[发明专利]整体感测方法及系统

说明书

本文描述的系统和方法涉及部署声波信号和无线电波信号两者的专用物联网(IoT)设备。在本文描述的示例性实现中，集成了相机数据和声学传感器数据以生成IoT区域中的整体感测系统的声学传感器热图。

技术领域

本公开涉及物联网(IoT)系统，更具体地，涉及适用于工业领域的IoT系统。

背景技术

对于工业IoT领域，如智能制造，现有技术中提出了IoT方法，目的是提高生产率，确定管理层和/或车间层面的后续行动路线，确定提高产品和服务价值的方法，以及提高资源(asset)回报率。

例如，现有技术IoT方法试图利用车间可视化预测/预防性维护动态调度、产品生命周期管理(PLM)协作和端到端(E2E)价值链协作。

发明内容

提高生产率是工业IoT领域普遍未实现的目标。已经进行了各种类型的验证，以不仅利用整体感测方法而且利用特定感测方法来确定工厂车间的生产率的提高。整体感测是这样一种类型的感测：其中非接触型或非局限型的传感器(例如，相机、超声、声学等)被用于检测，而特定感测是这样一种类型的感测：其中接触型或局限型的传感器(例如，温度/湿度传感器、振动传感器、接近传感器等)被用于检测。这两种类型的感测方法是互补的。

工业工厂的车间可以非常宽。因此，在第一步，整体感测方法可以有效地检测异常情况、机器和人，然后特定感测方法使得能够更详细地研究基本因果关系。这种感测过程(钻取过程)为减少生产停工期提供了重要信息，从而提高了生产率。

整体感测的现有技术方法包括使用相机来监控系统，这种方法便利了生产线故障监控、操作员流线分析、产品质量检查等的应用。然而，现有技术方法中的相机图像信息通常不足以用于这种应用。

在本公开中，利用诸如麦克风之类的声学传感器来补充相机数据。在示例实现中，确定相机像素和声学传感器数据之间的对应关系，以详细调查补充相机数据的车间。为了满足提高生产率的要求，本文公开的整体感测方法和系统提供了相机数据和声学数据的传感器数据融合。此外，为了覆盖相机和声学传感器数据，示例实现自动捕获声学传感器热图。

本公开的各方面包括：设备，该设备被配置为计算声波的到达方向(DOA)并促进波束成形功能，其涉及被配置为检测声波信号的声学传感器阵列；三维磁强计；天线，该天线被配置为发送和接收无线电波信号；声学扬声器，该声学扬声器被配置为发送声波信号；以及处理器，该处理器被配置为同时发送来自所述声学扬声器的声波信号和来自所述天线的无线电波信号、检测来自所述声传感器阵列的另一声波信号和来自所述天线的另一无线电波信号、并且向网关发送关于检测到的另一声波信号和检测到的另一无线电波信号的信息以及来自所述三维磁强计的测量结果。

本公开的各方面包括：设备，该设备被配置为计算声波的到达方向(DOA)并促进波束成形功能，其涉及声波信号检测装置；三维磁强计装置；无线电波信号发送和接收装置；声波信号发送装置；用于同时发送来自所述声波信号发送装置的声波信号和来自所述无线电波信号发送装置的无线电波信号的装置；以及用于发送关于检测到的另一声波信号和检测到的另一无线电波信号的信息以及来自所述三维磁强计装置的测量结果的装置。

本公开的各方面还包括：一种系统，其包括多个设备，所述多个设备被配置为计算声波的到达方向(DOA)并促进波束成形功能；以及服务器，该服务器被配置为与所述多个设备交互。所述服务器可以包括处理器，该处理器被配置为：向所述多个设备发送命令以同时广播声波信号和无线电波信号；从所述多个设备中的每一个接收关于检测到的声波信号和检测到的无线电波信号的信息以及三维磁强计测量结果；并且对于指示所述多个设备中的每一个与所述多个设备中的另一个具有至少一个声学连接的信息，确定所述多个设备中的每一个的位置。