專利名稱：一種一體化能量和數(shù)據(jù)非接觸式互聯(lián)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種能量和數(shù)據(jù)互聯(lián)方法，具體涉及一種一體化能量和數(shù)據(jù)非接觸式互聯(lián)方法。
背景技術(shù)：
目前在煤氣或毒氣泄漏場所、水下工作場所等領(lǐng)域需要安全使用通信終端，同時必須滿足攜帶便捷、不受電源限制、便于在線通信和便于分離設(shè)備等功能要求，所以開發(fā)出一種滿足此要求的能量和數(shù)據(jù)非接觸式互聯(lián)方法是時代的需求。

發(fā)明內(nèi)容
為解決上述問題，本發(fā)明的目的是提供一種一體化能量和數(shù)據(jù)非接觸式互聯(lián)方法，實現(xiàn)系統(tǒng)的無線能量傳輸和數(shù)據(jù)傳輸功能。樣處理廠的告知系統(tǒng)為實現(xiàn)上述技術(shù)目的，達到上述技術(shù)效果，本發(fā)明通過以下技術(shù)方案實現(xiàn):
一種一體化能量和數(shù)據(jù)非接觸式互聯(lián)方法，包括服務(wù)器端和客戶端兩設(shè)備，包括以下步驟:
步驟I)服務(wù)器端初始化；
步驟2)將客戶端置于非接觸式接入?yún)^(qū)域，并通過服務(wù)器端接入?yún)^(qū)域的按鍵或觸摸屏通知服務(wù)器端請求接入；
步驟3)服務(wù)器端接到客戶端接入請求后，向該接入?yún)^(qū)域進行非接觸式供電，同時對該客戶端進行上線信號監(jiān)測；
步驟4)置于接入?yún)^(qū)的客戶端通過非接觸方式接收服務(wù)器端供電后，客戶端進行初始化，并通過客戶端的通信模塊向服務(wù)器端發(fā)送上線請求信號，請求接入互聯(lián)系統(tǒng)；然后等待服務(wù)器端發(fā)送的在線客戶端信息，并根據(jù)接收的在線客戶端信息點亮客戶端的人機交互模塊中相應(yīng)的在線客戶端的顯示燈；
步驟5)服務(wù)器端在接收到上線信號后，服務(wù)器端通過客戶端管理模塊更新在線客戶信息，并將在線客戶端信息通過服務(wù)器端的通信模塊發(fā)送給所有在線客戶端，同時通過服務(wù)器端的人機交互模塊更新在線客戶端在線的顯示LED燈狀態(tài)和顯示LCD ；
步驟6)上線的客戶端采集信號，并與其它上線的客戶端或服務(wù)器端進行非接觸式通
信；
步驟7)客戶端通過客戶端的人機交互模塊的按鍵或觸摸屏由客戶端的通信模塊發(fā)送請求離線信號給服務(wù)器端，服務(wù)器端接收到離線信號后停止該客戶端的非接觸式能量傳輸，并向所有在線客戶端發(fā)送該客戶端離線信息，更新在線客戶信息列表。進一步的，用戶通過按鍵選擇要通信的客戶端、服務(wù)器端或選擇廣播模式。進一步的，服務(wù)器端檢測客戶端上線信號時具有超時處理機制，即在接收到上線請求并進行非接觸式供電后一定時間內(nèi)沒有接收到客戶端的上線信號時，服務(wù)器端通知能量控制與輸出模塊停止該客戶端的供電，進而節(jié)約能量。
本發(fā)明的有益效果是:
本發(fā)明的客戶端設(shè)備采用非接觸式供電方式，不需要電池供電，體積小，重量輕，便攜，比有線連接更適合在一些對安全度要求高的作業(yè)場所，如礦井、油田、加油站、煤氣泄漏場所、水下作業(yè)場所等，增加了設(shè)備的使用壽命，減少了安全隱患。上述說明僅是本發(fā)明技術(shù)方案的概述，為了能夠更清楚了解本發(fā)明的技術(shù)手段，并可依照說明書的內(nèi)容予以實施，以下以本發(fā)明的較佳實施例并配合附圖詳細說明如后。本發(fā)明的具體實施方式
由以下實施例及其附圖詳細給出。


圖1為本發(fā)明的服務(wù)器端軟件工作流程圖2為本發(fā)明的客戶端軟件工作流程圖。
