CN109655094B - 传感器设备、传感器系统和用于运行传感器设备的方法 - Google Patents

传感器设备、传感器系统和用于运行传感器设备的方法 Download PDF

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Abstract

提供一种传感器设备(14)，其包括：接收装置(20)，经由所述接收装置能够对传感器设备(14)无线地供应电能；发送装置(44)，经由所述发送装置能够无线地发送数据；感应装置(26)；至少一个数据出具装置(30)，所述数据处理装置信号有效地耦合到感应装置(26)和发送装置(44)上，并且所述数据处理装置处理感应装置(26)的数据并且将处理过的数据作为发送装置(44)的发送数据提供；和用于传感器设备(14)关于电能供应以容忍中断的方式运行的装置(52)，其中用于以容忍中断的方式运行的装置(52)通过传感器设备(14)的硬件和/或软件实现。

Description

传感器设备、传感器系统和用于运行传感器设备的方法
技术领域
本发明涉及一种传感器设备。
本发明还设计一种传感器系统，其包括写和/或读头和至少一个传感器设备。
此外，本发明涉及一种用于运行传感器设备的方法。
背景技术
WO 2016/108888 A1公开一种温度数据记录仪。
WO 2014/070254 A1公开一种温度数据记录仪。
WO 2010/151903 A1公开一种用于集装箱门的封闭机构。
S.Naderiparizi,Z.Kapetanovic,J.R.Smith的文献“RF-Powered,Backscatter-Based Cameras”涉及具有RF能量供应的设备。
E.DiGiampaolo,A.DiCarlofelice和A.Gregori在IEEE SENSORS JOURNAL,VOL.17,NO.2,2017年1月15日，286-294页的文献“An RFID-Enabled Wireless StrainGauge Sensor for Static and Dynamic Structural Monitoring”涉及机械应力测量的无线传感装置。
A.P.Sample,D.J.Yeager,P.S.Powledge,A.V.Mamishev,J.R.Smith在IEEETRANSACTIONS ON INSTRUMENTATION AND MEASUREMENT,VOL.57,NO.11，2008年11月,2608-2615页的文献“Design of an RFID-Based Battery-Free Programmable SensingPlatform”涉及无线识别和传感器平台。
S.Naderiparizi,A.N.Parks,Z.Kapetanovic,B.Ransford,J.R.Smith的文献“WISPCam:A Battery-Free RFID Camera”同样涉及这种系统。
A.Colin和B.Lucia在OOPSLA Proceedings of the 2016ACM SIGPLANInternational Conference on Object-oriented Programming,514-530页的文献“Chain:Tasks and Channels for Reliable Intermittent Programs”涉及“间歇计算”。B.Lucia和B.Ransford在PLDI'15,6月13-17日,2015,Portland,OR,USA,575-585页的文献“A Simpler,Safer Programming and Excution Model for Intermittent Systems”同样涉及间歇计算。
A.P.Sample,J.R.Smith,Y.Zhao,J.Youngquis的文献“Self-LocalizingBattery-Free Cameras”涉及RFID传感网网络。
发明内容
本发明所基于的目的是，提供一种开始提出类型的传感器设备，所述传感器设备在可定位性方面大的变化宽度的情况下具有可靠的运行。
