CN109240262A - 总线电路以及智能货架系统 - Google Patents

Abstract

本公开提供一种总线电路以及智能货架系统。该总线电路包括：第一总线；第二总线，第一总线和第二总线耦接总线电源；数据收发模块，与第一总线和第二总线耦接并且与总线设备耦接，被配置为基于第一总线和第二总线的压差向总线设备发送数据，以及从总线设备接收数据并根据从总线设备接收到的数据控制第一总线和第二总线的压差，其中总线设备的电源端与第一总线和第二总线耦接。

Description

总线电路以及智能货架系统

技术领域

本公开涉及一种总线电路以及智能货架系统。

背景技术

货架是超市等零售场合以及库房等仓储场所中不可缺少的设施，用于摆放和管理各种商品。随着技术的不断进步，智能货架已成为一种发展趋势，通过在智能货架的各搁板层中布设各种设备和传感器，可以对消费者或管理者的行为以及商品的信息进行监控分析，并且能够更有效地进行管理。为了利用智能货架上所布设的各种设备来实现智能化的管理，不仅需要对各种设备进行供电，还需要与各种设备进行数据传输。

为了实现所布设的各种设备的供电以及数据传输，需要在智能货架的各搁板层中布设多根线芯，以将这些线芯作为电力传输和数据传输的媒介。现有的智能货架通常采用总线通信、网口通信等方式布设线芯。然而，这些方式需要至少3-4根线芯，比如电源线、地线、数据发送、数据接收等。以这种方式布设如此多的线芯需要相当多的线材，不仅会导致线材成本升高，还会导致各种接头的成本升高，甚至导致系统可靠性降低。

因此，需要一种能够克服以上问题的电路。

发明内容

鉴于上述问题而提出了本公开。本公开提供一种总线电路和智能货架系统，以解决同时供电和数据传输所需线芯数量过多导致的成本和可靠性的问题。

本公开至少一实施例提供一种总线电路，包括：第一总线；第二总线，第一总线和第二总线耦接总线电源；数据收发模块，与第一总线和第二总线耦接并且与总线设备耦接，被配置为基于第一总线和第二总线的压差向总线设备发送数据，以及从总线设备接收数据并根据从总线设备接收到的数据控制第一总线和第二总线的压差，其中总线设备的电源端与第一总线和第二总线耦接。

例如，根据本公开一实施例的总线电路中，数据收发模块包括发送单元和接收单元，其中发送单元耦接第一总线和第二总线以及总线设备，并且配置为根据从总线设备接收到的数据而对第一总线和第二总线的压差进行控制，以将从总线设备接收到的数据通过第一总线和第二总线发送出去；以及接收单元耦接第一总线和第二总线以及总线设备，并且配置为根据第一总线和第二总线的压差向总线设备发送数据。

例如，根据本公开一实施例的总线电路中，发送单元包括第一晶体管，第一晶体管配置为根据从总线设备接收到的数据而导通和关断以控制第一总线和第二总线的压差，以在第一总线和第二总线上产生编码数据；以及接收单元包括第二晶体管，第二晶体管配置为基于第一总线和第二总线的压差而导通和关断，以将编码数据发送到总线设备。

例如，根据本公开一实施例的总线电路中，数据收发模块经由隔离模块与总线设备耦接。

例如，根据本公开一实施例的总线电路中，总线设备的电源端经由电容器与第一总线和第二总线耦接。

例如，根据本公开一实施例的总线电路中，总线设备的电源端包括供电端和接地端，总线设备的供电端经由电容器的正极与第一总线耦接，总线设备的接地端经由电容器的负极与第二总线耦接。

例如，根据本公开一实施例的总线电路中，总线设备的电源端经由整流单元与第一总线和第二总线耦接。

例如，根据本公开一实施例的总线电路中，总线设备的电源端包括供电端和接地端，整流单元包括第一输入端、第二输入端、第一输出端和第二输出端，整流单元的第一输入端耦接第一总线并且整流单元的第二输入端耦接第二总线，总线设备的供电端耦接整流单元的第一输出端并且总线设备的接地端耦接整流单元的第二输出端。

例如，根据本公开一实施例的总线电路中，总线设备的电源端经由电容器以及整流单元与第一总线和第二总线耦接。

例如，根据本公开一实施例的总线电路中，总线设备的电源端包括供电端和接地端，整流单元包括第一输入端、第二输入端、第一输出端和第二输出端，整流单元的第一输入端耦接第一总线并且整流单元的第二输入端耦接第二总线，总线设备的供电端经由电容器的正极耦接整流单元的第一输出端并且总线设备的接地端经由电容器的负极耦接整流单元的第二输出端。

