无线计量设备的系统架构

摘要

提供基于计算机的在无线计量设备和包括数据(例如，测量)的发送/接收连同包括与该测量关联的一个或多个数据描述符的通用普通数据服务的移动计算设备之间的无线通信方法的系统架构。该架构和方法(可能经由BLE通信)，允许工具和移动计算设备之间的统一通信(而不管工具的类型、制造商以及测量信息)。

权利要求

1.一种通过无线计量设备的基于计算机的方法，所述无线计量设备包括配置成与至少一个移动计算设备通信的无线通信接口，所述方法包括：从所述至少一个移动计算设备接收连接请求；

将连接确定发送至所述至少一个移动计算设备；

通过设备信息服务（DIS）对所述至少一个移动计算设备响应；

向所述至少一个移动计算设备确认通用普通数据服务；

将数据描述符发送至所述至少一个移动计算设备，其中所述数据描述符与测量关联；

以及

使用所述通用普通数据服务将包括所述测量的数据分组发送至所述至少一个移动计算设备。

2.如权利要求1所述的方法，其中所述无线计量设备包括锥度规。

3.如权利要求1所述的方法，其中所述无线计量设备包括卡尺、千分尺、深度规、分度器和数字伏特计的其中一个。

4.如权利要求1所述的方法，进一步包括发送空中下载完成的确认至所述至少一个移动计算设备。

5.如权利要求1所述的方法，其中所述至少一个移动计算设备包括集线器/收集设备。

6.如权利要求1所述的方法，其中所述方法的步骤经由BLE通信。

7.如权利要求1所述的方法，其中所述数据描述符包括数据ID、数据类型、校准方法和数据模式的至少一个。

8.如权利要求1所述的方法，其中所述测量包括多个测量。

9.如权利要求8所述的方法，其中所述数据描述符的值在发送多个测量期间是恒定的。

10.如权利要求8所述的方法，其中所述数据描述符的值在发送多个测量期间改变。

11.如权利要求1所述的方法，其中所述数据描述符的值对于特定计量设备是唯一的。

12.一种通过移动计算设备的基于计算机的方法，所述移动计算设备包括能够与至少一个无线计量设备通信的无线通信接口，所述方法包括：将连接请求发送至所述至少一个无线计量设备；

从所述至少一个无线计量设备接收连接确定；

读取设备信息服务；

检查来自所述至少一个无线计量设备的普通数据服务；

从所述至少一个无线计量设备接收所述普通数据服务的确认；

从至少一个无线计量设备接收数据描述符，其中所述数据描述符与测量关联；

经由所述普通数据服务接收所述测量；以及解码和解析接收的测量。

13.如权利要求12所述的方法，其中所述无线计量设备包括锥度规。

14.如权利要求12所述的方法，其中所述无线计量设备包括卡尺、千分尺、深度规、分度器和数字伏特计的其中一个。

15.如权利要求12所述的方法，进一步包括发送空中下载完成的确认至所述至少一个移动计算设备。

16.如权利要求12所述的方法，其中所述至少一个移动计算设备包括集线器/收集设备。

17.如权利要求12所述的方法，其中所述方法的步骤经由BLE通信。

18.如权利要求12所述的方法，其中所述数据描述符包括数据ID、数据类型、校准方法和数据模式的至少一个。

19.如权利要求12所述的方法，其中所述测量包括多个测量。

20.如权利要求19所述的方法，其中所述数据描述符的值在发送多个测量期间是恒定的。

21.如权利要求19所述的方法，其中所述数据描述符的值在发送多个测量期间改变。

22.如权利要求12所述的方法，其中所述数据描述符的值对于特定计量设备是唯一的。

说明书

无线计量设备的系统架构

[0001] 相关申请的交叉引用

[0002] 本申请要求2014年3月17日提交的序列号为61/954,182的美国临时专利申请(代理人案号为274698-1)的利益，通过引用将其全部内容结合在此。

