(57)【要約】  環境を監視するシステム、装置、及び方法が、提供される。これらのシステム、装置、及び方法は、粒子データを生成するように構成された空気質センサと、監視ユニットと遠隔コンピューティングユニットとの間でデータを直接又は間接的に伝送するように構成された通信ユニットと、空気質センサに環境内の粒子に関する粒子データする生成させ、粒子データを遠隔コンピューティングユニットに伝送する命令を備える制御装置を含む環境内に配置された監視ユニット含み得る。遠隔コンピューティングユニットは、環境の外に配置され、第２プロセッサと、別の通信ユニットと、粒子データを受信及び格納し、空気質センサにより生成された受信した粒子データに基づいて、監視ユニットの第１曝露閾値を超えたどうかを判定するためにするための命令を備える別の非一時的メモリデバイスと、を含み得る。
2021515237.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
システムであって、
前記システムは、環境内に位置決めされた監視ユニットを備え、前記監視ユニットは、
前記環境内の粒子に関する粒子データを生成するように構成された空気質センサと、
前記監視ユニットと、直接又は間接的に遠隔コンピューティングユニットとの間でデータを伝送するように構成されたアンテナを含む第１通信ユニットと、
１又は複数の第１プロセッサ、及び、１又は複数の第１非一時的メモリデバイスを含む制御装置であって、前記１又は複数の第１非一時的メモリデバイスは、
前記空気質センサに前記環境内の粒子に関する粒子データを生成させ、
前記第１通信ユニットを使用して、前記空気質センサにより生成された前記粒子データを前記遠隔コンピューティングユニットに伝送するように、
前記１又は複数の第１プロセッサを制御するための命令を格納する、制御装置と
を有し、
前記遠隔コンピューティングユニットは、前記環境の外に位置決めされ、１又は複数の第２プロセッサと、１又は複数の第２通信ユニットと、１又は複数の第２非一時的メモリデバイスとを含み、前記１又は複数の第２非一時的メモリデバイスは、
前記粒子データを受信及び格納し、
前記空気質センサにより生成された受信した前記粒子データに基づいて、前記監視ユニットの第１曝露閾値を超えたかどうかを判定するように、
前記１又は複数の第２プロセッサを制御するための命令を格納する、
システム。
【請求項２】
前記第１通信ユニット及び制御装置は、単一のユニットとして構成される、請求項１に記載のシステム。
【請求項３】
前記監視ユニットは更に、温度データを生成するように構成された温度センサと、圧力データを生成するように構成された圧力センサと、湿度データを生成するように構成された相対湿度センサと、を含み、
前記監視ユニットの前記１又は複数の第１非一時的メモリデバイスは、前記温度センサに温度データを生成させ、前記圧力センサに圧力データを生成させ、前記相対湿度センサに湿度データを生成させ、前記第１通信ユニットを使用して前記温度データ、前記圧力データ及び前記湿度データを前記遠隔コンピューティングユニットに伝送するように前記１又は複数の第１プロセッサを制御するための更なる命令を格納し、
前記遠隔コンピューティングユニットの前記１又は複数の第２非一時的メモリデバイスは、
前記温度データ、前記圧力データ、及び前記湿度データを受信及び格納し、
受信した前記粒子データ、前記温度データ、前記圧力データ、及び前記湿度データに基づいて、第１調整粒子情報を判定し、
前記第１調整粒子情報に基づいて前記第１曝露閾値を超えたかどうかを判定するように前記１又は複数の第２プロセッサを制御するための更なる命令を格納する、請求項１または２に記載のシステム。
【請求項４】
更に、前記粒子データに関連する通知を人に提示するように構成された通知機構を備え、
前記遠隔コンピューティングユニットの前記１又は複数の第２非一時的メモリデバイスは、前記粒子データに基づいて前記通知機構に前記粒子データに関連する前記通知を前記人に提示させるために
前記１又は複数の第２プロセッサを制御するための更なる命令を格納する、請求項１から３のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項５】
前記遠隔コンピューティングユニットの前記１又は複数の第２非一時的メモリデバイスは更に、前記環境に関する環境データを格納し、
前記遠隔コンピューティングユニットの前記１又は複数の第２非一時的メモリデバイスは、
前記環境データにアクセスし、
受信した前記粒子データ及び前記環境データに基づいて第２調整粒子情報を判定し、
前記第２調整粒子情報に基づいて前記第１曝露閾値を超えたかどうかを判定するように、
１又は複数の第２プロセッサを制御するための更なる命令を格納する、請求項１から４のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項６】
前記環境データは、製品安全データシート（ＭＳＤＳ）データ、気象データ、過去に検出された粒子データ、前記環境内で別の監視ユニットにより生成されたデータ、前記環境内で実行されるアクティビティに関するデータ、及びパブリックデータの１又は複数を含む、請求項５に記載のシステム。
【請求項７】
前記システムは更に、前記環境内に位置決めされた第２監視ユニットを備え、前記第２監視ユニットは、
前記環境内の粒子に関する粒子データを生成するように構成された第２空気質センサと、
前記第２監視ユニットと前記遠隔コンピューティングユニットとの間でデータを伝送するように構成されたアンテナを含む第３通信ユニットと、
１又は複数の第３プロセッサ、及び、前記１又は複数の第３非一時的メモリデバイスを含む第２制御装置であって、前記１又は複数の第３非一時的メモリデバイスは、
前記第２空気質センサに前記環境内の粒子に関する第２粒子データを生成させ、
前記第３通信ユニットを使用して、前記空気質センサにより生成された前記第２粒子データを前記遠隔コンピューティングユニットに伝送するように
前記１又は複数の第３プロセッサを制御するための命令を格納する、第２制御装置と
を有し、
前記第１通信ユニットは、前記第２監視ユニットの間でデータを伝送するように更に構成され、
前記遠隔コンピューティングユニットの前記１又は複数の第２非一時的メモリデバイスは、
前記第２粒子データを受信及び格納し、
受信した前記第２粒子データに基づいて、前記第２監視ユニットの第１曝露閾値を超えたかどうかを判定するように
前記１又は複数の第２プロセッサを制御するための更なる命令を格納する、請求項１から６のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項８】
前記遠隔コンピューティングユニットの前記１又は複数の第２非一時的メモリデバイスは、
受信した前記粒子データ及び前記第２粒子データに基づいて、前記粒子データが、第１オフセットだけ前記第２粒子データからずれているかどうかを判定するように、
前記１又は複数の第２プロセッサを制御するための更なる命令を格納する、請求項７に記載のシステム。
【請求項９】
前記監視ユニットは、前記環境内で移動されるように構成された移動監視ユニットであり、
前記第２監視ユニットは、前記環境内の固定位置の静止監視ユニットである、請求項７または８に記載のシステム。
【請求項１０】
前記監視ユニット及び前記第２監視ユニットは、前記環境内で移動されるように構成された移動監視ユニットである、請求項７から９のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項１１】
前記遠隔コンピューティングユニットの前記１又は複数の第２非一時的メモリデバイスは、
受信した前記粒子データ及び前記第２粒子データに基づいて、前記監視ユニットの前記第１曝露閾値を超えたかどうかを判定するように
前記１又は複数の第２プロセッサを制御するための更なる命令を格納する、請求項７から１０のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項１２】
前記第１曝露閾値は、時間加重平均、急性曝露限界、曝露限界の上限、曝露限界の下限、可燃限界、及び短期曝露限界を含む、請求項１から１１のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項１３】
前記監視ユニットは更に、加速度計、ジャイロスコープ、及びマイクを有し、前記１又は複数の第１非一時的メモリデバイスは、
前記加速度計に加速度計データを生成させ、前記ジャイロスコープにジャイロスコープデータを生成させ、前記マイクに音データを生成させ、
前記第１通信ユニットを使用して、前記加速度計データ、前記ジャイロスコープデータ、及び前記音データを前記遠隔コンピューティングユニットに伝送するように、
前記１又は複数の第１プロセッサを制御するための更なる命令を格納し、
前記１又は複数の第２非一時的メモリデバイスは、前記加速度計データ、前記ジャイロスコープデータ、及び前記音データに基づいて、前記監視ユニットから第１距離内で実行されるアクティビティを判定するように前記１又は複数の第２プロセッサを制御するための更なる命令を格納する、請求項１から１２のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項１４】
前記１又は複数の第２非一時的メモリデバイスは、前記加速度計データ、前記ジャイロスコープデータ、及び前記音データに基づいて、前記監視ユニットの着用者が、アクティビティを実行するかどうかを判定するように前記１又は複数の第２プロセッサを制御するための更なる命令を格納する、請求項１３に記載のシステム。
【請求項１５】
監視ユニットであって、
前記監視ユニットは、
入口及び出口を含むケースと、
前記入口及び前記出口に流体的に接続され、前記入口を通して吸引された空気中の粒子に関する粒子データを生成するように構成された空気質センサと、
前記監視ユニットと遠隔コンピューティングユニットとの間でデータを伝送するように構成されたアンテナを含む通信ユニットと、
１又は複数のプロセッサと１又は複数の非一時的メモリデバイスを含み得る制御装置とを有し
前記ケースは、前記空気質センサ、前記通信ユニット、及び前記制御装置を囲み、
前記１又は複数の非一時的メモリデバイスは、
前記空気質センサに前記入口を通して吸引された空気中の粒子に関する粒子データを生成させ、
前記通信ユニットを使用して、前記空気質センサにより生成された前記データを前記遠隔コンピューティングユニットに伝送するように
前記１又は複数のプロセッサを制御するための命令を格納する
監視ユニット。
【請求項１６】
前記監視ユニットは更に、前記粒子データに関連する通知を人に提示するように構成された通知機構を有し、
前記１又は複数の非一時的メモリデバイスは、前記粒子データに基づいて、前記通知機構に前記粒子データに関連する前記通知を前記人に提示させるために前記１又は複数のプロセッサを制御するための更なる命令を格納する、請求項１５に記載の監視ユニット。
【請求項１７】
前記通知機構は、前記人に前記通知を提示するように構成された、前記ケース上のディスプレイを含む、請求項１６に記載の監視ユニット。
【請求項１８】
前記１又は複数の非一時的メモリデバイスは、
前記遠隔コンピューティングユニットから遠隔命令を受信し、
前記遠隔コンピューティングユニットから受信された前記遠隔命令に基づいて、前記通知機構に前記粒子データに関連する前記通知を前記人に提示させるために
前記１又は複数のプロセッサを制御するための更なる命令を格納する、請求項１６または１７に記載の監視ユニット。
【請求項１９】
前記通知は、アラーム、アラート、メッセージ、聴覚出力、電子通信、電磁通信、視覚出力、及び触知出力の１又は複数である、請求項１６から１８のいずれか一項に記載の監視ユニット。
【請求項２０】
前記監視ユニットは更に、
温度センサと、
圧力センサと、
相対湿度センサと、を有し、前記１又は複数の非一時的メモリデバイスは、
前記温度センサに温度データを生成させ、
前記圧力センサに圧力データを生成させ、
前記相対湿度センサに湿度データを生成させ、
前記通信ユニットを使用して、前記温度データ、前記圧力データ、及び前記湿度データを前記遠隔コンピューティングユニットに伝送するように
前記１又は複数のプロセッサを制御するための更なる命令を格納する、請求項１５に記載の監視ユニット。
【請求項２１】
前記監視ユニットは更に、
加速度計と、
ジャイロスコープと、
マイクと、
カメラと、
を有し、前記１又は複数の非一時的メモリデバイスは、
前記加速度計に加速度計データを生成させ、
前記ジャイロスコープにジャイロスコープデータを生成させ、
前記マイクに音データを生成させ、
前記カメラに撮像データを生成させ、
前記通信ユニットを使用して、前記加速度計データ、前記ジャイロスコープデータ、前記音データ、及び前記撮像データを前記遠隔コンピューティングユニットに伝送するように
前記１又は複数のプロセッサを制御するための更なる命令を格納する、請求項１５から２０のいずれか一項に記載の監視ユニット。
【請求項２２】
前記通信ユニットは更に、環境内の前記監視ユニットの位置に関する位置データを集めるように構成され、
前記１又は複数の非一時的メモリデバイスは、
環境内の前記監視ユニットの前記位置に関する位置データを集めるように前記通信ユニットを構成し、
前記位置データを前記遠隔コンピューティングユニットに伝送するように
前記１又は複数のプロセッサを制御するための更なる命令を格納する、請求項１５から２１のいずれか一項に記載の監視ユニット。
【請求項２３】
更に、前記入口及び前記出口に流体的に接続され、前記入口を通して吸引された空気中の粒子に関する第２粒子データを生成するように構成された第２空気質センサを有し、
前記１又は複数の非一時的メモリデバイスは、
前記第２空気質センサに前記入口を通して吸引された空気中の粒子に関する第２粒子データを生成させ、
前記粒子データ及び前記第２粒子データに基づいて、前記粒子データが、第１オフセットだけ前記第２粒子データからずれているかどうか判定し、
前記第１オフセットの前記判定に関連する情報を前記遠隔コンピューティングユニットに伝送するように
前記１又は複数のプロセッサを制御するための更なる命令を格納する、請求項１５から２２のいずれか一項に記載の監視ユニット。
【請求項２４】
人の呼吸ゾーン内において、前記人により前記監視ユニットが着用されることが可能になるように構成されたウェアラブル機能を更に有する、請求項１５から２３のいずれか一項に記載の監視ユニット。
【請求項２５】
監視ユニットであって、
入口及び出口を含むケースと、
前記入口及び前記出口に流体的に接続され、前記入口を通して吸引された空気中の粒子に関するデータを生成するように構成された空気質センサと、
前記監視ユニットと遠隔コンピューティングユニットとの間でデータを伝送するように構成されたアンテナを含む通信ユニットと、
温度データを生成するように構成された温度センサと、
圧力データを生成するように構成された圧力センサと、
湿度データを生成するように構成された相対湿度センサと、
加速度計データを生成するように構成された加速度計と、
ジャイロスコープデータを生成するように構成されたジャイロスコープと、
音データを生成するように構成されたマイクと、
撮像データを生成するように構成されたカメラと、
１又は複数のプロセッサと１又は複数の非一時的メモリデバイスを含む制御装置と、を有する、
監視ユニット。
【請求項２６】
環境の状態を監視する方法であって、前記方法は、
前記環境内に位置決めされた監視ユニット上の空気質センサを使用して、前記環境内の粒子に関する粒子データを生成する段階と、
前記監視ユニットから前記環境の外の遠隔コンピューティングユニットへ前記粒子データを伝送する段階と、
前記空気質センサにより生成された前記粒子データに基づいて第１閾値を超えたかどうかを判定する段階と、を備える、
方法。
【請求項２７】
前記伝送する段階は、前記生成する段階と同時に実行される、請求項２６に記載の方法。
【請求項２８】
前記判定する段階は、前記遠隔コンピューティングユニット上で少なくとも部分的に実行される、請求項２６または２７に記載の方法。
【請求項２９】
更に、前記監視ユニット上の温度センサ、圧力センサ、及び相対湿度センサを使用して、温度データ、圧力データ、及び湿度データをそれぞれ生成する段階と、
前記温度データ、前記圧力データ、及び前記湿度データを前記監視ユニットから前記遠隔コンピューティングユニットへ伝送する段階と、
前記粒子データ、前記温度データ、前記圧力データ、及び前記湿度データに基づいて、調整粒子情報を判定する段階と、
前記調整粒子情報に基づいて、前記第１閾値を超えるたどうかを判定する段階と、を備える、請求項２６から２８のいずれか一項に記載の方法。
【請求項３０】
