[科普中国]-数据采集器

手持数据采集器，又称盘点机、掌上电脑。它是将条码扫描装置，RFID技术与数据终端一体化，带有电池可离线操作的终端电脑设备。具备实时采集、自动存储、即时显示、即时反馈、自动处理、自动传输功能。为现场数据的真实性、有效性、实时性、可用性提供了保证。其具有一体性、机动性、体积小、重量轻、高性能，并适于手持等特点。

名词解释通常有两种解释：

工业数据采集器

数据采集器或称盘点机器、掌上电脑，其具有一体性、机动性、体积小、重量轻、高性能，并且适于手持等特点。市场上也有一种数据采集器诸如HK9920,HK9900,C5000W，这款数据采集器主要是采集条码或者rfid信息的，由于自身具有操作系统，数据采集器自身处理数据，同时还具有WIFI、GPRS、蓝牙等移动数据传输功能，可以很方便的移动或者室外作业。

网络数据采集软件

用来批量采集网页，论坛等的内容，直接保存到数据或发布到网络的一种信息化工具。可以根据用户设定的规则自动采集原网页，获取格式网页中需要的内容，现 在发展成也可以对数据进行处理的工具（系统）。

如SQL Server 2008性能数据采集器可以让我们创建一个中心数据库来存储性能数据；它包含三个内置数据收集组来收集和存储数据；为了帮助我们识别和排除SQL Server性能相关的问题，我们可以使用其内置的三个报表来查看收集存储的数据。

配置数据采集器它具有中央处理器（CPU），只读存储器（ROM）、可读写存储器（RAM）、键盘、屏幕显示器、与计算机接口。

条码扫描器，电源等配置，手持终端可通过通讯座与计算机相连用于接收或上传数据，手持终端的运行程序是由计算机编制后下载到手持终端中，可按使用要求完成相应的功能。1

分类即批处理数据采集器、无线数据采集器或称RF枪。

批处理数据采集器

离线式工作，数据批量采集器后，通过USB线或串口数据线跟计算机进行通信。

数据采集器内装有一个嵌入式操作系统（各个生产厂家独立研制开发，互不兼容），应用程序需要在操作系统上独立开发。

采集器带独立内置内存、显示屏及电源。

目 前这种数据采集器已经用的很少，主要是缺乏数据处理能力，和移动工作的能力（只能通过USB和电脑有线连接）。

工业数据采集器

数据采集器通过无线网络（WIFI,GPRS或Bluetooth）时时连接到本地应用软件数据库，数据进行时时更新。

数据采集器内装有一个WINCE、windows mobile或andrios操作系统，内置无线通讯模块（WIFI,GPRS或Bluetooth）。工业数据采集器采用高性能激光扫描引擎、高速CPU处理器，具备防水、防摔及抗压等能力。

采集器带独立内置内存、显示屏及电源。

RFID数据采集器

工业级RFID数据采集器具有耐用设计和优异性能，增配的RFID 读取器引擎，可实现更快的读取速度和更大的吞吐量。

新的突破性的方位向迟钝性天线让它成为极其灵活多用的设备，在零售商店、医疗机构和办公室等各种面向客户的环境中都能应付自如。

常见问题1、采集器是什么?

一种具有现场实时数据采集、处理功能的自动化设备。具备实时采集、自动存储、即时显示、即时反馈、自动处理、自动传输功能。为现场数据的真实性、有效性、实时性、可用性提供了保证。

2、采集器的种类?

IC卡数据采集器、条码数据采集器、IC卡条码数据采集器。

3、为什么要使用采集器?

许多企业在数据记载的各环节工作中，几乎全靠手工完成，费时费力，易出差错。

例如：在仓库作业管理过程中，进货、退货、出货、盘点等日常活动全由手工完成，由于填写琐碎而复杂的表格及数据重复填写，增加了工作量，所以工作容易出错，效率低下。

面对这种情况，许多企业都要求引进一套计算机管理系统，但引进了计算机系统之后，才发现只解决了问题的一半，因为有了计算机软件的支持，只可以解决有条件放置计算机的工作场合，而无条件放置计算机的工作环节中的手工抄写状况仍不能解决。

即使计算机解决了部分手工抄写状况，但不能改变大量的打印表格的数据在下一个计算机作业点重新输入时而引发的瓶颈现象 如果通过用PT923或LK934 采集器设备，再配置一套行之有效的作业流程，及时准确的掌握每单中每个商品的情况。用PT923或LK934对物品进行条码扫描登记。还可以对物品查询修改。

同时，物品信息通过MODEM直接上传计算中心。采用采集器设备后数据记载的各环节实现了数据的自动登录，避免了数据的从新录入问题。

4、怎样才能用好采集器?

