BR112014003481B1 - Método de comunicação para fins de configuração e/ou interrogação e sistema de implementação do mesmo - Google Patents

Abstract

método de comunicação para fins de configuração e/ou interrogação e sistema de implementação do mesmo. a presente invenção se relaciona a um método de comunicação, intencionada em particular no propósito de uma configuração, uma calibração, uma parametrização, uma interrogação ou ainda um teste ou diagnóstico, entre um dispositivo mestre e um produto escravo compreendendo pelo menos uma unidade de processamento e uma linha de alimentação de corrente contínua ou entrada, e, se necessário, pelo menos uma linha de saída e/ou uma interface de saída. o método é caracterizado pelo fato de que consiste em transmitir ao produto dados que podem ser interpretados por sua unidade de processamento, tais dados sendo transmitidos por meio da linha de alimentação e por uma modulação da tensão de alimentação.

Description

Esta invenção está relacionada ao campo da comunicação e transmissão de dados, mais particularmente dentro do contexto da comunicação entre um dispositivo para configuração, interrogação e/ou diagnóstico e um chamado produto “inteligente”, tal como um conjunto de um sensor, detector, atuador ou um produto funcional semelhante, que integra pelo menos uma unidade de processamento.

Possui como objetivo um método para comunicação entre tal dispositivo e tal produto, assim como um sistema de implementação deste método.

Os produtos visados nesta invenção geralmente são permanentemente instalados após a sua ativação em locais especiais reservados para eles (instalações industriais, locais públicos locais privados)

Na sua operação de execução, estes produtos estão conectados de maneira conhecida a um ou mais αe um sistema remoto que garante sua fonte de alimentação de energia e avalia e/ou explora os sinais de medição (lógico ou analógico) que eles entregam como saida Como variável, a alimentação de energia também pode ser diretamente fornecida pela rede elétrica externa ou por uma rede elétrica local adequada.

O tipo de comunicação e transmissão visado mais particularmente nesta solicitação de patente, é uma comunicação temporária estabelecida entre tal produto e tal dispositivo do tipo acima mencionado, em particular, durante as fases de vida do produto, ou seja, por exemplo, fases de configuração, calibração, parametrização, interrogação, teste ou diagnóstico, cada uma destas fases opcionalmente sendo capaz de ser repetida muitas vezes e mesmo em intervalos regulares.

Durante estas fases temporárias e especificas de comunicação, o 5 dispositivo geralmente é uma unioade mestre e o produto é uma unidade escrava.

Quando um produto do tipo acima mencionado não possuir uma interface usuário (visor, teclado, etc.), muitas vezes é útil que seja capaz de ter um método de comunicação durante sua fabricação e/ou sua instalação (diagnóstico e/ou calibração) e/ou durante seu uso (configuração interrogação, etc.) através de um 10 meio adequado.

Consequentemente, esta possibilidade torna possível configurar todas ou parte das características do produto ou ainda ser capaz de interrogá-lo para recuperar qualquer tipo de dado que possa ter sido armazenado nele (dados adquiridos durante períodos de operação autônoma e de execução relativa ao 15 dispositivo do produto acima mencionado).

Atualmente neste caso, um meio específico de conexão com fio (geralmente implementado por um conector dedicado à comunicação) ou um meio de comunicação sem fio (óptico rádio, RF1D, acoplamento magnético, etc.) é necessário ao produto para fazê-lo ser possível de se comunicar com o usuário 20 através de um dispositivo externo.

Tais soluções que requerem uma conexão dedicada ou link já são conhecidas, em particular, a partir dos documentos: US-A-2010/0315257, US-A- 2010/0268496, US-A-2010/0250911 EP-A-1 278 077 EP-A-1 538 458 e EP-A-1600 736.

Além disto, a partir do documento WG-A-01/54298 é conhecido um sistema de comunicação que compreende uma estação local alimentada por fonte externa e, pelo menos, uma estação remota.

A estação remota está permanentemente conectada á estação local por um 5 link de dois fios para a alimentação de energia e transmissão de dados bidirecionais. Consequentemente, à estação remota, deve ser fornecido um dispositivo específico para a comunicação de retorno de dois fios (remoto -> local) e esta não pode operar de forma independente ou autônoma (relativa á estação local).

A partir do documento EP-A-0 370 921 é conhecido um sistema similarcompreendendo uma unidade central conectada ao módulo por um link de dois fios para fornecimento e troca de dados.

Esta invenção tem como objetivo fornecer uma solução de comunicação temporária para os chamados produtos “inteligentes", compreendendo pelo menos 15 uma linha de alimentação em tempo normal de maneira independente e até mesmo autônoma, uma solução que deve exigir meios de ligação de comunicações dedicados ou específicos (com ou sem fio) e. no máximo, deve causar uma modificação mínima no produto.

