TWI682252B

TWI682252B - 具備無線路由功能的嵌入式裝置

Info

Publication number: TWI682252B
Application number: TW106136911A
Authority: TW
Inventors: 張曜涵; 徐暐
Original assignee: 新代科技股份有限公司
Priority date: 2017-10-26
Filing date: 2017-10-26
Publication date: 2020-01-11
Also published as: CN109474533B; CN109474533A; TW201917502A

Abstract

一種具備無線路由功能的嵌入式裝置，用於與多個設備彼此通訊。嵌入式裝置包括無線通訊模組以及嵌入式控制模組，其中嵌入式控制模組分別與無線通訊模組及複數個設備以無線通訊方式連接，且嵌入式控制模組用以收集多個相同或是不同的設備數據，將相同或是不同格式的設備數據整合成統一格式予以輸出至外部裝置。使用者運用本發明提及的一個嵌入式裝置可以取代傳統上的兩個裝置，可節省成本，並解決工廠內有限配置的問題。

Description

具備無線路由功能的嵌入式裝置

本發明有關於一種嵌入式裝置，特別是關於用以搜集具有CNC及/或是PLC設備數據且具備無線路由功能的嵌入式裝置。

傳統上，在機械工廠中，使用者要透過乙太網路(Ethernet)蒐集CNC(Computerized Numerical Controller，電腦數值控制器/電腦數值控制設備)或是PLC機台(Programmable Logic Controller，可程式控制器)的數據時，需透過CNC或是PLC機台的供應商所提供之此機台的一稱之為應用程式介面函數(API)進行。使用者透過乙太網路，將儲存在該些機台中的API函數庫呼叫(call)出來以運用，並在作業系統(如Windows或是Linux)上藉由API函數庫編輯形成自己所需的應用程式後，以安裝在使用者本地端的主機上。使用者透過此應用程式來擷取CNC或是PLC機台上想要的資訊。

為了要蒐集CNC或是PLC機台的數據，實際上硬體的架構分為有線網架構與無線網架構兩種。首先參考圖1，圖1為傳統上以有線網架構形成的機台數據蒐集系統的架構圖。圖1揭露，使用者運用工廠端10的多個主機10A的任一個，透過乙太網路與設備端20的多個設備20A(例如具有CNC或是PLC的設備上)溝通聯繫，並擷取資料。主控機10B中包括了工廠管理的系統(例如MES 或是ERP)等等，所以具有自動發出請求的功能。使用者亦可以操作主機10A，擷取其想要的資料。一般狀況下，工廠端10與設備端20通常建構在同一建築物的不同的樓層。若是要實施主機10A與設備20A間的乙太網路時，不僅需要的實體網路線數量多，所需要的實體網路線長度非常長(如超過3公尺)，造成建置實體網路線的布線複雜且建構困難。

為了解決乙太網路架構的缺點，另有以無線網架構的機台數據蒐集系統被提出。請參考圖2，圖2為傳統上以無線網架構形成的機台數據蒐集系統的架構圖。圖2揭露，使用者運用工廠端10的主機10A，透過乙太網路及無線網路，經由第一網路裝置10C與第二無線裝置20B與設備端20的設備20A溝通聯繫，以使主控機10B擷取資料。使用者亦可以操作主機10A，擷取其想要的資料。與乙太網路架構不同的是，無線網架構下，主機10A與設備20A之間是透過第一網路裝置10C與第二無線裝置20B溝通。第一網路裝置10C與主機10A皆是裝設在工廠端10，亦即裝設在同一樓層。第二無線裝置20B與設備20A是裝設在設備端20，也是裝設在同一樓層。一個或多個主機10A會配備一台第一網路裝置10C，一個設備20A會配備一台第二無線裝置20B。主機10A是以有線或無線的方式與第一網路裝置10C資訊連接、第一網路裝置10C是以無線的方式與第二無線裝置20B資訊連接、第二無線裝置20B是以有線的方式與設備端20中的設備資訊連接。此處無線是指根據無線通訊協定的方式，例如wifi或是3G協議下形成連接。有線的方式是指建構在乙太網路協定的方式下，以網路線連接。第一網路裝置10C是路由器(router)，具有路由及轉送的功能，可以決定由一個主機10A發送出的封包(package)的傳送路徑和終端。

