TWI663855B - 用於無線計量裝置之系統架構 - Google Patents

用於無線計量裝置之系統架構 Download PDF

Info

Publication number
TWI663855B
TWI663855B TW104108520A TW104108520A TWI663855B TW I663855 B TWI663855 B TW I663855B TW 104108520 A TW104108520 A TW 104108520A TW 104108520 A TW104108520 A TW 104108520A TW I663855 B TWI663855 B TW I663855B
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
data
mobile computing
wireless
metering device
computing device
Prior art date
Application number
TW104108520A
Other languages
English (en)
Other versions
TW201541908A (zh
Inventor
約翰 布蘭登 拉弗倫
葛倫 威廉 布魯克斯比
派翠克 杰 畢爾
亞考夫 波利區巧克
史蒂芬 威廉 偉克
Original Assignee
美商奇異電器公司
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 美商奇異電器公司 filed Critical 美商奇異電器公司
Publication of TW201541908A publication Critical patent/TW201541908A/zh
Application granted granted Critical
Publication of TWI663855B publication Critical patent/TWI663855B/zh

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L67/00—Network arrangements or protocols for supporting network services or applications
    • H04L67/01—Protocols
    • H04L67/12—Protocols specially adapted for proprietary or special-purpose networking environments, e.g. medical networks, sensor networks, networks in vehicles or remote metering networks
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F13/00—Interconnection of, or transfer of information or other signals between, memories, input/output devices or central processing units
    • G06F13/38—Information transfer, e.g. on bus
    • G06F13/42—Bus transfer protocol, e.g. handshake; Synchronisation
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B7/00—Radio transmission systems, i.e. using radiation field
    • H04B7/24—Radio transmission systems, i.e. using radiation field for communication between two or more posts
    • H04B7/26—Radio transmission systems, i.e. using radiation field for communication between two or more posts at least one of which is mobile
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W4/00—Services specially adapted for wireless communication networks; Facilities therefor
    • H04W4/80—Services using short range communication, e.g. near-field communication [NFC], radio-frequency identification [RFID] or low energy communication
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F2213/00—Indexing scheme relating to interconnection of, or transfer of information or other signals between, memories, input/output devices or central processing units
    • G06F2213/38—Universal adapter
    • G06F2213/3814—Wireless link with a computer system port

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Medical Informatics (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Computing Systems (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Mobile Radio Communication Systems (AREA)
  • Arrangements For Transmission Of Measured Signals (AREA)
  • Length-Measuring Instruments Using Mechanical Means (AREA)
  • Selective Calling Equipment (AREA)

Abstract

本發明揭示一種系統架構(10)，其提供在一無線計量裝置(20)與一行動計算裝置(40)之間進行無線通信之基於電腦之方法(100、200)，包含發送/接收資料(例如，量測)以及一通用一般資料服務(80)，該服務包含附屬於該等量測之(諸)資料描述符(83)。可經由BLE傳達之該架構(10)及該等方法(100、200)允許在工具(20)與行動計算裝置(40)之間進行統一通信，而不管工具類型、製造商及量測資訊為何。

