Bluetooth

Schnelle und einfache Übertragung von Steuerungsdaten unter schwierigen Bedingungen

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Bluetooth ist eine Funktechnologie, die vor allem aus dem Bereich Mobilfunk und Computerzubehör bekannt ist. Aber Bluetooth hat auch hervorragende Eigenschaften, wie sie für den Einsatz in industriellen Automatisierungsnetzwerken benötigt werden.

Daher hat sich Bluetooth im Bereich Maschinen- und Anlagenbau als Kommunikationslösung etabliert. Speziell zur Übertragung von Ethernet- und PROFINET-Daten oder I/O-Signalen zu bewegten oder rotierenden Maschinenteilen ist es hervorragend geeignet. Bluetooth basiert auf dem internationalen Standard IEEE 802.15.1 und arbeitet im weltweit nutzbaren 2,4-GHz-ISM-Band.

Einfach eine zuverlässige und robuste Funkverbindung realisieren

Bluetooth zeichnet sich durch seine extrem robuste Funkkommunikation aus, die auch unter widrigen industriellen Bedingungen besonders zuverlässig funktioniert. Das liegt daran, dass die Übertragung der Daten nach dem Frequenzsprungverfahren erfolgt, bei dem der Übertragungskanal nach jeder Datenübertragung gewechselt wird. Das geschieht bis zu 1.600 Mal pro Sekunde. Diese Kanalredundanz mit bis zu 79 Übertragungskanälen macht Bluetooth extrem unempfindlich gegenüber Störungen im Frequenzband.

Dadurch lassen sich mit Bluetooth besonders einfach sehr zuverlässige Funkverbindungen realisieren, die unter anderem für Safety-Kommunikation (PROFIsafe, SafetyBridge usw.) Voraussetzung sind. Die Bluetooth-Module von Phoenix Contact vereinfachen die Anwendung noch zusätzlich, indem die Kommunikationsverbindung ganz einfach per Knopfdruck eingerichtet werden kann.

Viele Funkstrecken parallel betreiben

Typische Bluetooth-Netzwerkstrukturen  

Typische Bluetooth-Netzwerkstrukturen

Bluetooth eignet sich besonders gut für kleine, statische Funknetzwerkanwendungen mit wenigen Teilnehmern. Typische Bluetooth-Netzwerke sind einfache Punkt-zu-Punkt-Anwendung oder kleine Netzwerke in Sterntopologie mit maximal sieben Teilnehmern.

Die Technologie ermöglicht einen störungsfreien parallelen Betrieb vieler solcher Anwendungen. Dadurch unterscheidet sich Bluetooth deutlich von Wireless LAN: Mit WLAN lassen sich große Netzwerke mit vielen Teilnehmern aufbauen, jedoch können nur sehr wenige solcher Netzwerke parallel betrieben werden.

Hervorragende Koexistenz mit WLAN

Sowohl Bluetooth als auch WLAN werden im 2,4-GHz-Frequenzband betrieben. Dadurch sind Konflikte (Interferenzen) und gegenseitige Störungen vorprogrammiert.

Koexistenz von Bluetooth und WirelessLAN  

Gute Koexistenz von Bluetooth zu Wireless LAN durch AFH und Black Channel List

Bluetooth ist daher mit einem guten, automatischen Koexistenzmechanismus ausgestattet: dem Adaptive Frequency Hopping (AFH). Das AFH erkennt WLAN-Systeme ab einer Medienbelegung von 10 % bis 15 % zuverlässig und schließt von WLAN belegte Kanäle automatisch von der eigenen Nutzung aus.

Um Störungen von vornherein auszuschließen und eine effiziente Frequenzplanung zu ermöglichen, können bei den industriellen Bluetooth-Modulen von Phoenix Contact bis zu drei für WLAN reservierte Kanäle manuell von der Nutzung ausgeschlossen werden. Die Bluetooth-Module senden dann nur noch auf den ungenutzten Frequenzbereichen zwischen den WLAN-Kanälen und stören das WLAN nicht.

Anwendungsbeispiele

Die Anwendungsbereiche von Bluetooth im industriellen Umfeld sind vielfältig und nehmen rapide zu. Besonders die zunehmende Fernwartung von Maschinen und Anlagen setzt eine transparente Ethernet-Kommunikation mit intelligenten Systemen wie Steuerungen oder Antriebsreglern auf bewegten Maschinenteilen voraus. Da sich Ethernet nicht ohne Weiteres über Schleifleitungen übertragen lässt, ist die Kommunikation über Funk eine hervorragende Alternative.

PHOENIX CONTACT AG

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