BE1022620B1 - Werkwijze en inrichting voor het identificeren en configureren van sensoren door middel van vaste locatie geheugen - Google Patents

Abstract

De huidige uitvinding betreft een werkwijze en een inrichting voor het identificeren en configureren van sensoren door middel van een vaste locatie geheugen. In het bijzonder heeft de uitvinding betrekking op een efficiënte en betrouwbare uitwisseling van instellingen, en metingen en daarbij horende data tussen de sensoren en het vaste locatie geheugen, en de verwerking van de instellingen en de metingen en daarbij horende data, waar door middel van een vaste locatie geheugen, dat positievast is, efficiënter en betrouwbaarder de nodige gegevens kunnen uitgewisseld worden met de sensoren. Verder heeft de uitvinding betrekking op het configureren van een systeem waarin sensoren en een vaste locatie geheugen efficiënt en betrouwbaar gegevens kunnen uitwisselen met een serversysteem door een verregaande automatisering van de uitwisseling van nodige instellingen. Ten slotte heeft de uitvinding betrekking op een werkwijze en inrichting zoals hierboven beschreven, gericht op de specifieke toepassing in bepaalde industrieën, zoals de medische sector.

Description

WERKWIJZE EN INRICHTING VOOR HET IDENTIFICEREN EN CONFIGUREREN VAN SENSOREN DOOR MIDDEL VAN VASTE LOCATIE GEHEUGEN

TECHNISCH DOMEIN

De uitvinding heeft betrekking op een werkwijze en een inrichting voor het identificeren en configureren van sensoren door middel van een vaste locatie geheugen. In het bijzonder heeft de uitvinding betrekking op een efficiënte en betrouwbare uitwisseling van instellingen Æn..metingen tussen de sensoremen „het vaste locatie geheugen, en de verwerking van de instellingen en de metingen op toepassingsgerichte wijze. Verder heeft de uitvinding betrekking op het configureren van een systeem waarin sensoren en een vaste locatie geheugen efficiënt en betrouwbaar gegevens kunnen uitwisselen met een serversysteem.

STAND DER TECHNIEK

Zo beschrijft US '2014/0278144· een inrichting die een set ruimtelijk gedistribueerde basiseenheden omvat en een centrale server, beiden communicerend met een datanetwerk. Elke basiseenheid bestaat uit een controle-onderdeel en één of meerdere sensormodules, waarbij elke sensormodule een sensor bevat die geconfigureerd is om een luchtkwaliteitsparameter (zoals de hoeveelheid aan CO2 of aandeeltjes in de lucht) te meten. Het document vermeldt tevens temperatuur- en vochtigheidssensoren. Daarnaast omschrijft US 2014/0278144 ook een methode om de kalibratie van de gedistribueerde basiseenheden, verbonden met een centrale server via een datanetwerk, uit te voeren.

Deze methode (en bijhorende inrichting) is niet voorzien van een duidelijke methode voor het ingeven van instellingen bij de sensormodules of het controle-onderdeel, waardoor de kans op menselijke fouten bij het ingeven van de instellingen groter wordt. Hiernaast is het controle-onderdeel onderhavig aan mechanische schokken door het verplaatsen naar de locaties waar de metingen dienen plaats te vinden.

Een belangrijk kenmerk bij deze inrichting is dat de ruwe sensordata naar de centrale server gestuurd worden, waar de kalibratie-aanpassingen gebeuren. Er wordt ook expliciet gesteld dat reeds opgeslagen metingen kunnen worden gewijzigd. Dit is in strijd met gehanteerde normen in onder andere de medische sector, zoals vereist onder FDA-voorschrift 21CFR11.

Een dergelijke inrichting komt ook voor in EP 1 390 742, waarin een luchtcontrolesysteem dat een luchtcontrole-eenheid met ten minste één sensor bevat voor het meten van een luchtkwaliteitsparameter en daarnaast een computer bevat voor het opslaan van data ontvangen door de sensor (10). Een datacentrum van op afstand kan gebruikt worden in dit systeem, waarbij data kan geüpload worden naar het datacentrum en kunnen tevens instructies en informatie gedownload worden van het datacentrum naar . de luchtcontrole-eenheid. Een sensor-eenheid van een luchtcontrole-eenheid bevat ten minste één sensor en een controle-eenheid die sensordata kan opslaan. Als type van , sensor wordt bijvoorbeeld over. een deeltjes- of partikelsensor,gesproken.

Deze inrichting heeft als grote nadeel dat een luchtcontrole-eenheid niet aanpasbaar is inzake de grootheden die gemeten worden, aangezien de sensoren een vast onderdeel vormen voor een luchtcontrole-eenheid, waardoor de gebruiker bij interesse in een ander soort grootheden op een bepaalde locatie, een andere luchtcontrole-eenheid zal moeten instellen voor de locatie en daarheen verplaatsen, wat zoals gezegd de kans op zowel menselijke fouten en schade aan de luchtcontrole-eenheid gevoelig vergroot. Daarnaast is er geen duidelijkheid over het principe waarmee de nodige instellingen opgevraagd en verkregen worden door de luchtcontrole-eenheid.

Het voornaamste probleem met de gekende inrichtingen en werkwijzen is de uitwisseling en verplaatsing van de elementen ervan, waarbij er enerzijds een grote hoeveelheid tijdrovende menselijke arbeid verricht moet worden voor het instellen van een configuratie, en waardoor bovendien ook nog veel ^gelegenheid komt voor menselijke fouten bij het instellen.

Een belangrijk onderdeel van het instellen van een configuratie voor een dergelijk systeem, is de kalibratie van de gebruikte sensoren. In de uitvoeringsvormen gekend in de Stand der Techniek op dit domein, gebeuren deze kalibratie ter plaatse, wat een erg tijdrovend proces is door onnodig veel verplaatsingen. Daarenboven moet de vaak zeer dure kalibratie-apparatuur ter plaatse gebracht worden, wat een groot risico op schade aan deze dure, gevoelige apparatuur met zich meebrengt.