所述目的在开始提出的传感器设备中根据本发明通过如下方式实现：设有接收装置，经由所述接收装置能够对传感器设备无线地供应电能；设有发送装置，经由所述发送装置能够无线地发送数据；设有感应装置；设有至少一个数据出具装置，所述数据处理装置信号有效地耦合到感应装置和发送装置上，并且所述数据处理装置处理感应装置的数据并且将处理过的数据作为发送装置的发送数据提供；和设有用于传感器设备关于电能供应以容忍中断的方式运行的装置，其中用于以容忍中断的方式运行的装置通过传感器设备的硬件和/或软件实现。
根据本发明的传感器设备能够自由地定位，因为无线地进行能量供应和数据传输。因此不需要线端子等。
在传感器设备本身上进行用于感应装置的数据的数据处理。由此，能够传输一定程度“完成的”测量数据，所述测量数据从感应装置的原始数据中获得，并且尤其被编辑成，使得其能够直接使用。由此又能够最小化传感器设备的数据流量并且能够以节约能量的方式运行所述传感设备。
在传感器设备本身中，提供一次传感器信号，所述一次传感器信号会被查地传输。通过数据处理形成处理过的压缩的传感器数据，所述传感器数据能够良好地传输。
在从现有技术中已知的RFID传感器系统中，存在大量的要传输的传感器信号。这引起长的传输时间。此外，能够仅传输小的能量的量。这在这种系统中又表示：在传感器处暂存的能量通常不足以在唯一的步骤中传输大量的传感器信号。于是，在低于极限值的情况下，传输中断，并且当收集足够的能量是，才能够延续。于是，存在中断运行。因为在根据本发明的解决方案中传输已经处理过的压缩的传感器数据并且由此显著地降低传输信号的量，所以能够降低传输时间，并且能够降低对于传输所需的能量的量。根据本发明的传感器设备良好地适合于：基于RFID技术传输数据和能量。
特别地，传感器设备能够无电池地运行并且在此在没有电化学电池单池的情况下运行。
设有用于传感器设备关于电能量供应以容忍中断的方式运行的且尤其用于以容忍中断的方式进行数据处理的装置，所述装置在传感器设备的电能量供应不足够的情况下防止无法挽回的数据损失，并且尤其在再次建立足够的电能量供应之后实现延续运行。因此，也能够在传感器设备的内部的电能量供应不足够的情况下实现“中断运行”，其中暂存中断之前的状态，使得实现在再次建立内部的电能量供应之后实现延续。传感器设备使用“间歇计算”，以便在内部的电能量供应不足够的情况下避免无法挽回的数据损失。因此，对于传感器设备为了可靠地工作不必须确保持久的内部的供电，而是电失效(尤其由于电能量存储装置的放电)对于工作是能容忍的，因为实现延续运行。能容忍中断的运行的运行模式(对于“间歇操作”)在A.Colin和B.Lucia或B.Lucia和B.Ransford的上面的文献中描述。明确地参考所述文献。
用于以容忍中断的方式运行的装置能够通过传感器设备的硬件解决方案和/或软件解决方案实现。硬件解决方案和软件解决方案的组合是可行的。
特别地，传感器设备包括如下部件中的至少一个：非易失数据存储装置，所述非易失数据存储装置以信号有效的方式与数据处理装置和/或所述感应装置和/或发送装置连接；能量存储装置，所述能量存储装置耦合到接收装置上；用于求出能量存储装置的能量充电状态的测量装置。通过数据存储装置能够非易失地存储数据和尤其还有中间数据。这尤其实现传感器设备的以容容忍中断的方式运行。当没有确保足够的颞部的供电时，那么能够将数据存储装置用于：存储传感器设备的中间状态，使得在再次建立足够的电能量供应之后继续运行是可行的，而不失去数据。能量存储装置能够用于：存储通过接收装置接收的能量。测量装置能够用于：求出能量存储装置的电充电状态。由此例如能够识别：合适达到特定的下限阈值，以便用于数据的中间存储。
有利的是：能量存储装置包括至少一个电容器。由此，传感器设备能够以小的尺寸构成。进行静电能量存储和尤其不需要电化学能量存储。
有利的是：将电能经由气隙传输到传感器设备上，并且能够由接收装置吸收，并且数据经由气隙能够由传感器设备发送，并且特别地，能够将数据由传感器设备经由气隙接收。能够实现无线的能量供应和无线的数据传输(双向或单向)。气隙例如在感应能量传输的情况下为几厘米大。在电磁传输的情况下，所述气隙能够为几米。
