专利名称：手持式条形码读取设备、数据收集系统和数据收集设备的制作方法
技术领域：
本申请一般来讲涉及在数据收集收集设备之间进行数据通信的系 统；特别涉及在具有数据收集收集设备的数据收集系统中进行数据通 信的系统。
背景技术：
近年来，在数据收集收集设备及包含这种数据收集收集设备的网 络的领域已经取得了重大进展。
在第5,900,613号美国专利中，描述了一种数据收集收集设备系 统，其具有适用于读取条形码数据的数据收集收集设备，其中所述数
据收集设备与本地主处理器和远程主处理器进行通信。第5,900,613号 美国专利中的数据收集设备被配置用于向远程计算机报告条形码数 据，并执行重新编程的例程，用以从远程主处理器和本地主处理器之 一或两者处接收程序数据。
在第6,298,176号美国专利中，描述了一种数据收集设备系统，其 具有条形码读取设备和主计算机。条形码读取设备被配置用于发送条 形码数据，并将图像数据与主机关联起来。图像数据可以包含与传送
的条形码数据相关联的数字图像。在第6,298,176号美国专利中描述的 一个例子中，向主机发送的输出图像数据包括表示手写签字的图像数据。
在第US2002/0171745号美国公开文献中，描述了一种数据收集设 备系统，其具有与远程计算机通信的条形码读取设备。所述条形码读 取设备向远程计算机发送图像数据和关联的条形码数据。在上述专利 申请公开文献中描述的一个组合条形码/图像数据传输方案中，在一个 包括包裹图像表示的图像文件的开放字节首部位置内，存储了用于标 识包裹的解码后的条形码消息数据。
在第US2002/0171745号美国公开文献中，在数据收集设备处创 建.PDF、 .TIFF或者.BMP文件格式的图像数据文件，该文件包括解码 后的条形码消息的图像表示，还包括含有对解码后的消息进行编码的 条形码的包裹的图像表示。
在第US2003/0132292号美国公开文献中，描述了一种具有数据收 集终端的数据收集设备，所述数据收集终端包括条形码读取单元、RFID 读取单元、mag条纹数据读取单元、芯片卡读取单元和指纹读取单元。 所述终端与网络连接，其被配置成使涉及通过使用各种读取单元收集 的数据的金融交易容易进行。
与上述发展同样重要的是已经注意到了目前已有的数据收集设备 及整合了这些数据收集设备的系统在操作方面的不足。例如，在无线 数据收集系统迅速发展的同时，在此类系统仍留有连通性问题。当采 用无线数据收集系统时，常常委托费用昂贵的"站点勘查"来搜索工 作环境中的"盲区"。盲区在许多数据收集工作环境中都是非常普遍 的，特别是当存在对于自由无线电波传播的障碍物时。众所周知，金 属结构和水对无线电波的自由传播产生阻碍。由于金属结构(例如， 搁板，包括医疗测试设备在内的设备)和水(水阀和管线)在数据收
集工作环境中是很常见的，因此常常发现数据收集工作环境中存在大 量盲区。当发现由IEEE 802.11无线通信系统提供服务的数据收集工作 环境中存在大量"盲区"时，通过站点勘查建议的"解决方案"常常 是将大量的附加接入点结合到系统之中。附加接入点成本高，并且通 常要求连接到扩展线-行总线。在许多数据收集系统中，所结合的接入 点的数目等于或大于数据收集设备的数目。
因此，需要进一步改进数据收集设备、所述数据收集设备在其中 进行连接的系统以及对利用此类网络收集的数据的管理。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种手持式条形码读取设备、数据收集 系统和数据收集设备，以改进在包括便携式设备的系统中的数据通信。 在一个实施例中，该系统可以包括提供到服务器以及多个对等便携式 设备的通信的接入点。便携式设备可以用于读取编码信息。
根据技术方案的一个方面，动态接入模块可以合并入若干便携式 设备。在技术方案的另一方面中，在一个实施例中，动态接入模块使 得设备能够将从一个对等设备接收的数据发送至系统接入点。在技术 方案的另一方面中，动态接入模块在一个实施例中使得便携式设备能 够参与支持便携式设备之间的多跳数据分组传输的自组网络。
网络的便携式设备可以包含编码信息读取单元，该单元能够在包 括无线连接至服务器的接入点的系统之内操作。编码信息读取单元可 以包括至少一个条形码读取单元、RFID标签读取单元和信用卡/借记卡 读取单元。
根据重要方面并且概要地陈述，本发明涉及一种包含多个数据收 集设备和一个接入点的数据收集系统。所述接入点可以是有线连接到
本地服务器，使得所述接入点提供对于本地和远程服务器应用程序和
数据库的接入。系统的每一数据收集设备均具有编码信息读取单元和 动态接入模块。除了其他功能，所述动态接入模块还使数据收集设备 能够从对等设备接收包含有效负载数据的数据分组，并将有效负载数 据发送到系统接入点，类似地，还从接入点接收包含有效负载数据的 数据分组，并将有效负载数据发送到对等设备。
本发明的系统的接入点可以检查根据本发明的系统的设备的数据 分组，以确定是否已经选择了功率节省功能，并且如果己经选择了功 率节省功能，则可以对被寻址到选择了功率节省功能的设备的数据分 组进行缓存。
每一数据收集设备的动态接入模块可以包括链接部件、切换部件、 自愈部件和自路由部件。
根据所述动态接入模块的链接部件，根据本发明的数据收集设备 对其是否在接入点的范围中和在对等设备的范围中进行估计。如果数 据收集设备确定它处于接入点的范围中、但不在对等设备的范围中， 则启用数据收集设备和接入点之间的通信，而禁用数据收集设备和对 等设备之间的通信。如果数据收集设备确定它处于对等设备的范围中、 但不在接入点的范围中，则启用数据收集设备和对等设备之间的通信， 而禁用数据收集设备和接入点之间的通信。如果数据收集设备确定它 处于接入点和对等设备两者的范围中，则动态接入模块的切换部件被 激活，以启用数据收集设备和系统接入点之间的、以及数据收集设备 和它的对等设备之间的通信。
在本发明的一个例证性的实施例中，系统包括IEEE 802.11无线网 络，IEEE 802.11无线网络包括IEEE 802.11接入点。IEEE 802.11网络
提供两种主要通信模式；也就是基础架构模式和自组模式。 一般来讲， 当设备以基础架构模式工作时，其能够对来自于以基础架构模式工作 的接入点的数据分组进行发送和接收，但不对来自于对等设备的数据
分组进行发送和接收。当设备以自组模式工作时，所述设备能够发送
和接收来自于以自组模式工作的对等设备和接入点的数据分组，但是
不对来自于以基础架构模式工作的数据分组进行发送和接收。根据本 发明，当按照IEEE 802.11标准在无线通信系统中实现时，激活动态接
入模块的切换部件令本发明的数据收集设备动态地(连续地)在以基 础架构模式通信和以自组模式通信之间切换，从而可以将从自组模式 的对等设备接收的数据分组中的有效负载数据发送到基础架构模式的 接入点，并且还可以将从基础架构模式的接入点接收的数据分组中的 有效负载数据发送到特别模式的对等设备。
根据动态接入模块的自愈部件，数据收集设备监控数据吞吐量， 并且根据监控结果激活当前通信方式中的改变。例如，如果所述设备 确定当前启用的模式的吞吐量太低，则所述设备可以自动地激活替代 的通信方式，比如基础架构模式、自组模式或者动态接入模式(动态 接入模式在基础架构和自组模式之间连续地切换)。
根据动态接入模块的自路由部件，数据收集设备系统中的每一数 据收集设备包括自路由算法，使得每一设备均被配置为参与到自组织 网络(SO)中。当多个便携式的或者可重新安装的数据收集设备都包 括了自路由算法时，可以在几乎不对现有的系统装备进行重新配置的 情况下，通过在数据收集系统中部署根据本发明的多个数据收集设备， 使长距离数据分组通信更加便利。当在数据收集系统中部署了多个数 据收集设备时，可以在设备和系统接入点之间支持多跳数据通信，其 中所述设备在所述接入点的范围之外。
根据本发明，正如将在本文中更加详细地描述的，提供了 (A) —种数据收集系统，包括
第一和第二数据收集设备，每一数据收集设备具有从由条形码解 码单元、RFID读取单元和信用卡/借记卡读取单元构成的组中选择出来 的编码信息读取单元；
接入点，所述接入点适合于有线连接到本地有线总线，并进一步 被配置为检查由此接收到的数据分组，以确定发射台是否已经请求了 功率节省功能，如果选择了所述功率节省功能，则对指定给所述请求 发射台的数据分组进行缓存，
其中所述第一数据收集设备被配置为在一种操作模式中工作，在 所述操作模式中，所述第一数据收集设备从所述第二数据收集设备接 收包含有效负载数据的数据分组，并且将所述有效负载数据发送到所 述接入点。
还提供了所述数据收集系统(A)，其中所述第一便携式数据收集 设备包括手持式条形码读取设备，并且所述第二便携式数据收集设备 包括信用卡读取单元。
还提供了所述数据收集系统(A)，其中所述第一和第二数据收集
设备中的每一个被配置为广播路由表数据。
此外，提供了一种用于在数据收集系统中整合的手持式条形码读
取设备(B)，所述数据收集系统具有接入点和至少一个对等的数据收 集设备，所述数据收集设备包括
成像组件，包括二维的固态图像传感器阵列和将图像聚焦到所述 固态图像传感器阵列上的透镜；
无线电收发信机，用于无线传输数据分组； 外壳，支承所述成像组件和所述无线电收发信机；以及 动态接入模块，使所述手持式条形码读取设备能够(i)从所述接 入点接收数据分组，并将所述数据分组中的有效负载数据路由到所述 对等设备，以及(ii)将路由表数据和路由请求(RREQ)数据分组的 至少其中之一发送到所述至少一个对等的数据收集设备。
还提供了所述数据收集设备(B)，其中所述数据收集设备还包括 分组内容鉴别器。
此外，根据本发明，提供了一种数据收集系统(C)，包括
第一、第二和第三数据收集设备D1、 D2和D3，每一数据收集设 备具有从由条形码解码单元、RFID读取单元和信用卡/借记卡读取单元
构成的组中选择出来的识别解码单元；以及
接入点AP，所述接入点有线连接到本地服务器，并进一步被配置 为广播网络标识符，其中所述接入点被进一步配置为以如下的方式对 送往与所述接入点通信的各设备的清除发送(CTS)消息的无线发送进 行协调避免由于两个设备在共同时间试图向所述接入点发送数据分 组而引起冲突，
其中所述数据收集系统被配置为支持沿着跳跃序列D1-D2-D3-AP 的数据分组传输，借此所述第一数据收集设备可以在所述接入点范围 之外，但仍然与所述接入点进行通信。
还提供了数据收集系统(C)，其中所述第一数据收集设备包括手 持式条形码读取设备，所述第二数据收集设备包括信用卡读取单元， 并且其中所述第三数据收集设备包括RFID读取单元。
还提供了所述数据收集系统(C)，其中所述第一、第二和第三数 据收集设备中的每一个均被配置为广播路由表数据，使得对等设备能 够更新它们各自的路由表，每一路由表包括多个网络地址。
此外，根据本发明，提供了一种用于在数据收集系统中整合的数 据收集设备(D)，所述数据收集系统具有有线连接到本地服务器的接 入点和至少一个对等数据收集设备，所述数据收集设备包括
从由条形码解码单元、RFID读取单元和信用卡/借记卡读取单元 构成的组中选择出来的编码信息读取单元；
无线电收发信机；
外壳，支承所述编码信息读取单元和所述无线电收发信机； 在所述数据收集设备整合的动态接入电路，所述动态接入电路使
所述数据收集设备能够在被引入所述数据收集系统中时根据一组链接 规则来工作，所述链接规则组包括以下规则(a)检测所述数据收集 设备是否处于所述接入点的范围中；(b)检测所述数据收集设备是否 处于所述至少一个对等设备的范围中；(c)如果所述数据收集设备仅 仅处于所述接入点的范围中而未在任何对等设备的范围中，则以基础 架构模式来操作所述数据收集设备；(d)如果所述数据收集设备仅仅
处于所述接入点的范围中而未在任何对等设备的范围中，则以自组模 式来操作所述数据收集设备；以及(e)如果所述数据收集设备确定所 述数据收集设备处于所述接入点和所述至少一个对等设备两者的范围 中，则以动态切换模式操作所述数据收集设备，以便在基础架构模式 和自组模式之间动态地切换。
还提供了所述数据收集设备(D)，其中所述数据收集设备被配置 为在其中所述数据收集设备无线广播路由表数据分组的模式中工作。
还提供了所述数据收集设备(D)，其中当所述数据收集设备在所 述动态切换模式工作时，所述数据收集设备以固定时间间隔在所述基 础架构和自组模式之间切换。
此外，根据本发明，提供了一种用于在数据收集系统中整合的便 携式数据收集设备(E)，所述数据收集系统具有有线连接到本地服务 器的接入点和至少一个对等数据收集设备，所述数据收集设备包括
从由条形码解码单元、标签读取单元和信用卡/借记卡读取单元构 成的组中选择出来的编码信息读取单元；
无线电收发信机；
外壳，支承所述编码信息读取单元和所述无线电收发信机； 其中所述数据收集设备被配置为在当前通信操作模式中工作，所 述通信操作模式是从由以下构成的候选组中选择出来的(a)基础架 构模式；(b)自组模式；和(c)动态切换模式，其中所述数据收集 设备在基础架构和自组通信方式之间动态地切换；以及
在所述数据收集设备中整合的动态接入模块，所述动态接入模块 具有自愈部件，使得所述数据收集设备能够(i)监控所述设备的数据 吞吐量；以及(ii)响应于所述吞吐量监控，将所述数据收集设备的当 前通信操作模式从所述当前通信操作模式改变为所述通信操作模式候 选组中的另一通信操作模式。
还提供了所述数据收集设备(E)，其中所述数据收集设备被配置 为在其中所述数据收集设备广播路由表数据分组的模式中工作。
还提供了所述数据收集设备(E)，其中当所述数据收集设备在所 述动态切换模式工作时，所述数据收集设备以固定时间间隔在所述基 础架构和自组模式之间切换。
此外，根据本发明，提供了一种用于在数据收集系统中整合的数 据收集设备(F)，所述数据收集系统具有有线连接到本地服务器的接 入点和至少一个对等数据收集设备，所述数据收集设备包括
从由条形码解码单元、RFID读取单元和信用卡/借记卡读取单元 构成的组中选择出来的编码信息读取单元；
无线电收发信机；
外壳，支承所述编码信息读取单元(readerunit)和所述无线电收 发信机；以及
在所述数据收集设备中整合的动态接入电路，所述动态接入电路 使所述数据收集设备能够在被引入所述数据收集系统中时根据一组链 接规则来工作，所述链接规则组包括以下规则(a)检测所述数据收 集设备是否处于所述接入点的范围中；(b)检测所述数据收集设备是 否处于所述至少一个对等设备的范围中；(c)如果所述数据收集设备 仅仅处于所述接入点的范围中而未在任何对等设备的范围中，则以基 础架构模式来操作所述数据收集设备；(d)如果所述数据收集设备仅 仅处于所述接入点的范围中而未在任何对等设备的范围中，则以自组 模式来操作所述数据收集设备；以及(e)如果所述数据收集设备确定
所述数据收集设备处于所述接入点和所述至少一个对等设备两者的范 围中，则以动态切换模式操作所述数据收集设备，以便在基础架构模 式和自组模式之间动态地切换；
其中所述数据收集设备被配置为在当前通信操作模式中工作，所 述通信操作模式是从由以下构成的候选组中选择出来的(1)所述基 础架构模式；(2)所述自组模式；和(3)所述动态切换模式，其中
所述数据收集设备在基础架构和自组通信方式之间动态地切换；
在所述数据设备中的动态接入模块具有自愈部件，使得所述数据
收集设备能够(i)监控所述设备的数据吞吐量；以及(ii)响应于所述 吞吐量监控，将所述数据收集设备的当前模式从所述当前通信操作模 式改变为所述通信操作模式候选组中的另一通信操作模式。
