CN105987716A - 一种基于无线通讯的传感器标定方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于无线通信的传感器标定方法，属于电子技术领域。本发明的核心是，将一个“带有无线通信功能的已标定传感器设备”作为基准，然后将上述“带有无线通信功能的已标定传感器设备”和“带有无线通信功能的待标定传感器设备”均通过无线通信信道与“无线通信设备”相连，“无线通信设备”获得已标定传感器数据作为基准数据、以及待标定传感器数据，两者作比较得到修正数据，将修正数据通过无线通信信道传输给“带有无线通信功能的待标定传感器设备”，从而实现标定功能。本发明具有成本低、效率高、工作状态要求低、标定系统简单，可批量大规模作业，可实时标定与修正等优点。
Description
技术领域
本发明是关于一种基于无线通信的传感器标定方法，是一种软硬件相结合方法，属于电子技术领域。
背景技术
近年来，与移动互联网相关的智能硬件逐渐发展起来，而其中与健康相关的智能硬件在国内外备受关注。用于监测室内空气环境的智能硬件，由于将传统的单纯硬件设备，通过软件与移动互联网相连，从而使得设备信息的获取方式发生了极大的改变，并且可以基于移动互联网、云服务和大数据等新兴技术，将孤立的硬件设备连入移动互联网，进而进行数据交互，在向用户提供基础性传感数据的同时，也可以向用户提供新的增值服务，因此具有广泛的应用前景。
目前公开的相关专利中，至今没有类似的用于监测室内空气环境的智能硬件，只有单纯的用于检测室内空气质量的检测设备，如中国专利“基于手机系统的空气质量检测装置”（ CN201310588509），只包括空气质量检测装置的具体实现方案，以及提供了可与手机相连的无线模块，但是如何利用手机实现智能化并未涉及，以及如何利用移动互联网技术实现更多的应用等也未涉及，从而上述发明仍然属于传统硬件范畴，无法归类到智能硬件范畴和移动互联网范畴。
发明内容
本发明提供了基于无线通信的传感器标定方法；首先将一个已经经过经典的标准标定方法标定准确的“带有无线通信功能的已标定传感器设备”作为基准，然后将上述“带有无线通信功能的已标定传感器设备”通过无线通信信道与“无线通信设备”相连，从而“无线通信设备”可以实时获得上述“带有无线通信功能的已标定传感器设备”采集到的传感信息；然后将未标定的其他“带有无线通信功能的待标定传感器设备”，也通过无线通信信道与“无线通信设备”相连，从而“无线通信设备”可以实时获得上述“带有无线通信功能的待标定传感器设备”采集到的传感信息；将上述传感器设备放置在一起，放置于统一环境状态下；“无线通信设备”通过比较作为基准的“带有无线通信功能的已标定传感器设备”的传感数据与“带有无线通信功能的待标定传感器设备”的传感数据，从而得到“带有无线通信功能的待标定传感器设备”的修正数据；最后“无线通信设备”将上述修正数据通过无线通信信道传输给“带有无线通信功能的待标定传感器设备”，实现标定。
本发明的上述目的是通过如下的技术方案予以实现的：
1.