背景技术

[0003] 本发明一般涉及计量设备，并且更具体地涉及用于与无线计量设备一起使用的系统架构以及涉及在该系统架构内通信的伴随的方法。

[0004] 虽然目前存在无线计量系统，但当前的系统从不提供具有在此标准和架构中指定的能力的真正统一的解决方案。

[0005] 因此，存在用于改进无线计量系统、它们的通信方法、和/或它们的系统架构的持续需求。

发明内容

[0006] 根据一个实施例，通过无线计量设备的基于计算机的方法，该无线计量设备包括配置成与至少一个移动计算设备通信的无线通信接口，该方法包括：从至少一个移动计算机设备接收连接请求；向该至少一个移动计算机设备发送连接确定(confirmation)；通过设备信息服务(DIS)对该至少一个移动计算机响应；向该至少一个移动计算机确认通用普通数据服务；将数据描述符发送至该至少一个移动设备，其中该数据描述符与测量关联；以及使用该通用普通数据服务将包括该测量的数据分组发送至该至少一个移动计算设备。

[0007] 根据一个实施例，通过移动计算设备的基于计算机的方法，该移动计算设备包括能够与至少一个无线计量设备通信的无线通信接口，该方法包括：将连接请求发送至该至少一个无线计量设备；从至少一个无线计量设备接收连接确定；读取设备信息服务；检查来自该至少一个无线计量设备的普通数据服务；从该至少一个无线计量设备接收该普通数据服务的确认；从至少一个无线计量设备接收数据描述符，其中该数据描述符与测量关联；经由该普通数据服务接收该测量；以及解码和解析接收的测量。

[0008] 根据下文详细的描述和附图，本发明的多种其他特征和优点将变得显而易见。

附图说明

[0009] 当参考附图阅读下面详细的描述时本发明的这些和其他特征、方面和优点将得到更好的理解，其中贯穿附图的相同标记表示相同的部件，其中：

[0010] 图1是根据本发明方面的使用无线计量设备的系统架构的示范环境的示意图。

[0011] 图2是根据本发明方面的在无线计量设备的系统架构中使用的多种类型的数据和文件服务的示意图。

[0012] 图3是图2的普通数据服务的示范数据服务配置文件的示意图。

[0013] 图4是根据本发明方面的无线通信的方法的流程图。

[0014] 图5是根据本发明方面的无线通信的另一方法的流程图。

具体实施方式

[0015] 除非另外定义，本文使用的技术和科学术语具有与本领域普通技术人员关于目前公开的主题通常理解的相同含义。术语“第一”、“第二”等，正如本文所使用的并不表示任意顺序、数量或重要性，而是用于将一个元素区分于另一个元素。术语“一”、“一个”以及“该”并不表示对数量进行限制，而是表示至少一个所引用项的存在，并且术语“前”、“后”、“底部”和/或“顶部”，除非另外注释，仅为了描述方便而使用，并且不限制为任一位置或空间定向。

[0016] 如果公开了范围，指向相同组分或性质的所有范围的端点都包含在内并且可独立组合(例如，“重量多达大约25％”的范围包含了端点以及“重量大约5％至大约25％”等的范围的所有中间值)。与数量联合使用的修改的“大约”包括陈述的值并具有由上下文指示的含义(例如，包括与特定数量的测量相关的错误程度)。因此，由术语“大约”修改的值并不必仅限于指定的精确值。

[0017] 本发明的方面是用于提供服务和能力至不同计量设备(诸如计量器、传感器或工具)的系统架构和生态系统。此架构的标准化将允许来自不同制造商的不同的工具和测量系统无线连接至移动或非移动设备，包括但不限于电话、平板、桌面型计算机、膝上型计算机等。通过标准化由此普通架构提供的服务，可制作一种系统，其中计量设备可使用这些标准化服务(包括但不限于普通计量数据服务、普通文件共享服务、普通生理和环境数据服务等)的其中一个将数据无线地传递至一个中央集线器。这些服务可与多个无线协议一起使用，包括但不限于WiFi 802.11变体、蓝牙、低功耗蓝牙(BLE)、802.15.4变体(包括Zigbee和6LoWPAN)以及私有协议。低功耗蓝牙(BLE)还以包括蓝牙4.0或智能蓝牙的术语而众所周知。蓝牙是蓝牙特别兴趣小组(SIG)的商标。