在此，有利地提出：用于电能的接收装置构成用于吸收感应传输的电能，和/或构成用于吸收经由电磁波传输的电能。因此能够无线地以简单的方式传输电能。
特别地能够提出：数据处理装置和/或用于以容忍中断的方式运行的装置在微控制器处实现。
在一个实施例中，存在用于以容忍中断的方式运行的装置预设保持点，所述保持点表征传感器设备在运行中的状态，并且保持点在传感器设备的能量供应不足够的情况下保障所述状态，其中在之前能量供应不足够之后的能量供应足够的情况下，根据所存储的保持点数据，实现传感器设备的运行的延续，和尤其延续对感应装置的数据进行数据处理。所述保持点和所属的保持点数据随后能够在在随具有不足够的供电的间隔后再次建立足够的供电之后，在没有无法挽回的数据损失的情况下允许延续传感器运行。
特别地，在非易失数据存储装置处设有保持点的存储，使得实现以容忍中断的方式延续运行。
在此能够有利的是：冗余地存储保持点，并且尤其多次地存储。因此，例如在存储过程器件电流失效的情况下会不会引起持久的数据损失。
在一个实施方式中，将用于求出传感器设备的能量存储装置的能量充电状态的测量装置与用于以容忍中断的方式运行的装置相关联，并且用于以容忍中断的方式运行的装置尤其在达到能量存储装置的能量充电状态的下限阈值时用于存储保持点数据。随后，一定程度地监控：合适达到能量存储装置的临界状态，并且随后存储所需要的数据组，使得当超出临界状态时(这表示：不存在足够的供电)，不形成无法挽回的数据损失。
替选地或附加地可行的是：用于以容忍中断的方式运行的装置用于存储用于运行传感器设备的运行程序(操作系统)的保持点。因此，尤其能够实现用于以容忍中断的方式运行的装置的纯软件解决方案，其中于是，该装置具有最小的电能需求。
对此例如可行的是：用于以容忍中断的方式运行的装置用于：将运行程序划分成工作步骤，所述工作步骤能够多次依次执行并且在此提供与在唯一的执行中相同的结果。因此能够实现容忍中断。
特别地，工作步骤使得将输入数据与输出数据分离。所述输入数据与输出数据例如经由信道传输，所述信号对于全部工作步骤可用。由此能够避免数据不一致。
有利的是：传感器设备具有壳体，在壳体中设置有传感器设备的多个部件和尤其全部部件。。因此，得到一种传感器设备，所述传感器设备能够以简单的方式定位于应用，并且例如也能够可移动地定位(，因为其施无线的)。
更尤其有利的是：处理过的数据通过发送装置发送，所述发送装置是可直接使用的传感器信号。所述数据于是不必须尤其在传感器设备之外继续处理。由此又能够将传感器设备的数据转移保持得最小，因为仅传输“完成的”数据而不是大量中间数据。
有利的是，发送装置根据RFID协议发送数据。由此，得到简单的可用性或可继续处理性。此外，尤其提出：能量经由RFID协议传输给传感器设备。由此能够使用已知的RFID技术。在根据本发明的解决方案中，能够降低已知的RFID传感器系统的缺点和尤其减小要传输的传感器信号的大的量，因为通过数据处理装置传输完成的、处理过的并且还压缩的传感器数据，并且由此与在已知的RFID传感器系统中相比，在传输时产生更少的中断。中断又能够通过用于以容忍中断的方式运行的装置拦住中断。
接收装置在此能够构成用于接收数据。由此例如能够将控制数据传输给传感器设备。
也能够设有用于这种接收数据的、为了无线能量供应而与接收装置分开的接收装置。
特别地，传感器设备无电池地构成，即，所述传感器设备无电池地工作。由此得到高的使用可变性。此外，得到降低的维护耗费和提高的使用时间，因为不需要更换电池。
根据本发明，提供一种传感器系统，其包括至少一个写和/或读头和至少一个根据本发明的传感器设备，其中写和/或读头无线地将电能提供给至少一个传感器设备。
由此能够将至少一个传感器设备定位于应用。所述传感器设备能够由写和/或读头持续地提供电能，或者能够仅临时地且例如周期通过写和/或读头为所述传感器设备提供电能。
在此能够提出：写和/或读头构成为读头，所述读头(除了能量提供之外)接收至少一个传感器设备的数据(并且尤其处理过的数据)，或仅构成为发送头，所述发送头(除了能量提供之外)将数据提供给至少一个传感器设备，或具有写功能和读功能。
