TWI651621B - 具有可重組模組化感測裝置的感測系統及該感測系統的初始方法 - Google Patents

Abstract

一種可重組模組化感測裝置，特別是應用在一種感測系統中，包括一電力單元、一感測單元、一運算單元。該電力單元提供該可重組模組化感測裝置所需的電力。該感測單元用於擷取至少一環境資訊。該運算單元包括一感測裝置運算程式用於對該環境資訊進行運算並產生一第一結果。及其中各感測單元、該運算單元及該電力單元可組成一或多個模組，且各模組可獨立抽取替換。以及一種應用該可重組模組化感測裝置的感測系統的初始方法。

Description

具有可重組模組化感測裝置的感測系統及該感測系統的初始方法

本發明係關於一種感測系統及該感測系統的初始方法，特別是採用了一可重組模組化感測裝置的感測系統。

習知技術中，感測裝置都是固定的套裝產品，僅能適用於特定的應用。當遇到不同的應用場合，除了使用別的套裝產品外，沒有其他選擇。然而每一個感測裝置中，只有感測元件以及運算程式不相同，其餘大部分的元件都是類似的。例如習知的光感測裝置，就是應用於光的檢測。當使用者想要檢測溫度、濕度及壓力等等環境數值時，只能夠另外添置不同的感測裝置。當使用者需要擷取除了光以外的不同的環境數值時，該習知的光感測裝置完全失去使用價值。進而使該習知的光感測裝置中的電力單元、運算單元等等也都失去使用價值。然而該電力單元、運算單元等等其實是還具有使用價值的。因此增加同一感測裝置的應用場合，而不被侷限於特定應用場合是本發明亟欲解決的問題。

為解決上述習知技術的問題，本發明之一主要目的在於提供一種具有可重組模組化感測裝置的感測系統，該感測系統包括一主機以及 一可重組模組化感測裝置。

該可重組模組化感測裝置包括一電力單元、一感測單元、一運算單元以及一通訊單元。

該電力單元提供該可重組模組化感測裝置所需的電力。該感測單元用於擷取至少一環境資訊。該運算單元包括一感測裝置運算程式用於對該環境資訊進行運算並產生一第一結果。該通訊單元用於傳送該第一結果與一第一訊息至該主機。各感測單元、該運算單元、該通訊單元及該電力單元可組成一或多個模組，且各模組可獨立抽取替換。

各模組具有至少一個連接器，用於電性連接與機械連接另一模組。該些單元係具有至少一識別碼。該第一訊息包含該識別碼。

該主機進一步包括一主機暫存資料表以及一主機資料庫。該主機資料庫，用於儲存對應該識別碼的至少一主機應用程式與至少一感測裝置運算程式。該主機暫存資料表，用於儲存該識別碼在該主機資料庫中的位址。該感測裝置運算程式用於初步運算該些環境資訊，該主機應用程式用於進一步運算該第一結果。

在一較佳實施例中，其中各模組具有至少一個連接器，該可重組模組化感測裝置進一步包括一裝置外殼，其中每個模組都是可透過該連接器插在該裝置外殼中。

為解決上述習知技術的問題，本發明之另一主要目的在於提供一種具有可重組模組化感測裝置的感測系統，該感測系統包括一主機、一可重組模組化感測裝置以及一遠端伺服器。

該可重組模組化感測裝置包括一電力單元、一感測單元、一 運算單元以及一通訊單元。

該電力單元提供該可重組模組化感測裝置所需的電力。該感測單元用於擷取至少一環境資訊。該運算單元包括一感測裝置運算程式用於對該環境資訊進行運算並產生一第一結果。該通訊單元用於傳送該第一結果與一第一訊息至該主機。各感測單元、該運算單元、該通訊單元及該電力單元可組成一或多個模組，且各模組可獨立抽取替換。

各模組具有至少一個連接器，用於電性連接與機械連接另一模組。每個模組可透過該連接器插上相鄰的模組。該些單元係具有至少一識別碼。該第一訊息包含該識別碼。

該主機進一步包括一主機資料庫，用於儲存對應該識別碼的至少一主機應用程式與至少一感測裝置運算程式。一主機暫存資料表，用於儲存該識別碼在該主機資料庫中的位址。該感測裝置運算程式用於初步運算該些環境資訊，該主機應用程式用於進一步運算該第一結果。

