自动地判定用于检测过程变量的测量速率

相关申请的交叉引用

本申请要求于2019年4月16日提交的德国专利申请10 2019 205 516.8的优先权，其全部内容通过引入方式并入本文。

技术领域

本发明涉及在过程自动化、工厂自动化和/或过程工业的领域中用于检测过程变量和/或用于测量过程变量的测量值的现场设备。本发明还涉及用于操作这种现场设备的方法。

背景技术

在过程自动化、工厂自动化和/或过程工业中，现代现场设备日益网络化，并且其一方面可以相互通信，另一方面可以与上级接收器和/或系统进行通信。例如，检测的现场设备的测量数据、测量值、参数化数据和/或诊断数据可以通过诸如蓝牙、WLAN、LoRa、LPWAN、GSM、GPRS、UMTS、LTE等无线通信路径传输到相应的接收器、接收装置、系统和/或网关。在这种情况下，通信原则上分为两个不同的范围，即，长距离范围和短距离范围。

当具有无线电支持的现场设备位于相应无线电单元的范围内时，通常进行长距离范围内的无线通信。在这种情况下，长距离范围内的实际通信可以例如通过移动网络(例如，GSM、GPRS、UMTS、LTE、5G或未来标准等)和/或通过互联网连接进行。通过这类通信路径和/或通信网络，可以在几乎任何距离上传输数据。

与此相反，短距离范围内的无线通信通常是使用基于无线电的诸如蓝牙连接或蓝牙LE连接(LE：Low Energy，低功耗)等通信连接进行的。例如，如果诸如移动无线操作设备(例如，智能手机、平板电脑、笔记本电脑等)的接收器接近具有无线的无线电接口的现场设备，则可以通过现场设备的无线电接口与操作设备交换数据。在短距离范围内无线传输数据的典型距离大约可以在25m至50m范围内。

发明内容

本发明的实施例可有利地提供一种改进的现场设备。在本公开的上下文中，现场设备可以是测量设备和/或用于检测过程变量的传感器。

该目的特别地通过独立权利要求的主题实现。本发明的改进示例在从属权利要求和以下说明中给出。

本公开的第一方面涉及一种用于确定例如过程自动化、工厂自动化和/或过程工业领域中的过程变量的现场设备。现场设备包括传感器单元，该传感器单元被配置为检测、判定、测量和/或确定过程变量的测量值。此外，现场设备包括通信单元，该通信单元被配置为向接收器传送、传输和/或发送测量值。特别地，通信单元可以被配置为无线地和/或通过无线网络向接收器传送、传输和/或发送测量值。此外，现场设备具有位置判定单元，该位置判定单元被配置为确定和/或判定现场设备的地理位置和/或方位。此外，现场设备具有控制单元，该控制单元被配置为根据和/或基于现场设备的当前地理位置和/或方位来指定传感器单元在检测过程变量的测量值时的当前测量速率，且/或指定通信单元在向接收器传送数据时的当前数据传输速率。在这种情况下，特别地，控制单元可以基于现场设备的当前地理位置自动化和/或自动地指定测量速率和/或数据传输速率。

在此处及下文中，测量速率可表示在每个时间单位内执行和/或将执行的测量的频率和/或数量。因此，测量速率可以指定现场设备在每时间单位内检测和/或测量测量值的频次。类似地，数据传输速率可表示在每时间单位内向接收器传输的测量值的频率和/或次数。因此，数据传输速率可以指定在每时间单位内向接收器传送和/或发送测量值的频次。

根据本发明的现场设备可以被配置为根据现场设备的当前地理位置，特别是根据需要来调整、变化、设定和/或改变当前测量速率和/或当前数据传输速率。在这种情况下，当前地理位置可以指示和/或表示现场设备目前所在的现场设备位置和/或方位。通过调整测量速率和/或数据传输速率，能够以有利的方式确保仅在需要时才执行测量，检测测量值和/或将测量值传送到接收器。由此，特别地，可以显著降低现场设备用于执行测量和/或数据传送的能耗。这对于电池供电的现场设备是特别有利的，因此例如可以扩大替换电池的时间间隔。

在此处和下文中，控制单元对测量速率的“指定”可以理解为控制单元被配置为基于当前地理位置来判定、确定和/或设定测量速率。控制单元还可以被配置为指示传感器单元根据当前测量速率确定过程变量的测量值。为此，控制单元可以基于当前的地理位置指定和/或调节例如下一次确定测量值的时间点和/或两次连续测量(或测量值的确定)之间的时间间隔。

