(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
科学機器と、
データハブと、
を含むシステムであって、
前記科学機器及び前記データハブは、無線パーソナルエリアネットワーク（ＰＡＮ）接続を介してＰＡＮプロトコルに従って互いに通信するように構成され、
前記データハブは、プロセッサ及びメモリを含み、前記データハブのプロセッサは、前記データハブのメモリに記憶された複数の命令を実行するように構成され、前記複数の命令は、前記データハブのプロセッサによって実行されると、前記データハブに、前記無線ＰＡＮ接続を介してコマンドを前記科学機器に無線で送信させるように構成され、前記コマンドは、前記科学機器の操作の態様を制御するように構成され、
前記科学機器は、前記データハブの指示の下、科学的データを取得するように構成され、前記科学機器は、プロセッサ及びメモリを含み、前記科学機器のプロセッサは、前記科学機器のメモリに記憶された複数の命令を実行するように構成され、前記複数の命令は、
前記データハブによって前記無線ＰＡＮ接続を介して無線で送信された前記コマンドを受信し、
前記受信したコマンドに従って、前記科学機器を制御し、
前記受信したコマンドに応答して、科学的データを生成させ、
受信した科学的データについてのメタデータを生成させ、前記メタデータは前記科学機器に関連付けられた種類に基づいて変化する前記科学的データのための科学的データの種類を示し、
前記無線ＰＡＮ接続を介して前記受信した科学的データを前記データハブに無線で送信させ、
るように構成され、
前記データハブの命令は、前記データハブのプロセッサによって実行されると、前記データハブに
前記科学機器によって前記無線ＰＡＮ接続を介して無線で送信された前記科学的データとメタデータとを受信させ、
前記送信されたメタデータを分析して、前記送信された科学的データの前記科学的データの種類を決定させ、
科学的データの種類を対応する目的位置に関連付ける表と前記決定された科学的データの種類との比較に基づいて、前記送信された科学的データの目的位置を決定させ、前記決定された目的位置は前記科学機器から離れており、
前記送信された科学的データと前記送信されたメタデータとを、ネットワークを介して前記決定された離れた目的位置に通信させるようにさらに構成されている、
システム。
【請求項２】
前記決定された目的位置に関連付けられた分析サーバであって、プロセッサ及びメモリを含む分析サーバをさらに含み、前記分析サーバのプロセッサは、前記分析サーバのメモリに記憶された複数の命令を実行するように構成され、前記複数の命令は、前記分析サーバのプロセッサによって実行されると、前記分析サーバに、（１）前記通信された科学的データを前記データハブから受信させ、（２）前記通信された科学的データを分析させるように構成されている、
請求項１に記載のシステム。
【請求項３】
前記分析サーバの命令は、前記分析サーバのプロセッサによって実行されると、前記分析サーバに、（１）前記通信された科学的データが前記科学的データに関連付けられた前記メタデータの所定のパラメータを示すか否かを決定させ、（２）前記ネットワークを介して前記データハブに要求を送信させるようにさらに構成され、前記要求は、前記所定のパラメータが前記メタデータによって示されていないと前記プロセッサが決定すると、異なる制御パラメータの下で新しい科学的データを取得するようにという前記科学機器へのコマンドの要求を含む、
請求項２に記載のシステム。
【請求項４】
前記データハブの命令は、前記データハブのプロセッサによって実行されると、前記データハブに、前記無線ＰＡＮ接続を介して前記科学機器に無線で送信されるコマンドを生成させるようにさらに構成され、前記生成されたコマンドは、前記要求に応答している、
請求項３に記載のシステム。
【請求項５】
前記科学機器は、ロボットアームを含み、前記科学機器は、前記要求に基づいた前記コマンドに応答して、前記ロボットアームを用いて試料を投入するようにさらに構成されている、
請求項４に記載のシステム。
【請求項６】
前記科学機器のプロセッサは、前記科学機器のメモリに記憶された複数の命令を実行するようにさらに構成され、前記複数の命令は、前記科学機器のプロセッサによって実行されると、前記科学機器に、前記科学機器に関する性能データ、使用データ、及び、追跡データからなるグループの要素を、前記無線ＰＡＮ接続を介して前記データハブに送信させるように構成され、
前記データハブは、前記無線ＰＡＮ接続を介して前記送信された要素を受信するようにさらに構成されている、
請求項１から５のいずれか１項に記載のシステム。
【請求項７】
前記データハブのプロセッサは、前記データハブのメモリに記憶された複数の命令を実行するようにさらに構成され、前記複数の命令は、前記データハブのプロセッサによって実行されると、前記データハブに、受信した要素に基づいて、前記科学機器に関する性能問題を診断させるように構成され、
前記データハブのプロセッサは、前記データハブのメモリに記憶された複数の命令を実行するようにさらに構成され、前記複数の命令は、前記データハブのプロセッサによって実行されると、前記データハブに、（１）前記診断された性能問題に基づいて、前記科学機器へのコマンドを生成させ、（２）前記無線ＰＡＮ接続を介して前記科学機器に前記コマンドを送信させるように構成されている、
請求項１から６のいずれか１項に記載のシステム。
【請求項８】
科学的機器をデータハブと統合する方法であって、前記方法は、
科学機器によって取得された科学的データを受信するステップと、
前記科学機器に関連付けられた種類に基づいて変化する科学的データのための科学的データの種類を示すデータを含むメタデータを生成するステップと、
受信された科学的データ及び生成されたメタデータのための宛先データハブを識別するステップと、
前記科学的データ及び前記生成されたメタデータをパーソナルエリアネットワークを用いて無線接続を介して前記宛先データハブに送信するステップと、
を含み、
前記方法のステップはプロセッサによって行われる方法。
【請求項９】
前記科学機器は、フローサイトメータ、質量分析計、リアルタイムポリメラーゼ連鎖反応機器、シーケンサ、分光光度計、マイクロアレイ、遺伝子型決定機器、セルソータ、及び、マスサイトメータからなるグループの要素を含み、
前記パーソナルエリアネットワークは、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ、Ｚｉｇｂｅｅ、赤外線、
近距離通信、無線ＵＳＢ、及び、ＩＥＥＥ８０２．１１からなるグループから選択された要素を含む、
請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
前記科学的データは、ＦＣＳファイル、ＣＳＶファイル、ＣＬＲファイル、ＷＳＰファイル、及び、前記科学機器の製造業者によって設定されたプロプライエタリフォーマットからなるグループの要素を含む、
請求項８及び９のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１１】
ディスプレイを通してユーザに提示するためのユーザインタフェースを生成することをさらに含み、
前記ユーザインタフェースは、前記宛先データハブに送信する前記科学的データを示す前記ユーザからのドラッグアンドドロップコマンドを受信する、
請求項８から１０のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１２】
前記プロセッサが（１）要求を受信すること、及び、（２）前記受信した要求に応答して、前記科学的データと前記生成されたメタデータを前記宛先データハブに無線で送信するように無線送信機に指図することをさらに含む、
請求項８から１１のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１３】
前記プロセッサが、前記科学的データを前記科学機器から受信すると、前記プロセッサは、前記科学的データと前記生成されたメタデータとを前記宛先データハブにリアルタイムに無線で送信するように無線送信機に指図することをさらに含む、
請求項８から１２のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１４】
前記無線送信機が前記受信された科学的データを前記宛先データハブに無線で送信するように指図された時を示す電子署名を前記プロセッサが生成することをさらに含み、前記生成されたメタデータは、前記生成された電子署名を含む、
請求項１２から１３のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１５】
前記生成されたメタデータは、前記科学機器の種類を示すデータと、前記受信された科学的データが前記科学機器によって取得された時を示すデータと、をさらに含む、
請求項８から１４のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１６】
データを送信するシステムであって、前記システムは、
非一時的コンピュータ可読記憶媒体に常駐の第１の複数のプロセッサ実行可能命令と、
非一時的コンピュータ可読記憶媒体に常駐の第２の複数のプロセッサ実行可能命令と、
を含み、
前記第１の複数の命令は、コンピュータのプロセッサによって実行されると、前記コンピュータに、（１）科学機器によって取得された科学的データにアクセスさせ、（２）前記アクセスされた科学的データに関するメタデータであって、前記科学機器に関連付けられた種類に基づいて変化する前記アクセスされた科学的データのための科学的データの種類を示すデータを含むメタデータを生成させ、（３）前記アクセスされた科学的データと前記生成されたメタデータとを、前記第２の複数の命令を実行するように構成されたデータハブに無線で通信させるように構成され、
前記第２の複数の命令は、前記データハブのプロセッサによって実行されると、前記データハブに（１）前記通信された科学的データと前記通信されたメタデータとを無線で受信させ、（２）前記通信されたメタデータを分析して、前記通信された科学的データの前記科学的データの種類を決定させ、（３）科学的データの種類を対応する目的位置に関連付ける表と前記決定された科学的データの種類との比較に基づいて、前記通信された科学的データの目的位置を決定させ、（４）前記データハブのネットワークインタフェースを通して、前記決定された目的位置に前記科学的データを送信させるように構成されている、
システム。
【請求項１７】
無線送信機をさらに含み、前記無線送信機を通して、前記コンピュータは、前記アクセスされた科学的データと前記生成されたメタデータとを前記データハブに無線で通信するように構成され、
無線受信機をさらに含み、前記無線受信機を通して、前記データハブは、前記通信された科学的データと前記通信されたメタデータとを無線で受信するように構成され、
前記第１及び前記第２の複数の命令は、前記コンピュータ及び前記データハブの前記各プロセッサによって実行されると、前記コンピュータ及び前記データハブにパーソナルエリアネットワークを形成させるようにさらに構成されている、
請求項１６に記載のシステム。
【請求項１８】
