CN104238486B - 管理和维护使用rfid设备的现场设备的方法和装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了用于管理和维护使用RFID设备的过程控制系统现场设备的方法和装置。示例性的装置包括非易失性存储器，其通信地耦接至过程控制系统的现场设备。该非易失性存储器存储从所述现场设备接收的数据。该数据包括与现场设备相关联的维护记录。该装置还包括射频识别标签，其通信地耦接至该非易失性存储器。该射频识别标签将数据无线地传输至射频识别阅读器。该非易失性存储器和该射频识别标签物理地耦接至该现场设备。

Description

管理和维护使用RFID设备的现场设备的方法和装置
技术领域
本公开涉及一种过程控制系统，并且更为具体地涉及用于管理和维护使用RFID设备的过程控制系统现场设备的方法和装置。
背景技术
例如像那些在化学，石油或其它过程中使用的过程控制系统的通常包括一个或多个通过模拟、数字或组合的模拟/数字总线通信地耦接于一个或多个现场设备的过程控制器。例如能够包括控制阀、阀定位器、开关及发射器(例如温度，压力和流量传感器)的现场设备执行诸如打开或关闭阀及测量过程参数的过程中的功能。过程控制器接收指示由现场设备测得的过程测量的信号，并且处理这些信息以生成用于实施控制例程的控制信号、以作出其他的过程控制判决并且以初始化过程控制系统警报。
从现场设备和/或控制器的信息通常通过数据高速路或者通信网络对于一个或者多个其他设备或者系统诸如运营商工作站、个人计算机、数据历史库、报告发生器、中央数据库等是可用的。这样的设备或者系统典型地位于控制室和/或相对于糟糕的工厂环境的遥远的其他位置之中。这样的设备或者系统，例如，运行程序时的操作者能够执行相对于由过程控制系统所实施的过程的多个功能中的任一功能，诸如查看一个过程的当前的状态、改变运行状态、改变过程控制例程的设置、修改过程控制器和/或现场设备的操作、模拟过程的操作以满足人员培训和/或过程评估等的目的。
发明内容
本发明公开了用于管理和维护使用RFID设备的过程控制系统现场设备的方法和装置。示例性的装置包括非易失性存储器，其通信地耦接至过程控制系统的现场设备。该非易失性存储器存储从所述现场设备接收的数据。该数据包括与现场设备相关联的维护记录。该装置还包括射频识别标签，其通信地耦接至该非易失性存储器。该射频识别标签将数据无线地传输至射频识别阅读器。该非易失性存储器和该射频识别标签物理地耦接至该现场设备。
示例性的方法包括将数据存储在非易失性存储器上，所述非易失性存储器通信地耦接至过程控制系统的现场设备，从所述现场设备获得数据，所述数据包括与所述现场设备相关联的维护记录。该示例性的方法还包括通过射频识别标签将所述数据无线地传输至射频识别阅读器，所述射频识别标签通信地耦接至所述非易失性存储器。
附图说明
图1示出了在其中能够实施本公开的教导的示例性的过程控制系统的示意性图示；
图2示出了实施图1的示例性的RFID设备的一种示例性方式；
图3示出了在图2的示例性RFID设备中实施加密的数据记录的一种示例性方式；
图4示出了通过阀控制器耦接至致动器以控制阀的图1和/或图 2的示例RFID设备的特别的实施例；
图5为表示实施图1、图2和/或图4的示例RFID设备来将数据从现场设备无线地通信至本地RFID阅读器/写入器的示例方法的流程图；
图6为表示实施图1、图2和/或图4的示例RFID设备来从被请求的现场设备本地地通过RFID阅读器/写入器来提供数据的示例方法的流程图；
图7为表示实施图1、图2和/或图4的示例RFID设备将通过 RFID阅读器/写入器本地地产生的数据提供给与磁选设备相关联的 RFID设备的示例方法的流程图；
图8为表示以使用图1、图2和/或图4的示例RFID设备的第二替代现场设备来替换在该示例过程控制系统100中的第一现场设备来自动地配置该第二替代现场设备的示例方法的流程图；
图9为示例的处理器平台的示意性图示，该平台能够被用于和/ 或编程用于执行图5、图6和图7的示例方法和/或更普遍地用于实施图1、图2和/或图4的示例RFID设备。
具体实施方式
虽然可以从中央的、位于远程的控制室监视位于过程控制系统中的各处的现场设备以及它们的对应参数，但是还存在一些情况，其中操作员、工程师和/或其他工厂人员在例如检查、维护和/或维修现场设备或过程工厂中的其他控制单元期间位于现场设备附近的区域中。通常，维护和维修是一种依赖于对详细的工厂信息的快速访问的计划和时间驱动的工厂活动。当现场设备和/或最终控制单元故障时，在工厂人员位于这样的组件附近的现场时无法访问完成维修所需的技术信息会导致成本上的浪费和/或产品损失。在需要访问健全的维护和维修信息的当前的维护概念中，经由预知算法的更可靠的设备和预测维护是目标。
这样的维护程序通常被包含有错误归档、过期、不完整和/或不正确记录的记录和部件预订系统所困扰。此外，在没有集成企业方案的情况下，数据可能会位于多个物理位置处和/或包括在电子数据记录中，无法在走动(walk-down)期间被维护人员快速地访问。作为典型的走动的一部分，检查每个设备，并且记录诸如型号和序列号之类的铭牌规格。还收集每个类型的设备的详细的属性集。
此外，在需要本地替换现场设备的维护情况下，设备配置和调试可能变为重要的事情。具体而言，包括嵌入的微处理器和/或微控制器的现场设备可能具有需要维护技师参考在整个企业方案中远程存储的技术数据的复杂或者难懂的配置。在许多这样的情形中，技师可以依赖写下的可能并未更新和/或不完整的记录。此外，在技师连接到企业方案以获取所需的技术数据的情形下，对数据的访问可能较慢(例如，基于在整个企业中实现的用来传输数据的通信协议)。相应地，在这样的情形中，在工厂人员位于现场设备本地的其他情形中，期望使得工厂人员能够与能够本地存储相关技术数据的现场设备进行通信，以不用依赖于缓慢的通信速度来提供完整和更新的信息以获取在远程地点处存储的相同信息。
在一些情形中，工厂人员携带便携式手持通信器，利用该通信器，工厂人员可以与感兴趣的设备进行通信和/或询问感兴趣的设备。然而，在许多这样的情形中，将便携式通信器设备物理连接到现场设备需要工厂人员例如拧下和去除现场设备的终端帽。结果是，访问通常限于停止服务的现场设备，这是因为从当前运行的现场设备 (即处于服务中的现场设备)去除终端帽会违反工厂安全标准。为了克服这个障碍，已经实现了内在安全的无线收发机，以与现场设备进行通信，并且随后例如在别处(包括由附近的工厂人员携带的手持无线接收机)无线发送数据。
尽管无线收发机是一个改进，但当前已知的无线收发机存在许多限制。例如，许多已知的无线收发机依赖于提供给对应的现场设备的回路电源以对电池和/或电容器进行充电，以向无线传输供电。由于作为通过回路电源所提供的低电压信号的结果，实现许多现场设备的功率预算较紧，因此许多已知的无线收发机的无线通信限于具有充足的功率可用的时间段和/或在从回路电源中已经捡拾了充足的功率的时间段之后。因此，许多已知的无线收发机并不适用于高速通信和/或传输大量数据。此外，许多已知的无线收发机与关联于用于实现过程控制系统中的现场设备的交互的特定通信协议的有线调制解调器串行通信。结果是，无线收发机的通信速度限于对应协议的通信速度，其可能相对较低(例如，公知的HART协议限于1200 波特)。此外，由于已知的无线收发机通常依赖于回路电源来进行工作，因此仅当过程工厂运转并且向特定的现场设备供电(例如，并未由于维护而停止服务)的情况下，才可以进行无线传输。
