远程监控的方法及系统与流程

本发明涉及监控领域，尤其涉及一种远程监控的方法及系统。

背景技术：

传统的远程监控系统包括基于有源传感器的远程监控系统和基于无源传感器的远程监控系统，其中：

基于有源传感器的远程监控系统包括远程视频监控系统、远程雷达系统等，如图1所示，其系统由自带电源的有源传感器将感知到的信息通过电力线传输到远程服务器进行分析和存储，此远程监控系统中的有源传感器自身需要携带电源，使得单个器件体积较大且电源需要定时更替，单个传感器收集到的信息需要通过电力线与远程服务器通信，如图2所示，多个传感器则需要多条电力线与远程服务器连接通信，在工程上存在架设电力线的复杂和定期更替器件中电源模块的麻烦，且有源传感器在一些希望无电磁干扰的环境也不适合。

基于无源传感器的远程监控系统包括基于光纤光栅的温度远程监控系统、基于光纤的周界安防系统等，如图3和图4所示，其系统由一个或者多个光纤传感器，光纤传感器内部虽然不需要供电电源，但是外部需要光纤与一个信号发送接收设备相连，以便传感器的光波激励与信息的接收，信号发送接收设备将接收到的信息通过电力线传输到远程服务器进行分析和存储，此远程监控系统中的无源传感器虽然不需要自身携带电源，但是仍然需要器件与信号发送接收设备之间铺设光纤，工程上面一样也会增加难度，而且线路上光纤的扰动也会干扰无源传感器信号返回后的解调，出现信息误判或者错判的情况。

目前市场上还有一种利用UHF(ultra high frequency，特高频)的传感器标签、天线和双标签读写器的远程监控系统，如图5所示，需要天线与两个标签读写器和UHF的传感器之间进行射频信号的交互进行数据的传输，其中两个读写器，一个读写器用于读写传感信息，一个读写器用于读写货品的信 息，这种带UHF的传感器本身发出的射频信号对外界环境就是一种信号干扰，且需要两个读写器，因此，某些不希望有电磁干扰以及员工手持一个读写器进行监测的环境下并不适用。

技术实现要素：

本发明的主要目的在于提供一种远程监控的方法，旨在解决现有技术远程监控系统容易产生电磁干扰，需要外部供电及长距离铺设电线或者光纤的问题。

为实现上述目的，本发明提供一种远程监控方法，所述远程监控方法包括：

OEID读写器通过光无线通讯向至少一个带OEID的传感器发送控制命令；

所述带OEID的传感器接收到所述控制命令后，根据所述控制命令采集数据，将采集的数据发送至所述OEID读写器；

所述OEID读写器接收所述带OEID的传感器发送的数据，并将接收到的数据发送给监控终端。

优选地，所述OEID读写器通过光无线通讯向至少一个带OEID的传感器发送控制命令的步骤包括：

当所述控制命令为开启指令时，所述OEID读写器对单个带OEID的传感器发送开启指令，或对多个带OEID的传感器进行广播发送开启指令；

当所述控制命令为收集传感器信息指令时，所述OEID读写器启动点到点通信协议功能对单个所述带OEID的传感器发送所述收集传感器信息指令，或启动点到多点通信协议功能对多个所述带OEID的传感器发送所述收集传感器信息指令；

