ИСПОЛЬЗОВАНИЕ УНИКАЛЬНЫХ ИДЕНТИФИКАТОРОВ ДЛЯ ИЗВЛЕЧЕНИЯ ДАННЫХ КОНФИГУРАЦИИ ДЛЯ УСТРОЙСТВ-МЕТОК
USING UNIQUE IDENTIFIERS TO RETRIEVE CONFIGURATION DATA FOR TAG DEVICES

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
[0001] Если здесь не указано иное, то материалы, описанные в этой секции, не являются предшествующим уровнем техники по отношению к формуле изобретения в данной заявке и не должны рассматриваться в качестве предшествующего уровня техники при включении в эту секцию.
[0002] Системы радиочастотной идентификации (Radio-frequency identification - RFID) реализуют беспроводную передачу данных с использованием радиочастотных (RF) электромагнитных полей. Такие системы могут включать в себя считывающее устройство, часто называемое «опрашивающим устройством», и устройство-метку, часто называемое «меткой». В некоторых сценариях, устройства-метки RFID могут быть включены в объекты, для идентификации и/или отслеживания объектов с использованием считывающего устройства.
[0003] Системы RFID могут быть классифицированы по тому, является ли устройство-метка «активным» или «пассивным». В иллюстративной системе, считывающее устройство может передавать RF сигналы опрашивающего устройства к пассивному устройству-метке, обеспечивая, таким образом, ответ пассивного устройства-метки на сигнал опрашивающего устройства в виде передачи информационного сигнала обратно к считывающему устройству.
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
[0004] В первом аспекте, обеспечен способ. Этот способ включает в себя получение уникального идентификатора, связанного с устройством-меткой, причем устройство-метка включает в себя антенну и датчик, выполненный с возможностью получения показаний датчика, которые могут быть беспроводным способом отправлены к считывающему устройству через антенну. Способ также включает в себя определение, на основе уникального идентификатора, параметров конфигурации, связанных с устройством-меткой. Способ дополнительно включает в себя хранение, по меньшей мере в одном запоминающем устройстве, по меньшей мере части параметров конфигурации, связанных с уникальным идентификатором.
[0005] Во втором аспекте, обеспечено вычислительное устройство. Вычислительное устройство содержит, по меньшей мере, один блок радиочастотного (RF) приемопередатчика, по меньшей мере один процессор, и по меньшей мере одно запоминающее устройство, причем по меньшей мере одно запоминающее устройство хранит команды, которые, после исполнения посредством по меньшей мере одного процессора, обеспечивают вычислительному устройству возможность выполнения операций. Операции содержат получение уникального идентификатора, связанного, по меньшей мере, с одним устройством-меткой, причем, по меньшей мере одно устройство-метка включает в себя антенну и датчик, выполненный с возможностью получения показаний датчика, которые могут быть беспроводным способом отправлены к вычислительной системе через антенну. Операции также содержат определение, на основе уникального идентификатора, параметров конфигурации, связанных, по меньшей мере, с одним устройством-меткой. Операции дополнительно содержат хранение, по меньшей мере, в одном запоминающем устройстве, по меньшей мере, части параметров конфигурации, связанных с уникальным идентификатором.
[0006] В третьем аспекте, обеспечен не временный машиночитаемый носитель, в котором хранятся команды. Команды являются исполняемыми посредством вычислительного устройства для обеспечения вычислительному устройству возможности выполнения функций. Функции включают в себя получение уникального идентификатора, связанного с устройством-меткой, причем устройство-метка включает в себя антенну и датчик, выполненный с возможностью получения показаний датчика, которые могут быть беспроводным способом отправлены к вычислительному устройству через антенну. Функции также включают в себя определение, на основе уникального идентификатора, параметров конфигурации, связанных с устройством-меткой. Функции дополнительно включают в себя хранение, по меньшей мере в одном запоминающем устройстве, по меньшей мере части параметров конфигурации, связанных с уникальным идентификатором.
[0007] Эти, а также другие аспекты, преимущества и альтернативы будут более понятны специалистам в данной области техники после прочтения нижеследующего подробного описания, со ссылкой, в соответствующих случаях, на сопутствующие чертежи.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
[0008] Фиг. 1 является блок-схемой системы с устройством-меткой, имеющим беспроводную связь со считывающим устройством, согласно иллюстративному варианту осуществления.
[0009] Фиг. 2 является последовательностью операций, показывающей иллюстративный способ, согласно иллюстративному варианту осуществления.
[0010] Фиг. 3A-3B являются блок-схемами иллюстративной системы, выполненной с возможностью реализации иллюстративного способа, согласно иллюстративному варианту осуществления.
[0011] Фиг. 4A-4B являются видами иллюстративного устанавливаемого на глаз устройства согласно иллюстративному варианту осуществления.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ
[0012] Нижеследующее подробное описание описывает различные признаки и функции описываемых систем и способов, со ссылкой на сопутствующие чертежи. На чертежах, подобные символы обычно идентифицируют подобные компоненты, если в контексте не указано иное. Иллюстративные варианты осуществления способа и системы, описанные здесь, не должны рассматриваться в качестве ограничения. Нетрудно понять, что некоторые аспекты описанных способов и систем могут быть упорядочены и объединены с использованием широкого спектра разных конфигураций, все из которых предполагаются здесь.
I. Обзор
[0013] Когда устройство-метка реализовано без энергонезависимого запоминающего устройства, специфическая для устройства информация, такая как информация о калибровке (или другие параметры конфигурации), хронологические показания датчика (или другая специфическая для пользователя информация), может быть сохранена в считывающем устройстве или в базе данных, доступной для считывающего устройства. Для обеспечения связи такой специфической для устройства информации с конкретным устройством-меткой, устройство-метка может быть выполнено с возможностью генерации и вывода характерной сигнатуры, такой как, по существу, уникальная идентификационная последовательность. Идентификационная последовательность может быть сообщена к считывающему устройству, которое может, затем, связать конкретное устройство-метку с соответствующей специфической для устройства информацией, с использованием, по существу, уникальной идентификационной последовательности, для различения разных устройств-меток. По существу, уникальная идентификационная последовательность может быть последовательностью данных, которая может быть многократно (т.е., согласованно) сгенерирована устройством-меткой в качестве реакции на опрашивающий сигнал. В некоторых случаях, последовательность данных жестко закодирована в управляющих электронных схемах устройства-метки (например, во время изготовления устройства), подобно серийному номеру. В некоторых случаях, последовательность данных генерируют динамически (но, по существу, многократно), согласно изменениям параметров процесса в ряде полупроводниковых схемных компонентов. Например, последовательность двоичных битов может быть создана из выходных сигналов набора схем сравнения, каждая из которых устанавливается в одно или другое состояние в зависимости от различия в пороговом напряжении между двумя тонкопленочными транзисторами.
[0014] Конфигурирование устройства-метки без энергонезависимого запоминающего устройства, и, вместо этого, хранение специфической для устройства информации в считывающем устройстве или в базе данных, доступной для считывающего устройства, обеспечивает устройству-метке возможность функционирования при уменьшенном энергетическом балансе. Хронологические показания датчика для конкретного пользователя могут быть также загружены в считывающее устройство или базу данных, для обеспечения пользователю возможности отслеживания показаний во времени, независимо от отказоустойчивости/ срока службы любого конкретного устройства-метки, которое может быть одноразовым. Дополнительно, такие устройства-метки могут быть удалены без потери какой-либо специфической для пользователя или чувствительной для пользователя информации (например, измерений биодатчиков, измерений температуры, и т.д.), поскольку такая информация хранится только в считывающем устройстве и/или в сетевой базе данных.
[0015] Иллюстративный способ может быть реализован посредством считывающего устройства (и/или посредством по меньшей мере еще одного вычислительного устройства) для идентификации одного или многочисленных устройств-меток, которые не имеют энергонезависимых запоминающих устройств. Иллюстративный способ может быть также реализован для получения параметров конфигурации для идентифицированного устройства-метки (устройств-меток) и/или другой информации, релевантной для идентифицированного устройства-метки (устройств-меток). Такие параметры конфигурации и/или другая информация могут быть, затем, переданы считывающим устройством к устройству-метке (устройствам-меткам), могут быть сохранены локально в считывающем устройстве, и/или сохранены удаленно в другом вычислительном устройстве, таком как смартфон.
