概括地說，本公開內(nèi)容涉及過程控制系統(tǒng)，并且更具體地說，本公開內(nèi)容涉及用于過程控制系統(tǒng)中的多模式射頻傳感器標(biāo)簽(RFST)通信的方法和裝置。

背景技術(shù)：

過程控制系統(tǒng)(如化工、石油或其它過程中所使用的那些過程控制系統(tǒng))通常包括一個(gè)或多個(gè)過程控制器，該一個(gè)或多個(gè)過程控制器經(jīng)由模擬總線、數(shù)字總線或組合的模擬/數(shù)字總線，通信地耦合到一個(gè)或多個(gè)現(xiàn)場設(shè)備(例如，過程控制設(shè)備)?，F(xiàn)場設(shè)備(其可以是例如儀表、閥定位器、開關(guān)和變送器(例如，溫度、壓力和流動速率傳感器))執(zhí)行過程內(nèi)的過程控制功能，例如打開或關(guān)閉閥，以及測量過程參數(shù)。過程控制器接收對現(xiàn)場設(shè)備所做出的過程測量結(jié)果進(jìn)行指示的信號，并且然后對該信息進(jìn)行處理以生成控制信號，以便實(shí)現(xiàn)控制例程、做出其它過程控制決策、以及發(fā)起過程控制系統(tǒng)警報(bào)。

來自現(xiàn)場設(shè)備和/或控制器的信息往往通過數(shù)據(jù)高速公路或通信網(wǎng)絡(luò)而可用于一個(gè)或多個(gè)其它設(shè)備或系統(tǒng)，例如操作者工作站、個(gè)人計(jì)算機(jī)、數(shù)據(jù)歷史庫、報(bào)告生成器、集中式數(shù)據(jù)庫等等。這些設(shè)備或系統(tǒng)通常位于控制室中和/或相對遠(yuǎn)離較嚴(yán)酷的工廠環(huán)境的其它位置。例如，這些設(shè)備或系統(tǒng)運(yùn)行應(yīng)用，其中應(yīng)用使得操作者能夠執(zhí)行于由過程控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的過程有關(guān)的多種功能中的任何功能，例如，查看過程的當(dāng)前狀態(tài)、改變操作狀態(tài)、改變過程控制例程的設(shè)置、改變對過程控制器和/或現(xiàn)場設(shè)備的操作、查看由現(xiàn)場設(shè)備和/或過程控制器生成的警報(bào)、模擬對過程的操作，以用于對人員進(jìn)行訓(xùn)練和/或?qū)^程進(jìn)行評估等目的。通常，對設(shè)備或系統(tǒng)的訪問還基于這些設(shè)備或系統(tǒng)是否被供電(例如，在沒有回路功率的情況下不能夠進(jìn)行通信)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

鑒于上述問題，提供了一種示例性裝置包括示例性RFST模塊，所述RFST模塊與過程控制系統(tǒng)的過程控制設(shè)備相關(guān)聯(lián)。所述示例性RFST模塊包括多個(gè)RFST，所述多個(gè)RFST被配置為根據(jù)不同的通信協(xié)議進(jìn)行通信。所述示例性RFST模塊還包括功率模塊以對所述RFST模塊供電，來實(shí)現(xiàn)與關(guān)聯(lián)于所述過程控制設(shè)備的處理器或存儲器的通信。

在一個(gè)示例中，所述RFST中的至少一個(gè)RFST從相對應(yīng)的、單獨(dú)的RF設(shè)備獲取RF功率。

在一個(gè)示例中中，所述RFST模塊還包括能量獲取器，以經(jīng)由電磁場來對所述RFST模塊供電。

在一個(gè)示例中，遠(yuǎn)程RFID設(shè)備提供所述電磁場給所述能量獲取器。

在一個(gè)示例中，當(dāng)沒有回路功率提供給所述過程控制設(shè)備時(shí)，所述遠(yuǎn)程RFID設(shè)備從所述RFST模塊訪問數(shù)據(jù)。

在一個(gè)示例中，第一RFST包括高頻RFST，并且第二RFST包括特高頻RFST。

在一個(gè)示例中中，第一RFST或第二RFST包括高頻RFST、低頻RFST、特高頻RFST或超高頻RFST。

在一個(gè)示例中，所述多個(gè)RFST中的每個(gè)RFST都與所述處理器成整體。

在一個(gè)示例中，所述RFST模塊由所述過程控制系統(tǒng)的回路功率供電。

在一個(gè)示例中，所述RFST模塊由輔助電源供電。

在一個(gè)示例中，與所述過程控制設(shè)備相關(guān)聯(lián)的所述處理器或所述存儲器在所述RFST模塊的內(nèi)部。

在一個(gè)示例中，與所述過程控制設(shè)備相關(guān)聯(lián)的所述處理器或所述存儲器在所述過程控制設(shè)備的內(nèi)部。

根據(jù)本實(shí)用新型的另一個(gè)方面，提供了一種用于過程控制系統(tǒng)中的多模式RFST通信的裝置，所述裝置包括：RFST模塊，所述RFST模塊與所述過程控制設(shè)備相關(guān)聯(lián)，所述RFST模塊包括多個(gè)RFST，所述多個(gè)RFST被配置為按照不同的通信協(xié)議進(jìn)行通信；功率模塊，所述功率模塊對所述RFST模塊的至少一部分供電；以及遠(yuǎn)程RFID設(shè)備，所述遠(yuǎn)程RFID設(shè)備經(jīng)由所述多個(gè)RFST中的一個(gè)RFST來提供對與所述過程控制設(shè)備相關(guān)聯(lián)的處理器或存儲器中的一個(gè)或多個(gè)的訪問。

在一個(gè)示例中，所述多個(gè)RFST中的一個(gè)RFST經(jīng)由能量獲取器由電磁場供電。

在一個(gè)示例中，第一RFST包括高頻RFST，并且第二RFST包括特高頻RFST。

在一個(gè)示例中，第一RFST或第二RFST包括高頻RFST、低頻RFST、特高頻RFST或超高頻RFST。

在一個(gè)示例中，對所述處理器提供訪問，并且其中，所述處理器位于現(xiàn)場設(shè)備上。

在一個(gè)示例中，所述多個(gè)RFST中的每個(gè)RFST與所述處理器成整體。

在一個(gè)示例中，提供對所述處理器的訪問，并且所述方法還包括對所述處理器編程或控制所述處理器。

在一個(gè)示例中，所述的方法還包括：將用于所述過程控制設(shè)備的命令存儲在所述存儲器中。

在一個(gè)示例中，對所述存儲器提供訪問，并且所述方法還包括經(jīng)由遠(yuǎn)程RFID設(shè)備從所述存儲器獲得數(shù)據(jù)。

在一個(gè)示例中，所述存儲器與所述多個(gè)RFST中的每個(gè)RFST成整體。

在一個(gè)示例中，所述存儲器位于所述過程控制設(shè)備上。

在一個(gè)示例中，對所述RFST的一部分供電包括利用所述過程控制系統(tǒng)的回路功率。

根據(jù)本實(shí)用新型的又一個(gè)方面，提供了一種用于過程控制系統(tǒng)中的多模式RFST通信的裝置，所述裝置包括：RFST模塊，所述RFST模塊包括多個(gè)RFST，所述多個(gè)RFST被配置為根據(jù)不同的通信協(xié)議進(jìn)行通信，其中，所述過程控制設(shè)備未上電并且所述RFST模塊經(jīng)由能量獲取器由電磁場供電；以及遠(yuǎn)程RFID設(shè)備，所述遠(yuǎn)程RFID設(shè)備經(jīng)由所述RFST模塊向與所述過程控制系統(tǒng)的過程控制設(shè)備相關(guān)聯(lián)的存儲器或處理器發(fā)送數(shù)據(jù)或者從所述存儲器或所述處理器接收數(shù)據(jù)。

在一個(gè)示例中，所述存儲器包括第一存儲器，并且所述方法還包括對所述第一存儲器、第二存儲器或所述處理器中的一個(gè)或多個(gè)之間的數(shù)據(jù)進(jìn)行同步。

在一個(gè)示例中，所述存儲器包括所述過程控制設(shè)備的存儲器。

在一個(gè)示例中，所述存儲器包括所述RFST模塊的板載存儲器。

在一個(gè)示例中，所述的方法還包括：利用所述數(shù)據(jù)來對所述過程控制設(shè)備編程，或者當(dāng)所述數(shù)據(jù)包括用于所述過程控制設(shè)備的命令時(shí)，存儲用于所述過程控制設(shè)備的命令。

在一個(gè)示例中，所述第一RFST包括高頻RFST，并且所述第二RFST包括特高頻RFST。

在一個(gè)示例中，所述第一RFST或所述第二RFST包括高頻RFST、低頻RFST、特高頻RFST或超高頻RFST。

根據(jù)本實(shí)用新型，實(shí)現(xiàn)了與現(xiàn)場設(shè)備的高速本地通信。

附圖說明

圖1是其中可以實(shí)現(xiàn)本公開內(nèi)容的教導(dǎo)的示例性過程控制系統(tǒng)的示意圖。

圖2A示出了根據(jù)本公開內(nèi)容的教導(dǎo)、實(shí)現(xiàn)圖1的示例性RFST模塊的示例性方式。

圖2B示出了實(shí)現(xiàn)圖2A的示例性RFST模塊的示例性方式。

圖3示出了實(shí)現(xiàn)圖2A的示例性RFST模塊的另一種示例性方式。

圖4A示出了實(shí)現(xiàn)圖1的示例性RFST模塊的另一種示例性方式。

圖4B示出了實(shí)現(xiàn)圖1的示例性RFST模塊的另一種示例性方式。

圖5是表示用于實(shí)現(xiàn)圖2A、圖4A和圖4B的示例性RFST模塊以用于現(xiàn)場設(shè)備和本地RFID讀取器/寫入器之間的無線數(shù)據(jù)通信的示例性方法的流程圖。

圖6是表示用于通過將遠(yuǎn)程RFID讀取器/寫入器實(shí)現(xiàn)為與圖2A、圖4A和圖4B的示例性RFST模塊進(jìn)行通信來對現(xiàn)場設(shè)備無線編程的示例性方法的流程圖。

圖7是能夠執(zhí)行指令以實(shí)現(xiàn)圖5-圖6的方法以及圖1的RFST模塊124的示例性處理器平臺的框圖。

附圖未按比例縮放。相反，為了區(qū)別多個(gè)層和區(qū)域，在附圖中可以放大層的厚度。只要有可能，貫穿附圖和隨附書面描述將使用相同的附圖標(biāo)記來指代相同或相似的部件。

具體實(shí)施方式

本文公開了用于過程控制系統(tǒng)中的多模式RFST通信的方法和裝置。雖然可以從中央的、位于遠(yuǎn)程的控制室來監(jiān)測位于整個(gè)過程控制系統(tǒng)中的現(xiàn)場設(shè)備(例如，過程控制設(shè)備)以及它們的對應(yīng)參數(shù)，但是存在以下情況，其中操作者、工程師和/或其他工廠人員例如在對現(xiàn)場設(shè)備和/或過程工廠內(nèi)的其它控制元件的檢查、維護(hù)和/或修理期間位于現(xiàn)場設(shè)備附近的場地中。通常，維護(hù)和修理是依賴于對詳細(xì)工廠信息的快速訪問的、有計(jì)劃的和時(shí)間驅(qū)動的工廠活動。當(dāng)現(xiàn)場設(shè)備和/或最終控制元件發(fā)生故障時(shí)，不能夠在工廠人員位于這些部件附近的場地時(shí)訪問完成修理所必要的技術(shù)信息會導(dǎo)致嚴(yán)重的浪費(fèi)和/或停產(chǎn)。在需要訪問穩(wěn)健的維護(hù)和修理信息的當(dāng)前維護(hù)概念中，經(jīng)由預(yù)后算法的更可靠的設(shè)備維護(hù)和預(yù)測維護(hù)是目標(biāo)。

這種維護(hù)項(xiàng)目通常被包含有錯(cuò)誤歸檔、過期、不完整和/或不準(zhǔn)確記錄的記錄和零件排序系統(tǒng)所困擾。此外，在沒有集成的企業(yè)解決方案的情況下，數(shù)據(jù)可以位于多個(gè)物理位置中和/或容置在電子數(shù)據(jù)記錄中，維護(hù)人員在走動(walk-down)(其可以是時(shí)間密集型活動)期間無法快速地訪問這些數(shù)據(jù)。作為典型的走動的一部分，對設(shè)備的每個(gè)零件進(jìn)行檢查，并且記錄諸如型號和序列號之類的銘牌規(guī)格。還收集每個(gè)類型的設(shè)備的詳細(xì)屬性集。