Para este fimr a invenção tem como objetivo um método para comunicação 20 entre um dispositivo para configuração interrogação e/ou diagnóstico que é uma unidade mestre para o período da comunicação e um produto, tal como um atuador, pré-atuador, sensor ou detector que é uma unidade escrava para o período da comunicação,

Com tal produto escravo compreendendo pelo menos uma unidade de processamento e uma entrada de alimentação de corrente contínua ou linha de alimentação, assim como pelo menos uma linha de entrada e/ou interface de saida, com tal produto escravo sendo Independente do dispositivo mestre em 5 operação de execução e estancio conectado ao dispositivo mestre para fins de uma configuração, uma calibração, uma parametrização, uma interrogação ou ainda um teste ou diagnóstico.

Método caracterizado pelo fato de que consiste em transmitir ao produto dados que podem ser interpretados por sua unidade de processamento por meio 10 da linha de alimentação, através oa criação de uma modulação da tensão de alimentação e, opcionalmente, em transmitir os dados de volta para o dispositivo por meio de uma linha de saída ou interface de saida conectada a tal dispositivo.

A invenção também tem como objetivo um sistema para implementar o método acima mencionado, compreenaendo um dispositivo para configuração 15 e/ou interrogação e pelo menos um produto configurãvel e/ou interrogável, respectivamente mestre e escravo, durante a comunicação.

Com o, ou cada, produto consistindo de um produto inteligente que é selecionado de um grupo que é formado pelos atuadores, os pré-atuadores, os sensores e os detectores que são inteligentes e sendo capaz de ser conectado a 20 tal dispositivo por meio de sua linha de alimentação de corrente contínua, assim como, se necessário, por sua linha de saida ou sua interface de saída,

Com pelo menos um produto compreendendo pelo menos uma unidade de processamento e, de preferência, peio menos mais um outro componente ou elemento funcional, um sistema que é caracterizado pelo fato de que o dispositivo e o, ou cada, produto compreenda, funciona Imente, respectivos meios complementares para a transmissão do dispositivo para o, ou cada, produto de dados que podem ser interpretados peia unidade de processamento em questão, tal transmissão sendo realizada por meio da linha de alimentação e através damodulação da tensão de alimentação e pelo fato de que o, ou cada, produto integre uma interface de saída OL um estágio de saída conectado a um estágio de entrada ou uma interface de entrada do dispositivo, permitindo uma transmissão de dados com fio a partir do produto ou prcαutos do dispositivo, na forma de sinais binários ou analógicos.

A invenção será mais bem entendida graças à descrição abaixo que serefere às personalizações preferidas, fornecidas por meio de exemplos não limitativos e explicadas em relaçãc aos desenhos esquemáticos acompanhantes, nos quais:

As Figuras 1 e 2 são representações sinópticas de um dispositivo mestreque é parte de um sistema para a Implementação oo método de acordo com a invenção, em concordância com duas personalizações:

A Figura 3 é uma representação sinóptica de um produto escravo que é parte do sistema para a implementação do método de acordo com a invenção;

As Figuras 4A e 4B são diagramas ae sincronização que ilustram, por meiode exemplos, respectiva mente, os sinais transmitidos ao produto (provenientes do dispositivo) através da linha de alimentação (Figura 4A) e os sinais transmitidos ao dispositivo (provenientes do produto conectado) através da linha de saída e/ou interface de saída (Figura 4B);

A Figura 5 é um diagrama lógico que ilustra os estágios de um procedimento exemplo, seguiao pelo dispositivo das Figuras 1 e 2, para a transmissão de dados provenientes do dispositivo para o produto por meio da linha de alimentação;

A Figura 6 é um diagrama lógico que ilustra os estágios de umprocedimento exemplo, seguido pelo produto da Figura 3 quando os dados são recebidos por meio da linha de alimentação, e

As Figuras 7A e 7δ ilustram esquematicamente as configurações de conexão, respectivamente, por um lado entre o produto e um sistema para a 10 avaliação e fonte de alimentação (em operação de execução) e, por outro lado, entre o dispositivo de interrogação e configuração e o produto (durante as fases de comunicação de acordo com a invenção).

De uma forma geral, a invenção se refere a um método para comunicação entre um dispositivo 1 para configuração, interrogação e/ou diagnóstico que é uma 15 unidade mestre para o período da comunicação e um produto 3, tal como um atuador, pré-atuador sensor ou detector, que é uma unidade escrava para o período da comunicação.

Tal produto escravo 2 compreen.de pelo menos uma unidade de processamento 3 e uma entrada de alimentação de corrente contínua ou linha de 20 alimentação 4, assim como pelo menos uma linha de entrada e/ou interface de saída 5, com tal produto escravo 2 sendo independente do dispositivo mestre 1 em operação de execução e estando conectado ao dispositivo mestre para fins de uma configuração, uma calibração. uma parametrização, uma interrogação ou ainda um teste ou diagnóstico.