[0016] В иллюстративном варианте осуществления, устройство-метка, включающее в себя по меньшей мере антенну и датчик, может иметь связь со считывающим устройством, которое выполнено с возможностью передачи сигнала к устройству-метке, такого как сигнал, включающий в себя данные для передачи устройству-метке, и/или опрашивающий сигнал, для указания устройству-метке передать информацию обратно к считывающему устройству. Считывающее устройство может также иметь связь с сервером, на котором могут храниться параметры конфигурации для устройства-метки. В этом варианте осуществления, устройство-метка может быть выполнено с возможностью получения (по существу) уникального идентификатора, связанного с устройством-меткой. Уникальный идентификатор может включать в себя информацию, связанную с тем, где устройство-метка было изготовлено, когда оно было изготовлено, и/или информацию, связанную с другими устройствами-метками, с которыми оно было изготовлено. Дополнительно, уникальный идентификатор может иметь форму, по существу, уникальной последовательности битов, которую генерируют, когда устройство-метку исходно калибруют и конфигурируют, такой как, по существу, уникальная идентификационная последовательность, упомянутая выше.
[0017] Считывающее устройство может получать уникальный идентификатор различными способами. В качестве примера, считывающее устройство может быть выполнено с возможностью сканирования оптического кода, связанного с устройством-меткой, для получения уникального идентификатора. Оптический код может быть кодом быстрого отклика (Quick Response - QR), и может быть представлен на упаковке для устройства-метки, например. В оптическом коде может быть закодирован уникальный идентификатор устройства-метки. Другие способы также могут быть использованы считывающим устройством для получения уникального идентификатора. Например, уникальный идентификатор может быть встроен или иным образом сохранен в RFID-считываемом устройстве, связанном с устройством-меткой, таком как другое устройство-метка. По существу, считывающее устройство может быть выполнено с возможностью опроса RFID-считываемого устройства для получения уникального идентификатора. В качестве дополнительного примера, уникальный идентификатор может быть получен от самого устройства-метки посредством опроса устройства-метки.
[0018] После получения уникального идентификатора устройства-метки, считывающее устройство может передать уникальный идентификатор к серверу, и ответно принять параметры конфигурации от сервера, на основе уникального идентификатора. Считывающее устройство может, затем, сохранить часть параметров конфигурации в своем запоминающем устройстве. Дополнительно, в некоторых сценариях, считывающее устройство может также передать другую часть параметров конфигурации к устройству-метке. После приема параметров конфигурации, устройство-метка может использовать параметры конфигурации для конфигурирования одного или нескольких своих компонентов, например, своего датчика и/или других схем. Датчик устройства-метки может быть выполнен с возможностью получения показаний датчика (например, данных), которые могут быть беспроводным способом переданы посредством антенны устройства-метки и приняты считывающим устройством. Дополнительно, считывающее устройство может быть выполнено с возможностью использования своей соответствующей части параметров конфигурации согласно данным, принятым от устройства-метки, для определения/оценки информации об устройстве-метке (например, температуры устройства-метки, показаний уровня глюкозы или другого анализируемого вещества, полученных посредством устройства-метки, и т.д.).
[0019] В другом иллюстративном варианте осуществления, мобильное вычислительное устройство, такое как смартфон, может быть использовано для получения уникального идентификатора. В качестве примера, мобильное вычислительное устройство может быть выполнено с возможностью сканирования оптического кода (или многочисленных оптических кодов, в некоторых сценариях). Мобильное вычислительное устройство может быть выполнено с возможностью функционирования в качестве считывающего устройства, или может функционировать в качестве промежуточного звена между считывающим устройством и сервером. Мобильное вычислительное устройство может быть также выполнено с возможностью хранения многочисленных идентификаторов и параметров, связанных с многочисленными устройствами-метками. Например, многочисленные устройства-метки могут быть упакованы вместе, и единственный оптический код может быть использован для их идентификации. После сканирования сигнального оптического кода с использованием мобильного вычислительного устройства, мобильное вычислительное устройство может получить идентификаторы для каждого устройства-метки, передать эти идентификаторы к серверу, и ответно принять параметры конфигурации, связанные с каждым устройством-меткой. Мобильное вычислительное устройство может передать некоторые или все параметры конфигурации к считывающему устройству.
II. Иллюстративная система связи
[0020] Фиг. 1 является блок-схемой системы 100, которая включает в себя устройство-метку 110, имеющее беспроводную связь со считывающим устройством 160. Устройство-метка 110 может включать в себя блок 120 питания, контроллер 130, воспринимающие электронные схемы 140, и коммуникационную антенну 150. Устройство-метка может также включать в себя другие электронные схемы, не показанные на фиг. 1. Воспринимающие электронные схемы 140 управляются посредством контроллера 130. Блок 120 питания (например, выпрямляющий/ стабилизирующий компонент блока 120 питания) выпрямляет/ стабилизирует рабочие напряжения, такие как постоянное напряжение 121, и подает их к контроллеру 130 и/или воспринимающим электронным схемам 140. Антенной 150 управляют посредством контроллера 130, для сообщения информации устройству-метке 110 и/или приему информации от него.
[0021] В некоторых вариантах осуществления, блок 120 питания может быть подключен (или может включать в себя) к одной или нескольким аккумуляторным батареям (не показаны). Одна или несколько аккумуляторных батарей могут быть перезаряжаемыми, и каждая аккумуляторная батарея может быть перезаряжена через проводное соединение между аккумуляторной батареей и блоком 120 питания и/или через беспроводную зарядную систему, например индуктивную зарядную систему, которая обеспечивает внешнее переменное магнитное поле для внутренней аккумуляторной батареи.
[0022] В некоторых вариантах осуществления, блок 120 питания может быть выполнен с возможностью сбора энергии окружающей среды для питания энергией контроллера 130 и воспринимающих электронных схем 140. Например блок 120 питания может включать в себя RF антенну для сбора энергии, выполненную с возможностью захвата энергии из падающего радиоизлучения, обеспеченного посредством считывающего устройства 160. Кроме того, устройство-метка 110 может принимать всю свою рабочую энергию из RF сигнала, передаваемого посредством считывающего устройства 160. Дополнительно или альтернативно к RF антенне для сбора энергии, блок 120 питания может включать в себя солнечный элемент (элементы) («фотовольтаические элементы»), выполненные с возможностью захвата энергии из падающего ультрафиолетового, видимого, и/или инфракрасного излучения. Другие варианты осуществления также возможны.
[0023] Контроллер 130 включается, когда постоянное напряжение 121 подано на контроллер 130, и логические схемы в контроллере 130 управляют воспринимающими электронными схемами 140 и антенной 150. Контроллер 130 может включать в себя логические схемы, такие как модуль 132 интерфейса датчика, выполненный с возможностью управления воспринимающими электронными схемами 140 для обеспечения взаимодействия с окружающей средой устройства-метки 110.
[0024] Контроллер 130 может также включать в себя коммуникационную схему 134, для отправки и/или приема информации через антенну 150. Коммуникационная схема 134 может, необязательно, включать в себя один или несколько генераторов, смесителей, генераторов частоты, и т.д., для модуляции и/или демодуляции информации на несущей частоте, подлежащей передаче или приему посредством антенны 150. В некоторых примерах, устройство-метка 110 выполнено с возможностью указания выходных данных от воспринимающих температуру электронных схем 140, посредством модуляции полного сопротивления антенны 150 способом, который воспринимается считывающим устройством 160. Например, коммуникационная схема 134 может обеспечить изменения в амплитуде, фазе, и/или частоте обратного рассеянного излучения от антенны 150, и такие изменения могут быть детектированы посредством считывающего устройства 160. В некоторых вариантах осуществления, после передачи считывающим устройством 160 RF сигнала к устройству-метке 110, считывающее устройство 160 может принять указания результатов от воспринимающих электронных схем 140 (например, данные, связанные с электронным генератором 142, данные, связанные с биодатчиком 144 анализируемого вещества, и/или другие данные), передаваемые обратно к считывающему устройству 160 посредством обратного рассеянного излучения, причем обратное рассеянное излучение имеет данную частоту.
[0025] Контроллер 130 связан с воспринимающими электронными схемами 140 через межсоединения 135. Например, когда контроллер 130 включает в себя логические элементы, реализованные в интегральной схеме, для образования модуля 132 интерфейса датчика, структурированный проводящий материал (например, золото, платина, палладий, титан, медь, алюминий, серебро, металлы, их комбинации и т.д.) может соединять вывод микросхемы с воспринимающими электронными схемами 140. Подобным образом, контроллер 130 соединен с антенной 150 через межсоединения 136.