类似地，在此处和下文中，控制单元对数据传输速率的“指定”可以理解为控制单元被配置为基于当前地理位置来判定、确定和/或设定数据传输速率。控制单元还可以被配置为指示通信单元根据当前的数据传输速率向接收器传送、发送和/或传输一个或多个确定的测量值。为此，控制单元可以基于当前地理位置指定和/或调节例如(下一个)测量值的下一次传输数据的时间点和/或两次时间上连续的数据传输的时间间隔，例如两个依次测量的测量值。

例如，测量速率可以与数据传输速率相关和/或对应。因此，下一次确定测量值的时间点可以与下一次传输数据和/或下一次将测量值传送到接收器的时间点相关和/或对应。然而，测量速率和数据传输速率也可以通过控制单元彼此独立地判定、调整、设定和/或指定。

传感器单元通常可以表示传感器系统和/或传感器电路，其被配置为判定一个或多个、任意个过程变量，例如判定容器和/或储罐中的介质的填充物位、料堆上的填充材料的填充物位、(例如，在容器和/或储罐中的)介质的温度、(例如，在容器和/或储罐中的)介质的压力和/或介质的流量。过程变量还可以表示介质的分析参数，例如介质的颜色、介质的发泡度、介质的密度、介质的pH值和/或任何其他分析参数。

根据一实施例，现场设备可以是物位测量设备、基于雷达的物位测量设备、温度测量设备、压力测量设备和/或流量测量设备。替代地或补充地，现场设备可被设计为确定诸如介质的颜色、介质的发泡度、介质的密度、介质的pH值等分析参数，和/或任何其他分析参数。

接收器原则上可以是任何类型的接收器。在本公开的上下文中，接收器可以例如表示现场设备的上级系统和/或可从现场设备接收和/或收集特别是测量值的数据的接收设备。例如，接收器可以是可收集来自一个或多个现场设备的数据的操作设备、智能手机、手提电脑、PC、计算机、平板电脑、控制中心、控制器、数据管理系统、数据库、服务器和/或可视化系统。

用于短距离通信和/或长距离通信的任何通信标准都可以用于现场设备与接收器的通信。通信单元特别可被配置为与接收器进行无线通信。例如，通信单元可以包括WLAN(无线局域网)模块、GPRS(通用分组无线服务)模块、蜂窝网络模块、LTE(长期演进)模块、3G模块、4G模块、5G模块或未来标准模块、NBIoT模块、Zigbee模块、Sigfox模块、LPWAN模块、LoRa模块、蓝牙模块、蓝牙-LE模块、无线电模块和/或红外模块。通信单元也可以具有多个这类通信模块，以便通过不同的通信标准向接收器(或多个接收器)传送数据，特别是传送测量值。替代地或补充地，通信单元也可被配置为与接收器进行有线通信。例如，通信单元可以包括以太网模块和/或LAN模块(局域网)。通信单元还可以通过现场总线与接收器通信，现场总线例如为HART总线、Profibus、基金会现场总线、Modbus、SDI-12总线、EthernetIP总线、Profinet总线、基于IP的总线、以太网IP总线、串行总线和/或并行总线。也可以考虑例如通过IO-Link、4…20mA/HART接口和/或USB连接的其他通信连接。