在無線網架構下，分屬工廠端與設備端的主機與設備就不需要透過冗長的網路線連接。但是，使用者仍需要藉由工廠端的主機擷取設備端的設備中的資料數量仍無法減少，造成整個工廠端設置了多個設備與多條網路線，使得管理及儀器的檢修不易。另外，設備端中的設備多數不具有不斷電系統，若是設備端停電時，設備的內部保養資料會消失，復電後就無法擷取資料停電前的資料，若對於沒有長時間備份資料習慣的使用者而言，就會損失慘重。

為了解決上述問題，本發明提供一種嵌入式裝置，用於與多個設備彼此通訊，嵌入式裝置包括：無線通訊模組以及嵌入式控制模組，其特徵在於：嵌入式控制模組分別與無線通訊模組及設備資訊連接，且嵌入式控制模組用以收集多個相同或不同的設備數據，並將些相同或是不同的設備數據整合成單一格式予以輸出至外部裝置。

在本發明的較佳實施例中，其中這些設備係包括多個電腦數值控制設備、多個具有可程式控制器的設備，或是兩者之組合。

在本發明的較佳實施例中，嵌入式裝置中更包含儲存裝置，用以暫存或是儲存所收集的設備數據，並可儲存設定資料。

在本發明的較佳實施例中，其中嵌入式裝置更包括數據蒐集軟體模組以及數據結構運算模組。

在本發明的較佳實施例中，其中數據蒐集軟體模組根據這些設備數據的特性對這些設備開放訂閱權限。

在本發明的較佳實施例中，其中數據蒐集軟體模組針對設備的保養紀錄以及產線即時資訊提供不同訂閱權限。

在本發明的較佳實施例中，其中數據蒐集軟體模組包括RSS閱讀器或Atom閱讀器。

在本發明的較佳實施例中，其中外部裝置為具有ERP及/或MES系統的工廠管理系統。

使用本發明所提供之具備無線路由功能的嵌入式裝置，可以將多個無線裝置與主機整合成一個裝置，以節省成本，並節省工廠空間，整合多個設備、多個數據的多種相同或是不同數據格式成為統一的數據格式，讓使用者判讀容易，並且在建築物斷電時，能將所擷取到的數據暫存不流失，供下次數據讀取。並且提供訂閱功能，可批次並自動地的保留設備中的數據，以備不時之需，故本發明深具產業利用價值。

1‧‧‧工廠

10‧‧‧工廠端

10A‧‧‧主機

10B‧‧‧主控機

10C‧‧‧第一網路裝置

10D‧‧‧第一無線裝置

10E‧‧‧外部裝置

101‧‧‧顯示介面

11‧‧‧嵌入式裝置

110‧‧‧天線

111‧‧‧殼體

112‧‧‧電路板

113‧‧‧無線通訊模組

114‧‧‧儲存裝置

115‧‧‧嵌入式控制模組

115A‧‧‧數據蒐集軟體模組

115B‧‧‧數據結構運算模組

20‧‧‧設備端

20A‧‧‧設備

20B‧‧‧第二無線裝置

R1-R6‧‧‧嵌入式裝置內部訊號處理流程圖

F1-F6‧‧‧嵌入式裝置內部訊號處理流程圖

H1-H7‧‧‧嵌入式裝置內部訊號處理流程圖

L1-L7‧‧‧嵌入式裝置內部訊號處理流程圖

圖1為傳統上以有線網架構形成的機台數據蒐集系統的架構圖；圖2為傳統上以無線網架構形成的機台數據蒐集系統的架構圖；圖3為根據本發明所揭露的技術，表示本發明所提供之嵌入式裝置，內部構件之示意圖；圖4為根據本發明所揭露的技術，表示本發明所提供之嵌入式裝置，在工廠中訊息傳遞的示意圖；圖5為根據本發明所揭露的技術，表示使用者操作嵌入式裝置時，嵌入式裝置將使用者的需求傳遞給設備時，工廠端與設備端的訊號處理流程圖；圖6為根據本發明所揭露的技術，表示使用者操作嵌入式裝置時，設備將使用者的需求回傳給使用者時，工廠端與設備端的訊號處理流程圖；圖7為根據本發明所揭露的技術，表示使用者的需求傳遞給設備後，工廠端與設備端的訊號處理的另一實施例的流程圖；以及圖8為根據本發明所揭露的技術，表示使用者的需求傳遞給嵌入式控制模組時，工廠端與設備端的訊號處理的另一實施例的流程圖。

