СИСТЕМА И СПОСОБ RFID
RFID SYSTEM AND METHOD

Связанные заявки
Настоящее раскрытие притязает на приоритет следующих патентных заявок, каждая из которых включена в настоящий документ в своей целостности посредством ссылки: предварительная заявка США №61/092396, озаглавленная, "Система и способ RFID", поданная 27-го августа 2008 г.; предварительная заявка США №60/970497, озаглавленная "Система и способ RFID", поданная 6-го сентября 2007 г.; и предварительная заявка США №61/054757, озаглавленная, "Система и способ RFID", поданная 20-го мая 2008 г.
Область техники, к которой относится изобретение
Настоящее раскрытие относится к системам обработки и, в частности, к системам обработки, которые используются для создания продуктов из множества отдельных ингредиентов.
Уровень техники
Известен автоматический аппарат для банковских операций (см., например, US 4494743), осуществляющий сортировку и подачу банкнот клиенту. Дозатор перемещает банкноты из склада путем механизма выбора, который движется по пути установленной конфигурации, сформированной парой рабочих поверхностей кулачка, и связанного с камерой. Механизм выбора включает в себя вакуумные присоски для подъема первого документа из стопки в бункере для доставки. Подключение к вакуумными присосками вакуума/давления питания синхронизировано с работой механизма выбора. Поршень установлен с возможностью поворота для включения поворотных действий при движении взаимосвязанных поршней в соответствующих камерах. Механизм содержит погрузочную и разгрузочную двери, каждая из которых в отдельности оборудована запорным устройством. Эти запорные устройства обеспечивают защиту кассеты, когда кассета будет удален из распределителя для обслуживания. Различные устройства блокировки используются для блокировки корпуса кассеты в распределителе документов.
Известен аппарат для оценки состояния банкнот (см., например, US 5590790) путем пропускания потока воздуха через банкноту. Устройство содержит вакуумный насос, датчик потока воздуха для формирования электрического сигнала, характеризующего протекание воздушного потока через датчик, и всасывающее устройство, подключенное к вакуумному насосу через датчик потока воздуха. В процессе работы банкнота подается от входа во всасывающее устройство, так что банкнота закрывает и присасывается напротив всасывающего устройства. Электронное устройство управления соединено с датчиком и устроено так, что определяет состояние банкноты на основе электрического сигнала выхода, который характеризует пористость той части банкноты, которая присосалась напротив всасывающего устройства.
В заявке US 2009/0159612 система распределения продукта, содержащая устройство контроля потока для регулирования первого ингредиента. Насосный модуль сконфигурирован для соединения и подачи второго ингредиента. Контроллер сконфигурирован для подачи первого сигнала управления на устройство контроля потока для управления подачей первого количества первого ингредиента на основе, по меньшей мере частично, заданной рецептуры. Контроллер дополнительно выполнен с возможностью получения второго сигнала управления для насосного модуля для управления подачей первого количества второго ингредиента на основе, по меньшей мере частично, заданной рецептуры.
Системы обработки могут комбинировать один или более ингредиентов для формирования продукта. К сожалению, конфигурация подобных систем часто бывает статической, и эти системы способны создавать сравнительно ограниченное число продуктов. Наряду с тем, что подобные системы могут иметь возможность реконфигурирования для создания других продуктов, подобная реконфигурация может потребовать существенных изменений в механической/электрической/программной системах.
Например, для производства другого продукта может потребоваться добавить новые компоненты, такие как, например, новые клапаны, линии, коллекторы и стандартные программы. Подобные дорогостоящие модификации могут потребоваться в связи с существующими устройствами/процессами в системе обработки, которая является нереконфигурируемой и имеет одно специальное назначение, таким образом, требуя добавления дополнительных компонентов для выполнения новых задач.
Раскрытие изобретения
В первой реализации система Радиочастотной Идентификации (RFID) включает в себя узел RFID-антенны, сконфигурированный с возможностью расположения на узле модуля продуктов в системе обработки. Узел модуля продуктов сконфигурирован с возможностью сцепления, с возможностью расцепления, с, по меньшей мере, одним контейнером продукта. Первый узел RFID-метки сконфигурирован с возможностью расположения на, по меньшей мере, одном контейнере продукта. По меньшей мере, один контейнер продукта сконфигурирован с возможностью расположения упомянутого первого узла RFID-метки в зоне обнаружения узла RFID-антенны, когда узел модуля продуктов сцепляется, с возможностью расцепления, с, по меньшей мере, одним контейнером продукта.
В состав могут быть включены один или более из следующих элементов. Узел модуля продуктов может включать в себя узел насоса, сконфигурированный с возможностью сцепления, с возможностью расцепления, с, по меньшей мере, одним контейнером продукта. Узел насоса может представлять собой поршневой насос на соленоиде.
Система обработки может включать в себя узел коллектора для сцепления, с возможностью расцепления, с узлом насоса, входящим в состав узла модуля продуктов. Узел коллектора может быть жестко прикреплен к узлу держателя в системе обработки.
Второй узел RFID-метки может быть сконфигурирован с возможностью расположения на узле держателя. Узел держателя сконфигурирован с возможностью сцепления, с возможностью расцепления, с узлом модуля продуктов и расположения второго узла RFID-метки в зоне обнаружения узла RFID-антенны, когда узел держателя сцепляют, с возможностью расцепления, с узлом модуля продуктов.
По меньшей мере, один из узлов RFID-метки может представлять собой узел пассивной RFID-метки. По меньшей мере, один из узлов RFID-метки может представлять собой узел записываемой RFID-метки. По меньшей мере, один из узлов RFID-метки может определять один или более из следующих информационных элементов: идентификатор количества для контейнера продукта, идентификатор даты изготовления для контейнера продукта, идентификатор срока службы для контейнера продукта, идентификатор ингредиента для контейнера продукта, идентификатор модуля продуктов и идентификатор держателя.
Подсистема RFID, соединенная с узлом RFID-антенны, может обрабатывать данные, предоставляемые узлом RFID-антенны. Подсистема пользовательского интерфейса, соединенная с подсистемой RFID, может предоставлять информацию пользователю системы обработки.
В другом варианте осуществления узел модуля продуктов для использования внутри системы обработки включает в себя узел RFID-антенны. Узел гнезда сцепляют, с возможностью расцепления, с контейнером продукта. Контейнер продукта включает в себя первый узел RFID-метки, который расположен в зоне обнаружения узла RFID-антенны, когда узел гнезда сцепляют, с возможностью расцепления, с контейнером продукта. Устройство сцепления сцепляют, с возможностью расцепления, с узлом держателя системы обработки. Узел держателя включает в себя второй узел RFID-метки, который расположен в зоне обнаружения узла RFID-антенны, когда устройство сцепления сцепляют, с возможностью расцепления, с узлом держателя.
В состав могут быть включены один или более из следующих элементов. По меньшей мере, один из узлов RFID-метки может представлять собой узел пассивной RFID-метки. По меньшей мере, один из узлов RFID-метки может представлять собой узел записываемой RFID-метки. По меньшей мере, один из узлов RFID-метки может определять один или более из следующих информационных элементов: идентификатор количества для контейнера продукта, идентификатор даты изготовления для контейнера продукта, идентификатор срока службы для контейнера продукта, идентификатор ингредиента для контейнера продукта, идентификатор модуля продуктов и идентификатор держателя.
Подсистема RFID, соединенная с узлом RFID-антенны, может обрабатывать данные, предоставляемые узлом RFID-антенны. Подсистема пользовательского интерфейса, соединенная с подсистемой RFID, может предоставлять информацию пользователю системы обработки.
В другом варианте осуществления узел RFID-антенны, сконфигурированный с возможностью питания посредством несущего сигнала, включает в себя индуктивную составляющую, имеющую узел рамочной антенны. Длина окружности узла рамочной антенны составляет не более 25% длины волны несущего сигнала. По меньшей мере, одна емкостная составляющая соединена с индуктивной составляющей. По меньшей мере, одна резистивная составляющая соединена с индуктивной составляющей. Индуктивная составляющая сконфигурирована с возможностью расположения над первым узлом гнезда, чтобы обнаруживать наличие первого узла RFID-метки в первом узле гнезда, и чтобы не обнаруживать наличие второго узла RFID-метки во втором узле гнезда, который примыкает к первому узлу гнезда.
В состав могут быть включены один или более из следующих элементов. Узел антенны RFID может быть сконфигурирован с возможностью соединения с подсистемой RFID, которая способна генерировать несущий сигнал. Несущий сигнал может быть несущим сигналом с частотой 915 МГц. Длина волны несущего сигнала может составлять примерно тринадцать дюймов. Длина окружности узла рамочной антенны может составлять примерно 0,40 дюйма.
В другом варианте осуществления система RFID включает в себя узел RFID-антенны, сконфигурированный с возможностью расположения на узле модуля продуктов в системе обработки. Узел модуля продуктов сконфигурирован с возможностью сцепления, с возможностью расцепления, с, по меньшей мере, одним контейнером продукта. Упомянутый узел RFID-антенны включает в себя индуктивную составляющую, включающую в себя узел рамочной антенны. Длина окружности узла рамочной антенны составляет не более 25% длины волны несущего сигнала. По меньшей мере, одна емкостная составляющая соединена с индуктивной составляющей. По меньшей мере, одна резистивная составляющая соединена с индуктивной составляющей. Первый узел RFID-метки сконфигурирован с возможностью расположения на, по меньшей мере, одном контейнере продукта. По меньшей мере, один контейнер продукта сконфигурирован с возможностью расположения первого узла RFID-метки в зоне обнаружения узла RFID-антенны, когда узел модуля продуктов сцепляют, с возможностью расцепления, с, по меньшей мере, одним контейнером продукта.
В состав могут быть включены один или более из следующих элементов. Первый узел RFID-метки может определять один или более из следующих элементов: идентификатор количества для контейнера продукта, идентификатор даты изготовления для контейнера продукта, идентификатор срока службы для контейнера продукта и идентификатор ингредиента для контейнера продукта. Второй узел RFID-метки может быть сконфигурирован с возможностью расположения на узле держателя. Узел держателя может быть сконфигурирован с возможностью сцепления, с возможностью расцепления, с узлом модуля продуктов и расположения второго узла RFID-метки в зоне обнаружения узла RFID-антенны, когда узел держателя сцепляют, с возможностью расцепления, с узлом модуля продуктов.
В другом варианте осуществления узел RFID-антенны, сконфигурированный с возможностью питания посредством несущего сигнала, включает в себя индуктивную составляющую с узлом многосегментной рамочной антенны. Узел многосегментной рамочной антенны включает в себя, по меньшей мере, первый сегмент антенны, включающий в себя, по меньшей мере, первый элемент фазового сдвига, сконфигурированный с возможностью сдвига фазы несущего сигнала в, по меньшей мере, одном сегменте антенны. По меньшей мере, второй сегмент антенны включает в себя, по меньшей мере, второй элемент фазового сдвига, сконфигурированный с возможностью уменьшения фазового сдвига несущего сигнала в, по меньшей мере, втором сегменте антенны. Длина каждого сегмента антенны составляет не более 25% длины волны несущего сигнала. По меньшей мере, одна согласующая составляющая сконфигурирована с возможностью регулировки импеданса узла многосегментной рамочной антенны. Индуктивная составляющая сконфигурирована с возможностью расположения вблизи узла доступа системы обработки и с возможностью разрешения выполнения активации узла доступа на основе RFID.