例如，根据本公开一实施例的总线电路中，总线设备的数据端经由协议转换模块与数据收发模块耦接；和/或总线设备的电源端经由电压转换模块与第一总线和第二总线耦接。

例如，根据本公开一实施例的总线电路中，总线设备通过控制单元向数据收发模块发送数据并且从数据收发模块接收数据。

例如，根据本公开一实施例的总线电路中，总线电路还与计算设备连接，计算设备配置为控制第一总线和第二总线的压差以发送总线设备命令，并且检测第一总线和第二总线的压差以接收总线设备数据。

例如，根据本公开一实施例的总线电路中，总线电路应用于智能货架，第二总线是智能货架本身。

例如，根据本公开一实施例的总线电路中，总线设备包括摄像头、距离传感器、射频识别传感器和电子标签中的至少一个。

本公开至少一实施例还提供一种智能货架系统，包括：货架；布置于货架上的总线设备；以及总线电路，包括：第一总线；第二总线，第一总线和第二总线耦接总线电源；数据收发模块，与第一总线和第二总线耦接并且与总线设备耦接，被配置为基于第一总线和第二总线的压差向总线设备发送数据，以及从总线设备接收数据并根据从总线设备接收到的数据控制第一总线和第二总线的压差，其中总线设备的电源端与第一总线和第二总线耦接。

要理解的是，前面的一般描述和下面的详细描述两者都是示例性的，并且意图在于提供要求保护的技术的进一步说明。

附图说明

为了更清楚地说明本公开实施例的技术方案，下面将对实施例的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅涉及本公开的一些实施例，而非对本公开的限制。

图1示出了可以应用本公开实施例的总线电路的示例性的场景。

图2示出了根据本公开实施例的总线电路的示例的示意性框图。

图3示出了根据本公开实施例的总线电路的另一示例的示意性框图。

图4示出了根据本公开实施例的总线电路的另一示例的框图。

图5A和图5B示出了DALI协议中的电压定义以及编码数据的格式定义。

图6示出了根据本公开实施例的总线电路的另一示例的框图。

图7示出了根据本公开实施例的总线电路的另一示例的框图。

图8A-图8C示出了根据本公开实施例的总线电路的另一示例的框图。

图9示出了根据本公开实施例的总线电路的另一示例的框图。

图10示出了根据本公开实施例的总线电路的另一示例的框图。

图11示出了根据本公开实施例的总线电路的另一示例的框图。

具体实施方式

下面将结合本公开实施例中的附图，对本公开实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本公开一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本公开中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本公开保护的范围。

需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

如前所述，在传统方法中，为了对货架上的各种设备进行供电和数据传输，需要布设较多的线材，存在着成本和可靠性的问题。针对这一情况，本公开利用总线电路中的两根总线即可同时实现总线设备的供电和数据传输的需求，节约了布线成本并提高了布线的可靠性和简便性。

首先，参照图1来描述可以应用本公开实施例的总线电路的示例性的场景。如图1所示，用户可以通过计算设备(例如，计算机)来与多个总线设备进行通信以实现智能化的管理和控制，例如，计算设备可以将数据(例如，总线设备控制命令)发送到总线电路，总线电路进而将该数据传递给总线设备以对其进行控制；另外，总线设备也可以将数据(例如，总线设备感测信息)发送到总线电路，总线电路进而将该数据传递给计算设备，以供计算设备进行后续处理和分析。同时，总线电路可以通过其内部的兼具有数据传输功能的两根总线(未图示)与各个总线设备连接，在不额外地增加线芯数量的前提下为总线设备提供其工作所需的电力。可以理解，作为一种可能的实现方式，图1所示的场景可以是管理者计算机通过总线电路与智能货架中布设的各种设备进行通信的场景，不限于此，本公开的实施例还可以应用于为总线设备同时供电和通信的其他场景中。

图2示出了根据本公开实施例的总线电路的示意性框图。如图2所示，总线电路可以包括第一总线、第二总线和数据收发模块。第一总线和第二总线可以耦接总线电源(未图示)，例如，该总线电源可以作为第一总线和第二总线之间呈现电压差所需的外部电力来源。根据本公开实施例的总线电路的数据收发模块可以与第一总线和第二总线耦接并且还与总线设备耦接，该数据收发模块可以基于第一总线和第二总线的压差向总线设备发送数据，还可以从总线设备接收数据并根据从总线设备接收到的数据控制第一总线和第二总线的压差。同时，总线设备的电源端可以与总线电路的第一总线和第二总线耦接，以从总线电路获得其工作所需的电力。

