基于网状网络的空中调制解调器固件升级的制作方法

不适用。

关于联邦赞助

研究或开发的声明

不适用。

对微缩胶片附录的参考

不适用。

背景技术：

在某些工作区域和设施中，工作人员在工作时可以携带个人防护装备(ppe)设备，诸如气体检测器。这些气体检测器可操作为收集关于环境和工作人员的位置的数据。ppe设备可能够与无线网络通信，以传送至其他无线设备和来自其他无线设备的数据。

技术实现要素：

在一个实施方案中，无线通信设备可包括：第一处理器；第一存储器，其中第一处理器和第一存储器被配置为从一个或多个传感器接收监测数据，并且无线地传送所接收的监测数据；和调制解调器，该调制解调器包括第二处理器和第二存储器，其中第二处理器被配置为：无线地发送存储在第二存储器中的当前固件的标识；当固件升级可用时，接收存储在第二存储器中的固件的升级；升级存储在第二存储器中的固件，其中升级固件包括暂时中断至无线通信设备和来自无线通信设备的无线通信；重建至无线通信设备和来自无线通信设备的无线通信；以及在暂时中断期间转发由第一处理器和第一存储器所接收的任何监测数据。

在一个实施方案中，一种用于升级无线通信设备的固件的方法可包括：在无线通信设备上发送无线通信，该无线通信包含存储在调制解调器的存储器中的当前固件的标识；当固件升级可用时，接收存储在存储器中的固件的升级；升级存储在存储器中的固件，其中升级固件包括暂时中断至无线通信设备和来自无线通信设备的无线通信；重建至无线通信设备和来自无线通信设备的无线通信；以及在暂时中断期间转发由无线通信设备所接收的任何监测数据。

在一个实施方案中，无线通信系统可包括：远程服务器，该远程服务器被配置为与多个设备无线地通信；至少一个无线通信设备，该至少一个无线通信设备包括：第一处理器；第一存储器，其中第一处理器和第一存储器被配置为从一个或多个传感器接收监测数据，并且将所接收的监测数据无线地传送到远程服务器；和调制解调器，该调制解调器包括第二处理器和第二存储器，其中第二处理器被配置为：将存储在第二存储器中的当前固件的标识无线地发送到远程服务器；当远程服务器识别出固件升级时，从远程服务器接收存储在第二存储器中的固件的升级；升级存储在第二存储器中的固件，其中升级固件包括暂时中断至无线通信设备和来自无线通信设备的无线通信；重建至无线通信设备和来自无线通信设备的无线通信；以及在暂时中断期间将由第一处理器和第一存储器所接收的任何监测数据转发到远程服务器。

附图说明

为了更全面地理解本公开，现在参照以下结合附图和详细说明所作的简要说明，在附图中相似的附图标记代表相似的部件。

图1示出了根据本公开的实施方案的无线通信系统；

图2示出了根据本公开的实施方案的无线通信设备和系统；并且

图3示出了根据本公开实施方案的可用于执行各种步骤的计算机。

具体实施方式

首先应当理解，尽管以下示出了一个或多个实施方案的示例性实施方式，但是可以使用任何数量的、无论是当前己知的还是尚不存在的技术来实现所公开的系统和方法。本公开决不应当限于下文所示的示例性实施方式、附图和技术，而是可以在所附权利要求书的范围及其等同物的全部范围内进行修改。

以下简短术语定义应适用于整个申请文件：

术语“包括”意指包括但不限于，并且应以在专利上下文中通常使用的方式加以解释；

短语“在一个实施方案中”、“根据一个实施方案”等一般意指跟在该短语后的特定特征、结构或特性可包括在本发明的至少一个实施方案中，并且可包括在本发明的不止一个实施方案中(重要的是，此类短语不一定是指相同实施方案)；