В состав могут быть включены один или более из следующих элементов. Узел антенны RFID может быть сконфигурирован с возможностью соединения с подсистемой RFID, которая способна генерировать несущий сигнал. Несущий сигнал может быть несущим сигналом с частотой 915 МГц. Длина волны несущего сигнала может составлять примерно тринадцать дюймов. Элемент может быть сконфигурирован с возможностью обеспечения сокращения коэффициента Q узла RFID-антенны, чтобы использоваться в некотором диапазоне частот несущего сигнала. Элемент, обеспечивающий сокращение коэффициента Q, в настоящем документе может обозначаться термином элемент "сокращающий Q".
Индуктивная составляющая может включать в себя, по меньшей мере, один узел антенны дальнего поля. Узел антенны дальнего поля может представлять собой узел дипольной антенны. Узел антенны дальнего поля может включать в себя первую часть антенны и вторую часть антенны. Суммарная длина первой части антенны и второй части антенны может быть больше 25% длины волны несущего сигнала.
В другом варианте осуществления узел RFID-антенны, сконфигурированный с возможностью питания посредством несущего сигнала, включает в себя индуктивную составляющую, имеющую узел многосегментной рамочной антенны. Узел многосегментной рамочной антенны включает в себя, по меньшей мере, один узел антенны дальнего поля. По меньшей мере, первый сегмент антенны включает в себя, по меньшей мере, первый элемент фазового сдвига, сконфигурированный с возможностью уменьшения фазового сдвига несущего сигнала в, по меньшей мере, первом сегменте антенны. По меньшей мере, второй сегмент антенны включает в себя, по меньшей мере, второй элемент фазового сдвига, сконфигурированный с возможностью уменьшения фазового сдвига несущего сигнала в, по меньшей мере, втором сегменте антенны. Длина каждого сегмента антенны составляет не более 25% длины волны несущего сигнала. По меньшей мере, одна согласующая составляющая сконфигурирована с возможностью регулировки импеданса узла многосегментной рамочной антенны.
В состав могут быть включены один или более из следующих элементов. Индуктивная составляющая может быть сконфигурирована с возможностью расположения вблизи узла доступа системы обработки и с возможностью разрешения выполнения активации узла доступа на основе RFID. Узел антенны дальнего поля может представлять собой узел дипольной антенны. Узел антенны дальнего поля может включать в себя первую часть антенны и вторую часть антенны. Суммарная длина первой части антенны и второй части антенны может быть больше 25% длины волны несущего сигнала. Элемент, сокращающий Q, может быть сконфигурирован с возможностью разрешения узлу антенны RFID использоваться в некотором диапазоне частот несущего сигнала.
Ниже, в сопутствующих чертежах и описании, приведены детали одного или более вариантов осуществления. Другие отличительные признаки и преимущества будут очевидны из описания, чертежей и формулы изобретения.
Краткое описание чертежей
Эти и другие отличительные признаки и преимущества настоящего изобретения будут более понятны при изучении следующего подробного описания в сочетании с прилагаемыми чертежами, на которых:
Фиг.1 - схематический вид одного варианта осуществления системы обработки;
Фиг.2 - схематический вид одного варианта осуществления подсистемы логики управления, входящей в состав системы обработки с Фиг.1;
Фиг.3 - схематический вид одного варианта осуществления подсистемы ингредиентов больших объемов, входящей в состав системы обработки с Фиг.1;
Фиг.4 - схематический вид одного варианта осуществления подсистемы микроингредиентов, входящей в состав системы обработки с Фиг.1;
Фиг.5 - схематический вид одного варианта осуществления подсистемы трубопроводов/управления, входящей в состав системы обработки с Фиг.1;
Фиг.6 - схематический вид одного варианта осуществления подсистемы пользовательского интерфейса, входящей в состав системы обработки с Фиг.1;
Фиг.7 - изометрический вид одного варианта осуществления системы RFID, входящей в состав системы обработки с Фиг.1;
Фиг.8 - схематический вид одного варианта осуществления системы RFID с Фиг.7;
Фиг.9 - схематический вид одного варианта осуществления узла RFID-антенны, входящего в состав системы RFID с Фиг.7;
Фиг.10 - изометрический вид одного варианта осуществления узла рамочной антенны, входящей в состав узла RFID-антенны с Фиг.9;
Фиг.11 - изометрический вид одного варианта осуществления узла корпуса для системы обработки с Фиг.1; и
Фиг.12 - схематический вид одного варианта осуществления узла RFID-антенны, входящего в состав системы обработки с Фиг.1.
Схожие ссылочные символы в разных чертежах обозначают схожие элементы.
Осуществление изобретения
В настоящем документе описана система раздачи продукта. Система включает в себя одну или более модульных составляющих, которые также обозначаются термином "подсистемы". Хотя в данном документе описаны примерные системы, в различных вариантах осуществления система раздачи продукта может включать в себя одну или более из описанных подсистем, однако система раздачи продукта не ограничивается только этими подсистемами. Таким образом, в некоторых вариантах осуществления, в системе раздачи продукта могут использоваться дополнительные подсистемы.
В следующем описании рассматривается взаимодействие и совместная работа различных электрических компонентов, механических компонентов, электромеханических компонентов и программных процессов (то есть "подсистем"), которые позволяют смешивать и обрабатывать различные ингредиенты для формирования продукта. Примеры подобных продуктов могут включать в себя, но не ограничены перечисленным: продукты на основе молока (например, молочные коктейли, солодовые напитки, фраппе); продукты на основе кофе (например, кофе, капучино, экспрессо); продукты на основе соды (например, прохладительные напитки, содовая с фруктовым соком); продукты на основе чая (например, холодный чай, сладкий чай, горячий чай); продукты на основе воды (например, родниковая вода, ароматизированная родниковая вода, родниковая вода с витаминами, напитки с высоким содержанием электролита, напитки с высоким содержанием углеводов); продукты на основе твердых ингредиентов (например, смесь из сухофруктов и орехов, продукты на основе гранолы, смеси из орехов, крупяные продукты, смешанные зерновые продукты); медицинские продукты (например, инфузионные лекарства, инъекционные лекарства, лекарства для приема внутрь, диализаты); продукты на основе алкоголя (например, коктейли, смеси вина, алкогольные напитки на основе содовой, алкогольные напитки на основе воды, пиво с ароматическими добавками); и промышленные продукты (например, растворы, краски, смазки, красители); и санитарно-гигиенические/косметические продукты (например, шампуни, косметика, мыло, кондиционеры для волос, кремы, мази для локального применения).
Эти продукты могут быть произведены посредством одного или более "ингредиентов". Ингредиенты могут включать в себя одну или более жидкостей, порошков, твердых тел или газов. Жидкости, порошки, твердые тела и/или газы могут быть восстановлены или разбавлены в процессе обработки и распределения. Продукты могут представлять собой жидкость, твердое тело, порошок или газ.
Различные ингредиенты могут называться "макроингредиентами", "микроингредиентами" или " микроингредиентами больших объемов". Один или более из используемых ингредиентов могут содержаться в корпусе, то есть в части машины раздачи продукта. Тем не менее, один или более из этих ингредиентов могут храниться или производиться вне автомата. Например, в некоторых вариантах осуществления вода (различного качества) или другие ингредиенты, используемые в больших объемах, могут храниться вне автомата (например, в некоторых вариантах осуществления кукурузный сироп с высоким содержанием фруктозы может храниться вне автомата), тогда как другие ингредиенты, например, ингредиенты в порошкообразной форме, концентрированные ингредиенты, нутрицевтики, фармацевтические препараты и/или баллоны с газом, могут храниться в самом автомате.
Ниже описаны различные комбинации вышеупомянутых электрических компонентов, механических компонентов, электромеханических компонентов и программных процессов. Наряду с тем, что ниже описаны комбинации, которые раскрывают, например, производство напитков и медицинских продуктов (например, диализатов) с использованием различных подсистем, эти комбинации не предназначены для определения границ настоящего раскрытия, а представляют примерные варианты осуществления способов, по которым эти подсистемы могут действовать вместе, чтобы создавать/раздавать продукт. В частности, электрические компоненты, механические компоненты, электромеханические компоненты и программные продукты (каждый из которых будет описан более подробно ниже) могут быть использованы для производства любых из вышеупомянутых продуктов или любых других схожих продуктов.
На Фиг.1 в общем виде показана система 10 обработки, которая включает следующие подсистемы: подсистема 12 хранения, подсистема 14 логики управления, подсистема 16 ингредиентов больших объемов, подсистема 18 микроингредиентов, подсистема 20 трубопроводов/управления, подсистема 22 пользовательского интерфейса и выходное отверстие 24. Каждая из вышеупомянутых подсистем 12, 14, 16, 18, 20, 22 более подробно описана ниже.
6
12
Во время использования системы 10 обработки пользователь 26, используя подсистему 22 пользовательского интерфейса, может выбрать конкретный продукт 28 для распределения (в контейнер 30). Посредством подсистемы 22 пользовательского интерфейса пользователь 26 может выбрать одну или более опций для включения в состав подобного продукта. Например, эти опции могут включать в себя добавление одного или более ингредиентов, но не ограничиваются перечисленным. В одном примерном варианте осуществления, система представляет собой систему для розлива напитков. В этом варианте осуществления пользователь может выбрать различные вкусовые добавки (например, но не ограничиваясь перечисленным, добавку со вкусом лимона, добавку со вкусом лайма, добавку со вкусом шоколада и добавку со вкусом ванилина) для добавления в напиток; добавление в напиток одного или более нутрицевтиков (например, но не ограничиваясь перечисленным, витамин A, витамин C, витамин D, витамин E, витамин B, витамин B и цинк); добавление в напиток одного или более других напитков (например, но не ограничиваясь перечисленным, кофе, молоко, лимонад и холодный чай); и добавление в напиток одного или более пищевых продуктов (например, мороженого или йогурта).
После того как пользователь 26 выполняет соответствующие выборы посредством подсистемы 22 пользовательского интерфейса, подсистема 22 пользовательского интерфейса может передать подходящие сигналы данных (через шину данных 32) в подсистему 14 логики управления. Подсистема 14 логики управления может обработать эти сигналы данных и может извлекать (через шину 34) один или более рецептов, выбранных из множества рецептов 36, которые хранятся в подсистеме 12 хранения. Термин "рецепт" обозначает инструкции для обработки/создания запрашиваемого продукта. При извлечении рецепта из подсистемы 12 хранения подсистема 14 логики управления может обрабатывать этот рецепт и предоставлять соответствующие управляющие сигналы (через шину 34) в, например, подсистему 16 ингредиентов больших объемов, подсистему 18 микроингредиентов (и, в некоторых вариантах осуществления, подсистему микроингредиентов больших объемов, которая не показана и которая может быть включена в описание относительно микроингредиентов. Что касается подсистем для распределения этих микроингредиентов больших объемов, в некоторых вариантах осуществления, для распределения этих микроингредиентов больших объемов, может быть использован альтернативный узел, выполненный отдельно от узла микроингредиентов) и подсистему 20 трубопроводов/управления, в результате чего производится продукт 28 (который может быть распределен в контейнер 30).
Фиг.2 представляет собой схематический вид подсистемы 14 логики управления. Подсистема 14 логики управления может включать в себя микроконтроллер 100 (например, микроконтроллер ARM™ корпорации Intel, Санта-Клара, Калифорния), энергонезависимую память (например, ПЗУ 102) и энергозависимую память (например, ОЗУ 104), каждая из которых соединена друг с другом через одну или более шин 106, 108 данных. Как описано выше, подсистема 22 пользовательского интерфейса может быть соединена с подсистемой 14 логики управления через шину 32 данных.
