Instrumentos de medição Bluetooth e o protocolo Bluetooth 5.0!

Instrumentos de medição Bluetooth

Fala pessoal, como estão as coisas? Estou voltando de férias e o conteúdo será normalizado no blog, não se preocupem 😉

Como já falamos anteriormente, a automação industrial está em constante evolução, mesmo que essas tecnologias ainda não sejam realidade no campo.
Os fabricantes estão constantemente lançando novas tecnologias para facilitar o dia a dia e aumentar a disponibilidade dos instrumentos de campo.

E se eu disser que você pode ver e configurar um instrumento utilizando seu celular, além de não precisar ter um instrumento em casa? Legal né! isso vai ser bem útil para você ter uma ideia de como a configuração via Bluetooth funciona. 

Além disso, se você é estudante e não tem contato com instrumentos na sua escola ou faculdade, esta é uma ótima oportunidade para entender como é a configuração do equipamento.

Hoje vamos falar sobre os instrumentos de medição com comunicação Bluetooth, com destaque para o novo padrão Bluetooth 5.0, além de comentar sobre 2 aplicativos que tem a função demo para você utilizar sem a necessidade de um instrumento de campo.

Fica comigo até o final e vamos começar a adotar novas tecnologias, que com certeza, ajudarão e muito no nosso dia a dia.

Esse conteúdo não é patrocinado, então falarei dos apps de graça mesmo! Mas se você é o desenvolvedor de algum deles – estamos aí! 😛

Tópicos:

• O futuro da comunicação dos instrumentos de medição
• O protocolo Bluetooth 5.0
• VEGA Tools – Saiba como utilizar esse aplicativo
• SmartBluet – Medição de nível e vazão
• Conclusão

O futuro da comunicação dos instrumentos de medição

Estamos acostumados com o tradicional 4-20mA, onde normalmente a configuração é feita via protocolo HART.

Mas não podemos esquecer que existem instrumentos só 4-20mA sem o protocolo HART. Estes instrumentos oferecem configuração local ou até mesmo, um protocolo proprietário.

A comunicação vem evoluindo e hoje em dia temos diversos protocolos digitais que oferecem um acesso remoto via rede. Tais protocolos, mesmo já não sendo uma novidade, ainda não representam a maioria nas aplicações industriais.

Poderia colocar diversas razões para que tais protocolos tenham baixa aceitação na indústria, mas acredito que isso é tópico para outro artigo.

Com IIoT e Indústria 4.0, como gerar a conectividade dos instrumentos de medição e dessa forma coletar os dados necessários?

Uma das soluções que apareceram no  mercado é adicionar um protocolo extra nos instrumentos novos, mesmo trabalhando com padrão 4-20mA. Esses protocolos podem ser o tradicional Wi-Fi e também o Bluetooth.

Eles oferecem uma certa “segurança” para acesso das informações, e além do acesso ponto a ponto, você pode coletar as informações em uma rede paralela.

Além disso, tais protocolos eliminam a necessidade de um Handheld dedicado para configuração. Utilizando um simples celular ou tablet, você pode configurar via aplicativo ou página na web.

Logicamente, não são todos os fabricantes que apostam nisso. Existem outras soluções e até o momento não temos como saber o que será, mas acredito que o Bluetooth tem um potencial bem maior que o Wi-Fi.

O protocolo Bluetooth 5.0

O protocolo Bluetooth sofreu uma recente renovação, melhorando bastante sua performance. O protocolo 5.0 ainda não está presente na maioria dos equipamentos comuns como o celular, por exemplo,  mas os novos modelos já estão adotando o padrão.
Além disso, quando for aplicado nos instrumentos de medição, teremos melhoras significativas. Para você entender melhor, vou listar os benefícios do novo protocolo Bluetooth 5.0!

2 vezes mais rápido e consumindo menos energia

De qualquer forma, o Bluetooth 5 aumenta sua largura de banda para até 2 megabits por segundo. Isso significa que você pode mover o dobro de dados, reduzindo o tempo de transferência e acelerando as atualizações.

Outra vantagem é que o protocolo usa tão pouca energia, que mal consome a bateria.

4 vezes mais alcance

A distância continua sendo uma característica importante, quando discutimos a utilizaçāo dessa aplicação na indústria. A última versão oferecia até 50 metros em áreas abertas, mas apenas 10 em áreas internas.

