的更新间隔分隔的时间发生，更新间隔Tinte3rval可对应于分析物传感器系统8的收发器316与显示装置110、120、130、140的收发器338之间的两个连续无线通信会话之间的持续时间。或者，可将更新间隔看作获得和发送最近测量的葡萄糖值的周期。发射广告信号、建立数据连接(例如，通信信道)以及请求和发送数据可在无线通信会话期间发生，每一会话持续更新间隔Tintoval内的表示为“TAc；tlve3”的活动时间或周期。在两个连续无线通信会话之间，收发器316在表示为“TInactlve”的不活动周期内进入不活动或睡眠模式以(例如)节省电池寿命和/或减少峰值电压要求。
[0152]图4展示两个此类无线通信会话，S卩，第一无线通信会话410和第二无线通信会话420。每一无线通信会话410、420以分析物传感器系统8与显示装置110、120、130、140建立数据连接开始。为了与显示装置110、120、130、140建立数据连接，分析物传感器系统8的收发器316在第一无线通信会话420期间发射一系列广告信号412。可将每一广告信号看作使显示装置110、120、130、140与收发器316建立数据连接的邀请。
[0153]在图4的所说明的实例中，假设分析物传感器系统8需要参加初始系统设置，这是因为系统8刚刚才第一次接通和/或当前未与显示装置110、120、130、140配对。通常，显示装置110、120、130、140的用户通过经由在显示装置上运行的定制应用程序使用用户界面(例如，触摸屏显示器)键入与新的/未配对的分析物传感器系统8相关联的标识信息(例如，序列号)来识别需要与显示装置配对的新的或从未使用过的分析物传感器系统8。在第一无线通信会话410期间，需要执行认证程序以作为数据连接过程414的部分。为了与分析物传感器系统8建立数据连接，显示装置110、120、130、140连续地收听，直到接收到由分析物传感器系统8的收发器316发射的广告信号为止。一旦收发器316开始发射广告信号412，其就可采取一个、两个或更多广告信号以使显示装置110、120、130、140接收到广告信号且对广告信号作出响应。在一些实施例中，一旦显示装置接收到广告信号且(例如)经由应答而对广告信号作出响应，收发器316就停止发送额外广告信号。在其它实施例中，收发器316可甚至在从显示装置接收到响应之后继续发送额外广告信号，使得另一显示装置可接收到额外广告信号中的一者且对其作出响应。
[0154]在广告信号由显示装置110、120、130、140成功地接收之后，显示装置和分析物传感器系统8参加第一数据连接过程414。在第一数据连接过程414期间，显示装置向分析物传感器系统8请求查问值，且分析物传感器系统8作为响应而向显示装置发送改变值。在接收到查问值后，显示装置就基于查问值和与分析物传感器系统8和/或收发器316相关联的标识信息计算散列值且向收发器316发送散列值。收发器316从显示装置110、120、130、140接收散列值，根据散列值对标识信息进行解码，且验证所接收的标识信息与先前存储在分析物传感器系统8的存储器318中(诸如在传感器系统8的制造期间)的与传感器系统8和/或收发器316相关联的标识信息匹配。在验证后，收发器316就向显示装置110、120、130、140发送确认成功认证的信号。一旦认证，分析物传感器系统8和显示装置110、120、130、140就可交换信息以确定将如何交换数据(例如，特定频率、时间槽指派、加密等)。
[0155]在完成第一数据连接过程414之后，分析物传感器系统8和所连接的显示装置110、120、130、140参加第一数据通信416，在第一数据通信期间所连接的显示装置向分析物传感器系统8请求和接收期望的信息(例如，分析物数据、控制信息、标识信息和/或指令)。当第一数据通信416完成时，终止数据连接(例如，通过关闭所建立的通信信道)，且可通过致使分析物传感器系统8的收发器316和/或处理器314进入睡眠或不活动模式而停用收发器316和/或处理器314(也可能是显示装置110、120、130、140的收发器338和/或处理器330，这取决于实施方案偏好)。在一些实施例中，收发器316在睡眠模式期间完全地断电。在其它实施例中，收发器316处于低功率模式，其仅使用正常电流/功率的小分数(例如，1%到10%)。
