CN101120543B - 用于数据传输的系统和方法，控制设备 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种数据传输系统，其允许控制设备通过无线电传输设备与现场设备无线通信。控制设备和无线电传输设备之间的通信通过现场总线协议进行。同样，现场设备与无线电传输设备的通信通过现场总线协议进行。无线电传输设备能够借助无线电协议传输现场总线协议。

Description

用于数据传输的系统和方法,控制设备
本发明涉及一种数据传输系统。尤其是，本发明涉及一种用于无线通信的数据传输系统、一种用于与现场设备无线通信的控制设备、一种发送-接收设备和一种用于在数据传输系统中无线通信的方法。 
总线系统共享共同的媒介，以便多个设备彼此相连。由于所有设备连接在一个总线上，所以这使得能够在一个总线系统上实现每个终端设备与任意其它终端设备通信，而每个设备与每个设备不必单独相连。例如为了能够使N个终端设备中的每一个与任意其它终端设备相连，利用星形线缆连接需要(N-1)×N×1/2个连接，尤其是线缆。 
随着要连接的设备的数量增加，连接的数量、例如线缆的数量指数地增加。总线系统可以通过所有设备连接在其上的唯一的总线代替大量的连接。 
当今，在测量和调节技术的领域中，也如在过程处理系统(其中传感器或执行器连接到控制器或者连接到分析系统上)的领域中，使用增强数字通信的设备。在此，现场总线如 
Figure DEST_PATH_GSB00000821738700011
Profibus或者基金会现场总线(Fieldbus Foundation)用于这些设备彼此间的通信。 
当例如要克服障碍如河流等时，所涉及的设备的布线在此可能变得困难。现有布线也难于改变，并且必要的扩展会引起一些问题。在复杂的地理结构的情况下或者在测量设备彼此相距遥远的情况下，布线会变得复杂且昂贵。此外，布线在改变时不很灵活。 
以太网系统(用于LAN的流行很广的协议)是多个用户可连接在其上的一种总线系统。即这些设备使用共同的媒介。IEEE 802.X族的特殊协议控制对总线的访问。在IEEE 802.11协议族中，代替总线，空气被引入作为共同媒介用于所谓的WLAN。当时，如同连接在同一总线上那样，位于发送器的无线电有效距离中的所有设备同样地接收发射器的信号。通过这样的方式，在所谓基础设施模式或者自组织模式中的无线通信是可能的。 
对于借助这些协议的有线通信，控制设备或测量分析设备和所设置的 传感器或者现场设备可以彼此通信。在此，传感器或现场设备提供测量值，这些测量值由控制设备分析。对有线通信所需的电路连接是复杂的且昂贵的，而且此外还不灵活。 
国际专利文献WO 03/023536A1说明了一种用于现场设备的无线电模块，利用该无线电模块可以简单且低成本地通过无线电操作不具有集成的无线电设备的现场设备。 
无线电传输技术如WLAN或者蓝牙利用所谓ISM(工业、科学和医疗频段)频段来传输数据。ISM频段可以免许可地用于工业、科学或者医疗应用。在此，2.4GHz频段在世界范围内免费用于工业、科学或者医疗。但是，该波段也可以用于无绳电话或者婴儿电话(babyfone)。尽管必须遵守在发射功率和相邻频域的干扰方面的规定，但是在免费ISM频段内会出现在此频段中工作的多个设备的传输干扰。这些干扰使得可能必需重复所传输的信息。因此会造成传输中的延迟。 
本发明的任务是说明一种用于无线通信的简单数据传输系统。 
该任务通过一种用于无线通信的数据传输系统、一种用于与现场设备无线通信的控制设备、一种发送-接收设备和一种用于在数据传输系统中无线通信的方法来解决。 
根据本发明的一个实施例，说明了一种用于无线通信的数据传输系统，该数据传输系统包括控制设备、现场设备和无线电传输设备。控制设备构造为通过现场总线协议与无线电传输设备通信，其中现场设备构造为通过所述现场总线协议与无线电传输设备通信。无线电传输设备构造为借助无线电协议传输现场总线协议。其中所述现场总线协议是HART 
Figure DEST_PATH_GA20187649200680005325201D00021
协议；其中所述控制设备包括超时-匹配设备；并且其中超时-匹配设备构造为匹配HART 
Figure DEST_PATH_GA20187649200680005325201D00022
协议的超时特性。 
根据本发明的另一种实施例，说明了一种用于与现场设备无线通信的控制设备，该控制设备包括现场总线转换设备和超时-匹配设备(Timeout-Anpassungseinrichtung)。现场总线转换设备构造为将控制信号转换成现场总线信号，其中超时-匹配设备构造为匹配HART 
Figure DEST_PATH_GA20187649200680005325201D00023
协议的超时特性。 
根据本发明的另一种实施例，说明了一种发送-接收设备，该发送-接收设备包括发送设备和接收设备以及存储设备。该发送设备构造为将现 场总线协议转换成无线电协议并发送，而接收设备构造为将无线电协议转换成现场总线协议并接收。其中所述存储设备使得所述发送-接收设备能够在后台收集测量值；其中所述存储设备构造为存储现场总线协议信息；并且其中所述存储设备构造为在需要时提供所存储的信息。 
根据本发明的另一种实施例，说明了一种用于在数据传输系统中无线通信的方法。该数据传输系统包括控制设备、现场设备和无线电传输设备。其中所述控制设备构造为与所述无线电传输设备通过现场总线协议通信；其中所述现场设备构造为与所述无线电传输设备通过所述现场总线协议通信；其中所述现场总线协议是HART 
Figure DEST_PATH_GA20187649200680005325201D00031
协议；其中所述控制设备包括超时-匹配设备；其中所述方法包括以下步骤：将HART 协议的超时特性与超时-匹配设备匹配；所述控制设备借助现场总线协议与所述无线电传输设备通信；所述无线电传输设备将现场总线协议信号转换为相应的无线电协议信号；所述无线电传输设备借助无线电协议传输所述现场总线协议；所述无线电传输设备借助所述现场总线协议与所述现场设备通信。 
今天，在测量、控制和调节技术中使用现场总线协议用于传输测量数据、控制数据或者调节数据。控制设备和现场设备借助现场总线协议可以通过一总线彼此通信。例如控制设备可以要求现场设备提供测量值，其中该控制设备可以用于显示测量数据和分析测量数据。现场设备通常包括传感器，传感器例如检测测量值并且可以借助现场总线协议发送给控制设备。然而，现场设备也可以是控制或者调节设备的执行器，该执行器可以根据控制设备的给定值而被控制。 
现场总线协议包括多个被标准化的指令。通过调用指令，在所连接的总线、尤其是现场总线上输出与协议相应的信号序列。该现场总线信号序列可以被所提及的设备接收并且被分析。这些所提及的设备可以自己进行预给定的活动，并且将例如测量值通过总线向回提供给控制单元。 
总线、尤其是总线系统可以是物理连接或者线缆。例如，总线可以是屏蔽双绞线。在总线上可以连接有任意多的设备，以便彼此间交换数据。借助寻址可以直接寻址单个的设备。 
通过使用无线电传输设备可能的是，控制设备通过共同的现场总线协议与无线电传输设备通信。无线电传输设备可以对控制设备看起来是透明的。换句话说，这意味着，对控制设备、现场设备或者其它适合于总线的设备，好像连接有与标准一致的总线，尤其是与标准一致的线缆。 
根据本发明，在测量和调节技术的领域中提供了用于无线通信的数据传输系统。根据本发明使用无线通信简化了测量设备彼此间的连接。 
