本发明专利技术涉及一种用无线电激活和停用多个自动化组件的一零能耗备用模式的方法，其中，所述自动化组件的一无源单元接收一无线电信号，利用随所述无线电信号传输过来的能量操纵一电子开关，通过操纵所述电子开关来中断或恢复对所述自动化组件的一功能单元的供电，由此来激活或停用所述自动化组件的功能单元。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种用无线电激活和停用自动化组件的零能耗备用模式的方法和一 种电气自动化组件。
技术介绍
自动化系统具有多种用于执行自动化技术任务的自动化组件。例如，这些组件可 以是传感器、执行器、控制装置或驱动装置。与所有电气或电子设备相同，必须为自动化组 件供电才能使其执行相应任务。除了少数例外情况以外，一般都通过电缆、无线电或电池来 供电。出于以下两个原因，采取措施来降低电气设备和电子设备的能耗是受欢迎的。一方 面，电费上涨促使我们节省耗电量，另一方面，需要将依赖电池工作的组件的维护费用控制 在尽可能低的水平上。特别是基于无线电并由电池供电的系统组件，其持续工作时间通常极其有限。比 如自动化系统中的传感器/执行器网络。这种网络指的是多个网络化的小型智能传感器/ 执行器节点，它们作为一个组合体联合执行复杂的任务并可借助无线连接相互通信。除非 通过开关(手动)完全停用这些组件，否则它们会持续耗电。目前一般通过开关连接到电源(插入电池)来为基于无线电的有源组件供电。根 据连接质量或利用率的不同，存在多种节能机制。基于无线电的设备(例如可以通过无线 电技术、红外技术或其他类似技术接受远程操控的设备)目前还无法实现零能耗的备用模 式。如果不将这些元件从电源上断开(例如通过开关控制，或者取出电源)，它们就会持续 耗电。US 2007/0205873A1描述一种激活RFID标记的方法。其中，利用发送到一个无源 RFID标记上的无线电信号中的能量来激活该RFID标记。接下来，由这个RFID标记激活一 个可通过电池自行供电的电路。但是，采用上述方法只能激活这个RFID标记本身。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的目的是提供一种通过无线电使自动化组件进入零能耗备用模 式以及通过无线电从零能耗备用模式重新激活自动化组件的方法。本专利技术用来达成上述目的的解决方案是一种用无线电激活和停用自动化组件的 零能耗备用模式的方法，其中，由所述自动化组件的无源单元接收无线电信号，利用随所述 无线电信号传输过来的能量操纵电子开关，通过操纵所述电子开关来中断或恢复对所述自 动化组件的功能单元的供电，由此来激活或停用所述自动化组件的功能单元。本专利技术基于以下认识可以通过无线电来访问一个无源单元或无源元件(例如 RFID标记)，并且在此过程中通过该无线电信号来传输能量，而该能量足以用来操纵与该 无源单元耦合的电子开关。其中，所述开关设置在一电路中，起用电设备作用的功能单元借 助所述电路与供电装置(例如电池)相连。此时如果通过无线电信号来操纵所述开关，就可闭合或断开所述电路，从而中断(开关断开)或恢复(开关闭合)电源(例如电池)对自动化组件的功能单元的供电。通 过这种方式，只需传输无线电信号就可使自动化组件的功能单元进入备用模式或者将其从 备用模式中重新激活。所述开关在备用模式下将所述功能单元与所述供电装置断开，通过 这种方式就可使该功能单元进入一个不消耗任何能量的备用模式。所述无源单元自身不需 要供电，因此在备用模式下，包括所述功能单元和所述无源单元的整个自动化组件为零能 耗。仅借助无线电信号就可传输重新激活所需的能量。激活所述无源元件并对所述开关进 行操纵后，真正意义上的功能单元由所述电源供电。本专利技术在节能方面具有特别的优势，因为功能单元在备用模式下不再消耗任何能 量。此外，采用内部电源还可延长持续工作时间。电池的消耗速度比一般情况慢，一般情 况下，自动化组件或电气设备即使在备用模式下也消耗能量。此外也不需要使用者手动介 入，因为在个别组件不需要使用的情况下，系统可以针对性地将这部分组件切换到零能耗 状态，再重新激活。因此，所述自动化组件均独立供电，安装时不需要使用电缆。本专利技术的另一有利设计方案的特征便在于，用CMOS开关来中断或恢复供电。CMOS 开关是一种半导体开关，其用于开关操作的能量阈值特别低。开关操作以电子方式进行，这 样就可避免发生机械磨损。本专利技术的另一有利设计方案的特征便在于，由RFID标记接收所述无线电信号。其 中，在以无线方式激活或停用所述自动化组件方面，最好采用一种原本就用于接收无线电 信号的普通标准部件。本专利技术的另一有利设计方案的特征便在于，激活和停用一传感器网络的多个传感 器/执行器节点。特别是在那些具有大量分布在设备上的传感器且这些传感器又组合成多 个网络的的自动化系统中，敷设供电线极其困难。因此，这类传感器通常由独立电源供电。 为了保证这些传感器和执行器在设备上经久耐用，特别有利的做法是使这些自动化组件具 有进入零能耗备用模式从而实现节能型供电的可能性，这样就达到了在经久耐用、节能和 降低维护成本方面的前述优势。本专利技术的另一有利设计方案的特征便在于，随所述无线电信号传输一个专门用于 激活和停用所述功能单元的专用信号。为了激活或停用所述自动化组件或所述自动化组件 的功能单元，根据这个有利设计方案，不仅需要传输足以用来操纵所述开关的能量，还需要 发射另一信号，该信号表明，期待所述自动化组件或所述功能单元作出反应。