[0026] Следует отметить, что блок-схема, показанная на фиг. 1, описана в связи с функциональными модулями, для удобства описания. Однако, варианты осуществления устройства-метки 110 могут быть выполнены с одним или несколькими функциональными модулями («подсистемами»), реализованными в единственной микросхеме, интегральной схеме, и/или физическом компоненте. Например, функциональные блоки на фиг. 1, показанные в виде блока 120 блока питания и блока 130 контроллера не обязательно должны быть реализованы в виде физически отдельных модулей. Кроме того, один или несколько функциональных модулей, описанных на фиг. 1, могут быть реализованы посредством отдельных микросхем в корпусах, электрически соединенных друг с другом.
[0027] Генератор 138 идентификационной последовательности может быть выполнен с возможностью вывода уникального идентификатора (например, идентификационной последовательности). Уникальный идентификатор может быть, по существу, уникальной последовательностью значений (например, последовательностью двоичных значений), которая обеспечивает уникальный характеризующий «отпечаток пальца» для использования в отличении устройства-метки 110 от других устройств-меток. Согласно способу, описанному здесь, уникальный идентификатор может быть сообщен устройством-меткой 110 считывающему устройству 160, для его использования считывающим устройством 160 для извлечения информации, связанной с устройством-меткой 110. Запись уникального идентификатора может быть также сохранена за пределами системы 100, показанной на фиг. 1, например, на сервере или мобильном вычислительном устройстве.
[0028] Воспринимающие электронные схемы 140 могут включать в себя электронный генератор 142. Электронный генератор 142 может включать в себя релаксационный генератор, такой как кольцевой генератор, или конкретную модификацию релаксационного генератора. Электронный генератор 142 может быть использован, например, для восприятия температуры устройства-метки 110. В других примерах, электронный генератор 142 может быть выполнен с возможностью восприятия других параметров, таких как свет, движение и влажность, дополнительно или альтернативно к температуре. По существу, электронный генератор 142 может быть использован для оценки параметров не только устройства-метки 110, но и окружающей среды устройства-метки.
[0029] Воспринимающие электронные схемы 140 могут также включать в себя схему делителя частоты (не показана), которая может быть использована согласно электронному генератору 142 и/или другим компонентам воспринимающих электронных схем 140, таким как биодатчик анализируемого вещества и/или другие компоненты, не показанные здесь. Схема делителя частоты может включать в себя стандартный делитель частоты, выполненный с возможностью генерации выходного сигнала некоторой частоты на основе входного сигнала некоторой частоты. Например, устройство-метка 110 может генерировать RF сигнал результирующей частоты на основе генерируемой частоты электронного генератора 142. В некоторых вариантах осуществления, схема делителя частоты устройства-метки 110 может быть компонентом системы синтезатора частот, выполненной с возможностью генерации любой результирующей частоты, которая находится в пределах данного диапазона частот (например, в пределах оптимального диапазона частот для функционирования устройства-метки 110). Данный диапазон может быть основан на типе устройства-метки (например, высокочастотная RFID-метка или ультравысокочастотная RFID-метка). Результирующая частота может быть сгенерирована с использованием единственного генератора, такого как электронный генератор 142. Дополнительно, результирующая частота может быть сгенерирована посредством системы синтезатора частот, на основе умножения частоты, деления частоты, и/или преобразования частоты. В некоторых вариантах осуществления, воспринимающие электронные схемы 140 могут включать в себя компонент частотного корректора, отличный от схемы делителя частоты, который может использовать некоторый тип коэффициента коррекции частоты для настройки/ коррекции частоты генератора.
[0030] Воспринимающие электронные схемы 140 могут включать в себя биодатчик 144 анализируемого вещества. Биодатчик 144 анализируемого вещества может быть, например, амперометрическим электрохимическим датчиком, который включает в себя рабочий электрод и электрод сравнения. Напряжение может быть приложено между рабочим электродом и электродом сравнения для обеспечения анализируемому веществу (например, глюкозе) возможности вступления в электрохимическую реакцию (например, реакцию восстановления и/или окисления) у рабочего электрода. Электрохимическая реакция может генерировать амперометрический ток, который может быть измерен через рабочий электрод. Амперометрический ток может зависеть от концентрации анализируемого вещества. Таким образом, величина амперометрического тока, которая измерена через рабочий электрод, может обеспечить указание на концентрацию анализируемого вещества. В некоторых вариантах осуществления, модуль 144 интерфейса датчика может быть потенциостатом, выполненным с возможностью приложения разности потенциалов между рабочим электродом и электродом сравнения при измерении тока через рабочий электрод.
[0031] Следует понимать, что компоненты воспринимающих электронных схем 140, описанные выше, могут иметь другие функциональности, относящиеся к функционированию устройства-метки 110, отличные от восприятия параметров окружающей среды устройства-метки, и, таким образом, описание их функций не должно быть ограничено описанием, приведенным здесь.
[0032] Считывающее устройство 160 включает в себя антенну 168 (или группу из более, чем одной антенны), для отправки беспроводных сигналов, таких как RF сигналы, к устройству-метке 110, или приему таких сигналов от него. Считывающее устройство 160 также включает в себя вычислительную систему с процессором 166, имеющим связь с запоминающим устройством 162. Запоминающее устройство 162 является невременным машиночитаемым носителем, который может включать в себя, без ограничений, магнитные диски, оптические диски, органические запоминающие устройства, и/или любую другую энергозависимую (например, RAM) или энергонезависимую (например, ROM) систему хранения данных, с возможностью считывания посредством процессора 166. Запоминающее устройство 162 может включать в себя память 163 для хранения данных, для хранения данных показаний, таких как показания датчика, параметров программ (например, для настройки поведения устройства-метки 110 и/или считывающего устройства 160) и т.д. Запоминающее устройство 162 может также включать в себя программные команды 164, для исполнения посредством процессора 166, для обеспечения считывающему устройству 160 возможности выполнения процессов, заданных командами 164. Например, программные команды 164 могут обеспечить считывающему устройству 160 возможность обеспечения пользовательского интерфейса, который обеспечивает возможность извлечения информации, сообщаемой от устройства-метки 110 (например, выходных данных от воспринимающих электронных схем 140). Считывающее устройство 160 может также включать в себя один или несколько аппаратных компонентов для управления отправкой антенной 168 беспроводных сигналов к устройству-метке 110 и приемом таких сигналов от него. Например генераторы, генераторы частоты, кодеры, декодеры, усилители, фильтры и т.д. могут управлять антенной 168 согласно командам от процессора 166.
[0033] Считывающее устройство 160 может быть смартфоном, цифровым секретарем, или другим портативным вычислительным устройством с возможностью обеспечения беспроводной связи, достаточной для обеспечения беспроводного канала 161 связи. Считывающее устройство 160 может быть также реализовано в виде антенного модуля, который может быть подключен к портативному вычислительному устройству, как в примере, когда канал 161 связи функционирует на несущих частотах, не используемых обычно в портативных вычислительных устройствах. В некоторых вариантах осуществления, устройство-метка 110 может быть реализовано в устанавливаемом на глаз устройстве (например, контактной линзе), для восприятия температуры устанавливаемого на глаз устройства. В таких вариантах осуществления, считывающее устройство 160 может быть выполнено с возможностью ношения относительно близко к глазу пользователя для обеспечения беспроводному каналу 161 связи возможности функционирования при низком энергетическом балансе. Например, считывающее устройство 160 может быть встроено в очки, ювелирные изделия или может быть встроено в предмет одежды, носимый вблизи головы, такой как шапка, головная повязка и т.д.
[0034] В некоторых вариантах осуществления, устройство-метка 110 и считывающее устройство 160 включают в себя один или несколько беспроводных интерфейсов для установления связи друг с другом с использованием протокола радиочастотной идентификации (RFID). Например, устройство-метка 110 и считывающее устройство 160 могут устанавливать связь друг с другом согласно ультравысокочастотному (UHF) RFID-протоколу Gen2, по которому система 100 функционирует в диапазоне частот 860 МГц-960 МГц. Дополнительно, по UHF RFID-протоколу Gen2, система 100 может быть пассивной системой с обратным рассеянием, в которой считывающее устройство 160 передает информацию к устройству-метке 110 посредством модуляции RF сигнала в диапазоне частот 860 МГц - 960 МГц. Дополнительно, пассивное устройство-метка 110 может принимать свою рабочую энергию из RF сигнала, как указано выше, и может модулировать коэффициент отражения своей антенны для обратного рассеяния сигнала к считывающему устройству 160 (после предписания сделать это от считывающего устройства 160, например, в системе «сначала опрашивающее устройство опрашивает»). Другие RFID-протоколы также возможны.
