測量設備的制作方法
【專利摘要】公開了一種測量設備和用于所述測量設備的通信方法。所述測量設備適于與采用雙向通信協(xié)議的監(jiān)測設備進行通信。所述測量設備適于以單向通信模式來操作使得其發(fā)射消息，而不考慮被發(fā)射到所述測量設備的響應消息。
【專利說明】測量設備

【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種測量設備，并且更具體地涉及一種用于與監(jiān)測單元進行通信的測量設備。

【背景技術】
[0002]感測和測量設備(例如，血糖儀、心率監(jiān)測器、脈搏血氧儀、計步器等)被廣泛用于醫(yī)療保健和患者監(jiān)測。為了使監(jiān)測對于患者不唐突并且最大化患者移動性，測量設備日益成為小型嵌入式的、電池供電的、甚至體佩的設備。也已知它們采用無線通信以連接到中央聚合器或監(jiān)測單元(例如，PC、筆記本電腦、蜂窩電話、網(wǎng)關、集線器等)。
[0003]對測量設備的功率消耗的減少已經(jīng)成為重要的考慮，并且這主要是由于小型因素限制電池容量。
[0004]為了減少無線通信任務的功率消耗，各種各樣的低功耗短距離無線電技術和標準是可用的(例如，IEEE 802.15.4、低功耗藍牙、ANT+、WiFi等)。所有這些技術的共同原理是要應用占空比，即，以最小化無線電的所有不必要的活動。對于媒體訪問控制(MAC)層協(xié)議而言，這實質(zhì)上轉(zhuǎn)化成這樣的目標:僅當存在要發(fā)射的數(shù)據(jù)時打開發(fā)射器并且僅當存在要接收的數(shù)據(jù)時開啟接收器，即，以減少空閑監(jiān)聽。尤其地，當通常先驗不知道何時要接收數(shù)據(jù)時，對空閑監(jiān)聽的減少是具有挑戰(zhàn)性的。各種不同的MAC級別協(xié)議存在，其被設計有不同的策略以允許具有短的空閑監(jiān)聽周期的高效的媒體訪問。
[0005]在健康和保健監(jiān)測的領域中尤其適用的通信協(xié)議標準是全球的IS0/IEEE 11073個人健康設備(PHD)通信族的標準。在該族的標準內(nèi)，IS0/IEEE 11073-20601定義了通用雙向消息交換協(xié)議，該通用雙向消息交換協(xié)議定義了在測量設備與監(jiān)測單元之間通過在兩個方向上(即，從測量設備到監(jiān)測單元，并且從監(jiān)測單元到測量設備)對消息的發(fā)射的通信。
[0006]雙向消息傳遞/通信協(xié)議通常包括從監(jiān)測單元發(fā)送到測量設備的以下兩種種類的消息:
[0007](i)從監(jiān)測單元到測量設備的發(fā)送數(shù)據(jù)的請求；
[0008](ii)從監(jiān)測單元到測量設備的(例如，對由監(jiān)測單元成功接收數(shù)據(jù)的確認的)響應。
[0009]這樣的請求和響應引起空閑監(jiān)聽時間的增加，因為它們要求測量設備激活其接收器來監(jiān)聽對來自監(jiān)測單元的請求和響應的接收。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0010]根據(jù)本發(fā)明的方面，提供了一種根據(jù)獨立權利要求所述的測量設備。
[0011]根據(jù)本發(fā)明的實施例的測量設備可以以單向消息傳遞模式來操作使得其僅發(fā)射消息，而不考慮可以被發(fā)射到其的任何響應消息。
[0012]本發(fā)明的實施例因此實現(xiàn)了測量設備的功率消耗的減少，同時保持與采用雙向通信協(xié)議(例如，ISO/IEEE 11073-20601)的監(jiān)測單元的互操作性。
