FR3041795B1 - METHOD OF ACQUIRING AND STORING MEASUREMENT DATA USED BY AN RFID-TYPE SENSOR, COLLECTION METHOD AND ARCHITECTURE THEREOF - Google Patents
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Abstract
Ce procédé (100) d'acquisition et de stockage de données de mesure est mis en œuvre par un capteur du type RFID, le capteur étant associé à un identifiant programmable comportant une partie statique et une partie dynamique. Le procédé (100) comporte une étape d'acquisition (110) d'au moins une mesure, une étape de formation (120) d'un paquet de mesures comportant l'au moins une mesure, et une étape d'intégration (130) du paquet de mesures dans la partie dynamique de l'identifiant du capteur.This method (100) for acquiring and storing measurement data is implemented by a sensor of the RFID type, the sensor being associated with a programmable identifier comprising a static part and a dynamic part. The method (100) comprises a step of acquiring (110) at least one measurement, a step of forming (120) a measurement packet comprising the at least one measurement, and an integrating step (130). ) of the measurement packet in the dynamic part of the sensor identifier.
Description
Procédé d’acquisition et de stockage de données de mesure mis en œuvre par uncapteur du type RFID, procédé de collecte et architecture associésMethod for acquiring and storing measurement data implemented by an RFID type sensor, collection method and associated architecture
La présente invention concerne un procédé d’acquisition et de stockage dedonnées de mesure mis en œuvre par un capteur du type RFID et plus globalement, unprocédé de collecte des données de mesure acquises et stockées selon ce procédé.The present invention relates to a method of acquisition and storage of measurement data implemented by a sensor of the RFID type and more generally, a method of collecting measurement data acquired and stored according to this method.
De manière connue dans l’état de la technique, le capteur du type RFID (del’anglais « Radio Frequency Identification >>) comprend un marqueur appelé égalementradio-étiquette (ou « RFID tag >> en anglais) et associé à un objet à surveiller, et desmoyens de mesure d’au moins certains paramètres physiques relatifs à cet objet commepar exemple la température ambiante, l’humidité ou encore l’accélération.In a manner known in the state of the art, the sensor RFID type (English "Radio Frequency Identification") includes a marker called equalemen-label (or "RFID tag" in English) and associated with an object to monitor, and measurement means of at least some physical parameters relating to this object such as ambient temperature, humidity or acceleration.
Le capteur se présente généralement sous la forme d’une étiquette autocollantecollée sur l’objet à surveiller ou encore sous la forme d’une puce intégrée dans l’objet àsurveiller. L’objet à surveiller est par exemple une marchandise, un produit ou unorganisme vivant dont la surveillance à travers au moins un paramètre physique mesuréest nécessaire.The sensor is generally in the form of a sticker label stuck on the object to be monitored or in the form of a chip integrated in the object to be monitored. The object to be monitored is for example a commodity, a product or a living organism whose monitoring through at least one measured physical parameter is necessary.
Un tel capteur comporte notamment un module de stockage apte à stocker lesdonnées de mesure acquises par les moyens de mesure et une antenne apte àtransmettre ces données à un interrogateur via des ondes électromagnétiques. L’interrogateur permet alors de collecter les données de mesure stockées dansune pluralité de capteurs et de transmettre ces données dans un centre de traitement viapar exemple une lia ison filaire.Such a sensor comprises in particular a storage module able to store the measurement data acquired by the measuring means and an antenna capable of transmitting these data to an interrogator via electromagnetic waves. The interrogator then makes it possible to collect the measurement data stored in a plurality of sensors and to transmit these data to a processing center such as a wired link.
Une telle architecture de collecte de données de mesure, composée notammentd’un interrogateur et d’une pluralité de capteurs, permet d’assurer des liaisons sans filentre les moyens de mesure et le centre de traitement associé et d’éviter donc l’utilisationde câbles.Such a measurement data collection architecture, composed in particular of an interrogator and a plurality of sensors, makes it possible to ensure wireless links between the measurement means and the associated processing center and thus to avoid the use of cables .
Ceci est particulièrement avantageux pour le domaine spatial. En effet, l’utilisationd’une telle architecture de collecte dans un dispositif spatial tel qu’un lanceur ou unsatellite, permet de minimiser l’utilisation de câbles dans ce dispositif tout en assurant lasurveillance nécessaire des composants de ce dispositif.This is particularly advantageous for the space domain. Indeed, the use of such a collection architecture in a spatial device such as a launcher or unsatellite makes it possible to minimize the use of cables in this device while ensuring the necessary monitoring of the components of this device.
Ainsi, par exemple, dans le cas d’un lanceur, des capteurs du type RFID sontassociés à des différents composants de ce lanceur et permettent de mesurer desparamètres physiques de ces composants comme par exemple la température lors desdifférentes phases d’exploitation du lanceur. Les données de mesure sont stockées dans les capteurs correspondants et sont ensuite transmises à un interrogateur qui lestransmet à son tour vers un centre de traitement. D’autres fonctionnalités de l’interrogateur sont également possibles. Ainsi, parexemple, certains types d’interrogateur permettent de configurer à distance les capteursassociés pour par exemple programmer la cadence de prise de mesures ou encore pourrégler les droits d’accès aux données stockées dans les modules de stockagecorrespondants.Thus, for example, in the case of a launcher, sensors of the RFID type are associated with different components of this launcher and make it possible to measure physical parameters of these components, such as, for example, the temperature during the different operating phases of the launcher. The measurement data are stored in the corresponding sensors and are then transmitted to an interrogator which in turn transmits them to a processing center. Other features of the interrogator are also possible. Thus, for example, certain types of interrogator make it possible to remotely configure the associated sensors, for example to program the measurement rate or else to regulate the access rights to the data stored in the corresponding storage modules.
De manière générale, on distincte trois types de capteur.In general, three types of sensor are distinguished.
Les capteurs, dits actifs, comportent leur propre source d’alimentation internepermettant d’alimenter l’ensemble des composants internes et notamment, l’antenne etles moyens de mesure de ces capteurs.The so-called active sensors have their own internal power source for powering all the internal components and in particular the antenna and the measuring means of these sensors.
