專利名稱：：健康監(jiān)測系統(tǒng)的幫助診斷和維護方法與機構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及健康監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)的系統(tǒng)和方法，該健康監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)自動檢測故障或失效傳感器，幫助維護可基于偏好和能力定制的簡檔的配置。
背景技術(shù)：
：設(shè)計的已有解決方法具有有限的運行時間，以避免需要無人監(jiān)督的系統(tǒng)維護。管理需要該系統(tǒng)的專門技能及培訓(xùn)。另外，對多傳感器健康監(jiān)測系統(tǒng)的工作集中在通信方法、數(shù)據(jù)分析和換能器效率上。身體上多傳感器部署的實際問題，如在零培訓(xùn)和帶來最小不方便性的情況下維護多傳感器系統(tǒng)，實際上并不存在。常見方法包括在傳感器節(jié)點上進行某種形式的BIST(內(nèi)置自測試)和在安裝過程中以及在檢測到數(shù)據(jù)丟失后人工檢驗數(shù)據(jù)。這些方法的執(zhí)行或結(jié)果解釋需要技術(shù)知識，而大多數(shù)用戶并不具備這些技術(shù)知識。最后，當(dāng)不能定期進行人工檢驗時，會在相當(dāng)長時期內(nèi)存在數(shù)據(jù)丟失。
發(fā)明內(nèi)容根據(jù)本發(fā)明的一方面，本發(fā)明涉及一種用于維護健康監(jiān)測傳感器網(wǎng)絡(luò)的系統(tǒng)，包括基站，用于使用戶能夠調(diào)用維護所述網(wǎng)絡(luò)的幫助；至少一個傳感器，用于將狀態(tài)信息傳送給所述基站；以及嵌入在所述基站中的決策引擎，用于訪問所述狀態(tài)信息并基于存儲的簡檔激活傳感器關(guān)注指示器。'根據(jù)本發(fā)明的另一方面，本發(fā)明涉及一種用于維護健康監(jiān)測傳感器網(wǎng)絡(luò)的方法，包括提供基站，所述基站用于使用戶能夠調(diào)用維護所述網(wǎng)絡(luò)的幫助；提供至少一個傳感器，所述至少一個傳感器用于將狀態(tài)信息傳送給所述基站；以及提供嵌入在所述基站中的決策引擎，所述決策引擎用于訪問所述狀態(tài)信息并基于存儲的簡檔激活傳感器關(guān)注指示器。圖1示出根據(jù)本發(fā)明的一個示例性實施例。圖2示出根據(jù)本發(fā)明的一個實施例在基站、消息和傳感器之間的示例性流程。圖3示出基于采樣率的連續(xù)回路的示例性流程圖。圖4示出傳感器的連接、注冊和數(shù)據(jù)傳送的示例性流程。圖5示出當(dāng)基站和傳感器都未連接時兩者之間的示例性數(shù)據(jù)流程。圖6示出當(dāng)基站連接而傳感器未連接時在基站和傳感器之間的示例性數(shù)據(jù)流程。圖7示出當(dāng)基站和傳感器都連接并且發(fā)生數(shù)據(jù)傳送時在基站和傳感器之間的示例性數(shù)據(jù)流程。具體實施方式本發(fā)明涉及利用決策引擎來根據(jù)基于個人偏好和能力的簡檔幫助維護的健康監(jiān)測傳感器網(wǎng)絡(luò)的系統(tǒng)設(shè)計。本發(fā)明適用于維護隨時間改變的傳感器的物理屬性。一個實施例是維護電池供電的傳感器系統(tǒng)。在本發(fā)明的一個實施例中，存在一種用于維護網(wǎng)絡(luò)的系統(tǒng)和方法。基站使用戶能夠調(diào)用維護網(wǎng)絡(luò)的幫助；至少一個傳感器用于向基站傳送狀態(tài)信息；并且嵌入在基站中的決策引擎用于訪問狀態(tài)信息并基于存儲的簡檔激活傳感器關(guān)注指示器。在本發(fā)明的一個方面，基站與上述至少一個傳感器進行雙向通信，以便確定狀態(tài)信息并基于傳感器讀數(shù)的預(yù)期變化范圍和變化率檢驗信號質(zhì)量。在本發(fā)明的另一個方面，故障檢測服務(wù)檢查上述至少一個傳感器的數(shù)據(jù)，其中該故障檢測服務(wù)位于基站中或位于遠程計算資源上。在本發(fā)明的又一個方面，通知用戶在上述至少一個傳感器之一上檢測到的故障。在本發(fā)明的再一個實施例中，基站接管(host)至網(wǎng)絡(luò)的可遠程配置的安全網(wǎng)橋。在本發(fā)明的另一個方面，上述至少一個傳感器具有可由用戶識別的可視和/或聲音報警。在本發(fā)明的另一個方面，上述至少一個傳感器是MEMs加速度計。在本發(fā)明的另一個方面，一旦初始化基站與上述至少一個傳感器之間的通信，進行注冊過程(見圖6)。在本發(fā)明的一個方面，注冊過程包括上述至少一個傳感器將報頭信息發(fā)送給基站，該報頭信息包括下列信息之一關(guān)于裝置測得的標(biāo)量測量值的數(shù)據(jù)類型、有效范圍、標(biāo)量的單位、遞送頻率和描述性字符串的信息；以及基站用確認消息作出應(yīng)答(見圖6)。