該遠端伺服器進一步包括：一識別碼解碼器、一遠端暫存資料表以及一遠端資料庫。

該識別碼解碼器，用於解碼從該主機傳送來的該識別碼。該遠端暫存資料表，用於儲存該識別碼在該主機資料庫中的位址。該遠端資料庫，用於儲存對應該識別碼的至少一主機應用程式與至少一感測裝置運算程式。

在一較佳實施例中，其中各模組具有至少一個連接器，該可重組模組化感測裝置進一步包括一裝置外殼，其中每個模組都是可透過該連接器插在該裝置外殼中。

為解決上述習知技術的問題，本發明之另一主要目的在於提供一種具有可重組模組化感測裝置的感測系統的自動起始及調整方法。在本發明的一實施例中，該方法包括：首先，確認一可重組模組化感測裝置不支援該可重組模組化感測裝置的一感測單元。接著，建立該可重組模組化感測裝置與一主機之間的連接。接著，傳送至少一識別碼至該主機。接著，確認該識別碼存在該主機的一主機暫存資料表之中。接著，從該主機的一主機資料庫下載資料進行更新感測裝置運算程式。接著，確認該主機的一主機應用程式需要更新。接著，從該主機的一主機資料庫讀取資料進行更新一主機應用程式。

在本發明的一實施例中，若確認該主機的一主機應用程式不需要更新，則於該主機上顯示初始方法已完成。

在本發明的一實施例中，若確認該識別碼不存在該主機的一主機暫存資料表之中。接著，確認一遠端伺服器不存在。然後，傳送資料至該主機，該主機會顯示無法支援該可重組模組化感測裝置。

在本發明的一實施例中，若該遠端伺服器存在。接著，由該主機將該識別碼編碼並傳送至該遠端伺服器。接著，藉由該遠端伺服器的一識別碼解碼器對編碼識別碼進行解碼。接著，確認該遠端伺服器的一遠端資料庫支援該識別碼。接著，從該遠端伺服器的該遠端資料庫下載對應該識別碼的感測裝置運算程式與主機應用程式至該主機。最後，更新該可重組模組化感測裝置的感測裝置運算程式與該主機的主機應用程式。

在本發明的一實施例中，若該遠端伺服器的該遠端資料庫不支援該識別碼。接著，傳送資料至該主機，該主機會顯示無法支援該可重 組模組化感測裝置。

相較於習知技術，本發明透過採用一可模組化的感測裝置的感測系統增加了單一感測裝置的應用場合，大幅的提高了單一感測裝置的使用價值。

10、30‧‧‧感測系統

100、200、300‧‧‧可重組模組化感測裝置

110、210、310‧‧‧電力單元

120、220、320‧‧‧感測單元

130、230、330‧‧‧運算單元

152‧‧‧模組外殼

150、250‧‧‧連接器

160、260、360‧‧‧通訊單元

170、370‧‧‧主機

175、375‧‧‧主機資料庫

178、378‧‧‧主機暫存資料表

181、381‧‧‧顯示器

285‧‧‧裝置外殼

287‧‧‧插槽

390‧‧‧遠端伺服器

393‧‧‧識別碼解碼器

395‧‧‧遠端暫存資料表

396‧‧‧遠端資料庫

A-N‧‧‧步驟

第1圖係本發明的第一較佳實施例的感測系統的方塊示意圖。

第2圖係第1圖中的可重組模組化感測裝置的爆炸示意圖

第3圖係第2圖中的可重組模組化感測裝置的組裝完成圖。

第4圖係第1圖之感測系統的主機的方塊示意圖。

第5圖係本發明的第二較佳實施例的可重組模組化感測裝置的爆炸圖。

第6圖係本發明的第三較佳實施例的感測系統的示意圖。

第7圖係第6圖之感測器系統的遠端伺服器的示意圖。

第8圖係第6圖中的感測系統的初始方法流程圖。

請參考第1圖、第2圖、第3圖及第4圖。第1圖係本發明的第一較佳實施例的感測系統10的方塊示意圖。第2圖係第1圖中的可重組模組化感測裝置100的爆炸示意圖。該可重組模組化感測裝置100係可在不同情況下使用，如需要量測酒精濃度、影像以及分貝數等。第3圖係第2圖中的可重組模組化感測裝置100的組裝完成圖。第4圖係第1圖之感測系統10的主機170的方塊示意圖。

