传感器标准化系统及方法技术方案

本发明专利技术公开了传感器标准化系统及方法，该系统包括输入单元、系统参数库单元、物理算法单元和输出单元，输入单元供用户输入参数信息并发送至系统参数库单元；系统参数库单元根据参数信息选择相应的物理状态参数，并将物理状态参数发送至物理算法单元；物理算法单元根据物理状态参数调用相应的物理算法函数进行计算，并将计算结果发送至系统参数库单元，系统参数库单元在进行数据更新后将计算结果发送至输出单元并由输出单元呈现给用户。本发明专利技术提供的传感器标准化系统及方法，通过将各种各样的传感器根据其工作时遵循的物理原理和物理规律归纳成种类较少的算法函数，实现了物联网的物理层的标准化，进而推动物联网产业的标准化。

【技术实现步骤摘要】
传感器标准化系统及方法
本申请涉及传感器
，尤其涉及传感器标准化系统及方法。
技术介绍
物联网产业是信息时代的基础产业，物联网要能真正实现产业化，除了在硬件方面需要全面而高灵敏度的各种传感器以及符合物联网发展趋势的无线连接技术方案之外，在软件架构方面也需要能适应物联网发展的系统。1997年诞生的IEEE-1451.2标准协议组放弃了无法统一的各种现场总线模式，通过将传感器的硬件接口标准化模块（STIM）把蓬勃发展的Internet世界同智能嵌入式传感器系统在硬件方面结合起来，给近20年来的传感器的现场应用发生了作用。然而，由于该标准协议组试图统一的是网络层次模型中的数据链路层，而非最底层的物理层，因此，尽管该协议组实施了二十多年仍然未能促使物联网产业的标准化。这从另一角度上恰恰证明了，只有将物联网最底层的物理层传感器进行标准化了之后，物联网产业才能真正产业化。当今面临的主要问题是物联网产业的标准化。由于物联网的产业化和标准化必须兼容已经成熟的互联网技术，因此，物联网的标准化应当从最底层的物理层标准化入手。物联网的最底层物理层是千差万别的各式各样的传感器，试图从硬件方面去统一标准化传感器几乎是不可能的，因为传感器硬件不仅类型繁多，而且即便是同一类型的传感器，不同厂商、不同工作原理的传感器也难以实现；因此，如何从软件方面实现物理层传感器的标准化是推动物联网产业标准化的关键因素。
技术实现思路
本专利技术的目的是要提供传感器标准化系统及方法，可以解决上述现有问题中的一个或多个。r>第一方面，提供了传感器标准化系统，包括输入单元、系统参数库单元、物理算法单元和输出单元，其中，物理算法单元，存储有各类传感器的物理算法函数，物理算法函数为根据传感器工作时遵循的物理原理和物理规律归纳得出的算法函数，物理算法函数存在形式为面向过程的函数或面向对象的类；系统参数库单元，存储有各类传感器工作时的物理状态参数，物理状态参数根据相应的物理算法函数设定；输入单元供用户输入已知的参数信息并发送至系统参数库单元；系统参数库单元根据用户输入的已知参数信息选择相应的物理状态参数，并将物理状态参数发送至物理算法单元；物理算法单元根据物理状态参数调用相应的物理算法函数进行计算，并将物理算法函数的计算结果发送至系统参数库单元，系统参数库单元在进行数据更新后将计算结果发送至输出单元并由输出单元呈现给用户。第二方面，提供了传感器标准化方法，应用于上述任一产品权利要求，包括以下步骤：预存各类传感器的物理算法函数，物理算法函数为根据传感器工作时遵循的物理原理和物理规律归纳得出的算法函数，物理算法函数存在形式为面向过程的函数或面向对象的类；预存各类传感器工作时的物理状态参数，物理状态参数根据相应的物理算法函数设定；获取用户输入的已知参数信息；根据已知参数信息，选择相应的物理状态参数；根据物理状态参数，调用相应的物理算法函数进行计算；将物理算法函数的计算结果呈现给用户。本专利技术提供的传感器标准化系统及方法，通过将各种各样的传感器根据其工作时遵循的物理原理和物理规律归纳成种类较少的算法函数，实现了物联网的物理层的标准化，进而推动物联网产业的标准化；通过物理状态参数的存储，配合物理算法函数进行计算，可根据用户需求输出传感器模拟结果或选型方案，解决现在传感器模拟和选型成本高耗时长的问题，进一步推动物联网产业的进步。附图说明为了更清楚地说明本专利技术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一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施例，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。图1是本专利技术一实施例提供的一种传感器标准化系统的结构框图。图2是本专利技术一实施例提供的一种传感器标准化方法的流程图。具体实施方式为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。实施例1：在本实施例中，提供了一种传感器标准化系统，如图1所示，包括输入单元1、系统参数库单元2、物理算法单元3和输出单元4，其中，物理算法单元3，存储有各类传感器的物理算法函数，物理算法函数为根据传感器工作时遵循的物理原理和物理规律归纳得出的算法函数，物理算法函数存在形式为面向过程的函数或面向对象的类；系统参数库单元2，存储有各类传感器工作时的物理状态参数，物理状态参数根据相应的物理算法函数设定；输入单元1供用户输入已知的参数信息并发送至系统参数库单元2；系统参数库单元2根据用户输入的已知参数信息选择相应的物理状态参数，并将物理状态参数发送至物理算法单元3；物理算法单元3根据物理状态参数调用相应的物理算法函数进行计算，并将物理算法函数的计算结果发送至系统参数库单元2，系统参数库单元2在进行数据更新后将计算结果发送至输出单元4并由输出单元4呈现给用户。在可选的实施例中，已知的参数信息为单一参数信息或参数集。在可选的实施例中，当用户输入的已知参数信息为传感器类型及传感器工作参数，则输出单元4输出传感器效果参数。由此，传感器标准化系统可根据已有的传感器设计方案，模拟传感器效果。在可选的实施例中，当用户输入的已知参数信息为传感器工作参数及效果参数，则输出单元4输出传感器类型与数量。由此，传感器标准化系统可根据已知的传感器效果要求，输出传感器设计方案。在可选的实施例中，输出单元4输出的传感器类型与数量的组合为一种或多种。由此，传感器标准化系统可以根据已知的工作参数和效果参数，在短时间内输出全部可行的设计方案，效率高，误差小。下面以温度传感器为例，具体说明本实施例提供的传感器标准化系统。常见的温度传感器根据工作时所遵循的物理原理，可以归纳为三种基本类型，热胀冷缩型、红外辐射型和热电效应型。对于工作原理为热胀冷缩的温度传感器来说，其物理算法函数可以归纳为：∆V/V=α·∆T式中，∆V表示测温物质在温度变化∆T时体积V的变化量，α是测温物质的体积膨胀系数。由于热胀冷缩的温度传感器通过体积变化测量温度变化，则温度变化∆T为工作参数，∆V/V为效果参数。根据以上物理算法函数，设定体积膨胀系数α为热胀冷缩类温度传感器的物理状态参数。由于不同的测温物质具有不同的体积膨胀系数α，需要将不同测温物质的体积膨胀系数均存储在系统参数库单元2中，每一种体积膨胀系数α对应相应的温度传感器，例如，体积膨胀系数α=1.82×10-4/k，对应的是水银温度传感器。在可选的实施例中，用户通过输入单元1输入已知的温度传感器类型以及工作参数∆T，系本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.传感器标准化系统，其特征在于，/n包括输入单元（1）、系统参数库单元（2）、物理算法单元（3）和输出单元（4），其中，/n所述物理算法单元（3），存储有各类传感器的物理算法函数，所述物理算法函数为根据传感器工作时遵循的物理原理和物理规律归纳得出的算法函数，所述物理算法函数存在形式为面向过程的函数或面向对象的类；所述系统参数库单元（2），存储有各类传感器工作时的物理状态参数，所述物理状态参数根据相应的所述物理算法函数设定；/n所述输入单元（1）供用户输入已知的参数信息并发送至所述系统参数库单元（2）；所述系统参数库单元（2）根据所述用户输入的已知参数信息选择相应的所述物理状态参数，并将所述物理状态参数发送至所述物理算法单元（3）；所述物理算法单元（3）根据所述物理状态参数调用相应的所述物理算法函数进行计算，并将所述物理算法函数的计算结果发送至所述系统参数库单元（2），所述系统参数库单元（2）在进行数据更新后将所述计算结果发送至所述输出单元（4）并由所述输出单元（4）呈现给用户。/n

