过程控制系统中的语音接口的制作方法

概括地，本公开内容涉及语音接口，并且更具体而言，涉及过程控制系统中的语音接口。

背景技术：

过程控制系统(如在化工、石油或其它过程中使用的那些过程)典型地包括一个或多个过程控制器，该一个或多个过程控制器经由模拟、数字或组合的模拟/数字总线通信地耦合到一个或多个现场设备。现场设备(其可以是例如仪器、流量计算机、阀定位器、开关和变送器(例如，温度、压力和流速传感器))在过程内执行过程控制功能，例如打开或关闭阀以及测量过程控制参数。过程控制器接收指示由现场设备获得的过程测量结果的信号，然后处理该信息以生成控制信号从而执行控制例程，作出其它过程控制决策，以及发起过程控制系统警报。

对来自现场设备和/或控制器的信息进行编程、配置或从现场设备和/或控制器获得信息通常在数据高速通道或通信网络上实现到一个或多个其它设备或系统(例如操作员工作站、个人计算机、数据历史库、报告生成器、集中式数据库等)。这样的设备或系统典型地位于控制室和/或相对于恶劣的工厂环境位于远处的其它位置中。这些设备或系统例如运行使得操作员能够执行关于由过程控制系统实现的过程的各种功能中的任何功能的应用，这些功能例如为查看过程的当前状态，改变操作状态，改变过程控制例程的设置，修改过程控制器和/或现场设备的操作，查看由现场设备和/或过程控制器生成的警报，出于培训人员和/或评估过程的目的模拟过程的操作等。

在一些示例中，现场设备必须在本地编程(例如，由于工厂配置和/或安全措施)，因此操作员必须访问编程终端和/或现场设备以配置(例如,设置参数值)现场设备。在当前系统中，配置这些设备或系统可能需要耗时的过程，其中每次只有单个过程控制设备接口可以与膝上型计算机或便携式设备进行交互。此外，一些现场设备也可以被包围在防爆边界内，并且因此，这些现场设备可能需要没有有线编程接口但是仍然是安全的编程接口。

技术实现要素：

一种示例的方法包括：认证rfid设备，以及基于认证所述rfid设备，接收语音指令，其中所述语音指令包括过程控制系统的过程控制设备的设置数据。所述示例的方法还包括：使用处理器基于所述语音指令来确定所述设置数据，以及储存所述设置数据。

另一示例的方法包括：经由麦克风接收语音语句，经由处理器基于所述语音语句与预记录的语音样本的比较结果来认证所述语音语句。所述示例的方法还包括：在成功地认证所述语音指令时，使得能够在所述过程控制系统的所述终端与便携式设备之间传送数据。

一种示例的装置包括用于过程控制系统的编程认证系统。所述示例的编程认证系统包括麦克风，包括语音分析器以对在所述麦克风处接收到的语音语句进行分析的处理器，以及与设备标签或便携式设备中的一个或多个进行通信以对所述过程控制系统的过程控制设备进行编程的rfst。

又一示例的方法包括：检测便携式设备，以及基于检测到所述便携式设备来将过程控制系统的终端设置为编程模式。所述示例的方法还包括：当所述终端被设置为所述编程模式时，在所述终端或rfst设备中的一个或多个处接收语音语句；以及认证所述语音语句。所述示例的方法还包括：在成功地认证所述语音语句时，分析所述语音语句以基于对所述语音语句的分析来储存配置设置。

一种用于对过程控制设备进行编程的示例的方法包括：检测包括nfc或rfid接口的认证设备，认证所述认证设备，以及在成功地认证所述认证设备时，识别被批准用于对所述过程控制设备进行编程的编程设备。所述示例的方法还包括：确定所识别的编程设备是否通信地耦合到网络，所述网络通信地耦合到所述过程控制设备。所述示例的方法还包括：在成功地确定所识别的编程设备通信地耦合到所述网络时，从所述便携式设备接收配置设置，并基于所述配置设置来对所述过程控制设备进行编程。

附图说明

图1是其中可以实现本公开内容的教导的示例过程控制系统的示意例示。

图2例示了根据本公开内容的教导的示例配置设置系统。

图3例示了另一示例配置设置系统。

图4例示了又一示例配置设置系统。

图5a例示了可以与本文中公开的示例一起使用的示例rfst模块。

图5b例示了可以如何使用图5a中的示例数据结构550来定义过程控制设置。

图6是表示可以用于实现本文中公开的示例的示例方法的流程图。

图7a是表示可以用于实现本文中公开的示例的示例方法的另一流程图。

图7b是表示可以用于实现本文中公开的示例的示例方法的另一流程图。

图8是表示可以用于实现本文中公开的示例的示例方法的又一个流程图。

图9是能够执行指令以实现图6-8中的示例方法的示例处理器平台的框图。

附图不是按比例绘制的。相反，为了阐明多个层和区域，可以在附图中放大层的厚度。在任何可能的情况下，贯穿附图和所附书面描述将使用相同的附图标记来指代相同或相似的部件。

具体实施方式

本文中公开了过程控制系统中的语音接口。通常，过程控制系统具有许多过程控制设备(例如，现场设备)，其中定义/设置配置设置。在典型的过程控制系统中，必须访问(例如，安全地访问)与过程控制系统相关联的过程控制设备，例如现场设备、工作站和/或操作员站，以改变/修改/定义配置设置。由于对于设备的编程来说必需的安全措施和/或所需要的编程装置，因此访问这些设备可能是昂贵的、繁琐的和/或耗时的。

虽然遍及过程控制系统设置的现场设备可以从中央、位于远处的控制室编程，但是存在操作员、工程师、和/或其它工厂人员位于现场设备附近的现场中的情况，举例来说，例如，在现场设备和/或过程工厂内的其它控制元件的配置和/或设置期间。当现场设备和/或最终控制元件需要设置(例如，设置参数值等)时，人员可能需要配置多个现场设备(例如，几百个)，这可能需要大量的时间花费和/或昂贵的编程设备。