Подсистема 14 логики управления также может включать в себя аудио подсистему 110 для предоставления, например, аналогового аудио сигнала в громкоговоритель 112, который может быть интегрирован в систему 10 обработки. Аудио подсистема 110 может быть соединена с микроконтроллером 100 через шину 114 данных.
Подсистема 14 логики управления может использовать операционную систему, примеры которой могут включать в себя, но не ограничиваются перечисленным, Microsoft Windows CE™, Redhat Linux™, Palm OS™ или особенную для устройства (то есть специальную) операционную систему.
Наборы инструкций и подпрограммы вышеописанной операционной системы, которые могут храниться в подсистеме 12 хранения, могут быть выполнены посредством одного или более процессоров (например, микропроцессора 100) и одной или более архитектур памяти (например, ПЗУ 102 и/или ОЗУ 104), включенных в подсистему 14 управления логики.
Подсистема хранения 12 может включать в себя, например, привод жесткого диска, оптический привод, ОЗУ, ПЗУ, CF карту (Compact Flash), SD карту (Secure Digital), карту SmartMedia, карту Memory Stick или карту MultiMedia.
Как описано выше, подсистема 12 пользовательского интерфейса может быть соединена с подсистемой 14 логики управления через шину 34 данных. Подсистема 14 логики управления также может включать в себя контроллер 116 хранения (показано пунктиром) для преобразования сигналов, предоставляемых микропроцессором 100, в формат, который может быть использован системой 12 хранения. Также контроллер 116 хранения может преобразовывать сигналы, предоставляемые подсистемой 12 хранения, в формат, который может использоваться микропроцессором 100. В некоторых вариантах осуществления соединение Ethernet также может присутствовать.
Как описано выше, подсистема 16 ингредиентов больших объемов (которые в данном документе также обозначаются термином "макроингредиенты"), подсистема 18 микроингредиентов и/или подсистема 20 трубопроводов/управления могут быть соединены с подсистемой 14 логики управления через шину 38 данных. Подсистема 14 логики управления может включать в себя интерфейс 118 шины (показано пунктиром) для преобразования сигналов, предоставляемых микропроцессором 100, в формат, который может использоваться подсистемой 16 ингредиентов больших объемов, подсистемой 18 микроингредиентов и/или подсистемой 20 трубопроводов/управления. Также интерфейс 118 шины может преобразовывать сигналы, предоставляемые подсистемой 16 ингредиентов больших объемов, подсистемой 18 микроингредиентов и подсистемой 20 трубопроводов/управления, в формат, который может использоваться микропроцессором 100.
Как более подробно описано ниже, подсистема 14 логики управления может выполнять один или более процессов 120 управления, которые могут управлять работой системы 10 обработки. Наборы инструкций и подпрограммы процессов 120 управления, которые могут храниться в подсистеме 12 хранения, могут быть выполнены посредством одного или более процессоров (например, микропроцессора 100) и одной или более архитектур памяти (например, ПЗУ 102 и/или ОЗУ 104), включенных в подсистему 14 логики управления.
Фиг.3 представляет собой схематический вид подсистемы 16 ингредиентов больших объемов и подсистемы 20 трубопроводов/управления. Подсистема 16 ингредиентов больших объемов может включать в себя контейнеры для потребляемых ингредиентов, которые при производстве продукта 28 используются с высокой скоростью. Например, подсистема 16 ингредиентов больших объемов может включать в себя источник 150 двуокиси углерода, источник 152 воды и источник 154 кукурузного сиропа с высоким содержанием фруктозы. В некоторых вариантах осуществления ингредиенты больших объемов могут располагаться в непосредственной близости от других подсистем. Пример источника 150 двуокиси углерода может включать в себя, но не ограничивается перечисленным, емкость (не показана) со сжатой газообразной двуокисью углерода. Пример источника 152 воды может включать в себя, но не ограничивается перечисленным, муниципальный источник воды (не показан), источник дистиллированной воды, источник фильтрованной воды, источник воды на обратном осмосе или другой требуемый источник воды. Пример источника 154 кукурузного сиропа с высоким содержанием фруктозы может включать в себя, но не ограничивается перечисленным, одну или более емкостей (не показаны) с высококонцентрированным кукурузным сиропом с высоким содержанием фруктозы или одну или более «бэг-ин-бокс» упаковок кукурузного сиропа с высоким содержанием фруктозы.
Подсистема 16 ингредиентов больших объемов может включать в себя сатуратор 156 для генерации газированной воды из газообразной двуокиси углерода (предоставляемой источником 150 двуокиси углерода) и воды (предоставляемой источником 152 воды). Газированная вода 158, вода 160 и кукурузный сироп 162 с высоким содержанием фруктозы могут быть направлены в узел 163 охлаждающей плиты, например, в тех вариантах осуществления, где желательно обеспечить охлаждение раздаваемого продукта. В некоторых вариантах осуществления узел охлаждающей плиты может отсутствовать как часть системы раздачи или может быть реализован обход этого узла. Узел 163 охлаждающей плиты может быть устроен так, чтобы охлаждать газированную воду 158, воду 160 и кукурузный сироп 162 с высоким содержанием фруктозы до требуемой температуры (например, 40° Фаренгейта).
Наряду с тем, что показан только один узел 163 охлаждающей плиты для охлаждения газированной воды 158, воды 160 и кукурузного сиропа 162 с высоким содержанием структуры, эта иллюстрация является только примером и не предназначена для ограничения раскрытия, и так же возможны другие варианты осуществления. Например, отдельные охлаждающие плиты могут быть использованы для охлаждения газированной воды 158, воды 160 и кукурузного сиропа 162 с высоким содержанием фруктозы. После охлаждения охлажденная газированная вода 164, охлажденная вода 166 и охлажденный кукурузный сироп 168 с высоким содержанием фруктозы могут быть направлены в подсистему 20 трубопроводов/управления. В других вариантах осуществления охлаждающая плита может отсутствовать. В некоторых вариантах осуществления в состав системы может быть включена, по меньшей мере, одна нагревательная плита.
Хотя трубопроводы проиллюстрированы в определенном порядке, в некоторых вариантах осуществления этот порядок не используется. Например, описанные ниже модули управления потоком могут быть сконфигурированы в другом порядке, то есть сначала устройство измерения потока, двойной клапан и далее переменное сопротивление линии.
В целях описания, настоящая система описана ниже со ссылкой на применение системы для розлива безалкогольных напитков в качестве продукта, то есть макроингредиенты/ингредиенты больших объемов включают в себя кукурузный сироп с высоким содержанием фруктозы, газированную воду и обычную воду. Тем не менее, в других вариантах осуществления системы раздачи, сами макроингредиенты и их количество могут отличаться.
В целях иллюстрации, согласно фигурам подсистема 20 трубопроводов/управления также включает в себя три устройства 170, 172, 174 измерения потока, которые измеряют объем охлажденной газированной воды 164, охлажденной воды 166 и охлажденного кукурузного сиропа 168 с высоким содержанием фруктозы, соответственно. Устройства 170, 172, 174 измерения потока могут передавать сигналы 176, 178, 180 обратной связи (соответственно), в системы 182, 184, 186 контроллера обратной связи (соответственно).
Системы 182, 184, 186 контроллера обратной связи (которые более подробно описаны ниже) могут сравнить сигналы 176, 178, 180 обратной связи потока с желаемым объемом (определенным для охлажденной газированной воды 164, охлажденной воды 166 и охлажденного кукурузного сиропа 168 с высоким содержанием фруктозы, соответственно). При обработке сигналов 176, 178, 180 обратной связи потока, системы 182, 184, 186 контроллера обратной связи (соответственно) могут генерировать сигналы 188, 190, 192 управления потоком (соответственно), которые могут быть предоставлены в переменные сопротивления 194, 196, 198 линии (соответственно). Пример переменного сопротивления 194, 196, 198 линии раскрыт в патенте США № 5755683 (который включен в настоящий документ в своей целостности посредством ссылки) и публикации патента США № 2007/0085049 (которая включена в настоящий документ в своей целостности посредством ссылки). Переменные сопротивления 194, 196, 198 линии могут регулировать поток охлажденной газированной воды 164, охлажденной воды 166 и охлажденного кукурузного сиропа 168 с высоким содержанием фруктозы через линии 206, 208, 210 (соответственно), которые проходят к выходному отверстию 24 и (впоследствии) к контейнеру 30. Тем не менее, в настоящем документе описаны дополнительные варианты осуществления переменных сопротивлений линий.
Линии 206, 208, 210 могут дополнительно включать в себя электромагнитные клапаны 200, 202, 204 (соответственно) для блокировки потока жидкости через линии 206, 208, 210 во время периодов, когда это нежелательно (например, в течение транспортировки, во время обслуживания и простоя).
Как упоминалось выше, Фиг.3 является лишь иллюстративным видом подсистемы 20 трубопроводов/управления. Соответственно, вариант, в котором подсистема 20 трубопроводов/управления иллюстрирована, не предназначена для ограничения настоящего раскрытия, и другие конфигурации также возможны. Например, некоторые или все функции систем 182, 184, 186 контроллера обратной связи могут быть включены в подсистему 14 логики управления.
На Фиг.4 представлен схематический вид сверху подсистемы 18 микроингредиентов и подсистемы 20 трубопроводов/управления. Подсистема 18 микроингредиентов может включать в себя узел 250 модуля продуктов, который может быть сконфигурирован с возможностью сцепления, с возможностью расцепления, с одним или более контейнерами 252, 254, 256, 258 продукта, которые могут быть сконфигурированы с возможностью содержания микроингредиентов для последующего использования при производстве продукта 28. Микроингредиенты могут представлять собой основы, которые могут быть использованы при изготовлении продукта. Примеры подобных микроингредиентов/основ могут включать в себя, но не ограничиваются перечисленным, первую часть вкусовой добавки безалкогольного напитка, вторую часть вкусовой добавки безалкогольного напитка, кофейную вкусовую добавку, нутрицевтики и фармацевтические препараты, причем все перечисленные могут быть в форме жидкостей, порошков или твердых тел. Тем не менее, в иллюстративных целях в настоящем описании рассматриваются микроингредиенты, которые являются жидкостями. В некоторых вариантах осуществления микроингредиенты могут быть в форме порошков или твердых тел. Когда какой-либо микроингредиент является порошком, система может включать в себя дополнительную подсистему для измерения порошка и/или восстановления порошка (хотя, как описано в примерах ниже, когда микроингредиент является порошком, то он может быть восстановлен в процессе смешивания продукта).
Узел 250 модуля продуктов может включать в себя множество узлов 260, 262, 264, 266 гнезд, сконфигурированных с возможностью сцепления, с возможностью расцепления, с множеством контейнеров 252, 254, 256, 258 продуктов. В этом конкретном примере узел 250 модуля продуктов включает в себя четыре узла гнезд (то есть гнезда 260, 262, 264, 266) и, следовательно, он может обозначаться термином "узел модуля четырех продуктов". При расположении одного или более контейнеров 252, 254, 256, 258 продуктов в узле 250 модуля продуктов, контейнер продукта (например, контейнер 254 продукта) может быть вставлен в узел гнезда (например, узел 262 гнезда) в направлении стрелки 268. Хотя, как показано в этом примерном варианте осуществления, узел "модуля четырех продуктов" в других вариантах осуществления в узле модуля может содержаться большее или меньшее количество продуктов. В зависимости от продукта, раздаваемого системой раздачи, количества контейнеров продукта могут варьировать. Таким образом, количество продуктов, содержащихся в каком-либо узле модуля, может быть особым для конкретного приложения и может быть выбрано таким образом, чтобы удовлетворять требованиям любой характеристики системы, включая, но не ограничиваясь перечисленным, эффективность, необходимость и/или функцию системы.