科学的データを転送する装置であって、前記装置は、
プロセッサと、
前記プロセッサと通信して、前記プロセッサの指図で科学的データを取得するように構成された科学機器と、
前記プロセッサの指図で、無線でデータを送信するように構成された無線送信機と、
を含み、
前記プロセッサは、（１）前記科学機器から前記科学的データを受信し、（２）前記受信した科学的データに関するメタデータであって、前記科学機器に関連付けられた種類に基づいて変化する前記受信した科学的データのための科学的データの種類を示すデータを含むメタデータを生成し、（３）前記受信した科学的データと前記生成されたメタデータの宛先データハブを識別し、（４）前記科学的データと前記生成されたメタデータとを前記宛先データハブに無線で送信するように前記無線送信機に指図するように構成されている、
装置。
【請求項１９】
科学機器を離れた目的位置と無線で統合するシステムであって、前記システムは、
非一時的コンピュータ可読記憶媒体に常駐の第１の複数のプロセッサ実行可能命令と、
非一時的コンピュータ可読記憶媒体に常駐の第２の複数のプロセッサ実行可能命令と、
を含み、
前記第１の複数の命令は、コンピュータのプロセッサによって実行されると、前記コンピュータに、（１）科学機器によって取得された科学的データにアクセスさせ、（２）前記アクセスされた科学的データに関するメタデータであって、前記科学機器に関連付けられた種類に基づいて変化する前記アクセスされた科学的データのための科学的データの種類を示すデータを含むメタデータを生成させ、（３）前記アクセスされた科学的データと前記生成されたメタデータとを、前記第２の複数の命令を実行するように構成されたデータハブに無線で通信させるように構成され、
前記第２の複数の命令は、前記データハブのプロセッサによって実行されると、前記データハブに（１）前記通信された科学的データと前記通信されたメタデータとを無線で受信させ、（２）前記通信されたメタデータを分析して、前記通信された科学的データの前記科学的データの種類を決定させ、（３）科学的データの種類を対応する目的位置に関連付ける表と前記決定された科学的データの種類との比較に基づいて、前記通信された科学的データの目的位置を決定させ、前記決定された目的位置は前記科学機器から離れており、（４）前記データハブのネットワークインタフェースを通して、前記決定された離れた目的位置に前記科学的データを送信させるように構成されている、
システム。
【請求項２０】
無線送信機をさらに含み、前記無線送信機を通して、前記コンピュータは、前記アクセスされた科学的データと前記生成されたメタデータとを前記データハブに無線で通信するように構成され、
無線受信機をさらに含み、前記無線受信機を通して、前記データハブは、前記通信された科学的データと前記通信されたメタデータとを無線で受信するように構成され、
前記第１及び前記第２の複数の命令は、前記コンピュータ及び前記データハブの前記各プロセッサによって実行されると、前記コンピュータ及び前記データハブにパーソナルエリアネットワークを形成させるようにさらに構成されている、
請求項１９に記載のシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連出願の相互参照
この特許出願は、２０１５年５月２７日出願の米国特許出願番号第１４／７２２，８２０号「Ｗｉｒｅｌｅｓｓｌｙ  Ｃｏｎｎｅｃｔｅｄ  Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ」の優先権を主張し、その開示内容全体が参照により本明細書に組み込まれる。
【背景技術】
【０００２】
一般に、科学実験室は、１つまたは複数の科学機器と、機器に関連付けられたコンピュータとを備える。本明細書において「科学機器」という用語は、レーザ、プローブ、プラズマ、磁石、ソータ等の構成要素を用いて、原子、分子、細胞、組織、器官、及び、生物全体（複数可）を含む１つまたは複数の検体を検査して、検体の原子、分子、細胞、組織、もしくは、器官全体の特性、及び／または、他の生物学的特性を表す科学的データを生成するように構成された機器を指す。科学機器の例は、フローサイトメータ、質量分析計、マイクロアレイ、遺伝子型決定及びシークエンシング機器、セルソータ、マスサイトメータ、リアルタイムポリメラーゼ連鎖反応機器等を含む。機器に関連付けられたコンピュータは、科学機器を制御するインタフェースを提供する。機器制御に加えて、機器に関連付けられたコンピュータは、科学機器によって取得されたデータを受信、保存する。また、機器に関連付けられたあるコンピュータは、受信したデータを特定のファイルフォーマットにパッケージ化してよく、ファイルフォーマットは、プロプライエタリまたはベンダ固有であってよい。
【０００３】
一般的に、製造業者は、科学機器と機器に関連付けられたコンピュータをパッケージ化する。よって、実験室、大学、病院、研究施設、または、科学機器の任意の他の購入者が、科学機器を購入する時、購入者は、科学機器製造業者が提供する機器に関連付けられたコンピュータを受け取る。一般的に、購入者は、機器に関連付けられたコンピュータの仕様、製造業者、ブランドについて発言権は無く、機器に関連付けられたコンピュータにインストールされたソフトウェアの大部分の制御も全く行わない。
【０００４】
科学機器と共にパッケージ化されたコンピュータは、一般的に、ネットワークに接続されていない。実際、ネットワーク接続は、科学機器の性能に悪影響を及ぼし得るので、多くの製造業者は、機器に関連付けられたコンピュータをネットワークに接続しないように勧める、及び／または、購入者が機器に関連付けられたコンピュータをネットワークに接続することを明確に禁じている。製造業者が、明確にネットワーク接続を禁じていない場合でさえ、情報技術（「ＩＴ」）の多くの専門家は、自分たちが設定していないコンピュータを安全な固有のネットワークに接続するのを躊躇する。機器に関連付けられたコンピュータは、ＩＴ専門家が好む一定のソフトウェアまたはハードウェア安全対策を行っていないので、ＩＴ専門家は、機器に関連付けられたコンピュータをネットワークに接続することに抵抗する場合がある。これら全てを考慮して、機器に関連付けられたコンピュータは、一般的に、広域ネットワーク、ローカルエリアネットワーク、パーソナルエリアネットワーク、または、任意の他の種類のネットワークに接続されない。
【０００５】
機器に関連付けられたコンピュータをネットワークに接続しないことによって、ＩＴ環境が分割されて、データ管理、データ監査、及び、品質制御の問題が生じる。科学機器によって取得されたデータは、価値あるものであり、バックアップ及びアーカイブにする必要がある。従来、アナリストは、科学機器によって取得されたデータをＵＳＢサムドライブ及び他の種類の「ｓｎｅａｋｅｒｗａｒｅ」を介してデータアーカイブに転送する。アナリスト及び機器操作者は、取得機器から他のコンピュータシステムにデータを転送する手段として、ｓｎｅａｋｅｒｗａｒｅのみでないとしても、ｓｎｅａｋｅｒｗａｒｅに主に依存する。これらの方法は、機器に関連付けられたコンピュータから他のデジタル記憶媒体にデータを転送するプロセスを達成できるが、このデータ転送には、信頼できるオーディットトレールが無く、ｓｎｅａｋｅｒｗａｒｅが有害な種類のソフトウェア（例えば、ウイルス、マルウェア、トロイの木馬等）を含み得るので、安全上の懸念をもたらす。
【０００６】
さらに、科学機器によって取得されたデータは、個人の医療情報を含む場合があり、患者のプライバシー保護のためのあらゆる取り組みが行われるべきである。しかしながら、個人用のｓｎｅａｋｅｒｗａｒｅを使用することによって、アナリストが、故意に、または、偶然、患者の個人的な医療データのコピーをアナリスト自身の個人的なｓｎｅａｋｅｒｗａｒｅに維持し得るので、患者のプライバシーの権利を侵害する危険がある。
【０００７】
最後に、ｓｎｅａｋｅｒｗａｒｅの使用によって、データの取得、分析、及び、洞察の間に遅れを引き起こす。データが科学機器によって取得される時、データは、機器に関連付けられたコンピュータに保存される。データを転送するために、アナリストは、ファイルディレクトリでデータファイルを見つけ、そのファイルをｓｎｅａｋｅｒｗａｒｅにコピーし、ｓｎｅａｋｅｒｗａｒｅ上のデータを第２のコンピュータ（例えば、分析コンピュータ）に物理的に取り入れ、且つ、ｓｎｅａｋｅｒｗａｒｅからのデータを第２のコンピュータにコピーしなければならない。データ転送のこれらのステップは全て、データ分析やその結果から導き出す洞察等の下流のプロセスを遅らせ、妨害する。
【０００８】
上記問題を考慮して、本発明を行った。発明者らは、データハブに接続する生命科学機器のためのデータ転送システムを開示する。データ転送システムは、データハブを活用して、科学機器によって取得されたデータをアーカイブサーバまたは他の垂直特定分析ソリューション上にアップロードする。システムは、機器に関連付けられたコンピュータに接続されたデータ送受信機を含んでよい。
【０００９】
発明の概要
一実施形態においては、データを送信するシステムは、科学機器及び関連付けられたコンピュータと、データハブとを含み、コンピュータ及びデータハブは、無線パーソナルエリアネットワーク（ＰＡＮ）接続を介してＰＡＮプロトコルに従って互いに通信するように構成され、科学機器は、科学的データを取得するように構成され、コンピュータは、プロセッサとメモリを含み、コンピュータのプロセッサは、コンピュータのメモリに記憶された複数の命令を実行するように構成され、複数の命令は、コンピュータのプロセッサによって実行されると、コンピュータに、（１）科学機器に命令させ、（２）科学機器が取得した科学的データを受信させ、（３）受信した科学的データに関するメタデータであって、受信した科学的データの種類を示すデータを含むメタデータを生成させ、且つ、（４）科学的データと生成されたメタデータとを無線ＰＡＮ接続を介してデータハブに通信させるように構成され、データハブは、プロセッサ、メモリ、及び、ネットワークインタフェースを含み、データハブのプロセッサは、データハブのメモリに記憶された複数の命令を実行するように構成され、複数の命令は、データハブのプロセッサによって実行されると、データハブに、（１）通信された科学的データ及び通信されたメタデータを無線ＰＡＮ接続を介して受信させ、（２）通信されたメタデータを分析して、通信された科学的データの科学的データの種類を決定させ、（３）決定された科学的データの種類に基づいて、通信された科学的データの目的位置を決定させ、且つ、（４）科学的データをネットワークインタフェースを介して、決定された目的位置に送信させるように構成される。
【００１０】