在其中技术人员连接到企业解决方案以编程配置数据的情况下，对数据的读/写访问可能缓慢(例如，基于遍及企业实现的用于传送数据的通信协议)和/或需要安全措施(例如，昂贵的现场编程设备)，这些安全措施可能需要大量时间来访问现场设备。特别地，技术人员可能需要使用低带宽网络和/或正在经历大量使用的网络。因此，在这种情况下，在其中工厂人员位于现场设备本地的其它情况下，有时期望使工厂人员能够使用能够在本地配置现场设备的便携式设备来与现场设备安全地通信，而无需依赖于缓慢的网络通信速度来储存/获取储存在远程站点处的信息。

在一些实例中，工厂人员携带便携式手持通信器，经由便携式手持通信器，他们可以与感兴趣的设备进行通信。然而，在许多这样的实例中，将便携式通信器设备物理地连接到现场设备需要工厂人员例如旋松并移除现场设备的端帽。因此，访问通常限于停止运行的现场设备，因为从当前运行的现场设备(例如，在运行中的现场设备)移除端帽可能违反工厂安全标准。为了克服这个障碍，已经实现了本质安全的无线收发机以与现场设备进行通信，然后将数据无线地发送到其它地方，诸如举例来说，由附近的工厂人员携带的手持式无线接收机。在一些情况下，为许多操作员配备计算机和/或便携式设备以对现场设备进行编程可能是不可行的(例如，维护许多设备的成本和后勤)。

通过实施本文中公开的教导，克服了上述障碍，并且除了各种其它优点，还实现了与现场设备进行安全和成本有效的本地通信。特别地，本文中公开的教导通过使用射频传感器标签(rfst)来实现无线通信，射频传感器标签(rfst)利用极为节能和成本有效的技术。本文中公开的示例允许过程控制系统针对语音编程和/或安全语音认证使用rfid认证，以实现例如终端与便携式设备(例如，蜂窝电话、平板设备等)之间的数据通信。

如本文中所使用的，术语“终端”应用于过程控制系统的任何工作站、操作员站、现场设备、过程控制设备等和/或数据接口。如本文中所使用的，术语“工作站”或“操作员站”可以可互换地使用，除非另有描述，以描述可以由过程控制系统的操作员使用的过程控制系统的接入点(例如，网络接入点)。虽然本文中公开的示例被示出为利用射频传感器标签(rfst)，但是本文中公开的示例可以被实现为集成的rfid设备(例如，操作员携带的rfid设备)、便携式设备、或任何其它适当的通信设备。虽然本文中公开的示例中的许多示例描述了rfid通信，但是任何适当的协议可以应用于本文中公开的示例，这些协议包括蓝牙、近场通信(nfc)或wi-fi等。

图1是其中可以实现本公开内容的教导的示例过程控制系统100的示意图。图1中的示例过程控制系统100包括一个或多个过程控制器(其中一个用附图标记102表示)，一个或多个操作员站/终端(其中一个用附图标记104表示)、和一个或多个工作站/终端(其中一个用附图标记106表示)。示例过程控制器102、示例操作员站104和示例工作站106经由总线和/或局域网(lan)108(其通常被称为应用控制网络(acn))操作地耦合。

图1中的示例操作员站104允许操作员、工程师、和/或其他工厂人员查看和/或操作一个或多个操作员显示屏和/或应用，该操作员显示屏和/或应用使得工厂人员能够查看过程控制系统变量、状态、条件、警报；改变过程控制系统设置(例如，设定点、操作状态、清除警报、静音警报等)；配置和/或校准过程控制系统100内的设备；执行过程控制系统100内的设备的诊断；和/或以其它方式与过程控制系统100内的设备交互。

图1中的示例工作站106可以被配置为应用站，以执行一个或多个信息技术应用、用户交互应用和/或通信应用。在一些示例中，工作站106还可以由操作员使用以设置参数/配置值设置。例如，工作站106可以被配置为主要执行过程控制相关的应用，而另一个工作站(未示出)可以被配置为主要执行使得过程控制系统100能够使用任何期望的通信介质(例如，无线、硬连线等)和协议(例如，http、soap等)与其它设备或系统进行通信的通信应用。图1中的示例操作员站104和示例工作站106可以使用一个或多个工作站和/或任何其它适当的计算机系统和/或处理系统来实现。例如，操作员站104和/或工作站106可以使用单处理器个人计算机、单处理器或多处理器工作站等来实现。

图1中的示例lan108可以使用任何期望的通信介质和协议来实现。例如，示例lan108可以基于硬连线的和/或无线的以太网通信方案。然而，可以使用任何其它适当的通信介质和/或协议。此外，虽然在图1中例示了单个lan108，但是可以使用多于一个的lan和/或其它替代的通信硬件来提供图1中的示例系统之间的冗余通信路径。

图1中的示例控制器102可以是例如由德克萨斯州奥斯汀的fisher-rosemount系统公司出售的deltav^tm控制器。然而，可以代替地使用任何其它控制器。此外，尽管图1中仅示出了一个控制器102，但是任何期望的类型和/或类型的组合的附加控制器和/或过程控制平台可以耦合到lan108。在任何情况下，示例控制器102执行一个或多个与过程控制系统100相关联的过程控制例程，该过程控制例程已经由系统工程师和/或其他工厂人员使用操作员站104生成并且已经被下载到控制器102和/或在控制器102中实例化。

如图1中的例示示例中所示，示例控制器102可以经由数据总线116和输入/输出(i/o)网关118耦合到多个智能过程控制设备(例如，现场设备)110、112、114。附加i/o设备(与i/o网关118相似和/或相同)可以耦合到控制器102，以实现附加的智能现场过程控制设备的组。

除了经由i/o网关118耦合的示例智能过程控制设备(例如，现场设备)110、112、114之外，一个或多个智能过程控制设备(例如，现场设备)122和/或一个或多个非智能过程控制设备(例如，现场设备)120可以操作地耦合到示例控制器102。图1中的示例智能过程控制设备122和非智能过程控制设备120可以是例如经由相应硬连线的链路与控制器102进行通信的设备，该相应硬连线链路与控制器102进行通信。