[0018] 本发明的方面结合了来自普通指定(assigned)的2013年10月8日提交的名称为“用于资产监控的通用无线平台的方法和系统”的序列号为14/048,930的美国专利(代理人案号为269545-1)的特征，其通过引用整体结合在本文中。(后文中称为“通用无线平台”)。该实例文档涉及此类通用无线平台的系统架构并详述了此类通用无线平台的某些不同的能力。

[0019] 此计量系统架构提供了用于从多个设备收集无线计量数据的定义的标准和协议。无线地连接至来自固有地使用针对硬连线连接的非标准或私有协议的多个制造商的多个设备的能力实现了互联设备网络的形成，它们每个可提供数据至中央集线器以用于之前不可能的高级处理和多元分析。

[0020] 本发明可能解决的另一问题是随着设备复杂度和多样性增加而提高的软件开发和维护的需求。本发明创建了围绕连接设备的抽象，使得通过既灵活又可扩展的标准机制报告它们的数据。驻留在中央/集线器应用内的该架构的软件子组件在提交最终数据至高级软件应用之前执行必要的程序和算法预处理。

[0021] 由该架构提供的服务，诸如数据收集、文件共享、空中(over the air)更新以及数据收集模式允许关于数据收集和/或工具软件或固件更新的增加的工作流程。其他服务诸如生理和环境数据服务允许可能对于工具不明确的其他功能，诸如无线信号强度、通过使用蜂鸣器、LED、震动的损失预防等。

[0022] 此架构允许计量设备无线地与一个中央集线器/网络连接以实现在上文章节中在前描述的服务一由于改进的工作流程和从来自不同制造商的多个设备收集数据的能力，该标准服务实现更高的功能性和增加的效率。

[0023] 该系统架构通过使用空中更新另外提供了与工具管理和固件更新相关的服务。该集线器设备将具有检测目前连接至该设备的一个或多个工具的固件、通过与该一个或多个工具兼容的固件库搜索、以及按需自动更新连接的一个或多个工具至该固件的更新版本的能力，提供了用于将工具连接至数据收集设备、从所述工具无线收集数据以及按需通过空中固件更新的使用管理和更新那些工具的仍完整普通生态系统。

[0024] 计量系统架构的这一系统提供了多种标准服务，包括允许来自多个制造商的不同计量设备使用单个标准无线通信并传送传感器数据至主控/集线器设备(诸如平板或电话)的普通传感器数据接口。此外，文件共享服务允许其他设备通过对于此架构来说唯一的标准发送更大量的数据。

[0025] 在至少某些实施例中，此架构允许中央或主控/集线器设备充当该计量感测设备的非常真实的扩展。这一耦合提供了计算和存储器资源至该计量感测设备，该资源是以其它方式不可用的，并且在某些情况下极大增加了该计量感测设备的速度和/或精确度。

[0026] 在至少某些实施例中，该架构被实现为在计量感测设备的嵌入式固件和软件平台内的模块化子组件以及在该主控/集线器设备上的软件应用内的API。这些子组件支持上述数据和文件服务，以及另外的数据服务，确保在将最终数据通过该API提交至该应用软件之前的适当的握手、传送以及处理。

[0027] 这些服务是预先定义的标准，它们允许与提供多个功能性的多个设备的互操作性——在它们目前的实现中，它们被编码在使用低功耗蓝牙用于无线连接的微控制器上。然而，该服务和标准可适用于多个无线协议。

[0028] 该集线器至传感器/工具生态系统可能还包括用于通过使用基于云的固件数据库通过空中更新来更新和管理连接的设备固件的系统。

[0029] 该架构并不包括如其他无线服务按传统进行的(它的一个示例是蓝牙配对/绑定过程，其中配对的设备永久关联至(tied to)集线器直到手工解配对)与将工具/传感器连接至多个集线器设备相关的任意限制。在此系统中设备将能够连接至多个集线器，而不需用户明确地将该设备与之前连接的集线器解配对。

[0030] 参考附图，图1是依据本发明方面的可典型地使用无线计量设备的系统架构的环境的示意图。如所示的，并且如例如在前面提到的相关通用无线平台中所部分讨论的，环境10包括元件，所述元件包括，但不限于，具有通信接口30的无线计量设备20、移动计算设备
40、云服务器70、用户(或现场检验员)99、需要测量的一个或多个元件(未示出)，以及可选地，记录计算设备50和/或服务器52。如所描绘的，多种元件彼此无线通信。