还提供了所述数据收集设备(F)，当所述数据收集设备以其中所 述数据收集设备发送功率节省请求的模式工作时，在数据分组中发送 到所述接入点。
此外，根据本发明，提供了一种用于在数据收集系统中整合的数 据收集设备(G)，所述数据收集系统具有适合于有线连接到有线总线
的接入点和至少一个对等数据收集设备，所述数据收集设备包括
从由条形码解码单元、RFID读取单元和信用卡/借记卡读取单元 构成的组中选择出来的编码信息读取单元； 无线电收发信机；
外壳，支承所述编码信息读出单元和所述无线电收发信机；以及 动态接入模块，使得所述数据收集设备能够(i)确定所述数据收 集设备是否处于所述接入点的范围中；以及(ii)确定所述数据收集设备 是否处于所述对等数据收集设备的范围中，所述动态接入模块还使得 所述数据收集设备能够从所述接入点接收数据分组，并且如果所述数 据收集设备确定它处于所述接入点和所述对等设备两者的范围中，则 将所述数据分组的有效负载数据路由到所述对等设备。
此外，根据本发明，提供了一种用于在数据收集系统中整合的数 据收集设备(H)，所述数据收集系统具有适合于有线连接到本地有线 网络的接入点和至少一个对等数据收集设备，所述数据收集设备包括:
从由条形码解码单元、RFID读取单元和信用卡/借记卡读取单元 构成的组中选择出来的编码信息读取单元；
无线电收发信机；
外壳，支承所述编码信息读出单元和所述无线电收发信机；以及 麦克风；
网络电话协议(VOIP)编码器/解码器，接收和处理所述麦克风的 模拟信号输出，所述数据收集设备被配置为通过处理来自所述麦克风 的话音模拟信号输出，产生VOIP数据分组；
动态接入模块，使所述数据收集设备能够(i)从所述接入点接收 数据分组，并将所述数据分组中的有效负载数据路由到所述对等设备， 以及(ii)将路由表数据和路由请求(RREQ)数据分组的至少其中之 一发送到所述至少一个对等的数据收集设备。
还提供了所述数据收集设备(H)，其中所述数据收集设备还包括 分组内容鉴别器。
此外，根据本发明，提供了一种数据收集系统(I)，包括 第一、第二和第三数据收集设备D1、 D2和D3，每一数据收集设 备被单独地封壳，并且具有从由条形码读取单元、RFID读取单元和信 用卡/借记卡读取单元构成的组中选择出来的编码信息读取单元，所述 每一数据收集设备能够在(a)基础架构模式；(b)自组模式和(c) 动态切换模式中工作，所述动态切换模式中，数据收集设备在基础架 构模式和自组模式之间动态地切换；
接入点AP，所述接入点适合于有线连接到本地服务器， 其中所述数据收集系统被配置为以这样的方式支持沿着跳跃序 列D1-D2-D3-AP的数据分组传输当从自组模式的Dl向D2发送分组 数据时，所述第三数据收集设备D3以动态切换模式工作。
此外，根据本发明，提供了一种数据收集系统(J)，包括 第一、第二和第三数据收集设备D1、 D2和D3，每一数据收集设 备被单独地封壳，并且具有从由条形码读取单元、RFID读取单元和信 用卡/借记卡读取单元构成的组中选择出来的编码信息读取单元，并且 所述每一数据收集设备能够在(a)基础架构模式；(b)自组模式和 (c)动态切换模式中工作，所述动态切换模式中，数据收集设备在基
础架构模式和自组模式之间动态地切换；
接入点AP，所述接入点适合于有线连接到有线总线， 其中所述数据收集系统被配置为以这样的方式支持沿着跳跃序
列D1-D2-D3-AP的数据分组传输当从所述第三便携式数据收集设备
D3向所述接入点AP发送分组数据时，所述第一和第二数据收集设备
以自组模式工作。
此外，根据本发明，提供了一种用于在数据收集系统中整合的数 据收集设备(K)，所述数据收集系统具有有线连接到本地服务器的接 入点和至少一个对等数据收集设备，所述数据收集设备包括
成像组件，包括二维的固态图像传感器阵列和将图像聚焦到所述 固态图像传感器阵列上的透镜；
无线电收发信机；
外壳，支承所述成像组件和所述无线电收发信机； 手动触发器，其中所述数据收集设备响应于被驱动的所述触发
器，处理由所述成像组件产生的图像信号，以便进行以下操作之一 (a)解码，并且使用所述无线电收发信机发送解码的条形码消息，以
及(b)使用所述无线电收发信机发送所述图像数据帧，
在所述数据收集设备中整合的动态接入电路，所述动态接入电路
使所述数据收集设备能够在被引入所述数据收集系统中时根据一组链
接规则来工作，所述链接规则组包括以下规则(a)检测所述数据收
集设备是否处于所述接入点的范围中；(b)检测所述数据收集设备是 否处于所述至少一个对等设备的范围中；(c)如果所述数据收集设备
仅仅处于所述接入点的范围中而未在任何对等设备的范围中，则以基
础架构模式来操作所述数据收集设备；(d)如果所述数据收集设备仅 仅处于所述接入点的范围中而未在任何对等设备的范围中，则以自组 模式来操作所述数据收集设备；以及(e)如果所述数据收集设备确定 所述数据收集设备处于所述接入点和所述至少一个对等设备两者的范 围中，则以动态切换模式操作所述数据收集设备，以便在基础架构模 式和自组模式之间动态地切换；
其中所述数据收集设备被配置为在当前通信操作模式中工作，所 述通信操作模式是从由以下构成的候选组中选择出来的(1)所述基 础架构模式；(2)所述自组模式；和(3)所述动态切换模式，其中 所述数据收集设备在基础架构和自组通信方式之间动态地切换；
在所述数据收集设备中的动态接入模块具有自愈部件，使得所述 数据收集设备能够(i)监控所述设备的数据吞吐量；以及(ii)响应于 所述吞吐量监控，将所述数据收集设备的当前模式从所述当前通信操 作模式改变为所述通信操作模式候选组中的另一通信操作模式；以及
分组内容鉴别器，鉴别使用所述无线电收发信机发送的数据分组 是解码消息数据分组还是图像帧数据分组。
此外，根据本发明，提供了一种用于在数据收集系统中整合的手 持式条形码读取设备(L)，所述数据收集系统具有有线连接到本地服 务器的接入点和至少一个对等数据收集设备，所述手持式条形码读取 设备包括
成像组件，包括二维的固态图像传感器阵列和将图像聚焦到所述 固态图像传感器阵列上的透镜； 无线电收发信机；
外壳，支承所述成像组件和所述无线电收发信机；以及 动态接入模块，使得所述手持式条形码读取设备能够(i)确定所 述手持式条形码读取设备是否处于所述接入点的范围中；以及确定所 述手持式条形码读取设备是否处于所述对等数据收集设备的范围中， 所述动态接入模块还使得所述手持式条形码读取设备能够从所述接入
点接收数据分组，并且如果所述手持式条形码读取设备确定它处于所 述接入点和所述对等设备两者的范围中，则将所述数据分组的有效负 载数据路由到所述对等设备。
此外，根据本发明，提供了一种数据收集系统(M)，包括
第一、第二和第三数据收集设备D1、 D2和D3，每一数据收集设 备被单独地封壳，并且具有从由条形码读取单元、RFID读取单元和信 用卡/借记卡读取单元构成的组中选择出来的编码信息读取单元，并且 所述每一数据收集设备能够在(a)基础架构模式；(b)自组模式和 (c)动态切换模式中工作，所述动态切换模式中，数据收集设备在基 础架构模式和自组模式之间动态地切换；
接入点AP，所述接入点适合于有线连接到本地有线总线； 其中所述数据收集系统被配置为以这样的方式来支持沿着所述 跳跃序列D1-D2-D3-AP的数据分组传输在沿着所述跳跃序列 D1-D2-D3-AP发送分组数据的整个时间内，所述第一和第二数据收集 设备Dl和D2保持在自组模式中，而所述第三数据收集设备D3动态 地在基础架构模式和自组模式之间切换。
此外，根据本发明，提供了一种用于在数据通信系统中工作的数 据收集设备(N)，所述数据收集系统具有本地服务器和被配置用于有 线连接到所述本地服务器的接入点，所述数据收集设备包括
从由条形码读取单元、RFID读取单元和信用卡/借记卡读取单元 构成的组中选择出来的编码信息读取单元；
射频收发信机；
外壳，支承所述射频收发信机和所述编码信息阅读器的部件； 麦克风；
网络电话协议(VOIP)编码器/解码器，接收和处理所述麦克风 的模拟信号输出，所述数据收集设备被配置为通过处理来自所述麦克 风的话音模拟信号输出，产生VOIP数据分组，以便使用所述无线电收 发信机来发送；
其中所述数据收集设备被配置为向所述接入点发送请求，以便对 被寻址到所述数据收集设备的数据分组进行缓存，所述数据收集设备 还被配置为以一种其中所述数据收集设备广播路由表数据分组和路由 请求(RREQ)数据分组中的至少之一的操作模式工作；
其中所述数据收集设备还包括数据分组内容鉴别器，鉴别由所述 数据收集设备发送的数据分组是(a) VOIP数据分组还是(b)包含所 述解码输出消息数据的数据分组。
还提供了所述数据收集设备(N)，其中所述数据分组内容鉴别器 检查缓存的数据分组，用于由所述数据收集设备无线发送。
还提供了所述数据收集设备(N)，其中所述数据分组内容鉴别器 从所述数据收集设备的控制电路接收数据内容标识符。
还提供了所述数据收集设备(N)，其中所述数据收集设备还包括 多个可选择的自路由算法模块，并且其中所述数据收集设备根据由所 述数据分组内容鉴别器提供的输出，激活所述多个可选择的自选路径 算法模块中的一个。
本实用新型提供了有关改进数据通信的多种具有优点的效果。利 用本实用新型，可以在便携式设备在系统接入点的范围之外的情况， 提供在系统便携式设备和服务器之间的通信。
将结合附图，在接下来撰写的说明中进一步详细描述本发明的这 些及其他方面。
本发明的其他目的和优点将由以下说明和附图而变得清楚明白， 其中-
图la图示出根据本发明的数据收集系统；
图lb是图示出可以在根据本发明的数据收集设备中整合的电气
部件的方框图lc图示出包括零售商店的根据本发明的数据收集系统；
图ld是图示出根据本发明的系统的特定实现方式的系统框图le是根据本发明的系统的接入点的后面透视图，示出用于将接
入点适配用于连接到有线总线的端口；
图2a是图示出根据本发明的数据收集系统的系统框图，其中在一
对以距离隔开的设备之间存在双箭头表明所述设备处于彼此的连接范
围中；
图2b-2e是图示出本发明的方面的附加系统框图2f是图示出根据本发明的数据收集系统的系统框图，其中在--
对以距离隔开的设备之间存在双箭头表明所述设备处于彼此的连接范
围中；
图3a-3c是为了描述根据本发明的各种处理模块的集成的一系列
框图4是图示根据本发明的动态接入模块工作的设备的操作的方框
图5a和5b是图示出可以由根据本发明的数据收集设备发送与接
收的数据分组的结构的框图6a-6d是图示出根据本发明的各种数据分组的结构的框图； 图7是图示出在根据本发明的例证性的多跳数据分组中的定时的
时序图8a和8b图示出示例性的手持式的便携式数据收集设备外壳， 外壳中可以集成图ld中的所有部件；
图9a-9c图示出示例性的便携式和可重新安装外壳，外壳中可以 集成图lb中的所有部件，并且它可以支承图lb中的所有部件；
图lOa图示出在零售商店内的根据本发明的数据收集设备的第一 示例性部署；
图10b图示出在零售商店内的根据本发明的数据收集设备的第二 示例性部署；
图10c和10d图示出根据本发明的数据收集设备的PIN和签名数 据输入工作模式；
图lla-llb图示出可以被结合进根据本发明的数据收集设备中的 第一示例性成像模块的透视视图和透视组件视图lie图示出可由根据本发明的成像模块投射的示例性的照明和 瞄准图案；
图12a-12c图示出带有RFID标签的示例性的结构，RFID标签可 以由根据本发明的数据收集设备读取；
图13是可以根据本发明的设备使用的表，当所述设备在其中设备 根据正在发送的数据分组的内容激活多个自路由算法模块之一时的模式。
具体实施方式
参见图la，在包括多个网络200、 3001、 300A、 400和500的数 据收集系统1000中整合了便携式数据收集设备100。网络200是有线 局域网，网络300I是无线基础架构网络，网络300A是局部自组网络， 网络400是IP网络，其在具体实施例中被示为因特网，网络500是由 数据归档实体管理的远程数据归档网络。数据收集系统1000包括多个 数据收集设备100-1、 100-2、 100-3、 100-4、 100-5和网络接入点210。 网络接入点210起到有线局域网200内的节点和无线基础架构网络 3001内的节点的作用。有线局域网200还包括服务器240和如个人计 算机(PC) 250这样的多个计算机。正如将在本文中更加充分描述的 那样，图la的具体例证性实施例中的无线基础架构网络300I包括接入 点210、 210，、设备100-1、以及设备100-3，而自组网络300A包括 设备100-1、 100-2、 100-4、 100-5。根据本发明，图la中所示的具体 例证性实施例中的设备100-1能够起到无线基础架构网络3001内的节 点、以及自组网络300A内的节点的作用。系统1000还可以包括网络 200和网络400之间的网关242，以及网络400和网络500之间的网关 412。尽管在此处标明了不同的"网络"，然而应当认识到，从OSI模 块的网络层3106 (图3b)看到的单个网络可以包括多个较低层网络，
例如可被视为单个IP网络的网络可以包括多个不同的物理网络。
关于数据收集系统1000的网络的其它方面，网络500远离网络 200，可距离网络200数千英里。举例来说，网络500可以包括网页服 务器410，网页服务器410与各数据库420、 430通信。网络500可以 经由因特网网络400或者诸如公众可接入网络之类的其它通信路径， 和/或通过专用租借线路，例如线路310，来与网络200通信。
在本发明的一个实施例中，系统1000的接入点210是根据IEEE 802.11标准的接入点(即，根据802.11、 802.lla、 802.llb、 802.llg、 802.11e和802.1H规范之一)。系统1000的每一设备100均可以包括 根据802.11标准的无线电收发信机(即，根据802.11、802.1 la、802.1 lb、 802.11g、 802.11e和802.11i规范之一)，并且可以具有关联的唯一网 际协议(IP)地址。系统1000的在接入点210范围内的所有设备100 可以共享公共的站点业务标识(SSID)。
关于接入点210的属性，接入点210经由在整个视图中示出的有 线总线215而有线连接到服务器240，并经由网络400与远程服务器 410通信。因此，使用接入点210的通信实现了对服务器240或者服务 器410上存储的所有文件和应用程序的访问。接入点210可以被设计 为具有大天线212，大天线212提高了发送与接收范围、以及通过接入 点210的数据吞吐量。例如，可以通过以太网电缆来实现有线总线215， 以构成网络200的主干网。
接入点210可以包括协调模块1422，协调模块1422使接入点210 能对从数据收集设备接收数据分组的操作进行管理。举例来说，接入 点可以协调向多个设备100-1、 100-2、 100-3中的每一个设备发送清除 以发送(CTS)消息的操作，从而为多个设备100-1、 100-2、 100-3中 的每一个提供用来向接入点210发送数据的不同时隙，以避免本来可 能因多个设备向接入点210传送数据分组而引起的数据冲突。
接入点210还可以使用增强的安全特性来实现，并且它可以管理 系统功率节省方案。依据一种安全特性(例如WEP特性，其中接入点 是802.11接入点)，接入点210可以包括安全性模块1424，安全性模 块1424使接入点210能对发送给设备的数据分组进行加密，并对从设 备接收的数据分组进行解密。按照安全性模块1424，接入点210可以 检查接收的数据分组的控制字段，以确定是否启用了安全特性(例如 WEP)，如果启用的话，则对接收的数据分组进行解密。