（1）避免剧烈摔碰、挤压、远离强磁场；

（2）注意防潮、防湿；

（3）通讯口避免杂物进入；

（4）电池电力不足时，手持机将会提示，应及时充电；

（5）当用户程序不能正常运行时，应重新设置系统程序及应用程序；

（6）不要擅自拆卸本机，若出现故障应与厂方联系。

5、应该使用哪种采集器?

根据需要选择不同的设备，在收费抄表等不涉及条码的环境下使用LK932，方便、轻巧价格低廉。在仓库管理等涉及条码的情况下使用LK923，其一体化程度高，使用方便。如果同时涉及IC卡和条码则使用LK934比较方便。这三款产品均同时随机提供可视化编程环境。

6、采集器的使用?

采集器拿到之后经过二次开发，编制符合本部门需要的程序，并对使用人员培训才能更好的使用。

7、采集器的开发平台?

LK系列采用类似VB或DELPHI的可视化编程平台，简便易学，不需要编程高手专人维护。

8、采集器数据的格式?

内部存储格式和发送的数据格式均为Foxbase2.5的DBF格式，可以使用Foxbase2.5 for dos 或 foxbase2.5 for windows直接对文件操作

9、采集器和计算机的数据传输方法?

采用X-MODEM协议，串口，缺省9600波特率。

10、采集器不能读取条码?

有几种可能的原因：

1）没有打开识读这种条码的功能。

2）条码不符合规范，例如缺少必须的空白区，条和空的对比度过低，条和空的宽窄比例不合适。

3）阳光直射，感光器件进入饱和区。

4）条码表面覆盖有透明材料，虽然眼睛可以看到条码，但是采集器识读条件严格，不能识读。

5）硬件故障，和你的经销商联系进行维修。

11、如何正确充电?

由于采集器的保护功能，如果用光了电，采集器将不能充电。当采集器发出缺电警告时即时充电。

12、如果采集器不能充电了如何处理?

尽量避免这种情况。如果发生了请取出电池，使用充电器充电。电池是镍氢电池1.25v、1000MAH.如果，还是不行，只有更换电池。更换前和经销商联系，确认电池的具体型号，避免不必要的损坏。

13、编程时，屏幕变量发生了变化，而屏幕显示却没有变化?

一般是没有使用"刷新屏幕"语句。变化了的屏幕需要"刷新屏幕"显示才能发生变化。

14、编程时，总是提示字段名称不符?

数据库字段类型、长度和与之对应的变量类型、长度应该完全一致。

15、编程时，汉字不能显示?

由于内置汉字字库是16点阵字库，所以字体高度应该为16.

选购首先，我们要了解什么是便携式数据采集器。

根据数据采集器的使用用途不同，大体上可分为两类：在线式数据采集器和便携式数据采集器。

在线式数据采集器

在线式数据采集器又可分为台式和连线式，它们大部分直接由交流电源供电，一般是非独立使用的，在采集器与计算机之间由电缆联接传输数据，不能脱机使用。

这种扫描器向计算机传输数据的方式一般有两种：一种是键盘仿真；另一种是通过通讯口向计算机传输数据。对于前者无需单独供电，其动力由计算机内部引出；后者则需单独供电。

因此，在线式数据采集器必须安装在固定的位置，并且需把条码符号拿到扫描器前阅读。目 前，一些物流企业在出入库管理中已开始使用。由于在线式数据采集器在使用范围和用途上造成了一些限制，使其不能应用在需要脱机使用的场合，如库存盘点、大件物品的扫描等。为了弥补在线式数据采集器的不足之处，便携式数据采集器应运而生。

便携式数据采集器便携式数据采集器是为适应一些现场数据采集和扫描笨重物体的条码符号而设计的，适合于脱机使用的场合。识读时，与在线式数据采集器相反，它是将扫描器带到条码符号前扫描，因此，又称之为手持终端机、盘点机。

它由电池供电，与计算机之间的通讯并不和扫描同时进行，它有自己的内部储存器，可以存一定量的数据，并可在适当的时候将这些数据传输给计算机。几乎所有的便携式数据采集器都有一定的编程能力，再配上应用程序便可成为功能很强的专用设备，从而可以满足不同场合的应用需要。