Conforme indicado acima, a invenção tem como objetivo fornecer uma solução para parametrização e para comunicação com fio, em condições temporárias específicas, para quaique: ripo de produto 2 originalmente utilizando seja uma linha de alimentação de corrente contínua 4 (dois fios), seja uma interface de saída ou linha de saída 5 e uma unidade de processamento 3 (MCU, ASIC. ASSP, etc.), sem recorrer assim ãs linhas de dados específicos ou um conector dedicado

Para este fim, o método de comunicação visado pela invenção consiste em transmitir ao produto 2 dados que podem ser interpretados por sua unidade de processamento 3 por meio da linha de alimentação 4, através da produção de uma modulação da tensão de alimentação e. opcionalmente, em transmitir os dados de volta do produto 2 para o dispositivo 1 por meio da linha de saida ou interface de saída 5 conectada a tal dispositivo 1.

Uma pessoa qualificada na arte compreende que o link de comunicação, e simultaneamente o link de alimentação de energia, entre o produto 2 e o dispositivo 1, é um link temporário, estabelecido em fases particulares de execução da vida "ativa" do produto 2.

Com base no tipo de produto em suas capacidades, seu uso comum e protocolos específicos relacionados à sua aplicação, estas fases de operação podem compreender operações para fins de uma configuração, uma calibração, uma parametrização, uma interrogação ou ainda um teste ou um diagnóstico.

Estas operações que provocam uma conexão temporária com o dispositivo 1 (e, portanto, o desprendimento da sua conexão funcional normal) podem, com base na sua natureza, ser executadas antes durante ou após o uso corrente do produto 2 em questão, isto e, seu uso norma! em operação (durante o qual ele desempenha o papel para o qua! foi projetado, tal como, por exemplo, detecção, medição, ativação, ao ser alimentado e conectado como saída para meios diferentes do dispositivo 1).

De preferência, os dados são transmitidos durante a fase de comunicação de um link entre 1 e 2, em forma de serial assíncrona, e a modulação da tensão é dada entre uma faixa especifica de valores, compatível com uma alimentação satisfatória de energia ao produto 2

Os dados e as informações transmitidas ao produto 2 podem ser de diferentes naturezas, em particular em relação ao contexto e as circunstâncias da comunicação.

Assim, os dados transmitidos pela linha de alimentação 4 podem consistir de uma mensagem para configuração ou parametrização de pelo menos uma função e/ou pelo menos um elemento funcional 6 do produto 2.

Portanto, os dados transmitidos pela linha de alimentação 4 pode também consistir de uma mensagem de interrogação, causando uma transmissão de dados de volta do produto 2 para o dispositivo 1 por meio da linha de saida ou interface de saída 5 conectada a tal dispositivo 1, com tais dados transmitidos de volta sendo, se necessário, dados armazenados na unidade de processamento 3 ou um circuito de armazenamento anexado deste último e/ou resultante das operações realizadas pela unidade de processamento 3 por um ou mais outros elementos funcionais 6 do produto, sob o controle deste último.

Finalmente, os dados transmitidos pela linha de alimentação 4 podem também consistir de uma mensagem solicitando um teste ou diagnóstico, causando uma transmissão de dados de volta do produto 2 para o dispositivo 1 por meio da linha de saída ou interface de saida 5 conectada a tal dispositivo 1. com tais dados transmitidos de volta sendo se necessário, dados armazenados na unidade de processamento 3 ou um circuito de armazenamento anexado deste último e/ou resultante das operações realizadas pela unidade de processamento 3 por um ou mais outros elementos funcionais 5 do produto, sob o controle deste último.

Para fins de aquisição de αadoε emitidos pelo dispositivo 1, vantajosamente pode ser estabelecida a execução de uma varredura da tensão de alimentação, se necessário apôs um período inicial especificado de estabilização ter expirado, por meio de um comparador de tensão 7 ou um transístor polarizado que pode converter o nível de tensão de alimentação em sinal binário e pode transmíti-ío à unidade de processamento 3.

Além disso, de mode a evitar a consideração de dados não autenticados que são deliberado ou acidentalmente recebidos e transmitidos no produto 2, o método de comunicação pode executar protocolos de comunicação segura, executando uma codificação de dados e/ou mensagens que são transmitidos, e/ou validando uma transmissão autorizada depois que o produto característico 2 recebe uma mensagem opcionalmente codificada solicitando entrar ou iniciar a comunicação e. se necessário, até que o fim da comunicação ou a interrupção da mensagem seja recebida per este produto 2.

Possíveis exemplos de etapas de procedimentos consecutivos executados no dispositivo 1 e o produto 2 são ilustrados nas Figuras 5 e 6, cujos dados são suficientes para uma pessoa qualificada na arte. A Figura 4a ilustra um exemplo de modulação binária da tensão de alimentação + Valim (emissão de dados do dispositivo 1 para o produto 2) e a Figure 4B Ilustra um possível tipo de sinal de saída binário (voltagem ou corrente) para a emissão de dados do produto 2 para o dispositivo 1.