关于功率管理服务，接入点210可以包括功率管理模块1426。依 据一种可以由接入点210按照功率管理模块1426来管理的功率节省功 能，接入点210可以检査接收的数据分组的控制字段，以确定发送设 备(例如，设备100、 100-1)是否请求了功率节省模式。如果这样的 检查表明已经选择了功率节省模式，则接入点210可以对寻址到设备 100、 100-1的数据分组进行缓冲，并在设备100、 100-1作出请求的适 当时间发送它们。
另一方面，接入点210可以包括分布数据业务(DSS)模块1428。 DSS模块1428实现了与进入接入点210的通信范围的新便携式数据终 端的关联。接入点210可以被构造为具有高数据吞吐能力，并且可以 是交流供电(AC)，使得接入点210不受电池失效的影响。
正如图la中的视图所表明的，上述接入点处理模块可以被整合到 便携式外壳213中，便携式外壳213是便携式的，因此接入点210可 以从其所整合入的系统内的一个位置移动到另一位置，以便优化接入 点210的性能。接入点210可以具备适当的端口 211 (例如，以太网连 接器端口)，该端口使得接入点210能够与有线网络200的总线215 有线连接，以便当接入点210有线连接到总线215时，接入点210有 线连接到网络200以及部分网络200，并且接入点210还因此经由有线 总线215有线连接到服务器240。
现在，参考图la和lb来更加详细地看数据收集设备IOO的属性， 根据本发明的数据收集设备100可以具有射频通信接口块5711、动态 接入模块1406、和编码信息读取单元400。正如将在此处更加详细描 述的那样，动态接入模块1406可以是软件实现的处理模块，其除了其 它功能之外，还使数据收集设备100能经由无线收发信机从对等设备 IOO无线地接收包含有效负载数据的数据分组，并向系统接入点210发 送该有效负载数据，并且还类似地从接入点210接收包含有效负载数 据的数据分组，并向对等设备100发送该有效负载数据。编码信息读 取单元400可以包括一个或多个条形码读取单元、RFID读取单元、和 信用卡/提款卡读取单元。在图lb中的例证性的实施例中，示出一种示 例性的条形码读取单元，它是通过成像组件200和控制电路552来实 现的，控制电路552对将图像数据捕获到存储器566里、以及依据存 储器566中存储的符号体系解码程序对图像数据连续解码的操作进行 管理。条形码读取单元还可以通过具有专用解码电路的产品来实现， 所述产品比如是可从Skaneateles Falls, NY的Hand Held产品公司获得 的具有解码外部电路的IT4XXX或者IT5XXX成像模块。图lb的例 证性实施例中的RFID读取单元1250包括射频振荡器与接收机电路 1252、以及解码电路1254，而卡片读取单元1350包括信号检测电路 1352和卡片解码器1354。可以将控制电路552整合到处理器IC芯片 548之中，该控制电路552可以管理对于设备IOO的各组件(包括一个 或多个无线电收发信机或者射频块5711)的控制。此处将更加详细地 描述图lb中所示的示例性数据收集设备100的组件。
参考图3a来更加详细地看动态接入模块1406的各个方面，每一 数据收集设备IOO的动态接入模块1406可以包括链接部件1462、自愈 (self-healing)部件1464、切换部件1472、自路由部件1466和分组鉴别 部件1480。此处所述的模块，比如接入点模块1422、 1424、 1426、 1428， 以及包括部件模块1462、 1464、 1472、 1480、 1466、 1467、 1468、 1469、 1490在内的设备IOO的动态接入模块1406，是通过可编程处理器件的
软件编程来实现的，但是也可以使用专用硬件电路、或者通过软件和 专用硬件电路的组合来实现。由于通过以特定方式对可编程处理器件 进行编程而实现了特定配置的电路，因此此处所述的处理模块，比如 模±央1422、 1424、 1426、 1428、 1462、 1464、 1472、 1480、 l楊、1467、
1468、 1469、 1490，也可被认为是"电路"。
按照一个实施例中的动态接入模块1406的链接部件，数据收集设 备100对其是否在接入点210的范围中和在对等设备100的范围中进 行估计。如果数据收集设备100确定它处于接入点210的范围中、但 不在对等设备100的范围中，则启用数据收集设备100和接入点210 之间的通信，而禁用数据收集设备100和对等设备100之间的通信。 如果数据收集设备100确定它处于对等设备100的范围中、但不在接 入点210的范围中，则启用数据收集设备100和对等设备100之间的 通信，而禁用数据收集设备100和接入点210之间的通信。如果数据 收集设备100确定它处于接入点210和对等设备100两者的范围中， 则动态接入模块1406的切换部件1472被启动，以启用数据收集设备 100和系统接入点210之间的、以及数据收集设备IOO和对等设备100 之间的通信。
按照IEEE 802.11标准，系统1000可以包括IEEE 802.11无线网 络和设备100， IEEE 802.11无线网络包括IEEE 802.11接入点210，设 备100包括一个或多个无线电收发信机5712,如图lb中所示。IEEE 802.11网络提供了两种主要通信模式，也就是作为在IEEE 802.11网络 中可用的基本服务集合(BSS)的一部分的基础架构模式，以及作为在 IEEE 802.il网络中可用的独立基本服务集合(IBSS)的一部分的自组 模式。 一般来讲，当设备100以基础架构模式工作时，其能够对来自 于以基础架构模式工作的接入点210的数据分组进行发送和接收，但 不对来自于对等设备100的数据分组进行发送和接收。在基础架构模 式中，正如图2b和2c中所描述的，设备100-1、 100-2之间的所有通 信都是经由接入点210来进行的，接入点210像一座桥梁一样工作，
以便广播所接收的数据分组。当设备100包括以自组模式工作的802.11 无线电收发信机5712时，设备能够发送和接收来自于以自组模式运行 的对等设备100和接入点210的数据分组，但是不对来自于以基础架 构模式工作的接入点210的数据分组进行发送和接收。在自组模式中， 正如图2d和2e中所描述的，可以在对等设备100之间直接地发送数 据分组。根据本发明，当按照IEEE 802.11标准在无线通信系统中实施 本发明时，激活动态接入模块1406的切换部件1472令本发明的数据 收集设备100动态地(连续地)在以基础架构模式通信和以自组模式 通信之间切换，从而可以将从自组模式的对等设备接收的数据分组中 的有效负载数据发送到基础架构模式的接入点，并且还可以将从基础 架构模式的接入点接收的数据分组中的有效负载数据发送到自足模式 的对等设备。
参考图4中的流程图描述了按照动态接入模块1406的链接部件 1462来工作的设备100的功能度。在框5102，通过基础架构模式和自 组模式之间的切换，数据收集设备100对系统1000的节点进行查询。 如果数据收集设备100在框5104确定它处于接入点210的范围中、但 不在对等设备IOO的范围中，则数据收集设备100在框5106处通过连 接到设备100范围内的BSS网络，开始以基础架构模式工作。如果在 框5104处数据收集设备IOO确定它处于对等设备IOO的范围中、但不 在接入点210的范围中，则数据收集设备100在框5110处通过连接到 设备100范围内的IBSS网络，开始以自组模式工作。如果在框5112 处数据收集设备100确定它处于接入点210和对等设备100两者的范 围中，则数据收集设备100在框5114处激活切换部件1472，以便启动 基础架构/自组模式网络切换。
当启动了网络切换时，数据收集设备IOO连续动态地(连续地) 在基础架构模式通信和自组模式通信之间切换。这种切换可以以固定 时间间隔进行(例如，由最大分组传输时间来决定)，或者以可变时 间间隔进行。在本发明的一个例证性的实施例中，按照切换部件1472
来工作的设备100以100ms的间隔在基础架构和自组模式之间动态地 切换；也就是说，设备100在基础架构模式中工作100ms;切换到自组 模式；在自组模式中工作100ms;切换回到基础架构模式；在基础架构 模式中工作100ms;如此继续。在另一例证性的实施例中，设备100 以200ms的间隔在基础架构和自组模式之间动态地切换。随着网络切 换的启动，数据收集设备100能够从基础架构模式的接入点210接收 包含有效负载数据的数据分组，并向自组模式的对等设备100发送该 有效负载数据，并且类似地能够从自组模式的对等设备100接收包含 有效负载数据的数据分组，并向基础架构模式的接入点210发送该数 据。此外，按照切换部件1472，设备IOO在进行切换的同时，可以在 必要时对数据分组进行缓存，并且可以为了数据传输而将数据分组重 新格式化。
在动态接入模块1406的切换部件1472的另一方面中，处于切换 模式的设备100 (例如，图la中的设备100-1)在某些时刻向接入点 210以及对等设备100发送数据分组，以便向系统1000的节点表明切 换时间。具体来讲，在刚刚停止自组模式中的操作之前，并且在进入 基础架构模式之前，处于动态交换模式的设备(例如，图la中的设备 100-1)可以发送一数据分组，以请求功率节省功能。接收该数据分组 的对等设备100可以检查该数据分组，以确认请求了功率节省功能， 并且此后能够对被寻址到该切换设备100-1 (图la)的数据分组进行缓 存。在刚刚进入基础架构模式之后，处于切换模式的设备100-1 (图la) 可以向接入点210发送一数据分组，以请求由接入点缓存的、并且被 寻址到切换设备100-1 (图la)的数据分组。在刚刚停止基础架构模式 中的工作之前以及在重进入自组模式之前，切换数据收集设备100-1 (图la)能够向接入点210发送一数据分组，以请求功率节省功能， 此后接入点210能够对被寻址到该切换设备的数据分组进行缓存。在 重进入自组模式之后，以动态切换模式工作的数据收集设备100-1 (图 la)能够向对等设备发送一数据分组，以请求发送由对等设备100缓 存的、并且被寻址到切换数据收集设备100-1 (图la)的数据分组。
在表A中概括了控制设备100按照链接部件的操作的一组规则。
当在系统1000中引入(即在系统1000中初始化)设备的时候，即当设备 是在属于设备100或者接入点210范围内的位置通电、或者在通电状 态下移动到属于设备100或者接入点210范围内的位置时，该设备100 能够被配置为按照表A中的链接规则来工作。
表A
链接规则_
1. 对处于基础架构模式的数据收集设备 100进行初始化，检测在设备范围内是否存在以 基础架构模式工作的接入点。
2. 将数据收集设备100切换到自组模式， 并且检测该设备是否在对等设备的范围内。
3. 如果在数据收集设备100的范围内仅仅 存在一个以基础架构模式工作的接入点，则切 换到基础架构模式。
4. 如果在设备范围内仅仅存在对等设备， 则切换到自组模式。
5. 如果接入点和对等设备两者都在数据收 集设备的范围内，则激活切换部件1472，以便 在基础架构模式和自组模式之间连续地切换。
参考图la中的系统1000，其中每一设备100-1、 100-2、 100-3、 100-4、 100-5均包括动态接入模块1406，动态接入模块1406具有按照 表A中的链接规则工作的链接部件1462。可以看出设备100-3仅仅在 接入点210的范围内。因此，设备100-3在基础架构模式中通信，并且 能够在基础架构模式中发送和接收来自于接入点210的数据分组。设 备100-2、 100-4、 100-5处于对等设备100的范围中，但不在接入点210 的范围中，因此能够在自组模式中通信。设备100能够与在自组模式 下工作的对等设备100-2、 100-4通信、100-5通信，但不与接入点210 通信(除非该接入点也以自组模式工作，并且设备100中的一个进入
接入点210的范围中)。设备100-1处于接入点210和对等设备100 两者的范围中，因此该设备100-1被激活，从而在基础架构和自组模式 之间连续地切换。可以对设备100进行配置，使得相对于图4描述的 处理步骤以及表A能够自动地发生，即不需要人为干预来使得处理从 一特定步骤进行到下一步骤。
表A中的链接规则描述了当设备100首次进入系统1000中时的设 备100的操作。然而，系统1000中的设备100的相对位置预计将随着 时间发生改变。为了举例说明本发明，结合图la描述表A的链接规则 的该例证性实施例假定每一设备100都是在指定的位置被同时引入系 统1000的。
参见图2f，显示和描述了本发明的另一例证性的实施例。在图2f 的例证性实施例中，同时将设备100-3、 100-2、 100-1引入系统1000， 设备100-3、 100-2、 100-1中的每一个都具有动态接入模块，并按照表 A中的链接规则工作。系统1000包括在基础架构模式中连续地工作、 并且有线连接到服务器240的接入点210。在所示出的相对位置中被引 入和初始化之后(具有通过双箭头标明的连通性，即具有在对等设备 100-2和接入点210范围内的设备100 3、在对等设备100-3的范围内 的设备100-2、以及在对等设备100-2的范围内的设备100-1)，设备 100-3在动态交换模式中工作，而设备100-2、 100-1在自组模式中工作。 参见图7中的时序图，时间TS0表示当设备100-3在基础架构和自组 模式之间切换的时间，时间TS1表示设备100-3从自组模式切换到基 础架构模式的时间，时间TS2表示设备100-3从基础架构模式切换到 自组模式的后继切换时间，而时间TS3表示设备100-3切换到基础架 构模式的后继时间。从设备100-1发送来的、并被寻址到服务器240 的数据分组可以沿着跳跃序列100-1、 100-2、 100-3、 210、 240来传输。 在时间Tl，设备100-1可以发送被寻址到服务器240的数据分组。设 备100-1的自路由算法可以决定(resolve)跳跃序列是100-1、 100-2、 100-3、 210、 240。在时间T1，设备100-1、 100-2按照表A的链接规则在自组模式中工作，同时处于动态交换模式的设备100-3以基础架构 模式来工作。在时间Tl和TS2 (设备100-3切换模式的时间)之间， 送往设备100-3的数据分组可以被设备100-2或设备100-1缓存。在时 间T2，在切换到自组模式之后，切换设备100-3 (图2f)从设备100-2 接收预先缓存的数据分组数据。切换数据收集设备100-3将数据分组数 据缓存直到时间T3，时间T3是数据收集设备100-3转换回到基础架构 模式的时间。在时间T3，在以基础架构模式工作时，数据收集设备100-3 将接收的数据分组中的数据发送到接入点210。在时间T3，切换设备 (switching device) 100-3以基础架构模式工作，以便将数据分组发送 到同样以基础架构模式工作的接入点210。应注意的是，在沿着跳跃序 列100-1、 100-2、 100-3、 210多跳传输数据期间，设备100-1、 100-2 在时间Tl和T3之间连续地以自组模式工作，而没有切换到基础架构 模式。