无线电传输设备可以从控制设备接收相应于现场总线协议的信号。这些信号可被无线电传输设备转换成无线电协议的相应信号。这样的转换可以在例如OSI通信协议的任意层中进行。例如，物理的现场总线信号可被转换成物理的无线电传输信号。因此，无线电传输设备相应于通信网络中的网关。 
现场设备同样通过现场总线与无线电传输设备耦合。现场设备通过现 场总线与无线电传输设备通过现场总线协议通话。无线电传输设备构造为将无线电协议的信号转换成现场总线协议的信号。换句话说，控制设备与现场设备之间通过现场总线的连接可以被无线电传输设备以物理方式中断，并且由此在有效距离中予以延长。有利的是，由此跨接大的距离，而不必改变线缆连接或总线。 
无线电传输设备通过现场总线协议不仅与控制设备通话而且与现场设备通话。无线电传输设备通过现场总线不仅与现场设备而且与控制设备耦合。在控制设备与现场设备之间通信时，无线电传输设备看起来是透明的。通信可以由控制设备通过无线电传输设备至现场设备地进行。同样，通信也可以由现场设备通过无线电设备至控制设备地进行。 
借助无线电传输设备，在两个方向上的双向通信是可能的。例如，控制设备可以将根据现场总线协议的请求信号传送给现场设备。响应该请求信号，现场设备可以利用确定的或者所确定的测量值通过现场总线协议将应答信号提供给控制设备。因此，可以要求现场设备(可以是任意测量传感器)进行测量并且为控制设备提供所确定的测量值。 
由于无线电传输设备相对于现场总线协议的透明性，所以可能使用标准设备。这意味着，为了通信而使用标准化的现场总线协议的设备可以通过无线电传输设备通话。 
例如，现场总线系统的有效距离可以通过使用中继器(Repeater)得以延长。这意味着，例如无线电传输设备可以具有放大元件，这些放大元件可以用作中继站并且因此可以扩展总线的有效距离。有利地，通过使用无线电技术可以克服障碍诸如河流。通过这样的方式，现场设备也可以使用在地理上不利的地方。 
借助无线电技术同样可能的是，将现场设备使用在移动使用场景中。通过使用无线电传输设备，消除了现场设备例如测量传感器的位置束缚。因此，例如可以在移动对象、例如车辆上进行测量。 
根据本发明的另一种实施例，说明了一种数据传输系统，其中现场总线协议可以是选自现场总线协议 
Figure S06805325220070821D000041
、Profibus和基金会现场总线的协议。使用特殊现场总线协议 
Figure S06805325220070821D000042
、Profibus或者基金会现场总线，能够实现将数据传输系统与今天常见的控制或者现场设备一同使用。如果在无线电传输设备中实施这些标准中的一个，则无线电传输设备对相应的现场总线协议 
Figure S06805325220070821D000043
、Profibus或者基金会现场总线可以是透明的。 
当在无线电传输设备中实施相应的现场总线协议到相应无线电协议的协议转换时，借助无线电传输设备可以容易地连接相应标准的测量设备或者控制设备。因此可以省去物理连接的总线。在该上下文中，连接的总线意味着在总线上的单个设备之间通过相应的总线线缆而存在连续的物理连接。 
根据本发明的另一种实施例，说明了一种数据传输系统，其中在控制设备中的 
Figure S06805325220070821D000051
协议的超时特性与无线电信号传输相匹配。根据 
Figure S06805325220070821D000052
规范，主机或者控制设备可以询问现场设备或者从机，以便获得提供测量值。根据 
Figure S06805325220070821D000053
规范，响应主机的询问的从机的应答应在256ms之内。 
然而，由于在无线电传输设备中的协议转换措施，会导致信号传播时间延长。换句话说，这意味着在无线电传输设备中， 
Figure S06805325220070821D000054
协议必须被转换成无线电协议。例如可能的是必须添加开销信息(Overhead-Information)如校验和或者帧信息，以便产生无线电协议包。通过这样的方式会产生开销，该开销会导致附加的延长信号传播时间。 
在信号解包时会产生相应的延迟。解包可以是必需的，以便将无线电信号向回转换成现场总线信号。不仅在发送询问的情况下，而且在发送从机对主机的应答信号的情况下，打包和解包过程都是分别必需的。因此，从机对主机询问的应答信号可以持续长于256ms。附加的等待时间可以通过相对于 
Figure S06805325220070821D000055
标准的、在控制设备或分析设备中的超时特性的匹配而被考虑。 
有利的是，通过相对于 
Figure S06805325220070821D000056
标准增大超时特性，可以实现更长的无线电信号的有效距离。由此可以考虑到，为了无线电传输可以使用多个中继站。例如中继站可以接收无线电信号，放大并且重新通过无线电路径输出。通过这样的方式会由于附加的打包和解包而附加地延长了等待时间。此外，可以延长现场设备对主机的询问的相应应答特性。借助256ms之后结束或者多于256ms结束的定时器，可以考虑该附加的时间特性。 
根据本发明的另一种实施例，说明了一种数据传输系统，其中无线电协议是选自无线电协议WLAN、蓝牙和Zigbee中的协议。有利的是，无线LAN、蓝牙和Zigbee是标准化的无线电协议。因此，可以使实施这些标准用于将现场总线协议转换成相应的无线电协议变得容易，因为不需要新开发无线电传输协议。 
然而，有利的是，也可以使用专有无线电协议。专有无线电协议是至少部分不同于标准化的无线电协议的无线电协议。借助专有无线电协议，可以实现：在使用圆形辐射器的情况下，无线电传输系统的有效距离根据欧洲标准可以为500m或根据美国标准可以为1600m。此外，可以考虑对传输 
Figure S06805325220070821D000061
无线电包的特殊要求。 
无线电传输系统的有效距离也可以通过使用特别设计的天线、诸如定向天线来进一步提高。有利的是，可以通过使用专有无线电传输协议来考虑在将现场总线信号打包成无线电信号时的特点。使用专有协议的原因可以是有效距离比使用WLAN、蓝牙或者Zigbee所允许的有效距离更大。 
根据本发明的另一种实施例，说明了一种数据传输系统，其中无线电传输设备构造为向控制设备传输模拟信号。有利的是，可以通过无线电传输设备传输模拟信号，诸如4...20mA信号。对此，模拟信号可以被数字化，并且转换成与 
Figure S06805325220070821D000062
协议相应的信号。由于无线电传输设备被构造用于通过无线电协议传输 
Figure S06805325220070821D000063
协议，由此也可以通过无线电接口传输模拟信号。模拟信号也可以按照其它转换规则转换到无线电协议中。 
根据本发明的另一种实施例，说明了一种数据传输系统，其中无线电传输设备构造为将开关信号传输给控制设备。因此有利的是，传感器(例如产生开关信号的开关)可以直接连接到无线电传输设备。如同使用模拟信号的情况，不需要专用的现场设备来请求模拟信号或开关信号。通过将模拟信号或开关信号直接连接到无线电传输设备上，由此可以节约成本。 
模拟信号例如可以是料位信号。这意味着料位可以例如线性地被分配给4至20mA的电流范围。例如空料位相应于4mA的信号而满料位相应于20mA的信号。在此之间可以提供与相应料位对应的任意模拟的电流值。 