通过在本文中公开并且在下文中更全面阐述的教诲的实现，克服了上述障碍，并且实现了与现场设备的高速本地通信以及各种其他优点。特别是，在本文中公开的教诲通过使用射频标识(RFID) 实现了无线通信，而RFID是一种能效极高的技术。例如，超高频(UHF)无源标签从由(例如通常位于大约30英尺距离范围内的) 附近的手持读取器生成的电磁场(EMF)接收功率。半无源标签使用本地功率(例如电池)来为内部电路供电，但仍依赖于来自手持读取器的功率来与读取器进行通信。利用对用于通信的本地功率的依赖，与无源标签相比，半无源标签可以具有更长的读取范围(例如高达90英尺)。有源标签使用本地功率来为内部电路供电并且与读取器进行通信。这样，有源标签显著地显现出了更长的传输范围。
在一些公开的示例中，无源的和/或半无源的标签被物理地且通信地耦接至过程控制系统中的现场设备之上。在这些示例中，标签能够从回路电源(由过程控制系统提供以运行该现场设备)吸收能量(例如半无源的配置)以与该现场设备通信和/或从该现场设备收集数据。一旦从该现场设备收集了数据，在一些示例中则由该标签将这些数据发送至基于从该阅读器的EMF接收到的功率判断的附近的手持式阅读器。这样一来，离该现场设备较近的工厂人员能够以一种方式与该现场设备无线地通信，该方式维持工厂安全性政策 (例如不需要拧下和移除一个端子盖)。附加地，这样的通信能够完成当该现场设备是激活的或者运行的和/或当该设备不工作或者否则无电源(例如无源配置)时。在一些示例中，较小量的能量能够从回路电路吸收提供至小城市来实施半无源标签设计以相对于无缘标签设计改善通信范围。
进一步地，当RFID标签典型地具有优先的板载存储器，在一些示例中，由于从该现场设备手机数据，该数据被存储在独立的非易失性存储器之中当机遇请求被需要时能够由RFID标签通过便携式RFID阅读器/写入器来存取。基于其他已知的无线收发器的功率消耗需求和/或基于在该过程控制系统上实施的通信协议的需求，通过以这样的方式收集和存储被有效地缓冲以便没有较慢的通信的限制的情况下快速取回的数据。再者，单独的非易失性存储器为相应的现场设备提供了额外的存储器，该存储器能够被用于存储与该现场设备的识别、维护和/或性能验证有关的附加的信息，以协助维护和/或维修故障设备。在一些示例中，来自中央的控制室的通信也能够被写入非易失性存储器用于由工厂人员在运行和/或在任何时间的取回。进一步地，在一些示例中，便携式的RFID阅读器/写入器能够被用于更新和/或提供附加的信息至非易失性存储器用于后续的参考和存取。附加地，在一些示例中将数据写入至非易失性存储器和这些数据的相应的存取使用不对称加密来实施以便验证和/或鉴定这些数据的有效性。
图1为在其中能够实施本公开的教导的示意性的过程控制系统100的示意性图示。图1的该示例过程控制系统100包括一个或者多个过程控制器(其中一个指定为附图标记102)、一个或者多个操作者站(其中一个指定为附图标记104)和一个或者多个工作站(其中一个指定为附图标记106)。该示例过程控制器102、示例操作者站104和示例工作站106通过总线和/或本地局域网108通信地耦接，该本地局域网通常指应用控制网络(CAN)。
图1的示例操作者站104允许操作者、工程师和/或其他工厂人员能够查看和/或操作一个或者多个操作者显示屏和/或使得工厂人员能够查看过程控制系统变量、状态、条件、警报；改变过程控制系统设置(例如设定点、运行状态、警报解除、沉默警报灯)；配置和/或校准过程控制系统100中的设备；执行过程控制系统100 之中的设备的诊断；和/或否则与过程控制系统100的设备的互动的应用。
图1的示例工作站106能够被配置为实施一个或者多个信息技术应用、用户互动应用和/或通信应用的应用站。例如，该工作站106 能够被配置用于主要实施与过程控制相关的应用，而其他工作站(未示出)能够被配置用于主要实施能够使得过程控制系统100与其他使用任何期望的通信介质(例如无线、硬线等)和协议(例如HTTP、 SOAP等)的设备或者系统通信的通信应用。图1的示例操作者站 104和示例工作站106能够被使用一个或者多个工作站和/或任何其他合适的计算机系统和/或处理系统地来实施。例如，操作者站104 和/或工作站106能够使用单处理器个人计算机、单个或者多个处理器工作站等来实施。
图1的示例LAN 108能够被使用任何期望的通信介质和协议地加以实施。例如，示例LAN 108能够为基于硬线和/或无线以太网通信的解决方案。然而，也能够使用任何其他合适的通信介质和/或协议。进一步地，尽管在图1中仅示出了单个LAN 108，但是多余一个LAN和/或其他替代的通信硬件也能够被使用用于提供在体1 的示例系统之间的冗余的通信路径。
图1的示例控制器102能够例如由Fisher-Rosemount系统有限公司和艾默生过程管理公司出售的DeltaVTM控制器。然而，任何其他的控制器也能够代替之来使用。进一步地，在图1中仅示出了一个控制器102，但是，任意期望的类型的和/或几种类型的组合的附加的控制器和/或过程控制平台也能够被耦接至LAN108。在任何情况下，示例控制器102均实施一个或者多个与过程控制系统100相关联的例程，其已经由系统工程师和/或其他工厂人员使用操作者站 104来生成并且已经下载到和/或在控制器102中实例化。
如在图1的示例中所示出的那样，示例控制器102能够通过数据总线116和输入/输出(I/O)网关被耦接至多个智能的现场设备110、112、114。智能的现场设备110、112、114能够是现场总线兼容的工具、发送器、传感器等，在这些情况下智能的现场设备110、 112、114能够通过使用众所周知的基金会现场总线协议的数据总线 116来通信。当然，其他类型的智能的现场设备和通信协议也能够代替之来使用。例如，智能的现场设备110、112、114能够取而代之地位Profibus和/或HART兼容的设备，其能够通过使用众所周知的 Profibus和HART通信协议的数据总线116来通信。至I/O网关118 的附加的I/O设备(相似的和/或相同的)能够耦接至控制器102来使得附加的组的智能现场设备能够与控制器102通信，该附加的组的智能现场设备能够为基金会现场总线设备、HART设备等等。
除了示例的智能现场设备110、112、114通过I/O网关118来耦接之外，一个或者多个智能的现场设备122和/或一个或多个非智能的现场设备120也能够通信地耦接至示例的控制器102。图1中的示例的智能现场设备122和非智能的现场设备120能够例如为传统的4-20毫安(mA)或者0-24伏特直流电(VDC)设备，它们通过相应的硬线链路与控制器102通信。在这样的实例中，硬线链路使得现场设备120能够与控制器102通信并且为现场设备120提供电能(例如回路电源)。
附加地，在图1中所示出的示例中示出的现场设备110、120、 122中的每个耦接至相应的RFID设备124。相较于在该示例中所示出的智能的现场设备110、122来说，相应的RFID设备124将转换从现场设备110、122所获得的依照与该现场设备110、122相关联的特定的通信协议(例如HART、Profibus、基金会现场总线等)的出站数据(例如参数值、诊断信息等)用于传输至RFID阅读器/写入器206(图2)。附加于存储和/或通信过程控制数据，在一些示例中，如在以下将进一步地阐述的那样，RFID设备124存储其他与相应的智能现场设备110、122或者非智能的现场设备120相关联的信息(维护记录、零件列表、串行卡信息等)。在一些示例中，这些信息也被通过相应的现场设备通信至RFID设备124。附加地或者替代地，在一些示例中，这样的数据通过RFID阅读器/写入器206来通信。相应地，该RFID设备124使得工厂人员能够与现场设备110、 120、122在没有功率消耗需求的情况下本地地并且无线地通信，该功率消耗需求将会降低过程控制系统(例如通过利用回路电源)的功率效率和/或增加维护成本(例如通过需要电池的购买和/或替换而引起的)。