具體實施例方式下面將參考附圖并結(jié)合實施例，來詳細說明本發(fā)明。一種一體化能量和數(shù)據(jù) 非接觸式互聯(lián)方法，包括服務(wù)器端和客戶端兩設(shè)備，包括以下步驟:
步驟I)服務(wù)器端初始化；
步驟2)將客戶端置于非接觸式接入?yún)^(qū)域，并通過服務(wù)器端接入?yún)^(qū)域的按鍵或觸摸屏通知服務(wù)器端請求接入；
步驟3)服務(wù)器端接到客戶端接入請求后，向該接入?yún)^(qū)域進行非接觸式供電，同時對該客戶端進行上線信號監(jiān)測；
步驟4)置于接入?yún)^(qū)的客戶端通過非接觸方式接收服務(wù)器端供電后，客戶端進行初始化，并通過客戶端的通信模塊向服務(wù)器端發(fā)送上線請求信號，請求接入互聯(lián)系統(tǒng)；然后等待服務(wù)器端發(fā)送的在線客戶端信息，并根據(jù)接收的在線客戶端信息點亮客戶端的人機交互模塊中相應(yīng)的在線客戶端的顯示燈；
步驟5)服務(wù)器端在接收到上線信號后，服務(wù)器端通過客戶端管理模塊更新在線客戶信息，并將在線客戶端信息通過服務(wù)器端的通信模塊發(fā)送給所有在線客戶端，同時通過服務(wù)器端的人機交互模塊更新在線客戶端在線的顯示LED燈狀態(tài)和顯示LCD ；
步驟6)上線的客戶端采集信號，并與其它上線的客戶端或服務(wù)器端進行非接觸式通
信；
步驟7)客戶端通過客戶端的人機交互模塊的按鍵或觸摸屏由客戶端的通信模塊發(fā)送請求離線信號給服務(wù)器端，服務(wù)器端接收到離線信號后停止該客戶端的非接觸式能量傳輸，并向所有在線客戶端發(fā)送該客戶端離線信息，更新在線客戶信息列表。進一步的，用戶通過按鍵選擇要通信的客戶端、服務(wù)器端或選擇廣播模式。進一步的，服務(wù)器端檢測客戶端上線信號時具有超時處理機制，即在接收到上線請求并進行非接觸式供電后一定時間內(nèi)沒有接收到客戶端的上線信號時，服務(wù)器端通知能量控制與輸出模塊停止該客戶端的供電，進而節(jié)約能量。服務(wù)器端實現(xiàn)以下主要功能:1、非接觸式供電功能，其能量發(fā)射電路，就是將服務(wù)器端電源信號逆變得到所需的交流電源，然后輸出給耦合器。接收電路的功能剛好與發(fā)射電路的功能相反，由耦合器接收端輸出的高頻交流電源，對其進行整流穩(wěn)壓，然后按設(shè)計要求輸出符合指標的電源給終端用電設(shè)備(客戶端)。電磁耦合器是無線能量傳輸?shù)囊粋€主要部件，影響著無線能量傳輸?shù)男省?、非接觸式數(shù)據(jù)傳輸功能，主要采用射頻或紅外等無線通信的方式，利用無線通信模塊實現(xiàn)信號的傳輸，包括語音傳輸、采集的數(shù)據(jù)信號等。當客戶端與服務(wù)器端進行非接觸式連接后，服務(wù)器端將通過磁耦合技術(shù)對客戶端供電，并通過紅外處理模塊監(jiān)視客戶端的上線信號。如果服務(wù)器端接收到客戶端的上線信號，將把該客戶端在系統(tǒng)中啟用，并向其發(fā)送系統(tǒng)在線客戶端標識信息，通知客戶端可以在該系統(tǒng)內(nèi)與服務(wù)器端和各個在線客戶端進行無線數(shù)據(jù)傳輸。3、為節(jié)約能源，系統(tǒng)具有超時機制。即在設(shè)定的超時時間內(nèi)得不到上線信號，系統(tǒng)將停止無線能量傳輸，節(jié)約能量。4、具有信號輸入輸出功能。客戶端主要具有以下功能:
