杜超+林開(kāi)偉+陳曼雯+高浩

摘 要：示波器在工業(yè)和教學(xué)領(lǐng)域應(yīng)用廣泛，使用方式均為在現(xiàn)場(chǎng)觀測(cè)波形并測(cè)試通道，功能相對(duì)單一。在很多場(chǎng)合，一方面測(cè)試人員不能長(zhǎng)時(shí)間靠近設(shè)備；另一方面在做產(chǎn)品測(cè)試時(shí)需要長(zhǎng)時(shí)間觀察波形，擾亂測(cè)試人員正常作息；再者在現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試或產(chǎn)品開(kāi)發(fā)測(cè)試時(shí)捕捉的波形需要和不在現(xiàn)場(chǎng)的技術(shù)人員進(jìn)行波形分析溝通，往往比較麻煩。針對(duì)目前示波器存在的上述問(wèn)題，文中提出了一種物聯(lián)網(wǎng)智能示波器。該示波器集成了4G移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)、WiFi、藍(lán)牙、有線網(wǎng)絡(luò)接口、內(nèi)置開(kāi)關(guān)電源輸出、麥克風(fēng)接口、耳機(jī)接口、溫濕度傳感器接口、紅外測(cè)溫接口、Mini USB、普通USB等豐富接口，并配套手機(jī)App與電腦配套軟件，可以實(shí)現(xiàn)手機(jī)或PC機(jī)遠(yuǎn)程調(diào)試示并觀察記錄波形，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程對(duì)講，便于進(jìn)行技術(shù)交流。此外，該示波器設(shè)計(jì)了2路CAN接口，可以連接電梯等主板進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，并將診斷分析的故障顯示到示波器屏幕，同時(shí)可以通過(guò)手機(jī)或PC機(jī)遠(yuǎn)程查看故障情況，做到故障分析與波形分析有效結(jié)合，快速高效地解決各種技術(shù)問(wèn)題。

關(guān)鍵詞：物聯(lián)網(wǎng)智能示波器；遠(yuǎn)程調(diào)試觀測(cè)；遠(yuǎn)程對(duì)講；遠(yuǎn)程智能診斷

中圖分類號(hào)：TP391 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：2095-1302（2017）11-00-04

0 引 言

示波器在工業(yè)測(cè)量、教育教學(xué)等領(lǐng)域應(yīng)用廣泛。針對(duì)示波器，相關(guān)技術(shù)人員對(duì)其進(jìn)行了諸多研究，包括示波器的應(yīng)用，二次開(kāi)發(fā)以及為示波器配備的安卓系統(tǒng)和實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)等[1-3]。對(duì)于示波器的應(yīng)用，現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試人員一般在現(xiàn)場(chǎng)捕捉波形后進(jìn)行分析，如果需要遠(yuǎn)方的工程師共分析波形時(shí)，普遍做法是將波形進(jìn)行存儲(chǔ)（存儲(chǔ)到示波器或U盤(pán)），然后通過(guò)電腦遠(yuǎn)程將靜態(tài)圖片發(fā)送給遠(yuǎn)方配合分析的工程師。但此舉無(wú)法讓遠(yuǎn)方的分析人員看到現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)時(shí)波形，且通過(guò)先存儲(chǔ)后發(fā)送圖片的方式很難在第一時(shí)間對(duì)波形進(jìn)行共享與分析，也很難實(shí)現(xiàn)清晰的技術(shù)交流。

此外，對(duì)于某些需要現(xiàn)場(chǎng)長(zhǎng)時(shí)間記錄波形或存在不適合人員在設(shè)備附近長(zhǎng)期停留的強(qiáng)輻射環(huán)境的情況，使用傳統(tǒng)的示波器很難做到遠(yuǎn)離示波器的同時(shí)實(shí)時(shí)獲取波形。雖然有些示波器具備長(zhǎng)期存儲(chǔ)功能，但是從存儲(chǔ)的大量波形中找到需要的數(shù)據(jù)比較麻煩。再者，在測(cè)試人員使用示波器時(shí)，如果需要搭建一個(gè)小的運(yùn)行平臺(tái)進(jìn)行測(cè)試，往往需要另外再找一個(gè)合適的開(kāi)關(guān)電源作為系統(tǒng)的供電電源，使得搭建平臺(tái)的過(guò)程變得繁瑣，尤其在現(xiàn)場(chǎng)時(shí)，額外的開(kāi)關(guān)電源往往不容易尋找且攜帶不便。