例如，当需要将数据(例如，总线设备控制命令)发送到总线设备时，可以例如通过外部计算设备的控制而在第一总线和第二总线之间呈现与该数据相对应的压差，进而数据收发模块基于该压差将该数据传递到总线设备，从而实现基于第一总线和第二总线的压差来向总线设备发送数据。另外，当需要将总线设备的数据(例如，总线设备感测信息)通过总线电路发送出去以供外部计算设备分析时，可以通过数据收发模块从总线设备接收该数据，并且基于接收到的该数据来控制第一总线和第二总线的压差，从而在第一总线和第二总线之间呈现与该数据相对应的压差，以供计算设备读取该压差从而解析出来自总线设备的数据。可以理解，通过两条总线之间的压差的检测和控制，可以分别实现将数据发送到总线设备以及将总线设备的数据发送出去的目的。同时，图1中还示出了总线设备的电源端与第一总线和第二总线直接耦接以从总线电路的两根总线获得其工作所需的电力，不限于此，总线设备的电源端还可以经由一个或多个元件与第一总线和第二总线间接耦接。

根据本公开的实施例的总线电路，可以通过数据收发模块基于第一总线和第二总线的压差与总线设备进行数据传输，同时还可以通过第一总线和第二总线为总线设备提供电力，从而仅采用两根总线即可同时实现总线设备的供电和数据传输的双重需求，节约了布线的线材成本并提高了布线的可靠性和简便性。

下面结合附图详细描述本公开的总线电路的几个实施例，但是本公开并不限于这些具体的实施例。

图3示出了根据本公开实施例的总线电路的示例的示意性框图。如图3所示，数据收发模块可以包括发送单元和接收单元。该发送单元耦接第一总线和第二总线以及总线设备，并且根据从总线设备接收到的数据而对第一总线和第二总线的压差进行控制，以将从总线设备接收到数据通过第一总线和第二总线发送出去。该接收单元耦接第一总线和第二总线以及总线设备，并且根据第一总线和第二总线的压差向总线设备发送数据。

例如，发送单元可以通过输入端(In)耦接总线设备并且通过输出端(Out)耦接第一总线和第二总线，并且根据从总线设备接收到的数据而对第一总线和第二总线的压差进行控制，以将从总线设备接收到的数据通过第一总线和第二总线发送出去，例如，发送到耦接该总线电路的外部计算设备以供其进行数据分析。另外，接收单元可以通过输入端(In)耦接第一总线和第二总线并且通过输出端(Out)耦接总线设备，并且根据第一总线和第二总线的压差向总线设备发送数据，例如，该数据可以是从外部计算设备发送的用于对总线设备的控制和管理的数据。

需说明的是，虽然以上描述了以总线设备到总线电路的数据传输方向作为发送方向并且以总线电路到总线设备的数据传输方向作为接收方向，但是该数据传输方向是相对定义的，本公开还可以将总线设备到总线电路的数据传输方向作为接收方向并且将总线电路到总线设备的数据传输方向作为发送方向，本公开不对此进行限制。

图4示出了根据本公开实施例的总线电路的另一示例的框图。如图4所示，发送单元可以包括第一晶体管，第一晶体管可以根据从总线设备接收到数据而导通和关断以控制第一总线和第二总线的压差，以在第一总线和第二总线上产生编码数据。接收单元可以包括第二晶体管，第二晶体管可以基于第一总线和第二总线的压差而导通和关断，以将编码数据发送到总线设备。可以理解，本领域技术人员可以采用多种方法，基于晶体管的输入端的控制信号来导通和关断晶体管，从而实现相应的电压控制，为了不模糊本发明在此未示出晶体管的具体连接关系。另外，图4中示出了发送单元和接收单元分别包括三极管，本领域技术人员可以理解，同样可以采用其他类型的晶体管。