另外，过程控制设备110、120、122、工作站106和操作员站104中的每一个在图1的例示示例中被示出为被耦合到对应的rfst(射频传感器标签)(例如，rfid通信模块)124。关于所例示示例的智能过程控制设备110、122、工作站106和操作员站104，对应的rfst124可以接收所获得的入站配置数据以配置现场过程控制110、122、工作站106和/或操作员站104(例如，参数值、入站配置数据、信息等)。在一些示例中，根据特定的通信协议，rfst124可以对从便携式设备获得的入站数据进行转换，以便发送到过程控制设备110、122、工作站106、操作员站104和/或过程控制系统100的其它部件和/或编程到过程控制设备110、122、工作站106、操作员站104和/或过程控制系统100的其它部件中。在一些示例中，可以包括要向操作员示出/显示的现场设备设置的过程控制设备信息还可以经由对应的现场设备传输到rfst124。

下面结合图2-图5示出和描述了根据本文中描述的教导实现rfst124的示例方式。应当意识到，通过如由过程系统的情况和工厂人员的特定需要所指示的将rfst124从一个设备移动到另一设备，单个rfst124可以用于与过程控制设备110、112、114、120、122和/或多个工作站/操作员站中的多于一个进行交互。另外或替代地，如图1中所示，多个rfst(例如，单独连接或在rfst模块内组合)可以连接到工作站106、操作员站104、过程控制设备110、112、114、120、122中的任何一个或全部。更具体而言，在一些示例中，每个过程控制设备110、112、114、120、122(或过程控制设备中的至少一些)、工作站106和/或操作员站104可以耦合到单独的rfst124，并且遍及过程控制设备的整个生命周期或其部分保持耦合到对应的rfst124。在一些这样的示例中，rfst124包含与对应的过程控制设备122内部的任何存储器分离的非易失性存储器514(图5a)。在这样的示例中，rfst124能够储存配置设置数据和/或与过程控制设备122的识别、维护、配置、和/或操作相关联的任何其它数据。在一些示例中，rfst124储存语音样本数据(例如，授权的操作员/用户的语音样本)。

虽然图1例示了示例过程控制系统100，其中可以有利地采用使用下面更详细描述的rfst与过程控制系统现场设备、工作站和/或操作员站进行通信的方法和装置，但是如果需要的话，本文中所描述的方法和装置可以有利地用在具有比图1所例示的示例更大或更小复杂度(例如，具有多于一个控制器，跨越多于一个地理位置等)的其它过程工厂和/或过程控制系统中。

图2例示了根据本公开内容的教导的示例配置设置系统200。示例配置设置系统200包括操作员站104、lan108、过程控制设备120和/或过程控制设备120的终端访问，它们可以位于防爆外壳内，例如射频传感器标签(rfst)124，可以通信地耦合到示例rfst124的rfid设备(例如，rfid标签、rfid模块、rfid电路、设备标签)204，如下面结合图5a详细描述的。在一些示例中，示例配置设置系统200包括wifi网络206和便携式设备(例如，蜂窝电话)208。在该示例中，操作员210持有和/或佩戴rfid设备204，该rfid设备204可以与便携式设备208集成在一起和/或通信地耦合到便携式设备208，相对靠近rfst124，以使得由rfst124检测rfid设备204的存在。在一些示例中，操作员210持有rfid设备204和便携式设备208作为单独的设备。在一些示例中，例如，操作员携带可能具有nfc通信能力的便携式设备208，而不是rfid设备204。

所例示示例的rfst124通信地耦合到过程控制设备120(例如，经由过程控制设备120的计算机、与过程控制设备120相关联的数据总线)。另外或替代地，rfst124通信地耦合到lan108和/或操作员站104(例如，用于经由lan108在操作员站104处配置过程控制设备)。在一些示例中，rfst124与过程控制设备120或操作员站104集成在一起(例如，组装在其内，使用现有接口/网络硬件设备等)。在该示例中，rfid设备204经由rfid通信(例如，无源的、半无源的、有源的)与rfst124进行通信。

所例示示例的rfid设备204是rfid标签(例如，无源rfid设备)。尽管在该示例中rfid设备204被描述为rfid标签，但是rfid设备204可以替代地是近场通信(nfc)设备、蓝牙设备、或半无源rfid设备(例如，后向散射的rfid设备)。换句话说，在一些示例中，rfid设备204是通信模块而不是rfid标签。

在操作中，所例示示例的rfst124检测rfid设备204的存在。rfst124、过程控制设备120和/或配置设置系统200的任何其它设备可以用于认证rfid设备204(例如，以基于诸如rfid代码或字符串、校验和等之类的rfid标识符来验证rfid设备204是有效的/授权的)。一旦rfid设备204已经被rfst124认证/验证，例如，rfst124就启用/启动rfst124的语音编程模式。在该示例中，启用语音编程模式包括允许操作员210通过语音命令(例如，语音指令)212对过程控制设备120进行口头编程，其可以包括口头参数值。例如，过程控制设备120的麦克风(例如，内部麦克风)用于接收包括配置设置的语音命令212。在该示例中，一旦rfid设备204被认证，操作员210就可以经由语音命令212叙述将由过程控制设备120的麦克风接收的流量参数值(例如，管道配置、流体类型/组成、管道直径、孔口直径、基准温度、空气、气体组成等)，过程控制设备120在本示例中是流量计算机。

或者，替代地，rfst124可以经由设置在rfst124内的麦克风接收语音命令212。特别是，rfst124可以通过将语音命令212与预先记录的样本进行比较来认证语音命令212。在一些示例中，预先记录的样本可以(例如，在rfid设备204已经被认证之后)由rfid设备204提供(例如，从rfid设备204下载，从rfid设备204发送)。或者，预先记录的样本可以被预编程到rfst124上。特别是，语音样本可以经由lan108和/或蜂窝网络(例如，经由安全连接)被下载/储存到rfst124和/或过程控制设备120。在一些示例中，将接收到的语音命令中的每个语音命令(例如，针对每个参数的每个命令)与对应的样本进行比较。换而言之，在一些示例中，将所发出的每个语音命令与预先记录的语音样本进行比较，以确保正确授权的人员正在提供命令，从而单独地(例如，独立地)认证每个命令。在一些示例中，将所提供的语音命令与经由网络108获得的语音样本库(例如，多个用户/操作员的语音样本)进行比较。在一些示例中，例如，rfid设备204中的独特标识符提示经由lan108将相应的语音样本(例如，与独特标识符相关联的语音样本或语音样本集合)下载到rfst124和/或过程控制设备120中的一个或多个。