此外，在需要本地替換現(xiàn)場設(shè)備的維護(hù)情形下，設(shè)備配置和調(diào)試會變?yōu)橹匾獑栴}。具體而言，包括嵌入式微處理器和/或微控制器的現(xiàn)場設(shè)備可能具有復(fù)雜的配置，這些復(fù)雜的配置需要維護(hù)技術(shù)人員參考遠(yuǎn)程存儲在整個(gè)企業(yè)解決方案中的技術(shù)數(shù)據(jù)。在許多此類情形下，技術(shù)人員可能依賴于可能不是最新的和/或另外可能不完整或不準(zhǔn)確的書面記錄。此外，在技術(shù)人員連接到企業(yè)解決方案以獲得所需要的技術(shù)數(shù)據(jù)的情況下，對數(shù)據(jù)的訪問會緩慢(例如，基于在整個(gè)企業(yè)中實(shí)現(xiàn)的通信協(xié)議來傳送數(shù)據(jù))。具體而言，技術(shù)人員可能需要使用低帶寬網(wǎng)絡(luò)和/或處于重度使用中的網(wǎng)絡(luò)。因此，在此類情形下，除了工廠人員位于現(xiàn)場設(shè)備本地的情形外，希望使得工廠人員能夠與可以本地存儲或獲得獲取相關(guān)技術(shù)數(shù)據(jù)的現(xiàn)場設(shè)備進(jìn)行通信，以提供完整和最新的信息而無需依賴于緩慢的通信速度來獲得存儲在遠(yuǎn)程站點(diǎn)處的相同信息。例如，當(dāng)現(xiàn)場設(shè)備關(guān)閉時(shí)(例如，在工廠范圍的關(guān)閉期間)，訪問與現(xiàn)場設(shè)備相關(guān)的信息和/或來自現(xiàn)場設(shè)備的信息是特別有利的。在一些例子中，能夠改變現(xiàn)場設(shè)備的訪問層和/或臨時(shí)對現(xiàn)場設(shè)備分層以便與現(xiàn)場設(shè)備安全通信是有利的。

在一些實(shí)例中，工廠人員攜帶手持通信器，經(jīng)由該手持通信器，他們可以與感興趣的設(shè)備進(jìn)行通信和/或詢問感興趣的設(shè)備。然而，在許多此類實(shí)例中，將手持通信器設(shè)備物理地連接到現(xiàn)場設(shè)備需要工廠人員例如擰下并移除現(xiàn)場設(shè)備的終端帽。因此，訪問通常限于停止服務(wù)的現(xiàn)場設(shè)備，這是因?yàn)閺漠?dāng)前操作的現(xiàn)場設(shè)備(例如，處于服務(wù)中的現(xiàn)場設(shè)備)移除終端帽會違反工廠安全標(biāo)準(zhǔn)。為了克服該障礙，已實(shí)現(xiàn)了內(nèi)在安全的無線收發(fā)機(jī)來與現(xiàn)場設(shè)備進(jìn)行通信，并且然后將數(shù)據(jù)無線地發(fā)送到其它地方，例如，附近的工廠人員所攜帶的手持無線接收機(jī)。

雖然無線收發(fā)機(jī)是一種改進(jìn)，但是當(dāng)前已知的無線收發(fā)機(jī)存在若干限制。例如，許多已知的無線收發(fā)機(jī)依賴于提供給對應(yīng)現(xiàn)場設(shè)備的、來自控制系統(tǒng)的功率(例如，回路功率)來對電池和/或電容器充電，以對無線傳輸供電。在需要大量的這些電源的情況下(例如，常規(guī)的工業(yè)過程區(qū)域，等等)，這些電源可能需要顯著的操作成本(例如，維護(hù)、替換和/或服務(wù)等等)。由于來自控制系統(tǒng)的功率所提供的低電壓信號，許多現(xiàn)場設(shè)備在減少的功率預(yù)算上實(shí)現(xiàn)，因此由許多已知的無線收發(fā)機(jī)進(jìn)行的無線通信受限于充足功率可用的時(shí)間段和/或在已從提供給現(xiàn)場設(shè)備的控制系統(tǒng)功率中提取了充足功率的時(shí)間段之后。因此，許多已知的無線收發(fā)機(jī)并不有益于高速通信和/或傳輸大量數(shù)據(jù)。此外，一些設(shè)備可以使用太陽能來對電容器充電。然而，取決于實(shí)現(xiàn)設(shè)備的位置和/或環(huán)境，太陽能可能并不總是可靠的。另外，許多已知的無線收發(fā)機(jī)與有線調(diào)制解調(diào)器(其與實(shí)現(xiàn)過程控制系統(tǒng)內(nèi)現(xiàn)場設(shè)備的交互的特定通信協(xié)議相關(guān)聯(lián))串行通信。因此，無線收發(fā)機(jī)的通信速度受限于對應(yīng)協(xié)議的通信速度，該對應(yīng)協(xié)議的通信速度可以相對緩慢(例如，公知的HART協(xié)議受限于1200波特)。此外，由于已知的無線收發(fā)機(jī)通常依賴于控制系統(tǒng)功率來運(yùn)行，因此僅當(dāng)過程工廠正在運(yùn)行并且特定現(xiàn)場設(shè)備沒有在其它情況下未上電(例如，沒有因維護(hù)而被置于停止服務(wù))時(shí)，無線傳輸才有可能。此外，許多設(shè)備不能與電池一起運(yùn)送或運(yùn)輸，使得當(dāng)這些設(shè)備退出服務(wù)以被運(yùn)送用于修理時(shí)，不存在電源(利用該電源與設(shè)備進(jìn)行通信)。

通過實(shí)現(xiàn)本文所公開的教導(dǎo)，克服了上述障礙，并且實(shí)現(xiàn)了與現(xiàn)場設(shè)備的高速本地通信以及各種其它優(yōu)勢。具體而言，本文所公開的教導(dǎo)通過使用射頻傳感器標(biāo)簽(RFST)來實(shí)現(xiàn)無線通信，其中RFST是實(shí)現(xiàn)相對高的數(shù)據(jù)傳輸速率的極其能量高效的技術(shù)。例如，本文所公開的例子允許將多個(gè)RFST模式(例如，高頻(HF)和特高頻(UHF)RFST通信)集成到RFST模塊上。另外地或替代地，低頻(LF)和超高頻(SHF)通信可以集成到該RFST模塊上。

無源RFST(例如，應(yīng)答機(jī))可以從在從附近的手持射頻識別(RFID)讀取器進(jìn)行通信(例如，長達(dá)30英尺)時(shí)所生成的電磁場接收功率。半無源RFST可以使用本地功率(例如，諸如電池或過程設(shè)備回路功率之類的輔助電源)來對內(nèi)部電路供電，但依賴于來自手持RFID讀取器的功率來與該讀取器進(jìn)行通信。在依賴于本地功率來進(jìn)行通信的情況下，半無源RFST可以具有比無源RFST更長的讀取范圍(例如，長達(dá)300英尺)。在半無源模式中，例如，僅可以經(jīng)由反向散射(back scattering)從RFST讀取信息。對于有源RFST(例如，收發(fā)機(jī))和/或RFST的在有源模式中操作的部分，提供本地功率(例如，回路功率)以對兩個(gè)內(nèi)部電路供電并且與RFID讀取器進(jìn)行通信。因此，有源RFST呈現(xiàn)顯著更長的傳輸范圍(例如，長達(dá)1000英尺)。

RFST技術(shù)的不同實(shí)現(xiàn)方式取決于對與應(yīng)用該技術(shù)的特定行業(yè)相關(guān)的特征的工程折衷。通過對特征(例如，讀取范圍、寫入范圍、成本、電池壽命、服務(wù)壽命、允許的溫度范圍、耐氣候性等等)進(jìn)行均衡來實(shí)現(xiàn)這種折衷。在過程控制行業(yè)的上下文中，特別感興趣的一些性能參數(shù)包括長距離讀取/寫入范圍、高可靠性以及大的數(shù)據(jù)容量。本文所公開的例子允許多個(gè)RFST模式(例如，多模式RFST)，以增加靈活性和/或減少RFST系統(tǒng)中常見的缺點(diǎn)或折衷。在第一種模式中，為了實(shí)現(xiàn)相對長程，可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)場或特高頻(UHF)RFST技術(shù)，該RFST技術(shù)可以例如操作在大約850-960 兆赫茲(MHz)的頻率處。在無源模式中，UHF RFST(例如，UHF RFID)技術(shù)利用反向散射在沒有電源的情況下以顯著的范圍發(fā)送信息(例如，30英尺)。

在第二種模式中，當(dāng)過程設(shè)備未上電時(shí)(例如，具有處理器和/或非易失性存儲器的未上電的接口)，為了實(shí)現(xiàn)具有額外接口能力(包括寫入能力和/或處理器或存儲器接口能力)的較近程通信，可以使用高頻(HF)RFST(例如，HF RFID)和/或近場通信(NFC)技術(shù)，其通?？梢圆僮髟诶?3.56MHz的頻率處。雖然本文所公開的例子描述了具有UHF RFST和HF RFST能力的例子，但是可以使用和/或替換多種其它模式。

在第三種模式中，可以使用低頻(LF)RFST技術(shù)，LF RFST技術(shù)通常可以操作在125kHz處并且可以在無源模式中被供電。雖然LF RFST技術(shù)具有相對低的數(shù)據(jù)速率，但是使用LF RFST技術(shù)的RFST不易受RF干擾的影響并且還可以支持無源模式。

在第四種模式中，使用超高頻(SHF)RFST技術(shù)。SHF RFST技術(shù)通常可以操作在大約5.8GHz處，但是范圍可以從3至30GHz。SHF RFST技術(shù)還可以支持幾英寸的無源讀取范圍以及半無源模式。雖然已描述了這四種模式，但是該列表并非是詳盡的并且可以包含任何其它相關(guān)的模式和/或今后的實(shí)現(xiàn)方式。

在一些RFST實(shí)現(xiàn)方式或模式中，通信的范圍越長，對存儲器容量的限制就越大和/或功率要求就越大。本文所公開的例子實(shí)現(xiàn)了這些特征之間的某些均衡，這些例子適合于過程控制行業(yè)內(nèi)的應(yīng)用并且通過支持多個(gè)RFST模式而允許更大的靈活性。在利用HF RFST通信(例如，NFC、HF RFID通信等等)的情形下(其中未向過程設(shè)備提供功率)，本文所公開的例子允許諸如編程、訪問分層、數(shù)據(jù)獲得、命令存儲之類的功能，從而即使在例如工廠關(guān)閉的狀況下也允許高效和快速的數(shù)據(jù)傳輸。通過還包括UHF RFST能力，本文所公開的例子允許例如經(jīng)由反向散射的能量高效并且長程的通信。具體而言，RFID讀取器/寫入器可以通過反向散射從UHF RFST在相對長的距離上讀取數(shù)據(jù)。

在一些所公開的例子中，RFST物理地并且操作地耦合到過程控制系統(tǒng)內(nèi)的現(xiàn)場設(shè)備(例如，過程控制設(shè)備)。在一些此類例子中，一旦收集了來自現(xiàn)場設(shè)備的數(shù)據(jù)，例如在過程設(shè)備關(guān)閉時(shí)，RFST就可以基于從附近的手持RFID讀取器所發(fā)送的電磁場接收到的功率，來將數(shù)據(jù)發(fā)送給該讀取器。在此類例子中，由于RFST具有無源能力(例如，不使用除了來自手持RFID讀取器的功率之外的任何功率)，工廠人員可以與RFST進(jìn)行通信，而不管功率是否被提供給對應(yīng)的現(xiàn)場設(shè)備。因此，當(dāng)現(xiàn)場設(shè)備正在操作時(shí)、當(dāng)現(xiàn)場設(shè)備或工廠關(guān)閉時(shí)、或者甚至當(dāng)現(xiàn)場設(shè)備從工廠移除時(shí)(例如，用于修理、在安裝之前等等)，工廠人員都可以與RFST進(jìn)行通信。因此，在現(xiàn)場設(shè)備本地的工廠人員可以通過避免擰下并移除終端帽的需要，以保持工廠安全策略的方式無線地訪問與現(xiàn)場設(shè)備相關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)(例如，先前從現(xiàn)場設(shè)備傳送給RFST或相關(guān)聯(lián)的存儲器的數(shù)據(jù))。另外，工廠人員可以無線地訪問與位于安全界限之外的和/或工廠人員另外無法直接訪問的現(xiàn)場設(shè)備(例如，放置在高的塔上或者在其它設(shè)備后面)相關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)。在一些例子中，在現(xiàn)場設(shè)備本地的工廠人員可以經(jīng)由RFST，利用手持讀取器來與現(xiàn)場設(shè)備進(jìn)行通信(例如，詢問、校準(zhǔn)等等)。

在一些所公開的例子中，利用和/或部分利用控制系統(tǒng)功率和/或回路功率的RFST物理地并且操作地耦合到過程控制系統(tǒng)內(nèi)的現(xiàn)場設(shè)備。在此類例子中，RFST可以從控制系統(tǒng)所提供的功率中汲取功率，以進(jìn)行操作并且與現(xiàn)場設(shè)備進(jìn)行通信。在一些例子中，從沿著線路發(fā)送給現(xiàn)場設(shè)備的4-20mA模擬信號(通常被稱為回路功率)中汲取功率。在其它例子中，從沿著24伏的數(shù)字總線的線路(通常被稱為網(wǎng)絡(luò)功率或總線功率)中汲取功率。如本文所使用的，回路功率和網(wǎng)絡(luò)功率被統(tǒng)稱為控制系統(tǒng)功率。

在一些例子中，在RFST上的能量獲取(例如，從電磁場中汲取功率等等)可以對RFST的存儲器以及對應(yīng)的處理器或集成電路供電或部分供電。具體而言，HF通信或近場通信(例如，基于磁感應(yīng))用于與不具有其它電源的RFST進(jìn)行通信。另外，磁感應(yīng)可以用于對與過程控制設(shè)備相關(guān)聯(lián)的處理器(例如，接口處理器、HF RFST集成電路、集成電路、微控制器、HF RFID接口等等)和/或存儲器供電。以此方式，盡管RFST不汲取過程功率也可以執(zhí)行多種功能。例如，從手持讀取器發(fā)射的電磁場可以經(jīng)由RFST的能量獲取器來對RFST的高頻(HF)通信供電，對存儲器和/或處理器供電以從存儲器獲得數(shù)據(jù)(例如，過程控制設(shè)備的序列號信息、過程設(shè)備的保修信息等等)，存儲針對過程設(shè)備的命令，存儲固件以對過程設(shè)備編程，對過程設(shè)備編程和/或控制未上電的過程設(shè)備的處理器。使用HF RFST的此類例子通常涉及RFID讀取器放置在離RFST幾英寸內(nèi)并且最多大約一英尺。這些例子中的緊密相鄰提供了更大的安全性，這是因?yàn)槔米x取器訪問RFST的操作者必須與標(biāo)簽緊密相鄰。此外，在一些例子中，當(dāng)RFST的存儲器和/或處理器由控制系統(tǒng)來供電時(shí)，來自手持RFID讀取器的電磁場可以用于僅對HF天線供電。替代地，在一些例子中，UHF RFST還可以利用能量獲取。