前記監視ユニット上の加速度計、ジャイロスコープ、及びマイクを使用して、加速度計データ、ジャイロスコープデータ、及び音データをそれぞれ生成する段階と、
前記加速度計データ、前記ジャイロスコープデータ、及び前記音データを前記監視ユニットから前記遠隔コンピューティングユニットに伝送する段階と、
前記加速度計データ、前記ジャイロスコープデータ、及び前記音データに基づいて、アクティビティが、前記監視ユニットの第１距離内で実行されているかどうかを判定する段階と、を更に備える、請求項２６から２９のいずれか一項に記載の方法。
【請求項３１】
前記加速度計データ、前記ジャイロスコープデータ、及び前記音データに基づいて、前記監視ユニットの着用者により前記アクティビティが実行されているかどうかを判定する段階を更に備える、請求項３０に記載の方法。
【請求項３２】
前記加速度計データ、前記ジャイロスコープデータ、及び前記音データの１又は複数に基づいて、前記監視ユニット上のカメラを使用して、撮像データを生成する段階と、
前記撮像データを前記監視ユニットから前記遠隔コンピューティングユニットに伝送する段階と、を更に備える、請求項３０または３１に記載の方法。
【請求項３３】
エアロゾル特性、気体濃度、温度、湿度又はノイズを含む１又は複数の環境パラメータを監視し、１又は複数のセンサにより生成されたデータを無線で伝送できる装置であって、前記装置は、
ａ．エアロゾル特性、気体濃度、温度、湿度又はノイズなどの１又は複数の環境パラメータに対応するデータを生成する１又は複数のセンサと、
ｂ．前記データを読み取り、無線で伝送するためのマイクロプロセッサ／マイクロコントローラと、
ｃ．前記データを表示するための画面と、
ｄ．前記データを格納するための任意選択のメモリカードと、
ｅ．前記データを受信し、アルゴリズムを適用し、前記データを表示するクラウドサーバと、
ｆ．前記データが記録されている間に画像／記録映像を撮る任意選択の撮像デバイスと、を備える、
装置。
【請求項３４】
測定されたエアロゾル特性に対応する前記データは、粒子質量濃度（ＰＭ０．５、ＰＭ１、ＰＭ２．５、ＰＭ４、ＰＭ５、ＰＭ１０）、異なるサイズビン内の粒子数、粒子屈折率、フラクタル次元、化学組成、及びその他の材料特性の１又は複数を含む、請求項３３に記載の装置。
【請求項３５】
前記装置は、個人曝露を監視するために呼吸ゾーン内において人に配置される、請求項３３または３４に記載の装置。
【請求項３６】
前記装置は、産業現場の異なる位置に配置される、請求項３３から３５のいずれか一項に記載の装置。
【請求項３７】
前記装置は、ＮＩＯＳＨ／ＯＳＨＡにより定義されているように、動作レベル及び許容曝露限界を超える人への曝露を防ぐために使用される、請求項３３から３６のいずれか一項に記載の装置。
【請求項３８】
リアルタイムのアラートが、前記データに基づいて生成される、請求項３３から３７のいずれか一項に記載の装置。
【請求項３９】
前記データは、ＷｉＦｉ、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ、セルラ又はＬｏＲＡｗａｎを介して無線で伝送される、請求項３３から３８のいずれか一項に記載の装置。
【請求項４０】
カメラを更に備え、前記カメラは、前記装置の稼働している間に画像／記録映像を撮るように構成され及び配置される、請求項３３から３９のいずれか一項に記載の装置。
【請求項４１】
前記カメラは、前記データのある特徴が特定のレベルを超える場合、画像又は記録映像を撮る、請求項４０に記載の装置。
【請求項４２】
前記装置は、労働安全衛生用途のためのウェアラブル曝露モニタとして使用される、請求項３３から４１のいずれか一項に記載の装置。
【請求項４３】
前記装置は、産業現場モニタとして使用される、請求項３３から４２のいずれか一項に記載の装置。
【請求項４４】
モニタのネットワークからのデータは、リアルタイムで空気質のマップを作成するために取られる、請求項３３から４３のいずれか一項に記載の装置。
【請求項４５】
前記データは、シリカ、六価クロム、及び鉛の濃度を算出するために使用される、請求項３３から４４のいずれか一項に記載の装置。
【請求項４６】
前記データは、排出源用のプロセス制御に使用されることができる、請求項３３から４５のいずれか一項に記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【背景技術】
【０００１】
［関連出願の相互参照］
本願は２０１８年３月６日に出願されたＵＳＳＮ６２／６３８，９５８、発明の名称「無線曝露モニタ」の優先権及び利益を請求し、全ての目的のためにその全体が参照により本明細書に組み込まれる。
【０００２】
多くの産業及び環境では、人員、作業者、及び雇用者が、例えば、エアロゾル、ガス、揮発性有機化合物（ＶＯＣ）、温度、湿度、及びノイズなど有害な状態に曝露され得る可能性がある。有害な状態の存在を検出し、これらの状態への任意の安全でない曝露があるかどうかを判定することが望ましい。
【発明の概要】
【０００３】
いくつかの実施形態において、システムは、提供され得る。システムは、環境内に位置決めされた監視ユニットを含み得、環境内の粒子に関する粒子データを生成するように構成された空気質センサと、監視ユニットと、直接又は間接的に遠隔コンピューティングユニットとの間でデータを伝送するように構成されたアンテナを備える第１通信ユニットと、１又は複数の第１プロセッサ、及び、１又は複数の第１非一時的メモリデバイスを含む制御装置であって、１又は複数の第１非一時的メモリデバイスは、空気質センサに環境内の粒子に関する粒子データを生成させ、第１通信ユニットを使用して、空気質センサにより、生成された粒子データを遠隔コンピューティングユニットに伝送するように１又は複数の第１プロセッサを制御するための命令を格納する、制御装置を含み得る。いくつかの実施形態において、遠隔コンピューティングユニットは、環境の外に位置決めされ得、１又は複数の第２プロセッサと、１又は複数の第２通信ユニットと、粒子データを受信及び格納し、空気質センサにより生成された受信した粒子データに基づいて、監視ユニットの第１曝露閾値を超えたどうかを判定するように１又は複数の第２プロセッサを制御するための命令を格納する１又は複数の第２非一時的メモリデバイスと、を含み得る。
【０００４】
いくつかの実施形態において、第１通信ユニット及び制御装置は、単一のユニットとして構成され得る。
【０００５】
いくつかの実施形態において、監視ユニットは更に、温度データを生成するように構成された温度センサと、圧力データを生成するように構成された圧力センサと、湿度データを生成するように構成された相対湿度センサと、を含み得る。監視ユニットの１又は複数の第１非一時的メモリデバイスは、空気温度センサに温度データを生成させ、圧力センサに圧力データを生成させ、相対湿度センサに湿度データを生成させ、第１通信ユニットを使用して温度データ、圧力データ及び湿度データを遠隔コンピューティングユニットに伝送するように１又は複数の第１プロセッサを制御するための更なる命令を格納し得る。遠隔コンピューティングユニットの１又は複数の第２非一時的メモリデバイスは、温度データ、圧力データ、及び湿度データを受信及び格納し、受信した粒子データ、温度データ、圧力データ、及び湿度データに基づいて、第１調整粒子情報を判定し、第１調整粒子情報に基づいて第１曝露閾値を超えたかどうかを判定するように１又は複数の第２プロセッサを制御するための更なる命令を格納し得る。
【０００６】
いくつかの実施形態において、システムは更に、人に粒子データに関連する通知を提示するように構成された通知機構を含み得る。遠隔コンピューティングユニットの１又は複数の第２非一時的メモリデバイスは、粒子データに基づいて通知機構に粒子データに関連する通知を人に提示させるために１又は複数の第２プロセッサを制御するための更なる命令を格納し得る。
【０００７】
いくつかの実施形態において、遠隔コンピューティングユニットの１又は複数の第２非一時的メモリデバイスは更に、環境に関する環境データを格納し得る。遠隔コンピューティングユニットの１又は複数の第２非一時的メモリデバイスは、環境データにアクセスし、受信した粒子データ及び環境データに基づいて第２調整粒子情報を判定し、第２調整粒子情報に基づいて第１曝露閾値を超えたかどうかを判定するように１又は複数の第２プロセッサを制御するための更なる命令を格納する。
【０００８】
いくつかのそのような実施形態において、環境データは、製品安全データシート（ＭＳＤＳ）データ、気象データ、過去に検出された粒子データ、環境内で別の監視ユニットにより生成されたデータ、環境内で実行されるアクティビティに関するデータ、及びパブリックデータの１又は複数を含み得る。
【０００９】
いくつかの実施形態において、システムは更に、環境内に位置決めされた第２監視ユニットを含み得、環境内の粒子に関するデータを生成するように構成された第２空気質センサと、第２監視ユニットと遠隔コンピューティングユニットとの間でデータを伝送するように構成されたアンテナを備える第３通信ユニットと、１又は複数の第３プロセッサ、及び、１又は複数の第３非一時的メモリデバイスを含む第２制御装置であって、１又は複数の第３非一時的メモリデバイスは、第２空気質センサに環境内の粒子に関する第２粒子データを生成させ、第３通信ユニットを使用して空気質センサにより生成された第２粒子データを遠隔コンピューティングユニットに伝送するように１又は複数の第３プロセッサを制御するための命令を格納する、第２制御装置とを含み得る。第１通信ユニットは更に、第２監視ユニット間のデータを伝送するように構成され得、遠隔コンピューティングユニットの１又は複数の第２非一時的メモリデバイスは、第２粒子データを受信及び格納し、受信した第２粒子データに基づいて、第２監視ユニットの第１曝露閾値を超えたどうかを判定するように１又は複数の第２プロセッサを制御するための更なる命令を格納し得る。
【００１０】
いくつかのそのような実施形態において、遠隔コンピューティングユニットの１又は複数の第２非一時的メモリデバイスは、受信した粒子データ及び第２粒子データに基づいて、粒子データが、第１オフセットにより第２粒子データからオフセットするかどうかを判定するように１又は複数の第２プロセッサを制御するための更なる命令を格納し得る。
【００１１】
いくつかのそのような実施形態において、監視ユニットは、環境内で移動されるように構成された移動監視ユニットであり得、第２監視ユニットは、環境内の固定位置の静止監視ユニットであり得る。
【００１２】
いくつかのそのような実施形態において、監視ユニット及び第２監視ユニットは、環境内で移動されるように構成された移動監視ユニットであり得る。
【００１３】
いくつかの実施形態において、第１曝露閾値は、時間加重平均、急性曝露限界、曝露限界の上限、曝露限界の下限、可燃限界、及び短期曝露限界を含み得る。
【００１４】
いくつかの実施形態において、監視ユニットは更に、加速度計、ジャイロスコープ、及びマイクを含み得、１又は複数の第１非一時的メモリデバイスは、加速度計に加速度計データを生成させ、ジャイロスコープにジャイロスコープデータを生成させ、マイクに音データを生成させ、第１通信ユニットを使用して、加速度計データ、ジャイロスコープデータ、及び音データを遠隔コンピューティングユニットに伝送するように１又は複数の第１プロセッサを制御するための更なる命令を格納する。１又は複数の第２非一時的メモリデバイスは、加速度計データ、ジャイロスコープデータ、及び音データに基づいて、監視ユニットから第１距離内で実行されるアクティビティを判定するように１又は複数の第２プロセッサを制御するための更なる命令を格納し得る。
【００１５】
いくつかのそのような実施形態において、１又は複数の第２非一時的メモリデバイスは、加速度計データ、ジャイロスコープデータ、及び音データに基づいて、監視ユニットの着用者が、アクティビティを実行するかどうかを判定するように１又は複数の第２プロセッサを制御するための更なる命令を格納し得る。
【００１６】
いくつかの実施形態において、遠隔コンピューティングユニットの１又は複数の第２非一時的メモリデバイスは、受信した粒子データ及び第２粒子データに基づいて、監視ユニットの第１曝露閾値を超えたかどうかを判定するように、１又は複数の第２プロセッサを制御するための更なる命令を格納し得る。
【００１７】
いくつかの実施形態において、監視ユニットが、提供され得る。監視ユニットは、入口及び出口を備えるケースと、入口及び出口に流体的に接続され、入口を通して吸引された空気中の粒子に関する粒子データを生成するように構成された空気質センサと、監視ユニットと遠隔コンピューティングユニットとの間でデータを伝送するように構成されたアンテナを備える通信ユニットと、１又は複数のプロセッサと１又は複数の非一時的メモリデバイスを含み得る制御装置と、を含み得る。ケースは、空気質センサ、通信ユニット、及び制御装置を囲み得、１又は複数の非一時的メモリデバイスは、空気質センサに入口を通して吸引された空気中の粒子に関する粒子データを生成させ、通信ユニットを使用して、空気質センサにより生成されたデータを遠隔コンピューティングユニットに伝送するように１又は複数のプロセッサを制御するための命令を格納し得る。
【００１８】
いくつかの実施形態において、監視ユニットは更に、粒子データに関連する通知を人に提示するように構成された通知機構を含み得、１又は複数の非一時的メモリデバイスは、粒子データに基づいて、通知機構に粒子データに関連する通知を人に提示させるために１又は複数のプロセッサを制御するための更なる命令を格納し得る。
【００１９】
いくつかのそのような実施形態において、通知機構は、人に通知を提示するように構成されたケースに関するディスプレイを含み得る。
【００２０】
いくつかのそのような実施形態において、１又は複数の非一時的メモリデバイスは、遠隔コンピューティングユニットから遠隔命令を受信し、遠隔コンピューティングユニットから受信された遠隔命令に基づいて、通知機構に粒子データに関連する通知を人に提示させるために１又は複数のプロセッサを制御するための更なる命令を格納し得る。
【００２１】
いくつかのそのような実施形態において、通知は、アラーム、アラート、メッセージ、聴覚出力、電子通信、電磁通信、視覚出力、及び触知出力の１又は複数であり得る。
【００２２】
いくつかの実施形態において、監視ユニットは更に、温度センサ、圧力センサ、及び相対湿度センサを含み得る。１又は複数の非一時的メモリデバイスは、空気温度センサに温度データを生成させ、圧力センサに圧力データを生成させ、相対湿度センサに湿度データを生成させ、通信ユニットを使用して、温度データ、圧力データ、及び湿度データを遠隔コンピューティングユニットに伝送するように１又は複数のプロセッサを制御するための更なる命令を格納し得る。
【００２３】
いくつかの実施形態において、監視ユニットは更に、加速度計、ジャイロスコープ、マイク、及びカメラを含み得る。１又は複数の非一時的メモリデバイスは、加速度計に加速度計データを生成させ、ジャイロスコープセンサにジャイロスコープデータを生成させ、マイクに音データを生成させ、カメラに撮像データを生成させ、通信ユニットを使用して、加速度計データ、ジャイロスコープデータ、音データ、及び撮像データを遠隔コンピューティングユニットに伝送するように１又は複数のプロセッサを制御するための更なる命令を格納し得る。
【００２４】
いくつかの実施形態において、通信ユニットは更に、環境内の監視ユニットの位置に関する位置データを集めるように構成され得、１又は複数の非一時的メモリデバイスは、通信ユニットが、環境内の監視ユニットの位置に関する位置データを集め、位置データを遠隔コンピューティングユニットに伝送するように更に構成させるための１又は複数のプロセッサを制御するための更なる命令を格納し得る。
【００２５】
いくつかの実施形態において、監視ユニットは更に、入口及び出口に流体的に接続され、入口を通して吸引された空気中の粒子に関する第２粒子データを生成するように構成された第２空気質センサを含み得る。１又は複数の非一時的メモリデバイスは、第２空気質センサに入口を通して吸引された空気中の粒子に関する第２粒子データを生成させ、粒子データ及び第２粒子データに基づいて、粒子データが、第１オフセットだけ第２粒子データからずれているかどうか判定し、第１オフセットの判定に関連する情報を遠隔コンピューティングユニットに伝送するように１又は複数のプロセッサを制御するための更なる命令を格納し得る。
【００２６】
いくつかの実施形態において、監視ユニットは更に、監視ユニットが、人の呼吸ゾーン内の人により着用されることが可能になるように構成されたウェアラブル機能を含み得る。
【００２７】