例如，假设第一总线和第二总线间的压差在总线空闲时为高电压并且第一总线的电压高于第二总线的电压。当需要将总线设备的数据通过总线电路发送出去时，数据收发模块可以从总线设备接收编码数据，而该编码数据的“0”和“1”状态则可以控制发送单元中的第一晶体管处于不同的开关状态，例如，编码数据的“1”可以对应于第一晶体管的基极端施加的高电压输入信号，其可以使第一晶体管处于导通，藉此使得第一总线上的高电压被拉低到第二总线的低电压；编码数据的“0”可以对应于第一晶体管的基极端施加的低电平输入信号，其可以使第一晶体管处于关断，藉此使得第一总线和第二总线之间保持高电压压差。以这种方式，可以基于总线设备传递来的数据分别控制第一晶体管的导通和关断，藉此控制第一总线和第二总线的压差来反映总线设备传递来的数据，以将总线设备传来的数据通过第一总线和第二总线发送出去，例如，以供外部计算设备进行数据分析。此外，与发送单元中的第一晶体管相类似，当需要向总线设备发送数据时，数据收发模块可以对第一总线和第二总线间的压差进行解析，以获得编码数据，该编码数据的“0”和“1”状态则分别控制接收单元中的第二晶体管处于不同的开关状态，从而使得第二晶体管输出不同状态的电压信号，在接收单元的输出端处将编码数据发送到总线设备。

可以理解，上述编码数据的“0”和“1”状态与晶体管的导通和关断的对应关系是相对的，只要可以通过晶体管的输入端的不同信号来控制其导通或关断以在其输出端处产生与输入端的控制信号相对应的输出信号即可，本公开不限制晶体管连接的具体实现方式。

例如，作为一种编码数据的实现方式，可以采用照明控制系统中采用的DALI(Digital Addressable Lighting Interface)协议中的数据传输方式。在DALI协议中，采用两个数据总线进行主控设备与诸如照明设备等的从设备之间的数据传输，同时额外地使用电源线以给照明设备进行供电。图5A和图5B示出了DALI协议中的电压定义和编码数据的格式定义。如图5A所示，DALI协议采用双线差分驱动，当压差大于9.5V时被认为是高电压，低于6.5V时被认为是低电平，6.5V～9.5V之间的区间、大于9.5V的区间、低于-6.5V的区间未定义。DALI协议的信号传输采用曼切斯特编码，下降沿表示逻辑“0”，上升沿表示逻辑“1”。如图5B所示，可以将从主控设备发送到从设备的数据称为DALI发送帧，而将从设备发送到主控设备的数据称为DALI接收帧。例如，DALI发送帧可以由19位组成，即，1个起始位、8个地址位、8个数据位和2个停止位；DALI接收帧可以由11位组成，即，1个起始位、8个数据位和2个停止位。本领域技术人员可以理解，以上所描述的DALI协议采用的曼切斯特编码的数据传输方式仅是本公开实施例的总线电路中的编码数据的一种示例性的实施方式，还可以采用其他合适的编码方式实现数据的传输。

图6示出了根据本公开实施例的总线电路的另一示例的框图。如图6所示，数据收发模块可以经由隔离模块与所述总线设备耦接。如图6所示，隔离模块可以分别在两个数据传输方向上采用光耦来实现数据收发模块与总线设备之间的隔离，例如，总线设备可以将要通过总线发送出去的数据发送到第一光耦的输入端，藉由第一光耦内的光电转换，可以在其输出端处输出该数据，以供发送单元发送到第一总线和第二总线上。另外，接收单元可以从第一总线和第二总线接收数据并且将该数据输入到第二光耦的输入端，藉由第二光耦内的光电转换，可以在其输出端输出该数据，从而将该数据传递至总线设备。根据本公开实施例的总线电路，通过在数据收发模块和总线设备之间布置隔离模块，可以避免数据收发模块和总线设备中一侧的信号对另一侧造成干扰，以提高数据传输的稳定性和准确性，并且改善整个总线系统的安全性。

图7示出了根据本公开实施例的总线电路的另一示例的框图。仅为了说明的完整性，以下结合图7来描述采用晶体管实现收据收发模块并且采用光耦实现隔离电路的具体电路实现方式。如图7所示，数据收发模块可以包括如虚线框所示的发送单元和接收单元，总线设备的数据输出端(Data Out)经由第一光耦与发送单元耦接，进而将数据通过总线电路发送出去；另外，总线设备的数据输入端(Data In)经由第二光耦与接收单元耦接，进而从总线电路接收数据。

