传感器、遥测器和无线传感器系统及其使用方法

传感器、遥测器和无线传感器系统及其使用方法
【专利摘要】本发明涉及传感器系统，公开了一种传感器、遥测器和无线传感器系统及其使用方法。本发明的无线传感器系统包括遥测器和至少一个传感器，上述传感器和遥测器在数字通信模式和模拟传感模式间切换，其中数字通信模式用于根据目标地址编码与预置地址编码是否匹配来寻找并激活目标传感器，模拟传感模式用于传输目标传感器的模拟传感信号以提取待测敏感量，其余传感器处于待机状态而不反射传感信号，仅使用地址编码对传感器进行片选，即可从根本上避免同一通信区内多个传感器的冲突，并可利用有限码长提供较大地址容量，可靠提高了频段内的传感器容量以及测量精度与速度，降低了功耗，扩大了通信范围，使传感器可用于近场耦合及中远距遥测。
【专利说明】传感器、遥测器和无线传感器系统及其使用方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及传感器系统，特别涉及传感器、遥测器和无线传感器系统及其使用方法。
【背景技术】
[0002]对通信区内多个共存的无线传感器进行编号并在监测过程中予以区分可统一地称其为传感器多址技术，已成为无线传感器网络技术的核心之一。籍此，可将所测各敏感量与特定编号的传感器关联起来，以便确定该敏感量的处理方式、校准系数、物理位置及所测物件等，并非常利于系统运营状态监控和维护。尤其是对无线无源传感器，如何在没有外部供电条件下融合多址功能，是必须应对的技术挑战。
[0003]现有技术已有多种带有RFID标签的无源无线传感器。中国专利N0.CN200920108024.3及N0.CN200910084149.1公开了一类在声表面波无线传感器上并联多个延迟型反射栅的技术。该技术中的反射栅可在传感器的时域发射信号中构成多个与传感器编号对应的峰值。根据特定时刻是否存在反射峰值判定该位的二进制逻辑值，从而可构成多位地址编码。该技术的局限在于，其一，只要传感器处于遥测装置通信内，无论是否需要被访问，其均形成包含地址编码和敏感量的反射信号，从而形成对区内其他同类传感器的冲突，而无法确定地址和敏感量。其二，地址编码需要在光刻制程中实现，成本较高且无法改写。针对前述第一条局限，为避免多传感器冲突，可结合使用频分多址或时分多址，但导致系统复杂度提高，同时降低地址编码的价值。或如美国专利N0.US7952482B2及N0.US2011/0285510A1中改用异频正交发射栅，从而形成正交或准正交的OFC-PN编码地址序列，但其仍存在明显使用限制，即当多个传感器共存时，需要所有传感器的反射信号时钟严格同步，否则将出现反射峰错位和交叠，极大地降低地址编码的自相关函数峰值的锐度造成误读，及敏感信息无法正常提取。而且PN码为保证自相关函数锐度而牺牲掉部分码容量，所以不能充分利用有限长度的码字。
[0004]中国专利N0.CN200780009331.X中的装置将传感器阵列整合进RFID调制器。其将各传感器与独立的逻辑门电路连接，构成简易的模拟-数字信号变换器。这些逻辑门的二进制状态随所连传感器状态变化而反转，按顺序构成数字脉冲序列，并被作为测量编码向遥测装置反射，反射信号为纯数字通信编码信号。遥测装置接收后根据测量编码求解各传感器状态。该装置局限在于，首先，各传感器仅在预设敏感量阈值处发生开/关状态反转，为达精细测量目的，需并联多个类似传感器并设置不同敏感量阈值，提高复杂度和成本；其次，逻辑门电路需要从RFID功率恢复器获得直流供电，并随着监测分辨率和敏感量数目的提高而增大所需功率，从而降低可监测距离；此外，该装置反射信号中测量编码与地址编码一并反射，当多个该型传感器共存时，没有提供避冲突机制，因此该装置仅能用于遥测通信区内单独存在的传感器，而无法在区内并存多个传感器时唯一地访问各传感器。
[0005]中国专利N0.CN201180032851.9公开了一种方法。这种方法整合数字RFID和模拟传感器阅读器，降低成本和复杂性。其中RFID阅读器读取地址，模拟阻抗监测电路测量传感器天线处的电阻、电感或电容。该方法可在相同或不同频率、相同或不同时间分别获取传感器地址和敏感量反射信号。但是，该方法具有以下局限。首先，在模拟阻抗监测电路工作时，多个共存在同一通讯区内的传感器均同时反射模拟阻抗信号，不可避免地形成彼此干扰，无法通过地址编码予以区分。其次，仅能监测反射信号阻抗的实部电阻与虚部电抗，此类测量受无线信号传输路径中的波长周期性影响导致所测复阻抗的相位不确定，限制了监测距离、精度和敏感量数量，因此仅适用于传感器和遥测装置相对位置固定的近场耦合应用，而不是适合中远距离遥测，且不能外接超过三个传感器。

【发明内容】

[0006]本发明的目的在于提供一种传感器、遥测器和无线传感器系统及其使用方法，可从根本上避免同一通信区内多个传感器的冲突，可靠提高了频段内的传感器容量以及测量精度与速度，而且，降低了功耗，扩大了通信范围，使传感器可用于近场耦合及中远距遥测。
[0007]为解决上述技术问题，本发明的实施方式公开了一种传感器，包括:
[0008]射频识别标签，用于在数字通信模式下，与遥测器进行数字通信，并根据从遥测器接收的数字通信信号，判断预置地址编码与遥测器的目标地址编码是否匹配，若不匹配，则维持数字通信模式，若匹配，则传感器为目标传感器，目标传感器的射频识别标签导通第一开关以使目标传感器进入模拟传感模式，在模拟传感模式下，目标传感器的射频识别标签在模拟传感模块反射完模拟传感信号后关断第一开关以将目标传感器切换回数字通信模式；
[0009]第一开关，用于导通或关断模拟传感模块与遥测器的模拟通信；以及
[0010]模拟传感模块，用于在模拟传感模式下，向遥测器反射模拟传感信号。
[0011]本发明的实施方式还公开了一种遥测器，包括:
[0012]第二开关，用于选择模拟收发链路或射频识别前端与传感器进行通信；
[0013]射频识别前端；
[0014]模拟收发链路，用于在模拟传感模式下，用射频电磁波辐照目标传感器并从目标传感器接收模拟传感信号并将该模拟传感信号发送给控制器；以及
[0015]控制器，用于在数字通信模式下，控制第二开关掷向射频识别前端，并控制射频识别前端根据目标地址编码与传感器的预置地址编码是否匹配来寻找目标传感器，在找到目标传感器后，控制器控制第二开关掷向模拟收发链路以使遥测器进入模拟传感模式，在模拟传感模式下，控制器在接收到目标传感器的模拟传感信号后，控制第二开关掷向射频识别前端以使遥测器切换回数字通信模式。
[0016]本发明的实施方式还公开了一种无线传感器系统，包括如上文的遥测器和至少一个如上文的传感器。
[0017]本发明的实施方式还公开了一种传感器的使用方法，传感器包括射频识别标签、第一开关和模拟传感模块，第一开关用于导通或关断模拟传感模块与遥测器的模拟通信；使用方法包括以下步骤:
[0018]在数字通信模式下，射频识别标签与遥测器进行数字通信，并根据从遥测器接收的数字通信信号，判断预置地址编码与遥测器的目标地址编码是否匹配，若不匹配，维持数字通信模式，若匹配，传感器为目标传感器，目标传感器的射频识别标签导通第一开关以使目标传感器进入模拟传感模式；
[0019]在模拟传感模式下，模拟传感模块向遥测器反射模拟传感信号，射频识别标签在该模拟传感模块反射完模拟传感信号后关断第一开关以将目标传感器切换回数字通信模式。
[0020]本发明的实施方式还公开了一种遥测器的使用方法，遥测器包括第二开关、射频识别前端、模拟接收链路和控制器，第二开关用于选择模拟收发链路或射频识别前端与传感器进行通信；使用方法包括以下步骤:
[0021]控制器控制第二开关掷向射频识别前端以使遥测器进入数字通信模式；
[0022]控制器控制射频识别前端根据目标地址编码与传感器的预置地址编码是否匹配来寻找目标传感器，并在找到目标传感器后，控制器控制第二开关掷向模拟收发链路以使遥测器进入模拟传感模式；
[0023]模拟收发链路用射频电磁波辐照传感器，并从目标传感器接收模拟传感信号并将该模拟传感信号发送给控制器；
[0024]控制器在接收到目标传感器的模拟传感信号后，控制第二开关掷向射频识别前端以使遥测器切换回数字通信模式，并控制射频识别前端寻找下一个目标传感器。
[0025]本发明实施方式与现有技术相比，主要区别及其效果在于:
[0026]本发明的无线传感器系统包括遥测器和至少一个传感器，上述传感器和遥测器在数字通信模式和模拟传感模式间切换，其中数字通信模式用于根据目标地址编码与预置地址编码是否匹配来寻找并激活目标传感器，模拟传感模式用于传输目标传感器的模拟传感信号以提取待测敏感量，其余传感器处于待机状态而不反射传感信号，仅使用地址编码对传感器进行片选，即可从根本上避免同一通信区内多个传感器的冲突，遥测器可与各传感器逐一进行通信，并可利用有限码长提供较大地址容量，可靠提高了频段内的传感器容量以及测量精度与速度，而且，使用模拟信号提取待测敏感量，避免使用复杂耗能的数字化及相应成帧电路，降低了功耗，扩大了通信范围，使传感器可用于近场耦合及中远距遥测。
[0027]进一步地，遥测器直接片选目标传感器，若传感器自身预置地址编码与目标地址编码不同，则该传感器维持数字通信模式并保持静默，若相同，则该传感器切换到模拟传感模式并反射传感信号，这样，有助于减小遍历所有传感器的时间，提高遥测频率。
