CN110932746B - 一种无源设备管理方法 - Google Patents

Abstract

本发明实施例涉及一种无源设备管理方法，所述方法包括：无源设备接收第一无线信号并传至信号转换模块；信号转换模块转换信号能量输出第一输出电能；储能达标后储能设备向信号转换模块发送达标信号并对微处理模块上电；信号转换模块切换至信号数据转换功能；微处理模块向信号转换模块发送复位信息数据；信号转换模块转换复位数据生成第一无线反馈信号；无源设备发送第一无线反馈信号并接收第二无线信号；信号转换模块转换第二无线信号生成第一信号数据；微处理模块转换第一信号数据生成第一操作指令向外接设备发送后并获取第一指令反馈数据；打包第一指令反馈数据生成第一信号反馈数据；信号转换模块转换第一信号反馈数据生成第二无线反馈信号。

Description

一种无源设备管理方法

技术领域

本发明涉及无源设备技术领域，特别涉及一种无源设备管理方法。

背景技术

随着物联网的推广，位于物联网基础层的传感层应用需要布放大量的传感设备。被布放的传感器，常见的都是有源类型，即需要自带电源或者外接电源对传感器进行供电。现实应用中，有些传感器是机械型设备并不需要使用电源，例如水流观测传感器、水质观测传感器、流量表、电力输送线夹的电磁感应类传感器等；有些传感器的布放地点很难重新对其内部的电源部件进行升级和替换，超过电源设备使用周期以后，该类传感器只能报废。

发明内容

本发明的目的，就是针对现有技术的缺陷，提供一种无源设备管理方法，通过使用本发明方法解决了无源设备的供电能力，将传统的传感器作为无源设备的外设，这样就能提高传统传感器的生命周期，并减少传统传感设备的废旧电源部件对环境的污染。

为实现上述目的，本发明提供了一种无源设备管理方法，其特征在于，所述方法包括：

无源设备按预置的收发频率，通过天线接收到上位系统下发的第一无线信号，并将所述第一无线信号传输至信号转换模块；

所述信号转换模块对所述第一无线信号的射频信号能量进行信号能量转换输出第一输出电能，将所述第一输出电能传输至储能设备；

当所述储能设备的储存电能大于或等于预置的最大储能阈值时，所述储能设备向所述信号转换模块发送储能达标信号，对微处理模块启动上电复位操作；

所述信号转换模块从所述储能设备接收到所述储能达标信号之后，通过功能切换开关将所述信号转换模块的模块功能由信号能量转换功能切换至信号数据转换功能；

所述微处理模块从所述储能设备获取供电并完成上电复位之后，向所述信号转换模块发送复位信息数据；

所述信号转换模块对所述复位信息数据进行数据信号转换生成第一无线反馈信号；

所述无源设备按所述收发频率，通过所述天线向所述上位系统发送所述第一无线反馈信号，通过所述天线接收从所述上位系统下发的第二无线信号，并将所述第二无线信号传输至所述信号转换模块；

所述信号转换模块对所述第二无线信号进行信号数据转换生成第一信号数据，将所述第一信号数据发送至所述微处理模块；

所述微处理模块接收到从所述信号转换模块发送的所述第一信号数据之后，对所述第一信号数据进行信号数据解析生成第一操作指令；

所述微处理模块通过所述无源设备的通讯接口模块向外接设备发送所述第一操作指令，从所述外接设备获取第一指令反馈数据；

所述微处理模块对所述第一指令反馈数据进行信号数据打包生成第一信号反馈数据，向所述信号转换模块发送所述第一信号反馈数据；

所述信号转换模块对所述第一信号反馈数据进行数据信号转换生成第二无线反馈信号；

所述无源设备按所述收发频率，通过所述天线向所述上位系统发送所述第二无线反馈信号。

进一步的，所述方法还包括：当所述储能设备的储存电能小于预置的最小储能阈值时，所述储能设备向所述信号转换模块发送储能不达标信号，对所述微处理模块启动掉电操作。

优选的，所述方法还包括：所述信号转换模块从所述储能设备接收到所述储能不达标信号之后，通过所述功能切换开关将所述信号转换模块的模块功能由所述信号数据转换功能切换至所述信号能量转换功能。

进一步的，所述无源设备按所述收发频率，通过所述天线向所述上位系统发送所述第一无线反馈信号，通过所述天线接收从所述上位系统下发的第二无线信号，并将所述第二无线信号传输至所述信号转换模块，具体包括：