如图7中所示，发送单元可以包括电阻器R3和R4、电容器C1、以及晶体管Q3和Q4。该晶体管Q3可以是场效应晶体管，其漏极耦接第一总线，源极耦接第二总线，栅极耦接晶体管Q4的发射极。该晶体管Q4的集电极耦接第二总线，基极与第一光耦中的光接收器件Q5的第二端耦接以从第一光耦侧接收控制信号。另外，电阻器R3的一端耦接晶体管Q3的栅极且其另一端耦接晶体管Q4的基极，电阻器R4与电容器C1并联并且其中一端与晶体管Q4的基极耦接而另一端与第二总线耦接。同时如图7中所示，接收单元可以包括晶体管Q1和Q2、以及电阻器R1和R2。电阻器R1的一端与第一总线连接，其另一端与晶体管Q1的发射极耦接，该晶体管Q1的集电极与第二光耦中的光发射器件D3的第二端耦接以向其发送控制信号。晶体管Q2的发射极耦接第一总线并且其集电极耦接电阻器R2的一端，该电阻器R2的另一端耦接第二总线。另外，该晶体管Q1的发射极与晶体管Q2的基极耦接，并且晶体管Q2的集电极与晶体管Q1的基极耦接，以构成一恒流电路。

如图7中进一步所示，第一光耦包括光发射器件D2和光接收器件Q5，第二光耦包括光发射器件D3和光接收器件Q6，其中，光发射器件D2和D3发出光则可以分别控制相应的光接收器件Q5和Q6的导通。例如，第一光耦的光接收器件Q5的第二端耦接晶体管Q4的基极并且其第一端与并联连接的稳压管D1和电容器C2的其中一端耦接，第二光耦的光发射器件D3的第一端耦接晶体管Q1的集电极并且其第二端同样耦接于并联连接的稳压管D1和电容器C2的上述一端，而并联连接的稳压管D1和电容器C2的另一端耦接第二总线。该稳压管D1和电容器C2的参数可以被选择为将与第一光耦的光接收器件Q5和第二光耦的光发射器件D3耦接的节点的电压限制在一安全电压水平，由此不至于损坏电路元件。

另外，总线设备的数据输出端(Data Out)可以通过电阻器R6耦接第一光耦中的光发射器件D2的第一端，光发射器件D2的第二端耦接第二总线；总线设备的数据输入端(DataIn)可以耦接第二光耦中的光接收器件Q6的第一端并且进一步通过上拉电阻R5耦接到第一总线，该光接收器件Q6的第二端耦接第二总线。可以理解，该示例中的电路元件的类型及其连接关系以及电路元件的布置仅是一种示例，本领域技术人员可以采用其他的替代电路来实现。下面将结合图7简要描述该总线电路的工作过程。

例如，就将总线设备的数据通过总线电路发送出去的传输方向而言，当总线设备的数据输出端(Data Out)的数据信号为高电压时，使第一光耦中的光发射器件D2导通，从而触发第一光耦中的光接收器件Q5的导通，然后，发送单元中晶体管Q4的导通使得发送单元中的晶体管Q3也被导通，将第一总线和第二总线之间的压差拉低；当总线设备的数据输出端(Data Out)的数据信号为低电平时，则使得两根总线的压差保持为与空闲状态时相同的高电压。另一方面，就总线设备从总线电路接收数据的数据传输方向而言，当两根总线之间的电压差为高电压时，使得晶体管Q1和Q2导通，即，由晶体管Q1和Q2组成的恒流源电路工作，然后，第二光耦中的光发射器件D3的导通导致了第二光耦中的光接收器件Q6的导通，使得总线设备的数据输入端(Data In)接收到低电平信号；当两根总线之间的电压差为低电压时，晶体管Q1和Q2不导通，进而第二光耦中的光发射器件D3和光接收器件Q6均不导通，使得总线设备的数据输入端(Data In)接收到高电压信号。同时，如图7所示，总线设备的供电端(VCC)与第一总线耦接，总线设备的接地端(GND)与第二总线耦接，由此，总线设备可以从第一总线和第二总线获得电力，作为其数据传输等正常工作过程中所需的电力来源。

如前所述，总线设备的电源端不仅可以与第一总线和第二总线直接耦接，还可以经由一个或多个元件与第一总线和第二总线间接耦接，从而获得其工作所需的电力。以下结合图8A-8C示出了根据本公开实施例的总线电路的另一示例的框图，其中总线设备的电源端经由一个或多个元件与第一总线和第二总线间接耦接，以从第一总线和第二总线获得电力。