Les capteurs, dits passifs, sont dépourvus de source d’alimentation interne et sontalimentés par le champ électromagnétique émis par l’interrogateur lors de lacommunication avec ces capteurs.The sensors, said passive, are devoid of internal power source and are powered by the electromagnetic field emitted by the interrogator during communication with these sensors.
Les capteurs, dits semi-passifs, comportent une source d’alimentation internepermettant d’alimenter au moins certains composants internes comme par exemple lesmoyens de mesure. Les autres composants, comme par exemple l’antenne, sontalimentés par le champ électromagnétique émis par l’interrogateur.The so-called semi-passive sensors have an internal power source that can supply at least some internal components, such as measuring means. The other components, such as the antenna, are powered by the electromagnetic field emitted by the interrogator.
La communication entre l’interrogateur et les capteurs est normalisée selon parexemple la norme ISO 18000-6C également connue sous le nom « EPC Gen2 >>.The communication between the interrogator and the sensors is standardized according to, for example, the ISO 18000-6C standard also known as the "EPC Gen2".
Ainsi, un capteur réalisé selon cette norme comporte un module de stockagedivisé en plusieurs blocs, à savoir les blocs « Reserved >>, « TID >>, « EPC >> et « User >>.Thus, a sensor made according to this standard comprises a storage moduleivelated in several blocks, namely the blocks "Reserved", "TID >>," EPC "and" User ".
Le bloc « Reserved >> sert au stockage des mots de passe utilisés pour verrouillerles accès à l’ensemble des données stockées dans le module de stockage par uninterrogateur non-autorisé.The "Reserved" block is used to store the passwords used to lock access to all the data stored in the storage module by an unauthorized interrogator.
Le bloc « TID >> contient un identifiant unique et propre à chaque composant ducapteur. Cet identifiant est programmé d’usine et non-modifiable.The block "TID" contains a unique identifier specific to each component sensor. This identifier is factory programmed and non-modifiable.
Le bloc « EPC >> contient un identifiant programmable du capteur dont la taillemaximale est par exemple de 496 bits.The "EPC" block contains a programmable identifier of the sensor whose maximum size is for example 496 bits.
Le bloc « User >> est une mémoire utilisateur facultative dont la taille atteint parexemple 8 Ko. Généralement, les données de mesure acquises par le capteur sontstockées dans ce bloc.The "User" block is an optional user memory whose size reaches, for example, 8 KB. Generally, the measurement data acquired by the sensor are stored in this block.
Toute tentative d’accès par un interrogateur aux données de mesure contenuesnotamment dans le bloc « User >> doit être précédée par une identification du capteur enquestion. Cette identification est notamment caractérisée par la transmission, de la partdu capteur, de son identifiant contenu dans le bloc « EPC >>.Any attempt by an interrogator to access the measurement data contained in particular in the "User" block must be preceded by an identification of the inquestion sensor. This identification is characterized in particular by the transmission, from the sensor, of its identifier contained in the "EPC" block.
Pour cela, plusieurs étapes sont nécessaires.For this, several steps are necessary.
En particulier, l’interrogateur envoie d’abord une commande Select, suivie d’unecommande Query. Ces deux commandes servent à paramétrer le canal de transmission.In particular, the interrogator first sends a Select command followed by a Query command. These two commands are used to set the transmission channel.
Si un capteur est présent dans le champ de couverture radioélectrique del’interrogateur et répond aux exigences fixées par les commandes précédentes, il répondalors par un nombre aléatoire nommé RN16à l’interrogateur.If a sensor is present in the radio coverage field of the interrogator and meets the requirements set by the previous commands, it responds by a random number named RN16 to the interrogator.
Puis, l’interrogateur reçoit ce nombre aléatoire et confirme la réception par unaccusé de réception nommé Ack.Then, the interrogator receives this random number and confirms the reception by an acknowledgment named Ack.
Le canal de transmission entre le capteur et l’interrogateur est à présent établi, lecapteur renvoie alors son identifiant contenu dans le bloc « EPC >>.The transmission channel between the sensor and the interrogator is now established, the sensor then returns its identifier contained in the block "EPC".
Lorsque le canal de transmission est établi, l’interrogateur peut accéder aux autresblocs du module de stockage du capteur et notamment au bloc « User >> en envoyant descommandes correspondantes au capteur.When the transmission channel is established, the interrogator can access the other blocks of the sensor storage module and in particular the "User" block by sending corresponding commands to the sensor.
Toutefois, un tel procédé de collecte de données de mesure n’est pascomplètement satisfaisant.However, such a method of collecting measurement data is not completely satisfactory.
En particulier, la cadence de transmission de données de mesures selon ceprocédé de collecte vers l’interrogateur, est relativement lente. Cette cadence n’est alorspas convenable pour des capteurs aptes à acquérir un relativement grand nombre dedonnées de mesures comme par exemple certains capteurs utilisés dans un lanceurspatial.In particular, the rate of transmission of measurement data according to this method of collection to the interrogator, is relatively slow. This rate is then not suitable for sensors capable of acquiring a relatively large number of measurement data, for example certain sensors used in a launcher.
La présente invention a pour but de remédier à cet inconvénient. À cet effet, l’invention a pour objet un procédé d’acquisition et de stockage dedonnées de mesure mis en œuvre par un capteur du type RFID, le capteur comportant unmodule de stockage et étant associé à un identifiant programmable stocké dans lemodule de stockage, l’identifiant comportant une partie statique et une partie dynamique ; le procédé comportant une étape d’acquisition d’au moins une mesure, et étantcaractérisé en ce qu’il comporte en outre les étapes suivantes : - formation d’un paquet de mesures comportant l’au moins une mesure acquiselors de l’étape d’acquisition ; - intégration du paquet de mesures dans la partie dynamique de l’identifiant ducapteur.The present invention aims to overcome this disadvantage. To this end, the subject of the invention is a method for acquiring and storing measurement data implemented by an RFID type sensor, the sensor comprising a storage module and associated with a programmable identifier stored in the storage module, the identifier comprising a static part and a dynamic part; the method comprising a step of acquiring at least one measurement, and being characterized in that it further comprises the following steps: - forming a measurement packet comprising the at least one measurement acquired during step d acquisition; - integration of the measurement package into the dynamic part of the sensor identifier.