[0028]进一步地，各传感器也可主动发送自身预置地址编码并在未收到模拟传感指令下，随机延时后再次发送预置地址编码，遥测器根据地址编码是否含有冲突或是否匹配决策发送数字通信指令或模拟传感指令，各传感器根据是否接收到模拟传感指令及各自是否新近发送地址编码来决定是否切换工作模式；在传感器规模较小时，通过合理延时算法并经过充分长的时间，遥测器可逐一遍历其通信区内各传感器，可减小传感器电路的复杂度以及减小遥测器平均发射功率和邻近遥测器的干扰。
[0029]进一步地，通过在传感器中配置射频整流器、储能件和射频无源探头分别从电磁辐照中取电和进行探测，使得传感器不需直流供电，避免使用复杂耗能的数字化及相应成帧电路，也无需休眠和唤醒，整体上无源工作，大大降低了功耗，扩大了通信范围，使传感器可用于近场耦合及中远距遥测。
[0030]进一步地，通过有限码长可提供较大地址容量，并可将各地址编码分级以进一步遍历传感器中的各模拟传感模块，从而可对指定模拟传感模块单独使能。[0031]进一步地，通过向传感器发射射频信号并接收反射信号来提取待测敏感量，避免传感器使用复杂耗能的数字化及相应成帧电路，也无需休眠和唤醒，整体上无源工作，大大降低了功耗，扩大了通信范围，使传感器可用于近场耦合及中远距测量。
【专利附图】

【附图说明】
[0032]图1是本发明第一实施方式中一种传感器的结构示意图；
[0033]图2是本发明第二实施方式中一种传感器的结构示意图；
[0034]图3是本发明第二实施方式中一种传感器的结构示意图；
[0035]图4是本发明第三实施方式中一种遥测器的结构示意图；
[0036]图5是本发明第四实施方式中一种遥测器的结构示意图；
[0037]图6是本发明第四实施方式中一种遥测器的结构示意图；
[0038]图7是本发明第五实施方式中一种无线传感器系统的结构示意图；
[0039]图8是本发明第五实施方式中一种具有片选功能的多址无源无线传感器系统的结构示意图；
[0040]图9是本发明第六实施方式中一种传感器的使用方法的流程图；
[0041]图10是本发明第八实施方式中一种遥测器的使用方法的流程图；
[0042]图11是本发明第十实施方式中一种无线传感系统直接片选使用方法的信令时序;
[0043]图12是本发明第十实施方式中一种无线传感系统主动上报使用方法的信令时序;
[0044]图13是根据本发明第十实施方式中使用图11直接片选方法时空中接口数据传输时序；
[0045]图14是根据本发明第十实施方式中使用图11直接片选方法时传感器直流功耗变化。
【具体实施方式】
[0046]在以下的叙述中，为了使读者更好地理解本申请而提出了许多技术细节。但是，本领域的普通技术人员可以理解，即使没有这些技术细节和基于以下各实施方式的种种变化和修改，也可以实现本申请各权利要求所要求保护的技术方案。
[0047]为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的实施方式作进一步地详细描述。
[0048]本发明第一实施方式涉及一种传感器，图1是传感器的结构示意图。如图1所示，上述传感器包括射频识别标签，第一开关和模拟传感模块，其中:
[0049]射频识别标签用于在数字通信模式下，与遥测器进行数字通信，并根据从遥测器接收的数字通信信号，判断预置地址编码与遥测器的目标地址编码是否匹配，若不匹配，则维持数字通信模式，若匹配，则传感器为目标传感器，目标传感器的射频识别标签导通第一开关以使目标传感器进入模拟传感模式，在模拟传感模式下，目标传感器的射频识别标签在模拟传感模块反射完模拟传感信号后关断第一开关以将目标传感器切换回数字通信模式。[0050]可以理解，上述射频识别标签并不一定在模拟传感信号一反射完就关断上述第一开关，也可以在进入模拟传感模式的预定时间后关断上述第一开关，该预定时间大于模拟传感信号的传输时间。
[0051]此外，可以理解，上述数字通信模式和模拟传感模式可以工作在相同频率或不同频率，典型工作带宽为IMHz至20MHz。
[0052]上述射频识别标签预置地址编码，通过与遥测器选定的目标地址编码比较，当地址匹配时，传感器被选中并切换至模拟传感模式以反射带有敏感量信息的模拟应答信号；当传感器处于遥测器通信区内但未被选中时，处于待机侦听状态不反射模拟应答信号，不干扰被选中传感器的正常通信和遥测。
[0053]第一开关用于导通或关断模拟传感模块与遥测器的模拟通信。该第一开关在数字通信模式向模拟传感模式转换时切换。
[0054]模拟传感模块用于在模拟传感模式下，向遥测器反射模拟传感信号。
[0055]上述传感器在数字通信与模拟传感模式间时分切换，其中数字通信模式用于确定片选地址并激活所选定传感器，模拟传感模式用于测量模拟传感模块的反射模拟信号并提取待测敏感量。
[0056]为了适用于不同规模的应用，提出了用于上述传感器的两种不同的寻址控制机制。在大规模应用中使用直接片选机制，而在小规模系统中使用传感器主动上报机制。具体地说:
[0057]上述传感器可以使用直接片选，射频识别标签用于在数字通信模式下，从遥测器接收目标地址编码，并判断该目标地址编码与预置地址编码是否匹配，若不匹配，维持数字通信模式，否则传感器为目标传感器，该目标传感器的射频识别标签发送应答信号给遥测器，并导通第一开关以使目标传感器进入模拟传感模式。
[0058]遥测器直接片选目标传感器，向其通信区内所有传感器发出带有目标地址编码的片选指令，传感器比较自身预置地址编码与该指令内容中的目标地址编码，若传感器自身预置地址编码与目标地址编码不同，则该传感器维持数字通信模式，保持待机侦听状态，若相同，则该传感器应答遥测器并切换到模拟传感模式，同时该应答也触发遥测器从数字通信模式向模拟传感模式转换，这样，有助于减小遍历所有传感器的时间，提高遥测频率。
[0059]可选地，上述传感器也可以使用主动上报，射频识别标签用于在数字通信模式下，从遥测器接收数字通信指令，并随后主动向遥测器发送预置地址编码，遥测器判断是否找到与目标地址编码匹配的预置地址编码，若未有匹配，在随机延时后，射频识别标签再次向遥测器发送预置地址编码并判断遥测器是否发送模拟传感指令，若有匹配，遥测器发送模拟传感指令，同时射频识别标签判断是否在接收到模拟传感指令之前的预设门限时长内发送过预置地址编码，若是，则传感器为目标传感器，该目标传感器的射频识别标签导通第一开关以使目标传感器进入模拟传感模式，否则传感器维持数字通信模式。
[0060]遥测器发送全局工作模式指令，包括数字通信指令或模拟传感指令，各传感器进入该遥测器通信区后，各自主动发送自身预置地址编码并在未收到模拟传感指令下，以各自前次发送时刻为基准独立设置随机延时后，再次发送预置地址编码，遥测器根据地址编码是否冲突决策修改全局工作模式指令，即从发送数字通信指令切换为发送模拟传感指令，各传感器根据是否收到该模拟传感指令及各自是否新近发送地址编码来决定是否切换自身工作模式。在传感器规模较小时，通过合理延时算法并经过充分长的时间，遥测器可逐一遍历其通信区内各传感器，可减小传感器片选电路的复杂度以及减小遥测器平均发射功率和邻近遥测器的干扰。
[0061 ] 此外，可以理解，在本发明的其他实施方式中，还可以使用其他通信方式来进行寻址控制。
[0062]作为可选实施方式，传感器具有多个模拟传感模块，第一开关为多掷开关，用于选择与遥测器模拟通信的模拟传感模块。此外，可以理解，在本发明的其他实施方式中，上述第一开关也可以是多个相互连接的单掷开关。
[0063]传感器具有多个模拟传感模块时，射频识别标签预置多级地址编码，分别对应传感器及其模拟传感模块，在确认预置地址编码与遥测器的目标地址编码匹配后，射频识别标签被选中，并根据次级地址编码控制第一开关掷向所选择的模拟传感模块以使目标传感器进入模拟传感模式。通常，预置地址编码具有典型码长为8至256位。
[0064]通过多级地址编码可对同一传感器上多个模拟传感模块独立逐次监测，即通过地址编码中部分码段选中特定传感器，而让其他传感器处于待机侦听状态，随后通过地址编码中余下码段寻址该选中传感器上某一个探头。
[0065]通过有限码长可提供较大地址容量，并可将各地址编码分级以进一步遍历传感器中的各模拟传感模块，从而可对指定模拟传感模块单独使能。
[0066]此外，可以理解，在本发明的其他实施方式中，也可利用码分、时分或频分等其他各种组合来实现一个或多个遥测器对各通信区内的传感器的同时监测并防止冲突。具体地说，模拟传感模块阵列内含的多个模块可进一步以频分或时分方式实现多址，以便通过所属传感器地址编码同时监测多个模块；或者也可将多个传感器分为若干组，每组使用相同地址编码并可被一起选中、同时被监测，组内各传感器使用不同的频率或不同时隙以防冲突，即通过频分多址或时分多址协议避免组内冲突，而不同组之间则仅通过不同地址编码即可免冲突，以进一步提高系统响应速度和容量。
[0067]这样，一个遥测器的通信区内可同时共存多个传感器，各传感器通过地址编码或工作频率或工作时隙以防冲突。此外，还可包括多个遥测器，通过选择间隔的通信区范围或工作频率或工作时隙以防冲突。