如图1所示，“带有无线通信功能的已标定传感器设备1” 通过无线通信信道与“无线通信设备5”相连，进行数据交互，“无线通信设备5”向“带有无线通信功能的已标定传感器设备1”发送控制指令，“带有无线通信功能的已标定传感器设备1”向“无线通信设备5”发送采集的传感数据，最为标定基准数据。
2. 如图1所示，“带有无线通信功能的待标定传感器设备A2” 通过无线通信信道与“无线通信设备5”相连，进行数据交互，“无线通信设备5”向“带有无线通信功能的待标定传感器设备A2”发送控制指令，“带有无线通信功能的待标定传感器设备A2”向“无线通信设备5”发送采集的传感数据。
3. “无线通信设备5”将接收到的上述“带有无线通信功能的已标定传感器设备1”的标定基准数据和“带有无线通信功能的待标定传感器设备A2”的传感数据进行比较，得到修正数据，通过无线通信信道发送给“带有无线通信功能的待标定传感器设备A2”，使其传感器得以修正标定。
4. 如图1所示，“无线通信设备5”可以同时与但不仅限于“带有无线通信功能的待标定传感器设备A2”、 “带有无线通信功能的待标定传感器设备B3”、 “带有无线通信功能的待标定传感器设备C4”等待标定传感器相连，实现批量标定。
5. 所述“无线通信设备5”包括但不仅限于手机、平板电脑、笔记本电脑、待无线上网功能的电脑、无线路由器、通过无线路由器连接的设备等。
6. 所述的“带有无线通信功能的已标定传感器设备1”包括但不仅限于无线通信模块、温度传感器、湿度传感器、气压传感器、甲醛浓度传感器、有机挥发污染物浓度传感器、可吸入颗粒物浓度传感器(如PM2.5、PM10等)、一氧化碳浓度传感器、二氧化碳浓度传感器、煤气浓度传感器、二氧化硫浓度传感器、氢气浓度传感器、氧气浓度传感器、甲苯浓度传感器、其他有害气体传感器、核辐射传感器等。
7. 所述的“带有无线通信功能的待标定传感器设备A2”、 “带有无线通信功能的待标定传感器设备B3”、 “带有无线通信功能的待标定传感器设备D4”等包括但不仅限于无线通信模块、温度传感器、湿度传感器、气压传感器、甲醛浓度传感器、有机挥发污染物浓度传感器、可吸入颗粒物浓度传感器(如PM2.5、PM10等)、一氧化碳浓度传感器、二氧化碳浓度传感器、煤气浓度传感器、二氧化硫浓度传感器、氢气浓度传感器、氧气浓度传感器、甲苯浓度传感器、其他有害气体传感器、核辐射传感器等。
8. 所述的 “无线通信模块”包括但不仅限于蓝牙通信模块、WiFi通信模块、移动通信模块等无线通信模块。
本发明的优点
传统的传感器标定方法，需要再一个稳定的环境状态中进行，然后通过比较传感器数据与已知的环境状态数据，得到修正数据，从而实现传感器标定，然而这种方法存在成本高、效率低、稳定环境状态难以保持等缺点。如甲醛传感器的标定，传统方法需要获得一个稳定浓度的甲醛环境；一般的方法往往是将标准浓度气瓶的气体接到甲醛传感器上，但是由于气体会快速扩散，很难将甲醛传感器所处的甲醛浓度稳定下来，一般需要非常昂贵而复杂的设备才能实现精准标定，且标定时间慢。因此，与上述经典方法相比，本发明的优点在于：
1.
标定成本低；
2.
标定效率高；
3.
无需特定数值的环境状态（如无需特定数值的甲醛浓度、PM2.5浓度等），待标定设备与已标定设备相互靠近，且处于稳定环境状态，则环境状态的具体数值无关精要，无需专门营造特定数值的环境状态；
4.
可批量标定，标定速度快，适用于大规模产品标定；
5.
可实时标定；
6.
