专利名称：射频识别感测装置及方法
技术领域：
本发明针对一种感测方法和装置。更具体地，本发明涉及一种用于感测场所环境的非破坏性方法和装置，特别是很难进入或者阻塞的场所，例如感测建筑工地的环境以确认建筑结构和磨损是适当的或者诊断何时变得不当以及程度如何。
背景技术：
为了确保所有都运行正常，并且提供早期的检测、诊断以及问题出现时的可说明性，定期检查被人们、其他生命体或物体所使用或占用的场所，例如车辆、容器、运输器皿和储存器皿、机器、产品和建筑物是有帮助的，测试那些表征常态或问题的特征。以建筑工地为例，是否在建筑物中或者使用中，以下的绝对值或相对值: 温度，可以表征绝缘效果、包络特性、松软土壤扩大或者混凝土养护的状态； 湿度，可以表征包络特性或木材腐蚀的状态； 颜色(辐射光谱密度，包括超过可见光谱的强度，例如红外和紫外强度)，可以表征松软土壤扩大；以及 应力或应变，可以表征构件完整或建筑物完整。然而，监控建筑物以及后续的建筑工地的磨损，例如，已拆的房屋，公寓或者库房，会存在一定的挑战。挑战在于在不会引起过度的人力资源成本并且不会扰乱建筑物或者场所的安静舒适的情况下布置一系列的测量。挑战尤其在于准确检查，或者除此之外，检查不易接近的地方，倾向于最重要的测量用于早期检测，例如在墙壁和天花板后面或者在通道、管线和管道内部。挑战在于集合可靠数据集，安全不被干预(tempering)，无论是有意的还是无意的。挑战在于激励感测装置足够长的时间段，从而具有实用的工作寿命。基于上述原因，最常用的方法在于希望一切正常直到轻易可见的证据表明非正常。该方法放弃了早检测的优势。
发明内容
本发明针对这些问题。根据本发明的第一方面，提供一种感测置，具有:(a)探头，具有本体，在形状适于插入到有阻塞的场所的远端和定位为便于用户在插入远端时进入的近端之间延伸；(b)传感器系统，位于探头的远端，用于在阻塞的场所进行感测；以及(C)数据处理模块，位于探头的近端，通过本体与传感器系统连接用于通信，并且可操作用于存储一系列从传感器系统读取的测量数据，所述数据处理模块包括射频识别收发器，用于接收指令及传送数据记录。传感器系统被配置为在场所测量表征如下中至少一个的特征:(a)场所的建筑结构；(b)场所的环境；以及(c)场所的磨损。基于这一目的，传感器系统可以配置为测量如下中的至少一个:(a)湿度；(b)温度；(c)应力；(d)应变；以及(e)颜色。传感器系统可包括第一传感器和第二传感器，用于感测差动测量数据，其中第一传感器和第二传感器之一可能位于探头的近端。传感器的形状适于安装在探头的远端内进行保护；然而，探头的远端可限开口，传感器系统可以通过该开口与场所进行通信。设备进一步包括导体，将传感器系统连接到模块上，其中探头具有导体穿过其的孔。探头本体可以是刚性的并且可以是直的，或者探头本体以及导体可以是柔性的。探头本体可以受到电磁屏蔽。探头的远端可以包括腔室，用于保护性地包围模块。模块可操作用于来校准传感器系统。模块配置用于存储一系列的数据记录。基于这一考虑，模块具有时钟，操作用于产生时间信号，从而模块配置用于与时间信号同步地存储一系列数据记录。每个数据记录可包括从时钟读取的当前时间以及当前时间下从传感器系统读取的测量数据。模块进一步包括干预检测器，用于检测对感测装置的干预。更具体地，干预检测器可操作以响应预定干预事件是否已经发生而产生干预状态信号。基于这一考虑，预定干预事件可包括感测装置已经安装之后的移动或者与感测装置进行未授权通信。模块如此设置，每个数据记录可进一步包括当前时间从干预检测器读取的干预状态。模块可进一步包括电源和容量检测器，可操作为响应电源的剩余电量是否低于预定值而产生容量状态信号。通过如此配置模块，每个数据记录可进一步包括当前时间从容量检测器读取的容量状态。模块可进一步配置为加密数据记录，防止未授权的读取或者未授权的写入，并且可用代码加密数据记录，该代码确保数据记录还没有被修改过。收发机可配置用于传送数据记录和用于是被哪个特定感测装置来存储数据记录的识别代码二者。基于这一考虑，模块配置为用代码加密数据记录，其鉴别数据记录源自特定的感测装置。收发机可配置用于接收来自便携射频识别计算和通信设备或者通用可编程计算机的指令。根据本发明的第二方面，提供一个感测系统，具有根据本发明的第一方面所述的多个感测装置，多个感测装置中每一个都分别安装在多个测量场所中的相应一个场所。