在一些示例中，rfst124可以经由nfc、蓝牙或基于wi-fi的接口(例如，加密的接口)等进行通信。在一些示例中，操作员210可以在有形储存介质(例如，闪存驱动器、微型sd卡等)上携带预记录语音样本，该有形储存介质可以被插入到例如rfst124和/或过程控制设备120中以用于语音认证。在一些示例中，储存的介质由rfst124验证(例如，由独特标识符和/或加密来验证)。在一些示例中，储存介质内的数据(例如，编码文件、加密文件)经由网络108来验证，例如以允许使用储存介质的预先记录的语音样本来认证所接收到的语音语句。在一些示例中，储存介质被加密和/或预先记录的语音样本在储存介质内被加密。在一些示例中，rfst124和/或过程控制设备120向操作员210提供确认由操作员210设置的参数的可听信号和/或视觉提示。在其它示例中，rfst124通信地耦合到工作站106和/或与工作站106集成在一起。

在图2的所例示示例中，操作员210仅需要在语音编程之前在rfst124的预定义范围内携带rfid设备204，从而减小对携带可能具有相关联的资金和操作成本的装置和/或编程装置的需要。此外，在一些示例中，语音命令的使用消除了将累赘的编程装置插入过程控制设备120和/或操作员站104的需要。

或者，在一些示例中，操作员210在成功认证之后并不利用语音编程接口，而是在成功认证之后经由便携式设备208利用设备编程接口以对过程控制设备120进行编程。例如，rfid设备204或设备208的nfc接口可以被认证，这转而使得能够经由wifi网络206从便携式设备208对过程控制设备120进行编程。在一些示例中，rfst124基于便携式设备208的nfc通信来认证便携式设备208。由于这种成功的nfc认证和/或成功的rfid设备204的认证，便携式设备208被允许经由wifi网络206和/或lan108对过程控制设备120进行编程。另外地或替代地，便携式设备208例如经由rfst124的wifi或蓝牙接口与过程控制设备104进行通信。

图3例示了另一示例的配置设置系统300，其包括操作员站104、lan108、rfst124、过程控制设备120、rfid设备204和便携式设备(例如，膝上型计算机)302。在图3的所例示的示例中，语音认证用于允许便携式设备302或使得便携式设备302能够配置过程控制设备120的参数设置。

在图3的所示示例中，操作员210说出语句(例如，命令、预定义的词语或短语等)314，该语句被rfst124捕获。在该示例中，随后将语音语句314与预记录的语音样本进行比较，以验证操作员210被授权以访问过程控制设备120和/或通信地耦合到lan108的其它设备。在该示例中，从rfid设备204(例如，rfid设备204的储存设备/存储器)访问和/或获得(例如，从rfid设备204发送、从rfid设备204查询、从rfid设备204访问)预先记录的语音样本。一旦语音语句314已经被认证(例如，验证)，则启用便携式设备302与rfid设备204之间的通信链路(例如，无线通信链路)。或者，在一些示例中，一旦语音认证成功，就可以在便携式设备302与rfst124和/或过程控制设备120之间建立通信链路。在其它示例中，所例示示例的便携式设备302可以直接与rfst124进行接口连接，以便一旦来自操作员210的语音语句已经被认证，rfst124就认证便携式设备302。

图4例示了又一示例配置设置系统400。示例配置设置系统400包括操作员站104、lan108、过程控制设备120、rfst124、rfid204和便携式设备(例如，蜂窝电话、平板设备等)404。与图3的示例配置设置系统300相反，在本示例中，所例示示例的rfid设备204而不是rfst124认证并接收来自操作员210的语音指令/样本410。在一些示例中，操作员210叙述预定义的短语，其可以与预定义的短语的预先记录的语音样本进行比较。

在其它示例中，来自操作员210的语音样本/指令(例如语句)410可以在便携式设备404处被接收并由便携式设备404认证，该便携式设备404转而可以向过程控制设备120和/或rfst124发送安全指示(例如，加密消息，传送成功认证的加密指示符)。例如，便携式设备404可以经由网络(例如，lan108、wi-fi网络、蜂窝网络等)发送/分析语音指令/样本。在其它示例中，rfid设备204可以直接与过程控制设备120进行接口连接，而不是经由rfid设备204进行通信。换而言之，rfid设备204可以具有下面结合图5a描述的rfst124的多个部件和/或特征。

图5a例示了图2-图4中的示例的rfst(例如，rfst模块、rfid模块、蓝牙模块、nfc模块等)124，其可以用于本文中公开的示例中。示例的rfst124包括rfst电路502，该rfst电路502包括rfst处理器504、rfst接口(例如，无源或半无源rfid接口、有源rfid接口、nfc接口、wi-fi接口、蓝牙接口等等)506和rfst板载存储器508。示例的rfst模块124还包括微控制器512，上述非易失性存储器514、随机存取存储器516、无线数据收发机518和麦克风520。在图5a的例示示例中，取决于rfst124内存在的接口，rfst124可以与近场芯片(nfc)设备、rfid设备204或便携式设备302进行通信。所例示示例的非易失性存储器514、微控制器512、随机存取存储器516、麦克风520和无线数据收发机518经由通信线路524互连。同样地，在该示例中，rfst接口506、rfst板载存储器508和rfst电路502的rfst处理器经由通信线路528通信地耦合。

在操作中，所例示示例的rfst电路502例如从rfid设备204接收/检测识别信号(例如，rfid识别信号、rfid标识符、字符串等)。在该示例中，rfst处理器504接收识别信号，并且可以将识别信号储存(例如，临时储存)在rfst板载存储器508中，从而微控制器512可以将rfst124转换到可以接收语音命令的模式(例如，语音编程模式)。在该示例中，接收语音命令以针对过程控制系统的流量计算机配置/设置参数(例如，参数值)。特别是，微控制器512可以与rfst处理器504或rfst板载存储器508中的一个或多个处理器进行通信以验证认证信号，并且因此使数字信号处理器(dsp)能够分析在麦克风520处接收到的来自操作员的语音命令，以设置配置参数(例如，语音编程模式)。在该示例中，可以与数字信号处理器(dsp)集成的微控制器512分析语音命令，并且因此设置相应的配置参数设置。