[0068]本实施方式的传感器包括射频识别标签、第一开关和模拟传感模块，其中，射频识别标签根据从遥测器接收的数字通信信号，判断预置地址编码与遥测器的目标地址编码是否匹配，以导通或关断第一开关来控制模拟传感模块与遥测器的模拟通信，从而使上述传感器在数字通信模式与模拟传感模式之间切换，仅使用地址编码对传感器进行片选，即可从根本上避免同一通信区内多个传感器的冲突，遥测器可与各传感器逐一进行通信，并可利用有限码长提供较大地址容量，可靠提高了频段内的传感器容量以及测量精度与速度，而且，使用模拟信号提取待测敏感量，避免使用复杂耗能的数字化及相应成帧电路，降低了功耗，扩大了通信范围，使传感器可用于近场耦合及中远距遥测。
[0069]本发明第二实施方式涉及一种传感器，图2是该传感器的结构示意图。第二实施方式在第一实施方式的基础上进行了改进，主要改进之处在于:通过在传感器中配置射频整流器、储能件和射频无源探头分别从电磁辐照中取电和进行探测，使得传感器不需直流供电，避免使用复杂耗能的数字化及相应成帧电路，也无需休眠和唤醒，整体上无源工作，大大降低了功耗，扩大了通信范围，使传感器可用于近场耦合及中远距遥测。具体地说:
[0070]如图2所示，上述传感器还包括射频整流器和储能件。
[0071]射频整流器用于将从遥测器接收到的射频电磁辐照转换为直流电流以对储能件充电。
[0072]储能件用于给射频识别标签和第一开关供电。
[0073]在本实施方式中，优选地，射频整流器、射频识别标签和第一开关集成封装以形成多端口芯片。当然，可以理解，在本发明的其他实施方式中，射频整流器、射频识别标签和第一开关也可以作为分立元件单独封装。
[0074]作为可选实施方式，模拟传感模块为射频无源探头，用于在模拟传感模式下，从遥测器接收射频信号，并向遥测器发送反射信号。在该模拟传感模式下，遥测器用射频连续波激励起传感器中射频无源探头内电磁谐振或传输，并监测上述探头的射频反射信号特征或多个信号特征的算术值以求解对应的待测敏感量。
[0075]上述射频识别标签在射频无源探头发送完反射信号后关断第一开关以将目标传感器切换回数字通信模式。
[0076]优选地，射频无源探头为振荡器或传输线型模拟射频无源探头，射频无源探头阵列包括并联的一个或多个振荡器或传输线型模拟射频无源探头，根据其环境敏感量调制射频信号，而无需直流供电。可以理解，射频无源探头可用于测量温度、压强、湿度或振动等敏感量，可选地，上述射频无源探头阵列含有至少两个射频无源探头用于分别测量温度、压强、湿度或振动等敏感量，反射信号特征可包括信号幅度、频率、相位、功率、延时等。
[0077]此外，可以理解，在本发明的其他实施方式中，上述传感器也可使用其他直流或交流供电电路，模拟传感模块也可使用需供电的模拟传感器件，并不影响本发明的技术方案的实现。
[0078]以上各改进组合后形成本发明的较佳实施方式，但各改进也可以分别使用。
[0079]作为本发明的一个优选的例子，如图3所示的多址无源无线数模混合传感器结构包括:集成的小型天线301、射频整流器302、储能件303、功率分配网络304、无源射频传感器探头阵列306 (相当于模拟传感模块)以及射频码分多址片选电路308。射频码分多址片选电路308由射频识别标签305以及数字-模拟模式切换开关(即第一开关)307组成，该射频识别标签305包含预置地址编码(ID)。
[0080]在实施时，天线301为小型化集成天线，本例中为曲折线偶机子、微带贴片、倒F或开槽天线。其射频接地与传感器的地电位相连接，同时通过可选的阻抗匹配网络提高馈电效率。集成天线用于传递或反馈通信和传感信号，并用于捕获来自遥测器的射频电磁辐照并对射频码分多址片选电路308无线供电。
[0081]功率分配网络304连接天线信号抽头，可使用微带线或金属跳线连接，可根据需要来选择功率分配网络304的微带线或金属跳线的长度和直径或宽度。
[0082]射频码分多址片选电路308由射频识别标签305以及数字-模拟模式切换开关(即第一开关)307组成。由天线301捕获的射频电磁辐照由射频整流器302恢复出直流，并对储能件303充电。优选地，储能件303为电容或微电池，经充电后达到额定工作电压，为射频识别标签305和数字-模拟模式切换开关307供电，并在射频信号关断的间隙保持电源。所述射频识别标签305的预置地址编码具有典型码长为8至256位。优选地，所述射频整流器302、数字-模拟模式切换开关307以及射频识别标签305可集成在单一集成封装内构成多端口芯片。可以理解，在本发明的其他实施例中，射频整流器302、数字-模拟模式切换开关307以及射频识别标签305也可作为分立元件单独封装。
[0083]在一个实施例中，所述射频识别标签305解析空中接口获得的遥测器目标地址编码，通过内置卷积器或比较器与接收到的遥测器选定目标地址编码比较；当地址匹配时，通过内置键控调幅或调频装置控制天线301处的反射信号，并将数字-模拟模式切换开关307从开路状态调整至无源射频传感器探头并反射模拟传感信号。若所述传感器处于遥测器通信区内但未被选中激活时，处于待机侦听状态并保持数字-模拟模式切换开关307为开路状态而不应答遥测器。
[0084]在另一个实施例中，所述射频识别标签305上电后主动发送预置地址编码；若在预定延时内收到遥测器模式切换指令则控制数字-模拟模式切换开关307从开路调整至无源射频传感器探头。若未收到切换指令，则自动随机生成一个延时值，并进入待机侦听状态保持数字-模拟模式切换开关307为开路状态并且不应答遥测器，直到随机延时完成时，重新尝试发送预置地址编码。
[0085]无源射频传感器探头阵列306包括并联的多个用于测量敏感量的无源射频探头。各探头根据其环境敏感量调制或开关射频信号，而无需直流供电。所述数字-模拟模式切换开关307或多个相互连接的单掷开关在所述数字通信模式向模拟传感模式转换时，由开路状态调整为选择特定模拟射频无源探头连接到功率分配网络304。此时，遥测器射频连续波被天线301捕获，因在模拟传感模式中射频整流器302及射频识别标签305输入均为高阻状态，大部分射频信号被送至无源探头。该探头为振荡器或传输线型无源射频器件，其使用敏感量的变化直接收到的调制射频信号。调制后的射频信号经延时或无延时反向传播至天线301，并反射向遥测器。该探头不需直流供电，避免使用模数变换和相应成帧电路，也无需休眠和唤醒。
[0086]优选地，所述无源射频探头的敏感量包括温度、压强、湿度、振动等环境参量。所述调制射频信号的多种特征包括幅度、频率、相位、功率、延时等。
[0087]优选地，所述无源射频探头可使用声表面波传感器、铁电振荡器、体波压电振荡器等或其组合构成。
[0088]优选地，所述传感器还可预置多个地址或多级地址，分别对应传感器自身及所级联的多个模拟射频无源探头，以便对指定探头单独使能。
[0089]在无源无线传感器中通过集成多址片选功能可实现多个无源传感器共存及多种敏感量独立遥测。
[0090]并且，上述传感器无源工作。其中用于确定选中状态的数字射频码分多址片选电路及用于切换工作模式的多掷开关由射频整流器和储能件从遥测器电磁波辐照中恢复功率提供直流供电。而模拟射频无源探头阵列包括并联的多个用于测量敏感量的无源射频振荡器或传输线型探头，其使用敏感量直接调制射频信号，不需直流供电，避免使用模数变换，也无需休眠和唤醒。因此传感器整体上无源工作。
[0091]本发明第三实施方式涉及一种遥测器，图4是该遥测器的结构示意图。如图4所示，该遥测器包括:
[0092]第二开关，用于选择模拟收发链路或射频识别前端与传感器进行通信。[0093]射频识别前端。
[0094]模拟收发链路，用于在模拟传感模式下，用射频电磁波辐照目标传感器并从目标传感器接收模拟传感信号并将该模拟传感信号发送给控制器。可以理解，在本发明的其他实施方式中，该模拟收发链路也可以不用射频电磁波辐照目标传感器，只从目标传感器接收模拟传感信号。
[0095]控制器，用于在数字通信模式下，控制第二开关掷向射频识别前端，并控制射频识别前端根据目标地址编码与传感器的预置地址编码是否匹配来寻找目标传感器，在找到目标传感器后，控制器控制第二开关掷向模拟收发链路以使遥测器进入模拟传感模式，在模拟传感模式下，控制器在接收到目标传感器的模拟传感信号后，控制第二开关掷向射频识别前端以使遥测器切换回数字通信模式。
[0096]可以理解，上述遥测器并不一定在接收到模拟传感信号后立即就切换回数字通信模式，也可以在进入模拟传感模式的预定时间后切换回数字通信模式，该预定时间大于模拟传感信号的传输时间。
[0097]此外，可以理解，上述数字通信模式和模拟传感模式可以工作在相同频率或不同频率，典型工作带宽为IMHz至20MHz。
[0098]上述遥测器在数字通信与模拟传感模式间时分切换，其中数字通信模式用于确定片选地址并激活所选定传感器，模拟传感模式用于测量传感器的模拟传感模块的反射模拟信号并提取待测敏感量。
[0099]为了适用于不同规模的应用，对应于传感器的两种不同的寻址控制机制，遥测器也相应地使用直接片选机制，或使用主动上报机制。
[0100]直接片选机制下，遥测器直接片选目标传感器，向其通信区内所有传感器发出带有目标地址编码的片选指令，传感器比较自身预置地址编码与该指令内容中的目标地址编码，若传感器自身预置地址编码与目标地址编码不同，则该传感器维持数字通信模式，即保持待机侦听状态，若相同，则该传感器应答遥测器并切换到模拟传感模式，同时该应答也触发遥测器从数字通信模式向模拟传感模式转换，这样，有助于减小遍历所有传感器的时间，提闻遥测频率。