為使貴審查委員對於本發明之結構目的和功效有更進一步之了解與認同，茲配合圖示詳細說明如後。以下將參照圖式來描述為達成本發明目的所使用的技術手段與功效，而以下圖式所列舉之實施例僅為輔助說明，以利貴審查委員瞭解，但本案之技術手段並不限於所列舉圖式。

首先請參考圖3，圖3為本發明所提供之具備無線路由功能的嵌入式裝置11內部構件之示意圖。具備無線路由功能的嵌入式裝置11包括了天線110、殼體111、電路板112、無線通訊模組113、儲存裝置114以及嵌入式控制模組115。其中，無線通訊模組113分別與嵌入式控制模組115及儲存裝置114電性連接，天線110用以接收工廠端10中第一無線裝置10D所傳來的資料，並將其轉送給無線通訊模組113。要說明的是，天線110可以如圖3中外露於具備無線路由功能的嵌入式裝置11的殼體111，也可以整合於具備無線路由功能的嵌入式裝置11的電路板112，殼體111的態樣不在此多加陳述。天線110也可以將嵌入式裝置11中生成的資料傳遞給設備20A。本發明所提供之嵌入式裝置11可經由有線或無線的方式與設備20A資訊連接，若是經由有線的方式資訊連接時，嵌入式裝置11會將處理好的訊號藉由電路板112上的一插孔(圖3未示)連接一電線到設備20A。若嵌入式裝置11經由無線的方式與設備20A資訊連接時，則是經由上述的天線110傳遞電波的形式，設備20A接收電波後或自行解碼。嵌入式裝置11通常是固設在設備20A的外部上，一台設備20A僅會配置一個嵌入式裝置11。在本發明另一實施例中，設備端20中可包含多個相同種類或不同種類的設備20A，多個設備20A包括多個電腦數值控制(CNC)設備、多個具有可程式控制器(PLC)的設備，或是兩者之組合。

請繼續參考圖3，其中嵌入式裝置11更包括一個嵌入式控制模組115。此嵌入式控制模組115用以發出控制指令，及將使用者所提出的需求及指令運算(computing)成儲存裝置114或是無線通訊模組113可讀的訊號，藉此控制無線通訊模組113與儲存裝置114的做動，與接收經由儲存裝置114或是無線通訊模組113所傳來的數據或是訊息。嵌入式控制模組115包括數據蒐集軟體模組115A以及數據結構運算模組115B。嵌入式控制模組115包括數據蒐集軟體模組115A以及數據結構運算模組115B。數據蒐集軟體模組115A包括多個於作業系統上可進行運算，或是具有編譯(compiling)、訂閱(subscribing)功能的應用程式。當數據蒐集軟體模組115A中的訂閱功能啟動(activating)時，數據蒐集軟體模組115A會向無線通訊模組113發出訂閱請求。無線通訊模組113會在固定的時間向設備20A發出擷取請求，設備20A回傳數據給嵌入式裝置11。嵌入式裝置11儲存該些數據在儲存裝置114中，以供後續處理。數據蒐集軟體模組115A中，包括RSS閱讀器或是Atom閱讀器，供使用者提出訂閱請求，及閱讀所由設備端20中回傳的機器數據。另外，數據蒐集軟體模組115A可以根據工廠1中使用者職務的不同，提供不同的訂閱權限。所謂訂閱權限的意思是某個數據僅可以被特定人士訂閱，非特定人士不能訂閱，例如，工廠1中的品管人員僅可以透過數據蒐集軟體模組115A訂閱CNC機台數據的每日保養紀錄，但是研發人員就不能透過數據蒐集軟體模組115A訂閱CNC機台數據的每日保養紀錄，訂閱權限可依使用者實務上的需求加以變更。

嵌入式控制模組115也會將無線通訊模組113中所傳來的複數個數據格式，轉換成統一的數據格式。例如，無線通訊模組113，蒐集甲廠牌設備的數據，表示刀具的Key是文字TOOL；蒐集乙廠牌設備的數據，表示刀具的key是文字TOOLS，兩者傳入嵌入式控制模組115，經由嵌入式控制模組115之轉換，將刀具之key統一為文字CNCTOOL。又例如，無線通訊模組113傳遞給嵌入式控制模組115的數據可能混雜了8位元(8bits)格式的數據與5位元(5bits)格式，但在經過了嵌入式控制模組115中的數據結構運算模組115B的轉換後，例如數據結構運算模組115B會接收不同設備20A的不同資料後，自動查表選出對應的程式，將不同的資料格式轉成單一種的資料格式，即所謂映射(Mapping)轉換，以輸出給外部裝置10E中的顯示介面101(圖3未示)的數據即為一種格式，僅具有了5位元格式。在本發明的另一實施例中，輸出給外部裝置10E中的顯示介面101(圖3未示)的數據格式是建構在OPCUA通訊協定下的數據。透過嵌入式控制模組115，以達成本嵌入式裝置11可將不同格式的數據整合成單一格式的功效。