當(dāng)然，有些現(xiàn)場(chǎng)可能不僅僅需要捕獲波形，往往還需要測(cè)量溫度、濕度等其他參數(shù)，在這種情況下，一般需要攜帶多個(gè)設(shè)備分別測(cè)量，給測(cè)量人員帶來(lái)諸多不便。

針對(duì)傳統(tǒng)示波器存在的諸多問(wèn)題，結(jié)合目前物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展情況，本文提出了一種物聯(lián)網(wǎng)智能示波器設(shè)計(jì)方案。該智能示波器將4G核心板作為主控單元，集成了雙通道WiFi、4G網(wǎng)絡(luò)、觸摸屏接口以及以太網(wǎng)接口，可實(shí)現(xiàn)無(wú)線或有線網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸并驅(qū)動(dòng)觸摸屏進(jìn)行操作顯示，從而通過(guò)設(shè)計(jì)軟件實(shí)現(xiàn)對(duì)示波器的遠(yuǎn)程調(diào)試、觀測(cè)與對(duì)講功能，方便技術(shù)交流。同時(shí)，集成了內(nèi)置開(kāi)關(guān)電源輸出、麥克風(fēng)接口、耳機(jī)接口、溫濕度傳感器接口、紅外測(cè)溫接口、Mini USB、普通USB等豐富的接口功能，并配套手機(jī)App與電腦配套軟件，在保證傳統(tǒng)示波器功能的基礎(chǔ)上，發(fā)揮物聯(lián)網(wǎng)的優(yōu)勢(shì)，方便用戶省時(shí)地操作示波器，極大地提高現(xiàn)場(chǎng)解決問(wèn)題的效率。當(dāng)某個(gè)身在現(xiàn)場(chǎng)的工程師需要和遠(yuǎn)在世界各地的相關(guān)人員進(jìn)行技術(shù)交流時(shí)，只需在手機(jī)上裝載一個(gè)App或在電腦上裝載一個(gè)配套軟件，便可以通過(guò)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行實(shí)時(shí)波形傳送與同步的語(yǔ)音、文字信息等技術(shù)交流。

1 物聯(lián)網(wǎng)智能示波器設(shè)計(jì)

1.1 基本結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

物聯(lián)網(wǎng)智能示波器首先必須具備傳統(tǒng)示波器的所有功能，本文基于現(xiàn)場(chǎng)使用方便考慮，將占用空間且分布密集的操作面板更改為觸摸屏，通過(guò)觸摸屏可以進(jìn)行相關(guān)參數(shù)的設(shè)置并配備安卓系統(tǒng)，使得操作界面更人性化。在本文的設(shè)計(jì)中，原來(lái)密集的操作面板留出的空間被賦予了更加方便實(shí)用的功能。

物聯(lián)網(wǎng)智能示波器包含了25個(gè)主要部件，分別為通道1～4、溫濕度傳感器接口、紅外測(cè)溫接口、示波器校準(zhǔn)掛鉤、外殼地掛鉤、Mini USB、USB、耳機(jī)接口、麥克風(fēng)、輔助調(diào)節(jié)旋鈕、CAN1、CAN2、開(kāi)關(guān)電源、市電輸入、網(wǎng)口、4G網(wǎng)絡(luò)主天線、4G網(wǎng)絡(luò)輔天線、WiFi天線、藍(lán)牙天線、觸摸顯示屏、揚(yáng)聲器及內(nèi)置鋰電池。

