用于便携式个人空气质量监测器的装置、系统和方法与流程

本公开涉及空气质量，并且更具体地，涉及用于便携式个人空气质量监测器的装置、系统和方法。

背景技术：

术语“空气质量”表示给定环境中的空气状态。良好的空气质量通常是指“洁净”，即未受污染的空气。洁净的空气对人类的健康、野生动植物、植被、水和土壤至关重要。空气质量差可能是多种因素造成的，包括各种来源的排放，包括自然排放和人为排放。例如，汽车、化石燃料燃烧和牲畜排放都会对空气质量产生重大影响。当污染物达到足够显著的浓度以危害或不利地影响人类健康或环境时，就会出现空气质量差的情况。

良好的室外空气质量对于人类的健康和自然环境至关重要。平均而言，一个人每天吸入大约14000升空气，因此吸入空气中存在的显著污染物会对健康产生严重的不利影响，无论是急性还是长期。毋庸置疑，那些先前已经患有呼吸系统疾病和心脏病、糖尿病的年轻人和老年人特别容易受到伤害。

研究已经反复证明，空气质量差也会对自然环境产生不利影响。例如，当空气污染物与植被直接接触或被动物呼吸吸入时，可能会发生生态破坏。污染物也可能从空气中沉淀到陆地和水上。从土壤中，污染物可能会冲入水道，或被植物和动物吸收。此外，一些污染物对大气有升温作用。

反过来，空气质量差对人类健康和环境的不利影响具有负面的经济影响。由于空气质量差，可能会产生例如用于住院和医疗，过早死亡和工作时间损失的高昂成本。此外，对土壤、植被和水道的破坏可能降低农业生产力，并且在城市地区，空气污染可能是代价昂贵的，例如，破坏运输或旅行，或腐蚀设备或建筑物。

环境空气质量是指室外空气的质量。优选地，在接近地面水平，远离直接污染源和与人类呼吸空气相关的高度处进行测量。因此，室外空气质量站通常被放置在地面的各种地理位置，例如由政府机构放置，以便监测和收集空气质量数据。

当不需要的化学品、物质或材料以足够大的量进入空气中以产生有害影响，例如对人的健康、植物、动物、建筑物、设备和/或环境产生有害影响时，空气质量可能会降低。这被称为“空气污染”，对空气有害的物质被称为“空气污染物”。空气污染的程度取决于污染物的数量、污染物从各种来源释放的速度、以及污染物分散的速度有多快，或相反，污染物在一个区域内被保留或限制的时间有多久。

更具体地，空气污染物可以作为气体或微小的固体颗粒出现，例如灰尘、霉菌、烟雾、烟灰、香烟烟雾、螨虫、皮屑、甲醛、挥发性有机化合物(voc)或氡气。污染物可能来自天然来源，如火山，但许多来自人类和动物的活动。

在具有良好气流的区域中，污染物将与空气混合并快速分散。但是，当污染物被限制在一个地区时，污染物浓度可能会迅速增加。例如，当天气条件(例如，微风和/或温度逆增)和/或附近地形(例如，山脉)限制污染物远离一个区域的运动时，可能发生污染积聚，从而导致空气质量不良。

可以以两种方式之一测量空气质量：连续监测或非连续监测。对于连续监测，不断测量空气，并连续生成和存储空气质量数据。对于非连续监测，可以仅定期监测空气，或者可以在一段时间内在过滤器或罐中收集污染物。在非连续监测中，仅间歇地生成与测量周期相对应的数据。

因此，需要一种空气质量监测器，其可以连续或不连续在对特定个体和环境最重要的位置提供改进的空气质量监测。

技术实现要素：

所公开的装置、系统和方法至少提供个人空气质量监测器。个人空气质量监测器可包括：壳体，所述壳体适于与个人物理关联；进气口，所述进气口能够将来自所述壳体外部的环境的气流提供至所述壳体内的至少一个腔室；多个位于所述腔室内的传感器，所述传感器适于接收气流并测量与所述气流相关的空气质量因素；以及通信系统，所述通信系统适于处理空气质量因素测量值并将处理过的所述空气质量因素测量值传输到所述个人可识别的用户界面。