在本發(fā)明的另一個方面，在從基站接收到錯誤信號后，上述至少一個傳感器啟動用戶可檢測的報警(見圖7)。在本發(fā)明的另一個方面，決策引擎是可定制的，并且包括基于健康護理提供者提供的數(shù)據(jù)或基于患者感測要求的用戶存儲的簡檔。本發(fā)明的示例性元件有A)協(xié)調(diào)基站，具有1)用戶調(diào)用維護傳感器網(wǎng)絡(luò)的幫助的方法；2)與傳感器通信以便確定諸如電源和化學(xué)試劑的消耗品的狀態(tài)并檢驗來自可能在活動過程中"掉落"的所附傳感器的信號質(zhì)量的能力；3)用于更新耗盡的傳感器資源的物理接口。B)可佩戴的傳感器，能夠1)將狀態(tài)傳送給協(xié)調(diào)基站(如上所述)；2)吸引用戶注意力，如閃爍指示器或聲音報警。C)決策引擎，可以1)訪問傳感器狀態(tài)信息；2)基于存儲的簡檔激活傳感器關(guān)注指示器；3)根據(jù)健康護理提供者或患者的偏好、傳感器的能力和預(yù)期的監(jiān)測計劃進行定制。在本發(fā)明的另一個實施例中，存在一種通過利用對動態(tài)注冊傳感器數(shù)據(jù)流的實時故障檢查自動檢觀i故障或失效傳感器來提供維護健康監(jiān)測系統(tǒng)的幫助的方法。該監(jiān)測系統(tǒng)和傳感器網(wǎng)絡(luò)可以提供單觸式系統(tǒng)來在傳感器需要關(guān)注時通知用戶。用戶不需要事先了解網(wǎng)絡(luò)中的傳感器的操作特性、安裝方法或配置便可明確地檢測故障。另外的示例性元件有*基站，能夠與健康監(jiān)測系統(tǒng)中的傳感器進行雙向通信。將來自每個傳感器的數(shù)據(jù)呈現(xiàn)給故障檢測服務(wù)進行檢查，并在適當(dāng)時間利用結(jié)果來通知用戶特定傳感器上的故障?；窘庸苤帘镜亟】当O(jiān)測網(wǎng)絡(luò)的可遠程配置的安全網(wǎng)橋；多個便攜式傳感器，一旦被初始化便通知基站它們的數(shù)據(jù)傳輸?shù)男再|(zhì)，并從基站接受觸發(fā)可纟見或聲音麻煩指示器的消息；*故障檢測服務(wù)，可以基于跟特定注冊數(shù)據(jù)類型和可用計算資源關(guān)聯(lián)的方法庫選擇和應(yīng)用數(shù)據(jù);f企查。本發(fā)明解決了以下問題通過部署和維護長期多傳感器系統(tǒng)，為各種情況提供了新的診斷和干預(yù)選擇。采用這些系統(tǒng)需要新的自動幫助方法，這是因為在許多情況下，目標(biāo)人群對技術(shù)、身體或感知損傷的認識有限，且他們對進一步有損他們的生活質(zhì)量的傳感系統(tǒng)的忍耐有限；多傳感器系統(tǒng)中的身體上傳感器的小型外形尺寸需要定期干預(yù)才能在長期監(jiān)測情景中保持有效性。在多傳感器系統(tǒng)中，維護復(fù)雜度加倍，并且將需要新的用戶幫助和部署方法；*設(shè)置在用戶周圍的自供電傳感器(環(huán)境傳感器)為大規(guī)模傷亡事件和其它臨時部署提供了優(yōu)點。將維護開銷最小化同時確?？煽康牟僮鳎且粋€很強大的產(chǎn)品優(yōu)點；*本發(fā)明提供一種基于很好理解的系統(tǒng)組件的幫助維護的方法；*本發(fā)明通過自動驗證來自一組動態(tài)的同類或異類傳感器的數(shù)據(jù)而簡化了健康監(jiān)測傳感器系統(tǒng)的維護，并提供了無需培訓(xùn)用戶便可定位故障傳感器的便利方法。*故障情況的實例包括1)傳感器從它們的安裝點移出；2)傳感器具有消耗品性質(zhì)或有限的工作壽命；3)由于電源瞬態(tài)或存儲器損壞而導(dǎo)致傳感器無法工作；4)由于探訪者、寵物或有害物損害而導(dǎo)致傳感器無法工作。對于長期感測，所描述的方法和機構(gòu)將根據(jù)引導(dǎo)決策引擎的可定制簡檔來限制患者的負擔(dān)。該系統(tǒng)將應(yīng)用戶的請求幫助用戶預(yù)防性地維護傳感器網(wǎng)絡(luò)。該方法易于適應(yīng)患者的日常事務(wù)。*直接結(jié)果是在更寬范圍內(nèi)的個體上的更長期的多傳感器數(shù)據(jù)捕獲。傳感器設(shè)計的消耗品方面可以在更小的設(shè)計余量下實現(xiàn)。放寬設(shè)計余量將導(dǎo)致更小、更簡單且更價廉的傳感器系統(tǒng)，從而與不使用上述技術(shù)的多傳感器系統(tǒng)相比，更具竟?fàn)巸?yōu)勢。該系統(tǒng)通過允許技術(shù)上一無所知的用戶將特定傳感器的故障隔離開來確保在動態(tài)感測環(huán)境中的穩(wěn)固的數(shù)據(jù)收集。該系統(tǒng)解除了具有適度處理資源的傳感器裝置的自診斷負擔(dān)。*該系統(tǒng)可以延伸擴展，并且支持遠程管理和定制。一個詳細應(yīng)用的示例性實施例涉及身體復(fù)原(如中風(fēng)恢復(fù))的多肢運動捕獲系統(tǒng)的情形。