[0101]具体地说，控制器用于在数字通信模式下，控制射频识别前端向传感器发送目标地址编码，并在接收到预置地址编码与目标地址编码匹配的目标传感器的应答信号后控制第二开关掷向模拟收发链路以使遥测器进入模拟传感模式。
[0102]射频识别前端用于从目标传感器接收应答信号并将该应答信号发送给控制器。
[0103]主动上报机制下，遥测器发送全局工作模式指令，包括数字通信指令或模拟传感指令，各传感器进入该遥测器通信区后，各自主动发送自身预置地址编码并在未收到模拟传感指令下，以各自前次发送时刻为基准独立设置随机延时后，再次发送预置地址编码，遥测器根据地址编码是否冲突决策修改全局工作模式指令，即从发送数字通信指令切换为发送模拟传感指令，各传感器根据是否收到该模拟传感指令及各自是否新近发送地址编码来决定是否切换自身工作模式。在传感器规模较小时，通过合理延时算法并经过充分长的时间，遥测器可逐一遍历其通信区内各传感器，可减小传感器片选电路的复杂度以及减小遥测器平均发射功率和邻近遥测器的干扰。
[0104]具体地说，控制器用于在数字通信模式下，控制射频识别前端向通信区发送数字通信指令，控制器判断射频识别前端从传感器接收的预置地址编码与目标地址编码是否匹配，若不匹配，则控制器继续控制射频识别前端向通信区发送数字通信指令，并继续判断射频识别前端接收的预置地址编码与目标地址编码是否匹配，若匹配，则控制器控制射频识别前端向通信区发送模拟传感指令，并控制第二开关掷向模拟收发链路以使遥测器进入模拟传感模式。
[0105]射频识别前端用于从传感器接收预置地址编码。
[0106]此外，可以理解，在本发明的其他实施方式中，还可以使用其他通信方式来进行寻址控制。
[0107]本实施方式的遥测器包括射频识别前端、第二开关、模拟收发链路和控制器，其中，控制器控制射频前端根据目标地址编码与传感器的预置地址编码是否匹配来寻找目标传感器，并在找到后将第二开关掷向模拟收发链路以与目标传感器进行模拟通信，从而使上述遥测器在数字通信模式与模拟传感模式之间切换，仅使用地址编码对传感器进行片选，即可从根本上避免同一通信区内多个传感器的冲突，遥测器可与各传感器逐一进行通信，并可利用有限码长提供较大地址容量，可靠提高了频段内的传感器容量以及测量精度与速度，而且，使用模拟信号提取待测敏感量，避免使用复杂耗能的数字化及相应成帧电路，降低了功耗，扩大了通信范围，使传感器可用于近场耦合及中远距测量。
[0108]本发明第四实施方式涉及一种遥测器，图5是该遥测器的结构示意图。第四实施方式在第三实施方式的基础上进行了改进，主要改进之处在于:通过向传感器发射射频信号并接收反射信号来提取待测敏感量，避免传感器使用复杂耗能的数字化及相应成帧电路，也无需休眠和唤醒，整体上无源工作，大大降低了功耗，扩大了通信范围，使传感器可用于近场耦合及中远距测量。具体地说:
[0109]如图5所示，上述模拟收发链路包括模拟接收链路和模拟发射链路，第二开关还用于选择模拟接收链路和模拟发射链路与传感器进行通信。
[0110]模拟接收链路用于在模拟传感模式下，从目标传感器接收反射信号，并将该反射信号发送给控制器。
[0111]控制器还用于在数字通信模式下，在找到目标传感器后，控制第二开关掷向模拟发射链路以使遥测器进入模拟传感模式，在模拟传感模式下，控制器控制该模拟发射链路向目标传感器发射射频信号，控制第二开关掷向模拟接收链路，并在接收到目标传感器的反射信号后，控制第二开关掷向射频识别前端以将遥测器切换回数字通信模式。
[0112]优选地，控制器还用于控制射频识别前端向通信区发射射频电磁辐照以给传感器充电。传感器的射频整流器从该遥测器的辐照电磁波整流输出直流并为储能件充电，在传感器工作模式切换时保持射频识别标签和第一开关供电。
[0113]以上各改进组合后形成本发明的较佳实施方式，但各改进也可以分别使用。
[0114]作为本发明的一个优选的例子，如图6所示的遥测器结构包括:高增益天线611、数字-模拟信道切换开关(即第二开关)615、数字射频编码识别前端(ID TxR)612 (即射频识别前端)、模拟射频信号发射链路(SP Tx)613 (即模拟发射链路)和接收链路(SP Rx)614(即模拟接收链路)、控制器616。该遥测器可在数字通信和模拟传感模式间时分切换。在数字通信模式，遥测器根据地址编码激活所需单一传感器。在模拟传感模式，遥测器用射频连续波激励起传感器，通过监测传感器反射模拟信号特征求解待测敏感量。[0115]实施时，高增益天线611完成对通信区内传感器的电磁辐照、与各传感器的信令通信及对选中传感器的传感遥测。数字-模拟信道切换开关615在数字射频编码识别前端612、模拟射频信号发射链路613和接收链路614端头间切换，以唯一地连接到高增益天线
611。
[0116]在数字通信模式，数字射频编码识别前端612首先使用电磁辐照为所述传感器的射频码分多址片选电路308无线供电，并根据控制器616的指令，选定目标传感器地址编码。优选地，数字射频编码识别前端612向所述传感器发送目标地址编码，并等待对应传感器的应答数字信号。或优选地，数字射频编码识别前端612侦听通信区内空中接口上来自传感器的地址编码广播，确定是否有冲突，以及是否是目标地址编码，随后发送全局模式控制指令(包括数字通信指令或模拟传感指令)，以在无冲突且目标地址编码出现时驱使传感器进入模拟传感模式。在模拟传感模式中，数字射频编码识别前端612停止工作。
[0117]在系统进入模拟传感模式时，数字-模拟信道切换开关615掷向模拟射频信号发射链路613。模拟射频信号发射链路613在控制器616指令下，以预设的频率、带宽和功率辐照传感器。优选地，模拟射频信号发射链路613在预定时间后关闭，或保持发送状态。随后数字-模拟信道切换开关615掷向模拟射频信号接收链路614。该链路侦听来自空中接口的指定频率和带宽的传感器反射信号，数字化后提取时域或频率信号特征，优选地，信号特征包括幅度、频率、相位、功率、延时等。该数据为控制器616接收，并依据各信号特征或多个信号特征的算术值以求解对应待测敏感量。优选地，可使用信号特征的差值或时域频域差分等算数值。
[0118]本发明第五实施方式涉及一种无线传感器系统，图7是该无线传感器系统的结构示意图。该无线传感器系统包括第三或第四实施方式所述的遥测器和至少一个第一或第二实施方式所述的传感器。
[0119]优选地，该无线传感器系统还包括数据中心。
[0120]遥测器还用于将从目标传感器的模拟传感信号提取的敏感量和相应的目标地址编码发送给数据中心。
[0121]数据中心用于通过数据总线向遥测器发送开机指令，并接收、存储和转发遥测器发送的敏感量和目标地址编码。
[0122]作为本发明的一个优选例，具有片选功能的多址无源无线数模混合传感器系统的结构如图8所示。该系统包括数模混合传感器和非接触的遥测器。传感器由集成的小型天线301、射频整流器302、储能件303、功率分配网络304、模拟射频无源探头阵列306以及数字射频码分多址片选电路308组成。遥测器包括高增益天线611、数字-模拟信道切换开关(即第二开关)615、数字射频编码识别前端612、模拟射频信号收发机613、614、控制器616及后台数据中心617。该无线传感器系统为使用多址开关在数字通信工作模式和模拟传感工作模式间切换的混合传感器系统。该系统包含混合模式的传感器和遥测器。数字通信模式中，传感器的射频码分多址片选电路确定片选状态并决定是否切换工作模式；模拟传感模式中，传感器的模拟射频无源探头阵列用敏感量直接调制反射射频信号。遥测器在数字通信模式下用数字射频编码识别前端收发通信信令并控制通信区内各传感器工作状态，在模拟传感模式下使用模拟射频信号收发机照射选中传感器并侦听反射信号特征或多个特征的算术值，例如差值、差分等，求解待测敏感量。[0123]上述系统在数字通信和模拟传感模式间时分切换。在数字通信模式，通过遥测器直接片选或传感器主动发送等信令协议，根据地址编码激活所需单一传感器。随后遥测器和传感器均切换至模拟传感模式。遥测器用射频连续波激励起传感器中模拟射频无源探头内电磁谐振或传输，探头直接调制反射信号，通过监测反射信号幅度、频率、相位、功率、延时等模拟信号特征求解对应待测敏感量。然后，遥测器中控制器616提取的与传感器地址对应的各敏感量均由后台数据中心617接收、存储或转发，以便后台专家系统或人机界面决策。该系统可用于近场耦合及中远距遥测，允许通信区内共存多个传感器而互不干扰，并可逐一进行通信，可靠提高频段内传感器容量和测量精度与速度。所用模拟射频无源探头无需直流供电，没有待机和唤醒过程，也避免使用复杂耗能的数字化及相应成帧电路。
[0124]需注意的是，上述仅为本发明的一个优选例，在本发明的其他实施例中，还可根据实际情况，组合不同配置的遥测器和传感器以形成满足实际需求的无线传感器系统。
[0125]本实施方式的无线传感器系统包括遥测器和至少一个传感器，上述传感器和遥测器分别通过射频识别标签、第一开关和射频识别前端、第二开关在数字通信模式和模拟传感模式间切换，其中数字通信模式用于根据目标地址编码与预置地址编码是否匹配来寻找并激活目标传感器，模拟传感模式用于传输目标传感器的模拟传感信号以提取待测敏感量，其余传感器处于待机状态而不反射传感信号，仅使用不同地址编码即可从根本上避免同一通信区内多个传感器的冲突，遥测器可与各传感器逐一进行通信，并可利用有限码长提供较大地址容量，可靠提高了频段内的传感器容量以及测量精度与速度，而且，使用模拟信号提取待测敏感量，避免使用复杂耗能的数字化及相应成帧电路，降低了功耗，扩大了通信范围，使传感器可用于近场耦合及中远距测量。