[0156]对应于每一无线通信会话的持续时间的活动周期Tfctlve3可以是对应于两个连续无线通信会话之间的周期的更新间隔TintervaJ^小分数。举例来说，1'11^_31可介于约200秒与400秒之间，且TActive可介于20秒与40秒之间。因而，分析物传感器系统8的收发器316可被完全地供电仅五分钟1'^_31的10%(例如，30秒)。这可显著地减少功率消耗和峰值电压需求。在一些情况下，收发器316在不进行发射时不会完全地断电，而是进入低功率模式。在不活动时间或周期Tlnactlve之后，第二无线通信会话420在收发器316(和收发器338)再次加电时开始，开始发射第二系列广告信号422，参加与显示装置110、120、130、140的收发器338的第二数据连接过程424和第二数据通信过程426，如图4所展示。然而，不像第一数据连接过程414，第二数据连接过程424不涉及认证，这是因为分析物传感器系统8和显示装置110、120、130、140在第一无线通信会话410期间已成功地配对或结合，如上文所描述。此过程可继续，其中新的数据连接和通信以预定间隔完成。在收发器316处于睡眠模式的每一不活动周期Tlnactlve的全部或部分期间，处理器314可使用分析物传感器312和传感器测量电路310来测量一个或多个分析物值。举例来说，处理器314可采取多次分析物值测量且对其求平均值以产生将在下一无线通信会话中发射的单个平均分析物值。
[0157]在每一更新间隔Tinterva^A间连续地重新建立新的通信信道以允许将收发器316部分地或完全地断电可提供显著功率节省，且可允许传感器电子装置模块12(图1)连续地操作六个月或更久而无需电池更换。此外，不是在更新间隔Tinte3rval期间盲目地发射葡萄糖数据点，而是仅与期望的显示装置110、120、130、140建立特定数据连接(例如，通信信道)可防止未经授权地使用和截取葡萄糖测量值。在一些实施例中，仅多个显示装置110、120、130、140的子集可被配置以接收不同数据，诸如葡萄糖测量值和/或警报条件。此具有防止多个显示装置发出警报由此使用户混淆和/或沮丧的益处。另外，通过建立安全的双向通信信道，对特定葡萄糖测量值的请求或校准或配置信息的传达可基于需要/请求而在分析物传感器系统8与显示装置110、120、130、140之间发射。
[0158]而且，在一些实施例中，可以不是每个更新间隔Tinterval都激活收发器316来用于数据通信。而是，可以(例如)每两个、三个或四个更新间隔Tinterval激活收发器316，使得传感器系统8与显示装置110、120、130、140之间的通信不如每个更新间隔Tinterval那么频繁地发生。这么做可进一步减少功率消耗。激活也可取决于传感器数据。举例来说，仅在数据满足某些阈值、此当前改变速率、当前高值、当前低值、与先前交换的值的绝对差、与先前交换的值的百分比差和类似者的情况下激活收发器。在一些实施例中，代替跳过某些固定的更新间隔，可使每一间隔的长度基于传感器数据而变化。举例来说，如果传感器数据指示低葡萄糖值和/或检测到低血糖反应，那么更新间隔值可从正常更新间隔值缩短，使得采取和发射更频繁的读数。