Anderzijds zijn elektronische apparaten vaak gevoelig voor ongewenste, hevige bewegingen die een reëel gevaar zijn bij elk transport van de apparaten, waardoor hardware fouten kunnen optreden, en de verzamelde data kan gecorrumpeerd worden. Een tweede probleem bij de gekende werkwijze is dat ook andere stappen veel plaats laten voor menselijke fouten bij het instellen van de elementen van de inrichtingen. Daarnaast is het belangrijk een te allen tijde een overzicht te hebben waar elke sensor aanwezig is, zeker als veel sensoren over meerdere plaatsen gebruikt worden, in communicatie met één centraal serversysteem.

Een laatste probleem is dat gekende systemen de kalibratie-aanpassingen, en soms zelfs nog latere aanpassingen op de metingen doorvoeren op een centrale server, wat ingaat tegen de eerder genoemde regelgeving in bepaalde sectoren.

De huidige uitvinding beoogt een oplossing te vinden voor ten minste enkele van bovenvermelde problemen.

SAMENVATTING VAN DE UITVINDING

In een eerste aspect betreft de uitvinding een inrichting voor het nauwkeurig meten van één of meerdere grootheden, omvattende één of meerdere ruimtelijk gedistribueerde sensoren (10) voor het meten van de grootheden, omvattende een unieke identificatie (17), en een vaste locatie geheugen (30), omvattende een geheugenelement (31) en een unieke identificatie (32) en met als kenmerkend element dat de voornoemde sensoren (10)een geheugenelement (18) bevatten. Daarbij zijn de sensoren (10) én het vaste locatie geheugen geschikt om ruimtelijk van elkaar gescheiden te worden, en geschikt om gegevens uit te wisselen met elkaar en andere systemen.

Dit biedt als voordeel dat menselijke fouten gereduceerd worden door de menselijke acties zo veel mogelijk te beperken, door ten eerste het vaste locatie geheugen (30) een . vaste positie te geven, waardoor het weinig opnieuw ingesteld moet worden. Daarnaast kan er bij transport eenvoudig hardware schade optreden, die nu beperkt kan worden. Ten tweede kunnen nieuwe sensoren (10) eenvoudig worden toegevoegd op een vaste locatie geheugen (30) doordat de nodige instellingen automatisch ingelezen worden, waardoor opnieuw menselijke interactie bij het instellen vermeden wordt.

Ten slotte geeft een mogelijkheid tot behuizing zowel meer bescherming aan de kwetsbare hardware, maar wordt het bovendien eenvoudiger om de inrichting afneembaar te bevestigen. Dit is praktisch zowel om plaatsgebrek tegen te gaan, alsook om de hardware extra te beschermen. Ten derde kunnen kalibratietechniekers die de sensoren (10) kalibreren dit in een uitgerust labo uitvoeren, in plaats van dure, gevoelige, draagbare kalibratie-apparatuur te transporteren waarbij altijd gevaar optreedt voor schade. De installatie van een sensor (10) zelf is op die manier erg eenvoudig uit te voeren, zonder dat daarvoor grote expertise nodig is.

Hierbij is een geheugenelement (18) voorzien in de sensoren (10), waar de kalibratie-instellingen van de sensor (10) in kwestie bewaard worden. Op deze manier kunnen de kalibratie-aanpassingen door de sensor (10) zelf uitgevoerd worden en kunnen de metingen gekalibreerd doorgestuurd worden, conform aan de voorschriften voor in bepaalde sectoren, zoals bijvoorbeeld de medische industrie. De metingen worden nadien ook niet meer gewijzigd.

In een tweede aspect betreft de uitvinding een werkwijze voor het identificeren en configureren van één of meerdere sensoren (10) in een inrichting volgens het eerste aspect van de onderhavige uitvinding, na kalibratie van de één of meerdere sensoren (10), omvattende de stappen van (a) het opladen van een kalibratiecertificaat voor de één of meerdere sensoren (10) in een serversysteem (50) en het inladen van de kalibratie-instellingen in de bijhorende één of meerdere sensoren, (b) het koppelen van de één of meerdere sensoren (10) aan het vaste locatie geheugen (30), waarna de één of meerdere sensoren (10) communicatie-instellingen uit het geheugenelement (31) van het vaste locatie geheugen (30) ophaalt, (c) het met de communicatie-instellingen tot stand brengen van een verbinding door de één of meerdere sensoren (10) met het serversysteem (50), (d) het ontvangen van de unieke identificatie (17) van één of meerdere sensoren (10) met de unieke identificatie (32) van het gekoppelde vaste locatie geheugen (30) en hét koppèlen hiervan aan hét kalibratieceftificaat van de bijhorende sensor (10) door het serversysteem (50), (e) het opvragen van specifieke locatie-instellingen aan het serversysteem (50) door de één of meerdere sensoren, waarna deze één of meerdere sensoren (10) de specifieke locatie-instellingen bewaart in het geheugenelement (31) van het vaste locatie geheugen (30) en deze instellingen toepast, (f) het continue doorsturen van alle metingen en bijhorende data van de één of meerdere sensoren (10) naar het serversysteem (50).

Dit biedt opnieuw als voordeel dat de menselijke fouten beperkt worden door het reduceren van de menselijke acties nodig in het proces. De enige stappen door een mens uitgevoerd in de werkwijze, naast het kalibreren van een sensor (10), zijn het ingeven van locatie-instellingen in het serversysteem (50), communicatie-instellingen in het vaste locatie geheugen (30) en het fysieke koppelen van sensoren (10) aan een vaste locatie geheugen (30).

BESCHRIJVING VAN DE FIGUREN

Figuur 1 is een systeemdiagram voor een uitvoeringsvorm van de huidige uitvinding, bestaande uit een sensor met daarin meerdere meetinstrumenten, een vaste locatie geheugen die kunnen communiceren met een serversysteem via een datanetwerk.

Figuur 2A en Figuur 2B zijn systeemdiagrammen voor een uitvoeringsvorm van de huidige uitvinding, volgens vorige figuur, waarbij in figuur 2A de sensor instaat voor communicatie met het .serversysteem via een datanetwerk, en in figuur 2B het vaste locatie geheugen instaat voor de communicatie.

Figuur 3 is een functioneel blokdiagram voor een uitvoeringsvorm van de huidige uitvinding.

GEDETAILLEERDE BESCHRIJVING

De uitvinding betreft een werkwijze -en een inrichting voor het identificeren en configureren van sensoren (10) door middel van een vaste locatie geheugen (30).