根据本发明，提出一种用于运行传感器设备的方法，其中无线地将电能提供给传感器设备，在传感器设备中处理感应装置的数据，并且将处理过的数据由传感器设备无线地发送，并且传感器设备关于电能量供应以容忍中断的方式运行，其中存储传感器设备的如下状态，在所述状态下在具有不足够能量供应的状态之后电能量供应足够的情况下，延续数据处理过程。
于是不必例如在写和/或读头和传感器设备之间设有数据连接。得到对于将传感器设备在应用处的可定位性的大的自由度。
通过发送处理过的数据，能够将从传感器设备中数据转移保持得小。一定程度上，不必须为了技术处理而发送中间数据。由此又能够以节约能量的方式运行传感器设备。
尤其能在没有(电化学)电池的情况下运动。
特别地，以因出现传感器设备的不足够的电能量供应的状态而形成无法挽回的数据损失。在具有“间歇计算”的相应的运行中，供电的中断在数据损失方面无害作用。在在此建立电能量供应，例如能够延续传感器仪器中的数据处理。测量的数据尤其不丢失。得到传输的(传感器)数据的简单的可用性或可继续处理性。
附图说明
结合附图，优选的实施方式的如下描述用于更详细阐述本发明。附图示出：
图1示出具有写和/或读头(发送-和/或读-写-和/或读-头)和多个传感器设备的传感器系统的一个实施例的示意图；
图2示出传感器设备的一个实施例的示意图；和
图3示出用于传感器设备的电能的接收装置的一个实施例的示意图，其与用于写和/或读头的电能的相应的发送装置耦联。
具体实施方式
根据本发明的传感器系统10的一个实施例包括写和/或读头12和至少一个传感器设备14，其中所述传感器系统在图1中示意地示出。在图1中示出的实施例中，将多个传感器设备14a、14b、14c等与写和/或读头12相关联。
原则上，传感器系统10也能够包括多个头12。
写和/或读头12用于穿过气隙16无线地对一个或多个传感器设备14供应能量。写和/或读头12为传感器设备14尤其感应地或经由电磁波提供电能。
经由写和/或读头12对相应的传感器设备14供应能量是无线的。
写和/或读头12相应地具有用于电能的发送装置18。传感器设备14与发送装置18相关联地具有用于电能的接收装置20。
在一个实施例中，发送装置18(图3)通过一个或多个线圈19形成，并且接收装置20通过一个或多个线圈21形成。相应地，电能能够穿过气隙16感应式地传输。
例如也可行的是：发送装置18通过天线形成并且接收装置20通过天线形成(在图1中分别通过附图标记22和24表示)。于是，相应地，电能穿过气隙借助于电磁波传输。
写和/或读头12也能够除了提供能量之外具有读功能，以便从传感器设备14接收数据。
附加地或替选地，所述写和/或读头能够具有用于数据的发送功能，以便将数据发送给传感器设备14。写和/或读头12和传感器设备14之间的数据传输在此无线地穿过气隙16进行。
传感器设备14包括感应装置26。感应装置26包括一个或多个传感器元件(测量探针)，所述传感器元件例如能够检测传感器设备14的周围的特定的物理和/或化学特性和/或材料性质。感应装置26产生可进一步处理的电信号，所述电信号刚好表征所述特性。
“环境”在图1中用附图标记28表示。
感应装置26例如包括一个或多个温度传感器元件、一个或多个湿度传感器元件、一个或多个加速度传感器元件、一个或多个斜度传感器元件、一个或多个感应式接近传感器元件、一个或多个电容式接近传感器元件、一个或多个光学传感器元件、一个或多个干簧管、一个或多个磁性传感器元件、一个或多个照相机、一个或多个生物有效的传感器元件、一个或多个化学传感器元件等。
传感器设备14还包括数据处理装置30。数据处理装置30以信号有效的方式耦合到感应装置26上。感应装置26将其信号提供给数据处理装置30。数据处理装置30处理感应装置26的数据。通过数据处理装置处理的数据通过数据处理装置30提供，所述数据处理装置于是通过传感器设备14的发送装置传输给写和/或读头12(见下文)。
传感器设备14无线地将传感器数据发送给写和/或读头12。传感器数据尤其是如下数据，所述数据直接从测量值中导出并且能够进行处理。是已经编辑的数据，所述数据尤其是可用的。