Suivant d’autres aspects avantageux de l’invention, le procédé d’acquisition et destockage de données de mesure comprend une ou plusieurs des caractéristiquessuivantes, prise(s) isolément ou suivant toutes les combinaisons techniquementpossibles : - l’étape d’acquisition comprend l’acquisition de N mesures parmi lesquelles unemesure est choisie comme mesure de référence, le paramètre N étant un nombre naturelsupérieur à un ; - l’étape de formation comprend le calcul de N-1 écarts de N-1 mesures par rapportà la mesure de référence, le paquet de mesures comportant la mesure de référence etlesdits écarts ; - chaque étape de formation suivante comprend en outre le calcul de M écartsadditionnels de M mesures additionnelles par rapport à la mesure de référence etl’intégration desdits écarts dans le paquet de mesures, les M mesures additionnelles étantrelatives au paquet de mesures formé lors d’une étape de formation précédente, leparamètre M étant un nombre naturel supérieur ou égal à un et inférieur ou égal à N ; - l’étape de formation comprend en outre le calcul d’un code de contrôle redondantle contenu du paquet de mesures et l’intégration dudit code dans le paquet de mesures ; - le code de contrôle correspond au contrôle de redondance cyclique. L’invention a également pour objet un capteur du type RFID comportant unmodule de stockage et étant associé à un identifiant programmable stocké dans lemodule de stockage, l’identifiant comportant une partie statique et une partie dynamique ; le capteur comportant en outre des moyens de mesure d’au moins une mesure, etétant caractérisé en ce qu’il comporte en outre des moyens de calcul aptes à : - former un paquet de mesures comportant l’au moins une mesure acquise par lesmoyens de mesure ; - intégrer le paquet de mesures dans la partie dynamique de l’identifiant ducapteur.According to other advantageous aspects of the invention, the method for acquiring and disposing of measurement data comprises one or more of the following characteristics, taken separately or according to all the technicallypossible combinations: the acquisition step comprises: acquisition of N measurements among which a measurement is chosen as a reference measurement, the parameter N being a natural number greater than one; the training step comprises calculating N-1 deviations of N-1 measurements from the reference measurement, the measurement packet including the reference measurement and said deviations; each subsequent training step furthermore comprises calculating additional M deviations of M additional measurements with respect to the reference measurement and integrating said deviations in the measurement packet, the additional M measurements that are etablative to the measurement packet formed during a measurement. preceding formation step, the parameter M being a natural number greater than or equal to one and less than or equal to N; the training step further comprises calculating a redundant control code for the content of the measurement packet and integrating said code into the measurement packet; - the control code corresponds to the cyclic redundancy check. The subject of the invention is also an RFID type sensor comprising a storage module and being associated with a programmable identifier stored in the storage module, the identifier comprising a static part and a dynamic part; the sensor further comprising measuring means of at least one measurement, and being characterized in that it further comprises calculation means able to: - form a package of measurements comprising the at least one measurement acquired by the means of measurement; - integrate the measurement package into the dynamic part of the sensor identifier.
Suivant d’autres aspects avantageux de l’invention, le capteur comprend une ouplusieurs des caractéristiques suivantes, prise(s) isolément ou suivant toutes lescombinaisons techniquement possibles : - la partie statique de l’identifiant de ce capteur est stockée dans une mémoiremorte du module de stockage ; - la partie dynamique de l’identifiant du capteur est stockée dans une mémoirevive du module de stockage ; - la mémoire morte du module de stockage comporte en outre un pointeur vers lapartie de la mémoire vive du module de stockage dans laquelle est stockée la partiedynamique de l’identifiant de ce capteur. L’invention a également pour objet un procédé de collecte de données de mesureacquises et stockées dans au moins un capteur du type RFID selon le procédéd’acquisition et de stockage, le procédé de collecte étant mis en oeuvre par un interrogateur du type RFID et comportant une étape d’acquisition de l’identifiant de l’aumoins un capteur ; le procédé étant caractérisé en ce que l’étape d’acquisition de l’identifiantcomporte en outre l’extraction du paquet de mesure de l’identifiant acquis.According to other advantageous aspects of the invention, the sensor comprises one or more of the following characteristics, taken separately or in accordance with all the technically possible combinations: the static part of the identifier of this sensor is stored in a memory module of the module storage; the dynamic part of the identifier of the sensor is stored in a live memory of the storage module; - The read-only memory of the storage module further comprises a pointer to part of the RAM of the storage module in which is stored the dynamic part of the identifier of this sensor. The invention also relates to a method for collecting measured data stored in at least one RFID type sensor according to the acquisition and storage method, the collection method being implemented by an RFID type interrogator and comprising a step of acquiring the identifier of the at least one sensor; the method being characterized in that the acquisition step of the identifiercomporte additionally extraction of the measurement packet of the acquired identifier.
Suivant d’autres aspects avantageux de l’invention, le procédé de collectecomprend une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, prise(s) isolément ou suivanttoutes les combinaisons techniquement possibles : - le procédé comporte en outre les étapes suivantes, réalisées avant l’étaped’acquisition de l’identifiant : - envoi d’une commande destinée à paramétrer le canal de transmissionentre l’interrogateur et l’au moins un capteur ; - réception d’un nombre aléatoire généré par l’au moins un capteur ; et - envoi d’un accusé de réception à l’au moins un capteur. - le procédé comprend en outre une étape d’extraction des données de mesure dupaquet de mesure ; ladite étape étan mise en oeuvre par l’interrogateur ou par un centre de traitementdistant de l’interrogateur. L’invention a également pour objet une architecture de collecte de données demesure comportant au moins un capteur du type RFID et un interrogateur du type RFID ; caractérisée en ce que : - l’au moins un capteur comportant un module de stockage et étant associé à unidentifiant programmable stocké dans le module de stockage, l’identifiant comportant unepartie statique et une partie dynamique ; le capteur comportant en outre des moyens de mesure d’au moins une mesure, etétant caractérisé en ce qu’il comporte en outre des moyens de calcul aptes à : - former un paquet de mesures comportant l’au moins une mesure acquisepar les moyens de mesure ; - intégrer le paquet de mesures dans la partie dynamique de l’identifiant ducapteur ; - l’interrogateur comportant des moyens d’acquisition de l’identifiant de l’au moinsun capteur et des moyens d’extraction du paquet de mesure de l’identifiant acquis.According to other advantageous aspects of the invention, the collection method comprises one or more of the following characteristics, taken separately or in any technically possible combination: the method further comprises the following steps, carried out before the step acquiring the identifier: - sending a command for setting the transmission channel between the interrogator and the at least one sensor; receiving a random number generated by the at least one sensor; and - sending an acknowledgment to the at least one sensor. the method further comprises a step of extracting measurement data from the measurement package; said etan step is performed by the interrogator or by a remote processing center of the interrogator. The invention also relates to a measurement data collection architecture comprising at least one RFID type sensor and an RFID type interrogator; characterized in that: - the at least one sensor comprising a storage module and being associated with a programmable identifier stored in the storage module, the identifier comprising a static part and a dynamic part; the sensor further comprising measuring means of at least one measurement, and being characterized in that it further comprises calculation means capable of: - forming a measurement packet comprising the at least one measurement acquired by the means of measurement; integrating the measurement packet into the dynamic part of the sensor identifier; the interrogator comprising means for acquiring the identifier of the at least one sensor and means for extracting the measurement packet from the acquired identifier.