感测系统可包括便携式射频识别计算和通信设备，配置用于每次与多个装置中的一个进行通信，以提供指令并且接收数据记录。系统可进一步包括通用可编程计算机，用于与便携式射频识别计算和通信设备以及多个装置中的至少一个进行通信，从而接收数据记录用于分析。根据本发明的第三方面，提供一种感测方法，由:(a)分别在多个场所安装多个根据本发明的第一方面所述的感测装置；(b)指令多个装置中存储在多个场所中相应一个场所读取的一系列测量数据；(C)从多个装置中每一个接收相应系列数据记录；以及(d)比较数据记录，组成该方法可包括比较在相应序列内的数据记录从而发现随着时间的趋势。该方法可包括比较相应序列之间的数据记录从而发现随着空间的趋势。根据本发明的第四方面，提供一种感测方法，由:(a)将传感器放置在探头的远端，将具有射频识别收发机的数据处理模块放置在探头的近端，并且通过探头连接数据处理模块以与传感器进行通信；(b)将探头的远端插入到阻塞的场所；(C)在传感器处进行场所的测量；(d)在数据处理模块处，通过射频识别(RFID)收发机接收指令；以及(e)在数据处理模块处，在指令的指引下，根据传感器处进行的测量结果存储系列测量数据。该方法可包括通过射频识别收发机发送系列测量数据。进行测量可包括在场所测量表征如下的特征:场所的建筑结构，场所的环境或者场所的磨损。基于这一考虑，进行测量可包括测量:湿度、温度、应力、应变、或者颜色。存储系列测量数据可包括存储一系列数据记录。方法可包括产生时间信号并与时间信号同步地存储所述一系列数据记录。基于这一考虑，每个数据记录可包括:从时间信号读取的当前时间以及当前时间从传感器读取的测量数据。方法可进一步包括检测对传感器、探头以及模块之中至少一个的干预。基于这一考虑，测量干预可包括响应预定干预事件是否已经发生而产生干预状态信号。该预定干预事件可以是移动传感器、探头和模块中的至少一个或者无授权情况下与模块通信。基于这一考虑，每个数据记录可进一步包括当前时间从干预状态信号中读取的干预状态。方法还可包括响应电源的剩余电量是否低于预定值而产生容量状态信号。基于这一考虑，每个数据记录可进一步包括当前时间从容量状态信号读取的容量状态。方法还可包括数据加密记录，防止未授权的读取和未授权的写入中的至少一个，或者用代码加密数据记录，其确保数据记录还没有被修改过。另外，方法可进一步包括传送数据记录和用于识别记录数据记录的模块的识别代码二者，或者用代码加密数据记录，其鉴别数据记录源自模块。接收指令可包括接收来自便携式射频识别计算和通信设备以及通用可编程计算机中至少一个的指令。考虑如下附图、说明书和权利要求，本发明的其他方面和优势将变得更为明显。说明书通过如下详细描述的非限定性的特定实施例与附图一起示例说明本发明，进行充分说明。附图中，相似的元件和/或特征具有相同的附图标记。另外，同一类型的各种元件由如下附图标记区分，即在相似元件中用第二标记进行区分。如果仅仅在详细说明书的特定段落识别出第一标记，那么那一段落描述任何一个具有相同第一标记的类似元件，而无须考虑第二附图标记。
附图1为根据本发明的某些教导建立的感测装置的第一实施例的分解侧视图；附图2为根据本发明的某些教导建立的感测装置的替换实施例侧视图；附图3为附图1的装置的近端的斜视图；附图4为附图1的装置的远端的斜视图；附图5为附图1装置的近端处数据处理模块和用于保护该模块的腔室的斜视图；附图6为附图5的处理模块的框图；附图7为初始化数据记录器(InitializeDataLogger)程序指令的流程图，用于向附图5的处理模块发送指令；
附图8为记录数据(LogData)程序指令的流程图，用于向附图5的处理模块发送指令；附图9为上传数据(UploadData)程序指令的流程图，用于向附图5的处理模块发送指令；以及附图10为多个分别位于多个场所的、附图1的感测装置的系统的斜视图。