RFST的無源UHF RFST模式(例如，僅由RFST讀取器所生成的電磁場來提供功率的模式)經(jīng)由反向散射可以具有延伸到長達(dá)大約30英尺的讀取范圍，而半無源UHF RFST模式(例如，所提供的功率可以是電池協(xié)助的和/或由諸如控制系統(tǒng)功率之類的輔助電源來提供的模式)可以具有延伸距離至大約300英尺的讀取范圍。雖然這些范圍是可能的，但是取決于特定的RFST天線設(shè)計(jì)，一些RFST可以以更長或更短的范圍為特征。本文所公開的例子利用HF RFST能力(例如，訪問RFST中的數(shù)據(jù)而無需回路功率、在近程對數(shù)據(jù)進(jìn)行傳輸和/或編程而無需回路功率等等)以及UHF RFST能力(例如，經(jīng)由反向散射的較長程未上電的數(shù)據(jù)訪問、有源天線功率以用于增加的范圍等等)二者。本文所公開的例子還可以支持低頻(LF)和/或超高頻(SHF)RFST能力。

在一些例子中，通過利用控制系統(tǒng)功率(其可用于幾乎所有過程控制系統(tǒng)環(huán)境中)，增加的存儲器容量和增加的通信范圍是可能的。另外，在控制系統(tǒng)功率不可用的某些情形下，由于從用于一些配置的能量獲取器中汲取的有限功率，可能較少的存儲器容量和/或范圍可用。

此外，如上面所描述的，長達(dá)大約300英尺的讀取范圍很可能使得工廠人員能夠處于幾乎任何現(xiàn)場設(shè)備的范圍內(nèi)，而不管現(xiàn)場設(shè)備的位置如何(例如，在安全界限之外、在塔上等等)。此外，經(jīng)由大約30英尺的反向散射范圍來讀取數(shù)據(jù)的能力也是有利的，這是因?yàn)楣S人員仍然可以訪問難以觸及的常規(guī)現(xiàn)場設(shè)備(例如，在走廊中，在另一層上，等等)。此外，在半無源模式下的RFST可以進(jìn)行全向通信，以使得工廠人員不必在通信范圍內(nèi)的特定位置處(例如，視線)來與例如關(guān)聯(lián)于現(xiàn)場設(shè)備的RFST進(jìn)行通信。

雖然RFST和/或集成電路(例如，微芯片、IC部件、RFID集成電路、RFID接口等等)通常具有有限的板載存儲器(例如，在一些例子中9千比特，并且在其它例子中低至128-256比特)，在一些例子中，當(dāng)從現(xiàn)場設(shè)備收集數(shù)據(jù)時(shí)，數(shù)據(jù)存儲在單獨(dú)的非易失性存儲器中，當(dāng)需要時(shí)(例如，響應(yīng)于經(jīng)由便攜式RFID讀取器/寫入器的請求)可由RFST來訪問該非易失性存儲器。通過以此方式收集并存儲數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)被有效地緩存以便快速獲取，而沒有基于其它已知的無線收發(fā)機(jī)的功耗要求和/或基于過程控制系統(tǒng)內(nèi)實(shí)現(xiàn)的通信協(xié)議的要求的緩慢通信的限制。

此外，單獨(dú)的非易失性存儲器為對應(yīng)的現(xiàn)場設(shè)備提供了額外的存儲器。因此，這種額外的存儲器可以用于存儲與現(xiàn)場設(shè)備的識別、維護(hù)和/或調(diào)試相關(guān)的額外信息，以協(xié)助維護(hù)和/或修理發(fā)生故障的設(shè)備。在一些例子中，來自中央控制室的通信也可以寫入到非易失性存儲器，以便由工廠人員在走動期間和/或在任何其它時(shí)間獲得。另外，在本文所公開的一些例子中，RFST與調(diào)制解調(diào)器相關(guān)聯(lián)，以根據(jù)控制系統(tǒng)中所實(shí)現(xiàn)的特定通信協(xié)議(例如，HART)來與現(xiàn)場設(shè)備和/或過程控制系統(tǒng)的其余部分進(jìn)行通信。此外，在一些例子中，便攜式RFID讀取器/寫入器可以用于更新和/或提供額外的信息至非易失性存儲器以用于后續(xù)參考和訪問。具體而言，當(dāng)沒有回路功率可用于過程控制系統(tǒng)和/或現(xiàn)場設(shè)備時(shí)，HF RFST(NFC)接口可以用于對處理器(例如，RFST、HF RFST的處理器/處理器電路等等)和/或RFST的存儲器供電。此外，在一些例子中，RFST是完全有源的，使得天線也由控制系統(tǒng)來供電，并且因此，使得能夠?qū)π盘栠M(jìn)行廣播并達(dá)到甚至更大的范圍。另外地或替代地，可以使用LF RFST和/或SHF RFST(例如，SHF RFID接口)。

圖1是其中可以實(shí)現(xiàn)本公開內(nèi)容的教導(dǎo)的示例性過程控制系統(tǒng)100的示意圖。圖1的示例性過程控制系統(tǒng)100包括一個(gè)或多個(gè)過程控制器(其中之一以附圖標(biāo)記102標(biāo)示)、一個(gè)或多個(gè)操作者站(其中之一以附圖標(biāo)記104標(biāo)示)、以及一個(gè)或多個(gè)工作站(其中之一以附圖標(biāo)記106標(biāo)示)。示例性過程控制器102、示例性操作者站104以及示例性工作站106經(jīng)由總線和/或局域網(wǎng)(LAN)108(其通常被稱為應(yīng)用控制網(wǎng)絡(luò)(CAN))操作地耦合。

圖1的示例性操作者站104允許操作者、工程師和/或其他工廠人員查閱和/或操作一個(gè)或多個(gè)操作者顯示屏和/或應(yīng)用(這些顯示屏和/或應(yīng)用使得工廠人員能夠查看過程控制系統(tǒng)變量、狀態(tài)、條件、警報(bào))；改變過程控制系統(tǒng)設(shè)置(例如，設(shè)置點(diǎn)、操作狀態(tài)、清除警報(bào)、靜音警報(bào)等等)；配置和/或校準(zhǔn)過程控制系統(tǒng)100內(nèi)的設(shè)備；執(zhí)行對過程控制系統(tǒng)100內(nèi)的設(shè)備的診斷；和/或以其它方式與過程控制系統(tǒng)100內(nèi)的設(shè)備進(jìn)行交互。

圖1的示例性工作站106可以被配置為應(yīng)用站，以執(zhí)行一個(gè)或多個(gè)信息技術(shù)應(yīng)用、用戶交互式應(yīng)用和/或通信應(yīng)用。例如，工作站106可以被配置為主要執(zhí)行與過程控制相關(guān)的應(yīng)用，而另一個(gè)工作站(未示出)可以被配置為主要執(zhí)行通信應(yīng)用，其中該通信應(yīng)用使得過程控制系統(tǒng)100能夠使用任何期望的通信介質(zhì)(例如，無線的、硬接線的等等)和協(xié)議(例如，HTTP、SOAP等等)來與其它設(shè)備或系統(tǒng)進(jìn)行通信。可以使用一個(gè)或多個(gè)工作站和/或任何其它適當(dāng)?shù)挠?jì)算機(jī)系統(tǒng)和/或處理系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)圖1的示例性操作者站104和示例性工作站106。例如，可以使用單處理器個(gè)人計(jì)算機(jī)、單處理器或多處理器工作站等等來實(shí)現(xiàn)操作者站104和/或工作站106。

可以使用任何期望的通信介質(zhì)和協(xié)議來實(shí)現(xiàn)圖1的示例性LAN 108。例如，示例性LAN 108可以基于硬接線和/或無線以太網(wǎng)通信方案。然而，可以使用任何其它適當(dāng)?shù)耐ㄐ沤橘|(zhì)和/或協(xié)議。此外，雖然圖1中示出了單個(gè)LAN 108，但是可以使用一個(gè)以上的LAN和/或通信硬件的其它替代件，以提供圖1的示例性系統(tǒng)之間的冗余通信路徑。

圖1的示例性控制器102可以是例如Texas州的Austin的Fisher-Rosemount Systems,Inc.公司所出售的DeltaV^TM控制器。然而，替代地可以使用任何其它控制器。此外，雖然圖1中僅示出了一個(gè)控制器102，但是任何期望類型和/或組合類型的額外的控制器和/或過程控制平臺可以耦合到LAN 108。在任何情況下，示例性控制器102執(zhí)行與過程控制系統(tǒng)100相關(guān)聯(lián)的一個(gè)或多個(gè)過程控制例程，其中這些過程控制例程已由系統(tǒng)工程師和/或其他工廠人員使用操作者站104生成，并且已被下載到控制器102和/或在控制器102中實(shí)例化。

如圖1的所示例子中所示出的，示例性控制器102可以經(jīng)由數(shù)據(jù)總線116和輸入/輸出(I/O)網(wǎng)關(guān)118耦合到多個(gè)智能現(xiàn)場設(shè)備110、112、114。智能現(xiàn)場設(shè)備110、112、114可以是兼容的儀表、傳送器、傳感器等等，在該情況下，智能現(xiàn)場設(shè)備110、112、114使用公知的Foundation Filedbus協(xié)議，經(jīng)由數(shù)據(jù)總線116進(jìn)行通信。當(dāng)然，替代地可以使用其它類型的智能現(xiàn)場設(shè)備和通信協(xié)議。例如，智能現(xiàn)場設(shè)備110、112、114替代地可以是和/或兼容的設(shè)備，其使用公知的Profibus和/或HART通信協(xié)議，經(jīng)由數(shù)據(jù)總線116進(jìn)行通信。額外的I/O設(shè)備(類似于和/或等同于I/O網(wǎng)關(guān)118)可以耦合到控制器102，以使得額外的智能現(xiàn)場設(shè)備群組(其可以是Foundation Fieldbus設(shè)備、HART設(shè)備等等)能夠與控制器102進(jìn)行通信。

除了經(jīng)由I/O網(wǎng)關(guān)118耦合的示例性智能現(xiàn)場設(shè)備110、112、114之外，一個(gè)或多個(gè)智能現(xiàn)場設(shè)備122和/或一個(gè)或多個(gè)非智能現(xiàn)場設(shè)備120也可以操作地耦合到示例性控制器102。圖1的示例性智能現(xiàn)場設(shè)備122和非智能現(xiàn)場設(shè)備120可以是例如常規(guī)的4-20毫安(mA)或0-24伏直流(VDC)設(shè)備，其經(jīng)由相應(yīng)的硬接線鏈路與控制器102進(jìn)行通信。在此類例子中，硬接線鏈路使得現(xiàn)場設(shè)備120能夠與控制器102進(jìn)行通信，并且向現(xiàn)場設(shè)備120提供電功率(例如，回路功率、網(wǎng)絡(luò)功率)。

另外，圖1的所示例子中所示出的現(xiàn)場設(shè)備110、120、122中的每個(gè)現(xiàn)場設(shè)備耦合到對應(yīng)的RFST(例如，RFID模塊)124。針對所示例子中的智能現(xiàn)場設(shè)備110、122，對應(yīng)的RFST 124可以根據(jù)與現(xiàn)場設(shè)備110、122相關(guān)聯(lián)的特定通信協(xié)議(例如，HART、Profibus、Foundation Fieldbus等等)，對從現(xiàn)場設(shè)備110、122獲得的出站數(shù)據(jù)(例如，參數(shù)值、診斷信息等等)進(jìn)行轉(zhuǎn)換(例如，經(jīng)由調(diào)制解調(diào)器)，以便傳輸給RFID讀取器/寫入器415、416(圖4A、圖4B)。另外，在一些例子中，RFST 124可以對從RFID讀取器/寫入器415、416獲得的進(jìn)站數(shù)據(jù)進(jìn)行轉(zhuǎn)換(例如，經(jīng)由所述調(diào)制解調(diào)器)，以便根據(jù)所述特定通信協(xié)議發(fā)送給現(xiàn)場設(shè)備110、122和/或過程控制系統(tǒng)100的其它部件。在一些例子中，RFST 124不包括調(diào)制解調(diào)器，并且簡單地將從智能現(xiàn)場設(shè)備110、122和/或非智能現(xiàn)場設(shè)備120獲得的數(shù)據(jù)直接地存儲在存儲器中，以便傳輸給RFID讀取器/寫入器415、416。除了存儲和/或傳送過程控制數(shù)據(jù)之外，在一些例子中，RFST 124還存儲與對應(yīng)的智能現(xiàn)場設(shè)備110、122或者非智能現(xiàn)場設(shè)備120相關(guān)聯(lián)的其它信息(例如，維護(hù)記錄(例如，告警日志、診斷測試結(jié)果和/或指示現(xiàn)場設(shè)備的操作健康的其它診斷信息)、零件列表、串行卡信息、規(guī)格表、圖片等等)，如下面進(jìn)一步詳細(xì)描述的。在一些例子中，該信息還經(jīng)由對應(yīng)的現(xiàn)場設(shè)備傳送給RFST 124。另外地或替代地，在一些例子中，該數(shù)據(jù)經(jīng)由RFID讀取器/寫入器415、416進(jìn)行傳送。在一些例子中，RFST 124和RFID讀取器/寫入器415、416之間的通信由RFID讀取器/寫入器415、416供電(例如，RFID讀取器/寫入器415、416的電磁場對RFST 124供電)。因此，RFST 124使得工廠人員能夠與現(xiàn)場設(shè)備110、120、122進(jìn)行本地和無線通信，而不需要電源和/或不存在會降低過程控制系統(tǒng)的功率效率(例如，通過對控制系統(tǒng)功率進(jìn)行汲取)和/或增加維護(hù)成本(例如，通過要求獲取和/或替換電池)的功耗要求。在其它例子中，RFST 124至少部分地經(jīng)由過程控制系統(tǒng)來供電，從而實(shí)現(xiàn)了在較長程上的通信并且允許更大的存儲器空間。在其它例子中，RFST 124完全經(jīng)由過程控制系統(tǒng)來供電(例如，處于有源RFST模式中)，以使得天線能夠?qū)鬏斶M(jìn)行廣播而不是從RFID讀取器/寫入器對信號進(jìn)行反向散射。在此類例子中，顯著更長的通信范圍是可能的(例如，長達(dá)1000英尺)。