[0159]在一些实施例中，更新间隔Tinterva1、活动周期TActive和激活收发器的频率FActivaticin(例如，每两个、三个或四个更新间隔)可以是可变的。在某些实施例中，上文所识别的参数可以是用户可配置的(例如，通过使用显示装置110、120、130、140的用户界面输入变量的值)和/或由分析物传感器系统8或显示装置110、120、130、140基于一个或多个准则自动地变化。准则可包含:(i)传感器系统8的监测的电池电量，(ii)当前测量的、先前测量的和/或预测的葡萄糖浓度满足或超过预定阈值，(iii)寄主基于当前测量的、先前测量的和/或预测的葡萄糖浓度的葡萄糖浓度趋势，(iv)寄主基于当前测量的、先前测量的和/或预测的葡萄糖浓度的葡萄糖浓度的改变速率满足或超过预定阈值，(V)基于当前测量的、先前测量的和/或预测的葡萄糖浓度确定寄主是否处于或接近高血糖，(Vi)基于当前测量的、先前测量的和/或预测的葡萄糖浓度确定寄主是否处于或接近低血糖，(Vii)用户输入的寄主活动(例如，锻炼或睡觉)，(Viii)从传感器会话开始以来的时间(例如，当使用新的传感器10时)，(ix)系统传感器8或显示装置110、120、130、140检测到的一个或多个错误，以及(X)显示装置的类型。
[0160]TintervaljActiv^Ffctivatic^P/或本文中所描述的其它配置项目可形成通信协议简档的部分，通信协议简档可存储在实施基本通信协议的任何装置上以允许对用于在分析物传感器系统10和显示装置110、120、130、140中传达分析物测量值的协议的定制使用。
监测和管理电池寿命
[0161]通过电池(图1和图3中未示出)对由用户80穿戴的分析物传感器系统8供电。随着电池的电量水平耗尽，分析物传感器系统8可能无法执行一个或多个功能且最终将完全地停止起作用。举例来说，随着电池电量水平下降到低于某一阈值量，分析物传感器系统8可能无法使用收发器316来发射分析物值，这是因为电池的输出电压将在发射所需的负载电流下被下拉到低于收发器316的阈值操作电压。在某一中间水平，可有可能使收发器316执行分析物值的定期排定的发射，但不执行所存储的过去的分析物值的成批传送。这是因为，成批传送操作通常使用收发器的特殊发射模式，其与用于定期排定的发射的发射模式相比较汲取较高电流量和/或需要较高电压。因此需要监测分析物传感器系统8中所安装的电池的当前电量水平以允许持续使用。通过知道当前电池电量水平，举例来说，有可能基于当前电量水平和分析物传感器系统8的假设未来使用预测电池的剩余使用寿命。分析物传感器系统8可向显示装置110、120、130、140发射指示当前电量水平和/或预测的剩余使用寿命的数据，使得可向用户显示此类信息。另外，有可能在当前电量水平下降到低于预定阈值电量水平和/或预测的剩余使用寿命变得小于预定阈值时间时停用分析物传感器系统8的一个或多个功能。另外，分析物传感器系统8可向显示装置110、120、130、140发射指示此类低电池情况存在的警示。
[0162]图5是根据本公开的某些方面的分析物传感器系统8A的某些实施例的示范性框图，系统8A能够监测分析物传感器系统8A中所安装的电池330的当前电量水平且预测电池330的剩余使用寿命。分析物传感器系统8A包含分析物传感器312和传感器电子装置模块12A。在某些实施例中，分析物传感器312是可植入在用户身上的连续葡萄糖传感器，且能够提供表示用户的血糖水平的输出信号。传感器电子装置模块12A包含:传感器测量模块310，其耦合到分析物传感器312，且被配置用于测量来自分析物传感器312的输出信号且提供分析物值(例如，葡萄糖值)；以及数据处理模块352，其耦合到传感器测量模块310，且被配置用于处理分析物值(诸如对分析物值求平均值)和/或将分析物值存储在存储器318A中。
[0163]传感器电子装置模块12A还包含数据发射控制模块354，其耦合到数据处理模块352且被配置用于致使收发器316向被配置以显示分析物值的显示装置110、120、130、140(图1和图3)发射包含分析物值的无线信号。数据发射控制模块354还可被配置用于致使收发器316使用收发器的特殊发射模式来执行存储器310中所存储的过去的分析物值的成批传送。举例来说，如果显示装置110、120、130、140断电或以其它方式不可用于与分析物传感器系统8A进行通信，那么分析物传感器系统8A可测量分析物值并将分析物值存储在存储器318A中。当显示装置110、120、130、140稍后通电或以其它方式变得可用时，分析物传感器系统8可在显示装置110、120、130、140请求后就执行所存储的过去的分析物值的成批传送。