所述无源设备按所述收发频率，通过所述天线向所述上位系统发送所述第一无线反馈信号；

所述无源设备将所述天线的信号收发状态从发送状态切换至接收状态；

在预定的第一信号间隔时间内，所述无源设备按所述收发频率通过所述天线接收到从所述上位系统下发的所述第二无线信号之后，所述无源设备将所述第二无线信号传输至所述信号转换模块。

优选的，所述方法还包括：在所述第一信号间隔时间内，所述无源设备按所述收发频率未接收到从所述上位系统下发的无线信号时，所述无源设备调用所述储能设备对所述微处理模块启动掉电操作，所述无源设备通过所述功能切换开关将所述信号转换模块的模块功能由所述信号数据转换功能切换至所述信号能量转换功能。

优选的，所述方法还包括：在所述第一信号间隔时间内，所述无源设备按所述收发频率未接收到从所述上位系统下发的无线信号时，所述无源设备调用所述储能设备对所述微处理模块启动掉电操作，所述无源设备调用所述储能设备对自身存储的电能进行放电操作，所述无源设备通过所述功能切换开关将所述信号转换模块的模块功能由所述信号数据转换功能切换至所述信号能量转换功能。

进一步的，所述微处理模块接收到从所述信号转换模块发送的所述第一信号数据之后，对所述第一信号数据进行信号数据解析生成第一操作指令，具体包括：

所述微处理模块接收到从所述信号转换模块发送的所述第一信号数据之后，对所述第一信号数据进行信号数据解析生成第一临时指令数据；

所述微处理模块对所述第一临时指令数据进行合法指令数据审核操作；

当所述合法指令数据审核操作成功时，所述微处理模块设置所述第一操作指令为所述第一临时指令数据。

优选的，所述方法还包括：

当所述合法指令数据审核操作失败时，所述微处理模块设置所述第一指令反馈数据为指令错误信息数据；

所述微处理模块对所述第一指令反馈数据进行信号数据打包生成所述第一信号反馈数据，向所述信号转换模块发送所述第一信号反馈数据；

所述信号转换模块对所述第一信号反馈数据进行数据信号转换生成所述第二无线反馈信号；

所述无源设备按所述收发频率，通过所述天线向所述上位系统发送所述第二无线反馈信号。

本发明提供的一种无源设备管理方法，使用本发明方法的无源设备将接收到的无线信号经过信号转换模块转化为电能储备进储能设备；在储能设备能量值达到最大阈值时停止储能并通过储能设备对无源设备的微处理模块进行上电复位；微处理模块上电复位成功之后，在储能设备能量值在最小、最大阈值之间时，微处理模块通过信号转换模块对无线信号进行信号分析处理；在信号包含的指令被正确识别为合法的外设操作指令之后，微处理模块通过通讯接口对外接设备发送操作指令。

附图说明

图1为本发明实施例提供的一种无源设备示意图；

图2为本发明实施例一提供的一种无源设备管理方法示意图；

图3为本发明实施例二提供的一种无源设备管理方法示意图；

图4为本发明实施例三提供的一种无源设备管理方法示意图；

图5为本发明实施例四提供的一种无源设备管理方法示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步地详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部份实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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它实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1为本发明实施例提供的一种无源设备示意图所示，无源设备至少包括：天线、信号转换模块、微处理模块、储能设备、通讯接口模块。无源设备通过天线与上位系统进行无线信号的接收和发送操作，通过通讯接口模块与外接的外接设备进行数据收发通讯。此处，常见的上位系统有：非解除识别终端、无线中继器等等；常见的外接设备有：非接触终端、传感器设备或元器件、无线标签等。此处的储能设备，常见的有储能元器件或者储能模块器件。储能元器件常见的由电容、电感元器件等。

如图2为本发明实施例一提供的一种无源设备管理方法的示意图所示，本方法主要包括如下步骤：

步骤1，无源设备按预置的收发频率，通过天线接收到上位系统下发的第一无线信号，并将第一无线信号传输至信号转换模块。

步骤2，信号转换模块对第一无线信号的射频信号能量进行信号能量转换输出第一输出电能，将第一输出电能传输至储能设备。

步骤3，当储能设备的储存电能大于或等于预置的最大储能阈值时，储能设备向信号转换模块发送储能达标信号，对微处理模块启动上电复位操作。

步骤4，信号转换模块从储能设备接收到储能达标信号之后，通过功能切换开关将信号转换模块的模块功能由信号能量转换功能切换至信号数据转换功能。

此处，本发明方法提及的无源设备是一种智能设备，即其自身加载有可做分支识别的操作系统，可对不同条件进行识别判断，存储了与不同条件对应的处理程序。这样设备因为能够识别多种指令与信令，就需要与上位系统之间有复位握手的流程。如果，本发明方法提及的无源设备是一种非智能设备，即其自身就是通过固化电路或者可编程的电路实现定向功能的话，那么就无须设定复位流程，也无需对信号转换模块有信号能量转换功能与信号数据转换功能两种设计。这种非智能设备，只用接收一次无线信号在转换成电能以后，调用设备上的固化的电路逻辑完成固化的操作流程，并返回固定格式的反馈信号。