具体实施例方式结构本发明的结构将采用对附图中所示的特定的、非限定性的示例实施例解释的方式进行说明，并且这里采用更为详尽的描述。首先参考附图1，大致说明了拆卸的感测装置100。感测装置100包括探头102，具有本体104，在便于插入测量场所-即使是阻塞的测量场所-成形的远端106和定位为当远端106被如此插入时便于用户进入的近端112之间延伸。感测装置100还包括传感器系统108，这里示出在远端106，用于在阻塞的场所感测，以及在近端112处的数据处理模块110，与传感器系统108通过本体104通信。感测装置100还可以包括套管114，例如扣眼、O型环、垫片或者锚栓，通过这些，探头102可以固定插入从而保护建筑工地和探头102免于互相损坏。如图1所示，探头102的本体104是刚性的并且是直的，为了便于插入到待监控的场所。参考图2，示出另一个本体104’，是弯曲的和柔性的中的至少一个，例如具体化为电缆，可能是带有护甲和/或电磁屏蔽。本领域技术人员意识到，根据待监测区域的特点，本体104或者本体104’可能更为合适，或者其任一个被构造为提供物理保护和/或电磁屏蔽。传感器系统108可以配置用于测量建筑工地的特点，其表征建筑结构，环境或者磨损，例如:湿度、温度、应力、应变、和颜色。数据处理模块110配置用于存储在一段时间，可能是定期或者预定时间间隔，从传感器系统108读取的一系列测量数据。为了获得更强大的功能，模块110有射频识别(RFID)收发器116，用于接收指令并发送数据记录，与例如便携式RFID计算和通信设备P进行通信以实现现场工作，反过来可以与通用可编程计算机C进行通信以进行数据分析。收发机116方便地放置在探头102的近端112处，从而比起其与传感器一同置于远端106实现与便携式RFID计算和通信设备P更好的通信，以及由此用于阻塞的测量场所。收发机116的位置使得在低频(例如，高频RFID-HFRFID-在频率13.56MHz)通信路径下与便携式RFID计算和通信设备P的通信成为可能，为感测设备提供多个优势。首先，通信路径比更常规的超高频-UHF RFID-通信路径短很多(通常为860-960MHZ，与其他频谱配置相比)，通常例如用于并行地与仓库中的多个RFID标签通信。较短的通信路径使得每次便携式RFID计算和通信设备P仅与一个收发器116的通信变得更容易，在收发器116附近给用户确认哪一个感测装置100正在与之通信。第二，该通信路径提供比单纯的RFID标签号更复杂的准确的数据交换。结果，用户可收集到表征明确的测量场所的详细历史数据综合集用于分析，并且在必要情况下进行诊断和说明。第三，HF RFID技术支持加密功能，从而保护数据的机密性并且支持数据验证防止断言干预的存在以及数据源自特定源和测量场所的鉴别。接下来参考附图3，感测装置100被看作在探头102的近端112处包括腔室118。腔室118的尺寸和形状适于容纳保护模块110。腔室118包括孔隙120，与探头102的本体104内的孔122相连通，导体124会穿过孔122将模块110连接到传感器系统108上。参考附图4，探头102的远端106被看作包括可选的开口 126，通过其传感器系统108能够与测量的场所通信。远端106和开口 126的具体配置是在安装和使用期间保护传感器系统108以及为传感器系统108提供适当的进入场所的通道实现准确测量之间折中。现在参考附图5，更详细看见腔室118和模块110。导体124从孔隙120中露出从而将模块110连接到传感器系统108用于连通。电池夹持器128和电源终端130位于腔室118内从而为模块110提供电力，如下进一步详细的描述电源164。腔室118还保护对感测装置100的表示干预的特性响应的干预检测器132。例如，压力、应力、探头102的破裂、移动、旋转、或加速、或者探头102和传感器系统108或者腔室118之间的连接，可以表示感测装置100已经被移动或者被干预。另外，干预检测器132可检测何时未授权的通信已经由模块110发送、接收、或者已经与模块110通信。干预检测器132产生干预状态信号以表示是否该预定的干预事件已经发生。尽管该实施例中干预检测器132具有电方面的配置，但一台纯粹的机械设备也能够提供类似的功能和益处；例如，可断开的接合件133，其将探头102连接到腔室118上并且当移动感测装置100时断开，可以作为手动干预检测器132使用。模块110包括IC134 (集成电路或者集成电路的组合)，例如包括RFID传感器转发器，例如来自美国NH 03301洛克路41号迈来芯公司的Concord(Melexis Inc.0f 41 LockeRoaD, Concord, NH 03301USA, (603)223-2362)的 MLX90129，可获得更详细的参考资料以及其他的资源，例如在 http: // www.melexis.com/Wireless-1Cs/RFID-Sensor-TransDonders-1356MHz/MLX90129-631.aspx ho模块110还包括印刷电路板138，其具有支持IC134的组件，包括用于RFID通信的传导追踪天线。