越来越多的物流企业将目光投向便携式数据采集器，国内已经有一些物流企业将便携式数据采集器用于仓库管理、运输管理以及物品的实施跟踪。

适用范围

用户根据自身的不同情况，应当选择不同的便携式数据采集器。

如果用户在比较大型的、立体式仓库应用便携式数据采集器，由于有些物品的存放位置较高，离操作人员较远，我们就应当选择扫描景深大，读取距离远且首读率较高的采集器。

而对于中小型仓库的使用者，在此方面的要求并不是很高，可以选择一些功能齐备、便于操作的采集器。

对于用户选购便携式数据采集器来说，选择时最重要的一点是“够用”，即购买适用于本身需要的，而不要盲目购买价格贵、功能很强的采集系统。

译码范围

译码范围是选择便携式数据采集器的一个重要指标。

每一个用户都有自己的条码码制范围，大多数便携式数据采集器都可以识别EAN码、UPC码等几种甚至十几种不同的码制，但存在着很大差别。

在物流企业应用中，还要考虑EAN128 码、三九码、库德巴码等。因此，用户在购买时要充分考虑到自己实际应用中的编码范围，来选取合适的采集器。

接口要求

采集器的接口能力是评价其功能的又一个重要指标，也是选择采集器时重点考虑的内容。

用户在购买时要首先明确自己原系统的操作环境、接口方式等情况，再选择适应该操作环境和接口方式的便携式数据采集器。

对首读率的要求

首读率是数据采集器的一个综合性指标，它与条码符号的印刷质量、译码器的设计和扫描器的性能均有一定关系。

首读率越高，越节省工作时间，但相应的，其价格也必然高出其它便携式数据采集器。在物品的库存（盘点）过程中，可以通过人工来控制条码符号用便携式数据采集器重复扫描。

因此，对首读率的要求并不严格，它只是工作效率的量度而已。但在自动分捡系统中，对首读率的要求就很高。

当然，便携式数据采集器的首读率越高，必然导致它的误码率提高，所以用户在选择采集器时要根据自己的实际情况和经济能力来购买符合系统需求的采集器，在首读率和误码率两者间进行平衡。

价格

选择便携式数据采集器时，其价格也是应关心的一个问题。

便携式数据采集器由于其配置不同、功能不同，价格也会产生很大差异。

因此在购买采集器时要注意产品的性能价格比，以满足应用系统要求且价格较低者为选购对象，真正做到“物美价廉”。

市场应用随着条码技术的普遍推广，中国商场现代化发展迅速，商业管理电子化的水平得到极大提高，便携式数据采集器的市场已经形成，并有较大需求。

但国内物流企业的库存（盘点）电子化仍处在一个较低水平，同国外商业管理水平存在较大差距。

实际上，数据采集系统的应用不仅可节省时间、减少工作量、降低管理费用、有效改善库存结构，而且在物流企业建立数据采集系统，使用便携式数据采集器也是十分可行性的。2

实行难度小

物流企业只需在原有的MIS系统基础上购买便携式数据采集系统即可，而不需大动干戈。

随着科学技术的发展，便携式数据采集器的功能日益完善，一般系统均附带应用软件以便于使用者可和原系统连接，不会使企业的作业和原系统的运行产生漏洞。

可以说，便携式数据采集器的使用是对原系统在库存（盘点）方面的有益补充。

设备安装方便、操作简单、适用性强

既不需增加场地，又不受时间、空间的限制，灵巧实用，便于实现库存（盘点）和物品跟踪管理的时实化。

设备投资不高，但取得效果显著

例如，提高工作效率，节省工作时间，减少人工工作量，降低各种管理费用，及时改善库存结构等。

最重要的是使用便携式数据采集器可以缩短盘点周期和每次盘点所用时间，真正实现不停业盘点，将现场管理的失误减少至最低水平。

管理、技术的发展比较成熟

目 前，国内、外有不少可以借鉴的成功实例。

市面上的各类便携式数据采集系统的应用软件实用性强，易操作，稳定性好，有效的提高了盘点数据的准确性、数据通信的可靠性，解决了人工盘点速度慢、易出错的弊端。

购买、维护方便

国外一些专业公司纷纷踏足国内商业领域、物流领域的高新技术市场，如Symbol公司、unitech公司和CASIO公司等，形成了竞争比较激烈的买方市场。

这无疑为物流企业提供了诸多方便：购买方便、维护方便、升级方便、享受售后服务方便等。

不断向小型化、智能化、多功能化发展

企业购买设备后，操作人员可以很快掌握使用，无需专门培养或聘请此方面的专业人士。

随着条码技术的推广，通用商品采用条码的比例逐年递增，物流条码的应用也越来越广泛，这一切为物流企业提供了充足的数据源以确保便携式数据采集系统的顺利使用。

目 前国内市场上的便携式数据采集器有几十种，性能、规格个异，价格不等，使使用者感到迷惑，不知究竟买那一款为好。

比如，同样采用16位CPU的便携式数据采集器，如果性能、码制兼容性相当，内存、显示、扫描器等配置相仿，在技术支持和服务相差不大的时候，那么对大多数用户来说有几千元就可购买的价格为什么还要花上万元呢。