步骤5，微处理模块从储能设备获取供电并完成上电复位之后，向信号转换模块发送复位信息数据。

步骤6，信号转换模块对复位信息数据进行数据信号转换生成第一无线反馈信号。

步骤7，无源设备按收发频率，通过天线向上位系统发送第一无线反馈信号，通过天线接收从上位系统下发的第二无线信号，并将第二无线信号传输至信号转换模块，

具体包括：步骤71，无源设备按收发频率，通过天线向上位系统发送第一无线反馈信号；

步骤72，无源设备将天线的信号收发状态从发送状态切换至接收状态；

步骤73，在预定的第一信号间隔时间内，无源设备按收发频率通过天线接收到从上位系统下发的第二无线信号之后，无源设备将第二无线信号传输至信号转换模块。

步骤8，信号转换模块对第二无线信号进行信号数据转换生成第一信号数据，将第一信号数据发送至微处理模块。

步骤9，微处理模块接收到从信号转换模块发送的第一信号数据之后，对第一信号数据进行信号数据解析生成第一操作指令，

具体包括：步骤91，微处理模块接收到从信号转换模块发送的第一信号数据之后，对第一信号数据进行信号数据解析生成第一临时指令数据；

步骤92，微处理模块对第一临时指令数据进行合法指令数据审核操作；

步骤93，当合法指令数据审核操作成功时，微处理模块设置第一操作指令为第一临时指令数据。

步骤10，微处理模块通过无源设备的通讯接口模块向外接设备发送第一操作指令，从外接设备获取第一指令反馈数据。

步骤11，微处理模块对第一指令反馈数据进行信号数据打包生成第一信号反馈数据，向信号转换模块发送第一信号反馈数据。

步骤12，信号转换模块对第一信号反馈数据进行数据信号转换生成第二无线反馈信号。

步骤13，无源设备按收发频率，通过天线向上位系统发送第二无线反馈信号。

如图3为本发明实施例二提供的一种无源设备管理方法的示意图所示，本方法主要包括如下步骤：

步骤101，无源设备按预置的收发频率，通过天线接收到上位系统下发的第一无线信号，并将第一无线信号传输至信号转换模块。

步骤102，信号转换模块对第一无线信号的射频信号能量进行信号能量转换输出第一输出电能，将第一输出电能传输至储能设备。

步骤103，储能设备获取存储电量值。

步骤104，储能设备判断存储电量值是否小于预置的最小储能阈值，如果存储电量值小于最小储能阈值时转至步骤410，如果存储电量值大于或等于最小储能阈值时转至步骤105。

步骤105，当储能设备的储存电能大于或等于预置的最大储能阈值时，储能设备向信号转换模块发送储能达标信号，对微处理模块启动上电复位操作。

上述步骤104中，当存储电量值小于最小储能阈值时，转至步骤410的具体内容如下：

步骤410，储能设备向信号转换模块发送储能不达标信号，对微处理模块启动掉电操作。

如图4为本发明实施例三提供的一种无源设备管理方法的示意图所示，本方法主要包括如下步骤：

步骤201，无源设备按预置的收发频率，通过天线接收到上位系统下发的第一无线信号，并将第一无线信号传输至信号转换模块。

步骤202，信号转换模块对第一无线信号的射频信号能量进行信号能量转换输出第一输出电能，将第一输出电能传输至储能设备。

步骤203，当储能设备的储存电能大于或等于预置的最大储能阈值时，储能设备向信号转换模块发送储能达标信号，对微处理模块启动上电复位操作。

步骤204，信号转换模块从储能设备接收到储能达标信号之后，通过功能切换开关将信号转换模块的模块功能由信号能量转换功能切换至信号数据转换功能。

步骤205，微处理模块从储能设备获取供电并完成上电复位之后，向信号转换模块发送复位信息数据。

步骤206，信号转换模块对复位信息数据进行数据信号转换生成第一无线反馈信号。

步骤207，所述无源设备将所述天线的信号收发状态从发送状态切换至接收状态。

步骤208，在第一信号间隔时间内无源设备按收发频率未接收到从上位系统下发的无线信号时，无源设备调用储能设备对微处理模块启动掉电操作，无源设备通过功能切换开关将信号转换模块的模块功能由信号数据转换功能切换至信号能量转换功能。