接下来参考附图6，可以看到感测装置100的电力方面采用模块方式。本领域技术人员将会意识到功能模块可以采用很多方式布置，从而以大致相同的方式提供基本上相同的功能和益处。无论功能是在一个或者多个集成电路上完成-固定、配置、或者可编程化-或者采用分立元件，例如，在印刷电路板138上，仅仅是一个平衡选择的问题。类似地，可以在硬件、固件或软件上完成该功能，而不会偏离本发明的精神。IC 134具有处理器142，与非易失性RAM 144 (随机存取存储器)和EPROM146(可擦可编程只读存储器)通信。处理器142根据从EPROM 146中读取的程序指令148作用，包括处理从RMA 144读取和写入到其中的数据。例如EPROM 146可存储初始化数据记录器程序指令150、记录数据程序指令152、上传数据程序指令154、以及加密引擎(EncryptionEngine)程序指令,如下将更详细的描述。更为具体地，IC 134可以通过加密引擎156连接到RAM 144上，这样存储在RAM144中的数据可以防止未授权的读取和写入，并且可询问这样的防止以获得验证和授权。加密引擎156可以在专用硬件中实施，或正如所述，可以在存储在EPROM 146中加密引擎程序指令158的指引下通过处理器142自身完成。采用硬件完成的加密引擎156可以利用美国圣约翰乌节路花园道2325号CA95131的爱特梅尔公司(Atmel Corporation of 2325Orchard Parkway, San Jose, CA 95131USA)的 CryptoRF (g)技术，(408) 441-0311,可获得更详细的参考资料以及其他资源，例如在http: // www.atmel.com/products/SecureRF上。该加密功能允许数据不但用于诊断和纠正，还可以用于证明责任时调解纠纷。IC 134也可以与时钟160通信，从而提供使能IC 134读取当前数据和时间的时间信号，从而产生连续的数据记录，并且以固定的时间间隔与时间信号同步地并与真实的世界时间联系地存储该数据记录。例如通过模数转换器162，IC 134与干预检测器132和传感器系统108连接。尽管所述的传感器系统108设在探头102的远端106已被描述,但在某些实施例中传感器108的某些部分也可以设在其他部位，从而提供特性的相对(差动)测量，例如在阻塞的场所的测量和外界环境测量之间。例如，探头102的远端106处可以有第一传感器108a，在探头102的近端112处可有第二传感器108b，从而提供探头102的远端106和探头102的近端112之间的特性的相对(差动)测量。基于这一考虑，第二传感器可以并入到模块110、探头102的近端112、腔室118、IC 134或者电路板138中。处理器142还可以连接到电源164上，该实施例中为电池，例如，表型电池，来为处理器142的操作供电。例如在处理器142中，电源164(所示)中或者独立地还存在容量检测器165，产生与电源中剩余电量是否低于预定值相应的容量状态信号。处理器142被连接从而接收来自容量检测器165的容量状态信号，当需要更换或者充电电源164，以及低电量情况下所测量和存储的数据是否由于低功率操作准确性受到怀疑的情况下，容量检测器报
目O因此，由处理器142存储在RAM144中的每一系列的定时数据记录166可包括表示从传感器系统108中读取的数据的字段，根据时钟160读取数据的时间以及当数据被读取的时刻感测装置100的状态，例如，干预检测器132表示的干预状态和容量检测器165测量的电源164的容量状态。处理器142还与RFID收发器116及其天线140连接，它们共同为模块110与其他设备，例如反过来会与通用可编程计算机C通信的便携式RFID计算和通信设备P，的通信提供了低功率方式。RFID收发器116与唯一的识别代码168相关，通过扩充该识别代码可以整体识别感测装置100以及测量场所所在位置。识别代码168可以强制设置或者由用户设定，例如在安装期间通过便携式RFID计算和通信设备P。