いくつかの実施形態において、別の監視ユニットは、提供され得る。他の監視ユニットは、入口及び出口を備えたケースと、入口及び出口に流体的に接続され、入口を通して吸引された空気中の粒子に関するデータを生成するように構成された空気質センサと、監視ユニットと遠隔コンピューティングユニットとの間でデータを伝送するように構成されたアンテナを備えた通信ユニットと、温度データを生成するように構成された温度センサと、圧力データを生成するように構成された圧力センサと、湿度データを生成するように構成された相対湿度センサと、加速度計データを生成するように構成された加速度計と、ジャイロスコープデータを生成するように構成されたジャイロスコープと、音データを生成するように構成されたマイクと、撮像データを生成するように構成されたカメラと、１又は複数のプロセッサと１又は複数の非一時的メモリデバイスを含む制御装置と、を含み得る。
【００２８】
いくつかの実施形態において、環境の状態を監視する方法は、提供され得る。方法は、環境内に位置決めされた監視ユニット上の空気質センサを使用して、環境内の粒子に関する粒子データを生成する段階と、監視ユニットから環境の外の遠隔コンピューティングユニットへ粒子データを伝送する段階と、空気質センサにより生成された粒子データに基づいて第１閾値を超えたかどうかを判定する段階と、を含み得る。
【００２９】
いくつかの実施形態において、伝送する段階は、生成する段階と同時に実行され得る。
【００３０】
いくつかの実施形態において、判定する段階は、遠隔コンピューティングユニット上で少なくとも部分的に実行され得る。
【００３１】
いくつかの実施形態において、方法は更に、監視ユニット上の温度センサ、圧力センサ、及び相対湿度センサを使用して、温度データ、圧力データ、及び湿度データをそれぞれ生成する段階と、温度データ、圧力データ、及び湿度データを監視ユニットから遠隔コンピューティングユニットへ伝送する段階と、粒子データ、温度データ、圧力データ、及び湿度データに基づいて、調整粒子情報を判定する段階と、調整粒子情報に基づいて、第１閾値を超えたかどうかを判定する段階と、を含み得る。
【００３２】
いくつかの実施形態において、方法は更に、監視ユニット上の加速度計、ジャイロスコープ、及びマイクを使用して、加速度計データ、ジャイロスコープデータ、及び音データをそれぞれ生成する段階と、加速度計データ、ジャイロスコープデータ、及び音データを監視ユニットから遠隔コンピューティングユニットに伝送する段階と、加速度計データ、ジャイロスコープデータ、及び音データに基づいて、アクティビティが、監視ユニットの第１距離内で実行されるかどうかを判定する段階と、を含み得る。  
【００３３】
いくつかのそのような実施形態において、方法は更に、加速度計データ、ジャイロスコープデータ、及び音データに基づいて、アクティビティが、監視ユニットの着用者により実行されているかどうかを判定する段階を含み得る。
【００３４】
いくつかのそのような実施形態において、方法は更に、加速度計データ、ジャイロスコープデータ、及び音データの１又は複数に基づいて、監視ユニット上のカメラを使用して、撮像データを生成する段階と、撮像データを監視ユニットから遠隔コンピューティングユニットに伝送する段階と、を含み得る。
【００３５】
いくつかの実施形態において、エアロゾル特性、気体濃度、温度、湿度又はノイズを含む１又は複数の環境パラメータを監視する装置が、提供され得る。装置は、１又は複数のセンサにより生成されたデータを無線で伝送でき得、（ａ）例えば、エアロゾル特性、気体濃度、温度、湿度又はノイズなどの１又は複数の環境パラメータに対応するデータを生成する１又は複数のセンサと、（ｂ）データを読み取り、無線で伝送するためのマイクロプロセッサ／マイクロコントローラと、（ｃ）データを表示するための画面と、（ｄ）データを格納するための任意選択のメモリカードと、（ｅ）データを受信し、アルゴリズムを適用し、データを表示するクラウドサーバと、（ｆ）データが記録されている間に画像／記録映像を撮る任意選択の撮像デバイスと、を含み得る。
【００３６】
いくつかの実施形態において、測定されたエアロゾル特性に対応するデータは、粒子質量濃度（ＰＭ０．５，ＰＭ１，ＰＭ２．５，ＰＭ４，ＰＭ５，ＰＭ１０）、異なるサイズビン内の粒子数、粒子屈折率、フラクタル次元、化学組成、及び他の材料特性の１又は複数を含み得る。
【００３７】
いくつかの実施形態において、装置は、個人曝露を監視するために呼吸ゾーン内の人に配置され得る。
【００３８】
いくつかの実施形態において、装置は、産業現場で異なる位置に配置され得る。
【００３９】
いくつかの実施形態において、装置は、ＮＩＯＳＨ／ＯＳＨＡにより定義されているように動作レベル及び許容曝露限界を超える人への曝露を防ぐために使用され得る。
【００４０】
いくつかの実施形態において、リアルタイムのアラートが、データに基づいて生成され得る。
【００４１】
いくつかの実施形態において、データは、ＷｉＦｉ（登録商標）、ブルートゥース（登録商標）、セルラ又はＬｏＲＡｗａｎを介して無線で伝送され得る。
【００４２】
いくつかの実施形態において、装置は更に、モニタが稼働している間に、画像／記録映像を撮るように構成され、及び配置され得るカメラを含み得る。
【００４３】
いくつかのそのような実施形態において、カメラは、データのある特徴が特定のレベルを超える場合、画像又は記録映像を撮り得る。
【００４４】
いくつかの実施形態において、装置は、労働安全衛生用途のためのウェアラブル曝露モニタとして使用され得る。
【００４５】
いくつかの実施形態において、装置は、産業現場モニタとして使用され得る。
【００４６】
いくつかの実施形態において、モニタのネットワークからのデータは、リアルタイムの空気質のマップを作成するために取られ得る。
【００４７】
いくつかの実施形態において、データは、限定されることはないが、シリカ、六価クロム、及び鉛を含む特定要素／化合物の濃度を算出するために使用される。
【００４８】
いくつかの実施形態において、データは、排出源用のプロセス制御のために使用され得る。
【００４９】
開示のこれら及び他の特徴は、図面を参照して下により詳細に説明されるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
本明細書で開示される様々な実装は、添付図面の図において、限定ではなく例として示され、同様の参照番号は同様の要素を指す。
【００５１】
【図１】環境状態を監視する第１の例示的なシステムを示す。
【００５２】
【図２】環境状態を監視する第２の例示的なシステムを示す。
【００５３】
【図３】環境状態を監視する第３の例示的なシステムを示す。
【００５４】
【図４Ａ】例示的な移動監視ユニットの平面及びオフアングル図を示す。
【図４Ｂ】例示的な移動監視ユニットの平面及びオフアングル図を示す。
【図４Ｃ】着用者の呼吸ゾーン内に位置決めされた例示的な移動監視ユニットを示す。
【００５５】
【図５】例示的な空気質センサの概略図を示す。
【００５６】
【図６】例示的な静止監視ユニットを示す。
【００５７】
【図７】本明細書に説明されるような様々な解析を実装するための計算フレームワークを示す。
【００５８】
【図８】第１の例示的なダッシュボードを示す。
【００５９】
【図９】第２の例示的なダッシュボードを示す。
【００６０】
【図１０】監視ユニットの空気質センサ用の径分布スナップショットのヒストグラムを示す。
【００６１】
【図１１】一定期間に異なる径の検出された粒子の濃度スナップショットを示す。
【００６２】
【図１２】例示的なダッシュボードマップを示す。
【００６３】
【図１３Ａ】例示的なマップシーケンスを示す。
【図１３Ｂ】例示的なマップシーケンスを示す。
【図１３Ｃ】例示的なマップシーケンスを示す。
【発明を実施するための形態】
【００６４】
以下説明において、具体的な詳細は、提示された実施形態を理解するのを援助するために示される。開示される実施形態は、これらの詳細のいくつか又は全てなしで実践され得る。したがって、開示される実施形態は、具体的な詳細と共に説明されるであろうが、これらは、開示される実施形態を限定することを意図しないことが理解されるべきである。更にいくつかの事例において、既知の処理動作は、開示される実施形態を明確にするために詳細に説明されなかった。
【００６５】
定義
【００６６】
クラウドコンピューティングは、１又は複数のサーバ、データ格納部、又は遠隔でホスティングされる他の計算リソースを使用し、すなわち、エンドユーザのデスクトップ又はラップトップコンピュータ、ハンドヘルド計算デバイス、又はユーザに直接アクセス可能な他のデバイス上ではない。クラウドベースの計算リソースは、例えば、インターネットなどのネットワークを介して通常アクセス可能である。クラウドベースのリソースは、プロセスデータを格納、管理、及び処理し得る。頻繁に、リソースは、共有ソフトウェア及び／又はハードウェアである。クラウドベースの計算リソースは、リクエストに応じて、情報、ストレージ及び／又は処理リソースをコンピュータ及び他のデバイスに提供する。クラウドリソースへのアクセスは、有線又は無線通信により得る。
【００６７】
「エッジコンピューティング（Ｅｄｇｅ  ｃｏｍｐｕｔｉｎ）」は、クラウドコンピューティングと同様のインフラストラクチャを使用して、ローカルにオンサイトでホスティングされる１又は複数のサーバ、データ格納部、又は他の計算リソースを使用する。例として、エッジコンピューティングは、ユーザが、データをインターネットに出したくない場合があるプライベートネットワークを使用して実行され得る。
【００６８】
本明細書で使用されるような「移動監視ユニット」（Ｍｏｂｉｌｅ  Ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）は、監視の間、定められた位置にない監視デバイスを意味する。典型的に、移動監視デバイスは、監視の間に動き回る。例として、移動監視デバイスは、ユーザにより着用され得（ウェアラブルである）、例えば、ドローンなどの飛行デバイスに位置決めされ、又は地上車両上に位置決めされ得る。
【００６９】
本明細書で使用されるような「センサ」（Ｓｅｎｓｏｒ）は、物理特性を検出及び／又は測定することができる任意のデバイスを意味する。例は、粒子サイズ計、空気質モニタ、特定物質のセンサ、温度センサ（例えば、熱電対、測温抵抗体、負の温度係数サーミスタ）、相対湿度センサ（例えば、容量、抵抗、熱伝導）、圧力センサ（例えば、ピエゾメーター、液柱計など）、マイク（例えば、動的、コンデンサ、圧電、炭素、リボン）、慣性センサ（例えば、加速度計及び／又はジャイロスコープ）、及びガスセンサ（例えば、一酸化炭素（ＣＯ）、二酸化炭素（ＣＯ２）、オゾン、窒素酸化物（ＮＯｘ）、揮発性有機化合物（ＶＯＣ）、シアン化水素（ＨＣＮ）などの１又は複数の特定のガスを検出するように構成されたセンサ）を含む。センサは、機械（電気機械を含む）、光学、生体模倣、及び電気を含む様々な変換機構のいずれかを使用し得る。
【００７０】
本明細書で使用されるような静止監視ユニットは、定められた位置に位置決めされた監視ユニットを意味する。特定の実施形態において、静止監視ユニットは、移動監視ユニットと共に使用される。静止ユニットは、例えば、壁、建物、フェンス、ポール、構造フレーム、１個の機器（例えば、ジェネレータ）などの可動ではない対象に固定され得る。いくつかの実装において、静止ユニットは、同じ環境内の他の環境又は位置に再配置されることができるように移動可能であるが、監視の間、静止ユニットは定められた位置にとどまり得る。
【００７１】
本明細書で使用されるような「ウェアラブル監視ユニット」（Ｗｅａｒａｂｌｅ  Ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）は、着用者の体又は衣類に固定され又は固定可能である移動監視ユニットの種類を意味する。特定の実施形態において、ウェアラブル監視ユニットは、着用者の鼻及び口の周囲にあたる、着用者の耳を結ぶ線の中間点から測定しておおよそ１５〜３０センチメートル（例えば、おおよそ６〜１１インチ）の半径を有する、着用者の顔の前に延びる半球として定義され得る着用者の呼吸ゾーン内に固定可能である。特定の実施形態において、ウェアラブルユニットは、比較的小さく、例えば、約２インチ（５ｃｍ）又は約３インチ（８ｃｍ）より大きい寸法はない。
【００７２】
序論
【００７３】
多くの産業及び特定の環境（例えば、都市及び地域は、人々が働き及び居住していた）、例えば、作業者などの個人が、例えば、エアロゾル、ガス、揮発性有機化合物（ＶＯＣｓ）、温度、湿度、及びノイズなどの有害な状態に曝露され得る。いくつかの産業において、政府又は他の規制は、許容可能なレベル及びそのような状態への曝露の限界を設定し、従って、これらの潜在的な危険な状態を検出及び監視することが望ましい。これら規制はまた、いくつかの環境状態は、有害な状態の存在を検出し、状態が特定の閾値を超えると判定するように定期的に又は継続的に監視されることを要求する場合がある。いくつかの事例において、産業衛生士又は他の人が、１又は複数の産業衛生レポートに入力され得るそのような状態を監視及び判定するためにテスト又はサンプリングを実行し得る。
【００７４】
しかし、環境状態を監視及び検出する多くの技術及びモニタは、重大な欠点を有する。例えば、多くのモニタは、リアルタイムの監視を提供せず、代わりに、ある場所のデータを収集し、そのデータは実験室などの別の場所で後に解析される。例えば、産業衛生士は、建設現場のような特定の産業上の場所のサンプルを取り、次に、これらサンプルを処理及び解析のために実験室に送信し得る。更に、いくつかの従来のモニタ及び技術は、適切な位置内で実行されない。例えば、最も正確な空中浮遊曝露は、人の呼吸ゾーン（人の鼻と口の周囲にあたる、その人の耳を結ぶ線の中間点から測定しておおよそ１５〜３０センチメートル（又は約６〜１２インチ）の半径を有する、着用者の顔の前に延びる半球）内で実行されるが、多くのモニタ及び技術は、このエリア内から測定を行わない。更に、従来のモニタ及び技術は、限定されたセンシング及び出力機能を有する。いくつかの従来モニタ及び技術は、検出された粒子の径及び種類に限定され得、未処理の感知されたデータのみを出力し、曝露レベル、又は曝露の時間加重平均に関するデータを出力し得ない。
【００７５】
例示的なシステム
【００７６】
環境状態を監視するシステム及び技術が、本明細書に開示される。図１は、環境状態を監視する第１の例示的なシステム１００を示す。システム１００は、第１監視ユニット１０２、遠隔コンピューティングユニット１０４（例えば、クラウドコンピューティングユニット）、第１監視ユニット１０２と遠隔コンピューティングユニット１０４との間の通信リンク１０６を含む。第１監視ユニット１０２は、移動、静止、又はウェアラブル監視ユニットであり得る。第１監視ユニット１０２は、例えば、空気質センサ１０８、温度センサ１１０、圧力センサ１１２、相対湿度センサ１１４、加速度計１１６、ジャイロスコープ１１８、及びマイク１２０などの１又は複数のセンサを含み得る。いくつかの実施形態において、第１監視ユニット１０２はまた、カメラ及び／又は、例えば、下により詳細に説明される空気サンプル及びガスセンサなどの他のセンサを含み得る。第１監視ユニット１０２はまた、第１通信ユニット１２４を備えたプロセッサ１２２を含み、メモリ１２６、電力管理ユニット１２８を含み、それは、バッテリ、例えば、ＵＳＢインタフェースなどの電力インタフェースを含み得る。遠隔コンピューティングユニット１０４は、１又は複数のプロセッサ１３０、命令を格納する１又は複数のメモリ１３２、第２通信ユニット１３４を有し得る。特定の実施形態において、クラウド又は他の遠隔コンピューティングインフラストラクチャは、例えば、エッジネットワーク又はローカルメッシュネットワークなどのローカル又は準ローカルコンピューティングインフラストラクチャにより置き換えられ得る。
【００７７】
第１監視ユニット１０２は、ローカルコンポーネントと見なされ得る一方、クラウドプロセッサは、遠隔コンポーネントと見なされ得る。本願の文脈において、「ローカル」は、監視又は制御されている領域又は環境を意味する。例えば、第１監視ユニット１０２は典型的に、例えば、工場又は製油所など、監視される環境内でローカルに配備される。本願の文脈において、「遠隔」は、例えば、異なる空間、建物、都市、又は国など監視される環境の外の場所を意味する。いくつかの実施形態において、計算集約処理は、遠隔に実行され得、例えば、ローカルの第１監視ユニット１０２上ではなく、代わりに、例えば、クラウドコンピューティングリソースなどの遠隔コンピューティングリソース１０４上で実行される。遠隔コンピューティングユニット１０４上で計算集約処理を行うことは、特定の状況において利点を提供し得る。例えば、それは、第１監視ユニット１０２におけるバッテリのバッテリ寿命を維持し、第１監視ユニット１０２上のプロセッサ１２２又は他の計算リソースを比較的単純にすることを可能にし、処理時間を減少することを可能にし、及び／又は遠隔コンピューティングユニット１０４内に格納された他のデータ又は情報の使用を可能にし得る。特定の実施形態において、環境監視のための処理及び／又はストレージ要件は、ローカル監視ユニット１０２と遠隔コンピューティングユニット１０４との間で共有される。