In wat volgt, wordt de uitvinding beschreven a.d.h.v. niet-limiterende voorbeelden die de uitvinding illustreren, en die niet bedoeld zijn of geïnterpreteerd.mogen worden om . de omvang van de uitvinding te limiteren. .....

Tenzij anders gedefinieerd hebben alle termen die gebruikt worden in de beschrijving van de uitvinding, ook technisch en wetenschappelijke termen, de betekenis zoals ze algemeen begrepen worden door de vakman in het technisch veld van de uitvinding. Voor een betere beoordeling van de beschrijving van de uitvinding, worden de volgende termen expliciet uitgelegd. . "Een", "de" en "het" refereren in dit document naar zowel het enkelvoud als het meervoud tenzij de context duidelijk anders veronderstelt. Bijvoorbeeld, "een segment" betekent een of meer dan een segment.

De termen "omvatten", "omvattende", "bestaan uit", "bestaande uit", "voorzien van", "bevatten", "bevattende", "behelzen", "behelzende", "inhouden", "inhoudende" zijn synoniemen en zijn inclusieve of open termen die de aanwezigheid van wat volgt aanduiden, en die de aanwezigheid niet uitsluiten of beletten van andere componenten, kenmerken, elementen, leden, stappen, gekend uit of beschreven in de stand der techniek.

In een eerste aspect betreft de uitvinding een inrichting voor het identificeren en I configureren van sensoren (10) door middel van een vaste locatie geheugen (30), omvattende één of meerdere ruimtelijk gedistribueerde sensoren (10) voor het meten van de grootheden, elk afzonderlijk voorzien van een unieke identificatie (17), en een vaste locatie geheugen (30), omvattende een geheugenelement (31), een unieke identificatie (32), waarbij, de sensor(en) en. het vaste locatie geheugen (30) geschikt I zijn om ruimtelijk van elkaar gescheiden te worden, en geschikt zijn om gegevens uit te wisselen met elkaar en andere systemen en met als kenmerkend element dat de voornoemde sensoren (10) minstens één geheugenelement (18) omvatten.

In een andere uitvoeringsvorm omvat de inrichting ook een serversysteem (50) dat ! geschikt is om gegevens uit te wisselen met een datanetwerk (40) en gegevens op te slaan, en voorzien is van een data processor (51) en één of meerdere databases (52A-52N).

Met de term processor wordt verwezen naar één of meer inrichtingen, en/of processorkernen geconfigureerd om data te verwerken, bijvoorbeeld instructies voor een computerprogramma. Ook een microprocessor valt onder deze beschrijving.

Met de term sensor (10) wordt verwezen naar een meetsysteem (10) dat één of meerdere fysische grootheden kan registreren en communiceren aan een ander apparaat, en daarnaast voorzien is van een geheugenelement (18) en unieke identificatie (17). Een analoog meetinstrument (11P-11Z) in de sensor (10) zal typisch, . maar niet-beperkend, een stroom- of spanningswaarde geven als analoge outputsignaal. Dit analoge outputsignaal wordt gekoppeld aan een analoog front-end circuit of AFE-circuit (12P-12Z), dat het analoge outputsignaal versterkt en conditioneert, waarna het versterkte analoge outputsignaal wordt doorgekoppeld naar een analoog-digitaal Converter of ADC (14P-14Z) en omgezet wordt in een digitaal outputsignaal. Vervolgens wordt het digitaal outputsignaal gekoppeld aan een microcontroller(15), die communiceert met een interface (19) om het digitaal outputsignaal te versturen via een transceiver circuit (20) naar een datanetwerk (40) of naar een andere inrichting via een connector (21). Mogelijk kunnen digitale meetinstrumenten (11A-11N) gebruikt worden, die via een waaier aan mogelijkheden zoals via SPI, I2C, RS-232, RS-485, TTY, CAN, USB, ethernet en andere, een digitaal signaal doorgeven aan een digitale interface (13A-13N), waarna dit signaal kan doorgekoppeld worden naar een microcontroller (15), die communiceert met een interface (19) om het signaal te versturen via een transceiver circuit (20) naar een datanetwerk (40) of naar een andere inrichting via een connector (21).

In een uitvoeringsvorm zijn de sensoren (10) voorzien van een element dat dienst kan doen als klok, al of niet met back-up batterij, dat kan communiceren met een dataverwerkend element in de sensor (10) zoals een microprocessor (15). Op deze manier kunnen aan elke meting ook tijdsstempels gekoppeld worden.

In de huidige uitvoeringsvorm zijn de sensoren (10) voorzien van een Real-time doek of RTC (16), al of niet met back-up batterij voor de RTC.

In een uitvoeringsvorm zijn de sensoren (10) in staat om draadloos en/of bedraad te communiceren met een datanetwerk (40) door het includeren van een transceiver-circuit (20), om draadloze communicatie mogelijk te maken, kunnen de sensoren (10) voorzien worden van een antenne voor WiFi, Bluetooth, draadloze meshing, ZigBee, en/of GPRS. Om bedrade communicatie mogelijk te maken, kunnen de sensoren (10) voorzien worden van een 'ethernet connector of andere. Daarnaast kunnen ook combinaties van bovenstaande communicatiemogelijkheden gemaakt worden.

In de huidige uitvoeringsvorm zijn de sensoren (10) voorzien van de mogelijkheid tot verbinding en communicatie met een .datanetwerk (40) via WiFi, GPRS en/of ethernet.

In een uitvoeringsvorm zijn de sensoren (10) in staat om bedraad te communiceren met een vaste locatie geheugen (30) door het includeren van een transceiver-circuit (20) en één of meerdere dataconnectoren (21), zoals USB-connectoren, ethernet connectoren, 10-pin connectoren, maar hier niet tot beperkt.

In een verder geprefereerde uitvoeringsvorm zijn de sensoren (10) in staat om bedraad te communiceren met een vaste locatie geheugen (30) door het includeren van een transceiver-circuit en een universele connector (21), geschikt om gekoppeld te worden aan een overeenkomende universele connector (33).

In een verder geprefereerde uitvoeringsvorm zijn de sensoren (10) in staat om bedraad te communiceren met een vaste locatie geheugen (30) door het includeren van een transceiver circuit en een 10-pin connector, geschikt om operationeel gekoppeld te worden aan een overeenkomende 10-pin connector.