As Figuras 7A e 7B mostram, esquematicamente, em relação às Figuras 1a 6, a invenção que também se refere, de uma forma geral, a um método para operação de um produto inteligente 2 do atuador, pré-atuador. sensor ou tipo de detector em que está conectado, em operação de execução em sua aplicação usual, para pelo menos um sistema de avaliação e alimentação 1’, por uma lü entrada de alimentação ou linha de alimentação 4 e por uma interface de saída ou linha de saida 5.

Este método é caracterizado pelo faro de que consiste, durante as fases temporárias especificas de configuração calibração, parametrização, interrogação, teste, diagnóstico, ou afins, em conectar tal produto 2 a um 15 dispositivo 1 para configuração, interrogação e/ou diagnóstico por sua entrada de alimentação ou linha de alimentação 4 e por sua interface de saída ou linha de saída 5, opcionalmente após ter separado tal produto 2 do sistema 1' acima mencionado e implementando o método de comunicação conforme acima descrito.

As Figuras 7A e 7B mostram que o dispositivo 1 e o sistema 1’ geralmentesão fisicamente separados, com o dispositivo 1 opcionalmente sendo um dispositivo facilmente transportado, nômade, que pode facilmente ser instalado temporariamente no local de instalação do produto 2 em questão ou perto dosistema 1’.

A invenção também tem como objetivo, como é evidente pelo menos parcialmente a partir das Figuras 1 a 3. um sistema para implementar o método de comunicação unidirecional ou bidirecional, descrito acima.

Este sistema compreende um dispositivo 1 para configuração e/ou interrogação e pelo menos um produto 2 configurável e/ou interrogável, respectivamente mestre e escravo, durante a comunicação temporária entre eles.

O, ou cada, produto 2 consiste de um produto inteligente selecionado de um grupo que é formado pelos atuadores. os pré-atuadores. os sensores e os detectores que são inteligentes e tal produto é capaz de ser conectado a tal dispositivo 1 por meio de sua linha de fornecimento de corrente continua 4, assim como, se necessário, por sua linha de saída 5 ou sua interface de saida.

Dito pelo menos um produto 2 compreende pelo menos uma unidade de processamento 3 e, de preferência, pelo menos um outro componente funcional ou elemento 6 (capaz de executar s função primária de tal produto 2).

Este sistema é caracterizado pelo fato de que o dispositivo 1 e o, ou cada, produto 2 compreende, funçionalmente respectivos meios complementares 7, 7’ para a transmissão do dispositivo 1 para o. ou cada, produto 2 de dados que podem ser interpretados pela unidade de processamento 3 em questão, com tal transmissão sendo realizada por meio da linha de alimentação 4 e através da modulação da tensão de alimentação e pelo fato de que o, ou cada, produto 2 integra uma interface de saida ou um estágio de saída 8 conectado a um estágio de entrada ou uma interface de entrada 9 do dispositivo 1, permitindo uma transmissão de dados com tio a partir do produto ou produtos 2 para o dispositivo 1, na forma de sinais binários ou analógicos

Uma pessoa versada na arte facilmente emende que o dispositivo 1 pode ser conectado a um único produto ou a diversos produtos 2, com base em seu projeto e nas circunstâncias de uso.

Vantajosamente, o dispositive 1 compreende um circuito de modulação de tensão ou componente 7’ em um determinado intervalo de valores, compatível com uma alimentação de energia satisfatória do produto conectado ou produtos 2, e o, ou cada, produto 2 compreende um componente de demodulaçâo de tensão ou circuito 7, tais como, por exemplo um comparador de tensão, cuja saida está conectada a uma unidade de processamento 3 do produto 2 em questão, com a transmissão de dados sendo executada em forma seria! assíncrona, se necessário com implementação de um protocolo de comunicação segura.

Embora possa ser considerada uma transmissão sem fio do produto 2 para o dispositivo 1, e é até mesmo fornecido no projeto inicial do produto 2, quando o produto 2 está em comunicação, é preferido que o, ou cada, produto integre de forma vantajosa, em seu projeto iniciai, uma interface de saida ou um estágio de saída 8 conectado a um estágio de entrada cu uma interface de entrada 9 do dispositivo 1, permitindo uma transmissão com fio de dados do produto ou produtos 2 para o dispositivo 1. na forma de sinais analógicos ou binários. O produto 2 pode então também integrar um módulo de regulação de tensão 16.

Em concordância com a primeira variante estrutural, mostrada na Figura 1, o dispositivo 1 é opcionalmente um dispositivo portátil, autônomo, que também integra uma unidade para gerenciamento e processamento de informações 10 e uma interface usuário bidirecional 11, assim como, opcionalmente, um módulo de regulação de tensão (por exemplo, um conversor DC/DC)

De acordo com a segunda variante estruturai, mostrada na Figura 2, o dispositivo é um dispositivo dependente acessório de um sistema de processamento computacional 12 que integra uma unidade de pré-tratamento 13 e um módulo de comunicação sem ou com fio 14 com o sistema 12 (uma fonte 15 5 e um módulo 16 também podem ser fornecidos).