如果说明书将某物描述为“示例性的”或“示例”，则应当理解为是指非排他性的示例；

术语“约”或“大约”等在与数字一起使用时，可意指具体数字，或另选地，如本领域技术人员所理解的接近该具体数字的范围；并且

如果说明书陈述了部件或特征“可以”、“能够”、“能”、“应当”、“将”、“优选地”、“有可能地”、“通常”、“任选地”、“例如”、“经常”或“可能”(或其他此类词语)被包括或具有特性，则特定部件或特征不是必须被包括或具有该特性。这种部件或特征可任选地包括在一些实施方案中，或可排除在外。

本公开的实施方案包括用于在不中断传感器/检测器通信的情况下空中升级调制解调器固件的系统和方法。

网状调制解调器通常可以通过将调制解调器焊接到主板上或经由插座插入到主板上来安装到器械中。由于调制解调器的典型安装和位置，更新调制解调器固件可能需要耗时的过程。在某些情况下，使用一个或多个设备来更新网状调制解调器固件，其中可能需要打开器械单元、移除网状调制解调器并将网状调制解调器放在特殊评估板上以升级固件。

使用空中升级调制解调器固件的方法可以允许进行升级，而无需移除网状调制解调器或以其他方式干扰器械。升级调制解调器固件时面临的挑战之一包括希望限制在升级过程中器械脱机的时间量。在调制解调器脱机期间，任何传感器读数或警报都可能无法传送回控制系统以发起紧急程序。

当器械和路由器连接到云服务器时，终端设备(诸如气体检测器)和路由器可以与云服务器通信，从而将实时监测(或传感器)数据和状态发送到云服务器。另外，设备可以将包括调制解调器固件版本信息的配置信息传送到云服务器。云服务器可以存储更新的调制解调器固件，并且可以检查来自设备的通信中包括的调制解调器固件版本。云服务器可被配置为确定是否需要针对终端设备调制解调器和/或路由器调制解调器升级固件。如果固件版本与最新固件版本不匹配，则云服务器可能需要依次更新终端设备和/或路由器调制解调器固件，并且所有更新都可以自动完成。

在一些实施方案中，网状调制解调器板可以包括闪存存储装置，该闪存存储装置用于存储固件图像和控制文件。在网状调制解调器从云服务器接收到完整且正确的文件后，调制解调器可以通知主机器械并向云服务器发送离开网络消息，然后开始升级其固件本身。在成功升级固件后，调制解调器可自动重启并通知主机器械其已准备好重新加入网络。与其他方法相比，通过在开始升级之前下载并验证升级，可以减少或使升级固件所需的时间量最小化。

现在参见图1，示出了通信系统100。通信系统100可以包括网关设备120，该网关设备可操作为从多个设备接收信息。网关设备120还可以与云服务器130通信。在一些实施方案中，通信系统100可以包括多个接入点104(其也可称为路由器，尽管也可使用其他设备)，该多个接入点可以位于整个设施101中，其中可能需要气体检测(或其他传感器检测)。在一些实施方案中，接入点104可以位于设施101内的固定位置。在一些实施方案中，接入点104可以与设施101内的其他设备无线地通信，并且接入点104可以通过设施101内的无线网状网络来与其他接入点通信。在一些实施方案中，接入点104可以通过有线连接来与设施101内的其他设备通信。在一些实施方案中，接入点104中的每个接入点都可以包括调制解调器。

在一些实施方案中，通信系统100可包括位于设施101内的一个或多个检测器设备106。检测器设备106可以包括气体检测器设备，该气体检测器设备可操作为检测空气中的一种或多种气体的浓度。这些检测器设备106可以是移动的并且由设施的工作人员携带。在一些实施方案中，当检测到的气体浓度超出预定阈值或阈值时，气体检测器设备106可操作为触发警报。