[0013]所述測量設備可以例如為血糖儀、心率監(jiān)測器、脈搏血氧儀、計步器等，并且例如可以為采用無線通信方法以連接到諸如PC、筆記本電腦、蜂窩電話、網(wǎng)關、集線器等的監(jiān)測單元的電池供電的體佩設備。
[0014]在本發(fā)明的實施例中，功率消耗通過消除監(jiān)測單元將數(shù)據(jù)發(fā)送回測量設備的需要和/或通過消除測量設備使用接收器來監(jiān)聽對來自監(jiān)測單元的請求和響應的接收的需要得以減少。根據(jù)本發(fā)明的測量設備可以因此以單向(即，“只發(fā)射”)通信模式被操作，同時保持與采用雙向通信模式的監(jiān)測單元的互操作性。這樣的單向(只發(fā)射)通信模式使得能夠關掉測量設備中的無線電接收器(或者甚至去除對測量設備中的無線電接收器的需要)，由此減少功率消耗。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0015]現(xiàn)將參考附圖詳細地描述本發(fā)明的范例，在附圖中:
[0016]圖1是根據(jù)本發(fā)明的實施例的測量系統(tǒng)的圖；
[0017]圖2是由圖1的實施例采用的通信方法的流程圖。

【具體實施方式】
[0018]圖1示出根據(jù)本發(fā)明的實施例的測量系統(tǒng)10。測量系統(tǒng)包括測量設備12和監(jiān)測單元14，測量設備12和監(jiān)測單元14兩者分別包括無線電收發(fā)器16和18。無線電收發(fā)器16和18適于經(jīng)由無線通信鏈路15發(fā)送和接收消息(即，通信)。
[0019]監(jiān)測單元14采用IS0/IEEE 11073-20601雙向通信協(xié)議以用于通信。無線RF傳輸假設是類型3的，如IS0/IEEE 11073-20601內(nèi)定義的。此外，假設測量設備12和監(jiān)測單元14在傳輸級別上被配對并且做好應用層消息傳遞的準備。
[0020]由監(jiān)測單元14采用的雙向消息傳遞協(xié)議包括從監(jiān)測單元發(fā)送到測量設備的以下種類的消息:
[0021]種類A:發(fā)送測量數(shù)據(jù)的請求；
[0022]種類B:發(fā)送測量數(shù)據(jù)上下文信息的請求；
[0023]種類C:改變協(xié)議狀態(tài)的請求；
[0024]種類D:改變設備屬性(例如，對時間的控制、對特定動作的激活等)的請求；
[0025]種類E:對成功接收由測量設備12發(fā)送的測量數(shù)據(jù)的確認的響應；
[0026]種類F:對成功接收由測量設備12發(fā)送的上下文信息的確認的響應；以及
[0027]種類G:對測量設備12改變協(xié)議狀態(tài)的請求的響應。
[0028]以上協(xié)議成分是增加空閑監(jiān)聽時間的潛在源，因為它們要求測量單元14激活其接收器以監(jiān)聽對消息的接收。
[0029]在以上列表中，術語上下文信息意指由監(jiān)測單元14需要以正確地解讀由測量設備12發(fā)送的原始測量數(shù)據(jù)的信息。這樣的上下文信息的一個范例是測量的單位。通常，上下文信息相當固定并且比生理參數(shù)的測量數(shù)據(jù)變化緩慢得多。例如，心率傳感器通常在連接的持續(xù)時間期間以每分鐘跳動次數(shù)(bpm)為單位發(fā)送心率值。上下文信息在連接的開始時從測量設備12被傳達到監(jiān)測單元14 一次并且因此發(fā)射功率消耗被減少，因為上下文信息不需要隨著每次測量被發(fā)射。