[0164]传感器电子装置模块12A还包含:电池330，其被配置用于向分析物传感器系统8A的所有耗电组件提供电力；以及电池测量模块340，其耦合到电池330，且被配置用于测量指示电池330的当前电量水平的值且向数据发射控制模块354和下文所描述的电池寿命预测模块356提供所测量的值。电池寿命预测模块356耦合到电池测量模块340和数据发射控制模块354，且被配置用于基于指示电池330的当前电量水平的所测量的值和分析物传感器系统8A的假设未来使用预测电池的剩余使用寿命。可基于存储器318A或存储器318B中所存储的过去使用的历史(例如，平均和峰值电流电平以及定期排定的发射和成批传送的频率)确定假设未来使用。在某些实施例中，数据发射控制模块354被配置用于基于指示电池330的当前电量水平的所测量的值和/或电池330的预测的剩余使用寿命控制分析物传感器系统8A的一个或多个数据发射功能。
[0165]存在实施电池测量模块340以测量电池330的当前电量水平的许多不同方式。对于一些电池，内部电阻随着电池的电量水平下降而增加。因此，内部电阻可以是电池的当前电量水平的良好指示器。图6A、图6B和图6C是描绘根据本公开的某些方面的包括电池测量模块340A、340B、340C的三个不同示范性布置的图式，电池测量模块340A、340B、340C被配置以测量指示电池330的内部电阻的电压降。在图6A、图6B和图6C所描绘的所有三个布置中，电池测量模块340A、340B、340C包含被配置以测量电池330处的电压降的电压传感器342A、342B、342C(例如，Α/D转换器)。
[0166]为了确定电池的内部电阻和当前电量水平，有必要在电池330连接到汲取已知电流的负载时测量电压降。在图6A和图6B的布置中，电池330通过使用开关332而与实际负载(即，传感器电子装置模块12A的组件)断开，且代替地连接到具有已知阻抗或电流汲取特性的仿真负载334A、336B。在图6A的布置中，举例来说，仿真负载是包括无源电组件(诸如电容器和/或电阻器)的无源仿真负载。因为无源仿真负载的阻抗是已知的，所以有可能通过监测流入负载中的随时间而变的电流来确定电池的内部电阻。在图6B的布置中，仿真负载是包括有源组件(诸如运算放大器或被配置为恒定电流源的M0SFET)的有源仿真负载或硬件。使用被配置以从电池330汲取恒定电流的有源负载可显著地地简化电池的内部电阻的确定。
[0167]在图6C所展示的布置中，电池测量模块340C中的电压传感器342C在分析物传感器系统8A执行已知能从电池330汲取恒定电流的一个或多个任务时测量电压降。此类任务可包含特定无线发射模式。举例来说，在采用ANT无线电协议的分析物传感器系统中，已知称作“ANT-FS”模式的发射模式能从电池汲取恒定电流。ANT-FS模式用于数据库中所存储的数据项目的成批传送，且在采用ANT无线电协议的分析物传感器系统中，ANF-FS模式通常用于所存储的过去的分析物值的成批传送。在图6C的布置中，电池测量模块340可被配置以在收发器316参加已知能从电池330汲取恒定电流的特定无线发射模式(例如，ANT-FS模式)时测量电池330处的电压降。在一些实施例中，可在收发器316参加“假”ANT-FS模式时采取电压降测量，借助“假” ANT-FS模式，收发器发射诸如全O或全I的“虚拟”数据。
[0168]在确定电压降之后，可使用本领域中已知的多种方法中的一者来确定电池330的当前电量水平。在一些实施例中，将与电池330相关联的预定电压轮廓曲线存储在存储器(例如，存储器318B)中，且通过比较所测量的电压降与所存储的电压轮廓曲线来确定当前电量水平。
[0169]图6D是描绘根据本公开的某些方面的示范性布置的图式，其中电池测量模块340D包含库仑计数器342D。库仑计数器342D是被配置以提供指示随着时间的过去而从电池汲取的电荷的累积量或从电池汲取的负载电流的积分的值的装置。通过知道从电池330汲取的电荷的累积量，有可能确定电池330的当前电量水平(例如，电荷状态)。