[0031] 该无线通信接口30的细节在包括该通用无线平台的其他普通指定的、在前提交的文档中进行了详细描述。

[0032] 该移动计算设备40本文中也被称为集线器/收集设备、集线器和收集设备、BLE主控设备以及类似的。

[0033] 可使用本发明的系统架构的计量设备20可能包括锥度规、数字指示器、卡尺、千分尺、深度规、分度器、数字电压计等的至少一个。

[0034] 参考图2，示意图示出了根据本发明方面的多种数据和文件共享类型服务。该系统架构允许，如该示例中所示的，来自云服务器70的要与计量设备(例如，工具)20(图1)共享的至少三个不同的服务。该云服务器70可能包括普通文件共享服务72、生理和环境数据服务74、工具固件数据库76和/或普通数据服务80。以此方式，实质上任意计量设备20，当采用本系统架构时，可无线地与其他计量设备、一个或多个远程接收器和/或集线器/收集设备(一个或多个)通信。

[0035] 该普通文件共享服务72可包括用于从无线连接的计量设备20(图1)发送文件至中央集线器的定义的协议和“握手”。该文件共享服务72还可用于从工具固件数据库76无线发送数据文件至计量设备20用于固件/软件更新(一个或多个)。

[0036] 该生理和环境数据服务74可能包括姿势识别和加速度计；LED；蜂鸣器以及振动信息；电池和温度监视信息；RSSI(接收的信号强度指示)(链路级别评估)；和/或损失预防信息。

[0037] 该普通数据服务80提供至多个(一个或多个)计量设备的连接以便收集计量数据。该数据服务80可包括用于校准的特定数据字段、数据解包(unpacking)细节等。该数据服务
80还可允许将数据传输至该集线器以用于分析或记录。

[0038] 通过普通数据服务80提供的服务/能力的示例是无线地从集线器请求来自该设备的数据的能力以及在不同数据收集模式下收集数据的能力。这些模式包括但不限于如下：1)“正常”模式，其中归因于位于工具侧的动作将测量从传感器/工具无线地发送至集线器。
2)“查询”模式，其中该集线器向连接的设备(一个或多个)发起对要无线发送至该集线器的数据的请求。3)“突发”模式，其中单个数据请求将使用户定义数量的测量能够被通过用户定义的采样率连续取得并发送回该集线器。4)“流传送”模式，其中单个数据请求将使连续的测量被通过用户定义的采样率连续取得并发送回该集线器直到用户取消该请求。

[0039] 参考图3，示出了用于图2的普通数据服务80的示范数据服务配置文件80的示意图。该通用普通数据服务可包括原始数据(例如，一个或多个测量)、或者数据分组82以及至少一个其他数据描述符83。该数据描述符83与提供的数据(例如，测量)相关。

[0040] 该数据分组82表示正被发送至集线器设备40的原始数据字节。数据分组82特征表示要发送至集线器设备(例如，BLE主控设备)40的由计量系统取得的原始测量。此特征的最大大小可能为20字节(即，由BLE规范允许的最大特征长度)。使用通知属性配置该特征，由此对此特征的任意改变触发对BLE主控设备40的自动更新。

[0041] 如所示出的，该通用，或者普通，数据服务80可解析获取的具有多个数据描述符83或特征的数据。该数据描述符83，或者特征可包括例如有关原始数据如何被编组；该数据一旦被编组应如何被解析；该数据一旦被解析应如何被处理；改变收集测量的方式等的特征和信息。该数据描述符83可包括，例如，数据分组82、数据ID 84、数据类型86、Cal(或校准)方法88以及数据模式90。在实施例中该数据描述符83可能处于在此描述的特定次序。

[0042] 数据ID 84特征表示数据分组82特征中的原始数据的每一字节应如何由任一数据收集软件编组。数据ID 84特征用于通知BLE主控设备40数据分组82特征中的数据的每一字节应当如何被编组。举例来说，如果在数据分组82特征中发送的原始数据包括2个16位整数，该数据ID 84特征会由该主控使用以指示数据分组82的前两个字节应当被编组在一起，或者连接成单个16位数字。同样地，数据ID 84会指示第三和第四字节同样应被连接成16位数字。该BLE主控40将查看这一特征值(无论何时它通过通知属性从数据分组82接收到测量)。它的示例如下所示：