根据本发明的另一种实施例，无线电传输设备还包括存储设备，其中该存储设备构造为存储由现场设备提供的信息。存储设备构造为在需要时将所存储的信息提供给控制设备。因此，在现场可以进行无线电传输设备与现场设备之间的通信，而控制设备未要求测量。 
也就是说，在无线电传输设备的存储设备中可以存储测量值，这些测量值被连续地由现场设备提供或者由无线电传输设备有规律地查询。如果控制设备对现场设备进行询问，则该询问不必传送给现场设备，而是控制设备的询问可以直接由无线电传输设备利用来自存储器的值应答。 
无线电传输设备可以具有两个侧，控制设备侧和现场设备侧。控制设备侧在此表示无线电传输设备的现场总线的连接的区域，在该区域上控制设备与总线相连。现场设备侧表示现场设备连接在无线电传输设备的现场总线上的侧。在无线电传输设备的控制设备侧与现场设备侧之间在相应的转换之后进行无线电传输。存储设备不仅可以设置在无线电传输设备的控制设备侧上，而且可以设置在无线电传输设备的现场设备侧上。换句话说，在控制设备侧的存储器中不用询问信号的空中传输就可以提供测量信息。在现场设备侧的存储器必须首先通过空中传输询问信号。 
根据本发明的另一种实施例，控制设备构造为 
Figure S06805325220070821D000071
主机而现场设备构造为 从机。有利的是 
Figure S06805325220070821D000073
主机与 
Figure S06805325220070821D000074
从机通信。 
根据本发明的另一种实施例，说明了一种数据传输系统，其中现场设备构造为料位传感器、压力传感器或者临界状态传感器中之一的传感器。因此有利的是无线通信可以用于测量料位、压力和/或临界状态。 
根据另一种实施例，说明了一种数据传输系统，其中控制设备构造为，对于响应自己的询问的应答，最早在75ms之后提出新的询问。有利的是，可以通过控制设备等待至少75ms实现对现场设备的访问控制。 
Figure S06805325220070821D000075
规范通过调节能够实现两个主机交替地访问 
Figure S06805325220070821D000076
总线或访问一个或者多个从机，调节确定了主机对总线的时间上的访问。对于对自己的询问的应答，允许主机最早在75ms之后重新提出询问。然而对于对别人的询问的应答，允许主机在20至75ms之后提出新的询问。因此，可以保证两个主机始终交替地进行。 
这意味着，通过使用无线电技术，借助无线电技术模仿的物理总线与无线电信号的有效距离相关。多个设备可以连接在总线上。在无线电传输设备的接收范围内可使用多个控制设备或者主机或多个现场设备或从机。会出现的是，无线电传输设备的无线电有效距离通过围绕例如无线电传输设备的现场设备侧的圆、尤其是围绕现场设备侧的无线电传输设备的一部分的天线的圆来确定。该圆的半径通过无线电信号有效距离预先给定。如果无线电传输设备的控制设备侧的部分在该圆周上，则可以发生相应主机和从机之间的通信。换句话说这意味着，相应的主机和从机可以彼此看到。 
另一主机同样可以位于围绕无线电传输设备的现场设备侧的圆周上。如果无线电传输设备的第二主机或第二控制设备侧在圆上与第一控制设备的无线电传输设备的控制设备侧相对，则主机的无线电信号尽管到达无 线电传输设备的从机侧，但是没有到达第二主机。 
两个主机相互不能看到由这些主机向从机发送的询问。当然，它们看到从机对相应主机的应答信号，因为它们都处于从机的有效距离中。获得从机的应答的主机可以通过应答信号的分析识别是否是对由其发送的询问的应答。如果是相应主机自己发送的询问，则如果它想要提出新的询问，它必须等待至少75ms。该询问是自己的询问。 
在该等待时间或者强制暂停期间，给予另一主机向从机提出询问以及访问总线、尤其是无线电传输段的可能性。为了考虑到所有可能的、由于将总线信号打包和解包成无线电信号而产生的等待时间，可以要求等待自己的询问500ms或者更长，直到主机的重新的询问被发送给从机。由此可以保证其它主机可以向从机提出询问。 
根据本发明的另一种实施例说明了一种数据传输系统，其中控制设备构造为在20ms至75ms的范围内针对别人的询问提出新询问。如果在接收到对其它主机的询问的应答之后，在20ms至75ms的时间范围内向从机发送主机的询问，则由于根据 
Figure S06805325220070821D000081
协议的时间特性可以保证在该时间中其它主机没有向从机提出询问。在选择这样的时间窗时，相对于 
Figure S06805325220070821D000082
标准，可以考虑由于额外地将信号打包和解包成无线电信号而产生的时间。 
根据本发明的另一种实施例，说明了一种与现场设备无线通信的控制设备。该控制设备包括现场总线转换设备、超时匹配设备，其中现场总线转换设备构造为将控制信号转换成现场总线信号。在此，超时匹配设备构造为调整现场总线转换设备的时间特性。 
现场总线转换设备允许将协议特定的指令转换成现场总线信号。根据现场总线协议进行该转换。现场总线协议或现场总线转换设备可以具有定时器，该定时器可以用于监控被确定的等待时间的结束。在此，例如涉及寄存器，该寄存器以相应时间单位向下计数。借助超时匹配设备可以使超时或时间特性匹配变化的情况。例如可以考虑这样的时间特性，该时间特性相对于标准由于引入无线电传输而改变。例如因此可以考虑更长的信号传播时间。 
根据本发明的其它实施例，在数据传输系统中所述的特征相应地适用于控制设备。 
Figure S06805325220070821D000083
总线协议可以在其时间特性中与改变的边界条件相匹配。 
根据本发明的另一种实施例，说明了一种发送-接收设备或者收发器，其包括发送设备和接收设备。在此，发送设备构造为将现场总线协议转换成无线电协议以及发送无线电协议包，而接收设备构造为将无线电协议转换成现场总线协议以及接收无线电协议包。 
通过发送和接收现场总线信号或无线电信号，可以保证通过发送-接收设备的双向通信。 
有利地，多个发送-接收设备可以彼此通信。通过这样的方式可以模拟现场总线。有利地，标准现场总线设备可以连接到发送-接收设备。对标准现场总线设备、例如控制设备或现场设备，由发送-接收设备模仿的总线看起来像透明的兼容现场总线。 
根据本发明的另一种实施例，说明了一种发送-接收设备，其中发送-接收设备构造用于传输模拟信号。有利的是，由此能够实现例如将提供模拟信号的测量信号发送器(Messsignalgeber)或者传感器直接连接到发送-接收设备上并且传输所提供的信号。在此，信号在传输之前可以被转换成现场总线信号，即转换成相应于现场总线协议的信号。有利地，通过这样的方式可以由标准总线主机或标准总线控制设备接收和分析信号。 
模拟信号例如可以是4...20mA的信号。 
根据本发明的另一种实施例，说明了一种发送-接收设备，其中发送-接收设备构造为用于传输开关信号。因此可能的是，将传感器或者例如接触开关(如报警开关)直接连接到发送-接收设备上。开关信号可被转换成现场总线兼容的信号，并且经无线电传输段被传输。 
根据本发明的另一种实施例，说明了一种发送-接收设备，其中该发送-接收设备具有存储设备。该存储设备被构造为存储现场总线协议信息，并且该存储设备在此构造为在需要时提供所存储的信息。所存储的数据的格式可以与现场总线包相应，或者可以存储由现场总线包解包出的纯有用数据。有利的是，信息可以例如由一个或者多个连接在发送-接收设备上的现场设备收集，并且被存储在存储设备中。 