在一些示例中，在语音编程期间，当在麦克风520处从操作员接收到语音命令时，微控制器512将语音命令与预先记录的语音记录(例如，预先记录的样本、诸如“一个”、“九个”、“触发”、“启用”、“禁用”、“下一个”、“配置”、“直径”、“流速”等之类的预先记录的短语)进行比较，这些预先记录的语音记录可以例如储存在非易失性存储器514中。在一些示例中，将在麦克风520处接收到的语音命令中的每个语音命令(例如，每个配置参数设置)与预先记录的语音记录进行比较，由此认证在麦克风520处接收到的语音命令中的每个语音命令。换而言之，微控制器512可以单独地(例如，独立地)认证语音命令中的每个语音命令，而不是认证语音命令的一部分和/或将语音命令作为组来认证。一旦语音命令被接收和认证，对应的配置设置就随后例如经由无线数据收发机518被发送到和/或储存在相应的过程控制设备、工作站、操作员站和/或网络(例如，lan108)上。

在一些示例中，一旦识别信号未被接收和/或被中断(例如，rfid设备204处于超过其通信范围的距离处)，微控制器512就防止麦克风520接收任何另外的语音命令和/或防止微控制器512处理接收到的语音命令。在一些示例中，与在麦克风520处测量到的语音命令进行比较的预先记录的语音样本例如通过无线数据收发机518经由lan108而获得。

在一些示例中，nfc设备530包括麦克风532，该麦克风532可以用于接收语音命令和/或用于编程/记录预先记录的语音样本。同样地，在一些示例中，rfid设备204包括麦克风534，该麦克风534可以用于接收语音命令和/或对预先记录的语音样本进行编程。

虽然在rfst124中示出了图5a中的示例部件，但是结合图5a描述的部件中的任何部件可以包括在其它元件(例如，rfid设备204、便携式设备302、便携式设备404等)中和/或特征可以与其它元件相关联。在一些示例中，nfc设备530包括非易失性存储器536，以储存预先记录的语音样本。类似地，在一些示例中，rfid设备204包括非易失性存储器538，以存储预先记录的语音样本。在其中预先记录的语音样本未被rfst124储存和/或分析的示例中，储存预先记录的语音样本的设备可以相对于预先记录的语音样本替代地分析所发出的语音命令。换而言之，语音命令分析/授权可以在与rfst124不同的部件中发生。

示例的数据结构550例示了可以如何从语音命令储存/编程和/或组织配置/设置。在示例的数据结构550中，配置和/或参数值被映射到预先记录的语音样本。特别地，当将预先记录的样本与语音命令进行比较时，在语音编程期间使用这些映射。语音命令可以包括参数名称、数值(例如，“0”到“9”等)、字符(例如“a”到“z”)和/或控制命令(例如“ok”、“返回”、“主菜单”和“取消”)。结合除了安全认证之外的映射来预先记录语音样本的优点之一是参数/值/字符串可以基于存储器地址(例如，数据结构550内的位置)而不是语言来与值相关联。换而言之，由于预先记录的语音样本被映射在诸如数据结构550中所示的之类的经组织的数据阵列中，因此由操作员设置的值/参数可以与语言无关。

在一些示例中，可以通过在麦克风520处接收到的语音命令来设置/储存参数(例如，参数值、配置设置、参数触发等)。在一些示例中，操作员用诸如“ok”或“确认”之类的口头命令确认参数设置。在一些示例中，操作员可以使用诸如“取消”或“重置”之类的口头命令来取消和/或重置配置设置。另外地或替代地，经由显示器552向操作员显示参数值，该参数值可以与rfst124和/或与rfst124进行通信的任何其它设备相关联。另外地或替代地，在一些示例中，rfst124通信地耦合到和/或包括读卡器554，供操作员插入可以具有语音样本和/或数据结构550的存储卡(例如，sd卡、闪存卡、usb驱动器等)，从而微控制器512可以例如访问在麦克风520处、麦克风532处和/或麦克风534处接收到的口头命令，并将该口头命令与预先记录的语音样本进行比较。下面结合图5b描述了可以如何使用记录和/或加密的存储卡来经由由操作员口述的语音命令配置参数的示例。

图5b例示了图5a中的数据结构550可以如何由控制器102的处理器和/或计算模块(例如，计算电路)570使用，例如以定义过程控制设置。在一些示例中，处理器/计算模块570可以是微控制器512的一部分，和/或数据结构550可以由微控制器512访问/分析。在该示例中，已经从插入到读卡器554中的存储卡访问数据结构550。然而，在其它示例中，数据结构550可以例如从nfc设备530的非易失性存储器536、rfid设备204的非易失性存储器548、或便携式设备302获得。

在该示例中，过程控制系统的制造商将过程参数(例如，过程变量)572、574预编程到存储卡上的“xxx0”(例如，0000、0100、0200等)存储位置处。特别地，当存储卡由制造商编程时，过程参数572、574可以经由安全标签(例如，id标签、安全变量等)被加密到存储卡上。可以被记录在客户站点处的相应的记录的语音样本576、578被记录到存储卡的对应存储位置“xxx1”(例如，0001、0101、0201等)处的数据结构550上。在一些示例中，仅当记录系统被认证和/或存储卡被认证(例如，记录系统和存储卡都彼此认证)时，才允许对语音样本576、578进行编程。在该示例中，所例示的语音样本576、578分别例如通过存储地址位置和/或在语音样本576、578的写入/记录期间与过程参数572、574相关联。

在操作中，由处理器570分别经由通信线路580、582(例如，至少部分地由rfst124定义的通信线路)来参考/访问过程参数572、574和相关联的预先记录的语音576、578。接着，示例的处理器570将语音样本576、578认证为在麦克风处接收到的语音语句。一旦语音样本576、578已经被认证，处理器570就使用在麦克风处记录的过程控制值来配置过程控制设置(例如，流速、校正的体积等)。

在其中未经授权的人员具有带记录的语音命令但没有安全/加密的过程参数572、574的存储卡的场景中，未授权的人员将被阻止成功地认证存储卡，并且因此将不被允许经由语音命令对过程控制设备进行编程。在其中存储卡已经被盗的场景中，未经授权的用户将被阻止经由语音命令对过程控制设备进行编程，因为他或她的语音语句将与语音样本576、578不同。在其中操作员不再被授权的场景中，管理员可以获得存储卡和/或擦除语音样本576、578，以记录来自新授权的操作员的新语音样本。