在一感測系統10中包括一可重組模組化感測裝置100以及一 主機170。

該可重組模組化感測裝置100包括一電力單元110、一感測單元120、一運算單元130以及一通訊單元160。

該電力單元110用於提供該可重組模組化感測裝置100所需的電力。該感測單元120可以是聲音、溫度、濕度、壓力等不同功能的感測組件，用於擷取至少一環境資訊。該感測單元120係用於感測一種以上環境資訊。該運算單元130內建有感測裝置運算程式用於對該環境資訊進行運算並產生一第一結果。特別地，該些單元各別具有一識別碼，該主機170能夠藉由該識別碼辨識出該單元。該可重組模組化感測裝置100透過該通訊單元160傳送包含該識別碼的一第一訊息以及一第一結果至該主機170。

特別地，其中各感測單元120、該運算單元130、該通訊單元160及該電力單元110可組成一或多個模組，且各模組可獨立抽取替換。各單元係可各自構成單一模組，亦即該電力單元110、各感測單元120、該運算單元130以及該通訊單元160係各自構成一個模組。或者，兩個或兩個以上的單元可組合構成一個模組。例如，對應不同的操作場合，可以使該感測單元120與該運算單元130組成一個模組，該通訊單元160該電力單元110組成一個模組。

各模組具有至少一個連接器150，用於電性連接與機械連接另一模組。每個模組皆包括至少一印刷電路板與一模組外殼152，該模組外殼152在特定位置開孔，以露出連接器150。每個模組之間靠著該連接器150連通。在本較佳實施例中，每個模組較佳係具有兩個連接器150，但不限於此，該些連接器150設置的位置並不限制，該連接器150可以在每個模組的 任何位置提供模組間的連接。其餘實施方式會於後文中詳述。

參考第3圖，該可重組模組化感測裝置100透過該連接器150結合為一體。該電力單元110、該感測單元120、該運算單元130以及該通訊單元160是可以透過該連接器150進行組裝。

該主機170包括一主機資料庫175、一主機暫存資料表178以及一顯示器181。特別地，該主機可為手機、個人電腦或任何移動裝置。該主機170利用該主機暫存資料表178的資訊比對該第一訊息中的該識別碼。該主機暫存資料表178中包含至少一單元的識別碼以及每一識別碼對應該主機資料庫175中的位址。該主機資料庫175用於存放對應該主機暫存資料表178的該識別碼的至少一個主機應用程式與至少一個感測裝置運算程式。另外，該主機資料庫175還儲存曾經使用過的該些單元所對應的主機應用程式與感測裝置運算程式。因此，該主機170可依據接受到的該識別碼，取得主機資料庫175的特定儲存位置，再由主機資料庫175之該特定儲存位置讀取所需的程式。主機應用程式是用於藉由該第一結果運算產生一第二結果。

在本較佳實施例中，當一可重組模組化感測裝置100中沒有適當的感測裝置運算程式時，將該識別碼傳送至一主機170。該主機170比對該識別碼後，判斷該可重組模組化感測裝置100的運算單元130沒有適當的感測裝置運算程式可以運算該識別碼對應的感測單元120所感測的環境資訊，或者在該主機資料庫175中有更新版本的感測裝置運算程式，便從該主機資料庫175中抓取並傳送感測裝置運算程式至該可重組模組化感測裝置100以便計算產生該第一結果。此外，如果該主機170判斷主機應用程式 有毀損、錯誤的情況或者在該主機資料庫175中有更新版本，便從該主機資料庫175讀取並安裝一更新的主機應用程式至該主機170以便藉由該第一結果計算產生該第二結果。