別の実施形態においては、システムは、科学機器及び関連付けられたコンピュータと、データハブとを含み、コンピュータ及びデータハブは、無線パーソナルエリアネットワーク（ＰＡＮ）接続を介してＰＡＮプロトコルに従って互いに通信するように構成され、科学機器は、コンピュータによる制御の下、科学的データを取得するように構成され、データハブは、プロセッサ及びメモリを含み、データハブのプロセッサは、データハブのメモリに記憶された複数の命令を実行するように構成され、複数の命令は、データハブのプロセッサによって実行されると、データハブに、無線ＰＡＮ接続を介してコンピュータにコマンドを無線で送信させるように構成され、コマンドは、科学機器の操作の態様を制御するように構成され、コンピュータは、プロセッサ及びメモリを含み、コンピュータのプロセッサは、コンピュータのメモリに記憶された複数の命令を実行するように構成され、複数の命令は、（１）データハブによって無線で送信されたコマンドを無線ＰＡＮ接続を介して受信、且つ、（２）科学機器にコマンドをリレーして、リレーされたコマンドに従って科学機器を制御するように構成される。
【００１１】
別の実施形態においては、データを送信するシステムは、コンピュータ及びデータハブを含み、コンピュータ及びデータハブは、互いに通信するように構成され、コンピュータは、プロセッサ及びメモリを含み、コンピュータのプロセッサは、コンピュータのメモリに記憶された複数の命令を実行するように構成され、複数の命令は、コンピュータのプロセッサによって実行されると、コンピュータに、（１）科学的データを受信させ、（２）受信した科学的データに関するメタデータであって、受信した科学的データの種類を示すデータを含むメタデータを生成させ、且つ、（３）科学的データ及び生成されたメタデータをデータハブに通信させるように構成され、データハブは、プロセッサ、メモリ、及び、ネットワークインタフェースを含み、データハブのプロセッサは、データハブのメモリに記憶された複数の命令を実行するように構成され、複数の命令は、データハブのプロセッサによって実行されると、データハブに、（１）通信された科学的データ及び通信されたメタデータを受信させ、（２）通信されたメタデータを分析して、通信された科学的データの科学的データの種類を決定させ、（３）決定された科学的データの種類に基づいて、通信された科学的データの目的位置を決定させ、且つ、(４)ネットワークインタフェースを介して科学的データを決定された目的位置に送信させるように構成される。
【００１２】
別の実施形態においては、科学的データを転送する装置は、プロセッサと、プロセッサと通信し、且つ、プロセッサの指示で科学的データを取得するように構成された科学機器と、プロセッサの指示で無線でデータを送信するように構成された無線送信機とを含み、プロセッサは、（１）科学機器から科学的データを受信し、（２）受信した科学的データに関するメタデータであって、受信した科学的データの種類を示すデータを含むメタデータを生成し、（３）受信した科学的データと生成されたメタデータの宛先データハブを識別し、且つ、（４）科学的データと生成されたメタデータを宛先データハブに無線で送信するように無線送信機に指示するように構成される。
【００１３】
別の実施形態においては、科学的データを転送する方法は、科学機器によって取得された科学的データを受信するステップと、科学的データの種類を示すメタデータを生成するステップと、科学的データと生成されたメタデータを無線接続を介してデータハブに送信するステップとを含み、方法のステップは、プロセッサによって行われる。
【００１４】
別の実施形態においては、科学的データを転送する装置は、科学機器に関連付けられたコンピュータから、科学機器によって取得された科学的データと科学的データに関するメタデータとを含むデータを無線で受信するように構成された無線受信機と、無線受信機と通信するプロセッサとを含み、プロセッサは、（１）無線受信機によって受信されたデータを処理し、（２）メタデータを分析して、科学的データの種類を決定し、（３）決定された科学的データの種類に基づいて、科学的データの目的位置を決定し、且つ、（４）決定された目的位置にネットワークを介してデータの送信を開始するように構成される。
【００１５】
別の実施形態においては、科学的データを転送する方法は、科学機器に関連付けられたコンピュータから、科学機器によって取得された科学的データと科学的データに関するメタデータとを含む科学的データを無線で受信するステップと、無線受信機によって受信されたデータを処理するステップと、メタデータを分析して、科学的データの種類を決定するステップと、決定された科学的データの種類に基づいて科学的データの目的位置を決定するステップと、決定された目的位置にネットワークを介してデータの送信を開始するステップを含み、方法のステップは、プロセッサによって行われる。
【００１６】
本発明のさらなる特徴及び利点と、本発明の様々な実施形態の構造及び操作とを、添付図面を参照して以下に詳細に記載する。
【００１７】
添付図面は、明細書に組み込まれ、且つ、明細書の一部をなし、本発明の実施形態を説明と共に示し、発明の原理を説明する役割をする。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１Ａ】例示の実施形態による、無線で接続された実験室のシステム構成を示す。
【図１Ｂ】例示の実施形態による、無線で接続された実験室のシステム構成を示す。
【図２】例示の実施形態による、コンピュータシステムを示す。
【図３】データハブと機器に関連付けられたコンピュータとにインストールされたソフトウェアアプリケーションを示す。
【図４】機器に関連付けられたコンピュータによって行われるプッシュモードによる、データを転送する方法を示す。
【図５】機器に関連付けられたコンピュータによって行われるプルモードによる、データを転送する方法を示す。
【図６】受信したデータをデータハブによって目的位置に送信する方法を示す。
【図７】機器に関連付けられたコンピュータ以外のコンピュータから機器を制御する方法を示す。
【図８】例示の実施形態による、複数の科学機器を有する無線で接続された実験室のシステム構成を示す。
【図９】科学機器によって取得されたデータを送信する場所を決定するためにデータハブによって使用される表の例を示す。
【図１０】機器に関連付けられたコンピュータを使わずに機器を制御する方法１０００を示す。
【図１１】科学機器の性能問題を受信、診断するハブソフトウェアの例を示す。
【図１２】機器の故障を検出、予測する方法の例を示す。
【図１３】データハブに記憶されたＡＰＩを用いて機器を制御する方法の例を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
添付図面を参照する。図面において、類似の参照番号は類似の要素を示す。図１Ａは、例示の実施形態による、無線で接続された実験室１００のシステム構成を示す。無線で接続された実験室は、機器に関連付けられたコンピュータ１１０、科学機器１１２、データ送受信機１１４、データハブ１３０、及び、ハブ送受信機１３４を含む。
【００２０】
図１Ａは、無線で接続された実験室１００内に１つの科学機器１１２を示すが、実験室１００は、複数の科学機器を含んでよい。図８は、データハブ１３０が、第１の機器に関連付けられたコンピュータ１１０及び第２の機器に関連付けられたコンピュータ８１０と通信する実施形態例を示す。第２の機器に関連付けられたコンピュータ８１０は、第２の科学機器８１２に関連付けられ、第２の機器に関連付けられたコンピュータ８１０は、第２のデータ送受信機８１４を通してデータハブ１３０と通信する。図８は、図１Ａと類似しており、同様の構成要素を含むが、図８の無線で接続された実験室８００は、複数の科学機器１１２、８１２と機器に関連付けられた複数のコンピュータ１１０、８１０とを含む。データハブ１３０は、第１の機器に関連付けられたコンピュータ１１０及び第２の機器に関連付けられたコンピュータ８１０の両方と同時に、データキューの使用等によって通信してよい。
【００２１】
図１Ａを再び参照すると、機器１１２は、レーザ、プローブ、プラズマ、磁石、ソータ等の構成要素を用いて、原子、分子、細胞、組織、器官、生物全体を測定することによって、原子、分子、細胞、組織、器官、もしくは、生物全体の特性、及び／または、他の生物学的特性を表す科学的データを生成するように構成された科学機器等の任意の生命科学機器であってよい。上記のように、科学機器の例は、フローサイトメータ、質量分析計、マイクロアレイ、遺伝子型決定機器、セルソータ、マスサイトメータ等を含む。機器１１２は、血液試料、組織試料、単一細胞データ、または、任意の他の生命科学の対象物等の生物学的対象物を分析するのに必要なハードウェアを含んでよい。機器１１２は、機器に関連付けられたコンピュータ１１０による制御の下、操作されてよく、機器に関連付けられたコンピュータ１１０は、機器１１２のパラメータ及び設定を制御してよい。さらに、機器に関連付けられたコンピュータ１１０は、血液試料、組織試料等を機器１１２に自動で投入するロボットアームを制御すること等によって、機器１１２を制御してよい。
【００２２】
機器に関連付けられたコンピュータ１１０は、機器１１２と通信するように、機器１１２を制御するように、及び、機器１１２から科学的データを受信するように特に構成されたコンピュータであってよい。機器１１２の製造業者は、機器に関連付けられたコンピュータ１１０を機器１１２の購入の一部として提供してよい。機器に関連付けられたコンピュータ１１０は、プロセッサ、メモリ、データストレージ、及び、キーボード、モニタ、マウス、タッチスクリーン等の周辺機器を含んで、アナリストが機器に関連付けられたコンピュータ１１０とインタラクトして、機器１１２を制御するのを可能にしてよい。また、図に示すように、機器に関連付けられたコンピュータは、無線送受信機または送信機１１４を含んでよい。
【００２３】
データハブ１３０は、コンピューティング装置を含み、好ましくは、ラップトップコンピュータ、タブレットコンピュータ、携帯電話（スマートフォン等）、または、任意の他のモバイルコンピューティング装置を含む。無線送受信機１１４を有するラップトップコンピュータ、タブレットコンピュータ、または、携帯電話は、以下にさらに記載するように、データハブソフトウェアをインストールすること、及び、ラップトップコンピュータ、タブレットコンピュータ、または、携帯電話を、機器に関連付けられたコンピュータ１１０に無線ネットワークを介して接続することによって、データハブ１３０になり得る。データハブ１３０は、ネットワーク接続され、インターネット等の広域ネットワーク１４５またはローカルエリアネットワークを介してサーバ１５０と通信する。サーバ１５０は、科学機器１１２によって取得されたデータを記憶するデータベース１５６に関連付けられてよい。サーバ１５０は、科学機器によって取得された科学的データの分析に有用なデータ分析ソフトウェアをさらに含んでよい。例えば、サーバ１５０は、ＦｌｏｗＪｏ  Ｅｎｔｅｒｐｒｉｓｅを実行して、フローサイトメトリデータを分析してよい。
【００２４】