虽然在图5a和5b中例示了实现图2-图4中的rfst124的示例方式，但是图5a和5b中例示的元件、过程和/或设备中的一个或多个可以被组合、划分、重新布置、省略、消除和/或以任何其它方式实现。此外，示例的rfst处理器504、示例的rfst接口506、示例的rfst板载存储器508、示例的微控制器/dsp512，示例的非易失性存储器514、示例的随机存取存储器516、示例的无线数据收发机518、示例的麦克风520、处理器570，和/或，更一般地图2-图5b中的示例的rfst124可以通过硬件、软件、固件和/或硬件、软件和/或固件的任何组合来实现。因此，例如，示例的rfst处理器504、示例的rfst接口506、示例的rfst板载存储器508、示例的微控制器/dsp512、示例的非易失性存储器514、示例的随机存取存储器516、示例的无线数据收发机518、示例的麦克风520、处理器570、和/或更一般地示例的rfst124中的任何一个都可以由一个或多个模拟或数字电路、逻辑电路、可编程处理器、专用集成电路(asic)、可编程逻辑器件(pld)和/或现场可编程逻辑器件(fpld)来实现。当阅读本专利的任何装置或系统权利要求以覆盖纯软件和/或固件实施方式时，示例的rfst处理器504、示例的rfst接口506、示例的rfst板载存储器508、示例的微控制器/dsp512、示例的非易失性存储器514、示例的随机存取存储器516、示例的无线数据收发机518、示例的麦克风520和/或处理器570中的至少一个在此被明确地定义为包括有形计算机可读储存设备或存储软件和/或固件的诸如存储器、数字多功能盘(dvd)、压缩盘(cd)、蓝光盘等之类的储存盘。此外，图2-图5b中的示例的rfst124可以包括除了图5a和图5b中例示的那些之外的或代替图5a和图5b的那些的一个或多个元件、过程和/或设备，和/或可以包括多于一个的所例示的元件、过程和设备中的任何或所有元件、过程和设备。

在图6-图8中示出表示用于实现图2-图5b中的rfst124的示例方法的流程图。在这些示例中，可以使用机器可读指令来实现该方法，该机器可读指令包括由诸如下面结合图9所讨论的示例的处理器平台900中所示的处理器912之类的处理器执行的程序。程序可以体现在储存在有形计算机可读储存介质(诸如cd-rom、软盘、硬盘驱动器、数字多功能盘(dvd)、蓝光盘、或与处理器912相关联的存储器)上的软件中，但是整个程序和/或其部分可以替代地由除处理器912之外的设备执行和/或体现在固件或专用硬件中。此外，尽管参照图6-图8中所例示的流程图描述了示例程序，但是可以替代地使用实现示例的rfst124的许多其它方法。例如，可以改变框的执行顺序，和/或可以改变、消除、或组合所描述的框中的一些框。

如上面提及的，图6-图8中的示例方法可以使用储存在有形计算机可读储存介质(诸如硬盘驱动器、闪存、只读存储器(rom)、压缩盘(cd)、数字多功能盘(dvd)、高速缓存、随机存取存储器(ram)和/或其中信息被储存任何持续时间(例如，达延长的时间段、永久地、短暂地、用于简要实例、用于临时缓冲、和/或用于信息的缓存)的任何其它存储设备或储存盘)上的编码指令(例如，计算机和/或机器可读指令)来实现。如本文中所使用的，术语有形计算机可读储存介质被明确定义为包括任何类型的计算机可读储存设备和/或储存盘，并且排除传播信号以及排除传输介质。如本文中所使用的，“有形计算机可读储存介质”和“有形机器可读储存介质”可互换地使用。另外地或替代地，图6-图8中的示例过程可以使用储存在非暂时性计算机和/或机器可读介质(诸如硬盘驱动器、闪存、只读存储器、压缩盘、数字多功能盘、高速缓存、随机存取存储器和/或信息在其中被储存任何持续时间(例如，达延长的时间段、永久地、短暂地、用于简要实例、用于临时缓冲、和/或用于信息的缓存)的任何其它储存设备或储存盘)上的编码指令(例如，计算机和/或机器可读指令)来实现。如本文中所使用的，术语非暂时性计算机可读介质被明确定义为包括任何类型的计算机可读储存设备和/或储存盘，并且排除传播信号以及排除传输介质。如本文中所使用的，当短语“至少”用作权利要求的前序部分中的过渡术语时，其以与术语“包括”为开放式相同的方式是开放式的。

图6是表示可以用于实现本文中公开的示例的示例方法的流程图。示例方法开始于框600，其中过程控制配置系统的rfid设备(例如，rfid设备204)位于rfst(例如，rfst124)的预定义的通信范围内(例如，由硬件限制定义)。rfid设备由rfst检测(框602)。接下来，确定rfid设备是否已经被成功地认证(例如，从rfid设备发送的标识是否被授权)(框604)。

如果确定rfid设备已经被成功认证(框604)，则过程进行到框606，其中确定是否将在终端(例如，工作站106、操作员站104、远程终端单元(rtu)等)与通信设备(例如，便携式设备、rfid设备等)之间建立通信(框606)。例如，rfid设备可以用作启用设备(enablingdevice)(例如，启用其它设备之间的数据传输)或中间设备(例如，rfid接收和发送数据)。该确定可以基于rfst和/或与过程控制配置系统相关联的任何其它部件的硬件配置而发生。如果确定rfid设备尚未被成功地认证(框604)，则处理的控制返回到框600。