在感測裝置運算程式與主機應用程式皆確認完成後。接著該運算單元130利用該接收的感測裝置運算程式用於對該環境資訊進行運算並產生該第一結果。接著，該可重組模組化感測裝置100藉由通訊單元160傳送之該第一結果至該主機170，該主機170利用主機應用程式對第一結果進行進一步計算產生該第二結果，並輸出於該顯示器181。如同前述，由於記憶體大小的限制，該可重組模組化感測裝置100無法配置大型的運算程式。因此採取在感測裝置運算程式進行初步的數據運算得到該第一結果，並將該第一結果傳送至該主機170，藉由該更新的主機應用程式進行進一步運算產生該第二結果。通常而言，該第一結果僅為初步運算結果，該第二結果為進一步運算結果，甚至可包括圖表等。

參考第5圖，係本發明的第二較佳實施例的可重組模組化感測裝置200的爆炸圖。該可重組模組化感測裝置200進一步有一裝置外殼285，該裝置外殼進一步具有至少一個插槽287。每個模組的連接器250皆設置於每個模組的下方，每個模組用插入的方式藉由該連接器250與該插槽287進行連接。第二較佳實施例與第一較佳實施例的差異在於，增加該裝置外殼285，並且讓每個模組都與該裝置外殼285的插槽287連接而不是模組與模組相互連接。

請參照第6圖與第7圖，第6圖係本發明的第三較佳實施例的感測系統30的示意圖；第7圖係第6圖之感測器系統30的遠端伺服器390的示 意圖。本發明的第三較佳實施例的感測系統30與本發明的第一實施例的感測系統10之間的差異在於增加一遠端伺服器390。

該遠端伺服器390包括一識別碼解碼器393、一遠端暫存資料表395與一遠端資料庫396。因為該遠端資料庫396存放的資料量太大，因此不適合設置於該主機370中，同時可以增加該主機370的運算速度。

在本較佳實施例中，當一可重組模組化感測裝置300中沒有適當的感測裝置運算程式時，將該識別碼傳送至一主機370。該主機370比對該識別碼後，若在該主機370的該主機暫存資料表378中無法找到該識別碼，也就是說，該主機資料庫375並沒有對應該識別碼的感測裝置運算程式以及主機應用程式，便將該識別碼進行編碼後並傳送至該遠端伺服器390。經過該遠端伺服器390利用該識別碼解碼器393對該識別碼解碼後，確認在該遠端資料庫396中有支援該識別碼的主機應用程式與感測裝置運算程式。便直接從該遠端資料庫396抓取並分別傳送感測裝置運算程式與主機應用程式至該可重組模組化感測裝置300以及主機370進行更新作業，或者遠端伺服器390可設置遠端暫存資料表395縮短搜尋的時間，其運作的方法不是直接至該遠端資料庫396直接尋找，而是先在該遠端暫存資料表395中尋找對應該識別碼的感測裝置運算程式與主機應用程式位於該遠端資料庫396中的位置，對於資料量過於龐大的情況，搜尋時間會明顯的縮短。接著，該可重組模組化感測裝置300便可計算產生該第一結果。然後，該主機370便藉由該第一結果計算產生該第二結果。換句話說，受限於該可重組模組化感測裝置300的記憶體空間有限，無法存放大型程式，因此將部分程式存放於該主機370中。也就是說，該感測裝置運算程式用於初步運算該些環境 資訊，再透過該主機應用程式進一步運算該第一結果。

此外，該識別碼解碼器393用於對該主機370傳送的編碼識別碼進行解碼後，該遠端伺服器390尚能判斷該識別碼對應的單元是否為正式授權的版本，當發現非正式授權的版本時，便可中止更新。可以避免一般用戶使用非經授權的單元。接著可以直接到該遠端資料庫396用於存放對應該識別碼的該些主機應用程式與該些感測裝置運算程式。或者使用該遠端暫存資料表395，進一步縮短尋找該些主機應用程式與該些感測裝置運算程式的時間。