Description

用於無線計量裝置之系統架構 相關申請案的交叉參考
本申請案主張申請日期為2014年3月17日之美國臨時專利申請案第61/954,182號(代理人案號第274698-1號)之權利，該案之全部內容以引用的方式併入本文中。
本發明大體上係關於計量裝置且更特定言之係關於結合無線計量裝置使用之系統架構及在該系統架構內進行通信之伴隨方法。
雖然當前存在無線計量系統，但當前系統從未提供一種具有此標準及架構中指定之性能之真正統一的解決方案。
據此，需要不斷改良無線計量系統、其通信方法及/或其系統架構。
根據一項實施例，提供一種由一無線計量裝置進行之基於電腦之方法，該無線計量裝置包含經組態以與至少一個行動計算裝置通信之一無線通信介面，該方法包括：從該至少一個行動計算裝置接收一連接請求；將一連接確認發送至該至少一個行動計算裝置；運用裝置資訊服務(DIS)對該至少一個行動計算作出回應；對該至少一個行動計算認可一通用一般資料服務；將一資料描述符發送至該至少一個行動計算裝置，其中該資料描述符附屬於一量測；及使用該通用一般資料服 務，將包括該量測之一資料封包發送至該至少一個行動計算裝置。
根據一項實施例，提供一種由一行動計算裝置進行之基於電腦之方法，該行動計算裝置包含能夠與至少一個無線計量裝置通信之一無線通信介面，該方法包括：將一連接請求發送至該至少一個無線計量裝置；從該至少一個無線計量裝置接收一連接確認；讀取裝置資訊服務；從該至少一個無線計量裝置檢查一般資料服務；從該至少一個無線計量裝置接收該一般資料服務之認可；從至少一個無線計量裝置接收一資料描述符，其中該資料描述符附屬於一量測；經由該一般資料服務接收該量測並解碼及剖析該經接收量測。
從下文詳細描述及圖式，本發明之各種其他特徵及優點將變得顯而易見。
10‧‧‧系統架構/環境
20‧‧‧無線計量裝置/實體計量裝置
30‧‧‧無線通信介面
40‧‧‧行動計算裝置/集線器或收集裝置/集線器及收集裝置/藍芽低耗能技術(BLE)主控器裝置
50‧‧‧記錄計算裝置
52‧‧‧伺服器
70‧‧‧雲端伺服器
72‧‧‧一般檔案共用服務
74‧‧‧生理及環境資料服務
76‧‧‧工具韌體資料庫
80‧‧‧一般資料服務
82‧‧‧資料封包
83‧‧‧資料描述符
84‧‧‧資料識別符(ID)
86‧‧‧資料類型
88‧‧‧Cal(校正)方法
90‧‧‧資料模式
99‧‧‧使用者/現場檢測員
100‧‧‧方法
102‧‧‧步驟
104‧‧‧步驟
106‧‧‧步驟
108‧‧‧步驟
110‧‧‧步驟
112‧‧‧步驟
114‧‧‧步驟
116‧‧‧步驟
200‧‧‧方法
202‧‧‧步驟
204‧‧‧步驟
206‧‧‧步驟
208‧‧‧步驟
210‧‧‧步驟
212‧‧‧步驟
在參考隨附圖式閱讀下文詳細描述時，將更佳地理解本發明之此等及其他特徵、態樣及優點，其中貫穿該等圖式相似字元表示相似部件，其中：圖1為根據本發明之態樣之將系統架構用於無線計量裝置之一例示性環境之一示意圖。
圖2為根據本發明之態樣之在用於無線計量裝置之系統架構中使用之各種類型之資料及檔案服務之一示意圖。
圖3為圖2之一般資料服務之一例示性資料服務設定檔之一示意圖。
圖4為根據本發明之態樣之一無線通信方法之一流程圖。
圖5為根據本發明之態樣之另一無線通信方法之一流程圖。
除非另有定義，否則本文所使用之技術術語及科學術語具有相同於一般技術者對本發明所普遍理解之含義。如本文所使用，術語 「第一」、「第二」及類似者不表示任何次序、數量或重要性，而是用於區分一個元件與另一元件。術語「一」、「一個」及「該」不表示一數量限制，而是表示所提及項目之至少一者之存在，且除非另有說明，否則術語「前」、「後」、「底部」及/或「頂部」僅出於描述方便而使用，且不限於任何一個位置或空間定向。
若揭示範圍，則針對相同組件或性質之所有範圍之端點係包含在內的且可獨立組合(例如，「至多約25重量%」之範圍包含該等端點及「約5重量%至約25重量%」之範圍中之所有中間值等)。結合一數量使用之修飾詞「約」包含所述值且具有由內容脈絡指示之含義(例如，包含與該特定數量之量測相關聯之誤差度)。據此，由術語「約」修飾之值未必僅限於指定的精確值。
本發明之態樣為一種用於對不同計量裝置(諸如量規、感測器或工具)提供服務及性能之系統架構及生態系統。此架構之標準化將允許來自不同製造商之不同工具及量測系統無線地連接至行動或非行動裝置，包含但不限於電話、平板電腦、桌上型電腦、膝上型電腦等。藉由標準化由此共同架構提供之服務，可製作一系統中系統，其中多個計量裝置可使用此等標準化服務之一者將資料無線地傳達至一個中央集線器，包含但不限於一般計量資料服務、一般檔案共用服務、一般生理及環境資料服務及類似者。此等服務可結合多個無線協定來使用，包含但不限於WiFi 802.11變體、藍芽、藍芽低耗能技術(BLE)、802.15.4變體(包含Zigbee及6LoWPAN)及專屬協定。藍芽低耗能技術(BLE)亦稱為藍芽4.0或智慧型藍芽。藍芽(Bluetooth)為藍芽技術聯盟(SIG)之一商標。
本發明之態樣合併來自在2013年10月8日申請、標題為「Methods and Systems for a Universal Wireless Platform for Asset Monitoring(後文為「通用無線平台(Universal Wireless Platform)」)」、共同指派之美國專利第14/048,930號之特徵，該案之全文以引用的方式併入本文中。本文件係關於此一通用無線平台之系統架構且詳述此一通用無線平台之一些不同性能。
此計量系統架構對來自多個裝置之無線計量資料收集提供一經定義標準及協定。無線地連接至來自將非標準或專屬協定固有地用於硬接線連接之多個製造商之多個裝置之能力使經連接裝置能夠形成一網路，該等經連接裝置之各者可將資料提供至中央集線器以便進行先前不可行之進階處理及多變量分析。
本發明可能解決之另一問題為隨裝置複雜性及多樣性增長帶來之軟體開發及維護需求。本發明在經連接裝置周圍產生一抽象概念，使得透過一靈活且可擴展之標準機制報告其資料。駐留於中央/集線器應用內之架構之軟體子組件在將最終資料提交至高級軟體應用之前執行必需程式化及演算法預處理。
由該架構提供之服務(諸如資料收集、檔案共用、空中更新及資料收集模式)允許增加關於資料收集及/或工具軟體或韌體更新之工作流程。其他服務(諸如生理及環境資料服務)允許可能並非該等工具特有之其他功能性，諸如無線信號強度、透過使用蜂鳴器、LED、振動及類似者實現之損失預防。
此架構允許計量裝置與一個中央集線器/網路無線地連接以實現先前在上文章節中所描述之服務-標準服務歸因於經改良工作流程及從來自不同製造商之多個裝置收集資料的能力而實現更高功能性及增大的效率。
此外，該系統架構透過使用空中更新提供關於工具管理及韌體更新之服務。集線器裝置將具有以下能力：偵測當前連接至該裝置之該(等)工具之韌體；搜尋與該(等)工具相容之一整個韌體庫；及必要時將(諸)連接之工具自動更新至該韌體之更新版本；提供一目前完整 的一般生態系統以將工具連接至一資料收集裝置；從該等工具無線地收集資料；及需要時透過使用空中韌體更新來管理及更新該等工具。