此处，当无源设备超时接收时，认为上位系统与无源设备间已经通信断路，则需要对无源设备进行状态重置：1、对于智能无源设备，需要将信号转换模块的当前的模块功能从信号数据转换功能切换至能量信号能量转换功能。2、使用储能设备对内部工作模块的供电停止，一种是通过储能设备对微处理模块等工作模块的供电直接做掉电处理，另一种同时还将储能设备进行放电处理。

如图5为本发明实施例四提供的一种无源设备管理方法的示意图所示，本方法主要包括如下步骤：

步骤301，无源设备按预置的收发频率，通过天线接收到上位系统下发的第一无线信号，并将第一无线信号传输至信号转换模块。

步骤302，信号转换模块对第一无线信号的射频信号能量进行信号能量转换输出第一输出电能，将第一输出电能传输至储能设备。

步骤303，当储能设备的储存电能大于或等于预置的最大储能阈值时，储能设备向信号转换模块发送储能达标信号，对微处理模块启动上电复位操作。

步骤304，信号转换模块从储能设备接收到储能达标信号之后，通过功能切换开关将信号转换模块的模块功能由信号能量转换功能切换至信号数据转换功能。

步骤305，微处理模块从储能设备获取供电并完成上电复位之后，向信号转换模块发送复位信息数据。

步骤306，信号转换模块对复位信息数据进行数据信号转换生成第一无线反馈信号。

步骤307，无源设备按收发频率，通过天线向上位系统发送第一无线反馈信号，通过天线接收从上位系统下发的第二无线信号，并将第二无线信号传输至信号转换模块，

步骤308，信号转换模块对第二无线信号进行信号数据转换生成第一信号数据，将第一信号数据发送至微处理模块。

步骤309，微处理模块接收到从信号转换模块发送的第一信号数据之后，对第一信号数据进行信号数据解析生成第一临时指令数据。

步骤310，微处理模块对第一临时指令数据进行合法指令数据审核操作。

步骤311，当合法指令数据审核操作失败时，微处理模块设置第一指令反馈数据为指令错误信息数据。

步骤312，微处理模块对第一指令反馈数据进行信号数据打包生成第一信号反馈数据，向信号转换模块发送第一信号反馈数据。

步骤313，信号转换模块对第一信号反馈数据进行数据信号转换生成第二无线反馈信号。

步骤314，无源设备按收发频率，通过天线向上位系统发送第二无线反馈信号。

本发明提供的一种无源设备管理方法，使用本发明方法的无源设备将接收到的无线信号经过信号转换模块转化为电能储备进储能设备；在储能设备能量值达到最大阈值时停止储能并通过储能设备对无源设备的微处理模块进行上电复位；微处理模块上电复位成功之后，在储能设备能量值在最小、最大阈值之间时，微处理模块通过信号转换模块对无线信号进行信号分析处理；在信号包含的指令被正确识别为合法的外设操作指令之后，微处理模块通过通讯接口对外接设备发送操作指令。通过使用本发明方法解决了无源设备的供电能力，将传统的传感器作为无源设备的外设，这样就能提高传统传感器的生命周期，并减少传统传感设备的废旧电源部件对环境的污染。

结合本文中所公开的实施例描述的方法或算法的步骤可以用硬件、处理器执行的软件模块，或者二者的结合来实施。软件模块可以置于随机存储器(RAM)、内存、只读存储器(ROM)、电可编程ROM、电可擦除可编程ROM、寄存器、硬盘、可移动磁盘、CD-ROM、或技术领域内所公知的任意其它形式的存储介质中。

以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种无源设备管理方法，其特征在于，所述方法包括：

无源设备按预置的收发频率，通过天线接收到上位系统下发的第一无线信号，并将所述第一无线信号传输至信号转换模块；

所述信号转换模块对所述第一无线信号的射频信号能量进行信号能量转换输出第一输出电能，将所述第一输出电能传输至储能设备；

当所述储能设备的储存电能大于或等于预置的最大储能阈值时，所述储能设备向所述信号转换模块发送储能达标信号，对微处理模块启动上电复位操作；

所述信号转换模块从所述储能设备接收到所述储能达标信号之后，通过功能切换开关将所述信号转换模块的模块功能由信号能量转换功能切换至信号数据转换功能；

所述微处理模块从所述储能设备获取供电并完成上电复位之后，向所述信号转换模块发送复位信息数据；

所述信号转换模块对所述复位信息数据进行数据信号转换生成第一无线反馈信号；

所述无源设备按所述收发频率，通过所述天线向所述上位系统发送所述第一无线反馈信号，通过所述天线接收从所述上位系统下发的第二无线信号，并将所述第二无线信号传输至所述信号转换模块；