在接收询问时，可以由发送-接收设备提供被存储在存储设备中的信息，例如被存储的测量信号。该提供例如通过发送-接收设备的空中接口经无线电进行。例如也可以通过无线电接口存储接收到的信号。 
参照用于无线通信的数据传输系统描述了本发明的多个扩展方案。这 些扩展方案也适用于控制设备、发送-接收设备和在数据传输系统中用于无线通信的方法。 
以下参照附图来描述本发明的一些有利的实施例。 
图1示出了根据本发明的一个实施例的控制设备的示意性方框图。 
图2示出了根据本发明的一个实施例的发送-接收设备的示意性方框图。 
图3示意性示出了控制设备与现场设备之间的有线连接的总线装置。 
图4示出了根据本发明的一个实施例的、用于在控制设备与现场设备之间借助无线电传输设备无线通信的设备的示意性方框图。 
图5示出了根据本发明的、用于在控制设备和两个现场设备之间无线通信的示意性方框图。 
图6示出了根据本发明的一个实施例的、用于在控制设备和两个现场设备之间无线通信的另一方框图。 
图7示出了根据本发明的、用于在控制设备和现场设备以及非 
Figure S06805325220070821D000101
设备的端子之间无线通信的示意性方框图。 
图8示出了根据本发明的一个实施例的询问-应答-时间图。 
图9示出了根据本发明的一个实施例的、用于从在无线电有效距离内的两个主机访问现场设备的设置的示意性方框图。 
图10示出了根据本发明的一个实施例的计时特性。 
附图中的表示是示意性的而非符合比例的。在以下图1至图9的说明中，相同的参考标记用于相同或者相应的元件。 
图1示出了根据本发明的一个实施例的控制设备的示意性方框图。图1中所示的控制设备2包括现场总线转换设备8和超时匹配设备4。控制设备2还包括控制信号设备10和现场总线6或现场总线接口6。控制信号设备10例如可以与输入设备相连，控制设备2通过输入设备获得用于检测测量值的指令。 
在控制信号设备10中，例如将通过人-机-接口提供的输入信号或者指令转换成现场总线专用的指令。这些指令相应于 协议。 
控制信号设备10通过连接12与现场总线转换设备8相连。由控制信 号设备10产生的指令在现场总线转换设备8中被转换成相应的现场总线信号，这些现场总线信号遵从现场总线或 协议。在此， 
Figure S06805325220070821D000112
协议的超时特性可以通过超时匹配设备4来匹配。为此，超时匹配设备4与现场总线转换设备8相连。超时匹配设备4例如可以通过人-机-接口获得关于正确的超时特性的信息。 
超时匹配设备4访问寄存器，在现场总线转换设备8中的 
Figure S06805325220070821D000113
协议的协议专用数据被存储在该寄存器中。在现场总线转换设备8中运行 
Figure S06805325220070821D000114
协议，该协议也动用变化的定时器或者寄存器值。所以，在现场总线转换设备8中用于查询请求的相应的现场总线信号或 
Figure S06805325220070821D000115
信号也被输出给现场总线6。因此，主机2或控制设备2可以寻址位于现场总线6上的从机。在现场总线转换设备8中，主机2期待的应答信号被识别。如果这不在由定时器预先给定的时间间隔内，则将该情况通知例如在控制信号设备10中的更高的协议实例。 
控制设备2或者主机2通过现场总线6接收来自现场设备的应答信号。现场总线转换设备8通过现场总线6接收相应于 
Figure S06805325220070821D000116
协议的信号，并且将其转换成 
Figure S06805325220070821D000117
指令。 
Figure S06805325220070821D000118
指令通过连接12传送给控制信号设备10用于分析。例如，控制信号设备10可以是微处理器，该微处理器控制控制设备2。 
图2示出了根据本发明的一个实施例的发送-接收设备的示意性方框图。图2示出发送-接收设备14或者无线电模块14的示意性结构。无线电模块14具有四个外部端子。这些外部端子是模拟信号端子40、开关信号端子38、现场总线或 
Figure S06805325220070821D000119
总线信号端子48和天线端子50。借助两个无线电模块14，可以分开和模仿 
Figure S06805325220070821D0001110
总线。标准 
Figure S06805325220070821D0001111
总线媒介6连接在 
Figure S06805325220070821D0001112
总线端子48上，在该媒介上不仅可以连接有 
Figure S06805325220070821D0001113
主机、分析设备或者控制设备，而且可以连接有任意数量的 
Figure S06805325220070821D0001114
从机、现场设备或传感器。 
为了简单说明，现在假定：单个 
Figure S06805325220070821D0001115
主机连接在 
Figure S06805325220070821D0001116
总线6上。由于在 
Figure S06805325220070821D0001117
总线6上双向传输，所以 
Figure S06805325220070821D0001118
主机不仅可以发送而且可以接收 
Figure S06805325220070821D0001119
协议信号或 
Figure S06805325220070821D0001120
电报。在发送时， 主机在 总线6上输出与 
Figure S06805325220070821D0001123
协议相应的 电报。电报包到达多路复用设备24。多路复用设备24将待发送的 
Figure S06805325220070821D0001125
电报通过发送线路44转发给发送设备22。 
在发送设备22中， 电报被打包成无线电报。在此，采用了例如用于校验和的开销字节或者其它无线电相关的预防措施。同样， 
Figure S06805325220070821D000122
电报物理上匹配无线电传输。发送设备22将这样扩展的无线电报转发给耦入-耦出设备36。在那里，信号接着通过天线端子50被转发到天线16上。该包含无线电报的无线电信号由天线16通过空中接口传播。在无线电报中， 
Figure S06805325220070821D000123
电报被打包。 
在接收时，不仅可从内部而且可从外部驱动的天线16接收无线电报。无线电报由天线16经天线端子50转发给耦入-耦出设备36。在耦入-耦出设备36中，无线电报被识别为接收到的无线电信号，并且因此被转发给接收设备20。在接收设备20中，无线电报向回转换成 
Figure S06805325220070821D000124
电报。为了向回转换，必要时去除存在的用于例如校验和的开销字节，其中这些开销字节被用于无线电传输。 
接收设备20将包含在无线电包中的 电报解包，并且通过接收线路42将其传送给多路复用设备24。多路复用设备24将接收到的 
Figure S06805325220070821D000126
电报通过 
Figure S06805325220070821D000127
总线端子48输出到 
Figure S06805325220070821D000128
总线6上。相应于 
Figure S06805325220070821D000129
协议的 
Figure S06805325220070821D0001210
包通过HART总线6到达 
Figure S06805325220070821D0001211