[0126]本发明第六实施方式涉及一种传感器的使用方法。图9是该传感器的使用方法的流程图。
[0127]传感器包括射频识别标签、第一开关和模拟传感模块，第一开关用于导通或关断模拟传感模块与遥测器的模拟通信。如图9所示，该传感器的使用方法包括以下步骤:
[0128]在步骤901中，该传感器工作在数字通信模式下，射频识别标签与遥测器进行数字通信。
[0129]此后进入步骤902，射频识别标签根据从遥测器接收的数字通信信号，判断预置地址编码与遥测器的目标地址编码是否匹配，若不匹配，进入步骤906，若匹配，传感器为目标传感器，进入步骤903。
[0130]在步骤903中，目标传感器的射频识别标签导通第一开关以使目标传感器进入模拟传感模式；
[0131]此后进入步骤904，该传感器工作在模拟传感模式下，模拟传感模块向遥测器反射模拟传感信号。
[0132]此后进入步骤905，射频识别标签在该模拟传感模块反射完模拟传感信号后关断第一开关以将目标传感器切换回数字通信模式。
[0133]可以理解，上述射频识别标签并不一定在模拟传感信号一反射完就关断上述第一开关，也可以在进入模拟传感模式的预定时间后关断上述第一开关，该预定时间大于模拟传感信号的传输时间。
[0134]此后进入下一轮通信。[0135]在步骤906中，传感器维持数字通信模式，处于待机侦听状态。
[0136]其中，在步骤901、902、903和906中，该传感器处于数字通信模式，而在步骤904和905中，该传感器处于模拟传感模式。
[0137]可以理解，上述数字通信模式和模拟传感模式可以工作在相同频率或不同频率，典型工作带宽为IMHz至20MHz。
[0138]为了适用于不同规模的应用，提出了两种不同的寻址控制机制。在大规模应用中使用直接片选机制，而在小规模系统中使用传感器主动上报机制。具体地说:
[0139]在数字通信模式下，该传感器的使用方法可以包括以下步骤:
[0140]射频识别标签从遥测器接收目标地址编码；
[0141]射频识别标签判断目标地址编码与预置地址编码是否匹配，若不匹配，维持数字通信模式，否则传感器为目标传感器，该目标传感器的射频识别标签发送应答信号给遥测器，并导通第一开关以使目标传感器进入模拟传感模式。
[0142]遥测器直接片选目标传感器，若传感器自身预置地址编码与目标地址编码不同，则该传感器维持数字通信模式并保持静默，若相同，则该传感器切换到模拟传感模式并反射传感信号，这样，有助于减小遍历所有传感器的时间，提高遥测频率。
[0143]可选地，在数字通信模式下，该传感器的使用方法也可以包括以下步骤:
[0144]射频识别标签从遥测器接收数字通信指令；
[0145]射频识别标签在接收到数字通信指令后，主动向遥测器发送预置地址编码；
[0146]遥测器判断是否找到与目标地址编码匹配的预置地址编码，若有匹配，在随机延时后，射频识别标签再次向遥测器发送预置地址编码并判断遥测器是否发送模拟传感指令，若有匹配，遥测器发送模拟传感指令，同时射频识别标签判断是否在接收到模拟传感指令之前的预设门限时长内发送过预置地址编码，若是，则传感器为目标传感器，该目标传感器的射频识别标签导通第一开关以使目标传感器进入模拟传感模式，否则传感器维持数字通信模式。
[0147]各传感器主动发送自身预置地址编码并在未收到传感指令下，随机延时后再次发送预置地址编码，遥测器根据地址编码是否含有冲突或是否匹配决策发送数字通信指令或模拟传感指令，各传感器根据是否接收到模拟传感指令及各自是否新近发送地址编码来决定是否切换自身工作模式。在传感器规模较小时，通过合理延时算法并经过充分长的时间，遥测器可逐一遍历其通信区内各传感器，可减小传感器电路的复杂度以及减小遥测器平均发射功率和邻近遥测器的干扰。
[0148]此外，可以理解，在本发明的其他实施方式中，还可以使用其他通信方式来进行寻址控制。
[0149]作为可选实施方式，传感器具有多个模拟传感模块，第一开关为多掷开关，用于选择与遥测器模拟通信的模拟传感模块。此外，可以理解，在本发明的其他实施方式中，上述第一开关也可以是多个相互连接的单掷开关。
[0150]传感器具有多个模拟传感模块时，射频识别标签预置多级地址编码，分别对应传感器及其模拟传感模块。在数字通信模式下，该射频识别标签在确认预置地址编码与遥测器的目标地址编码匹配后，控制第一开关掷向所选择的模拟传感模块以使目标传感器进入模拟传感模式。通常，预置地址编码具有典型码长为8至256位。[0151]通过有限码长可提供较大地址容量，并可将各地址编码分级以进一步遍历传感器中的各模拟传感模块，从而可对指定模拟传感模块单独使能。
[0152]此外，可以理解，在本发明的其他实施方式中，也可利用码分、时分或频分等其他各种组合来实现一个或多个遥测器对各通信区内的传感器的同时监测并防止冲突。
[0153]本实施方式中，传感器的射频识别标签根据从遥测器接收的数字通信信号，判断预置地址编码与遥测器的目标地址编码是否匹配，以导通或关断第一开关来控制模拟传感模块与遥测器的模拟通信，从而使上述传感器在数字通信模式与模拟传感模式之间切换，仅使用地址编码对传感器进行片选，即可从根本上避免同一通信区内多个传感器的冲突，遥测器可与各传感器逐一进行通信，并可利用有限码长提供较大地址容量，可靠提高了频段内的传感器容量以及测量精度与速度，而且，使用模拟信号提取待测敏感量，避免使用复杂耗能的数字化及相应成帧电路，降低了功耗，扩大了通信范围，使传感器可用于近场耦合及中远距测量。
[0154]本实施方式是与第一实施方式相对应的方法实施方式，本实施方式可与第一实施方式互相配合实施。第一实施方式中提到的相关技术细节在本实施方式中依然有效，为了减少重复，这里不再赘述。相应地，本实施方式中提到的相关技术细节也可应用在第一实施方式中。
[0155]本发明第七实施方式涉及一种传感器的使用方法。第七实施方式在第六实施方式的基础上进行了改进，主要改进之处在于:传感器使用射频整流器、储能件和射频无源探头分别从电磁辐照中取电和进行探测，不需直流供电，避免使用复杂耗能的数字化及相应成帧电路，也无需休眠和唤醒，整体上无源工作，大大降低了功耗，扩大了通信范围，使传感器可用于近场耦合及中远距遥测。具体地说:
[0156]传感器还包括射频整流器和储能件。该传感器的使用方法还包括以下步骤:
[0157]射频整流器从遥测器接收射频电磁辐照，将其转换为直流电流并对储能件充电，储能件给射频识别标签和第一开关供电。
[0158]在本实施方式中，优选地，射频整流器、射频识别标签和第一开关可集成封装以形成多端口芯片。当然，可以理解，在本发明的其他实施方式中，射频整流器、射频识别标签和第一开关也可以作为分立元件单独封装。
[0159]此外，可以理解，传感器可以在遥测器一开机就进行充电，也可以在与遥测器通信时进行充电，还可以在与遥测器通信完再进行充电。
[0160]作为可选实施方式，模拟传感模块为射频无源探头，在模拟传感模式下，该传感器的使用方法包括以下步骤:
[0161]射频无源探头从遥测器接收射频信号，并向遥测器发送反射信号；
[0162]射频识别标签在该射频无源探头发送完反射信号后关断第一开关以将目标传感器切换回数字通信模式。
[0163]优选地，射频无源探头为振荡器或传输线型模拟射频无源探头，根据其环境敏感量调制射频信号。可以理解，射频无源探头可用于测量温度、压强、湿度或振动等敏感量，反射信号特征可包括信号幅度、频率、相位、功率、延时等。
[0164]此外，可以理解，在本发明的其他实施方式中，上述传感器也可使用其他直流或交流供电电路，模拟传感模块也可使用需供电的模拟传感器件，并不影响本发明的技术方案的实现。
[0165]以上各改进组合后形成本发明的较佳实施方式，但各改进也可以分别使用。
[0166]本实施方式是与第二实施方式相对应的方法实施方式，本实施方式可与第二实施方式互相配合实施。第二实施方式中提到的相关技术细节在本实施方式中依然有效，为了减少重复，这里不再赘述。相应地，本实施方式中提到的相关技术细节也可应用在第二实施方式中。
[0167]本发明第八实施方式涉及一种遥测器的使用方法。图10是该遥测器的使用方法的流程图。
[0168]该遥测器包括第二开关、射频识别前端、模拟收发链路和控制器，第二开关用于选择模拟收发链路或射频识别前端与传感器进行通信。如图10所示，该遥测器的使用方法包括以下步骤:
[0169]在步骤1001中，控制器控制第二开关掷向射频识别前端以使遥测器进入数字通信模式；
[0170]此后进入步骤1002，控制器控制射频识别前端根据目标地址编码与传感器的预置地址编码是否匹配来寻找目标传感器，并在找到目标传感器后，控制器控制第二开关掷向模拟收发链路以使遥测器进入模拟传感模式；
[0171]此后进入步骤1003，模拟收发链路用射频电磁波辐照目标传感器并从目标传感器接收模拟传感信号并将该模拟传感信号发送给控制器；可以理解，在本发明的其他实施方式中，该模拟收发链路也可以不用射频电磁波辐照目标传感器，只是从目标传感器接收模拟传感信号。
[0172]此后进入步骤1004，控制器在接收到目标传感器的模拟传感信号后，控制第二开关掷向射频识别前端以使遥测器切换回数字通信模式。
[0173]此后进入步骤1005，控制器控制射频识别前端寻找下一个目标传感器。