在一个实施例中，识别代码168可以并入到每一个数据记录166中，从而更精确的对独立的数据记录166进行识别和验证。操作在操作中，用户倾向于获得预装的感测装置100，然而，成熟用户可能会通过在密封探头102的近端腔室118内的模块110之前，将传感器系统108 (或者其远端部分108a)插入到探头102的本体104中的孔122内并且将导体124通过孔隙120连接到模块110上来组装感测装置100。采用这种方式，成熟用户能够配置感测装置100来感测期望特性。用户将会通过将探头102远端106插入到待测场所的一部分中来安装感测装置100。例如，为了监控混凝土的固化，探头102可插入到潮湿混凝土中，无论是直接地还是通过套管114。另一实例中，为了监控墙板后的环境的潮湿和松软,可在墙板上钻小孔或者修整套管114，例如插入到孔中的锚状物，从而可通过该锚状物插入探头102。一旦安装好，例如通过与收发器116，例如便携式RFID计算和通信设备P，通信的外部设备对感测装置100进行初始化。在初始化数据记录器程序指令150的指引下，处理器142会按照如下执行。参考附图7，激活信号步骤170中，处理器142将轮询在便携式RFID计算和通信设备P中检测的激活信号，在收发器116处接收到的。一旦检测到激活信号，处理器142将继续进行初始化数据记录器程序指令150中的其余部分。在设定/上传ID步骤172中，根据配置，处理器142或者会将识别代码168上传到便携式RFID计算和通信设备P中用于记录保持，或者在便携式RFID计算和通信设备P的支配下设定识别代码168，使得识别代码168表示特定的感测装置100，以及更具体的测量所进行的建筑工地的位置。在清除RAM步骤174中，处理器142将初始化RAM 144从而擦除现存的数据记录166并且将RAM 144格式化，以接收新的数据记录166。在设定时钟步骤176中，处理器142将时钟160同步到便携式RFID计算和通信设备P要求的时间。在校准传感器步骤178中，处理器142将在一个或多个已知条件下读取传感器系统108，并且将一个或多个相应值报给便携式RFID计算和通信设备P。处理器142此后将从便携式RFID计算和通信设备P中接收反馈，无论是自动地还是通过用户输入，也确定所报值是准确的或者用于校准的修正值。在核查干预状态步骤180中，处理器142将读取干预检测器132从而确定其在工作，并且校准无干预状态的基线。在核查容量状态步骤182中，处理器142将测量电源164的剩余电量，例如表示为电压电平。如果剩余电量过低，处理器142将报给便携式RFID计算和通信设备P，从而向用户报警去更换或者充电电源164以完成安装。然后将结束初始化数据记录器程序指令150的执行184。一旦感测装置100已安装完毕并且初始化，其准备好着手存入时间序列的数据记录166，表征待监控的建筑工地环境，在很长一段时期都是可信的，缘于其可能制作成低功率结构。在记录数据程序指令152的指引下，处理器142将按照如下执行。接下来参考附图8，在读取时钟步骤186中，处理器142将从时钟160产生的时间信号中读取当前时间。在读取传感器步骤188中，处理器142将从模数转换器162中读取表示传感器系统108的当前测量的值。在读取容量状态步骤190中，处理器142将通过读取容量检测器165产生的容量状态信号来测量电源164的剩余电量。在读取干预状态步骤192中，处理器142将读取干预检测器132产生的干预状态信号。如果处理器142在干预判定步骤193中判定该读取值已经过了干预阈值，从而表示预定干预事件已经发生并且感测装置100已经遭到干预，例如被移动到另一位置，那么处理器142将进一步由被干预处理器程序指令194适当的导向。该实施例中，无论是否已经检测出干预，在写入加密数据记录步骤196中，处理器142将集合时钟160时间、传感器系统108数据、容量状态、干预状态以及识别代码168作为用于加密的数据记录166，并且将加密的数据记录166写入到非易失性RAM 144。