図２に、機器に関連付けられたコンピュータ１１０及びデータハブ１３０の構成を示す。図２は、例示のプロセッサ２００と、関連付けられたメモリ２０２とを示し、それらは、発明の例示の実施形態に従って本明細書に記載されるデータ通信プロセスを実施するように構成できる。プロセッサ２００及び関連付けられたメモリ２０２は、コンピュータシステム２０４に配置されてよい。このようなコンピュータシステム２０４は、１つまたは複数のパーソナルコンピュータ、サーバ、ラップトップ／ノートブック／タブレットコンピュータ、パーソナルデジタルアシスタント（ＰＤＡ）、または、これらの組み合わせを含むが、これらに限らない多くの任意の形態を取ることができる。例えば、コンピュータシステム２０４は、機器に関連付けられたコンピュータ１１０、データハブ１３０、または、サーバ１５０の形態を取り得る。プロセッサ２００は、互いに物理的に離れた複数のプロセッサを含む単一または複数のプロセッサを含んでよい。同様に、メモリ２０２は、１つまたは複数の物理的メモリの形態を取ることができる。さらに、メモリ２０２は、インターネット等のネットワークを介してプロセッサ２００がアクセス可能なリモートデータベース等、実行者が望めば、プロセッサ２００から物理的に離れていてよい。メモリ２０２として使用する適切なメモリの例は、ＲＡＭメモリ、ＲＯＭメモリ、ソリッドステートドライブメモリ、ハードディスクドライブメモリ等であってよい。メモリ２０２は、主記憶装置及び二次メモリの両方を含んでよいが、メモリ２０４は、図示するために１つのユニットとして表している。
【００２５】
プロセッサ２００は、１つまたは複数のソフトウェアプログラムを実行するように構成できる。これらのソフトウェアプログラムは、メモリ２０２等の非一時的コンピュータ可読記憶媒体に常駐する複数のプロセッサ実行可能命令の形態を取り得る。例えば、１つまたは複数のソフトウェアプログラムは、機器１１２を制御するソフトウェアプログラム、及び／または機器に関連付けられたコンピュータからデータベース１５６等、データの目的位置にデータを転送するように構成されたソフトウェアを含んでよい。
【００２６】
図１Ａを再び参照すると、機器に関連付けられたコンピュータ１１０は、データハブ１３０との無線接続を形成して、ローカルエリアネットワークまたは広域ネットワークにデータハブを介して接続する。代わりに、機器に関連付けられたコンピュータ１１０は、コンピュータ１１０に関連付けられた送受信機１１４を利用して、データハブ１３０と無線で通信する。機器に関連付けられたコンピュータ１１０に接続された送受信機１１４は、データハブ１３０と通信するように構成される。例えば、機器に関連付けられたコンピュータにインストールされたソフトウェアは、無線送受信機１１４の範囲内で、データハブ１３０を自称するコンピュータを検索するように構成されてよい。データハブ１３０は、データハブ１３０を自称する信号を送信してよく、機器に関連付けられたコンピュータ１１０は、データハブとして識別されない無線送受信機を有する他のコンピュータを無視してよい。例えば、機器に関連付けられた複数のコンピュータ１１０が、図８に示す実施形態のように、無線で接続された実験室１００内に配置される場合、第２の機器に関連付けられたコンピュータ８１０は、自身をデータハブ１３０と自称しない場合があるので、第１の機器に関連付けられたコンピュータ１１０が、第２の機器に関連付けられたコンピュータ８１０に接続しないことがある。科学機器１１２によって収集されたデータを保護するために、機器に関連付けられたコンピュータ１１０は、データハブ１３０を自称するコンピュータにのみデータを送信してよい。
【００２７】
一実施形態においては、データハブ１３０は、ホストコンピュータであり、機器に関連付けられたコンピュータ１１０は、クライアントコンピュータである。ある実施形態においては、データハブ１３０と機器に関連付けられたコンピュータ１１０との間の無線通信は、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ、Ｚｉｇｂｅｅ、赤外線、近距離通信、無線ＵＳＢ、Ｗｉｆｉ（ＩＥＥＥ８０２．１１）、または、任意の他の無線パーソナルエリアネットワーク等のパーソナルエリアネットワーク（「ＰＡＮ」）である。ある実施形態においては、データハブ１３０は、データを送信する前に機器に関連付けられたコンピュータ１１０とペアリングすることによって、１対１ベースのデータ通信を可能にしてよい。他の実施形態においては、データハブ１３０は、複数のクライアントに同時に接続し、機器に関連付けられたコンピュータ１１０は、１つの装置、データハブ１３０とのみ通信する。
【００２８】
送受信機１１４、１３４は、各コンピュータ１１０またはハブ１３０に組み込まれた送受信機であってよく、または、送受信機１１４、１３４は、アフターマーケットＵＳＢドングル等、アフターマーケット装置であってよい。例えば、機器に関連付けられたコンピュータ１１０に関連付けられた送受信機１１４は、機器に関連付けられたコンピュータ１１０にインストールされたＵＳＢ  Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈドングルであってよく、データハブ１３０に関連付けられた送受信機１３４は、データハブ１３０の他の標準的ハードウェアと共に含まれた内部Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ送受信機であってよい。
【００２９】
データハブ１３０と機器に関連付けられたコンピュータ１１０との間のデータ通信は、データハブ１３０と機器に関連付けられたコンピュータ１１０とによって実行されたアプリケーションまたはソフトウェアに応じて一方向または双方向であってよい。データハブ１３０に送信された科学的データは、ＦＣＳファイル、ＣＳＶファイル、ＣＬＲファイル、ＷＳＰファイル、機器１１２の製造業者によって設定されたプロプライエタリフォーマット、または、任意の他のデータフォーマット等の任意のフォーマットのデータを含んでよい。機器に関連付けられたコンピュータ１１０は、機器に関連付けられたコンピュータ１１０にインストールされた機器制御プロトコルに従って、これらのフォーマットの１つで、科学機器１１２によって収集されたデータを記憶するよう構成されてよい。
【００３０】
以下により詳細に記載するように、データハブ１３０は、機器１１２を制御してよい。機器制御は、機器に関連付けられたコンピュータを必要とせずに、直接であってよい。図１Ｂは、データハブ１３０Ｂが機器１１２Ｂを遠隔で直接制御する、無線で接続された実験室１００Ｂを示す。この実施形態においては、科学機器１１２Ｂは、機器１１２Ｂの製造中にインストールされた無線送信機１１４Ｂを含む。機器１１２Ｂを制御するために、データハブ１３０Ｂは、無線送受信機１３４を通して無線コマンドを送信し、機器１１２Ｂは、無線送信機１１４Ｂを通してコマンドを受信する。無線信号は、科学機器１１２Ｂにインストールされたファームウェアと直接通信して、科学機器１１２Ｂに命令する。ファームウェアへの無線信号の直接コマンドは、図１Ａの機器に関連付けられたコンピュータ１１０等、仲介コンピュータ無しに、データハブ１３０による科学機器１１２Ｂの制御を容易にする。
【００３１】
図３を参照すると、データハブ１３０と、機器に関連付けられたコンピュータ１１０とが、ソフトウェアアプリケーションを実行して、無線データ転送のプロセスを支援する。機器に関連付けられたコンピュータ１１０は、機器制御ソフトウェア／ファームウェア３１７及びデータ転送ソフトウェア３１９を少なくとも実行してよい。データハブ１３０は、ハブソフトウェア３３１及びサーバ通信ソフトウェア３３３を少なくとも実行してよい。図３は、機器に関連付けられたコンピュータ１１０にインストールされた機器制御ソフトウェア／ファームウェア３１７及びデータ転送ソフトウェア３１９のみを示すが、オペレーティングシステム等の他のソフトウェアが、機器に関連付けられたコンピュータ上に存在してよい。同様に、データハブ１３０は、ハブソフトウェア３３１及びサーバ通信ソフトウェア３３３以外の他のソフトウェアアプリケーションを実行してよい。
【００３２】
機器制御ソフトウェア／ファームウェア３１７は、機器に関連付けられたコンピュータ１１０が機器１１２を制御及び機器１１２と通信するために必要なコンピュータ可読命令及びプロトコルのリストを含む。多くの機器制御ソフトウェア／ファームウェアパッケージが存在し、それらは、一般に、製造業者または機器１１２によって決まる。
【００３３】
サーバ通信ソフトウェア３３３は、生命科学データの安全及び正確な転送のために、データハブとサーバとの間にインタフェースを作成する。サーバ通信ソフトウェア３３３として使用するのに適切なソフトウェアの例は、２０１４年１２月１１日出願の特許出願番号第６２／０９０，５８９号に記載され、その内容は、参照により本明細書に組み込まれる。サーバ通信ソフトウェア３３３は、サーバ１５６に自動でファイルをアップロードしてよい。サーバインタフェース３３３が、データを送信しようとする時、サーバインタフェース３３３は、ファイルコンテナを作成し、ファイルコンテナを介してデータをアップロードする。インタフェースは、１つまたは複数のＦＣＳファイルのファイルディレクトリ位置を目的にしてよく、全ての関連するＦＣＳファイルを含む新しいファイルを作成する。例えば、インタフェースによって作成されたファイルは、ＡＣＳファイルまたはＺｉｐファイルであってよい。ＡＣＳファイルは、取得機器の研究結果に基づいて、機器制御ソフトウェア３１７によって生成されたＦＣＳファイルを全て含んでよい。
【００３４】
インタフェース３３３がＡＣＳファイルを作成する時、インタフェースは、取得機器によって試料から取得されたＦＣＳファイルを全てパッケージ化する。さらに、インタフェースは、各ＦＣＳファイルとＦＣＳファイルに関連付けられたアーチファクトのチェックサムの値を計算することによって、ファイルの忠実性のチェックを行う。例として、これらのチェックサムは、ＳＨＡまたはＭＤ５チェックサムであってよい。各データファイルのチェックサムを計算した後、インタフェース３３３は、ＡＣＳファイルに含まれた各ファイルと各データファイルに関連付けられたチェックサムの値をリストするマニフェストを生成する。このマニフェストは、コンテンツのＸＭＬマニフェストまたはＸＭＬ表であってよいが、他のマニフェストファイルタイプも採用してよい。ＡＣＳファイル内のＦＣＳファイルは、データハブ１３０がより小さいファイルをサーバに送信するように、圧縮されてよい。
【００３５】
インタフェース３３３は、ＡＣＳファイルをアップロードする宛先として１つまたは複数の位置をユーザが選択するのを可能にし得る。インタフェースは、サーバ、中央リポジトリ、クラウド、ネットワークコンピュータ、または、データハブ１３０に電気的に接続された任意の他の位置にＡＣＳファイルをアップロードしてよい。例えば、ＡＣＳコンテナは、データ管理プロトコル、データ前処理プロトコル、及び、分析プロトコルを行う分析コンピュータにアップロードされてよい。
【００３６】
分析サーバ１５０が、ＡＣＳコンテナを受信する時、サーバは、圧縮ファイル（例えば、ＡＣＳコンテナ）を解凍して、その中に含まれるコンテンツ（例えば、ＦＣＳファイル）を見つける。サーバ１５０は、解凍で見つけられたＦＣＳファイルに対してマニフェストをチェックして、マニフェストにリストされたＦＣＳファイルが解凍されたＦＣＳファイルに一致することを検証する。サーバ１５０は、ＡＣＳコンテナに含まれた各データファイルのチェックサムを計算することによってデータ品質チェックをさらに行い、次に、計算されたチェックサムをマニフェストにリストされたチェックサムと比較して、チェックサムが一致することを検証する。相違がある場合、サーバは、データが伝達中に破損されたと判断し、別の圧縮ファイルコンテナを再送するようインタフェースに要求する。