參考第8圖，第8圖係第6圖中的感測系統30的初始方法流程圖。在一實施例中，於步驟A中，建立該可重組模組化感測裝置300與該主機370之間的連接。執行步驟B，該可重組模組化感測裝置300傳送至少一識別碼至該主機370。執行步驟C，該主機確認該識別碼是否存在於該主機370的一主機暫存資料表378。

若該識別碼存在於該主機370的一主機暫存資料表378，接著執行步驟D，從該主機370的一主機資料庫375下載資料進行更新感測裝置運算程式。執行步驟E，確認該主機370的一主機應用程式是否需要更新。

若該主機370的主機應用程式需要更新。接著執行步驟F，從該主機370的一主機資料庫375讀取資料進行更新。於步驟G中，結束該初始方法並顯示初始方法已完成於該主機上。

若確認該主機370的一主機應用程式不需要更新，則執行步驟G，亦即結束該初始方法並顯示初始方法已完成於該主機上。

於步驟C中，若該識別碼不存在該主機370的該主機暫存資 料表378中。接著執行步驟H，該主機370確認一遠端伺服器390是否存在。若該遠端伺服器390不存在，接著執行步驟I，傳送資料至該主機370，該主機370會顯示無法支援該可重組模組化感測裝置300。

於步驟H中，若該遠端伺服器390存在，接著執行步驟J，從該主機370將該識別碼編碼後傳送至該遠端伺服器390。執行步驟K，該遠端伺服器390的一識別碼解碼器393對編碼後的該識別碼進行解碼。於步驟L中，確認該遠端伺服器390的一遠端資料庫396是否支援該識別碼。若該遠端資料庫396支援該識別碼，接著執行於步驟M，從該遠端伺服器390的該遠端資料庫396下載對應該識別碼的感測裝置運算程式與主機應用程式至該可重組模組化感測裝置300以及主機370。執行步驟N，更新該可重組模組化感測裝置300的感測裝置運算程式與主機370的主機應用程式，並結束該初始方法。

於步驟L中，若該遠端伺服器390的該遠端資料庫396不支援該識別碼，則執行步驟I，傳送資料至該主機370，該主機370會顯示無法支援該可重組模組化感測裝置300，本初始方法結束。

雖然本發明已以較佳實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明。本發明所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作各種之變更和潤飾。因此，本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

Claims (19)