此計量系統架構中系統提供多個標準服務，包含一般感測器資料介面，該介面允許來自多個製造商之不同計量裝置使用一單一標準將感測器資料無線地傳達及傳輸至一主控器/集線器裝置(諸如平板電腦或電話)。此外，一檔案共用服務允許其他裝置透過對此架構唯一之一標準發送更大量資料。
在至少一些實施例中，此架構允許中央或主控器/集線器裝置充當計量感測裝置之一非常真實的擴展。此耦合將無法以其他方式使用之計算及記憶體資源提供至該計量感測裝置，且在一些情況下大幅增大該計量感測裝置之速度及/或精度。
在至少一些實施例中，該架構經實施為該計量感測裝置之嵌入式韌體以及主控器/集線器裝置上之軟體應用內之一軟體平台及API內之模組化子組件。此等子組件支援上文所描述之資料及檔案服務以及額外資料服務，從而確保在透過API將最終資料提交至應用軟體之前進行正確交握、傳輸及處理。
此等服務為允許與提供多個功能性之多個裝置互操作之預定義標準-在該等服務之當前實施方案中，針對無線連接使用藍芽低耗能技術而將其等寫碼至一微控制器中。然而，該等服務及標準可適於多個無線協定。
集線器至感測器/工具生態系統亦可包含用於透過經由使用一基於雲端之韌體資料庫之空中更新來更新及管理經連接裝置之一系統。
該架構不包含關於將工具/感測器連接至多個集線器裝置之任何約束，此係因為其他無線服務傳統上無任何約束(此情況之一實例為藍芽配對/接合程序，其中一配對裝置持久地連接至一集線器直至手動解除配對為止)。在此系統中，裝置將能夠連接至多個集線器而不 要求使用者明確地使該裝置與一先前連接之集線器解除配對。
參考圖式，圖1為根據本發明之態樣之通常可將系統架構用於無線計量裝置之一環境之一示意圖。如所展示且如例如在前述相關通用無線平台中所部分論述，環境10包括諸元件，包含但不限於：具有通信介面30之一無線計量裝置20、一行動計算裝置40、一雲端伺服器70、一使用者(或現場檢測員)99、需要量測之一(諸)元件(未展示)及視需要一記錄計算裝置50及/或伺服器52。如所描繪，各種元件彼此進行無線通信。
在其他共同指派、先前申請之文件(包含通用無線平台)中詳細地描述無線通信介面30之細節。
行動計算裝置40在本文亦稱為集線器/收集裝置、集線器及收集裝置、BLE主控器裝置及類似者。
可使用本發明之系統架構之計量裝置20可包括以下裝置之至少一者：一錐度量規、一數位指示器、測徑規、一測微計、一深度量規、一分度器、一數位伏特計及類似者。
參考圖2，一示意圖繪示根據本發明之態樣之各種資料及檔案共用類型服務。如在實例中所展示，系統架構允許與計量裝置(例如，工具)20共用來自一雲端伺服器70之至少三個不同服務(圖1)。雲端伺服器70可包括一般檔案共用服務72、一生理及環境資料服務74、一工具韌體資料庫76及/或一般資料服務80。依此方式，實際上，任何計量裝置20在採用該系統架構時可與其他計量裝置、(諸)遠端接收器及/或(諸)集線器/收集裝置無線地通信。
一般檔案共用服務72可包含用於將檔案從一無線連接之計量裝置20發送至一中央集線器之經定義協定及「交握技術」(圖1)。檔案共用服務72亦可用於將資料檔案從一工具韌體資料庫76無線地發送至計量裝置20以便韌體/軟體更新。
生理及環境資料服務74可包括姿勢辨識及加速計；LED、蜂鳴器及振動資訊；電池及溫度監測資訊；RSSI(接收信號強度指示)(鏈路級評估)；及/或損失預防資訊。
一般資料服務80提供至多個(一或多個)計量裝置之連接以便收集計量資料。資料服務80可包括用於校正之具體資料欄位、資料解封包細節及類似者。資料服務80亦可允許將資料傳送至集線器以便分析或記錄。
透過一般資料服務80提供之服務/性能之一實例為從該集線器無線地請求來自該裝置之資料以及在不同資料收集模式下收集資料的能力。此等模式包含但不限於以下項：1)一「正常」模式，其中一量測歸因於工具端處之一動作而從該感測器/工具無線地發送至該集線器；2)一「查詢」模式，其中該集線器起始請求(諸)經連接裝置將資料無線地發送至該集線器；3)一「叢發」模式，其中一單一資料請求將使能夠進行使用者定義次數之量測並以一使用者定義之取樣速率將該等量測連貫地發送回至該集線器；4)一「串流」模式，其中一單一資料請求將使得能夠進行連續量測並以一使用者定義之取樣速率將該等量測連貫地發送回至該集線器直至一使用者取消該請求為止。
參考圖3，展示圖2之一般資料服務80之一例示性資料服務設定檔80之一示意圖。該通用一般資料服務可包括原始資料(例如，(諸)量測)、或一資料封包82及至少一個其他資料描述符83。資料描述符83附屬於所提供之資料(例如，量測)。
資料封包82表示發送至集線器裝置40之原始資料位元組。資料封包82特性表示由一計量系統進行、待發送至該集線器裝置(例如，BLE主控器裝置)40之一原始量測。此特性之一最大大小可為20位元組(即，如由BLE規範允許之最大特性長度)。該特性組態有Notify(通知)性質，藉此此特性之任何變更觸發對BLE主控器裝置40之一自動 更新。
如所繪示，通用或一般資料服務80可運用複數個資料描述符83或特性剖析所獲得資料。資料描述符83或特性可包含例如關於以下項之特性及資訊：對原始資料如何分組；一旦已分組，則應如何剖析該資料；一旦已剖析，則應如何處理該資料；變更收集量測之方式等。資料描述符83可包括例如一資料封包82、資料ID 84、資料類型86、Cal(或校正)方法88及資料模式90。在一實施例中，資料描述符83可依此處所描述之此具體次序排列。
資料ID 84特性表示任何資料收集軟體應如何對資料封包82特性中之各原始資料位元組分組。資料ID 84特性用於通知BLE主控器裝置40應如何在資料封包82特性中對各資料位元組分組。例如，若在資料封包82特性中發送之原始資料由2個16位元整數組成，則資料ID 84特性將被該主控器用來指示資料封包82之前兩個位元組應分組在一起，或連接成一單一16位元數字。同樣地，資料ID 84將指示第三及第四位元組亦應如何連接成一16位元數字。BLE主控器40將在其透過Notify(通知)性質從資料封包82接收一量測時查看此特性值。此情況之一實例如下：
BLE主控器40接著將輸入的量測解譯為兩個單獨數字：0xF567及0x89ab。應注意，在依此方式並置位元組時，在資料封包陣列中採取最高有效位元組(MSB)次序或Big Endian。資料ID 84特性之最大長度為20位元組，且應經設定以具有Notify(通知)性質及Read(讀取)性質兩者，使得集線器40將自動獲取對此特性之任何更新或變更。應注意，此值應在更新資料封包82特性之前更新以確保恰當地剖析原始資料。