【００７８】
様々な基準及び／又は経験則は、ローカルと遠隔リソースとの間の計算を分割するために使用され得る。例えば、分割は、電力消費（デバイスのサイズを考慮する）とデータ通信帯域幅とのバランスをとるためにチューニングされることができる。例えば、センサ応答からの粒径データの反転に関する計算は、ローカルに処理され得、一方、このデータの修正は、クラウド及び／又はエッジリソースを使用して遠隔で行われ得る。同様に、アクティビティ検出アルゴリズムについて、高解像度データは、ローカルに処理され得、いくつかの集計データは、アクティビティを判定するためにクラウド又は他の遠隔位置に伝送され得る。ノイズ監視について、ローカルに捕捉されたノイズ波形は、ローカルに処理され得、凝集ノイズ曝露（ｄｂＡ）値のみが、クラウド又は他の遠隔位置に伝送され得る。アラームの起動は、あらかじめ遠隔に設定された、又はデバイスに供給された閾値に対して、ローカルに生成された測定値を比較するローカルの計算によりトリガされ得る。デバイスが外された場合、デバイスは更に必要に応じて、全てのローカル通知機能を実行し得る。
【００７９】
ローカルデバイスと遠隔ユニットとの間の通信は、双方向であり得る。例えば、センサ１０８〜１２０により生成されたデータ（例えば、空気質データ、温度データ、動きのデータなど）は、第１監視ユニット１０２上のメモリ１２６に格納され得る、及び／又は双方向矢印１０６により示されるように遠隔コンピューティングリソース１０４に伝送され得る。更に、他のセンサ及び第１監視ユニットデータ及び情報は、遠隔コンピューティングユニット１０４に伝送され得、センサ正常性、センサ動作パラメータ（例えば、測定期間、サンプリング量、空気質センサ１０８におけるレーザのパワーなど）、バッテリパラメータ／正常性、位置データ及びソフトウェアバージョンを含む。遠隔コンピューティングユニット１０４はまた、例えば、センサソフトウェア又はファームウェアの更新、センサ動作パラメータ、及びアラームの変更などの第１監視ユニット１０２にデータ及び命令を伝送し得る。第１監視ユニット１０２上の双方向矢印は更に、第１監視ユニット１０２のコンポーネント間の双方向データ伝送を示す。
【００８０】
ローカル監視ユニット間、例えば、ウェアラブルと静止監視ユニット間、及び／又はローカル監視ユニットと遠隔ユニット、例えば、遠隔コンピューティングユニット１０４との間に情報を配信するために様々な通信プロトコル及び機構が、使用され得る。いくつかの事例において、短距離無線通信は、ローカル監視ユニットと、例えば、ＷｉＦｉモデム又はＷｉＦｉ（８０２．１１ｂ／ｇ／ｎ２．４ＧＨｚ）、ＬｉＦｉ、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）（例えば、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）低エネルギ、強化されたデータ割合）、及び近距離通信を含み得る他のトランシーバなどのローカルネットワークユニットとの間で使用され得る。いくつかの事例において、ローカルネットワークユニットは、インターネットへの無線又は有線リンクを使用し得る。いくつかの事例において、ローカル監視ユニット間及びクラウドコンピューティングユニットとローカル監視ユニットとの間の通信は、例えば、ＬｏＲａＷＡＮ  ＬＰＷＡＮ（狭帯域ＩｏＴ（ＮＢ−ＩｏＴ））及びＣａｔ  Ｍ１  （ＬＴＥ  Ｃａｔ  Ｍ１）などの低電力長距離無線ＩｏＴ通信プロトコルを使用し得る。更に、ローカル監視ユニット間及びクラウドコンピューティングユニットとローカル監視ユニットとの間の通信は、例えば３Ｇ、４Ｇ、及び５Ｇなどの従来のセルラ通信プロトコルを使用し得る。同様にシステムは、グローバルポジショニング衛星（「ＧＰＳ」）又は他の場所判定プロトコル（例えば、ＷｉＦｉ又はアクセスポイントから判定された任意の他の信号三角測量）をサポートするハードウェア及び／又はソフトウェアを有し得る。
【００８１】
例えば、第１監視ユニット１０２上の第１通信ユニット１２４は、セルラプロトコルを介したデータを受信及び伝送するセルラ通信ハードウェアを有し得る。第１通信ユニット１２４はまた、複数のＧＰＳ衛星を用いて接続を確立できるＧＰＳアンテナを有し得る。そのような衛星との通信からのデータを使用して、第１通信ユニット１２４は、第１監視ユニット１０２の位置を判定できる。本明細書における用語「ＧＰＳ」は、エフェメリス（例えば、期間にわたり通常の間隔で衛星の算出された位置を与える表又はデータファイル）及び／又は位置固定データをデバイス上のＧＰＳ受信機又はデバイス上のアンテナに伝送する１又は複数の衛星を採用する位置システムのより広い概念を意味し得る。監視ユニットの位置は、ユニット自体の上の位置固定データから算出され得る―この場合では第１通信ユニット１２４。複数の衛星は、互いが、エフェメリスデータ及び／又は位置固定データと通信するシステムで使用され得る。同じ衛星は、エフェメリスデータ及び位置固定データの両方と通信し得、又はエフェメリスデータ及び位置固定データは、別個の衛星を通して通信され得る。衛星は、ＧＰＳシステム内の衛星であり得、又は、例えば、ロシアのグローバル航法衛星システム、欧州連合のコンパスシステム、インドの地域航法衛星システム、又は中国のコンパス航法システムなどの別の衛星システムの衛星であり得る。
【００８２】
いくつかのＧＰＳシステムは、毎秒５０ビットの非常に遅いデータ転送速度を使用し、ＧＰＳの位置測定が取得され得る前に、いくつかの場合では、ＧＰＳ受信機を１２分間オンにする必要があることを意味する。位置測定が取得されると、後続の位置測定の取得にかかる時間が大幅に短縮され得る（後続の位置測定が十分に近い間隔内で発生すると仮定）が、この初期ロックオン期間では、ＧＰＳ受信機に初期ロックオン全体の電力を供給する必要があり、バッテリ容量が小さいデバイスに負担がかかる可能性がある。
【００８３】
上で述べたように、遠隔コンピューティングユニット１０４は、１又は複数のプロセッサ１３０、命令を格納する１又は複数のメモリ１３２、例えば、互いに無線又はハードワイヤードである全て通信可能に接続された第２通信ユニット１３４を有し得る。いくつかの事例において、１又は複数のサーバは、１又は複数のプロセッサ１３０、１又は複数のメモリ１３２、及び第２通信ユニット１３４を含み得る。従って、用語「サーバ」は、単一のハードウェアデバイスに限定されず、むしろ説明された機能を提供するように構成された任意のハードウェア及びソフトウェアを含む。第２通信ユニット１３４は、ローカル監視デバイス及び任意の他のデバイスからデータを伝送及び受信するために、上で説明された通信プロトコルいくつかを使用し得る。
【００８４】
１又は複数のメモリ１３２は、１又は複数のメモリデバイス、短期及び／又は長期メモリの任意の組み合わせであり得る。下に説明される開示の態様は、様々な種類のハードウェア、ソフトウェア、ファームウェアなどにより実装され得る。例えば、開示のいくつかの特徴は、本明細書で説明される様々な動作を実行するためのプログラム命令、状態情報などを含む非一時的な機械可読媒体により少なくとも部分に実装され得る。プログラム命令の例は、例えば、コンパイラにより生成された機械コードとインタープリタを使用するコンピュータにより実行され得るより高レベルコードを含むファイルの両方を含む。非一時的な機械可読媒体の例は、限定されることはないが、例えば、回転媒体を備えたハードディスクなどの磁気媒体、及びフロッピディスク、磁気テープ、例えば、ＣＤ−ＲＯＭディスク、デジタルバーサタイルディスク（ＤＶＤ）などの光学媒体、光磁気媒体、例えば、フラッシュメモリデバイス、ナノシステム（分子メモリＩＣを含む）などの半導体メモリ、又は命令及び／又はデータの格納に適した任意のタイプのメディア又はデバイスを含む。プログラム命令を格納及び実行するために構成されたハードウェア要素は、読み取り専用メモリデバイス（「ＲＯＭ」）及び／又はランダムアクセスメモリ（［ＲＡＭ］）であり得る。同様に、これらの種類のメモリのいくつかは、例えば、ローカルユニット１０２などローカルに提供され得る。
【００８５】
更にコンピュータプログラム製品の実装は、それに格納される命令を有する機械可読ストレージ媒体（媒体）を含み、／そこでは、本明細書で説明される実装のプロセスのいくつか実行するようにコンピュータをプログラムするために使用されることができる。本明細書に説明されるローカル監視ユニットと通信及び／又はデータを処理するために遠隔コンピューティングユニット１０４を動作及び構成するためのコンピュータコードは、上で説明されたいくつかの種類の物理メモリ上に格納され得る。更に、全プログラムコード、又はその一部は、例えば、インターネットを介して、又は別のサーバから伝送媒体を介してソフトウェアソースから伝送及びダウンロードされ、又は任意の通信媒体及びプロトコル（例えば、ＴＣＰ／ＩＰ、ＨＴＴＰ、ＨＴＴＰＳ、イーサネット（登録商標）など）を使用して任意の他の従来ネットワーク接続（例えば、エクストラネット、ＶＰＮ、ＬＡＮなど）を介して伝送され得る。実装を実装するためのコンピュータコードは、例えば、Ｃ、Ｃ＋＋、ＨＴＭＬ、任意の他のマークアップ言語、Ｊａｖａ（登録商標）、ＪａｖａＳｃｒｉｐｔ（登録商標）、ＡｃｔｉｖｅＸ（登録商標）、ＶＢＳｃｒｉｐｔなどの任意の他のスクリプト言語などのクライアントシステム及び／又はサーバ又はサーバーシステムで実行されることができる任意のプログラミング言語で実装されることができ、既知の他の多くのプログラミング言語が使用され得ることがまた理解されるであろう。（Ｊａｖａ（登録商標）は、Ｓｕｎ  Ｍｉｃｒｏｓｙｓｔｅｍｓ（登録商標）、Ｉｎｃ．の商標である。）
【００８６】
遠隔コンピューティングユニット１０４の１又は複数のメモリ１３２は、データを格納するための１又は複数のデータベースを含み得る。データベースは、単一データベース、分散データベース、分散データベースのコレクション、冗長オンライン又はオフラインバックアップ又は他の冗長性などを備えたデータベースとして実装されることができ、分散データベース又はストレージネットワーク及び関連処理インテリジェンスを含み得る。いくつかの実施形態において、クラウドコンピューティングユニット１０４は、例えば、ｗｅａｔｈｅｒ．ｃｏｍからの気象データなどそのデータプロバイダにより回収又は格納されたデータにアクセスを提供又はアクセスが可能なデータプロバイダのデータベースにアクセス可能であり得る。
【００８７】
特定の実施形態において、遠隔コンピューティングユニット１０４は、高レベルのセキュリティを備えて構成され得る。例えば、米国連邦リスク認可管理プログラム（ＦｅｄＲＡＭＰ）は、クラウド製品及びサービスのための評価、承認、セキュリティ、及び連続監視への標準化されたアプローチを提供し得る。これは、米国連邦情報・技術局（ＮＩＳＴ）ＳＰ８００−５３セキュリティ管理を含み得る。遠隔コンピューティングユニット１０４は、ＦｅｄＲＡＭＰコンプライアントであるプロセス及び手順を利用し得る。いくつかの実施形態において、他のプロトコルは、例えば、ブロックチェーン又はＩＯＴＡなどのピアツーピアネットワークでリンクされている複数のコンピュータ又はサーバ全体に格納されているデータを含むストレージ、セキュリティ、及び／又は検証に使用され得る。
【００８８】
複数のローカル監視ユニットは、様々なやり方で相互接続され得る。例えば、１又は複数のローカル移動監視ユニットは、遠隔コンピューティングユニットと通信可能に直接接続されたローカル静止ユニットに通信可能に直接接続され得る。図２は、環境状態を監視する第２の例示的なシステム示す。見ることができるように、第２の例示的なシステム２００は、３つのローカル移動監視ユニット２０２Ａ、２０２Ｂ及び２０２Ｃ、静止ユニット２３６、及び遠隔コンピューティングユニット２０４を含む。監視される環境は、太字点線２３８により表され、いくつかの実施形態において、この環境２３８内の地域は、ローカルエリアと考えられ得る。各移動監視ユニット２０２Ａ〜２０２Ｃは、移動監視ユニット１０２のように構成され得、そのためそれらの各々は、例えば、空気質、温度、湿度、及び圧力の測定され及び検出された状態に関するデータを生成する１又は複数のセンサを含む。各移動監視ユニット２０２Ａ〜２０２Ｃはまた、移動式であり、少なくとも２つは、個人の呼吸ゾーンにおいて当該個人により装着可能であり、その一方は、２４０Ｂとして示される。データは、破線の両側矢印により示されているように各移動監視ユニット２０２Ａ、２０２Ｂ及び２０２Ｃと、静止ユニット２３６との間で伝送され得る。
【００８９】
静止ユニット２３６は、移動監視ユニット２０２Ａ〜２０２Ｃに対して定められた位置で環境２３８内に位置決めされる。静止ユニットはまた、両面矢印２０６で示されているように、各移動監視ユニット２０２Ａ〜２０２Ｃとの間でデータを伝送及び受信し、及びクラウドコンピューティングユニット２０４へ及びそこからデータを伝送及び受信することが可能な上で説明されたものなどの通信ユニット（示されていない）を含む。いくつかの事例において、静止ユニット２３６は、例えば、ＤＳＬ、イーサネット（登録商標）、及び光ファイバなどの電力および通信インタフェースにハードワイヤードされ得る。静止ユニット２３６は、従って、いくつかの実施形態において、複数の利点を提示する通信ハブとして機能し得る。例えば、移動監視ユニットの構成及び環境に応じて、移動ユニットは、クラウドコンピューティングユニットと直接接続することが可能でないことがあり得る。例えば、ローカル監視移動ユニットは、インターネットを介して直接クラウドコンピューティングユニットと通信するのに必要な通信プロトコルを有しないことがあり得る（例えば、それらは、ローカルＷｉＦｉ通信プロトコルのみを有し得る）。いくつかの事例において、移動監視ユニットが、インターネットを介して（例えば、セルラ機能を有することにより）通信する能力を有する場合でも、移動監視ユニットは、インターネット又は他のネットワークに到達するために十分な受信能力を有しないことがあり得る。そのような事例において、インターネット又は他のネットワークを介して遠隔コンピューティングユニットと直接通信できる有線又はより強力な無線接続を有するローカル静止ユニットを有し得ることが望ましい場合がある。
【００９０】
いくつかの実装において、静止ユニット２３６は、上で説明される監視ユニット１０２のような監視ユニットであり得、そのため、それは、環境２３８内の状態を測定するための１又は複数のセンサを含む。いくつかの他の実施形態において、静止ユニット２３６は、図２に示されるものと異なり、監視される環境２３８外に配置され得る。
【００９１】
別のネットワークの例において、１又は複数のローカル移動監視ユニットは、環境状態を監視する第３の例示的なシステムを示す図３に見られるようなクラウドコンピューティングユニットと通信可能に直接接続され得る。第３の例示的なシステム３００は、３つのローカル移動監視ユニット３０２Ａ、３０２Ｂ及び３０２Ｃ及び遠隔コンピューティングユニット３０４を含む。監視される環境は、ローカル移動監視ユニット３０２Ａ、３０２Ｂ及び３０２Ｃが位置決めされる点線３３８により表される。例示的なシステム２００と同様に、各移動監視ユニット３０２Ａ〜３０２Ｃは、移動監視ユニット１０２のように構成され得、各々は、移動式であり、少なくとも２つは、個人の呼吸ゾーンにおいて当該個人により装着可能であり、その一方は、３４０Ｂとして示される。図１と同様に、データは、破線の両側矢印標識３０６Ａ〜３０６Ｃによりそれぞれ示される各移動監視ユニット３０２Ａ、３０２Ｂ及び３０２Ｃと、クラウドコンピューティングユニット３０４との間で無線で直接伝送され得る。この無線通信は、上で説明された例のいくつかを含む。
【００９２】
いくつかの実施形態において、図３に更に示されるように、移動監視ユニット３０２Ａ〜３０２Ｃは、両側矢印３４２により示されるように互いに無線接続され得る。これは、移動監視ユニット３０２Ａ〜３０２Ｃの各々の間でデータが伝送され、受信されることを可能にする。この無線通信プロトコルは、上で説明される例のいくつかを再び含み得る。特定の実施形態において、移動監視ユニットの３つ又はそれ以上が、例えば、メッシュネットワークなどの動的ネットワークを形成するためにまとめて通信する。
【００９３】
監視ユニット
【００９４】