O alcance do Bluetooth 5 oferece 40 metros em ambientes fechados e até 200 metros em áreas abertas.

Parece bem dahora, mas tem uma pegadinha! 

Se você deseja essa distância total, será necessário diminuir sua largura de banda. É muito ruim ter que escolher, não é mesmo?  É claro que em algumas aplicações não é necessário um grande alcance ou largura de banda.

Ainda assim, esperamos que o Bluetooth 6 nos dê o melhor dos dois mundos, certo?

8 vezes mais transmissão de dados

O Bluetooth 5 funciona de forma mais eficiente com canais em bandas de 2,4 gigahertz também. Agora você tem até 37 canais de transmissão, portanto, mais diversidade de frequência.

Outro ponto importante é que você terá pacotes maiores, de 31 a 255 octetos. O que isso significa? Mais transferência de dados, claro.

Quer saber mais? Marques Brownlee fez uma boa analogia sobre o tema em seu canal no YouTube.

Basicamente, você tinha duas pistas para enviar e receber dados ao mesmo tempo. Agora, o Bluetooth 5 oferece 30 pistas. O fluxo de informação será melhor, certo? 😉

Detecção e prevenção de interferência

Embora o Bluetooth possa coexistir com outros dispositivos sem fio, você sempre precisa evitar interferências no sinal. Uma função chamada Slot Availability Mask (SAM) detecta a interferência potencial e se afasta desses canais.

Como os instrumentos de medição em nossa indústria estão abertos a uma ampla variedade de interferências, o bluetooth 5 pode aumentar a conectividade e evitar a perda de pacotes de informação.

VEGA tools – Saiba como utilizar esse aplicativo

O Vega tools é um aplicativo da empresa VEGA para seus instrumentos de medição e está disponível para download em dispositivos com Android ou iOS. A VEGA tem uma filosofia interessante quando falamos de comunicação Bluetooth.

Primeiramente, os instrumentos da VEGA não tem a comunicação Bluetooth nativa, mas eles podem ser Bluetooth. A solução encontrada é colocar a comunicação Bluetooth no display. Com isso, o display “universal” pode transformar a maioria dos instrumentos da empresa em Bluetooth.

Existem apenas dois modelos de baixo custo onde a comunicação Bluetooth é integrada no instrumento e você não precisa do display.

O App VEGA Tools é uma ferramenta para fazer a configuração dos instrumentos, sendo assim, você precisa ter o instrumento em mãos para fazer a comunicação.

No entanto, existe um modo demo que disponibiliza vários instrumentos para você ter um gostinho de como é feita a configuração.

Visão geral do aplicativo

Falando sobre o aplicativo de forma geral, ele é bem desenvolvido e você não encontrará nada de mais nele. O mais importante é que o aplicativo é intuitivo e você pode utilizá-lo sem muitos problemas.

Na tela inicial, você tem as informações do sensores e instrumentos, depois os serviços oferecidos para configurar um novo instrumento e verificar números de série.

Na parte inferior do aplicativo, você tem as versões demo, onde vamos poder ter ideia da configuração e dos diagnósticos dos instrumentos de medição.

Demo de configuração dos instrumentos de medição

Clicando na parte inferior, onde temos a demonstração de configuração dos instrumentos de medição, somos direcionados para tela chamada lista de instrumentos.

A lista de instrumentos é como você utilizará os instrumentos no campo para decidir qual instrumento você acessará e configurará.

Para realizar a configuração dos instrumentos, existe um certa segurança que evita o acesso de qualquer pessoa. Neste caso, temos a autenticação onde é solicitado um PIN, além de proteção, caso você digite o PIN errado várias vezes.

Outro ponto é que o protocolo tem os dados encriptografados tornando a leitura por terceiros difícil ou impossível.

Utilizando como exemplo um VEGAPULS 64, quando você clica para entrar na configuração. Você tem informação da variável de processo na parte superior e todas opções do sensor para configuração.

Como pode ver, uma das grandes vantagens aqui é que o app é bem gráfico facilitando bastante a configuração. Ponto importante de ressaltar é em relação aos diagnósticos, como por exemplo o Echo curve.

O Echo curve é uma análise avançada das condições da medição dos instrumentos de medição do tipo radar. Você pode dar um print e enviar para suporte e dessa forma eles podem analisar o que está acontecendo na sua aplicação.

Além disso, dentro do próprio app você consegue enviar email, entrar no site ou até mesmo fazer uma ligação para o suporte técnico.