參照圖1中的實施例，在身體上放置十個具有7天電池壽命和記錄能力的傳感器(四肢每段各放一個，且在軀干上放兩個)。利用來自傳感器中的加速度計的數(shù)據(jù)形成身體動力學(xué)的詳細模型，以便指導(dǎo)治療。因為用戶將進行自然活動，所以通過監(jiān)測傳感器創(chuàng)建的數(shù)據(jù)集尤其有價值。但是，在例如2-3周內(nèi)維護十個傳感器會很麻煩，它們易于搞混，并且在沒有幫助的情況電，以便確保電池壽命。充電設(shè)備體積龐大且具有危險性。為了幫助用戶并動態(tài)地改善傳感器系統(tǒng)的可用性，采用推薦的方法，這些方法至少利用以下決策引擎規(guī)則-確保傳感器在剩余電池壽命內(nèi)具有安全余量；以及-當(dāng)用戶提示要維護幫助時，指示最佳傳感器充電?；颊攥F(xiàn)在可以基于例如簡單的指令集維護傳感系統(tǒng)了1)每個晚上，當(dāng)在臨睡前取下傳感器時，放到小型充電基站上，按下按鈕；2)放好傳感器進行維護，此時指示器在基站中發(fā)亮(在此情況下，正在進行數(shù)據(jù)傳送和電池充電)。在例如如上所述監(jiān)測三周時間后，傳感器輪流用過基站，并且簡單的維護程序變成第二天性，就像手機充電一樣。參照圖5+6中的實施例，基站充當(dāng)傳感器客戶機的服務(wù)器，這些客戶機在初始化通信期間進行二步注冊過程?？蛻魴C將報頭信息發(fā)送給基站，報頭信息包括包含裝置測量的標(biāo)量的數(shù)據(jù)類型、有效范圍、標(biāo)量的單位、遞送頻率和描述性字符串的信息?；居么_認消息作出應(yīng)答?；久罟收蠙z測服務(wù)檢查傳感器數(shù)據(jù)以便進行正確操作。一個簡單的實例是為測量時具有相對于裝置最近的歷史趨勢異常的值的每個傳感器的數(shù)據(jù)流進行臨時的標(biāo)量邊界檢查。更復(fù)雜的系統(tǒng)可以利用建模和機器學(xué)習(xí)技術(shù)使用額外的數(shù)據(jù)源(天數(shù)、季節(jié)等)來證明所感測的數(shù)據(jù)是否合格。傳感器可以完全不同或者具有敏銳的故障模式，從而使得對人來說人工檢查冗長乏味，但是使用本文所描述的方法，易于實現(xiàn)過程自動化。故障檢測服務(wù)可以在基站中或在遠程計算資源上受到接管，這取決于處理要求。傳感器充當(dāng)基站服務(wù)器的客戶機，但是從服務(wù)器聽取假消息。在注冊后，傳感器將通信最小化為數(shù)據(jù)傳輸。在從基站接收到錯誤信號后，傳感器激活人可檢測的報警，如低功率閃爍LED。用于維護的單觸式系統(tǒng)可以將傳感器故障記入日志，但是要等待用戶按下按鈕以便發(fā)送故障信號。參照下表，一種傳感器工作壽命計算方法是根據(jù)下式利用重復(fù)耳又樣窗口期間的平均電流(1)IAvg=(tStorexIStore)+(tCommxIComm)+[(tWindow-Store畫tComm)xIAcq]MEMs加速度計是有用的傳感器。下表是基于利用DMA和節(jié)電模式(受到定時約束)獲取X-Y-Z數(shù)據(jù)的16位樣本的超低功率CPU的操作規(guī)范導(dǎo)出的。<table>tableseeoriginaldocumentpage11</column></row><table>利用20mA的IStore(優(yōu)于基于可靠標(biāo)準(zhǔn)的無線通信或快閃介質(zhì)的技術(shù)水平)和有竟?fàn)幮缘?5Mbps傳送速率的守恒值，可以利用之前的表和式1計算下表。該表示出4種常見外形尺寸的最佳情形的傳感器工作壽命。<table>tableseeoriginaldocumentpage12</column></row><table>增加額外的感測度將導(dǎo)致甚至更短的工作壽命，例如，當(dāng)收集所有6個運動軸時只有1/2長。返回到利用9個傳感器的臨床級步態(tài)和運動捕獲系統(tǒng)的情形，每個傳感器需要500mAh電池來捕獲一個月的數(shù)據(jù)。建議的幫助維護系統(tǒng)允許用戶連續(xù)輪流使用小得多的傳感器，而無需來自照料者的指導(dǎo)。例如，密鑰卡(key-fob)大小的裝置將提供余量，并且單個傳感器可以在每個晚上重新充電。如果傳感器系統(tǒng)需要無線通信，x?；蛘撸趨⒄毡?0和圖7的一個優(yōu)選實施例中，傳感器操作可以重復(fù)，并且可以表示成由數(shù)據(jù)獲取、數(shù)據(jù)存儲、數(shù)據(jù)通信和傳感器閑置的狀態(tài)組成的重復(fù)回路。隨著時間的推移，傳感器消耗的平均功率將等于每種狀態(tài)的功率乘以每種狀態(tài)所花費的時間權(quán)的各項的總和。在可能的最差的情況下，可以根據(jù)來自裝置數(shù)據(jù)表的靜態(tài)值確定每種狀態(tài)的電流消耗。對于電池供電的裝置，功率近似等于電池上的電流消耗乘以制造商的mAh額定值。