[0043] 数据分组：0xF5 0x67 0x89 0xab

[0044] 数据ID：0x01 0x02 0x02 0x02

[0045] BLE主控40然后会将传入的测量解释为两个独立的数字，0xF567和0x89ab。注意当以这一方式连接字节时，在数据分组阵列中假定最高有效字节(MSB)次序、或者高位优先。数据ID 84特征的最大长度为20字节，并且应当被设置为通知和读取属性两者，这样集线器
40将自动获得此特征的任意更新或改变。注意，此值应当先于更新数据分组82特征被更新以确保原始数据被正确解析。

[0046] 数据类型86表示，数据(一旦根据数据ID 84编组)，应如何被解析。与数据ID 84特征相似，数据类型86特征被用于通知BLE主控40编组的数据分组82字节(一个或多个)应当如何被解释或解析以产生测量。数据类型86特征的可能值是固定的并且包括枚举的选项(诸如NO_DATA、INTEGER(整数)、ASCII、BOOLEAN(布尔型)、UNSIGNED INTEGER(无符号整数)、FLOAT(浮点)、BCD等)。在上述内容中，数据类型86特征会被用于指示该数据字节(一旦通过数据ID 84编组在一起)应当被解释为要么为有符号要么为无符号整数。如所示出的，举例来说，如下所示：

[0047] 数据分组：0xF5 0x67 0x89 0xab

[0048] 数据ID：0x01 0x01 0x02 0x02

[0049] 数据类型：0x03 0x03 0x02 0x02

[0050] 注意，在前面提到的示例中，3是针对INTEGER的枚举的值并且2是针对UNSIGNED INTEGER的枚举的值。

[0051] 数据字节然后可被转换成2个16位的有符号或无符号整数。在这一示例中，这些数据分别变为-2713和35243。数据类型86特征的最大长度为20字节并且应当被设置为通知和读取属性两者。注意这一值应当先于更新数据分组82特征而被更新(连同数据ID 84)以确保原始数据被正确解析。

[0052] 校准方法88表示数据一旦被BLE主控或集线器设备40解析应当被如何处理。校准方法88被用于在解释数据分组82特征值中将另外的信息提供至BLE主控40(如果需要的话)。一般来说，校准方法88特征将仅由需要对BLE主控(例如，iPad)40的另外处理的计量设备20使用以便生成测量值。举例来说，由代理人(assignee)提供的数字测隙规(digital feeler gauge)需要生成校准文件并存储在BLE主控40设备(一个或多个)上以便将原始数据解释成单个测量。校准方法88特征具有多个可能的枚举值，举例来说诸如，PASS_THROUGH(即，意味着不需要处理)、LINEAR(线性)、LINEAR_WITH_WRAP、RAW_PHASE、SYNTHESIS(合成)等。简单计量设备20的最普通的值典型地会为PASS_THROUGH，BLE主控40将它解释以表示不需要另外的处理并且接收的数据分组82值可被直接解释为测量值。校准方法88特征的最大长度为20字节。它应当被设置为具有读取和通知属性两者。

[0053] 下文示出的示例示出了前述特征的每个(例如，82、84、86、88)可被如何配置以便从计量设备20(一个或多个)发送测量。注意，某些计量设备20目前发送连接的BLE从属设备的ASCII数据流，并且基于通过UART接收测量，此数据被直接复制在数据分组82特征中。

[0054] 示例S_Mike Pro测量：+0.46825英寸

[0055] 由从属接收的原始ASCII数据：0x2B 0x30 0x2E 0x34 0x36 0x38 0x32 0x35[0056] 数据分组：0x2B 0x30 0x2E 0x34 0x36 0x38 0x32 0x35