Les caractéristiques et avantages de l’invention apparaîtront à la lecture de ladescription qui va suivre, donnée uniquement à titre d’exemple non limitatif, et faite enréférence aux dessins annexés, sur lesquels : - la figure 1 est une vue schématique d’une architecture de collecte selonl’invention, l’architecture comportant notamment une pluralité de capteurs ; - la figure 2 est une vue schématique détaillée de l’un des capteurs de la figure 1,le capteur comportant un module de stockage ; - la figure 3 est une vue schématique du module de stockage de la figure 2 ; - la figure 4 est un organigramme d’un procédé d’acquisition et de stockage dedonnées de mesure selon l’invention ; - la figure 5 est une vue schématique de la structure d’une partie dynamique del’identifiant du capteur de la figure 2 ; et - la figure 6 est un organigramme d’un procédé de collecte de données de mesureselon l’invention. L’architecture 10 de collecte de données de mesure de la figure 1 comporte uninterrogateur 12 et une pluralité de capteurs 14A à 14N. L’interrogateur 12 et les capteurs 14A à 14N sont aptes à communiquer entre euxselon la technologie RFID (de l’anglais « Radio Frequency Identification >>) connue en soidans l’état de la technique. La communication est ainsi réalisée sans fil, via des ondesélectromagnétiques.The features and advantages of the invention will become apparent on reading the description which follows, given solely by way of nonlimiting example and with reference to the accompanying drawings, in which: FIG. 1 is a schematic view of an architecture collection device according to the invention, the architecture comprising in particular a plurality of sensors; FIG. 2 is a detailed schematic view of one of the sensors of FIG. 1, the sensor comprising a storage module; FIG. 3 is a schematic view of the storage module of FIG. 2; FIG. 4 is a flowchart of a method for acquiring and storing measurement data according to the invention; FIG. 5 is a schematic view of the structure of a dynamic part of the identifier of the sensor of FIG. 2; and FIG. 6 is a flowchart of a measurement data collection method according to the invention. The measurement data collection architecture 10 of FIG. 1 comprises a interrogator 12 and a plurality of sensors 14A to 14N. The interrogator 12 and the sensors 14A to 14N are able to communicate with each other using the RFID (Radio Frequency Identification) technology known in the state of the art. The communication is thus carried out wirelessly, via electromagnetic waves.
Les capteurs 14A à 14N sont associés respectivement à des objets 16A à 16N etpermettent de surveiller ces objets en prenant des mesures des paramètres physiquesrelatifs à ces objets 16A à 16N.The sensors 14A to 14N are respectively associated with objects 16A to 16N and allow monitoring these objects by taking measurements of the physical parametersrelative to these objects 16A to 16N.
Ainsi, selon un exemple de réalisation, chaque objet 16A à 16N présente uncomposant d’un lanceur spatial tel qu’un calculateur, une chambre de combustion, unréservoir, des vannes, un divergeant, etc.Thus, according to an exemplary embodiment, each object 16A to 16N has a component of a space launcher such as a computer, a combustion chamber, a reservoir, valves, a divergent, etc.
Chaque paramètre physique relatif à ces composants est choisi par exemple dansle groupe comprenant : la température, l’humidité, la vitesse, l’accélération, la pression,etc.Each physical parameter relating to these components is chosen for example from the group comprising: temperature, humidity, speed, acceleration, pressure, etc.
Les capteurs 14A à 14N permettent alors de prendre des mesures de cesparamètres, de générer des données de mesure correspondantes, de stocker cesdonnées et de les transmettre vers l’interrogateur 12. L’interrogateur 12 comporte une antenne 17 définissant un champ de couvertureradioélectrique de l’interrogateur 12 et un module de communication 18.The sensors 14A to 14N then make it possible to take measurements of theseparameters, to generate corresponding measurement data, to store these data and to transmit them to the interrogator 12. The interrogator 12 comprises an antenna 17 defining a radio frequency coverage field of the interrogator 12 and a communication module 18.
En particulier, l’antenne 17 est apte à communiquer avec les capteurs 14A à 14Nse trouvant dans le champ de couverture en envoyant ou en recevant des ondesélectromagnétiques et notamment des ondes radioélectriques, vers ces capteurs ouissues de ces capteurs .In particular, the antenna 17 is able to communicate with the sensors 14A to 14Nse found in the field of coverage by sending or receiving electromagnetic waves and especially radio waves, to these sensors orissues of these sensors.
Le module de communication 18 est apte à générer des données à envoyer versles capteurs 14A à 14N et à recevoir des données envoyées par ces capteurs 14A à 14Nnotamment pour collecter des données de mesure stockées dans ces capteurs.The communication module 18 is able to generate data to be sent to the sensors 14A to 14N and to receive data sent by these sensors 14A to 14Notamment to collect measurement data stored in these sensors.
Le module de communication 18 est apte en outre à transmettre les données demesure collectées vers un centre de traitement 19 via par exemple une liaison filaire. Lecentre de traitement 19 est par exemple un calculateur de commande permettant depiloter le lanceur en fonction des données de mesure collectées.The communication module 18 is also able to transmit the measured data collected to a processing center 19 via for example a wired link. The processing center 19 is for example a control computer for depilating the launcher based on the measurement data collected.