更具体地，所公开的监测空气质量的方法可以包括：通过空气接入点向个人便携式空气质量监测器的一个或多个空气质量因素传感器提供空气；读取由所述一个或多个空气质量因素传感器中的每一个指示的空气质量因素；将来自所述一个或多个传感器的数据处理成至少一个空气质量指示；以及向与所述个人便携式空气质量监测器相关联的个人显示所述至少一个空气质量指示。

因此，所公开的实施方式提供了一种空气质量监测器，其可以连续或不连续在对特定个体和环境最重要的位置提供改进的空气质量监测。

附图说明

当结合附图阅读时，将更好地理解前述发明内容以及以下详细描述。出于说明本发明的目的，在附图中示出了示例性实施方式。因此应该理解，本公开不限于所示的精确布置和手段。在附图中，相同的数字表示相同的元件，并且：

图1a是示出个人便携式空气质量监测器的实施方式的图；

图1b是示出个人便携式空气质量监测器的实施方式的图；

图1c是示出个人便携式空气质量监测器的实施方式的图；

图2a是示出将便携式个人空气质量监测器集成到移动设备中的实施方式的图示；

图2b是示出集成到移动设备中的便携式个人空气质量监测器的用户界面的实施方式的图示；

图3是示出便携式个人空气质量监测器的连接的实施方式的图示；

图4是示出实施方式中的计算系统的示意框图；

图5是采用多个便携式个人通风质量监测器的系统的实施方式的图示；

图6是示出根据实施方式的监测空气质量的方法的流程图；和

图7是便携式个人空气质量监测器的环境可选性图示。

具体实施方式

本文提供的附图和描述可以被简化以示出与清楚理解本文描述的装置、系统和方法相关的方面，同时为了清楚起见，省略了可以在典型类似装置、系统和方法发现的其他方面。普通技术人员因此可以认识到，其他元件和/或操作对于实现在此描述的装置、系统和方法而言可能是期望的和/或必需的。但是因为所述元件和操作在本领域中是已知的，并且因为它们不利于更好地理解本公开，所以为了简洁起见，在此可能不提供对这样的元件和操作的讨论。然而，本公开被视为仍然包括本领域普通技术人员已知的所描述各方面的所有这样的元件、变型和修改。

贯穿全文提供实施方式，使得本公开充分彻底并且将所公开的实施方式的范围完全传达给本领域技术人员。阐述了许多具体细节，例如特定组件、设备和方法的示例，以提供对本公开的实施方式的透彻理解。然而，对于本领域技术人员显而易见的是，不需要采用某些具体公开的细节，并且实施方式可以以不同的形式体现。因此，本文详述的实施方式不应解释为限制本公开的范围。如上所述，在一些实施方式中，可能未详细描述公知的过程、公知的设备结构和公知的技术。

这里使用的术语目的只是为了描述特定实施方式，不应理解为限制性的。例如，除非上下文另有明确说明，这里使用的单数形式“一种”，“一个”和“所述”应该还包括复数形式。术语“包括”，“包含”和“具有”是包含性的，因此指定所阐明的特征、整数、步骤、操作、元件和/或组件的存在，但不排除一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元件、部件和/或其组合的存在或添加。这里描述的步骤，过程和操作不应被解释为必须按照所讨论或示出的特定顺序来对它们各自的性能进行解释，除非被明确地标识为优选或所需的性能顺序。还应该理解的是，可以采用附加的或替代的步骤代替或结合所公开的方面。

当元件或层被称为“位于...上”，“接合到”，“连接到”或“耦合到”另一元件或层时，除非另有明确说明，其可直接位于、接合、连接、耦合到其他元件或层上，或者可能存在中间元件或层。相反，当元件被称为“直接位于另一元件或层上”，“直接接合到另一元件或层”，“直接连接到另一元件或层”或“直接耦合到另一元件或层”时，可能不存在中间元件或层。用于描述元件之间的关系的其他词语应该以类似方式进行解释(例如，“在……之间”与“直接在...之间”，“相邻”与“直接相邻”等。)此外，如本文所使用的，术语“和/或”包括一个或多个相关所列项目的任何和所有组合。