[0057] 数据ID：0x01 0x01 0x01 0x01 0x01 0x01 0x01 0x01

[0058] 数据类型：0x05 0x05 0x05 0x05 0x05 0x05 0x05 0x05

[0059] 校准方法：0x00 0x00 0x00 0x00 0x00 0x00 0x00 0x00

[0060] 注意4是针对数据类型86的ASCII数据的枚举值并且0是针对校准方法88的PASS_THROUGH的枚举值。

[0061] 对于前面提到的示例，数据分组82的长度为8字节，虽然数据分组82特征具有20字节的固定长度。上述特征的每个的剩余12字节应当被设置为0。这对于该20个字节的部分未使用的所有情形保持为真；剩余的字节应当被设置为0以防止BLE主控40进行不正确解析。

[0062] 数据模式90特征被用于改变收集测量的方式。这使MLE主控40能够向连接的设备请求或者“查询”测量(与计量设备20自己按压“取得测量”按钮相反)。QUERY(查询)模式的示例会是按压BLE主控40(例如，iPad)上的按钮以无线地取得测量。数据模式90特征的其他可能的选择为PUSH(按压)、STREAM(流传送)或者BURST(突发)。该PUSH模式，举例来说，可能为数据模式90特征的默认值并指定了该设备处于其中对该物理计量设备20的按钮按压将发送单个测量的状态。

[0063] 如果通过将STREAM值写入该设备改变了数据模式90特征，该测量设备20将被置于其中单个按钮按压将触发(开或关)连续的数据流传送至BLE主控40的模式，由此在固定间隔上取得测量。

[0064] 相似地，将数据模式90特征改变为BURST将把该设备置于其中单个按钮按压将使得预定数量的测量被快速取得并发送至BLE主控40的模式。此特征的属性应当被设置为写。

[0065] 当发送和接收数据时通用数据服务80可使用来自一个至所有四个的任意数量的数据描述符83。举例来说，数据描述符83的值在任意和所有测量的发送/接收期间可保持恒定。备选地，数据描述符83的值可在测量的发送/接收期间改变。相似地，数据描述符83的值可在测量的发送/接收期间取决于正使用的工具20的类型和/或品牌改变。

[0066] 数据服务规范

[0067] 本文列出的为目前在数据服务配置文件中的示范通用唯一标识符(UUID)以及用于不同数据服务特征(例如，82、84、86、88、90)的枚举值。表1(下文)提供了应用使用的UUID和特征的概要。(表1列出了数据服务UUID：OxFFC0的特征)

[0068]

[0069] 表2-4示出了每个数据解析/配置特征支持的枚举值。

[0070] 表2列出了数据类型86UUID：OxFFC3的特征：

[0071]

[0072] 表3列出了Cal方法88UUID：OxFFC4的特征：

[0073]

[0074] 表4列出了数据模式90UUID：OxFFC4的特征：

[0075]

[0076] 参考图4，描绘了一种示范通信方法的流程图。示出的方法100针对与至少一个计量设备20(图1)无线通信的集线器或收集设备40(图1)。方法100始于集线器/收集设备40与计量设备20的配对，其中在102，集线器/收集设备40发送连接请求至计量设备20。在104，集线器/收集设备40从计量设备20接收连接确定。在106，集线器/收集设备40读取设备信息服务(DIS)。在108，集线器/收集设备40检查普通数据服务80(图3)。可选地，该集线器/收集设备40检查/验证该固件版本是否是最近、最新版本。如果该固件不是最新的，该集线器/收集设备40从工具固件数据库76(图1)或设备存储器检索最近的固件版本。在110，该集线器/收集设备40接收数据服务的确认。在112，集线器/收集设备40然后接收与来自计量设备20的测量(一个或多个)相关的至少一个数据描述符(图3)。在114该集线器/收集设备40经由数据服务80(图2)接收一个或多个测量(在图3的数据分组82)。在116，该集线器/收集设备40解码并解析接收的一个或多个测量。DIS(即，106)的读取可能包括从至少一个无线计量设备20接收DIS消息。

[0077] 参考图5，描绘了示范通信方法的流程图。示出的该方法200针对与集线器或收集设备40(图1)无线通信的至少一个计量设备20(图1)。方法200始于集线器/收集设备40与计量设备20的配对，其中在202，计量设备20从集线器/收集设备40接收连接请求。在204，该计量设备20将连接确定发送至集线器/收集设备40。在206，该计量设备20使用设备信息服务(DIS)响应。在208，计量设备20确认普通数据服务80(图3)。在210，计量设备20发送与一个或多个测量相关的至少一个数据描述符83(参见图3)至集线器/收集设备40。在212计量设备20经由数据服务80(图2)发送一个或多个测量(在图3的数据分组82)。步骤206可包括，举例来说，计量设备20发送DIS消息至集线器/收集设备40。