資料類型86表示一旦已根據資料ID 84分組應如何剖析資料。類似於資料ID 84特性，資料類型86特性用於通知BLE主控器40應如何解譯或剖析(諸)經分組資料封包82位元組以產生一量測。資料類型86特性之可能值係固定的且包含以下枚舉選項，諸如NO_DATA、INTEGER(整數)、ASCII、BOOLEAN(布林)、UNSIGNED INTEGER(不帶符號的整數)、FLOAT(浮點)、BCD及類似者。在前述內容中，資料類型86特性將用於指示一旦已藉由資料ID 84分組在一起，則應將資料位元組解譯為帶符號或不帶符號的整數。如所展示，例如，如下：
應注意，在前述實例中，3為整數之枚舉值且2為不帶符號的整數之枚舉值。
資料位元組接著可轉換成2個16位元帶符號及不帶符號的整數。在此實例中，此等數字分別變為-2713及35243。資料類型86特性之最大長度為20位元組且應經設定以具有Notify(通知)性質及Read(讀取)性質兩者。應注意，此值應在更新資料封包82特性(連同資料ID 84)之前更新以確保正確地剖析原始資料。
校正方法88表示一旦已由BLE主控器或集線器裝置40剖析該資料則應如何處理該資料。若需要，則校正方法88用於在解譯資料封包82特性值中將額外資訊提供至BLE主控器40。一般言之，校正方法88特性將僅供要求對BLE主控器(例如，iPad)40進行額外處理之計量裝置20使用以便產生一量測值。例如，由受讓人提供之一數位感知器量規要求產生一校正檔案並將其儲存於(諸)BLE主控器40裝置上以便將原始資料解譯成一單次量測。校正方法88特性具有多個可能枚舉值，舉 例而言諸如，PASS_THROUGH(即，意謂無需處理)、LINEAR、LINEAR_WITH_WRAP、RAW_PHASE、SYNTHESIS及類似者。簡單計量裝置20之最常見值通常將為PASS_THROUGH，BLE主控器40解譯其意謂不要求額外處理且可將經接收資料封包82值直接解譯為量測值。校正方法88特性之最大長度為20個位元組。其應經設定以具有Read(讀取)性質及Notify(通知)性質兩者。
下文所展示之實例繪示可如何組態先前特性(例如，82、84、86、88)之各者以便從(諸)計量裝置20發送一量測。應注意，一些當前計量裝置20當前發送經連接BLE從屬裝置之一ASCII資料串流，且在透過UART接收一量測之後立即將此資料直接複製至資料封包82特性中。
例示性S_Mike Pro量測：+0.46825英寸
應注意，4為資料類型86之ASCII資料之枚舉值且0為校正方法88之PASS_THROUGH之枚舉值。
對於前述實例，資料封包82之長度為8位元組，但資料封包82特性具有一20位元組固定長度。對於上述特性之各者，其餘12個位元組應設定為0。此適用於其中不使用20個位元組之部分之所有案例；其餘位元組應設定為0以防BLE主控器40不正確地進行剖析。
資料模式90特性用於變更收集量測之方式。此使MLE主控器40能夠向一經連接裝置要求或「查詢」一量測(與計量裝置20自身按下 「進行量測」按鈕相反)。查詢(QUERY)模式之一實例將為在BLE主控器40(例如，iPad)上按下一按鈕以無線地進行一量測。資料模式90特性之其他可能選項為按下(PUSH)、串流(STREAM)或叢發(BURST)。按下模式例如可為資料模式90特性之預設值且指定該裝置處於其中在實體計量裝置20上按下一按鈕將發送一單次量測之一裝置。
若資料模式90特性藉由將串流值寫入至該裝置而變更，則量測裝置20將進入如下模式：一單次按鈕按下將雙態切換(開或關)連續資料串流至BLE主控器40，藉此以一固定間隔進行一量測之一模式。
類似地，將資料模式90特性變更至叢發將使該裝置進入如下模式：一單次按鈕按下將致使快速地進行預定義次數之量測並將該等量測發送至BLE主控器40之一模式。此特性之性質應設定為寫入。
通用資料服務80可在發送及接收資料時使用從一個至全部四個之任何數量的資料描述符83。例如，在發送/接收任何及所有量測期間資料描述符83之值可保持恆定。替代地，在發送/接收量測期間資料描述符83之值可變更。類似地，在發送/接收量測期間資料描述符83之值可取決於所使用工具20之類型及/或品牌而變更。
資料服務規範
此處所列為當前在資料服務設定檔中之例示性通用唯一識別符(UUID)及用於不同資料服務特性之枚舉值(例如，82、84、86、88、90)。表1(下文)提供由本申請案使用之特性及UUID之一概要。(表1列出資料服務UUID之特性：0xFFC0)
表2至表4展示針對資料剖析/組態特性之各者所支援之枚舉值。
參考圖4，描繪一例示性通信方法之一流程圖。所展示方法100用於使一集線器或收集裝置40(圖1)與至少一個計量裝置20(圖1)無線地通信。方法100開始於使集線器/收集裝置40與計量裝置20配對，其中在102處，集線器/收集裝置40將一連接請求發送至計量裝置20。在104處，集線器/收集裝置40從計量裝置20接收一連接確認。在106處，集線器/收集裝置40讀取裝置資訊服務(DIS)。在108處，集線器/收集裝置40檢查一般資料服務80(圖3)。視需要，集線器/收集裝置40檢查/證實韌體版本是否為最近、最新版本。若韌體不是最新版本， 則集線器/收集裝置40從工具韌體資料庫76(圖1)或裝置記憶體接收最新韌體版本。在110處，集線器/收集裝置40接收資料服務認可。在112處，集線器/收集裝置40接著從計量裝置20接收附屬於一(諸)量測之至少一個資料描述符(圖3)。在114處，集線器/收集裝置40經由資料服務80(圖2)接收(諸)量測(圖3處之資料封包82)。在116處，集線器/收集裝置40解碼並剖析該(等)所接收量測。DIS之讀取(即，106)可包含從該至少一個無線計量裝置20接收一DIS訊息。
參考圖5，描繪一例示性通信方法之一流程圖。所展示方法200用於使至少一個計量裝置20(圖1)與集線器或收集裝置40(圖1)無線地通信。方法200開始於使集線器/收集裝置40與計量裝置20配對，其中在202處，計量裝置20從集線器/收集裝置40接收一連接請求。在204處，計量裝置20將一連接確認發送至集線器/收集裝置40。在206處，計量裝置20運用裝置資訊服務(DIS)作出回應。在208處，計量裝置20認可一般資料服務80(圖3)。在210處，計量裝置20將附屬於一(/諸)量測之至少一個資料描述符83(參見圖3)發送至集線器/收集裝置40。在212處，計量裝置20經由資料服務80(圖2)發送(諸)量測(圖3處之資料封包82)。步驟206可包含例如計量裝置20將一DIS訊息發送至集線器/收集裝置40。
一般檔案共用資料之實例：
下文描述為用於整合UBLE與一例示性工具之一簡單傳送協定之一實例。即，下文描述可用作如圖2中所描繪之一種類型之一般檔案共用服務72之一項實例。
下文將確定上述需求且概述待用於例如通用藍芽低耗能技術(UBLE)硬體與當前用於例如渦輪葉片間隙量測之例示性工具之間的整合之一檔案傳送協定之一實例。該例示性工具經設計使得在一會期/作業期間記錄之所有量測可輸出至一USB快閃驅動器以傳送至外部 PC。此整合工作之目的為用該例示性工具與行動計算裝置(諸如一IPADTM(IPAD為蘋果公司(Apple Corporation)之一商標)、使用一UBLE平台之應用)之間的一無縫無線傳送取代快閃驅動媒體。輸出至該行動計算裝置之任何資料接著可自動上載至一資料庫伺服器或使用一客製行動計算裝置應用進行分析/歸檔。