示例RFID设备124依据在此所描述的教导来构建，以下将结合图2来示出和描述该RFID设备124。应当理解，单个的RFID设备124能够被用于与现场设备110、112、114、120、122中的多于一个的现场设备通过将该RFID设备124从一个设备移动到另一个设备来互动，如该工程系统的环境和工厂人员的特定需求所描述的那样。附加地或者替代地，如在图1中所示出的那样，多个RFID设备能够被连接至现场设备110、112、114、120、122中的任意一个或者所有的现场设备。更加特别地，在一些示例中贯穿整个生命周期或者整个生命周期中的一部分，现场设备110、112、114、120、122 中的每个现场设备(或者至少几个现场设备)均被耦接至单独的 RFID设备124并且其余的现场设备的耦接至相应的RFID设备124。在一些这样的示例中，RFID设备124包含独立于相应的现场设备122 内部的任何存储器的非易失性存储器208(图2)。在这样的示例中，该RFID设备能够存储串行卡数据和/或任何其他的与该现场设备 122的识别、维护、配置和/或运行相关联的数据。典型地，在现场设备之中的存储器是相对有限，以致于这些信息(例如维护、维修、零件替换等的文档和历史记录)中的一大部分均已经较远地存储在用于整个企业的中央的维护数据库之中。然而，通过依据在此所公开的教导将RFID设备124与其自身的非易失性存储器208相耦接之后，能够由该现场设备的本地的工厂人员(例如在工作期间)利用RFID阅读器/写入器206来快速且简单地访问这些信息。此外，在这样的示例中，即便该现场设备122不能工作和/或从该工厂环境(例如卸下用于维修时)也能够访问存储在RFID设备124之上的与该现场设备122相关联的信息。附加地，如以下将更加详细地描述的那样，在一些示例中，在该RFID设备124之中的RFID标签210(图 2)的板载存储器之上将能够存储这些信息中的至少一些信息，以便在没有至现场设备122的电源的情况下仍然能够访问这些信息。
图1示出了示例的过程控制系统100，在其中用于与使用在家下来将进一步阐述的RFID设备的过程控制系统现场设备通信的方法和装置能够优选地被利用，如果需要，在此所描述的方法和装置也能够优选地在其他具有比在图1中所示出的示例更大或者更小的复杂度(例如具有多于一个控制器、在多于一个地理位置之间等等) 的过程工厂和/或过程控制系统中得以使用。
图2示出了实施将图1中的示例RFID设备连接至图1(其余的由分布式控制系统(DCS)块200来表示)中的过程控制系统100 的现场设备122的一种示例性方式。在所示出的实例中，该RFID设备124包括与随机存取存储器RAM207和非易失性存储器208相关联的HART调制解调器202、微控制器204。该RFID设备124还包括RFID标签210，其包括主RFID处理器212、RFID板载存储器214 (也是一种形式的非易失性存储器)和RFID天线216。在一些示例中。该RFID处理器212、RFID板载存储器214和RFID天线均并入在单个的集成电路(IC)之上。
在图2所示出的示例中，现场设备122被识别为HART兼容的现场设备。如前所述，本公开的教导能够结合于任何合适的通信协议相关联的现场设备来实施。然而，以下公开将通过HART通信协议为例子的方式加以说明。因此，如在图2中所示的那样，HART 现场设备122通过2线连接218(由两根实线来表示)通信地耦接至 DCS200以依据HART协议来通信。附加于在该两线连接218之上的控制信号的发送和接收，该现场设备122还从该2线连接218吸收能量(例如现场设备由回路电源供电)。附加地，在所示出的实例中，该RFID设备124接着该2线连接218使得HART现场设备 122通过HART调制解调器202通信地耦接至RFID设备124并且使得该RFID设备124从由2线连接218所提供的4-20mA的回路电源吸收能量。
示例的HART调制解调器202被配置用于将信息从依据HART 协议(或者任何其他合适的通信协议)的HART现场设备122传输至依据串行通信协议(例如通用串行总线(USB)、以太网、同步串行(例如串行外围接口(SPI)总线)等)的微控制器204。附加地，示例HART调制解调器202被配置用于将信息从依据串行通信协议的微控制器204传输至依据HART协议的HART现场设备122。
示例的微控制器204控制发送至和/或从现场设备122和/或 RFID标签210的时隙和/或调度。在一些示例中，该数据包括用于从现场设备122轮询信息(例如过程变量值、警报等)的请求。在其他示例中，该数据包括指令该现场设备122来实施一些功能(例如调谐、校准、诊断、性能验证等)的命令。由所示出的示例的该微控制器202所接收的数据能够被临时地存储在RAM 207之中和/或长期地存储在非易失性存储器208之中。附加地或者替代地，由微控制器204所接收的该数据能够被发送至RFID处理器212用于后续地存储在相应的RFID板载存储器之中和/或通过RFID天线216发送至外部的RFID阅读器/写入器206之中。
由大括号230所示出的那样，在RFID设备124的现场设备122、 HART调制解调器202和DCS200之间的通信相对慢或者低速因为通信是由HART协议来管理的，其限制于大于1200波特。相反地，在图2中所示出的其他元件之间的通信如由大括号232所示出的那样是相对高速的因为它们基于高速串行通信协议(即SPI总线)，其能够达到约115kbps。因此，通过实施依据在此所公开的教导的示例 RFID设备124能够超时地监控基于相对低的HART的通信并且以快得多的速度通过串行总线通信协议来将其缓存或者存储在非易失性存储器208之中和/或在RFID板载存储器214之中用于后续的由使用RFID阅读器/写入器(例如在图2中的RFID阅读器/写入器206) 的工厂人员来存取。
如大括号222所示出的那样，与现场设备、HART调制解调器 202、微控制器204、非易失性存储器208和随机存取存储器207(在图2中由实线224来表示)相关联的通信需要通过2线连接218从 DCS200获取功率(即这些设备是由回路电源供电的)。相反地，由大括号226所示出的那样，在RFID标签210(由虚线228来表示) 之中的通信和在RFID天线216和RFID阅读器/写入器206之间的无线通信不需要回路电源。当然，在示出的示例(例如由虚线228标识的那些)中的RFID通信通过电磁感应从RFID阅读器/写入器206 中吸收功率。因此，不仅RFID标签210能够无回路电源地工作，而且RFID标签能够无电池电源或者充电电容器(例如其能够基于可用的回路电源加以充电的)地工作，从而使得存储在RFID标签210 的RFID板载存储器214之中的数据在该RFID阅读器/写入器206 在天线216的范围内的任意时间均能够存取。