[0035] В некоторых вариантах осуществления, система 100 может быть выполнена с возможностью обеспечения непостоянной («прерывистой») передачи энергии устройству-метке 110 для питания энергией контроллера 130 и воспринимающих электронных схем 140 (например, пассивная система). Например, RF излучение может быть обеспечено для питания энергией устройства-метки 110 в течение достаточно долгого времени для выполнения снятия показаний датчика и сообщения результатов. Дополнительно, обеспечиваемое RF излучение может рассматриваться в качестве опрашивающего сигнала от считывающего устройства 160 к устройству-метке 110, для запроса показаний датчика или другой информации, подлежащей приобретению и отправке обратно к считывающему устройству 160. Посредством периодического опроса устройства-метки 110 (например, посредством обеспечения RF излучения 161 для временного включения устройства) и сохранения результатов датчика (например, посредством памяти 163 для хранения данных), считывающее устройство 160 может накапливать набор данных/измерений во времени без постоянного питания энергией устройства-метки 110.
III. Иллюстративные способы и сценарии
[0036] Фиг. 2 является последовательностью операций, показывающей иллюстративный способ 200, согласно иллюстративному варианту осуществления. Иллюстративный способ 200 будет описан ниже совместно с фиг. 3А, которая показывает иллюстративную систему 300, выполненную с возможностью реализации иллюстративного способа 200. Хотя иллюстративный способ 200 описан ниже, как выполняемый считывающим устройством, следует понимать, что иллюстративный способ 200 может быть выполнен, дополнительно или альтернативно, также одним или несколькими другими устройствами, такими как мобильное вычислительное устройство, носимое вычислительное устройство и любые вышеупомянутые устройства.
[0037] На этапе 202, считывающее устройство 302 получает уникальный идентификатор, связанный с устройством-меткой 306. Устройство-метка 306, такое как RFID-метка, может включать в себя антенну и датчик, выполненный с возможностью получения показаний датчика, которые могут быть беспроводным способом переданы к считывающему устройству 302 через антенну. Уникальный идентификатор для конкретного устройства-метки может быть уникальным идентификатором, который был определен во время исходной калибровки «на уровне фабрики» и конфигурирования конкретного устройства-метки (например, исходной калибровки датчика, установки исходных уровней настройки генератора и т.д.). Альтернативно, уникальный идентификатор может быть определен в другой момент времени или может быть определен во время процесса его получения (например, считывающее устройство опрашивает данное устройство-метку или другое устройство-метку, которое обеспечивает или определяет уникальный идентификатор).
[0038] Как указано выше, уникальный идентификатор может быть получен различными способами. Следует понимать, что в то время как иллюстративный способ 200 описан здесь в сочетании с иллюстративной системой 300 фиг. 3, в которой уникальный идентификатор получают посредством сканирования оптического кода 304, уникальный идентификатор может быть получен другими способами, включающими в себя, но не ограниченными этим, способы, описанные выше.
[0039] В отношении иллюстративной системы 300, считывающее устройство 302 может сканировать оптический код 304, такой как код быстрого отклика (Quick Response - QR) или другой машиночитаемый код, связанный с устройством-меткой 306 (или многочисленными устройствами-метками), для получения уникального идентификатора. Оптический код 304 может кодировать уникальный идентификатор. Сканирование оптического кода 304 может быть также выполнено посредством вычислительного устройства 308, такого как смартфон, компактный портативный компьютер, планшетный компьютер, настольный компьютер, и т.д., которое имеет проводную и/или беспроводную связь со считывающим устройством 302 и/или с сервером 310, в котором информация, связанная с устройством-меткой (устройствами-метками) 306 может быть сохранена (например, Web-сервером). Как указано выше, другие типы вычислительных устройств, такие как носимое вычислительное устройство, могут быть также выполнены с возможностью получения уникального идентификатора (и/или выполнения любых других функций, описанных здесь).
[0040] В некоторых вариантах осуществления, дополнительная информация, связанная с устройством-меткой (устройствами-метками) 306, может быть обеспечена вместе с уникальным идентификатором (или удаленно от уникального идентификатора), и может быть получена также посредством по меньшей мере такого же средства, с помощью которого считывающее устройство 302 получает уникальный идентификатор. Например, оптический код 304 может также кодировать дополнительную информацию. Дополнительная информация может иметь вид заголовка и может включать в себя информацию об изготовлении устройства-метки (устройств-меток) 306, такую как по меньшей мере один маркер времени, указывающий, когда устройство-метка (устройства-метки) было изготовлено, откалибровано, и/или поставлено (например, дату изготовления, дату калибровки, дату поставки и т.д.). Информация об изготовлении может также включать в себя номер партии, представляющий группу устройств-меток, вместе с которыми было изготовлено конкретное устройство-метка. Другая информация может быть также включена в качестве части дополнительной информации, например, срок годности конкретного устройства-метки. Дополнительно или альтернативно к кодированию в оптическом коде 304, возможно обеспечение некоторой или всей дополнительной информации на самом устройстве-метке 306, посредством масочного и/или других способов, или обеспечение на/в другом устройстве.
[0041] Уникальный идентификатор и дополнительная информация могут быть жестко закодированы в оптическом коде 304, и оптический код 304 может быть обеспечен на упаковке устройства-метки (устройств-меток) 306. В иллюстративном варианте осуществления, отдельное устройство-метка может включать в себя соответствующий оптический код, обеспеченный на упаковке для отдельного устройства-метки. В таком варианте осуществления, большая упаковка может быть использована для многочисленных устройств-меток, с использованием своего собственного оптического кода для каждого устройства-метки. Дополнительно или альтернативно, в другом варианте осуществления, большая упаковка может включать в себя оптический код, который кодирует информацию для каждого устройства-метки, содержащегося в большей упаковке (например, один оптический код, связанный с каждым устройством-меткой в упаковке, а не многочисленные оптические коды, каждый из которых связан с конкретным устройством-меткой в упаковке). В таких других вариантах осуществления, оптический код может кодировать уникальные идентификаторы каждого устройства-метки, содержащегося в большей упаковке.
[0042] На этапе 204, считывающее устройство 302 (и/или вычислительное устройство 308, в некоторых примерах) определяет, на основе сосканированного оптического кода 304, уникальный идентификатор и параметры конфигурации, связанные с устройством-меткой 306 (или устройствами-метками, если оптический код кодирует многочисленные уникальные идентификаторы для многочисленных устройств-меток). Когда считывающее устройство 302 сканирует оптический код 304, оно может извлекать уникальный идентификатор устройства-метки 306, закодированный в оптическом коде 304. Считывающее устройство 302 может, затем, передать уникальный идентификатор к серверу 310 и/или в другую такую базу данных (базы данных), которая может быть использована для поиска параметров конфигурации, связанных с устройством-меткой 306. Считывающее устройство 302 может, затем, принять параметры конфигурации от сервера.
[0043] Для устройств-меток, снабженных электрохимическими биодатчиками, датчиками температуры и другими датчиками, параметры конфигурации могут включать в себя информацию о калибровке датчика, связанную с датчиком устройства-метки или другими компонентами устройства-метки 306. В других вариантах осуществления, параметры конфигурации могут также включать в себя информацию о калибровке, связанную с одним или несколькими компонентами считывающего устройства 302 и/или вычислительного устройства 308. Информация о калибровке может относиться к интерпретированию результатов, полученных от устройства-метки 306. Например, информация о калибровке может быть использована считывающим устройством 302 при интерпретировании показаний датчика в качестве указаний уровней анализируемого вещества (например, при преобразовании показаний датчика в концентрации анализируемого вещества), в качестве указаний температуры, или в качестве указаний других параметров. Информация о калибровке может быть основана на промышленной серии конкретного устройства-метки (например, номере партии). Дополнительно или альтернативно, информация о калибровке может быть основана на ранее полученных результатах калибровки для конкретного устройства-метки. Параметры конфигурации могут, дополнительно или альтернативно, включать в себя информацию о конфигурации датчика и/или установки пользователя для функционирования датчика (например, параметры смещения напряжения, длительности стабилизации датчика, частоты измерений и т.д.). Такая информация о конфигурации может быть, затем, использована для обеспечения проведения устройством-меткой 306 измерений согласно информации о конфигурации. Например, указание времени стабилизации датчика может обеспечить инициацию считывающим устройством операции стабилизации, перед проведением измерения датчиком, с длительностью, заданной в информации о конфигурации.