另外，虽然术语第一、第二、第三等可以在此用于描述各种元件、部件、区域、层和/或部分，但是这些元件、部件、区域、层和/或部分不应该受这些术语限制。这些术语可能仅用于区分一个元件、组件、区域、层或部分与另一个元件、组件、区域、层或部分。除非在上下文中明确指出，否则诸如“第一”、“第二”以及其他数字术语之类的术语在本文中使用时并不意味着顺序或次序。因此，在不脱离实施方式的教导的情况下，下面讨论的第一元件、组件、区域、层或部分可以被称为第二元件、组件、区域、层或部分。

鉴于上述负面或不良空气质量的影响，保持可接受的空气质量水平对公众健康、环境福祉以及商业和政府的成功至关重要，尤其是对于老年人、年轻人和身体不好的人；牲畜和食物来源；工业的盈利能力；政府的支持；以及实际上对整个国家和世界而言。虽然空气质量监测对于室内，例如办公室、家、机场或健身房以及室外空气质量可能都很重要，但是由于多种原因，包括室外环境由上述所有共享，并且在室内环境中循环的空气通常是最初从室外环境获得的空气，监测的重要性在户外环境中可能尤为重要。

据估计，世界上大约一半的人口生活在城市环境中，并且遭受一些高水平的空气污染。此外，据估计，世界人口中约有896000000人患有由空气污染引起或加剧的某种程度的身体不适。这些人包括患有过敏、哮喘和copd的患者。据估计，大约50000000名用户经常使用健身带或活动跟踪器。

所公开的实施方式与所有上述人员紧密相关。部分地，这是由于所公开的个人便携式空气质量监测器、系统和方法能够为用户现场监测多种空气质量因素，例如一氧化碳、二氧化碳、二氧化氮、二氧化硫、地面臭氧、颗粒物污染、铅、紫外线、花粉等。作为非限制性示例，这些空气质量因素对于都市人、由于空气质量而遭受身体不适的人以及健身和活动爱好者而言非常重要。

实施方式允许以比历史上更为相关的方式对用户进行空气质量监测，即，实施方式提供了对已知的，不经常放置的政府传感器的改进的空气质量监测。当然，通过将空气质量监测与离散的政府放置的室外传感器相关联，无法实现人类聚集地点空气质量的最佳监测，而是通过将空气质量监测与在每个应代表其监测空气质量的环境中的现场人员联系起来来实现的。因此，本公开提供了空气质量监测能力，其与个人、以及这些个人移动时的个人环境相关联，从而可以监测个人所出现的任何当前环境。也就是说，如果所公开的个人空气质量监测器的用户在办公室内、餐馆内、公园里遛狗、农场、飞机内、体育赛事中等，则该个人消耗的空气的空气质量可以在该个人的紧邻区域被唯一地监测。

此外，独立监测空气质量的能力可以允许向与个人空气质量监测器相关联的用户提供警报或通知，并且此外可以允许共享由该个人的空气质量监测器产生的数据，这样用户可以额外监测当前不存在这些用户的环境。也就是说，空气质量数据和/或与该数据相关联的任何警报或通知可能不仅可以被监测器的用户使用，而且可以额外被共享，例如通过上传到与基于web的瘦客户端、桌面或移动应用程序等相关联的云社区，使得监测器的其他用户或非用户可以评估几乎任何环境中的空气质量，无论这些个人当时是否存在于该环境中。例如，可以在视觉上呈现警报，例如在简单或复杂的显示器上；可以可听地呈现警报，例如通过指示空气质量的一个或多个方面的一个或多个音调；可以在触觉上呈现警报，例如通过指示空气质量的一个或多个方面的一种或多种类型的振动；警报可以在设备上呈现或设备之外呈现，例如在靠近设备的智能电话上；或通过任何其他已知的方式呈现。

前面讨论的能力在以下方面可以允许迄今未知的主动性：对更健康的生活方式的个人决定；改善空气质量的地方和区域决定；以及在全球范围内解决环境和大气问题。作为示例，监测器不仅允许监测的用户以及与其共享监测器数据的任何个人避免暴露或长时间暴露于恶劣空气质量环境，并且作为非限制性示例，所公开的实施方式可以允许改进对做出不利环境贡献的个人、企业或地区的评估，例如对显著促成温室气体、臭氧消耗和全球变暖的个人、企业或地区的评估。

