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1、10申请公布号CN104091433A43申请公布日20141008CN104091433A21申请号201410330673322申请日20140708G08C17/0220060171申请人中国电子科技集团公司第四十一研究所地址266555山东省青岛市经济技术开发区香江路98号72发明人郭同华刘洪庆李云彬姜正吉陈秋伟54发明名称一种基于RFID的数字示波表数据无线传输系统及方法57摘要本发明提出了一种基于RFID的数字示波表数据无线传输系统，包括计算机主控端、RFID主控模块、数字示波表采集端和RFID采集终端；所述计算机主控端通过网络接口和RFID主控模块相连，数字示波表通过网络接口同R。
2、FID采集终端相连，数字示波表采集到的数据通过网络接口传送到RFID采集终端并发送出去，所述RFID主控模块接收到数据并通过网络接口传送到计算机主控端进行处理保存。本发明采用RFID技术，无线数据传输不受网络布线、地理环境、气候、时间等条件的限制，有效克服采用传统的数据传输信道即通过有线传输数据的限制。51INTCL权利要求书3页说明书8页附图1页19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书3页说明书8页附图1页10申请公布号CN104091433ACN104091433A1/3页21一种基于RFID的数字示波表数据无线传输系统，其特征在于，包括计算机主控端、RFID主控模块、数。
3、字示波表采集端和RFID采集终端；所述计算机主控端通过网络接口和RFID主控模块相连，数字示波表通过网络接口同RFID采集终端相连，数字示波表采集到的数据通过网络接口传送到RFID采集终端并发送出去，所述RFID主控模块接收到数据并通过网络接口传送到计算机主控端进行处理保存；所述数字示波表嵌入式CPU的以太网接口信号经过变压器后一路送到RJ45接口，实现数字示波表的有线通讯；所述数字示波表嵌入式CPU的以太网接口信号经过变压器后另一路送到RFID接口，实现数字示波表的无线通讯。2如权利要求1所述的基于RFID的数字示波表数据无线传输系统，其特征在于，数字示波表数据无线传输中数据帧格式采用二进制。
4、方式，且数据帧采用不定长结构，由帧头、帧体和帧尾组成，所述帧体中包含信息项，所述信息项的长度为不定长结构。3如权利要求2所述的基于RFID的数字示波表数据无线传输系统，其特征在于，所述数据帧的帧头包括起始标识，采用2字节长度的字符型格式，作为数据帧的起始同步字；主版本，标识数据帧格式的主版本信息；副版本，标识数据帧格式的副版本信息；帧长度，标识帧体的总字节数；设备类型，标识设备类型；设备型号，标识设备的具体型号；设备序列号，标识设备的设备编号；所述数据帧的帧体包含测量数据的信息项；所述数据帧的帧尾固定0X0A。4如权利要求3所述的基于RFID的数字示波表数据无线传输系统，其特征在于，所述数据帧。
5、帧体的设置具体为权利要求书CN104091433A2/3页35一种基于RFID的数字示波表数据无线传输方法，其特征在于，计算机主控端通过网络接口和RFID主控模块相连，数字示波表通过网络接口同RFID采集终端相连，数字示波表采集到的数据通过网络接口传送到RFID采集终端并发送出去，计算机主控端的RFID主控模块接收到数据并通过网络接口传送到计算机主控端进行处理保存；所述数字示波表嵌入式CPU的以太网接口信号经过变压器后一路送到RJ45接口，实现数字示波表的有线通讯；所述数字示波表嵌入式CPU的以太网接口信号经过变压器后另一路送到RFID接口，实现数字示波表的无线通讯。6如权利要求5所述的基于R。
6、FID的数字示波表数据无线传输方法，其特征在于，数字示波表数据无线传输中数据帧格式采用二进制方式，且数据帧采用不定长结构，由帧头、帧体和帧尾组成，所述帧体中包含信息项，所述信息项的长度为不定长结构。7如权利要求6所述的基于RFID的数字示波表数据无线传输方法，其特征在于，所述数据帧的帧头包括起始标识，采用2字节长度的字符型格式，作为数据帧的起始同步字；主版本，标识数据帧格式的主版本信息；副版本，标识数据帧格式的副版本信息；帧长度，标识帧体的总字节数；设备类型，标识设备类型；设备型号，标识设备的具体型号；设备序列号，标识设备的设备编号；所述数据帧的帧体包含测量数据的信息项；所述数据帧的帧尾固定0。