[0030]通常出于若干原因定義如以上描述的那些用于從監(jiān)測單元通信回到測量設備的雙向通信協(xié)議的元素。應用層確認被用來提高整體通信鏈路的可靠性。對測量設備的屬性的控制能夠例如被用來通過開始或停止測量報告過程來控制通信鏈路的數(shù)據(jù)流。請求測量設備的配置信息的可能性出于監(jiān)管原因能夠是重要的。協(xié)議狀態(tài)信息的雙向交換可以被用于保持通信鏈路的兩側(cè)上的協(xié)議狀態(tài)機同步并且檢測它們是否變得不同步，因此增加了從這樣的情況中恢復的機會。
[0031]然而，發(fā)明人已經(jīng)認識到從監(jiān)測單元14發(fā)送到測量設備12的協(xié)議消息由于對用于接收協(xié)議消息的測量設備12的接收器的激活以及在空閑監(jiān)聽期間(因為測量設備12不知道監(jiān)測單元14在哪個時間點發(fā)起對消息的發(fā)射)能夠產(chǎn)生不必要的功率消耗。
[0032]發(fā)明人已經(jīng)提出在測量設備12處采用單向消息傳遞協(xié)議從而減少功率消耗。
[0033]應指出，然而，在大量家庭健康和保健設備的可互操作的系統(tǒng)中，為單個設備的特定需要定制的專用消息傳遞協(xié)議的設計可能是不實際的。例如，監(jiān)測單元通常需要與大量不同的設備一起操作并且常常由不同的制造商制造。發(fā)明人因此也已經(jīng)認識到存在適應與采用諸如ISO/IEEE 11073PHD的傳統(tǒng)雙向通信標準的監(jiān)測單元的通信的需要。
[0034]因此，在圖1的實施例中，測量設備12的收發(fā)器16以單向通信模式(即，“只發(fā)射”模式)來操作使得其發(fā)射消息，而不考慮可以從監(jiān)測單元14的收發(fā)器18被發(fā)射到測量設備12的任何響應消息。以這種方式，測量設備12可以避開對由測量單元14采用的雙向協(xié)議的強制的和任選的協(xié)議元素的接收和/或通信。
[0035]通過舉例的方式，現(xiàn)將參考圖2的流程圖20描述測量設備12與監(jiān)測單元14之間的通信會話。
[0036]首先，在步驟22中，測量設備12從任選的協(xié)議元素中選擇不需要消息從監(jiān)測單元14到測量設備12的反饋的那些。
[0037]接下來，測量設備12自發(fā)地建立與監(jiān)測單元14的連接(步驟24)。這里，測量設備12適機地使用之前未使用過的“配置標識符”(經(jīng)由無線通信鏈路15)將“關聯(lián)請求”消息發(fā)送到監(jiān)測單元14?；诖?，合理的假設是，監(jiān)測單元14將不會識別測量設備12的配置并且其將回復“關聯(lián)響應”消息，所述“關聯(lián)響應”消息包括協(xié)議數(shù)據(jù)單元中指示對“關聯(lián)請求”的接受的字段和指示測量設備配置對于檢測單元是未知的另一字段。然而，測量設備12適于不監(jiān)聽“關聯(lián)響應”消息，因此避免了對來自監(jiān)測單元14的響應的接收。此外，測量設備12可以在“關聯(lián)請求”消息中指示不能夠從監(jiān)測單元14接收“測量數(shù)據(jù)請求”消息。這能夠通過在“關聯(lián)請求”消息中設置特定字段來實現(xiàn)。
[0038]接下來，在步驟26中，測量設備12將所有配置信息和/或上下文信息以及與對測量數(shù)據(jù)的解讀相關的所有其他信息(經(jīng)由無線通信鏈路15)發(fā)射到監(jiān)測單元14 (步驟26)。這消除了監(jiān)測單元14請求該數(shù)據(jù)的需要。