В иллюстративных целях каждый узел гнезда в узле 250 модуля продуктов содержит узел насоса. Например, как показано, узел 252 гнезда включает в себя узел 270 насоса; узел 262 гнезда включает в себя узел 272 насоса; узел 264 гнезда включает в себя узел 274 насоса; и узел 266 гнезда включает в себя узел 276 насоса.
Каждый из узлов 270, 272, 274, 276 насоса может включать в себя впускной канал для сцепления, с возможностью расцепления, с отверстием на контейнере продукта. Например, узел 272 насоса включает в себя впускной канал 278, который сконфигурирован с возможностью сцепления, с возможностью расцепления, с отверстием 280 контейнера 254 продукта. Впускной канал 278 и/или отверстие 280 продукта может включать в себя один или более узлов уплотнения (например, одно или более уплотнительных колец/элементов Люэра; не показано), чтобы обеспечивать герметичное уплотнение.
Пример одного или более узлов 270, 272, 274, 276 насоса может включать в себя, но не ограничивается перечисленным, узел поршневого насоса на соленоиде, который прокачивает определенный постоянный объем жидкости при каждой активации одного или более узлов 270, 272, 274, 276 насосов. В одном варианте осуществления используются подобные насосы компании ULKA Costruzioni Elettromeccaniche S.p.A., Павиа, Италия. Например, при каждой активации узла насоса (например, узла 274 насоса) посредством подсистемы 14 логики управления через шину 38 данных, узел насоса может предоставить калиброванный объем вкусовой добавки рутбира из контейнера 256 продукта. Еще раз следует подчеркнуть, что в иллюстративных целях в настоящем разделе описания микроингредиенты являются жидкостями.
Другие примеры узлов 270, 272, 274, 276 насосов и различных методов создания насосов описаны в патенте США № 4808161 (который включен в настоящий документ в своей целостности посредством ссылки); патенте США № 4826482 (который включен в настоящий документ в своей целостности посредством ссылки); патенте США № 4976162 (который включен в настоящий документ в своей целостности посредством ссылки); патенте США № 5088515 (который включен в настоящий документ в своей целостности посредством ссылки); и патенте США № 5350357 (который включен в настоящий документ в своей целостности посредством ссылки). В некоторых вариантах осуществления узел насоса может быть любым из перечисленных узлов насоса и может использовать способы создания насосов, описанные в патенте США № 5421823 (который включен в настоящий документ в своей целостности посредством ссылки).
Вышеприведенные ссылки описывают неограничивающие примеры насосов на основе мембраны с пневматическим приводом, которые могут быть использованы для прокачки жидкостей. Применение узла насоса на основе мембраны с пневматическим приводом может иметь преимущество, заключающееся, например, в способности надежно и точно доставлять определенные количества (например, количества в единицах микролитров) различных составов в течение большого количества рабочих циклов; и/или в том, что насос на пневматическом приводе может потреблять меньшее количество электроэнергии, поскольку он может использовать пневматическую энергию, например, из источника диоксида углерода. В добавление, насос на основе мембраны может не требовать наличия уплотнения подвижного соединения, в котором поверхность движется относительно уплотнения. Вибрационные насосы, такие как насосы, производимые компанией ULKA, обычно используют эластомерные уплотнения подвижного соединения, которые могут со временем повредиться, например, после контакта с определенными типами жидкостей, и/или износиться. В некоторых вариантах осуществления насосы на основе мембраны с пневматическим приводом могут быть более надежны, более экономически эффективны и более просты в калибровке, чем другие насосы. Они также производят меньше шума, генерируют меньше тепла и потребляют меньше энергии, чем другие насосы.
Узел 250 модуля продуктов может быть сконфигурирован с возможностью сцепления, с возможностью расцепления, с узлом 282 держателя. Узел 282 держателя может представлять собой часть системы 10 обработки (или он может быть жестко присоединен к системе 10 обработки). Хотя здесь используется термин "узел держателя", в других вариантах осуществления этот узел может отличаться. Узел держателя служит для того, чтобы удерживать узел 282 модуля продуктов в желаемом положении. Пример узла 282 держателя может включать в себя, но не ограничивается перечисленным, полку внутри системы 10 обработки, которая сконфигурирована с возможностью сцепления, с возможностью расцепления, с узлом 250 модуля продуктов. Например, узел 250 модуля продуктов может включать в себя устройство сцепления (например, узел зажима, узел гнезда, узел защелки, узел штифта, которые не показаны), которое сконфигурировано с возможностью сцепления, с возможностью расцепления, с дополнительным устройством, которое включено в узел 282 гнезда.
Подсистема 20 трубопроводов/управления может включать в себя узел 284 коллектора, который может быть жестко прикреплен к узлу 282 держателя. Узел 284 коллектора может быть сконфигурирован с возможностью включения в себя множества впускных каналов 286, 288, 290, 292, которые сконфигурированы с возможностью сцепления, с возможностью расцепления, с отверстием насоса (например, отверстиями 294, 296, 298, 300 насосов), входящим в состав каждого из узлов 270, 272, 274, 276 насоса. При расположении узла 250 модуля продуктов на узле 282 держателя, узел 250 модуля продуктов может быть перемещен в направлении стрелки 302, позволяя, таким образом, впускным каналам 286, 288, 290, 292 сцепляться, с возможностью расцепления, с отверстиями 294, 296, 298, 300 насосов. Впускные каналы 286, 288, 290, 292 и/или отверстия 294, 296, 298, 300 насосов могут включать в себя одно или более уплотнительных колец или других уплотнительных узлов (не показаны) для обеспечения герметичности.
Узел 284 коллектора может быть сконфигурирован с возможностью сцепления с группой 304 труб, которые могут проходить (либо напрямую, либо через промежуточные элементы) к выходному отверстию 24. Как описано выше, в, по меньшей мере, одном варианте осуществления подсистема 16 ингредиентов больших объемов также подает жидкости в форме охлажденной газированной воды 164, охлажденной воды 16 и/или охлажденного кукурузного сиропа 168 с высоким содержанием фруктозы (либо напрямую, либо через промежуточные элементы) к выходному отверстию 24. Соответственно, поскольку подсистема 14 логики управления (в этом конкретном примере) может регулировать количества различных ингредиентов больших объемов, например, охлажденной газированной воды 164, охлажденной воды 166, охлажденного кукурузного сиропа 168 с высоким содержанием фруктозы, а также количества различных микроингредиентов (например, первой основы (то есть вкусовой добавки), второй основы (то есть нутрицевтика) и третьей основы (то есть фармацевтического вещества)), подсистема 14 логики управления может точно управлять изготовлением продукта 28.
Хотя на Фиг.4 показано только одно выходное отверстие 24, в различных других вариантах осуществления может применяться множество выходных отверстий. В некоторых вариантах осуществления продукт, раздаваемый из системы через множество групп труб, может наливаться в более чем один контейнер 30. Так, в некоторых вариантах осуществления система раздачи может быть сконфигурирована так, чтобы один или более пользователей одновременно могли запрашивать раздачу одного или более продуктов.
Фиг.5 представляет собой схематический вид подсистемы 20 трубопроводов/управления. Наряду с тем, что нижеописанная система трубопроводов/управления используется для управления количеством охлажденной газированной воды 164, добавляемой в продукт 28, это является лишь примером и не предназначено для ограничения настоящего раскрытия, поскольку также возможны другие конфигурации. Например, нижеописанная подсистема трубопроводов/управления также может быть использована для управления, например, количеством охлажденной воды 166 и/или охлажденного кукурузного сиропа 168 с высоким содержанием фруктозы, которые добавляются в продукт 28.
Как описано выше, подсистема 20 трубопроводов/управления может включать в себя систему 182 контроллера обратной связи, который принимает сигнал 176 обратной связи потока из устройства 170 измерения потока. Система 182 контроллера обратной связи может сравнивать сигнал 176 обратной связи потока с желаемым объемом потока (как определено подсистемой 14 логики управления через шину 38 данных). При обработке сигнала 176 обратной связи потока, система 182 контроллера обратной связи может генерировать сигнал 188 управления потоком, который может быть предоставлен в переменное сопротивление 194 линии.
Система 182 контроллера обратной связи может включать в себя контроллер 350 формирования траектории, регулятор 352 потока, упреждающий контроллер 354, блок 356 задержки, контроллер 358 сатурации и шаговый контроллер 360, каждый из которых более подробно описан ниже.
Контроллер 350 формирования траектории может быть сконфигурирован с возможностью получения управляющего сигнала из подсистемы 14 логики управления через шину 38 данных. Этот управляющий сигнал может определять траекторию, по которой подсистема 20 трубопроводов/управления должна доставлять жидкость (в этом случае - охлажденную газированную воду 164) для использования в продукте 28. Тем не менее, траектория, предоставляемая подсистемой 14 логики управления, может нуждаться в модификации до ее обработки, например, контроллером 352 потока. Например, в системах управления сложно обрабатывать кривые, которые формируются из множества линейных сегментов (то есть, которые включают в себя ступенчатые изменения). Например, регулятор 352 потока может испытывать сложности при обработке кривой 370 управления, поскольку она состоит из трех отдельный линейных сегментов, то есть сегментов 372, 374, 376. Соответственно, в точках перехода (например, точках 378, 380 перехода) контроллер 352 потока, в частности, (и подсистема 20 трубопроводов/управления в целом) должен будет мгновенно изменить скорость потока с первой на вторую. Следовательно, контроллер 350 формирования траектории может фильтровать кривую 30 управления, чтобы сформировать сглаженную кривую 382 управления, которая более легко обрабатывается контроллером 352 потока в частности (и подсистемой 20 трубопроводов/управления в целом), поскольку уже нет необходимости в мгновенном переходе с первой скорости потока на вторую.
В добавление, контроллер 350 формирования траектории может обеспечить возможность смачивания выходного отверстия 20 до розлива и промывания выходного отверстия 20 после розлива. В некоторых вариантах осуществления и/или для некоторых рецептов, один или более ингредиентов могут создать проблемы для выходного отверстия 24, если этот ингредиент (который в данном документе обозначается термином "грязный ингредиент") соприкасается с выходным отверстием 24 напрямую, то есть в той форме, в которой он хранится. В некоторых вариантах осуществления выходное отверстие 24 может быть подвергнуто смачиванию посредством ингредиента "применяемого до розлива", например, воды, так чтобы предотвратить прямой контакт этих "грязных ингредиентов" с выходным отверстием 24. Далее, после розлива, выходное отверстие 24 может быть подвергнуто промыванию посредством ингредиента "последующего промывания", например, воды.