【００３７】
データハブ１３０からデータをアップロードする時、ユーザは、ユーザの実験に注釈を付けてもよい。注釈は、取得されたデータファイルに関するメタデータを提供するＸＭＬまたは他のファイルを作成し、注釈付きメタデータは、圧縮ファイルコンテナに追加される。インタフェースは、実験を注釈する情報をユーザが入力できる形のボックスを含むグラフィカルユーザインタフェースを提供してよい。注釈の一部として、インタフェースは、科学機器１１２の製造業者及びモデルを選択することをユーザに要求してよく、そうすると、次のユーザは、試料データの取得にどの機器が使用されたかを容易に知ることができる。注釈は、試料のソース、取得中に使用された試薬、日付、研究者の名前、実験の目的、実験を行っている機関、及び、他の種類の実験を識別するものを記述することをさらに含んでよい。注釈は、ファイル及び結果のクエリ、データ共有、並びに、他のデータの種類へのリンクを可能にする目録作成を容易にする。
【００３８】
データ転送ソフトウェア３１９は、科学的データの無線転送のために、機器に関連付けられたコンピュータ１１０を構成するためにユーザによってインストールされたソフトウェアを含んでよい。例えば、データ転送ソフトウェア３１９は、インターネットからダウンロードされてもよく、または、機器に関連付けられたコンピュータ１１０にインストールされるアフターマーケット送受信機１１４とパッケージ化されてもよい。別の実施形態においては、データ転送ソフトウェア３１９は、機器に関連付けられたコンピュータ１１０上にプレインストールされる。データ転送ソフトウェア３１９は、機器に関連付けられたコンピュータ１１０上にドラッグアンドドロップインタフェースを表示するように構成されてよく、または、データ転送ソフトウェア３１９は、ウォッチフォルダを監視することによって、または、機器制御ソフトウェア３１７からの新しい科学的データのアラートを聞くことによって自動的に、機器１１２が新しい科学的データを取得した時を決定してよい。さらに、データ転送ソフトウェア３１９は、データプッシュモードまたはデータプルモードで動作してよい。データプッシュモードにおいては、データ転送ソフトウェア３１９は、送受信機１１４がデータハブ１３０とペアリングされる、または、データハブ１３０に接続される、且つ、データ転送ソフトウェア３１９が、新しい科学的データが機器１１２によって取得されたと判断する時はいつでもデータを転送してよい。
【００３９】
プッシュモードにおいては、データ転送ソフトウェア３１９は、リアルタイムで取得されたデータをデータハブ１３０にプッシュしてよい。リアルタイムで取得されたデータは、サーバ１５０がリアルタイムで分析することによって、クラウドベースの技術を通してサービスとしてサーバ１５０にインストールされた分析ソフトウェアを提供できる。リアルタイムで取得されたデータをストリーミングするために、データ転送ソフトウェア３１９は、機器制御ソフトウェア３１７がデータを受信するとデータを受信するための機器制御ソフトウェア３１７へのリンクを含んでよい。データが、リアルタイムで分析サーバ１５０にストリーミングされる場合、データもリアルタイムで分析でき、または、データ分析がサービスとして提供されてよい。
【００４０】
プルモードにおいては、データ転送ソフトウェア３１９は、データハブ１３０の指示で、科学的データを転送してよい。言い換えると、データ転送ソフトウェア３１９は、取得した科学的データをデータハブ１３０に送信するようにデータ転送ソフトウェア３１９に命令するデータハブ１３０からの信号を待ってよい。プルモードにおいて動作する場合、データ転送ソフトウェア３１９は、科学的データをデータハブ１３０にアップロードできるまで、転送すべきデータをキューに保持してよい。いずれのモードにおいても、データ転送ソフトウェア３１９は、アップロードが中断されるか否かを検出してよく、ユーザインタフェースを介してアップロードの進捗をユーザに表示してよい。
【００４１】
さらに、データ転送ソフトウェア３１９は、データハブ１３０にｐｉｎｇすること、及び、データハブ１３０を識別する無線信号を探すこと等により、データハブ３１９への接続及び再接続を管理する。データ転送ソフトウェア３１９は、無線データ通信を容易にするＢｌｕｅｔｏｏｔｈプロトコル等の無線通信プロトコルを含んでよい。ハブソフトウェア３３１は、接続及び再接続も管理してよい。
【００４２】
さらに、データ転送ソフトウェア３１９は、転送された科学的データのオーディットトレールを生成してよい。取得中、機器に関連付けられたコンピュータ１１０は、科学的データを取得したパラメータ、データを取得した機器のメーカ／モデル、データ取得の日時、臨床試験番号等をラベル付けすること等によって、取得したデータに関連付けられたメタデータを生成してよい。データ転送ソフトウェア３１９は、科学的データがいつ、どのように、データハブ１３０に転送されたかを記述する取得した科学的データに関連付けられた追加のメタデータを追加してよい。例えば、データ転送ソフトウェア３１９は、機器によって取得されたデータがデータハブ１３０に転送された時と、取得したデータを転送したユーザと、機器に関連付けられたコンピュータ１１０の識別子と、科学的データが転送されたデータハブ１３０の識別子とを示すタイムスタンプメタデータを追加してよい。追加のメタデータは、機器１１２が取得した未加工の科学的データと共に転送される。この追加のメタデータは、オーディットトレールを作成し、サーバ１５０は、オーディットトレールを使用して、サーバ１５０が受信、記憶するデータが機器１１２によって取得された科学的データを正確に表していることを確認できる。追加されたメタデータは、ＸＭＬ形式、または、任意の他の種類のマークアップ言語形式であってよい。
【００４３】
一実施形態においては、データ転送ソフトウェア３１９は、データハブ１３０等、機器に関連付けられたコンピュータ１１０以外のコンピュータ装置からの機器制御を容易にし得る。この実施形態においては、データ転送ソフトウェア３１９は、機器制御ソフトウェア３１７へのインタフェースを含んでよい。機器制御ソフトウェア３１７へのインタフェースは、データハブ１３０等、機器に関連付けられたコンピュータ１１０以外のコンピュータ装置から送信されたコマンドをリレーしてよい。別の実施形態においては、機器制御は、サーバ１５０に伝えられてよく、サーバ１５０は、データハブ１３０とデータ転送ソフトウェア３１９の両方を通して機器１１２を制御してよい。例えば、サーバ１５０は、フローサイトメータによって収集された科学的データを分析し、その科学的データが不十分なこと、または、主要なメタデータを有していないことを発見し得る。応答して、サーバ１５０は、十分な科学的データまたは正確なメタデータを示す科学的データを取得するように機器１１２を制御するコマンドを送信してよい。データ転送ソフトウェア３１９の追加の特徴及び機能を図４〜図７を参照して示す。
【００４４】
機器制御を容易にすることに加えて、機器制御ソフトウェア／ファームウェア３１７は、科学機器１１２によって取得された科学的データと並行して、または、それに加えて、科学機器１１２から機器の性能データ、使用データ、及び、追跡データも受信してよい。機器制御ソフトウェア／ファームウェア３１７は、科学的データ、性能データ、使用データ、及び、追跡データをデータ転送ソフトウェア３１９に通信してよい。データ転送ソフトウェア３１９は、この性能データ、使用データ、及び、追跡データを送受信機１１４を用いてデータハブ１３０に送信してよく、このようなデータは、次に、ＰＡＮネットワークを介して送信される。性能データ、使用データ、及び、追跡データは、科学機器１１２によって生成される全ての種類のメタデータである。性能データは、データ取得中、科学機器１１２の性能がどのようであるかに関するデータを追跡してよい。この性能データは、機器１１２によって行われている実験の種類、使用される試薬の種類、または、機器１１２によって行われている実験に関する他のデータを識別してよい。使用データは、実験中どのくらい長く機器を使用したか、機器をどれくらいの頻度で使用したか等、科学機器１１２を科学的実験でどのくらい使用したかを反映してよい。使用データは、科学機器１１２を使用して行った実験の回数だけでなく、実験の種類と、科学機器１１２によって取得されたデータの種類等のデータも示してよい。最後に、追跡データは、エラーリポート、スループットデータ、内部構成要素の状態、他のセンサの読取値を含む。
【００４５】
性能データ、使用データ、及び、追跡データは、（例えば、フィールドサービスエンジニアによって）診断、予測、通信、及び、介入に使用されてよい。データハブ１３０を用いて、フィールドサービスエンジニアは、機器１１２の問題を診断し、機器１１２の問題を予測し、及び、性能の低下によって機器１１２が故障する前に、介入してよい。例えば、フローサイトメータにおいては、レーザの信号は、機器１１２を使用する時間と共に劣化し得る。機器１１２は、劣化するレーザ信号を追跡し、性能データを機器に関連付けられたコンピュータ１１０に送信することによって、レーザ信号電力の相違を報告し得る。コンピュータ１１０は、次に、性能データをデータハブ１３０に通信する。
【００４６】
本明細書に記載の無線接続機能を用いるフィールドエンジニアは、従って、機器の構成要素が完全に故障する前に、機器１１２の問題または劣化を遠隔で発見し得る。例えば、データハブ１３０は、レーザまたは他の機器構成要素の故障等、機器の故障を予測してよい。
【００４７】
図１２は、機器の故障を検出及び予測する方法の例を示す。ステップ１２０２において、データハブ１３０は、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ等のＰＡＮ接続を介して、機器１１２（図１Ｂ参照）または機器に関連付けられたコンピュータ１１０（図１Ａ参照）との接続を確立する。接続の確立後、データハブ１３０は、機器１１２のファームウェアによって生成された性能データ、追跡データ、及び、使用データを要求及び受信する（ステップ１２０４)。機器１１２は、機器１１２内部のセンサを用いて自動的に、この性能データ、追跡データ、及び、使用データを生成するように構成される。例えば、センサは、レーザの出力をワット数で測定及び報告してよい。機器１１２が、機器に関連付けられたコンピュータ１１０に接続される場合、機器１１２は、周期的に、要求に応じて、または、機器１１２が生成する科学的データと共に、機器に関連付けられたコンピュータ１１０にデータを送信してよい。
【００４８】