因此，一個狀態(tài)的功率近似為電流，而不是電流*電壓。根據(jù)這些斷言，導(dǎo)出重復(fù)回路中的平均電流的等式平均電流/多個等效回路~=電流/回路平均電流=[存儲花費的時間*存儲時的電流]+[通信花費的時間*通信時的電流]+[進行設(shè)置以便獲取數(shù)據(jù)花費的時間*進行設(shè)置以便獲取數(shù)據(jù)時的電流]+[獲取數(shù)據(jù)花費的時間*獲取數(shù)據(jù)時的電流]+[閑置花費的時間*閑置時的電流〗(1)IAvg=(tStore*IStore)+(tComm*IComm)+[tSetup*ISetup]+[tAcq*IAcq]+[tIdle*IIdle]由此可以觀察到(2)tLoop=tStore+tComm+tSetup+tAcq+tIdle為了簡化符號，如100Hz取樣表10中所示那樣計算設(shè)置、獲取和閑置狀態(tài)的平均電流。獲取過程利用來自定時要求和電流消耗的數(shù)據(jù)表的數(shù)據(jù)(例如，1.3mA=ICPUinDMA+IADC+IAccelerometer),并且涉及以下狀態(tài)1)閑置；2)在加速度計上啟用，以便功率可以穩(wěn)定(設(shè)置到獲取數(shù)據(jù))；以及3)啟用ADC并對X/Y/Z凄丈據(jù)點釆樣。時間行中的數(shù)字是簡單的周期，下面的數(shù)字是計算的平均電流。每秒的位數(shù)可以容易地計算每秒的樣本數(shù)*每個樣本的位數(shù)*取樣的信道數(shù)=每秒的位數(shù)。*對于10Hz,為10*16*3=480bps。對于50Hz，值為2400bps。對于100Hz,值為4800bps。由此，獲得以上完整的第一個和笫二個表。因此(2)IAvg=[tStore*IStore]++[tSampling*ISampling]參見基于釆樣率的連續(xù)回路(圖7)。tStore二每秒的位IU數(shù)據(jù)傳送速率。tSampling和ISample是基于以上的采樣率表計算的。上面第二個表是利用Istore=20ma和.5Mbps的數(shù)據(jù)傳送速率基于在式(1)中插入結(jié)果計算的。同樣將tComm設(shè)為零，因為在大多數(shù)情況下,Istore小于Icomm。對于10Hz和每秒的通信Iavg=((.001s)*20mA)+(ls-.001s)*.091mA=.llmA對于50Hz和每秒的通信Iavg=((.005s)*20mA)+(ls-.005s)*.44mA=.53mA對于100Hz和每秒的通4言Iavg=((.010s)*20mA)+(ls-.010s)*.88mA=l.lmA*最后，利用下式計算電池壽命工作壽命(小時數(shù))=[電池容量(mAh)/Iavg]工作壽命(天數(shù))=工作壽命小時數(shù)/24*對于10Hz:100mM/.llma=909小時=38天250mAh/.llma=2272小時=95天500mAh/.llma=4545小時=189天1000mAh/.llma=9091小時=379天*對于50Hz:100mAh=8天250mAh=20天500mAh=39天1000mAh=79天*對于100Hz:100mAh=4天250mAh=10天500mAh=19天1000mAh=38天大多數(shù)傳^器是電動或電子式的，但也存在其它類型。傳感器是一種換能器。諸如水銀溫度計的直接指示傳感器是人可讀的。其它傳感器必須與指示器或顯示器配對，如熱電偶。傳4'器用于日常生活中。應(yīng)用包括汽車、機械、航空、醫(yī)藥、工業(yè)和機器人技術(shù)。技術(shù)進展允許利用MEMS技術(shù)制造越來越多的傳感器。在大多數(shù)情況下，這提供了達到高得多的靈敏度的潛能。也可參見MEMS傳感器代(generation)。類型因為重大變化涉及能量交#奐，所以傳感器可以根據(jù)它們檢測的能量傳換的類型進行分類。'趟溫度傳感器溫度計、熱電偶、溫度敏感電阻器(熱敏電阻和電阻溫度檢測器)、雙金屬溫度計和恒溫器。*熱傳感器熱輻射計和熱量計。逸磁電阻傳感器歐姆計、萬用表*電流傳感器電流計、安培計參電壓傳感器箔-驗電器、伏特計*電功率傳感器電能表*磁傳感器磁羅盤、磁門羅盤、磁力計、霍爾效應(yīng)裝置*金屬檢測器*械*壓力傳感器高度計、氣壓計、自動氣壓計、壓力計、空氣速度指示器、升降率指示器、氣壓表氣流和液流傳感器流量傳感器、風(fēng)力計、流量計、氣表、水表、質(zhì)量流量傳感器參機械傳感器加速度傳感器、位置傳感器、自動同步機、開關(guān)、應(yīng)變儀必夢化學(xué)傳感器檢測特定化學(xué)物質(zhì)或特定種類的化學(xué)物質(zhì)的存在。實例包括氧傳感器(又稱為入傳感器)、離子選擇性電極、pH值玻璃電極和氧化還原電極。^夢斧箱射電磁飛行時間。生成電磁月永沖，將它播散出去，然后測量反射脈沖返回所花的時間。通常稱為RADAR(無線電檢測和測距)的現(xiàn)在伴隨有類似的LIDAR(光檢測和測距。