下面結(jié)合圖2A-圖4B示出并描述了根據(jù)本文所描述的教導(dǎo)來實(shí)現(xiàn)RFST 124的示例性方式。應(yīng)當(dāng)意識到，可以使用單個(gè)RFST 124，通過將該RFST 124從一個(gè)設(shè)備移動到另一個(gè)設(shè)備來與現(xiàn)場設(shè)備110、112、114、120、122中的一個(gè)以上的現(xiàn)場設(shè)備進(jìn)行交互，如由過程系統(tǒng)的情況和工廠人員的特定需求決定的。另外地或替代地，如圖1中所示出的，多個(gè)RFST(例如，單獨(dú)連接或者組合到RFST模塊內(nèi))可以連接到現(xiàn)場設(shè)備110、112、114、120、122中的任何或所有現(xiàn)場設(shè)備。更具體地說，在一些例子中，每個(gè)現(xiàn)場設(shè)備110、112、114、120、122(或者這些現(xiàn)場設(shè)備中的至少一些)可以耦合到單獨(dú)的RFST 124，并且在現(xiàn)場設(shè)備的整個(gè)生命周期(或者其部分)中保持耦合到對應(yīng)的RFST 124。在一些此類例子中，RFST 124包含非易失性存儲器408(圖4A、圖4B)，該非易失性存儲器408與對應(yīng)現(xiàn)場設(shè)備122內(nèi)部的任何存儲器分離。在此類例子中，RFST 124能夠存儲串行卡數(shù)據(jù)和/或與現(xiàn)場設(shè)備122的識別、維護(hù)、配置和/或操作相關(guān)聯(lián)的任何其它數(shù)據(jù)。通常，現(xiàn)場設(shè)備內(nèi)的存儲器是相對有限的，使得這種信息中的大部分(例如，維護(hù)、修理、零件替換的文檔和歷史記錄等等)已遠(yuǎn)程存儲在用于整個(gè)企業(yè)的中央維護(hù)數(shù)據(jù)庫處。然而，通過根據(jù)本公開內(nèi)容的教導(dǎo)，將RFST 124耦合到其自己的非易失性存儲器408，在現(xiàn)場設(shè)備本地的工廠人員(例如，在走動期間)可以利用RFID讀取器/寫入器415或416快速并且容易地訪問該信息。此外，在此類例子中，即使當(dāng)現(xiàn)場設(shè)備122退出服務(wù)和/或從工廠環(huán)境移除時(shí)(例如，當(dāng)被運(yùn)送用于修理時(shí))，RFST 124上所存儲的與現(xiàn)場設(shè)備122相關(guān)聯(lián)的信息也是可訪問的。另外，如下面更詳細(xì)描述的，在一些例子中，該信息中的至少一些信息可以存儲在RFST 200(圖2A)內(nèi)的RFST模塊202(圖2A)的存儲器中，使得可以訪問信息而無需至現(xiàn)場設(shè)備122的電源(例如，當(dāng)RFST模塊202在有源模式中運(yùn)行時(shí))

在一些例子中，RFST 124是與現(xiàn)場設(shè)備122分離的模塊，并且當(dāng)通信標(biāo)準(zhǔn)、管理標(biāo)準(zhǔn)和/或協(xié)議已改變或更新時(shí)，可以利用另一個(gè)模塊來替換RFST 124和/或?qū)ζ溥M(jìn)行升級。另外地或替代地，RFST 124可與不同類型的現(xiàn)場設(shè)備互換。在一些例子中，某一方可以從RFST 124訪問諸如數(shù)據(jù)庫之類的數(shù)據(jù)，其中經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)(例如，企業(yè)網(wǎng)絡(luò)和/或數(shù)據(jù)庫系統(tǒng))訪問該數(shù)據(jù)可能是困難的。具體而言，在沒有電源或具有回路功率的情形下可以從RFST 124訪問該數(shù)據(jù)。

雖然圖1示出了示例性過程控制系統(tǒng)100，在該系統(tǒng)內(nèi)，可以有利地采用用于使用下面更詳細(xì)描述的RFST來與過程控制系統(tǒng)現(xiàn)場設(shè)備進(jìn)行通信的方法和裝置，但是如果期望的話，在具有比圖1的所示例子更大或更小復(fù)雜性的其它過程工廠和/或過程控制系統(tǒng)(例如，具有一個(gè)以上控制器，跨越一個(gè)以上地理位置，等等)中可以有利地采用本文所描述的方法和裝置。

圖2A示出了根據(jù)本公開內(nèi)容的教導(dǎo)的、可以用于實(shí)現(xiàn)圖1的示例性RFST 124的示例性RFST 200。所示例子的RFST 200包括RFST(例如，RFST電路、RFST電路板、RFST、RFST等等)202(其被示出為從RFST 200移除)、殼體204、天線蓋(例如，天線罩)205以及從殼體204延伸出并且電耦合到RFST模塊202的通信線206。下面結(jié)合圖3更詳細(xì)描述了所示例子的RFST模塊202。在該例子中，RFST模塊202設(shè)置在殼體204內(nèi)，并且通信地耦合(例如，電耦合)和/或接線到放置在天線蓋205后面的天線(例如，線圈天線)。在一些例子中，RFST模塊202耦合到兩個(gè)或更多個(gè)天線(例如，一個(gè)用于HF通信并且另一個(gè)用于UHF通信)。在該例子中，線路206通信地耦合到RFST模塊202。另外地或替代地，在其它例子中，線路206通信地耦合到天線。

圖2B示出了實(shí)現(xiàn)圖2A的示例性RFST 200的示例性方式。在該例子中，所示例子的RFST 200操作地耦合到數(shù)字閥控制器210，例如，來自Iowa州的Marshalltown的Fisher Controls International LLC公司的DVC6200。數(shù)字閥控制器210對閥的致動器進(jìn)行控制，以控制通過閥的流體流動速率。在該例子中，數(shù)字閥控制器210包括殼體212、控制器部分214、終端接口216、以及頂部管道接口218。在一些例子中，蓋子或外殼220(其可以被移除或打開)可以放置在RFST 200上和/或覆蓋RFST 200，以物理地防止和/或屏蔽至RFST 200的通信(例如，無線通信)。這種措施可以防止對閥控制器210和/或網(wǎng)絡(luò)(數(shù)字閥控制器210經(jīng)由該網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行通信)的未授權(quán)訪問。在一些例子中，外殼(例如，蓋子)220具有門222，可以打開門222來訪問RFST 200和/或與RFST 200進(jìn)行無線通信。所示例子的門222可以具有鎖機(jī)構(gòu)224，以防止對RFST 200和/或閥控制器210的物理訪問。

在操作中，諸如下面結(jié)合圖4A、圖4B所描述的RFID讀取器415、416之類的遠(yuǎn)程RF便攜式設(shè)備/源(例如，RFID讀取器/寫入器、RFST編程設(shè)備等等)可以例如向RFST 200發(fā)送信號。在該例子中，RFID讀取器生成電磁場，并且所示例子的RFST 200可以從該電磁場或在無源模式中的任何其它適當(dāng)?shù)碾姶艌鲈粗屑橙」β?。另外地或替代地，RFST 200通過汲取提供給閥控制器210的回路功率來利用來自閥控制器210的功率。一旦建立了通信，RFST便攜式設(shè)備就可以從RFST 200內(nèi)的存儲器獲取所存儲的數(shù)據(jù)，例如閥控制器210的序列號信息、閥控制器210的保修信息、閥控制器210的維護(hù)或服務(wù)歷史和/或閥控制器210的配置、等等。在閥控制器210未上電的情形下，取決于所要求的訪問類型，可能存在對能夠發(fā)送給RFST便攜式設(shè)備的數(shù)據(jù)量和/或與RFST 200的通信范圍的限制。在一些例子中，可以使用大容量存儲電容器(例如，超級電容器等等)在一段時(shí)間內(nèi)(例如，幾星期)為RFST 200保留電荷。

在一些例子中，RFST便攜式設(shè)備可以對閥控制器210編程和/或?qū)?shù)據(jù)存儲在位于RFST 200上或者閥控制器210內(nèi)的存儲器中，而不管閥控制器210被供電還是未上電。具體而言，RFST 200可以從RFST便攜式設(shè)備所提供的電磁場中獲取能量，以向處理器提供功率。處理器(其與閥控制器210相關(guān)聯(lián))可以位于RFST模塊202上或者閥控制器210內(nèi)。另外地或替代地，RFST 200可以使用所獲取的能量將數(shù)據(jù)寫入到與閥控制器210相關(guān)聯(lián)的存儲器。存儲器可以位于RFST模塊202上或者閥控制器210中。數(shù)據(jù)可以包括用于閥控制器210的固件、要由閥控制器210來執(zhí)行的命令、用于閥控制器210的設(shè)置/參數(shù)、和/或要用于操作和/或配置閥控制器210的任何其它數(shù)據(jù)。在一些例子中，RFST便攜式設(shè)備可以對閥控制器210分層以用于診斷和/或訪問。

在外殼220覆蓋RFST 200的例子中，可以通過打開門222和/或移除外殼220來訪問RFST 200，以便與RFST 200進(jìn)行無線通信。在一些例子中，外殼220可以操作為法拉第籠(Faraday cage)，以防止至RFST 200的電通信，從而有效地屏蔽RFST 200。替代地，RFST 200所使用的任何天線可以放置在終端接口216后面，并且可以移除和/或打開終端接口216的蓋子來無線地訪問RFST 200，以防止與RFST 200進(jìn)行無線通信，從而允許在無需外殼220的情況下防止對RFST 200的訪問(即，與RFST 200進(jìn)行通信)。

圖3示出了圖2A的示例性RFST模塊202，其中RFST模塊202包括微處理器(例如，微控制器)302、存儲器(例如，EEPROM、FRAM、MRAM等等)304(其可以與微處理器302集成)、能量獲取模塊(例如，能量獲取器)306、能量獲取模塊307、具有板載存儲器310的高頻(HF)RFST(例如，HF RFST芯片、HF RFST模塊、HF RFST集成電路、HF RFID集成電路、HF RFID接口等等)308、具有板載存儲器314的特高頻(UHF)RFST 312(例如，UHF RFST芯片、UHF RFST模塊、UHF RFST集成電路、UHF RFID集成電路、UHF RFID接口等等)。對于數(shù)字通信，處理器302、存儲器304、HF RFST 308、UHF RFST 312電耦合到數(shù)據(jù)接口318，數(shù)據(jù)接口318可以是例如I²C接口或者串行外圍接口(SPI)總線。在一些例子中，處理器302、HF RFST 308和/或UHF RFST 312具有相關(guān)聯(lián)的非易失性存儲器(例如，集成的非易失性存儲器)。

替代地，作為能量獲取模塊306、307的替代，RFST板202可以由從過程控制設(shè)備(例如，結(jié)合圖2B所描述的閥控制器210)中提取的回路功率來供電。在功率是從過程控制設(shè)備和/或回路功率中提取的這些例子中，RFST汲取相對低的功率(例如，低至50微瓦)，并且因此，即使在功率提取時(shí)也允許有利的功率節(jié)省。在其它例子中，RFST模塊202由電池或電容器來供電以用于半無源操作。另外地或替代地，RFST模塊202包括能量存儲設(shè)備322，以例如通過存儲能量獲取模塊306和/或能量獲取模塊307所獲取的能量來向UHF RFST 312提供半無源能力。在一些例子中，系統(tǒng)功率管理電路324控制來自能量獲取模塊306、307和/或回路電源326的功率，其中該功率例如是從過程控制系統(tǒng)供應(yīng)的。在該例子中，系統(tǒng)功率管理電路在將功率分布到整個(gè)RFST模塊202中之前對來自能量獲取模塊306、307的功率進(jìn)行管理。

替代地，RFST模塊450(圖4B)包括系統(tǒng)功率管理電路414，系統(tǒng)功率管理電路414控制來自能量獲取RFST 308、314的功率，將功率分布到整個(gè)RFST模塊450中并且通過額外的功率總線分布到定位器微控制器452，以對定位器微控制器452的電子裝置進(jìn)行操作。