[0044] Дополнительно к информации о калибровке датчика, другая специфическая для устройства-метки информация может храниться на сервере 310 (и/или в других базах данных). Такая другая специфическая для устройства-метки информация может включать в себя информацию об изготовлении устройства (например, идентификацию номера партии, дату изготовления, дату поставки, срок годности, серийный номер и т.д.), соответствующую пользовательскую информацию (например, идентичность пользователя, информацию о пользовательской конфигурации/ профиле, такую как количество или частота выполнения измерений для конкретного пользователя, заданные уровни предупредительных сигналов и т.д.), и/или историю использования устройства (например, хронологические измерения датчика, время, прошедшее после последнего использования, время, прошедшее после последней калибровки, и т.д.). Другие примеры специфической для устройства-метки информации также возможны, поскольку примеры, обеспеченные здесь, в общем, приведены в качестве примера, а не ограничения. Следует понимать, однако, что в то время как специфическая для устройства-метки информация может включать в себя специфическую для пользователя информацию, такая специфическая для пользователя информация может не быть ограничена идентичностью отдельных пользователей устройства-метки (устройств-меток). Дополнительно, пользователи устройства-метки (устройств-меток) могут иметь возможность выбора неучастия в сборе такой специфической для пользователя информации.
[0045] В некоторых вариантах осуществления, по меньшей мере часть параметров конфигурации, таких как информация о калибровке, связанная по меньшей мере с одним устройством-меткой 306, может быть закодирована в оптическом коде 304 на упаковке по меньшей мере одного устройства-метки 306. В таких вариантах осуществления, вычислительное устройство 308 (или считывающее устройство 302, в подобных вариантах осуществления) может сканировать оптический код 304 и последовательно загружать некоторые или все вышеупомянутые параметры конфигурации устройства-метки (устройств-меток) 306 (включая по меньшей мере уникальный идентификатор для каждого устройства-метки), для временного или постоянного хранения параметров конфигурации в базе данных в вычислительном устройстве 308 и/или в других устройствах. При выполнении этого, вычислительное устройство 308 может обращаться к своей собственной базе данных, вместо необходимости сканирования оптического кода 304 сверх исходного сканирования, и устанавливать связь с сервером 310 каждый раз, когда необходима информация о конфигурации. Параметры конфигурации, включающие в себя информацию о калибровке для устройства-метки (устройств-меток) 306, могут быть сохранены в базе данных.
[0046] На этапе 206, считывающее устройство 302 (и/или вычислительное устройство 308, в некоторых примерах) сохраняет, по меньшей мере в одном запоминающем устройстве, по меньшей мере часть параметров конфигурации, связанных с уникальным идентификатором. По меньшей мере одно запоминающее устройство может быть включено в одно или несколько считывающих устройств 302, вычислительных устройств 308, и других вычислительных устройств, имеющих связь с устройствами системы 300, показанной на фиг. 3А.
[0047] Часть параметров конфигурации может включать в себя, например, информацию о калибровке, связанную с датчиком устройства-метки 306, так, чтобы измеренные значения могли быть определены на основе показаний датчика и информации о калибровке. В некоторых сценариях, считывающее устройство 302 может использовать RF сигнал для указания устройству-метке 306 получить показания датчика. Устройство-метка 306 может, затем, передать, посредством обратного рассеянного излучения, данные, представляющие показания датчика, данные, представляющие уникальный идентификатор устройства-метки, и, возможно, другую информацию. После приема показаний датчика, считывающее устройство 302 может, затем, извлекать, по меньшей мере из одного запоминающего устройства, информацию о калибровке (например, калибровочные кривые) и другую релевантную информацию первой части параметров конфигурации, на основе уникального идентификатора. Считывающее устройство 302 может также извлекать информацию о калибровке с использованием данных заголовка, связанных с устройством-меткой 306, таких как номер партии устройства-метки, дата изготовления, и т.д., как указано выше. Считывающее устройство 302 может, затем, определить измеренное значение, на основе показаний датчика и первой части параметров конфигурации (например, может сравнить показания датчика с точками на калибровочной кривой, для оценки/определения измеренного значения).
[0048] В некоторых вариантах осуществления, после приема уникального идентификатора от устройства-метки 306 (причем, уникальный идентификатор является, по существу, уникальным, вследствие причин, описанных ниже, в отношении фиг. 3В), считывающее устройство 302 может обратиться к базе данных специфической для устройства-метки информации, которая была сохранена в его запоминающем устройстве после получения уникального идентификатора (например, сканирования оптического кода), для проверки идентичности устройства-метки 306 (или пользователя устройства-метки). Альтернативно, считывающее устройство 302 может сгенерировать запрос к вычислительному устройству 308 и/или серверу 310 на обращение к базе данных. Считывающее устройство 302 может, затем, проверить базу данных для определения того, какой уникальный идентификатор в базе данных является наиболее близким или идентичным уникальному идентификатору, принятому от устройства-метки 306. Следует понимать, что в то время как устройство-метка 306 может быть выполнено с возможностью сообщения его уникального идентификатора в качестве реакции на опрашивающий сигнал от считывающего устройства 302, считывающее устройство 302 может не обязательно использовать уникальный идентификатор, принятый от устройства-метки 306, в некоторых сценариях, а может, вместо этого, обратиться к уникальному идентификатору, связанному с устройством-меткой 306, который уже хранится в запоминающем устройстве, в качестве реакции на получение уникального идентификатора считывающим устройством 302 и/или другими устройствами.
[0049] В некоторых вариантах осуществления, дополнительно к сохранению части (например, первой части) параметров конфигурации в считывающем устройстве 302 и/или другом устройстве (устройствах), считывающее устройство 302 (и/или вычислительное устройство 308, в некоторых примерах) сообщает, по меньшей мере, еще одну часть (т.е., вторую часть) параметров конфигурации к устройству-метке 306. В примерах, где вычислительное устройство 308 выполняет получение, описанное на этапе 202, вычислительное устройство 308 может последовательно загрузить из сервера 110 первую часть параметров конфигурации, связанных с конкретным устройством-меткой, для сохранения либо локально в вычислительном устройстве 308, либо удаленно в считывающем устройстве 302. Вычислительное устройство 308 может также загрузить вторую часть параметров конфигурации конкретного устройства-метки и сообщить эту вторую часть конкретному устройству-метке.
[0050] Вторая часть параметров конфигурации может относиться к параметрам, которые могут быть использованы для конфигурирования по меньшей мере одного компонента устройства-метки, такого как электронный генератор устройства-метки (например, кольцевой генератор), биодатчик анализируемого вещества устройства-метки, RF приемопередатчик, образцовый источник напряжения, образцовый источник тока, и/или другие схемы/компоненты. По существу, устройство-метка 306 может быть выполнена с возможностью обеспечения показаний датчика для считывающего устройства 302 после приема опрашивающего сигнала от считывающего устройства 302. Считывающее устройство 302 может, затем, интерпретировать показания датчика с использованием первой части параметров конфигурации, таких как информация о калибровке, связанная с устройством-меткой 306.
[0051] В иллюстративном сценарии интерпретирования считывающим устройством показаний датчика с использованием информации о калибровке, считывающее устройство может получить показания датчика от устройства-метки, такого как устанавливаемое на глаз устройство (например, устройства-метки встроенного в контактную линзу), снабженного электронным генератором. Например, считывающее устройство может передавать RF излучение к устанавливаемому на глаз устройству, и устанавливаемое на глаз устройство может, затем, выполнить измерение и промодулировать обратное рассеянное излучение для указания измеренной частоты электронного генератора, и считывающее устройство может принять это указание измерения. RF излучение может указать опорную частоту или другую информацию, которая также может быть необходима для обеспечения устанавливаемому на глаз устройству возможности выполнения измерения. Считывающее устройство может, затем, использовать информацию о калибровке, включенную в первую часть параметров конфигурации, извлеченных из базы данных и сохраненных в считывающем устройстве, для оценки/ определения температуры устанавливаемого на глаз устройства, соответствующей принятой измеренной частоте генератора. Для выполнения этого, первая часть параметров конфигурации может включать в себя калибровочную кривую, устанавливающую связь между частотой генератора устанавливаемого на глаз устройства и температурой устанавливаемого на глаз устройства. Другие типы калибровочных кривых и информации о калибровке также возможны, а также возможны другие иллюстративные сценарии.