按照动态接入模块1406的自愈部件1464，设备100自动地监控 通过设备100的数据吞吐量，并响应于吞吐量监控来自动地改变通信 模式。举例来说，按照自愈部件1464，可以将设备100配置为如果 确定数据传输已经降低到预定级以下，则设备100自动地切换通信模 式(例如从基础架构模式到自组模式，从基础架构模式到基础架构/自 组切换模式，从自组模式到基础架构模式，从自组模式到基础架构/自 组切换模式，从基础架构/自组切换模式到基础架构模式，从基础架构/ 自组切换模式到自组模式)。可以配置设备IOO，使得可以接受的数据 吞吐量的预定级是可者由系统IOOO的操作员或通过设备IOO选择的。 当设备100被配置为可由操作员选择数据吞吐量的可接受级别时，数 据吞吐量级别能够被设置成一个非零的级别，使得当数据吞吐量低于 操作员建立的阈值时，发生模式改变。当设备100被配置为可由操作 员选择数据吞吐量的可接受级别时，数据吞吐量级别能够被设置成一 个非零的级别，使得只有当数据吞吐量停止(例如，网络故障)时， 才发生模式改变。设备100可以被配置为自动地执行相对于自愈部件 1464描述的步骤，即在没有人为干预的情况下从第一步骤继续处理到 下一步骤。
参见图8a中的视图，设备100可以被配置为通过在图形用户界面 910 (GUI)的适当图标1502、 1504、 1506上点击来选择用于设备100 的吞吐量阈值设置，还可以使用GUI选择条1508来设置阈值。可以使 用封闭标准操作系统(例如WINCE)的API来创建GUI910;或者当 设备100整合了开放标准操作系统比如Linux时，可以使用开放标准操 作系统的适当窗口管理器来创建GUI 910。可用的开放标准窗口管理器 包括OPIE、 QTOPIA、 FVWM、禾B KDE。当选择图标1502时，将最 大吞吐量的50%设置为吞吐量阈值。当选择图标1504时，将最大吞吐 量的25%设置为吞吐量阈值。当选择图标1506时，吞吐量阈值被设置 为零，因此设备100将仅仅在网络故障时才尝试切换离开它的当前模 式(基础架构模式、自组模式、动态切换模式)。
参考图3b，示出OSI模型图表，以便对本发明进行进一步的描述。 根据OSI网络分层模型，数据协议可以在七层中的一层中实现；艮P， 物理层3102，链路层3104，网络层3106，传输层3110，会话层3112， 表示层3114，和应用层3116。对NIC无线电驱动程序的标准功能作出 修改的动态接入模块1406可以具有多个部件，比如链接部件1462、自 愈部件1464和切换部件1472，它们可以被认为是插入到物理/Mac层 3102上方的链路层3104之中。市场上可得到的操作系统提供了应用程 序接口 (API)，使程序员能够改动无线电驱动程序。举例来说， WINDOWS XP提供了网络驱动程序接口规格(NDIS)，使程序员能 够定制定义无线电通信协议及用于各种处理器接口装置的其他驱动程 序。WINDOWS CE (WINCE)也提供了 NDIS。当设备100包括Linux 核心时，可以使用诸如"Linux无线扩展"之类的开放源API来定义 用于设备100的无线电的协议驱动程序。
按照动态接入模块1406的自路由部件1466，数据收集设备系统 1000的每一数据收集设备IOO可以包括自路由算法，使得每一设备被
配置为参与到自组织网络(SO)中，因此处于自组模式中的多个便携 式的或者可重新安装的数据收集设备将自动地激活自路由算法，以构
成自组织(so)网络。在SO网络的设备之间支持多跳数据分组传输。
在一个具体实施例中，动态接入模块1406的自路由部件1466是 使用MESHNETWORKS SCALABLE ROUTING ( MSR)协议实现的，该 协议可从Maitland， FL的MESHNETWORKS获得。在另一例证性的 实施例中，在设备100中整合了可从GREENPACKETS公司获得的SO 服务算法。在一个特定的例证性实施例中，系统1000的每一设备100 中的自路由部件1466包括可从CA， Cupertino的GREENPACKETS公 司获得的SONbuddy自组织网络路由算法软件。数据收集设备100用 于实现动态接入模块的自组织路由算法(SO服务)可以是主动 (proactive)、被动(reactive)、分级(hierachical)、地域(geographical)、 功率相关(poweraware)或者多播路由(multicast routing)算法。来自于 MESHNETWORKS的MSR协议包括先应式和反应式路由的元件。可
得到的自组织路由算法使路由取决于多种因素，比如包括信号强度、 差错率、功率损耗和利用率、安全性考虑、服务质量(QOS)参数、
和等待时间(从一个传输方式到一个目的模式的传输时间)。在图3c 中的例证性实施例中，动态接入通信协议模块1406包括基于等待时间 的SO路由算法模块1467、功率相关SO路由算法模块1468、和误码 率SO路由算法模块1469。
当采用SO路由算法模块来作为自路由部件1466的一部分时，图 la中所示的每一数据收集设备IOO可以向处于自组模式或者动态接入 模式的一个或多个其他数据收集设备100周期性地广播一个或多个路 由表数据分组。网络300A的每一数据收集设备还可以周期性地从设备 的连接范围中的邻近对等设备100接收一个或多个路由表数据分组。 由设备100发送与接收的路由表数据分组可以包括使设备100能够更 新设备100的存储器中存储的路由表的量度或者其他消息。路由表可 以包括自组织网络中的所有节点或者一个节点子集的网络地址，如图
la中所示的网络300A。当数据收集设备100激活请求即响应(on demand)的路由算法模块时，数据收集设备100可以发送路由请求 (RREQ)数据分组，并接收路由答复(RREP)数据分组。
对于更大的SO网络，网络中的节点可以被划分为"簇"或者"区"， 并且通过路由表数据分组广播而被更新的、并被数据收集设备100接 收的路由表可以包括表现各簇特征的信息。在一个例证性的实施例中， 可以指定网络300A中的第一指定节点集IOO存储完整路由表，并将第 二指定节点集100配置为将分组数据中继到存储了完整路由表的那些 节点。
更详细地参看自路由算法模块1467、 1468、 1469，在基于等待时 间的路由算法模块1467有效的情况下工作的设备IOO可以基本上根据 多个可能的路由路径中的哪一路由路径将产生在源节点和目的节点之 间发射数据分组的最短传输时间，来确定路由路径。在功率相关路由 算法模块1468有效的情况下工作的设备IOO可以基本上根据多个可能 的路由路径中的哪一路由路径将增加自组织网络中的一个或多个设备 的电池寿命，来确定路由路径。在基于误码率的路由算法模块1469有 效的情况下工作的设备100可以基本上根据多个可能的路由路径中的 哪一路由路径预计可以在源节点和目的节点之间的数据分组传输中产 生最少的误码，来确定路由路径。
在多份出版物中描述了基于等待时间的路由算法的特征，比如D. Franco等人撰写的 A New Method to Make Communication Latency Uniform : Distributed Routing Balancing (Universitat Aut6noma de Barcelona Department d ' Informdtica， 1999， 10 pgs， Barcelona, Spain); Gerald Fry等人撰写的Adaptive Routing of QoS-Constrained Media over Scalable Overlay Topologies (Boston University Department of Computer Science, 2003, 28 pgs., Boston, MA) ; Antonio G. Ruzzelli等人撰写的A Low-Latency Routing Protocol for Wireless Sensor Networks (Adaptive
Information Cluster, Smart Media Institute in the Department of Computer Science at the University College Dublin, 2003, 6 pgs" Belfield, Dublin); 以及Jongman Kim等人撰写的A Low Latency Router Supporting Adaptivity for On國Chip Interconnect (Department of Computer Science and Engineering at Pennsylvania State University, June 2005, 6 pgs.， University Park, PA) ; C. Hedrick撰写的Request For Comments: 1058 — Routing Information Protocol ( Network Working Group, Rutgers University, June 1988， 33 pgs.) ; G. Malkin撰写的Request For Comments:2453 — RIP Version 2(Network Working Group, Bay Networks, November 1998， 39 pgs.); 以及Cisco Systems公司的Internetworking Technologies Handbook:Routing Information Protocol(Third Edition, Cisco Press, Dec. 1， 2001, pp. 47-1-47-5, Indianapolis, IN)。在多份出版物 中描述了基于功率相关的路由算法的特征，比如Qun Li等人撰写的 Online Power-Aware Routing in Wireless Ad-hoc Networks (Department of Computer Science at Dartmouth College, 2001， 10 pgs.， Hanover, NH); Mike Woo等人撰写的Power-A ware Routing in Mobile Ad Hoc Network (Department of Electrical and Computer Engineering at Oregon State University and Aerospace Corporation, 1998, 15 pgs" Carvallis, OR and El Segundo, CA);以及Ratul K. Guha等人撰写的Fair Coalitions For Power-Aware Routing in Wireless Networks (Department of Engineering and Applied Science, Computer and Information Science, and Electrical Engineering at the University of Pennsylvania, July 20， 2004, 21 pgs.， Pennsylvania)。在多份出版物中描述了基于误码率的路由算法的特征， 如Eric Setton等人撰写的Congestion-Optimized Multi-Path Streaming of Video Over Ad Hoc Wireless Network( Information Systems Laboratory in the Department of Electrical Engineering at Stanford University, 2004， 4 pgs., Stanford, CA)和Eric Setton等人撰写的Minimizing Distortion for Multi-Path Video Streaming Over Ad Hoc Networks (Information Systems Laboratory in the Department of Electrical Engineering at Stanford University, 2004, 4 pgs., Stanford, CA)。
在一个例证性的实施例中，用于使设备100能够参与到自组织网
络中的基于等待时间的路由算法模块1467可以包括简单的、低系统开 销的距离-向量协议，用于实现如在诸如路由信息协议(RIP)之类的协 议中体现的特性。当按照RIP来工作时，源设备100接收表明各网络 节点300A之间的跳跃数目的路由表数据分组，并根据哪一路径产生了 最少数目的跳跃，来确定对于源到目的地数据传输的最低等待时间路 由路径。参见图la中所示的系统1000，任何给定的节点，比如网络 300A中的设备100-4，可以从它的相邻对等设备100-2、 100-5接收包 括度量信息的路由表数据分组，该信息描述了每一邻元素100-2、 100-5 可以到达的主机(例如，对于设备100-2的节点100-1)以及从设备 100-2、 100-5到达该主机将需要多少跳。然后，主机100-4将目的主机 (例如主机100-1)插入到它的路由表里，并且包括相邻对等设备(例 如，对于目的节点100-1的设备100-2)来作为通往目的地的路径上的 下一节点，并且包括总距离d，总距离d是到达目的地的总跳数。最终， 自组织网络300A的每一节点100-1、 100-2、 100-4、 100-5将在其存储 器中存储它有可能到达的所有目的地的表。所有节点可以周期性地向 它们的邻元素发送路由表数据更新，该更新具有所有可能目的地及距 离的表目。按照RIP，节点IOO可以被配置为请求更新。如果一个设备 IOO接收到一个路由表数据分组消息，该消息具有已经在路由表之中的 目的地，则作出简单的比较，并进入具有最短距离的路径。可以为某 些路径包括超时值，以帮助为改变的拓扑结构进行平稳过渡和更新。 设备100可以发送包括一个表明不能到达某些节点的消息的路由表数 据分组。
因此，可以在设备100增加到系统1000中或者从系统1000中删 掉的时候改变设备路由表的路由选择信息，或者在系统1000中的一个 或多个设备100的位置改变的时候改变设备路由表的路由选择信息。 数据收集设备100可以根据其中所存储的路由表信息内描述的特定路
由来路由数据分组。
在包括动态接入模块1404的设备100的任何路由表上可以出现、 也可以不必出现本地服务器240或者远程服务器410的地址。当系统 1000被配置为不在设备路由表上出现服务器地址时，被寻址到服务器 240、410的分组被发送到以动态切换模式工作的设备(例如设备100-1, 如图la中所示)，该设备用作被寻址到SO网络300A外部目的地的分 组的缺省网关。
正如所述，将自路由部件1466整合到设备IOO之中有助于在多个 对等设备之间进行多跳数据分组传输。再次参看图la中的系统1000， 每一数据收集设备均能访问本地服务器240和远程服务器410 (即，可 以接收往返于本地服务器240和远程服务器410的数据传输)。在数 据收集系统中，数据收集设备能够持续访问本地服务器240和远程服 务器410的应用程序和数据库是很重要的。举例来说，数据收集设备 100可以使用条形码解码数据，重复地请求在服务器240或者服务器 410中存储的价格查找表(PLU)中的价格信息。为了请求信贷交易的 授权，数据收集设备100还可以重复地向远程服务器410发送信贷/提 款帐号信息。在发货和存货应用中，向远程服务器410重复地发送数 据，以便进行归档和追踪。在零售店应用中，可以将顾客编号信息重 复地发送到远程服务器410，而该远程服务器410被配置为用顾客专用 数据来作为响应，所述顾客专用信息比如是以顾客为目标的广告信息。