在本發明的具體實施方式中，嵌入式裝置11更包括儲存裝置114，其用以暫存或是永久儲存所收集的多個工具機數據。所謂暫存的意思為，數據可以在儲存裝置114儲存一個很短的時間，例如是十微秒或是二十微秒，此時的儲存裝置114稱為暫存器(register)。數據在暫存器儲存十微秒後即被其他數據覆蓋。相較於暫存器的「暫時」儲存，永久儲存意指數據可以在儲存裝置114儲存一個相對較長的時間，例如是十天、一年甚至是十年。在本實施例，為了讓數據長期的保存，且在嵌入式裝置11斷電(switch-off)時能夠保存數據，在下一次的啟動(actutate)時數據能夠被讀取，儲存裝置114使用複數個非揮發性記憶體(non-volatile memory)單元所構成，使機台數據能夠長期的，甚至永久的被讀取及保存。另外，非揮發性記憶體可以是PROM、EPROM或是EEPROM，非揮發性記憶體的種類不在本發明所保護的範圍內。

另外，嵌入式裝置11更包括一個殼體111，殼體111罩設於電路板112上，具有保護電路板112的功能。其中。在本發明的實施例中，無線通訊模組113、儲存裝置114以及嵌入式控制模組115可以是小型的積體電路，也可以是大型積體電路。天線110是由一個長條形金屬線及一個圖案化的金屬線所構成，且與電路板112電性連接的設置。天線110的一部分被包覆於殼體111中，另一部分延伸出殼體111外設置。天線110接收來自於第一無線裝置10D的資料後，並將此資料傳遞給無線通訊模組113。無線通訊模組113是用來解碼來自天線110的電訊號，解碼成儲存裝置114以及嵌入式控制模組115可讀的訊號以供三者處理。詳細的說，無線通訊模組113接收來自於設備20A的電訊號並且解碼(decode)後，將解碼後的數據傳遞給嵌入式裝置11內部的其他元件處理。天線110的長度、尺寸以及幾何形狀並不在本發明所限制的範圍中。在本發明的另一實施例，天線110亦可藉由一個積體電路晶片的形式固接在電路板112上，而不需要延伸設置於殼體111外，藉此減小天線110，甚至是整個嵌入式裝置11的體積。在本發明另一實施例中，一個嵌入式裝置11可以設置有複數個天線110，以接收來自於不同設備20A的數據。無線通訊模組113是建構在符合無線通訊協定的架構下，例如Wi-Fi或IEEE所定義的任何版本之802.11通訊協定規範，例如包含802.11(Wi-Fi)、IEEE 802.11a、802.11b、802.11g、802.11h、802.11n、802.11p、802.16(WiMax)等等。無線通訊模組113是建構在符合OSI模型的實體層、數據鏈接層或是網路層下的硬體。在本實施例中，無線通訊模組113是由無線路由器(Router)所構成，以使嵌入式裝置11具有無線路由功能。在此狀況下，無線通訊模組113就是建立在OSI模型的網路層中。無線路由器是一個以積體電路晶片，形成在無線通訊模組113中的。本發明藉由無線路由器的積體化(integrated)，取代傳統工廠端10的大型主機10A以及設備端20的第二無線裝置20B所具有的功能，以釋放出更多工廠1中建築物的體積，並藉由無線化減少網路線的設置。無線路由器是用於決定一個傳送路徑，使得封包根據此傳送路徑傳送。舉例來說，工廠端10的設備20A若是僅包含一台CNC車床及一台具有PLC的溫控器時，若使用者在第一時間，使用嵌入式裝置11提出一個需要擷取CNC車床的指令時，無線路由器就會將此指令形成一個指令封包(demand package)，並將無線路由器與CNC車床之間生成一個傳輸路徑，無線路由器就會將此指令封包以此傳輸路徑傳遞給CNC車床，且此指令封包並不會傳遞給PLC溫控器。上述即所謂的無線路由器的「路由」及「轉送」的功能在本發明中的實施。