參見下一行)，它們都是電磁波。聲學(xué)傳感器是一種特殊的情況，其中利用壓力換能器來在流體介質(zhì)(空氣或水)光飛行時間中生成壓縮波。在現(xiàn)代勘探設(shè)施中的使用情形是，回射器發(fā)射并返回短的光脈沖。脈沖的返回時間和距離成比例，并且以可預(yù)測方式和大氣密度相關(guān)。輻射傳感器蓋格計數(shù)器、放射量測定器、閃爍計數(shù)器、中子檢測。亞原子傳感器粒子檢測器、閃爍器、絲狀電極火化室、云室、氣泡室。參見Category:Particle—detectors。光傳感器或光電檢測器，包括半導(dǎo)體裝置，如光電池、光電二極管、光電晶體管、CCD和圖像傳感器；真空管裝置，如光電管、光電倍增管；和機械儀器，如Nichols輻射計。*紅外傳感器，尤其用作用于照明和環(huán)境控制的占有傳感器。*接近傳感器-這是一種距離傳感器，但不太復(fù)雜。只檢測特定的接近度?？梢允枪鈱W(xué)式的，即光電池和LED或激光的組合。應(yīng)用在手機、復(fù)印機中的紙張檢測器、筆記本型計算機和其它裝置中的自動待機/關(guān)機模式?？梢圆捎么朋w和霍爾效應(yīng)裝置。*掃描激光-窄的激光光束通過鏡子在景物上掃描。當(dāng)光束從物體反射到傳感器上時，位置有所偏差的光電池傳感器做出響應(yīng)，據(jù)此通過三角測量法計算距離。*聚焦?？梢酝ㄟ^伺服系統(tǒng)聚焦大型針孔透鏡?？梢酝ㄟ^透鏡設(shè)置確定到焦點對準(zhǔn)的景物元件的距離。*雙筒鏡。通過鏡子和棱鏡系統(tǒng)使聚集在已知基線上的兩個圖像重合。利用調(diào)整來測定距離。用于一些照相機(稱為測距照相機)，在更大規(guī)一莫上用于早期的戰(zhàn)艦測距儀。干涉儀。計算由諸如激光的相千源產(chǎn)生的透射光波和反射光波之間的干涉帶，并計算距離。具有極高的精確度。閃爍計數(shù)器測量大氣光學(xué)干"J尤。聲夢參聲音傳感器麥克風(fēng)、水聽器、地震檢波器*聲學(xué)利用超聲波飛行時間回音返回。用于20世紀(jì)中期的一次成像照相機，也適用于機器人技術(shù)。甚至更早的系統(tǒng)，如大部分釆用可聽到的聲音頻率的海軍應(yīng)用中的音響測深儀(如魚雷)和其它"戰(zhàn)術(shù)主動型"聲納(聲音導(dǎo)航和測距)系統(tǒng)。*運動傳感器雷達槍、速度計、轉(zhuǎn)速計、里程表、占用傳感器、轉(zhuǎn)彎側(cè)滑指示儀*方位傳感器陀螺儀、人工地平儀、環(huán)形激光陀螺儀*距離傳感器(非接觸)?？梢詰?yīng)用幾種技術(shù)來感測距離磁彈性格雷碼帶或輪-多種光電檢測器可以感測圖案，從而創(chuàng)建二進制數(shù)字。格雷碼是變化后的圖案，它確保在每個測量步驟只有一位信息發(fā)生變化，從而避免不確定性。初始/A,秀鍵它們需要從已知距離開始，并積累測量的遞增變化。*正交輪——個圓盤形光掩模受到齒輪系的驅(qū)動。兩個用于檢測通過4備^^的光的光電池可以確定掩;漠的局部旋轉(zhuǎn)和此旋轉(zhuǎn)的方向。點接觸型傳感器-一種觸摸傳感器和接近傳感器。凝^^,秀凝:是非常小的技術(shù)，在納米級并入"納米電機"系統(tǒng)(NEMS)和納米技術(shù)。在歐洲，MEMS通常稱為凝屑鍵戎術(shù)'(tW5T)。不應(yīng)將它和分子納米技術(shù)或分子電子學(xué)的假想景象混淆。這些裝置的尺寸一般在微米(百萬分之一米)或毫米(千分之一米)范圍內(nèi)。在這些尺寸級，人的物理直觀感覺并不總是適用。由于MEMS的大的表面積-體積比，存在諸如靜電的表面效應(yīng)和諸如慣性或熱質(zhì)量的潤濕占主導(dǎo)的體積效應(yīng)。它們是利用改進的硅制造技術(shù)(用于制造電子裝置)、成型和鍍敷、濕式蝕刻(KOH、TMAH)和干式蝕刻(RIE和DR正)、電火花加工(EDM)和其它能夠制造非常小的裝置的技術(shù)制造的。MEMS有時被稱為微機械、微機器或微系統(tǒng)技術(shù)(MST)。具有強大MEMS程序的公司有各種M^莫。大型公司專注于為諸如汽車、生物醫(yī)藥和電子的終端市場制造大體積的價廉組件或封裝方案。成功的小型公司在創(chuàng)新方法上提供價值，并吸收具有高的銷售余量的定制費用。此外，大、小企業(yè)都在進行R&D，以便探索MEMS技術(shù)?；贛EMS的高級傳感器的復(fù)雜度和性能由不同的MEMS傳感器代描述。常見應(yīng)用包括噴墨打印機，它們利用壓電或氣泡噴出在紙張上沉積墨。參現(xiàn)代汽車中的加速度計，它們可用于多種目的，包括碰撞中的氣嚢部署。*在現(xiàn)代汽車和其它應(yīng)用中用于檢測偏航的MEMS陀螺儀；如用于部署防滾架或觸發(fā)動態(tài)穩(wěn)定性控制。*壓力傳感器，如汽車輪胎壓力傳感器和一次性血壓傳感器。顯示器，如基于DLP技術(shù)的才更影儀中的DMD芯片在它的表面上具有成百上千個微型鏡。