圖1所示為物聯(lián)網(wǎng)智能示波器的基本結(jié)構(gòu)示意圖。

1.2 功能分析

1.2.1 基本信號(hào)測(cè)試通道

該智能示波器配置了4路基本信號(hào)測(cè)試通道，分別為圖1所示的1-通道1、2-通道2、3-通道3、4-通道4，這與目前普通示波器基本信號(hào)測(cè)試通道的配置數(shù)量和配置方法相同。不同之處在于本文設(shè)計(jì)的示波器可通過(guò)USB口外接的測(cè)試通道擴(kuò)展板進(jìn)行通道數(shù)擴(kuò)展。此外，4個(gè)通道的實(shí)時(shí)波形可以通過(guò)有線或無(wú)線網(wǎng)絡(luò)傳送到云平臺(tái)并最終發(fā)送到手機(jī)或PC機(jī)進(jìn)行實(shí)時(shí)顯示或生成報(bào)表。

1.2.2 傳感器接口

本示波器設(shè)計(jì)了溫濕度傳感器和紅外測(cè)溫傳感器接口，分別為圖2所示的5-溫濕度傳感器接口、6-紅外測(cè)溫接口。其中5-溫濕度傳感器接口兼容普通探頭傳感器和數(shù)字輸出傳感器，在接口設(shè)計(jì)時(shí)將兩者做成一個(gè)接口以方便使用。6-紅外測(cè)溫接口提供標(biāo)準(zhǔn)的紅外測(cè)溫探頭接口，該設(shè)計(jì)主要考慮在很多工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)，操作人員無(wú)法近距離接近待測(cè)物體進(jìn)行測(cè)量的情況。上述兩種傳感器的實(shí)時(shí)結(jié)果和測(cè)試曲線可通過(guò)23-觸摸顯示屏進(jìn)行設(shè)置顯示并實(shí)現(xiàn)測(cè)試顯示，浮動(dòng)窗口的任意位置拖拽。

1.2.3 校準(zhǔn)

本示波器保留7-示波器校準(zhǔn)掛鉤，用于示波器的校準(zhǔn)。8-外殼地掛鉤一方面為示波器校準(zhǔn)探頭，接地，另一方面在通過(guò)USB擴(kuò)展通道時(shí)為擴(kuò)展板提供參考地平面。

1.2.4 USB接口

USB接口包含9-Mini USB和10-USB兩種接口。其中Mini USB接口可以與手機(jī)互連實(shí)現(xiàn)有線方式的通訊，示波器的顯示界面可以顯示在手機(jī)上，并可以通過(guò)手機(jī)操作示波器。此外，Mini USB口也可以作為示波器程序升級(jí)使用。10-USB接口具備以下三個(gè)功能：endprint

（1）作為手機(jī)充電接口；

（2）接U盤(pán)存儲(chǔ)當(dāng)前波形截圖；

（3）作為擴(kuò)展通道的數(shù)據(jù)通訊口。

10-USB接口的功能可以通過(guò)觸摸顯示屏進(jìn)行選擇。

1.2.5 音頻接口

音頻接口包括耳機(jī)接口、麥克風(fēng)和揚(yáng)聲器三個(gè)主要部分。麥克風(fēng)接口用于音頻輸入，當(dāng)進(jìn)行遠(yuǎn)程語(yǔ)音通話時(shí)需要此接口；揚(yáng)聲器一方面作為語(yǔ)音通話時(shí)的發(fā)聲部件，另一方面可以作為報(bào)警部件，是顯示鋰電池的電量、超過(guò)測(cè)量范圍的報(bào)警裝置；耳機(jī)接口是當(dāng)現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境比較嘈雜，麥克風(fēng)和揚(yáng)聲器無(wú)法獲得良好音頻交互效果時(shí)使用的配置。

1.2.6 電源接口

電源接口一方面為市電輸入，如圖1中市電輸入所示。另一方面該示波器集成了直流開(kāi)關(guān)電源輸出接口，如圖1中開(kāi)關(guān)電源所示，可提供常用的24 V、5 V雙路直流電輸出，測(cè)試人員在進(jìn)行系統(tǒng)測(cè)試時(shí)無(wú)需再添加額外的開(kāi)關(guān)電源。