傳統上遇到工廠1停電或是Wifi路由器故障時，主機10A便無法蒐集特定時段的數據，甚至在故障前所儲存的數據也一併流失。但在本發明中，嵌入式裝置11所包含的儲存裝置114不僅可以保存各個時刻的數據，更可以在嵌入式裝置11斷電時維持原先存儲存的數據，非常方便。

本發明所揭露的具有無線通訊功能的嵌入式裝置11中的嵌入式控制模組115用以發出控制指令及將使用者所提出的需求及指令運算(computing)成儲存裝置114或是無線通訊模組113可讀的訊號，藉此控制無線通訊模組113與儲存裝置114的做動，與接收經由儲存裝置114或是無線通訊模組113所傳來的數據或是訊息，傳至外部裝置10E。

使用者在工廠1中，可藉由本發明所提供的嵌入式裝置11，隨時隨地的獲得特定設備20A的資訊，不管是設備20A中的保養紀錄或是製造時的產線即時資訊等，皆可透過嵌入式裝置11擷取獲得，且獲得的數據格式是統一的，數據格式建立在設備20A通用的數據傳輸標準下(OPCUA)，不僅方便閱讀，更讓外部裝置10E不須經過主機10A，透過嵌入式裝置11與設備20A進行資訊交換，省下了大量的工廠端的空間。又此嵌入式裝置11更具有數據訂閱的功能，使用者不須一再的對於嵌入式裝置11設定，僅需設定一次，所需的資訊就會自動地、固定時間的匯入嵌入式裝置11。故使用此嵌入式裝置11獲得設備20A數據，方便又快速。

圖4表示本發明所提供之嵌入式裝置11，在工廠1中訊息傳遞的示意圖。如圖4所示，在工廠端10中，一個嵌入式裝置11可以與多個工廠端10的多個第一無線裝置10D通訊，由多個嵌入式裝置11擷取與其所連接的設備20A的數據後，將數據回傳至外部裝置10E中供使用者運用。一個嵌入式裝置11僅與一個設備20A連接。設備端20中，嵌入式裝置11可以是獨立的設置在設備20A以外，也可以固設在設備20A上的一個晶片，但在一般使用狀況下，嵌入式裝置11可以是獨立的設置在設備20A以外，並與設備20A經由網路線連接。

此外，外部裝置10E包括MES、ERP等需要運用此數據封包之系統，功能相同於傳統上如圖2所述的主控機10B。本發明所提供的外部裝置還可以整合傳統上主機10A的部分功能，例如顯示介面101，其為終端機(terminal)，讓使用者能操作此外部裝置10E，以獲得其想要的資訊。或是使用者可以藉由外部裝置10E對嵌入式裝置進行一次性設定(One-time set)，所謂一次性設定就是使用者在第四時間(例如星期五)透過外部裝置10E將嵌入式裝置11的所需排程及執行請求設定完成後，在第五時間開始(例如星期六開始)嵌入式裝置11就會依照使用者所設定的排程及請求批次性的或是常規性的執行，例如每隔一小時執行一次，或是遇到特定的資料立即執行程式等等。在本發明的一個實施例中，使用者所設定的排程是具有訂閱的功能。將設定好的請求儲存於嵌入式裝置11中的儲存裝置114(圖4未式)，以供後續執行。本實施方式的優點是在僅要對嵌入式裝置設定一次，嵌入式裝置後續就可以自動執行，節省操作時間與人力成本。

外部裝置10E中的顯示介面101是以文字化或是圖像化的方式顯示由嵌入式控制模組115所傳來的，從設備端20獲取的數據。在本實施例中，顯示介面101是一個顯示器，通常是液晶顯示器。在另一實施例中，顯示器是觸控式液晶顯示器。另外，數據蒐集軟體模組115A中的應用程式是以電腦圖形化介面(GUI)的方式形成在顯示介面101中。使用者藉由點選外部裝置10E中的顯示介面101上的任意圖示(icon)，透過第一無線裝置10D與嵌入式裝置11通訊，並藉由嵌入式裝置11發出指令，以獲得某一個特定設備20A的數據。

在工廠1中使用本發明所提供的嵌入式裝置11，不僅讓設備端20可以用無線的方式與工廠端10通訊，減少工廠1的網路線的配置複雜度，更將傳統工廠端10的主機10A省去，大幅減少工廠端10中電腦的占據空間。