特别地，本发明可被认为是基于以下描述的知识。过程和/或工厂自动化中的具有(例如无线的)通信单元和/或无线电接口的现场设备越来越多地用于许多工业领域。通常，现场设备是针对上面安装和/或固定的特定应用或使用而配置的。在某些情况下，应用程序与安装的现场设备(多个现场设备)一起运行。这种应用例如是对移动式、可移动的和/或非固定的容器和/或储罐上和/或其中的介质进行的填充物位测量。具有无线通信接口的现场设备将数据无线地传输到也可选的基于云端的接收器和/或上级系统，例如控制器(PLC、PCS、SCADA系统等)、服务器和/或可视化系统。这类接收器和/或系统可以例如集中地收集来自现场设备的数据，该数据可以基于线路(例如，通过以太网、Profibus、基金会现场总线、Modbus、EthernetIP、Profinet、HART等)和/或无线(例如，通过蓝牙、WLAN、LoRa、GSM、GPRS、UMTS、LTE、5G或未来标准等)地进行传输。在基于线路的通信的情况下下，可以在本地和/或通过互联网访问数据。在无线通信的情况下，可以使用无线电系统，该无线电系统可以将数据无线(特别是通过远距离)传送到所述接收器和/或系统。根据本发明，特别是在移动式和/或可移动的应用中可以根据现场设备的位置和/或方位判定、指定和/或设定现场设备的测量速率。例如，对于移动应用中的现场设备，(例如，在化学、食品、制药、石油、造纸、水泥、海运或采矿领域中的)制造、生产和/或工业设备可能存在动态和/或活动方面不同的范围和/或区域。这种区域的不同动态和/或活动可能伴随着过程变量的不同变化速率，即，在每单位时间内过程变量的不同变化。例如，制造、生产和/或工业设备可以具有其中例如介质存储在容器和/或储罐中的存储区域以及其中处理介质的生产区域。在此，生产区域中的活动和/或动态明显高于存储区域中的活动和/或动态。相应地，生产区域中的过程变量的变化速率高于存储区域中的过程变量的变化速率。因此，可能有利的是，当现场设备处于生产区域中时，增大测量速率和/或数据传输速率，并且当现场设备处于存储区域中时，相应地减小测量速率和/或数据传输速率。以此方式可以确保根据需要调整测量速率和/或数据传输速率。一方面，这可以提高生产过程的效率，因为在过程变量可能在较短时间间隔内变化的区域中或在单位时间内更多测量值是有利的区域中确定和/或通过通信单元传输更多测量值。另一方面，可以避免在过程变量几乎没有或根本没有变化的区域中过于频繁地确定和/或传输测量值。这还可以节能和/或减少要传输的数据量。还可以改善无线电室中的无线电负载和无线电共存。

特别是对于诸如移动容器和/或储罐上的移动式现场设备等移动应用或使用，这可能是有利的，因为现场设备在此通常通过诸如电池、蓄电池和/或太阳能电源等自主电源供电和/或通过能量收集供电。通过根据需要调整测量速率和/或数据传输速率，还可以省去用于现场设备的有线电源，这在移动应用中是特别有利的，因为在此有线电源有时难以实现。在此，这类移动应用可以例如位于工厂大厅内(例如，大厅区域和/或生产区域)和/或室外设备中。因此，通过根据本发明调整现场设备的测量速率和/或数据传输速率，可以将现场设备的测量值和信息根据位置以合适的数量和在适当的时间点传送到接收器。因此，测量值能够以合理的数量和/或与位置相关的时间间隔进行确定和/或传输。由于始终可以在正确的时间点使用合适量的能量，因此这可以节省能量。还能够以有利的方式减少要传输的数据量。

根据本公开，通过现场设备的控制单元可以自动根据当前位置和/或方位判定、调整和/或指定测量速率和/或数据传输速率。换句话说，可以自动设定测量速率和/或数据传输速率。因此，现场设备的手动设定是不必要的。此外，还可以具有以下总结的优点。可以根据位置在正确的时间点以合适的数量发送测量值，并且例如由于可以在低测量速率和/或低数据传输时段节省能量，因此可以延长现场设备的电池和/或蓄电池的使用寿命。也可以避免不必要的数据传输。例如，当过程变量在一定时间段内没有改变时，例如可以避免相同测量值的多次确定和/或传输。例如由于可能受限的无线电空间未持续满负荷地使用和承载，无线电系统的共存也可以得到改善。特别地，例如由于能够以优化的方式存在诸如位置、上限报告、空载报告、库存管理等信息，在具有移动容器的应用中还可以改善容器管理或储罐管理。例如，还可以确定容器的填充量和填充操作次数，可以更好地计划容器的更换，可以根据需要识别容器中的介质，并且现场设备的位置判定可以在本地使用，但也可以在全球使用。还可以优化高度自动化系统的自动重新排序。此外，现场设备，例如在初始安装时，可以安装在“安全区域”中，例如安装在容器上，并且现场设备可以因此随容器移动，其中，测量速率和/或数据传输速率可以自动根据位置进行调整。例如，空的和满的容器之间例如在物流过程方面(例如，领取空储罐或触发新储罐或内容物的预定)的区别也可以得到改善和/或优化，这几乎是成本优化的同义词。也可以简化库存判定、装配阶段识别、生产区域识别等。此外，可以例如在工厂现场(例如，根据满的容器、部分填充的容器和/或空容器)改善和/或优化容器的优化定位和/或分类。此外，可以通过一个或多个现场设备的当前数据更好地监测、控制、检查和/或确保生产。换句话说，通过根据位置调整测量速率和/或数据传输速率，也可以在移动使用中优化自动化过程。例如，通过从带有通信接口的现场设备向接收器传输与方位或位置相关的、计量的数据、测量值和/或其他信息，可以优化整个工厂的物流。这可以通过避免工厂停工(例如，由于缺少材料/介质)来降低成本，优化交付流程(从订单到交付的运输)，并例如通过在正确的时间接收数据和/或诊断信息来对现场设备进行预防性、预测性维护，从而改善业务通话的规划。

