用于低功率定量测量的集成装置的制造方法

用于低功率定量测量的集成装置的制造方法
【专利摘要】一种装置包括无线使能的能量采集装置、能量存储部件、DC?DC转换器和功能电路。该能量存储部件电联接至该无线使能的能量采集装置，用于存储由该无线使能的能量采集装置从与该装置相邻定位的无线传输装置采集的能量。该DC?DC转换器电联接至该能量存储部件，用于从该能量存储部件接收电压输出并且将所接收到的该电压输出转换为第二电压电平，以便向该装置的一个或多个部件提供功率。该功能电路用于测量流体样本中的物质浓度。该功能电路联接至该DC?DC转换器，从而使得该功能电路获得由该DC?DC转换器所提供的该功率中的至少一部分功率。
【专利说明】
用于低功率定量测量的集成装置
技术领域
[0001] 本披露总体上涉及一种传感器系统，并且更具体地涉及一种在无线装置附近供电 并且允许基于来自该无线装置中的保留功率来向各个传感器供电的传感器系统。
【背景技术】
[0002] 由于为测量装置的操作供电所需的电源的大小，现有的用于执行定量测量的测量 装置会比较笨重。现有测量装置的相对笨重的大小会限制这种测量装置的适用性。进一步 地，电源的大小不仅仅为现有测量装置增加了体积，而且还限制了部件在现有测量装置内 的可能安排。从而，禁止对以前的测量装置的尺寸进行修改。本披露涉及多种针对这些或其 他问题的解决方案。

【发明内容】

[0003] 超小型装置（例如，可穿戴装置)在大小上受到装置的电池的约束。半导体工艺的 发展允许测量和动作(例如，递送治疗），但是功率要求限制了以较小或较薄的形状因数应 用这种装置。本披露包括对减轻超小型装置上的电池的问题并且使能以较小形状因数应用 半导体技术的技术(例如，适形于用户皮肤的较薄、柔性、可伸展、可穿戴装置)的说明。本披 露利用仔细选择并且特别设计的硬件以及凭经验测试的软件来控制低功率电子器件的定 时，从而使得低功率的电子器件可以从或者（1)如例如NFC装置(例如，NFC EEPR0M)、太阳能 装置、热电装置等能量采集装置和/或(2)符合所要求的形状因数的小电池中汲取可接受地 低电流。
[0004] 根据一些实现方式，装置（例如，装置720、800、1000)包括电子部件（例如，902、 1060、230)，这些电子部件被选择为使得它们虽然消耗最小的功率仍然符合应用要求。虽然 装置的电子部件(例如，902、230和1060)是低功率装置，当它们被接通时，它们可能汲取将 导致能量采集装置(例如，无线使能的能量采集装置210、1010)或小电池(例如，电池910)崩 溃的过大电流。这通常发生在启动时，或者其有可能在测量的某些阶段发生(例如，由于传 感器(例如，传感器1070)在测量/测试期间所汲取的功率）。
[0005] 根据一些实现方式，为解决在启动时的功率汲取的问题，在本披露的装置中包括 了具有定时控制电路（例如，定时控制电路1054)的预充电电路（例如，预充电电路901、 1052)。
[0006] 根据一些实现方式，为解决在操作期间、尤其是在敏感测量（例如，使用传感器 1070)期间维持稳定功率的问题，Μ⑶(例如，Μ⑶903、1062)被包括在内以便控制何时激活 某些子电路（例如，存储器1064、ADC 1066、DAC 1068和传感器1070)以及它们持续多长时 间。这些子电路可以循环通断并且仅当装置(例如，装置720、800、1000)需要时才会被使用。
[0007] 根据本披露的一些实现方式，测量装置包括近场通信(NFC)使能的能量采集装置、 能量存储部件、DC-DC转换器、计数器和功能电路。该能量存储部件电联接至该NFC使能的能 量采集装置，用于存储由该NFC使能的能量采集装置从与该测量装置相邻定位的NFC传输装 置采集的能量。该DC-DC转换器电联接至该能量存储部件。该功能电路电联接至该DC-DC转 换器。该能量存储部件采集并存储由该NFC使能的能量采集装置所采集的该能量中的至少 一部分能量直至由该计数器所设置的第一时间Ti。使用存储在能量存储部件中的能量中的 至少一部分能量在由计数器所设置的第二时间T 2激活DC-DC转换器。使用由DC-DC转换器所 提供的功率中的至少一部分功率在由计数器所设置的第三时间Τ 3激活功能电路。
[0008] 根据本披露的一些实现方式，测量装置包括近场通信(NFC)使能的能量采集装置、 能量存储部件、预充电电路、DC-DC转换器和功能电路。该能量存储部件电联接至该NFC使能 的能量采集装置，用于存储由该NFC使能的能量采集装置从与该测量装置相邻定位的NFC传 输装置采集的能量。该预充电电路电联接至该能量存储部件。该DC-DC转换器电联接至该预 充电电路。该功能电路电联接至该DC-DC转换器。该预充电电路被配置成用于阻止在该能量 存储部件与该DC-DC转换器之间的电通信直至该能量存储部件存储大于阈值能量水平的能 量量值，并且用于之后维持在该能量存储部件与该DC-DC转换器之间的该电通信。该功能电 路被配置成用于使用由该DC-DC转换器所提供的该功率中的至少一部分功率来激活。
[0009] 根据本披露的一些实现方式，用于测量流体样本中的分析物的测量装置包括无线 使能的能量采集装置、能量存储部件、DC-DC转换器和功能电路。该能量存储部件电联接至 该无线使能的能量采集装置，用于存储由该无线使能的能量采集装置从与该测量装置相邻 定位的无线传输装置采集的能量。该DC-DC转换器电联接至该能量存储部件，用于从该能量 存储部件接收电压输出并且将所接收到的该电压输出转换为第二电压电平，以便向该测量 装置的一个或多个部件提供功率。该功能电路用于测量流体样本中的分析物的数量。该功 能电路联接至该DC-DC转换器，从而使得该功能电路获得由该DC-DC转换器所提供的该功率 中的至少一部分功率。
[0010] 本披露的另外的方面鉴于各种实现方式的详细说明对本领域技术人员是显而易 见的，该详细说明是参考附图所作出的，下面提供了这些附图的简要说明。 附图简要说明
[0011] 通过阅读以下参照附图进行的详细说明，本披露的上述和其他优点将变得清楚。
[0012] 图1是根据本披露的一些实现方式的电池的透视图；
[0013] 图2是根据本披露的一些实现方式的电源电路的电路图的示意性视图，该电源电 路包括无线使能的能量采集装置、能量存储装置和DC-DC转换器；
[0014] 图3是图表，展示了根据本披露的一些实现方式的第一 DC-DC转换器的特性；
[0015]图4是图表，展示了根据本披露的一些实现方式的第二DC-DC转换器的特性；
[0016] 图5是图表，展示了根据本披露的一些实现方式当各个子系统接通时测量装置的 电流负载；
[0017] 图6是流程图，展示了根据本披露的一些实现方式的系统的部件的启动顺序；
[0018] 图7是流程图，展示了根据本披露的一些实现方式的用于相对于测量装置放置无 线传输装置的逐步指令；
[0019] 图8是根据本披露的一些实现方式的测量装置的示意图；
[0020] 图9是根据本披露的一些实现方式的测量装置的电路图的示意性视图；并且
[0021] 图10是根据本披露的一些实现方式的装置的电路图的示意性视图。
[0022]虽然本披露易有不同修改和替代形式，具体的实现方式已经在附图中通过举例示 出并且将在此进行详细描述。然而，应当理解，本披露并不旨在限于所披露的具体形式。相 反，本披露将覆盖落入由所附权利要求书限定的本披露的精神和范围之内的全部修改、等 效物和替代方案。
【具体实施方式】
[0023] 本披露涉及用于使用测量装置进行定量分析的方法、设备和系统，这些测量装置 不包括电源或者用于例如如环境目的和/或诊断目的等应用的低功率电源。低功率电源可 以是提供低于大约2 5mAH、大约2 OmAH、大约15mAH、大约1 OmAH、大约5mAH或大约1 mAH的功率 的电源。在一些实现方式中，低功率电源可以提供低于大约5mA峰值电流，如但不限于具有 子5mA峰值电流的薄膜电池100a(图1)。本披露的测量装置用于检测和/或量化样本的至少 一种成分，如但不限于生物样本(例如，血液、尿液等)或其他化学样本。
[0024] 在一些替代性实现方式中，测量装置包括较高功率电源，其中，该较高功率电源保 持休眠或者被最小程度地使用以便根据在此所描述的原理重复测量装置的状态。
[0025] 在此所描述的示例系统、方法和设备有助于从计算装置(如但不限于用于为数据 收集和/或分析系统供电的智能电话)进行能量采集。
[0026] 在此所描述的示例系统、方法和设备还通过基本上消除对板上电源的需要而提供 在电源电路设计方面的创新。这促成了对系统的电源电路的许多创新和不同设计。
[0027] 在此所描述的示例系统、方法和设备还提供了创新方法来引导用户以有助于能量 采集的方便方式来部署测量装置(参见例如图7)。
[0028] 在此描述了仔细地将能量分为小量以允许满系统功率的启动顺序（参见例如图 6)。在此的系统可以用于间歇性监测应用，其中，可能不需要持续的监测。例如，在此的系统 可以用来在短时间段内存储所采集的能量，足以允许测量装置执行数据收集和/或数据分 析。在另一个示例中，所存储、采集的能量中的一部分能量可以用来执行数据存储和/或数 据传输。
[0029] 在一些实现方式中，可以将数据传输至系统的存储器并且/或者通信（传输）至外 部存储器或其他存储装置、网络和/或板外计算装置。该外部存储装置可以是服务器，包括 数据中心中的服务器。这种计算装置的非限制性示例包括智能电话、平板计算机、膝上计算 机、平板触摸计算机、电子阅读器或其他电子阅读器或手持式、便携式或可穿戴式计算装 置、Χ?κκ?、\Vi你或其他游戏系统。
[0030] 根据在此所描述的系统、方法和设备的任何测量装置都可以被配置成用于间歇性 用途。
[0031] 根据在此所描述的系统、方法和设备的任何测量装置都可以被配置为传感器单 元、传感器贴片、监测装置、诊断装置、治疗装置或可以使用如在此所披露的采集的能量来 操作的任何其他测量装置。作为一个非限制性示例，测量装置可以是葡萄糖监测器或其他 葡萄糖测量装置。
[0032] 本披露的测量装置可以被配置成用于许多不同类型的感测模态。感测模态包括例 如检测和/或量化压力、阻抗、电容、血流和/或特定物质（如但不限于化学品、蛋白质或抗 体)的存在。在一些实现方式中，测量装置被实现用于执行对环境条件的电测量。
[0033]在医疗(并且具体地人类诊断）领域中，护理点（P0C)测试通常是指在中心实验室 之外的实验室测试。POC已经改善了病人护理效率，因为它允许无论病人在哪里都可以进行 诊断测试，包括在一些情形下由病人自己进行诊断测试。P0C不仅仅为病人提供自我健康监 测的方便，还允许进行远程医疗记录保持和诊断，例如通过将P0C测试结果通过互联网上传 至健康专家的站点。