後續敘述嵌入式裝置11如何控制及擷取機台上的數據，如圖5與圖6所示，圖5與圖6分別揭示使用者藉由操作外部裝置10E中的顯示介面101以控制嵌入式裝置11時，工廠端10與設備端20之間的

訊號傳送與處理流程。圖5是表示使用者的需求傳遞給設備20A時的訊號處理流程，圖6表示設備20A將數據回傳給使用者時的訊號處理流程。首先請參考圖5，圖5的步驟詳細敘述如下：

步驟R1：使用者啟動外部裝置10E。於圖4中所揭露之外部裝置10E附有圖未示的電源開關(power)，使用者按下電源開關開啟外部裝置10E後，外部裝置10E即可以作動(actutate)；後續進行步驟R2。

步驟R2：使用者在顯示介面101輸入欲擷取設備20A的編號，並提出擷取請求。在工廠1的設備端20中，為方便管理，複數個設備20A具有多個不同的編號。當使用者想要擷取某一個特定的設備20A時，會先藉由查表得知此特定設備20A的編號，並將此編號輸入顯示介面101中所對應的欄位。為方便管理，此一特定設備20A經由網路線連接的嵌入式裝置11的編號，與特定的設備20A編號相同。例如CNC車床的設備20A編號為0001，則與其所電性連接的嵌入式裝置11的編號也是0001；後續進行步驟R3。

步驟R3：外部裝置10E將此擷取請求轉換為請求訊號，並藉由第一無線裝置10D傳遞給嵌入式裝置中11的嵌入式控制模組115。外部裝置10E具有將使用者擷取請求轉變為請求訊號的功能，係將使用者於步驟R3輸入的文字或是圖像轉變成請求訊號，請求訊號是一個電訊號；後續進行步驟R4。

步驟R4：嵌入式控制模組115將請求訊號運算成請求資料，並將請求資料傳遞給無線通訊模組113。嵌入式控制模組115係藉由數據結構運算模組115B進行運算。請求資料是無線通訊模組113可讀的數據；後續進行步驟R5。

步驟R5：無線通訊模組113將請求資料編碼，並藉由電路板112傳遞給天線110。編碼(encoding)的意思為將某訊號從甲格式變換成乙格式。在本發明的實施例中，無線通訊模組113將6位元的請求資料編碼，並形成20位元的封包(package)，並透過電路板112的內部線路(interconnect)將封包傳遞給天線110。因本發明的無線通訊模組113具有路由器的功能，此封包中，會包括一個指定傳給哪一個編號設備20A的標號；後續進行步驟R6。

步驟R6：天線110將編碼過的請求資料形成第一電波，並傳遞給與此嵌入式裝置11所連接的設備20A(第二設備)，設備20A將所接收到的第一電波解碼。在此步驟中，天線110與設備的連接方式係為無線的資訊連接。

圖5詳細揭露了工廠端10將使用者的需求傳遞給設備20A後，工廠端10與設備端20的訊號處理流程圖。在圖5中所揭露的流程，嵌入式裝置11與設備20A是無線的資訊連接。接著請參考圖6，圖6中的步驟F1是接續圖5的步驟R6後進行。圖5的步驟詳細敘述如下：

步驟F1：設備20A接收到解碼過的第一電波後，會回傳第二電波給嵌入式裝置11中的天線110。解碼過的第一電波包括需要傳送數據的指令與啟動設備20A的指令，第二電波包括了使用者所欲讀取的數據，例如是工廠端10生產時即時(In-time)的監控數據，像是製程時的設備20A溫度；或是設備20A的日常保養紀錄(off-time record)，像是設備20A每日維修紀錄等。如同圖5中所述，在本流程嵌入式裝置11與設備20A是無線的資訊連接；後續進行步驟F2。

步驟F2：天線110接收第二電波後，透過電路板112將第二電波傳遞給無線通訊模組113。天線110亦具有將氣體中傳遞的電訊號轉變成可在固體中傳遞的電訊號之功能。天線110將第二電波轉換為可在固體中傳遞的電訊號後，透過電路板112中的內部連線傳遞給無線通訊模組113，後續進行步驟F3。