由此传感器设备14能够以节约能量的方式运行，因为能够为从感应装置26中获得的数据最小化数据发送。由传感器设备14将一定程度上“完成的”测量值、即完成的预处理的压缩的传感器数据发送给写和/或读头12，并且不发送中间信号(“一次传感器信号”)，所述中间信号必须在写和/或读头12中或在其他的评估装置中处理。在未处理的(“一次”)信号的情况下，与根据本发明的解决方案相比，数据通量高得多，进而用于数据发送的能量消耗高得多。
传感器设备14包括壳体32，在所述壳体中设置有传感器设备14的部件，和尤其接收装置20、数据处理装置30和感应装置26，以及设置有如下文中还阐述的其他的部件。
传感器设备14是如下设备，所述设备能够与写和/或读头12间隔开地定位，并且所述设备由写和/或读头12无线地提供电能以用于其运行。传感器设备14由此是自给自足的设备，所述设备将“完成的”预处理的压缩的传感器数据无线地提供给写和/或读头12。
传感器设备14尤其无电池地运行，即尤其不借助电化学电池运行。
接收装置20例如包括天线24。还能够设有解调器34，所述解调器将接收到的信号解调。接收装置20于是是用于电能和数据的接收装置。
解调的信号由解调器34尤其提供给数据处理装置30，所述数据处理装置对此信号有效地与解调器34连接。
在此能够提出：接收装置20包括整流器36，所述整流器用于将电能供应电压进行整流。
此外，设有电能存储装置38，所述电能存储装置电耦合到接收装置20上和尤其耦合到整流器36上。电能量存储装置38能够存储电能。所述电能量存储装置能够电地经由接收装置30并且在此通过无线地经由气隙16传输的能量充电。
在一个实施例中，电能存储装置38包括一个或多个电容器40，所述电容器能够相应地充电。
能够设有电压调节器和/或电压变换器42，所述电压调节器和/或电压变换器耦合到数据处理装置30上。
电能存储装置38对传感器设备14的部件供应电能。
设有发送装置44，所述传感器装置能够经由天线24将数据无线地例如发送给写和/或读头12。发送装置44以信号有效的方式耦合到数据处理装置30上。数据处理装置30将数据提供给发送装置44，所述数据随后能够由传感器设备14发送。
设有调制器46，所述调制器与发送装置44相关联或是其一部分，并且所述调制器调制由数据处理装置30提供的数据，使得所述数据能由发送装置44发送，即能够穿过气隙16尤其传输给写和/或读头12。
电能存储装置38对调制器46和解调器44供应相应的电能。
此外，设有非易失数据存储装置48，在所述数据存储装置中能够存储数据。数据存储装置48对此与数据处理装置30处于信号有效的连接。如果需要的话，则数据存储装置48经由电能存储装置38供应电能。
在一个实施例中，在传感器设备14的壳体32中设置有用于求出能量存储器装置38的能量充电状态的测量装置50。所述测量装置测量：将多少能量存储在电能存储装置38中。
传感器设备14包括用于传感器设备14的以容忍中断的方式运行的装置52。装置52与数据处理装置30处于信号有效的连接。
如果存在测量装置50，则其与所述装置52处理信号有效的连接。
装置52能通过传感器设备14的一个或多个硬件部件和/或通过一个或多个软件部件来实现。
在一个实施例中，尤其通过微控制器、如ULP微控制器实现数据处理装置30。装置52能够集成在该微控制器中。
装置52的一个目的是用于：当达到传感器设备14的不走过的能量供应的状态时，在建立具有足够的能量供应的状态之后，传感器设备14和尤其在数据处理装置30处的数据处理能够延续，而没有由于不足够的能量供应形成无法挽回的数据损失，并且尤其不由于能量失效形成测量数据损失。
装置52根据“间歇计算”远离工作。例如，在A.Colin和B.Lucia在OOPSLAProceedings of the 2016ACM SIGPLAN International Conference on Object-oriented Programming,514-530页的文献“Chain:Tasks and Channels for ReliableIntermittent Programs”中描述间歇的(容忍中断的)运行模式，所述运行模式基于“链”算法。