[0034] 来自对样本的分析的定量信息可以用于例如确定葡萄糖水平或诊断疾病(例如， HIV、疟疾等）。当样本(如但不限于血液)被放置到测试平台上时，可以使用预存储的测定来 分析该样本。作为非限制性示例，基于在此所描述的示例测量装置的测量平台可以被配置 成用于提供指示样本的至少一种成分的数据或其他信息。在一个示例中，该数据或其他信 息可以存储至测试平台的存储器或者被无线地传输。在另一个示例中，基于在此所描述的 示例测量装置的测量平台可以被配置成用于提供对来自定量测量的数据或其他信息的指 示，包括但不限于对颜色指示、符号和/或数字读出的改变。定量测量的结果可以用来提供 对个人的状况的指示，如但不限于葡萄糖水平或对维他命D水平的指示、或者针对病痛(如 但不限于HIV或疟疾）的正面或负面指示、和/或病痛的进展程度。在一些示例中，这些装置 可以被配置成用于执行电定量测量，这些电定量测量可以用于进行医疗诊断，包括确定蛋 白质或抗体的存在和/或量化蛋白质或抗体，如但不限于疱疾诊断或HIV诊断。
[0035] 在一些示例中，测量装置可以被配置成用于执行电定量测量，这些电定量测量用 于确定动态量，如但不限于血流速度或心率。
[0036] 本披露包括不具有电源或者具有用于提供与样本或状况(如但不限于环境状况或 生理状况)相关的定量信息的低功率电源的各种测量装置。这种测量装置包括电子电路以 及促成测量装置的操作以分析对样本或状况的测量结果的处理器可执行指令(包括固件）， 其中，测量装置不具有电源或者包括低功率电源。
[0037] 根据一些实现方式，本披露的测量装置是具有嵌入式电子器件以采集经量化的测 量结果的微流体测试装置(例如，血糖仪）。微流体测试装置可以被配置成用于将与所测量 的样本相关的定量信息传输至计算装置(例如，智能电话、膝上计算机、桌上计算机等）。
[0038] 测量装置可以被配置为具有经调整的适形性的柔性的、适形的电子装置。对适形 性的控制允许生成可以适形于表面的轮廓的测量装置而不破坏测量装置的功能特性或电 子特性。可以基于结构的灵活性和/或可伸展性的程度来对整体适形装置的适形性进行控 制和调整。适形电子装置的部件的非限制性示例包括处理单元、存储器(如但不限于只读存 储器、闪存存储器和/或随机存取存储器）、输入接口、输出接口、通信模块、无源电路部件、 有源电路部件等。适形电子装置可以包括至少一个微控制器和/或其他集成电路部件。适形 电子装置可以包括至少一个线圈，如但不限于近场通信(NFC)使能线圈。替代性地，适形电 子装置可以包括射频识别(RFID)部件。在一些实现方式中，适形电子装置包括具有双接口、 电可擦除可编程存储器(EEPR0M)的动态NFC/RFID标签集成电路。
[0039] 适形电子装置可以配置有一个或多个装置岛状物。可以基于例如并入在整体适形 装置(包括传感器系统）中的部件类型、整体适形装置的预期尺寸、以及整体适形装置的预 期适形性程度来确定这些装置岛状物的安排。
[0040] 作为非限制性示例，可以基于有待构造的整体适形装置的类型来确定该一个或多 个装置岛状物的配置。例如，整体适形装置可以是可穿戴适形电子器件结构、或者有待布置 在柔性和/或可伸展物体中的无源或有源电子结构。
[0041] 作为另一个非限制性示例，可以基于有待在该整体测量装置的预期应用中使用的 那些部件来确定测量装置的该一个或多个装置岛状物的配置。示例应用包括温度传感器、 神经传感器、水合传感器、心脏传感器、运动传感器、流传感器、压力传感器、设备监测器(例 如，智能设备）、呼吸节律监测器、皮肤电导监测器、电接触或其任何组合。在一些实现方式 中，该一个或多个装置岛状物可以被配置成包括至少一个多功能传感器，包括温度、应变 和/或电生理传感器、组合式动作/心脏/神经传感器、组合式心脏/温度传感器等。
[0042] 在本披露的一些实现方式中，测量装置被配置为不具有板上电源。在这种实现方 式中，该测量装置的适形性程度相对于包括板上电源的测量装置得到了提高。进一步地，可 以以新的形状因数来对在此所披露的测量装置进行配置，允许创建非常薄且适形的装置。 作为非限制性示例，测量装置的平均厚度为大约2.5mm或更小、大约2mm或更小、大约1.5mm 或更小、大约1mm或更小、大约500微米或更小、大约100微米或更小、或者大约75微米或更 小。在示例实现方式中，测量装置的至少一部分可以是折叠的，或者测量装置可以被使得围 绕并且适形于有待测量的样本的一部分。在测量装置的至少一部分是折叠的示例中，测量 装置的平均厚度可以是大约5mm或更小、大约4mm或更小、大约3mm或更小、大约2mm或更小、 大约1mm或更小、大约200微米或更小、或者大约150微米或更小。侧向的平面内尺寸可以基 于所期望的应用而变化。例如，侧向尺寸可以在厘米或厘米的一小部分的数量级上。在其他 示例中，示例测量装置可以被配置成具有其他尺寸、形状因数、和/或纵横比（例如，更薄、更 厚、更宽、更窄、或许多其他变化形式）。
[0043]适用于根据在此所披露的原理的任何系统、设备或方法的计算装置的非限制性示 例包括智能电话、平板计算机、膝上计算机、平板触摸计算机、电子阅读器或其他电子阅读 器、Xbox?、Wi诚)或其他游戏系统或其他手持式或可穿戴计算装置。
[0044] 如在此所讨论的，测量装置可以不具有电源或者包括提供少量功率以便执行定量 测量的电源。这样，基于为电源部件所花费的降低的成本或无成本、或者避免或减少与照顾 电源或者为电源充电相关联的成本，可以使测量装置成本更低。进一步地，由于结构中更少 或更多简化的部件，测量装置可以较不复杂，并且因此，可以通过更低成本的制造工艺来进 行制造。假如测量装置被制造为不具有电源部件或者具有低功率电源部件，测量装置对于 环境而言将更好一些，因为在布置时可能化学品更少。
[0045] 适用于本披露的测量装置中的至少一些测量装置的电源的非限制性示例在此包 括电池、燃料电池、太阳能电池、电容器和热电器件。图1示出了电池的示例，包括体低漏电 电池 100b和薄膜电池 100a。
[0046] 在一些实现方式中，测量装置通过能量采集汲取用于执行定量测量的功率。测量 装置的能量采集部件可以是可用来将一种形式的能量转换为另一种形式的能量(如但不限 于电能）的任何部件。在一些实现方式中，测量装置通过从热梯度、机械振动、横波和/或纵 波的能量采集来汲取用于执行定量测量的功率。横波或纵波可以由外部计算装置(例如，智 能电话)的至少一个部件来生成。在一些实现方式中，测量装置的能量采集部件是超材料、 光电子器件、热电器件、共振器、线圈、或可以被配置成用于联接一种形式能量的其他部件。 横波可以是电磁波或者声波。纵波可以是声波。
[0047] 在一些实现方式中，测量装置通过基于无线电波从外部计算装置（例如，智能电 话)的能量采集来汲取用于执行定量测量的功率。在这种实现方式中，可以在测量装置中实 施表面声波技术以便利用压电效应来将声波转换为电信号。例如，表面声波传感器可以包 括用于转换的梳型换能器。
[0048] 在一些实现方式中，本披露的测量装置是单用途装置(例如，单用途血糖测试传感 器装置/系统）、或者可以用于执行两种或更多种定量测量的装置(例如，多用途装置，如例 如保持与用户的皮肤相接触的连续型葡萄糖监测传感器装置/系统）。例如，测量装置可以 是用于定量测量的可重复使用的、低成本系统。结果是，通过例如减少与使用一次性用途测 试传感器/条带来测试某人的血糖水平相关联的典型浪费，测量装置可以提供环境效益。
[0049] 在一些实现方式中，测量装置的部件被安排为使得这些部件的特定激活顺序发生 以最小化测量装置的功率需要。在一些这种实现方式中，测量装置包括能量采集部件，并且 如下执行定量测量和/或诊断。测量装置的能量采集部件经由外部近场通信(NFC)使能装置 (例如，NFC线圈和/或天线)在测量和/或诊断时采集功率。也就是，测量装置在能量采集开 始的同时或者在能量采集器件任何时间执行测量和/或诊断。在此示例中，可以在与执行能 量采集基本上相同的时间时执行测量和/或诊断。
[0050] 在一些实现方式中，测量装置包括能量采集部件，并且如下执行定量测量和/或诊 断。测量装置的能量采集部件经由外部近场通信(NFC)使能装置采集功率，并且将所采集的 功率存储在测量装置的能量保留部件中。例如，测量装置可以包括电容部件，并且所采集的 功率可以用来对该电容部件进行充电。在一些示例中，电容部件可以是低漏电电容器或者 超级电容器。适用于在此所披露的任何系统或设备的低漏电电容器的非限制性示例包括铝 电解电容器、铝聚合物电容器、或超低漏电钽电容器。对于某些实现方式，铝电解电容器可 以是比超低漏电钽电容器更好的选择。超级电容器可以提供比电解电容器或钽电容器更高 的电荷密度，并且可以有用于需要输送电流尖峰的实现方式。在示例中，超级电容器可以是 电解质电容器。在一些示例中，超级电容器可以用来补充或替代电源，如电池(包括Li +电 池、NiCd电池、NiMH电池或其他类似类型的电源）。测量装置可以被配置成用于使用存储在 能量保留部件中的用于执行测量和/或诊断的功率来开始测量和/或诊断。
[0051] 根据在此所描述的示例系统、方法和设备，提供了有助于使用测量装置来进行在 此所描述的定量测量的过程和部件激活顺序。测量装置可以不包括电源或者包括低功率电 源。示例过程和部件激活顺序还可以实现于包括相对较高的电源的测量装置或系统中。在 这种实现方式中，在此所描述的过程和部件激活顺序可以被实现为例如功率节省技术。
[0052] 在非限制性示例中，这些示例过程和部件激活顺序可以与在此所描述的能量采集 结合执行，以便在执行测量和/或诊断中实现测量装置。示例部件激活顺序可以指定测量装 置的特定部件的激活顺序和定时，以便促成可靠测量的执行。测量的执行可以在完成激活 之后任何时间进行。可以使用测量装置的通信部件和/或通信协议来传输指示所执行的测 量的数据、或者指示基于测量数据的诊断的信息。
[0053] 测量装置可以被配置为使得其可以在与采集数据基本上相同的时间时被充电。电 荷可以被存储在例如系统的电容器和/或电池中。测量装置可以被保持在计算装置附近一 段时间，该段时间包括充电时间和数据拉出时间。作为非限制性示例，该段时间可以为大约 三秒、大约七秒、大约十秒或者大约十五秒。一旦升压转换器被充电，其占用少很多的功率。 在此特定时间段之后，可以接通系统的其他部件。
[0054] 在一些实现方式中，可以使用通信协议将基于测量装置的测量所采集的数据传输 至外部存储装置、网络、服务器(例如，数据中心的服务器)或云数据库，包括传输至外部装 置的存储器。例如，通信协议可以被配置成用于经由无线网络、射频通信协议、蓝牙? (包括 蓝牙?低能）、近场通信（NFC)和/或使用红外或非红外发光二极管（LED)来光学地传输数 据。在其他实现方式中，基于测量装置的测量所采集的数据可以被存储到测量装置的存储 器一段时间，并且之后被传送(传输)至外部存储装置、网络、服务器(例如，数据中心的服务 器)或云数据库，包括传输至外部装置的存储器。在这种实现方式中，测量装置可以被配置 成用于将数据存储到本地存储器中或者保留在测量时的直接数据传送或者之后的某个时 间使用该选项的权利。
[0055] 作为非限制性示例，可以使得测量数据对医师、健康专家、运动从业医师、物理治 疗师等而言是可访问的（通过经适当保护的同意书）。例如，系统可以被配置成使得病人、医 师、健康专家、运动从业医师、物理治疗师等可以得到指示数据测量结果的信息、与数据测 量结果相结合的元数据(包括对何时进行的测量和/或何时发生数据读取的指示)等。在一 些实现方式中，病人、医师、健康专家、运动从业医师、物理治疗师等可以被给予对数据测量 结果的图形显示或其他分析的访问权，如但不限于测量数据的绘图/图表/或曲线图。