1、非接觸式能量接收功能，即通過磁耦合技術(shù)接收無線能量，為整個客戶端系統(tǒng)供電。客戶端不帶電池，在一定程 度上可以降低成本和減輕系統(tǒng)重量，便于攜帶。2、非接觸式數(shù)據(jù)傳輸功能，即通過非接觸式能量接收方法獲得供電后，系統(tǒng)進行初始化后向服務(wù)器端發(fā)送一個上線信號，通知服務(wù)器端該客戶端工作正常。然后等待服務(wù)器端發(fā)送在線客戶端信息，并可根據(jù)客戶端信息進行通信。3、信號輸入和輸出功能，即客戶端正常工作后，可以通過客戶端信號輸入設(shè)備和信號輸出設(shè)備進行信號與客戶端設(shè)備的交互，例如可以進行語音通信，傳感器信號輸入和顯示，服務(wù)器端信息顯示等功能。參見圖1所示，當系統(tǒng)啟動時首先進行系統(tǒng)初始化，然后進入服務(wù)器端軟件工作流程。服務(wù)器端軟件監(jiān)測是否有客戶端請求接入系統(tǒng)(接收到上線信號)，如果有則通知無線能量傳輸模塊啟動無線能量傳輸為接入的客戶端供電。然后通過無線通信模塊監(jiān)測是否接收到在線通知信號，如果有則將其加入在線客戶端列表并通知所有在線的客戶端；如果沒有需要進行超時處理。所謂超時處理，即在規(guī)定時間內(nèi)反復(fù)進行在線通知信號監(jiān)測，如果超出規(guī)定時間還沒有檢測到在線信號，則判定客戶端故障，通知無線能量傳輸模塊停止供電，節(jié)約能量。服務(wù)器端軟件監(jiān)測是否接收到有效的通信信號(可能來自各個客戶端，也可能來自有線網(wǎng)絡(luò))，如果接收到有效的通信信號，首先分析通信信號中的通信目標信息，如果要求廣播，則向所有在線客戶端和服務(wù)器端發(fā)送信息；如果不是廣播，首先判斷通信目標中是否有服務(wù)器端，如果有，則向服務(wù)器端的顯示設(shè)備輸出接收的信息；然后向其它的目標客戶端輸出接收的信息，進行非接觸的無線數(shù)據(jù)傳輸。根據(jù)服務(wù)器端配置的功能，系統(tǒng)軟件將決定是否把接收的信息進行存儲備份，以及是否通過有線網(wǎng)絡(luò)進行網(wǎng)絡(luò)傳輸。如果服務(wù)器端需要，可以向選擇的客戶端通過非接觸式無線通信方式發(fā)送信息。如果有客戶端發(fā)送離線請求，則服務(wù)器首先通知無線能量傳輸模塊停止向該客戶端供電以節(jié)約能量，然后更新在線客戶端列表并通知剩余的在線客戶端。當系統(tǒng)接收到關(guān)閉系統(tǒng)指令時將結(jié)束整個程序流程，否則將從監(jiān)視是否有客戶端接入信號開始，循環(huán)進行以上流程為整個無線能量和數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)服務(wù)。參見圖2所示，客戶端獲得電源供電后，首先完成系統(tǒng)初始化，并向服務(wù)器端發(fā)送在線通知信號，然后進入并行處理發(fā)送和接收無線通信信息的處理模塊。在無線通信信息接收模塊中，客戶端軟件首先判斷是否是更新客戶端列表的信息。如果是則更新在線客戶端列表并更新其對應(yīng)指示燈；否則不做此處理。然后判斷是否接收到有效信息，如果接收到有效信息，則解碼接收的信息并向顯示設(shè)備輸出信息(例如語意信息，則可以解碼語言并進行語音播放)，否則不做此處理。在無線通信信息發(fā)送模塊中，根據(jù)用戶選擇的發(fā)送信息目標進行信息編碼，并通過無線通信處理模塊向服務(wù)器端進行信息發(fā)送。兩個模塊都在處理流程中進行用戶是否請求離線的監(jiān)測，如果發(fā)現(xiàn)用戶請求離線，會先向服務(wù)器發(fā)送離線請求信號然后結(jié)束程序流程，否則將循環(huán)并行執(zhí)行無線通信信號接收和發(fā)送流程。