在B.Lucia和B.Ransford在PLDI'15,6月13-17日,2015,Portland,OR,USA,575-585页的文献“A Simpler,Safer Programming and Excution Model for IntermittentSystems”中，描述另一容忍中断的系统。
这种系统能够用于装置52。
用于以容忍中断的方式运行52的装置52在不形成无法挽回的数据损失方面相对于能量失效的有害的作用被保障，而且在能量存储装置戳鞥分充电之后存在简单的运行延续。
在具有测量装置50的一个实施中，持续地测量电能存储装置38的充电状态。如果达到对于充电状态特定的下限阈值，则将传感器设备的所需要的附加数据作为保持点数据存储在数据存储装置48中。因此，在内部电失效之前不久，一定程度地在传感器设备14处将所需要的数据存储在非易失数据存储器48中。
随后，当在此存在足够的能量时，所述保持点数据能够用于延续运行，其中尤其于是也能够经由测量装置50检查足够的能量。
在该实施例中，借助于测量装置50使用能量控制的保持点数据，所述测量装置当然也需要电能，其中相应的保持点存储在数据存储装置48中。所述方法也称作为“energyguided checkpointing能量引导检查点”。需要测量装置50作为硬件。
原则上也可行的是：装置52单独地在传感器设备14的运行程序层面工作，并且尤其产生程序保持点，其具有相应的程序保持内容。
在一个实施方式中，传感器设备14的运行程序构成为，使得将一定状态和尤其数据处理装置30处的数据处理状态作为一定运行程序保持点处的保持点数据存储在数据处理装置40中。
特别地，以一定的冗余进行存储。例如，在数据处理装置48中设有双重缓冲的存储装置。由此尤其能够在存储瞬间传感器设备14的内部的电能供应失效的情况下，避免数据损失。
在该情况下，装置52尤其是用于传感器设备14运行的运行程序的子单元。
具有产生用于传感器设备14的运行程序的程序保持点的方法也称作为用于以能容忍中断的方式的运行的“共检查点”。
在尤其作为用于装置52的纯软件解决方案的另一实施方式中，将传感器设备14的运行程序划分成小的工作步骤，所述工作步骤能够多次依次地执行并且具有相同的记过。对此，尤其将这种工作步骤的输入数据和输出数据分离。由此能够避免数据不一致。特别地，通过工作部件从信道中读取输入数据并且将数据数据写入信道中的方式，随后工作步骤能够彼此交换数据，其中优选地在全部工作步骤中能够访问所述信道。
相应的方法也称作为幂等编程(“idempotent cogeneration幂等共生”)。
原则上，用于以容忍中断的方式运行的装置52用于：跨过传感器设备14的缺少能量供应的时间(供电失效的时间)，使得在尤其数据处理装置30供电足够的情况下继续运行是可行的，兵器而有趣通过数据处理装置30能够继续处理传感装置26的已经求出的测量数据，并且不丢失。
发送装置44优选将其发送数据尤其借助RFID协议、如ISO15693，或EPC(电子产品代码ISO18000-63)传输。
根据本发明，提供具有一个或多个传感器设备14的传感器系统10，其中传感器设备14提供预处理的压缩的“完成的”数据(“二次传感器数据”)，并且例如无线地传输给写和/或读头12。因此，能够实现节约能量的传输。尤其设有无线电传输。数据流量能够被最小化，因为“完成的”预处理的压缩的传感器数据由传感器设备14发送。
通过无线电传输能够将传感器设备14定位在应用处，而不必须设有线连接。
传感器设备14的电能供应无线地经由写和/或读头12进行。不必须设有用于传感器设备14的电化学的电池。
当写和/或读头和传感器设备彼此出具特定的最小间距时，能够由写和/或读头12将电能传输给传感器设备14。例如，也能够在写和/或读头12和一个或多个传感器设备14之间相对移动时，确保一个或多个传感器设备14的电能供应。所述能量供应例如能够是周期的。
用于以容忍中断的方式运行的装置52在此确保：在具有缺乏传感器设备14内部供电的时间中不出现数据损失，而是仅中断传感器设备14的数据处理活动和发送活动。在再次建立足够的电能供应之后(当例如写和/或读头12到达传感器设备14附近并且将电能传输给接收装置20并且从那里传输给电能存储装置38时)，尤其能够延续在数据处理装置30处的数据处理还有在感应装置26处的测量值求出。在电能供应失效之前传感器设备14的状态经由装置52存储，并且刚好实现利用之前存在的数据和例如用之前求出的测量值来延续。