性能データ、追跡データ、及び、使用データを受信すると、データハブ１３０は、機器構成要素の既知の値を含むデータベースの制約値と受信したデータを比較する。例えば、データベースは、第１の製造業者のレーザの許容できる及び許容できない出力を記憶してよい。機器構成要素の制約値を含むデータベースは、データハブ１３０に直接、接続されてよく、データハブ１３０の内部データストレージシステム内に記憶されてよく、または、データハブ１３０がアクセス可能な遠隔データベースに記憶されてよい。受信した性能データ、追跡データ、及び、使用データをデータベースからの制約値と比較した後、データハブ１３０は、機器１１２のどれかの構成要素を修理、交換、または、調節すべきか否かをステップ１２０８において判断し、ステップ１２１０においてレポートを生成する。レポートは、修理、交換、または、調節すべき構成要素を示してよい。レポートは、また、センサ読取値をリストしてよく、性能データ、追跡データ、及び、使用データの値をリストしてよく、または、全ての構成要素が適切に動作していることを示してよい。このように、フィールドサービスエンジニアは、機器１１２の劣化している構成要素に、その構成要素が故障する前に積極的に対処することによって、機器１１２が機能しない時間量を最小限にしてよい。
【００４９】
ハブソフトウェア３３１は、追加のメタデータをオーディットトレールの目的で追加すること、及び、他のコンピュータシステムとの接続を確立すること等、データ転送ソフトウェア３１９と同じ機能の多くを行うが、ハブソフトウェア３３１は、ホストとして働く。従って、ハブソフトウェア３３１は、プッシュモード及びプルモードで動作してよいが、ハブソフトウェア３３１は、プルモードにおいてデータ転送を開始し、プッシュモードにおいてクライアントからの着信を検出する。
【００５０】
ハブ１３０は、ハブ１３０が機器に関連付けられたコンピュータ１１０から受信する科学的データのカテゴリまたは種類に基づいて、データの目的位置を決定するようにさらに構成される。例えば、データハブ１３０は、質量分析計によって取得された科学的データ（すなわち、質量分析データ）とは異なるフローサイトメータによって取得された科学的データ（すなわち、フローサイトメトリデータ）を転送してよい。ハブ１３０は、データ転送ソフトウェア３１９によって追加されたメタデータ、または、機器制御ソフトウェア３１７によって生成されたメタデータを読み取ってよく、且つ、メタデータに基づいて科学的データの種類を決定してよい。科学的データの種類は、科学的データを取得した機器、取得したデータを伴う実験または研究、機器によってテストまたは分析された検体試料の種類、または、科学的データの種類を区別する任意の他の指標によって決まり得る。データの種類の例は、フローサイトメトリデータ、マスサイトメトリデータ、セルソータデータ、診断データ、免疫学データ、遺伝子型決定データ、患者固有のデータ、臨床試験固有のデータ、実験固有のデータ、または、任意の他のカテゴリのデータを含んでよい。ハブ１３０は、科学的データに関連付けられたメタデータを読み取ることによって、または、科学的データもしくはメタデータを分析することによって、科学的データを認識するように、且つ、決定したデータの種類に基づいて、その科学的データを目的位置に送信するように構成される。ハブ１３０は、また、操作者のアイデンティティに関するメタデータを読み取って、科学的データを送信するべき場所を決定してよい。例えば、アナリストは、アナリストの好みに従って、パーソナルデータベース及び共有データベースにデータを送信してよく、データハブ１３０は、各ユーザの好みを理解し、その好みに従ってデータを送信するように構成される。任意の種類のメタデータは、臨床試験に関するメタデータまたは科学的データを取得した特定の実験室もしくは会社からのメタデータ等、データの決定された目的位置に影響し得る。
【００５１】
ハブソフトウェア３３１は、データハブ１３０に関連付けられた表示装置に表示するためのユーザインタフェースを生成してよい。ユーザは、科学的データの種類と目的位置との間の関連付けをユーザインタフェースを用いて構成してよい。ユーザインタフェースは、データ転送と、適切に構成された場合、機器１１２の遠隔制御のためのオプション及び選択を生成してよい。ハブソフトウェア３３１によって生成されたユーザインタフェースは、ハブソフトウェア３３１が制御している機器の種類に応じて異なり得る。
【００５２】
前述したこれらの機能に加えて、ハブソフトウェア３３１は、サーバ通信ソフトウェア３３３を含んでよい、または、サーバ通信ソフトウェア３３３と通信するインタフェースを含む。サーバ通信ソフトウェア３３３と協働するハブソフトウェア３３１は、機器に関連付けられたコンピュータ１１０から受信したデータを送信し、科学的データをサーバ１５０にアップロードする。サーバにアップロードする機能は、データ転送ラッパーパッケージを作成することと、サーバ１５０に送信する全てのデータを記述するＸＭＬマニフェストを追加することと、データ検証のためのチェックサム計算を行うこととを含んでよい。
【００５３】
ハブソフトウェア３３１は、機器に関連付けられた複数のコンピュータと通信でき、ハブソフトウェア３３１は、機器に関連付けられた複数のコンピュータ１１０から同時に科学的データを受信できる。機器に関連付けられた複数のコンピュータ１１０と同時に通信するために、ハブソフトウェア３３１は、データ衝突を防ぐための転送キューを含んでよい。ハブソフトウェア３３１は、無線接続が中断された場合、パケット転送もログしてよい。
【００５４】
上記のように、データ転送は、プッシュモードまたはプルモードで行われてよい。図４は、データ転送のプッシュモードを示す。プッシュモードにおいては、機器に関連付けられたコンピュータ１１０は、データハブ１３０からの転送コマンドの受信を待たず、代わりに、データハブ１３０が範囲に入るまで待つ。方法４００は、ステップ４０２において機器に関連付けられたコンピュータ１１０が機器１１２から科学的データを受信することによって開始される。機器に関連付けられたコンピュータ１１０は、機器制御ソフトウェア３１７の指示に従って、機器１１２から科学的データをファイルにパッケージ化してよい。
【００５５】
機器１１２が、全ての科学的データを取得した後、または、データの取得を開始した後、データ転送ソフトウェア３１９は、ステップ４０４において、データハブ１３０が送受信機１１４の無線範囲内にあるか否かを検出する。機器に関連付けられたコンピュータ１１０は、データハブ１３０の検索を続け、データハブ１３０が範囲内にあることをデータ転送ソフトウェア３１９が検出するまで、科学的データはアップロードされない。データハブ１３０が送受信機１１４の無線範囲内にある場合、方法は、ステップ４０６に進み、ステップ４０６において、データハブ１３０と機器に関連付けられたコンピュータ１１０とは無線接続を確立する。ステップ４０６は、範囲内にあるコンピュータがデータハブ１３０であることを検証する認証プロセスを含んでよい。接続は、任意の既知の方法に従って確立されてよく、無線通信に使用される無線規格によって決まり得る。例えば、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈが無線通信に使用される場合、ペアリングを行ってよい。
【００５６】
プロセス４００の一部として、データ転送ソフトウェア３１９は、ステップ４０８において、機器制御ソフトウェア３１７によって作成されたデータファイルにメタデータを追加してよい。このメタデータの追加は、新しいメタデータの項目をファイルに追加すること、及び／または、既にファイルにあるメタデータを修正することという形態を取ってよい。追加のメタデータは、例えば、データを取得した機器の種類、データを取得した操作者、及び、科学的データが機器１１２によって取得された時を記述してよい。メタデータは、機器１１２の製造業者と機器１１２のモデル番号も含んでよい。ステップ４０８は、ファイル作成直後、機器１１２がデータ取得を終えた後、または、データを転送時等、方法４００の任意の時に行われてよい。あるいは、データ転送ソフトウェア３１９は、科学的データを転送した後、第２のファイルをデータハブ１３０に送信してよい。データ転送ソフトウェア３１９は、データ転送ソフトウェア３１９のインストール中、機器に関連付けられたコンピュータ１１０が関連付けられた機器の種類の表示を受信してよい。この表示は、ユーザがリストから選択してもよく、または、データ転送ソフトウェア３１９が、機器制御ソフトウェア３１７から機器の種類の表示を受信してもよい。
【００５７】
方法４００は続き、ステップ４１０において、データ転送ソフトウェア３１９は、科学的データをデータハブ１３０に送信する。データ送信は、機器１１２によって設定されたパケットプロトコルまたはＴＣＰ／ＩＰ等の他のパケットプロトコルに従って、科学的データをパケットとしてデータハブ１３０に送信してよい。科学的データが送信される時、データ転送ソフトウェア３１９は、転送されたデータに電子署名を行って、オーディットトレールを作成してよい。オーディットトレールは、取得からデータの最終宛先まで科学的データを受信、送信した各コンピュータを示す。最終宛先は、分析サーバ、データベース等であってよい。さらに、データ転送ソフトウェア３１９は、科学的データをデータハブ１３０に送信する前に科学的データを暗号化してよく、データハブ１３０は、そのデータを受信後、解読してよい。
【００５８】
ある実施形態においては、機器に関連付けられたコンピュータ１１０が機器１１２から全ての科学的データを収集した後、ハブ１３０にデータが転送されてよい。他の実施形態においては、データ転送ソフトウェア３１９は、機器１１２が科学的データを収集すると、機器１１２によって収集された科学的データをデータハブ１３０にストリーミングしてよい。ストリーミングする場合、機器に関連付けられたコンピュータ１１０は、データハブ１３０に無線接続を確立済みであることが前提である。
【００５９】
図５は、データ転送のプルモードの方法５００を示す。プルモードにおいては、機器に関連付けられたコンピュータ１１０は、データハブ１３０から転送コマンドを受信するのを待つ。図５に記載の実施形態においては、データハブ１３０と機器に関連付けられたコンピュータ１１０とが無線接続を既に確立していることが前提である。
【００６０】
方法５００は、ステップ４０２において、機器に関連付けられたコンピュータ１１０が機器１１２から科学的データを受信して開始される。機器に関連付けられたコンピュータ１１０は、機器制御ソフトウェア３１７の指示に従って、機器１１２からの科学的データをファイルにパッケージ化してよく、機器に関連付けられたコンピュータ１１０は、機械可読ストレージに保存された科学的データのコピーをデータハブ１３０が要求することを予測して、機器によって取得された科学的データを機械可読ストレージに保存してよい。
【００６１】
機器１１２が全ての科学的データを取得した後、または、データの取得を開始した後、ステップ５０４において、機器に関連付けられたコンピュータ１１０は、取得した科学的データをデータハブ１３０に送信する要求を受信する。
【００６２】
プロセス５００の一部として、ステップ５０６において、データ転送ソフトウェア３１９は、機器制御ソフトウェア３１７によって作成されたデータファイルにメタデータを追加してよい。上記のように、このメタデータの追加は、新しいメタデータ項目をファイルに追加すること、及び／または、既にファイルにあるメタデータを修正することの形態を取ってよい。追加のメタデータは、例えば、データを取得した機器の種類、データを取得した操作者、取得された科学的データの種類（例えば、フローサイトメトリデータ、遺伝子型決定データ、マスサイトメトリデータ等）、及び、科学的データが機器１１２によって取得された時間を記述してよい。メタデータは、機器１１２の製造業者と機器１１２のモデル番号も含んでよい。メタデータは、ある形態の生命科学に関連付けられたファイルタイプを示すことによって等、取得された科学的データの種類を単純に記述してもよい。ステップ５０６は、ファイル作成直後、機器１１２がデータ取得を終えた後、科学的データの転送時、または、データハブ１３０からの科学的データの要求に応答して等、方法５００中の任意の時に行われてよい。あるいは、データ転送ソフトウェア３１９は、科学的データを転送後、第２のファイルをデータハブ１３０に送信してよい。