*光交換技術(shù)，用于數(shù)據(jù)通信中的交換技術(shù)，并且是新興的智能微塵技術(shù)的一部分。NintendoWii視頻游戲系統(tǒng)中的運動感測控制器，代表MEMS技術(shù)的普及的消費型應(yīng)用。*有限元分析，是MEMS設(shè)計中的一個重要部分。A7存是非易失性計算機存儲器的一種形式，可以電擦除，且可以重新編程。這種技術(shù)主要用于存儲器卡。與EEPROM不同，它能以由多個位置組成的塊進行4察除和編程(在早期的閃存中，必須一次擦除整個芯片)。閃存的成本遠小于EEPROM，因此在需要大量非易失性固態(tài)存儲的領(lǐng)域已經(jīng)成為主導(dǎo)技術(shù)。應(yīng)用實例包括數(shù)字音頻播;改器、數(shù)碼相機和移動電話。閃存還用于USB快閃盤(優(yōu)盤、移動硬盤)，它們用于一般存儲和計算機之間的數(shù)據(jù)傳送。它在游戲市場也具有一定的普及性，在游戲市場，它通常取代EEPROM或電池供電的SRAM來用于游戲-床存數(shù)據(jù)。々動/&機器人化或工業(yè)自動化或數(shù)字控制是使用諸如計算機的控制系統(tǒng)來控制工業(yè)機器和過程，以便取代人操作員。在工業(yè)化的范圍內(nèi)，它比機械化更進一步。雖然在^t'化使人操作員可以利用機器來幫助他們完成體力勞動要求，但是《動化大大地減少了對人的感官和智力要求的需要。仍有許多工作沒有直接受到自動化的影響。尚未發(fā)明可以在許多任務(wù)中和人眼的準(zhǔn)確度和精確度匹配的裝置；也未發(fā)明人眼。甚至，公認殘疾的人也能夠比任何自動裝置識別和辨別多得多的景物。人圖案識別、語言識別和語言制造能力遠遠超出當(dāng)前自動化工程師能想到的。通常利用專門加固的計算機(稱為可編程邏輯控制器(PLC))來使來自(物理)傳感器和事件的輸入流與到致動器和事件的輸出流同步。這導(dǎo)致允許嚴(yán)格控制幾乎任何工業(yè)過程的精確受控的動作。(因為這些裝置在整個工業(yè)界是如此的普遍存在，所以擔(dān)心這些裝置易于受到具有這些潛在的可怕結(jié)果的"千年蟲(Y2Kbug)"的攻擊)論濬設(shè)#的過程可以覆蓋從國家電網(wǎng)一直到集成電路內(nèi)的各個晶體管的系統(tǒng)。對于簡單的電if各，設(shè)計過程通?？梢杂梢粋€人完成，而無需計劃或結(jié)構(gòu)化的設(shè)計過程，但是對于更復(fù)雜的設(shè)計，遵循具有智能引導(dǎo)的計算機模擬的系統(tǒng)方法的設(shè)計師團隊正變得越來越普遍。正式的電路設(shè)計通常涉及以下幾個階段*有時，在和客戶建立聯(lián)系后，編寫需求說明書；編寫技術(shù)建議書以便滿足客戶說明書的要求；在紙上合成滿足說明書的抽象電或電子電路；計算在指定條件下滿足操作^見范的組件值；構(gòu)建設(shè)計的試驗板或其它原型版本，并對照說明書進行測試；*對電路進行任何修改以便達到順應(yīng)性；*選擇構(gòu)造方法和將使用的所有零件和材料；*向繪圖員、布線和機械工程師介紹組件和布線信息，以便制作原型；對多個原型進行測試或定型測試，以便確保順應(yīng)客戶要求；*簽署并批準(zhǔn)最終的制造圖；*設(shè)計后的服務(wù)(組件過時等)說明書電路設(shè)計過程從說明書開始，說明書闡述最終設(shè)計必須提供的功能性，但不指明它是如何實現(xiàn)的。初始說明書基本上就是對客戶想要最終電路達到的內(nèi)容的詳細的技術(shù)描述，它可以包括各種電要-七<formula>formulaseeoriginaldocumentpage21</formula>以及允許它消耗多少功率。說明書也可以(并且通常是)設(shè)置設(shè)計必須滿足的其中的一些物理參數(shù)，如尺寸、重量、抗?jié)裥浴囟确秶?、熱輸出、振動容限和加速度容限。隨著設(shè)計過程的繼續(xù)，設(shè)計師將頻繁地返回參考說明書并修改說明書，以便考慮設(shè)計的進展。這可以涉及收緊客戶提供的說明書，并增加電路必須通過以便可以才妾受的測試。這些額外的規(guī)范通常用于驗證一個設(shè)計。與客戶的原始說明書有沖突或修正客戶的原始說明書的變化在付諸實施之前幾乎總是必須得到客戶的批準(zhǔn)。正確識別客戶需要可以避免稱為"設(shè)計潛行"的情形，它是在缺少現(xiàn)實的初始預(yù)期的情況下并且因為以后在設(shè)計過程中沒能和客戶充分溝通而發(fā)生的。它可以#4居它的結(jié)果來定義；"一種極端情形是電路的功能性多于必需的功能性，另一種極端情形是電路具有不正確的功能性"(DeMers,1997)。但是，一些變化是可以預(yù)料到的，并且比較好的做法是盡可能長久地不對選擇做出決定，因為以后從電路中移除多余元件要比將它們放進去容易。設(shè)計設(shè)計過程涉及從開始時的說明書進行到設(shè)計圖，設(shè)計圖包含最終實際構(gòu)造時所需的所有信息，這通常要通過幾個階段發(fā)生，但在非常簡單的電路中，也可以一步完成。