在一些例子中，存儲器310和/或存儲器314可以具有大約9千比特(kbit)的近似容量。雖然示出能量獲取模塊306、307分別電耦合到HF RFST 308和UHF RFST，但是能量獲取模塊306、307中的任一者或二者可以與RFST模塊202上的部件中的任何部件成整體，或者可以是放置在RFST模塊202上的單獨(dú)的分立零件。在該例子中，能量獲取模塊306、307分別與HF RFST 308和UHF RFST相關(guān)聯(lián)和/或集成。在該例子中，能量獲取模塊306、307用于和/或部分用于無源模式(例如，純能量獲取/無源模式)或部分模式(例如，其中另外結(jié)合所獲取的功率來使用回路功率)中的功率。在其它例子中，HF RFST 308或UHF RFST中僅一個(gè)具有能量獲取器。在其它例子中，RFST不具有能量獲取器并且主要依賴于所提供的回路功率。

雖然示例性RFST模塊202利用HF RFST 308和UHF RFST 312，但是可以使用RFST的任意組合。另外地或替代地，可以使用LF RFST和/或SHF RFST，或者其任意組合。在一些例子中，僅使用單個(gè)RFST。

圖4A示出了可以用于實(shí)現(xiàn)圖1的示例性RFST 124的示例性RFST(例如，RFST模塊、RFST、RFST等等)400。在所示例子中，RFST模塊400連接到圖1的過程控制系統(tǒng)100的現(xiàn)場設(shè)備122(過程控制系統(tǒng)的其余部分用分布式控制系統(tǒng)(DCS)框401表示)。在所示例子中，RFST模塊400包括HART調(diào)制解調(diào)器402、具有集成的隨機(jī)存取存儲器(RAM)(例如，存儲器(RAM)304)的微控制器302、非易失性(NV)存儲器408、HF RFST 308、UHF RFST 312、UHF天線(例如，貼片天線、單極天線或偶極天線、共面波導(dǎo)、基片集成波導(dǎo)等等)410以及HF天線(例如，線圈天線)412。在一些例子中，HF RFST 308、UHF RFST 312、非易失性存儲器408、HF天線412和/或UHF天線410都被并入到單個(gè)集成電路(IC)上。所示例子的RFST模塊400還包括功率管理電路414(其可以是集成部件)，以對RFST模塊400供電。在該例子中，功率管理電路414可以利用能量獲取，部分地從DCS 401中汲取功率(例如，RFST模塊400的不同部分由回路功率來供電，而RFST模塊400的其它部分由所獲取的能量來供電)和/或完全從DCS 401中汲取功率(例如，提取功率)。

在圖4A的所示例子中，現(xiàn)場設(shè)備122被標(biāo)識為HART兼容的現(xiàn)場設(shè)備。如上面提到的，可以結(jié)合與任何適當(dāng)?shù)耐ㄐ艆f(xié)議(例如，F(xiàn)ieldbus、Profibus、等等)相關(guān)聯(lián)的現(xiàn)場設(shè)備來實(shí)現(xiàn)本公開內(nèi)容的教導(dǎo)。在一些例子中，未使用HART通信協(xié)議和/或未使用HART調(diào)制解調(diào)器。然而，通過舉例的方式圍繞HART通信協(xié)議來說明以下公開內(nèi)容。因此，如圖4A中所示出的，HART現(xiàn)場設(shè)備122經(jīng)由一對信號線418操作地耦合到DCS 401，以根據(jù)HART協(xié)議來進(jìn)行通信。除了通過信號線418來發(fā)送和接收控制信號之外，現(xiàn)場設(shè)備122還從信號線418中汲取其功率(例如，現(xiàn)場設(shè)備122由控制系統(tǒng)來供電，在HART協(xié)議的上下文中表示4-20mA回路供電，并且在Fieldbus協(xié)議的上下文中表示24VDC網(wǎng)絡(luò)功率)。另外，在所示例子中，RFST模塊400鏈接到信號線418，使得HART現(xiàn)場設(shè)備122經(jīng)由HART調(diào)制解調(diào)器402操作地耦合到RFST模塊400，并且使得RFST模塊400能夠從經(jīng)由信號線418所提供的控制系統(tǒng)功率中汲取功率。在一些例子中，在RFST模塊400和現(xiàn)場設(shè)備122之間發(fā)生通信。另外地或替代地，在一些例子中，在RFST模塊400和DCS 401之間發(fā)生通信。在此類例子中，與來自現(xiàn)場設(shè)備122的通信相對的來自RFST模塊400的通信是由DCS 401基于向RFST模塊400和現(xiàn)場設(shè)備122中的每一個(gè)分配的單獨(dú)地址(例如，在多點(diǎn)(multi-drop)配置中)來管理和/或區(qū)分。也就是說，在此類例子中，RFST模塊400和現(xiàn)場設(shè)備122被視為過程控制系統(tǒng)100內(nèi)沿著2線式連接418連接的單獨(dú)儀表。在一些例子中，RFST模塊400可以耦合到HART兼容的現(xiàn)場設(shè)備，盡管DCS 401不是使用HART協(xié)議來實(shí)現(xiàn)的。在此類例子中，RFST模塊400可能不與DCS 401進(jìn)行通信，并且替代地會與現(xiàn)場設(shè)備進(jìn)行通信。雖然圖4A中的RFST模塊400被示出為獨(dú)立地連接到信號線418，但是在一些例子中，RFST模塊400經(jīng)由現(xiàn)場設(shè)備122耦合到信號線418。

示例性HART調(diào)制解調(diào)器402被配置為：根據(jù)HART協(xié)議(或者任何其它適當(dāng)?shù)耐ㄐ艆f(xié)議)從HART現(xiàn)場設(shè)備122接收信息，并且根據(jù)串行通信協(xié)議(例如，通用串行總線(USB)、以太網(wǎng)、同步串行(例如，串行外圍接口(SPI)總線)等等)將該信息發(fā)送給微控制器302。另外，示例性HART調(diào)制解調(diào)器402被配置為：根據(jù)串行通信協(xié)議從微控制器302接收信息，并且根據(jù)HART協(xié)議將該信息發(fā)送給HART現(xiàn)場設(shè)備122和/或發(fā)送給DCS 401。

示例性微控制器302對發(fā)送給現(xiàn)場設(shè)備122和/或RFST模塊400和/或從現(xiàn)場設(shè)備122和/或RFST模塊400發(fā)送的數(shù)據(jù)的定時(shí)和/或調(diào)度進(jìn)行控制。在一些例子中，數(shù)據(jù)包括從現(xiàn)場設(shè)備122輪詢信息(例如，過程變量值、警報(bào)、等等)的請求。在其它例子中，數(shù)據(jù)包括指示現(xiàn)場設(shè)備122實(shí)現(xiàn)某種功能(例如，調(diào)諧、校準(zhǔn)、診斷、調(diào)試、等等)的命令。所示例子的微控制器302接收到的數(shù)據(jù)可以臨時(shí)存儲在RAM中(在該例子中，RAM與微控制器302集成)、和/或在相對較長的時(shí)期內(nèi)存儲在非易失性存儲器408中。另外地或替代地，微控制器302接收到的數(shù)據(jù)可以發(fā)送給HF RFST 308，以用于后續(xù)存儲在對應(yīng)的HF RFST板載存儲器310中和/或經(jīng)由HF天線412發(fā)送給外部RFID讀取器/寫入器415。類似地，微控制器302接收到的數(shù)據(jù)可以發(fā)送給UHF RFST 312，以用于后續(xù)存儲在對應(yīng)的UHF RFST存儲器314中和/或經(jīng)由UHF天線410發(fā)送給UHF RFID讀取器/寫入器416。在一些例子中，單個(gè)讀取器(例如，能夠進(jìn)行UHF和HF RFST通信二者)可以與UHF RFST 312和HF RFST 308進(jìn)行通信。

現(xiàn)場設(shè)備122、RFST模塊400的HART調(diào)制解調(diào)器402、和/或DCS 401之間的通信相對緩慢或低速，這是因?yàn)橥ㄐ攀怯蒆ART協(xié)議管理的，其中HART協(xié)議受限于大約1200波特。相比之下，圖4A中所示出的其它元件之間的通信相對高速，這是因?yàn)樗鼈兪腔诟咚俅型ㄐ艆f(xié)議(例如，SPI總線、I²C、等等)的，其中高速串行通信協(xié)議可以達(dá)到大約115kbps或更高。因此，通過根據(jù)本文所公開的教導(dǎo)來實(shí)現(xiàn)示例性RFST模塊400，可以隨時(shí)間監(jiān)測基于相對緩慢的HART的通信，并且將其緩存或存儲在非易失性存儲器408、HF RFST板載存儲器310和/或UHF RFST板載存儲器314中，以用于后續(xù)由處理RFID讀取器/寫入器(例如，圖4A中所示出的RFID讀取器/寫入器415、416)的工廠人員經(jīng)由串行總線通信協(xié)議以快得多的速率進(jìn)行訪問。

在一些例子中，與現(xiàn)場設(shè)備122和HART調(diào)制解調(diào)器402相關(guān)聯(lián)的通信(圖4A中用線424表示)需要經(jīng)由信號線418的來自DCS的功率來操作(例如，這些部件是由回路供電的)。相比之下，在一些例子中，RFST模塊400內(nèi)(用箭頭426和428表示)的通信(例如高速通信)(其可以使用SPI總線協(xié)議或者通用異步接收/發(fā)送(UART)協(xié)議)以及HF RFST 308或UHF RFST 310和RFID讀取器/寫入器415、416之間的無線通信不需要控制系統(tǒng)功率(例如，回路功率)。相反，所示例子中的RFST通信可以經(jīng)由感應(yīng)耦合或輻射耦合，從RFID讀取器/寫入器415、416中的任一個(gè)中汲取功率。因此，不僅RFST模塊400可以在沒有回路功率的情況下運(yùn)行，而且RFST模塊400可以在沒有電池電源或充電的電容器(例如，其可以基于可用的回路功率來充電)的情況下運(yùn)行，使得任何時(shí)候讀取器/寫入器415、416中任一者處于HF RFST 308和/或UHF RFST 310的范圍內(nèi)時(shí)，存儲在RFST模塊400的HF RFST板載存儲器310、UHF RFST板載存儲器314和/或非易失性存儲器408中的數(shù)據(jù)都是可訪問的。另外地或替代地，在一些例子中，RFST模塊400被提供有電池電源和/或電容器以用于冗余或備用電源和/或允許UHF RFST 312在控制系統(tǒng)功率不可用時(shí)在半無源模式中操作(例如，用于增加的范圍)。

利用所獲取的功率來對RFST模塊400供電的能力允許諸如以下功能：在沒有DCS 401所提供的功率的情況下(例如，在工廠關(guān)閉期間)發(fā)生數(shù)據(jù)獲得(例如，序列號獲得等等)、編程和/或?qū)⒐碳陷d到現(xiàn)場設(shè)備122。即使在沒有能量獲取的例子中(例如，功率管理414嚴(yán)格利用回路功率和/或不存在可用的能量獲取等等)，HF RFST 308和UHF RFST 312也提供低功率并且相對快速的通信，從而節(jié)省了功率和/或減少了功率汲取，并且因此減少了這些系統(tǒng)的整體操作成本。

在一些例子中，能夠存儲在RFST模塊400板上(例如，在HF和UHF板載存儲器310、314內(nèi))的數(shù)據(jù)量是相對有限的，這是因?yàn)镽FST模塊400的部件是由RFID讀取器/寫入器415或416來供電的。例如，已知的無源UHF RFST通常具有32千字節(jié)的上限存儲閾值。然而，利用RFST技術(shù)，在可用存儲量和可以經(jīng)由RFID讀取器/寫入器來無線地訪問存儲在存儲器上的數(shù)據(jù)的范圍之間可能存在折衷。在一些例子中，使用32千字節(jié)的存儲器會將UHF RFST通信范圍限制到大約2英尺。

對于在無源模式中的UHF RFST，較小的存儲量(例如，512比特)經(jīng)由例如反向散射可以允許超過30英尺的范圍(該范圍還可以取決于RFST的天線設(shè)計(jì))。在一些例子中，2英尺的范圍可能是可接受的。然而，在其它例子中，在現(xiàn)場設(shè)備不容易由場地中的工廠人員訪問(例如，現(xiàn)場設(shè)備放置在高處、位于其它設(shè)備后面、在安全界限之外等等)和/或未上電的情況下，與該現(xiàn)場設(shè)備相對應(yīng)的RFST模塊400的RFST板載存儲器314可能僅包含512比特的數(shù)據(jù)，這可以實(shí)現(xiàn)針對UHF RFST 312的大約30英尺的范圍。然而，當(dāng)由回路功率來供電時(shí)，所示例子的UHF RFST 312可以允許更大的范圍(例如，150-300英尺)，同時(shí)支持更大的存儲閾值，例如9-32千字節(jié)。在該例子中，UHF RFST 312和HF RFST 308的組合允許在單個(gè)RFST上支持不同的范圍，同時(shí)還允許容納不同的功率狀況。例如，在沒有回路功率的場景中，UHF RFST 312可以允許大約30英尺的讀取范圍，而HF RFST 308可以允許近距離(例如，低于一英尺的距離)數(shù)據(jù)傳輸和/或處理器控制。

在一些例子中，UHF RFST 312可以耦合到被加電的天線。具體而言，所示例子的UHF天線410可以由回路功率來供電，以便進(jìn)一步增加UHF天線410的范圍。具體而言，UHF天線410可以利用低功率藍(lán)牙發(fā)射機(jī)、無線個(gè)域網(wǎng)(WPAN)協(xié)議、Wi-Fi、Zigbee或者有源供電傳輸?shù)娜魏纹渌m當(dāng)?shù)膮f(xié)議或標(biāo)準(zhǔn)。