[0039]更詳細地，測量設備12適機地經(jīng)由無線通信鏈路15將“配置報告”消息發(fā)送到監(jiān)測單元14。由測量設備12發(fā)送的該配置報告消息包含由監(jiān)測單元14需要以用于稍后的對原始測量數(shù)據(jù)的接收的所有配置信息和上下文信息。假設監(jiān)測設備12和測量單元14是可互操作的，假設監(jiān)測單元14將回復“配置報告響應”消息，所述“配置報告響應”消息包括指示協(xié)議數(shù)據(jù)單元中對配置的接受的字段。然而，測量設備12適于不監(jiān)聽“配置報告響應”消息。
[0040]測量設備12還可以發(fā)射包含所有其設備屬性的未確認的“事件報告”，所述設備屬性包括認證和監(jiān)管信息以及不支持時間設置功能的信息。這消除了監(jiān)測單元14稍后請求這樣的數(shù)據(jù)以及發(fā)送時間設置命令的需要。通過將“事件報告”標記為未確認的，監(jiān)測單元14不將對成功接收的確認發(fā)送回。因此，避免了在測量設備12處對響應消息的接收。
[0041]在步驟28中，測量設備12應用適機消息傳遞策略。換言之，對于在監(jiān)測單元14處激發(fā)響應的消息而言，由測量設備12預計默認響應，而不實際監(jiān)聽和接收來自監(jiān)測單元的這樣的響應。換言之，測量設備12基于其發(fā)射到監(jiān)測單元14的信息來確定來自監(jiān)測單元14的潛在響應。由測量設備12發(fā)射的一個或多個后續(xù)消息之后是基于所假設的響應(即，所確定的潛在響應)的。以這種方式，測量設備適于以單向通信模式來操作使得其發(fā)射消息，而不考慮從監(jiān)測單元14發(fā)射到測量設備12的實際響應消息。
[0042]在步驟28中對(潛在的多個)信息消息的發(fā)射后，可能需要發(fā)射具有更新的配置和/或上下文信息的消息。因此，這在步驟29中被核查，并且如果需要發(fā)射更新的配置和/或上下文信息，則方法返回到步驟26。
[0043]在已經(jīng)消逝預定量的時間后，在步驟29處確定要被終止的通信鏈路。因此，測量設備12之后通過發(fā)送“關聯(lián)終止”消息來終止與監(jiān)測單元14的通信鏈路(步驟30)。這解決了測量設備12與監(jiān)測單元14的狀態(tài)機已經(jīng)變得不同步的可能性。也應指出，終止通信的步驟消除了測量設備12監(jiān)聽可以由監(jiān)測單元14發(fā)送的潛在的“關聯(lián)釋放”消息或“關聯(lián)終止”消息的需要。
[0044]如果需要與監(jiān)測單元14的進一步的通信，則測量設備12隨后重新發(fā)起與監(jiān)測單元14的通信連接(步驟24)從而重置通信鏈路。能夠重復步驟24、26、28和30以繼續(xù)測量發(fā)射。
[0045]如果在步驟30中終止連接后不需要與監(jiān)測單元14的進一步的通信，則結(jié)束通信會話(步驟32)。
[0046]應理解，以上描述的實施例避免了從監(jiān)測單元14發(fā)送的協(xié)議消息并且也廢除了監(jiān)聽從監(jiān)測單元14發(fā)送的潛在協(xié)議消息的需要。
[0047]因此，本發(fā)明在協(xié)議級別上實現(xiàn)了單向只發(fā)射模式。因為測量設備12適于不接收或不監(jiān)聽來自監(jiān)測單元14的任何消息，所以能夠?qū)崿F(xiàn)空閑監(jiān)聽時間和/或活動監(jiān)聽時間的顯著減少。這轉(zhuǎn)而能夠顯著減少測量設備12的功率消耗，同時仍使得測量設備12能夠與利用雙向協(xié)議的監(jiān)測單元14互操作。
[0048]在協(xié)議消息的發(fā)射之間，測量設備12的發(fā)射器單元能夠進入睡眠模式以用于進一步功率消耗減少。本發(fā)明的實施例可以適于具有嚴格的功率限制并且在由雙向通信協(xié)議管控的環(huán)境中操作的射頻(RF)使能的感測設備。