例如，传感器设备能够设置在旋转部件上，即例如轴或转动台上。传感器设备例如能够设置在如用于液体或散装物的罐中。数据或能量例如随后能够穿过壁或窗传输。传感器设备能够设置在无尘室中或真空腔中。写和/或读头能够设置在无尘室之外或真空腔之外。传感器设备能够设置在难于触及的部位处，其中线缆无法布设到所述部位处。
附图标记列表
10 传感器系统
12 写和/或读头
14a、b、c 传感器设备
16 气隙
18 发送装置
19 线圈
20 接收装置
21 线圈
22 天线
24 天线
26 感应装置
28 “环境”
30 数据处理装置
32 壳体
34 解调器
36 整流器
38 电能量存储装置
40 电容器
42 电压调节器和/或电压变换器
44 发送装置
46 调制器
48 数据存储装置
50 测量装置
52 用于以容忍中断的方式运行的装置

Claims (20)

1.一种传感器设备（14），其包括：接收装置（20），经由所述接收装置能够对所述传感器设备（14）无线地供应电能；发送装置（44），经由所述发送装置能够无线地发送数据；感应装置（26）；和至少一个数据处理装置（30），所述数据处理装置信号有效地耦合到所述感应装置（26）和所述发送装置（44）上，并且所述数据处理装置处理所述感应装置（26）的数据并且将处理过的数据作为所述发送装置（44）的发送数据提供；和用于所述传感器设备（14）关于电能供应以容忍中断的方式运行的装置（52），
其中所述用于所述传感器设备（14）以容忍中断的方式运行的装置（52）是用于容忍中断的方式处理数据的装置，所述用于容忍中断的方式处理数据的装置在所述传感器设备电能供应不足够的情况下防止不可挽回的数据损失，并且在再次建立充分的电能供应只会实现继续运行；
其中所述用于以容忍中断的方式运行的装置（52）通过所述传感器设备（14）的硬件和/或软件实现；
所述数据处理装置（30）和/或所述用于以容忍中断的方式运行的装置（52）在微控制器处实现；
所述用于以容忍中断的方式运行的装置（52）预设保持点，所述保持点表征所述传感器设备（14）在运行中的状态，并且所述保持点在所述传感器设备（14）的能量供应不足够的情况下保障所述状态，其中在之前能量供应不足够之后的能量供应足够的情况下，根据所存储的保持点数据，实现所述传感器设备（14）的运行的延续，和延续对所述感应装置（26）的数据进行数据处理。
2.根据权利要求1所述的传感器设备，其包括如下部件中的至少一个：
非易失数据存储装置（48），所述非易失数据存储装置以信号有效的方式与所述数据处理装置（30）和/或所述感应装置（26）和/或所述发送装置（44）连接；
能量存储装置（38），所述能量存储装置耦合到所述接收装置（20）上；
用于求出所述能量存储装置（38）的能量充电状态的测量装置（50）。
3.根据权利要求2所述的传感器设备，其特征在于，所述能量存储装置（38）包括至少一个电容器（40）。
4.根据上述权利要求中任一项所述的传感器设备，其特征在于，将电能经由气隙（16）传输到所述传感器设备（14）上，并且能够由所述接收装置（20）吸收，并且数据经由气隙（16）能够由所述传感器设备（14）发送，并且能够将数据由所述传感器设备（14）经由气隙（16）接收。
5.根据权利要求4所述的传感器设备，其特征在于，用于电能的所述接收装置（20）构成用于吸收感应传输的电能，和/或构成用于吸收经由电磁波传输的电能。
6.根据权利要求1所述的传感器设备，其特征在于，在非易失数据存储装置（48）处设有保持点的存储。
7.根据权利要求1或6所述的传感器设备，其特征在于，冗余地存储保持点，并且多次地存储。
8.根据上述权利要求1所述的传感器设备，其特征在于，将用于求出所述传感器设备（14）的能量存储装置（38）的能量充电状态的测量装置（50）与所述用于以容忍中断的方式运行的装置（52）相关联，并且所述用于以容忍中断的方式运行的装置（52）在达到所述能量存储装置（38）的能量充电状态的下限阈值时用于存储保持点数据。