[0056] 本披露的测量装置可以被形成为适形传感器，该适形传感器用于感测、测量和/或 以其他方式量化例如样本的至少一个参数。本披露的系统、方法和设备可以使用指示该至 少一个参数的数据的分析结果用于如医学诊断、医学治疗、物理活动、运动、物理治疗和/或 临床目的等应用。
[0057]可以动态地在计算装置上使用被配置为应用程序软件的处理器可执行指令来启 动在此所描述的过程和部件激活顺序。这些处理器可执行指令可以包括向用户指定用于对 该应用程序软件进行导航的步骤顺序的用户指令。
[0058] 在非限制性示例中，可以以一种可以向用户指示针对所期望的部件激活顺序要遵 循的步骤顺序的构型和形状因数来配置根据在此所描述的原理的装置。在示例中，应用程 序软件被配置成用于向用户显示指令以便确定测量装置和/或诊断装置相对于计算装置的 正确放置，并且指示测量装置和/或诊断装置将要在那个放置位置处维持的时间长度以便 促成正确的能量采集。
[0059] 在本披露的测量装置和/或诊断装置的一些实现方式中，用户可以向测量装置和/ 或诊断装置进行写入。
[0060] 根据在此所描述的示例系统、方法和设备，测量装置可以联接至系统的处理器，该 处理器被配置成用于执行在无需稳定的电源或者连续的电源的情况下促成测量的执行的 处理器可执行指令。这些处理器可执行指令可以被存储在系统的存储器中。在示例中，处理 器可以被配置成用于执行处理器可执行指令，这些处理器可执行指令执行用于确保较高的 使用不稳定电源进行有效测量的可能性(概率)的算法的过程。在示例中，处理器可执行指 令包括用于执行错误校验和/或进行自我监测以便确保较高的有效测量的可能性(概率)的 指令。在示例中，系统包括被配置成用于提供数据缓存和功率缓存的部件。
[0061] 测量装置可以包括至少一个电源子电路。电源子电路可以包括与双接口、电可擦 除可编程存储器(EEPR0M)相联接的至少一个动态NFC使能的集成电路(NFC 1C)。在其他示 例实现方式中，可以使用其他类型的存储器，如但不限于闪存存储器。
[0062] 可以基于用于例如RFID标签和蜂窝电话的标准来对在此用于1C中的NFC进行配 置。在示例实现方式中，可以使用其他形式的近场通信技术。例如，测量装置可以被配置成 包括使用一个或多个定制调谐天线和/或通信协议的定制H-场实现方式。
[0063] 在一些实现方式中，NFC EEPR0M联接至DC-DC转换器。参照图2,电源电路200包括 用于将能量存储在存储电容器220中的无线使能的能量采集装置210(例如，近场通信(NFC) 使能的能量采集装置，如NFC EEPR0M和/或RFID部件）。无线使能的能量采集装置210联接至 DC-DC转换器230。电源电路200可以包括在本披露的测量装置中用于存储所采集的能量。在 操作中，无线使能的能量采集装置210电压输出至低漏电存储电容器（例如，存储电容器 220)。作为非限制性示例，存储电容器220可以是铝电解电容器或铝混合电解电容器中的一 个或多个。在一些示例中，存储电容器220具有大约470微法(yF)或更高的电容。在一些示例 中，如果测量装置被实现用于并不汲取很多电流并且可以从钽电容器留出一定量的漏电的 测量，超低漏电钽电容器还可以用于存储电容器220。在示例中，存储电容器220代替板上电 源(例如，电池100a、100b)充当针对无线使能的能量采集装置210的存贮器。在一些示例中， 测量装置包括低输出电压型的DC-DC转换器230。
[0064]在一些实现方式中，无线使能的能量采集装置210联接至一个或多个可选天线 212。天线212可以用来帮助在功率采集操作期间将无线使能的能量采集装置210与一个或 多个无线传输装置(例如，NFC发送器、RFID发送器、智能电话、和/或图7中所示出的计算装 置710)相联接。
[0065]在示例实现方式中，确定DC-DC转换器230的特性，以便确定包括该DC-DC转换器的 测量装置的操作参数。例如，可以基于DC-DC转换器230的特性来确定用于能量采集的测量 装置的电源电路200的能力。例如，为促成不具有板上电源或者具有低功率电源的测量装置 的操作，可以选择跨无线使能的能量采集装置210的输出电压范围汲取低电流的DC-DC转换 器230。在其他示例实现方式中，可以使用具有较低接通电压并且在启动时并不汲取过多电 流的任何类型的DC-DC转换器。举例而言，DC-DC转换器230可以是LT3105转换器(可以使用 低至大约225mV的输入电压进行操作的转换器）。在相对于外部装置对测量装置进行定位 (包括被握持）以便采集能量时，可以限制初始输出电流。例如，当靠近包括无线使能的能量 采集装置(例如，NFC EEPR0M)的测量装置布置外部无线传输装置(例如，计算装置)时，可以 限制初始输出电流。如果测量装置的整个电路在此时汲取功率，那么无线使能的能量采集 装置无法传递启动所需要的电荷或者以其他方式激活电路。例如，如果电路的被配置成用 于执行医学诊断的部件也汲取功率，那么无线使能的能量采集装置无法传递启动电路所属 于的电荷。
[0066] 参照图3和图4,示出了在空载以及在大约6.6k欧姆的负载的情况下所测量的示例 DC-DC转换器(例如，DC-DC转换器230)的特性的测量结果的示例绘图300、400。基于针对DC-DC转换器的输入电流vs输入电压的测量结果来确定特性。图3示出了可以从大约225mV的输 入电压操作的示例高效升压DC-DC转换器，具有从大约225mV至大约5V的输入电压范围。图4 示出了采用大约0.7V至大约5.5V的输入电压的示例隔离DC-DC转换器。
[0067] 如通过对图3和图4的比较而明显可见的，结合图3中所示出的数据进行测量的DC-DC转换器在低输入电压上汲取相对少于结合图4中所示出的数据进行测量的DC-DC转换器 的电流。因此，图3和图4中所展示的数据表明了在低电压上DC-DC转换器的电流消耗之差。 从此数据显而易见的是DC-DC转换器在低电压上或者甚至在启动时并不全部表现出相同的 行为。从而，基于对DC-DC转换器的操作性质的特征化(例如，使用曲线300、400)，根据本披 露的测量装置的设计者可以选择在启动时展现最优性质的DC-DC转换器。例如，与图3相关 联的DC-DC转换器将是用于实现在本披露的测量装置内的优选选择(优于与图4相关联的 DC-DC转换器），因为它在启动时消耗相对较少的电流。
[0068] 在示例实现方式中，测量装置的微控制器和/或定时控制电路(例如，图9中示出的 预充电电路901)可以被配置成用于执行处理器可读指令以便控制系统的部件供电排序的 定时。在另一个示例实现方式中，测量装置的微控制器可以被配置成用于执行处理器可读 指令以便确定哪些子系统得到功率。在一些实现方式中，测量装置包括微控制器、数模转换 器(DAC)、至少一个放大器和至少一个无线使能的能量采集装置(例如，NFC EEPR0M)，其中， DAC、放大器、和无线使能的能量采集装置中的每一个都具有其自身的电源和/或来自微控 制器的定时控制。在其他示例实现方式中，可以使用其他类型的数据存储装置，如但不限于 闪存存储器。在示例实现方式中，通过将功率分到这些部件（例如，DAC、放大器、NFC EEPR0M)中的每一个部件中，微控制器可以被配置成用于执行处理器可执行指令以便施加 对整体系统的电流消耗的精细控制。在示例实现方式中，微控制器可以被配置成用于执行 处理器可读指令以动态地改变功率使用。虽然相对于微控制器描述了这些示例，在具有不 包括微控制器的配置的其他示例系统中，这些示例系统的处理器可以被配置成用于执行这 些处理器可读指令。
[0069] 测量装置的至少一个处理器单元和/或定时控制电路(例如，预充电电路)可以被 配置成用于执行处理器可读指令以便控制从测量装置的至少一个无线使能的能量采集装 置(例如，NFC EEPR0M)和/或至少一个存储电容器汲取电流的每个子系统的启动顺序。在示 例实现方式中，系统的该至少一个无线使能的能量采集装置210可以被实现用于当示例计 算装置接近测量装置(如但不限于诊断装置)时供应一设定量的电流和电压。
[0070] 在一些示例实现方式中，测量装置可以被操作用于汲取无线使能的能量采集装置 210的可传递电流内的平均电流，但是并不连续地、不断地或始终汲取电流。例如，可以存在 电流消耗浪涌，这些电流消耗浪涌可以超过无线使能的能量采集装置210可以传递的瞬时 电流量，如但不限于在测量装置启动时。
[0071] 参照图5,图表500展示了本披露的测量装置在各个子系统被接通时的电流负载。 如果所有的电子部件都同时或者基本上同时被接通，对于无线使能的能量采集装置210芯 片而言电流将会太大而无法传递。图5展示了当各个子系统接通时作为从启动时开始时间 的函数电流可能如何浪涌。如果系统的所有部件都同时被接通，那么无线使能的能量采集 装置210可能无法传递所需电流。此外，DC-DC转换器230在其可以连续运行之前自身可能要 求多次电流浪涌。基于源自对DC-DC转换器230的电性质的特征化的数据，确定一旦DC-DC转 换器230已经成功地将输入信号升压至经调节的输出电压那么可以逐渐从无线使能的能量 采集装置210汲取更多功率。从无线使能的能量采集装置210和存储电容器220汲取电流的 DC-DC转换器230基于其输入电压和电流负载汲取动态量电流。电流负载是通过多少子系统 (例如，测量装置的集成电路)被接通来确定的。根据在此所描述的原理，通过首先减小负 载，DC-DC转换器230可被致使在启动时汲取较少电流而并不使无线使能的能量采集装置 210的输出电压崩溃。
[0072] 在示例中，基于对子系统的一个或多个部件的特征化，测量装置可以被配置为不 具有电源（或者仅具有低功率电源），其使用对本地存储的能量的联接的无线传输来被供 电。使用对子系统的部件的指定上电序列来操作测量装置，以避免或基本上阻止电流尖峰 和/或功率尖峰。来自对子系统的部件的上电行为的特征化的数据(如图5中所示)可以用来 确定用于对部件上电的指定顺序。一旦测量装置被上电，测量装置可以执行多种功能，如但 不限于如在此所描述的数据收集、数据存储和/或数据传输。
[0073] 在示例中，处理器和/或定时控制电路（例如，预充电电路）执行处理器可执行指 令，这些处理器可执行指令基于对可以随着每个部件的接通而发生的重叠电流尖峰进行最 小化来对子系统的部件的接通或激活进行定时。例如，基于指示在子系统的各个部件启动 时的动态电流负载的数据(如图5的示例中所示出的），可以确定对子系统的部件的接通或 激活的定时。如在图5的非限制性示例中所示，对子系统的部件(如DC-DC转换器230、微控制 器(MCU)、模拟部件、模数转换器(ADC)和NFC EEPR0M 210)的接通或激活的定时可以基于指 示在这些部件启动时的动态电流的数据来确定。模拟部件的非限制性示例包括被包括在模 拟电路中的放大器、传感器以及多路复用器。
[0074]在示例实现方式中，测量装置的至少一个存储器可以用来存储在此所描述的任何 处理器可执行指令。