[0170]图6A到图6D所描绘的四个布置包含被配置用于直接测量电池的某个参数(诸如电压降或负载电流)的电池测量模块340。在一些情况下，可通过对与分析物传感器系统的使用相关联的特定事件的数目进行计数来确定电池的当前电量水平。图7是根据本公开的某些方面的分析物传感器系统SB的某些实施例的示范性框图，系统SB能够基于与分析物传感器系统SB的使用相关联的特定事件的计数监测分析物传感器系统SB中所安装的电池330的当前电量水平且预测电池330的剩余使用寿命。
[0171]代替电池测量模块340，分析物传感器系统8B包含被配置以对与分析物传感器系统SB的使用相关联的事件的数目进行计数的事件计数器360。在一些实施例中，事件计数器360可被配置以基于由分析物传感器系统SB执行的事务的数目和类型递增事件的数目。举例来说，不同事务可被指派与从电池汲取以完成事务的电量相称的不同递增数目。作为说明，分析物值的每一定期排定的发射可被指派递增数目I，而所存储的过去的分析物值的每一成批传送可被指派递增数目10。数据发射控制模块354可发送指示每一事务的发生和类型的信号，且事件计数器360可基于每一事务的类型递增事件的数目。事件计数器360因此提供指示到目前为止从电池330汲取的总电量且因此指示电池330的当前(剩余)电量水平的输出。
[0172]在一些实施例中，事件计数器360被进一步配置以基于从电池第一次安装在分析物传感器系统中以来，包含分析物传感器系统处于低功率贮藏(存储)模式中和正常操作模式中时过去的时间递增事件的数目。因此，即使分析物传感器系统SB在第一次使用之前置于货架上，事件计数器360也可被配置以按与处于存储模式中的传感器相关联的预定时间间隔递增。此基于时间的递增方案考虑了以下事实:即使当其在货架上在包装内时，分析物传感器系统SB也正使用来自电池330的电量以用于任务，诸如检查电接触以确定分析物传感器系统SB是否已从包装移除。即使此类任务每次消耗极少电量，但如果分析物传感器系统8B已在货架上很长时间，那么其也可对电池的电量水平具有大小影响。因此，基于时间的递增方案可对电池的当前电量水平提供较准确的计算。
[0173]图5和图7的分析物传感器系统8A、8B包含电池寿命预测模块356，其被配置以基于指示电池330的当前电量水平的所测量的值(例如，电压降、库仑计数和/或事件计数)以及任选地还基于分析物传感器系统的假设未来使用预测电池的剩余使用寿命。在被配置以测量电池的电压降以作为电池的当前电量水平的指示的图5的分析物传感器系统8A的那些实施例(例如，采用图6A到图6C的布置的实施例)中，电池寿命预测模块356可通过确定电压降何时将超过预定义的最大允许的电压降来预测电池330的剩余使用寿命。在被配置用来对事务的数目计数的图7的分析物传感器系统SB的那些实施例中，电池寿命预测模块356可被配置以通过确定事务的数目何时将超过预定义的最大允许的事务数目来预测电池330的剩余使用寿命。在电池330的剩余使用寿命的预测也基于分析物传感器系统的假设未来使用的那些实施例中，可基于存储器318B中所存储的先前使用的历史确定假设未来使用。举例来说，存储器318B可存储指示在预定义数目个过去的更新循环内的数据发射事件的数目和类型的数据。基于此类数据，电池寿命预测模块356可计算不同类型的发射事件的预期频率，且使用计算出的频率作为确定假设未来使用的基础。
[0174]在某些实施例中，数据发射控制模块354被配置以基于指示电池330的当前电量水平的所测量的值和/或电池330的预测的剩余使用寿命控制分析物传感器系统8A、8B的一个或多个数据发射功能。举例来说，数据发射控制模块354可被配置以在电池330的当前电量水平下降到低于临界阈值(例如，标称负载电流下的所测量的电压降大于1.9V)和/或电池的预测的剩余使用寿命小于临界预定义时间(例如，小于一小时)的情况下停用或修改分析物传感器系统8A、8B的一个或多个数据发射功能。此类停用的或修改的数据发射功能可包含延长或跳过一些或所有分析物值的定期排定的发