Met de term "overeenkomende connector", eventueel toegepast op een bepaald type zoals "overeenkomende 10-pin connector", wordt verwezen naar een tweede connector, al of niet van hetzelfde geslacht, die geschikt is om operationeel gekoppeld te worden aan een eerder genoemde connector, al of niet met behulp van een verbindingsstuk.

Met de term "connector" wordt verwezen naar zowel mannelijke als vrouwelijke connectoren. .

In de huidige uitvoeringsvorm „zijn de sensoren (10) in staat om bedraad te communiceren met een vaste locatie geheugen (30) door het includeren van een transceiver circuit en een 10-pin connector, geschikt om operationeel gekoppeld te worden aan een overeenkomende 10-pin connector van een vaste locatie geheugen (30).

In een verder geprefereerde uitvoeringsvorm zijn de sensoren (10) voorzien van de mogelijkheid tot verbinding en communicatie met een datanetwerk (40) via WiFi, GPRS en/of Ethernetconnectie.

In een geprefereerde uitvoeringsvorm zijn de sensoren (10) voorzien van een EPROM (Erasable Programmable Read-Only Memory), die de kalibratie-instellingen van de sensor (10) in kwestie bewaart, en verder kan instaan voor het opslaan van gegevens zoals metingen en daarbij horende data.

In een verder geprefereerde uitvoeringsvorm zijn de sensoren (10) voorzien van een ID-chip, aan de hand waarvan elke sensor (10) uniek kan geïdentificeerd worden door een serversysteem (50) en/of andere elementen van de inrichting.

In een verdere uitvoeringsvorm is de sensor (10) voorzien van een scherm waarop de metingen en eventueel bijhorende data real time zichtbaar zijn. Dit kan gebeuren op één of meerdere van de volgende manieren, maar is daar niet toe beperkt: een live-feed waarop de recentste metingen verschijnen, een lijngrafiek met de metingen uitgezet tegenover tijd met geregelde updates, een visueel signaal dat aangeeft of bepaalde alarmwaarden overschreden zijn zoals een knipperende verkleuring waarbij ook meer informatie over de betreffende sensor (10) kan gegeven worden, De manieren om de gegevens op het scherm te tonen is hier niet tot beperkt. Daarnaast kan aan een dergelijke alarmwaarde ook een auditief signaal gekoppeld worden. In een mogelijke uitvoeringsvorm kunnen meerdere van voornoemde manieren gecombineerd worden.

Met de term "vaste locatie geheugen" wordt verwezen naar een inrichting, omvattende de voernoemde elementen, die geschikt is om gegevens uit te wisselen met één of meerdere sensoren, die instaat voor een deel van de configuratie van de instellingen van de één of meerdere sensoren (10) en geschikt is om een permanente positie te krijgen.

Met de term "positievast" of "permanente positie" wordt verwezen naar de permanente bevestiging op een bepaalde locatie, zonder dat de locatie daarom noodzakelijkerwijs , statisch is. .Dit kan een lokaal zijn, zoals een operatiekamer, een woonkamer... , een voertuig of onderdeel ervan zoals het cockpitgedeelte van een vliegtuig, de laadruimte van een koelwagen... of een ruimte die onder één noemer te dekken valt zoals een bos, een grot.

In een mogelijke uitvoeringsvorm omvat het vaste locatie geheugen (30) een behuizing, dat de andere elementen van het vaste locatie geheugen (30) omslujt.

In een geprefereerde uitvoeringsvorm is de behuizing voorzien van elementen om aan een oppervlak, zoals een muur of plafond, bevestigd te worden.

In de huidige uitvoeringsvorm is het vaste locatie geheugen (30) voorzien van een EPROM, die kan instaan voor de opslag van communicatie-instellingen, Jocatie-, ..instellingen, gekalibreerde metingen en de daarbij horende data. Deze daarbij-horende data omvat per meting de tijdsstempel horende bij de meting in kwestie, de vooralarmlimiet, de alarmlimiet, het serienummer of ander unieke identificatie (17) van de sensor (10) in kwestie en een token, maar is daar niet tot beperkt.

Met de term "token" wordt verwezen naar een beveiliging voor een sensor (10) die garandeert dat de door een serversysteem (50) ontvangen meting effectief van de sensor (10) in kwestie afkomstig is, en niet het gevolg van hacking of fouten. Het token wordt in de sensor (10) gegenereerd door een gespecialiseerd algoritme en wordt gecontroleerd door het serversysteem (50).

In een verder geprefereerde uitvoeringsvorm is het vaste locatie geheugen (30) voorzien van een MAC-adres aan de hand waarvan het vaste locatie geheugen (30) uniek kan geïdentificeerd worden door een serversysteem (50) en/of andere elementen van de inrichting.

In een uitvoeringsvorm is het vaste locatie geheugen (30) voorzien van een transceiver circuit geschikt om draadloos of bedraad te communiceren met één of meerdere sensoren. Dit kan op één of meerdere eerder vernoemde methoden.

In een uitvoeringsvorm is het vaste locatie geheugen (30) voorzien van één of meerdere universele connectoren (33), geschikt om de overeenkomende universele connecter (21) van een sensor (10) te ontvangen en geschikt voor het uitwisselen van gegevens tussen het vaste locatie geheugen (30) en de sensor (10).

In een geprefereerde uitvoeringsvorm is het vaste locatie geheugen (30) voorzien van één of meerdere 10-pin connectoren, geschikt om de overeenkomende 10-pin connecter van een sensor (10) te ontvangen en geschikt voor het uitwisselen van gegevens tussen het vaste locatie geheugen (30) en de sensor (10).

In een uitvoeringsvorm is het vaste locatie geheugen (30) voorzien van een transceiver . circuit om draadloos of bedraad te kunnen communiceren met een datanetwerk (40).

Om draadloze communicatie mogelijk te maken, kan het vaste locatie geheugen (30) voorzien worden van een antenne voor WiFi, Bluetooth, draadloze meshing, GPRS· en/of ZigBee. Om bedrade communicatie mogelijk te maken, kan het vaste locatie geheugen (30) voorzien worden van dataconnectoren (dus ook poorten), zoals voor 10-pin, USB en/of ethernet.

