使用低能量设备来桥接设备之间的通信的方法和装置制造方法及图纸

公开了方法、装置和制品。一种示例性装置包括现场设备，该现场设备包括网络桥接器，该网络桥接器将在该网络桥接器的第一蓝牙低能量(BLE)无线电装置处通过BLE网络从远程设备的第二BLE无线电装置接收并根据BLE通信协议来格式化的第一数据转换为根据工业通信协议来格式化的第二数据。

【技术实现步骤摘要】
使用低能量设备来桥接设备之间的通信的方法和装置
本公开总体涉及过程控制系统，并且更具体地，涉及使用低能量设备来桥接设备之间的通信的方法和装置。
技术介绍
实现用于管理与现场设备和位于工业过程控制环境中的其它类型的过程装备相关联的工业过程控制操作的工业通信协议。这种工业通信协议的示例包括高速可寻址远程传感器(HART)通信协议、PROFIBUS通信协议、基金会现场总线(FoundationFieldbus)通信协议、MODBUS通信协议等。蓝牙低能量(BLE)通信协议被实现为促成BLE兼容设备之间的无线通信的无线个域网通信协议。这种BLE兼容设备的示例通常包括台式计算机、膝上型计算机、平板电脑、智能电话和个人数字助理(PDA)。传统上，根据BLE通信协议格式化的数据与根据上述工业通信协议格式化的数据不兼容。
技术实现思路
本文公开了使用低能量设备来桥接设备之间的通信的方法和装置。在一些公开的示例中，一种装置包括：现场设备，该现场设备包括网络桥接器，该网络桥接器用于将在该网络桥接器的第一蓝牙低能量(BLE)无线电装置处通过BLE网络从远程设备的第二BLE无线电装置接收并根据BLE通信协议来格式化的第一数据转换为根据工业通信协议来格式化的第二数据。在一些公开的示例中，一种方法包括：经由现场设备的网络桥接器通过执行一个或多个机器可读指令将在该网络桥接器的第一蓝牙低能量(BLE)无线电装置处通过网络桥接器从远程设备的第二BLE无线电装置接收并根据BLE通信协议来格式化的第一数据转换为根据工业通信协议来格式化的第二数据。在一些公开的示例中，公开了一种包括指令的非暂时性可读存储介质。在一些公开的示例中，该指令在被执行时使得机器至少将在网络桥接器的第一蓝牙低能量(BLE)无线电装置处通过BLE网络从远程设备的第二BLE无线电装置接收并根据BLE通信协议来格式化的第一数据转换为根据工业通信协议格式化的第二数据。附图说明图1是根据本公开内容的教导的示例性环境的示意图，该示例性环境包括示例性现场设备，该示例性现场设备具有示例性网络桥接器，该网络桥接器用于通过示例性BLE网络来桥接现场设备与示例性远程设备之间的通信。图2是根据本公开内容的教导的图1的示例性环境的另一示意图，该示例性环境包括图1的示例性现场设备，该示例性现场设备具有示例性网络桥接器，该示例性网络桥接器用于通过示例性BLE网络来桥接现场设备与第一至第三示例性远程设备之间的通信。图3是图1-2的BLE桥接装置的示例性实现的框图。图4是远程设备与现场设备之间的示例性BLE通信路径的框图。图5是属性协议分组的示例性实现的框图。图6A是描绘示例性BLE通告(advertise)数据格式的示例性实现的示例性框图。图6B是描绘另一示例性BLE通告数据格式的示例性实现的示例性框图。图6C是描绘图6B的示例性BLE通告格式的示例性结构的示例性表格。图7A是描绘示例性BLE扫描响应数据格式的示例性实现的示例性框图。图7B是描绘图7A的示例性BLE扫描响应数据格式的示例性结构的示例性表格。图8是描绘对应于图6B的示例性BLE通告格式和图7A的示例性BLE扫描响应数据格式的示例性通告和扫描响应数据的示例性表格。图9是示例性制造商命令配置文件和示例性制造商命令服务的示例性实现的框图。图10是描绘对应于示例性数据特征结构的示例性命令服务数据属性的示例性表格。图11是描绘对应于示例性接收流动控制结构的示例性接收流动控制数据属性的示例性表格。图12A是描绘示例性命令协议应用程序接口(API)命令数据的示例性表表格。图12B是描绘示例性命令协议API命令数据的另一示例性表格。图12C是描绘示例性API命令和示例性API响应的示例性格式的示例性表格。图13-17是表示可以使用图1-4的示例性BLE桥接装置执行以促成设备之间的BLE通信的示例性方法的流程图。图18是根据图1-2的现场设备的输入功率描绘图1-4的示例性BLE桥接装置的数据速率的示例性图表。图19是表示可以使用图1-4的远程设备来执行以促成设备之间的BLE通信的示例性方法的流程图。图20是被构造为执行机器可读指令以实现图13-17的方法和/或图1-4的示例性BLE桥接装置以实现本文公开的示例的示例性处理器平台的框图。图21是被构造为执行机器可读指令以实现图19的方法和/或图1-4的示例性远程设备以实现本文公开的示例的示例性处理器平台的框图。附图未按比例绘制。只要有可能，在贯穿附图和随附的书面描述中将使用相同的附图标记来表示相同或相似的部分。具体实施方式近年来，技术已越来越多地用于工业应用中以促成设备之间的通信。蓝牙是用于在工业、科学和医学(ISM)无线电频带(例如，2.4至2.4835GHz)中使用短波长超高频无线电波在短距离上交换数据的无线技术标准。在诸如过程控制系统的工业应用中实现蓝牙的传统方法包括将诸如高速可寻址远程传感器(HART)调制解调器的工业协议通信器通信地耦合到典型的蓝牙无线电装置(例如，其操作基于蓝牙核心规范版本5.0的蓝牙无线电装置)。例如，现场设备(例如，具有足够功率预算来操作蓝牙无线电装置的现场设备)可以将HART信息封装在蓝牙分组内并将蓝牙分组传送到远程客户端，其中该远程客户端经由典型的蓝牙无线电装置接收信息，该蓝牙无线电装置经由总线通信地耦合到主处理器。在这样的示例中，典型的蓝牙无线电装置可以传送或接收信息，而无需考虑可用的功率预算。如本文所使用的，术语“功率预算”是指可由现场设备的部件用于执行操作(例如，过程控制操作、BLE操作、通信操作等)的电功率量(例如，基于电压、电流等的电功率)。例如，远程客户端可以使用整个可允许功率预算来传送信息，以增加典型蓝牙无线电装置的射程和/或数据吞吐量。通常，由于功率预算限制，标准蓝牙无线电装置尚未被集成到某些过程控制系统现场设备(诸如阀定位器或其它低功率仪器)中。例如，阀定位器可以基于由外部数据采集和控制系统提供的4-20毫安电流回路来按功率预算操作。在这样的示例中，阀定位器可以利用大部分可用功率预算来执行阀定位器的主要功能(例如，主要过程控制功能)。在一些示例中，当阀定位器利用大部分可用功率预算时，可以对标准蓝牙无线电装置施加功率限制。在一些示例中，与阀定位器上小于3mW的示例性功率预算可供用于潜在的蓝牙接口相比，标准蓝牙集成电路利用大约150毫瓦(mW)的功率来发挥作用。例如，阀定位器的功率预算中可能没有足够的功率供标准蓝牙无线电装置用于提供现场设备与另一设备(例如，另一现场设备、远程设备等)之间的高效通信路径。结果，基于低功率现场设备的受约束或受限的功率预算，标准蓝牙无线电装置可能不是供低功率现场设备用来实现与另一设备的通信操作的理想选择。蓝牙低能量(蓝牙LE或BLE)是基于标准蓝牙技术的无线通信技术(例如，在相同的2.4-2.4835GHzISM频带的频谱范围内操作)，旨在提供显著降低的功耗和成本，同时保持类似的通信范围。BLE在结构上与经典蓝牙不同并且与其不兼容。例如，BLE使用与传统蓝牙相比不同的信道集合。在这样的示例中，与经典蓝牙的79个1MHz信道相比，BLE可以具有40个2MHz信道。在另一示例中，BLE不支持用于替换串行通信接口(例如，RS本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种装置，包括：现场设备，其包括网络桥接器，所述网络桥接器用于将在所述网络桥接器的第一蓝牙低能量(BLE)无线电装置处通过BLE网络从远程设备的第二BLE无线电装置接收并根据BLE通信协议来格式化的第一数据转换为根据工业通信协议来格式化的第二数据。