[0075]在示例实现方式中，一旦DC-DC转换器230连续地运行，其他子系统（例如，功能电 路，如例如包括用于测量流体样本中的分析物浓度的传感器的集成电路)可以依次被接通 或以其他方式激活。例如，图6展示了测量装置(例如，测量装置720、800)的部件的示例启动 顺序600。在602,测量装置随着时间推移(例如，在如使用计数器所监测和/或指示的时间间 隔Tjajm上)从无线传输装置(例如，计算装置，如例如具有NFC和/或RFID能力的智能电话、 计算装置710)采集功率。在大于或大约等于上电顺序延迟(如使用计数器所监测和/或指示 的）的时间间隔(Tiftj酵jm)上，使用在604所累积的功率来对测量装置(例如，测量装置800) 的模拟子系统(例如功能电路，该功能电路包括一个或多个模拟部件和/或数字部件，如例 如用于测量流体样本的分析物浓度的传感器)进行上电。在一些实现方式中，以预定顺序依 序对模拟子系统和/或其部件(例如，传感器、分开并不同的集成电路等)进行上电，以最小 化在启动时以及在DC-DC转换器230已经稳定下来之后的功率消耗。在606，激励（例如，接 通/激活)测量装置的至少一个传感器，并且读取(例如，采集)来自由该传感器或测量装置 的其他部分执行的分析的数据。例如，可以通过循环贯穿测量装置的一个或多个通道(例 如，图8中的通道816)来进行数据采集。在608,所采集的数据存储在微处理器单元的存储器 中；然而，所采集的数据可以替代性地和/或另外存储在测量装置的闪存存储器中。在一些 实现方式中，所采集的数据可以例如通过使用测量装置的通信接口和/或传输协议被传输 而存储在外部计算装置中。在610,进行将程序读取到NFC 1C上的过程。例如，这可以包括相 对MCU存储器针对有效数据检查无线使能的能量采集装置210(例如，NFC集成电路、NFC EEPR0M等）。在612,一旦完成检查，测量装置可以被返回到基本上休眠状态（如但不限于睡 眠模式），直至其被再次上电，例如使用所采集的能量和/或使用附接的电源。
[0076]控制供电排序的另一个示例实现方式如下。此示例有助于使用测量装置(例如，测 量装置800)的无线使能的能量采集装置210使用仅仅来自无线传输装置(例如，如智能电话 等计算装置)的采集能量的能量来进行成功的操作。也就是，在此实现方式中，测量装置没 有电源。然而，在测量装置包括电源(如低功率电源或较高功率电源)的实现方式中，在根据 在此所描述的顺序使用所采集的能量的同时，这些电源可以保持休眠或离线。起初，无线传 输装置(例如，智能电话)接近(例如，在两英寸内）测量装置，因此无线使能的能量采集装置 210 (例如，NFC EEPROM)开始从其输出引脚输出电流和电压(例如，V_)。因此，测量装置的 存储电容器220开始充电。随着存储电容器220开始充电，DC-DC转换器230开始升压。DC-DC 转换器230上的负载来自例如从其中汲取功率/电流的功能电路的微控制器。处理器可以执 行处理器可执行指令，以使各个模拟子系统（例如，一个或多个功能电路)在一段时间延迟 之后开始接通。可以基于基于如在此所描述的对子系统的每个部件或部分的启动特征的特 征化来确定该段时间延迟。还可以针对动态电流汲取来对这些子系统进行特征化。处理器 可以执行处理器可执行指令，以致使对子系统部件的上电顺序，从而使得在任何给定时间 所汲取的最大动态电流到达无线使能的能量采集装置210可以处理的水平（即低于在给定 时间无线使能的能量采集装置210的输出上的最大可用电流）。如果超过阈值并且无线使能 的能量采集装置210的输出电压崩溃，那么微控制器可以执行处理器可执行指令以致使重 复启动顺序，其中，在系统在对子系统的各个部分进行上电之间所等待的时间间隔的量上 有所变化。这可以确保无线使能的能量采集装置210被给予更多的时间来向存储电容器220 和/或其他存储电容器传递电流。在一些实现方式中，系统被配置成用于基于用于能量采集 的计算装置的不同能量输送曲线图来改变对子系统部件的通电的开始。不同的计算装置可 以具有不同的功率输送曲线图，这可能改变能量采集速率。示例系统被配置成使得各种测 量装置(如但不限于诊断装置)可以工作以使用所采集的能量可靠地进行数据收集和/或数 据分析。
[0077]另一个实现方式提供用于控制测量装置相对于计算装置的布置和/或位置，以促 成通过测量装置从计算装置的最优能量采集。例如，本披露的方法、系统和设备可以被实现 用于确定测量装置与计算装置之间的最优距离和/或最优取向角度，以便该测量装置得到 足够的功率，例如足以获得测量数据并且对该数据进行分析(例如，用于诊断）的功率。在另 一个示例中，本披露的方法、系统和设备可以被实现用于通过例如指定最小时间段来确定 要多久相对于/邻近计算装置定位测量装置的最优定时。最小时间段可以显示在用来对测 量装置进行充电的计算装置(例如，智能电话)的显示器上。所采集的功率可以由测量装置 用来接收数据输送。
[0078] 在示例中，计算装置的处理单元可以被配置成用于执行计算机可执行指令（如但 不限于软件）以便帮助用户来在指定时间量内相对于测量装置/诊断装置对计算装置进行 最优放置/定向。在示例中，计算装置可以被配置成用于向用户显示用于相对于示例测量装 置对计算装置进行正确定位的指令。在另一个示例中，计算装置可以被配置成用于向用户 显示再次确认相对于示例测量装置对计算装置的正确放置和/或放置持续时间的指示，以 确保对示例测量装置的持续或不断供电。
[0079] 作为非限制性示例，为进行充分的能量采集相对于测量装置对计算装置的放置持 续时间可以持续大约五秒、大约七秒、大约十秒或大约十五秒。在示例中，放置持续时间从 大约十秒至大约十五秒。
[0080] 参照图7,示出了流程图700,展示了用于相对于测量/诊断装置720放置无线传输 装置710(例如，如智能电话等的计算装置)的逐步指令。无线传输装置710的处理单元(未示 出）可以被配置成用于执行处理器可执行指令以便在无线传输装置710的显示器712上向用 户显示图形，这些图形描绘了用于相对于测量装置720放置无线传输装置710的逐步指令。 可以将这些逐步指令显示为动画。如在图7中所示出的，显示器712(如但不限于无线传输装 置710的图形用户界面）向用户显示指令，以确保无线传输装置710相对于测量装置720的正 确放置以及针对最大功率采集的定时。在一些实现方式中，无线传输装置710或测量装置 720在无线传输装置710与测量装置720之间存在足以进行良好采集能量和/或数据传输的 充分联接时提供听觉和/或视觉指示。例如，无线传输装置710或测量装置720可以被配置成 用于当存在良好传输时发出可听见的蜂鸣声。在另一个示例中，无线传输装置710或测量装 置720可以包括至少一个部件，该至少一个部件当在无线传输装置710与测量装置720之间 存在建立用于进行采集能量和/或数据传输的良好连接时发光或者使无线传输装置710震 动。作为非限制性示例，测量装置720可以包括至少一个LED以发光用于这种指示和/或其他 指示。在另一个示例中，可以使测量装置720的显示器的一部分点亮，以便提供指示，如但不 限于基于电子墨水的显示器。
[0081]在一些实现方式中，无线传输装置710的处理单元执行处理器可执行指令以便显 示定时器714,该定时器指示用户关于相对于测量装置720布置无线传输装置710之前要等 待多久和/或要相对于测量装置720握持无线传输装置710多久。例如，在测量装置720用于 样本分析的情况下，可以基于样本与化学成分(例如，测量装置720上的试剂)之间反应的预 期持续时间来指定相对于测量装置720布置无线传输装置710之前要等待多久的定时。这可 以基于在体液(例如，血液）中的分析物(例如，葡萄糖)与化学成分(例如，试剂)化学反应发 生花费的时间。在化学反应发生的时间期间，无线传输装置710不一定需要相对于测量装置 720被布置在最优位置中。在这种示例中，系统可以被配置成使得给用户的用于正确放置的 指令还可以指示何时反应结束并且分析可以开始。作为另一个示例，在测量装置720用于样 本分析的情况下，可以基于电路的各个子系统通电的预期持续时间和/或测量装置720进行 测量的预期持续时间来指定要相对于测量装置720将无线传输装置710握持在位多长时间 的定时。
[0082]在一些实现方式中，无线传输装置710的处理器可执行指令(包括软件应用程序） 可以被配置成与测量装置720的处理器可执行指令(包括软件应用程序)一起工作以在数据 传输期间维持数据完整性，而无线传输装置710相对于测量装置720被保持在位。例如，数据 缓存可以包括在测量装置720的微控制器上;数据可以被输送至测量装置710的无线使能的 能量采集装置(例如，与无线使能的能量采集装置210相同或类似）。在示例中，还可以存在 在由无线传输装置710所接收的数据与存储在微控制器的数据缓存中的数据之间进行的错 误校验，以便验证文件传送(如但不限于测量数据和/或对测量数据的任何分析)的成功。可 以在任何可用机会进行奇偶校验，以确保数据有效性。
[0083] 在一些实现方式中，在发生失败传输或不良供电排序的情况下，计算装置的处理 器可执行指令(包括软件应用程序)和测量装置720的处理器可执行指令(包括软件应用程 序）可以被配置成用于使用不同的时间延迟来排序供电以及重新传输数据。这些可以增大 成功采集测量数据的概率。
[0084] 在此所披露的任何实现方式中，所披露的系统可以被配置成用于运行例如若干条 供电轨和/或控制线路，以便单独对测量装置(例如，720、800)的子系统的各个(例如，功能 电路的各部分)进行上电和/或断电。
[0085] 在此所披露的任何实现方式中，所披露的系统可以被配置成用于独立地控制测量 装置(例如，720、800)的各个部件的负载，如但不限于测量装置的功能电路和/或其内的分 开并且不同的集成电路、微控制器、放大器、数模转换器、无线使能的能量采集装置210、近 场通信(NFC)部件等。
[0086] 在此所披露的任何实现方式中，所披露的系统的处理器可以被配置成用于执行处 理器可执行指令以便实现定时上电顺序、通过测量装置(例如，720、800)的两个或更多个部 件来防止同时的电流尖峰。这种同时的电流尖峰可能造成负载电流浪涌，该负载电流浪涌 可能破坏无线使能的能量采集装置210的输出电压(例如，Vm)。在此所披露的任何实现方 式中，所披露的系统的处理器可以被配置成用于执行处理器可执行指令，以使所披露的系 统在负载电流过重的情况下恢复。例如，该处理器可以被配置成用于执行处理器可执行指 令，以便在发生启动失败的情况下修改对测量装置(例如，720、800)的部件的上电顺序的定 时，如但不限于修改对某些部件的上电之间的延迟的时间间隔。
[0087] 测量装置(例如，测量装置720、800)可以用来分析生物组织的样本，如但不限于血 液。从测量装置采集的数据可以被分析用于检测血液中某些营养素的存在或其缺少。例如， 可以从对象或者从另一个存储源中取得血液样本，并且使用测量装置的测量部分或样本接 纳部分(例如，接纳器812)上存在或引入其中的测定或其他化学制剂来对该血液样本进行 分析。在另一个示例中，该样本可以在引入到测量装置的测量部分之前被处理。可以对血液 样本进行过滤以便导出血浆，并且然后该血浆可以被引入测量装置的测量部分。从测量装 置所采集的数据可以被分析用于检测HIV、疟疾，或者被用来评估胆固醇或微量营养物的水 平，如但不限于铁、碘、维生素A水平等。