再次参看图la中的系统，设备100-3仅仅在接入点210的范围内。 因此，设备100-3将以基础架构模式工作，并且与同样以基础架构模式 工作的接入点210通信。在接入点210和对等设备100两者范围内的 设备100-1以动态切换模式工作。以动态切换模式工作的设备100-1能 够向以基础架构模式工作的接入点210发送数据分组、并从该接入点 210接收数据分组，并且还能够向以自组模式工作的对等设备发送数据 分组、以及从该对等设备接收数据分组。设备100-2仅仅在对等设备 IOO的范围内。为了在设备100-2和服务器240之间进行数据通信，可
以沿着跳跃序列100-2、 100-1、 210、 240向前以及向后发送数据分组。 数据收集设备100-4、 100-5也仅仅与对等设备100通信，而不与接入 点210通信，因此以自组模式工作。由于按照自路由部件1466的设备 IOO包括自路由算法，所以设备100-4、 100-5仍然与服务器240和服务 器410通信。为了在设备100-5和服务器240之间进行数据通信，可以 沿着跳跃序列100-5、 100-4、 100-2、 100-1、 210、 410向前以及向后发 送数据分组。
在另一有用的实施例中，系统IOOO未使用管理模块来对多个设备 之间的基础架构/自组切换进行同步化。发明人发现通过将按照表A 的链接规则的链接部件整合到多个设备中的每一个中，并且使多个设 备中的每一个都具备自路由功能度，则每一设备IOO将保持与系统IOOO 的每一其它节点互相通信，而无需包括对多个设备的基础架构/自组模 式切换进行同步化的管理模块。
参见图2a中的系统框图，图2a中的系统与图la中的系统相似， 除了在初始化的时候，设备100-2与设备100-1类似，处于接入点210 和对等设备IOO两者的范围内。按照在表A中所概括的链接部件的链 接规则，设备100-1和设备100-2将处于在基础架构模式和自组模式之 间连续地切换的模式。可以清楚看到，在某种情况下，动态切换模式 中的设备可能未被同步化(例如，在设备100-2处于基础架构模式的时 候，设备100-1可能是在自组模式中，反之亦然)。然而，尽管可能存 在失同步的情况，但系统IOOO中的所有设备都保持与彼此通信。举例 来说，当从处于动态切换模式的第一设备100-2发送来的数据分组被寻 址到处于动态切换模式的第二设备100-1时，只要设备的切换是同步化 的，使得设备的自组工作时间发生重叠，从而提供足以帮助分组传输 的时间，则可以使用沿着路径100-2、 100-1的单跳传输来执行该数据 分组传输请求。还可参考图2a中的系统视图看出，可以配置系统1000， 使得即使当两个设备的切换未被足够的同步化来帮助单跳数据分组传 输的时候，仍可以将由动态切换模式中的第一设备100-1发送的、并被
寻址到动态切换模式中的第二设备100-2的数据分组路由到第二设备 100-2。根据本发明，当由于网络失同步的原因而使得沿着路径100-1、 100-2的直接传输成为不可能，并且接入点210包括路由功能度时，可 以配置系统IOOO，从而将从设备100-1发送来的、并被寻址到设备100-2 的分组默认为沿着路径100-1、 210、 100-2来路由。按照表A中的链接 规则，切换失同步并无法防止设备100-4、 100-5之间的数据传输超出 接入点210的范围。这是因为，根据链接规则，除非响应于吞吐量监 控来驱动切换，否则将要求在对等设备100范围内、但在接入点210 范围外的设备100-4、 100-5以自组模式连续地工作，而不尝试切换离 开自组模式。因此能够看出，能够在不将高系统开销的同步化管理模 块整合到系统IOOO里的情况下，建立高功能度和弹性的系统。
进一步参考图ld中的例证性的实施例来描述动态接入模块1406 的自愈部件1464和自路由部件1466的操作，其中数据收集系统1000 包括两个接入点210、 210'。系统图ld中的系统1000的剩余部件与 结合图lc所描述的相同。用双箭头示出每一设备IOO的连通性(在设 备之间存在双箭头表明该设备处于连接范围距离内)。在正常操作中， 被寻址到服务器240或者服务器410的数据分组传播通过接入点210 或者接入点210'。在正常操作中，当所有节点都工作时，设备100-1 和100-2 (图ld)处于接入点210的范围内，并以基础架构模式工作。 设备100-1、 100-2还在至少一个对等设备100-4和100-5的范围内，但 是在所描述的特定实施例中，其最初并未连接到对等设备100-4、 100-5， 因为在初始化的时候，设备100-4、 100-5没有在任何一个设备100-1、 100-2范围内。设备100-14和100-15处于接入点210，和对等设备100 两者的范围内，并以动态切换模式工作。系统的剩余数据收集设备100 仅仅处于对等设备的范围内，因此以自组模式工作。
进一步说明当考虑接入点210故障的情况时自愈部件1464的操 作。当接入点210故障时，通过设备100-1和100-2的数据吞吐量(图 ld)下降。根据自愈部件1464的设备100-1和100-2可以自动地监控
它们各自的数据吞吐量，并且可以将它们的操作模式切换到自组模式。
尽管接入点设备210发生故障，但数据收集设备100-1、 100-2通过接 入点210'构建了与服务器240和服务器410的新连接。设备100-1和 100-2建立与服务器240的新连接，因为(1)通过响应于吞吐量下降 而切换到自组模式，设备100-1变为连接到设备100-4和设备100-5; 以及(2)通过切换到自组模式，设备100-2变为连接到设备100-5。此 外，通过自路由算法模块1266的操作，在设备100-1和100-2以及接 入点210'之间支持多跳数据传输。可以看出，通过自愈部件1464和 自路由部件1466的操作，在接入点210故障之前本应当沿着跳跃序列 100-2、210、240来传输的分组现在被代之以沿着跳跃序列100-2、 100-5、 100-8、 100-13、 100-14、 210， 、 240来传输。自愈部件1464和自路由 部件1466 —起使得设备100-2能够在接入点210故障的时候在设备 100-2和设备100-5之间建立连接，并建立设备100-2和服务器240之 间的多跳数据通信路径。
在另一例证性的实施例中，可以看出，将动态接入模块1406整合 到系统1000的设备IOO之中能够极大地实现建立连通性的容易性。再 次参看图ld中的系统1000，再次假定接入点210故障，然而未在接入 点210'故障的时候将设备100-13、 100-12引入系统1000 (图ld)。 在故障的时候，仅仅在接入点210'范围内的设备100-14在初始化的 时候以基础架构模式工作，而在接入点210'和对等设备100的范围内 的设备100-15在初始化的时候以动态切换模式工作，而仅仅在对等设 备范围内的设备100-16在初始化的时候以自组模式工作。可以看出， 当在示出的位置将设备100-12引入系统1000中时，其中所有设备100 均包括动态接入模块1406并按照表A中的链接规则工作，则数据通信 路径被建立，使得由设备100-1、 100-2发送的、且被寻址到服务器240 的数据分组能够到达服务器240(即，通过跳跃序列[100-1或者100-2]， 100-5， 100-9， 100-10， 100-12， 100-15， 210， ， 240)。此外，通过 将如图所示的在设备100-8和设备100-14范围内的设备100-13引入到 系统1000中，创建到服务器240的可供选择的路径。设备100-14在基
础架构模式中初始化，并且根据所描述的动态接入模块1406的实施例， 设备100-14最初并未与设备100-13通信。然而，尽管缺乏设备100-13 和设备100-14之间的通信链路，由设备100-13发送的、并被寻址到服 务器240的分组可以沿着跳跃序列100-13、 100-8、 100-9、 100-10、 100-12、 100-15、 210， 、 240来传输。此外，可以通过使用结合图8a 描述的GUI 910调节设备100-14的吞吐量阈值，手动激活设备100-14 的切换，来建立设备100-13和设备100-14之间的通信链路。具体来讲， 当将吞吐量阈值级别调节到相当高的级别时，则根据自愈部件1464的 设备100-14可以切换到动态切换模式，以建立与设备100-13的连通性， 并借此建立可能的跳跃序列100-13、 100-14、 210' 、 240。图ld中的 视图除了表示零售店之外，还可以表示发货仓库和诸如医院之类的病 人监护中心。
因此，本发明的一个方面是一种用于修复零售店数据收集系统中 的网络连接的方法，所述数据收集系统具有有线连接到、并且属于有 线网络200的一部分的接入点210，所述有线网络包括有线总线215和 本地服务器240，并且其中接入点可以对指定给设备的用于请求功率节 省功能的数据分组进行缓存，该方法包括以下步骤在多个数据收集 设备100中提供动态接入模块1406,以及在某一位置将新设备100引 入到系统1000里(例如，通过通电或者通过物理移动)，使得新设备 IOO处于系统1000的第一和第二设备节点IOO两者的连接范围内，并 且其中第一和第二设备节点100未在彼此的连接范围内，其中第二节 点与本地服务器240连接，使得通过在某一位置引入所述新设备，在 第一节点和服务器240之间建立网络连接。
因此，本发明的另一方面是一种用于修复发货仓库数据收集系统 中的网络连接的方法，所述数据收集系统具有有线连接到、并且属于 有线网络200的一部分的接入点210，所述有线网络包括有线总线215 和本地服务器240，并且其中接入点可以对指定给设备的用于请求功率 节省功能的数据分组进行缓存，该方法包括以下步骤在多个数据收
集设备100中提供动态接入模块1406，以及在某一位置将新设备100 引入到系统1000里(例如，通过通电或者通过物理移动)，使得新设 备100处于系统1000的第一和第二设备节点100两者的连接范围内， 并且其中第一和第二设备节点100未在彼此的连接范围内，其中第二 节点与本地服务器240连接，使得通过在某一位置引入所述新设备， 在第一节点和服务器240之间建立网络连接。
因此，本发明的另一方面是一种用于修复病人监护中心数据收集 系统中的网络连接的方法，所述数据收集系统具有有线连接到、并且 属于有线网络200的一部分的接入点210，所述有线网络包括有线总线 215和本地服务器240，并且其中接入点可以对指定给设备的用于请求 功率节省功能的数据分组进行缓存，该方法包括以下步骤在多个数 据收集设备100中提供动态接入模块1406，以及在某一位置将新设备 100引入到系统1000里(例如，通过通电或者通过物理移动)，使得 新设备100处于系统1000的第一和第二设备节点100两者的连接范围 内，并且其中第一和第二设备节点100未在彼此的连接范围内，其中 第二节点与本地服务器240连接，使得通过在某一位置引入所述新设 备，在第一节点和服务器240之间建立网络连接。
可以看出，本发明能够显著地改善在包括数据收集系统的设施处 的数据收集过程。由于本发明通过将根据本发明构造的一个或多个设 备100引入到例如零售店、发货仓库和病人监护中心处的数据收集系 统里，以便当由于功率损耗节点故障、拥塞节点故障及其他节点故障 引起网络连接丢失时修复网络连接，使得能够快速解决网络故障，因 此能够减少网络停工时间。由于设备100可以是便携式的并且能够无 线通信，因此可以在不建立任何有线基础架构的情况下快速地修复网 络连接。当将附加设备100添加到系统中时，将增加修复网络连接的 可能性。除了帮助修复传统网络之外，本发明还使得能够快速地采用 新网络。例如，本发明使得临时需要的设备100的机群(例如，当在 零售店处的存货应用中)能够快速连接到有线网络200，以便可以访问
服务器240和410，而无需对现有的有线网络200作出改动或维修。
进一步参考图5a-5b、 6a-6d中的数据分组框图来说明本发明。图 5a-5b、 6a-6d中的分组框图图示出包剥离和重打包功能，这可以由设备 100按照动态接入模块1406的切换部件来完成。 一般来讲，由在IEEE 802.11无线通信系统中整合的设备100-1接收和发送的数据分组可以 包括图5a中所示的格式。分组1502包括媒体访问控制(MAC)首部 1504， MAC首部1504包括帧控制字段1510。分组1502还包括网络层 字节1506和(有效负载)数据字节1508。分组1502可以根据TCP/IP 协议组来传输。帧控制字节1510包括(ToDS)位1612和(FromDS) 位1614。
参考图5b的框图来进一步描述根据IEEE 802.11标准的数据分组 的控制字段1510的结构。位1606表明使用的802.11协议的当前版本， 位1608、 1610表明当前帧的功能(即，控制、数据和管理)，位1612、 1614正如将在下文中所更加详细解释的，表明帧的路径(即，从接入 点到接入点，或者自组通信)，位1616表明是否跟随有当前帧的附加 分段，位1618表明是否正在重发当前帧，位1620表明发送设备是处 于有效模式还是功率节省模式(如前文所述)，位1622表明接入点是 否正在发送附加帧，位1624表明当前帧是否是加密的WEP，而位1626 表明是否需要按照特别指出的顺序来处理接收的帧。在上文中已经对 有关检查功率位1620和加密位1624的接入点210操作进行了描述。
对于从接入点210到数据收集设备100-1的数据分组传输，位 1612、 1614被编码为值01。对于从数据收集设备100-1到接入点210 的数据分组传输，位1612、 1614被编码为10。对于对等设备到对等设 备的数据分组传输，控制位1612、 1614被编码为值00。
参见图6a，当数据收集设备100-1以基础架构模式工作的时候， 由数据收集设备100-1从接入点210接收数据分组1530。参见图6b， 当数据收集设备100-1以基础架构模式工作的时候，将数据分组1540 从数据收集设备100-1发送到接入点210。 DS位1612、 1614被编码为 等于01的值，以表明正在将分组从数据收集设备100-1发送到接入点 210。
参见图6c，数据分组1550被从数据收集设备100-1发送到对等设 备100-2。 DS位1612、 1614被编码为等于00的值，以表明正在将分 组从数据收集设备100-1通过IBSS发送到数据收集设备100-2。
参见图6d，数据分组1560被从对等的数据收集设备100-2发送到 数据收集设备100-1。 DS位1612、 1614被编码为等于00的值，以表 明数据分组1560正从数据收集设备100-1通过IBSS发送到数据收集 设备100-2。