主机。因此， 主机例如可以接收所要求的、来自 
Figure S06805325220070821D0001213
从机或者现场设备的应答。 
由于涉及标准 
Figure S06805325220070821D0001214
总线6，所以 
Figure S06805325220070821D0001215
从机或者现场设备同样可以连接到 
Figure S06805325220070821D0001216
总线端子48或者 
Figure S06805325220070821D0001217
总线6上。如果天线16接收无线电报，则无线电报通过天线端子50转发给耦入-耦出设备36。在那里，所接收到的无线电报被识别为接收到的无线电报，并且被转发给接收设备20。 
接收设备20将在无线电报中所包含的 
Figure S06805325220070821D0001218
电报解包，并且通过接收线路42将 
Figure S06805325220070821D0001219
电报转发给多路复用设备24。该过程透明地进行。即， 
Figure S06805325220070821D0001220
电报的内容未被解释。仅进行了协议层的解释，该解释对 
Figure S06805325220070821D0001221
协议转换到无线电协议或者从无线电协议转换成 
Figure S06805325220070821D0001222
协议是必需的。 
对于主机或从机的确定的测量数据或者其它包含在电报中的信息在发送或接收设备22、20中并且因此在发送-接收设备14中未被分析。接收到的 
Figure S06805325220070821D0001223
电报通过多路复用设备24通过 
Figure S06805325220070821D0001224
总线或者现场总线端子48传送给 
Figure S06805325220070821D0001225
总线。 
Figure S06805325220070821D000131
总线6相应于标准 
Figure S06805325220070821D000132
总线。即，无线电模块或发送-接收设备14对 
Figure S06805325220070821D000133
主机或者 从机是透明的。例如，接收到的 
Figure S06805325220070821D000135
电报可以是主机对 
Figure S06805325220070821D000136
从机的询问。 
Figure S06805325220070821D000137
从机、现场设备或传感器可以根据 
Figure S06805325220070821D000138
协议分析 
Figure S06805325220070821D000139
询问，并且将应答(例如测量信号)作为 电报输出到 
Figure S06805325220070821D0001311
总线上。该应答通过标准 
Figure S06805325220070821D0001312
总线6和 
Figure S06805325220070821D0001313
总线端子48到达无线电模块14，并且从那里到达多路复用设备24。 
多路复用设备24将 电报输出到发送线路44上， 
Figure S06805325220070821D0001315
电报通过该发送线路到达发送设备22。在发送设备22中，将相应于 
Figure S06805325220070821D0001316
协议的应答信号转换成无线电报，并且通过耦入-耦出设备36和天线16在空中通过无线电发向远处的无线电模块。 
天线16不仅可以是固定装入的天线，而且也可以是可取下的天线。它可以位于无线电模块14外部或者内部。可取下的或可更换的天线16的使用允许例如通过使用特别的、具有特别辐射特征的天线来提高无线电信号的有效距离。 
通常，使用圆形辐射器或者全向型天线(Omni-Antennen)，它们实现无线电信号的球形传播。由此可以利用在欧洲常用的在2.4GHz频率范围的发射功率实现大约500m的无线电信号有效距离。在使用其它频率范围，例如在美国允许的900MHz的情况下，利用球形辐射器可以实现1600m的有效距离。这两个值针对直视线，即没有干扰的障碍。特别的扇形天线或定向天线的使用允许实现更大的有效距离。 
图2同样示出了开关信号端子38。该开关信号端子被设置以便能够将简单的开关直接连接在无线电模块上，而不用附加地使用从机。开关例如是警报传感器。开关32或由其产生的开关信号通过开关信号端子转发给开关信号编辑器28。在那里，开关信号被转换成相应的 
Figure S06805325220070821D0001317
总线电报，并且因此可以通过多路复用器24经前面所述的无线电路径提供给 
Figure S06805325220070821D0001318
主机以供分析。 
类似地，使用模拟信号或模拟信号传送器34。模拟信号可以为4...20mA信号34。该信号在模拟信号端子40上与无线电模块14相连。模拟信号通过该端子40到达模拟信号变换器26，该模拟信号变换器将模拟信号数字化，并且转换成相应的 
Figure S06805325220070821D0001319
协议包。如上所述并且类似于数字开关信号那样，可以将模拟信号通过无线电段提供给主机或控制设备 以供分析。 
无线电模块14可以具有多个模拟信号端子40或者开关信号端子38以及相应的变换设备28和26。在无线电模块14中也设置有存储设备18。存储设备18与多路复用设备24相连。通过存储设备18，无线电模块能够连续地在后台收集测量值。测量值由连接到现场总线6上的现场设备或者通过开关信号端子38或者模拟信号端子40提供。 
如果多个现场设备要连接在 
Figure S06805325220070821D000141
总线6上，则收集分别由单个传感器或现场设备提供的数据也是可能的。在带有存储设备18的无线电模块14中对测量信号的自给自足的(autarken)收集的优点是，在其它无线电模块询问测量值时，无线电模块14直接应答该询问。即，无线电模块14不必经 
Figure S06805325220070821D000142
端子48在 
Figure S06805325220070821D000143
总线6上将 
Figure S06805325220070821D000144
电报转发给传感器或现场设备，而是可以通过多路复用设备24回访数据存储器18，在该数据存储器中存储有相关的传感器值。 
因此，无线电模块可以直接应答询问，而不存在将该询问向传感器的方向输出到 总线上的必要性。由此改进了在测量值查询方面的应答特性。因此，该查询可被加速并且可异步地、即可在任意时刻进行。 
微处理器30不仅控制转换设备26和28中的开关信号和模拟信号的转换，而且控制对存储设备18的信息访问或分配。微处理器30控制发送和接收过程，即它控制发送设备22和接收设备20。微处理器30同样控制信息在多路复用设备24中的分配。对此，微处理器30与设备26、28、24、18、20和22相连。该连接在图2中通过虚线箭头46表示。 
传感器或现场设备的查询或后台中的查询同样受微处理器30控制。通过微处理器30也可以调整查询频率或者轮询间隔。 
图3示出了已知分析设备54、 
Figure S06805325220070821D000146
主机54或者控制设备54和传感器52或现场设备52或者 从机52之间的有线通信。 