Met de term "serversysteem" kan worden verwezen naar een server of een cloud in al hun voorkomens, in staat om te communiceren met . een datanetwerk (40). Het serversysteem is voorzien van één of meerdere databases (52A-52N) geschikt voor het opslaan van kalibratie-instellingen en/of metingen en bijhorende data van de sensoren, en van een dataprocessor die voorzien is van een configuratie om de metingen te verwerken.

In een uitvoeringsvorm kan data in de opgeslagen databases (52A-52N) toegankelijk zijn via een application programming interface (API) om gebruikers toe te staan de data te monitoren. De verwerkte metingen van een sensor (10) kunnen op deze manier gemonitord worden in dezelfde ruimte waar de sensor (10) de meting uitvoert om de opvolging te vereenvoudigen of bij het serversysteem (50), dat als een centraal controlepunt kan fungeren.

Met de term "kalibratie-instellingen" wordt verwezen naar een set kalibratiewaarden omvattende, maar niet beperkt tot, een gain correctie waarde, een offset correctie waarde, een slope correctie waarde, een non-lineaire scaling waarde. Verder kan de set kalibratiewaarden ook een temperatuurcompensatie factor, een lekstroomcorrectiewaarde en ADC-instellingen omvatten.

In een geprefereerde uitvoeringsvorm omvat de onderhavige inrichting een sensor geschikt voor het meten van het aantal deeltjes. De sensor voor het meten van het aantal deeltjes kan deeltjestellende of deeitjesvoelende technologie gebruiken. Deeltjestellende systemen zijn gebaseerd op het meten van luchtparameters die een indicatie geven van,xie,totale massa van de deeltjes in de lucht. Dergelijke systemen kunnen gebaseerd zijn op ionisatiedetectoren zoals vermeld in ÜS 5 982 690 of op een massa-gebaseerde lichtverstrooiingsaanpak, zoals het DataRAM-product vervaardigd door MIE Instruments van Bedford MA. Deze producten werden gebruikt in tal van parametergevoelige instrumenten vermeld in het voornoemde patent. Hoewel deze sensoren nuttig zijn, wordt het steeds duidelijker dat, vanuit een gezondheid- en veiligheidsperspectief, het aantal deeltjes, en meer bepaald het aantal fijne deeltjes kleiner dan 2.5 micron, relevanter kunnen zijn voor luchtkwaliteitsmetingen binnen, aangezien kleinere deeltjes dieper in de longen kunnen doordringen en zo een grotere impact op de gezondheid kunnen hebben. Recente medische studies hebben een correlatie aangetoond tussen de aanwezigheid van grote hoeveelheden fijne deeltjes en een verhoogd voorkomen van hartziekten. Deeltjestellende sensoren worden gebruikt om het aantal deeltjes te tellen van een bepaalde grootte en kunnen differentiëren tussen deeltjes van verschillende grootte. Zodoende hebben ze een groter potentieel nut bij het monitoren van luchtkwaliteit binnen in vergelijking met massa-gebaseerde sensoren. Deeltjestellende sensoren opereren veelal door het zenden van een kleine ' luchtstroom aan hoge snelheid door de straal van een laserdiode. Licht dat verstrooid, gereflecteerd of gerefracteerd wordt door deeltjes in de eerdergenoemde luchtstroom wordt verzameld met behulp van optische elementen en vervolgens gemeten door een gevoelige lichtsensor. De hoeveelheid en magnitude van de lichtpulsen opgevangen door de sensor kunnen dan gebruikt worden om de deeltjes in de luchtstroom te onderscheiden en te tellen. Andere technieken om de hoeveelheid deeltjes te tellen kunnen ook gebruikt worden. Andere sensoren zijn beschikbaar om ultrafijne deeltjes te tellen bij groottes kleiner dan 1 micron, zoals het P-Track Model 8525 van TSI Ine. van St. Paul MN.

De meest geprefereerde uitvoeringsvorm van een inrichting volgens de uitvinding wordt verkregen door de geschikte combinatie van meerdere van voornoemde aspecten, dewelke kunnen worden geïdentificeerd door een vakman in het vakgebied opstellen en configureren van sensorsystemen, die bekend is met specifieke eisen voor de meetinrichting in kwestie.

In een tweede aspect betreft de uitvinding een onderhavige werkwijze voor het configureren van een inrichting, omvattende sensoren (10), een vaste locatie geheugen (30) en een serversysteem (50), beschreven, waarbij de sensoren (10) gekalibreerd zijn.

Deze werkwijze omvat een stap waarbij een kalibratiecertificaat voor de sensoren (10) wordt opgeiaden in beLserversysteem (50) en de kalibratie-instellingen van een sensor (10) ingeladen worden in de sensor (10) in kwestie. '

Deze werkwijze omvat ook een stap waarin de sensoren (10) fysiek gekoppeld worden aan het vaste locatie geheugen (30). Na de koppeling kunnen de gekoppelde sensoren (10) communicatie-instellingen uit het geheugenelement (31) van het vaste locatie geheugen (30) halen.

Deze werkwijze omvat ook een stap waarin de sensoren (10) met de opgehaalde communicatie-instellingen een verbinding met het serversysteem (50) tot stand brengen. .

Deze werkwijze omvat ook een stap waarin de unieke identificatie (17) de sensor (10) in kwestie en de unieke identificatie (32) van het gekoppelde vaste geheugen (30) ontvangen wordt door het serversysteem (50), dat deze koppelt aan het kalibratiecertificaat van de voornoemde overeenkomstige sensoren (10).

Deze werkwijze omvat ook een stap waarin de sensoren (10) locatie-insteHingen opvragen aan het serversysteem (50), waarna de sensoren (10) de locatie-instellingen bewaren in het geheugenelement (31) van het vaste locatie geheugen (30) en de locatie-instellingen toepassen.

Deze werkwijze omvat ook een stap waarin alle metingen en bijhorende data van de sensoren (10) continu naar het serversysteem (50) gezonden worden.

Met de term "gekalibreerd" wordt verwezen naar een proces .dat, naast het kalibratieproces zelf, het proces waarbij de kalibratie-insteilingen worden geladen in de sensoren (10) omvat. ·

Met de term "communicatie-instellingen" wordt verwezen naar gegevens waarmee een verbinding kan tot stand worden gebracht met het serversysteem (50). De gegevens kunnen een paswoord, een WiFi SSID, een IP-adres omvatten, maar zijn hier niet tot beperkt.