La communication entre les capteurs 14A à 14N et l’interrogateur 12 est parexemple conforme à la norme ISO 18000-6C.The communication between the sensors 14A to 14N and the interrogator 12 is, for example, in accordance with the ISO 18000-6C standard.
Les capteurs 14A à 14N sont sensiblement analogues. Ainsi, seul le capteur 14Asera décrit plus en détail par la suite en référence à la figure 2.The sensors 14A to 14N are substantially similar. Thus, only the 14Asera sensor described in more detail later with reference to FIG.
Ainsi, comme illustré sur cette figure 2, le capteur 14A comporte un marqueur 22,des moyens 24 de mesure et une source 26 d’alimentation interne.Thus, as illustrated in this FIG. 2, the sensor 14A includes a marker 22, measurement means 24 and an internal power source 26.
Les moyens de mesure 24 sont reliés à l’objet 16A à surveiller correspondant etpermettent de mesurer au moins un paramètre physique relatif à cet objet 16A.The measuring means 24 are connected to the corresponding object 16A to monitor and allow to measure at least one physical parameter relating to this object 16A.
Les moyens de mesure 24 sont réalisés selon des technologies connues en soi etprésentent par exemple une résistance mécanique et/ou électrique sensible auxchangements du ou des paramètres physiques correspondants.The measuring means 24 are made according to technologies known per se andpresent, for example, a mechanical and / or electrical resistance sensitive to changes in the corresponding physical parameter or parameters.
Selon l’exemple de réalisation illustré sur la figure 2, les moyens de mesure 24sont alimentés par la source d’alimentation interne 26 qui se présente par exemple sousla forme d’une batterie.According to the exemplary embodiment illustrated in FIG. 2, the measuring means 24 are powered by the internal power supply source 26 which is, for example, in the form of a battery.
Le marqueur 22, connu également sous le terme anglais « tag >>, est une radio-étiquette flexible ou une puce collée ou fixée par tout moyen approprié à l’objet 16A àsurveiller.The marker 22, also known by the term "tag", is a flexible radio-tag or chip glued or fixed by any means appropriate to the object 16A to be monitored.
Le marqueur 22 comporte une antenne 30, un module de stockage 32 et unmicroprocesseur 34. L’antenne 30 permet de communiquer avec l’interrogateur 12 et plusparticulièrement avec l’antenne 17 de l’interrogateur 12 via des ondesélectromagnétiques.The marker 22 comprises an antenna 30, a storage module 32 and a microprocessor 34. The antenna 30 makes it possible to communicate with the interrogator 12 and more particularly with the antenna 17 of the interrogator 12 via electromagnetic waves.
Le module de stockage 32 est apte à stocker des données numériques relativesau fonctionnement du capteur 14A et notamment, des données de mesure correspondantaux mesures prises par les moyens de mesure 24. La structure du module de stockage32 sera expliquée plus en détail par la suite.The storage module 32 is capable of storing digital data relating to the operation of the sensor 14A and in particular measuring data corresponding to measurements taken by the measuring means 24. The structure of the storage module32 will be explained in more detail below.
Le microprocesseur 34 est apte à piloter le fonctionnement du capteur 14A.Notamment, le microprocesseur 34 est apte à commander la prise de mesures par lesmoyens de mesure 24 selon un planning programmé.The microprocessor 34 is able to control the operation of the sensor 14A. In particular, the microprocessor 34 is able to control the taking of measurements by the measuring means 24 according to a programmed schedule.
Selon l’exemple de réalisation illustré, l’ensemble des composants du marqueur 22est alimenté par la source d’alimentation interne 26. Il s’agit donc d’un capteur actif. D’autres exemples de réalisation du capteur 14A sont également possibles. Ainsi,selon un exemple de réalisation, au moins certains composants du marqueur 22 commepar exemple l’antenne 30, sont alimentés uniquement lors de la communication avecl’interrogateur 12 par l’énergie contenue dans les ondes électromagnétiques. Il s’agit doncd’un capteur semi-passif.According to the exemplary embodiment illustrated, all the components of the marker 22 is powered by the internal power source 26. It is therefore an active sensor. Other exemplary embodiments of the sensor 14A are also possible. Thus, according to an exemplary embodiment, at least some components of the marker 22, for example the antenna 30, are powered only during the communication with the interrogator 12 by the energy contained in the electromagnetic waves. It is therefore a semi-passive sensor.
Selon encore un exemple de réalisation, l’ensemble de composants du marqueur22 ainsi que les moyens de prise de mesure 24 sont alimentés uniquement lors de lacommunication avec l’interrogateur 12 par l’énergie contenue dans les ondesélectromagnétiques. Il s’agit donc d’un capteur passif.According to another embodiment, the set of components of the marker 22 and the measurement taking means 24 are fed only during communication with the interrogator 12 by the energy contained in the electromagnetic waves. It is therefore a passive sensor.
La structure du module de stockage 32 est illustrée plus en détail sur la figure 3.The structure of the storage module 32 is illustrated in more detail in FIG.
En référence à cette figure, le module de stockage 32 comporte une mémoiremorte 40 et une mémoire vive 41.With reference to this figure, the storage module 32 comprises a memory memory 40 and a random access memory 41.
La mémoire morte 40 est par exemple du type EEPROM (« Electrically-ErasableProgrammable Read-Only Memory >> en anglais ou « mémoire morte effaçableélectriquement et programmable >> en français). Les données stockées dans cettemémoire 40 ne sont donc pas perdues lorsque le module de stockage 32 n’est pasalimenté.The read-only memory 40 is for example of the EEPROM type (Electrically-ErasableProgrammable Read-Only Memory in English or "electrically erasable and programmable read-only memory" in French). The data stored in this memory 40 is thus not lost when the storage module 32 is not powered.
La mémoire vive 41, appelée également mémoire système >> est du type RAM(« Random Access Memory >> en anglais ou « mémoire à accès direct >> en français). Lamémoire vive 41 permet de stocker des données uniquement lorsque le module destockage 32 est alimenté.The RAM 41, also called system memory >> is of the RAM type ("Random Access Memory" in English or "direct access memory" in French). The hard disk memory 41 makes it possible to store data only when the destocking module 32 is powered.
La mémoire vive 41 assure notamment l’échange des données entre les différentscomposants du capteur 14A.The RAM 41 ensures in particular the exchange of data between the different components of the sensor 14A.