Figure S06805325220070821D000148
主机54与 
Figure S06805325220070821D000149
从机52通过现场总线56相连。例如，现场总线56可以是根据#18AWG的屏蔽双绞线。AWG是美国标准并且代表美国线规(American Wire Gauge)。#18AWG是具有1.02mm直径的线缆。根据线缆容量和连接设备的数量，利用#18AWG线缆可以实现700m到3000m之间的 
Figure S06805325220070821D0001410
总线6的总线长度。 
图4示出了根据本发明的一个实施例的、借助无线电传输设备在控制 设备与现场设备之间用于无线通信的设置的示意性方框图。图4示出了如何可以借助无线电传输设备56分开 
Figure S06805325220070821D000151
主机54与 
Figure S06805325220070821D000152
从机52之间的 
Figure S06805325220070821D000153
总线6，并且可被无线电连接代替。无线电传输设备56包括两个相同的无线电模块14a和14b。无线电模块14a通过标准 
Figure S06805325220070821D000154
总线6与 
Figure S06805325220070821D000155
主机54相连。 
Figure S06805325220070821D000156
主机位于无线传输设备56的控制设备侧。无线电模块14b通过无线传输设备56的现场设备侧上的标准 
Figure S06805325220070821D000157
总线6与 
Figure S06805325220070821D000158
从机(例如传感器52)相连。 
在两个无线电模块14a和14b之间通过无线电段58进行无线电传输。无线电段58的无线电协议为被打包进无线电报中的 
Figure S06805325220070821D000159
协议。对此，使用空中 
Figure S06805325220070821D0001510
( 
Figure S06805325220070821D0001511
over Air)的名字。无线电协议空中 允许两个无线电模块14a和14b的双向通信。与 
Figure S06805325220070821D0001513
主机54和无线电模块14a一样，传感器52和无线电模块14b一起可以移动。只要无线电模块14a和14b处于无线电有效距离中，则它们之间就可以进行通信。无线电有效距离通过足够的信号强度来限定，在该信号强度的情况下刚好还可以接收并分析所发送的信号。 
图5示出在 
Figure S06805325220070821D0001514
主机54和两个传感器52a和52b之间的无线通信。该通信类似于图4中所述的那样进行，由无线电模块14b接收到的无线电信号在 
Figure S06805325220070821D0001515
总线6上被输出。然而两个传感器52a和52b连接在无线电模块14b的 
Figure S06805325220070821D0001516
总线6上。两个传感器接收由无线电模块14b从无线电报中提取的 电报。 
根据 
Figure S06805325220070821D0001518
标准可能的是，在 
Figure S06805325220070821D0001519
总线6上驱动多个从机。根据 
Figure S06805325220070821D0001520
规范可寻址这些传感器。由于借助无线电模块14a、14b和无线电段58的无线电传输对 
Figure S06805325220070821D0001521
主机54以及传感器52a和52b是透明的，所以可以与通过标准 
Figure S06805325220070821D0001522
总线一样地进行寻址和通信。因此，允许主机54询问相应的传感器。 
图6示出另一种可能性，以将两个传感器52c、52d与 主机54借助无线通信相连。空气代替了物理总线的功能，即代替了共享的媒介的功能。因此，在两个无线电模块之间的无线电信号的有效距离中的所有无线电模块可被视为属于总线。 
在图6中，无线电模块14a、14b和14c处于无线电有效距离中。即，它们都看到由无线电模块发送的无线电信号58。例如，无线电模块14a将主机54的询问发送到无线电段58上。无线电报被无线电模块14b和 14c接收到。这两个无线电模块在分别连接在它们上的 
Figure S06805325220070821D000161
总线6上将提取的 
Figure S06805325220070821D000162
电报传送给分别连接的传感器52c或52d。这种连接变化形式类似于多个传感器在物理的 总线上的连接。借助相应于 
Figure S06805325220070821D000164
标准的寻址，所希望的现场设备52c、52d可以被选出。只有相应被寻址的现场设备向主机54提供应答信号。 
图7示出根据本发明的、用于在控制设备和现场设备以及非 
Figure S06805325220070821D000165
设备的端子之间无线通信的示意性方框图。图7示出 主机54和 
Figure S06805325220070821D000167
从机52之间的无线通信。对此， 总线6被分开并且借助无线电模块14a、14d和无线电段58来代替。无线电模块14d具有附加的端子60。这些附加的端子60可以用于直接连接模拟信号，特别是4...20mA信号或者数字或开关信号。因此，还存在这样的可能性，即除了 
Figure S06805325220070821D000169
端子6之外还将其它传感器连接到这些端子60上，这些端子不按照 
Figure S06805325220070821D0001610
标准工作。这些端子例如为4...20mA信号或者简单开关而被提供。由于经空中接口传输信号，所以必要时还必须将模拟信号数字化以及使其具有 
Figure S06805325220070821D0001611
能力。 
图8示出根据本发明的一个实施例的询问-应答-时间图。图8示出由于无线电模块的装入，在根据 
Figure S06805325220070821D0001612
协议对询问62a或者应答70a的时间特性中，如何产生附加延迟。时间图64示出 询问包62在无线电模块14的位置上的时间分布，其中该无线电模块与主机相连。询问包62a由主机在 
Figure S06805325220070821D0001614
总线上输出并且到达与 
Figure S06805325220070821D0001615
主机相连的无线电模块14。询问包62a由无线电模块14打包成无线电协议的相应电报。例如，更大的询问62a可以被拆分无线电段上的更小的无线电报62b。由于拆分或打包产生附加的等待时间。由此产生延迟。 
时间线66示出了 
Figure S06805325220070821D0001616
询问包，其被打包进在无线电段58上的无线电协议中。无线电包62b通过空中接口传播到接收机-无线电模块，由该接收机-无线电模块又将其向回转换成 
Figure S06805325220070821D0001617
包。 
时间线68示出了询问 
Figure S06805325220070821D0001618