根据前述内容，移动空气质量监测器的公开内容可以包括个人便携式独立监测器，作为非限制性示例，例如可以与腕带、项链、发带、汗带或者衣服相关联；并且可以包括移动监测器，该移动监测器可以是另一设备的集成方面，作为非限制性示例，例如与手表、计算机、移动通信设备、汽车或一件可穿戴设备集成。集成了实施方式的移动空气质量监测器的移动设备可以包括在特别易受有害空气质量影响的行业中使用的设备，例如采矿应用中使用的头盔、实验室中的移动或可穿戴设备、医生办公室中的可移动设备等。因此，监测器的实施方式可以用作或者是专用于改善生活方式、娱乐、医疗保健、采矿和高风险行业、研究实验室、汽车行业、旅游业等的产品的一部分。

鉴于前述内容，本文讨论的是个人便携式空气质量监测器。更具体地，图1a，1b和1c分别示出了个人便携式监测器10的正面，侧面和轮廓图，以独立手环的形式示出，例如可以通过注射成型或其他已知方法形成，并且可以结构上包括塑料、聚合物、聚碳酸酯、橡胶、金属、硅树脂、氯丁橡胶、织物等。示例性监测器10可以供个人使用以监测个人附近的空气的空气质量。值得注意的是，图1中所示的手环仅作为示例提供，并且对于个人便携式空气质量监测器的公开实施方式而言是非限制性的。

在图1的实施方式中，监测器10可以包括复杂的用户界面14a，例如小的显示屏，以向用户呈现感测的空气数据和/或通知16，和/或可以包括一个或多个简单的用户界面14b，例如指示附近的环境中的空气污染物水平的多种颜色的led，以向用户呈现空气质量数据。

可以在空气质量传感器40和用户界面14a、14b之间提供第一层通信系统22，以允许空气质量与用户的这种通信。值得注意的是，第一层通信系统22可以将来自传感器40的信息携带到与包括传感器40的设备不物理相关联的用户界面14a、14b，如下面进一步讨论的。作为非限制性示例，第一层通信系统22可以包括硬布线、蓝牙、近场通信、wifi或物联网(iot)连接，并且当然可以包括在将数据提供给下界面14a、14b之前处理传感器数据。

此外，监测器10可以包括第二层通信系统23，以在额外的和替代的实施方式中允许对由监测器10在监测器的紧邻区域24之外产生的数据进行共享，例如共享到云(未示出)。值得注意的是，第二层通信系统23可以将信息发送到远离传感器40的物理位置，并且还可以不与包括传感器40的设备物理相关联，如下面进一步讨论的。作为示例，第二层通信系统23可以包括硬布线、蓝牙、近场通信、wifi或物联网(iot)连接、gps、蜂窝通信能力等，并且还可以包括在对数据进行远程传输之前处理传感器数据。

在一些实施方式中，通信系统层22、23可以是相同、不同、本地或远程通信系统的组合，例如其中智能手机应用程序30在智能手机显示器14a上向用户提供从监测器10的传感器40接收到的相同的空气质量指示和通知，例如其中监测器10由用户佩戴但通过第一通信层22与智能手机应用程序通信。然后，继而并且作为非限制性示例，智能手机可以在显示器14a上显示所接收的信息。

此外，智能手机可以将所接收的信息传送到云，从而充当通信层23。即，智能手机的蜂窝或wifi能力可以用作第二层通信系统23。因此，监测器10可以有效地“使用”智能手机的通信能力远程地将其产生的数据传送到例如云端，以便提供给其他用户，如本文进一步讨论的。

不用说，在与上文中直接讨论的那些类似的一些实施方式中，监测器10本身上的独立用户界面可能是不必要的。或者，监测器10可以仅包括简单的界面14b，例如一个或多个led，以向用户指示用户应该在智能手机显示器14a上查看她的智能手机应用程序，以获得与空气质量相关的更多信息指示。

因此，空气质量监测器10可以包括一个或多个空气质量方面传感器40，以及用于那些传感器40的至少一个空气接入点42a。也就是说，在监测器中进行空气质量评估的传感器40必须通过接入点42a接入局部区域中的空气，即，传感器未密封在监测器10内。接入点42a可以具有与其相关联的一个或多个接入腔室42b，所述接入腔室在内部将通过接入点42a接收的空气提供到监测器10内的传感器。接入点腔室42b的尺寸可以优选地小，以便最小化监测器10的规格。例如，接入点腔室42b可以是大约毫米到1/2英寸的尺寸，并且可以容纳传感器和/或传感器板，同样还有其中所需的间隙。