在一些示例中，能够存储在板载RFID标签210之上的数据量 (例如在RFID板载存储器214之中)的数据量是相对有限的。例如，许多已知的RFID标签典型地具有32千字节的上线存储限制。然而，借助于RFID技术在可用的储存量和在其中存储在存储器之上的数据能够通过RFID阅读器/写入器无线地存取的范围之间存在一个权衡。例如，使用32千字节的存储器能够限制RFID通信的范围在约 2英尺的范围内，而更小的储存量(例如312位)能够允许超过20 英尺的范围(范围取决于RFID标签的天线设计)。在一些示例中， 2英尺的范围也是可以接受的。然而，在其他的示例中，其中现场设备不容易由在该范围内的工厂人员存取(例如放在高处、位于其他设备的后面、超越了安全界限等等)，那么与这样的磁选设备相对应的RFID标签210的RFID板载存储器214能够仅包含512位的数据，这能够使得范围为约30英尺。相应地，数据“本地”、“较近”、“附近”和相关的术语与工厂人员的位置或者方位相关联和/或涉及现场设备的RFID阅读器/写入器表示为限定为在RFID阅读器/写入器和耦接至相应的现场设备的RFID阅读器/写入器之间的通信的最大范围之内。
RFID标签210的存储器(例如RFID板载存储器214)是相对有限的，而与微控制器204相关联的非易失性存储器208在一些实施例中能够更大。以这样的方式，涉及现场设备122的附加的信息能够被存储，否则这能够由于现场设备122的有限的存储器空间而不可用。例如，在一些示例中，该非易失性存储器208存储在现场设备122的整个生命周期上(或者其任意一部分)所收集的维护和/ 或维修信息。这样的信息能够包括推荐的零件列表、照片、现场设备的样式/序列号和/或相关联的零件、维护指令和/或过程以及任意设备故障的属性和时间的历史档案和所引起的维护响应(例如警报、诊断测试结果、零件替换等)。以这样的方式，每当维护技术人员正在检验现场设备(例如在例行行走之中或者由于设备故障)，它们将具有至所有相关的信息的即时的和准备好的存取以能够存取该情形和/或实施恰当的下面的步骤。再者，以这样的方式，相同的相关信息同样是可存取的即便该设备已经被移除并且为了维修和/或更详尽的诊断测试之目的而位于工厂之外时。
进一步地如在所示出的示例中所示的那样，在微控制器204和 RFID处理器212之间的通信需要回路电源，以使得不是你干杯存储在与该微控制器204相关联的非易失性存储器208之中的任何事情对于RFID标签210来说也是可用的当无电源时。相应地，在一些示例中，从现场设备122所获得的、无电源时可能是最有用的数据的子集被直接存储在RFID标签210之上(例如在RFID板载存储器214 之上)，下面将更加详细地加以描述。即使RFID标签210能够存储从所述现场设备122所收集的所有数据是不可能的，因为所需要的存储量超过了在RFID的板载存储器214中可用的存储器，从该非易失性存储器208中缓存该数据仍提供了以比可能的现场设备122被直接轮询更为高许多的通信速度来无线地存取数据(通过RFID阅读器/写入器206)，直接轮询将受制于HART协议的通信速度慢。然而，在图示的例子中，回路电源是用来使得RFID标签210能够与微控制器204通信并且存取非易失性存储器208。
依据本公开的教导通过RFID技术实施通信具有诸多优点，首先，RFID传输能够在期望时发生并且工厂人员具有在合适的范围内的RFID阅读器/写入器。也就是说，在所示出的示例的RFID标签 210和RFID阅读器/写入器206之间的RFID通信并不依赖于过程控制系统100的运行和上电。相反地，在过程控制系统之中使用的其他已知的无线电收发器(例如基于ZigBee通信协议)需要显著的电量，其通常从提供给相应的现场设备的可用的回路电源中汲取久而久之直至与收发器相关联的电容器显著地充电以为信号传输功能。由于通常与提供给现场设备的低电压电源相关联较紧的功率预算，需要直至分钟的延时去吸收足够的功率以传输HART命令。在这样的限制之下，无线通信的类型(和量)可能被显著地限制了(例如提供基础控制信息诸如过程变量的值和/或关键参数)。例如，诊断和/或配置HART现场设备能够包括多于1000条HART命令。以大约每分钟一条HART命令，基于ZigBee的无线收发器不适用于这样的目的。然而，RFID技术不使用任何其他的不是由RFID阅读器/ 写入器所提供的电源，数据能够自由地通信只要在该RFID阅读器/ 写入器在RFID标签的天线的范围内的时候。
使用所示出示例的RFID标签210的另一个优点在于能够使得无线通信为能够在渐变DCS200是关闭的、现场设备122不工作了和/或电源被切断了的情况下还能够实施的这样的通信。因此，不但 RFID标签210能够与RFID阅读器/写入器206在该现场设备122无电源时通信，而且即便该现场设备被移动其他地方(例如移除了用于维修)和/或在安装之前且在控制系统中验证性能之前同样的通信也仍然是可用的。在这样的通信之中能够无回路电源地加以执行，在这样的示例中的相应的数据被存储在板载RFID标签210之中(例如在RFID板载存储器214之中)。在这样的示例中，由于RFID标签210的存储器限制，在无电源时最容易被期望的数据才能够存储在RFID标签210之上(从现场设备122所收集的任何附加的数据能够被存储在非易失性存储器208之中)。在一些示例中，存储在RFID 标签210之中的数据与标识(例如串行卡数据)、维护和/或性能验证和/或现场设备122的配置相关联。存储这样的信息在RFID标签 210之上是有利的，因为这些数据能够被用于改善该现场设备122 能够以其进行维修(其中许多情况包含未供电的现场设备)的精度和速度。例如，通过存储现场设备122的串行号至RFID标签210 之上(在一些示例中物理地附接在现场设备之上即便在卸下用于维修时)，该现场设备122能够在运输过程中被识别(例如当期在拖拉机上运输时)以降低该现场设备122丢失和/或与其他设备混淆的可能性。
进一步地，在一些示例中，存储在RFID标签210的RFID板载存储器214之上的与现场设备122相关联的维护数据能够包括制造日期、零件列表(例如基于工程硕士字符串以降低存储器需求)、备用零件推荐、现场设备122的影像/照片和/或相应的零件和/或维护记录(例如上一次维护和/或校准的日期、该现场设备122第一次被安装的日期等)。依据在此所公开的教导，上述形式的维护数据中的任意一种或者全部能够在现场设备122耦接至电源之前被存取以促进部件和/或速度的顺序在该问题可以被评估并最终修复。
附加地，在一些示例中，RFID标签210能够存储特别的资产标签用于现场设备122和/或其他与现场设备122的性能验证和/或配置有关的数据。大体上，当现场设备在性能验证或者配置之中时，现场技术人员执行一系列测试来验证该现场设备的功能性并且接下来通过在现场设备中存储操作设置来配置并且校准该现场设备，以用于将其安装在该过程工厂之中。在一些示例中，用于配置和校准现场设备的这样的操作设置存储在RFID标签210的RFID板载存储器214之中。在这样的示例中，现场设备应当故障或者否则需要替换，工厂人员能够快速地从故障设备取回该操作设置(通过RFID阅读器/写入器206)并且将它们载入至相应于替代现场设备的RFID标签210之上。在其他示例中，RFID设备124能够从移除的现场设备卸下并且耦接至替代现场设备以便提供所存储的操作设置到新的替代设备。通过实施上述示例中的任意一个，能够显著地提高切换至替代现场设备的时间效率。也就是说，验证和/或传播变量和其他参数来性能验证和配置现场设备122的普通的手工过程能够自动化来显著地降低劳动力成本并且通过降低写入错误来提高精度。具体地，在一些示例中，现场设备(例如现场设备122)能够临时地替换或者从服务状态移除当其在重新安装在工厂系统之中需要维修时。在一些这样的示例中，如果与现场设备122相关联的任何数据在维修之后改变了，那么在RFID标签210之中的存储器能够被更新(当该现场设备上电后)，以致于使得新的信息能够在过程控制系统100中在该现场设备122被重新安装且重新性能验证之前存取(通过RFID 阅读器/写入器206)。