1.2.7 CAN接口

本示波器提供了兩個(gè)CAN接口，用于采集電梯或其他設(shè)備具備CAN通訊接口的信息。示波器采集到相關(guān)信息后可以通過(guò)顯示屏顯示出相應(yīng)的諸如故障、運(yùn)行狀態(tài)等信息。同時(shí)該信息可以通過(guò)有線或無(wú)線網(wǎng)絡(luò)在監(jiān)控設(shè)備或手機(jī)App上進(jìn)行實(shí)時(shí)顯示與存儲(chǔ)。

1.2.8 以太網(wǎng)口

本示波器集成了以太網(wǎng)接口，可以通過(guò)該接口連接以太網(wǎng)并將數(shù)據(jù)匯總到云平臺(tái)。遠(yuǎn)程監(jiān)控設(shè)備或手機(jī)等智能設(shè)備可以實(shí)時(shí)監(jiān)控有效數(shù)據(jù)并將示波器的顯示界面實(shí)時(shí)顯示到監(jiān)控設(shè)備或手機(jī)App界面中。音頻通話數(shù)據(jù)也可以通過(guò)該以太網(wǎng)接口傳送到云平臺(tái)并通過(guò)云平臺(tái)轉(zhuǎn)接到相應(yīng)的監(jiān)控與智能手持設(shè)備中。

1.2.9 無(wú)線網(wǎng)絡(luò)接口

本示波器的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)接口包含4G無(wú)線功能、WiFi功能以及藍(lán)牙功能。這三種無(wú)線網(wǎng)絡(luò)接口可分別用于實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程與近距離的手持智能設(shè)備與示波器之間的實(shí)時(shí)通訊。

其中4G模塊可通過(guò)移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)建立示波器、云平臺(tái)和手持智能設(shè)備之間的數(shù)據(jù)交互與語(yǔ)音對(duì)講交流。云平臺(tái)可以遠(yuǎn)程監(jiān)控示波器的運(yùn)行狀態(tài)并作為示波器與手持智能設(shè)備之間的交互媒介。通過(guò)云平臺(tái)授權(quán)，位于世界各地的遠(yuǎn)端手持設(shè)備可以實(shí)時(shí)觀測(cè)現(xiàn)場(chǎng)示波器的顯示界面并遠(yuǎn)程操作示波器，從而獲取有效的采集信息。此外，通過(guò)4G模塊，遠(yuǎn)端手持設(shè)備的持有人員可以和現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試人員通過(guò)智能設(shè)備的App進(jìn)行實(shí)時(shí)語(yǔ)音通話，實(shí)現(xiàn)更為高效便捷的技術(shù)交流，從而快而準(zhǔn)地解決現(xiàn)場(chǎng)問(wèn)題。

本示波器集成了WiFi模塊功能。該WiFi模塊一方面可以連接本地的無(wú)線路由，實(shí)現(xiàn)與云平臺(tái)和遠(yuǎn)程手持智能設(shè)備之間的數(shù)據(jù)交互，另一方面，當(dāng)本地不具備無(wú)線路由連接條件時(shí)，可與手持智能設(shè)備之間建立鏈接，組成局域網(wǎng)，在100 m距離范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)示波器與手持智能設(shè)備之間的數(shù)據(jù)交互。WiFi模塊的近距離應(yīng)用可以方便現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試人員與被測(cè)設(shè)備之間保持一個(gè)安全的距離，且不會(huì)花費(fèi)任何一個(gè)設(shè)備的數(shù)據(jù)流量。在同一個(gè)較空曠的環(huán)境下，測(cè)試人員可以通過(guò)手持智能設(shè)備以一定的距離監(jiān)控或調(diào)節(jié)示波器，當(dāng)需要長(zhǎng)時(shí)間觀測(cè)時(shí)，測(cè)試人員可以邊觀測(cè)邊處理其他工作，大大節(jié)省了測(cè)試監(jiān)控時(shí)間并提高了工作效率。