在一些实施方案中，网关设备120可从检测器设备106接收数据，并且可以分析和/或处理数据。例如，网关设备120可以使用位置信息来执行三角形划分算法以确定设施101内的检测器设备106的实际位置。在该实施方案中，数据可以不由检测器设备106在本地处理或分析，而是相反可以传送到网关设备120以进行分析。在一些实施方案中，检测器设备106中的每个检测器设备都可以包括调制解调器。通信系统100还可以包括网状路由器110，该网状路由器被配置为提供对通信系统100的无线通信支持。

参见图2，示出了通信系统200，其中通信系统200可类似于上述通信系统100。通信系统200可以包括通信设备202，其中通信设备202可以包括路由器、接入点、检测器设备和/或可以参与无线通信网络的其他类似的通信设备202。通信设备202可以包括处理器204和存储器206，该处理器和存储器被配置为完成通信设备202上的过程并控制至无线通信设备和来自该设备的通信。在一些实施方案中，通信设备202可以包括一个或多个传感器210，其中传感器210可被配置为检测一个或多个环境元素(诸如气体含量、温度、压力、湿度、运动等)。

在一些实施方案中，通信设备202可以包括网状调制解调器220，该网状调制解调器被配置为促进至无线通信设备和来自通信设备202的无线通信。网状调制解调器220可以包括处理器224和存储器226，该处理器和存储器可以与通信设备202的处理器204和存储器206分离。网状调制解调器220可被配置为使用任何数量的无线协议(诸如无线电、蜂窝、wi-fi、蓝牙等)来提供无线通信。

在一些实施方案中，通信设备202可以与云服务器230无线地通信。例如，由传感器210所收集的数据可以被传送到云服务器230以进行存储和/或处理。在一些实施方案中，当通信设备202向云服务器230发送数据时，数据可以包括关于通信设备202上的当前设置和过程的信息。例如，安装在网状调制解调器220上的当前固件可以被传送到云服务器230。云服务器230可以处理该信息并且可以识别是否可以升级网状调制解调器220的固件。当云服务器230确定可以升级固件时，云服务器230可以将升级发送到通信设备202，其中网状调制解调器220可以安装升级的固件。该安装可以通过网状调制解调器220的处理器224和存储器226来促进，并且可能不影响通信设备202的处理器204和存储器206。因此，在发生固件升级时，通信设备202可能仍然发挥作用。在一些实施方案中，在发生升级时，通信设备202和其他设备之间的无线连接可以暂时中断，并且一旦重新建立无线连接，则可以将在中断期间由通信设备202收集的任何信息转发到云服务器230和/或另一设备。

图3示出了适用于实现本文所公开的一个或多个实施方案(诸如采集设备或其任何部分)的计算机系统280。计算机系统280包括处理器282(其可以称为中央处理器单元或cpu)，该处理器与存储器设备通信，该存储器设备包括次级存储装置284、只读存储器(rom)286、随机存取存储器(ram)288、输入/输出(i/o)设备290和网络连接性设备292。处理器282可以实现为一个或多个cpu芯片。

应当理解，通过将可执行指令编程和/或加载到计算机系统280上，改变了cpu282、ram288和rom286中的至少一者，从而将计算机系统280部分地转变成具有本公开所提出的新颖功能的特定机器或装置。对于电气工程和软件工程领域来说基本的是，可以通过将可执行软件加载到计算机中而实现的功能可以通过众所周知的设计规则来转化成硬件实施方式。以软件实现概念与以硬件实现概念之间的判断通常取决于设计的稳定性和要产生的单元数量的考虑，而不是从软件域转换到硬件域所涉及的任何问题。一般来讲，仍然经常变化的设计可优选以软件实现，因为使硬件实施方式重新旋转比使软件设计重新旋转更昂贵。一般来讲，将以大体积生产的稳定设计可优选以硬件实现，例如以专用集成电路(asic)实现，因为对于大批量生产，硬件实施方式可能比软件实施方式更便宜。通常，可以以软件形式开发和测试设计，并且随后通过众所周知的设计规则来将该设计转变为专用集成电路中的将软件的指令硬接线的等效硬件实施方式。按照与由新的asic控制的机器是特定机器或装置相同的方式，同样，已经编程和/或加载有可执行指令的计算机可以被视为特定机器或装置。