下文定義UBLE板與例示性工具之成功整合之需求及準則之實例。
例示性工具必須能夠起始並成功地完成從主程式GUI至一所附接BLE伺服器鑰之一檔案傳送。此包含：檢查所有串列COM埠之UBLE伺服器鑰之存在；確認是否已準備好將一檔案傳送至一所附接BLE主控器裝置(例如，IPADTM)；及最後跨該串列鏈路將二進位資料檔案傳送至該所附接BLE伺服器鑰以上載至該BLE主控器。
IPADTM必須能夠起始並成功地完成從附接至一例示性工具之一BLE從屬裝置之一檔案傳送。此包含：將一請求發送至該BLE從屬裝置以檢查一經附接例示性工具，若回應指示一6點工具已附接且具有用於下載之資料，則該BLE從屬裝置將起始跨串列鏈路下載二進位資料檔案且上傳該檔案至BLE主控器。
本章節定義將用於透過例示性工具與UBLE板之間的一串列鏈路傳達之設定、封包結構及命令。下表定義RS-232/UART串列埠性質：
UBLE與例示性工具之間的串列通信將為非同步通信，此意謂在該兩個裝置之間不存在流程控制且其等能夠僅使用簡單控制機構來回發送資料，從而降低複雜性及額外負擔。資料將依一封包化格式進行傳達。各封包之結構在下文展示為STP封包結構：
位元組描述及定義如下，假定一有效負載大小為80個位元組：位元組1-開始位元組：始終設定為0x01(用於SOH之ASCII碼-標頭開始)。此將指示一封包之開始。
位元組2-大小位元組：位元組之長度為3->(X+2)。最大有效負載大小為80個位元組，因此最大長度為83個位元組(包含運算碼(OPCODE)、檢查和(CHECKSUM)及結束(END)位元組)。最小長度為4個位元組(運算碼、1個資料位元組、檢查和及結束位元組)。
位元組3-運算碼位元組：運算碼位元組定義所傳輸封包之類型。下表定義不同運算碼及其用途/含義。
位元組4-23-有效負載資料：有效負載資料位元組具有一1位元組最小長度及一80位元組最大長度。該有效負載資料位元組將為長度1且所有封包類型具有值0x00，惟具有運算碼STX之封包除外-在該情況下有效負載為從例示性工具傳送至IPADTM之原始二進位檔案。
位元組24-檢查和位元組：檢查和位元組將用於錯誤檢查且將使用以下公式來計算： 檢查和=0xFF-(Σ資料位元組+運算碼)之LSB
例如，若運算碼及有效負載資料由以下位元組組成，則檢查和將如下般計算：01 01 50 01 00 48 65 6C 6C 6F
01+01+50+01+00+48+65+6C+6C+6F=0x247->LSB=0x47
檢查和=0xFF-0x47=0xB8
一封包之檢查和可容易藉由添加所有位元組(包含檢查和)及證實最低有效位元組(LSB)是否為0xFF而予以證實。例如，如下證實上述封包及檢查和：01+01+50+01+00+48+65+6C+6C+6F+B8=2FF->LSB=0xFF
位元組25-結束位元組：始終設定為0x04(用於EOH之ASCII碼-傳輸結束)。此將指示一封包結束。
下文展示針對不同類型之資料傳送請求之例示性通信序列(例示性工具至IPADTM及IPADTM至例示性工具)。
實例：例示性工具將資料檔案發送至IPADTM
例示性工具(詢問)：01 04 05 00 FA 04
UBLE(認可)：01 04 06 00 F9 04
例示性工具(發送資料)：01 17 02 01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 E5 04
UBLE(認可)：01 04 06 00 F9 04
例示性工具(發送資料)：01 17 02 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 65 04
UBLE(認可)：01 04 06 00 F9 04
例示性工具(結束傳輸)：01 04 23 00 DC 04
UBLE(認可)：01 04 06 00 F9 04
實例：IPADTM請求例示性工具發送資料檔案
UBLE(詢問)：01 04 05 00 FA 04
例示性工具(認可)：01 04 06 00 F9 04
例示性工具(發送資料)：01 17 02 01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 E5 04
UBLE(認可)：01 04 06 00 F9 04
例示性工具(發送資料)：01 17 02 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 65 04
UBLE(認可)：01 04 06 00 F9 04
例示性工具(結束傳輸)：01 04 23 00 DC 04
UBLE(認可)：01 04 06 00 F9 04
用於在發送一封包之後接收一ACK/NACK之標準逾時為500ms。若在此時間量內未接收到回應，則兩個裝置應中止當前任務並返回至一閒置狀態。此簡單命令集及封包結構滿足能夠從IPADTM請求資料之需求並且起始從例示性工具進行資料上載。
使得能夠使用此等各種服務之此系統架構最終允許高於僅進行傳統資料登錄之最終分析。在可經由使用此系統架構提供之分析類型之間可為一「套件」，包含趨勢分析；視覺檢測技術；成像(例如，圖片)之使用；及類似者。
根據本發明之另一實施例，一系統架構係使得複數個計量裝置之至少兩者來自一不同製造商。
根據本發明之另一實施例，無線協定可為BLE。
根據一項實施例，提供一種由一無線計量裝置進行之基於電腦之方法，該無線計量裝置包含經組態以與至少一個行動計算裝置通信之一無線通信介面，該方法包括：從該至少一個行動計算電腦裝置接收一連接請求；將一連接確認發送至該至少一個行動計算電腦裝置；運用裝置資訊服務(DIS)對該至少一個行動計算電腦作出回應；對該至少一個行動計算電腦認可一通用一般資料服務；將一資料描述符發送至該至少一個行動計算裝置，其中該資料描述符附屬於一量測；及使用該通用一般資料服務，將包括該量測之一資料封包發送至該至少一個行動計算裝置。
根據一項實施例，提供一種由一行動計算裝置進行之基於電腦之方法，該行動計算裝置包含能夠與至少一個無線計量裝置通信之一無線通信介面，該方法包括：將一連接請求發送至該至少一個無線計量裝置；從該至少一個無線計量裝置接收一連接確認；讀取裝置資訊服務；從該至少一個無線計量裝置檢查一般資料服務；從該至少一個無線計量裝置接收該一般資料服務之認可；從至少一個無線計量裝置接收一資料描述符，其中該資料描述符附屬於一量測；經由該一般資料服務接收該量測並解碼及剖析該經接收量測。
雖然本文已闡釋及/或描述本發明之僅某些態樣，但熟習此項技術者將想出諸多修改及變更。儘管論述個別實施例，但本發明涵蓋所有該等實施例之所有組合。應瞭解，隨附申請專利範圍意欲於涵蓋如 落於本發明之意圖內之所有此等修改及變更。
本發明已關於較佳實施例予以描述，且應認知，除明確所述外之等效物、替代物及修改係可行且在隨附申請專利範圍之範疇內。