如图8A所示，总线设备的电源端可以经由电容器与第一总线和第二总线耦接。例如，总线设备的电源端可以包括供电端(VCC)和接地端(GND)，总线设备的供电端经由电容器的正极与第一总线耦接，总线设备的接地端经由电容器的负极与第二总线耦接。根据本公开实施例的总线电路，通过使用该电容器对总线之间的电压进行稳压和滤波等操作，可以为总线设备提供更加稳定的电源。

如图8B所示，总线设备的电源端可以经由整流单元与第一总线和第二总线耦接。例如，总线设备的电源端包括供电端(VCC)和接地端(GND)，整流单元包括第一输入端(Vin+)、第二输入端(Vin+)、第一输出端(Vout+)和第二输出端(Vout-)，整流单元的第一输入端耦接第一总线并且整流单元的第二输入端耦接第二总线，总线设备的供电端耦接整流单元的第一输出端并且总线设备的接地端耦接整流单元的第二输出端。根据本公开实施例的总线电路，通过使用整流单元对总线之间的电压进行整流并向总线设备提供整流后的电压，可以为总线设备提供更加稳定的电源。

如图8C所示，总线设备的电源端可以经由电容器以及整流单元与第一总线和第二总线耦接。例如，总线设备的电源端包括供电端(VCC)和接地端(GND)，整流单元包括第一输入端(Vin+)、第二输入端(Vin+)、第一输出端(Vout+)和第二输出端(Vout-)，整流单元的第一输入端耦接第一总线并且整流单元的第二输入端耦接第二总线，总线设备的供电端经由电容器的正极耦接整流单元的第一输出端并且总线设备的接地端经由电容器的负极耦接整流单元的第二输出端。根据本公开实施例的总线电路，通过使用整流单元对总线之间的电压进行整流，并且进一步使用电容器对整流后的电压进行稳压和滤波，可以为总线设备提供与图8A和图8B相比更加稳定的电源。

图9示出了根据本公开实施例的总线电路的另一示例的框图。如前所述，智能货架中布设有各种设备和传感器，通过与各种类型的总线设备进行数据传输，则可以实现智能化的管理。作为总线设备的示例，可以包括摄像头、距离传感器、射频识别传感器和电子标签等。考虑到如此众多类型的总线设备，未必所有的总线设备采用完全一致的通信协议和供电规范，因此，可能存在部分总线设备与总线电路所采用的数据传输协议和/或供电规格不一致的情况。根据本公开的实施例的总线电路，可以在总线电路和总线设备之间布置协议转换模块和电压转换模块，由此解决各种类型的总线设备与总线电路采用的技术规格不兼容的问题。例如，总线设备的数据端经由协议转换模块与数据收发模块耦接，并且总线设备的电源端经由电压转换模块与第一总线和第二总线耦接。

可以理解，虽然图9中示出了在总线电路和总线设备之间布置协议转换模块和电压转换模块两者，不限于此，假设总线设备所采用的通信协议和供电规范中的一者能够与总线电路提供的相兼容，则可以不必在总线电路和总线设备之间布置相应的模块，这可以取决总线设备实际支持的通信协议和供电规范来设计。另外，多个总线设备可以共用一个或多个协议转换模块和/或数据收发模块，由此通过共享电路资源来节约电路的成本。可以理解，协议转换模块和电压转换模块可以采用本领域中的多种方式实现，在此不予赘述。

图10示出了根据本公开实施例的总线电路的另一示例的框图。以上描述了总线设备直接与数据收发模块进行数据传输，不限于此，本公开实施例还可以在总线电路中布设控制单元，诸如单片机等控制器。总线设备可以通过控制单元向数据收发模块发送数据，并且通过控制单元从数据收发模块接收数据。根据本公开实施例的总线电路，总线设备可以通过单片机来与数据收发模块进行通信，由此可以降低总线设备上施加的数据处理负担。

图11示出了根据本公开实施例的总线电路的另一示例的框图。如前所述，用户可以通过使用计算设备来与多个总线设备进行通信，以实现智能化的管理和控制。例如，如图11所示，除了与总线设备连接之外，总线电路还与计算设备(例如，计算机)耦接，该计算设备可以控制第一总线和第二总线的压差以发送总线设备命令，并且检测第一总线和第二总线的压差以接收总线设备数据。例如，与先前所讨论的类似的，计算设备可以将数据(例如，总线设备控制命令)发送到总线电路，总线电路进而将该数据传递给总线设备；另外，总线设备也可以将数据(例如，总线设备感测信息)发送到总线电路，总线电路进而将该数据传递给计算设备，以供计算设备进行后续处理和分析。

