仪表中增加额外的硬件组件。
[0077]当然，数据发送端装置20所包含的仪表主控单元201、仪表数据存储单元202、信号调制单元203也可以不使用现有技术中的仪表中的相应组件来实现，例如使用专用模块来实现。
[0078]在数据接收端装置30中，光学探头301定时地或者按照需要来探测到显示器背光组件205发送的序列亮暗信号，并对序列亮暗信号进行光电转换，得到序列开关脉冲信号。在接收端主控单元303的控制下，序列开关脉冲信号被数字解码单元302解调，得到与仪表主控单元201所读取的数据对应的被还原的数据。接收端主控单元303控制数字处理和显示单元304，并对接收到的被还原的数据进行处理，这些处理包括:数据显示、数据存储、以及向更高级网络进行数据传输以达到仪表数据的智能管理和更高级的信息处理。
[0079]在信号调制方面，为了避免显示器背光闪烁，本发明提出了一种被称为固定周期分脉冲调制的信号调制方法，在该方法中，脉冲周期固定，每一个周期发送一个数字比特位状态，在一个周期内发送第一数量的第一宽度的矩形波脉冲来表示第一数字比特位状态，在一个周期内发送第二数量的第二宽度的矩形波脉冲来表示第二数字比特位状态。
[0080]为了使不管是发数字比特位“0”还是数字比特位“1”，显示器背光组件205的亮度效果一样，可以进一步使第一数量的矩形波脉冲的脉冲高电平宽度之和等于第二数量的矩形波脉冲的脉冲高电平宽度之和。
[0081]图3示出了上述的根据本发明的固定周期分脉冲调制的波形实例，例如，采用在一个周期内连续发送两个较小宽度的矩形波脉冲来表示一种数字比特位状态(例如比特位“0”)，采用在一个周期内发送一个较大宽度的矩形波脉冲来表示另一种数字比特位状态(例如比特位“1”)，大脉冲的宽度等于两个小脉冲宽度之和，因而不管是发数字比特位“ο”还是数字比特位“1”，显示器背光组件205的亮度效果是一样的。
[0082]本发明提出了一种信号解调的方法，根据上述固定周期分脉冲调制的调制方法进行反向解调处理。
[0083]在信号调制方面，为了避免显示器背光闪烁，本发明还提出了一种被称为可变脉冲周期法调制的信号调制方法，在该方法中，脉冲周期可变，在一个周期中，发送代表第一数字比特位状态的具有第一脉冲宽度的一个脉冲或者发送代表第二数字比特位状态的具有第二脉冲宽度的一个脉冲，第一脉冲宽度与第二脉冲宽度不同。在发送数字比特位的脉冲周期中，脉冲低电平的时间可以相等，也可以不等。图4示出了根据本发明的可变脉冲周期法调制的波形实例。
[0084]由于在发送数字比特位时背光亮度小于不发送数字比特位时的背光亮度，为了使人眼不会察觉发送数字比特位时背光亮度略暗的影响，要保证发送数字比特位期间的脉冲低电平时间足够短，由于脉冲低电平时间足够短(例如发送数字比特位期间的脉冲低电平时间与高电平时间之比小于1% )，脉冲低电平状态对背光亮度的影响可以或略不计，因而人眼不会察觉发送不同数字比特位对背光亮度的影响。
[0085]本发明还提出了一种信号解调的方法，根据上述可变脉冲周期法调制的调制方法进行反向解调处理。
[0086]上述的固定周期分脉冲调制和解调方案以及可变脉冲周期法调制和解调方案仅仅是举例说明，本发明不限于此。本发明也可以采用其他的调制和解调方案，只要能够满足实际要求即可。
[0087]图5示出了应用根据本发明的数据无线传输系统的第一实施例——光学抄表系统。
[0088]在一些没有网络设施的场所，工作人员需要对安装在现场的电能表定期进行抄录以统计电能消耗，工作量很大，比较繁琐，由于目前电力系统对用电消耗采用阶梯计费，这就更加增加了抄录人员的工作量，而且在有些情况下电表安装位置比较高，不便观察，而在这种场合下，使用光学抄录笔就能很方便地解决上述问题，如图5的电表现场图所示，图5中，示出了多个带显示器的电表50和一只正在抄录电表数据的光学抄录笔51。
[0089]根据本发明的光学抄表系统，每个电表50在安装时，都给它们一个唯一的识别号，并且电表50中包含图2所示的数据发送端装置20的各个组件。其中电表50中的与仪表数据存储单元202对应的存储单元(未示出)存储电表唯一识别号和与电表50测量的能耗数据。图5中所示的电表50就硬件组成而言与现有技术中的电表一样。