相比之下，HF RFST在無源模式中(例如，由RFID讀取器/寫入器來供電等等)通常可以容納大約0.25至4英寸的范圍。然而，一些HF RFST允許例如經(jīng)由電池的半無源模式，其中半無源模式可以允許更大的范圍。

因此，術(shù)語“本地”、“靠近”、“附近”以及與工廠人員和/或RFID讀取器/寫入器相對于現(xiàn)場設(shè)備的地點(diǎn)或位置相關(guān)聯(lián)的相關(guān)術(shù)語被明確地定義為處于RFID讀取器/寫入器和物理地耦合到對應(yīng)現(xiàn)場設(shè)備的RFST之間的最大通信范圍內(nèi)。

雖然與RFST 308、312相關(guān)聯(lián)的RFST模塊400的存儲器(例如，HF RFST板載存儲器310或者UHF RFST板載存儲器314)是相對有限的，但是在一些例子中，與微控制器302相關(guān)聯(lián)的非易失性存儲器408在制造能力的制約內(nèi)可以是任何大小(例如，兆字節(jié)或吉字節(jié)的存儲器)。在利用能量獲取的例子中，RFID讀取器/寫入器415、416可以通過發(fā)射電磁場，經(jīng)由HF RFST 308和UHF RFST 310來對寫入和/或讀取非易失性存儲器408供電。在一些例子中，非易失性存儲器408是可移除并且可替換的(例如，類似于SD卡)，以使得端用戶能夠選擇期望的存儲量。以此方式，可以存儲與現(xiàn)場設(shè)備122相關(guān)的、原本可能由于現(xiàn)場設(shè)備122的有限存儲空間而不可用的額外信息。例如，在一些例子中，非易失性存儲器408存儲在現(xiàn)場設(shè)備122的整個(gè)生命周期(或者其部分)內(nèi)所收集的維護(hù)和/或修理信息。該信息可以包括現(xiàn)場設(shè)備的推薦零件列表、照片、模型/序列號和/或相關(guān)聯(lián)的零件、維護(hù)指令和/或過程，以及任何設(shè)備故障的性質(zhì)和定時(shí)的歷史歸檔以及得到的維護(hù)響應(yīng)(例如，錯(cuò)誤信號、告警/警報(bào)、診斷測試結(jié)果、零件替換等等)。以此方式，無論何時(shí)維護(hù)技術(shù)人員檢查現(xiàn)場設(shè)備(例如，在例行走動期間、由于設(shè)備故障、或者作為周轉(zhuǎn)計(jì)劃的一部分)，他們將具有對所有相關(guān)信息的立即和容易的訪問，以便能夠評估情形和/或?qū)崿F(xiàn)適當(dāng)?shù)暮罄m(xù)步驟。此外，以此方式，即使設(shè)備已從工廠移除并移位以用于修理和/或更詳盡的診斷測試的目的，相同的相關(guān)信息也是可訪問的。在一些例子中，前面提到的數(shù)據(jù)可以分別存儲或部分存儲在HF和UHF RFST 308、312的板載存儲器310、314中。

此外，在一些例子中，微控制器302與HF和UHF RFST 308、312之間的通信分別可以使用或者可以不適用回路功率，使得即使當(dāng)沒有向RFST模塊400提供功率時(shí)，也并非所有能夠存儲在與微控制器302相關(guān)聯(lián)的非易失性存儲器408中的內(nèi)容將可用于RFST模塊400。因此，在一些例子中，從現(xiàn)場設(shè)備122獲取的數(shù)據(jù)子集(當(dāng)不存在電源時(shí)，該數(shù)據(jù)子集很可能是最有益的)直接存儲在RFST模塊400上的HF RFST板載存儲器310、UHF RFST板載存儲器314和/或非易失性存儲器408中。雖然由于所需要的存儲量會超過RFST板載存儲器310和314中的可用存儲器，RFST模塊400不太可能可以存儲從現(xiàn)場設(shè)備122收集的所有數(shù)據(jù)，但是從非易失性存儲器408緩存數(shù)據(jù)仍然提供了以下優(yōu)勢：以比如果直接輪詢現(xiàn)場設(shè)備122可能的通信速度(其受制于HART協(xié)議的相對緩慢的通信速度)高得多的通信速度來訪問數(shù)據(jù)(經(jīng)由RFID讀取器/寫入器415、416)。

然而，在一些例子中，可以使用回路功率以使得RFST模塊400能夠與微控制器302進(jìn)行通信并且訪問非易失性存儲器408。因此，在一些例子中，當(dāng)微控制器302和非易失性存儲器408是由回路來供電時(shí)，RFID讀取器/寫入器415、416可以訪問存儲在非易失性存儲器408上的數(shù)據(jù)中的所有數(shù)據(jù)。替代地，在一些例子中，從RFST讀取器/寫入器415、416所提供的電磁場獲取的能量例如可以用于對微控制器302和/或非易失性存儲器408供電，以便例如向非易失性存儲器408寫入。換句話說，RFST模塊400可以在完全無源模式中運(yùn)行而無需使用回路功率。在一些例子中，HF RFST天線412和UHF RFST天線410由能量獲取器來供電，而RFST模塊400的其余部件由回路來供電。替代地，HF RFST天線412和/或UHF RFST天線410可以由回路功率來供電，而RFST模塊400的其余部件由能量獲取器來供電。在一些例子中，RFST模塊400由電池或電容器來供電。另外地或替代地，可以使用利用太陽能、振動能或熱能等的其它功率轉(zhuǎn)換設(shè)備。

根據(jù)結(jié)合圖4A所公開的教導(dǎo)，經(jīng)由RFST技術(shù)來實(shí)現(xiàn)通信具有若干優(yōu)勢。首先，無論何時(shí)期望RFST傳輸并且工廠人員具有處于適當(dāng)范圍內(nèi)的RFID讀取器/寫入器，RFST傳輸都可以發(fā)生，由此，范圍可以基于過程控制系統(tǒng)100是否被供電和/或回路功率是否流經(jīng)過程控制系統(tǒng)100而變化。也就是說，所示例子的RFST模塊400和RFID讀取器/寫入器415、416之間的RFST通信并非取決于過程控制系統(tǒng)100處于操作中并且被供電。實(shí)際上，在一些例子中，例如，編程和/或數(shù)據(jù)訪問可以經(jīng)由HF RFST 308在近程發(fā)生而無需回路功率。另外地或替代地，數(shù)據(jù)讀取可以經(jīng)由UHF RFST312，經(jīng)由反向散射在較長程發(fā)生而無需回路功率。相比之下，過程控制系統(tǒng)中所使用的其它已知的無線射頻收發(fā)機(jī)(例如，基于ZigBee通信協(xié)議)需要大量的功率，該功率通常隨時(shí)間從提供給對應(yīng)現(xiàn)場設(shè)備的可用的回路功率中提取，直到與收發(fā)機(jī)相關(guān)聯(lián)的電容器充電至足以對信號傳輸供電為止。由于通常與提供給現(xiàn)場設(shè)備的低壓電源相關(guān)的緊張的功率預(yù)算，可能需要長達(dá)一分鐘的延遲來獲取充足的功率以發(fā)送HART命令。在這些制約下，可能的無線通信的類型(以及數(shù)量)是非常有限的(例如，用于提供諸如過程變量的值和/或其它關(guān)鍵參數(shù)之類的基本控制信息)。例如，診斷和/或配置HART現(xiàn)場設(shè)備可以涉及遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過1000條HART命令。以每分鐘大約一條HART命令，基于ZigBee的無線收發(fā)機(jī)對于這些目的是不實(shí)際的。然而，由于RFST技術(shù)不使用除了RFID讀取器/寫入器所提供的功率之外的其它功率(例如，在無源模式中)，因此無論何時(shí)RFID讀取器/寫入器處于RFST的天線的范圍內(nèi)，都可以自由地傳送(例如，發(fā)送或接收)數(shù)據(jù)。在沒有能量獲取的例子中(例如，有源供電系統(tǒng)等等)，HF RFST 308和UHF RFST 312的組合允許顯著的功率節(jié)省，同時(shí)允許高速無線通信。通常，HF RFST 308和UHF RFST 312的組合還允許通信中關(guān)于廣泛范圍的功率狀況和/或通信需求的大的靈活性。

如上面提到的，使用所示例子的RFST模塊400的另一個(gè)優(yōu)勢是：即使DCS 401關(guān)閉、現(xiàn)場設(shè)備122退出服務(wù)和/或另外切斷電源，也實(shí)現(xiàn)無線通信。因此，不僅當(dāng)現(xiàn)場設(shè)備122不具有電源時(shí)RFST模塊400可以與RFID讀取器/寫入器415、416進(jìn)行通信，而且即使當(dāng)現(xiàn)場設(shè)備被帶離現(xiàn)場時(shí)(例如，當(dāng)被運(yùn)送用于修理時(shí))和/或在控制系統(tǒng)中安裝和調(diào)試之前，相同的通信也仍然可用。

由于這些通信是在沒有回路功率的情況下進(jìn)行的，因此在此類例子中，對應(yīng)的數(shù)據(jù)存儲在RFST模塊400的板上(例如，RFST板載存儲器310、314中)。在此類例子中，由于RFST模塊400的存儲器制約，只有當(dāng)不存在電源時(shí)最有可能期望的數(shù)據(jù)才存儲在RFST模塊400中(例如，序列號數(shù)據(jù)、設(shè)備產(chǎn)品標(biāo)識符或號碼等等)，使得所收集的關(guān)于現(xiàn)場設(shè)備122的額外數(shù)據(jù)可以存儲在非易失性存儲器408中。在一些例子中，存儲在RFST模塊400中以用于具有有限存儲能力的無源數(shù)據(jù)傳輸?shù)臄?shù)據(jù)與現(xiàn)場設(shè)備122的識別(例如，串行卡數(shù)據(jù))、維護(hù)(例如，修理、零件替換、診斷測試等等的歷史記錄)、和/或調(diào)試和/或配置(例如，操作設(shè)置和/或調(diào)諧參數(shù))相關(guān)聯(lián)。

將該信息存儲在RFST模塊400上是有利的，這是因?yàn)閿?shù)據(jù)能夠用于提高可以修理現(xiàn)場設(shè)備122的準(zhǔn)確性和速度(其中許多情況涉及設(shè)備現(xiàn)場設(shè)備未上電)。例如，通過將現(xiàn)場設(shè)備122的序列號存儲在RFST模塊400上(在一些例子中，即使在被運(yùn)送用于修理期間，RFST模塊400也物理地附接到現(xiàn)場設(shè)備)，可以在運(yùn)送過程期間(例如，當(dāng)現(xiàn)場設(shè)備122被裝箱到貨車上時(shí))識別現(xiàn)場設(shè)備122，以減少現(xiàn)場設(shè)備122變得丟失和/或與另一個(gè)設(shè)備混淆的可能性。

此外，在一些例子中，存儲在RFST模塊400的RFST板載存儲器310、314上的、與現(xiàn)場設(shè)備122相關(guān)聯(lián)的維護(hù)數(shù)據(jù)可以包括現(xiàn)場設(shè)備122的制造日期、零件號和/或零件列表(例如，基于工程主控(engineering master，EM)字符串來減少存儲器要求)、零部件推薦、規(guī)格表、圖像/照片、和/或?qū)?yīng)的零件和/或維護(hù)記錄(例如，上次維護(hù)和/或校準(zhǔn)的日期、首次安裝現(xiàn)場設(shè)備122的日期、診斷測試的日期以及診斷測試的結(jié)果、告警日志等等)。根據(jù)本文所公開的教導(dǎo)，在現(xiàn)場設(shè)備122耦合到電源之前，上述形式的維護(hù)數(shù)據(jù)中的任何或所有維護(hù)數(shù)據(jù)可訪問，以有助于零件的排序和/或可以評估問題以及修理現(xiàn)場設(shè)備122的速度。

此外，使用RFST模塊400的無線傳輸?shù)耐ㄐ潘俣缺冗^程控制系統(tǒng)中其它已知的無線收發(fā)機(jī)快得多。例如，在無線HART的上下文中，已知的收發(fā)機(jī)通常被配置為與有線HART調(diào)制解調(diào)器進(jìn)行串行通信，使得收發(fā)機(jī)受限于與調(diào)制解調(diào)器相關(guān)聯(lián)的HART協(xié)議的速度(例如，1200波特)。相比之下，根據(jù)提供快得多的通信的高速串行總線通信協(xié)議來配置圖4A的RFST模塊400。因此，雖然與存儲在非易失性存儲器408中的數(shù)據(jù)相關(guān)聯(lián)的通信可能取決于回路功率(取決于能量獲取是否可用以及能量獲取能夠提供功率到何種程度)，但是數(shù)據(jù)(先前從現(xiàn)場設(shè)備122輪詢的數(shù)據(jù))能夠被訪問的速度顯著快于直接輪詢現(xiàn)場設(shè)備122。