[0088] 根据本披露的测量装置可以被配置为并不需要板上电源的低成本葡萄糖读取器。 血液样本或源自血液的样本可以被引入包括用于葡萄糖水平分析的分析物的葡萄糖读取 器的指定部分。可以使用从相对于葡萄糖读取器被定位(包括被握持）的无线传输装置(例 如，无线传输装置710)的能量采集根据在此所描述的任何示例方法来对葡萄糖读取器的电 子部件(例如，电子电路和/或功能电路808)进行上电和操作。处理器可执行指令(包括应用 程序软件)可以被配置成用于向用户提供何时反应分析完成已经过去足够的时间和/或何 时能量采集已经完成已经过去足够的时间的指示。另外，数据读出能力不需要与葡萄糖读 取器装置相集成。而是，在一些实现方式中，葡萄糖读取器例如使用通信协议来将数据传输 至无线传输装置或其他数据存储装置或何时检索系统已经过去足够的时间。葡萄糖读取器 对于有限数量的用户而言或者在有限时间段(例如，针对大约两周或大约一个月等）内可以 是一次性的或可重复使用的。低成本、一次性葡萄糖读取器可以包括多个通道(例如，通道 816)，每个通道均可以用来分析血液样本以提供葡萄糖水平测量结果。
[0089] 在一些实现方式中，根据本披露的测量装置是用于检测样本中的各种类型的生物 标记物的生物标记物测量装置。样本可以是血液样本、源自血液样本(包括血浆）、其他体 液、分泌物或排泄物(包括粪便物或尿液）、或其他组织样本或组织活检。这种生物标记物测 量装置可以用于对指示病情(如但不限于心脏病情）的生物标记物进行检测。对测量结果的 分析可以用来指示心脏病情的发作、心脏病情的进展程度、或对心脏病情的死亡风险进行 量化。生物标记物测量装置可以用于检测生物标记物，如但不限于ST-2蛋白质水平。ST-2水 平生物标记物的测量结果可以用来监测心力衰竭发作或者对心力衰竭的进展程度的量化， 包括提供对心力衰竭死亡率的度量。在一些实现方式中，生物标记物测量装置用来监测或 量化炎症、动脉粥样硬化、内皮功能、血栓症、局部缺血、坏死、血液动力应激、肾功能、代谢 失调、血脂失调、或脑损伤的生物标记物的水平(可以使用生物标记物装置所检测的生物标 记物和由所感测/检测的生物标记物所指示的相应病情请参见例如表1)。
[0090] 生物标记物测量装置可以用来测量样本中的指示神经障碍的各种类型的生物标 记物。例如，生物标记物测量装置可以用来测量帕金森病、精神分裂症、亨廷顿氏病、额颞痴 呆、多发性硬化症或中风的生物标记物。
[0091] 在一些实现方式中，生物标记物测量装置用来量化生物标记物的水平，并且基于 对其的分析，得到对心脏病情的指示。该分析可以使用生物标记物测量装置(例如，测量装 置720)的处理器或者使用外部计算装置(例如，无线传输装置710)的处理器来进行。样本可 以被引入到测量装置的指定部分。可以使用来自相对于测量装置被定位的(包括被握持)计 算装置的能量采集根据在此多描述的任何示例方法来对测量装置的电子部件进行上电和 操作。处理器可执行指令(包括应用程序软件)可以被配置成用于向用户提供何时反应分析 完成已经过去足够的时间和/或何时能量采集要完成已经过去足够的时间的指示。生物标 记物测量装置可以被配置成用于例如使用通信协议将数据(包括对测量结果的分析)传输 至计算装置或其他数据存储装置或何时检索系统已经过去足够的时间。
[0092]本披露的生物标记物测量装置可以用来检测样本中的肌原蛋白水平。在这种实现 方式中，样本可以是血液样本或源自血液样本。样本中增大的肌原蛋白水平、甚至仅仅是可 检测的量可以充当对心肌的损伤或心率失常（如但不限于心肌梗塞）的生物标记物。例如， 甚至肌原蛋白水平的很小增大都可以充当对心肌细胞死亡的指示器。作为非限制性示例， 此实现方式可以用来确定胸痛是否是由于心脏病发作而导致的。使用生物标记物测量装 置，可以量化肌原蛋白水平，并且基于对测量结果的分析，可以确定肌源蛋白水平是否指示 与心肌梗塞相一致的心肌坏死。该分析可以使用测量装置的处理器或者使用外部计算装置 的处理器来进行。血液样本或源自血液的样本可以被引入到测量装置的指定部分。可以使 用来自相对于测量装置被定位的（包括被握持)计算装置的能量采集根据在此多描述的任 何示例方法来对测量装置的电子部件进行上电和操作。处理器可执行指令(包括应用程序 软件)可以被配置成用于向用户提供何时反应分析完成已经过去足够的时间和/或何时能 量采集已经完成已经过去足够的时间的指示。测量装置可以被配置成用于例如使用通信协 议将数据传输至计算装置或其他数据存储装置或何时检索系统已经过去足够的时间。 [0093]软件应用程序(App)可以被提供用于无线传输装置(例如，无线传输装置710)，该 软件应用程序致使该无线传输装置和/或测量装置给用户提供视觉和/或听觉指令或提示 (包括振动提示）。给用户的视觉和/或听觉指令或提示(包括振动提示)可以用来指示在得 到数据测量结果(如但不限于来自葡萄糖读取器、肌原蛋白水平读取器或其他生物标记物 测量装置的读数)之前无线传输装置和测量装置应当相对于彼此被定位(包括被握持)的时 间长度。视觉和/或听觉指令或提示(包括振动提示)可以用来在计算装置和测量装置相对 于彼此被定位(包括被握持)之前用信号向用户通知分析的化学反应完成的延迟时间。 [0094]软件应用程序(App)可以被提供用于无线传输装置(例如，无线传输装置710)，该 软件应用程序致使该无线传输装置和/或测量装置给用户提供视觉和/或听觉指令或提示 (包括振动提示），以便指示相对于测量装置将无线传输装置放置在位的成功程度。例如，视 觉和/或听觉指令或提示可以用来指示无线传输装置与测量装置的接近度。少至几厘米的 误定位在能量采集过程期间可能造成明显下降的效率。
[0095] 测量装置可以被配置成用于向用户提供视觉和/或听觉指示器或信号（包括振动 提示），以便帮助相对于无线传输装置来放置测量装置。例如，视觉和/或听觉指示器或信号 可以改变水平以指示无线传输装置与测量装置的接近程度。在示例中，视觉和/或听觉指示 器或信号在测量装置接近无线传输装置时可以变得更亮、更响或更强（当适用时）。
[0096] 测量装置可以包括至少一个能量生成部件以便提供用于对子系统（例如，一个或 多个功能电路，包括例如一个或多个传感器)进行供电的能量。例如，测量装置可以包括至 少一个光伏部件，以便在将测量装置暴露于电磁能(包括太阳能）下时生成功率。能量生成 部件可以是至少一个太阳能微电池。
[0097] 测量装置可以被配置为使得可以经由无线传输装置(例如，无线传输装置710)的 音频端口联接至测量装置而将能量引入到测量装置。在此示例中，可以通过使用无线传输 装置的音量控制来调制、调整、和/或以其他方式优化到测量装置的功率。例如，软件应用程 序(App)被提供用于计算装置，该软件应用程序致使无线传输装置和/或测量装置改变计算 装置的音量控制以便调整、调节和/或以其他方式优化到测量装置的功率传送。
[0098]测量装置可以被配置成使得可以经由联接至无线传输装置的压电部件或热电部 件来引入能量。例如，测量装置可以包括联接至压电部件或热电部件的端口，以促成能量采 集。
[0099] 测量装置可以被配置为RFID读取器。在询问时刻，RFID读取器测量装置可以被相 对于计算装置而定位。通过向RFID读取器进行能量传送，可以对系统的与标识（ID)信息(包 括ID标记)相关的部分和/或其他传感器或测量部分(包括温度传感器)进行上电和询问。基 于如在此所描述的对部件进行顺序上电，系统的这些部件可以被运行持续若干秒，大大长 于仅RFID应用可能需要的毫秒时间尺度。这例如在RFID读取器也被配置用于样本分析的应 用中可以是有益的。例如，如果分析物测量部分是用于基本上同时测试样本的若干个通道 的多通道系统，那么采用针对系统的分析物测量部分的读数可花费在若干秒或更长的数量 级上的时间。
[0100] 本披露的测量装置中的任何测量装置都可以被配置成使得将电容器或其他低能 输送部件与测量装置的分析物读取器相集成。分析物读取器可以是葡萄糖电话葡萄糖读取 器、肌原蛋白水平读取器、或其他生物标记物测量装置。
[0101] 根据本披露的一些实现方式，测量装置可以被配置成用于提供与样本相关的定量 信息，其中，该测量装置包括衬底，该衬底具有至少一个纸基部分、至少部分地形成于该衬 底的纸基部分中或者布置在该纸基部分上的样本接纳器、电子电路(例如，一个或多个功能 电路）和电联接至电子电路的至少一个指示器。该电子电路和该至少一个指示器部分地形 成在该衬底中或布置在该衬底上。电子电路基于来自样本或该样本的衍生物的输出信号生 成分析结果。该至少一个指示器至少部分地基于该分析结果来提供对与该样本相关的定量 信息的指示。
[0102] 参照图8,示出了用于提供与样本802相关的定量信息的测量装置800。测量装置 800包括衬底804和容器806,该容器至少部分地形成在衬底804内或者布置于其上以保持样 本802。容器806可以是例如衬底804内形成的井或凹口。容器806可以基本上围成包含样本 802的空间、或者具有开放顶部。与衬底804相集成或者联接至该衬底的电子电路808用来分 析来自样本802、或者来自样本802的衍生物809的输出信号，以便提供分析结果。该衍生物 可以是来自样本与试剂之间的反应的输出、或者来自样本802自身内部的反应的结果（例 如，当样本802经受如电刺激或光刺激等刺激时）。测量装置800还包括与衬底804相集成或 者联接到该衬底上、并且电联接到电子电路808(例如，一个或多个功能电路)的至少一个指 示器810,以便至少部分地基于分析结果来提供与样本802相关的定量信息。指示器810可由 用户读取，并且因此充当人机界面。
[0103] 测量装置800进一步包括接纳器812,该接纳器至少部分地形成在衬底804内或上 以接纳样本802。容器812可以是例如衬底804内的凹口或孔口。通道816至少部分地形成在 衬底804内或上，以便将样本802从接纳器812输送至容器806。一滴样本802 (如一滴血液)一 旦被接纳器所接纳就可以通过例如毛细管作用经由通道816被吸入容器806。
[0104] 虽然测量装置800被示出为具有单通道816,测量装置800可以被配置有两个或更 多个通道和/或毛细管。任何数量的通道和/或毛细管可以用于单次测量或多次测量。
[0105] 在一些实现方式中，衬底804包括一张纸，该张纸用于经由该纸内的毛细管作用将 样本从接纳器812芯吸至容器806。如此，通道816不一定需要从纸衬底上被刻出；而是，该纸 可以例如通过在通道的期望位置上印刷蜡而被建造、或者被冲压或压制以允许毛细管作用 在优选方向上发生。
[0106] 衬底804可以进一步包括布置在纸基部分之上的TOMS。在一个示例中，PDMS未经固 化。在另一个示例中，衬底804进一步包括布置在这张纸之上的氨基甲酸酯。该氨基甲酸酯 可以是UV可固化的。
[0107] 在一些实现方式中，衬底804是超薄的，例如具有在大致200微米或更小数量级上 的厚度。衬底804的这种超薄结构允许整个测量装置800可折叠。
[0108] 在一些实现方式中，测量装置800包括保持在容器806内的试剂以便与样本802发 生反应。由电子电路808分析的输出信号指不试剂与样本的反应输出。流体通道816将样本 802输送至容器806以便与试剂进行反应，形成正被分析的衍生物809。