当所述控制命令为结束读取指令时，所述OEID读写器对单个带OEID的传感器发送结束读取指令，或依次对点到多点协议中的多个带OEID的传感器发送结束读取指令。

优选地，所述带OEID的传感器接收到所述控制命令后，根据所述控制命 令采集数据，将采集的数据发送至所述OEID读写器的步骤包括：

当所述控制命令为开启指令时，所述带OEID的传感器开启收集传感器信息功能，并向OEID读写器发送已开启功能回复；

当所述控制命令为收集传感器信息指令时，所述带OEID的传感器将收集到的监测数据发送给OEID读写器；

当所述控制命令为结束读取指令是，所述带OEID的传感器停止发送所述收集到的监测数据，并向OEID读写器发送结束发送命令。

优选地，所述OEID读写器接收所述带OEID的传感器发送的数据，并将接收到的数据发送给监控终端的步骤之后还包括：

所述监控终端判断接收的数据是否已超过阀值，若是，则所述监控终端发出报警；

所述监控终端向所述OEID读写器发送结束读取命令。

此外，为实现上述目的，本发明还提供一种远程监控系统，所述远程监控系统包括：OEID读写器和至少一个带OEID的传感器，其中：

所述OEID读写器，用于通过光无线通讯向至少一个带OEID的传感器发送控制命令，接收所述带OEID的传感器发送的数据，并将接收到的数据发送给监控终端；

所述带OEID的传感器，用于接收到所述控制命令后，根据所述控制命令采集数据，将采集的数据发送至所述OEID读写器。

优选地，所述OEID读写器还用于：

当所述控制命令为开启指令时，对单个带OEID的传感器发送开启指令，或对多个带OEID的传感器进行广播发送开启指令；

当所述控制命令为收集传感器信息指令时，启动点到点通信协议功能对单个所述带OEID的传感器发送所述收集传感器信息指令，或启动点到多点通信协议功能对多个所述带OEID的传感器发送所述收集传感器信息指令；

当所述控制命令为结束读取指令时，对单个带OEID的传感器发送结束读取指令，或依次对点到多点协议中的多个带OEID的传感器发送结束读取指 令。

优选地，所述带OEID的传感器还用于：

当所述控制命令为开启指令时，开启收集传感器信息功能，并向OEID读写器发送已开启功能回复；

当所述控制命令为收集传感器信息指令时，将收集到的监测数据发送给OEID读写器；

当所述控制命令为结束读取指令是，停止发送所述收集到的监测数据，并向OEID读写器发送结束发送命令。

优选地，所述系统还包括：

监控终端，用于接收所述带OEID的传感器发送的数据，并判断接收的数据是否已超过阀值，若是，则发出报警；所述监控终端还用于向所述OEID读写器发送结束读取命令。

优选地，所述带OEID的传感器包括电源管理模块、控制芯片模块、数据存储模块、光发射模块、PVD(光伏电池接收器)接收模块和传感器件，其中：

所述传感器件，用于监测实时数据；

电源管理模块，用于电能的供给；

数据存储模块，用于存储数据；

PVD接收模块，用于接收外界命令信号及外界光，并将外界光转化成电能储备在电源管理模块中；

光发射器，用于发射光信号进行光无线通信；

控制芯片模块，用于控制电源管理模块、数据存储模块、PVD接收模块、光发射模块及传感器件,将传感器件监测到的实时数据存储在数据存储模块中，并根据PVD接收模块接收到的数据读取数据存储模块中的数据并将其转化为光发射模块的驱动电流，使光发射模块将数据加载到光信号上进行发送。

优选地，所述传感器件为多个，用于同时监测多种参量；

所述电源管理模块还包括储能电池单元，用于储备剩余电能；

所述OEID中电源管理模块还用于控制电能的存储。

优选地，所述OEID读写器包括至少一个光发射器，光接收器及微控制芯片三个部分，其中：

所述光发射器，用于发射光信号进行光无线通信；

所述光接收器，用于接收光信号；

所述微控制芯片，用于控制光发射器的发射状态，控制光接收器接收数据并对其进行处理。

本发明实施例提出的一种远程监控的方法及系统，基于带OEID的传感器和一个OEID读写器，通过带OEID的传感器和OEID读写器本身具有的光无线通讯、光显示、光无线充电及定位和数据存储和传输的功能，以及带OEID的传感器和OEID读写器之间点到点的通信和协议、点到多点的通信和协议，使得传感器不需要更替电源，外部线路上不需要多组电力线或者光纤连接，传感信号接收准确不受干扰，可肉眼识别被监测物品，同时只需要利用一个读写器监控多组传感信息和货品信息。