[0090]根据本发明如图2、3所述的工作原理，电表50通过电表的显示器背光把能耗数据连同其自身的识别号一起通过根据本发明的光学方法传输出来。
[0091]图5所示的光学抄录笔51的头部装有光学探头，它读取电表50利用其显示器背光发送的序列亮暗信号并对序列亮暗信号进行光电转换，生成序列开关脉冲信号，光学抄录笔51的里面装有嵌入式MCU，可以对序列开关脉冲信号进行解码和进一步的处理，以获得所需要的电表能耗读数以及电表的识别号，在光学抄录笔51的尾部装有显示器，用户可以按动笔上的按钮来切换显示抄录得到的电表50中的各项能耗读数的显示模式。并且，光学抄录笔51还包括用于自动保存能耗数据的存储器。抄录笔51的尾部末端留有数据线接口，可与电脑的USB接口相联，这样就可以把抄录到的数据传输到电脑中。
[0092]图6示出了图5的光学抄表系统的具体组成示意框图。根据本发明的光学抄表系统包括电表60和读取电表的能耗数据的光学抄录笔61。尽管图6中仅7K出了一个电表60,但显然的是，根据本发明的光学抄表系统包括至少一个电表。由于电表60的硬件组件与现有技术中的硬件结构一致，具体可参见图2的数据发送端装置20的描述，所以图6中省略了放置在电表60内部的数据发送端装置的描述，而仅以一个电表形象示出。
[0093]图6所示的光学抄录笔61包括光学探头611、接收端微处理器612、电池617以及诸如USB接口 613以及WIFI模块614之类的用于将电表的相关读数传输给上位数据处理装置(未示出)的输出接口组件。此外光学抄录笔61还包括调节光学探头611的灵敏度的灵敏度调节器616以及用于WIFI模块进行通信的WIFI天线615。
[0094]在光学抄录笔61中，光学探头611探测到电表的显示器背光发送的序列亮暗信号，并对序列亮暗信号进行光电转换，得到序列开关脉冲信号，其中所接收的序列亮暗信号中调制有电表的能耗数据以及电表自身的识别号。在接收端微处理器612的控制下，序列开关脉冲信号被解调，得到与电表60的能耗数据以及电表自身的识别号的数据相对应的被还原的数据。接收端微处理器612控制USB接口 613或WIFI模块614以将被还原的数据传输给上位数据处理装置(未示出)，从而能够对电表数据进行智能管理和进行更高级的信息处理。电池617为光学抄录笔61的各个组件提供工作电源。
[0095]图7示出了应用根据本发明的数据无线传输系统的第二实施例——手机抄表系统。
[0096]图7所的手机抄表系统与图5所的光学抄表系统的应用场合一样，都是对带显示器的电表70的能耗数据进行抄录，因此，位于电表70侧的数据发送端装置与图5中所描述的完全一样。图7所示的手机抄表系统与图5所示的光学抄表系统的不同之处在于数据接收端装置的实现方式。
[0097]图7中所示的抄表系统利用智能手机进行光学脉冲读取和解调，然后利用手机中存储的手机应用程序对电表的数据进行各种处理，并可实现把数据传输到云端，实现更高级别的信息管理。
[0098]利用手机读取电表的显示器背光发送的光学脉冲的方式有很多种，如:
[0099]方式1:具体如图8所示，直接利用手机摄像头811拍摄电表80的显示器屏的图像，通过分析所拍摄图像背景的亮暗时序获得电表显示器背光组件发出的序列亮暗信号，再通过手机内置的应用软件部件812对序列亮暗信号进行处理和解调，以获得与电表80的能耗数据以及电表80自身的识别号的数据相对应的被还原的数据，并对被还原的数据进行各种数据分析和应用。
[0100]方式2:如图9所示，利用外置光学探头911探测电表90的显示器背光组件发出的序列亮暗信号并将序列亮暗信号光电转换成电信号输出，把光学探头的输出接口组件设计成与手机92的耳机插口兼容的插头，把光学探头911的插头经由耳机插口连接到手机92后，手机92就可以接收到与电表90的显示器背光组件发送的序列亮暗信号相应的、经由光学探头911转换的电信号，通过手机92内置的应用软件把上述电信号解调成与电表的能耗数据以及电表自身的识别号的数据相对应的被还原的数据，并对被还原的数据进行各种数据分析和应用。
[0101]方式3:如图10所示，利用外置光学探头1011探测电表100的显示器背光组件发出的序列亮暗信号并将序列亮暗信号光电转换成电信号，通过光学探头1011内置微处理器的固件