Met de term "locatie-instellingen" wordt verwezen naar een set waarden voor de specifieke locatie van het vaste locatie geheugen (30) zoals vertragingstijden, limietwaarden die alarmtoestanden aangeven, limietwaarden die vooralarmtoestanden aangeven, maar hier niet tot beperkt.

In een uitvoeringsvorm kan de koppeling van de sensoren (10) aan het vaste locatie geheugen (30), gebeuren door de sensoren, die over universele connectoren (21) beschikken, fysiek te verbinden met het vaste locatie geheugen (30), dat over .universele connectoren <33) beschikt die geschikt zijn om de overeenstemmende universele connectoren (21) van de sensoren (10) te ontvangen.

In een uitvoeringsvorm kan de koppeling van de sensoren (10) aan het vaste locatie geheugen (30), gebeuren door de sensoren, die over 10-pin connectoren beschikken, fysiek te verbinden met het vaste locatie geheugen (30), dat over 10-pin overeenstemmende beschikt die geschikt zijn om de overeenstemmende 10-pin connectoren van de sensoren (10) te ontvangen.

In een geprefereerde uitvoeringsvorm omvat de onderhavige werkwijze een stap waarin de sensoren (10) de verbinding met het serversysteem (50) via het datanetwerk (40) tot stand brengen. De instellingen óm deze verbinding tot stand te brengen haalt de sensor (10) uit het vaste locatie geheugen (30).

In een geprefereerde uitvoeringsvorm omvat de onderhavige werkwijze een stap waarin de sensor (10) in kwestie automatisch de communicatie-instellingen ophaalt uit het geheugenelement (31) van het vaste locatie geheugen (30). Op die manier worden menselijke fouten in het configureren van de communicatie-instellingen vermeden, door de communicatie-instellingen via eerder genoemde verbindingen tussen de sensor (10) in kwestie en het vaste locatie geheugen (30) automatisch te laten ophalen.

In een geprefereerde uitvoeringsvorm omvat de onderhavige werkwijze een stap waarin de sensor (10) in kwestie automatisch de locatie-instellingen ophaalt uit het geheugenelement (52A-52N) van het serversysteem (50). Op die manier vermijden we menselijke fouten in het configureren van de locatie-instellingen, door deze informatie via eerder genoemde verbindingen tussen de sensor (10) in kwestie en het serversysteem (50) automatisch te laten ophalen.

In een geprefereerde uitvoeringsvorm omvat de onderhavige werkwijze een stap waarin bij elke meting aan de hand van locatie-instellingen, zoals bijvoorbeeld een maximaal toegelaten hoeveelheid fijne deeltjes, nagegaan wordt of de metingen de locatie-instellingen overschrijden.

In een verder geprefereerde uitvoeringsvorm omvat de onderhavige werkwijze een stap waarin bij een meting waar een alarmtoestand voorkomt, de alarmtoestand wordt geregistreerd en doorgestuurd wordt bij de meting. Bij voorkeur wordt de alarmtoestand duidelijk gecommuniceerd aan de gebruiker met een signaal, zoals een geluid, een licht of een scherm. Dit kan gebeuren op de locatie van de meting en/of bij het serversysteem <•50).

In een geprefereerde uitvoeringsvorm omvat de onderhavige werkwijze een stap waarin de sensor (10) alle gekalibreerde metingen, de unieke identificatie (17) van de sensor (10) en bijhorende data doorstuurt naar het vaste locatie geheugen (30), dat, indien de sensor (10) niet in staat is de voornoemde gegevens door te sturen naar het serversysteem (50), de voornoemde gegevens bewaart in het geheugenelement (31) van het vaste locatie geheugen (30) en deze bewaarde gegevens naar het serversysteem (50) doorstuurt wanneer mogelijk.

In een andere uitvoeringsvorm omvat de onderhavige werkwijze een stap waarin de sensor (10) alle gekalibreerde metingen, de unieke identificatie (17) van de sensor (10) en van het vaste locatie geheugen (30) en andere bijhorende data bijhoudt, waarbij dat, indien de sensor (10) niet in staat is de voornoemde gegevens door te sturen naar het serversysteem (50), de voornoemde gegevens bewaard worden in het geheugenelement (18) van de sensor (10) en deze de bewaarde, gegevens naar het serversysteem (50) doorstuurt wanneer mogelijk. .

Met de term "tijdsstempel" wordt verwezen naar een identifier die door het serversysteem (50) bij ontvangst kan worden gebruikt om de metingen in kwestie op de juiste plaats te zetten in ontvangen metingen. Bij voorkeur worden de metingen in kwestie doorgestuurd op een wijze die het doorsturen van nieuwe metingen niet in het gedrang brengt.

In de huidige uitvoeringsvorm zijn de tijdsstempels afkomstig van klokelementen die gesynchroniseerd tegenover elkaar door middel van een Network Time Protocol (NTP) server van google zoals timel.google.com. De informatie over welke NPT-server er precies gebruik wordt, zit geconfigureerd in het geheugenelement (31) van het vaste locatie geheugen (30).

In een meer geprefereerde uitvoeringsvorm omvat de onderhavige werkwijze een stap waarin de sensor (10)de kalibratie-aanpassingen op de metingen uitvoert voor deze te versturen naar het serversysteem (50). Door de sensor (10) de kalibratie-aanpassingen te laten uitvoeren, wordt er meer zekerheid gegarandeerd dat de juiste kalibratie-instellingen gebruikt worden. Om dat de juiste kalibratie-instellingen aanwezig zijn op de sensor (10), kan de sensor (10) de juiste kalibratie-instellingen koppelen aan uitgevoerde metingen, in plaats van dit door het serversysteem (50) te laten gebeuren waar er kans bestaat op een koppeling aan verkeerde kalibratie-instellingen. Daarnaast , is het-gewenat voor,.toepassing,in,bepaalde industrieën.dat de kalibratie-aanpassingen van de metingen op de sensor (10) zelf gebeuren.