附图说明

图1为现有技术中第一种远程监控系统的架构示意图；

图2为现有技术中第二种远程监控系统的架构示意图；

图3为现有技术中第三种远程监控系统的架构示意图；

图4为现有技术中第四种远程监控系统的架构示意图；

图5为现有技术中第五种远程监控系统的架构示意图；

图6为本发明远程监控方法的第一实施例的流程示意图；

图7为本发明远程监控方法的第二实施例的流程示意图；

图8为本发明远程监控方法的第三实施例的流程示意图；

图9为本发明远程监控系统的第一实施例的架构示意图；

图10为本发明远程监控系统的第二实施例的架构示意图。

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步 说明。

具体实施方式

应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

本发明实施例的主要解决方案是：OEID读写器通过光无线通讯向至少一个带OEID的传感器发送控制命令；所述带OEID的传感器接收到所述控制命令后，根据所述控制命令采集数据，将采集的数据发送至所述OEID读写器；所述OEID读写器接收所述带OEID的传感器发送的数据，并将接收到的数据发送给监控终端。

由于现有技术存在容易产生电磁干扰，需要外部供电及长距离铺设电线或者光纤的问题。

本发明提供一种解决方案，使传感器不需要更替电源，外部线路上不需要多组电力线或者光纤连接，传感信号接收准确不受干扰，可肉眼识别被监测物品，同时只需要利用一个读写器监控多组传感信息和货品信息。

如图6所示，为本发明一种远程监控方法的第一实施例，所述方法包括：

步骤S01，OEID读写器通过光无线通讯向至少一个带OEID的传感器发送控制命令；

其中，一个OEID读写器启动后，对指定ID的带OEID的传感器发送控制命令，所述控制命令可以包括：开启指令、收集传感信息指令、结束读取指令。

步骤S02，所述带OEID的传感器接收到所述控制命令后，根据所述控制命令采集数据，将采集的数据发送至所述OEID读写器；

其中，所述OEID读写器根据接收到的所述控制命令，向所述OEID读写器发送数据，所述数据可以包括：已开启功能回复，监测数据，结束发送命令。

步骤S03，所述OEID读写器接收所述带OEID的传感器发送的数据，并将接收到的数据发送给监控终端；

其中，OEID读写器可以通过电力线将所述数据传输给监控终端，所述监控终端可以是监控电脑或者远端服务器。

在本实施例中，OEID读写器通过光无线通讯向至少一个带OEID的传感器发送控制命令；所述带OEID的传感器接收到所述控制命令后，根据所述控制命令采集数据，将采集的数据发送至所述OEID读写器；所述OEID读写器接收所述带OEID的传感器发送的数据，并将接收到的数据发送给监控终端。本实施例实现了通过光无线通信使外部线路上不需要多组电力线或者光纤连接，传感信号接收准确不受干扰，提高了远程监控的应用范围。

进一步的，如图7所示，为本发明一种远程监控方法第二实施例，基于上述图6所示的实施例：

步骤S02具体包括：

步骤S021，当所述控制命令为收集传感器信息指令时，所述OEID读写器启动点到点通信协议功能对单个所述带OEID的传感器发送所述收集传感器信息指令，或启动点到多点通信协议功能对多个所述带OEID的传感器发送所述收集传感器信息指令；

其中，所述带OEID的传感器接收到收集传感信息指令后，开启收集传感器信息功能，并将收集到的传感器信息发送给所述OEID读写器，OEID读写器接收完所述传感器信息后，发送结束读取指令，所述带OEID的传感器接收到所述结束读取指令后结束数据发送。

具体实现时，本实施例中OEID读写器与带OEID的传感器之间的交互存在以下两种情况：

1、单个带OEID的传感器和一个OEID传感器及远程终端；

单个带OEID的传感器和一个OEID传感器及远程终端的交互过程如下：

启动OEID读写器对指定ID的带OEID的传感器下发开启指令，带OEID的传感器接收到指令后，向OEID读写器发送已开启功能回复，单个带OEID的传感器开启收集传感器信息功能，随后，OEID读写器启动点到点通信协议功能，针对指定ID的带OEID传感器下发收集传感信息指令，指定ID的带OEID传感器接收到命令后，将监测数据发送到OEID读写器，当OEID读写器接收完数据后，OEID读写器向带OEID的传感器发送结束读取指令，带OEID的传感器接收到结束读取指令后，向OEID传感器发送结束发送命令并停止发送，OEID读写器接收到结束发送命令后停止读取。OEID读写器将读 取到的传感信息通过电力线传输给远端服务器，远端服务器接收信息并判断数值是否超过阈值，如果超过阈值则服务器报警，如果没有超过阈值，则服务器通过电力线向读写器发送结束读取的命令。