此后将结束记录数据程序指令152的执行184。一旦感测装置100监控建筑工地一段有意义的时间，用户会希望将存储在RAM144中的数据记录166上传到便携式RFID计算和通信设备P中用于收集，并且可能最终上传到通用可编程计算机C中用于分析。在上传数据程序指令154的指引下，处理器142将按照如下执行。现在参考附图9，在上传信号步骤200中，处理器142将轮询从便携式RFID计算和通信设备P中检测的上传信号，从收发器116处接收到的。一旦检测到上传信号，处理器142将继续执行上传数据程序指令154的其余指令。上传信号也可能提供便携式RFID计算和通信设备P的授权，从而授权处理器142解密并且上传数据记录166。可选择地，待上传的数据可能保持加密，以在便携式RFID计算和通信设备P中或者在通用可编程计算机C中解密。在上传ID步骤202中，处理器142将使识别代码168传送到便携式RFID计算和通信设备P中，从而识别哪一台感测装置100将报告其数据记录166，以及通过联系，在哪个位置(例如，哪个建筑物，建筑物内的哪个位置)测量数据。在上传数据和清除RAM步骤204中，处理器142将使系列数据记录166传送到便携式RFID计算和通信设备P中。虽然清除RAM 144使得其自由存储新的数据，但本领域技术人员应当意识到可以有些情况期望无需清除RAM144即可以上传数据记录166，例如保留证据或者提供后援，并且这些功能仍然在本发明的精神内。在同步时钟步骤206中，处理器142会将时钟160同步到便携式RFID计算和通信设备P要求的时间，用于将来测量的准确度。在校准传感器步骤178中，处理器142会在一个或多个已知条件下读取传感器系统108，并且将一个或多个相应的值报给便携式RFID计算和通信设备P。此后处理器142会接收来自便携式RFID计算和通信设备P的反馈，无论是自动地还是通过用户输入，也确定所报值是准确的或者是用于校准的修正值。修正值也可以存储在便携式RFID计算和通信设备P中并且与上传的数据记录166关联用来改善进一步的分析。在核查干预状态步骤180中，处理器142会读取干预检测器132中产生的干预状态信号从而确定干预检测器132正在工作并且校准无干预状态的基线。在核查容量状态步骤182中，处理器142将通过读取容量检测器165中产生的容量状态信号来测量电源164的剩余电量，例如表示为电压电平。如果剩余电量过低，处理器142会报给便携式RFID计算和通信设备P，从而向用户报警以更换或者充电电源164。然后将结束上传数据程序指令154的执行184。从更广和更系统化的观点，用户可在多个相应的场所安装多个这样的感测装置100。分别地，每个感测装置都会在一段时间内获取一组表明建筑结构特征、当前环境和其相应场所的磨损的数据记录166。另外，与感测装置100结合、相邻或者否则相关将表明表示它们相应场所之间的特性相对变化的趋势。换句话说，从多个感测装置100中收集数据记录166，尤其是相邻的感测装置100，会提供进一步的证据，表示所测量特性随时间和空间的进展。该证据将不仅仅为建筑问题提供早期检测，还可以引导诊断和修复，而这些通常是在问题已经发展到视觉证据表明发生问题的位置以及其如何发展的此种状态之前通过反复试验得到的，上述视觉证据通常被视为重大损伤或者通过侵入式剖面调查。本发明提供了早期检测以及诊断，这样可以在重大损失发生前计划并实施正确的修复。因为本发明提供数据记录166的加密、验证以及授权，问题的诊断不仅仅可以用于引导修复，还可以证明问题的责任以及为修复付费的责任，并且反过来证明谁是无辜的而无需负责以及免于为修复付费的责任。当问题能够快速且令人信服的被诊断，复杂的建筑纠纷就可以快速并果断地解决，无论是当事方之间或者法庭前。例如，如图10所示，多个感测装置100将配置为感测湿气并且将其分配到整个漏的地下室的各个场所从而发现泄漏源。相邻的第一、第二、第三和第四感测装置100E、100C、IOOa和IOOb相应数据记录166可表示在一段时期后湿气的增加从第一感测装置IOOe发展到第二感测装置IOOc，到第三感测装置IOOa，到第四感测装置IOOb，从而表明水在第一感测装置IOOe附近的拐角处进入在外墙O和内墙I之间的地下室，并且通过经由第二感测装置100。和第三感测装置IOOa的绝缘介质M流到天花板附近的墙壁之间，直到其朝着与第四感测装置IOOb相邻的地板掉落。因此，可以从前述实施例和实例中看出，已经描述了的方式可以方便准确的监控阻塞的建筑工地的特性，该特性表征场所的建筑结构、环境和磨损。尽管本发明的特定实施例已经说明和解释，这些实施例应当认为仅仅是本发明的示例而非限制本发明。根据以上教导可能做出对本发明的许多改进和变形，并且本发明可以以不同于所述特定方式的其他方式实施。特别地，所有所述的量已经根据经验确定，并且本领域技术人员可以期望包围这里所述的值的较大范围的值来提供相似的有益效果。本领域技术人员应当理解在不偏离本发明基本原理和范围的情况下可以对前述实施例做出不同的改变、改进和替换。尽管当很好适用于建筑工地时的情况下已经描述了本发明，但本领域技术人员将意识到更广的应用场合，例如监控用于运输和储存的容器，器皿和机动车辆。