如前所述，本公开的实施例的总线电路可以应用于智能货架，由此可以对智能货架上布设的各种总线设备进行供电和通信。根据本公开的优选实施例，考虑到第一总线和第二总线之间的压差相对较低(例如，不超过20伏)，符合安全超低电压规范，故没有触电的隐患，因此，可以将金属导体材质的智能货架本身或者智能货架的金属导体部分作为该第二总线。根据本公开优选实施例的总线电路，通过一根线芯即可同时对总线设备进行供电并且与之进行数据传输，进一步地减少了所需布设的线芯数量，并且极大简化了总线系统的设计。

根据本公开的另一方面，提供一种智能货架系统。该智能货架系统可以包括：货架、布置于货架上的总线设备、以及总线电路。该总线电路可以以相对较少的线芯布线方式同时实现总线设备的供电和数据传输。具体地，该总线电路可以包括第一总线、第二总线。第一总线和第二总线可以耦接总线电源，例如，该总线电源可以作为第一总线和第二总线之间呈现电压差所需的电力来源。根据本公开实施例的总线电路的数据收发模块可以与第一总线和第二总线耦接并且还与总线设备耦接，该数据收发模块可以基于第一总线和第二总线的压差向总线设备发送数据，还可以从总线设备接收数据并根据从总线设备接收到的数据控制第一总线和第二总线的压差。同时，总线设备的电源端可以与总线电路的第一总线和第二总线耦接，以从总线电路获得其工作所需的电力。

例如，当需要将数据(例如，总线设备控制命令)发送到总线设备时，可以例如通过外部计算设备的控制而在第一总线和第二总线之间呈现与该数据相对应的压差，进而数据收发模块基于该压差将该数据传递到总线设备，从而实现基于第一总线和第二总线的压差来向总线设备发送数据。另外，当需要将总线设备的数据(例如，总线设备感测信息)通过总线电路发送出去以供外部计算设备分析时，可以通过数据收发模块从总线设备接收该数据，并且基于接收到的该数据来控制第一总线和第二总线的压差，从而在第一总线和第二总线之间呈现与该数据相对应的压差，以供计算设备读取该压差从而解析出来自总线设备的数据。可以理解，通过两条总线之间的压差的检测和控制，可以分别实现将数据发送到总线设备以及将总线设备的数据发送出去的目的。同时，总线设备的电源端可以与第一总线和第二总线直接耦接以从总线电路的两根总线获得其工作所需的电力，不限于此，总线设备的电源端还可以经由一个或多个元件与第一总线和第二总线间接耦接。关于总线电路的具体细节与以上关于图1-图11所描述的类似，在此不予赘述。

根据本公开的实施例的智能货架系统，通过在智能货架的各搁板层中布设各种设备和传感器，可以进行更有效的智能化管理。另外，可以通过数据收发模块基于第一总线和第二总线的压差与总线设备进行数据传输，同时还可以通过第一总线和第二总线为总线设备提供电力，从而仅采用两根总线即可同时实现总线设备的供电和数据传输的双重需求，节约了布线的线材成本并提高了布线的可靠性和简便性。

根据本公开的另一实施例，考虑到第一总线和第二总线之间的压差相对较低(例如，不超过20伏)，符合安全超低电压规范，故没有触电的隐患，因此，可以将金属导体材质的智能货架本身或者智能货架的金属导体部分作为该第二总线。根据本公开优选实施例的智能货架系统，通过一根线芯即可同时对总线设备进行供电并且与之进行数据传输，进一步地减少了所需布设的线芯数量，并且极大简化了智能货架系统的设计。

本公开中涉及的器件、装置、设备、系统的方框图仅作为例示性的例子并且不意图要求或暗示必须按照方框图示出的方式进行连接、布置、配置。如本领域技术人员将认识到的，可以按任意方式连接、布置、配置这些器件、装置、设备、系统。

对于本公开，还有以下几点需要说明：

(1)本公开实施例附图只涉及到与本公开实施例涉及到的结构，其他结构可参考通常设计。

(2)在不冲突的情况下，本公开的实施例及实施例中的特征可以相互组合以得到新的实施例。

以上所述仅为本公开的具体实施方式，但本公开的保护范围并不局限于此，本公开的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (16)