此外，在计算机系统280开启或启动后，cpu282可以执行计算机程序或应用程序。例如，cpu282可以执行存储在rom286中或存储在ram288中的软件或固件。在一些情况下，在启动时和/或当发起应用程序时，cpu282可以将应用程序或部分应用程序从次级存储装置284复制到ram288或复制到cpu282自身内的存储器空间，然后cpu282可以执行构成该应用程序的指令。在一些情况下，cpu282可以将应用程序或部分应用程序从经由网络连接性设备292或经由i/o设备290访问的存储器复制到ram288或cpu282内的存储器空间，然后cpu282可以执行构成该应用程序的指令。在执行期间，应用程序可以将指令加载到cpu282中，例如将应用程序的一些指令加载到cpu282的高速缓存中。在一些情况下，被执行的应用程序可以据说将cpu282配置为执行某些操作，例如，将cpu282配置为执行由主题应用程序促进的功能。当通过应用程序以这种方式来配置cpu282时，cpu282变为专用计算机或专用机器。

次级存储装置284通常由一个或多个盘驱动器或带驱动器构成并用于数据的非易失性存储，并且在ram288没有大到足以保持所有工作数据的情况下，用作溢出数据存储设备。次级存储装置284可用于存储当选择执行此类程序时加载到ram288中的程序。rom286用于存储指令以及可能在程序执行期间读取的数据。rom286是非易失性存储器设备，其通常相对于次级存储装置284的较大存储容量具有较小的存储容量。ram288用于存储易失性数据并且可能用于存储指令。对rom286和ram288两者进行访问通常比对次级存储装置284进行访问更快。在一些情况下，次级存储装置284、ram288和/或rom286可以称为计算机可读存储介质和/或非暂态计算机可读介质。

i/o设备290可以包括打印机、视频监视器、液晶显示器(lcd)、触摸屏显示器、键盘、小键盘、开关、拨号盘、鼠标、跟踪球、语音识别器、读卡器、纸带读取器或其他众所周知的输入设备。

网络连接性设备292可以采用以下形式：调制解调器；调制解调器组；以太网卡；通用串行总线(usb)接口卡；串行接口；令牌环卡；光纤分布式数据接口(fddi)卡；无线局域网(wlan)卡；使用诸如码分多址(cdma)、全球移动通信系统(gsm)、长期演进(lte)、全球微波接入互操作(wimax)、近场通信(nfc)、射频识别(rfid)的协议来促进无线电通信的无线电收发器卡；和/或其他空中接口协议无线电收发器卡；以及其他众所周知的网络设备。这些网络连接性设备292可以使cpu282能够与因特网或一个或多个内联网通信。利用此类网络连接，可以设想的是，在执行上述方法步骤的过程中，cpu282可能从网络接收信息，或者可能将信息输出到网络(例如，输出到事件数据库)。此类信息(其通常表示为要使用cpu282执行的指令序列)可例如，以在载波中具体体现的计算机数据信号的形式从网络接收和输出到网络。

此类信息(其可包括要使用例如cpu282执行的数据或指令)可例如，以计算机数据基带信号或在载波中具体体现的信号的形式从网络接收和输出到网络。可以根据本领域的技术人员众所周知的若干方法来生成基带信号或嵌入在载波中的信号，或者当前使用或以后开发的其他类型的信号。在一些情况下，可以将基带信号和/或嵌入在载波中的信号称为暂态信号。

cpu282执行其从硬盘、软盘、光盘(这些各种基于盘的系统都可以被认为是次级存储器装置284)、闪存驱动器、rom286、ram288或网络连接性设备292访问的指令、代码、计算机程序、脚本。虽然仅示出了一个cpu282，但是可以存在多个处理器。因此，虽然可以如由处理器执行来讨论指令，但指令可以由一个或多个处理器同时地、串行地或以其他方式执行。在一些情况下，可以将可以从次级存储器装置284(例如，硬盘驱动器、软盘、光盘和/或其他设备)、rom286和/或ram288访问的指令、代码、计算机程序、脚本和/或数据称为非暂态指令和/或非暂态信息。