Claims (5)

  1. 一種由一無線計量(metrological)裝置進行之基於電腦之方法，該無線計量裝置包含經組態以與至少一個行動計算裝置通信之一無線通信介面，該方法包括：從該至少一個行動計算裝置接收一連接請求；將一連接確認發送至該至少一個行動計算裝置；運用裝置資訊服務(Device Information Service；DIS)對該至少一個行動計算裝置作出回應；對該至少一個行動計算裝置認可(acknowledge)一通用一般資料服務(universal generic data)；將一資料描述符發送至該至少一個行動計算裝置，其中該資料描述符附屬於(affiliated with)一量測；及使用該通用一般資料服務，將包括該量測之一資料封包發送至該至少一個行動計算裝置，其中該無線計量裝置包括一錐度量規(taper gauge)。
  2. 一種由一無線計量裝置進行之基於電腦之方法，該無線計量裝置包含經組態以與至少一個行動計算裝置通信之一無線通信介面，該方法包括：從該至少一個行動計算裝置接收一連接請求；將一連接確認發送至該至少一個行動計算裝置；運用裝置資訊服務(DIS)對該至少一個行動計算裝置作出回應；對該至少一個行動計算裝置認可一通用一般資料服務；將一資料描述符發送至該至少一個行動計算裝置，其中該資料描述符附屬於一量測；及使用該通用一般資料服務，將包括該量測之一資料封包發送至該至少一個行動計算裝置，其中該無線計量裝置包括測徑規(calipers)、一測微計(micrometer)、一深度量規(depth gauge)、一分度器(protractor)及一數位伏特計(digital voltmeter)之一者。
  3. 一種由一行動計算裝置進行之基於電腦之方法，該行動計算裝置包含能夠與至少一無線計量裝置通信之一無線通信介面，該方法包括：將一連接請求發送至該至少一無線計量裝置；自該至少一無線計量裝置接收一連接確認；讀取裝置資訊服務(DIS)；檢查來自該至少一無線計量裝置之一般資料服務；自該至少一無線計量裝置接收該一般資料服務之認可；自該至少一無線計量裝置接收一資料描述符，其中該資料描述符係附屬於一量測；經由該一般資料服務接收該量測；及解碼及剖析(parse)所接收之該量測。
  4. 一種由一行動計算裝置進行之基於電腦之方法，該行動計算裝置包含能夠與至少一無線計量裝置通信之一無線通信介面，該方法包括：將一連接請求發送至該至少一無線計量裝置；自該至少一無線計量裝置接收一連接確認；讀取裝置資訊服務(DIS)；檢查來自該至少一無線計量裝置之一般資料服務；自該至少一無線計量裝置接收該一般資料服務之認可；自該至少一無線計量裝置接收一資料描述符，其中該資料描述符係附屬於一量測；經由該一般資料服務接收該量測；及解碼及剖析所接收之該量測，其中該無線計量裝置包括一錐度量規。
  5. 一種由一行動計算裝置進行之基於電腦之方法，該行動計算裝置包含能夠與至少一無線計量裝置通信之一無線通信介面，該方法包括：將一連接請求發送至該至少一無線計量裝置；自該至少一無線計量裝置接收一連接確認；讀取裝置資訊服務(DIS)；檢查來自該至少一無線計量裝置之一般資料服務；自該至少一無線計量裝置接收該一般資料服務之認可；自該至少一無線計量裝置接收一資料描述符，其中該資料描述符係附屬於一量測；經由該一般資料服務接收該量測；及解碼及剖析所接收之該量測，其中該無線計量裝置包括測徑規、一測微計、一深度量規、一分度器及一數位伏特計之一者。
TW104108520A 2014-03-17 2015-03-17 用於無線計量裝置之系統架構 TWI663855B (zh)