RFST模塊400的一個(gè)相關(guān)優(yōu)勢源于以下事實(shí)：具有相對長程的高速通信在現(xiàn)場設(shè)備被供電時(shí)是可能的。通常，當(dāng)過程處于操作中時(shí)，存在對于過程控制設(shè)備生效的不接觸規(guī)則(no-touch rule)，使得工程師或其他維護(hù)人員僅可以經(jīng)由工廠數(shù)據(jù)庫訪問現(xiàn)場設(shè)備的告警、警報(bào)或診斷數(shù)據(jù)。雖然從控制室和/或維護(hù)車間中的遠(yuǎn)程終端可訪問該信息，但是當(dāng)人員在現(xiàn)場設(shè)備本地時(shí)該信息很大程度上不可用，這是因?yàn)橐阎臒o線收發(fā)機(jī)受限(例如，被通信速度/頻率限制，如上面所描述的)并且建立至現(xiàn)場設(shè)備的硬接線連接可能需要擰下終端帽(其會違反工廠安全策略)和/或使現(xiàn)場設(shè)備退出服務(wù)，從而擾亂工廠的操作。然而，利用示例性RFST模塊400，高的通信速度以及通信的無線性質(zhì)為在現(xiàn)場設(shè)備122的位置處或者其附近具有手持RFID讀取器/寫入器(例如，RFID讀取器/寫入器415、416)的人員克服了這些障礙。

另外，在一些例子中，RFST模塊400可以存儲現(xiàn)場設(shè)備122的特定資產(chǎn)標(biāo)簽和/或與調(diào)試和/或配置現(xiàn)場設(shè)備122相關(guān)的其它數(shù)據(jù)。通常，當(dāng)調(diào)試或配置現(xiàn)場設(shè)備時(shí)，現(xiàn)場技術(shù)人員執(zhí)行一系列測試來驗(yàn)證現(xiàn)場設(shè)備的功能，并且后續(xù)地通過將操作設(shè)置存儲在現(xiàn)場設(shè)備中來配置和校準(zhǔn)現(xiàn)場設(shè)備，以便安裝到過程工廠中。在一些例子中，用于配置和校準(zhǔn)現(xiàn)場設(shè)備的這些操作設(shè)置存儲在RFST模塊400的RFST板載存儲器310、314中。在此類例子中，假如現(xiàn)場設(shè)備發(fā)生故障或者另外需要替換，則工廠人員可以快速地從發(fā)生故障的設(shè)備獲得操作設(shè)置(經(jīng)由RFID讀取器/寫入器415、416)并且將它們加載到與替換現(xiàn)場設(shè)備相對應(yīng)的另一個(gè)RFST模塊400上。在其它例子中，RFST模塊400可以從被移除的現(xiàn)場設(shè)備中取出并且耦合到替換現(xiàn)場設(shè)備，以將所存儲的操作設(shè)置直接地提供給新的替換設(shè)備。通過實(shí)現(xiàn)上面例子中的任一例子，可以顯著提高用于換出替換現(xiàn)場設(shè)備的時(shí)間效率。也就是說，可以對驗(yàn)證和/或填充變量和其它參數(shù)以調(diào)試和配置現(xiàn)場設(shè)備122的通常手動過程進(jìn)行自動化，以顯著減少勞動成本并且通過減少書寫錯(cuò)誤來提高準(zhǔn)確性。此外，在一些例子中，在修理現(xiàn)場設(shè)備(例如，現(xiàn)場設(shè)備122)時(shí)，在重新安裝到過程系統(tǒng)內(nèi)之前現(xiàn)場設(shè)備可以臨時(shí)被替換或從服務(wù)移除。在一些此類例子中，如果與現(xiàn)場設(shè)備122相關(guān)聯(lián)的任何數(shù)據(jù)在現(xiàn)場設(shè)備修理之后改變，則可以對RFST模塊400中的存儲器進(jìn)行更新(在現(xiàn)場設(shè)備122被供電時(shí))，使得在現(xiàn)場設(shè)備122在過程控制系統(tǒng)100中重新安裝并重新調(diào)試之前新信息可訪問(經(jīng)由RFID讀取器/寫入器415、416)。

雖然示例性RFST模塊400利用HF RFST 308和UHF RFST 312，但是可以使用RFST的任意組合。另外地或替代地，可以使用LF RFST和/或SHF RFST，或者其任意組合。在一些例子中，僅使用單個(gè)RFST。

圖4B示出了可以用于實(shí)現(xiàn)圖1的示例性RFST 124的另一個(gè)示例性RFST模塊450。所示例子的RFST模塊450經(jīng)由通用異步接收機(jī)/發(fā)射機(jī)(UART)接口454通信地耦合到定位器微控制器452。類似于圖4A的RFST模塊400，RFST模塊450包括具有集成的隨機(jī)存取存儲器(RAM)的微控制器302、非易失性(NV)存儲器408、HF RFST 308、UHF RFST 312、UHF天線410以及HF天線412。另外，所示例子的RFST模塊450包括低能量藍(lán)牙模塊460、低能量藍(lán)牙天線462，其中低能量藍(lán)牙天線462與藍(lán)牙無線電設(shè)備(例如藍(lán)牙設(shè)備、具有藍(lán)牙功能的手機(jī)、具有藍(lán)牙功能的平板設(shè)備等等)464進(jìn)行通信。

在該例子中，藍(lán)牙無線電設(shè)備464(其可以與其它設(shè)備和/或傳感器進(jìn)行通信)可以經(jīng)由藍(lán)牙天線462從藍(lán)牙模塊460發(fā)送或接收信號。在一些例子中，當(dāng)藍(lán)牙無線電設(shè)備464與RFST模塊450進(jìn)行通信時(shí)，藍(lán)牙無線電設(shè)備464可以對非易失性存儲器408進(jìn)行讀取和/或?qū)懭?。另外地或替代地，藍(lán)牙無線電設(shè)備464可以與微控制器302、UHF RFST 312和/或HF RFST308對接。在一些例子中，可以從UHF讀取器/寫入器416和/或HF讀取器/寫入器415將藍(lán)牙設(shè)備464的參數(shù)(例如，配對參數(shù)、認(rèn)證參數(shù)等等)提供給非易失性存儲器408和/或微控制器302。在一些例子中，藍(lán)牙無線電設(shè)備464經(jīng)由信號線418將傳感器警報(bào)和/或閾值中繼到微控制器302、定位器微控制器452和/或DCS 401。在一些例子中，藍(lán)牙模塊460與另一個(gè)通信接口組合來使用(例如，藍(lán)牙模塊460和HF RFST 308、藍(lán)牙模塊460和UHF RFST 312等等)。另外地或替代地，互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議(IP)模塊可以用于通信和/或固件。

雖然圖1-圖4B中示出了實(shí)現(xiàn)圖1的RFST 124的示例性方式，但是圖1-圖4B中所示出的元件、過程和/或設(shè)備中的一個(gè)或多個(gè)可以以任何其它方式來組合、劃分、重新排列、省略、消除和/或?qū)崿F(xiàn)。此外，可以用硬件、軟件、固件和/或硬件、軟件和/或固件的任意組合來實(shí)現(xiàn)微控制器302、示例性存儲器304、示例性能量獲取部件306、能量獲取部件307、示例性HF RFST 308、示例性存儲器310、示例性UHF RFST 312、示例性存儲器314、示例性能量存儲設(shè)備322、示例性系統(tǒng)功率管理電路324、回路電源326、示例性HART調(diào)制解調(diào)器402、示例性非易失性存儲器408、UHF天線410、HF天線412、功率管理電路414、HF RFID讀取器/寫入器415、UHF RFID讀取器/寫入器416、定位器微控制器452、低功率藍(lán)牙模塊460、低功率藍(lán)牙天線462、藍(lán)牙無線電設(shè)備464和/或更通常地示例性RFST 124、200、400、450。因此，例如，可以用一個(gè)或多個(gè)模擬或數(shù)字電路、邏輯電路、可編程處理器、專用集成電路(ASIC)、可編程邏輯器件(PLD)和/或現(xiàn)場可編程邏輯器件(FPLD)來實(shí)現(xiàn)示例性微控制器302、示例性存儲器304、示例性能量獲取部件306、能量獲取部件307、示例性HF RFST 308、示例性存儲器310、示例性UHF RFST 312、示例性存儲器314、示例性能量存儲設(shè)備322、示例性系統(tǒng)功率管理電路324、回路電源326、示例性HART調(diào)制解調(diào)器402、示例性非易失性存儲器408、UHF天線410、HF天線412、功率管理電路414、HF RFID讀取器/寫入器415、UHF RFID讀取器/寫入器416、定位器微控制器452、低功率藍(lán)牙模塊460、低功率藍(lán)牙天線462、藍(lán)牙無線電設(shè)備464和/或更通常地示例性RFST 124、200、400、450中的任何一個(gè)。當(dāng)閱讀本專利的裝置或系統(tǒng)權(quán)利要求中的用以覆蓋純軟件和/或固件實(shí)現(xiàn)方式的任一權(quán)利要求時(shí)，在至少一個(gè)示例中，微控制器302、示例性存儲器304、示例性能量獲取部件306、能量獲取部件307、示例性HF RFST 308、示例性存儲器310、示例性UHF RFST 312、示例性存儲器314、示例性能量存儲設(shè)備322、示例性系統(tǒng)功率管理電路324、回路電源326、示例性HART調(diào)制解調(diào)器402、示例性非易失性存儲器408、UHF天線410、HF天線412、功率管理電路414、HF RFID讀取器/寫入器415、UHF RFID讀取器/寫入器416、定位器微控制器452、低功率藍(lán)牙模塊460、低功率藍(lán)牙天線462、藍(lán)牙無線電設(shè)備464和/或更通常地示例性RFST 124、200、400、450中的至少一個(gè)故此被明確定義為包括有形計(jì)算機(jī)可讀存儲設(shè)備或存儲光盤，例如，存儲軟件和/或固件的存儲器、數(shù)字多功能光盤、壓縮光盤(CD)、藍(lán)光光盤等等。此外，圖1的示例性RFST 124可以包括除了圖2A、圖2B、圖3、圖4A、圖4B中所示出的那些元件、過程和/或設(shè)備之外或者作為其替代的元件、過程和/或設(shè)備，和/或可以包括所示出的元件、過程和設(shè)備中的任何或所有元件、過程和設(shè)備中的一個(gè)以上。

圖5-圖6中示出了表示用于實(shí)現(xiàn)圖1的RFST 124的示例性方法的流程圖。在此類例子中，所述方法可以實(shí)現(xiàn)為機(jī)器可讀指令，該機(jī)器可讀指令包括用于由處理器(例如，下面結(jié)合圖7所討論的示例性處理器平臺700中所示出的處理器712)來執(zhí)行的程序。程序可以體現(xiàn)在軟件中，其中軟件存儲在有形計(jì)算機(jī)可讀存儲介質(zhì)上，例如，CD-ROM、軟盤、硬盤、數(shù)字多功能光盤(DVD)、藍(lán)光光盤、或者與處理器712相關(guān)聯(lián)的存儲器。但是整個(gè)程序和/或其部分可以替代地由除了處理器712之外的設(shè)備來執(zhí)行和/或體現(xiàn)在固件或?qū)Ｓ糜布?。此外，雖然參考圖5-圖6中所示出的流程圖來描述示例性程序，但是替代地可以使用實(shí)現(xiàn)示例性RFST 124的許多其它方法。例如，可以改變框的執(zhí)行順序，和/或可以改變、消除或組合所描述的框中的一些框。

如上面提到的，圖5-圖6的示例性方法可以使用經(jīng)編碼的指令(例如，計(jì)算機(jī)和/或機(jī)器可讀指令)來實(shí)現(xiàn)，其中所述指令存儲在有形計(jì)算機(jī)可讀存儲介質(zhì)上，例如硬盤驅(qū)動器、閃存、只讀存儲器(ROM)、壓縮光盤(CD)、數(shù)字多功能光盤(DVD)、高速緩存、隨機(jī)存取存儲器(RAM)和/或信息在其中存儲任意持續(xù)時(shí)間(例如，擴(kuò)展的時(shí)間段、永久地、用于簡要的實(shí)例、用于臨時(shí)地緩沖和/或用于對信息的高速緩存)的任意其它存儲設(shè)備或存儲光盤。如本文所使用的，術(shù)語有形計(jì)算機(jī)可讀存儲介質(zhì)被明確地定義為包括任意類型的計(jì)算機(jī)可讀存儲設(shè)備和/或存儲光盤并且排除傳播信號以及排除傳輸介質(zhì)。如本文所使用的，“有形計(jì)算機(jī)可讀存儲介質(zhì)”和“有形機(jī)器可讀存儲介質(zhì)”可互換使用。另外地或替代地，圖5-圖6的示例性方法可以使用經(jīng)編碼的指令(例如，計(jì)算機(jī)和/或機(jī)器可讀指令)來實(shí)現(xiàn)，其中所述指令存儲在非暫時(shí)性計(jì)算機(jī)和/或機(jī)器可讀介質(zhì)上，例如硬盤驅(qū)動器、閃存、只讀存儲器、壓縮光盤、數(shù)字多功能光盤、高速緩存、隨機(jī)存取存儲器和/或信息在其中存儲任意持續(xù)時(shí)間(例如，擴(kuò)展的時(shí)間段、永久地、用于簡要的實(shí)例、用于臨時(shí)地緩沖和/或用于對信息的高速緩存)的任意其它存儲設(shè)備或存儲光盤。如本文所使用的，術(shù)語非暫時(shí)性計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)被明確地定義為包括任意類型的計(jì)算機(jī)可讀存儲設(shè)備和/或存儲光盤并且排除傳播信號以及排除傳輸介質(zhì)。如本文所使用的，短語“至少”用作為權(quán)利要求的前序部分中的過渡術(shù)語，“至少”是開放式結(jié)尾的，與術(shù)語“包括”的開放式結(jié)尾方式相同。