[0109]在一些实现方式中，流体通道816形成于衬底804的一张纸与衬底804的防水材料 之间。在一些这种实现方式中，衬底804通过将该张纸与该防水材料粘接在一起而形成。在 一个示例中，防水材料包括PDMS。
[0110] 在一些实现方式中，衬底804并不包括纸。例如，在一些这种实现方式中，衬底804 是基于各种各样的其他材料(如但不限于玻璃、弹性体、聚对二甲苯、塑料、聚酰亚胺、PDMS 或其他聚合物)制成的。在示例中，衬底804可以基于任何薄复合材料，包括由具有环氧树脂 粘接剂(如但不限于FR4)的编织玻璃纤维布构成的复合材料。
[0111]测量装置800可以用来测量样本802的各种各样的性质。例如，由指示器810所提供 的定量信息可以是以下各项之一：葡萄糖水平、T细胞浓度、微生物浓度、牛血清白蛋白 (BVA)浓度、细菌浓度、水基病原体浓度、病毒载量、抗体水平、抗原水平、疟疾、结核病或登 革热诊断、或心肌酶浓度。
[0112] 在一些实现方式中，测量装置720(图7)包括电源子电路(例如，图2中所示的电源 子电路）、无线使能的能量采集装置210、存储电容器220、DC-DC转换器230、微控制器、数模 转换器(DAC)、模数转换器(ADC)、至少一个放大器、一个或多个模拟器件(例如，功能电路、 传感器等）、或其任何组合。
[0113] 在一些实现方式中，测量装置800(图8)的电子电路808包括一个或多个功能电路、 电源子电路(例如，图2中所示的电源电路200)、预充电电路901(图9)、定时控制电路、计数 器、无线使能的能量采集装置210、存储电容器220、DC-DC转换器230、微控制器、数模转换器 (DAC)、模数转换器(ADC)、至少一个放大器、一个或多个模拟器件(例如，传感器）、或其任何 组合。
[0114] 参照图9,根据本披露的各方面的测量装置(例如，测量装置720、800)的电路图900 包括可选的预充电电路901，该预充电电路电联接于图2的电源电路200的存储电容器220 (例如，能量存储部件）与图2的电源电路200的DC-DC转换器230 (除了其他部件之外）之间。 在本披露的测量装置的一些实现方式中，预充电电路901被包括到图2的电源电路200中，以 便（i)阻止存储电容器220与DC-DC转换器230之间的电通信，直至充电电容器220存储大于 阈值能量水平的量的能量，并且（ii)之后维持在存储电容器220与DC-DC转换器230之间的 电通信。如此，预充电电路901帮助提供从系统的电池910(例如，电池100a、100b)和/或无线 使能的能量采集装置210(例如，代替或除电池910之外，该无线使能的能量采集装置从无线 传输装置采集能量）到DC-DC转换器230的稳定电源连接。在一些实现方式中，预充电电路 901的R1具有1欧姆的电阻，R2具有10欧姆的电阻，并且R3具有1欧姆的电阻。预充电电路901 还包括三个晶体管T1、T2、T3。预充电电路901帮助提供足够的启动电荷，从而使得DC-DC转 换器230可靠地启动。预充电电路901包括电容器C1，该电容器帮助该预充电电路901进行对 何时向例如DC-DC控制器230发送电流的基于硬件的定时操作(例如，预充电电路901在其内 包括定时控制或定时控制电路）。
[0115] 根据一些实现方式，如在图9中所示出的，无线使能的能量采集装置210可以包括 一个或多个天线211a、微控制器211b、以及一个或多个存储器211c。进一步地，电路900的包 括DC-DC转换器230的电路部分902还可以包括一个或多个功能电路，该一个或多个功能电 路包括例如一个或多个微控制器903、一个或多个模拟子系统904(例如，一个或多个传感器 905,如例如用于感测流体样本中的一个或多个分析物浓度的分析物传感器）、一个或多个 存储器906、模数转换器907、数模转换器908、或其任何组合。在一些实现方式中，微控制器 903被配置成用于进行何时对例如模拟子系统904、传感器905、存储器906、ADC 907、DAC 908、或其任何组合进行激活和/或供电的定时操作(使用硬件和/或软件）。在这种实现方式 中，微控制器903能够控制接通(即激活)该电路部分(例如，功能电路）中的其他元件的顺序 和/或时间，这有助于最小化和/或防止这些部件（例如，传感器905)以致使包括电路900的 装置失败、崩溃或以其他方式不按照预期的那样进行（例如，进行一个或多个测量测试）的 方式来排出供应自DC-DC转换器230和/或存储电容器220的功率。
[0116] 参照图10(其中，相同参考数字用于在此所描述的相同部件），装置1000(例如，测 量装置)包括无线使能的能量采集装置1010、能量存储装置1020、控制电路1050、DC-DC转换 器230和功能电路1060。该无线使能的能量采集装置1010与在此所描述的无线使能的能量 采集装置210相同或相似。该无线使能的能量采集装置1010被配置成用于从无线传输装置 (例如，使能具有NFC的智能电话)接收无线信号并且将那些信号转换和/或采集为能量。所 采集的能量被存储在能量存储装置1020中，该能量存储装置可以是存储电容器(例如，与存 储电容器220相同或类似）。能量存储装置1020电联接于无线使能的能量采集装置1010与控 制电路1050之间，该控制电路被配置成用于控制装置1000的其他部件(如例如DC-DC转换器 230)的激活。在一些替代性实现方式中，控制电路1050与计数器(未示出）相联接，该计数器 用于向控制电路1050提供输入用于控制对装置1000的一个或多个部件的激活。控制电路 1050用于通过监测并等待临界质量的电荷聚集在能量存储装置1020中来控制装置1000的 一个或多个部件（例如，DC-DC转换器230)的激活。在由硬件部件值和电路所指定的特定时 间量之后并且在能量存储装置1020到达一定电压电平之后，能量存储装置1020与DC-DC转 换器230之间的路径变成闭合电路，由此使电流从能量存储装置1020流向DC-DC转换器230。 控制电路1050可以包括预充电电路1052和/或定时控制电路1054。在一些实现方式中，预充 电电路1052在其中包括定时控制电路1054。预充电电路1052与在此所描述的预充电电路 901相同或相似，并且当被包括在装置1000中时，确保在所存储的能量到达如在此所描述的 预定阈值时可靠地建立能量存储装置1020与其他装置部件(例如，DC-DC转换器230和功能 电路1060)之间的电连接。定时控制电路1054控制对DC-DC转换器230的激活(例如，接通）。 具体地，定时控制电路1054与对能量存储装置1020的阈值检测结合工作，从而使得过去足 够的时间以供能量存储装置1020增长电荷。当能量存储装置1020的电压到达预定阈值时， T3接通，接通预充电电路901、1052中的T2,关闭电路，并且使电流经由控制电路1050从能量 存储装置1020流向DC-DC转换器230 JC-DC转换器230电联接至控制电路1050和功能电路 1060 AC-DC转换器230从能量存储装置1020接收电压输出并且将所接收的电压输出转换成 第二电压电平，以便向装置1000的一个或多个部件提供功率。实质上，DC-DC转换器230将能 量存储装置1020的电压输出提高到第二较高的电压。功能电路1060电联接至DC-DC转换器 230用于从中接收功率。功能电路1060可以包括一个或多个微控制单元(M⑶)1062、一个或 多个存储器器件1064、一个或多个模数转换器1066、一个或多个数模转换器1068、一个或多 个传感器1070、或其任何组合。在一些实现方式中，功能电路1060包括充足的数字和/或模 拟部件(例如，集成电路)来确定流体样本中的分析物浓度。在一些实现方式中，MCU 1062包 括被配置成用于控制对功能电路1060的各个其他部件的激活(例如，接通)的定时控制或定 时控制状态机1063。例如，MCU 1062和/或定时控制1063进行何时对例如存储器1064、ADC 1066、DAC 1068、传感器1070或其任何组合进行激活和/或供电的定时操作(使用硬件和/或 软件）。在这种实现方式中，Μ⑶1062和/或定时控制1063能够控制接通（即激活)功能电路 1060中的其他元件的顺序和/或时间，这有助于最小化和/或防止这些部件（例如，传感器 1070)以致使装置1000失败、崩溃或以其他方式不按照预期的那样进行(例如，进行一个或 多个测量测试)的方式来排出供应自DC-DC转换器230和/或存储电容器1020的功率。在一些 实现方式中，MCT 1062和/或定时控制1063包括用于向定时控制1063提供输入的计数器 1080〇
[0117] 在一些替代性实现方式，控制电路1050与功能电路1060中的一个或多个部件电连 接，用于通过例如激活功能电路1060内的一个或多个开关(例如，晶体管)来控制（例如，激 活)这些部件，而非由MCU 1062和/或定时电路1063控制功能电路1060。
[0118] 在一些实现方式中，功能电路包括Μ⑶1062、存储器器件1064、ADC 1066和传感器 1070。在一些这种实现方式中，控制电路1050被配置成用于激活（即接通)为Μ⑶1062供电 的DC-DC转换器230。然后，MCU 1062和/或定时控制电路1063被配置成用于并以预定顺序在 预定时间激活（即接通)存储器装置1064、ADC 1066和传感器1070,以便例如确保通过使所 有的部件都充分供电而正确地启动装置1000。
[0119] 虽然贯穿本披露已经描述了各种实现方式，设想可以将参照一种实现方式和/或 附图所描述的任何元件、部件、电路、装置等包括在任何其他实现方式中。例如，预充电电路 901可以包括在本披露的任何装置中。又例如，功能电路1060可以包括在本披露的任何实现 方式中。再例如，计数器1080可以包括在本披露的任何实现方式中。 替代性实现方式
[0120]实现方式1。一种装置，包括:无线使能的能量采集部件；能量存储部件，该能量存 储部件电联接至该无线使能的能量采集部件，用于存储由该无线使能的能量采集部件采集 的能量；以及功能电路，该功能电路用于进彳丁测量，该功能电路联接至能量存储部件，从而 使得该功能电路仅仅由通过无线使能的能量采集部件所采集并且存储在该能量存储部件 中的能量进行供电。
[0121] 实现方式2。如实现方式1所述的装置，其中，由该无线使能的能量采集部件所采集 的能量来自与该装置相邻的无线传输装置。
[0122] 实现方式3。如实现方式2所述的装置，其中，该无线传输装置是智能电话。
[0123] 实现方式4。如实现方式1所述的装置，进一步包括DC-DC转换器，该DC-DC转换器电 联接至该能量存储部件，用于从该能量存储部件接收电压输出并且将所接收到的该电压输 出转换为第二电压电平，以便向功能电路和/或该装置的一个或多个部件提供功率。
[0124] 实现方式5。如实现方式4所述的装置，其中，该一个或多个其他部件包括处理器。
[0125] 实现方式6。如实现方式4所述的装置，其中，该一个或多个其他部件包括控制器。
[0126] 实现方式7。如实现方式4所述的装置，其中，该一个或多个其他部件包括存储器。
[0127] 实现方式8。如实现方式4所述的装置，其中，该一个或多个其他部件包括模数转换 器。
[0128] 实现方式9。如实现方式4所述的装置，其中，该一个或多个其他部件包括数模转换 器。