根据一实施例，现场设备是移动式现场设备，其被配置为固定到移动式容器上以确定过程变量。现场设备和/或容器能够以可移动、可运输和/或非固定的方式安装。安装和/或固定到容器上的现场设备可以例如与容器一起经历产品的生产，其中，用于生产产品的介质可以存储在容器中。现场设备可以被配置为确定容器中介质的测量值，例如介质的填充物位。现场设备特别可以被配置为用于自主、无线和/或非有线的操作。

根据一实施例，位置判定单元具有用于判定现场设备的当前地理位置的位置传感器。位置传感器可以是基于卫星的，例如，位置传感器可被设计为GPS传感器。这特别是在现场设备的外部应用中是有利的和/或能够实现可靠的位置判定。

根据一实施例，控制单元被配置为基于通过通信单元接收的位置数据来确定现场设备的当前地理位置。替代地或补充地，位置判定单元至少部分集成在控制单元中。换句话说，位置判定单元可以是控制单元的一部分。位置数据可以例如通过通信网络本身得到，例如通过拨入节点、无线电单元和/或通过由通信网络提供地理信息。位置数据还可以由任何接收器和/或通信伙伴提供，例如网关、一个或多个无线电单元、一个或多个信标、一个或多个无线电发射机、服务器、控制器、其它现场设备等。

例如，通信单元可以具有蓝牙(-LE)模块。特别是在例如工厂车间、生产车间等内部区域，可以通过例如蓝牙和现场安装的信标和/或无线电单元实现现场设备的位置判定。控制单元可以例如通过三边测量，基于来自三个或更多信标和/或无线电单元的信号判定现场设备的位置。替代地或补充地，可以使用现场安装的蓝牙网关(例如物联网网关)来通过通信单元进行判定位置。然而，也可以使用任何其他类型的通信连接以判定位置。

根据一实施例，控制单元被配置为基于远程查询(例如通过将现场设备的当前地理位置传送到接收器)来判定和/或指定当前测量速率和/或当前数据传输速率。例如，现场设备可以将其当前的地理位置传送到接收器，其中，接收器接着将当前的测量速率和/或数据传输速率传送到现场设备。因此，现场设备可以被配置为从接收器接收和/或查询当前的测量速率和/或数据传输速率。远程查询可以包括现场设备和接收器之间的短距离通信和/或长距离通信。

根据一实施例，现场设备还具有数据存储器，该数据存储器被配置为存储一个或多个区域的位置数据，每个区域代表在各自区域中期望的过程变量在时间上的变化和/或变化速率。每个区域被分配有测量速率和/或数据传输速率，其中，控制单元被配置为基于对比当前地理位置和存储在数据存储器中的位置数据的比较来判定和/或指定当前的测量速率和/或当前的数据传输速率。区域可以是例如生产和/或制造工厂的区域。区域和/或范围中的至少部分可能在动态、活动和/或过程变量的(例如期望的)变化速率方面有所不同。这种动态、活动和/或过程变量的变化速率的差异可以由分配给各个区域的测量速率和/或数据传输速率加以考虑。分配给区域的测量速率和/或数据传输速率因此可以代表和/或指示相应区域的动态和/或活动。同时，分配给区域的测量速率和/或数据传输速率可以代表和/或指示该区域中过程变量的(例如期望的)变化速率。区域的位置数据和分配给它们的测量速率和/或数据传输速率能够以例如查找表(look-up table)的形式存储在数据存储器中。

区域的位置数据和分配给它们的测量速率和/或数据传输速率可以例如由用户指定和/或定义。该数据也可以通过现场设备的通信单元例如从服务器、其它现场设备、控制器或任何其他通信伙伴调用。现场设备还可以被配置为将区域的位置数据以及分配给它们的测量速率和/或数据传输速率传送到其它现场设备。