監視ユニットの追加詳細は、ここに示されるであろう。例えば、図１の第１監視ユニット１０２などの各監視ユニットは、監視ユニットのコンポーネントを囲むケースを含み得る。図４Ａ及び図４Ｂは、例示的な移動監視ユニットの平面図及びオフアングル図を示す。図４Ａにおいて、移動監視ユニット４０２は、例えば、本明細書で説明されるものなどのユニットの内部コンポーネントを囲むケース４４４、例えば、グラフィカルユーザインタフェース（ＧＵＩ）４４６などのユーザインタフェース用のディスプレイ、入口４４８及び出口４５０を含む。図４Ｂにおいて、移動監視ユニット４０２はまた、例えば、ＵＳＢインタフェースなどの電力インタフェース４５２を含み、ここで電力コードは、そのバッテリを充電するために移動監視ユニット４０２及びボタンであり得る入力４５４Ａ、４５４Ｂ及び４５４Ｃに接続され得、作動された場合、例えば、プロセッサ４２２又はセンサなどの移動監視ユニットのコンポーネントに入力を提供する。例えば、入力４５４Ａは、移動監視ユニット４０２をリスタートさせるリセットボタンであり得、入力４５４Ｂは、移動監視ユニット４０２にオン及びオフさせる電源ボタンであり得、入力４５４Ｂは、移動監視ユニット４０２をプログラムさせ又は構成させる構成ボタンであり得る。いくつかの実施形態において、電力インタフェース４５２はまた、例えば、ＵＳＢポートなどのケーブルポートを含むデータを転送するように構成されたポートであり得る。いくつかの事例において、電力インタフェース４５２は、無線で充電するように、又はドッキングステーションを通じて充電するように構成され得る。
【００９５】
ケース４４４は、図４Ａ示されるような略矩形及び環状、楕円、又は任意の他の形状などの様々な形状を有し得る。ケース４４４のサイズ、したがって移動監視ユニット４０２のサイズは、各測定寸法において３インチ（７．６２センチメートル）未満であり得、いくつかの実施形態において、２インチ（５．０８センチメートル）未満であり得る。サイズはまた、ユーザの手の手のひらに適合するのに十分に小さいことがあり得る。いくつかの事例において、寸法は、３．０インチ（７．６２ｃｍ）×２．７５インチ（６．９９ｃｍ）×１．２５インチ（３．１８ｃｍ）（奥行×幅×高さ）であり得る。
【００９６】
ケース４４４はまた、移動監視ユニット４０２がユーザにより着用される及び固定されることを可能するアタッチメント機能を含み得る。これらの機能は、クリップ、クランプ、チェーン、バンド、ランヤード、リストバンド、バックル、ストラップ（複数可）、ネクタイなどを受けるスロットを含み得る。上で述べられたように、これらの機能は、移動監視ユニット４０２が着用者の呼吸ゾーンにおいて着用されるのを可能にする。図４Ｃは、着用者の呼吸ゾーン４５６内に位置決めされた例示的な移動監視ユニット４０２を示し、上で述べられたように、着用者の鼻及び口の周囲にあたる、着用者の耳を結ぶする線の中間点から測定しておおよそ１５〜３０センチメートル（又はおおよそ６〜１１インチ）の半径４５８を有する、着用者の顔の前に延びる半球であると考えられ得る。特定の実施形態において、ウェアラブルユニットは比較的小さい。例えば、約２インチ（５ｃｍ）又は約３インチ（８ｃｍ）より大きい寸法が無い。
【００９７】
上で述べられたように、監視ユニット１０２は、１又は複数の環境状態を検出、判定、及び監視するように構成された１又は複数のセンサを含む。この検出のうちの少なくともいくつかを可能にするために、ケース４４４の入口４４８及び出口４５０は、空気、圧力、液体、及び他の環境要素が１又は複数のセンサに到達するのを可能にする。監視ユニット１０２により検出される環境状態の１つは、空気中の粒子である。監視ユニット１０２（及び移動監視ユニット４０２）の空気質センサは、監視ユニット１０２を囲む空気中の粒子の様々なパラメータを検出及び測定するように構成される。空気質センサ１０８は、粒子が通過するビームを放射するレーザを有し、ビームパルスを測定及びカウントして、粒子数及び径を判定するカウンタセンサであり得る。
【００９８】
図５は、例示的な光学空気質センサの概略図を提示する。このセンサ５０８は、図１の空気質センサ１０８として使用され得、移動監視ユニット４０２に含まれ得る。ここで、空気質センサ５０８は、例えば、ライトビーム５６２を放射し、粒子（単一粒子５６４が示され）が、ビーム５６２を通過することを可能にするように構成されるレーザなどの光源５６０を含む。センサ５０８は、任意選択的に、ミラー５６６及び検出器５６８を含む。レーザは、ダイオードレーザソースであり得る。いくつかの実施形態において、空気質センサ５０８は、入口４４８を通して空気質センサ５０８に空気をプッシュ又は引くためにファン又はポンプを有し、いくつかの実施形態において、粒子をレーザビーム５６２を通過するように向ける。図５において、粒子５６４の「Ｘ」により示されるように、ビーム５６２に対して、および、ページの平面に対して垂直な向きで空気質センサ５０８粒子が移動することを示す。粒子５６４がビーム５６２を通過すると、粒子５６４はビーム５６２と相互作用し、光は粒子により散乱し、凹面鏡５６６上及び検出器５６８内に進む。検出器５６８は、測定可能なパルスとしてこの光学信号を検出及び捕捉するように構成される。
【００９９】
空気質センサ５０８は、ビーム５６２を通過する粒子に反応する信号を生成する。いくつかの実施形態において、空気質センサ５０８により生成された未処理の信号は、検出器５６８により測定されるパルスの数及びパルスのサイズを含む。空気質センサ５０８はまた、測定されたパルスを解釈し、例えば、粒子数及び粒径などの追加のデータを生成するように構成されたロジック５７０（例えば、プロセッサ及び命令）」を含み得る。粒子数について、一定期間にこれらの測定されたパルスは、粒子数と相関し得る周波数を提供する。更に、各パルスは、単一粒子と相関し得、測定されたパルスの総数は、空気質センサ５０８を通過する粒子の総数と相関し得る。また、測定されたパルス高は、粒径と相関し得る。いくつかの実装において、粒子体積及び黙示的に粒子の質量はパルス高に影響する。粒子質量に関する生成されたデータは、正確なサイズでないことがあり得、むしろ固有のサイズ範囲内に入る各粒子の質量を示す１又は複数のサイズ「ビン」にカテゴリ化され得る。例えば、空気質センサ５０８は、粒子質量（ＰＭ）０．３、ＰＭ０．５、ＰＭ１．０、ＰＭ２．５、ＰＭ４．０、ＰＭ５．０、及びＰＭ１０の粒子質量データを生成し得る。いくつかの例において、空気質センサ５０８は、各サイズビンに入る粒子、例えば、ＰＭ０．３未満又はＰＭ２．５未満の粒子を検出し得、サイズビン内の粒子質量を検出しないことがあり得る。この生成済みデータはまた、サイズビン毎の粒子数を含み得る。
【０１００】
いくつかの実施形態において、空気質センサ５０８の動作パラメータは、レーザパワー及びパルス高閾値を含み、変更され得る。これら調整は、異なる検出されたビンのサイズ及び周波数期間をもたらし得る。例えば、レーザのパワーを低減することは、検出可能なサイズビン又はセンサの較正係数を減少させ得る。更に、センサへの空気流を変更すると、デバイスの精度及び動作範囲が変化し得る。特定の実施形態において、追加の動的流れシステムは、ユニットにより検出可能な最大濃度を増加させるためにリアルタイムの希釈を提供するために組み込まれる。濃度が、非常に高い場合、希釈システムは、フィルタリングされた空気とサンプル空気を混合し得、センサにより次に測定される粒子の濃度を減少させる。適切に構成されたプロセッサは、希釈係数に基づいて濃度を元の未希釈の濃度に反転させ得る。
【０１０１】
特定の実施形態において、監視ユニットは、例えば、センサのうち１つの誤り及びドリフトを較正及び判定するために１又は複数の重複センサを含む。いくつかの場合では、重複センサは、固定監視ユニットに設けられる。２つのセンサによる同時測定値を比較して、これらの同時測定値が特定の閾値だけ互いに異なる場合、センサ（例えば、ウェアラブルユニット上の１つ）のうち１つが、ドリフトされたか又は不正確であるかどうかが示され得る。同様に、較正中に、これらの同時測定値が、特定の閾値内である場合、それらは適切に較正され及び正確であり得る。例えば、それは、空気質センサ５０８の動作中に、粒子は検出器５６８、ミラー５６６、及びセンサ測定における誤りを引き起こす可能性がある空気質センサ５０８の他の態様の上及び周囲に堆積することができることが発見された。空気質センサ５０８の動作が長くなるほど、センサ内に堆積する粒子が多くなる。いくつかの実装において、再び図１を参照すると、監視ユニット１０２は、２つの重複空気質センサ１０８を有し得る。これらのうち第１の空気質センサは、定期的及び連続監視のために使用され得、一方、第２空気質センサは、第１空気質センサの測定値と比較されることができる同時重複測定を提供するために定期的にのみ使用され得る。
【０１０２】
１又は複数のメモリ１２６上又は遠隔コンピューティングユニット１０４内に格納された命令は、プロセッサ１２２に特定の時間期間に２つの空気質センサ１０８から同時測定値を取らせ得、これら２つのセンサにより生成された測定値は、それらが、第１センサが不正確又はドリフトされるようになることを示し得る閾値より異なるかどうかを判定するために互いに比較され得る。いくつかの事例において、第１センサの検出された誤り又はドリフトは、第１センサの測定値を調整するために補正係数として使用され得る。例えば、第１センサが５％オフであると判定された場合、次に、その後の測定値に５％の補正係数が適用されることができる。
【０１０３】
１又は複数の空気質センサに加えて、第１監視ユニット１０２はまた、上で述べたように１又は複数の非粒子センサを含み得る。これは、ユニットの周囲の温度を判定するための、熱電対、測温抵抗体、負の温度係数サーミスタであり得る温度センサ１１０、例えば、ユニットの周囲の圧力を判定する、圧力トランスデューサ、圧力トランスミッタ、圧力センダ、圧力インジケータ、ピエゾメーター、及び液柱計であり得る圧力センサ１１２、ユニットの周囲の湿度を判定するための、容量、抵抗、及び熱伝導センサであり得る相対湿度センサ１１４を含み得る。下により詳細に説明されているように、これらのセンサからのデータは、他のセンサにより生成されたデータを修正及び調整するために使用され得る。例えば、検出された粒子数は、温度、相対湿度、及び圧力により影響され又は依存し得、１又は複数のメモリ１２６上又はクラウドコンピューティングユニット１０４内に格納された命令は、プロセッサ１２２又はクラウドコンピューティングユニット１０４内の１又は複数のプロセッサ１３０に温度、相対湿度、及び圧力の１又は複数に基づいて、検出された粒子数を判定された粒子数に調整させ得る。
【０１０４】
上で説明されたような監視ユニットの他のセンサは、３軸、バルクの微細機械加工された容量、電気機械的のような加速度計１１６、速度及び速度統合などのジャイロスコープ１１８、動的、コンデンサ、圧電、炭素、及びリボンなどのマイク１２０を含み得る。
【０１０５】
１又は複数のメモリ１２６上又は遠隔コンピューティングユニット１０４内に格納された命令は、プロセッサ１２２に第１監視ユニット１０２上のセンサのうちの任意の１つ動作させ、ユニット上の１又は複数のメモリ１２６上のセンサの各々により生成されたデータを格納し、センサの各々により生成されたデータを別のユニット、例えば、別の移動監視ユニット、静止ユニット、及びクラウドコンピューティングユニット１０４などに伝送させ得る。ディスプレイ４４６を含む実施形態のうちのいくつかにおいて、命令はまた、センサにより生成された少なくともいくつかのデータに、例えば、粒子数、温度、及び相対湿度などをディスプレイ上に表示させ得る。クラウドコンピューティングユニット１０４内に格納された命令はまた、プロセッサに、例えば、温度センサ１１０のサンプルレートなどセンサのうちのいずれか１つの動作パラメータを変更させ得る。
【０１０６】
ディスプレイ４４６は、例えば、移動監視ユニットの着用者などの人に情報を表示するように構成され得る。いくつかの実装において、ディスプレイ４４６は、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）又は発光ダイオード（ＬＥＤ）ディスプレイ（例えば、ＯＬＥＤディスプレイ）であり得、ディスプレイ４４６はまた、白黒又はカラーであり得る。いくつかの実施形態において、ディスプレイは、センサ読み取り値（例えば、ＰＭ濃度）、リスク要因、温度／湿度データ、リスクの可視インジケータ（例えば、高濃度の危険レベルのレッド、安全レベルのグリーン）、及びリアルタイムＴＷＡ解析を示し得る。
【０１０７】
いくつかの実施形態において、第１監視ユニット１０２はまた、例えば、写真、映像、又はその両方などの撮像データを捕捉する監視ユニットのケースとは反対側の場合があるカメラを含み得る。再び図４Ａおよび図４Ｂを参照すると、監視ユニット４０２は、ケース４４４とは反対側のカメラ４７２を含み、図１はまた、カメラ１７２を含む。特定の実施形態において、カメラは、回転可能な画角を有し得、例えば、カメラは、ヒンジ付き又は同様の部品に取り付けられ得る。センサのように、カメラ１７２は、プロセッサ１２２に通信可能に接続される。いくつかの例示的カメラは、例えば、大きなエリアを撮像するために使用され得る広角度レンズなどの適切なレンズを備えたオムニビジョン画像センサを含む。１又は複数のメモリ１２６上、又は遠隔コンピューティングユニット１０４内に格納された命令は、プロセッサ１２２にカメラ１７２を動作させ、映像及び／又は写真を記録し、１又は複数のメモリ１２６上にこれらを格納させ、映像及び／又は写真を遠隔コンピューティングユニット１０４に伝送させ得る。クラウドコンピューティングユニット１０４内に格納された命令はまた、プロセッサに、例えば、映像又は写真、並びに映像及び写真が取られる速度を捕捉するためのその動作モードなどのカメラ１７２の動作パラメータを変更させ得、例えば、１０秒毎、３０秒毎の写真、２４フレーム／秒（ｆｐｓ）、３０ｆｐｓ、６０ｆｐｓ、１２０ｆｐｓ、２４０ｆｐｓ、３００ｆｐｓなどの異なるフレームレートの映像などである。
【０１０８】
いくつかの実装において、カメラの動作は、ローカルセンサ出力に結びつけられる。特定の実施形態において、カメラは、センサパラメータが、カメラ制御ロジックにより解釈されるようにカメラをトリガし記録する場合、画像を記録のみする。カメラの適用において、粒子状物質又はノイズの増加が検出された場合、問題又は状態を診断する。カメラ制御ロジックは、関連画像／映像のみを集めるやり方でカメラ動作を制御し得る（例えば、センサ読み取りが、ローカル環境又は現在実行されているアクティビティに関する追加の情報の必要性を示す場合）。
【０１０９】
上で留意したように、通信ユニット１２４を含む第１監視ユニット１０２は、例えば、第１監視ユニット１０２の位置を判定し得るＧＰＳアンテナなどのポジショニングセンサを有し得る。このＧＰＳアンテナは、プロセッサ１２２及びメモリ１２６を含む処理チップに統合され得る。
【０１１０】
いくつかの実施形態において、第１監視ユニット１０２は、例えば、アラーム又はアラートなどの通知を人に提示するように構成された通知機構を含み得る。静止監視ユニットについて、これは、例えば、ウェアラブル監視ユニットなどの移動監視ユニット用に静止監視ユニットから近くの特定の空間内の雇用者に通知を提示することを含み得、これは、監視ユニットの着用者に通知を提示することを含み得る。
【０１１１】
「通知」は、アラーム、アラート、メッセージ、聴覚出力、電子通信、電磁通信、視覚出力、及び触知出力の１又は複数であり得る。通知は、様々な媒体を通して提供され得、いくつかの場合では、人により感知できる前に中間デバイスにより動作を更に要求し得る。例えば、監視ユニットは、人の注意を引くためにグラフィックスを表示し、又は点灯するように構成されているディスプレイ又はライトを含む、通知機構を有し得る（この場合、通知は、これらのコンポーネントを点灯又はグラフィックスを人に表示させるライト又はディスプレイに送信される信号を指す場合があり、また、信号に応答して信号を受信するコンポーネントにより出射又は表示されるライト又はグラフィックスを指す場合もある。図１において、通知機構１７４は、円１７４により表される。いくつかの例では、監視ユニットは、通知を提供するために使用され得る聴覚出力を生成できるスピーカ又は他のデバイスを含む通知機構を有し得る（この場合、通知は、スピーカ又は他のオーディオデバイスに送信される信号であり得、また信号に応答してオーディオデバイスにより生成された実際のオーディオ出力を指す場合もある）。
【０１１２】
いくつかの他又は追加の例では、通知機構は、無線インタフェースを含み得、通知は、電子又は電磁通信、例えば、別のデバイス、例えば、人に関連する監視ユニット又はスマートフォンに送信される無線信号の形成を取り得る（この場合、通知は、電磁信号であり得、それはまた、信号の受信に応答して受信デバイスにより生成された任意の音声、可視、触知、又はその他の出力を指す場合がある。そのようなシナリオにおいて、通知は更に、通信の意図された受信デバイスが、起動されない場合も、そうでない場合、通知を人に伝えない場合であっても通知機構により生成されるか、又は開始され得る。通知機構は、１又は複数の通知を生成し及び／又はユーザに提供するように構成され得、音声、可視、触知、電磁、又は他の種類の通知を生成するために使用され得る１又は複数のコンポーネントを含み得る。