Lado negativo? Temos!  Cadê a versão em português? 🙁

SmartBlue – Medição de nível e vazão

O SmartBlue é um aplicativo da empresa Endress+Hauser, onde você pode configurar instrumentos de medição de nível e vazão.

No momento são poucos modelos ainda disponíveis no aplicativo, mas parece que a empresa tornará o app padrão para novos instrumentos. Ao mesmo tempo, há alguns medidores de vazão novos (exceto o modelo Picomag – Bluetooth) que utilizam a comunicação Wi-Fi e não Bluetooth.

Qual será o padrão a ser adotado? Bluetooth ou Wi-Fi? Esta é uma questão que deixo pra você. 

Visão geral do aplicativo SmartBlue

O aplicativo no geral é bem simples em seu designer, mas ao mesmo tempo é elegante e de fácil utilização. Logo na primeira tela, você já tem os instrumentos disponíveis ou conectados.

O aplicativo tem como padrão o Picomag e o Micropilot FMR20 como demo. Você tem a PV e SV disponível na tela inicial, além dos diagnóstico padrão NAMUR NE 107.

Com o demo você tem os instrumentos alterando os diagnóstico e, dessa forma, você nota o quão fácil é identificar que o instrumento tem algum problema ou não.

Demo da configuração do instrumento de medição

Quando você clica em um dos instrumentos, você já é direcionado para uma tela com todas as informações do instrumento que você está prestes a configurar.

A navegação é feita na parte inferior, onde você pode ir para a configuração do instrumento. Na tela de configuração, você continua tendo destaque no diagnóstico e variáveis de processo do instrumento.

Além disso, você tem opção de diagnóstico, aplicação e sistema, mas isso pode mudar dependendo do instrumento.

Utilizando também como referência o radar micropilot FMR20, você pode ir em diagnóstico e clicar em curva de envelope. Na curva de envelope, você pode fazer vídeo, salvar a tela e encaminhar para análise técnica.

Na parte de configuração do aplicativo, um lado positivo em relação ao Vega tools é que você tem diferentes idiomas, incluindo o português.

No entanto, a opção de instrumentos Bluetooth da Vega é maior até o momento. Vale ressaltar que existe também uma segurança para acesso dos dados nos instrumentos Bluetooth da Endress+Hauser.

Conclusão

Os instrumentos com comunicação Bluetooth são uma excelente alternativa para fácil configuração utilizando um simples celular ou tablet.

Além disso, esses instrumentos tiram a necessidade de um configurador de campo, algo que acredito que irá morrer em breve.

A inclusão de um segundo protocolo para comunicação focado a configuração e leitura de diagnóstico é uma das alternativas nessa era IIoT.

Ainda não sabemos se o Bluetooth, Wi-Fi ou qualquer outro será o padrão, mas o protocolo Bluetooth está cada vez melhor, trazendo pontos importantes para sua padronização na indústria.

E você? Tem algum instrumento com Bluetooth na sua planta? Deixe seu comentário abaixo.

Forte abraço

Veja Livros e itens de automação na Amazon Brasil:

• Livro: Automação e instrumentação industrial com arduino. Teoria e prática
• Livro: Automação Industrial na Prática. Eixo Controle e Processos Industriais
• Livro: Eletrônica Básica (Curso de Eletrônica)
• Livro: Raspberry Pi – Conceito & Prática
• Placa Raspberry PI 3 Model B Quadcore 1.2ghz 1Gb Wifi Bluetooth
• Livro: Fundamentos de instrumentação industrial e controle de processos

• Sobre
• Últimos Posts

Fabrício Andrade

Tenho 12 anos de experiência no mundo da Automação industrial, comecei minha carreira na JAT Instrumentação, depois trabalhei na Emerson Automation Solutions e Endress+Hauser. Tive a chance de implementar projetos, ministrar treinamentos e resolver problemas em diversas empresas no Brasil e Latina América. Trabalhei por 3 anos na Alemanha em um e-commerce de automação industrial e hoje sou gerente de marketing digital global na Endress+Hauser Suiça focado em IIoT. Além disso, sou cartunista e baterista nas minhas horas de folga.

Últimos posts por Fabrício Andrade (exibir todos)

• Gerenciamento de ativos IIoT na prática! - março 6, 2021
• Radar: Quando o radar encontra IIoT - agosto 24, 2020
• Guia definitivo do Protocolo HART - maio 4, 2020