各个区域的位置数据也可以例如通过用现场设备巡查各区域的边界和在行走时存储位置数据来判定。这可以显著简化编程和/或存储现场设备中区域的位置数据。

根据一实施例，控制单元被配置为根据当前的地理位置判定传输诊断值时和/或将现场设备的状态信息传输给接收器时的传输速率。换句话说，诊断值和/或状态信息的传输和/或传输速率也可以根据位置进行调整和/或执行。类似于测量值的数据传输速率，诊断值和/或状态信息的传输速率可以表示在每单位时间能向接收器传输诊断值和/或状态信息的频率和/或次数。因此，传输速率可以指定在每个时间单位内将诊断值和/或状态信息从现场设备向接收器传送和/或发送的频次。

根据一实施例，控制单元被配置为识别现场设备的位置变化和/或移动。此外，控制单元还被配置为响应于对现场设备的位置变化和/或移动的识别来开始现场设备的系统启动，判定(设定和/或指定)当前测量速率,判定(设定和/或指定)当前数据传输速率和/或开始现场设备的系统停止。因此，现场设备的移动和/或位置变化可以触发测量速率和/或数据传输速率的调整。系统启动可以包括激活用于传感器单元、位置判定单元和/或其他部件的能源供应。同时，系统停止可以包括停用传感器单元、位置判定单元和/或其他部件的能源供应。替代地或补充地，测量速率和/或数据传输速率也可以根据需要进行变化。为了防止测量和/或数据传输，可以将测量速率和/或数据传输速率例如设置为零。为了以固定的时间间隔执行测量和/或数据传输，可以将测量速率和/或数据传输速率设置为非零的值，例如分配给现场设备的当前位置的值。

根据一实施例，现场设备具有运动传感器，其中，控制单元被配置为基于现场设备的运动传感器的运动信号来识别现场设备的位置变化和/或运动。运动传感器可以是例如多普勒传感器、加速度传感器、陀螺仪传感器、振动传感器和/或地磁场传感器。这可以快速可靠地确定位置的变化和/或运动。

根据一实施例，控制单元被配置为确定现场设备在第一时间点的第一地理位置和在不同于第一时间点的第二时间点的第二地理位置，其中，控制单元被配置为基于比较第一位置和第二位置来识别现场设备的位置变化和/或运动。换句话说，位置的变化和/或运动也可以基于在不同时间确定的现场设备的位置进行确定。

根据一实施例，现场设备还具有壳体，该壳体完全和/或永久地包围传感器单元、控制单元、位置判定单元和通信单元。传感器的壳体可以特别地被设计为不能打开的。例如，壳体可以是完全封闭、防尘、防水和/或气密的。这使得现场设备可以在现场或工厂中作为一个紧凑的设备来使用。

根据一实施例，现场设备被设计为对外部是完全无线的。替代地或补充地，壳体不具有电缆套管。这意味着现场设备至少可以暂时完全自主地运行并且不与电缆连接。这也使得现场设备能够高效、灵活地连接到任何例如可运输的容器和/或储罐。这也可以大大减少安装现场设备所需的安装工作。现场设备可以例如旋入、粘合和/或焊接到容器和/或储罐。

根据一实施例，现场设备还具有电源单元，该电源单元布置在现场设备的壳体中，并且被配置为向传感器单元、控制单元、位置判定单元和通信单元供电。供电单元可以为此有至少一个电池和/或至少一个蓄能器。电源单元还可以具有为蓄能器充电的充电单元，例如通过感应、能量收集和/或太阳能电池板。

根据一实施例，现场设备被配置为通过通信单元向其它现场设备传送和/或发送当前测量速率和/或当前数据传输速率。例如，现场设备可以向现场设备附近的一个或多个另外的现场设备传送和/或发送测量速率和/或数据传输速率。这使得优化整个生产设施变得简单可靠。

本公开的另一方面涉及一种用于操作如上文和下文所述的现场设备的方法。该过程包括以下步骤：

-使用位置判定单元确定和/或判定现场设备的当前地理位置；以及

-根据确定的现场设备的当前地理位置，使用控制单元判定、调整、变更、指定、设定和/或改变当前测量速率和/或当前数据传输速率。

如上文和下文所述现场设备的特征、元件和/或功能可以是如上文和下文所述方法的特征、元件和/或步骤，反之亦然。

下面参照附图说明本发明的实施例。

附图说明

图1A示意性地示出了根据一实施例的具有现场设备的传感器装置。

图1B示出了图1A的现场设备的详图。

图2示意地示出了根据一实施例的具有多个传感器装置的制造过程。

图3示出了用于说明根据一实施例的操作现场设备的方法的流程图。

相似的、相似作用的、相同或相同作用的元件在附图中具有相似或相同的附图标记。这些附图仅是示意性的，并未按比例绘制。

具体实施方式

图1A示出了根据实施例的具有现场设备100的传感器装置200。图1B示出了图1A的现场设备100的详图。

例如，图1A和1B的现场设备100被设计为基于雷达的物位测量设备100。然而，替代地或补充地，现场设备100也可被设计为基于超声波的物位测量设备、温度测量设备、压力测量设备、流量测量设备和/或用于检测任何其他过程变量的测量设备。