O produto 2 consiste, por exempío de um produto inteligente, tais como sensores, detectores, pré-atuadores, ou atuadores que são inteligentes, que integram pelo menos uma unidade de processamento 3 e um meio de demodulação de tensão 7, assim como pelo menos um outro elemento funcional !0 6, onde tal produto 2 seja capaz de ser utilizado dentro do contexto do método deacordo com qualquer uma das Exigências de 1 a 7, para fins de configuração e/ou interrogação e para ser parte do sistema conforme descrito acima.De preferência, o produto 2 é um detector ou um sensor inteligente com fio.

Abaixo, a invenção será descrita de forma mais detalhada, mas não 15 limitativa, em relação aos desenhes acompanhantes.

A invenção está baseada na observação de que qualquer produto 2 alimentado por uma fonte externa tem um intervalo de alimentação e. no mínimo, dois fios (ou pinos) dedicados á sua alimentação (linha de alimentação 4 que consiste de fios + Valim e GND).

Pela modulação (dentro de um intervalo de operação compatível) de umaamplitude da tensão de alimentação do produto 2 alimentado por uma fonte externa, é possível tanto alimentar corretamente este produto 2 quanto transmitir simultaneamente dados a partir dele que são úteis para fins de calibração, diagnóstico, configuração ou interrogação.

Da mesma forma e uma vez que o produto 2 do tipo configurável e/ou interrogável tem pelo menos uma saida 5 (tudo ou nada ou análogo), gerenciada direta ou indiretamente por uma unidade de processamento de dados 3 (MCU, ASIC, ASSP, etc.), ê possível err. resposta receber (se necessário) qualquer tipo 5 de dado que possa ser armazenado nela proveniente deste produto 2.

Este modo de comunicação baseado na alimentação e envio simultâneo de dados, sem recorrer a linnas de dados específicos ou a conector dedicado, é partícula rmente adequado para a produção se produtos 2, tais como detectores de proximidade (que podem ou não ser parametrizável). Atualmente, este tipo de 10 produto tem - na maioria das vezes - todos os elementos necessários para garantir a comunicação de acordo com o princípio acima mencionado e, portanto, uma funcionalidade aberta em relação á saica para fins de calibração, diagnóstico, configuração ou interrogação.

Claro que numerosos outros tipos de produtos que tenham uma linha de 15 alimentação de corrente continua 4 e unidade de processamento de dados 3 podem explorar o método de acordo com a invenção

As Figuras 1 e 2 ilustram, em combinação, o sistema que tem dois componentes, a saber, um dispositivo 1 para configuração e/ou interrogação e pelo menos um produto 2 configurável e/ou interrogável (a descrição abaixo é 20 baseada no exemplo com um único produto .2).

O dispositivo 1 para configu ação e/ou interrogação transmite ao produto 2conectado a energia e os sinais que são úteis no envio de mensagens.

O dispositivo 1 para configuração e/ou interrogação também garante o processamento de mensagens recebidas a partir do produto 2 interrogado, quando este as emite e está equipado com os meios adequados (saída 5/interface 8).

O dispositivo para configuração e/ou interrogação 1 pode ser apresentado em duas personalizações variantes, a saber:- Um dispositivo autônomo 1. por exemplo, na forma de uma caixa alimentada por uma fonte de alimentação externa ou embutida 15 (célula, bateria, etc.), que exiba todos ou parte dos dados úteis para fins de calibraçâo, diagnóstico, configuração ou interrogação (Figura 1A).- Um dispositivo 1 na forma de uma peça do equipamento acessório que é dependente, por exemplo, na tôrma de uma interface associada, por meio de um link adequado (com ou sem fio), mediante um sistema dotado com uma capacidade para processamento de dados (PC, tablete, etc.), com a totalidade formando um conjunto útil para fins de calibraçâo, diagnóstico configuração ou interrogação. A interface 1 pode então ser alimentada por uma fonte de alimentação externa ou embutida (célula, bateria etc.).

Também é adequado observar ao ser conectado diretamente ao produto 2, o dispositivo 1 ou o conjunto 1, 15 de configuração pode também ser utilizado para realizar testes funcionais dos produtos 2 que podem ou não ser configuráveis, uma que este último utiliza características elétrica similares (intervalo de tensão, consumo, tipo de saida, etc.).

As medições (consumo, controle do tipo de saida, comutação de saidas, etc.) podem ser realizadas pelo dispositivo para configuração e/ou interrogação 1 que torna, sob estas circunstâncias, um dispositivo 1 para testar o produto relacionado 2.