[0174]可以理解，上述遥测器并不一定在接收到模拟传感信号后就立即切换回数字通信模式，也可以在进入模拟传感模式的预定时间后切换回数字通信模式，该预定时间大于模拟传感信号的传输时间。
[0175]此外，可以理解，上述数字通信模式和模拟传感模式可以工作在相同频率或不同频率，典型工作带宽为IMHz至20MHz。
[0176]为了适用于不同规模的应用，提出了两种不同的寻址控制机制。在大规模应用中使用直接片选机制，而在小规模系统中使用传感器主动上报机制。具体地说:
[0177]在步骤1002中可以包括以下步骤:
[0178]控制器控制射频识别前端向传感器发送目标地址编码；
[0179]射频识别前端从目标传感器接收应答信号并将该应答信号发送给控制器；
[0180]控制器在接收到预置地址编码与目标地址编码匹配的目标传感器的应答信号后，控制第二开关掷向模拟收发链路以使遥测器进入模拟传感模式。
[0181]遥测器直接片选目标传感器，若传感器自身预置地址编码与目标地址编码不同，则该传感器维持数字通信模式并保持静默，若相同，则该传感器切换到模拟传感模式并反射传感信号，这样，有助于减小遍历所有传感器的时间，提高遥测频率。
[0182]可选地，在步骤1002中也可以包括以下步骤:[0183]控制器控制射频识别前端向通信区发送数字通信指令；
[0184]射频识别前端从各传感器接收预置地址编码；
[0185]控制器判断射频识别前端接收的预置地址编码是否有冲突，可选地，与目标地址编码是否匹配，若有冲突或不匹配，则控制器继续控制射频识别前端向通信区发送数字通信指令，并继续判断射频识别前端接收的预置地址编码与目标地址编码是否匹配，否则控制器控制射频识别前端向通信区发送模拟传感指令，并控制第二开关掷向模拟收发链路以使遥测器进入模拟传感模式。
[0186]各传感器主动发送自身预置地址编码并在未收到模拟传感指令下，随机延时后再次发送预置地址编码，遥测器根据地址编码是否含有冲突或是否匹配决策发送数字通信指令或模拟传感指令，各传感器根据是否接收到模拟传感指令及各自是否新近发送地址编码来决定是否切换自身工作模式。在传感器规模较小时，通过合理延时算法并经过充分长的时间，遥测器可逐一遍历其通信区内各传感器，可减小传感器电路的复杂度以及减小遥测器平均发射功率和邻近遥测器的干扰。
[0187]此外，可以理解，在本发明的其他实施方式中，还可以使用其他通信方式来进行寻址控制。
[0188]本实施方式中，遥测器中的控制器控制射频前端根据目标地址编码与传感器的预置地址编码是否匹配来寻找目标传感器，并在找到后将第二开关掷向模拟接收链路以与目标传感器进行模拟通信，从而使上述遥测器在数字通信模式与模拟传感模式之间切换，仅使用地址编码对传感器进行片选，即可从根本上避免同一通信区内多个传感器的冲突，遥测器可与各传感器逐一进行通信，并可利用有限码长提供较大地址容量，可靠提高了频段内的传感器容量以及测量精度与速度，而且，使用模拟信号提取待测敏感量，避免使用复杂耗能的数字化及相应成帧电路，降低了功耗，扩大了通信范围，使传感器可用于近场耦合及中远距测量。
[0189]本实施方式是与第三实施方式相对应的方法实施方式，本实施方式可与第三实施方式互相配合实施。第三实施方式中提到的相关技术细节在本实施方式中依然有效，为了减少重复，这里不再赘述。相应地，本实施方式中提到的相关技术细节也可应用在第三实施方式中。
[0190]本发明第九实施方式涉及一种遥测器的使用方法。第九实施方式在第八实施方式的基础上进行了改进，主要改进之处在于:通过向传感器发射射频信号并接收反射信号来提取待测敏感量，避免传感器使用复杂耗能的数字化及相应成帧电路，也无需休眠和唤醒，整体上无源工作，大大降低了功耗，扩大了通信范围，使传感器可用于近场耦合及中远距测量。
[0191]具体地说:
[0192]上述模拟收发链路包括模拟接收链路和模拟发射链路，第二开关还用于选择模拟接收链路和模拟发射链路与传感器进行通信。
[0193]在步骤1002中，在找到目标传感器后，控制器控制第二开关掷向模拟发射链路以使遥测器进入模拟传感模式；
[0194]在步骤1002后，还包括以下步骤:
[0195]控制器控制模拟发射链路向目标传感器发射射频信号；[0196]控制器控制第二开关掷向模拟接收链路，该模拟接收链路从目标传感器接收反射信号并将该反射信号发送给控制器；
[0197]控制器在接收到目标传感器的反射信号后，控制第二开关掷向射频识别前端以使遥测器切换回数字通信模式。
[0198]此外，优选地，该遥测器的使用方法还包括以下步骤:
[0199]控制器控制射频识别前端向通信区发射射频电磁辐照以给传感器充电。
[0200]此外，可以理解，遥测器可以在一开机就给传感器充电，也可以在与传感器通信时给传感器充电，还可以在与传感器通信完再给传感器充电。
[0201]以上各改进组合后形成本发明的较佳实施方式，但各改进也可以分别使用。
[0202]本实施方式是与第四实施方式相对应的方法实施方式，本实施方式可与第四实施方式互相配合实施。第四实施方式中提到的相关技术细节在本实施方式中依然有效，为了减少重复，这里不再赘述。相应地，本实施方式中提到的相关技术细节也可应用在第四实施方式中。
[0203]本发明第十实施方式涉及一种无线传感器系统的使用方法，其包含第六、第七实施方式中所述的传感器的使用方法和第八、第九实施方式中所述的遥测器的使用方法。
[0204]优选地，该无线传感器系统还包括数据中心，该数据中心在初始时通过数据总线向遥测器发送开机指令。
[0205]该无线传感器系统的使用方法还包括以下步骤:
[0206]遥测器将从目标传感器的模拟传感信号提取的敏感量和相应的目标地址编码发送给数据中心；
[0207]数据中心接收、存储和转发遥测器发送的敏感量和目标地址编码。
[0208]下面将结合图11到图14分别介绍该无线传感器系统的具体使用方法:
[0209]作为本发明的一个优选例，直接片选方法用于从同一通信区内的多个传感器中，根据预定地址编码选中并激活传感器，并遥测其敏感量。该方法涉及数据中心、遥测器及多个传感器等装置，以及各装置之间的信令和应答。本例中以两个传感器为例说明，但实施时不限于两个传感器。图9是本优选例的直接片选方法的信令时序。
[0210]如图11所示，实施时，数据中心617通过数据总线向遥测控制器616发出开机指令。遥测器进入数字通信模式，数字-模拟信道切换开关615掷向数字射频编码识别前端612。其在预定频率，例如本实施例中437MHz，经天线611向通信区内发射连续电磁波辐照。0#传感器及1#传感器均接收到该电磁辐照，其内置射频整流器302恢复出直流，并对储能件303充电，以完成传感器上电操作。遥测器在预定时间后发送传感器寻址片选指令，假定寻址0#传感器。寻址指令被各传感器接收，并有各自的射频识别标签305与各自预置地址编码比较。若相同，则0#传感器通过天线301反射应答信号确认激活，并自动将其数字-模拟模式切换开关307从开路状态切换到选定传感探头，并进入模拟传感模式。而1#传感器未被选中，因此进入待机侦听状态，不做应答，亦不改变工作状态。遥测器在收到激活确认信号后，切换至模拟传感模式，将数字-模拟信道切换开关615调整到模拟射频信号发射链路613，该链路按照预定频带，如本实施例中435MHz到439MHz以预定步进发送射频连续波，每个频点保持10微秒。在各频点照射完成后，数字-模拟信道切换开关615切换至接收链路614，并侦听0#传感器的模拟反射信号。控制器616根据频带内发射信号特征包括幅度、频率、相位、功率、延时等计算射频无源探头测得的敏感量包括温度、压强、湿度、振动等参量(即物理量数据)，与传感器地址编码一并上报至数据中心。数据中心完成测量值的接收、存储和转发。
[0211]0#传感器在预定时间后自动切换回数字通信模式，并保持待机侦听状态。遥测器也自动切换回数字通信模式，寻址1#传感器。1#传感器激活应答并切换状态，随后过程同上。
[0212]籍此，遥测器可逐一遍历其通信区内各传感器。该方法所用反射信号的特征在近场耦合及中远距应用下均可可靠使用，同时允许通信区内共存多个传感器而互不干扰，并可逐一通信，可靠提高频段内传感器容量和测量精度与速度。该方法有助于减小遍历所有传感器时间，并提高遥测频率。
[0213]作为本发明的另一个优选例，主动上报方法用于从同一通信区内的多个传感器中，逐步减少地址冲突，根据预定地址编码选中传感器，并遥测其敏感量。该方法涉及数据中心、遥测器及多个传感器等装置，以及各装置之间的信令和应答。本例中以两个传感器为例说明，但实施时不限于两个传感器。图12是本优选例的主动上报方法的信令时序。
[0214]如图12所示，实施时，数据中心617通过数据总线向遥测控制器616发出开机指令。遥测器进入数字通信模式，数字-模拟信道切换开关615掷向数字射频编码识别前端