接下来，确定数据传输(例如，配置参数值的传输)是否将经由rfid设备发生(框606)。这样的确定可以基于硬件的可用性(例如，某些硬件是否在rfst的范围内)和/或rfst是否处于语音命令编程模式(例如，基于由rfst验证的rfid标识符)而发生。如果确定rfid设备将不用于数据传输(框606)，则过程进行到框608，其中可以例如使rfst能够接收来自操作员的语音命令(框608)。在一些示例中，rfst可以使得能够对从麦克风(例如麦克风520)接收到的声音进行分析(例如，数字信号处理器分析)，以确定所发出的口头指令/设置和/或语音命令是否被授权(框610)。特别地，rfst可以将在麦克风处接收的声音与预记录的样本(例如，预记录的数字、短语等)进行比较，以确定所接收到的声音是否被授权。基于对所接收到的语音命令的分析(例如，声音已经被认证和/或被处理成语音命令)，rfst可以储存设置数据(例如，在通信地耦合到rfst的工作站和/或过程控制设备上)(框612)。

接下来，确定是否存在待接收的另外的语音命令(框613)。如果没有另外的语音命令要接收(框613)，则过程结束(框614)。如果存在更多的待接收的语音命令(方框613)，则过程的控制返回到框608。当已经配置了所有配置参数时，和/或在接收到先前的命令之后已经超过时间阈值之后(例如，rfst被配置为在已经超过预定义的时间帧之前接收另外的语音命令，以及rfst语音检测超时)，该确定可以由操作员提供的提示(例如，向操作员提供的输入发信号表示结束的预定义短语)来发生。

或者，如果确定将例如由rfid设备而不是语音命令(框606)发起数据传输，则过程进行到实现rfst数据传送的框616(框616)。例如，rfst可以使得便携式设备(例如，膝上型计算机、蜂窝电话、平板设备)与过程控制设备和/或工作站之间能够进行直接数据通信。另外地或替代地，数据传送可以经由rfst(例如，从便携式设备到rfst，然后到过程控制设备和/或操作员站/终端)发生。在一些示例中，数据传送发生在便携式设备与rfid设备之间，以及也在rfid设备与过程控制设备和/或操作员站之间。

接下来，由rfst实现的和/或经由rfst的数据传送用于例如在工作站和/或过程控制设备处接收设置数据(框618)。设置数据然后被储存(框620)，并且过程结束(框614)。

图7a是表示可以用于实现本文中公开的示例的另一示例方法的另一流程图。该示例方法开始于框700，其中rfid设备刚刚被放置为邻近通信地耦合到终端的rfst(例如，在定义的通信范围内)(框700)。rfst基于接近度来检测rfid设备(框702)。基于该检测，终端和/或rfst被设置为第一模式(例如，编程模式、配置设置模式等)(框704)。

在该示例中，终端和/或rfst例如访问在rfid设备上储存和/或编程的预记录的样本(框705)。在一些示例中，rfst经由网络(例如，lan108)或蜂窝网络下载预记录的样本。接下来，在诸如图5a中的麦克风520之类的麦克风处接收语音命令/指令，并且由诸如图5a中的示例的微控制器512之类的dsp和/或微控制器分析和/或认证该语音命令/指令。(例如，当正接收语音命令/指令时，由dsp同时地执行认证和分析两者)(框706)。例如，可以使用预记录的语音样本(例如，对应于特定命令、参数和/或值的语音样本)和/或语音识别算法来分析语音命令/指令，以从语音指令中确定命令。所例示示例的麦克风可以位于rfid设备、rfst和/或终端上。在一些示例中，语音命令/指令未被认证(例如，当rfid设备被认证时)，但针对语音指令/命令进行了分析。

接下来，在一些示例中，确定语音指令是否被成功地认证(框708)。如果语音指令未被成功地认证(框708)，则过程将控制返回到框706。然而，如果语音指令被成功地认证(框708)，则接着确定所分析的语音样本是否包含配置设置(框712)。这可以经由与预记录的语音样本的分析比较结果而发生，其可以例如基于rfid设备中的标识符从网络(例如，lan108)中获得。如果确定经分析的语音样本不包括配置设置和/或命令(框712)，则过程进行到框714，其中在操作员被提示之后例如经由显示器和/或可听指令接收包括配置设置的另外的语音指令，以提供配置设置(框714)。在一些示例中，除非经分析的语音指令被认证，否则显示器不示出参数值。一旦已经记录了具有配置设置的语音命令，则配置设置例如被储存在诸如图5a中的非易失性存储器514或相应的过程控制设备的存储设备之类的存储设备中(框716)。如果语音样本确实包含配置设置(框712)，则过程的控制进行到框716。

然后确定是否将重复该过程(框718)。如果不重复该过程(框718)，则该过程结束(框720)。然而，如果将重复该过程，则过程的控制返回到框706。在一些示例中，该确定可以在过程控制设备的所有配置设置已经被设置时(例如，六个配置参数中的六个已经被设置)或在操作员提示/命令过程结束时发生。在一些示例中，该过程可以当在麦克风处检测到声音或语音时自动重复。

图7b是表示可以用于实现本文中公开的示例的另一示例方法的另一流程图。图7b的过程开始于框730，其中便携式设备(例如，便携式设备208)将用于对过程控制设备进行编程。在该示例中，不使用语音编程或语音认证。

检测认证设备和/或电路(框732)。例如，可以在rfst(例如，rfst124)附近检测rfid设备和/或nfc设备。在一些示例中，可以是便携式设备(例如，便携式设备208)的一部分的nfc设备由rfst来检测。在一些示例中，rfid设备可以通信地耦合到便携式设备。

接下来，认证设备被认证(框734)。例如，可以位于防爆外壳内的rfst可以认证具有nfc电路的rfid标签或便携式设备。

然后确定认证是否成功(框738)。如果不成功，则过程的控制返回到框732。如果认证成功了(框738)，则过程进行到框740。

接下来，识别被认证/允许用于编程连接的编程设备(例如，便携式设备)(框740)。例如，在认证过程期间识别编程设备(例如，作为由认证协议和/或数据定义的数据)和/或编程设备被识别为认证设备的一部分(例如，便携式设备的nfc芯片/电路)。附加地或替代地，基于与网络(例如，wifi网络208)的通信来识别编程设备，其中例如可以从网络获取与经认证的编程设备相对应的信息和/或标识符。