包62c，该包被接收无线电模块从无线电包62b中向回转换。接收到的 
Figure S06805325220070821D0001619
询问包62c相应于由分析设备或 主机发送的询问包62a。通过将无线电包62b向回转换成询问包62c产生附加的等待时间。 
与在标准 
Figure S06805325220070821D0001621
总线上传播的询问信号相比，由于拆分、打包或解包以及组合产生了增加的等待时间。询问包62c到达传感器。询问包62c 被传感器分析，并且传感器通过相应于 规范的应答包70a应答。 应答包70a同样表示在时间线68上。该 
Figure S06805325220070821D000173
应答包到达连接在现场设备上的无线电模块并且同样被转换成与无线电传输兼容的无线电报70b，并且通过无线电接口传输。 
在转换时又导致等待时间增加。在通过空中接口传输之后，无线电报70b到达主机侧的无线电模块，并且又被该无线电模块转换成相应的 
Figure S06805325220070821D000174
包70c。 
Figure S06805325220070821D000175
应答包70a和70c是相同的。在它们之间仅有时间上的不同，这样的不同由于等待时间和信号传播时间产生。 
由于将询问包62a和应答包70a打包和解包而产生附加的等待时间，所以在主机看来，在时间线64上产生了询问信号62a和70c之间的时间距离。根据 
Figure S06805325220070821D000176
规范，从机对主机询问的应答信号必须在256ms内。由于双倍的无线电段形成了附加的等待时间，所以在规范所要求的时间内分析设备不能指望有应答。分析设备或 
Figure S06805325220070821D000177
主机因此必须具有与无线电技术相协调的超时特性。例如，在其内应存在应答信号的定时器必须被增大并且大于256ms。 
借助时间箭头72在图8中示出连续的时间。三个时间线64、66和68在此表示不同地理位置。 
图9示出在无线通信的情况下两个主机54a和54b以及从机52e结合根据本发明的无线电模块14a、14e和14f的工作。为了简化起见，在与无线电有效距离的描述的关联中，主机54a和54b以及从机52e的概念与相应连接的无线电模块14a、14e和14f同义地使用。 
规范通过规则能够实现两个主机交替地访问 
Figure S06805325220070821D000179
总线6，这些规则确定主机54a、54b对总线6的时间上的访问。对于对自己的询问的应答，主机54a最早允许在75ms之后重新提出询问。然而，对于对别人的询问的应答，在20ms到75ms之后已经允许重新提出询问。因此，保证了两个主机54a、54b始终交替地进行。即通过时间特性来调节总线访问。 
在借助无线电传输模块14a、14e和14f代替或分开标准 总线的情况下，会出现这样的情况，即两个主机54a、54b或相应的无线电模块14a和14f不在无线电有效距离中。在图9中示出了这样的状况。除了其它参数之外，无线电有效距离还通过媒介的衰减特性、无线电模块14a、14e和14f中的频率或发射功率或者灵敏度以及天线的性能或增益来 确定。在图9中，将两个无线电模块之间的无线电有效距离限定为圆的半径76。即，无线电信号在传播距离76之后不再能被利用。 
在图9中，从机52e与无线电模块14e一起位于具有圆周74的圆的中心。在圆周74上存在带有主机54a的无线电模块14a和带有主机54b的无线电模块14f。带有无线电模块14e的从机52e正好处于两个主机或者其无线电模块14a、54a和14f、54b之间的中间。因此，两个主机或其无线电模块的距离为无线电有效距离的两倍。在这样的情况下，每个主机或其无线电模块14a、14f都与从机54e或其无线电模块14e接触。 
然而，两个主机本身在其无线电有效距离之外。这意味着，由无线电模块14a发送的信号不具有足够能量，以到达无线电模块14f。这两个主机或无线电模块14a和14f彼此看不到对方。然而它们看到由从机52e或无线电模块14e发送的应答信号。 
在图10中示出了相应的时间特性。在图10中可以看到六个时间线78、80、82、84、86和88。通过时间箭头104说明了时间前进方向。 
时间线78、80、82、84、86和88相应于图9中所示的组件的地点位置。时间线78相应于主机54a中的时间特性。时间线80相应于无线电模块14a上的时间特性。时间线82相应于无线电模块14e上的时间特性。时间线84相应于从机52e上的时间特性。时间线86相应于无线电模块14f上的时间特性。时间线88相应于主机54b上的时间特性。 
在图10中所示的情况中，例如主机54a将询问或相应的询问电报90a根据 
Figure S06805325220070821D000181
标准发送到总线6上。该询问包90a通过总线6到达无线电模块14a。在那里，询问包被转换成无线电报90b并且通过无线电传输段58a被传输。无线电模块14接收这样发送的无线电报90b作为无线电报90c，将其转换成 
Figure S06805325220070821D000182
询问电报90d并将其提供给从机52e。 
从机52e评价接收到的根据 
Figure S06805325220070821D000183
协议的询问信号90d，并且提供相应的应答信号或应答电报92a。该 电报被传送给无线电模块14e。应答信号92a被无线电模块14e转换成无线电报92b。无线电模块14e发射无线电报92b。由于所使用的天线的Omni特征，所以根据由半径76确定的有效距离，绕无线电模块14e在所有方向上圆形地传播无线电报92b。 
无线电报92b作为无线电报92c到达无线电模块14a，并且在需要打 包或解包时间的条件下被无线电模块14a转换成 
Figure S06805325220070821D000191
应答电报92d，并且作为这样的 
Figure S06805325220070821D000192
电报供主机54a使用。由于无线电信号92b的Omni方向传播，信号92b作为信号电报92e到达无线电模块14f。该无线电模块将无线电报92e转换成 
Figure S06805325220070821D000193
应答电报92f，并且通过连接的 
Figure S06805325220070821D000194
总线6转发给主机54b。 
主机54b识别出该无线电报是针对主机54a的应答信号。即从主机54b看，它是别人的应答信号。虽然询问90a或者询问信号90b不能被其本身所察觉，但是主机54b获得应答或应答电报92f。无线电模块14f在无线电模块14a的无线电有效距离之外。在接收到别人的应答92f之后，主机54b可以根据 
Figure S06805325220070821D000195
协议在20ms到75ms的时间范围中开始自己的询问。 
对主机54a而言，应答包92d或应答信号92d是对自己询问的应答，在这样的情况下，是对询问包90a的应答。在接收到应答包92d之后，在可以重新询问之前，主机54a必须等待某一等待时间。通过该强制暂停，保证了共同的媒介(即总线或无线电传输介质)可以被主机54a和54b平等地使用。 