以上所述僅為發(fā)明的優(yōu)選實施例而已，并不用于限制本發(fā)明，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，本發(fā)明可以有各種更改和變化。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種一體化能量和數(shù)據(jù)非接觸式互聯(lián)方法，包括服務(wù)器端和客戶端兩設(shè)備，其特征在于，包括以下步驟: 步驟I)服務(wù)器端初始化； 步驟2)將客戶端置于非接觸式接入?yún)^(qū)域，并通過服務(wù)器端接入?yún)^(qū)域的按鍵或觸摸屏通知服務(wù)器端請求接入； 步驟3)服務(wù)器端接到客戶端接入請求后，向該接入?yún)^(qū)域進行非接觸式供電，同時對該客戶端進行上線信號監(jiān)測； 步驟4)置于接入?yún)^(qū)的客戶端通過非接觸方式接收服務(wù)器端供電后，客戶端進行初始化，并通過客戶端的通信模塊向服務(wù)器端發(fā)送上線請求信號，請求接入互聯(lián)系統(tǒng)；然后等待服務(wù)器端發(fā)送的在線客戶端信息，并根據(jù)接收的在線客戶端信息點亮客戶端的人機交互模塊中相應(yīng)的在線客戶端的顯示燈； 步驟5)服務(wù)器端在接收到上線信號后，服務(wù)器端通過客戶端管理模塊更新在線客戶信息，并將在線客戶端信息通過服務(wù)器端的通信模塊發(fā)送給所有在線客戶端，同時通過服務(wù)器端的人機交互模塊更新在線客戶端在線的顯示LED燈狀態(tài)和顯示LCD ； 步驟6)上線的客戶端采集信號，并與其它上線的客戶端或服務(wù)器端進行非接觸式通信； 步驟7)客戶端通過客戶端的人機交互模塊的按鍵或觸摸屏由客戶端的通信模塊發(fā)送請求離線信號給服務(wù)器端，服務(wù)器端接收到離線信號后停止該客戶端的非接觸式能量傳輸，并向所有在線客戶端發(fā)送該客戶端離線信息，更新在線客戶信息列表。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一體化能量和數(shù)據(jù)非接觸式互聯(lián)方法，其特征在于:用戶通過按鍵選擇要通信的客戶端、服務(wù)器端`或選擇廣播模式。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一體化能量和數(shù)據(jù)非接觸式互聯(lián)方法，其特征在于:服務(wù)器端檢測客戶端上線信號時具有超時處理機制，即在接收到上線請求并進行非接觸式供電后一定時間內(nèi)沒有接收到客戶端的上線信號時，服務(wù)器端通知能量控制與輸出模塊停止該客戶端的供電，進而節(jié)約能量。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種一體化能量和數(shù)據(jù)非接觸式互聯(lián)方法，包括服務(wù)器端和客戶端兩設(shè)備，包括以下步驟服務(wù)器端初始化；客戶端通知服務(wù)器端請求接入；服務(wù)器端向該接入?yún)^(qū)域進行非接觸式供電，同時對該客戶端進行上線信號監(jiān)測；客戶端進行初始化，請求接入互聯(lián)系統(tǒng)；服務(wù)器端通過客戶端管理模塊更新在線客戶信息，并將在線客戶端信息發(fā)送給所有在線客戶端，同時通過服務(wù)器端更新在線客戶端在線的顯示LED燈狀態(tài)和顯示LCD；上線的客戶端采集信號，并與其它上線的客戶端或服務(wù)器端進行非接觸式通信。本發(fā)明的客戶端設(shè)備采用非接觸式供電方式，不需要電池供電，體積小，重量輕，便攜，增加了設(shè)備的使用壽命，減少了安全隱患。
文檔編號H02J17/00GK103227785SQ20131011857
公開日2013年7月31日 申請日期2013年4月8日 優(yōu)先權(quán)日2013年4月8日
發(fā)明者胡劍凌, 蔡文鋒, 陳昊亮, 孟坤, 馮春海, 翁路成, 殷開亮 申請人:蘇州大學(xué)