本公开的另一个方面为使用非对称的密码关键字来保护存储在RFID设备124之上的数据或者记录中的任意一个或者所有。如图 3所示，非对称的密码关键字或者加密指代利用两套独立的密码关键字密钥的密码关键字系统，该密码关键字密钥非对称地控制或者包括存储器、存取和/或在与现场设备122相关联的RFID设备124之中的数据和/或记录的取回。例如，在一些示例中，加密秘钥302用于锁定(即加密)写入至RFID设备124存储器的数据。在一些这样的示例中，单独的解密密钥304用于解锁或者读出(即解密)数据记录。再者，在一些示例中，加密秘钥302和解密密钥304均不能通过其自身执行加密和解密功能。也就是说，加密秘钥302不能用于存取数据并且解密密钥304不能用于提醒、移除或者复写掉数据。
制造商以这样的方式使用非对称密码关键字能够提供与该现场设备122相关联的制造商认证信息(例如串行卡数据、认证的零件信息等)而不会在这样的认证的安全性上作出妥协，例如由第三方实体来利用非认证的复制的零件和/或相应的非认证的信息来维修和/或替换现场设备122的部件。为了做到这一点，在一些示例中，制造商使用加密秘钥302来在制造时初始化加密信息。在一些示例中，通过由制造商所保有的包括加密秘钥的RFID阅读器/写入器(例如制造商RFID阅读器/写入器)来完成加密。替代地或者附加地，在一些示例中，制造商能够直接地向新制造的现场设备122提供加密秘钥302来加密相关信息。进一步地在一些这样的示例中，加密秘钥302直接地与现场设备122相关联使得由现场设备122所产生的数据在运行期间也能够通过加密得到保护。以这样的方式，制造商能够提供将被存储在受保护的RFID设备124的非易失性存储器 208之中的相关数据(例如加密)以便降低这样的信息被任何非保护的(非加密的)信息提醒、移除、受污或者混淆的可能性。
作为一个特别的示例，串行卡数据或者经认证的零件信息能够加密并且通过现场设备制造商存储在RFID设备124的非易失性存储器之上(例如通过制造商RFID阅读器/写入器306或者基于在现场设备122自身之中的加密秘钥302)以创建保护、认证数据，这些是该现场设备122所专用的能够在该设备的生命周期之上存取而不需考虑该数据被改变或者与其他信息发生错误以确保跟踪和维护信息被保护了。附加地或者替代地，在一些示例中，现场设备122能够加密(例如通过加密秘钥302)运行数据(例如故障事件或者警报) 以提供保护操作记录用于一首的诊断分析。在一些这样的示例中，解密密钥304能够被提供或者公布以使得维护技术人员或者其他用户能够容易地存取零件信息或者维护数据(例如照片、指令手册) 通过现场技术人员RFID阅读器/写入器310(例如与解密密钥304 相关联)，但是不能够使得技术人员或者其他第三方实体能够提醒或者移除(不注意地或者有意地)受保护的信息。以这样的方式，技术人员具有至帮助信息的简单的存取而不需考虑错误的数据记录和/或涉及该现场设备122的过期的信息和未经由制造商创建的记录影响安全性。
如在所示出的示例中所示出的那样，在制造商的RFID阅读器 /写入器306和现场技术人员的RFID阅读器/写入器308之间的不同在于密码关键字302、304，它们与每个RFID阅读器/写入器306、 308相关联。这就是说，RFID阅读器/写入器306、308中的每个RFID 阅读器/写入器能够是相同的或者相似的成品的RFID阅读器/写入器但是每个要么被提供有加密秘钥302要么被提供解密密钥304。在一些示例中，加密秘钥302或者解密秘钥304被下载至相应的RFID阅读器/写入器306、308通过USB插头或者计算机的USB连接，其具有相应的密码关键字密钥302、304。在一些示例中，人工地在RFID 阅读器/写入器306、308上通过用户接口(例如键盘)输入相关信息来为相应的RFID阅读器/写入器306、308提供加密秘钥302或者解密密钥304。
附加地或者替代地，在一些示例中，加密秘钥302或者解密密钥304能够通过制造商提供的密钥钥匙链、鉴杈卡或者安全码提供给相应的RFID阅读器/写入器306、308。在一些这样的示例中，密钥钥匙链能够与机遇近场通信的相应的RFID阅读器/写入器306、 308一起工作。也就是说，当与加密秘钥302相关联的密钥钥匙链在近场通信的范围内(即小于一英尺)，尽管当该密钥钥匙链超出范围时，仍然激活制造商的RFID阅读器/写入器306的能力来加密数据。相似地，当与解密密钥304相关联的密钥钥匙链在一定范围内时，该解密功能对于现场的技术人员的RFID阅读器/写入器308来说时可用的但是一旦该密钥钥匙链超出范围则变得不可用。在一些情形之下，该现场设备122能够不被直接地与加密秘钥302相关联并且制造商的RFID阅读器/写入器306对于加密要说是不可用的当该制造商期望这样的话(例如当制造商代表或者其他经授权的人员访问具备之前购买的现场设备的客户时)。相应地，在一些示例中，制造商授权的人员被提供有与加密秘钥306相关联的密钥钥匙链，一旦健全了，那么将使得该用户能够添加期望的加密信息(例如更新的认证零件列表)而不需要专用的加密RFID阅读器/写入器(例如保有在该现场设备122的制造地的制造商RFID阅读器/写入器 306)。在一些这样的示例中，密钥钥匙链能够被用于现场技术人员的阅读器/写入器308来加密所期望的信息。进一步地在一些示例中，密钥钥匙链和/或RFID阅读器/写入器308一次(均在该RFID信号范围之内)能够与多个RFID设备124相通信来恰当地更新每个相应的现场设备。
再者，回到图2，使用RFID标签210的无线传输的通信速度比在过程控制系统中已知的无线收发器快很多。例如，在无线HART 上下文中已知的收发器典型地被配置与有线的HART调制解调器串行通信从而使得收发器被限制在与该调制解调器(例如1200波特) 相关联的HART协议的速度。相反地，该RFID设备124则被根据能够提供快很多的通信的高速串行总线来配置。因此，与存储在非易失性存储器208中的数据相关联的通信取决于回路供电，而(之前从现场设备122轮询的)数据能够存取的速度相对于轮询现场设备122来说直接地显著提升了。
该RFID设备124的相关的优点缘于以下事实，即高速通信在该现场设备被供电时是可能的。通常来说，当该过程在运行时对于过程控制设备有一个无接触规则是生效的，从而使得工程师或者其他维护人员仅能够通过工厂数据库存取现场设备的警报、警告或者诊断数据。因为这些信息能够从控制室和/或维护店的远程中断存取，所以当人员邻近该现场设备时这些信息极大程度上是不可用的因为已知的无线收发器是受限制的(例如如前所述通过通信的速度/频率) 并且建立至现场设备的硬线连接可能需要拧下终端盖(这将破话工厂安全性政策)和/或使得现场设备不工作，因此中断该工厂的运行。然而，借助于示例RFID设备124，高的通信速度和通信的无线属性克服了具有在现场设备122处或者在其附近的手持式RFID阅读器/ 写入器(例如RFID阅读器/写入器206)的人员的障碍。