[0052] Фиг. 3В является подробной блок-схемой системы 350 с устройством-меткой 364, имеющим связь со считывающим устройством 352, подобным устройствам-меткам 110, 306 и считывающим устройствам 160, 302 (фиг. 1 и 3А). Устройство-метка 364 может быть выполнено с возможностью вывода уникального идентификатора (например, по существу, уникальной идентификационной последовательности) и сообщения уникального идентификатора считывающему устройству 352. С использованием уникального идентификатора, считывающее устройство 352 может, затем, извлекать и/или сохранять данные, специфические для конкретного устройства-метки 364, такие как информация о конфигурации и/или калибровке. Считывающее устройство 352 может различать разные устройства-метки, с использованием уникальных идентификаторов каждого из них, и связывать специфические для устройства-метки данные с каждым устройством. По существу, устройство-метка 364 не имеет никакой потребности в энергонезависимом запоминающем устройстве для хранения данных. Напротив, считывающее устройство 352 (или база данных, доступная для считывающего устройства 352, такая как база данных в мобильном вычислительном устройстве и/или сервере) может хранить специфическую для устройства-метки информацию способом, который связывает сохраненную информацию с уникальными идентификаторами устройства-метки 364.
[0053] Считывающее устройство 352 включает в себя обрабатывающую систему 353, сканер 354 оптического кода, для сканирования машиночитаемого кода, и запоминающее устройство 356. Запоминающее устройство 356 может быть энергозависимым и/или энергонезависимым машиночитаемым носителем, расположенным в считывающем устройстве 352 и/или имеющим связь через сеть со считывающим устройством 352. Запоминающее устройство 356 может быть подобным, например, запоминающему устройству 162 в считывающем устройстве 160, описанном выше со ссылкой на фиг. 1. Обрабатывающая система 353 может быть вычислительной системой, которая исполняет программное обеспечение, хранящееся в запоминающем устройстве 356, для обеспечения системе 350 возможности функционирования, как описано здесь. Считывающее устройство 352 может быть встроено в носимое устройство, такое как устройство, выполненное с возможностью ношения относительно близко к глазу пользователя, такое как шапка, головная повязка, серьга, подвеска, очки и т.д. Считывающее устройство 352 может быть также встроено в часы, мобильный телефон, или другое персональное электронное устройство.
[0054] В некоторых примерах, считывающее устройство 352 может получить одно или несколько измерений от датчика(датчиков) на устройстве-метке 364 (например, посредством прерывистой передачи сигнала измерения, для обеспечения электрохимическому датчику, включенному в устройство-метку 364, возможности получения измерения и сообщения результатов). Считывающее устройство 352 может также включать в себя антенну (не показана) (например, блок RF приемопередатчика) для передачи RF излучения 360, подлежащего сбору посредством устройства-метки 364. Считывающее устройство 352 может также принимать информацию, передаваемую обратно к считывающему устройству посредством обратного рассеянного излучения 362. Например, полное сопротивление антенны устройства-метки 364 может быть промодулировано согласно уникальному идентификатору таким образом, чтобы обратное рассеянное излучение 362 указывало уникальный идентификатор. Обратное рассеянное излучение 362 может также указывать измерения датчика и показания частоты генератора, среди других примеров. Считывающее устройство 352 может также использовать запоминающее устройство 356 для хранения указаний специфической для устройства-метки информации 358 (например, измерений амперометрического тока), сообщенных от устройства-метки 364. Считывающее устройство 352 может также использовать запоминающее устройство 356 для хранения другой специфической для устройства-метки информации 358 (например, информации о калибровке), принятой от мобильного устройства, сервера или другого вычислительного устройства, после сканирования оптического кода, связанного с устройством-меткой 364.
[0055] Устройство-метка 364 может включать в себя коммуникационные электронные схемы 366, генератор 368 идентификационной последовательности, антенну 370, и по меньшей мере один датчик 372 (который может включать в себя компоненты, находящиеся в воспринимающих электронных схемах 140 устройства-метки 110, показанного на фиг. 1). Как указано выше со ссылкой на фиг. 1, генератор 368 идентификационной последовательности может быть выполнен с возможностью вывода уникального идентификатора (например, идентификационной последовательности). Уникальный идентификатор может быть, по существу, уникальной последовательностью значений (например, последовательностью двоичных значений), которая обеспечивает уникальный характеризующий «отпечаток пальца» для использования в отличении конкретного устройства-метки 110 от других устройств-меток. Генератор 368 идентификационной последовательности может быть выполнен с возможностью многократного (т.е., согласованного) вывода этой последовательности, в качестве реакции на запрос, таким образом, чтобы одно и то же конкретное устройство 364 могло быть согласованно связано с одним и тем же уникальным идентификатором. Например, генератор 368 идентификационной последовательности может быть схемой, которая принимает запрос и выводит уникальный идентификатор. Генератор 368 идентификационной последовательности может быть схемой, которая встроена в управляющую микросхему устройства-метки 364. В некоторых примерах, уникальный идентификатор может быть серийным номером, который отпечатан на устройстве-метке 364 во время процесса изготовления. Например, схемная реализация генератора 368 идентификационной последовательности может быть настроена, во время изготовления, для вывода, по существу, уникальной последовательности высоких/низких значений. Каждому глазному устройству, которое изготовлено, может быть, затем, назначен отличающийся уникальный идентификатор, и схемы генератора идентификационной последовательности каждого глазного устройства могут быть настроены соответствующим образом.
[0056] Дополнительно или альтернативно, генератор 368 идентификационной последовательности может быть выполнен с возможностью генерации уникального идентификатора для устройства-метки 364 на основе изменения параметров процесса в одном или нескольких схемных компонентах. Например, может быть создана схема сравнения, которая сравнивает пороговые напряжения двух разных транзисторов (или наборов транзисторов). Некоррелированные изменения пороговых напряжений в таких парах могут быть усилены и дискретизированы для создания последовательности двоичных значений, в зависимости от состояния каждой схемы сравнения. Каждая из отдельных схем сравнения двоичных состояний может быть образована из схемы сравнения (например, схемы с фиксацией состояния) с перекрестно-связанными логическими элементами. После сброса, каждая схема сравнения устанавливается на одно из двух возможных состояний в зависимости от случайного смещения между пороговыми напряжениями. Положительная обратная связь в перекрестно-связанной конфигурации усиливает малые изменения для обеспечения вывода считываемых данных. Массив множества таких схем может быть, затем, использован для создания уникального идентификатора: идентификационной последовательности с необходимым количеством битов. Поскольку результирующая идентификационная последовательность основана на случайных, некоррелированных изменениях в пороговом напряжении транзистора (или других изменениях параметров процесса в кристалле и т.д.), идентификационная последовательность может не быть полностью уникальной (т.е., две разные идентификационные схемы могут генерировать идентичные идентификационные последовательности). Кроме того, такой генератор 368 идентификационной последовательности, который основывается на случайных изменениях параметров процесса, не может согласованно устанавливать одну и ту же выходную последовательность. Например, сравнения между конкретными близкими пороговыми напряжениями не могут согласованно устанавливать одно и то же значение, и некоторые схемы могут систематически менять свой выходной сигнал с течением времени вследствие неравномерной деградации сравнимых схемных компонентов. Однако вероятность таких неоднозначностей может быть уменьшена при использовании идентификационных последовательностей с относительно большими длинами слов (например, с большим количеством битов, например, с 128 битами).