【技术特征摘要】
2017.10.02 US 62/567,0511.一种装置，包括：现场设备，其包括网络桥接器，所述网络桥接器用于将在所述网络桥接器的第一蓝牙低能量(BLE)无线电装置处通过BLE网络从远程设备的第二BLE无线电装置接收并根据BLE通信协议来格式化的第一数据转换为根据工业通信协议来格式化的第二数据。2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，还包括：平台管理器，其用于基于评估协议命令、对应于所述协议命令的数据长度、或所述第一数据中所包括的参数值的范围中的至少一个来确定所述第一数据是否被正确地形成。3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述平台管理器基于确定所述第一数据未被正确地形成而拒绝所述第一数据。4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述第一数据包括基于来自所述现场设备的操作员的要求的可扩展的灵活数据结构。5.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述现场设备响应于转换所述第二数据而生成根据所述工业通信协议来格式化的第三数据，并将所述第三数据发送到所述网络桥接器以将所述第三数据转换为根据所述BLE通信协议来格式化的第四数据。6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述网络桥接器用于通过所述BLE网络将所述第四数据从所述网络桥接器的所述第一BLE无线电装置发送到所述远程设备的所述第二BLE无线电装置。7.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述工业通信协议是以下中的一个：高速可寻址远程换能器(HART)通信协议、PROFIBUS通信协议、FOUNDATION现场总线通信协议、或MODBUS通信协议。8.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述远程设备是以下中的一个：服务器计算机、台式计算机、膝上型计算机、平板设备、智能电话、或个人数字助理。9.一种方法，包括：经由现场设备的网络桥接器通过执行一个或多个机器可读指令将在所述网络桥接器的第一蓝牙低能量(BLE)无线电装置处通过BLE网络从远程设备的第二BLE无线电装置接收并根据BLE通信协议来格式化的第一数据转换为根据工业通信协议来格式化的第二数据。10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，还包括：基于评估协议命令、对应于所述协议命令的数据长度、或所述第一数据中所包括的参数值的范围中的至少一个来确定所述第一数据是否被正确地形成。11....

【专利技术属性】
技术研发人员：K·W·琼克，K·K·詹森，A·L·拉特维森，G·R·布雷伊特，
申请(专利权)人：费希尔控制产品国际有限公司，
类型：发明
国别省市：美国,US