Mais particularmente, em relação ao principio operacional do método de acordo com a invenção, está previsto que as mensagens sejam transmitidas ao 5 produto 2 em forma serial assíncrona por meio da modulação da tensão de alimentação fornecida ao produto 2.

Como resultado, ao ser baseado em um modo de comunicação com fio. não é necessária uma linha adequada para comunicação, uma vez que apenas a linha de alimentação 4 existente do produto 2 é utilizada para transmitir dados 10 para ele.

Para entrar em contato com o produto 2, o dispositivo 1 de configuração e/ou interrogação utiliza um módulo de gestão de alimentação cuja amplitude pode ser modulada.

Em uma primeira etapa, o produto 2 que está conectado ao dispositivo 1 é I5 alimentado por este último. Á seguir, após o período de tempo decorrido que é necessário para a inicialização da unidade de processamento de dados (MCU, ASIC. ASSP), integrada no produto 2 o dispositivo de configuração e/ou interrogação 1 procurará comunicar dados ao produto 2, pela modulação da tensão de alimentação, em um intervalo de tensão que é compatível com este 20 produto.

Iniciando a partir deste momento e uma vez que o produto 2 pode ser configurado, ele pode interceptar e considerar os aados transmitidos e mesmo responder para o dispositivo de configuração e/ou interrogação 1. uma vez que tem uma saída 5, 8 (tudo ou nada ou análogo), de modo a retornar a informação (dados, reconhecimento, etc.) modificando c estado de saída do mesmo.

No caso onde o produto configurável 2 não tenha uma saida 5, 8, c usuário pode notar por si mesmo a tomada em consideração de pontos definidos por meio de alterações funcionais do produto configurado (modificação das características do produto, DEL de estado, etc.).

O acesso ao produto 2 pode ser feito por meio de mensagens codificadas (palavras-chaves), que garantem a segurança da comunicação.

Em relação ao produtc configurável e/ou interrogável 2, este último é capaz de interpretar sinais (dados) obtidos a partir da modulação de amplitude da tensão de alimentação para fins de ser configurado e/ou interrogado

No caso onde uma resposta deve ser fornecida (transmissões de informações e/ou implementação de um reconhecimento), o produto configurável 2 responde ao dispositivo de configuração e/ou interrogação 1, de preferência por meio com fio (serial assíncrona), confiando em suas - ou em uma das - saídas 5 (tudo ou nada ou análogo).

O princípio de operação do produto 2 conforme abaixo por exemplo:Se. durante um período que segue a sua alimentação, o produto configurável e/ou interrogável 2 não receber uma mensagem através das flutuações de tensão controlada pelo dispositivo 1 para a configuração e/ou interrogação na linha de alimentação 4, a função de varredura da mensagem do produto configurável 2 è interrompida e a unidade de processamento 3 (MCU, ASIC, ASSP, etc.) contida no produto 2 e exclusivamente dedicada ã tarefa principal do produto.

Como resultado, este arranjo evita a interpretação de sinais que podem não vir de um dispositivo de configuração e/ou interrogação, mas de flutuações de alimentação (perturbações, quedas de tensão etc.).

Em contrapartida, pouco tempo depois de ter sido alimentado, se um 5 dispositivo 1 para configuração e/ou interrogação estiver combinado com um produto configurável 2, uma solicitação de inicio de comunicação (envio de uma palavra-chave) irá brevemente chegar ao produto configurável 2, após sua inicialização, e este produto configurável 2 irá então devotar todo o tempo que for necessário para este ciclo de calibraçâo diagnóstico, configuração ou IO interrogação.

A função de varredura da tensão de alimentação (demodulação da tensão) é realizada utilizando-se um comparador de tensão simples 7, que - dependendo se o nível de tensão presente na linha de alimentação 4 é maior ou menor do que a tensão referência (Vref) - convene, na forma binária, o nível (amplitude) de I5 tensão percebida, para comunicar seu estado para a unidade de processamento de dados (MCU, ASIC, ASSP, etc,).

Para executar a função de varredura (demodulação) da tensão de alimentação - e ao menos que o intervalo ae alimentação admissível do produto não seja muito limitado - pode ser adequado um simples transistor corretamente 20 polarizado. Tal seleção contribui para o aspecto econômico e para o requisito de pequeno espaço da solução.

No caso onde o intervalo de tensão admissível do produto 2 for muito limitado, um comparador de tensão 7 pode ser implementado para demodular o nível de tensão (amplitude) com a precisão necessária antes da comunicação com a unidade de processamento de dados ' (MCU, ASIC, ASSP, etc.).

Um exemplo do princípio oa comunicação que é realizada entre o dispositivo de configuração e o produto configurável é apresentado em detalhes nos diagramas lógicos assim como no diagrama de sincronização em anexo.

Entre as principais vantagens derivadas da invenção, em relação às variantes e características utilizadas, é possível observar em particular:- Um custo de produção muito óaixo.

