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蓝牙非常适合工业物联网的七大理由

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我们大多数人每天都会以某种形式使用蓝牙,例如连接手机、智能手表、耳机、鼠标和键盘之类。事实上,蓝牙已经变得非常普及,以至于负责监督这些标准的特殊利益集团(SIG)预测,到2022年,蓝牙设备的出货量将达到惊人的52亿部。

蓝牙技术在消费领域高歌猛进,但它也非常适合智能工业应用这一事实却很少受到关注。我们希望您能够对此有所了解,因此提出了七大理由,说明为何工业物联网(IIoT)系统和网络的设计者应该将蓝牙作为基础的通信技术。

1.抗干扰能力强
尽管使用繁忙的2.4 GHz ISM频段(与Wi‑Fi和ZigBee等共享该频段),蓝牙仍能巧妙地确保消息成功到达目的地。

自适应跳频有助于确保数据成功穿过噪声。单个消息被分解成小数据包,这些数据包按预先定义的顺序在不同的通道上发送,并仅对发送和接收设备可知。每秒可以发生多达1600次通道开关。任何未正确到达其目的地的数据包都将被重新发送,如果问题是由通道引起的,则会被标记,以便将来可以避免。

2.您可以在同一空间操作大量无线设备
多种蓝牙特性相结合,可确保您可以近距离操作大量设备。其短数据包——适用于工业测量和控制应用——仅在电波上传输很短的时间。同样重要的是,蓝牙的自动功率控制确保数据以所需的强度进行广播,因此不会产生噪音。这两个因素都有助于释放无线电波,供其它设备使用。最后,当涉及到IIoT的使用时,蓝牙被优化为与Wi‑Fi共存。

3.它可以检测并纠正位错误
在嘈杂的环境中,或者数据传输距离较远的地方(更多信息见下文),有可能出现比特误码。如果是因为这些原因,蓝牙可以检测到这些,并采取措施,避免不可靠的通道。

它还可以使用“正向纠错”(FEC),在数据到达接收端后纠正错误。

4.蓝牙可以与您现有的工业系统集成
串行端口广泛用于工业应用。由于其串行端口配置文件(SPP),蓝牙可以适应您现有的设计。SPP模拟完整的串行接口,通过蓝牙完成硬件交握。因此,您可以使用无线蓝牙链路替换串行电缆,使用多点或点对点操作。

5.范围比您想象的要大
也许是受消费领域蓝牙体验的影响,许多人认为蓝牙技术的工作范围只有几米。但即使在恶劣的工业条件下,蓝牙实际上也可以在更远的距离范围运行。最新一代蓝牙5 标准支持远程模式,我们用它可将信息传输至1.7公里外的目的地。网格网络(其中数据从节点传递到节点直到到达目的地)也可以帮助提高范围,特别是在密集环境中。

6.您可以随时随地使用
蓝牙标准是全球性的,您可以在地球上的任何地方使用相同的设备——无需为不同市场的工业设施采购不同的组件。更重要的是,由于其在智能手机和其他手持设备中非常常见,您可以使用您现有的设备与支持蓝牙的IIoT设备进行交互。

7.内置安全性设计
蓝牙的三个固有特性使其成为无线共享数据的安全手段。首先,在我们之前谈到的自适应跳频中,发射机在伪随机信道序列上发送数据。只有它和接收器知道是哪些通道。因此,如果有人试图拦截该消息,他们需要在所有频道上进行侦听,然后尝试拼凑正确的数据包以形成完整的消息。

其次,使用蓝牙4.2或更高版本的设备使用配对机制,以防止在中间人攻击(LE安全连接)中拦截传输中数据。

第三,蓝牙设备可以设置为“隐形”,黑客实际上并不知道它们在那里。然后,只能在预先配对的设备之间进行连接。

一段不可思议的旅程
蓝牙是物联网的重要组成部分,这是该技术在过去20年发展历程中的一个重要里程碑。最初,蓝牙技术只是手机间同步数据的一种手段。此后,为满足新的应用需求,包括IIoT而不断发展。这就是为什么现在许多人选择将它作为下一代智能工业设施的基础。你会加入他们吗?

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