【０１１３】
上で述べたように、図１に見られる電力管理ユニット１２８は、バッテリを含み得る。いくつかの実装において、バッテリは、例えば、リチウムイオン、ニッケルカドミウム、又はニッケル金属水素化など再充電可能であり得る。バッテリは、例えば、約４時間、８時間、１０時間、及び１２時間などの標準的な動作の下で合理的な排出時間を提供するように構成される。バッテリはまた、充電（ＳＯＣ）の状態及びバッテリの正常性（ＳＯＨ）の状態に関する情報を提供するように構成され得る。この情報は、充電受入、内部抵抗、電圧、及び自己排出を含み得る。電力管理ユニット１２８のバッテリは、例えば、プロセッサ１２２、通知機構１７４、及び通信ユニット１２４、及びセンサのうちの任意の１つなどの監視ユニットの１０２の任意の機能に電力を供給するために使用される。いくつかの実施形態において、監視ユニット１０２上の１又は複数センサは、動作するための外部電源を必要とするように「アクティブ」であり得る。図５のセンサ５０８を含む上で説明された空気質センサ１０８は、センサのチャンバに及びそれを通して空気をプッシュ又は引くためにポンプ又はファンを使用し得るので、アクティブセンサであり得る。監視ユニット１０２上の１又は複数のセンサは、受動であり得、そこでは、それは、例えば、振動、ライト、熱、光、放射線を検出するなど物理環境からの入力を検出し、応答する。例えば、温度センサ１１０、圧力センサ１１２、お及び相対湿度センサ１１４は、受動センサであり得る。
【０１１４】
いくつかの実施形態において、監視ユニット１０２は、図１のアイテム１７６のように表されるフィルタサンプルカートリッジ及びポンプを含み得る。ポンプは、空気中の微粒子及び要素を収集するフィルタサンプルカートリッジに空気をプッシュ又は引くように構成される。フィルタサンプルは、監視ユニット１０２及び、例えば、実験室又は遠隔位置など解析されたオフラインから除去され得る。解析結果は、クラウドコンピューティングユニット１０４に又は監視デバイス１０２へデータとして入力され、監視ユニットにより生成されたデータを較正、調整及び相関するために使用され得る。例えば、空気質センサ１０８及びフィルタサンプルカートリッジ及びポンプは、同時に動作され得、空気質センサ１０８により検出及び生成された粒子数及び径データは、フィルタサンプルカートリッジの結果から測定され及び判定される径、粒子数、及び他の粒子情報と比較されることができる。この相関は、監視ユニットが同じ環境で動作している場合、その後の監視で使用され得る。例えば、相関は、空気質センサ１０８により生成された粒子数データが、第１補正係数により空気の実際の粒子数とずれ、この第１補正係数は、検出された結果が、フィルタサンプルカートリッジにより測定された結果と一致するように空気質センサ１０８により生成された将来のデータに適用されることができることを示し得る。別の事例において、フィルタサンプル結果は、例えば、シリカ又は鉛などの検出された粒子の種類（複数可）を示し得、これらの既知の粒子は、検出された粒子及び監視ユニットにより生成された他のデータと相関し得る。
【０１１５】
例えば、流量及び動作時間などのフィルタサンプルカートリッジ及びポンプの動作は変化し得、相対的センサデータを提供するように構成され得る。例えば、フィルタサンプルカートリッジ及びポンプは、メモリ内の命令を実行するプロセッサ又はクラウドコンピューティングユニットにより動作し、空気質センサ１０８も動作している間に空気サンプルを収集するようにされ得る。いくつかの実施形態において、フィルタサンプルカートリッジ及びポンプは、移動監視ユニット及び静止監視ユニットに統合される。他の実施形態において、フィルタサンプルカートリッジ及びポンプは、任意の監視ユニットから分離され得るが、空気をサンプリングし、上で説明されるような相関データを提供するために監視ユニット近くに位置決めされ得る。
【０１１６】
上で言及されたように、いくつかの監視ユニットは、非ウェアラブル及び位置に固定された静止監視ユニットと考えられ得る。図６は、上で説明された静止監視ユニット２３６のようであり得る例示的な静止監視ユニット６３６を示す。いくつかの実施形態において、静止監視ユニット６３６は、例えば、空気質センサ１０８、温度センサ１１０、圧力センサ１１２、及び相対湿度センサ１１４、及び通信ユニット１２４ならびに電力管理ユニット１２８などの図１の監視ユニット１０２と同じ機能を有し得る。しかし、静止ユニット６３６の通信ユニット１２４は、例えば、ＤＳＬ、イーサネット（登録商標）、及び光ファイバ接続などのハードワイヤード通信インタフェースを有するような移動監視ユニットのものとは異なり得、それはまた、移動監視ユニットより強力な無線アンテナを有し得る。電力管理ユニット１２８はまた、例えば、１１０ボルト又は２２０ボルトであり得、１５アンプ及び２０アンプ回路であり得る壁のコンセント又は建物の電気からなどハードワイヤード電力を受信するように構成され得る。
【０１１７】
いくつかの静止ユニットはまた、移動監視ユニットとは異なるケースを有し得る。図６に見られるように、静止監視ユニット６３６は、静止監視ユニット６３６を、例えば、壁又は柱などの定められた位置に固定するためにヒンジ付き蓋６７６及び取り付け機能６７８を含む。ヒンジ付き蓋６７６は、例えば、そのボタン及び電力管理ユニット（バッテリーまたは有線であり得る）などのユニットのコンポーネントへの直接的アクセスならびにユニットの耐候性を提供することを可能にする。いくつかの事例において、静止監視ユニット６３６は、ユニットのセンサが環境状態を検出することを可能にするために上で説明されたような入口６４８及び出口６５０を有する。追加の耐候性のために、入口６４８及び出口６５０は、ユニットの底部に位置決めされ得る。
【０１１８】
例示的なデータ解析技術
【０１１９】
本明細書で説明された監視システム及び装置は、所望のメトリックを測定及び／又は判定するために実行可能なプロセス又はアルゴリズムとして実装され得る様々なデータ解析技術を使用し得る。これらメトリックは、未処理データ、信号、又は他の情報を提供し得る。例示的な又は測定されたメトリックは、例えば、粒子数、粒径、粒子質量、温度、相対湿度、及び圧力を含む。判定されたメトリックは、例えば、複数の種類の検出された材料（例えば、シリカ、鉛）及び他の変数（例えば、圧力及び湿度を考慮して調整された粒子数）考慮するために調整又は補正されたメトリックを含む値が算出され得る。
【０１２０】
本明細書で説明される様々な計算技術は、複数の入力を使用し得る。本明細書で言及されるように、これら入力のうちいくつかは、監視ユニットの１又は複数のセンサにより生成された未処理のセンサデータを含む。このデータは、例えば、一定期間に粒子数及び粒径（例えば、ビンのサイズＰＭ０．３、ＰＭ０．５、ＰＭ１．０、ＰＭ２．５、ＰＭ４．０、ＰＭ５．０、及びＰＭ１０内の粒子質量）、温度、湿度、圧力、音響信号（例えば、マイクにより生成された）、慣性信号（例えば、ジャイロスコープ又は加速度計により生成された）、位置データ（例えば、ＧＰＳ位置データ）、及びカメラ又は映像データを含むことができる。いくつかの事例において、このデータは、未処理又は変換されたデータであり得る。例えば、上で説明されたように、空気質センサ１０８は、継時的に粒子数に変換されることができるパルス周波数を生成し得、粒子質量径に変換されることができるパルス高を生成し得る。
【０１２１】
監視ユニットにより感知されたデータに加えて、技術はまた、監視ユニットにより感知されなかったデータを使用し得る。これは、気象フィード及び空気質指数ならびに１又は複数の製品安全データシート（ＭＳＤＳ）からの粒子組成情報であり得るパブリックに利用可能なデータを含むことができる。ＭＳＤＳは、様々な材料に含まれる危険性物質及びその割合に関する情報を含み得、ＭＳＤＳはまた、危険性物質の許容可能なＯＳＨＡ曝露レベルを示し得る。例えば、コンクリート用のＭＳＤＳは、それが、０〜９０％のシリカ（重量）と１５〜２５％の水酸化カルシウムヒドロキシド（重量）を含むことを示し得、時間加重平均に基づいてＯＳＨＡの許容曝露限界（ＰＥＬ）をリストし得る（下に説明される）。このデータの全ては、遠隔コンピューティングユニット１０４のメモリ又はデータベース内に格納され得、又はそれが遠隔コンピューティングユニット１０４の１又は複数のプロセッサにより使用されることができるように遠隔コンピューティングユニット１０４の１又は複数のプロセッサによりアクセス可能であり得る。
【０１２２】
同様に、計算技術は、同じ又は他の監視ユニットからの履歴データを使用し得る。例えば、１つの監視ユニットにより生成されたデータは、その同じ監視ユニットに関連する判定についてクラウドコンピューティングユニット１０４により後に使用されることができるクラウドコンピューティングユニット１０４内に伝送及び格納され得る。いくつかの他の事例において、１つの監視ユニットにより生成されたデータは、他の監視ユニットに関連する判定について、クラウドコンピューティングユニット１０４により後に使用されることができるクラウドコンピューティングユニット１０４内に伝送及び格納され得る。例えば、１つの監視ユニットは、一度に及び後で特定の場所で生成済みデータを有し得、このデータは、同じ特定の場所で別の監視ユニットに使用され得る。更に１つの監視ユニットにより生成されたデータは、上に説明され及び図３に示されるように現在同じ環境の他の監視ユニットに伝送され得る。
【０１２３】
いくつかの実装において、１又は複数の入力は、ユーザの電話、移動デバイス、及びウェアラブル電子デバイス上のセンサ及び／又はアプリケーションを使用して捕捉されたデータ及び／又は信号を含み、これは、例えば、別個の監視ユニット（移動又は静止）読み取りに組み合わせられた加速度計、ジャイロスコープ、及び音響データであるデバイスのセンサデータを使用することを含み得る。いくつかの事例において、技術は、電話及び監視ユニットから凝集されたデータでクラウド上で動作し得る。
【０１２４】
いくつかの実施形態において、計算技術への入力は、監視ユニットの近くで実行されるアクティビティ又はタスクに関連するデータを含み得る。例えば、監視デバイス上の１又は複数のセンサは、特定のアクティビティ又はタスクに関連する又はそれを示すデータを生成し得る。これは、例えば、削岩、爆発、及びガスリリースなどの様々なアクティビティ又はタスクに関連されることができるジャイロスコープ、加速度計及び／又はマイクで生成された動きのデータ及び信号を含み得る。いくつかの事例において、データは、移動監視ユニットの着用者がタスク又はアクティビティを実行することを示し得る。例えば、ジャイロスコープ、加速度計及び／又はマイクは、着用者が削岩していることを示し得る。同様の例において、１つの移動監視ユニットのマイクは、着用者が近くであるが、削岩のようタスクを実行していないことを示し得る。マイクからのデータは更に、異なる機器及び機械の特徴的なノイズシグネチャに基づいて近くで機械を動作することにより粒子ソースを示し得る。
【０１２５】
本明細書で説明される技術はまた、いくつかの実施形態において、入力としてセンサパラメータを使用し得る。これは、センサ正常性、バッテリパラメータ／正常性、現在のソフトウェアバージョン、例えば、測定期間、サンプルレート、及び空気質センサ５０８のレーザのパワーなどの動作パラメータを含み得る。
【０１２６】
本開示の複数の装置及び技術は、いくつかの様々な出力を提供し得る。出力変動の内容及び形式は、例えば、ダッシュボード、ディスプレイ、ＧＵＩなどを介する表示の機構、通知機構の通知、ユーザデバイスに送信されるメッセージ（例えば、テキストメッセージ、ｅメールメッセージ、ユーザの電話への電話呼び出し）、及び監視ユニットが存在する施設への命令（例えば、危険な状態に寄与し得る機械をシャットダウンし、例えば、危険な状態を緩和し、全ての人員に、アナウンスを提供できる換気システムなどのシステムを起動するなど）に依存し得る。特定されない限り、本明細書に説明される出力は、これらの手段のいくつかにおいて示され得る。
【０１２７】
いくつかの実施形態において、粒子を特徴付けるデータは、複数の装置及び技術の出力であり得る。これは、総粒子数、総粒子数の時間期間、径により分類された粒子濃度、ビンのサイズ毎の粒子質量、粒子屈折率、粒子フラクタル次元、化学組成、粒子体積、粒子表面領域、粒径分布、既知のカットオフカーブ内の粒子質量（例えば、ＰＭ２．５、ＰＭ４．０）を含むことができる。監視ユニット上のセンサのいくつかからの追加データは、例えば、温度、湿度、圧力、ガス組成、聴覚信号（例えば、デシベル）を含む非粒子環境情報などの出力であり得る。出力データはまた、例えば、動きのデータ、場所データ（例えば、ＧＰＳ座標）、通信情報（例えば、セルタワー、ＷｉＦｉハブ、又はＧＰＳ衛星のような通信ノードへの信号強度）、バッテリデータ（例えば、充電レベル、バッテリ低下、充電中）、及びセンサデータ（例えば、センサが、オンかどうか及びセンサが故障したどうか）を含み得る。
【０１２８】
いくかの実施形態は、１又は複数の「補正係数」により調整された未処理データと考えられ得る補正データを出力し得る。例えば、本明細書で参照されるように、いくつかの検出された未処理データは、例えば、温度、圧力、相対湿度、ガス組成、及びノイズなどの環境要因に依存し得る。例えば、粒子数及び質量の所与の値は、標準的な周囲の状態ではフラグを立てられ得ないが、高濃度のＣＯ２又はＯ２と結合された場合、専用の注意／動作に値し得る。他の例では、粒子の組成は、既知又は推定され得、１つ又は少数のコンポーネントのみが監視を保証する。測定された粒子質量と共に組成情報を使用すると、プログラムされた計算技術は、１又は複数の潜在的に問題のあるコンポーネントのレベルを提供し得る。いくつかの補正係数は更に、下に説明される。
【０１２９】
健康及び安全に対する決定を行うことに関連する情報はまた、いくつかの実装において出力であり得る。これは、任意の曝露が、例えば、ＯＳＨＡ又は他の管理又はエンティティにより設定され得る安全限界超えたかどうかを含み得る。これら曝露は、瞬間的なピーク曝露及び時間加重平均に基づき得る。例えば、いくつかの曝露は、曝露限界の下限（ＬＥＬ）、曝露限界の上限（ＵＥＬ）、急性（空中浮遊）曝露限界（ＡＥＬ）、可燃限界及び短期曝露限界（ＳＴＥＬ）、天井限界、又は捕捉されることができるサンプリングされたデータの任意の他の不規則性であり得る。更に、以前の履歴データ、トレンド解析、換気要因、又は環境に依存する他リスク要因との比較における任意の定量化できるリスク要因は、出力され得る。そのような出力は、移動ユニットが検出したデータに基づき得る。いくつかの事例において、出力は、曝露限界が将来到達され得る場合に関する予測であり得る。例えば、１つの出力は、着用者が有さない移動監視ユニットの着用者への通知であり得るが、現在及び／又は過去の検出された状態を考えると、追加のＸ分又は数時間でＵＥＬを超えると予想される。
【０１３０】
いくつかの実施形態において、本明細書で説明された技術及び装置は、例えば、８時間稼働日など、一定の時間間隔での材料への平均曝露を示す曝露の時間加重平均（ＴＷＡ）を出力し得る。いくつかのＴＷＡは、物質のレベルを乗算した各時間期間（例えば、０．２５時間などの１０進数として）の一部の合計又は稼働日の時間により割った時間期間中のエージェント（例えば、８時間又は４時間）に等しくなり得る。多くの安全規制が、ＴＷＡユニットを使用し、これらのＴＷＡは、測定がその全期間にわたって継続しない場合であっても、ある期間にわたって推定された曝露を提供し得る。例えば、監視ユニットは、８時間の期間の間、６．５時間のみデータを生成し得（例えば、期間にデバイスが故障又はシャットダウン、及び時間の間に環境の外を移動する監視ユニットなどの様々な理由により引き起こされ得）、８時間ＴＷＡは、生成済みデータの６．５時間を使用して算出されることができる。ＴＷＡは、更に下に説明される。
【０１３１】