В частности, если до розлива выходное отверстие 24 подвергается смачиванию посредством, например, 10 мл воды (или любого другого ингредиента "применяемого до розлива"), и/или после розлива подвергается промыванию посредством, например, 10 мл воды (или любого другого ингредиента "последующего промывания"), то после завершения добавления грязного ингредиента контроллер 350 формирования траектории может сместить ингредиент предварительной промывки, добавляемый во время смачивания до розлива и/или промывания после розлива путем предоставления дополнительного количества грязного ингредиента во время процесса наполнения. В частности, поскольку контейнер 30 наполняется продуктом 28, вода для предварительной промывки может привести к недостаточной концентрации грязного ингредиента в продукте 28. Контроллер 350 формирования траектории может добавить грязный ингредиент на скорости, которая выше требуемой, в результате чего продукт 28 переходит из состояния "недостаточной концентрации" в состояние "соответствующей концентрации" и, далее, в состояние "излишней концентрации", или продукт предоставляется в концентрации, которая выше определенной конкретным рецептом. Тем не менее, после добавления подходящего количества грязного ингредиента, процесс промывки после наполнения может добавить дополнительную воду или еще один подходящий "ингредиент, применяемый после промывки", в результате чего продукт 28 снова получает "соответствующую концентрацию" грязного ингредиента.
Контроллер 352 потока может быть сконфигурирован как пропорционально-интегральный контроллер с обратной связью. Контроллер 352 потока может выполнять сравнение и обработку, которые согласно вышеизложенному описанию выполнялись системой 182 контроллера обратной связи. Например, контроллер 352 потока может быть сконфигурирован с возможностью получения сигнала 176 обратной связи от устройства 170 измерения потока. Контроллер 352 потока может сравнивать сигнал 176 обратной связи потока с желаемым объемом потока (который был определен подсистемой 14 логики управления и модифицирован контроллером 350 формирования траектории). При обработке сигнала 176 обратной связи потока, контроллер 352 потока может генерировать сигнал 188 управления потоком, который может быть предоставлен в переменное сопротивление 194 линии.
Упреждающий контроллер 354 может предоставлять оценку "наилучшего предположения", относительно исходного положения переменного сопротивления 194 линии. В частности, предполагается, что при заданном постоянном давлении переменное сопротивление линии обеспечивает скорость потока (для охлажденной газированной воды 164) в диапазоне от 0,00 мл/сек до 120,00 мл/сек. Сверх того, предполагается, что при наполнении контейнера 30 продуктом 28 желательно обеспечивать скорость 40 мл/сек. Соответственно, упреждающий контроллер 354 может предоставить упреждающий сигнал (по упреждающей линии 384), которая устанавливает начальное сопротивление 194 линии до 33,33% от его максимальной величины (если предполагать, что переменное сопротивление 194 линии работает линейно).
При определении значения упреждающего сигнала, упреждающий контроллер 354 может использовать справочную таблицу (не показана), которая может быть сформирована эмпирическим путем и которая может определять сигнал, который должен быть предоставлен для различных исходных скоростей потока. Неограничивающим примером подобной таблицы является следующая таблица:
Скорость потокамл/сек
Сигнал в шаговый контроллер
0
импульс в положение 0 градусов
20
импульс в положение 30 градусов
40
импульс в положение 60 градусов
60
импульс в положение 150 градусов
80
импульс в положение 240 градусов
100
импульс в положение 270 градусов
120
импульс в положение 300 градусов
Так, предполагая, что при заполнении контейнера 30 продуктом 28 желательно обеспечивать скорость потока 40 мл/сек, упреждающий контроллер 354 может использовать вышеописанную справочную таблицу и подать импульсы на шаговый двигатель для его приведения в положение 60,0 градусов (используя упреждающую линию 384).
Блок 356 задержки может формировать канал обратной связи, через который предыдущая версия управляющего сигнала (предоставленная в переменное сопротивление 194 линии) предоставляется в контроллер 352 потока.
Контроллер 358 сатурации может быть сконфигурирован с возможностью отключения интегрального управления системы 182 контроллера обратной связи (которая, как описано выше, может быть сконфигурирована как пропорционально-интегральный контроллер с обратной связью), когда переменное сопротивление 194 линии устанавливается в максимальное значение (посредством шагового контроллера 360), таким образом, увеличивая стабильность системы путем уменьшения отклонений скорости потока и колебаний системы.
Шаговый контроллер 360 может быть сконфигурирован с возможностью преобразования сигнала, предоставляемого контроллером 358 сатурации (по линии 386), в сигнал, который может быть использован переменным сопротивлением 194 линии. Переменное сопротивление 194 линии может включать в себя шаговый двигатель для регулирования размера отверстия (и, следовательно, скорости потока) переменного сопротивления 194 линии. Соответственно, управляющий сигнал 188 может быть сконфигурирован с возможностью управления шаговым двигателем, входящим в состав изменяемого сопротивления линии.
Фиг.6 представляет собой схематический вид подсистемы 22 пользовательского интерфейса. Подсистема 22 пользовательского интерфейса может включать в себя интерфейс 400 с сенсорным экраном, который позволяет пользователю 26 выбирать различные опции относительно продукта 28. Например, (посредством столбца 402 "объем напитка") пользователь может выбрать размер продукта 28. Примеры выбираемых объемов могут включать в себя, но не ограничиваются перечисленным: "12 унций"; "16 унций"; "20 унций"; "24 унции"; "32 унции" и "48 унций".
Пользователь 26 может выбрать (посредством столбца 404 "тип напитка") тип продукта 28. Примеры выбираемых типов могут включать в себя, но не ограничиваются перечисленным: "кола"; "лимон-лайм"; "рутбир"; "холодный чай"; "лимонад" и "фруктовый пунш".
Пользователь 26 также может выбрать (посредством столбца 406 "добавки") одну или более вкусовых добавок/продуктов для включения в состав продукта 28. Примеры выбираемых добавок могут включать в себя, но не ограничиваются перечисленным: "вкус вишни"; "вкус лимона"; "вкус лайма"; "вкус шоколада"; "вкус кофе" и "мороженое".
6
12
Пользователь 26 также может выбрать (посредством столбца 408 "нутрицевтики") один или более нутрицевтиков для включения в состав продукта 28. Примеры подобных нутрицевтиков могут включать в себя, но не ограничиваются перечисленным: "Витамин A"; "Витамин B"; "Витамин B"; "Витамин C"; "Витамин D" и "Цинк".
В некоторых вариантах осуществления дополнительный экран, расположенный ниже сенсорного экрана, может включать в себя "дистанционное управление" (не показано) для экрана. Дистанционное управление может включать в себя, например, кнопки для перемещения вверх, вниз, влево и вправо, а также для выполнения выбора. Тем не менее, в других вариантах осуществления могут присутствовать дополнительные кнопки.
После того как пользователь 26 выполнил соответствующие выборы, пользователь 26 может нажать кнопку 410 "Старт!" и подсистема 22 пользовательского интерфейса может направить подходящие сигналы данных (через шину 32 данных) в подсистему 14 логики управления. После получения этого сигнала подсистема 14 логики управления может извлечь соответствующие данные из подсистемы 12 хранения и предоставить соответствующие управляющие сигналы в, например, подсистему 16 ингредиентов больших объемов, подсистему 18 микроингредиентов и подсистему 20 трубопроводов/управления для производства продукта 28. Альтернативно пользователь 26 может выбрать кнопку 412 "Отмена", и интерфейс 400 с сенсорным экраном может быть сброшен в состояние по умолчанию (например, в котором не выбрана ни одна кнопка).
Подсистема 22 пользовательского интерфейса может быть сконфигурирована с возможностью обеспечения двунаправленной связи с пользователем 26. Например, подсистема 22 пользовательского интерфейса может включать в себя информационный экран 414, который позволяет системе 10 обработки предоставлять информацию пользователю 26. Примеры типов информации, которая может быть предоставлена пользователю 26, включают в себя, но не ограничиваются перечисленным, рекламу, информацию относительно системных сбоев/предупреждений и информацию относительно стоимости различных продуктов.
Как описано выше, узел 250 модуля продуктов (подсистемы 18 микроингредиентов и подсистемы 20 трубопроводов/управления) может включать в себя множество узлов 260, 262, 264, 266 гнезд, сконфигурированных с возможностью сцепления, с возможностью расцепления, с множеством контейнеров 252, 254, 256, 258 продукта. К сожалению, при обслуживании системы 10 обработки для заправки контейнеров 252, 254, 256, 258 продукта, есть вероятность установки контейнера продукта в неправильный узел гнезда в узле 250 модуля продуктов. Подобная ошибка может привести к загрязнению одним или более микроингредиентами одного или более узлов насоса (например, узлов 270, 272, 274, 276 насоса) и/или одного или более узлов трубопровода (например, группы 304 труб). Например, поскольку вкусовая добавка рутбира (то есть микроингредиента, содержащегося в контейнере 256 продукта) имеет очень сильный вкус, определенный узел насоса/узел трубопровода, который хотя бы один раз использовался для распределения вкусовой добавки рутбира, больше не может быть использован для распределения микроингредиента с менее сильным вкусом (например, вкусовой добавки лимона-лайма, вкусовой добавки холодного чая и вкусовой добавки лимонада).
Кроме того, как описано выше, узел 250 модуля продуктов может быть сконфигурирован с возможностью сцепления, с возможностью расцепления, с узлом 282 держателя. Соответственно, в случае, когда система 10 обработки включает в себя множество узлов модуля продуктов и множество узлов держателя, то при обслуживании системы 10 обработки есть вероятность установить узел модуля продуктов в неправильный узел держателя. К сожалению, подобная ошибка может привести к загрязнению одним или более микроингредиентами одного или более узлов насоса (например, узлов 270, 272, 274, 276 насоса) и/или одного или более узлов трубопровода (например, группы 304 труб).
Соответственно, система 10 обработки может включать в себя систему на базе RFID для обеспечения правильного размещения контейнеров продукта и модулей продуктов в системе 10 обработки. Ссылаясь на Фиг.7 и 8, система 10 обработки может включать в себя RFID-систему 450, которая может включать в себя узел 452 RFID-антенны, расположенный на узле 250 модуля продуктов системы 10 обработки.
Как описано выше, узел 250 модуля продуктов может быть сконфигурирован с возможностью сцепления, с возможностью расцепления, с, по меньшей мере, одним контейнером продукта (например, контейнером 258 продукта). RFID-система 450 может включать в себя узел 454 RFID-метки, расположенный на (например, прикрепленный к) контейнере 258 продукта. Когда узел 250 модуля продуктов разъемным образом сцепляется с контейнером продукта (например, контейнером 258 продукта), узел 454 RFID-метки может быть расположен внутри, например, верхней зоны 456 обнаружения узла 452 RFID-антенны. Соответственно и в этом примере, когда контейнер 258 продукта расположен внутри (то есть сцеплен, с возможностью расцепления, с) узла 250 модуля продуктов, узел 454 RFID-метки должен быть обнаружен узлом 452 RFID-антенны.
Как описано выше, узел 250 модуля продуктов может быть сконфигурирован с возможностью сцепления, с возможностью расцепления, с узлом 282 держателя. RFID-система 450 может также включать в себя узел 458 RFID-метки, расположенный на (например, прикрепленный к) узле 282 держателя. Когда узел 282 держателя сцепляется, с возможностью расцепления, с узлом 250 модуля продуктов, узел 458 RFID-метки может расположиться внутри, например, нижней зоны 460 обнаружения узла 452 RFID-антенны.
Соответственно, посредством узла 452 RFID-антенны и узлов 454, 458 RFID-меток, RFID-система 450 может определить, размещены ли различные контейнеры продукта (например, контейнеры 252, 254, 256, 258 продукта) внутри узла 250 модуля продуктов должным образом. Также RFID-система 450 может определить, размещен ли узел 250 модуля продуктов в системе 10 обработки должным образом.
