[发明专利]用于为自动化设备识别噪声源的方法及其噪声源识别单元

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于为自动化设备识别噪声源的方法，该自动化设备 具有多个通过数据总线彼此耦合的输入/输出模块，这些模块中的至少一个 被设置为用于无线电数据通信的无线电输入/输出模块，其中，该至少一个 无线电输入/输出模块不断重复地检查用于无线电数据传输的传输信道的可 用性，并且在信道列表中存储传输信道序列的可用性。

本发明还涉及一种噪声源识别单元，它具有比较单元、数据存储器和 数据总线通信单元，该数据总线通信单元被设置为通过数据总线与自动化 设备的无线电输入/输出模块进行数据通信。

背景技术

在传统的自动化设备中通过现场总线来彼此耦合多个输入/输出模块， 这些自动化设备经常也包含用于无线电数据通信的无线电输入/输出模块。 这些例如在DE 10 2006 009 979A1中描述的工业的无线电解决方案，经常 基于来自消费者领域的标准技术。典型的标准技术为IEEE 802.15.1(蓝牙) 和IEEE 802.11(WLAN)，以及其它工作在各自频率范围中的专用技术，例 如特别地在2.4GHz ISM频带。因此，如果无线电系统彼此在一个短距离上 通信，它们就可能互相干扰。在工业自动化设备中，无线电数据通信尤其 存在问题，因为WLAN无线电网络可以经常被并行地设置，以及模块化的 消费者设备，例如PDA、笔记本电脑等、移动电话等具有2.45GHz ISM频 带的混合的无线电技术。为了操作具有无线电输入/输出模块的工业自动化 设备，有必要提出这样的问题，在相同的频率范围上并行操作的不同无线 电解决方案是否可能不降低传输的可靠性。例如，当ISM频带的多个部分 被各自的无线电网络唯一地使用时，这点是可以保证的。因此对于工业上 的无线电解决方案的用户来说，获得有关频谱信息的知识是非常重要的。 这意味着首先对干扰影响的识别成为可能，其次共存的无线解决方案间的 无意识的干扰可能避免。因此早在工业上的无线解决方案的建立阶段，就 需要及时地识别潜在地噪声源，从而可以有足够的措施来对抗干扰。这些 措施可以是，例如设置不同频率的信道、改变发送器和接收器的安装位置、 或者使用具有定向作用的天线。

EP 1 449 397 B1公开了一种在无线通信系统中的噪声测量方法，其涉 及监测载波是否空闲。其目标是通过使用干扰测量来用噪声稍小的信道替 换原信道，防止不同的无线电系统相互间干扰。通过连续的或准连续的干 扰测量来检测被干扰所扰乱的信道。

EP 1 717 997 A1公开了一种在局部地区无线电网络中，减小在相同频 带中的其它设备的干扰的方法。蓝牙网络中的被干扰所扰乱的信道被从数 据业务中排除，并且其余的信道经信道控制分割到多个蓝牙网络中。利用 信道测量单元来识别干扰，该单元检测干扰并将干扰信息发送给信道控制 器。

发明内容

因此本发明的一个目标是提供一种可以为自动化设备识别噪声源的方 法，通过利用总是存在于自动化设备中的功能性噪声源而引入尽可能低的 附加的复杂性。

该目标由本文开始部分所提到的方法如下地实现：

- 读出在至少一个无线电输入/输出模块的信道列表中当前所存储的信 道的可用性，

- 将信道序列的可用性与多个噪声源信道模式进行比较，这些信道模 式被存储用于多个不同的噪声源，以及

- 如果由信道序列的可用性定义的信道模式与一个存储的噪声源信道 模式具有规定的最小相似度，则噪声源将被识别出来。

因此，建议使用包含在信道列表中的关于至少一个感兴趣的频带的信 道的可用性的信息，该信息在无线电输入/输出模块中总是可用的，通过从 无线电输入/输出模块来读出传输信道序列的可用性来使用该信息，这些输 入/输出模块通过数据总线在自动化设备中彼此联网。然后，包含在至少一 个读出的信道列表中的信息，通过执行与已知噪声源的特征噪声源信道模 式之间的比较而被估计。一旦在读出的信道列表中指定的信道模式与所存 储的噪声源信道模式中的一个之间达到规定的最小相似度，就可以推断该 噪声源与该相似的噪声源信道模式有关。