2、多个带OEID的传感器和一个OEID传感器及远程终端；

多个带OEID的传感器和一个OEID传感器及远程终端的交互过程如下：

启动OEID读写器对多个带OEID的传感器进行广播下发开启指令，多个带OEID的传感器接收到指令后，向OEID读写器发送已开启功能回复，多个带OEID的传感器开启收集传感器信息功能，随后，OEID读写器启动点到多点通信协议功能，针对指定ID的带OEID的传感器优先下发收集传感信息指令，指定ID的带OEID传感器接收到命令后，将内部监测数据发送到OEID读写器，当数据接收完毕后，OEID读写器发送结束读取的命令，指定ID的带OEID的传感器接收到结束命令后，向OEID读写器发送结束发送命令并停止发送，OEID读写器接收到结束发送命令后停止读取；接下来，OEID读写器开启另一个指定ID(例如，可以是之前ID的顺序递增或者递减)下发收集传感信息指令，指定ID的带OEID传感器接收到命令后，将监测数据发送到OEID读写器，当数据接收完毕后，OEID读写器发送结束读取的命令，指定ID的带OEID的传感器接收到结束命令后，向OEID读写器发送结束发送命令并停止发送，OEID读写器接收到结束发送命令后停止读取，重复此过程，直到OEID读写器将点到多点协议中涉及ID的带OEID传感器的传感信息全部读取完毕，OEID读写器通过电力线将每个对应ID带OEID的传感器的信息传输给远端服务器，服务器分别对应ID的信息进行数据判决是否超过阈值，如果超过阈值，则服务器对指定ID信息报警，如果未超过阈值，则服务器通过电力线向读写器发送结束指定ID信息读取的命令。

本实施例通过上述方案，基于上一实施例的优点上只需要利用一个读写器监控多组传感信息和货品信息，降低了设备的投入，并增加了本方案的应用范围。

进一步的，如图8所示，为本发明一种远程监控方法第三实施例，基于上述图6所示的实施例：

在步骤S03：所述OEID读写器接收所述带OEID的传感器发送的数据， 并将接收到的数据发送给监控终端，之后还包括：

步骤S04，所述监控终端判断接收的数据是否已超过阀值，若是，则所述监控终端发出报警；

所述监控终端通过将所述数据与预设阀值进行比较后，发现所述数据已超过预设阀值，所述监控终端可以通过响铃发出报警。

步骤S05，所述监控终端向所述OEID读写器发送结束读取命令。

所述监控终端对所述数据与预设阀值进行比较后，向所述OEID读写器发送结束读取命令，使所述OEID读写器结束读取操作。

本实施例通过上述方案，基于上一实施例的优点上使用监控终端对接收的数据进行判断并对超出阀值的数据进行报警，减少了人员的参与，进一步的增加了本方案的适用范围。

如图9所示，为本发明一种远程监控系统的第一实施例，所述系统包括：OEID读写器和至少一个带OEID的传感器，其中：

所述OEID读写器，用于通过光无线通讯向至少一个带OEID的传感器发送控制命令，接收所述带OEID的传感器发送的数据，并将接收到的数据发送给监控终端；

所述带OEID的传感器，用于接收到所述控制命令后，根据所述控制命令采集数据，将采集的数据发送至所述OEID读写器；

所述带OEID的传感器和所述OEID读写器包括但不限于光无线通讯、光显示、光无线充电及定位和数据存储和传输的功能。

具体实施时，本实施例中OEID读写器与带OEID的传感器之间的交互存在以下两种情况：

1、OEID读写器与单个带OEID的传感器之间；

OEID读写器与单个带OEID的传感器进行点到点的通信，其通信场景如下：

下行通讯采用OEID读写器的光发送命令控制带OEID的传感器，OEID的传感器在工作的时候会被点亮，显示其工作状态；同时，OEID读写器以及外界光源对带OEID的传感器进行光无线充电及定位；上行通讯采用带OEID 的传感器收到命令后对读写器进行实时数据回复，OEID读写器将实时数据通过电力线传输到远程服务器进行实时分析、判决和存储；