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US201461954182P 2014-03-17 2014-03-17
US61/954,182 2014-03-17
US14/571,973 2014-12-16
US14/571,973 US10193979B2 (en) 2014-03-17 2014-12-16 System architecture for wireless metrological devices

Publications (2)

Publication Number Publication Date
TW201541908A TW201541908A (zh) 2015-11-01
TWI663855B true TWI663855B (zh) 2019-06-21

Family

ID=52633661

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW104108520A TWI663855B (zh) 2014-03-17 2015-03-17 用於無線計量裝置之系統架構

Country Status (8)

Country Link
US (1) US10193979B2 (zh)
EP (1) EP3120254A1 (zh)
JP (1) JP6599349B2 (zh)
CN (1) CN106462532B (zh)
CA (1) CA2942042C (zh)
MX (1) MX2016012012A (zh)
TW (1) TWI663855B (zh)
WO (1) WO2015142477A1 (zh)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9733145B2 (en) * 2014-07-08 2017-08-15 Toyota Motor Engineering & Manufacturing North America, Inc. Apparatus and method of measuring components in a manufacturing process
US9923943B2 (en) * 2015-07-06 2018-03-20 Livio, Inc. Low energy data streaming service
US10686883B2 (en) * 2017-07-07 2020-06-16 Hewlett Packard Enterprise Development Lp Bluetooth low energy devices
JP6633142B2 (ja) * 2018-06-29 2020-01-22 Dmg森精機株式会社 測定装置および測定システム
US11516067B1 (en) * 2021-06-10 2022-11-29 Juniper Networks, Inc. Collecting metric information by sensors based on device characteristic information
US11323305B1 (en) * 2021-06-22 2022-05-03 Juniper Networks, Inc. Early detection of telemetry data streaming interruptions