Наряду с тем, что согласно иллюстрации RFID-система 450 включает в себя один узел RFID-антенны и два узла RFID-метки, это является лишь примером, а не предназначено для ограничения этого раскрытия, поскольку возможны другие конфигурации. В частности, типовая конфигурация RFID-системы 450 может включать в себя один узел RFID-антенны, расположенный в каждом узле гнезда, входящем в состав узла 250 модуля продуктов. Например, RFID-система 450 может также включать в себя узлы 462, 464, 466 RFID-антенн, расположенные в узле 250 модуля продуктов. Соответственно, узел 452 RFID-антенны может определить, вставлен ли контейнер продукта в узел 266 гнезда (входящий в состав узла 250 модуля продуктов); узел 462 RFID-антенны может определить, вставлен ли контейнер продукта в узел 264 гнезда (входящий в состав узла 250 модуля продуктов); узел 464 RFID-антенны может определить, вставлен ли контейнер продукта в узел 262 гнезда (входящий в состав узла 250 модуля продуктов); и узел 466 RFID-антенны может определить, вставлен ли контейнер продукта в узел 260 гнезда (входящий в состав узла 250 модуля продуктов). Также, поскольку система 10 обработки может включать в себя множество узлов модуля продуктов, каждый из этих узлов модуля продуктов может включать в себя один или более узлов RFID-антенны, чтобы определить, какие контейнеры продукта вставлены в конкретный узел модуля продуктов.
Как описано выше, путем мониторинга присутствия узла RFID-метки внутри нижней зоны 460 обнаружения узла 452 RFID-антенны, RFID-система 450 может определить, размещен ли узел 250 модуля продуктов в системе 10 обработки должным образом. Соответственно, любой из узлов 452, 462, 464, 466 RFID-антенны может быть использован для считывания одного или более узлов RFID-метки, прикрепленных к узлу 282 держателя. В иллюстративных целях показанный узел 282 держателя включает в себя только один узел 458 RFID-метки. Тем не менее, это является лишь примером и не предназначено для ограничения раскрытия, поскольку возможны другие конфигурации. Например, узел 282 держателя может включать в себя множество узлов RFID-метки, а именно узел 468 RFID-метки (показанный пунктиром) для считывания узлом 462 RFID-метки; узел 470 RFID-метки (показанный пунктиром) для считывания узлом 464 RFID-антенны; и узел 472 RFID-метки (показанный пунктиром) для считывания узлом 466 RFID-антенны.
Один или более узлов RFID-метки (например, узлы 454, 458, 468, 470, 472 RFID-метки) могут быть узлами пассивной RFID-метки (например, узлы RFID-метки, которым не требуется источник питания). Кроме того, один или более узлов RFID-метки (например, узлы 454, 458, 468, 470, 472 RFID-метки) могут быть узлами записываемой RFID-метки, и RFID-система 450 может записывать данные в эти узлы RFID-метки. Примеры типов данных, хранимых в узлах RFID-метки, могут включать в себя, но не ограничиваются перечисленным: идентификатор количества для контейнера продукта, идентификатор даты изготовления для контейнера продукта, идентификатор срока службы для контейнера продукта, идентификатор ингредиента для контейнера продукта, идентификатор модуля продуктов и идентификатор держателя.
Относительно идентификатора количества, в некоторых вариантах осуществления каждый раз, когда из контейнера, включающего в себя RFID-метку, выкачивается некоторый объем ингредиента, в RFID-метку записывается информация относительно обновленного объема ингредиента в контейнере и/или относительно выкачанного объема. Когда контейнер впоследствии удаляется из узла и размещается в другой узел, система может считать RFID-метку, и системе будет известен объем ингредиента в контейнере и/или объем, который был выкачан из контейнера. В добавление, в RFID-метку также могут быть записаны даты выкачивания.
Соответственно, когда каждый из узлов держателя (например, узел 282 держателя) устанавливается в системе 10 обработки, к нему может быть прикреплен узел RFID-метки (например, узел 458 RFID-метки), причем прикрепленный узел RFID-метки может определять идентификатор держателя (для однозначной идентификации этого узла держателя). Соответственно, если система 10 обработки включает в себя десять узлов держателя, то десять узлов RFID-метки (то есть прикрепленные к каждому узлу держателя) могут определять десять уникальных идентификаторов держателя (то есть по одному для каждого узла держателя).
Кроме того, когда контейнер продукта (например, контейнер 252, 254, 256, 258 продукта) изготовляется и наполняется микроингредиентом, узел RFID-метки может включать в себя: идентификатор ингредиента (для идентификации микроингредиента внутри данного контейнера продукта); идентификатор количества (для идентификации количества микроингредиента внутри данного контейнера продукта); идентификатор даты изготовления (для идентификации даты изготовления данного микроингредиента); и идентификатор срока службы (для идентификации даты, когда данный контейнер продукта может быть выброшен/переработан).
Соответственно, когда узел 250 модуля продуктов устанавливается в системе 10 обработки, узлы 452, 462, 464, 466 RFID-антенны могут быть активированы подсистемой 474 RFID. Подсистема 474 RFID может быть соединена с подсистемой 14 логики управления через шину 476 данных. При активации узлы 452, 462, 464, 466 RFID-антенн могут начать сканирование их соответствующих верхних и нижних зон обнаружения (например, верхнюю зону 456 обнаружения и нижнюю зону 460 обнаружения) на предмет наличия узлов RFID-метки.
Как описано выше, один или более узлов RFID-метки могут быть прикреплены к узлу держателя, с которым сцепляется, с возможностью расцепления, узел 250 модуля продуктов. Соответственно, когда узел 250 модуля продуктов вставляется (то есть сцепляется, с возможностью расцепления, с) в узел 282 держателя, один или более узлов 458, 468, 470, 472 RFID-метки могут быть расположены внутри нижних зон обнаружения узлов 452, 462, 464, 466 RFID-антенны (соответственно). В иллюстративных целях предполагается, что узел 282 держателя включает в себя только один узел RFID-метки, а именно узел 458 RFID-метки. Также, в иллюстративных целях предполагается, что контейнеры 252, 254, 256, 258 продукта устанавливаются в узлы 260, 262, 264, 266 гнезд (соответственно). Соответственно, подсистема 474 RFID обнаруживает узел 282 держателя (путем обнаружения узла 458 RFID-метки) и обнаруживает контейнеры 252, 254, 256, 258 продукта путем обнаружения узлов RFID-метки (например, узла 454 RFID-метки), установленных на каждом контейнере продукта.
Информация местоположения, относящаяся к различным модулям продуктов, узлам держателя и контейнерам продукта, может храниться в, например, подсистеме 12 хранения, которая соединена с подсистемой 14 логики управления. В частности, если ничего не изменилось, то подсистема 474 RFID будет ожидать обнаружения узла 454 RFID-метки (прикрепленного к контейнеру 258 продукта) узлом 452 RFID-антенны и обнаружения узла 458 RFID-метки (прикрепленной к узлу 282 держателя) узлом 252 RFID-антенны. Кроме того, если ничего не изменилось, то узел 462 RFID-антенны обнаруживает узел RFID-метки (не показан), прикрепленный к контейнеру 256 продукта; узел 464 RFID-антенны обнаруживает узел RFID-метки (не показан), прикрепленный к контейнеру 254 продукта; и узел 466 RFID-антенны обнаруживает узел RFID-метки (не показан), прикрепленный к контейнеру 252 продукта.
В иллюстративных целях предполагается, что в течение обычного служебного вызова контейнер 258 продукта неправильно расположен в узле 264 гнезда, а контейнер 256 продукта неправильно расположен в узле 266 гнезда. При получении информации, входящей в узлы RFID-метки (посредством узлов RFID-антенн), подсистема 474 RFID может обнаруживать узел RFID-метки, связанный с контейнером 258 продукта, посредством узла 262 RFID-антенны; и может обнаруживать узел RFID-метки, связанный с контейнером 256 продукта, посредством узла 452 RFID-антенны. При сравнении двух местоположений контейнеров 256, 258 продукта с ранее сохраненными местоположениями контейнеров 256, 258 продукта (хранимыми в подсистеме 12 хранения), подсистема 474 RFID может определить, что местоположение каждого из этих контейнеров продукта неправильно.
Соответственно, подсистема 474 RFID посредством подсистемы 14 логики управления может вывести, например, на информационном экране 414 подсистемы 22 пользовательского интерфейса предупреждающее сообщение, указывающее, что контейнеры продукта были установлены неправильным образом. В зависимости от типов микроингредиентов в контейнерах продукта, специалисту по обслуживанию может быть предоставлен выбор, продолжить работу, либо может быть сообщено о невозможности продолжения работы. Как описано выше, определенные микроингредиенты (например, вкусовая добавка рутбира) имеют такой сильный вкус, что если они распределяются через определенный узел насоса и/или узел трубопророда, то этот узел насоса/узел трубопровода больше не может быть использован для какого-либо другого микроингредиента. В добавление, как описано выше, различные узлы RFID-метки, прикрепленные к контейнерам продукта, могут определять микроингредиент внутри заданного контейнера продукта.
Соответственно, если узел насоса/узел трубопровода, который использовался для вкусовой добавки лимона-лайма, будет использоваться для вкусовой добавки рутбира, то специалисту по обслуживанию может быть выведен запрос на подтверждение этой замены. Однако, если определенный узел насоса/узел трубопровода, который использовался для вкусовой добавки рутбира, будет использоваться для вкусовой добавки лимона-лайма, то специалисту по обслуживанию может быть выведено предупреждение, указывающее, что он не может продолжить работу и что он должен поменять контейнеры продукта местами и вернуть их в исходную конфигурацию, или что он должен заменить загрязненный узел насоса/узел трубопровода на новый узел насоса/узел трубопровода. Схожие предупреждения могут быть предоставлены в случае, когда подсистема 474 RFID обнаруживает, что узел держателя был размещен в системе 10 обработки.
Подсистема 474 RFID может быть сконфигурирована с возможностью выполнения мониторинга потребления различных микроингредиентов. Например, как описано выше, узел RFID-метки может быть изначально кодирован таким образом, чтобы определять количество микроингредиента в конкретном контейнере продукта. Поскольку подсистеме 14 логики управления известен объем микроингредиента, выкачиваемого из каждого контейнера продукта, через предопределенные интервалы (например, через каждый час), различные узлы RFID-метки, входящие в состав различных контейнеров продуктов, могут быть перезаписаны подсистемой 474 RFID (посредством узла RFID-антенны) таким образом, чтобы определять количество микроингредиента, имеющееся в контейнере продукта.
При обнаружении того, что микроингредиент в контейнере продукта достиг предопределенного минимального количества, подсистема 474 RFID через подсистему 14 логики управления может вывести на информационный экран 414 подсистемы 22 пользовательского интерфейса предупреждающее сообщение. Кроме того, подсистема 474 RFID может вывести предупреждение (через информационный экран 414 подсистемы 22 пользовательского интерфейса) в случае, если истек срок годности одного или более контейнеров продуктов (который определяется в RFID-метке, прикрепленной к контейнеру продукта). В добавление/альтернативно, вышеописанное предупреждающее сообщение может быть передано в удаленный компьютер (не показан), такой как удаленный сервер, который соединен (через проводной или беспроводной канал связи) с системой 10 обработки.
Наряду с тем, что согласно вышеизложенному описанию RFID-система 450 содержит узел RFID-антенны, который прикреплен к модулю продуктов, и узлы RFID-метки, которые прикреплены к узлам держателя и контейнерам продукта, это является лишь примером и не предназначено для ограничения настоящего раскрытия. В частности, узел RFID-антенны может быть размещен на любом контейнере продукта, узле держателя или модуле продуктов. В добавление, узлы RFID-метки могут быть размещены на любом контейнере продукта, узле держателя или модуле продуктов. Соответственно, в случае, когда узел RFID-метки прикреплен к узлу модуля продуктов, узел RFID-метки может определять идентификатор модуля продуктов, который, например, определяет серийный номер модуля продуктов.