[0049]通過研究附圖、說明書和權利要求書，本領域的技術人員在實踐所主張的本發(fā)明時能夠理解和實現(xiàn)所公開的實施例的其他變型。在權利要求中，詞語“包括”不排除其他元件或步驟，并且，量詞“一”或“一個”并不排除多個。單個處理器或其他單元可以實現(xiàn)權利要求書中記載的若干項目的功能。在互不相同的從屬權利要求中記載了特定措施并不指示不能有利地使用這些措施的組合。計算機程序可以存儲/分布在與其他硬件一起提供或作為其他硬件的部分提供的諸如光學存儲介質(zhì)或固態(tài)介質(zhì)的適當?shù)慕橘|(zhì)上，但是計算機程序也可以以其他的形式分布，例如經(jīng)由因特網(wǎng)或其他有線或無線的遠程通信系統(tǒng)。權利要求中的任何附圖標記不得被解釋為對范圍的限制。
【權利要求】
1.一種測量設備，適于與采用雙向通信協(xié)議的監(jiān)測設備進行通信， 其中，所述測量設備適于以單向通信模式來操作，使得其發(fā)射消息而不考慮被發(fā)射到所述測量設備的響應消息。
2.如權利要求1所述的測量設備，還適于基于其發(fā)射的消息中的一個或多個來確定來自監(jiān)測單元的潛在響應，并且基于所確定的潛在響應來發(fā)射一個或多個后續(xù)消息。
3.如權利要求1所述的測量設備，還適于在已經(jīng)消逝預定的時間段后終止并且之后重新建立通信，從而重置與所述監(jiān)測設備的通信鏈路。
4.如權利要求3所述的測量設備，還適于在重新建立通信之前修改所述測量設備的標識參數(shù)。
5.如權利要求1所述的測量設備，其中，所述測量設備是適于采用無線通信方法以發(fā)射消息的便攜式電子設備。
6.如權利要求1所述的測量設備，其中，所述測量設備適于測量生理參數(shù)，并且其中，發(fā)射的消息包括與所測量的生理參數(shù)相關的信息。
7.一種測量系統(tǒng)，包括:據(jù)前述任一項權利要求所述的測量設備；以及采用雙向通信協(xié)議的監(jiān)測設備。
8.一種用于測量設備與采用雙向通信協(xié)議的監(jiān)測設備進行通信的通信方法，所述方法包括: 從所述測量設備發(fā)射消息，而不考慮被發(fā)射到所述測量設備的響應消息，從而以單向通信模式來操作所述測量設備。
9.如權利要求8所述的通信方法，其中，發(fā)射消息的所述步驟包括: 基于從所述測量設備發(fā)射的一個或多個消息來確定來自所述監(jiān)測單元的潛在響應；并且 基于所確定的潛在響應來發(fā)射一個或多個后續(xù)消息。
10.如權利要求8所述的通信方法，還包括在已經(jīng)消逝預定的時間段后終止并且之后重新建立通信從而重置與所述監(jiān)測設備的通信鏈路的步驟。
11.如權利要求10所述的通信方法，還包括在重新建立通信之前修改所述測量設備的標識參數(shù)的步驟。
12.如權利要求8所述的通信方法，其中，所述測量設備是適于采用無線通信方法以發(fā)射消息的便攜式電子設備。
13.如權利要求8所述的通信方法，其中，所述測量設備適于測量生理參數(shù)，并且其中，發(fā)射的消息包括與所測量的生理參數(shù)相關的信息。
14.一種計算機程序，包括適于當在計算機上運行所述程序時執(zhí)行如權利要求8所述的全部步驟的計算機程序代碼模塊。
15.一種如權利要求14所述的計算機程序，其被實現(xiàn)在計算機可讀介質(zhì)上。
【文檔編號】H04Q9/00GK104350761SQ201380028282
【公開日】2015年2月11日 申請日期:2013年5月27日 優(yōu)先權日:2012年5月31日
【發(fā)明者】L·施米特 申請人:皇家飛利浦有限公司