当根据交换模块1472执行网络切换的时候，数据收集设备100可 以从对等的数据收集设备接收分组1560形式的数据分组，并以分组 1540的形式将分组中的有效负载数据重新打包，以便将该有效负载数 据路由到接入点210。同样，当执行网络切换的时候，数据收集设备 100、 100-1可以以分组1530的形式从接入点接收数据分组；并且当将 分组中的有效负载数据路由到对等设备100、 100-2时，将该有效负载 数据重新打包成分组1550的形式。在802.11无线电通信系统中，当发 生网络切换的时候，"媒体断连"和"媒体连接"通知消息被送到网 络(IP)层。IP层延迟处理该通知消息，以保护层3106不遭遇虚假的 媒体连接和断连。为了减少由网络切换引起的处理延迟，可以创建动 态接入模块1460，来抑制媒体断连以及送往IP层的媒体断连通知消息。 此外，还可以通过在切换的时候避免无线电收发信机5712的固件的复 位、以及在切换之前存储当前关联网络(基础架构或者自组网)的状 态，来减少切换延迟，使得每当设备IOO切换网络时，设备100无须 重新执行网络关联协议。在2004年11月4日公布的、名称为"Method To Enable Simultaneous Connections To Multiple Wireless Networks
Using A Single Radio"(用于使用单个无线电来实现与多个无线网络的 同时连接的方法)的第US2004/0218580号美国专利申请公开文献中论 述了这样的切换时间减少方法。
在到目前为止描述的实施例中，切换部件1472被整合到具有单个 处理器IC芯片548和单个无线电收发信机5712的设备100中，该无 线电收发信机5712也被称为网络接口卡(NIC)，其能够在基础架构 和自组模式之间切换(即，单个802.11无线电收发信机)。可以将实 时操作系统载入到处理器IC芯片540之中，并且可以根据切换部件来 配置处理器IC芯片548，以便在管理基础架构模式中的通信和管理自 组模式中的通信之间分配处理时间。
在本发明的一个变型中，设备100可以包括相同协议标准的第二 无线电收发信机，来作为第一无线电收发信机。第二无线电收发信机 可以是第二无线电收发信机5712。根据IEEE 802.11标准，第二无线电 收发信机5712能够在基础架构和自组通信模式之间切换。无线电收发 信机之一可以是专用于执行基础架构通信，而另一无线电收发信机可 以专用于执行自组数据通信。在这样一种实施例中，设备100根据切 换部件1472无需切换单独NIC的通信模式；而是根据切换部件1472， 仅仅需要由设备的第二 NIC对接收的数据分组进行剥离，缓存有效负 载数据，和将有效负载数据重新打包成适于传输的适当形式。
此外，参考图lc描述了本发明的进一步的方面，图lc示出在零 售店中部分集成的数据收集系统1000。图lc中所示的系统1000包括 多个手持式数据收集设备100H和多个被安装的数据收集设备。被安装 的数据收集设备100包括位于出纳员前台260的零售商店交易辅助信 用卡/提款卡读取设备IOOR，以及遍布全店配备的价格核验器IOOV， 以帮助顾客査找价格。数据收集设备100H可以具有进一步参考图8a 和8b描述的形式，而数据收集设备100R、 IOOV可以具有进一步参考 图9a、 9b和9c描述的形式。可以在商店货架252上或附近(即，在柱
子上)安装多个价格核验器100V,同时可以在商店运货车264上安装其 他移动式的价格核验器100P。可以可替换地安装所述安装的便携式数 据收集设备IOOR、 100V;也就是说，它们可以从它们当前的安装位置 卸下，并可重新安装到零售店或者其他设施内的其他安装位置。所述 多个手持式的便携式设备100H可以由商店代理人或者存货管理部门 的代理人携带。可以控制所述系统中的所有设备100，以便将数据重复 地发送到本地商店服务器240或者发送到远程服务器410之一，在某 一实施例中，所述远程服务器410可以是包括多个服务器的服务器中 心。例如，提款卡/信用卡读取数据收集设备100R可以重复作出将包 括帐号数据的交易数据发送到信贷/提款授权网络414的请求。信用卡/ 提款卡读取设备100R和价格核验器100V还可以将顾客ID信息发送到 顾客数据库服务器410C，以请求为一特定顾客归档信息。手持式的便 携式数据收集设备100H可以重复作出对商店服务器240中存储的价格 査找表(PLU)中价格信息的请求。手持式的便携式数据收集设备100H 还可以向零售商店的供应商服务器410S作出商品订货请求。价格核验 器100V可以向商店服务器240重复请求有关由顾客读取的条形码或者 RFID标签所规定的商品的价格信息。还可以将商品订货数据连同由价 格核验器100V的可选卡片阅读器1348读取的信用卡/提款卡金额信息 一起，从价格核验器100V提交到供应商服务器410S。可以看出，非 常需要数据收集设备100保持与商店服务器240和远程服务器(例如 服务器240， 410)的连接。每一数据收集设备100H、 100R、 100V均 是此处所述的数据收集设备100，它们可以包括图lb中的部件。
根据本发明，可以将被配置为包括动态接入模块1406的多个附加 设备添加到系统1000，而无需对传统本地基础架构网络200的部件作 出任何修改。例如，因为特定设备100的通信范围可以通过将设备100 放置在该特定设备和接入点210的中间来增大，所以无需增大接入点 210的无线传输范围。传统接入点210可以以基础架构模式连续地工作， 使得接入点210向与之连接的有线网络提供连续的接入。对于本发明， 可以在不破坏接入点210以基础架构模式连续工作的情况下，在系统
1000中配置设备100。
即使在接入点210的范围之外，只要系统的设备100用在所增加 的设备100和传统基础架构网络中的接入点210之间的可用跳跃序列 通信路径定义了自组织网络，则增加到系统1000中的新设备100H、 100R、 100V仍可具有与服务器240、 410的连通性。
在进一步的方面中，动态接入通信协议模块1406可以包括分组内 容鉴别器模块1480。分组内容鉴别器模块1480可以检查设备100为传 输而缓存的数据分组的内容。分组内容鉴别器模块1480还可以通过从 控制电路552接收内容标识符来鉴别数据分组的内容，而无需检查分 组内容，其中控制电路552具有数据内容的先验知识。例如，当控制 电路552执行数据收集例程以发送解码的条形码数据时，分组内容为 条形码数据是众所周知的，无需检查数据分组。
参见图13中的将数据分组内容与自路由算法模块1467、 1468、 1469相关联的表，数据收集设备100可以根据由设备100经由无线电 收发信机(例如收发信机2712)发送的数据的特定类型，激活多个自 路由算法模块1467、 1468、 1469中的一个。根据另一方面中的动态接 入模块1406，动态接入模块1406可以包括路由算法选择部件1490， 算法选择部件1490使数据收集设备100能够根据正被发送的数据分组 的内容来激活特定的一个路由算法模块1467、 1468、 1469，用于建立 跳跃序列。数据收集设备IOO可以使用来自于分组内容鉴别器1480的 输出，以便激活选择路由算法模块1467、 1468、 1469中的一个。参见 图13中的表，其中表示和描述了本发明的第一和第二实施例。
参见实施例1，数据收集设备100鉴别所发送的数据分组是流式 视频数据、静止图像数据、解码的条形码数据、解码的RFID数据、信 用卡信息数据还是VOIP数据。如果设备100根据分组内容鉴别器模块 1480确定待发送的数据分组包含流式视频数据，则激活基于等待时间
的路由算法模块1467。如果设备100根据分组内容鉴别器模块1480确 定待发送的数据分组是静止图像数据(即，图像数据帧)，则数据收 集设备100激活功率相关路由算法模块1468。如果设备100根据分组 内容鉴别器模块1480确定待发送的数据分组包含解码的条形码数据， 则设备IOO激活基于误码率的路由算法模块1469。如果设备100根据 分组内容鉴别器模块1480确定待发送的数据分组包含解码的RFID数 据，则设备100激活功率相关路由算法模块1468。如果设备100根据 分组内容鉴别器模块1480确定待发送的数据分组包含信用卡帐号信 息，则设备100激活基于误码率的路由算法模块1469。如果设备100 根据分组内容鉴别器模块1480确定待发送的数据分组包含VOIP数据， 则设备IOO激活基于等待时间的路由算法模块1467。
参见实施例2，数据收集设备100鉴别所发送的数据分组是流式 视频数据、静止图像数据、解码的条形码数据、解码的RFID数据、信 用卡信息数据还是VOIP数据。如果设备100根据分组内容鉴别器模块 1480确定待发送的数据分组包含流式视频数据，则激活基于等待时间 的路由算法模块1467。如果设备100根据分组内容鉴别器模块1480确 定待发送的数据分组是静止图像数据(即，图像数据帧)，则数据收 集设备100激活误码率路由算法模块1468。如果设备100根据分组内 容鉴别器模块1480确定待发送的数据分组包含解码的条形码数据，则 设备100激活基于功率相关的路由算法模块1468。如果设备100根据 分组内容鉴别器模块1480确定待发送的数据分组包含解码的RFID数 据，则设备100激活功率相关路由算法模块1468。如果设备100根据 分组内容鉴别器模块1480确定待发送的数据分组包含信用卡帐号信 息，则设备100激活基于功率相关的路由算法模块1468。如果设备100 根据分组内容鉴别器模块1480确定待发送的数据分组包含VOIP数据， 则设备100激活基于等待时间的路由算法模块1467。
可以检査有效负载数据的分组内容鉴别器部件1490可以被认为 是插入到应用层3116中(图3b)，而自路由部件1466可以被认为是
插入到网络层中(图3b)。因此，路由算法选择部件1490可以包括根 据在应用层3116中对数据的处理而在网络层3106中提供命令的操作。
参考图la，如果网络200具有超过一个的接入点，例如接入点 210，，则设备IOO可以根据ESS (扩展服务集合)来操作。在根据ESS 进行操作时，如果设备100、 100-1走出了接入点210'的范围，而进入 了接入点210'的通信范围，则系统IOOO可以将设备100-1和接入点210 之间的通信传送到设备100、 100-1和另一接入点210'。
图lb中示出了根据本发明的数据收集设备100的电路框图。阅读 器100包括固态图像传感器阵列182A，该固态图像传感器阵列182A 被整合在图ld中所示的CMOS图像传感器集成电路(IC)芯片形式的 图像传感器集成电路芯片1082A上。正如此处将要描述的，在一个重 要的方面中，图像传感器阵列182A包括多个像素、以及与彩色感光的 像素子集相关联的波长感光滤色片元件，其中彩色感光的像素子集之 外的剩余像素没有关联的波长选择滤光片元件。由于图像传感器阵列 182A包括单色像素和彩色感光像素两者，所以图像传感器阵列182A 可被称为混合型单色和彩色图像传感器阵列。设备100中整合的图像 传感器阵列182A可以采用多种形式。例如，如结合图lla-llb所描述 的，可以通过将IT4XXX/IT5XXX成像模块整合到设备100中来提供 图像传感器阵列或设备100，所述IT4XXX/IT5XXX成像模块可从位于 纽约州Skaneateles Fall市的Hand Held Products (手持产品)公司获得。 设备IOO还包括处理器IC芯片548和控制电路552。图lb的实施例中 的控制电路552被表示为通过处理器IC芯片548的中央处理器(CPU) 来实现。在其他实施例中，控制电路552例如可以由可编程逻辑功能 执行设备、如现场可编程门阵列(FPGA)或者专用集成电路(ASIC) 来实现。成像透镜212将图像聚焦在图像传感器阵列182A的有源表面 上，并与图像传感器阵列182A—起形成成像组件200。控制电路552 依据程序存储器EPROM 562中存储的指令来执行图像获取和标记解码 算法，所述程序存储器EPROM 562与RAM 560和闪速存储器564 —
起构成了阅读器存储器566。阅读器存储器566通过系统总线570与处 理器IC芯片548通信。主处理器IC芯片548可以是一种多功能的IC 芯片，比如包括中央处理器(CPU) 552的XSCALE PXA25x处理器IC 芯片，或者可以是OMAP处理器IC芯片，比如可从得克萨斯仪器公司 获得的具有核ARM 926的OMAP 1710处理器IC芯片。设备100还包 括现场可编程门阵列(FPGA) 580。通过在控制电路552的控制下进 行工作，FPGA 580从图像传感器IC芯片1082A接收数字图像数据， 并将该图像数据转送到RAM 560中，以便可以对该图像数据进行进一 步的处理(例如，通过对条形码符号进行解码)。处理器IC芯片548 可以包括集成的帧接收器。例如，处理器IC芯片548可以是可从INTEL 公司获得的具有"快速捕获摄像机接口"的XSCALE PXA27X处理器 IC芯片。当处理器IC芯片548包括集成的帧接收器时，该集成的帧接 收器可以提供FPGA 580的帧获取功能度。通过整合适当的软件，比如 可从PACKETVIDEO获得的PVPLATFORM无线多媒体软件平台，设 备100可以被配置为经由射频通信接口块5711来发送流式视频数据分 组，如在下文中所进一步描述的。设备IOO还包括照明组件104和人 工触发器216。图lb的实施例中的图像传感器IC芯片1082A包括芯 片内控制/定时电路1092、芯片内增益电路1084、芯片内模拟-数字转 换器1086和芯片内线驱动器1090。整合到设备100中的图像传感器阵 列可以采用各种形式。在2005年6月3日提交的第60/687,606号临时 专利申请、2005年6月14日提交的第60/690,268号临时专利申请、2005 年6月22日提交的第60/692,890号临时专利申请、和2005年6月27 日提交的第60/694,371号临时专利申请中详细说明了可以被整合到设 备100中的图像传感器阵列的变型，这些文献在此均被引入以供参考。 在上述临时专利申请中，表示和描述了具有多种类型的图像传感器阵 列的数据收集设备以及相关的处理方法，所述图像传感器阵列例如是 混合型单色和彩色(均匀和不均匀的像素大小)的、单色的、彩色的、 混合型单色和光偏振化的。在上文引用的临时申请中描述的所有设备 专用部件和处理特性均可被整合到设备100中。在上文引用的临时申 请中描述的所有设备相关部件和处理特性均可被整合到系统1000中。
数据收集设备100可以被配置为对图像进行处理以便区分可解码的符
号和手写字符，正如2004年10月5日提交的第10/958,779号美国专 利申请中所描述的那样，该篇文献在此被引入以供参考。根据上文引 用的第60/694,371号美国专利申请得到的一份摘录被后附为附录A。 上文引用的第10/958,779号美国专利申请被后附为附录A的一部分， 所述第10/958,779号美国专利申请的副本是作为第60/694,371号临时 专利申请的一部分提交的。设备100可以包括例如通过MT9V022或者 MT9M413图像传感器IC芯片或者KAC-0311图像传感器IC芯片来实 现的图像传感器IC芯片(修改后的或者成品的，彩色的或者单色的)， 所述MT9V022或者MT9M413图像传感器IC芯片可从Micron公司获 得，所述KAC-0311图像传感器IC芯片可从柯达公司获得。