[0078] 普通文件共享数据的示例：

[0079] 下面的描述是集成UBLE和示范工具的简单传输协议的示例。也就是说，下面的描述可能被用作如图2中所描绘的一类普通文件共享服务72的一个示例。

[0080] 下文将标识需求并概述将用于在例如通用蓝牙低功耗(UBLE)硬件和目前用于诸如轮机叶片间隙测量的示范工具之间进行集成的文件传输协议的示例。该示范工具被设计使得在会话/工作期间记录的所有测量可被导出至USB闪存驱动器以传输至外部的PC。此集成努力的目标是使用示范工具和移动设备(诸如IPADTM(IPAD是苹果公司的商标)，使用UBLE平台的应用)之间的无缝无线传输代替该闪存驱动器介质。导出到移动设备的任意数据然后可被自动上传至数据库服务器或使用定制移动设备应用分析/归档。

[0081] 成功集成UBLE板与该示范工具的需要和准则的示例被定义如下：

[0082] 该示范工具必须能够发起并成功完成从主程序GUI至附连的BLE电子狗的文件传输。这包括对于UBLE电子狗的存在检查所有串行COM端口，确定它准备好至附连的BLE主控设备(例如，IPADTM)的文件传输，并最终将该二进制数据文件跨该串行链路传输至该附连的BLE电子狗以上传至该BLE主控。

[0083] IPADTM必须能够发起并成功完成来自附连至示范工具的BLE从属的文件传输。这包括发送请求至BLE从属以检查附连的示范工具。如果该响应指示6点(6-point)工具被附连并且具有用于下载的数据，该BLE从属将发起横跨该串行链路的二进制数据文件下载并上传该文件至BLE主控。

[0084] 本章节定义了将被用于通过串行链路在示范工具和UBLE板之间通信的设置、分组结构以及命令。下面的表格定义了RS-232/UART串行端口属性：

[0085]

[0086]

[0087] UBLE和示范工具之间的串行通信将为异步的，意味着在这两个设备之间没有流控制并且它们能够仅通过简单控制机制来回发送数据，减少复杂度和开销。数据将以打包的格式传递。每个分组的结构被示为下面的STP分组结构：

[0088]

[0089] 字节描述和定义如下文所示，假设有效载荷的大小为80字节：

[0090] 字节1-开始字节：

[0091] 总是设置为0x01(SOH的ASCII码-开头的开始)。这将指示分组的开始

[0092] 字节2-大小字节：

[0093] 字节3-＞(X+2)的长度。最大有效载荷大小为80字节，因此最大长度为83(包括操作码、校验和以及结束字节)。最小长度为4字节(操作码，1数据字节，校验和，以及结束字节)。

[0094] 字节3-操作码字节：

[0095] 操作码字节定义传送的分组的类型。下文的表格定义了不同操作码和它们的用法/含义。

[0096]

[0097]

[0098]

[0099] 字节4-23-有效载荷数据：

[0100] 有效载荷数据字节具有1字节的最小长度和80字节的最大长度。该有效载荷数据字节将为长度1并且对于除了具有操作码STX的分组外的所有分组类型具有值0x00-在那种情况下有效载荷是从示范工具传输至IPADTM的原始二进制文件。

[0101] 字节24-校验和字节：

[0102] 校验和字节将用于错误校验并将使用下述公式进行计算：

[0103] CHECKSUM＝0xFF-LSB of(∑DATA BYTES+OPCODE)