传感器装置200具有现场设备100和容器202和/或储罐202。容器202至少部分地填充有介质206，并且具有容器壁204。现场设备100在外部固定到容器202的容器壁204上。例如，现场设备100可以黏合、焊接和/或通过机械连接(例如，通过螺栓连接)固定到容器202上。

容器202和/或现场设备100是移动式的、可移动的和/或可运输的。例如，容器202可以是中型散装容器(IBC)，其可以至少部分由塑料构成。

现场设备100包括具有用于发射和/或接收测量信号和/或雷达信号的天线104的传感器单元102。特别地，通过天线104可以发射发送信号，并且可以接收在介质206上反射的部分发送信号作为接收信号。传感器单元102可以例如基于测量信号的发射和接收之间的飞行时间测量来判定介质206的填充物位的测量值。

此外，现场设备100具有控制单元106。通过控制单元106可以控制例如传感器单元102，以执行填充物位测量和/或判定(填充物位)测量值。

此外，现场设备100具有位置判定单元108，该位置判定单元被配置为判定现场设备100的当前地理位置和/或方位。为此，位置判定单元108可以具有位置传感器，该位置传感器例如可以是基于卫星的。例如，位置传感器可被设计为GPS传感器。

替代地或补充地，如上文和下文所述，位置判定单元108可以至少部分地集成在控制单元106中，且可以通过可由现场设备100的通信单元110接收的位置数据来判定现场设备100的当前位置。

图1A和1B中，现场设备100的通信单元110被示例性地配置为用于无线数据传输和/或与接收器通信。例如，通信单元可以具有WLAN(无线局域网)模块、GPRS(通用分组无线服务)模块、蜂窝网络模块、LTE(长期演进)模块、3G模块、4G模块、5G模块和/或其他未来无线通信标准模块、NBIoT模块、Zigbee模块、Sigfox模块、LPWAN模块、LoRa模块、蓝牙模块、蓝牙LE模块、无线电模块和/或红外模块。然而，替代地或补充地，通信单元100也可被配置为用于有线数据传输和/或通信。

通过通信单元110可以将例如测量值、诊断信息和/或状态信息传送到接收器。还可以通过通信单元110从接收器接收数据，例如参数化数据、诊断数据、状态数据、位置数据和/或任何其他数据。

此外，现场设备100具有电源单元112，该电源单元可以为传感器单元102、天线104、控制单元106、位置判定单元108、通信单元110和/或其他部件供电。例如，电源单元112具有至少一个电池和/或蓄电池。电源单元112还可以具有用于例如通过供电单元、感应、能量收集和/或太阳能电池板为蓄电池充电的充电单元。

此外，现场设备100具有壳体114，该壳体包围传感器单元102、天线104、控制单元106、位置判定单元108、通信单元110和电源单元112，特别是完全地包围和/或严密地密封，从而确保现场设备在现场条件和/或工厂中的使用。壳体114可以至少部分地、特别是完全地由塑料制成。此外，壳体114可以完全闭合。因此，现场设备100可被设计为相对于外部是完全无线的，使得壳体114不具有电缆套管。

位置判定单元108被配置为确定和/或判定现场设备100的当前地理位置和/或方位。例如，可以基于位置判定单元108的位置传感器的传感器信号判定当前位置。替代地或补充地，控制单元106可以基于通过通信单元110例如从一个或多个无线电单元(Funkzellen)、一个或多个信标、一个或多个网关(也被称为IOT网关)、一个或多个服务器、一个或多个现场设备、一个或多个控制器和/或任何其他通信伙伴接收的位置数据、数据和/或信号来确定现场设备100的当前位置。