权利要求
1.一种感测装置，包括: (a)探头，具有本体，在形状适于插入到有阻塞的场所的远端和定位为便于用户在插入远端时进入的近端之间延伸； (b)传感器系统，位于探头的远端，用于在阻塞的场所进行感测；以及 (C)数据处理模块，位于探头的近端，通过本体与传感器系统连接用于通信，并且可操作用于存储一系列从传感器系统读取的测量数据，所述数据处理模块包括射频识别收发器，用于接收指令及传送数据记录。
2.根据权利要求1所述的感测装置，其中传感器系统被配置为在场所测量表征如下中至少一个的特征: (a)场所的建筑结构； (b)场所的环境；以及 (c)场所的磨损。
3.根据权利要求2所述的感测装置，其中传感器系统被配置为测量如下中的至少一个: (a)湿度； (b)温度； (C)应力； (d)应变；以及 (e)颜色。
4.根据权利要求1所述的感测装置，其中传感器系统的形状适于安装在探头的远端内来保护。
5.根据权利要求4所述的感测装置，其中传感器系统包括第一传感器和第二传感器，用于感测差动测量数据。
6.根据权利要求5所述的感测装置，其中第一传感器和第二传感器之一位于探头的近端。
7.根据权利要求4所述的感测装置，其中探头的远端限定了开口，传感器系统可通过该开口与场所通信。
8.根据权利要求7所述的感测装置，进一步包括导体，将传感器系统连接到模块上，并且其中探头具有导体穿过其的孔。
9.根据权利要求8所述的感测装置，其中探头的本体是刚性的。
10.根据权利要求9所述的感测装置，其中探头的本体是直的。
11.根据权利要求8所述的感测装置，其中探头的本体和导体是柔性的。
12.根据权利要求11所述的感测装置，其中探头的本体受到电磁屏蔽。
13.根据权利要求8所述的感测装置，其中探头的近端包括用于保护性封闭模块的腔室。
14.根据权利要求1所述的感测装置，其中模块可操作用于校准传感器系统。
15.根据权利要 求1所述的感测装置，其中模块被配置为存储一系列数据记录。
16.根据权利要求15所述的感测装置，其中模块进一步包括时钟，其可操作用于产生时间信号，并且模块被配置为与时间信号同步地存储所述一系列数据记录。
17.根据权利要求16所述的感测装置，其中每个数据记录包括: (a)从时钟读取的当前时间，以及 (b)当前时间从传感器系统读取的测量数据。
18.根据权利要求17所述的感测装置，其中模块进一步包括干预检测器，用于检测对感测装置的干预。
19.根据权利要求18所述的感测装置，其中干预检测器可操作用于响应预定干预事件是否已经发生而产生干预状态信号。
20.根据权利要求19所述的感测装置，其中预定干预事件是下列之一: (a)感测装置已安装后的移动；以及 (b)与感测装置未授权的通信。
21.根据权利要求20所述的感测装置，其中每个数据记录进一步包括当前时间从干预检测器读取的干预状态。
22.根据权利要求21所述的感测装置，其中模块进一步包括: (a)电源；以及 (b)容量检测器，可操作用于响应电源的剩余电量是否低于预定值而产生容量状态信号。
23.根据权利要求22所述的感测装置，其中每个数据记录进一步包括当前时间从容量检测器读取的容量状态。
24.根据权利要求17所述的感测装置，其中模块被配置用于加密数据记录，防止未授权的读取和未授权的写入中至少一个。
25.根据权利要求17所述的感测装置，其中模块被配置为用代码加密数据记录，该代码验证数据记录还未被修改。
26.根据权利要求17所述的感测装置，其中收发器被配置用于传送数据记录和识别代码两者，以识别哪个特定的感测装置存储数据记录。
27.根据权利要求26所述的感测装置，其中模块配置为用代码加密数据记录，该代码鉴别数据记录源自特定的感测装置。
28.根据权利要求1所述的感测装置，其中收发器被配置用于接收来自便携式射频识别计算和通信设备以及通用可编程计算机中至少一个的指令。