[0104] 举例来说，如果操作码(OPCODE)和有效载荷数据包括下述字节，该校验和会被计算如下：

[0105] 01 01 50 01 00 48 65 6C 6C 6F

[0106] 01+01+50+01+00+48+65+6C+6C+6F＝0x247-＞LSB＝0x47

[0107] 校验和＝0xFF-0x47＝0xB8

[0108] 可通过将包括该校验和的所有字节相加以及验证最低有效位(LSB)是0xFF而容易地验证分组的校验和。举例来说，上述分组和校验和被验证如下：

[0109] 01+01+50+01+00+48+65+6C+6C+6F+B8＝2FF-＞LSB＝0xFF

[0110] 字节25-结束字节

[0111] 总是设置为0x04(EOH的ASCII码-传送的结束)。这将指示分组的结束。

[0112] 下文针对不同类型的数据传输请求(示范工具至IPADTM以及IPADTM至示范工具)示出示例通信序列。

[0113] 示例：示范工具发送数据文件至IPADTM。

[0114] 示范工具(询问)：01 04 05 00 FA 04

[0115] UBLE(确认)：01 04 06 00 F9 04

[0116] 示范工具(发送数据)：01 17 02 01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 E5 04

[0117] UBLE(确认)：01 04 06 00 F9 04

[0118] 示范工具(发送数据)：01 17 02 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 65 04

[0119] UBLE(确认)：01 04 06 00 F9 04

[0120] 示范工具(结束传送)：01 04 23 00 DC 04

[0121] UBLE(确认)：01 04 06 00 F9 04

[0122] 示例：IPADTM请求示范工具发送数据文件

[0123] UBLE(询问)：01 04 05 00 FA 04

[0124] 示范工具(确认)：01 04 06 00 F9 04

[0125] 示范工具(发送数据)：01 17 02 01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 E5 04

[0126] UBLE(确认)：01 04 06 00 F9 04

[0127] 示范工具(发送数据)：01 17 02 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 65 04

[0128] UBLE(确认)：01 04 06 00 F9 04

[0129] 示范工具(结束传送)：01 04 23 00 DC 04

[0130] UBLE(确认)：01 04 06 00 F9 04

[0131] 在发送分组之后用于接收确认/未确认的标准超时为500ms。如果在此时间量内没有接收到响应，则两个设备都应中止当前任务并返回至空闲状态。这一简单命令的集合和TM分组结构满足能够从IPAD 请求数据和发起从示范工具数据上传的需要。

[0132] 实现这些多种服务的使用的此系统架构最终允许如仅仅与传统的数据记录相比更高的末端分析。在可经由此系统架构的使用而提供的分析类型中可能为包括趋势分析；目视检查技术；成像(例如，照片)的使用等的“套件”。

[0133] 根据本发明的另一实施例，系统架构是这样使得多个计量设备的至少两个来自不同制造商。

[0134] 根据本发明的另一实施例，该无线协议可能为BLE。

[0135] 根据一个实施例，通过无线计量设备的基于计算机的方法，该无线计量设备包括配置为与至少一个移动计算设备通信的无线通信接口，该方法包括：从至少一个移动计算机设备接收连接请求；向该至少一个移动计算机设备发送连接确定；通过设备信息服务(DIS)对该至少一个移动计算机响应；向该至少一个移动计算机确认通用普通数据服务；将数据描述符发送至该至少一个移动设备，其中该数据描述符与测量关联；以及使用该通用普通数据服务将包括该测量的数据分组发送至该至少一个移动计算设备。

[0136] 根据一个实施例，通过移动计算设备的基于计算机的方法，该移动计算设备包括能够与至少一个无线计量设备通信的无线通信接口，该方法包括：将连接请求发送至该至少一个无线计量设备；从至少一个无线计量设备接收连接确定；读取设备信息服务；检查来自该至少一个无线计量设备的普通数据服务；从该至少一个无线计量设备接收该普通数据服务的确认；从该至少一个无线计量设备接收数据描述符，其中该数据描述符与测量关联；经由该普通数据服务接收该测量；以及解码和解析接收的测量。

[0137] 虽然本文已示出和/或描述了本发明的仅仅某些特征，但是对于本领域技术人员来说将想到很多修改和改变。虽然讨论了单独的实施例，但本发明覆盖了所有那些实施例的所有组合。应理解随附的权利要求旨在覆盖落入本发明意图内的所有此类修改和改变。

[0138] 已经按照优选实施例描述了本发明，并且应认识到除了那些明确陈述的之外的等效物、备选和修改也是可能的并在随附的权利要求的范围内。