出力は、空気質又は粒子センサにより提供された検出された範囲の外の算出された粒子情報を含み得る。いくつかの実装において、空気質センサは、離散粒子直径範囲又はサイズビンのためのみ粒子数又は粒径データを提供し得、従って、これらの離散サイズビンに直接相関しない粒子に関するデータを直接又は正確に提供できない。しかし、例えば、いくつかの曝露限界又は規制がこれらの他の粒径に関するので、それは、センサのサイズビンにより直接測定されない粒子の粒子数及び径データを提供することが望ましい場合がある。本明細書で説明される技術及び装置は、例えば、センサの離散サイズビン内の粒子の粒子数及び径である算出された粒子情報を出力することが可能であり得る。例えば、空気質センサは、１ミクロン以下、２ミクロン以下、及び５ミクロン以下の粒子の粒子数及び径データを提供し得、従って、例えば、１．５、３、又は４ミクロン以下の粒子などのこれらのサイズビン内の粒子に関するデータを直接提供できない。安全規制は、例えば、４ミクロン以下などのこれらの検出されたサイズビン（１、２、及び５ミクロン）の外の粒子に関する曝露限界を特定し得る。本明細書に説明される技術は、例えば、１、２、及び５ミクロンの離散サイズビンの検出されたデータを使用して、例えば、４ミクロン以下の粒子などのこれらの離散サイズビンと正確に相関しない粒子に関する粒子数などの算出された粒子情報を判定及び出力し得る。特定の実施形態において、これは、サイズビン間でデータを補間することにより及び／又は径分布を単峰性又はマルチモーダル対数正規径分布にフィッティングすることにより達成される。
【０１３２】
上で言及されたように、複数の装置及び技術は、監視ユニットの近くで実行される可能性があるアクティビティ又はタスクを判定し、アクティビティに関連する又はに基づく情報を出力し得る。例えば、加速度計、ジャイロスコープ、及びマイク（例えば、ユーザにより着用された移動監視ユニット）の１又は複数からのデータを使用して、技術が、着用者が、産業上のセッティングのために従事する（又は着用者の近傍で実行されている）アクティビティを判定する。例えば、本明細書で説明されるように、削岩は、特徴的なノイズシグネチャ（静止監視ユニットとして移動監視ユニット、又は両方の上のマイクにより検出されるように）及び特徴的な動きシグネチャを有し得る。従って、適切な音響信号が、例えば、加速度計及びジャイロスコープなどの動きセンサから検出された振動に結合される場合、技術は、センサを装着している人が、削岩機を使用していると推測し得る。対照的に、信号が単なるノイズ（慣性センサにより検出される関連しない動き）であり、技術は、削岩が、個人の近傍で行われていることを判定する。
【０１３３】
粒子曝露を個人のアクティビティ又は近傍で実行されているアクティビティに相関させることにより、個人の産業衛生士又は安全担当官、又は他の個人又はシステムが、適切な安全又はポリシー決定を行うことができる。下で説明されるように、空気質とアクティビティとの間の関係は、例えば、機械学習モデルなどの事前トレーニング済みモデルとして実装され得る。
【０１３４】
アラート、アラーム、及び他の通知はまた、技術及び装置により出力され得る。上で言及されたように、技術により検出される問題のある環境状態に対するアラートは、例えば、触知、聴覚、可視、及びその組み合わせの形式で通知機構により提供され得る。これらのアラートが、遠隔地又は監視ユニット（例えば、クラウドコンピューティングユニット１０４）、又は組み合わせで監視ユニットそれ自体内に生成され得る。アラートは、一般的なアラームであり得、また特定の介在のための通知であり得る。例えば、特定のアラートは、ユーザが、自身を地域から除去し、工学的制御をオンにし、又は１又は複数の動作を取るべきである場合がある。上で留意されたように、アラートはまた、１又は複数の適用可能な曝露限界が発生するであろう場合に関する予測を含み得る。
【０１３５】
技術及び装置の出力はまた、ローカル移動及び／又は静止監視ユニットへの命令を含み得る。これらの命令は、検出され又は判定された危険な又はそうでない場合、問題のある環境状態に関連し得る。例えば、ＡＥＬで又はその上で曝露を検出する移動監視ユニットに応答して、例えば、カメラ、例えば、静止画はまた、動画の画像を捕捉させ、マイクを起動し、音響信号を捕捉させ、又は、例えば、センサからの出力をアクティビティに相関するために使用されることができる加速度計及びジャイロスコープなどのデータを集めるために他のセンサを起動させるなどの追加の情報を集めるために命令は、その移動監視ユニットに発行され得る。この集められた情報は、曝露に関するソリューション及び補正動作を提供すると同様に曝露のソース診断を援助し得る。いくつかの産業上の衛生観、目標から曝露限界を超えたかどうかだけではなく、またどのソリューションが、将来の曝露を防ぎ得るかを特定し得る。この集められた情報はまた、高曝露の特定の地域及びアクティビティを特定し、これら地域で可能な管理（曝露を制限する、工学的制御など）を警告及び提供するために使用されることができる。
【０１３６】
下により詳細に説明されるように、出力はまた、例えば、環境内の監視ユニットからの粒子濃度などの検出及び判定されたメトリックを示すマップを含み得る。これらのマップは、単一時間又は継時的に検出及び判定されたメトリックの時間経過表示のスナップショットであり得る。
【０１３７】
様々な計算処理動作は、入力データを適切な出力に変換するために使用され得る。そのような動作の例は、機械学習、変換係数の適用、及びデータ反転の様々な他の形式を含む。センシングユニット及び／又は遠隔計算リソース上の適切な計算ロジックは、これらの動作を実行するために使用される。
【０１３８】
特定の実施形態において、データ反転は、感知された範囲外の粒子情報（例えば、上で言及された４ミクロン以下の粒子について）を提供するために使用される。この目的について、適切なデータ反転ロジックの例は、モーメントと機械学習の方法（例えば、人工ニューラルネットワーク及びクリギングなど）を含む。例えば、機械学習技術は、直接測定された範囲（例えば、２．５ミクロン以下）と共に向けられた測定された範囲外（例えば、４ミクロン以下）のデータを含むトレーニングセット使用して、予測が直接測定された範囲のデータから直接測定された範囲外の所望の点での結果をどのように予測するかを学習し得る。
【０１３９】
適切なロジックにより実装されるような補正係数を適用するための計算処理は、様々な形式を取り得る。例えば、プロセスは、微粒子の特定のタイプを読み取る粒子数及び質量を取り、それを直接測定された粒子のごく一部の材料のみを形成する特定のタイプの材料の読み取りに変換し得る。例えば、対象の材料（例えば、シリカ又はカドミウムなどの特定の重金属など）が、総粒子質量、体積、又は数のＸ％である場合、計算プロセスは、粒子情報（数、質量、又は体積）の直接的読み取りを対象の材料の読み取りに変換する。いくつかの場合では、計算プロセスは、簡単な変換係数を適用する。特定の場合では、シリカが、関心の化合物であり、検出された粒子状物質の１５％の質量のみを形成する場合、感知された粒子質量は、感知された粒子中のシリカの質量を判定するために０．１５を乗算され得る。
【０１４０】
例として、計算ロジックは、総粒子質量、体積、又は数のＸ％である対象の材料を考慮するように構成される。例えば、シリカは、関心の化合物であり、検出された粒子状物質の質量の１５％のみである場合、感知された粒子質量は、感知された粒子中のシリカの質量を判定するために０．１５を乗算され得る。言及されるように、適切な変換係数は、例えば、検討された材料の製品安全データシートからなど様々な技術により取得され得る。あるいは、サンプル粒子は、化学的に解析され得る。例えば、あらかじめ回収されたサンプル−例えば、実験室に送信された実際の空気サンプルなど−は、化学組成を判定するために解析される。
【０１４１】
特定の実施形態において、変換された粒子情報は、アラーム又は他の動作をトリガするかどうか判定する際に利用される。例えば、ＭＳＤＳ又は組成データの他ソースは、特定のタイプの粒子（特定の職業上のセッティングで生成された）が、１５％のシリカのみ又は他の危険な粒子状含有量を有することを示し得る。職業上の要件が、８時間毎のシリカ曝露のＸ質量未満（例えば、ｍ３あたり５０マイクログラム）であると特定した場合、Ｘ／０．１５の粒子質量は動作をトリガするであろう。
【０１４２】
粒子組成に基づく以外の補正係数が、使用され得る。例は、例えば、温度、圧力、湿度などのローカル環境状態に基づく修正を含む。そのようなローカル状態は、いくつかの実施形態において、本明細書で説明されるデバイスに含まれるセンサを使用して判定され得る。そのような修正は、極端な状態（例えば、非常に高い温度及び湿度）で動作する場合及び／又はセンサが、ローカル状態でとりわけ感応変化した場合、適切であり得る。修正は、較正、機械学習などにより判定され得る。
【０１４３】
いくつかの場合では、計算ロジックは、測定された値に適用される簡単な係数又は乗数より複雑化された式を使用する。例えば、ロジックは、複数の用語及び／又は非線形を有する式を使用し得る。そのようなケースにおいて、補正係数は、補正に使用される全体の式、又は式の１つのみ又はいくつかの用語に適用され得る。例えば、瞬間の測定された状態（例えば、温度、湿度、圧力など）に基づき、計算ロジックは、いくつかの係数又は式における線形又は非線形の他のパラメータを調整し得る。
【０１４４】
いくつかの実装において、処理ロジックは、センサドリフト又はセンサ動作における他の時間変動を考慮するように構成される。例えば、粒子カウンタなどのセンサは、例えば、検出器に堆積する微粒子などの様々な要因のために精度が低下する可能性がある。堆積によるドリフトのレベルは、径及び／又は粒子の濃度に依存し得、それは、例えば、粒子濃度の影響は、２のべき乗で示される時間とともに非線形になり得ることが見つかった。継時的なセンサのドリフト又は悪化が既知である場合、計算ロジックは、このことを考慮し、それに応じてセンサ出力測定値を調整し得る。結果は、較正又は修正として実装され得る。
【０１４５】
いくつかの実装において、センサドリフト調整又は較正は、ユニット上の２つのセンサを使用して実現され、それは、定期的にのみ動作し、その測定は、他のセンサと比較される。別のアプローチにおいて、２つのセンサが使用され、一方は、移動ユニット上で、他方は固定ユニット上で評価され、移動ユニットは、固定ユニットを通り、検出されたデータは、比較され及び考慮される。いずれかのアプローチでは、２つのユニットからの読み取りの違いが、継時的に変化する場合、規則的に使用されるユニットの出力は、違いを考慮するために調整される。特定の実施形態において、ロジックは、読み取りに基づいてセンサ正常性を特徴づけるように構成され、例えば、読み取りが、Ｘの量だけずれている場合は、センサを交換する。
【０１４６】
特定の実施形態において、計算ロジックは、組成データ又は他の環境状態に関する他のデータと共に粒子情報を使用してトリガされた閾値／アラーム状態に対してデータを比較するように構成される。特定の実施形態において、計算ロジックは、状態の位置で更なるデバイスの動作をトリガする閾値状態に対して測定されたデータを直接又は間接的に比較する。そのような動作の例は、カメラ起動又は修正された動作、マイク起動、動き検出、例えば、ユーザの電話などのユニット又は関連するデバイスの他のローカル動作を含む。
【０１４７】
特定の実施形態において、計算ロジックは、ワークエリア又は他の場所における空気質のマップを生成するように構成される。ロジックは、１又は複数のセンサから、典型的には複数センサからの限定情報のみを使用するそのようなマップを生成するように構成され得る。そのようなマップは、例えば、統計モデル（例えば、Ｋｒｉｇｉｎｇにより生成された）又は機械学習モデル（例えば、人工ニューラルネットワークなど）などの適切なモデルを使用して生成され得る。マップは、空気質値（例えば、粒子濃度）又は測定ユニットの位置（固定及び／又は移動）の間の位置における他の状態を補間することにより生成される。ほんのわずかな離散的位置でのみ提供されたデータからの補間された情報を提供するために、モデルは、最終的システム内のインストールされたセンサのこれらを単に越えた多くの異なる位置で提供されたデータを使用してトレーニングされ得る。特定の実施形態において、空気質マッピングルーチンは、定められた位置で濃度を継続的に検出し得る固定モニタとは別の様々な場所の粒子濃度のリアルタイムの読み取りを提供するウェアラブルセンサを移動することにより取得された追加のトレーニングデータを使用することにより継時的に進化又は改善し得る。いくつかの実施形態において、単一モデルは、補間空間（例えば、ワークエリア）における全ての点で空気質値を算出するために使用される。他の実施形態において、複数の別個のモデルは、複数の補間位置毎に使用される。
【０１４８】
図７は、１又は複数の監視ユニットに計算リソースを提供するシステム７０１用のアーキテクチャの例を提示する。この例において、関連コンピューティング及び／又はデータストレージのほとんど又は全ては、例えば、ブロック７０５により示されるクラウド上に遠隔で提供される。ローカル監視ユニットからの少なくともいくつかのデータを含む、典型的に移動監視ユニットを含むデータ７０３は、例えば、クラウド７０５などの遠隔処理及び／又はストレージリソースに提供される。例えば、センサパラメータなどの他の情報（ブロック７０７に示される）はまた、遠隔処理リソース上に提供され又は格納され得る。センサパラメータは、遠隔センサに関する様々な種類のいくつかの情報を含み得、センサデータ７０３を解釈し及び／又は処理アルゴリズムから正確な出力を生成する際に有用であり得る。センサパラメータの例は、補正係数特定のセンサ、感知された粒子の特定のコンポーネントの濃度を判定するための変換情報、監視ユニットの動作を再構成するパラメータなどを含む。データ７０３及び任意選択的に、センサパラメータ７０７を使用して、１又は複数アルゴリズム７０９は、１又は複数の出力を提供し得る。例として、アルゴリズム７０９は、統計モデル、機械学習モデル、回帰モデル、クラス化ツリー、ランダムフォレストモデル、簡単な式（線形又は非線形）、ルックアップテーブルなどを含み得る。示された実施形態において、アルゴリズム７０９を実装するための処理ロジック７０９は、ダッシュボード７１１、粒子数又は他のローカル状態の時間加重平均値７１３、材料又は化合物（例えば、空気の単位体積あたりのシリカ質量）濃度値７１５、及び位置マッピング７１７（例えば、提供されたデータ７０３の特定の位置に対する空気質マップ）の任意の１又は複数を実装するための命令を含む。
【０１４９】
ユーザインタフェース
【０１５０】
生成されたデータ及び１又は複数の監視ユニット及び／又は遠隔コンピューティングユニットにより判定された情報は、様々な方式で示され得る。いくつかの事例において、データ及び情報は、上で説明されたのと同様の監視ユニットそれ自体の上に示され得る。再び図１を参照すると、このデータ及び情報は、通知機構１７４を介して、再び図４Ａ及び４Ｂを参照するとディスプレイ４４６を介して示され得る。例えば、移動監視ユニット４０２のディスプレイ４４６は、粒径、粒子数、粒子質量濃度、径分布、体積濃度、径分布、粒子組成／種類、時間加重平均、曝露リスク要因、安全リスク要因、リアルタイムマッピング、測位データ、及び時間を表示し得る。更に、着用者に示されるデータ及び情報は、例えば、点滅ライト及び音などのアラート又はアラームを含み得る。
【０１５１】
１又は複数の監視ユニットにより生成済みデータ及び判定された情報はまた、例えば、コンピュータ、ラップトップ、表、及びスマートフォンなどの電子デバイス上のダッシュボードに表示され得る。ダッシュボードは、上に説明されるように測定されたデータ及び判定された情報のいくつかを含み得る。例えば、図８は第１の例示的なダッシュボードを示す。ダッシュボード８８０は、ＰＭ１．０、ＰＭ２．５、及びＰＭ１０．０の粒子の３つの異なるサイズビンに対して継時的に立方メートルあたりマイクログラム（μｇ／ｍ３）で検出された粒子濃度を表示するグラフを含む。見られることができるように、サイズビン毎の検出された粒子濃度は、継時的に変化し、時間１９：００から１９：３０の間に最大ピーク、時間２０：００から２０：３０の間に別の増加がある。ダッシュボード８８０はまた、リアルタイム及び履歴的に監視ユニットの地理的場所を示すマップを含む。
【０１５２】
ダッシュボードは、ユーザが、移動監視ユニット及び静止ユニットの履歴及びリアルタイムデータを選択及びアクセスできるようにインタラクティブであり得る。例えば、ダッシュボードは、ユーザが、移動監視ユニットの履歴場所を選択し、次に、その場所で生成及び判定されたデータ及び情報を表示することを可能にし得る。図８を参照すると、図のデータは、マップで示された場所で監視ユニットにより生成されたデータであり得る。
【０１５３】