图2示出了用于实施图1中的RFID设备124的示例性方式，而在图2中所示出的一个或者多个元件、过程和/或设备能够组合、分拆、重新布置、省去、消除和/或以任何其他方式加以实施。再者，示例HART调制解调器202、示例微控制器204、示例RAM207、示例非易失性存储器208和示例RFID标签210的示例主RFID处理器212、示例RFID板载存储器214和示例RFID天线216和/或更加一般地图2的示例RFID设备124能够由硬件、软件、固件和/或硬件、软件和固件的任意组合来实施。因此，例如，示例HART调制解调器202、示例微控制器204、示例RAM207、示例非易失性存储器208和示例RFID标签210的示例主RFID处理器212、示例RFID板载存储器214和示例RFID天线216和/或更加一般的示例RFID设备124能够由一个或者多个模拟或者数字电路、逻辑电路、可编程处理器、专用集成电路(ASIC)、可编程逻辑设备(PLD)和/或场变成逻辑设备(FPLD)来实施。当读出本发明的任意一个装置或者相同权利要求覆盖了纯的软件和/或固件实施例时，示例HART调制解调器202、示例微控制器204、示例RAM207、示例非易失性存储器208和示例RFID标签210的示例主RFID处理器212、示例RFID板载存储器214和示例RFID天线216因此表达为限定包括有形的计算机可读存储设备或者存储盘片诸如存储器、数字多功能盘片 (DVD)、压缩光盘(CD)、蓝光光盘等存储软件和/或固件。更进一步地，图2的示例RFID设备124能够包括一个或者多个元件、过程和/或设备附加于或者替代在图2中示出的那些和/或能够包括所示出的元件、过程和设备中的任意一个或者所有中的多于一个。
图4示出了将图1和/或图2的示例RFID设备物理地且通信地耦接至包括致动器402和耦接至该阀406的阀控制器404的示例的现场设备400的特别的实施例。更加特别地，在一些实施例中，如在图4中所示出的那样，该RFID设备124通过至阀404的紧固螺纹物理地耦接至现场设备400。附加地，在一些示例中，该RFID设备 124通过将该RFID设备124的线410连接至在阀控制器404的终端盒412之中的阀控制器404来通信地耦接至现场设备400。在一些示例中，该螺纹端408合乎标准的管道螺纹端以致于该RFID设备能够改型至多种现有的现场设备。在其他的示例中，该RFID设备124 直接嵌入现场设备之中。
在一些示例中，该RFID设备124的RFID天线216位于RFID 设备124的与螺纹端408相反的末端414之上。在一些示例中，螺纹端408能够被用于连接标准的管道配件(例如波纹管)以与阀控制器404无关地以任何期望的方向导向该RFID天线216。在其他的示例中，该RFID天线216能够是多方向的，使得该RFID设备的方向不是那么重要。
如在图4的示例中所示出的那样，通过将RFID设备124物理地连接且通信地布线至现场设备400能够实现危险区域分级，这能够使能至附近的RFID阅读器/写入器(例如RFID阅读器/写入器206) 的无线通信。再者，该RFID设备124至现场设备400的物理的附接使得该RFID设备124的RFID标签210被永久性地与现场设备400 相关联(即和该RFID设备保持固定至该现场设备400一样长)，即便该现场设备不工作了、移动到新的位置和/或与该过程控制系统的其余部分隔离(例如为了维护和/或维修)。
表示用于实施图2的RFID设备124的示例方法的流程图在图 5至图7中加以示出。在这些示例中，方法能够实施为用于由诸如在结合图9以下将讨论的示例处理器平台900中示出的处理器912的处理器的程序。该程序能够实施在存储在有形的计算机可读存储介质诸如CD-ROM、软盘、硬盘驱动器、数字多功能盘片(DVD)、蓝光光盘或者与处理器912相关联的存储器之上的软件中加以实施，但是整个程序和/或零件能够替代地由有别于处理器912的设备来执行和/或在固件或者特定的硬件中加以实施。再者，尽管已经参照在图5至图7中的流程图描述了示例的程序，但是也能够替代地使用用于实施示例RFID设备124的许多其他的方法。例如，执行这些块的顺序能够改变和/或其中一些所描述的块能够改变、取消或者组合。
如前所述，图5至图7的示例方法能够使用编码的指令(例如计算机和/或机器可读的指令)来实施，这些指令存储在有形的计算机可读存储介质之上，诸如硬盘驱动器、光存储器、只读存储器 (ROM)、压缩光盘(CD)、数字多功能盘片(DVD)、缓存、随机存取存储器(RAM)和/或其他任何存储器设备或者存储器盘片，在其中信息能够存储任意时长(例如用于延长时间周期、永久性的、短时的、临时缓冲的和/或缓存信息的)。如在此所使用的那样，术语有形的计算机可读存储介质表达为限定包括任何类型的计算机可读存储设备和/或存储盘片并且不包括传播信号。如在此所使用的那样，“有形的计算机可读存储介质”和“有形的机器可读存储介质”可替换地加以使用。附加地或者替代地，图5至图7的示例方法能够使用编码的指令(例如计算机和/或机器可读的指令)来实施，这些指令存储在非临时性计算机和/或机器可读介质之上，诸如硬盘驱动器、光存储器、只读存储器、压缩光盘、数字多功能盘片、缓存、随机存取存储器和/或其他任何存储器设备或者存储器盘片，在其中信息能够存储任意时长(例如用于延长时间周期、永久性的、短时的、临时缓冲的和/或缓存信息的)。如在此所使用的那样，术语非临时性计算机可读介质表达为限定包括任何类型的计算机可读存储设备和/或存储盘片并且不包括传播信号。如在此所使用的那样，当表达“至少”被用作权利要求的前序部分的过渡术语时，其是开放式结尾的，和术语“包括”的开放式结尾完全一样的方式。
图5为表示实施图1、图2和/或图4的示例RFID设备来将数据从现场设备无线地通信至本地RFID阅读器/写入器的示例方法的流程图。特别地，图5的实例方法开始于块500，其中借助于微控制器204来为了数据轮询现场设备(例如现场设备122)。在一些示例中，该微控制器204控制何时请求和/或询问该现场设备122来通过示例的调制解调器202获得数据。在一些实施例中，微控制器204 被动地从现场设备122(例如在突发模式下)接收经调度的传输。
在该示例方法的块502中，该RFID设备124的非易失性存储器208存储数据。将数据存储在非易失性存储器208之中的一个优点在于该数据能够以更快速的通信速度来存取因为该数据的传输不再受相对慢的HART通信协议的限制。该非易失性存储器208的另一个优点在于能够存储的数据的量。现场设备通常具有相对有限的存储器容量但是非易失性存储器能够为存储和/或存档任何期望的信息的任何合适的大小。在一些示例中，该现场设备与一个加密秘钥 (例如图3的加密秘钥302)相关联，从而使得存储在该非易失性存储器之中的数据是安全的并且仅能够利用相应的解密秘钥(例如图3 的解密秘钥304)来存取。
在块504中，示例的RFID板载存储器214存储该数据的一个子集。尽管非易失性存储器208能够具有任意合适的大小，但是在该RFID标签210之中可用的存储器的空间是有限的，致使从该现场设备122所接受的数据中的仅有的某些数据能够被存储在该RFID板载存储器214之中。相应地，在一些示例中，该数据的子集包括与如前所述的现场设备122的识别、维护和性能验证相关联的信息。
在块506中，示例性的RFID处理器212将该数据的子集无线地传输至一个RFID阅读器/写入器(例如示例性的RFID阅读器/写入器206)之中，该RFID阅读器/写入器位于现场设备122旁边(例如在传输范围之内)。在一些示例中，当该数据加密了时，该RFID 阅读器/写入器将与该解密秘钥相关联以便于该数据的存取。在所示出的示例中，块500因为该RFID设备124被连接在与现场设备122 相关联的回路之中所以需要回路电源并且现场设备122仅能够在接收到这样的功能时才能够提供数据。附加地，块502和504需要一个电源(例如回路电源或者电池电源)以使得微控制器204能够写入所收集的数据至非易失性存储器208之中(块502)并且能够提供该数据的子集至RFID处理器212以写入RFID板载存储器214(块 504)之中。然而，该示例程序的块506能够在具有或者没有回路电源(或者电池电源)的情况下加以实施，因为RFID标签210由临近的RFID阅读器/写入器所产生的电磁力来供能。