7、X0A。8如权利要求7所述的基于RFID的数字示波表数据无线传输方法，其特征在于，所述数据帧帧体的设置具体为权利要求书CN104091433A3/3页49如权利要求8所述的基于RFID的数字示波表数据无线传输方法，其特征在于，数字示波表将采集到的数据组织封装成所述数据帧格式并通过RFID采集终端上传到计算机主控端，计算机主控端在接收到数据后按照同样数据帧格式解封装从而得到数字示波表采集数据，同时得到数字示波表在数据采集时的各参数设置，恢复出数字示波表采集数据波形。权利要求书CN104091433A1/8页5一种基于RFID的数字示波表数据无线传输系统及方法技术领域0001本发明涉及测试技术领域。
8、，特别涉及一种对数字示波表数据进行无线传输系统，还涉及一种对数字示波表数据进行无线传输方法。背景技术0002数字示波表是一种将数字示波器、数字万用表和频率计集成在一起的多功能、手持式、通用型测量分析仪器，它不但继承了传统数字存储示波器的测量功能，还具有数字万用表的测量功能，体积小、重量轻、易携带、功耗低、内置锂电池供电，特别适合于野外、机动等使用场合，可以满足现场苛刻环境下的精确测量。0003由于数字示波表本身的嵌入式系统的局限性，例如显示器件分辨率低，存储空间小，数据处理能力有限等，因此，把示波表接入计算机测试系统，利用计算机强大的处理及存储能力，对数据进行存储以及进一步处理很有必要。000。
9、4传统的数据传输信道通过有线传输采集的数据，例如通过串口、USB接口、网口等均可实现计算机与数字示波器之间的通信。0005串口即串行通信接口，是计算机中非常通用的一种接口，在仪器仪表设备中应用非常广泛。在串口通信中，接口以位BIT为单位来对字节进行发送和接收。串口主要是用于传输ASCII码字符。串口通信的时候，地线、发送数据、接收数据是通过3根线来分别实现的。串口通信是异步通信，端口在两根线上同时分别进行接收数据和发送数据操作。通常对串口通信的配置包括对波特率、数据位、停止位和奇偶校验等的设置。0006传统示波表的通信接口主要是RS232，而RS232的传输速度慢，传输距离短，抗干扰能力弱等特。
10、点极大地限制了其在示波表中的应用。近几年来，USBUNIVERSALSERIALBUS通用串行总线技术得到普及，它拥有比传统RS232串行和并行接口更快的数据传输速度。USB11接口设备采用两种速度12MBPS全速和15MBPS低速，主要用于人机接口，USB20最高速度可达到480MBPS且向下兼容USB11，这种低成本、使用简单、支持即插即用、易于扩展等特点，使得USB已被广泛地用在PC机及嵌入式系统上，在测试领域中也得到了很高的普及率，现在或者将来相当一段时间内USB总线具有很强的生命力。0007USB接口与RS232相比，USB有明显的优势，速度快，插拔方便，但传输距离同样受限。现代测试。
11、理念要求实现仪器资源共享和远程控制，如通过串、并行总线、CAN总线等已不能满足数据采集与传输的需要，如示波表的很多测量环境采用有线数据传输方式通信需要较高的代价，这时采用无线数据传输就显示出巨大的优势，无线数据传输不受地理环境、气候、时间等条件的限制。0008运用网络技术的设计思想构造开发自动测试系统，并使之网络化，使自动测试系统发展进入了一个崭新的阶段。而自动测试系统之间的互联，实现了人们在任何分散的测试节点、在任意时刻获取到测量信息数据的愿望，因此在生产实践中网络化自动测试系统必将得到更加广泛的应用。目前，国内外生产的中高档数字示波表由于内部有处理器，因而有许多智能特性，配备以太网等多种数。
12、字接口，方便数字示波器通过以太网与外界进行说明书CN104091433A2/8页6通信。0009随着计算机、信息处理与存储等技术的日益精湛，短距离无线通信技术也得到迅速的发展。短距离无线通讯方式主要有两种红外技术和工作于ISM频段的射频技术RFID技术，蓝牙技术等。红外技术的缺点是红外方向性强、通信距离较短、不能有遮挡物等。蓝牙不仅技术复杂度高，软硬件设计及其协议编程复杂，而且传输距离相对较近。RFIDRFID，RADIOFREQUENCYIDENTICATION即无线射频识别，它是一种无须接触的数据采集和自动识别技术，它通过射频微波信号来自动识别目标对象，并获取目标对象的有关数据信息，从而实。