gs
th
ds
[0057] В одном (некотором) примере, генератор 368 идентификационной последовательности может включать в себя многочисленные схемы состояний, каждая из которых выполнена с возможностью установления в одном из многочисленных возможных состояний, и каждая схема состояний может, тогда, представлять бит (или многочисленные биты), по существу, в уникальной идентификационной последовательности. Пример такой схемы состояний может включать в себя перекрестно-связанный логический элемент не-ИЛИ. Пара транзисторов может быть выполнена с возможностью обеспечения установления схемы в одном или другом состоянии в зависимости от различия в пороговом напряжении между этими двумя состояниями. Каждый транзистор имеет вывод затвора, вывод истока, и вывод стока. Проводимость между выводами стока и истока определяется, частично, напряжением, приложенным между выводами затвора и истока, при напряжении затвор-исток V, превышающем порог V, что обеспечивает ненулевой ток сток-исток I. Пара транзисторов может быть соединена таким образом, чтобы затвор первого транзистора был соединен с истоком второго транзистора, а затвор второго транзистора был соединен с истоком первого транзистора. Сток каждого транзистора может быть соединен с линией питания, а исток каждого транзистора может быть соединен с линией заземления. Каждое из соответствующих соединений с линией питания и линией заземления может быть выполнено через транзистор, управляемый линией сброса. После сброса схемы, выводы истоков и перекрестно-связанные выводы затворов все устанавливаются на низком уровне напряжения (например, устанавливаются равными уровню напряжения заземления).
th
[0058] Во время сброса к низкому уровню напряжения один из двух перекрестно-связанных транзисторов становится проводящим раньше второго транзистора (например, первый транзистор имеет меньшее пороговое напряжение). Ток через транзистор, который становится проводящим первым, создает положительную обратную связь для увеличения напряжения затвор-исток первого проводящего транзистора при уменьшении проводимости второго транзистора, через перекрестно-связанное соединение сток/затвор. Стоки двух перекрестно-связанных транзисторов, затем, устанавливаются таким образом, что один сток имеет высокое напряжение, и один сток имеет низкое напряжение, в зависимости от того, какой из двух транзисторов имеет большее пороговое напряжение. Поскольку пороговое напряжение V является функцией изменений физических характеристик областей канала транзистора (например, мобильности носителей заряда, ширины и длины канала, проводимости оксидов и т.д.), каждое из двух состояний встречается с приблизительно равной вероятностью в данной ячейке вследствие некоррелированных изменений параметров процесса при изготовлении схемы. Стоки двух транзисторов (или один из них), таким образом, представляют выходное состояние иллюстративной схемы состояний, которая устанавливается в одном из многочисленных возможных состояний, на основе случайных изменений параметров процесса при изготовлении схемы состояния. Также, в проектируемых схемах могут быть использованы другие схемы состояний, на основе изменений параметров процесса в физических характеристиках; вышеупомянутая схема состояний описана только в целях иллюстрации.
[0059] В некоторых вариантах осуществления, после приема обратного рассеянного излучения 362, указывающего на уникальный идентификатор устройства-метки 364, и показания датчика, полученные датчиком(датчиками) 372, считывающее устройство 352 может использовать уникальный идентификатор устройства-метки 364 для осуществления доступа к специфической для устройства-метки информации 358 в запоминающем устройстве 356. Например, считывающее устройство 352 может осуществлять поиск параметров конфигурации (например, информации о калибровке, такой как калибровочные кривые) для устройства-метки 364, даты изготовления, промышленной серии, даты поставки, или срока годности устройства-метки 364, любой информации относительно предшествующего использования устройства-метки 364, конкретного пользователя, связанного с устройством-меткой 364, и т.д. Такая специфическая для устройства-метки информация 358 может быть предварительно загружена в запоминающее устройство 356 в связи с изготовлением, калибровкой, тестированием, или предшествующим использованием(использованиями) устройства-метки 364, например. Дополнительно, считывающее устройство 352 может обеспечивать такую специфическую для устройства-метки информацию 358 с дополнительными показаниями датчика, установками пользователя, и т.д., таким образом, чтобы дополнительная информация была связана с уникальным идентификатором, который идентифицирует конкретное устройство-метку 364. Дополнительно или альтернативно, считывающее устройство 352 может осуществлять доступ к специфической для устройства-метки информации, хранящейся нелокально (например, в базе данных, хранящейся на сервере, имеющем связь со считывающим устройством 352, или в базе данных, хранящейся в запоминающем устройстве на смартфоне, имеющем связь со считывающим устройством 352).
[0060] После осуществления доступа, специфическая для устройства-метки информация 358 может быть, затем, использована считывающим устройством 352 для управления устройством-меткой 364. Например, считывающее устройство 352 может использовать параметры конфигурации и другие данные, включенные в специфическую для устройства-метки информацию 358, для определения того, насколько часто (или при каких условиях) запрашивать у устройства-метки 364 показания. В некоторых вариантах осуществления, параметры конфигурации могут задавать необходимое время стабилизации амперометрического тока для электрохимического датчика 372, и считывающее устройство 352, таким образом, может быть выполнено с возможностью предписания считывающему устройству 364 сначала приложить напряжение между электродами в датчике 372 на некоторый период времени, для стабилизации амперометрического тока (например, пока электрохимические реакции на рабочем электроде не достигнут стационарного состояния). Затем, по истечении времени стабилизации, считывающее устройство 352 может сгенерировать запрос к считывающему устройству 352 на измерение амперометрического тока и указание измеренного тока через обратное рассеянное излучение 362. Другие установки специфических для устройства-метки операций также возможны. Дополнительно или альтернативно, считывающее устройство 352 может использовать информацию о калибровке, для интерпретирования показаний датчика (т.е., измерений амперометрического тока). Такая информация о калибровке может включать в себя, например, чувствительность и/или смещение, для определения калибровочной кривой, которая устанавливает связь между измерениями тока и концентрациями анализируемого вещества, калибровочной кривой, которая устанавливает связь между частотой генератора устройства-метки 364 и температурой, калибровочной кривой, которая устанавливает связь между током, подаваемым к устройству-метке 364, и температурой, среди другой информации о калибровке.
[0061] При хранении специфической для устройства-метки информации 358 за пределами устройства-метки 364, и преобразовании такой информации для устройства-метки 364 с использованием (по существу) уникального идентификатора, выводимого из генератора 368 идентификационной последовательности, устройство-метка 364 не нуждается во встроенном программируемом запоминающем устройстве. По существу, устройство-метка 364 без запоминающего устройства не хранит никакой специфической для пользователя информации (например, предшествующих показаний датчика, и т.д.). Такая конфигурация без запоминающего устройства, таким образом, облегчает решение возможных проблем конфиденциальности, поскольку специфическая для пользователя информация хранится на платформе, подходящей для встраивания программ для защиты данных, таких как имеющие полномочия имена для пользователей в системе, схемы шифрования, и т.д., причем эта платформа может быть любой комбинацией считывающего устройства 352, мобильного вычислительного устройства, которое имеет связь со считывающим устройством 352, и/или других внешних серверов/ устройств. Кроме того, конфигурация без запоминающего устройства облегчает решение проблем, связанных с потерей данных, хранящихся в устройстве-метке 364, в случае потери устройства-метки 364. По существу, конфигурация без запоминающего устройства, описанная здесь, облегчает реализации, в которых устройство-метка 364 может быть одноразовым изделием, таким как одноразовая контактная линза, используемая в применениях для коррекции зрения.
IV. Встраивание устройства-метки в контактную линзу
[0062] Устройство-метка, такое как RFID-метка, может быть встроено в устанавливаемое на теле устройство, такое как устанавливаемое на глаз устройство, которое можно носить на глазу в качестве контактной линзы. Дополнительно, устройство-метка может иметь RF-связь со считывающим устройством для обеспечения считывающему устройству возможности приема данных и другой информации от устройства-метки и/или устанавливаемого на глаз устройства.
[0063] Фиг. 4А является видом снизу иллюстративного устанавливаемого на глаз устройства 410 (или платформы глазных электронных схем), а фиг. 4В является видом сбоку иллюстративного устанавливаемого на глаз устройства 410. Следует отметить, что относительные размеры на фиг. 4А и 4В необязательно приведены в масштабе, а приведены только в целях объяснения при описании конструкции иллюстративного устанавливаемого на глаз устройства 410.