該過程通常從將說明書轉(zhuǎn)換為電路必須執(zhí)行的各個功能的框圖開始，在這個階段，不考慮每個塊的內(nèi)容，而只是考慮每個塊必須完成什么，這有時稱為"黑盒，，設(shè)計。這種方法允許將可能非常復(fù)雜的任務(wù)分解成多個小任務(wù)，這些小任務(wù)可以依序處理或者可以分給一個設(shè)計團隊的各個成員。然后，更詳細地考慮每個塊，這仍在抽象階段，只不過更多地集中在將要提供的電功能的細節(jié)上。在這個階段或以后的階段，通常需要至可以實現(xiàn)和不可實現(xiàn)的內(nèi)容的大量的研究或數(shù)學(xué)建模。該研究的結(jié)果可以反饋回到設(shè)計過程的前期階段，例如，如果證明其中一個塊無法在它的參數(shù)集內(nèi)"i殳計，那么必需替代地改變其它塊。此時，通常還要同時考慮如何i正明該-沒計滿足說明書并且如何對它進行測試(這可以包括自診斷工具)。最后，選擇各個電路組件來實現(xiàn)總設(shè)計中的每個功能，在該階段，還要決定每個組件的物理布線和電連接，該布線通常采用印刷電路板或集成電路制造中的圖形形式。由于存在大量的可用選擇的排列組合，所以該階段通常極其耗時。這個階段的設(shè)計的實際約束是標(biāo)準(zhǔn)化的約束，但是，如果某個組件值無法從供應(yīng)商處購得，然后問題尚未解決，那么它也可以進行計算以便用于電路中的某個位置。為了避免此情況的發(fā)生，可以運用一定量的"目錄工程"，以便解決總設(shè)計中的更平凡的任務(wù)。成本正確的設(shè)計哲學(xué)包含經(jīng)濟性和技術(shù)考慮，并且從一開始就一直要讓它們保持平衡。這里，平衡是關(guān)鍵概念；就像許多延遲和缺陷可能來自和成本超支一樣考慮不周的成本削減一樣。一個成功的項目必須要有好的統(tǒng)計工具(和鼓勵它們的使用的設(shè)計文化)。在電路設(shè)計中，尤其是對于IC的電路設(shè)計，經(jīng)常將"制作成本隨著設(shè)計成本驟增而縮減"作為真理引用。檢驗和測試電路設(shè)計好后，必須對它進行檢驗和測試。檢驗是仔細檢查設(shè)計的每個階段并確保它能完成說明書需要它完成的內(nèi)容的過程。這通常是高度數(shù)學(xué)的過程，它可以涉及設(shè)計的大型計算機模擬。在任何復(fù)雜設(shè)計中，非?？赡茉谶@個階段發(fā)現(xiàn)問題，這些問題可能涉及重做大量的設(shè)計工作以便解決它們。測試是檢驗的實際對應(yīng)過程，測試涉及實際構(gòu)建設(shè)計的至少一個原型，然后(和說明書中的測試程序結(jié)合或在說明書中增加)檢查電路實際完成設(shè)計時它要完成的的內(nèi)容的情況。定型々4fll。4~4曰、、+Jlt《二4A》A々i曰、、+么/=f—TTrr、^工広Jf，l厶/*&王凡件,、jks、仏貝外/Uw、wwv丁十又。*/尺j/;r、工hv范圍和所需細節(jié)的程度，可以在項目進行中的任何時間構(gòu)建原型。有時，是在項目早期在計劃和說明書階段通常利用稱為試驗板的方法創(chuàng)建的；即，在最需要探究時和在所需的時間投資最可行時。在周期的后期，利用封裝實體模型來探究外觀和實用性，有時候，需要修改電路以便考慮這些因素。結(jié)果因為電路設(shè)計是設(shè)計出電子電路將釆用的實物形態(tài)的過程，所以電路設(shè)計過程的結(jié)果是關(guān)于如何構(gòu)造實際電子電路的指示。這通常采用如下形式使用時的尺寸、形狀、連接器等的藍圖和用于制造印刷電路板或集成電路的圖形或CAM文件。文檔任何商業(yè)設(shè)計通常還包括文檔要素，該文檔的確切性質(zhì)將根據(jù)電路的尺寸和復(fù)雜度以及它的使用國家而改變。最低限度，文檔通常至少包含設(shè)計的說明書和測試過程以及與現(xiàn)有規(guī)章順應(yīng)的聲明。在EU,后一項通常釆用列出遵守和指定負責(zé)順應(yīng)性的個體的歐洲指示的CE聲明的形式。權(quán)利要求1.一種用于維護健康監(jiān)測傳感器網(wǎng)絡(luò)的系統(tǒng)，包括基站，用于使用戶能夠調(diào)用維護所述網(wǎng)絡(luò)的幫助；至少一個傳感器，用于將狀態(tài)信息傳送給所述基站；以及嵌入在所述基站中的決策引擎，用于訪問所述狀態(tài)信息并基于存儲的簡檔激活傳感器關(guān)注指示器。2.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述基站與所述至少一個傳感器進行雙向通信，以便確定所述狀態(tài)信息并檢驗信號質(zhì)量。3.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，還包括用于檢查來自至少一個傳感器的數(shù)據(jù)的故障檢測服務(wù)，其中所述故障檢測服務(wù)位于所述基站內(nèi)或遠程計算資源上。