In een meer geprefereerde uitvoeringsvorm stuurt de sensor (10) bij elke meting de gekalibreerde meting zelf door, met daarnaast bijhorende data, omvattende de unieke identificatie (32) van het vaste locatie geheugen (30) waaraan de sensor (10) gekoppeld is, de unieke identificatie (17) van de sensor (10) zelf, de tijdsstempel van de meting via een klokelement en kan er een aanduiding meegestuurd worden of er een limietoverschrijding heeft plaatsgevonden, maar de bijhorende data is hier niet tot beperkt.

De meest geprefereerde uitvoeringsvorm van een werkwijze volgens de uitvinding wordt verkregen door de geschikte combinatie van meerdere van voornoemde aspecten, . dewelke kunnen worden geïdentificeerd door een vakman in het vakgebied opstellen en configureren van sensorsystemen, die bekend is met specifieke eisen voor de meetinrichting in kwestie. VOORBEELD 1

Een administrator creëert per locatie waar metingen worden genomen een set met locatie-instellingen die toegewezen worden aan een vaste locatie geheugen (30) voor de locatie. Een kalibratie-technicus, al of niet verschillend van voornoemde persoon en waarbij met de term kalibratie-technicus wordt verwezen naar een persoon die een sensor (10) kalibreert, voert de kalibratie van een sensor (10) uit, voert de kalibratie-instellingen in de sensor (10) in en voert een kalibratiecertificaat voor de sensor (10) in het serversysteem (50) in door het kalibratiecertificaat te koppelen met het serienummer van de sensor (10). Een tweede administrator, al of niet verschillend van voornoemde personen, voert communicatie-instellingen in het vaste locatie geheugen (30) in. Een gebruiker, al of niet verschillend van voornoemde personen, koppelt fysiek een sensor (10) op het vaste locatie geheugen (30) via een 10-pin verbinding, waarna de sensor (10) automatisch de communicatie-instellingen ophaalt uit het vaste locatie geheugen (30) en deze gebruikt om een verbinding te maken met het serversysteem (50). Eenmaal de verbinding met het serversysteem (50) gecreëerd is, stuurt de sensor (10) zijn serienummer (17) door naar het serversysteem (50), samen met het MAC-adres (32) van het vaste locatie geheugen (30). Het serversysteem (50) koppelt het serienummer van de sensor (10) met het MAC-adres (32) van het vaste locatie geheugen (30) aan het kalibratiecertificaat horende bij de sensor (10). Op deze manier is de sensor (10) ook volledig traceerbaar vanuit het serversysteem (50). De sensor (10) vraagt vervolgens iocatie-instellingen op aan het serversysteem (50), bewaart deze . in een EPROM op het vaste locatie geheugen (30) en past de locatie-instellingen toe.

Hierna past de microcontroller (15) in de sensor (10) de ingevoerde kalibratie-instellingen toe op de metingen van de sensor (10) en stuurt alle gekalibreerde metingen continu door, met bijhorende data zoals een token, het serienummer van de sensor (10) en het MAC-adres (32) van het vaste locatie geheugen (30), een tijdsstempel van de RTC (16), en met de aanduiding of het om een alarm gaat. Alle metingen en bijhorende data worden opgeslagen in een database (52A-52N) van het serversysteem (50). .

Deze procedure kan voor meerdere sensoren (10) uitgevoerd worden op één vast locatie geheugen (30) en serversysteem (50), wat een groot aantal combinaties van sensoren (10) mogelijk maakt met weinig moeite en lage kosten. . VOORBEELD 2

Bij het uitvallen van communicatiemogelijkheden tussen een sensor (10), met als unieke identificatie (17) het serienummer (17) van de sensor (10) in kwestie, en het serversysteem (50) waaraan het rapporteert, worden de gekalibreerde metingen van de sensor (10) in kwestie samen met een tijdsstempel van de RTC (16), het serienummer (17) van de sensor (10) in kwestie, en een eventuele aanduiding of het om een (voor)alarmerende waarde gaat, doorgestuurd naar het vaste locatie geheugen (30) en in het geheugenelement (31) van het vaste locatie geheugen (30) opgeslagen.

De gekalibreerde metingen en de bijhorende data worden bijgehouden op het geheugenelement (31) van het vaste locatie geheugen (30) tot de verbinding met het serversysteem (50.) hersteld is, waarna de bijgehouden gegevens samen met de unieke identificatie (32) van het vaste locatie geheugen (30), in dit geval een MAC-adres, worden doorgestuurd naar het serversysteem (50) dat, door de tijdsstempels van de RTC (16), deze eenvoudig juist en duidelijk kan opslaan.

Het is verondersteld dat de huidige uitvinding niet beperkt is tot de uitvoeringsvormen die hierboven beschreven zijn en dat enkele aanpassingen of veranderingen aan de beschreven voorbeelden kunnen toegevoegd worden zonderde toegevoegde conclusies te herwaarderen. VOORBEELD 3

De sensor in kwestie is in dit voorbeeld een microbiële sampler, ontwikkeld voor onder andere .gebruik in ziekenhuizen,„maar daar niet tot beperkt, waarbij het vaste locatie geheugen de specifieke locatie-ihstellingen voor de locatie bewaart in het geheugenelement van het vaste locatie geheugen. In deze toepassing wordt een microbiële kweek op een petriplaat operationeel gekoppeld aan een vaste locatie geheugen op een bepaalde locatie en blootgesteld aan de atmosfeer op die bepaalde locatie, waarbij de locatie eventueel in beweging kan zijn, zoals de laadruimte van een koelwagen, en dus niet beperkt is tot vaste ruimtes. De sensor omvat ook een systeem . dat zorgt voor een gecontroleerde stroom van atmosfeerlucht langs de petriplaat. De snelheid van de luchtstroom, tijdsduur van de luchtstroom en dergelijke maken deel uit van de locatie-insteHingen van het vaste locatie geheugen in'kwestie. De sensor gaat aan de hand daarvan na of onder andere het volume aangezogen lucht en de snelheid van de luchtstroom over de petriplaat voldoet aan de eisen voor deze locatie en stuurt volgens eerder uitgelegde principes continu de gekalibreerde metingen door met bijhorende data, waaronder onder andere de unieke identificatie van zowel sensor als vaste locatie geheugen, naar een serversysteem. De sensor kan vervolgens losgekoppeld worden van het vaste locatie geheugen, waarbij de oude petriplaat verwijderd wordt en vervangen door een nieuwe petriplaat. Deze oude petriplaat kan voor verdere analyse naar een labo gebracht worden. Na de.installatie van de nieuwe petriplaat kan de sensor opnieuw operationeel gekoppeld worden aan hetzelfde of een ander vaste locatie geheugen met eigen locatie-instellingen. De handeling van loskoppelen, vervangen van petriplaat en koppelen kan verder herhaald blijven worden. Indien geen verbinding kan gemaakt worden met het serversysteem worden de gegevens die niet konden doorgestuurd worden, op het geheugenelement van de sensor zelf opgeslagen en doorgestuurd op een moment dat de verbinding terug tot stand kan gebracht worden. Op deze manier kan de data gemeten in ruimtes met slechte of geen verbindingsmogelijkheden tot het serversysteem toch uitgevoerd worden. Door dit principe toe te passen, verkrijgt men opnieuw het voordeel dat de, in dit geval, zeer ingewikkelde locatie-instellingen automatisch door de sensor opgevraagd worden aan het vaste locatie geheugen, wat het tijdrovende proces van dit manueel in te geven, waarbij het gevaar op menselijke fouten bovendien reëel is, vermeden wordt, en dat de resultaten ook automatisch naar het serversysteem verzonden worden.