A interpretação de sinais emitidos a partir da modulação da amplitude da tensão de alimentação é acompanhada de uma forma simples através de componentes muito econômicos (transistor ou comparadcr).

A maioria dos componentes que implementam este modo de comunicação está contida no dispositivo 1 para configuração e/ou parametrização e não no produto 2.

Além disto, não é necessário nenhum meio de conexão especial (conector, dispositivo de comunicação com ou sem cabo) no produto 2.- Preservação da aparência inicial do produto 2A provisão de que tal princípio de comunicação não modifica nem o formato nem a aparência externa do produto 2.

Atualmente, não é necessário nenhum conector ou cabo adicional. Da mesma forma, não é utilizado nenhum dispositivo qe comunicação sem fio (óptico, rádio, RFID, acoplamento magnético, etc ).- O fato de ser compacto: Pouquíssimos componentes e, portanto, muito pouco espaço adicional são necessários para um produto 2 que está equipado com tal modo de comunicação.- A acessibilidade:

A comunicação pode ser executada remotamente em uma instalação 5 existente e sem acesso físico ao proouto 2, um bom número de produtos contando com um modo de comunicação sem fio (óptico, rádio. RFID, acoplamento magnético, etc.) que muitas vezes necessita estar nas proximidades ou dentro do intervalo visual de modo a se comunicar de forma confiável com o produto 2.- A relativa longa distância de comunicação

Com base nas características do produto 2 (intervalo de tensão dealimentação, corrente consumida, impedimento) e o cabo 4 que é utilizado para alimentar o produto 2 (essencialmente resistência e capacidade), é possível explorar a modulação de amplitude da tensão de alimentação para a várias dezenas, e até mesmo, várias centenas de metros.

Naturalmente que a Invenção não está limitada ãs personalizaçõesdescritas e mostradas nos oesenhos acompanhantes. As modificações permanecem possíveis, em particular a partir do ponto de vista da composição de vários elementos ou por substituição de técnicas equivalentes, sem exceder o escopo de proteção da invenção.

Claims (13)

1. MÉTODO DE COMUNICAÇÃO PARA FINS DE CONFIGURAÇÃO E/OU INTERROGAÇÃO entre um dispositivo para configuração, interrogação e/ou diagnóstico que é uma unidade mestre para o período da comunicação e um produto, tal como um atuador, pré-atuador, sensor ou detector que é uma unidade escrava para o período da comunicação, com tal produto escravo compreendendo pelo menos uma unidade de processamento e uma entrada de alimentação de corrente contínua ou linha de alimentação, assim como pelo menos uma linha de saida e/ou interface de saída, com tal produto escravo sendo independente do dispositivo mestre em operação de execução e estando conectado ao dispositivo mestre para fins de uma configuração, uma calibraçâo, uma parametrização, uma interrogação ou ainda um teste ou diagnóstico caracterizado pelo fato de que consiste em transmitir ao produto (2) dados que podem ser interpretados por sua unidade de processamento (3) por meio da linha de alimentação (4), através da criação de uma modulação da tensão de alimentação e, opcionalmente, em transmitir os dados de volta do produto (2) para o dispositivo (1) por meio de uma linha de saída ou interface de saída (5) conectada a tal dispositivo (1).

2. MÉTODO de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelos dados serem transmitidos em forma serial assíncrona e onde a modulação da tensão ê dada dentro de uma faixa específica de valores, compatíveis com uma alimentação satisfatória do produto (2).

3. MÉTODO de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 e 2,caracterizado pelos dados transmitidos pela linha de alimentação (4) consistirem de uma mensagem de configuração ou parametrização de pelo menos uma função e/ou pelo menos um elemento funcional (6) do produto (2).

4. MÉTODO de acordo ccm qualquer uma das reivindicações 1 e 2. caracterizado pelos dados transmitidos pela linha de alimentação (4) consistirem 5 de uma mensagem de interrogação, causando uma transmissão de dados de volta do produto (2) para o dispositivo (1) por meio oa linha de saída ou interface de saída (5) conectada a tal dispositivo (1j, comi tais dados transmitidos de volta sendo, se necessário, dados armazenados na unidade de processamento (3) ou um circuito de armazenamento anexado deste último e/ou resultante das 10 operações realizadas pela unidade de processamento (3) por um ou mais outros elementos funcionais (6) do produto, sob o controle deste último.

5. MÉTODO de acorde com qualquer uma das reivindicações 1 e 2, caracterizado pelos dados transmitidos pela linha de alimentação (4) consistirem de uma mensagem solicitando um teste ou diagnóstico, causando uma 15 transmissão de dados de volta do produto (2) para o dispositivo (1) por meio da linha de saída ou interface de saída (5) conectada a tal dispositivo (1), com tais dados transmitidos de volta sendo se necessário, dados armazenados na unidade de processamento (3) ou um circuito de armazenamento anexado deste último e/ou resultante das operações realizadas peia unidade de processamento (3) por 20 um ou mais outros elementos funcionais (6J do produto, sob o controle deste último.