所述信号转换模块对所述第二无线信号进行信号数据转换生成第一信号数据，将所述第一信号数据发送至所述微处理模块；

所述微处理模块接收到从所述信号转换模块发送的所述第一信号数据之后，对所述第一信号数据进行信号数据解析生成第一操作指令；

所述微处理模块通过所述无源设备的通讯接口模块向外接设备发送所述第一操作指令，从所述外接设备获取第一指令反馈数据；

所述微处理模块对所述第一指令反馈数据进行信号数据打包生成第一信号反馈数据，向所述信号转换模块发送所述第一信号反馈数据；

所述信号转换模块对所述第一信号反馈数据进行数据信号转换生成第二无线反馈信号；

所述无源设备按所述收发频率，通过所述天线向所述上位系统发送所述第二无线反馈信号。

2.根据权利要求1所述的无源设备管理方法，其特征在于，所述方法还包括：

当所述储能设备的储存电能小于预置的最小储能阈值时，所述储能设备向所述信号转换模块发送储能不达标信号，对所述微处理模块启动掉电操作。

3.根据权利要求2所述的无源设备管理方法，其特征在于，所述方法还包括：

所述信号转换模块从所述储能设备接收到所述储能不达标信号之后，通过所述功能切换开关将所述信号转换模块的模块功能由所述信号数据转换功能切换至所述信号能量转换功能。

4.根据权利要求1所述的无源设备管理方法，其特征在于，所述无源设备按所述收发频率，通过所述天线向所述上位系统发送所述第一无线反馈信号，通过所述天线接收从所述上位系统下发的第二无线信号，并将所述第二无线信号传输至所述信号转换模块，具体包括：

所述无源设备按所述收发频率，通过所述天线向所述上位系统发送所述第一无线反馈信号；

所述无源设备将所述天线的信号收发状态从发送状态切换至接收状态；

在预定的第一信号间隔时间内，所述无源设备按所述收发频率通过所述天线接收到从所述上位系统下发的所述第二无线信号之后，所述无源设备将所述第二无线信号传输至所述信号转换模块。

5.根据权利要求4所述的无源设备管理方法，其特征在于，所述方法还包括：

在所述第一信号间隔时间内，所述无源设备按所述收发频率未接收到从所述上位系统下发的无线信号时，所述无源设备调用所述储能设备对所述微处理模块启动掉电操作，所述无源设备通过所述功能切换开关将所述信号转换模块的模块功能由所述信号数据转换功能切换至所述信号能量转换功能。

6.根据权利要求4所述的无源设备管理方法，其特征在于，所述方法还包括：

在所述第一信号间隔时间内，所述无源设备按所述收发频率未接收到从所述上位系统下发的无线信号时，所述无源设备调用所述储能设备对所述微处理模块启动掉电操作，所述无源设备调用所述储能设备对自身存储的电能进行放电操作，所述无源设备通过所述功能切换开关将所述信号转换模块的模块功能由所述信号数据转换功能切换至所述信号能量转换功能。

7.根据权利要求1所述的无源设备管理方法，其特征在于，所述微处理模块接收到从所述信号转换模块发送的所述第一信号数据之后，对所述第一信号数据进行信号数据解析生成第一操作指令，具体包括：

所述微处理模块接收到从所述信号转换模块发送的所述第一信号数据之后，对所述第一信号数据进行信号数据解析生成第一临时指令数据；

所述微处理模块对所述第一临时指令数据进行合法指令数据审核操作；

当所述合法指令数据审核操作成功时，所述微处理模块设置所述第一操作指令为所述第一临时指令数据。

8.根据权利要求7所述的无源设备管理方法，其特征在于，所述方法还包括：

当所述合法指令数据审核操作失败时，所述微处理模块设置所述第一指令反馈数据为指令错误信息数据；

所述微处理模块对所述第一指令反馈数据进行信号数据打包生成所述第一信号反馈数据，向所述信号转换模块发送所述第一信号反馈数据；

所述信号转换模块对所述第一信号反馈数据进行数据信号转换生成所述第二无线反馈信号；

所述无源设备按所述收发频率，通过所述天线向所述上位系统发送所述第二无线反馈信号。

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