此外，进入接入点42a或腔室42b的空气可以是强制空气或自然空气。这样，作为非限制性示例，接入点42a可以具有与其相关联的一个或多个风扇或鼓风机(未示出)，或者空气可以通过接入点42a自然地进入，例如由于气流或用户移动。

传感器40的传感器类型可包括各种部分、基本上或完全小型化的传感器中的任何一种，例如：印刷式气体传感器-包括聚合物印刷技术；基板水平传感器；mems和mos传感器；温度或压力传感器；集成电路传感器；电化学或印刷式电化学传感器；化学阻抗传感器；光学传感器；湿度传感器等。传感器类型可以感知构成空气质量的各种因素中的任何一个，例如贯穿全文讨论的那些因素。

传感器40可以各自连续地或非连续地操作，或者可以在连续或非连续操作之间变化。对于非连续操作，时钟(未示出)可以指示感测操作的定时。作为非限制性示例，每个传感器的感测定时可以变化，例如根据感测到的危险等级变化。例如，可以以比臭氧更规则的间隔感测一氧化碳。

在不脱离本公开的精神或范围的情况下，所公开的监测器10可以在其生产寿命时间方面变化。也就是说，个人监测器10可以用于长期使用或有限期限使用。例如，使用监测器10的有限期限可以是一次性的，以便例如能够在例如采矿头盔中的高风险环境中使用，或者能够在临时环境中使用，例如在用于主题公园的腕带中使用。因此，可以以各种方式满足设备的功率要求，如本领域技术人员根据本文的讨论所理解的，例如使用电池、可充电电池、太阳能可充电电池、有线或无线充电、太阳能充电等。

参考图2a，示出了在移动设备110内包括空气质量监测器10。图2中示出的示例性设备是“对讲机”，但是本领域技术人员将理解，该图示在本质上仅是示例性的，并且任何便携式设备可以包括所公开的空气质量监测器的集成实施方式。作为非限制性示例，空气质量监测器可以与智能手机、手表、雇员徽章、皮带扣、智能手机盖或用于移动设备的类似盖子、鞋等集成。此外，尽管所示设备可以使用无线电频率在短距离上通信，例如以对讲机的方式在高风险的采矿环境中，或者与诸如智能手机的紧密耦合的设备通信，但是所公开的实施方式也可以与使用任何类型的通信方法的设备一起操作。因此，监测器可以被配备为使用任何类型的已知通信方法与本地和/或远程设备通信，例如蓝牙、rf、nfc、蜂窝、wifi、iot协议等，如全文所讨论的。

在图2a的图示中，空气质量监测数据112可以通过与设备110另外使用的相同的用户界面114提供给用户，或者可以通过额外的或替代的用户界面传达给用户。例如，用于对讲机的典型用户界面114可以包括例如在液晶显示器(lcd)或led或oled显示器上显示可用功率水平、信号强度和/或通信活动，以及在所公开的实施方式中，用户界面114可以另外包括：用于接收用户输入或命令115的一个或多个按钮；空气质量116的简单或复杂的显示，例如指示空气质量的多个条；和/或对讲机上的一个或多个led117，例如可以向用户指示用户应该检查他或她的移动设备应用程序以获得空气质量信息(如上所述，作为示例，参考图1)。

用于空气质量监测的用户界面可以包括用于空气质量的不同方面的不同指示。例如，可以特定地监测在给定环境中或对于特定个体的特别感兴趣的空气质量的方面，并且空气质量的这些特定元素的选择可以由或可以不由用户选择和/或可以向或可以不向用户显示指示。例如，在图2b的图示中，用户界面114的空气质量方面116可包括六个圆圈116a、116b、116c、116d、116e、116f，每个圆圈具有四个“饼形切片”，以指示空气质量因素。

在所示实施方式中，给定圆圈中的四个饼形切片可指示该空气质量因素的最佳空气质量。示例性空气质量因素可包括co2水平、颗粒水平、花粉水平、uv水平、霉菌水平和粉尘水平。作为非限制性示例，可以监测的其他空气质量方面包括但不限于co、no2、so2、o3、颗粒污染pm2.5、颗粒污染pm10或铅(pb)。因此，不言而喻，与要监测的每个空气质量因素相关联的传感器40将被包括在移动空气质量监测器10中，应该通过空气接入点42a接入该特定环境中的空气，并且应该具有足够的连接性以能够通过第一通信层22将传感器数据传送到可理解的用户界面114。

