[發明專利]基于物聯網電力測溫設備的射頻防碰撞同步方法

有效

• 申請號: 201310498245.7
• 申請日: 2013-10-22
• 公開（公告）號: CN103500320A
• 公開（公告）日: 2014-01-08
• 發明（設計）人: 李鴻儒;吳昊;王飛
• 申請（專利權）人: 天津七一二通信廣播有限公司;北京華龍通科技有限公司
• 主分類號: G06K7/00
• 分類號: G06K7/00
• 代理公司: 天津中環專利商標代理有限公司 12105
• 代理人: 莫琪

技術領域

本發明屬于物聯網中利用聲表面波射頻識別技術（SAW-RFID）實現電力測溫的設備。涉及此設備中應用的一種軟硬件同步方法。此方法用于電力測溫設備間射頻信號的防碰撞處理。

背景技術

隨著物聯網技術的深入發展，物品管理、設備運行監控技術已成為物聯網技術的重要前端技術。

利用SAW-RFID(Surface?Acoustic?Wave?Radio?Frequency?Identification，基于聲表面波技術的射頻識別標簽)實現設備運行的時時監控，可以令電力運營部門預測故障，提前解決問題，避免了故障發生時帶來的巨額經濟損失以及人員傷亡。

利用SAW-RFID測溫設備進行測溫的原理是：隨著標簽溫度的改變，標簽的響應頻點也會按一定規律變化。首先測溫設備向標簽發射射頻信號，接下來測量標簽返回的射頻信號，然后對接收到的射頻信號進行分析處理，得到標簽的響應頻點。

當有多個測溫設備在較近的范圍內時，因線纜一類外露器件泄露出來的射頻信號會對附近的其他測溫設備產生干擾。例如：若測溫設備1在發送時，測溫設備2正處于接收狀態，這時測溫設備2會檢測到設備1的發射信號，產生錯誤。需要一種射頻防碰撞技術，以避免上述干擾。同步技術可使測溫設備工作時，所有設備同一時刻均處于相同的收發狀態，能夠滿足上述防碰撞技術的要求。

從實現機制看，設備的同步方式有硬件同步和軟件同步兩種方式。硬件同步需要添加一定的硬件設備，同步精度高。軟件同步通過相應的同步算法和協議來實現，方式靈活，成本低，精度稍差。由于當前測溫設備使用環境不允許、硬件成本限制原因，需要設計一種簡便易行的基于軟件的同步方法。

發明內容

鑒于上述現有技術現狀，本發明提供一種基于物聯網電力測溫設備的射頻防碰撞同步方法。由于串行總線信號傳輸快，且嵌入式設備串口中斷具有實時性強的特點，因此本發明利用串口實現設備同步。在串行總線中，上位機作為主機，測溫設備作為從設備。主機通過串口總線廣播同步消息，從設備接收到同步消息后即完成一次同步。

本發明所采取的技術方案是：一種基于物聯網電力測溫設備的射頻防碰撞同步方法，其特征在于，在基于物聯網電力測溫設備的系統中，上位機作為主機，測溫設備作為從設備，以主機作為同步控制器，通過串行總線，定時廣播同步消息，從設備在接收到同步消息后完成一次同步，從設備同步后使用定時器完成工作時間段計時，同步后可有效防止設備間射頻信號的碰撞，所述方法包括如下步驟：?

步驟一：在準備同步前的準備階段，如果串口除用作同步外，還用作數據通訊，那么要修改通訊數據，在通訊數據中保留一字節同步消息數據——0xB0，通訊數據按以下規則進行轉義:?若數據中存在0xB0，則轉義為“0xCB+0xCC”；若數據中存在0xCB，則轉義為“0xCB+0xCD”；

步驟二：主機首先向串行總線廣播同步消息，然后停止串行總線中所有設備對總線的操作，保證總線此后處于空閑狀態；

步驟三：從設備在串口中斷中接收到同步消息，立即進入“準備同步狀態”，此狀態下立即停止同步定時器，保持串口中斷的啟用狀態，不進行新的串口操作；

步驟四：主機第一次廣播同步消息1ms后，再次向串行總線廣播同步消息；

步驟五：從設備在“準備同步狀態”下，一旦觸發串口中斷，則認為此時刻完成同步；

步驟六：定義從設備發射與接收信號之間保留固定時間，叫做保護時間，用于消除同步誤差產生的影響；定義相鄰兩次同步消息之間的時間段為一幀（Frame），每幀分為N個時隙（slot），slot時間?=?發射時間?+?保護時間?+?接收時間；從設備包含一個同步定時器模塊，一旦完成同步，則同步定時器開始計時，計時間隔為一個slot時間，定時器每次計時滿即觸發定時器中斷，同步定時器觸發定時器中斷的時刻作為每個slot?的起始時刻；

步驟七：從設備準備發射時，可任選一個slot的起始時刻作為起點，即測溫模塊準備發射信號前，需等待下一次slot的起始時刻。

本發明的有益效果是：本發明中的方法實現簡單，成本低廉，精度較高，可靈活應用于受硬件條件制約，不能應用GPS、NTP方法的條件下。本方法目前主要應用于基于物聯網電力測溫設備中，亦可為其他類似系統提供解決思路。

附圖說明

圖1是本發明幀時序圖。

具體實施方式

為了更清楚的理解本發明，結合附圖和實施例詳細描述本發明：