Из-за близкого расположения узлов гнезд (например, узлов 260, 262, 264, 266 гнезд), входящих в состав узла 250 модуля продуктов, желательно сконфигурировать узел 452 RFID-антенны с возможностью обеспечения исключения считывания контейнеров продукта, расположенных в смежных узлах гнезда. Например, узел 452 RFID-антенны должен быть сконфигурирован с возможностью считывания только узлов 454, 458 RFID-метки; узел 462 RFID-антенны должен быть сконфигурирован с возможностью считывания только узла 468 RFID-метки и узла RFID-метки (не показан), прикрепленного к контейнеру 256 продукта; узел 464 RFID-антенны должен быть сконфигурирован с возможностью считывания только узла 470 RFID-метки и узла RFID-метки (не показан), прикрепленного к контейнеру 254 продукта; и узел 466 RFID-антенны должен быть сконфигурирован с возможностью считывания только узла 472 RFID-метки и узла RFID-метки (не показан), прикрепленного к контейнеру 252 продукта.
Ссылаясь на Фиг.9, один или более узлов 452, 462, 464, 466 RFID-антенны могут быть сконфигурированы как рамочная антенна. Наряду с тем, что в следующем разделе рассматривается узел 452 RFID-антенны, это всего лишь пример и не предназначен для ограничения, поскольку следующее описание в равной степени применимо к узлам 462, 464, 466 RFID-антенны.
Узел 452 RFID-антенны может включать в себя узел 500 конденсатора (например, конденсатор емкостью 2,90 пФ), который соединен между землей 502 и портом 504, который может активировать узел 452 RFID-антенны. Второй узел 506 конденсатора (например, конденсатор емкостью 2,55 пФ) может быть расположен между портом 504 и узлом 508 индуктивной рамки. Узел 510 резистора (например, резистор сопротивлением 2,00 Ом) может соединять узел 508 индуктивной рамки с землей 502, между тем обеспечивая сокращение коэффициента Q (что также обозначается термином "сокращение Q"), чтобы увеличить полосу пропускания и обеспечить более широкий рабочий диапазон.
В технике известно, что характеристики узла 452 RFID-антенны могут быть отрегулированы посредством изменения физических характеристик узла 508 индуктивной рамки. Например, когда диаметр "d" узла 508 индуктивной рамки увеличивается, производительность дальнего поля узла 452 RFID-антенны увеличивается. Кроме того, когда диаметр "d" узла 508 индуктивной рамки уменьшается, производительность дальнего поля узла 452 RFID-антенны сокращается.
В частности, производительность дальнего поля узла 452 RFID-антенны может варьировать в зависимости от способностей узла 452 RFID-антенны излучать энергию. В технике известно, что способность узла 452 RFID-антенны излучать энергию может зависеть от длины окружности узла 508 индуктивной рамки (относительно длины волны несущего сигнала 512, используемого для активации узла 452 RFID-антенны через порт 504).
Ссылаясь на Фиг.10, в предпочтительном варианте осуществления несущий сигнал 512 может быть несущим сигналом с частотой 915 МГц и длиной волны 12,89 дюймов. Что касается конструкции рамочной антенны, то, когда длина окружности узла 508 индуктивной рамки приблизительно равна или больше 50% длины волны несущего сигнала 512, узел 508 индуктивной рамки может излучать энергию наружу в радиальном направлении (например, как показано стрелками 550, 552, 554, 556, 558, 560) от оси 562 узла 508 индуктивной рамки, в результате чего обеспечивается высокая производительность дальнего поля. И наоборот, путем удержания длины окружности узла 508 индуктивной рамки ниже 25% длины волны несущего сигнала 512, величина энергии, излучаемой наружу узлом 508 индуктивной рамки, будет сокращена и производительность дальнего поля будет ухудшена. Кроме того, в направлении перпендикулярно плоскости узла 508 магнитной рамки (как показано стрелками 564, 566) может возникнуть магнитное соединение, в результате чего обеспечивается высокая производительность ближнего поля.
Как описано выше, из-за близкого расположения узлов гнезд (например, узлов 260, 262, 264, 266 гнезд), входящих в состав узла 250 модуля продуктов, желательно сконфигурировать узел 452 RFID-антенны с возможностью обеспечения возможности исключения считывания контейнеров продукта, расположенных в смежных узлах гнезда. Соответственно, путем конфигурирования узла 508 индуктивной рамки так, чтобы длина окружности узла 508 индуктивной рамки была меньше 25% длины волны несущего сигнала 512 (например, 3,22 дюймов для несущего сигнала 915 МГц), производительность дальнего поля может быть сокращена, а производительность ближнего поля может быть повышена. Кроме того, путем размещения узла 508 индуктивной рамки таким образом, чтобы узел RFID-метки, который должен быть считан, располагался либо над, либо под узлом 452 RFID-антенны, узел RFID-метки может быть индуктивным образом соединен с узлом 452 RFID-антенны. Например, при конфигурации, когда длина окружности узла 508 индуктивной рамки составляет 10% от длины волны несущего сигнала 512 (например, 1,29 дюймов для несущего сигнала 915 МГц), диаметр узла 508 индуктивной рамки будет равен 0,40 дюйма, в результате чего обеспечивается сравнительно высокий уровень производительности ближнего поля и сравнительно низкий уровень производительности дальнего поля.
Ссылаясь на Фиг.11 и 12, система 10 обработки может быть включена в узел 600 корпуса. Узел 600 корпуса может включать в себя одну или более дверей/панелей доступа 602, 604, которые, например, позволяют выполнять обслуживание системы 10 обработки и замену пустых контейнеров продукта (например, контейнеров 258 продукта). По различным причинам (например, безопасность, защита и т.п.) может быть желательным запирать двери/панели 602, 604 доступа таким образом, чтобы доступ к внутренним компонентам системы 10 обработки был доступен только обслуживающему персоналу. Соответственно, вышеописанная подсистема RFID (то есть подсистема 474 RFID) может быть сконфигурирована так, чтобы двери/панели 602/604 доступа можно было открыть только тогда, когда вблизи узла 650 RFID-антенны размещается соответствующий узел RFID-метки. Примером подобного подходящего узла RFID-метки может быть узел RFID-метки, который прикреплен к контейнеру продукта (например, узел 454 RFID-метки, который прикреплен к контейнеру 258 продукта).
Узел 650 RFID-антенны может включать в себя узел 652 многосегментной индуктивной рамки. Первая согласующая составляющая 654 (например, конденсатор емкостью 5,00 пФ) может быть соединена между землей 656 и контактом 658, который может активировать узел 650 RFID-антенны. Вторая согласующая составляющая 660 (например, индуктивность величиной 16,56 наногенри) может быть расположена между контактом 658 и узлом 650 многосегментной индуктивной рамки. Согласующие составляющие 654, 660 могут регулировать импеданс узла 652 многосегментной индуктивной рамки (например, 50,00 Ом). Обычно согласующие составляющие 654, 660 могут повысить эффективность узла 650 RFID-антенны.
Узел 650 RFID-антенны может включать в себя сокращение коэффициента Q элемента 662 (например, резистор 50 Ом), который может быть сконфигурирован с возможностью позволения узлу 650 RFID-антенны использоваться в более широком диапазоне частот. Это может обеспечить возможность использования узла 650 RFID-антенны во всем частотном диапазоне, а также учитывать допустимые отклонения в согласующей цепи. Например, если частота интересующего узла 650 RFID-антенны составляет 50 Гц и элемент сокращения коэффициента Q (то есть "сокращающий Q-элемент") 662 сконфигурирован с возможностью обеспечения расширения диапазона антенны на 100 МГц, центральная частота узла 650 RFID-антенны может переместиться на 25 МГц без какого-либо влияния на производительность узла 650 RFID-антенны. Сокращающий Q-элемент 662 может быть расположен в узле 652 многосегментной индуктивной рамки или в некотором другом месте узла 650 RFID-антенны.
Как описано выше, путем применения сравнительно малого узла индуктивной рамки (например, узла 508 индуктивной рамки с Фиг.8 и 10), производительность дальнего поля узла антенны может быть сокращена, а производительность ближнего поля может быть повышена. К сожалению, при использовании подобного малого узла индуктивной рамки, глубина диапазона детектирования узла RFID-антенны также будет сравнительно мала (например, она, как правило, пропорционально диаметру рамки). Следовательно, для получения большей глубины диапазона детектирования может быть использован больший диаметр рамки. К сожалению, использование большего диаметра может привести к увеличению производительности дальнего поля.
Соответственно, узел 652 многосегментной индуктивной рамки может включать в себя множество дискретных сегментов антенны (например, сегменты 664, 666, 668, 670, 672, 674, 676 антенны) с элементом фазового сдвига (например, узлами 680, 682, 684, 686, 688, 690, 692 конденсатора). Примеры узлов 680, 682, 684, 686, 688, 690, 692 конденсаторов могут включать в себя конденсаторы емкостью 1,0 пФ или варакторы (например, конденсаторы переменного напряжения), например, емкостью 0,1-250 пФ. Вышеописанный элемент фазового сдвига может быть сконфигурирован с возможностью обеспечения возможности адаптивного управления фазовым сдвигом узла 652 многосегментной индуктивной рамки, чтобы компенсировать переменные условия; или для целей модуляции характеристик узла 652 многосегментной индуктивной рамки, чтобы предоставить различные функции индуктивного соединения и/или магнитные свойства. Альтернативным примером вышеописанного элемента фазового сдвига является связанная линия (не показана).
Как описано выше, путем удержания длины сегмента антенны на уровне менее 25% длины волны несущего сигнала, активирующего узел 650 RFID-антенны, величина энергии, излучаемой наружу из сегмента антенны, будет сокращена, производительность дальнего поля ухудшится, а производительность ближнего поля повысится. Соответственно, размер каждого из сегментов 664, 666, 668, 670, 672, 674, 676 антенны может быть подобран так, чтобы быть не более 25% длины волны несущего сигнала, возбуждающего узел 650 RFID-антенны. Кроме того, путем соответствующего подбора размеров каждого из узлов 680, 682, 684, 686, 688, 690, 692 конденсатора, любой фазовый сдвиг, который имеет место, когда несущий сигнал проходит по узлу 652 многосегментной индуктивной рамки, может быть смещен посредством различных узлов конденсатора, включенных в узел 652 многосегментной индуктивной рамки. Соответственно, в иллюстративных целях предполагается, что для каждого из сегментов 664, 666, 668, 670, 672, 674, 676 антенны имеет место фазовый сдвиг 90°. Соответственно, путем использования узлов 680, 682, 684, 686, 688, 690, 692 конденсаторов соответствующих размеров, фазовый сдвиг 90°, который имеет место в каждом сегменте, может быть сокращен/ликвидирован. Например, для частоты несущего сигнала 915 МГц и длины сегмента антенны, которая меньше 25% (как правило, равна 10%) длины волны несущего сигнала, узел конденсатора 1,2 пФ может быть использован для достижения желаемого подавления фазового сдвига, а также для настройки резонанса сегмента.