Claims (12)

1. CONCLUSIES

   1. Inrichting voor het nauwkeurig meten van één of meerdere grootheden, omvattende: a. één of meerdere ruimtelijk gedistribueerde sensoren voor het meten van de grootheid, elk afzonderlijk voorzien van een unieke identificatie; b. een vaste locatie geheugen, omvattende een geheugenelement en een unieke identificatie; „waarbij de, één of»meerdere.sensoren en het vaste locatie geheugen geschikt zijn om ruimtelijk van elkaar gescheiden te worden, en geschikt zijn om gegevens uit te wisselen met elkaar en andere systemen, waarbij de voornoemde sensoren minstens één geheugenelement omvatten, en met als kenmerkend element dat het vaste locatie geheugen voorzien is van een behuizing die de andere elementen van het vaste locatie geheugen omhult.
2. 2. Inrichting volgens conclusie 1, waarbij de inrichting geschikt is om draadloos en/of bedraad te communiceren met een datanetwerk. ,3. Inrichting volgens conclusie 2, omvattende een serversysteem dat geschikt is om gegevens uit te wisselen met het datanetwerk en-gegevens op te slaan, en voorzien is van een data processor en één of meerdere databases.
3. 4. Inrichting volgens één van de voorgaande conclusies 1-3, waarbij één of meerdere sensoren voorzien zijn van een connecter die geschikt is om afneembaar gekoppeld te worden aan een overeenkomende .connecter voorzien op het vaste locatie geheugen.
4. 5. Inrichting volgens één van de voorgaande conclusies 1-4, waarbij één of meerdere sensoren voorzien zijn van een EPROM en een ID-chip.
5. 6. Inrichting volgens één van de voorgaande conclusies 1-5, waarbij het vaste locatie geheugen voorzien is van een EPROM en een MAC-adres.
6. 7. Inrichting volgens één van de voorgaande conclusies 1-6, omvattende een sensor voor het meten van het aantal deeltjes.
7. 8. Inrichting volgens één van de voorgaande conclusies 1-7, waarbij het vaste locatie geheugen voorzien is van een inrichting om de metingen aan te geven.
8. 9. Werkwijze voor het identificeren en configureren van één of meerdere sensoren in een inrichting volgens één van de voorgaande conclusies 1-8, dat volgende stappen omvat na kalibratie van één of meerdere sensoren: a. het opladen van een kalibratiecertificaat voor de één of meerdere sensoren in het serversysteem en het inladen van de kalibratie-instellingen in het geheugenelement van de één of meerdere sensoren; b. het koppelen van de één of meerdere sensoren aan het vaste locatie geheugen, waarna de één of meerdere sensoren communicatie-instellingen uit het geheugenelement van het vaste locatie geheugen ophaalt; c. de één of meerdere sensoren brengen met de communicatie-instellingen een verbinding met het serversysteem tot stand; d. het serversysteem ontvangt de unieke identificatie van één of meerdere sensoren met de unieke identificatie van het gekoppelde vaste locatie geheugen en .koppelt deze aan het kalibratiecertificaat van de bijhorende sensor; e. het opvragen van specifieke locatie-instellingen aan het serversysteem door de één of meerdere sensoren, waarna deze één of meerdere sensoren de specifieke locatie-instellingen bewaart in het . geheugenelement van het vaste locatie geheugen en deze instellingen toepast; f. het continue doorsturen van alle metingen en bijhorende data van de één of meerdere sensoren naar het serversysteem; . . met· als kenmerkend *element dat de werkwijze een-stap omvat waarin de sensoren de kalibratie-aanpassingen op de metingen uitvoeren voor de metingen te versturen naar het serversysteem.
9. 10. Werkwijze volgens voorgaande conclusie 9, omvattende een stap waarin de . sensoren automatisch .de communicatie-instellingen ophalen uit het geheugenelement van het vaste locatie geheugen.
10. 11. Werkwijze volgens één van de voorgaande conclusies 9 of 10, omvattende een stap waarin de sensoren automatisch de locatie-instellingen ophalen uit het geheugenelement van het serversysteem. !
11. 12. Werkwijze volgens één van de voorgaande conclusids 9-11, omvattende een stap waarin bij elke meting aan de hand van de locatie-instellingen nagegaan . wordt of de metingen een alarmtoestand aangeven en deze alarmtoestand doorgestuurd wordt bij de meting in kwestie.
12. 13. Werkwijze volgens één van de voorgaande conclusies 9-12,. omvattende een stap waarin de sensoren alle metingen en bijhorende data doorsturen naar het vaste locatie geheugen dat, indien de sensoren niet in staat zijn bepaalde metingen en bijhorende data door te sturen naar het vaste locatie geheugen, het vaste locatie geheugen deze bepaalde metingen en bijhorende data bewaart met tijdsstempels en deze bepaalde metingen en bijhorende data met de bijhorende tijdsstempels naar het serversysteem doorstuurt wanneer mogelijk.