29.—种感测系统，包括多个如权利要求1所述的感测装置，每个感测装置被安装在多个场所中的相应一个场所。
30.如权利要求29所述的感测系统，进一步包括便携式射频识别计算和通信设备，其被配置用于每次与多个感测装置中的一个通信，以提供指令并接收数据记录。
31.根据权利要求30所述的感测系统，进一步包括通用可编程计算机，与便携式射频识别计算和通信设备以及多个感测装置中的至少一个通信，以接收数据记录用于分析。
32.一种感测方法，包括: (a)分别在多个场所安装多个如权利要求1所述的感测装置； (b)指令多个感测装置中的每个存储在多个场所中的相应一个场所读取的一系列测量数据； (C)分别从多个感测装置中的每个接收相应系列的数据记录；以及(d)比较数据记录。
33.根据权利要求32所述的感测方法，其中比较包括比较在相应系列内部的数据记录以发现随时间的趋势。
34.根据权利要求32所述的感测方法，其中比较包括比较相应系列之间的数据记录以发现随空间的趋势。
35.一种感测方法,包括: (a)将传感器放置在探头的远端和将具有射频识别收发器的数据处理模块放置在探头的近端，以及通过探头连接数据处理模块以与传感器通信； (b)将探头的远端插入到阻塞的场所； (c)在传感器处，进行场所的测量； (d)在数据处理模块处，通过射频识别收发器接收指令；以及 (e)根据指令的指引，在数据处理模块处存储一系列与传感器处进行的测量相对应的测量数据。
36.根据权利要求35所述的感测方法，进一步包括通过射频识别收发器传送所述一系列测量数据。
37.根据权利要求35所述的感测方法，其中进行测量包括在场所测量表征如下中至少一个的特征: (a)场所的建筑结构； (b)场所的环境；以及 (c)场所的磨损。
38.根据权利要求37所述的感测方法，其中进行测量包括测量如下中的至少一个: (a)湿度； (b)温度； (C)应力； (d)应变；以及 (e)颜色。
39.根据权利要求35所述的感测方法，其中存储一系列测量数据包括存储一系列数据记录。
40.根据权利要求39所述的感测方法，进一步包括: (a)产生时间信号；以及 (b)与时间信号同步地存储所述一系列数据记录。
41.根据权利要求40所述的感测方法，其中每个数据记录包括: (a)从时间信号读取的当前时间，以及 (b)当前时间从传感器读取的测量数据。
42.根据权利要求41所述的感测方法，进一步包括使用传感器、探头以及模块中的至少一个来检测干预。
43.根据权利要求42所述的感测方法，其中检测干预包括响应预定干预事件是否已经发生而产生干预状态信号。
44.根据权利要求43所述的感测方法，其中预定干预事件为如下中的一个:(a)移动传感器、探头和模块中的至少一个；以及 (b)未授权与模块通信。
45.根据权利要求44所述的感测方法，其中每个数据记录进一步包括当前时间从干预状态信号中读取的干预状态。
46.根据权利要求45所述的感测方法，进一步包括响应电源的剩余电量是否低于预定值而产生容量状态信号。
47.根据权利要求46所述的感测方法，其中每个数据记录进一步包括当前时间从容量状态信号中读取的容量状态。
48.根据权利要求41所述的感测方法，进一步包括加密数据记录，防止未授权的读取或者未授权的写入中至少一个。
49.根据权利要求41所述的感测方法，进一步包括用代码加密数据记录，该代码验证数据记录还未被修改。
50.根据权利要求41所述的感测方法，进一步包括传送数据记录和识别代码两者，以识别记录数据记录的模块。
51.根据权利要求50所述的感测方法，进一步包括用代码加密数据记录，该代码鉴别数据记录源自模块。
52.根据权利要求35所述的感测方法，其中接收指令包括接收来自便携式射频识别计算和通信设备以及通 用可编程计算机中至少一个的指令。
全文摘要
本发明涉及射频识别感测装置及方法，针对一种感测方法和装置。更具体地，本发明涉及一种用于感测场所环境的非破坏性方法和装置，特别是很难进入或者阻塞的场所，例如感测建筑工地的环境以确认建筑结构和磨损是适当的或者诊断何时以及如何变得不当。
文档编号G01K1/14GK103168213SQ201180024328
公开日2013年6月19日 申请日期2011年3月11日 优先权日2010年3月15日
发明者A·纳什玛尼, V·艾拉斯, J·斯普温伯格 申请人:曾罗西玛Rf解决方案股份有限公司