【技术特征摘要】
1.传感器标准化系统，其特征在于，
包括输入单元（1）、系统参数库单元（2）、物理算法单元（3）和输出单元（4），其中，
所述物理算法单元（3），存储有各类传感器的物理算法函数，所述物理算法函数为根据传感器工作时遵循的物理原理和物理规律归纳得出的算法函数，所述物理算法函数存在形式为面向过程的函数或面向对象的类；所述系统参数库单元（2），存储有各类传感器工作时的物理状态参数，所述物理状态参数根据相应的所述物理算法函数设定；
所述输入单元（1）供用户输入已知的参数信息并发送至所述系统参数库单元（2）；所述系统参数库单元（2）根据所述用户输入的已知参数信息选择相应的所述物理状态参数，并将所述物理状态参数发送至所述物理算法单元（3）；所述物理算法单元（3）根据所述物理状态参数调用相应的所述物理算法函数进行计算，并将所述物理算法函数的计算结果发送至所述系统参数库单元（2），所述系统参数库单元（2）在进行数据更新后将所述计算结果发送至所述输出单元（4）并由所述输出单元（4）呈现给用户。


2.根据权利要求1所述的传感器标准化系统，其特征在于，所述已知的参数信息为单一参数信息或参数集。


3.根据权利要求1所述的传感器标准化系统，其特征在于，当所述用户输入的已知参数信息为传感器类型及传感器工作参数，则输出单元（4）输出传感器效果参数。


4.根据权利要求1所述的传感器标准化系统，其特征在于，当所述用户输入的已知参数信息为传感器工作参数及效果参数，则输出单...

【专利技术属性】
技术研发人员：周炆杰，刘晓海，
申请(专利权)人：欧梯恩智能科技苏州有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32