本示波器集成了藍(lán)牙模塊功能。該模塊主要用于實(shí)現(xiàn)更近距離（小于10 m）的手持智能設(shè)備與示波器之間的數(shù)據(jù)交互。當(dāng)被測(cè)設(shè)備具有較強(qiáng)的輻射或容易對(duì)人身安全產(chǎn)生威脅時(shí)，測(cè)試人員可以與被測(cè)設(shè)備保持一個(gè)相對(duì)安全的距離。持有手持智能設(shè)備的測(cè)試人員可在一個(gè)相對(duì)安全的位置對(duì)示波器的波形進(jìn)行監(jiān)控、存儲(chǔ)或?qū)κ静ㄆ鬟M(jìn)行操作。

1.2.10 人機(jī)交互與云平臺(tái)管理

人機(jī)交互主要涉及觸摸屏顯示界面、智能終端App以及云平臺(tái)管理三部分。觸摸屏顯示界面主要用于顯示各通道波形以及相關(guān)的菜單項(xiàng)，通道、功能的選擇及波形查看均可在觸摸顯示屏上進(jìn)行，極大地簡(jiǎn)化了傳統(tǒng)示波器諸多操作按鍵。

對(duì)于每一臺(tái)物聯(lián)網(wǎng)智能示波器，其本身都可以設(shè)定一個(gè)專有的ID號(hào)，通過(guò)該ID號(hào)，智能終端App以及云平臺(tái)可以對(duì)該設(shè)備進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控與實(shí)時(shí)操作，并實(shí)現(xiàn)云存儲(chǔ)。處于遠(yuǎn)端的智能終端持有者，打開(kāi)App后可以選擇指定的設(shè)備并打開(kāi)操控界面，進(jìn)入界面后可以通過(guò)網(wǎng)絡(luò)在智能終端實(shí)時(shí)觀察到現(xiàn)場(chǎng)的波形測(cè)試情況。智能終端持有者一方面可以觀察現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)時(shí)波形，另一方面還可以通過(guò)App和處于現(xiàn)場(chǎng)的測(cè)試人員進(jìn)行語(yǔ)音對(duì)講，進(jìn)行最為直接有效的技術(shù)交流。此外，智能終端設(shè)備的持有者可以在App上設(shè)定其App編號(hào)并同步到云平臺(tái)，處于現(xiàn)場(chǎng)的測(cè)試人員可以輸入（或者事先錄入）指定的App編號(hào)，實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)人員對(duì)指定遠(yuǎn)程技術(shù)人員的遠(yuǎn)程呼叫，遠(yuǎn)程技術(shù)人員持有的智能終端App會(huì)顯示被呼叫提示，從而建立遠(yuǎn)程波形傳送與實(shí)時(shí)語(yǔ)音對(duì)講系統(tǒng)。在進(jìn)行技術(shù)交流的過(guò)程中，智能終端持有者通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)人員的授權(quán)操作，可以在線對(duì)示波器進(jìn)行調(diào)節(jié)操作，以獲取最佳顯示波形并選擇波形存儲(chǔ)，將現(xiàn)場(chǎng)波形存儲(chǔ)到遠(yuǎn)程智能終端設(shè)備上。

諸多物聯(lián)網(wǎng)智能示波器可以在統(tǒng)一的云平臺(tái)上進(jìn)行管理、監(jiān)控，設(shè)置交互。辦公室的工作人員在PC機(jī)上打開(kāi)指定的云平臺(tái)網(wǎng)頁(yè)，進(jìn)入云平臺(tái)管理界面。所有登記的設(shè)備均可在平臺(tái)上進(jìn)行監(jiān)控管理并選擇一個(gè)或幾個(gè)設(shè)備進(jìn)行實(shí)時(shí)技術(shù)交流。此外，對(duì)于每臺(tái)示波器，云平臺(tái)可以選擇是否生成長(zhǎng)期數(shù)據(jù)報(bào)表，一旦被選擇，該臺(tái)示波器打開(kāi)后會(huì)自動(dòng)將波形數(shù)據(jù)傳送到云端，最終由云平臺(tái)生產(chǎn)數(shù)據(jù)報(bào)表用于記錄長(zhǎng)時(shí)間工作下的波形采集情況。