De manière connue en soi, la vitesse d’écriture et de lecture des donnéescontenues dans la mémoire vive 41 est plus élevée, par exemple au moins de 25, que lavitesse d’écriture et de lecture des données contenues dans la mémoire morte 40.In a manner known per se, the speed of writing and reading the data contained in the random access memory 41 is higher, for example at least 25, than the speed of writing and reading the data contained in the read-only memory 40.
Par ailleurs, l’écriture/lecture dans la mémoire vive est plus avantageux de pointde vue de consommation énergétique.Moreover, the writing / reading in the RAM is more advantageous from the point of view of energy consumption.
La mémoire (vive et morte) du module de stockage 32 est distribuée entredifférents blocs. Ainsi, l’ensemble des données contenues dans le module de stockage 32est distribué entre ces blocs ce qui permet notamment de piloter les droits d’accès à cesdonnées en fonction de leur importance pour le fonctionnement du capteur 14A.The memory (alive and dead) of the storage module 32 is distributed among different blocks. Thus, all the data contained in the storage module 32 is distributed between these blocks, which in particular makes it possible to control the access rights to these data according to their importance for the operation of the sensor 14A.
Dans l’exemple illustré sur la figure 3, la mémoire du module de stockage 32 estdistribuée entre quatre blocs qui sont désignés par les références 45 à 48.In the example illustrated in FIG. 3, the memory of the storage module 32 is distributed between four blocks which are designated by the references 45 to 48.
Le bloc 45 correspond à une mémoire réservée pour le stockage des mots depasse utilisés pour verrouiller les accès à l’ensemble des données stockées dans lemodule de stockage 32. Un tel bloc est connu sous le terme « Reserved >> en anglais.Block 45 corresponds to a memory reserved for the storage of overwords used to lock access to all the data stored in the storage module 32. Such a block is known by the term "Reserved" in English.
Le bloc 46 contient un identifiant unique et propre à chaque composant du capteur14A. Les données stockées dans ce bloc sont programmées d’usine et ne sont pasmodifiables. Un tel bloc est connu sous le terme « TID >>.Block 46 contains a unique identifier specific to each component of sensor 14A. The data stored in this block is programmed at the factory and can not be changed. Such a block is known as the "TID".
Le bloc 47 est apte à stocker un identifiant programmable du capteur 14A expliquéplus en détail par la suite. La taille de ce bloc est égale par exemple à 496 bits. Un tel blocest connu sous le terme « EPC >>.Block 47 is able to store a programmable identifier of the sensor 14A explained in greater detail later. The size of this block is equal for example to 496 bits. Such a block is known as the "EPC".
Finalement, le bloc 48 est apte à stocker des données dites « utilisateur >>, c’est-à-dire, des données dépendant de la fonction du capteur 14A, comme par exemple lesdonnées de mesure. La taille de ce bloc est égale par exemple à 8Ko. Un tel bloc estconnu sous le terme « User >> en anglais. Ce bloc est optionnel.Finally, the block 48 is able to store so-called "user" data, that is, data dependent on the function of the sensor 14A, such as the measurement data. The size of this block is equal to 8Ko for example. Such a block is known as "User" in English. This block is optional.
Les blocs 45 à 48 utilisent la mémoire morte 40 pour stocker les donnéescorrespondantes.Blocks 45 to 48 use ROM 40 to store the corresponding data.
Selon l’invention, le bloc 47 permettant de stocker l’identifiant programmable ducapteur 14A, permet en outre de stocker un pointeur 50 vers une extension 52 de ce blocdans la mémoire vive 41.According to the invention, the block 47 for storing the programmable identifier of the sensor 14A furthermore makes it possible to store a pointer 50 to an extension 52 of this block in the random access memory 41.
Le pointeur 50 permet en particulier d’étendre le bloc 41 par l’extension 52 dans lamémoire vive 41. L’identifiant programmable du capteur 14A comporte une partie statique et unepartie dynamique.The pointer 50 makes it possible in particular to extend the block 41 by the extension 52 in the live memory 41. The programmable identifier of the sensor 14A comprises a static part and a dynamic part.
La partie statique correspond à un identifiant statique du capteur 14A. Cetidentifiant est par exemple unique parmi les capteurs 14A à 14N et permet de distinguerle capteur 14A de façon unique et certaine parmi ces capteurs par l’interrogateur 12.The static part corresponds to a static identifier of the sensor 14A. This identifier is for example unique among the sensors 14A to 14N and makes it possible to distinguish the sensor 14A in a unique way and certain among these sensors by the interrogator 12.
La partie statique de l’identifiant est stockée directement dans le bloc 47, c’est-à-dire, dans la mémoire morte 40.The static part of the identifier is stored directly in the block 47, that is to say, in the read-only memory 40.
La parie dynamique de l’identifiant est stockée dans l’extension 52, c’est-à-dire,dans la mémoire vive 41.The dynamic bet of the identifier is stored in the extension 52, that is to say, in the random access memory 41.
La partie dynamique de l’identifiant est modifiable par le microprocesseur 34 selonun procédé 100 d’acquisition et de stockage de données de mesure décrit par la suite enréférence à la figure 4 illustrant un organigramme de ses étapes.The dynamic part of the identifier is modifiable by the microprocessor 34 according to a measurement data acquisition and storage method 100 described hereinafter with reference to FIG. 4 illustrating a flowchart of its steps.
Initialement, la cadence de prise des mesures d’au moins un paramètre physiquerelatif à l’objet 16A est déterminée. Les étapes du procédé d’acquisition et de stockage100 décrites par la suite sont alors itérées selon la cadence déterminée.Initially, the rate of taking measurements of at least one physicelative parameter to the object 16A is determined. The steps of the acquisition and storage method 100 described hereinafter are then iterated according to the determined rate.
Lors d’une étape 110 initiale du procédé d’acquisition et de stockage 100, lemicroprocesseur 34 commande la prise d’une pluralité de mesures, par les moyens demesure 24.During an initial step 110 of the acquisition and storage method 100, the microprocessor 34 controls the taking of a plurality of measurements, by means of measurement 24.
En particulier, cette étape comprend l’acquisition de N mesures où le paramètre Nest un nombre naturel supérieur à 1 et égal par exemple à 7.In particular, this step includes the acquisition of N measurements where the Nest parameter a natural number greater than 1 and equal for example to 7.