612。其在预定频率，例如本实施例中437MHz，经天线611向通信区内发射连续电磁波辐照。0#传感器及1#传感器均接收到该电磁辐照，其内置射频整流器302恢复出直流，并对储能件303充电，以完成传感器上电操作。遥测器向通信区内发送数字通信指令，0#传感器及1#传感器收到指令后均主动反射预置地址编码作为激活确认应答。遥测器数字射频编码识别前端判定是否存在地址冲突。若存在冲突，则保持电磁辐照。各传感器在预定等待时间内未收到遥测器的模拟传感指令，随后以各自前次发送时刻为基准独立设置随机延时后，各自再次发送地址。遥测器不断侦听空中接口信号，根据是否地址冲突决策修改全局工作模式指令(包括数字通信指令和模拟传感指令)，若没有冲突，则发送模拟传感指令。刚结束发送地址的那个传感器，例如0#传感器，据该模拟传感指令切换进入模拟传感模式，将其数字-模拟模式切换开关307从开路状态切换到选定传感探头。而1#传感器此时仍处在延时待机中，因此不改变工作状态。遥测器亦切换至模拟传感模式，将数字-模拟信道切换开关615调整到模拟射频信号发射链路613，该链路按照预定频带，如本实施例中435MHz到439MHz以预定步进发送射频连续波，每个频点保持10微秒。在各频点照射完成后，数字-模拟信道切换开关615切换至接收链路614，并侦听0#传感器的模拟反射信号。控制器616根据频带内发射信号特征包括幅度、频率、相位、功率、延时等计算射频无源探头测得的敏感量包括温度、压强、湿度、振动等参量，与传感器地址编码一并上报至数据中心。数据中心完成测量值的接收、存储和转发。
[0215]0#传感器在预定时间后自动切换回数字通信模式保持待机侦听状态，并按随机延时推迟其下次反射地址的时间。遥测器也自动切换回数字通信模式。随后若1#传感器延时完成，即再次主动反射地址，若无冲突，则按上述过程完成遥测。。
[0216]在合理设置延时算法和传感器规模较小时，经过充分长的时间，遥测器可逐一遍历其通信区内各传感器。该方法可减小传感器片选电路复杂度，减小遥测器平均发射功率和邻近遥测器间干扰。[0217]此外，可以理解，在本发明的其他实施例中，还可以使用其他通信方式进行片选。
[0218]图13是根据本发明的空中接口数据传输时序实例，根据图11所示本发明的直接片选方法的信令时序。
[0219]实施时，遥测器进入数字通信模式，数字射频编码识别前端经天线向通信区内发射连续电磁波辐照。0#传感器及1#传感器均接收到该电磁辐照，完成上电操作。遥测器在预定时间后发送传感器寻址片选指令，假定寻址0#传感器。时刻寻址指令被各传感器接收，并与各自预置地址编码比较。若相同，则0#传感器在t2时刻反射应答信号确认激活，并进入模拟传感模式。而1#传感器未被选中，因此进入待机侦听状态，不做应答，亦不改变工作状态。t3时刻遥测器在收到激活确认信号后，切换至模拟传感模式，模拟射频信号发射链路按照预定频带，以预定步进发送射频连续波。在各频点照射完成后，模拟射频信号接收链路侦听0#传感器的模拟反射信号。遥测器根据频带内发射信号特征包括幅度、频率、相位、功率、延时等计算射频无源探头测得的敏感量包括温度、压强、湿度、振动等参量，与传感器的预置地址编码一并上报至数据中心。数据中心完成测量值的接收、存储和转发。t4时刻0#传感器在预定时间后自动切换回数字通信模式，并保持待机侦听状态。同时遥测器也自动切换回数字通信模式，寻址1#传感器。〖5时刻寻址指令被各传感器接收，并与各自预置地址编码比较。t6时刻1#传感器激活应答并切换状态。
[0220]图14是根据本发明的传感器直流功耗变化示例，根据图11所示本发明的直接片选方法的信令时序。
[0221]实施时，传感器接收到遥测器电磁辐照完成上电操作。h时刻寻址指令被传感器接收，并与预置地址编码比较，其间数字射频码分多址片选电路动作功耗Pi。传感器在t2时刻反射应答信号确认激活，并进入模拟传感模式，反射电路及开关切换动作功耗p2。t3时刻遥测器在收到激活确 认信号后，切换至模拟传感模式，模拟射频信号发射链路按照预定频带，以预定步进发送射频连续波。传感器仅需保持多掷开关状态即可反射模拟信号，传感器总功耗P3。t4时刻传感器在预定时间后自动切换回数字通信模式，并保持待机侦听状态。同时遥测器也自动切换回数字通信模式，寻址其它传感器。t5时刻寻址指令被传感器接收，并与预置地址编码比较，其间数字射频码分多址片选电路动作功耗Pi。t6时刻传感器决策其未被选中，进入待机状态，待机功耗P4。需要注意的是，t3时刻进入的模拟传感模式中射频整流器及射频识别标签输入均为高阻状态，因此传感器总功耗P3非常低，远低于片选过程总数字射频码分多址片选电路动作功耗Pi。即，本实施例中混合传感器的无源射频探头不增加功耗，而系统的监测距离主要有数字通信部分的功耗决定，通信距离范围大。
[0222]本实施方式是与第五实施方式相对应的方法实施方式，本实施方式可与第五实施方式互相配合实施。第五实施方式中提到的相关技术细节在本实施方式中依然有效，为了减少重复，这里不再赘述。相应地，本实施方式中提到的相关技术细节也可应用在第五实施方式中。
[0223]需要说明的是，在本专利的权利要求和说明书中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
[0224]虽然通过参照本发明的某些优选实施方式，已经对本发明进行了图示和描述，但本领域的普通技术人员应该明白，可以在形式上和细节上对其作各种改变，而不偏离本发明的精神和范围。
【权利要求】
1.一种传感器,其特征在于,包括: 射频识别标签，用于在数字通信模式下，与遥测器进行数字通信，并根据从遥测器接收的数字通信信号，判断预置地址编码与所述遥测器的目标地址编码是否匹配，若不匹配，则维持数字通信模式，若匹配，则所述传感器为目标传感器，所述目标传感器的射频识别标签导通第一开关以使所述目标传感器进入模拟传感模式，在模拟传感模式下，所述目标传感器的射频识别标签在模拟传感模块反射完模拟传感信号后关断所述第一开关以将所述目标传感器切换回数字通信模式； 第一开关，用于导通或关断模拟传感模块与所述遥测器的模拟通信；以及 模拟传感模块，用于在模拟传感模式下，向所述遥测器反射模拟传感信号。
2.根据权利要求1所述的传感器，其特征在于，所述射频识别标签用于在数字通信模式下，从所述遥测器接收所述目标地址编码，并判断该目标地址编码与预置地址编码是否匹配，若不匹配，维持数字通信模式，否则所述传感器为目标传感器，该目标传感器的射频识别标签发送应答信号给所述遥测器，并导通所述第一开关以使所述目标传感器进入模拟传感模式。
3.根据权利要求1所述的传感器，其特征在于，所述射频识别标签用于在数字通信模式下，从所述遥测器接收数字通信指令，并随后主动向所述遥测器发送预置地址编码，所述遥测器判断是否找到与目标地址编码匹配的预置地址编码，若未有匹配，在随机延时后，所述射频识别标签再次向所述遥测器发送预置地址编码并判断所述遥测器是否发送模拟传感指令，若有匹配，所述遥测器发送模拟传感指令，同时所述射频识别标签判断是否在接收到模拟传感指令之 前的预设门限时长内发送过预置地址编码，若是，则所述传感器为目标传感器，该目标传感器的射频识别标签导通所述第一开关以使所述目标传感器进入模拟传感模式，否则所述传感器维持数字通信模式。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的传感器，其特征在于，所述传感器还包括射频整流器和储能件； 所述射频整流器用于将从所述遥测器接收到的射频电磁辐照转换为直流电流以对所述储能件充电； 所述储能件用于给所述射频识别标签和所述第一开关供电。
5.根据权利要求4所述的传感器，其特征在于，所述射频整流器、射频识别标签和第一开关集成封装以形成多端口芯片。
6.根据权利要求1至3中任一项所述的传感器，其特征在于，所述模拟传感模块为射频无源探头，用于在模拟传感模式下，从所述遥测器接收射频信号，并向所述遥测器发送反射信号; 所述射频识别标签在所述射频无源探头发送完反射信号后关断所述第一开关以将所述目标传感器切换回数字通信模式。
7.根据权利要求6所述的传感器，其特征在于，所述射频无源探头为振荡器或传输线型模拟射频无源探头，根据其环境敏感量调制所述射频信号。
8.根据权利要求1至3中任一项所述的传感器，其特征在于，所述传感器具有多个模拟传感模块，所述第一开关为多掷开关，用于选择与所述遥测器模拟通信的模拟传感模块； 所述射频识别标签预置多级地址编码，分别对应所述传感器及其模拟传感模块，在确认预置地址编码与所述遥测器的目标地址编码匹配后，所述射频识别标签被选中，并根据次级地址编码控制所述第一开关掷向所选择的模拟传感模块以使所述目标传感器进入模拟传感模式。
9.一种遥测器，其特征在于，包括: 第二开关，用于选择模拟收发链路或射频识别前端与传感器进行通信； 射频识别前端； 模拟收发链路，用于在模拟传感模式下，用射频电磁波辐照目标传感器并从目标传感器接收模拟传感信号并将该模拟传感信号发送给控制器；以及 控制器，用于在数字通信模式下，控制所述第二开关掷向所述射频识别前端，并控制所述射频识别前端根据目标地址编码与传感器的预置地址编码是否匹配来寻找目标传感器，在找到所述目标传感器后，所述控制器控制所述第二开关掷向所述模拟收发链路以使所述遥测器进入模拟传感模式，在模拟传感模式下，所述控制器在接收到所述目标传感器的模拟传感信号后，控制所述第二开关掷向所 述射频识别前端以使所述遥测器切换回数字通信模式。
10.根据权利要求9所述的遥测器，其特征在于，所述控制器用于在数字通信模式下，控制所述射频识别前端向所述传感器发送目标地址编码，并在接收到预置地址编码与所述目标地址编码匹配的目标传感器的应答信号后控制所述第二开关掷向所述模拟收发链路以使所述遥测器进入模拟传感模式； 所述射频识别前端用于从所述目标传感器接收所述应答信号并将该应答信号发送给所述控制器。