[0129] 实现方式10。如实现方式4所述的装置，其中，该一个或多个其他部件包括传感器。
[0130] 实现方式11。如实现方式4所述的装置，其中，该一个或多个其他部件包括用于测 量流体样本中的分析物浓度的分析物传感器。
[0131]实现方式12。如实现方式11所述的装置，其中，该分析物是葡萄糖，并且该流体样 本是血液。
[0132] 实现方式13。如实现方式7所述的装置，其中，该存储器是近场通信电可擦除可编 程存储器(NFC EEPR0M)存储器。
[0133] 实现方式14。如实现方式4所述的装置，其中，该测量装置的该一个或多个部件包 括以预定顺序在预定时间接收由该DC-DC转换器所提供的该功率中的至少一部分功率的至 少两个部件。
[0134] 实现方式15。如实现方式4所述的装置，其中，该测量装置的该一个或多个部件以 及该DC-DC转换器各自以预定顺序在预定时间从该能量存储部件接收该电压输出中的至少 一部分电压输出。
[0135] 实现方式16。如实现方式15所述的装置，进一步包括微控制器，该微控制器用于根 据这些预定时间和该预定顺序来控制该测量装置的该一个或多个部件以及该DC-DC转换器 的上电顺序。
[0136] 实现方式17。如实现方式1所述的装置，进一步包括电联接至该能量存储部件的预 充电电路，该预充电电路被配置成用于（i)阻止在该能量存储部件与该功能电路之间的电 通信直至该能量存储部件存储大于阈值能量水平的能量量值，并且（ii)之后维持在该能量 存储部件与该功能电路之间的电通信。
[0137] 实现方式18。如实现方式4所述的装置，进一步包括电联接于该能量存储部件与该 DC-DC转换器之间的预充电电路，该预充电电路被配置成用于（i)阻止在该能量存储部件与 该DC-DC转换器之间的电通信直至该能量存储部件存储大于阈值能量水平的能量量值，并 且(ii)之后维持在该能量存储部件与该DC-DC转换器之间的电通信。
[0138] 实现方式19。如实现方式1所述的装置，其中，该装置是无电池的，从而使得该能量 存储部件、和该功能电路各自单独通过由该无线使能的能量采集部件所采集的能量来供 电。
[0139] 实现方式20。如实现方式4所述的装置，其中，该装置是无电池的，从而使得该能量 存储部件、该DC-DC转换器和该功能电路各自单独通过由该无线使能的能量采集部件所采 集的能量来供电。
[0140] 实现方式21。如实现方式1所述的装置，其中，该装置没有电池。
[0141]实现方式22。如实现方式1所述的装置，其中，该无线使能的能量采集部件包括近 场通信(NFC)天线。
[0142] 实现方式23。如实现方式1所述的装置，其中，该无线使能的能量采集部件包括 RFID天线。
[0143] 实现方式24。如实现方式1所述的装置，其中，该无线使能的能量采集部件包括近 场通信NFC天线。
[0144] 实现方式25。如实现方式24所述的装置，其中，该NFC天线是线圈。
[0145] 实现方式26。如实现方式4所述的装置，其中，该DC-DC转换器单独通过由该无线使 能的能量采集装置所采集的能量来供电。
[0146] 实现方式27。如实现方式1所述的装置，进一步包括用于将数据从该装置传输至第 二装置的通信接口。
[0147] 实现方式28。如实现方式27所述的装置，其中，该第二装置是无线传输装置。
[0148] 实现方式29。如实现方式28所述的装置，其中，该无线传输装置是智能电话。
[0149] 实现方式30。如实现方式29所述的装置，其中，该智能电话包括运行于其上的用于 以双向方式通信地连接至该装置的软件应用程序。
[0150]实现方式31。如实现方式1所述的装置，其中，该装置是测量装置。
[0151]实现方式32。如实现方式1所述的装置，其中，该装置是血糖测量装置。
[0152] 实现方式33。如实现方式1所述的装置，其中，该装置是分析物测量装置。
[0153] 实现方式34。如实现方式1所述的装置，进一步包括计数器。
[0154] 实现方式35。如实现方式1所述的装置，进一步包括定时控制电路。
[0155] 实现方式36。如实现方式1所述的装置，其中，该能量存储部件是电容器。
[0156] 实现方式37。如实现方式1所述的装置，进一步包括控制电路。
[0157] 实现方式38。如实现方式37所述的装置，其中，该控制电路是预充电电路。
[0158] 实现方式39。如实现方式37所述的装置，其中，该控制电路是定时控制电路。
[0159] 实现方式40。如实现方式37所述的装置，其中，该控制电路被配置成用于控制对该 装置的其他部件的激活。
[0160] 实现方式41。如实现方式37所述的装置，其中，该装置的这些其他部件包括该功能 电路。
[0161] 实现方式42。如实现方式37所述的装置，其中，该装置的这些其他部件包括DC-DC 转换器。
[0162] 实现方式43。如实现方式37所述的装置，其中，该装置的这些其他部件包括传感 器。
[0163] 实现方式44。如实现方式37所述的装置，其中，该装置的这些其他部件包括处理器 和/或控制器。
[0164] 实现方式45。如实现方式37所述的装置，其中，该装置的这些其他部件包括模数转 换器。
[0165] 实现方式46。如实现方式37所述的装置，其中，该装置的这些其他部件包括数模转 换器。
[0166] 实现方式47。如实现方式1所述的装置，其中，该无线使能的能量采集部件是NFC EEPR0M。
[0167] 实现方式48。如实现方式1所述的装置，其中，该无线使能的能量采集部件是RFID 部件。
[0168] 实现方式49。一种测量装置，包括:近场通信(NFC)使能的能量采集装置;能量存储 部件，该能量存储部件电联接至该NFC使能的能量采集装置，用于存储由该NFC使能的能量 采集装置从与该测量装置相邻定位的NFC传输装置采集的能量;DC-DC转换器，该DC-DC转换 器电联接至该能量存储部件;计数器；以及电联接至该DC-DC转换器的功能电路，其中，该能 量存储部件采集和存储由该NFC使能的能量采集装置所采集的该能量中的至少一部分能量 直至由该计数器所设置的第一时间h，其中，使用在该能量存储部件中所存储的该能量中 的至少一部分能量在由该计数器所设置的第二时间!^激活该DC-DC转换器，并且其中，使用 由该DC-DC转换器所提供的该能量中的至少一部分能量在由该计数器所设置的第三时间T 3 激活该功能电路。
[0169] 实现方式50。如实现方式49所述的装置，其中，该功能电路包括用于进行测量的一 个或多个部件。
[0170]实现方式51。如实现方式49所述的装置，进一步包括联接至该NFC使能的能量采集 装置的NFC天线。
[0171]实现方式52。如实现方式51所述的装置，其中，该NFC使能的能量采集装置包括NFC 使能的可擦除可编程存储器(EEPR0M)。
[0172]实现方式53。如实现方式49所述的装置，其中，该能量存储部件是存储电容器或超 级电容器。
[0173]实现方式54。如实现方式49所述的装置，进一步包括联接至该功能电路的定时控 制电路，该定时控制电路被配置成用于致使使用由该DC-DC转换器所提供的该能量中的至 少一部分能量在该第三时间T3激活该功能电路。
[0174]实现方式55。如实现方式54所述的装置，其中，该功能电路包括至少一个传感器， 并且其中，该定时控制电路被配置成用于致使该传感器在该第三时间Τ3之后的第四时间Τ4 被激活以执行测量。
[0175]实现方式56。一种测量装置，包括:近场通信(NFC)使能的能量采集装置;能量存储 部件，该能量存储部件电联接至该NFC使能的能量采集装置，用于存储由该NFC使能的能量 采集装置从与该测量装置相邻定位的NFC传输装置采集的能量;预充电电路，该预充电电路 电联接至该能量存储部件;DC-DC转换器，该DC-DC转换器电联接至该预充电电路；以及功能 电路，该功能电路电联接至该DC-DC转换器，其中，该预充电电路被配置成用于阻止在该能 量存储部件与该DC-DC转换器之间的电通信直至该能量存储部件存储大于阈值能量水平的 能量量值，并且用于之后维持在该能量存储部件与该 DC-DC转换器之间的该电通信;并且其 中，该功能电路被配置成用于使用由该DC-DC转换器所提供的该能量中的至少一部分能量 来激活。
[0176] 实现方式57。如实现方式56所述的装置，其中，该功能电路包括用于进行测量的一 个或多个部件。
[0177] 实现方式58。如实现方式56所述的装置，进一步包括联接至该NFC使能的能量采集 装置的NFC天线。
[0178]实现方式59。如实现方式58所述的装置，其中，该NFC使能的能量采集装置包括NFC 使能的可擦除可编程存储器(NFC EEPR0M)。
[0179]实现方式60。如实现方式56所述的装置，其中，该能量存储部件是存储电容器或超 级电容器。
[0180] 实现方式61。如实现方式56所述的装置，进一步包括:至少一个处理单元，该至少 一个处理单元联接至该功能电路；以及用于存储处理器可执行指令的至少一个存储器，该 至少一个处理器通信地联接至该至少一个存储器，其中，在执行这些处理器可执行指令时， 该至少一个处理器:使用由该DC-DC转换器所提供的该能量中的至少一部分能量在该功能 电路之前激活;并且致使该功能电路激活。
[0181] 实现方式62。如实现方式61所述的装置，其中，该功能电路包括至少一个传感器， 其中，在执行这些处理器可执行指令时，该至少一个处理器激活该传感器以在该功能电路 激活之后的时间执行测量。
[0182] 实现方式63。一种用于测量流体样本中的分析物的测量装置，该测量装置包括:无 线使能的能量采集装置;能量存储部件，该能量存储部件电联接至该无线使能的能量采集 装置，用于存储由该无线使能的能量采集装置从与该测量装置相邻定位的无线传输装置采 集的能量;DC-DC转换器，该DC-DC转换器电联接至该能量存储部件，用于从该能量存储部件 接收电压输出并且将所接收到的该电压输出转换为第二电压电平，以便向该测量装置的一 个或多个部件提供功率；以及功能电路，该功能电路用于测量在该流体样本中该分析物的 量，该功能电路联接至该DC-DC转换器，从而使得该功能电路获得由该DC-DC转换器所提供 的该功率中的至少一部分功率。
[0183]实现方式64。如实现方式63所述的装置，其中，该测量装置的该一个或多个部件包 括以预定顺序在预定时间接收由该DC-DC转换器所提供的该功率中的至少一部分功率的至 少两个部件。
[0184]实现方式65。如实现方式63所述的装置，其中，该测量装置的该一个或多个部件以 及该DC-DC转换器各自以预定顺序在预定时间从该能量存储部件接收该电压输出中的至少 一部分电压输出。
[0185] 实现方式66。如实现方式65所述的装置，进一步包括微控制器，该微控制器用于根 据这些预定时间和该预定顺序来控制该测量装置的该一个或多个部件以及该DC-DC转换器 的上电序列。
[0186]实现方式67。如实现方式63所述的装置，进一步包括电联接于该能量存储部件与 该DC-DC转换器之间的预充电电路，该预充电电路被配置成用于（i)阻止在该能量存储部件 与该DC-DC转换器之间的电通信直至该能量存储部件存储大于阈值能量水平的能量量值， 并且(ii)之后维持在该能量存储部件与该DC-DC转换器之间的电通信。