圖5是表示用于實(shí)現(xiàn)圖2的RFST 200、圖4A的400和圖4B的450以用于現(xiàn)場設(shè)備和本地RFID讀取器/寫入器之間的無線數(shù)據(jù)通信的示例性方法的流程圖。圖5的方法在框500處開始，在框500處，使用便攜式RFID讀取器/寫入器(例如，UHF讀取器/寫入器416、HF讀取器/寫入器415)來與過程控制設(shè)備進(jìn)行通信。所示例子的RFID讀取器/寫入器發(fā)射電磁場。在該例子中，RFST模塊(其包括HF和UHF RFST二者，例如上面結(jié)合圖4所描述的RFST模塊400)具有能量獲取器(例如，能量獲取器306、能量獲取器307)，其中能量獲取器從RFID讀取器/寫入器所發(fā)射的電磁場中汲取功率(框502)。另外地或替代地，RFST可以由從過程控制設(shè)備和/或DCS中提取的回路功率來供電。在該特定例子中，UHF RFST由回路功率來供電以用于增加的范圍，而HF RFST經(jīng)由能量獲取器、由RFID讀取器/寫入器所發(fā)射的電磁場來供電。在該例子中，UHF RFST可選地可以由能量獲取來供電。

在一些例子中，RFST僅由電磁場來供電(例如，無源)，由此，HF RFST和UHF RFST二者依賴于從電磁場中獲取的功率。在其它例子中，RFST中的UHF RFST僅由回路功率來供電以增加RFST的范圍。在其它例子中，RFST中的UHF或HF RFST可以由電池或電容器來供電。

然后經(jīng)由天線在RFID讀取器/寫入器和高頻RFST或特高頻RFST之間建立通信(框504)。具體而言，例如在認(rèn)證了RFID讀取器/寫入器之后，所示例子的RFID讀取器/寫入器建立至HF RFST的通信鏈路，以允許向RFST的天線進(jìn)行發(fā)送和/或從RFST的天線接收數(shù)據(jù)。

在建立了通信之后，使得RFID讀取器/寫入器能夠訪問與過程控制設(shè)備相關(guān)聯(lián)的處理器或存儲器中的一個(gè)或多個(gè)(框506)。在該例子中，一旦經(jīng)由HF RFST或UHF RFST建立了RF通信鏈路，RFID讀取器/寫入器就與RFST的微控制器(例如，微處理器)進(jìn)行通信和/或命令該微控制器。例如，該通信可以涉及從RFST的非易失性存儲器(例如，非易失性存儲器408)獲得序列號。替代地，通信可以涉及向非易失性存儲器寫入數(shù)據(jù)。在一些例子中，例如，HF和UHF RFST直接與對應(yīng)過程控制設(shè)備的處理器和/或存儲器進(jìn)行通信，以對過程控制設(shè)備編程、配置和/或控制過程控制設(shè)備。這種直接接口可以用于對過程設(shè)備的固件進(jìn)行升級、向過程設(shè)備發(fā)出命令和/或從過程設(shè)備獲得數(shù)據(jù)。

替代地，在一些例子中，RFID讀取器/寫入器訪問HF或UHF RFST的板載存儲器，以向這些接口的板載存儲器獲得和/或?qū)懭霐?shù)據(jù)。具體而言，RFID讀取器/寫入器可以繞過訪問RFST的處理器或非易失性存儲器，從HF或UHF RFST的板載存儲區(qū)器寫入或獲得數(shù)據(jù)。

在一些例子中，在HF或UHF RFST的板載存儲器、RFST上的非易失性存儲器、RFST的微控制器、過程設(shè)備的存儲器和/或過程設(shè)備的處理器內(nèi)或之間同步和/或發(fā)送數(shù)據(jù)(框508)并且過程結(jié)束(框510)。具體而言，當(dāng)條件變化時(shí)(例如，當(dāng)回路功率今后開啟時(shí)，等等)，可以在這些部件之間改變和/或復(fù)制數(shù)據(jù)。例如，當(dāng)回路功率關(guān)閉時(shí)數(shù)據(jù)可以存儲在HF或UHF RFST的板載存儲器和/或RFST的非易失性存儲器中，并且然后今后一旦回路功率恢復(fù)就傳輸給RAM、不同的存儲器和/或過程控制設(shè)備。

圖6是表示用于通過實(shí)現(xiàn)可以分別與圖2A、圖4A和圖4B的示例性RFST 200、400和450進(jìn)行通信的手持遠(yuǎn)程RFID讀取器/寫入器來對現(xiàn)場設(shè)備(例如，過程控制設(shè)備)無線編程的示例性方法的流程圖。在該例子中，手持RFID讀取器/寫入器(例如，讀取器/寫入器415、416)用于在缺少提供給現(xiàn)場設(shè)備和RFST的回路功率的情況下對現(xiàn)場設(shè)備編程。該過程在框600處開始，在框600處，RFID讀取器/寫入器被初始化為對現(xiàn)場設(shè)備編程(框600)。在一些例子中，該初始化發(fā)生在當(dāng)RFID讀取器/寫入器從RFST訪問或讀取現(xiàn)場設(shè)備的序列號、固件版本和/或設(shè)備標(biāo)示(零件號、SKU等等)時(shí)。在該例子中，RFST然后經(jīng)由HF RFST(例如，HF RFST 308)從RFID讀取器/寫入器接收數(shù)據(jù)(框602)。雖然在該例子中使用HF RFST，但是替代地，還可以經(jīng)由RFID讀取器/寫入器所提供的電磁場和/或利用從回路功率得到的存儲在電池或電容器中的能量和/或從電磁場中獲取的能量，在半無源或無源模式中使用UHF RFST。另外地或替代地，在所示例子中可以使用LF RFST和/或SHF RFST。

接著，在該例子中，RFID讀取器/寫入器經(jīng)由與HF RFST的通信，將數(shù)據(jù)存儲在與過程控制設(shè)備相關(guān)聯(lián)的存儲器中，例如RFST的非易失性存儲器(例如，非易失性存儲器408)(框604)。存儲數(shù)據(jù)的速率可以取決于上面提到的HF RFST的板載存儲器能力(例如，在能量獲取條件下從HF RFST的板載存儲器到非易失性存儲器的吞吐量)。替代地，RFID讀取器/寫入器可以對RFST的微控制器供電，以直接通過能量獲取來對接現(xiàn)場設(shè)備并對其編程。

在該例子中，數(shù)據(jù)可以是用于現(xiàn)場設(shè)備的固件。然而，數(shù)據(jù)可以是針對現(xiàn)場設(shè)備的命令和/或操作參數(shù)。存儲器可以位于RFST上、HF RFST內(nèi)(例如，板載存儲器)、UHF RFST內(nèi)或者現(xiàn)場設(shè)備內(nèi)。

然后在RFST和/或現(xiàn)場設(shè)備的一個(gè)或多個(gè)部件之間同步數(shù)據(jù)(606)。在該例子中，同步發(fā)生在RFST的非易失性存儲器和現(xiàn)場設(shè)備的非易失性存儲器之間。具體而言，一旦恢復(fù)了至接口的回路功率和/或RFST已被提示數(shù)據(jù)同步，然后數(shù)據(jù)就例如從RFST的非易失性存儲器傳輸?shù)浆F(xiàn)場設(shè)備的存儲器。可以通過RFST的定時(shí)(例如，對應(yīng)于某些事件的默認(rèn)定時(shí)，例如開啟了功率之后的時(shí)間)和/或滿足某些操作條件(例如，已指示現(xiàn)場設(shè)備經(jīng)由中央網(wǎng)絡(luò)和/或RFID讀取器/寫入器接受新固件等等)來出現(xiàn)提示。

一旦現(xiàn)場設(shè)備具有數(shù)據(jù)存儲在例如現(xiàn)場設(shè)備的RAM或非易失性存儲中，就對現(xiàn)場設(shè)備編程(框608)，并且過程結(jié)束(框610)。替代地，數(shù)據(jù)可以包括命令，其中該命令例如在傳輸給現(xiàn)場設(shè)備時(shí)執(zhí)行或之后執(zhí)行。

圖7是能夠執(zhí)行指令以實(shí)現(xiàn)圖5-圖6的方法以及圖1的RFST 124的示例性處理器平臺700的框圖。處理器平臺700可以是例如服務(wù)器、個(gè)人計(jì)算機(jī)、移動設(shè)備(例如，手機(jī)、智能電話、諸如iPad^TM之類的平板設(shè)備)、個(gè)人數(shù)字助理(PDA)、互聯(lián)網(wǎng)設(shè)備、或者任何其它類型的計(jì)算設(shè)備。

所示例子的處理器平臺700包括處理器712。所示例子的處理器712是硬件。例如，可以用來自任何期望的家族或制造商的一個(gè)或多個(gè)集成電路、邏輯電路、微處理器或控制器來實(shí)現(xiàn)處理器712。

所示例子的處理器712包括本地存儲器713(例如，高速緩存)。所示例子的處理器712經(jīng)由總線718與主存儲器(包括易失性存儲器714和非易失性存儲器716)進(jìn)行通信?？梢杂猛絼討B(tài)隨機(jī)存取存儲器(SDRAM)、動態(tài)隨機(jī)存取存儲器(DRAM)、RAMBUS動態(tài)隨機(jī)存取存儲器(RDRAM)和/或任何其它類型的隨機(jī)存取存儲器設(shè)備來實(shí)現(xiàn)易失性存儲器714?？梢杂瞄W存和/或任何其它期望類型的存儲器設(shè)備來實(shí)現(xiàn)非易失性存儲器716。由存儲器控制器來控制對主存儲器714、716的訪問。

所示例子的處理器平臺700還包括接口電路720。可以用任何類型的接口標(biāo)準(zhǔn)(例如，以太網(wǎng)接口、通用串行總線(USB)和/或PCI高速接口)來實(shí)現(xiàn)接口電路720。

在所示例子中，一個(gè)或多個(gè)輸入設(shè)備722連接到接口電路720。輸入設(shè)備722允許用戶將數(shù)據(jù)和命令輸入到處理器712中?？梢杂美缫纛l傳感器、麥克風(fēng)、照相機(jī)(靜止或視頻)、鍵盤、按鈕、鼠標(biāo)、觸摸屏、軌跡板、軌跡球、等點(diǎn)鼠標(biāo)(isopoint)和/或語音識別系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)輸入設(shè)備。

一個(gè)或多個(gè)輸出設(shè)備724也連接到所示例子的接口電路720。可以用例如顯示設(shè)備(例如，發(fā)光二極管(LED)、有機(jī)發(fā)光二極管(OLED)、液晶顯示器、陰極射線管顯示器(CRT)、觸摸屏、觸覺輸出設(shè)備、打印機(jī)和/或揚(yáng)聲器)來實(shí)現(xiàn)輸出設(shè)備724。因此，所示例子的接口電路720通常包括圖形驅(qū)動器卡、圖形驅(qū)動器芯片或者圖形驅(qū)動器處理器。

所示例子的接口電路720還包括通信設(shè)備(例如，發(fā)射機(jī)、接收機(jī)、收發(fā)機(jī)、調(diào)制解調(diào)器和/或網(wǎng)絡(luò)接口卡)，以有助于經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)726(例如，以太網(wǎng)連接、數(shù)字用戶線(DSL)、電話線、同軸電纜、蜂窩電話系統(tǒng)等等)來與外部機(jī)器(例如，任何種類的計(jì)算設(shè)備)交換數(shù)據(jù)。

所示例子的處理器平臺700還包括用于存儲軟件和/或數(shù)據(jù)的一個(gè)或多個(gè)大容量存儲設(shè)備728。這種大容量存儲設(shè)備728的例子包括軟盤驅(qū)動器、硬盤驅(qū)動器、壓縮光盤驅(qū)動器、藍(lán)光光盤驅(qū)動器、RAID系統(tǒng)以及數(shù)字多功能光盤(DVD)驅(qū)動器。

用于實(shí)現(xiàn)圖5和圖6的方法的經(jīng)編碼的指令732可以存儲在大容量存儲設(shè)備728中、易失性存儲器714中、非易失性存儲器716中、和/或諸如CD或DVD之類的可移動有形計(jì)算機(jī)可讀存儲介質(zhì)上。

通過前述內(nèi)容，將意識到，即使當(dāng)過程控制設(shè)備例如在工廠關(guān)閉期間未上電時(shí)，所公開的方法、裝置和制品也允許發(fā)生多種功能和/或操作。本文所公開的例子允許至過程控制設(shè)備的、繞過緩慢和繁瑣的網(wǎng)絡(luò)的多種接口選項(xiàng)。本文所公開的例子在多個(gè)場景(包括工廠關(guān)閉)中實(shí)現(xiàn)對屬于過程控制設(shè)備的數(shù)據(jù)的方便和快速訪問。本文所公開的例子還允許針對與過程控制設(shè)備的通信的顯著功率節(jié)省和較高的數(shù)據(jù)速率。

本專利包括與以下專利申請相關(guān)的主題：于2014年6月5日遞交的美國申請序列號14/297,179，并且其要求享有于2013年6月7日遞交的美國臨時(shí)申請序列號No.61/832,524的優(yōu)先權(quán)；于2014年3月11日遞交的美國臨時(shí)申請序列號No.61/951,187；以及于2014年4月9日遞交的美國臨時(shí)申請序列號No.61/977,398，故此以引用方式將上述所有申請的全部內(nèi)容并入本文。

雖然本文公開了某些示例性的方法、裝置和制品，但是本專利的覆蓋范圍不限于此。相反，本專利覆蓋落入本專利的權(quán)利要求書的范圍內(nèi)的所有方法、裝置和制品。雖然本文所公開的例子涉及過程控制系統(tǒng)和/或過程控制設(shè)備，但是本文所公開的例子可以應(yīng)用于其它系統(tǒng)，包括零售、備貨、庫存等等。