图6为表示实施图1、图2和/或图4的示例RFID设备来从被请求的现场设备本地地通过RFID阅读器/写入器来提供数据的示例方法的流程图。特别地，图6的该示例方法开始于块600，其中示例 RFID处理器从RFID阅读器/写入器(即示例RFID阅读器/写入器206 通过示例RFID天线216)接收用于数据的请求。在块602中，该示例RFID处理器212将该些数据通过示例的RFID天线216通信至示例的RFID阅读器/写入器206。在一些示例中，该些数据相应于在示例RFID标签210的板载存储器214中缓存的、之前由与微控制器 204相关联的非易失性存储器208所提供的数据。在一些示例中，该数据的通信基于RFID技术并且因此不需要回路电源。一旦该示例 RFID处理器212将这些数据通信至示例RFID阅读器/写入器206，则示例RFID标签210准备好处理来自RFID阅读器/写入器206的另一个请求并且该图6的示例方法结束。
图7为表示实施图1、图2和/或图4的示例RFID设备将通过 RFID阅读器/写入器本地地产生的数据提供给与磁选设备相关联的 RFID设备的示例方法的流程图。特别地，该图7的示例方法开始于块700，在此该示例RFID标签210(通过RFID天线216)从RFID 阅读器/写入器(例如示例RFID阅读器/写入器206)接收与该现场设备(例如现场设备122)相关联的数据。在一些示例中，这些数据相应于与现场设备122(例如更新的推荐零件列表)相对应的新的和 /或附加的维护信息。在一些示例中，该RFID阅读器/写入器206与一个加密秘钥(例如图3的加密秘钥302)相关联，使得这些数据是安全的并且接下来仅能够借助于相应的解密秘钥(例如图3的解密秘钥304)来存取。在块702中示例的RFID处理器212将数据存储在RFID标签210的板载存储器214之中。在一些示例中，这些数据从RFID阅读器/写入器206至RFID标签210的板载存储器214的通信在没有回路电源提供给现场设备和/或RFID设备124的情况下完成。在块704中，示例微控制器204将这些数据写入示例的非易失性存储器208之中。在一些示例中，当这些数据为经更新的信息时，该微控制器204覆盖性地写入之前存储的信息。在块706中，示例 RFID标签210确定是否有从RFID阅读器/写入器接收了多个数据。如果该示例RFID标签21O确定了有多个数据，那么该控制回到块 700。如果该示例RFID标签确定不具有多个数据要被接收，那么该图7的示例方法结束。
图8为表示以使用图1、图2和/或图4的示例RFID设备(例如图1的现场设备122)的第二替代现场设备来替换在该示例过程控制系统(例如图1的过程控制系统100)中的第一现场设备来自动地配置该第二替代现场设备的示例方法的流程图。示例方法开始于块800，其中将取回存储在与该第一现场设备(即将被移除的现场设备 122)相关联的RFID设备(即图1的RFID设备124)之上操作设置数据。在一些示例中，该操作设置数据相应于在现场设备122的性能验证和/或配置中使用的参数和/或输入。在一些示例中，该操作设置数据通过从RFID设备124通过RFID阅读器/写入器(例如RFID 阅读器/写入器206)如前所述地请求数据来取回。在其他示例中，操作设置数据通过从现场设备122移除(即断开连接)该RFID设备 124来取回。
在图8的示例方法的块802中，第一现场设备(例如现场设备 122)在过程控制系统100中借助于第二现场设备来替代。在块804 中，来自第一现场设备的操作设置数据被提供给第二替代现场设备。在一些示例中，当该操作设置数据经由RFID阅读器/写入器206(块800)取回时，该操作设置数据将被无线地传输至耦接至第二替代现场设备的第二RFID设备124。在一些示例中，当该第一现场设备122 的RFID设备124被移除以取回该操作设置数据(块800)时，该操作设置数据通过将该RFID设备124连接至第二替代RFID124来提供。在另外的示例中，第二替代现场设备具有至操作设置数据的直接访问。相应地，在块806中，第二替代现场设备被基于该操作设置数据地配置。因为原本与第一现场设备122有关地存储的该操作设置数据被传输至了第二替代设备，所以该第二替代设备的配置和性能验证能够基本上自动地在不需要工厂人员来输入单独的参数值的有别于在其他情况下所需要的情况下完成。一旦该第二替代现场设备被配置了(块806)，则该图8的示例方法也就结束了。
图9为示例的处理器平台900的方框图，该平台能够执行指令以实施图5至图7的方法以实施图2的RFID设备124。例如，处理器平台900能够为任意类型的计算机设备。
所示出的示例的处理器平台900包括处理器912。所示出的示例的该处理器912为硬件。例如，该处理器912能够由出自任何期望的厂家或者制造商的一个或者多个集成的电路、逻辑电路、微控制器或者控制器来实现。
所示出的示例的处理器912包括本地存储器913(例如缓存)。所示出的示例的该处理器912是与包括易失性存储器914和非易失性存储器916的主存储器通过总线918通信的。易失性存储器914 能够由同步动态随机存取存储器(SDRAM)、动态随机存取存储器(DRAM)、RAMBUS动态随机存取存储器(RDRAM)和/或其他类型的随机存取存储器设备来实施。非易失性存储器916能够由闪存和/或其他期望类型的存储器设备来实施。至主存储器914、916 的存取由存储器控制器来控制。
所示出的示例的处理器平台900也包括接口电路920。该接口电路920能够由任意类型的接口标准来实施，例如以太网接口、通用串行总线和/或PCI快速接口。
在所示出的示例中，一个或者多个输入设备922连接至接口电路920。输入设备922允许用户将数据和命令输入至处理器912。输入设备能够由例如音频传感器、麦克风、摄像头(静态的或者视频)、键盘、鼠标、触摸屏、轨迹板、轨迹球、ISO点或者语音识别系统来实施。
一个或者多个输出设备924也连接至所示出的示例的接口电路920。输出设备924能够由例如显示设备(例如发光二极管(LED)、有机电致发光二极管(OLED)、液晶显示器、阴极射线管显示器 (CRT)、触摸屏、触觉输出设备、发光二极管(LED)、打印机和 /或扬声器)来实施。所示出的示例的接口电路920因此典型地包括图形驱动卡、图形驱动芯片或者图形驱动处理器。
所示出的示例的接口电路920也包括通信设备，例如发送器、接收器、调制解调器和/网络接口卡来便于通过网络926(例如以太网连接、数字用户线路(DSL)、电话线、蜂窝电话系统等)与外部的机器(例如任意种类的计算机设备)进行数据交换。
所示出的示例的处理器平台900也包括一个或者多个大容量存储器设备928用于存储软件和/或数据。这样的大容量存储器设备 928的示例包括软盘驱动器、硬盘驱动器、紧凑的磁盘驱动器、蓝光磁盘驱动器、RAID系统和数字化视频光盘(DVD)驱动器。
用于实施图5至图7的方法的编码的指令932能够存储在大容量存储器设备928之中、在易失性存储器914之中、在非易失性存储器916之中和/或在可移除的有形的计算机可读存储介质诸如CD 或者DVD之上。
尽管在此已经公开了一些实例方法、装置和有形制品，但是本发明的覆盖范围并不限于此。与之相反地，本发明覆盖所有公平地落入本发明的权利要求的范围之内的方法、装置和有形制品。

Claims (27)

1.一种用于管理和维护现场设备的装置，所述装置包括：
