Техническое средство для дистанционной подзарядки и считывания данных с автономного микропроцессорного устройства
TECHNICAL SUPPORT FOR REMOTE SENSING AND READING DATA WITH AUTONOMOUS MICROPROCESSOR DEVICE

Изобретение относится к информационно-измерительной технике и предназначено для сбора, регистрации и передачи параметрической информации от датчиков физических полей, относится также к системам передачи информации по одной шине, к системам накопления электрической энергии, к системам и схемам питания электросетей и распределения электрической энергии.
На современных промышленных предприятиях в системах управления технологическим оборудованием снятие текущих показаний некоторой величины - температуры, влажности, давления, уровня жидкости, напряжения, тока и т.д., осуществляется с помощью датчиков физических полей. Для этого организованы сбор и отображения информации на индикаторы. Индикаторы могут располагаться на самом оборудовании или же может быть осуществлена передача полученных показаний на пункт сбора информации по проводному или беспроводному каналу связи, где сервисный инженер сможет просмотреть полученные показатели. Вывод показаний датчиков на индикатор, а тем более их передачи на пункт сбора информации, требует больших затрат энергии. В случае если сервисный инженер находится рядом с оборудованием, с которого необходимо снять показания с датчиков, и, если нет необходимости непрерывного наблюдения за показаниями оборудования, возможно создание более энергоэффективной технологии отображения показаний.
Известно, что электронная бумага (например, E-ink) может хранить изображение текста и графики в течение достаточно длительного времени, не потребляя при этом электрической энергии и затрачивая ее только на изменение изображения. Данная технология нашла широкое применение в электронных книгах, электронных газетах, дисплеев для телефонов, графических планшетах.
QR-коды представляют собой миниатюрные графические носители данных, которые могут кодировать текстовую информацию объемом до половины страницы А4 формата. Считывание QR-кода может осуществлять любой смартфон с установленным на нем соответствующим программным обеспечением.
Наиболее близким техническим решением к заявленному изобретению, которое было принято за прототип является система передачи информации с созданием информации о техническом обслуживании, способ передачи информации (варианты) (RU 2444060 С2, опубл. 27.02.2012). Система содержит продукт с электронным блоком управления для регистрации и хранения информации о контролируемом продукте, компонент для генерации штрихкода с информацией о продукте (дисплей или принтер), средство для генерирования штрихкода связано с продуктом для передачи данных, базу данных, модуль регистрации с устройством для съемки изображения и с возможностью оптической регистрации текущей информации о продукте, модуль для радиопередачи данных соединенный вместе с устройством для съемки изображений к базе данных для возможности беспроводной передачи текущей информации.
Недостатки указанного изобретения заключаются в необходимости постоянного источника электропитания для получений информации о состоянии продукта, для отображения QR-кода на дисплее или для его печати на бумаге, а также в необходимости организации передачи снятых показаний посредствам беспроводного канала связи (GSM-сети или интернет соединение). Данные недостатки решены введением модуля накопления энергии и преобразователя электромагнитной энергии видимого спектра в электрическую.
Техническим результатом изобретения является уменьшение энергетических затрат для измерения показаний датчиков физических полей за счет использования преобразователя электромагнитной энергии видимого спектра света в электрическую, упрощение сбора информации и доступа к ней за счет дистанционного считывания посредством фотокамеры, а также возможность дистанционной подзарядки за счет использования преобразователя электромагнитной энергии видимого спектра света в электрическую.
На фиг. 1 представлено подробное схематичное представления процесса снятия показания с датчика с использованием технического средства для дистанционной подзарядки и считывания данных с автономного микропроцессорного устройства.
Техническое средство для дистанционной подзарядки и считывания данных с автономного микропроцессорного устройства, как представлено на фиг. 1, состоит из контролируемого оборудования 101 и устройства регистрации 102 (фронтальная сторона 102.1 и тыльная сторона 102.2). Контролируемое устройство 101 содержит датчик/датчики физических полей 103, микропроцессорное устройство 104, модуль накопления энергии 105, преобразователя электромагнитной энергии видимого спектра в электрическую 106, управляющего контролера 107, блока отображения информации 108, состоящего из электронной бумаги 109.
Модуль регистрации на фиг. 1 представлен в виде смартфона 102. На тыльной стороне расположены фотокамера 110 и светодиод 111. На фронтальной стороне смартфона 102.1 представлен экран смартфона 112 и возможный вид приложения, содержащий сфотографированный QR-код 113, иконку активации светодиода 114, расшифрованные показания датчика 115 (например, температуру) и сохраненную фотографию QR-кода 116. Приложение предполагает возможность просмотра фотографий QR-кода и расшифрованных показаний за определенный промежуток времени.
Устройство работает следующим образом. Для снятия показания датчиков физических полей сервисному инженеру или обслуживающему персоналу необходимо располагаться в непосредственной близости с контролируемым устройством 101. Используя специальное приложение на устройстве регистрации (смартфоне) 102, активировать светодиод 111 используя меню приложения. Расположить смартфон таким образом, чтобы направить излучаемый светодиодом 111 свет на фотодиод или солнечный элемент 106 (стрелка 117), расположенный на контролируемом устройстве 101. Фотодиод 106, преобразуя электромагнитную энергию видимого спектра в электрическую, заряжает через управляющий контроллер 107 блок накопления энергии 105 (стрелки 118-119, соответственно). Микропроцессорное устройство 104, используя в качестве источника энергии блок накопления энергии 105 (стрелка 120) активирует датчик физических полей 103 (стрелка 121) для фиксации текущих показаний (стрелка 122). Далее микропроцессорное устройство генерирует QR-код на основе показаний датчика физических полей и отправляет его на блок отображения информации 102 (стрелка 123), где на электронной бумаге 109 формируется изображение QR-кода 124. После генерации QR-кода сервисный инженер, направляя камеру 110 смартфона на блок отображения информации 108 и используя специальное приложение, сканирует и/или фотографирует QR-код 124 (стрелка 125). Далее программа преобразует QR-код в буквенно-цифровой формат 115, понятный для пользователя, содержащий текущие показания датчиков, время сканирования и расположение контролируемого устройства, на котором размещен/размещены датчик/датчики, и/или сохраняет сфотографированный QR-код в память смартфона (116) с возможностью последующего просмотра и преобразования в буквенно-цифровой формат. Таким образом, описанный процесс позволяет однократно активировать датчик физических полей, сгенерировать QR-код на основе данных, полученных от датчика, и считать его.