6. MÉTODO de acorao com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizado por consistir em executar uma varredura da tensão dealimentação, se necessário após um período inicial especificado de estabilização ter expirado, por meio de um comparador de tensão (7) ou um transistor polarizado que pode converter o nível da tensão de alimentação em sinal binário e pode transmiti-la à unidade de processamento (3).

7. MÉTODO de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 6. caracterizado por implementar um protocolo de comunicação segura, pela implementação de uma codificação de dados e/ou mensagens que são transmitidos e/ou pela validação de uma transmissão autorizada depois que o produto característico (2) receber urra mensagem opcionalmente codificada solicitando entrar ou iniciar a comunicação e se necessário, até que o fim da comunicação ou a interrupção da mensagem seja recebida por este produto (2).

8. MÉTODO para operação de um produto inteligente do tipo atuador, pré- atuador, sensor ou detector em que está conectado, em operação de execução em sua aplicação usual, para pelo menos um sistema de avaliação e alimentação, por uma entrada de alimentação ou linha de alimentação e por uma interface de saída ou linha de saida caracterizado pele método consistir, durante as fases temporárias específicas de configuração, calibração, parametrização, interrogação, teste, diagnóstico, oú afins, em conectar tal produto (2) a um dispositivo (1) para configuração, interrogação e/ou diagnóstico por sua entrada de alimentação ou linha de alimentação (4) e po= sua interface de saída ou linha de saída (5), opcionalmente após ter desconectado tal produto (2) do sistema (1') acima mencionado e em implementar o método de comunicação de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 7.

9. SISTEMA DE IMPLEMENTAÇÃO do método de comunicação de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 7, caracterizado por compreender £ / Eum dispositivo para configuração e/ou interrogação e pelo menos um produto configurável e/ou interrogável, respectivamente mestre e escravo, durante a comunicação, com o. ou caca, prooutc (2) consistindo de um produto inteligente que é selecionado de um grupo que é formado pelos atuadores, os pré-atuadores.5 os sensores e os detectores que são inteligentes e sendo capaz de ser conectado a tal dispositivo por meio de sua linha de fornecimento de corrente contínua, assim como, se necessário, por sua linha de saída ou sua interface de saida. com pelo menos um produto compreendendo pele menos uma unidade de processamento e, de preferência, pelo menos mais um outre componente ou elemento funcional,10 um sistema onde o dispositivo (1) e. ou cada, produto (2) compreendam, funcionalmente, respectivos meios (7, 7') complementares para a transmissão do dispositivo (1) para or ou cada, produto (2) de dados que podem ser interpretados pela unidade de processamento (3) em questão, tal transmissão sendo realizada por meio da linha de alimentação (4) e através da modulação da tensão de15 alimentação e onde o, ou cada, produto (2) integra uma interface de saida ou um estágio de saida (8) conectado a um estágio de entrada ou uma interface de entrada (9) do dispositivo (1)r permitindo uma transmissão de dados do produto ou produtos (2) para o dispositivo (1), na forma de sinais binários ou analógicos.

10. SISTEMA de acordo corn a reivindicação 9 caracterizado pelo20 dispositivo (1) compreender urn circuito de modulação de tensão ou componente (7‘) em um determinado intervalo de valores, compatível com uma alimentação satisfatória do produto conectado cu produtos (2), e onde oT cu cada, produto (2) compreende um componente de demodulação de tensão ou circuito (7), tais como, por exemplo, um comparador de tensão, cuia saida está ccnectada a uma unidade de processamento (3) do produto (2) em questão. com a transmissão de dados sendo executada em forma serial assíncrona, se necessário com implementação de um protocolo de comunicação segura.

11. SISTEMA de acordo com qualquer uma das reivindicações 9 e 10. 5 caracterizado pelo dispositive (1) ser um dispositivo opçíonaimente portável, autônomo, que também integra uma unidade para gerenciamento e processamento de informações (10) e uma interface usuária oidirecional (11).

12. SISTEMA de acordo com qualquer uma das reivindicações 9 a 11, caracterizado pelo dispositivo (1) ser um dispositivo dependente, acessório de IO um sistema de processamento computacional (12), integrando uma unidade de pré-tratamento (13) e um módulo de comunicação com ou sem fio (14) com o sistema (12).

13. PRODUTO do tipo sensor, detector ou atuador, caracterizado por integrar pelo menos uma unidade de processamento (3) e um meio de 15 demodulação de tensão (7), assim como pelo menos um outro elemento funcional (6), com tal produto (2) sendo capaz de ser implementado dentro do contexto do método de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 7, para fins de configuração e/ou interrogação e para ser parte do sistema de acordo com qualquer uma das reivindicações ae 9 a 12.

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