[0187]实现方式68。如实现方式63所述的装置，其中，该测量装置是无电池的，从而使得 该能量存储部件、该DC-DC转换器和该功能电路各自单独通过由该无线使能的能量采集装 置所采集的能量来供电。
[0188] 实现方式69。如实现方式63所述的装置，其中，该无线使能的能量采集装置包括近 场通信(NFC)天线、RFID天线、或两者。
[0189] 实现方式70。如实现方式63所述的装置，其中，该无线使能的能量采集装置包括近 场通信NFC天线，该NFC天线是线圈。
[0190]实现方式71。如实现方式63所述的装置，其中，该DC-DC转换器单独通过由该无线 使能的能量采集装置所采集的能量来供电。
[0191] 实现方式72。如实现方式63所述的装置，其中，该测量装置的该一个或多个部件包 括用于将数据从该测量装置传输至第二装置的通信接口。
[0192] 实现方式73。如实现方式72所述的装置，其中，该第二装置是无线传输装置。
[0193] 实现方式74。如实现方式63所述的装置，其中，该无线传输装置是智能电话，该智 能电话包括运行于其上的用于以双向方式通信地连接至该测量装置的软件应用程序。
[0194] 实现方式75。一种测量装置，包括:无线使能的能量采集装置;能量存储部件，该能 量存储部件电联接至该无线使能的能量采集装置，用于存储由该无线使能的能量采集装置 从与该测量装置相邻定位的无线传输装置采集的能量;计数器；以及电联接至该能量存储 部件的功能电路，其中，该能量存储部件采集和存储由该无线使能的能量采集装置所采集 的该能量中的至少一部分能量直至由该计数器所设置的第一时间!^，并且其中，使用在该 能量存储部件中所存储的该能量中的至少一部分能量在由该计数器所设置的第二时间T 2 激活该功能电路。
[0195] 实现方式76。如实现方式75所述的装置，进一步包括电联接至该能量存储部件和 该功能电路的DC-DC转换器。
[0196] 实现方式77。如实现方式76所述的装置，其中，使用存储在能量存储部件中的能量 中的至少一部分能量在由计数器所设置的第二时间T 3激活该DC-DC转换器。
[0197] 实现方式78。如实现方式77所述的装置，其中，该第二时间^大于该第三时间Τ3,并 且该第三时间Τ 3大于第一时间1\。
[0198] 实现方式79。一种测量装置，包括:无线使能的能量采集装置;能量存储部件，该能 量存储部件电联接至该无线使能的能量采集装置，用于存储由该无线使能的能量采集装置 从与该测量装置相邻定位的无线传输装置采集的能量;预充电电路，该预充电电路电联接 至该能量存储部件;DC-DC转换器，该DC-DC转换器电联接至该预充电电路；以及功能电路， 该功能电路电联接至该DC-DC转换器，其中，该预充电电路被配置成用于阻止在该能量存储 部件与该DC-DC转换器之间的电通信直至该能量存储部件存储大于阈值能量水平的能量量 值，并且用于之后维持在该能量存储部件与该DC-DC转换器之间的该电通信；并且其中，该 功能电路被配置成用于使用由该DC-DC转换器所提供的该能量中的至少一部分能量来激 活。
[0199] 实现方式80。如实现方式1所述的装置，其中，由该功能电路所进行的该测量是对 流体样本中的物质浓度的测量。
[0200] 实现方式81。如实现方式80所述的装置，其中，该装置是柔性的且可伸展的。
[0201]实现方式82。如实现方式80所述的装置，其中，该装置被配置成直接穿戴在该装置 的用户的皮肤上。
[0202]实现方式83。如实现方式82所述的装置，其中，该流体样本是由该装置直接从该用 户那里接收的。
[0203]实现方式84。如实现方式80所述的装置，其中，正被测量的该物质是分析物、病毒、 蛋白质、细菌、酶、毒素或其任何组合。
[0204] 实现方式85。如实现方式80所述的装置，其中，该流体样本是血液、汗液、尿液、唾 液、泪滴、空气或其任何组合。
[0205]实现方式86。如实现方式84所述的装置，其中，该毒素是汞、铅、金属、塑料、一氧化 碳、或其任何组合。
[0206]设想的是，来自以上实现方式1-86中任一项的任何元件或其任何部分可以与来自 实现方式1-86中任一项的任何其他元件或其部分进行组合，以便形成本披露的一种实现方 式。
【主权项】
1. 一种测量装置，包括： 近场通信(NFC)使能的能量采集装置； 能量存储部件，该能量存储部件电联接至该NFC使能的能量采集装置，用于存储由该 NFC使能的能量采集装置从与该测量装置相邻定位的NFC传输装置采集的能量； DC-DC转换器，该DC-DC转换器电联接至该能量存储部件； 计数器；以及 功能电路，该功能电路电联接至该DC-DC转换器 其中，该能量存储部件采集并存储由该NFC使能的能量采集装置所采集的该能量中的 至少一部分能量直至由该计数器所设置的第一时间Ti， 其中，使用存储在该能量存储部件中的该能量中的至少一部分能量在由该计数器所设 置的第二时间T2激活该DC-DC转换器，并且 其中，使用由该DC-DC转换器所提供的该能量中的至少一部分能量在由该计数器所设 置的第三时间Τ3激活该功能电路。2. 如权利要求1所述的装置，其中，该功能电路包括用于执行测量的一个或多个部件。3. 如权利要求1所述的装置，进一步包括联接至该NFC使能的能量采集装置的NFC天线。4. 如权利要求3所述的装置，其中，该NFC使能的能量采集装置包括NFC使能的可擦除可 编程存储器(EEPROM)。5. 如权利要求1所述的装置，其中，该能量存储部件是存储电容器或超级电容器。6. 如权利要求1所述的装置，进一步包括联接至该功能电路的定时控制电路，该定时控 制电路被配置成用于致使使用由该DC-DC转换器所提供的该功率中的至少一部分功率在该 第三时间Τ 3激活该功能电路。7. 如权利要求6所述的装置，其中，该功能电路包括至少一个传感器，并且其中，该定时 控制电路被配置成用于致使该传感器在该第三时间Τ 3之后的第四时间Τ4被激活以执行测 量。8. -种测量装置，包括： 近场通信(NFC)使能的能量采集装置； 能量存储部件，该能量存储部件电联接至该NFC使能的能量采集装置，用于存储由该 NFC使能的能量采集装置从与该测量装置相邻定位的NFC传输装置采集的能量； 预充电电路，该预充电电路电联接至该能量存储部件； DC-DC转换器，该DC-DC转换器电联接至该预充电电路；以及 功能电路，该功能电路电联接至该DC-DC转换器，其中，该预充电电路被配置成用于阻 止在该能量存储部件与该DC-DC转换器之间的电通信直至该能量存储部件存储大于阈值能 量水平的能量量值，并且用于之后维持在该能量存储部件与该DC-DC转换器之间的该电通 信;并且 其中，该功能电路被配置成用于使用由该DC-DC转换器所提供的该功率中的至少一部 分功率来激活。9. 如权利要求8所述的装置，其中，该功能电路包括用于执行测量的一个或多个部件。10. 如权利要求8所述的装置，进一步包括联接至该NFC使能的能量采集装置的NFC天 线。11. 如权利要求10所述的装置，其中，该NFC使能的能量采集装置包括NFC使能的可擦除 可编程存储器(NFC EEPROM)。12. 如权利要求8所述的装置，其中，该能量存储部件是存储电容器或超级电容器。13. 如权利要求8所述的装置，进一步包括： 至少一个处理单元，该至少一个处理单元联接至该功能电路；以及 用于存储处理器可执行指令的至少一个存储器，该至少一个处理器通信地联接至该至 少一个存储器，其中，在执行这些处理器可执行指令时，该至少一个处理器： 使用由该DC-DC转换器所提供的该功率中的至少一部分功率在该功能电路之前激活； 并且 致使该功能电路激活。14. 如权利要求13所述的装置，其中，该功能电路包括至少一个传感器，其中，在执行这 些处理器可执行指令时，该至少一个处理器激活该传感器以在该功能电路激活之后的时间 执行测量。15. -种用于测量流体样本中的物质浓度的测量装置，该测量装置包括： 无线使能的能量采集装置； 能量存储部件，该能量存储部件电联接至该无线使能的能量采集装置，用于存储由该 无线使能的能量采集装置从与该测量装置相邻定位的无线传输装置采集的能量； DC-DC转换器，该DC-DC转换器电联接至该能量存储部件，用于从该能量存储部件接收 电压输出并且将所接收到的该电压输出转换为第二电压电平，以便向该测量装置的一个或 多个部件提供功率;以及 功能电路，该功能电路用于测量在该流体样本中该物质的浓度，该功能电路联接至该 DC-DC转换器，从而使得该功能电路获得由该DC-DC转换器所提供的该功率中的至少一部分 功率。16. 如权利要求15所述的装置，其中，该测量装置的该一个或多个部件包括以预定顺序 在预定时间接收由该DC-DC转换器所提供的该功率中的至少一部分功率的至少两个部件。17. 如权利要求15所述的装置，其中，该测量装置的该一个或多个部件以及该DC-DC转 换器各自以预定顺序在预定时间从该能量存储部件接收该电压输出中的至少一部分电压 输出。18. 如17所述的装置，进一步包括微控制器，该微控制器用于根据这些预定时间和该预 定顺序来控制该测量装置的该一个或多个部件以及该DC-DC转换器的上电顺序。19. 如权利要求15所述的装置，进一步包括电联接于该能量存储部件与该DC-DC转换器 之间的预充电电路，该预充电电路被配置成用于（i)阻止在该能量存储部件与该DC-DC转换 器之间的电通信直至该能量存储部件存储大于阈值能量水平的能量量值，并且（ii)之后维 持在该能量存储部件与该DC-DC转换器之间的电通信。20. 如权利要求15所述的装置，其中，该测量装置是无电池的，从而使得该能量存储部 件、该DC-DC转换器和该功能电路各自单独通过由该无线使能的能量采集装置所采集的能 量来供电。21. 如权利要求15所述的装置，其中，该无线使能的能量采集装置包括近场通信(NFC) 天线、RFID天线、或两者。22. 如权利要求15所述的装置，其中，该无线使能的能量采集装置包括近场通信NFC天 线，该NFC天线是线圈。23. 如权利要求15所述的装置，其中，该DC-DC转换器单独通过由该无线使能的能量采 集装置所采集的能量来供电。24. 如权利要求15所述的装置，其中，该测量装置的该一个或多个部件包括用于将数据 从该测量装置传输至第二装置的通信接口。25. 如权利要求24所述的装置，其中，该第二装置是无线传输装置。26. 如权利要求15所述的装置，其中，该无线传输装置是智能电话，该智能电话包括运 行于其上的用于以双向方式通信地连接至该测量装置的软件应用程序。27. 如权利要求15所述的装置，其中，该测量装置是柔性且可伸展的，并且被配置成用 于直接穿戴在用户的皮肤上。28. 如权利要求27所述的装置，其中，该流体样本由该测量装置直接接收自该用户。29. 如权利要求15所述的装置，其中，正被测量的该物质是分析物、病毒、蛋白质、细菌、 酶、毒素或其任何组合。30. 如权利要求15所述的装置，其中，该流体样本是血液、汗液、尿液、唾液、泪滴、空气 或其任何组合。
【文档编号】A61B5/00GK105848570SQ201580003274
【公开日】2016年8月10日
【申请日】2015年1月2日
【发明人】罗泽博·家法尔, 斯蒂芬·李
【申请人】Mc10股份有限公司