9.根据上述权利要求1所述的传感器设备，其特征在于，所述用于以容忍中断的方式运行的装置（52）用于存储运行所述传感器设备（14）的运行程序的保持点。
10.根据上述权利要求1所述的传感器设备，其特征在于，所述用于以容忍中断的方式运行的装置（52）用于：将运行程序划分成工作步骤，所述工作步骤能够多次依次执行并且在此提供与在唯一的执行中相同的结果。
11.根据权利要求10所述的传感器设备，其特征在于，所述工作步骤使得将输入数据与输出数据分离。
12.根据上述权利要求1所述的传感器设备，其特征在于，设有壳体（32），在所述壳体中设置有所述传感器设备（14）的全部部件。
13.根据上述权利要求1所述的传感器设备，其特征在于，处理过的数据通过所述发送装置（44）发送，所述发送装置是可直接使用的传感器。
14.根据上述权利要求1所述的传感器设备，其特征在于，所述发送装置（44）根据RFID协议发送数据。
15.根据上述权利要求1所述的传感器设备，其特征在于，所述接收装置（20）构成用于接收数据。
16.根据上述权利要求1所述的传感器设备，其特征在于，设有无电池的构成方案。
17.一种传感器系统，其包括写和/或读头（12）和根据上述权利要求中任一项所述的至少一个传感器设备（14），
所述传感器设备（14）包括：
接收装置（20），经由所述接收装置能够对所述传感器设备（14）无线地供应电能；发送装置（44），经由所述发送装置能够无线地发送数据；感应装置（26）；和至少一个数据处理装置（30），所述数据处理装置信号有效地耦合到所述感应装置（26）和所述发送装置（44）上，并且所述数据处理装置处理所述感应装置（26）的数据并且将处理过的数据作为所述发送装置（44）的发送数据提供；和用于所述传感器设备（14）关于电能供应以容忍中断的方式运行的装置（52），
其中所述用于所述传感器设备（14）以容忍中断的方式运行的装置（52）是用于容忍中断的方式处理数据的装置，所述用于容忍中断的方式处理数据的装置在所述传感器设备电能供应不足够的情况下防止不可挽回的数据损失，并且在再次建立充分的电能供应只会实现继续运行；
其中所述用于以容忍中断的方式运行的装置（52）通过所述传感器设备（14）的硬件和/或软件实现；
所述数据处理装置（30）和/或所述用于以容忍中断的方式运行的装置（52）在微控制器处实现；
其中所述写和/或读头（12）无线地将电能提供给所述至少一个传感器设备（14）；
所述用于以容忍中断的方式运行的装置（52）预设保持点，所述保持点表征所述传感器设备（14）在运行中的状态，并且所述保持点在所述传感器设备（14）的能量供应不足够的情况下保障所述状态，其中在之前能量供应不足够之后的能量供应足够的情况下，根据所存储的保持点数据，实现所述传感器设备（14）的运行的延续，和延续对所述感应装置（26）的数据进行数据处理。
18.根据权利要求17所述的传感器系统，其特征在于，所述写和/或读头（12）构成为读头，所述读头接收所述至少一个传感器设备（14）的数据，构成为发送头，所述发送头将数据提供给所述至少一个传感器设备（14），或构成为写和/或读头。
19.一种用于运行传感器设备（14）的方法，其中无线地将电能提供给所述传感器设备（14），在所述传感器设备（14）中处理感应装置（26）的数据，并且将处理过的数据由所述传感器设备（14）无线地发送，并且所述传感器设备（14）关于电能量供应以容忍中断的方式运行，其中存储所述传感器设备（14）的如下状态，在所述状态下在具有不足够能量供应的状态之后电能量供应足够的情况下，延续数据处理过程；
所述用于以容忍中断的方式运行的装置（52）预设保持点，所述保持点表征所述传感器设备（14）在运行中的状态，并且所述保持点在所述传感器设备（14）的能量供应不足够的情况下保障所述状态，其中在之前能量供应不足够之后的能量供应足够的情况下，根据所存储的保持点数据，实现所述传感器设备（14）的运行的延续，和延续对所述感应装置（26）的数据进行数据处理。
20.根据权利要求19所述的方法，其特征在于，由于出现所述传感器设备的不足够的电能量供应的状态而不形成无法挽回的数据损失。
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