如果编程设备未通信地耦合到网络(框742)，则过程的控制返回到框732。然而，如果编程设备通信地耦合到网络(框742)，则过程接着进行到框744。

从编程设备接收配置设置(框744)和/或储存配置设置(框746)。

然后确定是否将重复该过程(框748)。如果将重复该过程(框748)，则过程的控制返回到框732。然而，如果不重复该过程(框748)，则该过程结束(框750)。

图8是表示可以用于实现本文中公开的示例的示例方法的又一个流程图。与图6、图7a和图7b中的示例方法相比，图8中的示例方法使用语音认证来使得能够经由相关联的(例如，与过程控制设备相关联的)rfst设备(例如，rfst124)在便携式设备(例如，膝上型计算机、蜂窝电话、数据储存设备)与过程控制设备和/或过程控制工作站/终端之间进行数据通信。图8中的示例方法开始于框800，其中具有相关联的rfst的过程控制设备的操作员使用rfst将配置设置编程到过程控制设备。在该示例中，rfst接收/检测来自操作员的语音语句(框802)。在其它示例中，任何其它设备(例如，工作站106、操作员站104和/或任何其它相关联的通信设备等)可以接收(例如，记录)语音样本。

接下来，认证语音语句(框804)。在该示例中，储存/编程到rfst上的预记录的语音样本用于经由语音语句与语音样本之间的比较结果(例如，由dsp执行的比较分析)来认证所接收到的语音语句。在一些示例中，预记录的语音样本用于认证语音语句。然后确定所接收到的语音语句是否已经被成功地认证(框806)。如果所接收到的语音语句已经被成功地认证(框806)，则利用与过程控制设备/系统(例如，流量计算机)相关联的终端使得能够从rfst设备、或便携式设备(例如，由操作员持有的便携式设备)中的一个或多个进行数据传送(框808)。例如，成功的语音认证可以允许诸如图3中的便携式设备302之类的便携式设备(例如，膝上型计算机)经由rfst对过程控制设备/系统进行编程(例如，发送配置设置)。在过程控制设备/系统已被编程之后，过程结束(框810)。否则，如果所接收到的语音语句未被认证(框806)，则过程结束(框810)。

在一些示例中，语音认证经由rfst使得便携式设备能够直接访问过程控制设备/系统/对过程控制设备/系统进行编程。或者，rfid设备例如可以认证语音语句和/或作为便携式设备与过程控制设备/系统之间的编程媒介(intermediary)。

图9是能够执行指令以实现图6-图8中的示例方法和图2-图5中的示例rfst124的示例处理器平台900的框图。处理器平台900可以是例如服务器、个人计算机、移动设备(例如，蜂窝电话、智能电话、诸如ipad^tm之类的平板电脑)、个人数字助理(pda)、互联网设备、dvd播放器、cd播放器、数字录像机、蓝光播放器、游戏控制台、个人录像机、机顶盒或任何其它类型的计算设备。

所例示示例的处理器平台900包括处理器912。所例示示例的处理器912是硬件。例如，处理器912可以由来自任何期望的系列或制造商的一个或多个集成电路、逻辑电路、微处理器或控制器来实现。

所例示示例的处理器912包括本地存储器913(例如，高速缓存)。示例处理器912还包括rfst接口506、rfst处理器504、微控制器512、无线数据收发机518、和处理器570。所例示示例的处理器912经由总线918与主存储器进行通信，主存储器包括易失性存储器914以及非易失性存储器916。易失性存储器914可以由同步动态随机存取存储器(sdram)、动态随机存取存储器(dram)、rambus动态随机存取存储器(rdram)和/或任何其它类型的随机存取存储设备来实现。非易失性存储器916可以由闪存和/或任何其它期望类型的存储设备来实现。对主存储器914、916的访问由存储器控制器控制。

所例示示例的处理器平台900还包括接口电路920。接口电路920可以由诸如以太网接口、通用串行总线(usb)和/或pciexpress接口之类的任何类型的接口标准来实现。

在所例示的示例中，一个或多个输入设备922连接到接口电路920。输入设备922允许用户将数据和命令输入到处理器912中。输入设备可以由例如音频传感器、麦克风、相机(静止的或视频的)、键盘、按钮、鼠标、触摸屏、轨迹板、轨迹球、等点(isopoint)和/或语音识别系统来实现。

一个或多个输出设备924也连接到所例示示例的接口电路920。输出设备924可以例如由显示设备(例如，发光二极管(led)、有机发光二极管(oled)、液晶显示器、阴极射线管显示器(crt)、触摸屏、触觉输出设备、打印机和/或扬声器)来实现。因此，所例示示例的接口电路920通常包括图形驱动器卡、图形驱动器芯片或图形驱动器处理器。

所例示示例的接口电路920还包括诸如发射机、接收机、收发机、调制解调器和/或网络接口卡之类的通信设备，以有助于经由网络926(例如，以太网连接、数字用户线(dsl)、电话线、同轴电缆、蜂窝电话系统等)与外部机器(例如，任何类型的计算设备)的数据交换。

所例示示例的处理器平台900还包括用于储存软件和/或数据的一个或多个大容量储存设备928。这种大容量储存设备928的示例包括软盘驱动器、硬盘驱动器、压缩盘驱动器、蓝光盘驱动器、raid系统和数字多功能盘(dvd)驱动器。

用于实现图6-图8中的方法的编码指令932可以被储存在大容量储存设备928中、易失性存储器914中、非易失性存储器916中、和/或诸如cd或dvd之类的可移动的有形计算机可读储存介质上。

根据上述内容将意识到，上述公开的方法、装置和制品允许使用语音接口对过程控制设备进行有效和安全的编程。本文中公开的示例允许使用语音命令对过程控制设备进行安全编程。本文中公开的示例还允许对操作员自定义语音编程，而不管操作员的语言和/或独特的语音模式。

本专利要求于2016年1月27日提交的题为“voiceinterfaceinprocesscontrolsystems”的印度专利申请号in201621002963的优先权。上述印度专利申请通过全文引用的方式再次并入本文中。

虽然本文中已经公开了某些示例方法、装置和制品，但是本专利的覆盖范围不限于此。相反，本专利覆盖了完全落入本专利的权利要求的范围内的所有方法、装置和制品。虽然关于过程控制系统来描述本文中公开的示例，但是本文中公开的示例可以应用于任何基于语音的安全系统和/或口头认证/编程系统。尽管关于编程和/或设置配置数据来描述本文中公开的示例，但是本文中公开的示例也可以用于访问数据(例如，访问来自过程控制设备的数据)。