4.如權(quán)利要求3所述的系統(tǒng)，其特征在于，通知所述用戶在所述至少一個傳感器之一上檢測到的故障。5.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述基站接管至所述網(wǎng)絡(luò)的可遠程配置的安全網(wǎng)橋。6.如權(quán)利要求4所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述至少一個傳感器具有可由所述用戶識別的可4見和/或聲音凈良警。7.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述至少一個傳感器是MEMs加速度計。8.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，一旦初始化所述基站與所述至少一個傳感器之間的通信，進行注冊過程。9.如權(quán)利要求8所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述注冊過程包括所述至少一個傳感器將報頭信息發(fā)送給所述基站，所述報頭信息包括以下信息之一關(guān)于由所述裝置測量的標(biāo)量的數(shù)據(jù)類型、有效范圍、所述標(biāo)量的單位、遞送頻率和描述性字符串的信息；以及所述基站用確認消息作出應(yīng)答。10.如權(quán)利要求9所述的系統(tǒng)，其特征在于，一旦從所述基站接收到錯誤信號，所述至少一個傳感器啟動用戶可檢測的報警。11.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述決策引擎是可定制的，并且包括基于健康護理提供者提供的數(shù)據(jù)或基于患者感測要求的用戶存儲的簡檔。12.—種用于維護健康監(jiān)測傳感器網(wǎng)絡(luò)的方法，包括提供基站，所述基站用于使用戶能夠調(diào)用維護所述網(wǎng)絡(luò)的幫助；提供至少一個傳感器，所述至少一個傳感器用于將狀態(tài)信息傳送給所述基站；以及提供嵌入在所述基站中的決策引擎，所述決策引擎用于訪問所述狀態(tài)信息并基于存儲的簡檔激活傳感器關(guān)注指示器。13.如權(quán)利要求12所述的方法，其特征在于，所述基站與所述至少一個傳感器進行雙向通信，以便確定所述狀態(tài)信息并檢驗信號質(zhì)量。14.如權(quán)利要求12所述的方法，還包括利用故障檢測服務(wù)檢查所述至少一個傳感器的數(shù)據(jù)，其中所述故障檢測服務(wù)位于所述基站內(nèi)或遠程計算資源上。15.如權(quán)利要求14所述的方法，其特征在于，通知所述用戶在所述至少一個傳感器之一上檢測到的故障。16.如權(quán)利要求12所述的方法，其特征在于，所述基站接管至所述網(wǎng)絡(luò)的可遠程配置的安全網(wǎng)橋。17.如權(quán)利要求15所述的方法，其特征在于，所述至少一個傳感器具有可由所述用戶識別的可視和/或聲音才艮警。18.如權(quán)利要求12所述的方法，其特征在于，所述至少一個傳感器是MEMs加速度計。19.如權(quán)利要求12所述的方法，其特征在于，一旦初始化所述基站與所述至少一個傳感器之間的通信，進行注冊過程。20.如權(quán)利要求19所述的方法，其特征在于，所述注冊過程包括經(jīng)由所述至少一個傳感器將報頭信息發(fā)送給所述基站，所述報頭信息包括以下信息之一關(guān)于由所述裝置測量的標(biāo)量的數(shù)據(jù)類型、有效范圍、所述標(biāo)量的單位、遞送頻率和描述性字符串的信息；以及經(jīng)由所述基站用確認消息作出應(yīng)答。21.如權(quán)利要求20所述的方法，其特征在于，一旦從所述基站接收到錯誤信號，所述至少一個傳感器啟動用戶可檢測的報警。22.如權(quán)利要求12所述的方法，其特征在于，所述決策引擎是可定制的，并且包括基于由健康護理提供者提供的數(shù)據(jù)或基于患者感測要求的用戶存儲的簡檔。全文摘要本發(fā)明涉及健康監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)的系統(tǒng)和方法，其利用對動態(tài)注冊傳感器數(shù)據(jù)流的實時故障檢查來自動檢測故障或失效傳感器。監(jiān)測系統(tǒng)和傳感器網(wǎng)絡(luò)可以提供單觸式系統(tǒng)來在傳感器需要注意時通知用戶，而無需事先了解網(wǎng)絡(luò)中的傳感器的操作特性、安裝方法或配置。網(wǎng)絡(luò)利用決策引擎根據(jù)基于個人偏好和能力的簡檔幫助維護。文檔編號H04L12/24GK101212354SQ20071030527公開日2008年7月2日申請日期2007年12月28日優(yōu)先權(quán)日2006年12月28日發(fā)明者B·庫里斯,D·R·小鄧寧,S·M·艾爾申請人:英特爾公司