在一个实施方案中，计算机系统280可以包括彼此通信的两个或更多个计算机，该两个或更多个计算机协作以执行任务。例如，但不作为限制，可以将应用程序分区成使得允许对应用程序的指令进行并发和/或并行处理。另选地，可以将应用程序处理的数据分区成使得允许由两个或更多个计算机对数据集的不同部分进行并发和/或并行处理。在一个实施方案中，计算机系统280可以采用虚拟化软件来提供多个服务器的功能，该多个服务器不直接绑定到计算机系统280中的多个计算机。例如，虚拟化软件可以在四个物理计算机上提供二十个虚拟服务器。在一个实施方案中，可以通过执行该应用程序和/或云计算环境中的应用程序来提供上面公开的功能。云计算可以包括使用动态可扩展计算资源而经由网络连接来提供计算服务。云计算可以至少部分地由虚拟化软件支持。云计算环境可以由企业建立和/或可以根据需要从第三方提供商租用。一些云计算环境可以包括由企业拥有和操作的云计算资源以及从第三方提供商租用和/或租借的云计算资源。

在一个实施方案中，上面公开的一些或所有功能可以作为计算机程序产品来提供。计算机程序产品可以包括一个或多个计算机可读存储介质，其中嵌入有计算机可用程序代码以实现上面公开的功能。计算机程序产品可以包括数据结构、可执行指令和其他计算机可用程序代码。计算机程序产品可以在可移除的计算机存储介质和/或不可移除的计算机存储介质中具体体现。可移除的计算机可读存储介质可以包括但不限于纸带、磁带、磁盘、光盘、固态存储器芯片，例如，模拟磁带、光盘只读存储器(cd-rom)盘、软盘、跳转驱动器、数字卡、多媒体卡等。计算机程序产品可以适合于由计算机系统280将计算机程序产品的至少部分内容加载至次级存储装置284、至rom286、至ram288和/或至计算机系统280的其他非易失性存储器和易失性存储器。cpu282可以部分地通过直接访问计算机程序产品(例如，通过从插入计算机系统280的磁盘驱动器外围设备中的cd-rom盘读取)来处理可执行指令和/或数据结构。另选地，cpu282可以通过远程访问计算机程序产品(例如，通过经由网络连接性设备292从远程服务器下载可执行指令和/或数据结构)来处理可执行指令和/或数据结构。计算机程序产品可以包括促进数据、数据结构、文件和/或可执行指令加载和/或复制至次级存储装置284、至rom286、至ram288和/或至计算机系统280的其他非易失性存储器和易失性存储器的指令。

在一些情况下，可以将次级存储装置284、rom286和ram288称为非暂态计算机可读介质或计算机可读存储介质。类似地，可以将ram288的动态ram实施方案称为非暂态计算机可读介质，因为例如在其中计算机系统280开启且可操作的时间段期间，在动态ram接收电力并根据其设计操作时，动态ram存储写入其中的信息。类似地，cpu282可以包括内部ram、内部rom、高速缓存存储器和/或在一些情况下可称为非暂态计算机可读介质或计算机可读存储介质的其他内部非暂态存储块、存储段或存储部件。