步驟F3：無線通訊模組113解碼第二電波後，生成擷取資料，並同時地、分別地傳遞給嵌入式控制模組115與儲存裝置114。無線通訊模組113解碼第二電波後，將生成的擷取資料同時的傳遞給嵌入式控制模組115與儲存裝置114。儲存裝置114儲存擷取資料後可以下一時間再傳遞給嵌入式控制模組115；後續進行步驟F4。

步驟F4：嵌入式控制模組115中的數據蒐集軟體模組115A將擷取資料變成數據結構運算模組115B的可讀訊號，並傳遞給數據結構運算模組115B。在本實施例中，數據蒐集軟體模組115A更包括有排程器(scheduler)與編碼器(encoder)，除了將擷取資料轉換成數據結構運算模組115B的可讀訊號外，還可將嵌入式控制模組115接收到的數據排程，依照接收時間的先後順序或是數據的權重，以排定傳遞給數據結構運算模組115B的順序，避免數據結構運算模組115B在同一時間處理太多數據造成晶片過熱；後續進行步驟F5。

步驟F5：數據結構運算模組115B將由數據蒐集軟體模組115A接收而來的訊號運算，形成一顯示資料後，將顯示資料經由第一無線裝置10D傳遞給顯示介面101。此處數據結構運算模組115B運算的方式除了布林邏輯運算、數學四則運算外，更包括一個數據格式統一的運算。在本實施例中，數據格式統一運算係指將由數據蒐集軟體模組115A接收的數據具有多種不同的數據格式轉變成為僅有單一格式的顯示資料，此單一格式的顯示資料可以是僅包含8位元格式的數據，可以是符合OPCUA標準的數據，或是附檔名為wmv的影片檔案或是聲音檔案；後續進行步驟F6。

步驟F6：使用者透過顯示介面101獲得顯示資訊。使用者可以透過顯示介面101，發出一讀取指令以獲得顯示資訊。此讀取指令可以是藉由使用者的手指觸碰顯示介面101、使用者對顯示介面101說話等等。步驟F6完成後，即結束此流程。

接著請參照圖7，圖7表示使用者的需求傳遞給設備20A後，工廠端10與設備端20的訊號處理的另一實施例的流程圖。在圖7中，步驟H1及H2的內容及進行順序是等同於圖6中的F1至F2；圖7中步驟H5至H7的內容及進行順序是等同於圖6中的F4至F6；圖7中的步驟H2的內容是等同於圖6中的步驟F2。但圖 7與圖6相異的地方是，圖7中的步驟H2完成後，後續接著進行步驟H3與H4，但是圖6中的步驟F2完成後僅進行步驟F3。相較於圖6，圖7中額外的步驟H3與H4的內容與順序如下詳述：步驟H3：無線通訊模組113解碼第二電波後，生成擷取資料，並在第一時間傳遞給儲存裝置114，儲存裝置114在第二時間儲存擷取資料。儲存裝置114是由複數個非揮發性記憶體單元所構成的，故可以在嵌入式裝置11關閉或斷電(switch-off)時繼續保存在第二時間所儲存的擷取資料；後續進行步驟H4。

步驟H4：數據蒐集軟體模組115A向儲存裝置114發出訂閱請求，儲存裝置114接收訂閱請求後，在第三時間將第二時間儲存的擷取資料傳遞給嵌入式控制模組115。使用者利用應用程式介面支援的訂閱模型，在作業系統上形成具有訂閱功能的多個應用程式；多個應用程式可在任何時間向儲存裝置114發出訂閱請求，儲存裝置114接收訂閱請求後，依照訂閱請求的內容，在第三時間將第二時間儲存的擷取資料發布給嵌入式控制模組115。此訂閱請求可以是時間，例如每天早上十點，則第三時間就是每天早上十點；訂閱請求也可以是有關於數據內容，例如請求CNC數據，則儲存裝置114會自動搜尋在第二時間儲存的擷取資料中，有關於CNC數據的部分，並將此部分傳遞、發布給嵌入式控制模組115。第三時間與第二時間可以間隔十年、二十年甚至是五十年，間隔時間係根據儲存裝置114的種類決定。步驟H4完成後，後續進行步驟H5，步驟H5的內容不在贅述。

在本發明的另一實施例，若是在步驟H4中，儲存裝置114在第二時間儲存的擷取資料中遍尋不著與訂閱請求有關的資訊時，步驟H4執行完成後就會立即終止本流程，待使用者下一次啟動嵌入式裝置11以及提出擷取請求。