1.2.11 內(nèi)置鋰電池

內(nèi)置鋰電池主要實(shí)現(xiàn)以下兩方面的功能：

（1）當(dāng)示波器掉電時(shí)保存當(dāng)前狀態(tài)數(shù)據(jù)并備份到云平臺(tái)；

（2）保持示波器網(wǎng)絡(luò)功能正常，此時(shí)仍可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程對(duì)講。

示波器供電正常情況下，鋰電池處于被充電狀態(tài)直至充電完畢。

1.2.12 輔助調(diào)節(jié)

輔助調(diào)節(jié)旋鈕用于顯示波形的微調(diào)，以解決觸摸屏操作不方便的問(wèn)題，和觸摸屏相互配合，實(shí)現(xiàn)波形的高精度微調(diào)。endprint

1.3 核心硬件設(shè)計(jì)

圖2所示為物聯(lián)網(wǎng)智能示波器的核心硬件框圖。核心硬件主要包含物聯(lián)模組和核心處理模組兩部分。核心處理模組為常規(guī)示波器模組，包含了示波器核心處理器和采集模塊，主要完成示波器的常規(guī)功能。物聯(lián)模組為本智能示波器的物聯(lián)核心，其包含了一個(gè)高度集成化的4G核心板，集成了WiFi、藍(lán)牙、4G網(wǎng)絡(luò)、音頻、觸摸屏驅(qū)動(dòng)、以太網(wǎng)、USB等豐富接口，其SPI接口可以方便地進(jìn)行SPI轉(zhuǎn)CAN通訊的擴(kuò)展。該物聯(lián)模組以4G核心板為平臺(tái)，能夠以較小的體積實(shí)現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)智能示波器的豐富功能。

物聯(lián)模組和核心處理模組之間采用高速總線進(jìn)行通訊，兩者之間可以快速、穩(wěn)定地進(jìn)行數(shù)據(jù)交互。物聯(lián)模組是遠(yuǎn)程平臺(tái)、遠(yuǎn)程智能設(shè)備與核心處理模組之間的媒介，通過(guò)該模組的嵌入使得示波器變得更加智能與方便。

1.4 物聯(lián)系統(tǒng)分析

圖3所示為物聯(lián)網(wǎng)智能示波器的物聯(lián)系統(tǒng)框圖。分布在各現(xiàn)場(chǎng)的物聯(lián)網(wǎng)智能示波器1-N通過(guò)無(wú)線或有線網(wǎng)絡(luò)與云平臺(tái)互聯(lián)，云平臺(tái)將獲取的每臺(tái)設(shè)備的數(shù)據(jù)進(jìn)行歸納處理后與遠(yuǎn)程智能終端進(jìn)行數(shù)據(jù)交互。該系統(tǒng)架構(gòu)不局限于本文設(shè)計(jì)的物聯(lián)網(wǎng)智能示波器，對(duì)于所有的工業(yè)測(cè)量設(shè)備、儀器儀表都將是一個(gè)較為新穎的發(fā)展方向。物聯(lián)網(wǎng)智能示波器作為測(cè)量領(lǐng)域的智能硬件，其將云平臺(tái)大數(shù)據(jù)的處理能力與智能終端進(jìn)行有效結(jié)合，使得技術(shù)溝通更為便捷。

2 軟件流程

2.1 云平臺(tái)注冊(cè)流程

圖4所示為物聯(lián)網(wǎng)智能示波器的云平臺(tái)注冊(cè)流程。首先，通過(guò)云平臺(tái)注冊(cè)示波器的設(shè)備號(hào)，每臺(tái)設(shè)備的設(shè)備號(hào)唯一；其次，測(cè)試示波器與云平臺(tái)的連接情況，此處以心跳包的形式進(jìn)行檢測(cè)；再次，技術(shù)工程師被授權(quán)注冊(cè)登錄賬號(hào)；最后，技術(shù)工程師在其智能終端設(shè)備上安裝App并完成首次App登錄。