ダッシュボードはまた、時間加重平均情報を表示し得る。特定の実施形態において、センサ出力により向けられたカメラにより取られた画像／映像は、画像に関連するセンサ出力と共にダッシュボード上に表示され得る。図９のアイテム９８７を参照する。図９は、第２の例示的なダッシュボードを示し、ここで、図は、継時的に、おおよそ８時間、ユーザにより着用された移動監視ユニットにより行われる推定されたシリカ測定値を示す。移動監視ユニットは、一定期間に総呼吸性粉塵を検出するために上で説明された空気質センサ１０８を使用し得、補正係数は、検出された呼吸性粉塵内のシリカの推定された量を判定するために適用され得る。この事例において、図９に示されるように、呼吸性粉塵が３２．６％から４０％のシリカを含んでいると仮定される（これは、クラウドコンピューティングユニットに格納され、又はそれよりアクセス可能なその呼吸性粉塵に対して製品安全データシート（ＭＳＤＳ）により取得され得る）。検出された呼吸性粉塵は、次に、一定期間に立方メートルあたりマイクログラムで推定されたシリカを取得するためにこの仮定を使用して調整されることができる。図に示されたデータは、その呼吸性粉塵の仮定されるシリカの割合により調整された測定された呼吸性粉塵データである推定されたシリカを表す。
【０１５４】
上で留意されるように、測定されたデータは、例えば、８時間稼働日などの固定時間間隔で材料に対する時間平均曝露を示す時間加重平均ＴＷＡを判定するために使用され得る。図９において、８時間の時間加重平均（ＴＷＡ）は、５８．１３μｇ／ｍ３である測定された呼吸性粉塵に対して取得される。測定された呼吸性粉塵は、３２．６〜４０の仮定されるシリカの割合を含むと仮定されるので、測定された呼吸性粉塵は、１８．９５〜２３．２５μｇ／ｍ３である推定されたシリカＴＷＡを判定するためにこの割合を乗算される。
【０１５５】
第２の例示的なダッシュボード９８２はまた、例えば、許容曝露限界及び動作レベルなどの検出された曝露のレベル閾値を含み得る。例えば、図９は、５０μｇ／ｍ３として、示されるシリカの許容曝露量を示し得る許容曝露限界９８４を含む。推定されたシリカ８時間ＴＷＡ（立方メートルあたり１８．９５〜２３．２５マイクログラム）は、この閾値の下であるが、ダッシュボード９８２は、移動監視ユニットが、例えば、時間９：４３：２０と１１：０６との間などの閾値より高い多数の短期曝露を検出したことを示す。許容曝露限界より高い具体的事例を判定することは、環境の健康及び安全を改善するために補正動作を監視及び取るために有利である。例えば、これら曝露が、削岩機のオペレータに対して判定された場合、これらの事例は、作業状態がこれらの曝露を引き起こし得ることを評価し、例えば、将来のこれら状態における異なる安全測定を使用し及びこれらの曝露の間にユーザにリアルタイムの警告を発行するなどこれらの曝露を防ぐ又は停止するために補正動作を取るために使用されることができる。
【０１５６】
同様に、別のレベル閾値は、動作が曝露についていつ取られるべきかを示す動作レベル閾値であり得る。図９は、動作が検出された状態に基づいて取られるべきレベルを表す動作レベル閾値９８６を含む。これらの動作は、例えば、追加の監視を設けること、工学的又は安全管理をオンにし又はインストールすること、通知を発行すること（例えば、曝露が特定のレベルを超える）などを含むことができる。動作レベル閾値はまた、曝露限界閾値に到達するのを防ぐために曝露限界閾値以下であり得る。
【０１５７】
ダッシュボードはまた、リアルタイム濃度及び径分布を提示し得る。図１０は、監視ユニットの空気質センサ用の径分布スナップショットのヒストグラムを示す。ここで、垂直軸は、リットルあたりの粒子数を示し、横軸は、マイクロメートル（μｍ）の粒子直径を示す。示される時間又は時間期間は変化することができる。いくつかの実施形態において、「スナップショット」は、特定の時間の測定値であり得、又は一定期間に読み取りの平均であり得る。例えば、空気質センサは、５００ミリ秒毎に測定値を取り得、スナップショットは、１秒又は５秒にわたるこれらの測定値の平均であり得る。図１０において、様々な径の検出された粒子のリットルあたりの数（＃／Ｌ）が見られる。例えば、０．３５μｍの直径を有する粒子の１リットルあたり６，０００個の粒子が検出され、１．３μｍの直径を有する粒子の１リットルあたりおおよそ７５０個の粒子はまた、検出された。同様に、図１１は、一定期間に異なる径の検出された粒子の濃度スナップショットを示す。ここで、２つの粒子質量が、この示された時間期間にＰＭ１０．０及びＰＭ２．５が見られ、質量ＰＭ１０．０の粒子の濃度は、質量ＰＭ２．５の粒子の濃度よりはるかに高かった。
【０１５８】
いくつかの実施形態において、ダッシュボードはまた、特定の領域又は環境内の１又は複数のメトリックの濃度を示すマップを提示し得る。これらのメトリックは、本明細書に説明される任意の測定又は判定されたアイテムであり得、例えば、シリカ又は一酸化炭素である、粒子状物質、特定の粒子及び化合物、温度、音、及び相対湿度などである。いくつかの実装において、グラフ図は、１又は複数のメトリックの異なる濃度レベルを示すそれとは違って着色され又は陰影勾配を備えた熱マップと同様に見え得る。マップのグラフ図は、例えば、センサ読み取りにより生成されたデータの補間などの上の技術を使用して生成され得る。これら実施形態のうちいくつかにおいて、１又は複数の環境状態の測定値は、特定の既知の位置で取られ、これらの位置の間の１又は複数のメトリックの値は、補間され得る。例えば、複数の監視ユニットは、環境内の複数の既知の位置の粒子状物質、温度、圧力、及び相対湿度、ならびに、例えば、粒子状物質などのメトリックのレベルを含む環境状態を測定し得、上で説明された技術を使用してこれら既知の位置及びこれら既知の位置の間で判定され得る。複数の監視ユニットは、図３のように互いに通信可能に接続され得、また本明細書で説明される補間及び技術のいくつか又は全てを実行し得るクラウドコンピューティングユニットと通信可能に接続され得る。
【０１５９】
図１２は、例示的なダッシュボードマップを示す。ここで、示された環境１２３８は、環境１２３８にわたり位置決めされたスターとして表される複数の監視ユニット１２０２Ａ〜１２０２Ｃを含む矩形空間である。各監視ユニット１２０２Ａ〜１２０２Ｃのセンサにより集められたデータに基づくメトリックのレベルは、右の垂直勾配スケールに従って空間内にグラフを用いて表され、メトリックのより高いレベルは、より明るい色で通常示され、一方、より低いレベルが、より暗く通常示される。見られることができるように、メトリックの最も高いレベルは、監視ユニット１２０２Ａのあたり（０．４６一般的な測定ユニット（ＧＭＵ））、次に最も高いレベルは、監視ユニット１２０２Ｂのあたり（０．１９ＧＭＵ）であり、最も低いレベルは、監視ユニット１２０２Ｃのあたり（０．０５ＧＭＵ）である。上で述べられたように、各監視ユニットは、その場所で１又は複数の環境状態を測定し、メトリックは、上で説明された技術を使用してこれらの既知の位置の間で及びその中で判定される。
【０１６０】
図１２に表示された情報に基づいて、メトリックの最も高いレベルが環境内の一般的な場所で発生することを引き起こす監視ユニット１２０２Ａあたりにイベントが発生することが推測され得る。例えば、監視ユニットの１２０２Ａ〜１２０Ｃの各々は、上で説明された粒子状物質を検出及びカウントするように構成された空気質センサ１２０８を有し得、図１２示されるメトリックは、粒子状物質が検出され及び補間され得る。この例では、粒子状物質は、監視ユニット１２０２Ａのあたりで最高であり、監視ユニット１２０２Ｃのあたりで最低である。
【０１６１】
いくつかの事例において、ダッシュボードマップは、特定の時間にスナップショットを提供し得る。いくつかの他の事例において、ダッシュボードマップは、ある期間にわたって環境内の一連のメトリックのレベルを示し得る。図１３Ａ〜１３Ｃは、例示的なマップシーケンスを示す。図１２と同様に、図１３Ａ〜１３Ｃの示された環境１３３８は、環境１３３８にわたり位置決めされたスターとして表される複数の監視ユニット１３０２Ａ〜１３０２Ｃを含む矩形空間である。再び図１２のように、各監視ユニット１３０２Ａ〜Ｃのセンサにより集められたデータに基づくメトリックのレベルは、右の垂直勾配スケールに従って空間内にグラフを用いて表され、メトリックのより高いレベルは、より明るい色で通常示され、一方、より低いレベルが、より暗く通常示される。
【０１６２】
図１３Ａ〜１３Ｃの各々は、異なるシーケンシャル時間でメトリックのスナップショットと考えられ得る。図１３Ａにおいて、時間１のシーケンスにおいて、最初に、全ての監視ユニット１３０２Ａ〜Ｃは、各ユニットで０．０１ＧＭＵに関するごくわずかなレベルを読み取っている。図１３Ｂの第２シーケンスにおいて、イベントはメトリックのレベルが示された環境１３３８で増加することを引き起こした。見られることができるように、メトリックの最も高いレベルは、監視ユニット１３０２Ａのあたりで、約０．４６ＧＭＵ、次に最も高いレベルは、監視ユニット１３０２Ｂのあたりであり、約０．１９ＧＭＵ、最も低いレベルは、監視ユニット１３０２Ｃのあたりで、約０．０５ＧＭＵである。
【０１６３】
図１３Ｃにおいて、監視ユニット１３０２Ａ及び１３０２Ｂにより検出されるメトリックのレベルは、同じままであり、監視ユニット１３０２Ａのあたりのレベルは、サイズが増加及び成長する。これらの２つの図の間で、メトリックのレベルは、メトリックが環境１３３８内で動き、またレベルが増加することを示す。このシーケンスは、継時的に環境内のメトリックの異なるレベルが、どのようにしてダッシュボードにより示されることができるかを示す。ダッシュボードは、空間の概略に限定されることはないが、また、例えば、地理的マップなどの他の表示を使用して濃度を示すことができる。図１３Ａ〜１３Ｃにおいて、イベントを生成する微粒子が、監視ユニット１３０２Ａのあたりに発生し、これらの図は、環境１３３８内の微粒子の移動及び増加を示す。
【０１６４】
更に、上で説明されるように、メトリックの示された濃度又はレベルはまた、移動、静止、又はその両方である監視ユニットに基づき得る。図１２及び１３Ａの例は、静止監視ユニットを示すが、同じ図は、同様に移動監視ユニットを利用し得る。監視ユニットの既知の位置に基づいて、それらが、静止又は移動であるかどうか、これらの位置の間のメトリックの値が、マップ上に解釈及びグラフを用いて表されることができる。いくつかのそのような例において、マップはまた、監視ユニットの様々な場所又はパスを示し得、一方、いくつかの他の例では、マップは、監視ユニットの任意の位置を含み得ない。
【０１６５】
上で言及されるように、監視ユニットにより集められたデータ及び本明細書で説明された出力は、産業衛生レポートのために使用されることができる。いくつかの事例において、ダッシュボードは、いくつかの産業衛生レポートのための情報を表示し得る。これらのレポートは、例えば、総ＴＷＡ及びシリカＴＷＡなどのシフト解析の終了、シフトの間の瞬間的及び急性曝露解析及び瞬間的曝露に関する関連する画像／映像、曝露データ、アクティビティデータ、及び画像データを含む集められたデータにより判定されたリスク要因、サンプリング時間（開始時間、終了時間）の情報、タスク又はアクティビティ、影響要因、プロセスパラメータ、周囲環境、サンプリング期間の間の特定のイベント、客観的データ、曝露の根源に関する洞察、効果的な修復測定の提案、及び曝露レベルを含むことができる。
【０１６６】
例示的な用途
【０１６７】
本明細書で説明される複数の装置及び技術は、多数の用途に使用されることができる。例えば、これらの複数の装置及び技術は、例えば、鉱業、建設、農業、医薬、工業、製造、及び消防など様々な職業の安全を援助する。これらの職業は、例えば、石炭、シリカ、鉛、クロム（ＶＩ）、危険性エアロゾル、ガス、揮発性有機物、ＣＯ、ＣＯ２、オゾン、ＳＯ２、ＮＯＸ、ＶＯＣ、ＨＣＮ、メタン、ラドン、放射性粒子などの様々な危険性物質、及び、例えば、政府産業衛生士（ＡＣＧＩＨ）閾値限界曝露値／生物学的曝露指数（ＴＬＶ／ＢＥＩ）表に識別されたこれらなどの他の潜在的な危険性物質への個人の作業者の瞬間的、リアルタイム、及びＴＷＡ曝露は、作業者により着用され、及び、例えば、鉱山内、建設現場又は製油所のあたり、及び製造プラント内などの職業上の位置内に位置決めされた移動監視デバイスを使用して判定され得る。これは、危険性物質への作業者の曝露のリアルタイム監視、アラート又はアラームが作業者、マネージャ、又は安全担当者に発行され、補正動作、例えば、監視をより設け、エリアから危険性物質を除去するためのファン又はフィルタなどの工学的制御を増加又は低減するなどが取られることを可能にし得る。それはまた、作業者がいつＰＰＥを装着しなければならないか、及びＰＰＥを安全にいつ除去するのかを判定するために使用され得る。それはまた、危険な処理が完了した後に作業者が処理地域に安全に戻り、作業者がエリアに入ることが安全であると判定するために使用され得る。
【０１６８】
これらの複数の装置及び技術はまた、パブリックの健康及び安全に有用であり得る。例えば、これらの監視ユニットは、有害な危険性物質の監視及び検出のための都市、家、及び市町村のあたりに配置され、そこの人々により着用され得る。これは、自動車からの都市全体の汚染、及び火災により発生した地域全体の微粒子及び危険性物質を検出すること及び判定することを含み得る。これはまた、地域のリスク評価ＣＯＰＤ、喘息、及び他の衛生状態を監視すること及び判定することを含み得る。
【０１６９】
本明細書で説明された装置及び技術はまた、建物の換気を効果的に制御するために使用され得る。この場合では、システム出力は、建物又は鉱山又は任意の囲まれた環境の換気量を変更するために制御装置を駆動するために使用され得る。
【０１７０】
本明細書で説明される装置及び技術は、機器の故障、インフラストラクチャの故障、又は危険の早期検出のために使用され得る。例えば、データセンタの小粒子検出／ＶＯＣは、火災の早期インジケーションであり得る。
【０１７１】
本開示の文脈が、明確にそうでない場合を必要としない限り、説明及び請求項にわたり、単語「含む（ｃｏｍｐｒｉｓｅ）」、「含んでいる（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」などは、排他的又は網羅的な意味ではなく、包括的意味、つまり、「限定されることはないが含む（ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ，ｂｕｔ  ｎｏｔ  ｌｉｍｉｔｅｄ  ｔｏ）」という意味で解釈されるべきである。単数又は複数を使用する単語は、一般に、それぞれ複数又は単数も含む。更に、「本明細書（ｈｅｒｅｉｎ）」、「以下（ｈｅｒｅｕｎｄｅｒ）」、「上（ａｂｏｖｅ）」、「下（ｂｅｌｏｗ）」という単語、及び同様のインポートの単語は、全体として本願を指し、本願の任意の特定の一部を指すのではない。「又は（ｏｒ）」という単語が２つ又はそれ以上の項目のリストを参照して使用されている場合、その単語は以下の単語の全ての解釈をカバーし、リスト内の項目のいずれか、リスト内の全ての項目、及びリスト内の項目の任意の組み合わせである。用語「実装（ｉｍｐｌｅｍｅｎｔａｔｉｏｎ）」は、本明細書に説明される技術及び方法の実装ならびに構造を具現化及び／又は本明細書に説明された技術及び／又は方法を組み込む物理的対象を指す。本明細書の用語「十分に（ｓｕｂｓｔａｎｔｉａｌｌｙ）」は、そうでない場合、特定されない限り基準値の５％内を意味する。例えば、十分に垂直は、平行の＋／−５％内を意味する。
【０１７２】
特定の実施形態において、本明細書で説明されるシステム及び方法は、屋内又は屋外のいずれか人の位置を追跡するように構成される。特定の実施形態において、本明細書で説明されるシステム及び方法は、屋内環境が空調付きか否かを判定するために構成される。これは、温度、湿度データ及び／又はこれらの変更と共にセルラシステム及び／又はＧＰＳデータからのＲＳＳＩデータに基づき得る。屋内に入る人は、セルラ及びＧＰＳ  ＲＳＳＩ内にドロップを見得る。上の変更に結合された温度及び湿度変更を使用すると、屋内環境の空調は、検出され得る。いくつかのケースにおいて、カメラは更に、画像認識を使用して屋内／屋外の判定をするために使用され得る。
【０１７３】
いくつかの用途では、個人により感じる又は所与の場所のノイズ曝露を監視する能力は、マイクを使用して捕捉された音響信号を使用して判定される。ノイズ曝露を検出するロジックは、上で説明された粒子曝露実施形態と同様の方式で、様々なメトリック、トリガ、出力などを実装し得る。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図４Ｃ】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３Ａ】
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【図１３Ｂ】
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【図１３Ｃ】
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【国際調査報告】
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