1.一种总线电路，包括：

第一总线；

第二总线，所述第一总线和第二总线耦接总线电源；

数据收发模块，与所述第一总线和第二总线耦接并且与总线设备耦接，被配置为基于所述第一总线和第二总线的压差向总线设备发送数据，以及从所述总线设备接收数据并根据从所述总线设备接收到的数据控制所述第一总线和第二总线的压差，其中

所述总线设备的电源端与所述第一总线和第二总线耦接。

2.根据权利要求1所述的总线电路，其中，所述数据收发模块包括发送单元和接收单元，其中

所述发送单元耦接所述第一总线和第二总线以及所述总线设备，并且配置为根据从所述总线设备接收到的数据而对所述第一总线和第二总线的压差进行控制，以将从所述总线设备接收到数据通过所述第一总线和第二总线发送出去；以及

所述接收单元耦接所述第一总线和第二总线以及所述总线设备，并且配置为根据所述第一总线和第二总线的压差向所述总线设备发送数据。

3.根据权利要求2所述的总线电路，其中，

所述发送单元包括第一晶体管，所述第一晶体管配置为根据从所述总线设备接收到的数据而导通和关断以控制所述第一总线和第二总线的压差，以在所述第一总线和第二总线上产生编码数据；以及

所述接收单元包括第二晶体管，所述第二晶体管配置为基于所述第一总线和第二总线的压差而导通和关断，以将编码数据发送到所述总线设备。

4.根据权利要求1所述的总线电路，其中，所述数据收发模块经由隔离模块与所述总线设备耦接。

5.根据权利要求1所述的总线电路，其中，所述总线设备的电源端经由电容器与所述第一总线和第二总线耦接。

6.根据权利要求5所述的总线电路，其中，所述总线设备的电源端包括供电端和接地端，所述总线设备的供电端经由电容器的正极与所述第一总线耦接，所述总线设备的接地端经由电容器的负极与所述第二总线耦接。

7.根据权利要求1所述的总线电路，其中，所述总线设备的电源端经由整流单元与所述第一总线和第二总线耦接。

8.根据权利要求7所述的总线电路，其中，所述总线设备的电源端包括供电端和接地端，所述整流单元包括第一输入端、第二输入端、第一输出端和第二输出端，所述整流单元的第一输入端耦接第一总线并且所述整流单元的第二输入端耦接第二总线，所述总线设备的供电端耦接所述整流单元的第一输出端并且所述总线设备的接地端耦接所述整流单元的第二输出端。

9.根据权利要求1所述的总线电路，其中，所述总线设备的电源端经由电容器以及整流单元与所述第一总线和第二总线耦接。

10.根据权利要求9所述的总线电路，其中，所述总线设备的电源端包括供电端和接地端，所述整流单元包括第一输入端、第二输入端、第一输出端和第二输出端，所述整流单元的第一输入端耦接第一总线并且所述整流单元的第二输入端耦接第二总线，所述总线设备的供电端经由所述电容器的正极耦接所述整流单元的第一输出端并且所述总线设备的接地端经由所述电容器的负极耦接所述整流单元的第二输出端。

11.根据权利要求1所述的总线电路，其中，

所述总线设备的数据端经由协议转换模块与所述数据收发模块耦接；和/或

所述总线设备的电源端经由电压转换模块与所述第一总线和第二总线耦接。

12.根据权利要求1所述的总线电路，其中，所述总线设备通过控制单元向所述数据收发模块发送数据并且从所述数据收发模块接收数据。

13.根据权利要求1所述的总线电路，其中，所述总线电路还与计算设备连接，所述计算设备配置为控制所述第一总线和第二总线的压差以发送总线设备命令，并且检测所述第一总线和第二总线的压差以接收总线设备数据。

14.根据权利要求1-13中任一项所述的总线电路，其中，所述总线电路应用于智能货架，所述第二总线是智能货架本身。

15.根据权利要求1-13中任一项所述的总线电路，其中，所述总线设备包括摄像头、距离传感器、射频识别传感器和电子标签中的至少一个。

16.一种智能货架系统，包括：

货架；

布置于货架上的总线设备；以及

总线电路，包括：

第一总线；

第二总线，所述第一总线和第二总线耦接总线电源；

数据收发模块，与所述第一总线和第二总线耦接并且与总线设备耦接，被配置为基于所述第一总线和第二总线的压差向总线设备发送数据，以及从所述总线设备接收数据并根据从所述总线设备接收到的数据控制所述第一总线和第二总线的压差，其中

所述总线设备的电源端与所述第一总线和第二总线耦接。