Parmi ces mesures acquises, une mesure est choisie comme mesure deréférence. Par exemple, la première mesure prise est choisie comme mesure deréférence.Among these acquired measures, a measure is chosen as a reference measure. For example, the first measurement taken is chosen as the reference measure.
Lors d’une étape 120 suivante, le microprocesseur 34 forme un paquet demesures P dans la mémoire vive 41 qui comprend en particulier la mesure de référence etun numéro du paquet.In a next step 120, the microprocessor 34 forms a packet of measurements P in the RAM 41 which comprises in particular the reference measurement and a number of the packet.
La mesure de référence est stockée par exemple sur 16 bits.The reference measurement is stored for example on 16 bits.
Le numéro du paquet correspond par exemple au nombre d’itérations du procédé100 effectuées précédemment.The number of the packet corresponds for example to the number of iterations of the method100 carried out previously.
Lors de la même étape 120, le microprocesseur 34 calcule N-1 écarts de N-1mesures autres que la mesure de référence, par rapport à la mesure de référence. Ilintègre alors ces écarts dans le paquet de mesures P.During the same step 120, the microprocessor 34 calculates N-1 deviations of N-1 measurements other than the reference measurement, with respect to the reference measurement. It then integrates these deviations into the P measurement package.
Lorsque le paramètre N est égal à 7, les six écarts calculés sont par exemplestockés sur 8 bits.When the parameter N is equal to 7, the six calculated differences are, for example, stored on 8 bits.
Lors de la même étape 120, le microprocesseur 34 calcule M écarts additionnelsde /Wmesures additionnelles par rapport à la mesure de référence, où le paramètre M estun nombre naturel supérieur ou égal à 1 et inférieur ou égal à N.During the same step 120, the microprocessor 34 calculates M additional deviations of / additional measurements with respect to the reference measurement, where the parameter M is a natural number greater than or equal to 1 and less than or equal to N.
Le paramètre M est par exemple égal à 4.The parameter M is for example equal to 4.
Les M mesures additionnelles sont relatives au paquet de mesures P formé lorsd’une étape 120 de formation précédente. Autrement dit, les M mesures additionnellescorrespondent à des mesures acquises dans l’étape 110 par les moyens de mesure 24lors d’une précédente itération du procédé 100.The M additional measurements relate to the packet of measurements P formed during a previous training step 120. In other words, the M additional measurementscorrespond to measurements acquired in step 110 by the measuring means 24 during a previous iteration of the method 100.
Les M écarts additionnels sont intégrés dans le paquet de mesures P.The additional M deviations are integrated in the P measurements package.
Lorsque le paramètre M est égal à 4, les quatre écarts calculés sont par exemplestockés sur 8 bits.When the parameter M is equal to 4, the four calculated differences are, for example, stored on 8 bits.
Lors de la même étape 120, le microprocesseur 34 calcule un code de contrôle deredondance cyclique du contenu du paquet de mesures P et intègre ce code dans lepaquet de mesures P. Ce code est par exemple calculé selon la technologie connue sousle nom CRC (« Cyclic Redundancy Check >> en anglais).In the same step 120, the microprocessor 34 calculates a cyclic redundancy check code of the contents of the measurement packet P and integrates this code into the measurement package P. This code is for example calculated according to the technology known under the name CRC ("Cyclic Redundancy Check >>).
En option, le paquet de mesures P est ensuite compressé selon des technologiesconnues en soi.Optionally, the measurement package P is then compressed according to technologies known per se.
Lors d’une étape 130 finale, le microprocesseur 34 modifie la partie dynamique del’identifiant du capteur 14A en y intégrant le paquet de mesures P formé lors del’étape 120.During a final step 130, the microprocessor 34 modifies the dynamic part of the identifier of the sensor 14A by integrating therein the measurement packet P formed in step 120.
Le paquet de mesures P est ainsi stocké dans l’extension 52 du bloc 47, c’est-à-dire, dans la mémoire vive 41.The measurement packet P is thus stored in the extension 52 of the block 47, that is to say, in the random access memory 41.
La figure 5 illustre la structure du paquet de mesures P formé lors du procédéd’acquisition et de stockage 100.FIG. 5 illustrates the structure of the measurement packet P formed during the acquisition and storage process 100.
Ainsi, en référence à cette figure, le paquet de mesures P comporte un champ Nbcorrespondant au numéro du paquet, un champ MR correspondant à la mesure deréférence, des champs e? à e6 correspondant aux six écarts par rapport à la mesure deréférence, des champs e.? à e.4 correspondant aux quatre écarts additionnels et un champCRC correspondant au code de contrôle de redondance cyclique.Thus, with reference to this figure, the packet of measurements P has a field Nb corresponding to the number of the packet, a field MR corresponding to the measurement of reference, fields e? at e6 corresponding to the six deviations from the reference measurement, fields e. at e.4 corresponding to the four additional deviations and a CRC field corresponding to the cyclic redundancy check code.
Un procédé 200 de collecte de données de mesure mis en oeuvre parl’architecture de collecte 10 sera désormais expliqué en référence à la figure 6 illustrantun organigramme de ses étapes.A method 200 for collecting measurement data implemented by the collection architecture 10 will now be explained with reference to FIG. 6 illustrating a flowchart of its steps.
Initialement, l’un des capteurs 14A à 14N, par exemple le capteur 14A, se trouvedans le champ de couverture de l’interrogateur 12.Initially, one of the sensors 14A to 14N, for example the sensor 14A, is in the field of coverage of the interrogator 12.
Les données de mesure sont acquises et stockées dans le module de stockage 32du capteur 14A selon le procédé d’acquisition et de stockage 100 décrit précédemment.The measurement data are acquired and stored in the storage module 32 of the sensor 14A according to the acquisition and storage method 100 described above.
En particulier, selon le procédé 100, les données de mesure sont intégrées dansle paquet de mesures P qui est à son tour intégré dans la partie dynamique de l’identifiantdu capteur 14.In particular, according to method 100, the measurement data is integrated in the measurement packet P which is in turn integrated in the dynamic part of the sensor identifier 14.