Как описано выше, путем использования относительно коротких сегментов антенны (например, сегментов 664, 666, 668, 670, 672, 674, 676 антенны), длина которых составляет не более 25% длины волны несущего сигнала, возбуждающего узел 650 RFID-антенны, производительность дальнего поля узла 650 антенны может быть сокращена и может быть повышена производительность ближнего поля.
Если для узла 650 RFID-антенны требуется более высокий уровень производительности дальнего поля, то узел 650 RFID-антенны может включать в себя узел 694 антенны дальнего поля (например, узел дипольной антенны), который электрически соединен с частью узла 652 многосегментной индуктивной рамки. Узел 694 антенны дальнего поля может включать в себя первую часть 696 антенны (то есть формирующую первую часть диполя) и вторую часть 698 антенны (то есть формирующую вторую часть диполя). Как описано выше, путем поддержания длины сегментов 664, 666, 668, 670, 672, 674, 676 антенны на уровне менее 25% длины волны несущего сигнала, производительность дальнего поля узла 650 антенны может быть сокращена и производительность ближнего поля может быть повышена. Соответственно, суммарная длина первой части 696 антенны и второй части 698 антенны может быть больше 25% длины волны несущего сигнала, благодаря чему обеспечивается более высокий уровень производительности дальнего поля.
Наряду с тем, что узел 652 многосегментной индуктивной рамки показан как состоящий из множества линейных сегментов антенны, соединенных через угловые соединение, это является лишь примером, а не предназначено для ограничения данного раскрытия. Например, множество изогнутых сегментов антенны могут быть использованы для построения узла 652 многосегментой индуктивной рамки. В добавление, узел 652 многосегментной индуктивной рамки может быть сконфигурирован в любой рамочной форме. Например, узел 652 многосегментной индуктивной рамки может быть сконфигурирован как овал (как показано на Фиг.12), окружность, квадрат, прямоугольник или восьмиугольник.
Наряду с тем, что согласно вышеизложенному описанию система содержит узел RFID-метки (например, узел 454 RFID-метки), который прикреплен к контейнеру продукта (например, контейнеру 258 продукта), расположенному над узлом RFID-антенны (например, узлом 452 RFID-антенны), который находится над RFID-меткой (например, узлом 458 RFID-метки), прикрепленной к узлу 282 держателя, это является лишь примером, а не предназначено для ограничения настоящего раскрытия, поскольку возможны другие конфигурации. Например, узел RFID-метки (например, узел 454 RFID-метки), который прикреплен к контейнеру продукта (например, контейнеру 258 продукта), может быть размещен под узлом RFID-антенны (например, узлом 452 RFID-антенны), который может быть размещен под RFID-меткой (например, узлом 458 RFID-метки), прикрепленной к узлу 282 держателя.
Наряду с тем, что различные электрические компоненты, механические компоненты, электромеханические компоненты и программные процессы описаны как используемые в системе обработки, которая разливает напитки, это является лишь примером, а не предназначено для ограничения настоящего раскрытия, поскольку возможны другие конфигурации. Например, вышеописанная система обработки может быть использована для обработки/раздачи других пищевых продуктов (например, мороженого и алкогольных напитков). В добавление, вышеописанная система может быть использована не только в пищевой области. Например, вышеописанная система может быть использована для обработки/раздачи: витаминов; фармацевтических препаратов; медицинских продуктов; чистящих средств; смазок; красок/красящих продуктов и других непищевых продуктов в жидкой/полужидкой/твердой гранулярной и/или газообразной форме.
Как описано выше, различные электрические компоненты, механические компоненты, электромеханические компоненты и программные процессы системы 10 обработки могут быть использованы в любом автомате, в котором требуется создание продукта из одной или более основ (которые также называют "ингредиентами").
В различных вариантах осуществления продукт создается согласно рецепту, который программируется в процессор. Как описано выше, упомянутый рецепт может быть обновлен, импортирован или изменен по разрешению. Рецепт может быть запрошен пользователем или может быть предварительно запрограммирован для создания продукта по плану. Рецепты могут включать в себя любое количество основ или ингредиентов, и создаваемый продукт может включать в себя любое количество основ или ингредиентов в любой требуемой концентрации.
Используемые основы могут представлять собой любую жидкость в любой концентрации или любой порошок или другое твердое тело, которое может быть восстановлено либо в процессе создания продукта, либо до создания продукта (то есть "пакет" восстановленного порошка или твердого тела может быть создан в определенное время в процессе измерения, чтобы создать дополнительные продукты или раздать раствор упомянутого "пакета" как продукт). В различных вариантах осуществления две или более основы могут быть смешаны в коллекторе, после чего они дозируются и направляются в другой коллектор для смешивания с дополнительными основами.
Таким образом, в различных вариантах осуществления, по требованию или до требования, но в заданное время, первый раствор может быть создан путем распределения в коллектор первой основы и, по меньшей мере, одной дополнительной основы согласно рецепту. В некоторых вариантах осуществления одна из основ может быть восстановлена, то есть эта основа может представлять собой порошок/твердое тело, определенное количество которого добавляется в смешивающий коллектор. Жидкая основа также может быть добавлена в тот же смешивающий коллектор, и порошкообразная основа может быть восстановлена в жидкую форму с желаемой концентрацией. Содержимое этого коллектора, далее, может быть предоставлено в, например, другой коллектор или разлито.
В некоторых вариантах осуществления описанные в настоящем документе способы могут быть использованы в сочетании со смешиванием диализата для использования в процедуре перитонеального диализа или гемодиализа согласно рецепту/назначению. Как известно из уровня техники, состав диализата может включать в себя, но не ограничивается перечисленным, одно или более из следующих веществ: бикарбонат, натрий, кальций, калий, хлор, Д-глюкоза, лактат, уксусная кислота, ацетат, магний, глюкоза или соляная кислота.
Диализат может использоваться для вывода из крови молекул отходов жизнедеятельности (например, мочевины, креатинина, таких ионов, как калий, фосфат и т.п.) и воды путем осмоса, и растворы диализата хорошо известны специалистам в данной области техники.
Например, диализат, как правило, содержит различные ионы, такие как калий и кальций, которые схожи с их естественной концентрацией в здоровой крови.
3
В некоторых случаях диализат может содержать бикарбонат натрия, концентрация которого несколько выше, чем в нормальной крови. Как правило, диализат изготовляется путем смешивания воды из источника воды (например, воды обратного осмоса) с одним или более из следующих ингредиентов: "кислота" (которая может содержать различные вещества, такие как уксусная кислота, Д-глюкоза, NaCl, CaCl, KCl, MgCl и т.п.), бикарбонат натрия (NaHCO) и/или хлорид натрия (NaCl). Для специалистов среднего уровня в данной области техники также хорошо известен процесс изготовления диализата, включая использование подходящих концентраций солей, осмотической концентрации раствора, уровня pH и т.п. Как подробно описано ниже, диализат не требуется изготовлять в масштабе реального времени, по требованию. Например, диализат может быть изготовлен одновременно с процессом диализа, либо до него. Готовый диализат может храниться в сосуде для хранения диализата или т.п.
В некоторых вариантах осуществления одна или более основ, например, бикарбонат, могут храниться в порошкообразной форме. Несмотря на то, что в целях иллюстрации порошкообразная основа в этом примере обозначается термином "бикарбонат", в других вариантах осуществления в автомате в порошкообразной форме или форме твердого тела может храниться другая основа/ингредиент, в добавление или вместо бикарбоната, и может быть использован описанный ниже процесс для восстановления основы. Бикарбонат может храниться в одноразовом контейнере, который, например, может опорожняться в коллектор. В некоторых вариантах осуществления некоторый объем бикарбоната может храниться в контейнере, и определенный объем бикарбоната может быть дозирован из контейнера в коллектор. В некоторых вариантах осуществления весь объем бикарбоната может быть полностью опорожнен в коллектор для получения большого объема диализата.
Раствор в первом коллекторе может быть смешан во втором коллекторе с одной или более дополнительных основ/ингредиентов. В добавление, в некоторых вариантах осуществления один или более датчиков (например, один или более датчиков проводимости) могут быть расположены так, чтобы раствор, смешиваемый в первом коллекторе, можно было тестировать для уверенности в том, что достигнута требуемая концентрация. В некоторых вариантах осуществления данные из одного или более датчиков могут быть использованы в контуре обратной связи для исправления ошибок в растворе. Например, если данные датчика указывают, что раствор бикарбоната имеет концентрацию, которая больше или меньше требуемой концентрации, то в коллектор может быть добавлено дополнительное количество бикарбоната или воды обратного осмоса.
В некоторых вариантах осуществления один или более ингредиентов могут быть восстановлены в коллекторе до их смешивания в другом коллекторе с одним или более ингредиентами, независимо от того, являются ли эти ингредиенты восстановленными порошками/твердыми телами или жидкостями.
Таким образом, описанные системы и способы могут предоставить средство для точного, оперативного изготовления или смешивания диализата или других растворов, включающих в себя иные растворы для медицинских целей. В некоторых вариантах осуществления настоящая система может быть включена в диализатор, такой как диализатор, описанный в патентной заявке США № 12/072908, поданной 27-го февраля 2008 г., с датой приоритета 27-го февраля 2007 г., которая включена в настоящий документ в своей целостности посредством ссылки. В других вариантах осуществления эта система может быть интегрирована в любой автомат, где требуется обеспечить смешивание продукта по требованию.
Вода занимает основную долю в составе диализата, что при транспортировке пакетов диализата приводит к высокой стоимости, а также большим требованиям в части пространства и времени. Вышеописанная система 10 обработки может подготовить диализат в диализаторе или в отдельном дозирующем автомате (например, у пациента дома), что исключает необходимость транспортировки и хранения больших количеств пакетов с диализатом. Таким образом, вышеописанная система 10 обработки может предоставлять возможность пользователю или поставщику медицинских услуг вводить требуемое назначение, и вышеописанная система посредством вышеописанных систем и способов может произвести требуемый продукт по требованию и на месте (например, в медицинском центре, аптеке или у пациента дома). Соответственно, описанные в настоящем документе системы и способы могут сократить расходы на транспортировку, поскольку основы/ингредиенты являются единственными ингредиентами, которые требуется транспортировать/доставлять.
Как описано выше, другие примеры продуктов, производимых системой 10 обработки, могут включать в себя, но не ограничиваются перечисленным: продукты на основе молока (например, молочные коктейли, солодовые напитки, фраппе); продукты на основе кофе (например, кофе, капучино, экспрессо); продукты на основе соды (например, прохладительные напитки, содовая с фруктовым соком); продукты на основе чая (например, холодный чай, сладкий чай, горячий чай); продукты на основе воды (например, родниковая вода, ароматизированная родниковая вода, родниковая вода с витаминами, напитки с высоким содержанием электролита, напитки с высоким содержанием углеводов); продукты на основе твердых ингредиентов (например, смесь из сухофруктов и орехов, продукты на основе гранолы, смеси из орехов, крупяные продукты, смешанные зерновые продукты); медицинские продукты (например, инфузионные лекарства, инъекционные лекарства, лекарства для приема внутрь); продукты на основе алкоголя (например, коктейли, смеси вина, алкогольные напитки на основе содовой, алкогольные напитки на основе воды); и промышленные продукты (например, растворы, краски, смазки, красители); и санитарно-гигиенические/косметические продукты (например, шампуни, косметика, мыло, кондиционеры для волос, кремы, мази для локального применения).
Выше было описано некоторое количество вариантов осуществления. Тем не менее, очевидно, что могут быть выполнены различные модификации. Соответственно, другие варианты осуществления входят в объем следующей формулы изобретения.