最後請參照圖8，圖8表示將使用者的需求傳遞給嵌入式控制模組時，工廠端與設備端的訊號處理的另一實施例的流程圖。圖8的步驟詳細敘述如下：

步驟L1：使用者啟動外部裝置10E。於圖4中所揭露之外部裝置10E附有圖未式的電源開關(power)，使用者按下電源開關開啟外部裝置10E後，外部裝置10E即可以作動(actuate)；後續進行步驟L2。

步驟L2：使用者在第四時間在顯示介面101提出設定請求。在顯示介面101提出設定請求的方式包括操作或是點選顯示介面101中的圖示(icon)，或是對顯示介面101說話。第四時間可以是一個時間點，例如早上10點整，也可以是一個時間區間，例如星期五一整天的時間。設定請求也包含如圖5中所陳述的擷取請求資料；後續進行步驟L3。

步驟L3：外部裝置10E將設定請求轉換為設定訊號，並藉由第一無線裝置10D傳遞給嵌入式裝置中11的嵌入式控制模組115。外部裝置10E具有將使用者設定請求轉變為設定訊號的功能，此功能係將使用者於步驟R3輸入的文字或是圖像轉變成請求訊號，請求訊號是一個電訊號；後續進行步驟L4。

步驟L4：嵌入式控制模組115將設定訊號運算成設定資料，並將設定資料傳遞給儲存裝置114儲存。嵌入式控制模組115係藉由數據結構運算模組115B進行運算。設定資料是儲存在儲存裝置114中。如同前面所述，因為儲存裝置114是非揮發性的，所以無論嵌入式裝置是否開啟，設定資料皆可以長期與永久被保存。設定資料可以是訂閱程式，或是任何的自動執行程式；後續進行步驟L5。

步驟L5：在第五時間時，儲存裝置114藉由電路板112將控制資料傳遞給無線通訊模組。第五時間可以是一個時間點，例如早上十一點，也可以是一個期間，例如星期六整天，或是一個固定頻率或是週期的時間，例如每周三或是每次遇到某甲設備20A運作時，或是週期等於10秒的時間區間。另外，儲存裝置114在讀取設定資料後，會加入控制器的一部分資料，所以設定資料與控制資料是不同的，但儲存裝置是根據設定資料生成控制資料的。此重複執行的流程是藉由儲存裝置114中的控制器(圖8未顯示)配合週期性的時脈達成；後續進行步驟L6。

步驟L6：無線通訊模組113將控制資料編碼，並藉由電路板112傳遞給天線110。編碼(encoding)的意思為將某訊號從甲格式變換成乙格式。在本發明的實施例中，無線通訊模組113將6位元的請求資料編碼，並形成20位元的封包(package)，並透過電路板112的內部線路(interconnect)將封包傳遞給天線110。

步驟L7：天線110將編碼過的控制資料形成第一電波，並傳遞給與此嵌入式裝置11所連接的設備20A，設備20A將所接收到的第一電波解碼。在此步驟中，天線110與設備的連接方式係為無線的資訊連接。後續接續進行如圖6所述的步驟F1。使用本步驟設定後的嵌入式裝置11可以自動且批次的執行使用者所需的設定請求，以達到一次設定(One-time set)的功能；且不需要設定後馬上執行，可以在使用者預定的時間下進行。

使用本發明所提供的嵌入式裝置11，與本發明所提供之利用嵌入式裝置11執行的流程，配合嵌入式裝置11內部的數據處理，可以即時以及方便的獲得使用者所要獲得的設備20A資訊，不管是產線上的即時資訊，或是設備20A上的日常保養資訊，皆可方便又順利的取得。使用者也可以透過儲存裝置114保存設定資料，讓嵌入式裝置11在特定時間下自動且批次的執行擷取請求，達到一次設定的功能。再加上儲存裝置114可在嵌入式裝置11斷電時能保存數據，配合數據蒐集軟體模組115A的訂閱功能，讓使用者在任何時間可以取得前一時間的數據，且不用將嵌入式裝置11長時間開機，可攜式、整合式的嵌入式裝置11減少工廠端10多個機械的體積占用，可謂一舉數得。

雖然本創作以前述之較佳實施例揭露如上，然其並非用以限定本創作，任何熟習本領域技藝者，在不脫離本創作之精神和範圍內，當可作些許之更動與潤飾，因此本創作之專利保護範圍須視本說明書所附之申請專利範圍所界定者為準。