通信单元110可以例如具有蓝牙(-LE)模块并耦接到通信单元110的传输范围内的一个或多个无线电单元和/或信标。例如，通过三边测量，控制单元106可以基于来自多个无线电单元和/或信标的位置数据、数据和/或信号来确定现场设备100的当前地理位置。例如，代表现场设备100的当前位置的位置数据也可以通过可耦接到通信单元110的拨入节点(Einwahlknoten)接收。位置数据还可以由任何接收器和/或通信伙伴提供，例如一个或多个网关、一个或多个无线电发射器、服务器、控制器、其它现场设备等。

控制单元106还被配置为基于当前的地理位置来判定、调整、改变、变化和/或设置传感器单元102在检测测量值时的测量速率。替代地或补充的，控制单元106被配置为根据当前的地理位置判定、调整、设定、改变、变化和/或指定通信单元110在将测量值发送到接收器时的数据传输速率。

可选地，也可以通过控制单元106基于当前地理位置判定、调整、设定、改变、变化和/或指定在传输现场设备100的诊断值和/或状态信息时的传输速率。

适合于或分配给现场设备100的相应当前地理位置以进行测量的测量速率、用于传输测量值的数据传输速率、用于传输状态信息的传输速率和/或用于传输诊断值的传输速率可以例如通过来自现场设备100的远程查询确定和/或由通信伙伴调用。例如，现场设备100可以将其当前的地理位置发送到诸如服务器等接收器，其中，接收器可以向现场设备100发送和/或传输一个或多个信号，以判定用于执行测量的测量速率、判定用于测量值传输的数据传输速率、判定用于状态信息传输的传输速率和/或判定用于诊断值传输的传输速率。

替代地或补充地，现场设备100具有数据存储器105，在数据存储器中可以存储例如生产和/或制造工厂的一个或多个位置、区域和/或范围的位置数据。用于位置、区域和/或范围的位置数据又可以分别分配有测量速率、数据传输速率、状态信息的传输速率和/或诊断值的传输速率，并存储在数据存储器105中。基于现场设备100的当前地理位置，控制单元106可以判定最接近现场设备100的当前位置的位置数据，以便以此方式判定、指定和/或设定测量速率、数据传输速率、用于状态信息的传输速率和/或用于诊断值的传输速率。

当控制单元106识别出现场设备100发生位置变化和/或进行运动时，可以通过控制单元106执行、触发和/或启动对测量速率、数据传输速率、用于状态信息的传输速率和/或用于诊断值的传输速率的(重新)设定和/或指定。位置改变和/或运动可以例如基于现场设备100的多个在时间上连续判定的位置来判定。替代地或补充地，现场设备100的位置改变和/或运动可以基于现场设备100的运动传感器107的运动信号来确定。运动传感器107可以是例如多普勒传感器、加速度传感器、陀螺仪传感器、振动传感器和/或地磁场传感器。

图2示意地示出了根据实施例的具有多个传感器装置200a-200n的物流和/或制造过程。除非另有说明，图2中的每个传感器装置200a-200n都具有与图1A和1B中的传感器装置200相同的元件和特征。

特别地，图2示出了生产和/或制造工厂的典型物流和/或制造过程。每个传感器装置200a-200n都具有移动式容器202a-202n(例如，IBC容器)，移动式现场设备100a-100n被固定在该容器上。为了清楚起见，图2中只有部分传感器装置200a-200n标有附图标记。每个现场设备100a-100n可被设计为基于雷达的物位测量设备100a-100n。然而，替代地，现场设备100a-100n也可被设计为测量另一过程变量。例如，部分或全部现场设备100a-100n可被设计为基于超声波的物位测量设备、温度测量设备、压力测量设备、流量测量设备和/或检测任何其他过程变量的测量设备。

因此，图2示例性地示出了具有现场设备100a-100n的移动应用，现场设备分别配备有无线通信单元110，并被示例性地设计为物位测量设备100a-100n，并固定到移动式容器202a-202n上(例如在此的IBC容器)。

在图2中，传感器装置200a-200n穿过制造工厂中的示例性生产过程，或者传感器装置200a-200n分别位于制造工厂的特定范围和/或特定区域内。生产工厂具有例如区域和/或范围A-E。例如，区域A和区域E可以是存储区域(和/或用于容器和/或储罐的站点)。区域B和区域D可以分别表示生产工厂内的运输区域。区域C表示生产区域。在此，单个区域A-E可能在此处发生的制造过程的动态和/或活动方面有所不同。因此，过程变量的变化速率(即，在图2的示例中为容器中的介质填充物位)至少在部分区域和/或范围A-E中可以不同。换句话说，各区域A-E的各个容器202a-202n中的填充物位在每个时间单位内可以有不同程度的变化。单独的移动容器202a-202n可以在生产工厂中用于存储和/或运输各种物质和/或介质，其中，这种容器202a-20n可在生产工厂的不同位置被清空或也被填充。各个区域A-E因此可以对应于生产工厂的生产区域A-E。