入门级数据采集器要求

影响数据采集器设计的因素有很多，包括电力线类型(单相或多相)和公用系统(住宅或工业)的功能要求。不过，一般情况下，数据采集器的常见类别分为三种：入门级、中级和高级。本文将分别概述这三种数据采集器，并讨论为数据采集器选择微控制器时需要考虑的数据处理和系统资源要求。

入门级数据采集器

入门级数据采集器，顾名思义，能满足相对基本的系统要求。通常支持单相电力线(常与住宅电表一起使用)，用来采集自动抄表系统(AMR)的数据，或新式带数字输出的智能电表数据。采集的数据通常存储在采集器系统的闪存里(内置或外置于微控制器本身)，集中数据通过选定的通信接口在预定时间传输至上游网络。

入门级数据采集器通常在向上游网络传递信息之前会执行一定量的初步数据处理。例如，通过使用少量的数据采样并搭配时间记录，数据采集器可以报告某一特定时间内的电力使用情况，从短短几分钟到一个星期或一个月不等；也可以根据不同时间间隔和筛选方式对数据进行分类、存储。这样有助于电力公司详尽地分析电力使用趋势，数据粒度细化至单个用户，并可进行动态调整，实现更合理的电力输配。经配置后，数据采集器也可监测电子式电表的下游运行情况。如果电表参数发生变化，报告间隔超过公差、或检测到故障或异常数据，那么数据采集器会实现软件智能化，及时报警，并向维护团队提供远程修复所需的信息。

各地智能电网的传输方式可能有所不同，因此，应地方规范要求，可能需要扩展基本功能集。根据数据采集器的部署位置，可以使用RS-485、通用分组无线业务(GPRS)或电力线通信(PLC)进行数据传输，也可用红外线或RS–485进行外部控制。许多开发商并不针对每个地区或市场进行定制设计，而是采取了“一刀切”的做法，构建系统支持可能使用的所有传输方式(但不是所有传输方式都同时使用)。此做法可能在制造时带来规模经济效益，但同时可能对微控制器提出更多要求。

如何配置微控制器用于入门级数据采集器，该设计的一般功能要求。假定该设备从多个UART端口采集数据，并支持多种基本功能，包括输入采集、数据存储、通信和维护，设计中应包括用于提供时间戳数据的实时时钟(RTC)、进行实时供电质量检查的可选模数转换器(ADC)，以及与外部存储器或外部设备通信(如无线传输射频模块)一起使用的可选SPI接口。

设备升级较之入门级数据采集器，中级和高级数据采集器都具有更广泛的功能。高级与中级的区别通常在于CPU速度。也就是说，高级数据采集器一般需要更快的CPU速度，而这对微控制器配置至关重要。

高级数据采集器典型用于更复杂的住宅设置和三相工业应用中。计算需求越高，CPU性能要求也越高。200MHz以上主频通常是最佳选择。高级数据采集器还具备更先进的通信和控制功能，如以太网和Wi-Fi，用于交互式显示的LCD接口，以及供本地数据下载的USB主机。这些新增功能需要更多闪存与系统内存，且需要实时操作系统(RTOS)。

相对于整个系统，数据采集器可能是微不足道的小组件，却执行了提高电网智能化的重要任务。数据采集器除了可从电子式电表池采集数据外，也可以配置用于多种实用操作：检查输电质量、监测电力使用数据、提供事件数据记录以及报告系统故障。不论是入门级、中级还是高级数据采集器，选择合适的32位微控制器可简化开发步骤，设计出经济高效的解决方案。选择微控制器时，工程师应考虑片上资源，也应考虑其它设计因素，如设备可靠性(温度和湿度范围、数据保持能力、电流快速瞬变可靠性、防静电等)、系统级组件集成、区分功能(如数据加密)，当然还有价格因素。

本词条内容贡献者为:

石季英 - 副教授 - 天津大学