2、OEID读写器与多个带OEID的传感器之间；

OEID读写器与多个带OEID的传感器进行点到多点的通信，其通信场景如下：

下行通讯采用OEID读写器的光发送命令控制多个带OEID的传感器，同时，OEID读写器以及外界光源对带OEID的传感器进行光无线充电及定位；上行通讯采用多个带OEID的传感器同时收到命令后，按照读写器中的读写协议使得逐个传感器器件对读写器进行实时数据回复，具体来说，按照读写器的读写协议，首先选择ID尾数为某个数字的带OEID的传感器先被点亮且其信息先发射，然后将ID顺序递增来选择对应的带OEID的传感器，直到所有带OEID的传感器信息全部发送完毕为一次轮询通信，OEID读写器将全部传感器的实时数据通过电力线传输到远程服务器进行实时分析、判决和存储；多个带OEID的传感器是相互独立性能的器件，例如有的器件是测试温度的，有的器件是测试压力的，或者有的器件是测试A区域的各项参量的，有的器件是测试B区域的各项参量的等，OEID的传感器在工作的时候会被点亮，显示其工作状态。

在本实施例中，通过所述OEID读写器，用于向至少一个所述带OEID的传感器发送控制指令与所述带OEID的传感器，用于向所述OEID读写器发送数据构成的远程监控系统。本实施例实现了通过光无线通信使外部线路上不需要多组电力线或者光纤连接，传感信号接收准确不受干扰，提高了远程监控的应用范围。

进一步的，如图10所示，为本发明远程监控系统的第二实施例，基于上述图9所示的实施例，本实施例中，带OEID的传感器具体包括电源管理模块、控制芯片模块、数据存储模块、光发射模块、PVD接收模块和传感器件，其中，所述传感器件，用于监测实时数据；电源管理模块，用于电能的供给；数据存储模块，用于存储数据；PVD接收模块，用于接收外界命令信号及外界光，并将外界光转化成电能储备在电源管理模块中；光发射器，用于发射光信号进行光无线通信；控制芯片模块，用于控制电源管理模块、数据存储模 块、PVD接收模块、光发射模块及传感器件,将传感器件监测到的实时数据存储在数据存储模块中，并根据PVD接收模块接收到的数据读取数据存储模块中的数据并将其转化为光发射模块的驱动电流，使光发射模块将数据加载到光信号上进行发送。

所述带OEID的传感器可以有两种内部结构，如图10所示，其中一种结构为带OEID的传感器A的结构，其包括电源管理模块、控制芯片模块、数据存储模块、光发射模块、PVD接收模块和一个传感器件，所述光发射模块可以为LED；

另一种结构为带OEID的传感器B的结构，其包括电源管理模块、控制芯片模块、数据存储模块、光发射模块、PVD接收模块和多个传感器件，其中，所述电源管理模块还包括储能电池单元，所述光发射模块可以为LED。

具体地：

1、带OEID的传感器A的内部数据控制原理为：PVD接收模块接收外界命令信号及外界光，其中外界光会被转化成电能储备在电源管理模块中并用于新型传感器件的正常工作电能供给及光发射模块的点亮与关闭，单个传感探头将监测数据实时送入数据存储模块，控制芯片模块收到PVD接收模块接收到的外界命令信号后，从数据存储模块中调取实时监测数据，调取的数据通过控制芯片模块转化为光发射模块的驱动电流，使得光发射模块将数据加载到光信号上对外界发送；