在一个实施方案中，无线通信设备可以包括：第一处理器；第一存储器，其中第一处理器和第一存储器被配置为从一个或多个传感器接收监测数据，并且无线地传送所接收的监测数据；和调制解调器，该调制解调器包括第二处理器和第二存储器，其中第二处理器被配置为：无线地发送存储在第二存储器中的当前固件的标识；当固件升级可用时，接收存储在第二存储器中的固件的升级；升级存储在第二存储器中的固件，其中升级固件包括暂时中断至无线通信设备和来自无线通信设备的无线通信；重建至无线通信设备和来自无线通信设备的无线通信；以及在暂时中断期间转发由第一处理器和第一存储器所接收的任何监测数据。

第二实施方案可以包括根据第一实施方案所述的设备，其中该无线通信设备在无线通信的暂时中断期间，继续从一个或多个传感器接收监测数据。

第三实施方案可以包括根据第一或第二实施方案所述的设备，其中该无线通信设备包括气体检测器。

第四实施方案可以包括根据第一至第三实施方案中任一项所述的设备，还包括位于无线通信设备内的一个或多个传感器。

第五实施方案可以包括根据第一至第四实施方案中任一项所述的设备，其中该无线通信设备包括路由器，并且其中传感器位于气体检测器内，该气体检测器被配置为与路由器无线地通信。

第六实施方案可以包括根据第一至第五实施方案中任一项所述的设备，其中当前固件的标识包括固件图像文件。

第七实施方案可以包括根据第一至第六实施方案中任一项所述的设备，其中该第二处理器被进一步配置为存储与升级的固件相关联的更新的固件图像文件。

第八实施方案可以包括根据第一至第七实施方案中任一项所述的设备，其中该设备被配置为将所接收的监测数据无线地传送到远程服务器。

第九实施方案可以包括根据第一至第八实施方案中任一项所述的设备，其中该设备被配置为将当前固件的标识无线地发送到远程服务器，并且其中该设备被配置为在远程服务器识别出固件升级时，从远程服务器接收对固件的升级。

在第十实施方案中，一种用于升级无线通信设备的固件的方法可以包括：在无线通信设备上发送无线通信，该无线通信包含存储在调制解调器的存储器中的当前固件的标识；当固件升级可用时，接收存储在存储器中的固件的升级；升级存储在存储器中的固件，其中升级固件包括暂时中断至无线通信设备和来自无线通信设备的无线通信；重建至无线通信设备和来自无线通信设备的无线通信；以及在暂时中断期间转发由无线通信设备所接收的任何监测数据。

第十一实施方案可以包括根据第十实施方案所述的方法，还包括从一个或多个传感器接收监测数据，以及无线地传送所接收的监测数据。

第十二实施方案可以包括根据第十或第十一实施方案所述的方法，还包括在无线通信的暂时中断期间，继续从一个或多个传感器接收监测数据。

第十三实施方案可以包括根据第十至第十二实施方案中任一项所述的方法，其中无线通信设备包括气体检测器。

第十四实施方案可以包括根据第十至第十三实施方案中任一项所述的方法，其中无线通信设备包括路由器，并且其中传感器位于气体检测器内，该气体检测器被配置为与路由器无线地通信。

第十五实施方案可以包括根据第十至第十四实施方案中任一项所述的方法，其中当前固件的标识包括固件图像文件，并且其中该方法还包括存储与所升级的固件相关联的更新的固件图像文件。

在第十六实施方案中，无线通信系统可以包括：远程服务器，该远程服务器被配置为与多个设备无线地通信；至少一个无线通信设备，该至少一个无线通信设备包括：第一处理器；第一存储器，其中第一处理器和第一存储器被配置为从一个或多个传感器接收监测数据，并且将所接收的监测数据无线地传送到远程服务器；和调制解调器，该调制解调器包括第二处理器和第二存储器，其中第二处理器被配置为：将存储在第二存储器中的当前固件的标识无线地发送到远程服务器；当远程服务器识别出固件升级时，从远程服务器接收存储在第二存储器中的固件的升级；升级存储在第二存储器中的固件，其中升级固件包括暂时中断至无线通信设备和来自无线通信设备的无线通信；重建至无线通信设备和来自无线通信设备的无线通信；以及在暂时中断期间将由第一处理器和第一存储器所接收的任何监测数据转发到远程服务器。