在进一步的方面中，设备100包括射频(RF)通信接口块5711。 射频通信接口块5711可以包括一个或多个无线电收发信机。参见图lb 中的示意图，射频通信接口块5711可以包括802.11蜂窝式无线电收发 信机5712、蓝牙无线电收发信机5714、蜂窝式无线电收发信机5716、 或者WIMAX (802.16)蜂窝式无线电收发信机5718之中的一个或多 个。射频通信接口 5711有利于在设备100和所引用的申请中间隔开的 设备150之间进行数据的无线通信。如将参看图10所进一步描述的那 样，1/0通信接口 572包括有利于与间隔开的设备150进行通信的一个 或多个串行或并行的硬布线通信接口。 1/0通信接口 572可以包括以太 网通信接口、通用串行总线(USB)接口、或者RS-232通信接口中的 一个或多个。数据收集设备100还可以包括用于输入数据的键盘508、 用于移动图形用户界面(GUI)上的指针的指针移动器512、和用于启 动条形码读取和/或图像获取的触发器信号216。数据收集设备100还 可以包括显示器504，比如单色或者彩色的LED显示器以及在显示器 504之上覆盖的触摸屏504T。显示器504可以与显示控制器连接，以 显示彩色图像数据。例如如图8a和8b所示，可以由便携式手持式外 壳101来封装和支承图lb中的所有部件，或者如图9a-9c所示，可以 由可替换安装的便携式外壳102来封装和支承图lb中的所有部件，。
图lb中所示的部件可以由多电压电力系统1095来提供电力，所述多 电压电力系统1095被冗余地连接到多个电源，包括串行电源(USB) 1097、基于变压器的AC/DC电源1098和可充电电池1099，所述基于 变压器的AC/DC电源1098适用于接受AC壁装插座电源。电力系统 1096可以为电路板1077提供电力，如图8b中所示。
在另一方面，设备100包括RFID读取单元1250。 RFID读取单元 1250包括射频振荡与接收机电路1252和数据解码处理电路1254。RFID 读取单元1250可以被配置为从无源RFID标签读取RF编码数据，比 如标签1260，所述标签可以被放置在商品1202上。当将RFID读取单 元1250被配置为从无源RFID标签1260上读取RF编码数据时，射频 振荡与接收机电路1252将载波信号从天线1255发送到无源标签1260。 无源RFID标签1260将载波能量转换为电压形式，标签1260的发送应 答器1266受到激励而发送表示编码标签数据的无线电信号。射频振荡 器与接收机电路1252随后从标签接收该无线电信号，并将数据转换为 可处理的数字格式。数据解码数据处理电路1254通常包括低成本的微 控制器IC芯片，它对由射频振荡器与接收机电路1252接收到的接收 无线电信号信息进行解码，以便对最初被编码为RFID标签1260的编 码标识数据进行解码。
图12a中示出了 RFID标记1260的透视图。RFID标签1260包括 包含天线1264的标签1262、发送应答器1266和用于存储编码标识数 据的存储电路1268。标签1260可以被附着到商品上，比如包裹件或者 零售店中持有的产品。存储电路1268中的数据是当RFID读取单元1255 激活了标签1262时从标签1262中读出的。此外，读取单元1250可以 将数据写入标签1262。由阅读器模块1250写入标签1262的数据例如 可以是新的标识数据。可以在其他物品标签的物理结构中整合标签 1260。如图12c中所示，标签1262可以被整合到身份证件1270中， 比如驾驶执照或者员工证。身份证件1270可以带有员工的照片1271。 可以整合标签的一种特定类型的员工证是安全徽章。标签1262还可以
被整合到金融交易卡1272中。金融交易卡1272具有如图中所示 的磁条1273，金融交易卡1272比如是信用卡、提款卡或者电子津贴卡。 卡片1272也可以带有磁条1263。
RFID读取单元1250可以在选择性激活模式或者连续读取操作模 式中工作。在选择性激活模式中，RFID读取单元1250响应于接收到 RFID触发信号而广播无线电信号，以便尝试激活它附近的标签或者多 个标签。在连续读取模式中，RFID读取单元1250连续地广播无线电 信号，以便自动地尝试激励单元附近的标签或者多个标签，而无需模 块1250接收触发信号。在选择性激活模式中，RFID读取单元1250响 应于控制电路1010接收到RFID触发信号而选择性地广播无线电信号， 以便尝试选择性地和自动地激活它附近的标签或者多个标签。可以配 置设备，以便控制电路552在多种情况下接收触发信号，比如(l)激 励了RFID触发器按钮，比如按钮1050; (2)从以距离隔开的设备(比 如远程处理器1850或者本地主处理器1350)接收到RFID触发器指令； 和(3)控制电路552确定已经满足了预定条件。
更进一步来讲，设备100可以包括卡片读取单元1350，比如信用 和提款卡读取单元。卡片读取单元1350包括信号检测电路1352和数 据解码电路1354。信号检测电路1352从卡片接收电信号，数据解码电 路1354对信号中编码的数据进行解码。当数据解码电路1354解码信 号的时候，解码输出信息被发送到控制电路1010，用于进一步的处理。 卡片读取单元1350构成卡片阅读器1348的一部分，除了包括卡片读 取单元1350之外，卡片阅读器1348还包括外壳部分102，如图8a和 8b中的实施例所示。卡片阅读器1348包括由外壳105定义的卡片接收 槽口 1349。卡片读取单元1350被配置为读取超过一种的卡片。通过使 用卡片读取单元1350，设备IOO可以读取例如信用卡、顾客会员卡、 电子津贴卡和诸如员工证和驾驶证之类的身份证件。可以将卡片读取
单元1350选择为一种对以超过一种数据格式编码的卡片信息进行读取 的卡片读取单元。当卡片读取单元1350是松下ZU-9A36CF4集成智能
阅读器时，卡片读取单元1350读取磁条数据、智能卡或者集成电路卡 (IC)数据、和射频发送数据中的任何一种。当卡片读取单元1350通 过其RFID读取性能来读取射频发送的标识数据时，卡片阅读器1348 可以在卡片被插入到槽口中的时候从卡片中读取射频发送的标识数 据，或者卡片读取单元1350也可以在仅仅将卡片或者物体放到卡片阅 读器1348附近而不是插入到槽口 1349中的时候从卡片或者另一物体 (例如，RFID "密钥卡(key fob)")上读取射频发送的标识数据。因 此，当卡片读取单元1350是松下ZU-9A36CF4集成智能阅读器时，设 备100具有双RFID阅读器模块；也就是说，RFID阅读器模块1250和 RFID阅读器模块被整合到卡片读取单元1350中。
在另一方面中，如图lb中所示的数据收集设备IOO包括网络电话 (VOIP)处理单元1450。语音处理单元1450包括VOIP双编/解码器 (编解码器)1444、麦克风1446和扬声器1448。 VOIP编解码器1444 从麦克风1446接收模拟话音输出信号，并处理输出信号，以产生数字 输出。VOIP编解码器1444还将数字话音数据处理成模拟形式，用于 输出到扬声器1448。可以通过处理器IC芯片548中的被适当配置后的 数字信号处理(DSP)电路来进一步处理话音数据。在一个范例中， VOIP双编解码器1444是通过可从得克萨斯仪器公司获得的 TLV320AIC22C双编解码器来实现的，并且可以与通过具有 TMS320C55X DSP的OMAP系列处理器实现的处理器IC芯片548关 联整合，所述具有TMS320C55X DSP的OMAP系列处理器同样可从得 克萨斯仪器公司获得。
正如所述，可以将图lb中显示和描述的设备100的部件整合到各 种不同的外壳中。如图8a和8b中的实施例所示，可以将图lb中的部 件整合到图8a和8b中所示的手持式外壳101中，所述手持式外壳101 的形状适于由人手握持。图8a和8b中的数据收集设备100属于手持 式的便携式数据终端的形状系数。如图8a和8b中所示的数据收集设 备100包括键盘508、具有关联的触摸屏覆盖板504T的显示器504、
卡片阅读器1348和成像模块360，所述成像模块360包括此处所述的
成像组件200的部件，即整合到图像传感器IC芯片1082A上的图像传 感器阵列182A。成像模块360具有关联的图像轴ai。如图8b中的侧 视图所示，可以在外壳101内，在多个电路板1077上支承图lb中的 方框图的部件。成像模块360可以包括具有彩色感光像素的图像传感 器阵列，如在2005年6月3日提交的第60/687,606号临时专利申请、 2005年6月14日提交的第60/690,268号临时专利申请、2005年6月 22日提交的第60/692,890号临时专利申请、和2005年6月27日提交 的第60/694,371号临时专利申请中详细说明的，这些文献的名称均为 Digital Picture Taking Optical Reader Having Hybrid Monochrome And Color Image Sensor (具有混合型单色和彩色图像传感器的数字图像获 取光学阅读器)，并且在此全部被引入以供参考。
在图9a-9c的实施例中，数据收集设备100是交易终端的形式， 该交易终端可以被配置为零售商店的购买交易终端或者价格核验器。 图9a-9c中所示的交易终端的外壳102被配置为便携式的，以便它可以 从一个位置移动到另一位置；它也可被配置为可替换地安装在固定结 构上，比如出纳员台的固定结构或者零售店场地的固定结构上(例如， 货架，柱状物264)。参见图9c中的仰视图，数据收集设备100的外 壳102具有帮助在固定结构上可替换地安装数据收集设备100的构造 268。数据收集设备100包括具有关联的触摸屏504T的显示器504，卡 片阅读器1348，和具有图像轴ai的成像模块360。参见数据收集设备 100的更多细节，数据收集设备100还包括发光罩板362。当来自照明 块104的光线碰到发光罩板362时，罩板发光，以便引起对成像组件 位置的注意。在图10c中所示的特定操作模式中，根据图8a-9c中任一 个的数据收集设备在显示器504上显示PIN表目屏幕，用于向顾客提 示将PIN信息输入到触摸屏504T里。在其他操作模式中，如在图10d 中所示的，数据收集设备100在显示器504上显示签名提示屏幕，用 于提示顾客使用笔505将签名信息输入到设备里。
参见图lla-llc，示出了成像模块360的结构细节。成像模块360 可以是由Skaneateles Falls, NY的Hand Held Products公司出售的IT 4XXX成像模块。IT4XXXX成像模块可以与解码电路关联销售，所述 解码电路对模块360产生的图像信号进行处理，并对该信号进行解码 以产生解码输出消息数据，比如根据多种符号学而解码得到解码输出 条形码消息数据，所述符号学比如是PDF417、MicroPDF417、MaxiCode、 数据矩阵、QR编码、Aztec、 Aztec Mesa、 Code 49、 UCC复合码、 Snowflake、 Dataglyphs、编码39、编码128、 Codabar (库德巴码)、 UPC、 EAN、Interleaved 2of5(交叉二五条码)、RSS、编码93、 Codablock、 BC 412、 Postnet (美国邮政码)、Planet Code、英国四州邮政码、加 拿大四州邮政码、日本邮政码、KIX(荷兰邮政码)和OCR-A、 OCR-B。 成像模块360包括带有图像传感器IC芯片1082和瞄准LED 6318的第 一电路板6314A，同时第二电路板6314B带有照明LED 6316。图lib 的实施例中的图像传感器阵列182可以是二维的单色图像传感器阵列。 在具有护圈6382的支座6380周围夹持电路板。护圈6382接受镜筒 6340，而镜筒6340保持成像透镜212。导电的支柱6384支承该结构， 并提供电路板6382之间的电通连。当将电路板6314B安装到支座6380 上后，光板6326被固定在电路板6314B上方。光板6326带有瞄准透 镜6325，瞄准透镜6325将瞄准隙缝6343成像到基片s上，基片s可 以带有条形码符号。光板6326还可以带有散射器，用于散射来自照明 LED 6316的光线。参见图llc中的视图，与散射器结合的照明LED 6316 可以投射基本上与成像组件200的视域6390相对应的照明图案6388， 同时包括瞄准LED 6318、隙缝6343和瞄准透镜6325的瞄准系统投射 包含水平细线的瞄准图案6392。
参见图10a和10b，示出了用于图8a-9c中的数据收集设备的各种 安装配置。在图10a中的视图中，数据收集设备是作为售货点出纳员 台260处的零售商店购买交易终端来安装的。在图10a中的设置中， 数据收集设备100被配置为零售商店购买交易终端，并被用于辅助和 帮助售货点处的零售交易。顾客可以将信用卡或者提款卡送入到卡片
阅读器1348中，零售购买交易终端100R将信用卡信息传输到信贷/提 款授权网络414。参见图lc和ld中的视图，根据图10a中的视图配置 的数据收集设备IOO是用参引编号IOOR来表示的。
在图10b的视图中，数据收集设备IOO被配置为价格核验器，用 于帮助顾客检验放置在商店场地258上的产品价格。数据收集设备100 可以被安装在货架262上，如图lc和ld中所示，或者安装在柱状物 264上，如图10b中所示，或者安装在零售商店的其他固定结构上。数 据收集设备100可以对来自于商店产品上的条形码的条形码数据进行 解码，并将解码输出条形码消息发送到商店服务器240，用于查找价格 信息，该价格信息被从服务器240送回终端100，以便在显示器504上 显示。参见图lc和ld中的视图，根据图10b中的视图配置的数据收 集设备IOO是用参引编号IOOV来表示的。
尽管已经参考多个具体实施例对本发明进行了必要的描述，但清 楚的是，本发明的真实精神和范围应仅仅参考所附权利要求书来确定， 所述权利要求书能够得到本说明书的支持。
权利要求1.一种在具有接入点以及至少一个对等数据收集设备的数据收集系统中的手持式条形码读取设备，所述接入点与有线总线有线连接，所述手持式条形码读取设备包括成像组件，包括二维固态图像传感器阵列和将图像聚焦在所述固态图像传感器阵列上的透镜；无线电收发信机，用于无线传输数据分组；外壳，支承所述成像组件和所述无线电收发信机；其中所述手持式条形码读取设备的特征在于，动态接入电路，使所述手持式条形码读取设备能够(i)从所述接入点接收数据分组，并将所述数据分组中的有效负载数据路由到所述对等设备，以及(ii)将路由表数据和路由请求数据分组中的至少一个发送到所述至少一个对等数据收集设备。
2. 根据权利要求l所述的手持式条形码读取设备，其特征是还包 括分组内容鉴别器。
3. —种在具有有线连接到本地服务器的接入点和至少一个对等数 据收集设备的系统中的手持式条形码读取设备，所述手持式条形码读 取设备包括成像组件，包括二维固态图像传感器阵列和将图像聚焦到所述固 态图像传感器阵列上的透镜； 无线电收发信机；外壳，支承所述成像组件和所述无线电收发信机； 其中所述手持式条形码读取设备的特征在于动态接入电路，使得所述手持式条形码读取设备能够(i)确定所 述手持式条形码读取设备是否处于所述接入点的范围中，以及(ii)确 定所述手持式条形码读取设备是否处于所述对等数据收集设备的范围 中，所述动态接入模块还使得所述手持式条形码读取设备能够从所述接入点接收数据分组，并且如果所述手持式条形码读取设备处于所述 接入点和所述对等设备两者的范围中，则将所述数据分组的有效负载 数据路由到所述对等设备。
4. 一种数据收集系统，其特征在于第一和第二数据收集设备，每一数据收集设备具有从由条形码解 码单元、RFID读取单元和信用卡/借记卡读取单元构成的组中选择出来 的编码信息读取单元；接入点，所述接入点与本地有线总线有线连接，并进一步被配置 为检査由此接收到的数据分组，以确定发射台是否已经请求了功率节 省功能，如果选择了所述功率节省功能，则对指定给所述请求发射台 的数据分组进行缓存，其中所述第一数据收集设备被配置为在这样一种操作模式下工 作，即在这种操作模式下，所述第一数据收集设备从所述第二数据收 集设备接收包含有效负载数据的数据分组，并且将所述有效负载数据 发送到所述接入点。