例如，可以将具有移动容器202a-202e和固定在其上的现场设备100a-100e的传感器装置200a-200e运送到区域A中。对于区域A和/或位于其中的现场设备100a-100e，可能需要较小的测量速率或不需要测量速率，因为在区域A中的各个容器202a-202e的填充物位变化较小或根本没有变化，例如，因为区域A的传感器装置200a-200e实际上不参与生产过程，或者因为该区域中没有发生填充或清空。现场设备100a-100e被分别配置为判定其当前的地理位置。基于此，现场设备100a-100e可以例如确定出它们在区域A内，从而判定分配给区域A的(较低甚至为零的)测量速率，因此不会不必要地消耗能量进行填充物位测量。如上所述，现场设备100a-100e也可以相应地设定传输测量值的数据传输速率、传输状态信息的传输速率和/或传输诊断值的传输速率。

当容器从区域A向生产过程的方向移动时，它们穿过运输区域(在图2中被称为区域B)。在图2的示例中，具有容器202f、202g和现场设备100f、100g的传感器装置200f、200g位于区域B中。对于这些例如通过识别到的新位置、位置变化和/或运动而触发的现场设备100f、100g，可以进行系统启动和/或例如与区域A相比提高测量速率。例如，区域B中的现场设备100f、100g的测量速率可以是区域A中的现场设备100a-100e的测量速率的数倍。这同样适用于数据传输速率和/或状态信息和/或诊断值的传输速率。

当容器在继续向生产过程的方向运输时，它们到达生产区域(在图2的示例中被标记为区域C)。在图2中，具有容器202h、202i和现场设备100h、100i的传感器装置200h、200i位于区域C中。现场设备100h、100i还确定它们的当前地理位置，并自动设定测量速率和/或分配给区域C的数据传输速率。这同样适用于状态信息和/或诊断值的传输速率。由于制造或生产区域(即，区域C)具有制造过程的最高活动和/或动态，例如，由于容器202h、202i的填充和/或清空，现场设备100h、100i在此自动设定更高或最高的测量速率和/或更高或最高的数据传输速率。

在生产过程完成后，容器再次穿过运输区域(在图2的示例中被称为区域D)。具有移动容器202j、202k和现场设备100j、100k的传感器装置200j、200k当前位于此处。类似于B区并可能通过识别到的新位置、位置变化和/或运动触发，可以在区域D中进行现场设备100j、100k的系统停止或系统减少和/或系统关闭过程。替代地或补充地，可以根据需要降低测量速率、数据传输速率和/或状态信息或诊断值的传输速率。例如由于在区域D中进行清空或填充的发生概率较低，因此可以在D区设定比C区更低的测量速率。

当到达区域E(其可以是存储区域(火车站))，测量速率可以进一步降低，或设定为零。在区域E中，可能需要低至零的测量速率(数据传输速率、状态信息和/或诊断值的传输速率)，因为位于此处的具有容器202l-202n和现场设备100l-100n的传感器装置200l-200n不参与生产过程或不发生填充或清空。区域E的传感器装置200l-200n可能(类似于A区)处于“待机”工作模式。

总的来说，根据容器、现场设备和/或传感器装置的位置，可以使用、指定和/或设定用于各个区域A-E的适合的、优化的测量速率、数据传输速率、状态信息传输速率和/或诊断值传输速率。

图3示出了用于说明根据实施例的操作现场设备100的方法的步骤的流程图。图3中的现场设备100可以是参考前述附图说明的其中一个的现场设备。

在步骤S1中，通过位置判定单元108确定现场设备100的当前地理位置。

在进一步的步骤S2中，根据现场设备确定的当前地理位置，使用控制单元106判定、指定和/或设定当前测量速率和/或当前数据传输速率。

另外，应指出，“包括”和“具有”不排除其他元件或步骤，并且不定冠词“一”或“一个”不排除多个。

还应指出，已经参考其中一个上述示例性实施例说明的特征或步骤也可以与上述其他示例性实施例的其他特征或步骤结合使用。权利要求中的附图标记不应被视为限制。