11.根据权利要求9所述的遥测器，其特征在于，所述控制器用于在数字通信模式下，控制所述射频识别前端向通信区发送数字通信指令，所述控制器判断所述射频识别前端从传感器接收的预置地址编码与目标地址编码是否匹配，若不匹配，则所述控制器继续控制所述射频识别前端向通信区发送数字通信指令，并继续判断所述射频识别前端接收的预置地址编码与目标地址编码是否匹配，若匹配，则所述控制器控制所述射频识别前端向所述通信区发送模拟传感指令，并控制所述第二开关掷向所述模拟收发链路以使所述遥测器进入模拟传感模式； 所述射频识别前端用于从所述传感器接收所述预置地址编码。
12.根据权利要求9至11中任一项所述的遥测器，其特征在于，所述控制器还用于控制所述射频识别前端向通信区发射射频电磁辐照以给所述传感器充电。
13.根据权利要求9至11中任一项所述的遥测器，其特征在于，所述模拟收发链路包括模拟接收链路和模拟发射链路，所述第二开关用于选择所述模拟接收链路和所述模拟发射链路与所述传感器进行通信； 所述模拟接收链路用于在模拟传感模式下，从目标传感器接收反射信号，并将该反射信号发送给所述控制器； 所述控制器还用于在数字通信模式下，在找到所述目标传感器后，控制所述第二开关掷向所述模拟发射链路以使所述遥测器进入模拟传感模式，在模拟传感模式下，所述控制器控制所述模拟发射链路向所述目标传感器发射射频信号，控制所述第二开关掷向所述模拟接收链路，并在接收到所述目标传感器的反射信号后，控制所述第二开关掷向所述射频识别前端以将所述遥测器切换回数字通信模式。
14.一种无线传感器系统，其特征在于，包括如权利要求9所述的遥测器和至少一个如权利要求1所述的传感器。
15.根据权利要求14所述的无线传感器系统，其特征在于，所述系统还包括数据中心； 所述遥测器还用于将从目标传感器的模拟传感信号提取的敏感量和相应的目标地址编码发送给所述数据中心； 所述数据中心用于通过数据总线向所述遥测器发送开机指令，并接收、存储和转发所述遥测器发送的敏感量和目标地址编码。
16.一种传感器的使用方法，其特征在于，所述传感器包括射频识别标签、第一开关和模拟传感模块，所述第一开关用于导通或关断模拟传感模块与遥测器的模拟通信；所述使用方法包括以下步骤: 在数字通信模式下，所述射频识别标签与所述遥测器进行数字通信，并根据从遥测器接收的数字通信信号，判断预置地址编码与所述遥测器的目标地址编码是否匹配，若不匹配，维持数字通信模式，若匹配，所述传感器为目标传感器，所述目标传感器的射频识别标签导通所述第一开关以使所述目标传感器进入模拟传感模式； 在模拟传感模式下，所述模拟传感模块向所述遥测器反射模拟传感信号，所述射频识别标签在该模拟传感模块反射完模拟传感信号后关断所述第一开关以将所述目标传感器切换回数字通信模式。
17.根据权利要求16所述的传感器的使用方法，其特征在于，在数字通信模式下，所述使用方法包括以下步骤: 所述射频识别标签从所述遥测器接收目标地址编码； 所述射频识别标签判断所述目标地址编码与预置地址编码是否匹配，若不匹配，维持数字通信模式，否则所述传感器为目标传感器，该目标传感器的射频识别标签发送应答信号给所述遥测器，并导通所述第一开关以使所述目标传感器进入模拟传感模式。
18.根据权利要求16所述的传感器的使用方法，其特征在于，在数字通信模式下，所述使用方法包括以下步骤: 所述射频识别标签从所述遥测器接收数字通信指令； 所述射频识别标签在接收到所述数字通信指令后，主动向所述遥测器发送预置地址编码； 所述遥测器判断是否找到与目标地址编码匹配的预置地址编码，若未有匹配，在随机延时后，所述射频识别标签再次向所述遥测器发送预置地址编码并判断所述遥测器是否发送模拟传感指令，若有匹配，所述遥测器发送模拟传感指令，同时所述射频识别标签判断是否在接收到模拟传感指令之前的预设门限时长内发送过预置地址编码，若是，则所述传感器为目标传感器，该目标传感器的射频识别标签导通所述第一开关以使所述目标传感器进入模拟传感模式，否则所述传感器维持数字通信模式。
19.根据权利要求16至18中任一项所述的传感器的使用方法，其特征在于，所述传感器还包括射频整流器和储能件，所述使用方法还包括以下步骤: 所述射频整流器从所述遥测器接收射频电磁辐照，将其转换为直流电流并对所述储能件充电，所述储能件给所述射频识别标签和所述第一开关供电。
20.根据权利要求19所述的传感器的使用方法，其特征在于，所述射频整流器、射频识别标签和第一开关集成封装以形成多端口芯片。
21.根据权利要求16至18中任一项所述的传感器的使用方法，其特征在于，所述模拟传感模块为射频无源探头，在模拟传感模式下，所述使用方法包括以下步骤: 所述射频无源探头从所述遥测器接收射频信号，并向所述遥测器发送反射信号； 所述射频识别标签在该射频无源探头发送完反射信号后关断所述第一开关以将所述目标传感器切换回数字通信模式。
22.根据权利要求21所述的传感器的使用方法，其特征在于，所述射频无源探头为振荡器或传输线型模拟射频无源探头，根据其环境敏感量调制所述射频信号。
23.根据权利要求16至18中 任一项所述的传感器的使用方法，其特征在于，所述传感器具有多个模拟传感模块，所述第一开关为多掷开关，用于选择与所述遥测器模拟通信的模拟传感模块； 所述射频识别标签预置多级地址编码，分别对应所述传感器及其模拟传感模块； 在数字通信模式下，所述射频识别标签在确认预置地址编码与所述遥测器的目标地址编码匹配后，控制所述第一开关掷向所选择的模拟传感模块以使所述目标传感器进入模拟传感模式。
24.一种遥测器的使用方法，其特征在于，所述遥测器包括第二开关、射频识别前端、模拟收发链路和控制器，所述第二开关用于选择模拟收发链路或射频识别前端与传感器进行通信；所述使用方法包括以下步骤: 所述控制器控制所述第二开关掷向所述射频识别前端以使所述遥测器进入数字通信模式； 所述控制器控制所述射频识别前端根据目标地址编码与传感器的预置地址编码是否匹配来寻找目标传感器，并在找到所述目标传感器后，所述控制器控制所述第二开关掷向所述模拟收发链路以使所述遥测器进入模拟传感模式； 所述模拟收发链路用射频电磁波辐照目标传感器并从所述目标传感器接收模拟传感信号并将该模拟传感信号发送给所述控制器； 所述控制器在接收到所述目标传感器的模拟传感信号后，控制所述第二开关掷向所述射频识别前端以使所述遥测器切换回数字通信模式，并控制所述射频识别前端寻找下一个目标传感器。
25.根据权利要求24所述的遥测器的使用方法，其特征在于，所述控制器控制所述射频识别前端根据目标地址编码与传感器的预置地址编码是否匹配来寻找目标传感器的步骤中包括以下步骤: 所述控制器控制所述射频识别前端向所述传感器发送目标地址编码； 所述射频识别前端从所述目标传感器接收应答信号并将该应答信号发送给所述控制器； 所述控制器在接收到预置地址编码与所述目标地址编码匹配的所述目标传感器的应答信号后，控制所述第二开关掷向所述模拟收发链路以使所述遥测器进入模拟传感模式。
26.根据权利要求24所述的遥测器的使用方法，其特征在于，所述控制器控制所述射频识别前端根据目标地址编码与传感器的预置地址编码是否匹配来寻找目标传感器的步骤中包括以下步骤: 所述控制器控制所述射频识别前端向通信区发送数字通信指令； 所述射频识别前端从所述传感器接收所述预置地址编码； 所述控制器判断所述射频识别前端接收的预置地址编码与目标地址编码是否匹配，若不匹配，则所述控制器继续控制所述射频识别前端向通信区发送数字通信指令，并继续判断所述射频识别前端接收的预置地址编码与目标地址编码是否匹配，否则所述控制器控制所述射频识别前端向所述通信区发送模拟传感指令，并控制所述第二开关掷向所述模拟收发链路以使所述遥测器进入模拟传感模式。
27.根据权利要求24至26中任一项所述的遥测器的使用方法，其特征在于，所述使用方法还包括以下步骤: 所述控制器控制所述射频识别前端向通信区发射射频电磁辐照以给所述传感器充电。
28.根据权利要求24至26中任一项所述的遥测器的使用方法，其特征在于，所述模拟收发链路包括模拟接收链路和模拟发射链路，所述第二开关还用于选择所述模拟接收链路和所述模拟发射链路与所述传感器进行通信； 所述控制器控制所述射频识别前端根据目标地址编码与传感器的预置地址编码是否匹配来寻找目标传感器并在找到后，所述遥测器和所述目标传感器进入模拟传感模式的步骤中，在找到所述目标传感器后，所述控制器控制所述第二开关掷向所述模拟发射链路以使所述遥测器进 入模拟传感模式； 所述控制器控制所述射频识别前端根据目标地址编码与传感器的预置地址编码是否匹配来寻找目标传感器并在找到后，所述遥测器和所述目标传感器进入模拟传感模式的步骤后，还包括以下步骤: 所述控制器控制所述模拟发射链路向目标传感器发射射频信号； 所述控制器控制所述第二开关掷向所述模拟接收链路，该模拟接收链路从目标传感器接收反射信号并将该反射信号发送给所述控制器； 所述控制器在接收到所述目标传感器的反射信号后，控制所述第二开关掷向所述射频识别前端以使所述遥测器切换回数字通信模式。
【文档编号】H04W52/02GK104010354SQ201310401624
【公开日】2014年8月27日 申请日期:2013年9月5日 优先权日:2013年9月5日
【发明者】郑启洪, 李泽晨 申请人:上海赛赫信息科技有限公司