第十七实施方案可以包括根据第十六实施方案所述的系统，其中远程服务器包括云服务器。

第十八实施方案可以包括根据第十六或第十七实施方案中任一项所述的系统，其中无线通信设备在无线通信的暂时中断期间，继续从一个或多个传感器接收监测数据。

第十九实施方案可以包括根据第十六至第十八实施方案中任一项所述的系统，其中无线通信设备包括气体检测器。

第二十实施方案可以包括根据第十六至第十九实施方案中任一项所述的系统，其中该无线通信设备还包括位于无线通信设备内的一个或多个传感器。

尽管上文已经示出和描述了根据本文所公开的原理的各种实施方案，但在不脱离本公开的实质和教导的情况下，本领域的技术人员可以对其作出修改。本文所述的实施方案仅是代表性的而并非意在进行限制。许多变化、组合和修改都是可能的，且在本公开的范围之内。由于合并、整合和/或省略一个或多个实施方案的特征而得到的替代实施方案也在本公开的范围之内。因此，保护范围不受上面给出的描述的限制，而是由以下的权利要求限定，该范围包括权利要求书的主题的所有等价物。每一项权利要求作为进一步的公开内容并入说明书中，且权利要求书为一个或多个本发明的一个或多个实施方案。此外，任何上述优点和特征可涉及特定实施方案，但不应将这些公布的权利要求书的应用限制为实现任何或所有以上优点或具有任何或所有以上特征的方法和结构。

另外，本文所使用的章节标题是为了与37c.f.r.1.77的建议一致或者提供组织线索。这些标题不应限制或表征可以从本公开公布的任何权利要求书中所阐述的一个或多个发明。具体地并且以举例的方式，尽管标题可能是指“技术领域”，但权利要求书不应被该标题下所选择的语言限制为描述所谓的领域。此外，“背景技术”中的技术的描述不应被解读为承认某项技术是本公开中的任何一个或多个发明的现有技术。“发明内容”也不应被认为是在公布的权利要求中所阐述的一个或多个发明的限制性表征。此外，本公开中对单数的“发明”的任何提及不应被用于证明在本公开中仅有一个新颖点。根据从本公开公布的多个权利要求的限制，可以阐述多个发明，并且这些权利要求相应地限定了由其保护的一个或多个发明及其等同形式。在所有情况下，这些权利要求的范围应根据本公开按照权利要求自身的优点来考虑，而不应受到本文所陈述的标题的限制。

应当理解，使用广义的术语如“包含”、“包括”和“具有”提供对狭义的术语如“由…组成”、“基本上由…组成”和“基本上由…构成”的支持。针对实施方案的任何元件使用术语“任选地”、“可”、“可能”、“有可能地”等意指该元件是不需要的，或另选地，该元件是需要的，两种替代方案均在一个或多个实施方案的范围之内。另外，对示例的提及仅仅用于说明目的，并非意在是排他性的。

尽管本公开中提供了若干实施方案，但应当理解，在不脱离本公开的实质或范围的情况下可以通过许多其他具体形式来体现所公开的系统和方法。本发明示例应被认为是例示性的而非限制性的，并且本发明并非局限于本文中给出的细节。例如，可以将各种元件或部件结合或集成到另一个系统中，或者可以省略或不实现某些特征。

此外，在不脱离本公开的范围的情况下，可以将在各个实施方案中被描述和示出为分立或独立的技术、系统、子系统和方法与其他系统、模块、技术或方法结合或集成。被示出或讨论为彼此直接耦合或通信的其他项可以通过一些接口、设备或中间部件间接耦合或通信，而不论是通过电、机械还是其他方式进行这种耦合或通信。本领域技术人员可确定并且在不脱离本文所公开的实质和范围的情况下可以作出变化、替换和变更的其他示例。