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20080004904A1 (en) * 2006-06-30 2008-01-03 Tran Bao Q Systems and methods for providing interoperability among healthcare devices
US20080222251A1 (en) * 2007-01-03 2008-09-11 Jayant Parthasarathy Adaptive framework for the flow of medical device data in the personal health space
TW201245906A (en) * 2011-04-06 2012-11-16 Kla Tencor Corp Method and system for providing a quality metric for improved process control

Family Cites Families (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2589807B2 (ja) * 1988-05-20 1997-03-12 日東工器株式会社 携帯型データ送受信装置
DE4447080A1 (de) * 1994-12-29 1996-07-11 Richert Gruppe Gmbh Verfahren und Vorrichtung zur Fertigung von Fenstern, Türen oder dgl. Bauelementen
US6571148B1 (en) 2000-05-03 2003-05-27 The Boeing Company System for automatically certifying the accuracy of a manufacturing machine and associated methods
JP2003272074A (ja) * 2002-03-18 2003-09-26 Seiko Epson Corp 計測データ収集装置
FR2856165B1 (fr) 2003-06-16 2008-07-11 Kbs Dispositif d'acquisition et de surveillance de l'evolution d'une grandeur liee a un produit et systeme de surveillance de produit incorporant un tel dispositif
US7379791B2 (en) 2004-08-03 2008-05-27 Uscl Corporation Integrated metrology systems and information and control apparatus for interaction with integrated metrology systems
JP4302019B2 (ja) * 2004-09-03 2009-07-22 株式会社東京精密 無線接続方法
GB2429291B (en) 2005-08-18 2008-08-20 Taylor Hobson Ltd A metrological apparatus
EP2056480A1 (en) 2007-10-30 2009-05-06 Renishaw plc Wireless communications device and method
JP2010103785A (ja) * 2008-10-24 2010-05-06 Toshiba Corp 機器連携システム、機器連携方法
GB2474893A (en) 2009-10-30 2011-05-04 Taylor Hobson Ltd Surface measurement instrument and method
US8630314B2 (en) 2010-01-11 2014-01-14 Faro Technologies, Inc. Method and apparatus for synchronizing measurements taken by multiple metrology devices
CN102713776B (zh) 2010-01-20 2015-04-22 法罗技术股份有限公司 利用了多总线臂技术的便携式铰接臂坐标测量机
US8670946B2 (en) 2010-09-28 2014-03-11 Landis+Gyr Innovations, Inc. Utility device management
EP2487452B1 (fr) * 2011-02-08 2014-01-08 Tesa Sa Instrument de mesure de dimensions avec interface et interface correspondante
CN202041139U (zh) * 2011-04-14 2011-11-16 桂林广陆数字测控股份有限公司 一种数显卡尺数据接口装置
US9230429B2 (en) 2011-08-15 2016-01-05 Digimarc Corporation A/B/C phase determination and synchrophasor measurement using common electric smart meters and wireless communications
CN202535544U (zh) * 2011-09-01 2012-11-14 上海陆译电子有限公司 一种用于监控系统的手持监控器
US8581743B2 (en) 2011-09-21 2013-11-12 Jetlun Corporation Method and system for automated power meter infrastructure
CN202442659U (zh) * 2012-02-21 2012-09-19 易先江 一种电子数显量具

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20080004904A1 (en) * 2006-06-30 2008-01-03 Tran Bao Q Systems and methods for providing interoperability among healthcare devices
US20080222251A1 (en) * 2007-01-03 2008-09-11 Jayant Parthasarathy Adaptive framework for the flow of medical device data in the personal health space
TW201245906A (en) * 2011-04-06 2012-11-16 Kla Tencor Corp Method and system for providing a quality metric for improved process control

Also Published As

Publication number Publication date
MX2016012012A (es) 2016-12-07
CN106462532A (zh) 2017-02-22
US10193979B2 (en) 2019-01-29
EP3120254A1 (en) 2017-01-25
CA2942042C (en) 2022-07-12
CN106462532B (zh) 2019-11-29
US20160173608A1 (en) 2016-06-16
JP2017519260A (ja) 2017-07-13
JP6599349B2 (ja) 2019-10-30
TW201541908A (zh) 2015-11-01
CA2942042A1 (en) 2015-09-24
WO2015142477A1 (en) 2015-09-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI663855B (zh) 用於無線計量裝置之系統架構
US10516738B2 (en) Sensor lifecycle management system
CN107851085B (zh) 无线连接的实验室
CN109101381A (zh) 配置文件更新方法、系统、电子设备及存储介质
EP3226015A1 (en) Wireless battery management system and method of operating the same
EP3032842B1 (en) Wireless metrology communication
JP2019517172A (ja) Ｎｆｃ対応無線プロセス通信ゲートウェイ
JP5952978B1 (ja) 電子機器の動作環境設定システム、動作環境設定方法および動作環境設定用プログラム
Soon et al. Bluetooth embedded digital ammeter with Android app data logging
CN111263935A (zh) 用于自动化和过程工程的通信系统以及用于这种通信系统的y选择开关单元
TWI691189B (zh) 模組化感測器整合系統
WO2014029241A1 (zh) U盘传感器和检测仪
TWI587159B (zh) Internet of Things Brake Function Description Document System
CN105283822B (zh) 探头通信模块和计算设备
WO2021171644A1 (ja) 通信装置および通信方法
CK et al. Interfacing of 4G LTE with ATSAMD21 Microcontroller for Real Time Monitoring of Industrial Parameters
TWM495043U (zh) 無線基地台及其具有無線基地台之無線通訊系統