【００６３】
データハブ１３０のデータ転送要求に応答して、ステップ５０８において、データ転送ソフトウェア３１９は、科学的データをデータハブ１３０に送信する。データ送信は、機器１１２によって設定されたパケットプロトコルまたはＴＣＰ／ＩＰ等の他のパケットプロトコルに従って等、科学的データをパケットとしてデータハブ１３０に送信してよい。さらに、データ転送ソフトウェア３１９は、科学的データをデータハブ１３０に送信する前に科学的データを暗号化してよく、データハブ１３０は、そのデータを受信後、解読してよい。
【００６４】
データハブ１３０は、ユーザの指示で、データハブ１３０と機器に関連付けられたコンピュータ１１０との間に新しい無線接続が確立される毎に、周期的に、または、スケジュールベースで等、任意の方法に従って科学的データを要求してよい。機器に関連付けられたコンピュータ１１０が、新しいデータを一つも有さない場合、機器に関連付けられたコンピュータ１１０は、最後のデータ転送要求以降、新しいデータを取得していないことを示す信号を用いてデータ転送要求に応答してよい。データ転送ソフトウェア３１９は、どのデータがデータハブ１３０に転送されたかと、どのデータをアップロードする必要があるかをログしてよい。
【００６５】
図６は、受信した科学的データをデータハブ１３０によって目的位置に送信する方法６００を示す。方法６００は、ステップ６０２において、データハブ１３０が機器に関連付けられたコンピュータ１１０との接続を確立して開始される。接続確立後、データハブ１３０は、ステップ６０４において、データハブ１３０にアップロードする任意の新しい科学的データを要求するデータ転送要求を機器に関連付けられたコンピュータ１１０に送信してよい。ステップ６０４は、データハブ１３０と機器に関連付けられたコンピュータ１１０がプッシュモードで動作している場合、省略されてよい。方法６００は続き、ステップ６０６において、データハブ１３０は、機器に関連付けられたコンピュータ１１０から科学的データを受信する。
【００６６】
データ受信後、ステップ６０８において、ハブソフトウェア３３１は、受信した科学的データに関連付けられたメタデータを読み出して、ハブ１３０が受信した科学的データの種類を決定する。ハブソフトウェア３３１は、データを取得した機器の種類、機器１１２のメーカ／モデル、または、データ転送ソフトウェア３１９または機器制御ソフトウェア３１７によって追加された別のメタデータを決定することによって、これを決定してよい。受信した科学的データの決定された種類に基づいて、ハブソフトウェア３３１は、ステップ６１０において、科学的データの目的位置を決定する。ハブソフトウェア３３１は、目的位置を科学的データの各種類に関連付ける表を記憶してよい。図９は、科学機器によって取得されたデータを送信する場所を決定するためにデータハブが使用する表の例を示す。図９に示すように、表は、複数の列を含んでよい。図９は、データの種類の列９９０、第１の目的位置の列９９２、第２の目的位置の列９９４、及び、第Ｎの目的位置の列９９６の４つの列を示す。第１の列は、データの種類を識別する。第１、第２、及び、第Ｎの目的位置の列は、データハブ１３０が受信した科学的データを送信すべき目的位置を識別する。目的位置の数は、データの種類によって決まり得る。図９に示す例においては、フローサイトメトリデータは、ＦｌｏｗＪｏ  Ｅｎｔｅｒｐｒｉｓｅサーバと州立大学データベースとに送信されてよく、マスサイトメトリは、州立大学データベースにのみ送信されてよい。図９は４つの列を示すが、ユーザが構成する目的位置の数に応じて、列はより多くても少なくてもよいが、表は、少なくとも２つの列を常に有してよい。ユーザが、この表を構成してもよく、または、表は、デフォルトであってもよい。科学的データの目的位置は、リモートサーバ、科学的データベース、または、単に、データハブ１３０のハードドライブであってよい。図９に示すように、目的位置は、ネットワークアドレスもしくはファイルディレクトリ、または、この２つの組み合わせによって、表に表されてよい。
【００６７】
ハブソフトウェア３３１が、科学的データの目的位置を決定すると、ハブ１３０は、ステップ６１２において、決定された目的位置に科学的データを送信する。送信は、ＵＤＰ、ＴＣＰ／ＩＰ、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ等、任意のネットワークプロトコルに従ってよい。科学的データを目的位置にアップロードすることは、分析サーバが行う分析プロセスのトリガ等、他のイベントもトリガしてよく、または、データハブ１３０は、科学的データが目的位置にアップロードされたというユーザへの通知を生成してよい。ハブソフトウェア１３０は、サーバインタフェース３３３を活用して、サーバ１５０に安全且つ正確にデータを送信してよい。例えば、サーバインタフェースは、チェックサムの値を追加し、転送されたデータをデータ転送のラップされたファイルフォーマットにパッケージ化してよい。
【００６８】
図には示していないが、ハブ１３０は、送信されたデータに電子署名することによって、オーディットトレールに追加してよい。ハブ１３０が科学的データに電子署名する実施形態においては、オーディットトレールは、機器に関連付けられたコンピュータ１１０とデータハブ１３０からの電子署名を含むことになる。従って、目的位置は、取得から目的位置で科学的データが保存されるまでの経路に沿った各停止位置を決定できる。このように、オーディットトレールは、輸送マニフェストに似ている。
【００６９】
図４〜図６は、機器に関連付けられたコンピュータ１１０に関連付けられた機器を識別するとしてデータ転送ソフトウェア３１９を示すが、ハブ１３０が、機器に関連付けられたコンピュータ１１０から科学的データを受信すると、このメタデータを追加するように構成されてよい。この実施形態においては、ハブ１３０は、ＭＡＣアドレス等、機器に関連付けられたコンピュータ１１０の識別子に機器の種類を関連付けてよい。ハブ１３０は、この実施形態においては、メタデータ修正プロセスを行ってよい。
【００７０】
さらに、ハブ１３０は、複数の機器から取得した科学的データをリンクさせてよい。科学的データをリンクさせることによって、分析サーバが、複数の異なる機器によって取得された科学的データを統合的に分析するのを可能にする。リンクプロセスは、機器１１２、機器に関連付けられたコンピュータ１１０、または、データ転送ソフトウェア３１９によって生成されたメタデータをハブ１３０が読み取って、同じ患者、同じ研究、同じ実験、または、任意の他のリンク情報に関連付けられた科学的データを発見することを伴ってよい。操作者は、異なる機器からのデータをリンクさせるのにハブソフトウェア３３１が使用し得る識別子を追加してよい。
【００７１】
ハブソフトウェア３３１は、科学機器１１２の機器制御のための追加の機能を含んでよい。例えば、ハブソフトウェア３３１は、データ転送ソフトウェア３１９から受信した性能データ、使用データ、及び、追跡データを受信し、理解するように構成できる。ハブソフトウェア３３１は、受信した性能データ、使用データ、及び、追跡データを使用して、実験条件の変更、科学機器１１２の構成、機器１１２に関連するエラーがあれば、エラーのトラブルシューティングの実行、機器１１２のファームウェアの更新、他の保守機能の実行、または、実験が行われる時の実験条件もしくはパラメータの変更を行ってよい。
【００７２】
さらに、ハブソフトウェア３３１は、ＰＡＮネットワークを介して機器に関連付けられたコンピュータ１１０と通信することによって、科学機器１１２と通信するように構成される。ハブソフトウェア３３１は科学機器１１２のハードウェア性能の性能に関するクエリを通信してよい。例えば、ハブソフトウェア３３１は、データ転送ソフトウェア３１９から受信した性能データを解釈してよく、性能を向上させ、より正確な科学的データを生成するために、機器の較正、更新、変更が必要であることを決定してよい。データ転送ソフトウェア３１９に送信されたクエリは、機器１１２の電子素子、流体素子、または、ファームウェアの性能に関するデータを要求してよい。機器１１２の電子素子または流体素子に関する変数パラメータは、不十分な性能データに応答して、ハブソフトウェア３３１によって変更されてよい。ハブソフトウェア３３１は、データ転送ソフトウェア３１９とのＰＡＮ接続を通して機器１１２のファームウェアも更新できる。ハブソフトウェア３３１は、性能データ、使用データ、及び、追跡データを使用して、機器１１２の問題を遠隔で診断してもよい。例えば、データハブソフトウェア３３１は、性能データ、使用データ、または、追跡データを分析することによって、問題を検出してよい。
【００７３】
さらに、ハブソフトウェア３３１は、受信した性能データ、使用データ、及び、追跡データを定期的に分析することにより、機器の性能及び状態を監視してよい。ハブソフトウェア３３１は、機器１１２が科学的データを取得している間、進行中のデータ取得を監視してよい。ハブソフトウェア３３１は、データ取得の状態、または、エラーがあれば、エラーを、生成されたユーザインタフェースを介してユーザに表示してよい。
【００７４】
図７は、機器に関連付けられたコンピュータ１１０以外のコンピュータから機器を制御する方法を示す。データハブ１３０等の他のコンピュータで制御を可能にするために、データ転送ソフトウェア３１９は、インタフェースを通して機器制御ソフトウェア３１７と通信してよい。
【００７５】
方法７００は、ステップ７０２において、ハブソフトウェア３３１が機器に関連付けられたコンピュータ１１０との接続を確立して、開始される。ハブソフトウェア３３１は、ユーザインタフェースをユーザに提示してよい。ユーザインタフェースは、ハブソフトウェア３３１が機器に関連付けられたコンピュータ１１０に無線によって接続に成功した時を示してよい。ユーザは、ユーザインタフェースを使用して、接続すべき機器に関連付けられたコンピュータ１１０を選択してよい。ユーザインタフェースは、機器に関連付けられたコンピュータ１１０から新しい科学的データをダウンロードする要求、または、機器１１２を制御するためにユーザが機器１１２に送信できるコマンドのリストをダウンロードする要求を開始する等、複数のオプションを提示してよい。このコマンドのリストは、機器制御ソフトウェア３１７によって生成されたユーザインタフェースを通してユーザが利用可能なコマンドのリストと類似または同じであってよい。ハブソフトウェア３３１は、ステップ７０４において、機器１１２を制御するコマンドをユーザインタフェースを通して受信する。応答して、ハブソフトウェア３３１は、ステップ７０６において、機器に関連付けられたコンピュータ１１０にインストールされたデータ転送ソフトウェア３１９にコマンドを送信し、ステップ７０８において、データ転送ソフトウェア３１９は、送信されたコマンドを受信する。