这样地选择在接收到自己的应答之后的等待时间，使得其大于主机54b的询问的应答直到该询问在主机54a上被输出所需要的时间。在此，考虑了所有打包时间、解包时间和其它等待时间或信号传播时间。该等待时间为大于75ms。例如，接收对自己询问的应答与询问94a的重新发送之间的等待时间大于500ms。利用足够快的无线电系统可以实现小于500ms的等待时间。在等待500ms之后，主机54进行重新询问。询问包94a以上面所述的方式和方法被发送并且引起应答信号96d或96f。 
如果主机54b向从机52e询问，则其在接收到别人的应答信号之后在20ms到75ms的时间范围内可以询问。在图10中，主机54b接收陌生应答信号98f。这是从机52e对主机54a的询问的应答信号。在20到75ms的时间范围内，主机54b可以向从机52b提出其相应于 
Figure S06805325220070821D000196
协议的询问信号100a。 
包100a通过 
Figure S06805325220070821D000198
总线6被提供给无线电模块14f以便发送。无线电模块14f将询问电报100a打包并且发送无线电包100b。作为无线电包100d，其由无线电模块14e接收、解包并提供给从机52e作为 
Figure S06805325220070821D000199
询问包100c。 
从机52e分析询问lOOc并产生应答包102a。通过无线电模块14e，应答包102a被打包成无线电包102d，并且根据无线电模块14e的天线的Omni特征朝着所有方向发送。应答包作为无线电包102b到达无线电模块14f，该无线电模块从无线电包102b中产生 
Figure S06805325220070821D000201
应答包102c。 
通过 
Figure S06805325220070821D000202
总线6，无线电模块14f将应答包102c提供给主机54b。应答包102c是对主机54b的自己的询问的应答。作为应答包102f，对主机54b的应答也到达主机54a。然而，主机54a将应答包102f识别为对别人的询问的应答。 
通过分析设备54或者 
Figure S06805325220070821D000203
主机54中的特殊定时，能够实现与根据现有 
Figure S06805325220070821D000204
规范工作的 设备或者现场设备或者 
Figure S06805325220070821D000206
从机52的无线通信。 
补充地应指出，口包括-未排除其它元件或者步骤，并且“一个-或者“一-未排除多个。此外，应该指出，参照上述实施例所描述的特征或者步骤也可以与其它上述实施例的其它特征或者步骤结合。权利要求中的参考标记不应视作限制。 

Claims (18)

1.一种用于无线通信的数据传输系统，包括：
控制设备(2)；
现场设备(52)；
无线电传输设备(56)；
其中所述控制设备(2)构造为与所述无线电传输设备(56)通过现场总线协议通信；
其中所述现场设备(52)构造为与所述无线电传输设备(56)通过所述现场总线协议通信；
其中所述无线电传输设备(56)构造为借助无线电协议传输所述现场总线协议，
其中所述现场总线协议是协议；
其中所述控制设备(2)包括超时-匹配设备(4)；
其中所述超时-匹配设备(4)构造为匹配
Figure FSB00000821738600012
协议的超时特性；
其中在所述控制设备(2)中
Figure FSB00000821738600013
协议的超时特性与无线电信号传输相匹配。
2.根据权利要求1所述的数据传输系统，其中所述无线电协议是选自于无线电协议WLAN、蓝牙和Zigbee中的任何一个协议。
3.根据权利要求1所述的数据传输系统，其中所述无线电传输设备(56)构造为将模拟信号传输给所述控制设备(2)。
4.根据权利要求3所述的数据传输系统，其中所述模拟信号是4～20mA信号。
5.根据权利要求1所述的数据传输系统，其中所述无线电传输设备(56)构造为将开关信号传输给所述控制设备(2)。
6.根据权利要求1所述的数据传输系统，所述无线电传输设备还包括：
存储设备(18)；
其中所述存储设备(18)构造为存储由所述现场设备(52)提供的信息；并且
其中所述存储设备(18)构造为在需要时向所述控制设备(2)提供所存储的信息。
7.根据权利要求1所述的数据传输系统，其中所述控制设备(2)构造为
Figure FSB00000821738600021
主机。
8.根据权利要求1所述的数据传输系统，其中所述现场设备(52)构造为
Figure FSB00000821738600022
从机。
9.根据权利要求1所述的数据传输系统，其中所述现场设备(52)构造为选自料位传感器、压力传感器和临界状态传感器中的任何一个传感器。
10.根据权利要求1所述的数据传输系统，其中所述控制设备(2)构造为在接收到自己的应答之后最早在75ms之后提出新的询问。
11.根据权利要求1所述的数据传输系统，其中所述控制设备(2)构造为在接收到外界的应答时在20ms到75ms范围内提出新的询问。
12.一种用于与现场设备无线通信的控制设备，包括：
现场总线转换设备(8)；
超时-匹配设备(4)；
其中所述现场总线转换设备(8)构造为根据现场总线协议将控制信号转换成现场总线信号；
其中所述现场总线协议是
Figure FSB00000821738600023
协议；
其中所述超时-匹配设备(4)构造为匹配
Figure FSB00000821738600024
协议的超时特性；
其中所述控制设备(2)中所述
Figure FSB00000821738600025
协议的超时特性与无线电信号传输相匹配。
13.根据权利要求12所述的控制设备，其中所述控制设备(2)构造为
Figure FSB00000821738600026
主机。
14.根据权利要求12所述的控制设备，其中所述控制设备(2)构造为：在接收到自己的应答之后最早在75ms之后提出新的询问。
15.根据权利要求13或14所述的控制设备，其中所述控制设备(2)构造为：在接收到外界的应答时在20ms至75ms的范围中提出新的询问。
16.一种用于在数据传输系统中无线通信的方法，所述数据传输系统包括：
控制设备(2)；
现场设备(52)；
无线电传输设备(56)；
其中所述控制设备(2)构造为与所述无线电传输设备(56)通过现场总线协议通信；
其中所述现场设备(52)构造为与所述无线电传输设备(56)通过所述现场总线协议通信；
其中所述现场总线协议是
Figure FSB00000821738600031
协议；
其中所述控制设备(2)包括超时-匹配设备(4)；
其中所述方法包括以下步骤：
将
Figure FSB00000821738600032
协议的超时特性与超时-匹配设备(4)匹配；
将所述控制设备(2)中
Figure FSB00000821738600033
协议的超时特性与无线电信号传输匹配；
所述控制设备(2)借助现场总线协议与所述无线电传输设备(56)通信；
利用所述无线电传输设备(56)将现场总线协议信号转换为相应的无线电协议信号；
借助无线电协议传输所述现场总线协议；
所述无线电传输设备借助所述现场总线协议与所述现场设备(52)通信。
17.根据权利要求16所述的方法，还包括以下步骤：在接收到对自己的询问的应答之后，所述控制设备(2)等待至少75ms来发送新的询问。
18.根据权利要求16或17所述的方法，还包括以下步骤：在接收到外界的应答时所述控制设备(2)在20ms至75ms的范围中发送新询问。
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