[0064] Устанавливаемое на глаз устройство 410 выполнено из полимерного материала 420, имеющего форму криволинейного диска. Полимерный материал 420 может быть, по существу, прозрачным материалом, для обеспечения возможности передачи падающего света к глазу, когда устанавливаемое на глаз устройство 410 установлено на глазу. Полимерный материал 420 может быть биосовместимым материалом, таким как материалы, используемые для изготовления контактных линз для коррекции зрения и/или косметических контактных линз в оптометрии, такие как полиэтилентерефталат (polyethylene terephthalate - “PET”), полиметилметакрилат (polymethyl methacrylate - “PMMA”), полигидроксиэтилметакрилат (polyhydroxyethylmethacrylate - “polyHEMA”), силикон-гидрогели, их комбинации, и т.д. Полимерный материал 420 может быть выполнен с одной стороной, имеющей вогнутую поверхность 426, подходящую для установки на поверхности роговицы глаза. Противоположная сторона диска может иметь выпуклую поверхность 424, которая не мешает движению века, когда устанавливаемое на глаз устройство 410 установлено на глазу. Круглая внешняя боковая кромка 428 соединяет вогнутую поверхность 424 и выпуклую поверхность 426.
[0065] Устанавливаемое на глаз устройство 410 может иметь размеры, такие как размеры контактных линз для коррекции зрения и/или косметических контактных линз, например, диаметр, равный приблизительно 1 сантиметру, и толщину от приблизительно 0.1 миллиметра до приблизительно 0.5 миллиметра. Однако значения диаметра и толщины приведены только в целях объяснения. В некоторых вариантах осуществления, размеры устанавливаемого на глаз устройства 410 могут быть выбраны согласно размеру и/или форме поверхности роговицы глаза пользователя.
[0066] Полимерный материал 420 может быть отформован с криволинейной формой различными способами. Например, для формовки полимерного материала 420 могут быть использованы технологии, такие как технологии, используемые для формовки контактных линз для коррекции зрения, такие как термоформовка, инжекционное прессование, центробежное литье и т.д. Когда устанавливаемое на глаз устройство 410 установлено на глазу, выпуклая поверхность 424 обращена наружу к окружающей среде, в то время как вогнутая поверхность 426 обращена вовнутрь, к поверхности роговицы. Таким образом, выпуклая поверхность 424 может рассматриваться в качестве внешней, верхней поверхности устанавливаемого на глаз устройства 410, тогда как вогнутая поверхность 426 может рассматриваться в качестве внутренней, нижней поверхности. Вид «снизу», показанный на фиг. 4А, обращен к вогнутой поверхности 426. Исходя из вида снизу, показанного на фиг. 4А, внешняя периферия 422, вблизи внешнего контура криволинейного диска, изогнута в направлении от страницы, тогда как центральная область 421, вблизи центра диска, изогнута в направлении к странице.
[0067] Подложка 430 встроена в полимерный материал 420. Подложка 430 может быть выполнена с возможностью расположения вдоль внешней периферии 422 полимерного материала 420, за пределами центральной области 421. Подложка 430 не мешает зрению, поскольку она находится слишком близко к глазу, чтобы быть в фокусе, и она расположена за пределами центральной области 421, где падающий свет передается к чувствительным участкам глаза. Кроме того, подложка 430 может быть выполнена из прозрачного материала для дополнительного ослабления эффектов визуального восприятия.
[0068] Подложка 430 может быть выполнена в форме плоского, круглого кольца (например, диска с центральным отверстием). Плоская поверхность подложки 430 (например, вдоль радиальной ширины) является платформой для установки электронных схем, таких как микросхемы (например, посредством монтажа методом перевернутого кристалла) и для структурирования проводящих материалов (например, посредством технологий микрообработки, таких как фотолитография, осаждение, нанесение покрытия и т.д.), для образования электродов, антенны (антенн), и/или межсоединений. Подложка 430 и полимерный материал 420 могут быть, приблизительно, осесимметричными относительно общей центральной оси. Подложка 430 может иметь, например, диаметр, равный, приблизительно, 10 миллиметрам, радиальную ширину, равную, приблизительно, 1 мм (например, внешний радиус, на 1 миллиметр больший, чем внутренний радиус), и толщину, равную, приблизительно, 50 микрометрам. Однако, эти размеры приведены только в целях иллюстрации, и никоим образом не ограничивают данное раскрытие сущности изобретения. Подложка 430 может быть реализована с использованием множества разных формфакторов.
[0069] В некоторых примерах, подложка 430 может включать в себя устройство-метку. По существу, компоненты устройства-метки могут быть также расположены на встроенной подложке 530. Например, рамочная антенна 470, контроллер 450 и воспринимающие электронные схемы 460 (например, электронный генератор, биодатчик анализируемого вещества, и т.д.), подобные тем, которые описаны в отношении фиг. 1, могут быть расположены на встроенной подложке 430. Контроллер 450 может быть микросхемой, включающей в себя логические элементы, выполненные с возможностью управления воспринимающими электронными схемами 460 и рамочной антенной 470. Контроллер 450 электрически соединен с рамочной антенной 470 посредством межсоединений 457, также расположенных на подложке 430. Подобным образом, контроллер 450 электрически соединен с воспринимающими электронными схемами 460 посредством межсоединения 451. Межсоединения 451, 457, рамочная антенна 470, а также другие компоненты, могут быть выполнены из проводящих материалов, структурированных на подложке 430 посредством процесса для точного структурирования таких материалов, такого как осаждение, фотолитография и т.д. Проводящие материалы, структурированные на подложке 430, могут быть, например, золотом, платиной, палладием, титаном, углеродом, алюминием, медью, серебром, хлоридом серебра, проводниками, выполненными из благородных материалов, металлами, их комбинациями и т.д. Контроллер 450 и воспринимающие электронные схемы 560 могут быть также реализованы в виде единственной микросхемы, а не в виде двух отдельных соединенных компонентов.
[0070] Как показано на фиг. 4А, которая является видом, обращенным к вогнутой поверхности 426 устанавливаемого на глаз устройства 410, воспринимающие электронные схемы 460 установлены на стороне подложки 430, обращенной к вогнутой поверхности 526. В общем, любые электронные схемы, электроды, и т.д., расположенные на подложке 430, могут быть установлены либо на обращенной «вовнутрь» стороне (например, расположенной ближе всего к вогнутой поверхности 426), либо на обращенной «вовне» стороне (например, расположенной ближе всего к выпуклой поверхности 424). Кроме того, в некоторых вариантах осуществления, некоторые электронные компоненты могут быть установлены на одной стороне подложки 430, в то время как другие электронные компоненты установлены на противоположной стороне, и соединения между ними могут быть выполнены с использованием проводящих материалов, проходящих через подложку 430.
[0071] Рамочная антенна 470 является слоем проводящего материала, структурированного вдоль плоской поверхности подложки, для образования плоского проводящего кольца. В некоторых примерах, рамочная антенна 470 может быть выполнена без образования замкнутой рамки. Например, рамочная антенна 470 может иметь вырез для обеспечения места для контроллера 450 и воспринимающих электронных схем 460, как показано на фиг. 4А. Однако рамочная антенна 470 может быть также выполнена в виде непрерывной полосы проводящего материала, которая полностью оборачивается вокруг плоской поверхности подложки 430 один или несколько раз. Например, полоса проводящего материала с многочисленными витками может быть структурирована на стороне подложки 430, противоположной контроллеру 450 и воспринимающим электронным схемам 460. Межсоединения между концами такой витой антенны (например, выводы антенны) могут, тогда, проходить через подложку 430 к контроллеру 450.
V. Заключение
[0072] Следует понимать, что конструкции, описанные здесь, приведены только в целях иллюстрации. По существу, специалистам в данной области техники будет понятно, что, вместо этого, могут быть использованы другие конструкции и другие элементы (например, машины, интерфейсы, функции, последовательности действий, и группы функций, и т.д.), и некоторые элементы могут быть совсем исключены, согласно необходимым результатам. Дополнительно, многие описанные элементы являются функциональными объектами, которые могут быть реализованы в виде дискретных или распределенных компонентов, или совместно с другими компонентами, в любой подходящей комбинации и местоположении.
[0073] В то время как здесь были описаны различные аспекты и варианты осуществления, другие аспекты и варианты осуществления будут понятны специалистам в данной области техники. Различные аспекты и варианты осуществления, описанные здесь, приведены только в целях иллюстрации и не предназначены для ограничения, причем истинные объем и сущность указаны посредством нижеследующей формулы изобретения, вместе с полным объемом эквивалентов, на которые эта формула изобретения имеет право. Следует также понимать, что терминология, используемая здесь, приведена только в целях иллюстрации и не предназначена для ограничения.