【００７６】
機器制御に関連するコマンドの受信に応答して、ステップ７１０において、データ転送ソフトウェア３１９は、インタフェースを通して機器制御ソフトウェア３１７にコマンドをリレーする。機器制御ソフトウェア３１７は、ステップ７１２においてコマンドを受信する。機器制御ソフトウェア３１７は、機器制御ソフトウェア３１７によって生成されたユーザインタフェースを通してユーザから受信し得るコマンドに対してと同様に、データ転送ソフトウェア３１９から送信されたコマンドに応答するが、コマンドのソースは、ユーザからではなく、リレーされたデータ転送ソフトウェア３１９からである。よって、機器制御ソフトウェア３１７は、データ転送ソフトウェア３１９からコマンド信号を受信し、機器制御ソフトウェア３１７は、機器制御ソフトウェア／ファームウェア３１７で規定されるプロトコルに従って機器１１２に命令する。
【００７７】
ハブソフトウェア３３１及びデータ転送ソフトウェア３１９によって作成されたリレー機能及び双方向通信は、機器に関連付けられたコンピュータ１１０以外のコンピュータにおける機器制御を容易にする。実際に、データハブ１３０は、例えば、オレゴンにある機器がシカゴにあるデータハブ１３０によって制御され得るように、チェーンされてよい。長距離の機器制御を容易にするために、第１のデータハブは、ＷＡＮ接続を介してデータ信号を第２のデータハブに送信してよい。第２のデータハブは、機器に関連付けられたコンピュータ１１０の無線範囲内にあってよい。第２のデータハブは、第１のデータハブからＷＡＮを介してコマンドを受信してよく、これらのコマンドをデータ転送ソフトウェア３１９にリレーしてよい。ある実施形態においては、機器は、自動的に試料を投入することができるロボットアームを含んでよい。これらのロボットの実施形態においては、機器１１２を制御し、機器１１２が取得した科学的データを受信するために機器１１２の所に人間が存在する必要はない。
【００７８】
機器１１２が取得した科学的データの種類に応じて、ハブソフトウェア３３１は、取得した科学的データを分析サーバに送信してよい。分析サーバは、科学的データが不十分であること、または、異なる条件もしくはパラメータの下で分析する必要があることを発見する場合がある。データハブ１３０は、機器１１２を制御できるので、分析サーバは、新しいパラメータをデータハブ１３０に送信してよく、データハブ１３０は、送信された第１のデータの分析結果として、分析サーバによって計算された新しいパラメータの下でその試料または別の試料を分析するように機器に指示してよい。
【００７９】
方法７００は、機器に関連付けられたコンピュータが無い場合、少し変更されてよい（図１Ｂ参照）。図１０は、機器に関連付けられたコンピュータ無しに機器を制御する方法１０００を示す。ステップ１００２、１００４及び１００６は、図７のステップ７０２、７０４及び７０６とほぼ類似している。ステップ１００８において、第１のファームウェアモジュールは、ハブソフトウェア３３１から送信されたコマンドを受信する。第１のファームウェアモジュールは、無線送信機１１４Ｂの操作を制御してよい。次に、ステップ１０１０において、第１のファームウェアモジュールは、受信したコマンドを第２のファームウェアモジュールにリレーする。第２のファームウェアモジュールは、科学機器１１２Ｂの操作を制御してよく、科学的データの収集を制御してよい。第２のファームウェアモジュールは、ステップ１０１２において、第１のファームウェアモジュールからコマンドを受信し、第２のファームウェアモジュールは、ステップ１０１４において、受信したコマンドに従って科学機器１１２Ｂを制御する。
【００８０】
図１１は、ハブソフトウェア３３１が機器１１２の性能問題を受信、診断することを示す。データハブ１３０等、別のコンピュータにおいて制御を可能にするために、データ転送ソフトウェア３１９は、インタフェースを通して機器制御ソフトウェア３１７と通信してよい。
【００８１】
方法１１００は、ステップ１１０２において、機器制御ファームウェアが性能データ、使用データ、または、追跡データを生成して、開始される。上記のように、このデータは、機器が科学的データを操作、取得すると、機器１１２に関する状態情報を提供してよい。このデータは、エラーメッセージ、状態更新、実験データ、または、機器１１２の性能に関する任意の他の情報を含んでよい。
【００８２】
ステップ１１０４において、ハブ１３０の無線送受信機のファームウェアは、機器に関連付けられたコンピュータ１１０との接続を確立する。機器に関連付けられたコンピュータ１１０との接続は、機器制御ファームウェアが性能データ、使用データ、または、追跡データを生成する前、生成中、生成後に確立されてよい。データハブ１３０と機器に関連付けられたコンピュータ１１０とが接続を確立した後、機器に関連付けられたコンピュータ１１０は、性能データ、使用データ、または、追跡データをデータハブに送信し（ステップ１１０６）、データハブ１３０は、この性能データ、使用データ、または、追跡データを受信する（ステップ１１０８）。
【００８３】
性能データ、使用データ、または、追跡データの受信後、データハブ１３０は、ステップ１１１０において、受信した性能データ、使用データ、または、追跡データを分析する。データの分析は、異常を探すこと、エラーコードを発見すること、取得したデータが前の科学的データと著しく異なるか否かを判断すること等を含んでよい。この分析に基づいて、データハブ１３０は、ステップ１１１２において機器１１２の問題を診断してよい。多くの状況において、性能データ、使用データ、または、追跡データは、問題を明らかにせず、データハブ１３０が機器１１２の性能に目立った問題がないと判断し得ることに注意されたい。データハブ１３０が機器性能問題を診断する場合、データハブ１３０は、問題解決のソリューションを決定するようにプログラムできる。例えば、データハブは、様々な種類の機器性能問題を機器１１２のパラメータまたは設定を調整するコマンドにマップする表を維持してよい。従って、１１１２において問題を診断すると、ハブソフトウェアは、このような表を介して、適切な修正コマンドを検索するように動作でき、データハブ１３０は、次に、機器１１２にコマンドを送信でき、機器１１２は、性能問題に対処するために、機器１１２のパラメータまたは設定を調節するように動作可能である（ステップ１１１４)。このコマンドは、無線接続を通して逆の経路を介して機器１１２に送信されてよい。データハブ１３０は、また、更新されたファームウェアファイルを機器に関連付けられたコンピュータ１１０に送信してもよい。
【００８４】
上記のように、機器に関連付けられたコンピュータ１１０は、機器１１２とパッケージ化されたパーソナルコンピュータの形態を取ってよいが、機器に関連付けられたコンピュータ１１０は、非常に軽いバージョンの機器制御ソフトウェア３１７を実行して機器１１２のファームウェアと通信するラズベリーパイプロセッサ等の超小型のワークステーションであってもよい。さらに、図１Ｂに示す実施形態のように、機器１１２は、パッケージ化されたプロセッサと送受信機１１４を含むことによって、機器に関連付けられたコンピュータ１１０と完全に置き換えてよい。
【００８５】
図１Ｂに示す実施形態においては、ハブソフトウェア３３１は、複数の機器を通して、機器のファームウェアとインタラクトするソフトウェアライブラリを含むアプリケーションプログラムインタフェース（ＡＰＩ）を含んでよい。ＡＰＩは、任意の種類の機器、任意の製造業者が製造した任意の機器を制御する標準コールを含む。ＡＰＩは、データハブに記憶されたライブラリを機器のファームウェアにさらにブリッジしてよい。
【００８６】
図１３は、データハブ１３０に記憶されたＡＰＩを用いて機器１１２を制御する方法を示す。最初に、データハブは、ＰＡＮネットワークを介して機器１１２と接続を確立する（ステップ１３０２）。接続確立後、データハブ１３０は、機器を識別するように機器１１２にコールする（ステップ１３０４）。ステップ１３０６において、データハブ１３０は、識別された機器１１２を考慮して、データハブ１３０が利用可能な制御をさらに決定してよい。ある実施形態においては、機器１１２は、実行可能な実験の種類、実験中に設定できるパラメータ、及び、利用可能な他の制御等、利用可能な機能をステップ１３０６で識別してよい。識別された機器１１２または利用可能な制御を考慮して、データハブ１３０は、ステップ１３０８において、接続された機器１１２が利用可能な決定された制御及び機能に関連付けられたデータハブ１３０に記憶されたライブラリを参照する。これらのライブラリは、ファームウェア構成要素にコールし、機器１１２の内部のファームウェアとインタラクトして機器１１２を実際に制御する。データハブ１３０は、次に、ステップ１３１０においてＰＡＮネットワークを介してライブラリ及びファームウェア構成要素を用いて機器１１２を制御してよい。
【００８７】
ライブラリ及びＡＰＩは、識別される機器１１２の種類に応じて自身を構築してよい。ライブラリに対して行われるコールは、標準化されてよいが、ＡＰＩの構造は、識別された機器１１２に応じて変化する。従って、機器製造業者は、データハブ１３０のＡＰＩとインタフェースを取ることができるファームウェアの開発だけが必要で、製造業者は、取得ソフトウェアをもはや開発する必要はない。ハブソフトウェア３３１は、接続された機器１１２を考慮してＧＵＩインタフェースをさらに構築してよい。
【００８８】
前述の内容を考慮すると、幾つかの利点が発明の実施形態例によって達成及び実現されることが分かる。例えば、機器によって取得された科学的データは、従来のデータ転送方法よりも桁違いに速く、安全に確実に転送される。さらに、機器に関連付けられたコンピュータシステムは、ＬＡＮまたはＷＡＮに接続することなく、無線で科学的データを転送することができ、それによって、機器の分離を保持し、また、製造業者の推奨または決まりに従う。
【００８９】
発明の原理とその実践的適用を最もよく説明して、様々な実施形態において、また、意図した特定の使用に適するように様々に修正して、当業者が発明を最もよく利用できるように、実施形態を選択、記載した。
【００９０】
本明細書に記載、図示した構造及び方法に、発明の範囲を逸脱することなく、様々な修正を行うことができるので、上記記載に含まれた、または、添付図面に示した全ての事項は、制限ではなく例示と解釈されることを意図している。従って、本発明の幅及び範囲は、上記例示の実施形態のいずれにも制限されるべきではなく、以下の添付の請求項とその同等物に従ってのみ規定すべきである。
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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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１３】
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