Lors d’une étape initiale 210 du procédé de collecte 200, l’interrogateur 12 envoiedans son champ de couverture une commande Select, suivie d’une commande Query.Ces deux commandes servent à paramétrer le canal de transmission.During an initial step 210 of the collection method 200, the interrogator 12 sends in its coverage field a Select command, followed by a Query command. These two commands are used to set the transmission channel.
Lors d’une étape 220 suivante, si le capteur 14A répond aux exigences fixées parles commandes précédentes, il répond par un nombre aléatoire nommé RN16 àl’interrogateur 12.In a next step 220, if the sensor 14A meets the requirements set by the preceding commands, it responds with a random number named RN16 to the interrogator 12.
Lors d’une étape 230 suivante, l’interrogateur 12 reçoit ce nombre aléatoire etconfirme la réception par un accusé de réception nommé Ack.In a next step 230, the interrogator 12 receives this random number andconfirms the reception by an acknowledgment Ack.
Le canal de transmission entre le capteur 14A et l’interrogateur 12 est alors établi.The transmission channel between the sensor 14A and the interrogator 12 is then established.
Lors d’une étape 240 suivante, le capteur 14A envoie son identifiantprogrammable contenu dans le bloc 47 à l’interrogateur 12.In a next step 240, the sensor 14A sends its programmable identifier contained in the block 47 to the interrogator 12.
Lors d’une étape 250 suivante, l’interrogateur 12 reçoit l’identifiant du capteur 14Aet extrait de cet identifiant la partie statique et la partie dynamique.During a next step 250, the interrogator 12 receives the identifier of the sensor 14Aet extracted from this identifier the static part and the dynamic part.
Puis, l’interrogateur 12 identifie le capteur 14A de façon unique entre les capteurs14A à 14N en utilisant la partie statique.Then, the interrogator 12 identifies the sensor 14A uniquely between the sensors 14A through 14N using the static portion.
Puis, l’interrogateur 12 extrait le paquet de mesures de la partie dynamique del’identifiant.Then, the interrogator 12 extracts the measurement packet from the dynamic part of the identifier.
Selon une variante de réalisation, l’interrogateur 12 détermine l’intégrité du paquetde mesures P reçu en analysant le code CRC contenu dans ce paquet.According to an alternative embodiment, the interrogator 12 determines the integrity of the packet of measurements P received by analyzing the CRC code contained in this packet.
Si le code CRC n’est pas vérifié, l’interrogateur 12 réinitialise le canal detransmission et reçoit à nouveau l’identifiant du capteur 14A pour en extraire à nouveau lepaquet.If the CRC code is not verified, the interrogator 12 resets the transmission channel and receives again the identifier of the sensor 14A to retrieve the package again.
Si le code CRC est vérifié, l’interrogateur 12 transmet le numéro du paquet, lamesure de référence, les écarts et les écarts additionnels au centre de traitement 19.If the CRC code is verified, the interrogator 12 transmits the packet number, reference blade, the deviations and the additional deviations to the processing center 19.
Le centre de traitement 19 analyse ces mesures en fonction notamment dunuméro du paquet ce qui permet de rétablir la chronologie de prise des mesurescorrespondantes.The processing center 19 analyzes these measurements in particular according to the number of the packet, which makes it possible to restore the chronology of taking the corresponding measures.
Selon une autre variante de réalisation, l’interrogateur 12 transmet directement lepaquet de mesures P au centre de traitement 19 qui analyse notamment son intégrité.According to another variant embodiment, the interrogator 12 directly transmits the measurement package P to the processing center 19 which analyzes in particular its integrity.
Lors d’une étape 260 optionnelle, l’interrogateur 12 continue la communicationavec le capteur 14A pour par exemple programmer ce capteur 14A ou extraire desdonnées contenues dans le bloc 48.During an optional step 260, the interrogator 12 continues the communication with the sensor 14A to, for example, program this sensor 14A or extract data contained in the block 48.
Le procédé de collecte 200 est mis en oeuvre de manière analogue lorsqueplusieurs capteurs 14A à 14N se trouvent dans le champ de couverture de l’interrogateur12. Dans ce cas, l’interrogateur 12 communique en parallèle avec ces capteurs.The collection method 200 is similarly implemented whena plurality of sensors 14A-14N are in the interrogator's field of coverage12. In this case, the interrogator 12 communicates in parallel with these sensors.
On conçoit alors que l’invention présente un certain nombre d’avantages.It is conceivable that the invention has a number of advantages.
En particulier, l’invention permet d’accélérer considérablement la collecte desdonnées de mesure.In particular, the invention makes it possible to considerably accelerate the collection of measurement data.
En effet, les données de mesure sont transmises directement avec l’identifiant ducapteur ce qui permet d’éviter l’envoi d’une commande expresse demandant ces donnéeset de réduire donc le nombre d’échanges entre l’interrogateur et le capteur.In fact, the measurement data are transmitted directly with the sensor identifier, which makes it possible to avoid the sending of an express command requesting these data and thus to reduce the number of exchanges between the interrogator and the sensor.
Les données de mesure selon l’invention sont stockées dans la mémoire vive ducapteur ce qui permet d’augmenter la vitesse de leur écriture ou lecture par les différentscomposants du capteur.The measurement data according to the invention are stored in the sensor random access memory, which makes it possible to increase the speed of their writing or reading by the different components of the sensor.
En outre, l’intégrité du paquet de mesures reçu est vérifiée avec le code CRC cequi augmente la robustesse de l’architecture de collecte.In addition, the integrity of the received measurement packet is verified with the CRC code which increases the robustness of the collection architecture.
Finalement, lorsque le nombre de capteurs dans le champ de couverture del’interrogateur n’est très élevé (par exemple, 10 capteurs), il arrive fréquemment quel’identifiant soit transmis plusieurs fois par session. Ceci contribue alors à la redondance des données de mesure qui peut être réalisée lors de l’analyse de ces données par lecentre de traitement.Finally, when the number of sensors in the field of coverage of the interrogator is very high (for example, 10 sensors), it frequently happens that the identifier is transmitted several times per session. This then contributes to the redundancy of the measurement data that can be achieved during the analysis of these data by the processing center.
Bien entendu, d’autres exemples de réalisation sont également possibles.Notamment, l’invention est applicable, outre le domaine spatial, dans nombreux domainestechniques.Of course, other exemplary embodiments are also possible. In particular, the invention is applicable, in addition to the space domain, in many technical domains.
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