射频识别设备的非易失性存储器，其通信地经由第一总线耦接至过程控制系统的现场设备，其中，所述第一总线是双线回路电源连接，所述非易失性存储器存储从所述现场设备接收的数据，所述数据包括与所述现场设备相关联的维护记录；
射频识别标签，其处于所述射频识别设备内并通信地耦接至所述非易失性存储器，所述射频识别标签将所述数据无线地传输至射频识别阅读器/写入器装置，所述非易失性存储器和所述射频识别标签物理地经由调制解调器耦接至所述现场设备，所述调制解调器用于经由第一总线将所述非易失性存储器和所述现场设备通信地耦接；
RFID天线，其用于将数据经由第二总线传输至射频识别阅读器/写入器装置，其中，所述第二总线是无线射频连接，并且其中，在所述第二总线上的传输比在所述第一总线上的传输更快；以及
操作地耦接在所述射频识别标签和所述射频识别阅读器/写入器装置之间的电磁场，以为所述射频识别设备内的处理器和板载存储器获取能量，其中，所述电磁场用于在不干扰在信号线上传递的信号的情况下从所述射频识别阅读器/写入器装置中获得能量来为所述板载存储器和所述处理器供能。
2.根据权利要求1所述的装置，其中，由射频识别阅读器/写入器装置所感应的电磁场来提供能量。
3.根据权利要求1所述的装置，其中，由所述现场设备来提供能量。
4.根据权利要求1所述的装置，其中，当所述现场设备未被供能时，所述射频识别标签与所述射频识别阅读器/写入器装置通信。
5.根据权利要求1所述的装置，其中，在所述现场设备的一段生命周期之上生成所述维护记录。
6.根据权利要求1所述的装置，还包括用于通信地耦接所述射频识别标签、所述非易失性存储器和所述调制解调器的微控制器。
7.根据权利要求6所述的装置，其中，所述微控制器用于管理用于从所述现场设备请求所述数据的调度。
8.根据权利要求1所述的装置，其中，所述数据还包括与所述现场设备的配置相关联的串行卡信息或者操作设置信息中的至少一个。
9.根据权利要求1所述的装置，其中，所述射频识别标签将所述数据的至少一个子集存储在所述板载存储器之中。
10.根据权利要求1所述的装置，其中，所述数据的至少一个子集包括与所述现场设备相关联的序列号、与所述现场设备相关联的备用零件信息、所述现场设备或者与所述现场设备相关联的零件中的至少一个的影像、所述现场设备的制造日期、所述现场设备的安装日期或者所述现场设备的最近的维护或者校准日期中的至少一个。
11.根据权利要求1所述的装置，其中，所述数据被基于由所述现场设备的制造商所保有的加密秘钥来加密。
12.根据权利要求11所述的装置，其中，所述数据被基于对应于所述加密秘钥的解密秘钥来解密，所述解密秘钥与所述射频识别阅读器/写入器装置相关联。
13.一种用于管理和维护现场设备的方法，所述方法包括：
将数据存储在射频识别设备内的非易失性存储器上，所述非易失性存储器经由第一总线耦接至过程控制系统的现场设备，其中，所述数据经由所述第一总线从所述现场设备获得，其中，所述第一总线是双线回路电源连接，并且其中，所述数据包括与所述现场设备相关联的维护记录；
通过所述射频识别设备内的射频识别标签将所述数据无线地传输至射频识别阅读器/写入器装置，所述射频识别标签通信地耦接至所述非易失性存储器并且由电磁场供能，其中，所述电磁场操作地耦接在所述射频识别标签和所述射频识别阅读器/写入器装置之间以在不干扰在信号线上传递的信号的情况下从所述射频识别阅读器/写入器装置获得能量来为所述射频识别标签的板载存储器和处理器供能；以及
经由第二总线将所述板载存储器通信地耦接至所述射频识别阅读器/写入器装置，其中，所述第二总线是无线射频连接，并且其中，在所述第二总线上的数据传输比在所述第一总线上的数据传输更快。
14.根据权利要求13所述的方法，其中，在所述现场设备的一段生命周期之上生成所述维护记录。
15.根据权利要求13所述的方法，其中，在传输所述数据时由所述射频识别阅读器/写入器装置所感应的电磁场来向所述射频识别标签供能。
16.根据权利要求13所述的方法，其中，以比基于与所述现场设备相关联的通信协议的数据传输更高的速度来传输所述数据。
17.根据权利要求13所述的方法，其中，还包括调度请求以轮询所述现场设备来获得所述数据。
18.根据权利要求13所述的方法，其中，所述数据还包括与所述现场设备的配置相关联的串行卡信息。
19.根据权利要求13所述的方法，还包括将所述数据的子集存储在所述射频识别标签的所述板载存储器之中。
20.根据权利要求19所述的方法，所述数据的所述子集包括与所述现场设备相关联的序列号、与所述现场设备相关联的备用零件信息、所述现场设备或者与所述现场设备相关联的零件中的至少一个的影像、所述现场设备的制造日期、所述现场设备的安装日期或者所述现场设备的最近的维护或者校准日期中的至少一个。
21.根据权利要求19所述的方法，还包括当所述现场设备从所述过程控制系统移除时传输所述数据的所述子集。
22.根据权利要求13所述的方法，还包括：
将所述现场设备从所述过程控制系统移除；
在所述过程控制系统之中以替代现场设备来替换所移除的现场设备；
将在耦接至所移除的现场设备的所述非易失性存储器之中存储的所述数据的至少一个子集传输至耦接至所述替代现场设备的第二非易失性存储器，所述数据的所述子集包括与所移除的现场设备相关联的操作设置信息；以及
基于所述操作设置信息来配置所述替代现场设备。
23.根据权利要求13所述的方法，其中，所述数据被基于由所述现场设备的制造商所保有的加密秘钥来加密。
24.根据权利要求23所述的方法，其中，所述数据被基于对应于所述加密秘钥的解密秘钥来解密，所述解密秘钥与所述射频识别阅读器/写入器装置相关联。
25.一种存储机器可读的指令的有形制品，当所述指令执行时致使机器至少：
将数据存储在射频识别设备内的非易失性存储器上，所述非易失性存储器耦接至过程控制系统的现场设备，其中，所述数据是经由第一总线从所述现场设备获得的，其中，所述第一总线是双线回路电源连接，并且其中，所述数据包括与所述现场设备相关联的维护记录；
通过所述射频识别设备内的射频识别标签将所述数据无线地传输至射频识别阅读器/写入器装置，所述射频识别标签通信地耦接至所述非易失性存储器并且由电磁场供能，其中，所述电磁场操作地耦接在所述射频识别标签和所述射频识别阅读器/写入器装置之间以在不干扰在信号线上传递的信号的情况下从所述射频识别阅读器/写入器装置获得能量来为所述射频识别标签的板载存储器和处理器供能；以及
经由第二总线将所述板载存储器通信地耦接至所述射频识别阅读器/写入器装置，其中，所述第二总线是无线射频连接，并且其中，在所述第二总线上的数据传输比在所述第一总线上的数据传输更快。
26.根据权利要求25所述的有形制品，其中，所述指令当其执行时还致使所述机器：
将所述数据的至少一个子集存储在与替代现场设备相关联的第二非易失性存储器，在所述过程控制系统之中所述替代现场设备在所述现场设备从所述过程控制系统移除之后代替所述现场设备，所述数据的所述子集包括与所移除的现场设备相关联的操作设置信息；以及
基于所述操作设置信息来配置所述替代现场设备。
27.根据权利要求25所述的有形制品，其中，所述指令当其执行时还致使所述机器将所述数据的子集存储在所述射频识别标签的所述板载存储器之中，所述数据的所述子集包括与所述现场设备相关联的序列号、与所述现场设备相关联的备用零件信息、所述现场设备或者与所述现场设备相关联的零件中的至少一个的影像、所述现场设备的制造日期、所述现场设备的安装日期或者所述现场设备的最近的维护或者校准的日期中的至少一个。
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