5. 根据权利要求4所述的数据收集系统，其特征是所述第一数据 收集设备包括手持式条形码读取设备，而所述第二数据收集设备包括 信用卡读取单元。
6. 根据权利要求4所述的数据收集系统，其特征是所述第一和第 二数据收集设备中的每一个被配置为广播路由表数据。
7. —种数据收集系统，其特征在于第一、第二和第三便携式数据收集设备D1、 D2和D3，每一数据 收集设备具有从由条形码解码单元、RFID读取单元和信用卡/借记卡读 取单元构成的组中选择出来的识别解码单元，接入点AP，所述接入点与本地服务器有线连接，并被配置为广 播网络标识符，所述接入点被进一步配置为以如下的方式对送往与所述接入点进行通信的各设备的清除以发送消息的无线发送进行协调即避免由于两个设备在同一时间试图向所述接入点发送数据分组而引起的冲突，其中所述数据收集系统具有令所述数据收集系统能够支持沿着跳跃序列D1-D2-D3-AP的数据分组传输的电路系统，由此所述第一数 据收集设备即使在所述接入点范围之外仍然能够与所述接入点进行通信。
8. 根据权利要求7所述的数据收集系统，其特征是所述第一数据 收集设备包括手持式条形码读取设备，所述第二数据收集是包括信用 卡读取单元的手持式设备，并且所述第三数据收集设备是包括RFID读 取单元的手持式设备。
9. 根据权利要求7所述的数据收集系统，其特征是所述第一、第 二和第三数据收集设备中的每一个具有电路系统，该电路系统令所述 数据收集系统能够广播路由表数据从而使得对等设备能够更新它们各 自的路由表，每一路由表包括多个网络地址。
10. —种在具有有线连接到本地服务器的接入点和至少一个对等 数据收集设备的数据收集系统中的数据收集设备，所述数据收集设备 包括从由条形码解码单元、RFID读取单元和信用卡/借记卡读取单元 构成的组中选择出来的编码信息读取单元； 无线电收发信机；外壳，支承所述编码信息读取单元和所述无线电收发信机单元； 其中所述数据收集设备的特征在于在所述数据收集设备中的动态接入电路，所述动态接入电路使所 述数据收集设备能够在被引入所述数据收集系统中时根据一组链接规 则来工作，该组链接规则包括以下规则(a)检测所述数据收集设备 是否处于所述接入点的范围中；(b)检测所述数据收集设备是否处于所述至少一个对等设备的范围中；(c)如果所述数据收集设备仅仅处 于所述接入点的范围中而未在任何对等设备的范围中，则以基础架构 模式来操作所述数据收集设备；(d)如果所述数据收集设备仅仅处于 所述接入点的范围中而未在任何对等设备的范围中，则以自组模式来 操作所述数据收集设备；以及(e)如果所述数据收集设备确定所述数 据收集设备处于所述接入点和所述至少一个对等设备两者的范围中， 则以动态切换模式操作所述数据收集设备，以便在基础架构模式和自 组模式之间动态地切换。
11. 根据权利要求l')所述的数据收集设备，其特征是所述数据收 集设备具有使得所述数据收集设备能够以无线广播路由表数据分组的 模式工作的电路系统。
12. 根据权利要求IO所述的数据收集设备，其特征是所述数据收 集设备具有使能所述数据收集设备的电路系统，从而当所述数据收集 设备以所述动态切换模式工作的时候，所述数据收集设备以固定时间 间隔在所述基础架构和自组模式之间切换。
13. —种在具有有线连接到本地服务器的接入点和至少一个对等 数据收集设备的数据收集系统中的数据收集设备，所述数据收集设备 包括从由条形码解码单元、RFID标记读取单元和信用卡/借记卡读取 单元构成的组中选择出来的编码信息读取单元； 无线电收发信机；外壳，支承所述编码信息读取单元和所述无线电收发信机； 其中所述数据收集设备的特征在于所述数据收集设备被配置为在当前通信操作模式下工作，所述通 信操作模式是从由以下构成的候选组中选择出来的(a)基础架构模式；(b)自组模式；和(:C)所述数据收集设备在基础架构和自组通信 方式之间动态地切换的动态切换模式；以及在所述数据收集设备中的动态接入电路，所述动态接入电路具有 自愈部件，使得所述数据收集设备能够(i)监控所述设备的数据吞吐 量；以及(ii)响应于所述吞吐量监控，将所述数据收集设备的当前通 信操作模式从所述当前通信操作模式改变为所述通信操作模式候选组 中的另一通信操作模式。
14. 根据权利要求i:;所述的数据收集设备，其特征是所述数据收集设备具有使得所述数据收集设备能够以广播路由表数据分组的模式 工作的电路系统。
15. 根据权利要求i:;所述的数据收集设备，其特征是所述数据收 集设备具有使能所述数据收集设备的电路系统，使得当所述数据收集 设备以所述动态切换模式工作的时候，所述数据收集设备以固定时间 间隔在所述基础架构和自组模式之间切换。
16. —种在具有有线连接到本地服务器的接入点和至少一个对等数据收集设备的数据收集系统中的数据收集设备，所述数据收集设备包括从由条形码解码单元、RFID读取单元和信用卡/借记卡读取单元 构成的组中选择出来的编码信息读取单元； 无线电收发信机；外壳，支承所述编码信息读取单元和所述无线电收发信机； 其中所述数据收集设备的特征在于在所述数据收集设备中的动态接入电路，所述动态接入电路使所 述数据收集设备能够在被引入所述数据收集系统中时根据一组链接规 则来工作，该组链接规则包括以下规则(a)检测所述数据收集设备 是否处于所述接入点的范围中；(b)检测所述数据收集设备是否处于 所述至少一个对等设备的范围中；(C)如果所述数据收集设备仅仅处 于所述接入点的范围中而未在任何对等设备的范围中，则以基础架构 模式来操作所述数据收集设备；(d)如果所述数据收集设备仅仅处于所述接入点的范围中而未在任何对等设备的范围中，则以自组模式来操作所述数据收集设备；以及(e)如果所述数据收集设备处于所述接 入点和所述至少一个对等设备两者的范围中，则以动态切换模式操作 所述数据收集设备，以便在基础架构模式和自组模式之间动态地切换；其中所述数据收集设备被配置为在当前通信操作模式下工作，所 述通信操作模式是从由以下构成的候选组中选择出来的(1)所述基 础架构模式；(2)所述自组模式；和(3)所述数据收集设备在基础 架构和自组通信方式之间动态地切换的动态切换模式；在所述数据收集设备中的动态接入模块，所述动态接入模块具有 自愈部件，使得所述数据收集设备能够(i)监控所述设备的数据吞吐 量；以及(ii)响应于所述吞吐量监控，将所述数据收集设备的当前模 式从所述当前通信操作模式改变为所述通信操作模式候选组中的另一 通信操作模式。
17. 根据权利要求16所述的数据收集设备，其特征是以在送往所 述接入点的数据分组中发送功率节省请求的模式来工作。
18. —种在具有与有线连接到本地服务器的有线总线相连的接入 点和至少一个对等数据收集设备的数据收集系统中的数据收集设备， 所述数据收集设备包括从由条形码解码单元、RFID读取单元和信用卡/借记卡读取单元 构成的组中选择出来的编码信息读取单元； 无线电收发信机；外壳，支承所述编码信息读出单元和所述无线电收发信机； 其中所述数据收集设备的特征在于动态接入模块，使得所述数据收集设备能够(i)确定所述数据收 集设备是否处于所述接入点的范围中；以及(ii)确定所述数据收集设 备是否处于所述对等数据收集设备的范围中，所述动态接入模块还使 得所述数据收集设备能够从所述接入点接收数据分组，并且如果所述 数据收集设备处于所述接入点和所述对等设备两者的范围中，则将所 述数据分组的有效负载数据路由到所述对等设备。
19. 一种在具有与有线连接到本地有线网络的有线总线相连的接入点和至少一个对等数据收集设备的数据收集系统中的数据收集设备，所述数据收集设备包括从由条形码解码单元、RFID读取单元和信用卡/借记卡读取单元构成的组中选择出来的编码信息读取单元；无线电收发信机；外壳，支承所述编码信息读出单元和所述无线电收发信机； 其中所述数据收集设备的特征在于 麦克风；网络电话协议编码器/解码器，接收和处理所述麦克风的模拟信号 输出，所述数据收集设备被配置为通过处理来自所述麦克风的话音模 拟信号输出，产生VOIP数据分组；动态接入模块，使得所述数据收集设备能够(i)从所述接入点接 收数据分组，并将所述数据分组中的有效负载数据路由到所述对等设 备，以及(ii)将路由表数据分组和路由请求数据分组的至少一个发送 到所述至少一个对等数据收集设备。
20. 根据权利要求19所述的数据收集设备，其特征是所述数据收 集设备还包括分组内容鉴别器。
21. —种数据收集系统，其特征在于第一、第二和第三数据收集设备D1、 D2和D3，每一便携式数据 收集设备被单独地封壳，并且具有从由条形码读取单元、RFID读取单 元和信用卡/借记卡读取单元构成的组中选择出来的编码信息读取单 元，所述每一数据收集设备能够在(a)基础架构模式；(b)自组模式 和(c)数据收集设备在基础架构模式和自组模式之间动态地切换的动 态切换模式下工作；接入点AP，所述接入点与本地服务器有线连接， 其中所述数据收集系统具有电路系统，该电路系统使得所述数据收集系统能够以这样的方式支持沿着跳跃序列D1-D2-D3-AP的数据分 组传输当在自组模式下从D1向D2发送分组数据时，所述第三数据 收集设备D3以动态切换模式工作。
22. —种数据收集系统，其特征在于第一、第二和第三数据收集设备D1、 D2和D3，每一数据收集设 备被单独地封壳，并且具有从由条形码读取单元、RFID读取单元和信 用卡/借记卡读取单元构成的组中选择出来的编码信息读取单元，并且 所述每一数据收集设备能够在(a)基础架构模式；(b)自组模式和(c) 数据收集设备在基础架构模式和自组模式之间动态地切换的动态切换 模式下工作；接入点AP，所述接入点有线连接到本地有线总线； 其中所述数据收集系统具有电路系统，该电路系统使得所述数据 收集系统能够以这样的方式支持沿着跳跃序列D1-D2-D3-AP的数据分 组传输当从所述第三数据收集设备D3向所述接入点AP发送分组数 据时，所述第一和第二数据收集设备以自组模式工作。
23. —种在具有有线连接到本地服务器的接入点和至少一个对等 数据收集设备的数据收集系统中的数据收集设备，所述数据收集设备 包括成像组件，包括二维固态图像传感器阵列和将图像聚焦在所述固 态图像传感器阵列上的透镜； 无线电收发信机；外壳，支承所述成像组件和所述无线电收发信机； 其中所述数据收集设备的特征在于手动触发器，其中所述数据收集设备响应于被驱动的所述触发 器，处理由所述成像组件产生的图像信号，以便进行以下操作之一(a)解码，并且使用所述无线电收发信机发送解码的条形码消息，以及(b)使用所述无线电改发信机发送所述图像数据帧， 在所述数据收集设备中的动态接入电路，所述动态接入电路使所 述数据收集设备能够在被引入所述数据收集系统中时根据一组链接规 则来工作，该组链接规则包括以下规则(a)检测所述数据收集设备 是否处于所述接入点的范围中；(b)检测所述数据收集设备是否处于 所述至少一个对等设备的范围中；(C)如果所述数据收集设备仅仅处 于所述接入点的范围中而未在任何对等设备的范围中，则以基础架构 模式来操作所述数据收集设备；(d)如果所述数据收集设备仅仅处于 所述接入点的范围中而未在任何对等设备的范围中，则以自组模式来 操作所述数据收集设备；以及(e)如果所述数据收集设备处于所述接 入点和所述至少一个对等设备两者的范围中，则以动态切换模式操作 所述数据收集设备，以便在基础架构模式和自组模式之间动态地切换；其中所述数据收集设备被配置为在当前通信操作模式中工作，所 述当前通信操作模式是从由以下构成的候选组中选择出来的(1)所 述基础架构模式；(2)所述自组模式；和(3)所述数据收集设备在 基础架构通信模式和自组通信模式之间动态地切换的动态切换模式；在所述数据收集设备中的动态接入模块，所述动态接入模块具有 自愈部件，使得所述数据收集设备能够(i)监控所述设备的数据吞吐 量；以及(ii)响应于所述吞吐量监控，将所述数据收集设备的当前模 式从所述当前通信操作模式改变为所述通信操作模式候选组中的另一 通信操作模式；以及分组内容鉴别器，鉴别使用所述无线电收发信机发送的数据分组 是解码消息数据分组还是图像帧数据分组。
24. —种数据收集系统，其特征在于第一、第二和第三数据收集设备D1、 D2和D3，每一数据收集设 备被单独地封壳，并且具有从由条形码读取单元、RFID读取单元和信 用卡/借记卡读取单元构成的组中选择出来的编码信息读取单元，并且 所述每一数据收集设备能够在(a)基础架构模式；(b)自组模式和(c) 数据收集设备在基础架构模式和自组模式之间动态地切换的动态切换 模式下工作；接入点AP，所述接入点有线连接到本地有线总线； 其中所述数据收集系统具有电路系统，该电路系统使得所述数据收集系统能够以这样的方式来支持沿着所述跳跃序列D1-D2-D3-AP的 数据分组传输在沿着所述跳跃序列D1-D2-D3-AP传输分组数据的整 个时间内，所述第一和第二数据收集设备D1和D2保持在自组模式中， 而所述第三数据收集设备D3动态地在基础架构模式和自组模式之间 切换。
25. —种在数据通信系统中工作的数据收集设备，所述数据收集 系统具有本地服务器和被配置成有线连接到所述本地服务器的接入点，所述数据收集设备包括从由条形码读取单元、RFID读取单元和信用卡/借记卡读取单元 构成的组中选择出来的编码信息读取单元，射频收发信机；外壳，支承所述射频收发信机和所述编码信息阅读器的部件； 其中所述数据收集设备的特征在于 麦克风；网络电话协议编码器/解码器，接收和处理所述麦克风的模拟信号 输出，所述数据收集设备被配置为通过处理来自所述麦克风的话音模 拟信号输出，产生VOIP数据分组，以便使用所述无线电收发信机来发 送；其中所述数据收集设备被配置为向所述接入点发送请求，以便对 被寻址到所述数据收集设备的数据分组进行缓存，所述数据收集设备 还被配置为以这样一种收集操作模式工作，即所述数据收集设备广播 路由表数据分组和路由请求数据分组中的至少一个；其中所述数据收集设备还包括数据分组内容鉴别器，鉴别由所述 数据收集设备发送的数据分组是(a) VOIP数据分组；还是(b)包含 所述解码输出消息数据的数据分组。
26. 根据权利要求25所述的数据收集设备，其特征是所述数据分组内容鉴别器具有使得所述鉴别器能够检查由所述数据收集设备为无 线传输而缓存的数据分組的电路系统。
27. 根据权利要求25所述的数据收集设备，其特征是所述数据分 组内容鉴别器具有使得所述鉴别器能够从所述数据收集设备的控制电 路接收数据内容标识符的电路系统。
28. 根据权利要求25所述的数据收集设备，其特征是所述数据收 集设备还包括多个可选择的自路由算法电路，并且其中所述数据收集 设备具有使得所述数据收集设备能够根据由所述数据分组内容鉴别器 提供的输出而激活所述多个可选择的自选路径算法模块中的一个的电 路系统。
专利摘要包括编码信息读取单元的数据收集设备在包括与有线总线或本地服务器有线连接的接入点的系统内工作。编码信息读取单元包括条形码读取单元、RFID标记符读取单元和信用卡/借记卡读取单元中的至少一个。数据收集设备还包括动态接入模块。所述动态接入模块使所述数据收集设备能够参与到自组网络之中，所述自组网络支持数据收集设备之间的多跳数据分组传输，并且该自组网络还使得数据收集设备能够将从对等设备接收的数据发送到接入点。
文档编号H04B5/02GK201061164SQ20062013662
公开日2008年5月14日 申请日期2006年8月28日 优先权日2005年8月26日
发明者王寅君 申请人:手持产品公司