2、带OEID的传感器B的内部数据控制原理为：PVD接收模块接收到外界命令信号及外界光，其中外界光会被转化成电能储备在电源管理模块用于新型传感器件的正常工作电能供给及光发射模块的点亮与关闭，由于此器件监测及传送的数据量较多，传统传感器也增多，因此，在电源管理模块中增加储能电池单元将外界光转化后没有及时用完的电能进行储备；多个传感器件将监测数据实时送入数据存储模块，控制芯片模块收到PVD接收模块接收到的外界命令信号后，从数据存储模块中调取实时多组监测数据，调取的多组数据通过控制芯片模块转化为光发射模块的驱动电流，使得光发射模块将多组数据加载到光信号上对外界发送。

所述OEID读写器内部结构为:OEID读写器由光发射器(LED灯)，光接收器以及微控制芯片三部分组成。LED灯是由一个或多个LED芯片组成，每 个LED发光芯片都有独立的LED驱动，它们可以发射不同的信号，但是一般情况下，每个LED灯只发射一种下行信号，可以是所有芯片同时发射，也可以依次发射。其光接收器一般是由PIN(或CCD)组成，其位置是放置在LED芯片的外围，主要接收带OEID的传感器发射的微弱的上行信号，同时可以利用前后两次接收OEID传感器位置信息的比较进行物品位置信息的判别；为了不影响照明，上行信号一般采用的是红外光，由于其工作环境是在LED灯打开的情况下工作的，所以背景光比较强，因此可以采用滤波片的方式，将上行信号滤波出来提高其信噪比。微控制处理器的主要作用是控制LED灯的发射状态，即连续光时给OEID标签充电，脉冲光时对OEID标签发射下行指令；以及对其光接收器接收的信号进行处理，同时微控制芯片的主要作用是执行点到点以及点到多点的协议流程，对上行数据的读写进行有序的安排，数据读写完毕后，将数据通过电力线的方式传递给监控电脑以及后台的数据中心，也可以接受数据中心的指令来发起读写和结束读写流程。

具体实施时，本实施例中OEID读写器与带OEID的传感器之间的交互存在以下两种情况：

1、OEID读写器与单个带OEID的传感器之间；

OEID读写器与单个带OEID的传感器进行点到点的通信，其通信原理如下：

下行通讯采用OEID读写器的光发送命令控制带OEID的传感器，OEID的传感器在工作的时候会被点亮，显示其工作状态；同时，OEID读写器以及外界光源对带OEID的传感器进行光无线充电及定位；上行通讯采用带OEID的传感器收到命令后对读写器进行实时数据回复，OEID读写器将实时数据通过电力线传输到远程服务器进行实时分析、判决和存储；

2、OEID读写器与多个带OEID的传感器之间；

OEID读写器与多个带OEID的传感器进行点到多点的通信，其通信原理如下：

下行通讯采用OEID读写器的光发送命令控制多个带OEID的传感器，同时，OEID读写器以及外界光源对带OEID的传感器进行光无线充电及定位；上行通讯采用多个带OEID的传感器同时收到命令后，按照读写器中的读写协议使得逐个传感器器件对读写器进行实时数据回复，具体来说，按照读写器 的读写协议，首先选择ID尾数为某个数字的带OEID的传感器先被点亮且其信息先发射，然后将ID顺序递增来选择对应的带OEID的传感器，直到所有带OEID的传感器信息全部发送完毕为一次轮询通信，OEID读写器将全部传感器的实时数据通过电力线传输到远程服务器进行实时分析、判决和存储；多个带OEID的传感器是相互独立性能的器件，例如有的器件是测试温度的，有的器件是测试压力的，或者有的器件是测试A区域的各项参量的，有的器件是测试B区域的各项参量的等，OEID的传感器在工作的时候会被点亮，显示其工作状态。

在本实施例中，基于带OEID的传感器和一个OEID读写器，通过带OEID的传感器和OEID读写器本身具有的光无线通讯、光显示、光无线充电及定位和数据存储和传输的功能，以及带OEID的传感器和OEID读写器之间点到点的通信和协议和点到多点的通信和协议，使得传感器不需要更替电源，外部线路上不需要多组电力线或者光纤连接，传感信号接收准确不受干扰，可肉眼识别被监测物品，同时只需要利用一个读写器监控多组传感信息和货品信息。

以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。