1. 一種具有可重組模組化感測裝置的感測系統，包括：一主機；一可重組模組化感測裝置包括：一電力單元，提供該可重組模組化感測裝置所需的電力；一感測單元，用於擷取至少一環境資訊；一運算單元，包括一感測裝置運算程式用於對該環境資訊進行運算並產生一第一結果，該主機根據不同的該感測單元傳送該感測裝置運算程式至該運算單元；一通訊單元，用於傳送該第一結果與一第一訊息至該主機；其中各感測單元、該運算單元、該通訊單元及該電力單元可組成一或多個模組，且各模組可獨立抽取替換，各模組具有至少一個連接器，用於電性連接與機械連接另一模組，該些模組的任意兩個均可相互連接。
2. 如申請專利範圍第1項所述之感測系統，其中該些單元係具有至少一識別碼。
3. 如申請專利範圍第2項所述之感測系統，其中該第一訊息包含該識別碼。
4. 如申請專利範圍第3項所述之感測系統，其中該主機進一步包括：一主機資料庫，用於儲存對應該識別碼的至少一主機應用程式與至少一感測裝置運算程式；一主機暫存資料表，用於儲存該識別碼在該主機資料庫中的位址。
5. 如申請專利範圍第4項所述之感測系統，其中該感測裝置運算程式用於初步運算該些環境資訊，該主機應用程式用於進一步運算該第一結果。
6. 如申請專利範圍第1項所述之感測系統，其中各模組具有至少一個連接器，該可重組模組化感測裝置進一步包括一裝置外殼，其中每個模組都是可透過該連接器插在該裝置外殼中。
7. 一種具有可重組模組化感測裝置的感測系統，特別是應用在該系統的自動起始及調整方法，包括：一遠端伺服器；一主機，用於連接該遠端伺服器；一可重組模組化感測裝置，包括：一電力單元，提供該可重組模組化感測裝置所需的電力；一感測單元，用於擷取至少一環境資訊；一運算單元，包括一感測裝置運算程式用於對該環境資訊進行運算並產生一第一結果，該主機或該遠端伺服器根據不同的該感測單元傳送該感測裝置運算程式至該運算單元；及一通訊單元，用於傳送該第一結果與一第一訊息至該主機，其中各感測單元、該運算單元、該通訊單元及該電力單元可組成一或多個模組，且各模組可獨立抽取替換，各模組具有至少一個連接器，用於電性連接與機械連接另一模組，該些模組的任意兩個均可相互連接。
8. 如申請專利範圍第7項所述之感測系統，其中該些單元係具有至少一識別碼。
9. 如申請專利範圍第8項所述之感測系統，其中該第一訊息包含該識別碼。
10. 如申請專利範圍第9項所述之感測系統，其中該主機進一步包括：一主機資料庫，用於儲存對應該識別碼的至少一主機應用程式與至少一感 測裝置運算程式；一主機暫存資料表，用於儲存該識別碼在該主機資料庫中的位址。
11. 如申請專利範圍第10項所述之感測系統，其中該感測裝置運算程式用於初步運算該些環境資訊，該主機應用程式用於進一步運算該第一結果。
12. 如申請專利範圍第9項所述之感測系統，其中該遠端伺服器進一步包括：一識別碼解碼器，用於解碼從該主機傳送來的該識別碼；及一遠端資料庫，用於儲存對應該識別碼的至少一主機應用程式與至少一感測裝置運算程式。
13. 如申請專利範圍第12項所述之感測系統，其中該遠端伺服器進一步包括：一遠端暫存資料表，用於儲存該識別碼在該主機資料庫中的位址。
14. 如申請專利範圍第7項所述之感測系統，其中各模組具有至少一個連接器，該可重組模組化感測裝置進一步包括一裝置外殼，其中每個模組都是可透過該連接器插在該裝置外殼中。
15. 一種具有可重組模組化感測裝置的感測系統的初始方法，包括：確認一可重組模組化感測裝置不支援該可重組模組化感測裝置的一感測單元；建立該可重組模組化感測裝置與一主機之間的連接；從該可重組模組化感測裝置傳送至少一識別碼至該主機；該主機確認該識別碼存在該主機的一主機暫存資料表之中；從該主機的一主機資料庫下載資料進行更新感測裝置運算程式；該主機確認一主機應用程式需要更新；以及該主機從一主機資料庫讀取資料進行更新一主機應用程式； 其中該可重組模組化感測裝置還包括一運算單元、一通訊單元及一電力單元，各感測單元、該運算單元、該通訊單元及該電力單元可組成一或多個模組，且各模組可獨立抽取替換，各模組具有至少一個連接器，用於電性連接與機械連接另一模組，該些模組的任意兩個均可相互連接。
16. 如申請專利範圍第15項所述之初始方法，若確認該主機的一主機應用程式不需要更新，則於該主機上顯示初始已完成。
17. 如申請專利範圍第15項所述之初始方法，若該識別碼不存在該主機的一主機暫存資料表之中，則該方法尚包含以下步驟：確認一遠端伺服器不存在，若不存在，則傳送資料至該主機，使該主機顯示無法支援該可重組模組化感測裝置。
18. 如申請專利範圍第17項所述之初始方法，若該遠端伺服器存在，則該方法尚包含以下步驟：由該主機將該識別碼編碼並傳送至該遠端伺服器；藉由該遠端伺服器的一識別碼解碼器對編碼後的該識別碼進行解碼；確認該遠端伺服器的一遠端資料庫支援該識別碼；從該遠端伺服器的該遠端資料庫下載對應該識別碼的感測裝置運算程式與主機應用程式至該主機；以及更新該可重組模組化感測裝置的感測裝置運算程式與該主機的主機應用程式。
19. 如申請專利範圍第18項所述之初始方法，若該遠端伺服器的該遠端資料庫不支援該識別碼，則傳送資料至該主機，該主機會顯示無法支援該可重組模組化感測裝置。