13、现相互通信，识别工作不需要人工的干预，能够在各种恶劣环境下工作。0010基于RFID技术的无线数据传输，其显著特点是所需外围元件少，设计方便；工作于国际开放的ISM频段，无需向专业部门申请使用许可；随着射频技术的发展，无线数据传输模块的尺寸越来越小，功能也越来越齐全，再加上辅助元件后在性能上更加优越，传输距离更远，信号的稳定性更高，传输速率更快，硬件实现简单，抗干扰能力强，系统功耗低，特别适合集成到数字示波表嵌入式系统中。发明内容0011本发明提出一种基于RFID的数字示波表数据无线传输系统及方法，解决了现有技术中数字示波表数据有线传输距离受限、受环境影响大的问题。0012本发明的技术方案是这。
14、样实现的0013一种基于RFID的数字示波表数据无线传输系统，包括计算机主控端、RFID主控模块、数字示波表采集端和RFID采集终端；所述计算机主控端通过网络接口和RFID主控模块相连，数字示波表通过网络接口同RFID采集终端相连，数字示波表采集到的数据通过网络接口传送到RFID采集终端并发送出去，所述RFID主控模块接收到数据并通过网络接口传送到计算机主控端进行处理保存；0014所述数字示波表嵌入式CPU的以太网接口信号经过变压器后一路送到RJ45接口，实现数字示波表的有线通讯；所述数字示波表嵌入式CPU的以太网接口信号经过变压器后另一路送到RFID接口，实现数字示波表的无线通讯。0015可。
15、选地，数字示波表数据无线传输中数据帧格式采用二进制方式，且数据帧采用不定长结构，由帧头、帧体和帧尾组成，所述帧体中包含的信息项的长度为不定长结构。0016可选地，所述数据帧的帧头包括起始标识，采用2字节长度的字符型格式，作为数据帧的起始同步字；主版本，标识数据帧格式的主版本信息；副版本，标识数据帧格式的副版本信息；帧长度，标识帧体的总字节数；设备类型，标识设备类型；设备型号，标识设备的具体型号；设备序列号，标识设备的设备编号；0017所述数据帧的帧体包含测量数据的信息项；0018所述数据帧的帧尾固定0X0A。0019可选地，所述数据帧帧体的设置具体为0020说明书CN104091433A3/8。
16、页700210022基于上述数字示波表数据无线传输系统，本发明还提供了一种基于RFID的数字示波表数据无线传输方法，计算机主控端通过网络接口和RFID主控模块相连，数字示波表通过网络接口同RFID采集终端相连，数字示波表采集到的数据通过网络接口传送到RFID采集终端并发送出去，计算机主控端的RFID主控模块接收到数据并通过网络接口传送到计算机主控端进行处理保存；0023所述数字示波表嵌入式CPU的以太网接口信号经过变压器后一路送到RJ45接口，实现数字示波表的有线通讯；所述数字示波表嵌入式CPU的以太网接口信号经过变压器后另一路送到RFID接口，实现数字示波表的无线通讯。0024可选地，数字示。
17、波表数据无线传输中数据帧格式采用二进制方式，且数据帧采用不定长结构，由帧头、帧体和帧尾组成，所述帧体中包含信息项，所述信息项的长度为不定长结构。0025可选地，所述数据帧的帧头包括起始标识，采用2字节长度的字符型格式，作为数据帧的起始同步字；主版本，标识数据帧格式的主版本信息；副版本，标识数据帧格式的副版本信息；帧长度，标识帧体的总字节数；设备类型，标识设备类型；设备型号，标识设备说明书CN104091433A4/8页8的具体型号；设备序列号，标识设备的设备编号；0026所述数据帧的帧体包含测量数据的信息项；0027所述数据帧的帧尾固定0X0A。0028可选地，所述数据帧帧体的设置具体为002。
18、90030可选地，数字示波表将采集到的数据组织封装成所述数据帧格式并通过RFID采集终端上传到计算机主控端，计算机主控端在接收到数据后按照同样数据帧格式解封装从而得到数字示波表采集数据，同时得到数字示波表在数据采集时的各参数设置，恢复出数字示波表采集数据波形。0031本发明的有益效果是00321采用RFID技术，无线数据传输不受网络布线、地理环境、气候、时间等条件的限制，有效克服采用传统的数据传输信道即通过有线传输数据的限制；00332计算机主控端可以实现对多个采集终端的实时监控，且计算机主控端具有自动识别采集终端ID号功能，从而可以确定到具体哪台仪器；00343电路结构简单、成本低、功耗小，。