产品无需拆机，即可标定，在产品的全生命周期中均可非常方便的进行多次标定从而解决传感器退化问题。
附图说明
图1：一种基于无线通信的传感器标定方法的示意图；
图2：一种基于无线通信的传感器标定方法的具体实施例1的示意图；
图3：一种基于无线通信的传感器标定方法的具体实施例2的示意图；
具体实施方法
如图2所示的基于无线通信的传感器标定方法的具体实施例1：所述的“带有无线通信功能的已标定传感器设备1”通过无线通信信道与“无线路由器5”相连；所述的“无线路由器5”通过无线通信信道与“带有无线通信功能的待标定传感器设备A2（B3、C4等）”相连；所述的“无线路由器5”通过无线通信信道或有线通信信道与“带有无线或有线上网功能的电脑6”相连；“带有无线通信功能的已标定传感器设备1”采集到的基准传感数据通过“无线路由器5”传输给“带有无线或有线上网功能的电脑”；“带有无线通信功能的待标定传感器设备A2（B3、C4等）”采集到的待标定传感数据通过“无线路由器5”传输给“带有无线或有线上网功能的电脑6”；“带有无线或有线上网功能的电脑6”将上述基准传感数据与待标定传感数据进行比较，得到修正数据；“带有无线或有线上网功能的电脑6”将上述修正数据经过“无线路由器5”传输给“带有无线通信功能的待标定传感器设备A2（B3、C4等）”，从而使得“带有无线通信功能的待标定传感器设备A2（B3、C4等）”实现传感器标定。
如图3所示的基于无线通信的传感器标定方法的具体实施例1：所述的“带有无线通信功能的已标定传感器设备1”通过无线通信信道与“蓝牙适配器5”相连；所述的“蓝牙适配器5”通过无线通信信道与“带有无线通信功能的待标定传感器设备A2（B3、C4等）”相连；所述的“蓝牙适配器5”与“电脑6”相连；“带有无线通信功能的已标定传感器设备1”采集到的基准传感数据通过“蓝牙适配器5”传输给“电脑6”；“带有无线通信功能的待标定传感器设备A2（B3、C4等）”采集到的待标定传感数据通过“蓝牙适配器5”传输给“电脑6”；“电脑6”将上述基准传感数据与待标定传感数据进行比较，得到修正数据；“电脑6”将上述修正数据经过“蓝牙适配器5”传输给“带有无线通信功能的待标定传感器设备A2（B3、C4等）”，从而使得“带有无线通信功能的待标定传感器设备A2（B3、C4等）”实现传感器标定。
Claims (4)
1.一种基于无线通信的传感器标定方法，其步骤包括：
1) “带有无线通信功能的已标定传感器设备1” 通过无线通信信道与“无线通信设备5”相连，进行数据交互，“无线通信设备5”向“带有无线通信功能的已标定传感器设备1”发送控制指令，“带有无线通信功能的已标定传感器设备1”向“无线通信设备5”发送采集的传感数据，最为标定基准数据；
2) “带有无线通信功能的待标定传感器设备A2” 通过无线通信信道与“无线通信设备5”相连，进行数据交互，“无线通信设备5”向“带有无线通信功能的待标定传感器设备A2”发送控制指令，“带有无线通信功能的待标定传感器设备A2”向“无线通信设备5”发送采集的传感数据；
3) “无线通信设备5”将接收到的上述“带有无线通信功能的已标定传感器设备1”的标定基准数据和“带有无线通信功能的待标定传感器设备A2”的传感数据进行比较，得到修正数据，通过无线通信信道发送给“带有无线通信功能的待标定传感器设备A2”，使其传感器得以修正标定；
4) “无线通信设备5”可以同时与但不仅限于“带有无线通信功能的待标定传感器设备A2”、 “带有无线通信功能的待标定传感器设备B3”、 “带有无线通信功能的待标定传感器设备C4”等待标定传感器相连，实现批量标定。
2.如权利要求1中所述的“无线通信设备5”包括但不仅限于手机、平板电脑、笔记本电脑、待无线上网功能的电脑、无线路由器、通过无线路由器连接的设备等。
3.如权利要求1中所述的“带有无线通信功能的已标定传感器设备1”和“带有无线通信功能的待标定传感器设备A2（B3、C4等）”，其包括但不仅限于无线通信模块、温度传感器、湿度传感器、气压传感器、甲醛浓度传感器、有机挥发污染物浓度传感器、可吸入颗粒物浓度传感器(如PM2.5、PM10等)、一氧化碳浓度传感器、二氧化碳浓度传感器、煤气浓度传感器、二氧化硫浓度传感器、氢气浓度传感器、氧气浓度传感器、甲苯浓度传感器、其他有害气体传感器、核辐射传感器等。
4.如权利要求3中所述的“无线通信模块”，其包括但不仅限于蓝牙、WiFi、WLAN、移动通信模块（2G、3G、4G以及未来发展的移动通信标准）等无线通信模块。
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