这样就可以确 保在仅有能量流入而根本不期望出现激活或停用的情况下，所述自动化组件不会被激活或 停用。本专利技术的另一有利设计方案的特征便在于，随所述无线电信号传输一个ID，如果 传输过来的ID与所述自动化组件的ID —致，就激活或停用所述功能单元。在一个自动化 系统中，大量自动化组件通过本专利技术的方法受到激活或停用，大量自动化组件本身也发射 无线电信号，通过上述设计方案就可以简单的方式确保，只有那些接收到与其自身标识一 致的识别信号或标识的自动化组件才会被激活。这样就可以对各自动化组件进行个别访问 和激活，不需要作出反应的那些自动化组件则相应保持停用状态。本专利技术的另一有利设计方案的特征便在于，一旦所述功能单元被激活，所述自动 化组件就通过无线电发送和接收数据。因此，不仅通过无线电信号及其所传输的能量来激 活和停用所述自动化组件，该自动化组件还利用无线电与其他自动化组件或所述自动化系统的中央控制装置进行一般意义上的通信，这就实现了一种一般意义上的通信，并且这种 通信与本专利技术用于激活和停用自动化组件的方法以相同的基础设施为基础。由此可最大程 度地降低基础设施投入。本专利技术的另一有利设计方案的特征便在于，复数个自动化组件通过复数个无线电 信号相互通信，并且借助这些无线电信号进行相互间的激活和停用操作。因此，不必从一个 控制中心出发来实施这种激活和停用。在所述自动化组件大面积分布于整个设备上的情况 下，只要这些自动化组件彼此都处于所述无线电信号的有效距离内，这些自动化组件就可 独立地对相邻自动化组件实施激活和停用操作。本专利技术的另一有利设计方案的特征便在于，复数个传感器/执行器节点构成一个 传感器/执行器网络。通过形成这种网络，就可通过相邻组件来级联式激活和停用大量的 成组自动化组件，其中，任一网络均包含多个传感器/执行器节点。本专利技术的另一有利设计方案的特征便在于，至少两个传感器/执行器网络具有不 同的自动化任务，其中一个所述传感器/执行器网络的至少一个自动化组件的功能单元通 过接收一个来自于另一个所述传感器/执行器网络的自动化组件的无线电信号而被激活。 这样可依次激活在生产设备上具有不同任务的不同传感器/执行器网络。举例本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种用无线电激活和停用复数个自动化组件（１）的一零能耗备用模式的方法，其中， 所述自动化组件的一无源单元（２）接收一无线电信号（Ｓ）， 利用随所述无线电信号（Ｓ）传输过来的能量操纵一电子开关（５），以及 通过操纵所述电子开关（５）来中断或恢复对所述自动化组件（１）的一功能单元（３）的供电，由此来激活或停用所述自动化组件（１）的功能单元（３）。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用无线电激活和停用复数个自动化组件(1)的一零能耗备用模式的方法，其中，所述自动化组件的一无源单元( 接收一无线电信号(S)， 利用随所述无线电信号(S)传输过来的能量操纵一电子开关(5)，以及 通过操纵所述电子开关(5)来中断或恢复对所述自动化组件(1)的一功能单元(3)的 供电，由此来激活或停用所述自动化组件(1)的功能单元(3)。2.根据权利要求1所述的方法，其中， 通过一 CMOS开关来中断或恢复所述供电。3.根据权利要求1或2所述的方法，其中， 所述无线电信号(S)由一 RFID标记接收。4.根据权利要求1至3中任一项权利要求所述的方法，其中， 激活和停用一传感器网络的复数个传感器/执行器节点。5.根据权利要求1至4中任一项权利要求所述的方法，其中，随所述无线电信号(S)传输一专门用于激活和停用所述功能单元(3)的专用信号。6.根据权利要求1至5中任一项权利要求所述的方法，其中，随所述无线电信号(S)传输一 ID，如果传输过来的所述ID与所述自动化组件(1)的一 ID 一致，就激活或停用所述功能单元(3)。7.根据权利要求1至6中任一项权利要求所述的方法，其中，一旦所述功能单元C3)被激活，所述自动化组件(1)就通过无线电发送和接收数据。8.根据权利要求1至7中任一项权利要求所述的方法，其中，复数个自动化组件(Iu)通过复数个无线电信号(S^n)相互通信，所述自动化组件 (l,..n)借助所述无线电信号(S1.. J进行相互间的激活和停用操作。9.根据权利要求1至8中任一项权利要求所述的方法，其中， 复数个传感器/执行器节点构成一传感器/执行器网络。10.根据权利要求1至9中任一项权利要求所述的方法，其中，至少两个传感器/执行器网络(Ni，N2)具有不同的自动化任务，其中所述一个传感器 /执行器网络(N2)的至少一个自动化组件(1)的功能单元(3)通过接收一来自于另一个所 述传感器/执行器网络(Ni)的一自动化组件(1)的无线电信号( 而被激活。11.一种电气自动化组件(1)，包括一用于接收一无线电信号(S)的无源单元0)， 一用于实施自动化功能的功能单元(3)， 一用于为所述功能单元(3)供电的本地电源，及 一布...
【专利技术属性】
技术研发人员：延斯·克得莱斯，约尔格·奈迪格，
申请(专利权)人：西门子公司，
类型：发明
国别省市：DE
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