19、适合于小型化、低功耗的手持式数字示波表；00354在数字示波表已有以太网接口的基础上进行扩展，设计方便；说明书CN104091433A5/8页900365数据帧结构可扩展到不同仪器，可以应用到非示波表类仪器中去。附图说明0037为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。0038图1为本发明基于RFID的数字示波表数据无线传输系统的系统框图；0039图2为本发明基于RFID的数字示波表。
20、数据无线传输系统的控制原理框图。具体实施方式0040下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。0041本发明基于RFID的数字示波表数据无线传输系统包括计算机主控端、RFID主控模块、数字示波表采集端和RFID采集终端，其系统组成框图如图1所示。计算机通过网络接口和RFID主控模块相连，数字示波表通过网络接口同RFID采集终端相连，数字示波表采集到的数据通过网络接口传送到RFID。
21、采集终端发送出去，在计算机主控端的RFID主控模块接收到数据并通过网络接口传送到计算机主控端进行处理保存。计算机主控端可以实现对多个采集终端的实时监控，计算机主控端具有自动识别采集终端ID号功能，采用点对点通讯模式，所构建的无线网络链路支持TCP/IP以太网络传输协议。0042本发明的基于RFID的数字示波表数据无线传输系统，在数字示波表有线通信的基础上实现无线通信，实现有线通信和无线通信两种模式。如图2所示，数字示波表嵌入式CPU的以太网接口信号经过变压器后一路送到RJ45接口，实现数字示波表的有线通讯；嵌入式CPU的以太网接口信号经过变压器后另一路送到RFID接口，实现数字示波表的无线通讯。
22、；由于共用一个以太网接口，有线通讯和无线通讯不能同时工作。0043数字示波表数据无线传输中数据帧格式采用二进制方式，由各种信息项按照一定的结构方式组合而成。且数据帧采用不定长结构，由帧头、帧体和帧尾组成，所述帧体中包含信息项，信息项的长度为不定长结构，各信息项由包含它的数据帧的帧头内容和它出现在数据帧中的位置共同确定。数据帧结构如表1所示0044说明书CN104091433A6/8页100045表10046表1中，帧头结构具体为0047起始标识采用2字节长度的字符型格式，作为数据帧的起始同步字；0048主版本标识数据帧格式的主版本信息；0049副版本标识数据帧格式的副版本信息；0050帧长度标。
23、识帧体的总字节数；0051设备类型用于标识本系统中设备类型，无线传输系统也可根据需要扩展到其他仪器类型；0052设备型号标识设备的具体型号；0053设备序列号标识设备的设备编号；0054帧体根据不同的设备类型，帧体的结构而不同，详见下述表2中设备帧体定义；0055帧尾固定0X0A。0056其中帧体部分测量数据信息项可根据不同的设备类型定义，其中数字示波表帧体定义如表2所示0057说明书CN104091433A107/8页1100580059表20060数字示波表将采集到的数据组织封装成上述数据帧格式通过RFID采集终端上传到RFID主控端，即传输到上位计算机，计算机在接收到数据后同样按照上述数。
24、据帧格式解封装从而得到数字示波表采集数据，同时也可得到示波表在数据采集时的各参数设置，从而恢复出示波表采集数据波形。0061基于上述对本发明基于RFID的示波表数据无线传输系统的描述，本发明还提供了一种基于RFID的示波表数据无线传输方法，其各部分连接关系、控制原理已在上述对系统描述中详细说明，这里不再赘述。0062本发明基于RFID的示波表数据无线传输系统及方法，采用RFID技术，无线数据传输不受网络布线、地理环境、气候、时间等条件的限制，有效克服采用传统的数据传输信道即通过有线传输数据的限制；计算机主控端可以实现对多个采集终端的实时监控，且计算机主控端具有自动识别采集终端ID号功能，从而可以确定到具体哪台仪器；电路结构简单、成本低、功耗小，适合于小型化、低功耗的手持式数字示波表；在数字示波表已有以太网接口的基础上进行扩展，设计方便；数据帧结构可扩展到不同仪器，可以应用到非示波表类说明书CN104091433A118/8页12仪器中去。0063以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。说明书CN104091433A121/1页13图1图2说明书附图CN104091433A13。