[发明专利]用无线电激活和停用自动化系统的零能耗备用模式

说明书

技术领域

本发明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。

背景技术

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。

发明内容

有鉴于此，本发明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。

本发明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。

本发明基于以下认识：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。

本发明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。

本发明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。

本发明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。