2.2 物聯(lián)網(wǎng)智能示波器與遠(yuǎn)程技術(shù)人員交互流程

圖5所示為物聯(lián)網(wǎng)智能示波器與遠(yuǎn)程技術(shù)人員交互流程。首先啟動(dòng)示波器，示波器啟動(dòng)后會(huì)自動(dòng)建立與云平臺(tái)的網(wǎng)絡(luò)連接。之后示波器會(huì)從云平臺(tái)自動(dòng)更新已注冊(cè)的工程師列表?，F(xiàn)場(chǎng)測(cè)試波形人員可以查詢到已注冊(cè)且在線的工程師列表，并可選擇在線工程師進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)呼叫。遠(yuǎn)程在線工程師接收到呼叫后選擇接通，便建立了兩者之間的交互。交互一旦建立成功，云平臺(tái)會(huì)獲取現(xiàn)場(chǎng)示波器的實(shí)時(shí)界面，并將其發(fā)送到遠(yuǎn)程工程師的手機(jī)或PC機(jī)上，同時(shí)兩端還可以進(jìn)行語(yǔ)音技術(shù)交流。

2.3 遠(yuǎn)程技術(shù)人員與現(xiàn)場(chǎng)物聯(lián)網(wǎng)智能示波器交互流程

圖6所示為遠(yuǎn)程技術(shù)人員與現(xiàn)場(chǎng)遠(yuǎn)程物聯(lián)網(wǎng)智能示波器交互流程。該流程包括被動(dòng)和主動(dòng)兩種方式。對(duì)于被動(dòng)方式，遠(yuǎn)程技術(shù)人員收到來(lái)自現(xiàn)場(chǎng)示波器的呼叫后會(huì)在手機(jī)或PC上得到振鈴提示。遠(yuǎn)程技術(shù)人員接通后便會(huì)與遠(yuǎn)程示波器建立連接，隨后示波器的實(shí)時(shí)波形便會(huì)被傳送到遠(yuǎn)程技術(shù)人員的手機(jī)或PC上。同時(shí)，語(yǔ)音通話機(jī)制也會(huì)建立，測(cè)試時(shí)便可以同時(shí)進(jìn)行語(yǔ)音技術(shù)交流。對(duì)于主動(dòng)方式，遠(yuǎn)程技術(shù)人員可以通過(guò)手機(jī)或PC等智能終端主動(dòng)呼叫現(xiàn)場(chǎng)的示波器。遠(yuǎn)程技術(shù)人員可以通過(guò)智能終端查詢?cè)诰€示波器情況，隨后選擇相應(yīng)的在線示波器進(jìn)行呼叫請(qǐng)求。此時(shí)，現(xiàn)場(chǎng)的物聯(lián)網(wǎng)示波器會(huì)振鈴提示，當(dāng)其接通后便可以進(jìn)行實(shí)時(shí)的示波器界面?zhèn)魉团c語(yǔ)音技術(shù)交流。

3 結(jié) 語(yǔ)

本文設(shè)計(jì)了一種物聯(lián)網(wǎng)智能示波器，其集成的物聯(lián)模組能夠極大改善測(cè)量設(shè)備與人之間的交互。豐富的物聯(lián)網(wǎng)接口與觸摸屏的設(shè)計(jì)改變了人們對(duì)傳統(tǒng)示波器的認(rèn)識(shí)。云平臺(tái)與大數(shù)據(jù)處理的快速發(fā)展為該智能示波器和持有智能終端的人員提供了強(qiáng)大的數(shù)據(jù)媒介。該智能示波器的設(shè)計(jì)思路可以推廣到工業(yè)測(cè)量、建筑測(cè)繪等諸多領(lǐng)域，為測(cè)量設(shè)備物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展壯大提供技術(shù)參考。

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