因此，可以就特定的空气质量因素或对用户重要的因素现场通知该用户。这些因素可以是人选择的，或者可以针对检测器10预先设置。因此，例如，如果个人患有严重的哮喘，则高花粉颗粒数的警报可以向该个人指示她应该立即离开附近。这些选择可以基于由用户输入到例如用户界面的用户需求或需要，例如在初始设置期间或在离散操作时间帧期间内。

图3示出了传感器40与用户界面114的连接，可选地连接到外部通信接口(例如，附近的智能电话)212，并且可选地，经由通信装置23连接到云或另一个远程位置214，以便能够共享产生的数据215。在图3的实施方式中，移动空气质量监测器202可以配备有能够监测多个空气质量因素(例如，本文上述示例中的六个因素)的多个传感器40。通过用户界面114，可以向用户提供从所有这些传感器40，或这些传感器40中的选定传感器访问数据的能力。

来自传感器40的数据可以使用本文所讨论的任何通信方法或本领域已知的其他通信方法(例如，作为非限制性示例，rf、硬线、蓝牙、wifi、蜂窝等)经由通信第一层22传送到用户界面114。在呈现在用户界面114上之前，数据可以存储在一个或多个计算存储器中，例如以数据库格式存储，并且可以在呈现在用户界面上之前根据需要进行时间缓冲，如下文中关于图4进一步讨论的那样。用户界面114上的呈现可以优选地根据来自与用户界面114和/或传感器40相关联的一个或多个计算处理器进行这种显示的指示而发生，如下文中关于图4进一步讨论的那样。

如本领域技术人员根据本文的讨论将理解的，用户输入到用户界面114的通信可以以或可以不以与本文中所讨论的关于从传感器到用户界面的通信相同的方式发生。也就是说，用户界面14a、14b、114连接第一层通信系统22可以是或可以不是双向的。

此外，在有或没有来自用户的指示作为对用户界面114的输入的情况下，一个或多个第二层通信方法23可以允许传感器数据到云的通信，例如允许与不同环境中的其他用户共享，或者在相同的环境中的其他用户共享，如关于图5进一步讨论的那样。也就是说，空气质量监测器10可以能够将与空气质量有关的数据和/或与其相关的任何警报或通知传送23(例如，通过rf，蓝牙，nfc或蜂窝通信)到远程位置，例如云，以便存储，例如存储在数据库中，以由该传感器的用户稍后访问，和/或由其他用户访问。

使用与从监测器到一个或多个本地用户界面的通信相同的通信方法，从监测器到云的通信可能发生或可能不发生，即，第一和第二层通信22、23可以使用相同或基本相同的硬件。此外，通信可以通过第一和第二层22、23连续发生，例如从传感器40到用户界面14a、14b、114，然后从与用户界面14a、14b、114相关联的处理系统(例如，靠近监测器10的智能手机的处理系统)到云。

无论第一和第二层通信系统22、23是重叠还是不同，远程存储站点上(例如，在云中)最终存在的现场数据可能允许远程用户做出关于他们当时不存在该环境的决策。例如，具有身体状况的儿童的父母可以能够查看游乐园中的空气质量，因此，如果来自游乐园的现场监测器10的云数据表明空气质量会加剧儿童的状况，则可以使他们能够避免开始前往该游乐园旅行。

图4示出了计算机处理系统400的实施方式，该计算机处理系统400可以接收监测数据和其他输入，例如用户输入，如本文所讨论的，并且可以执行贯穿全文讨论的处理、逻辑和通信控制。也就是说，可以根据本文描述的监测器10、系统和方法使用计算系统400。

计算系统400能够执行软件，例如操作系统(os)和一个或多个计算应用程序490。软件同样适用于使用所述应用程序490例如经由输入/输出(i/o)操作硬件。

计算系统400的操作主要由计算机可读指令控制，例如存储在计算机可读存储介质(例如，硬盘驱动器(hdd)415，ram，rom，eeprom等)(未示出)中的指令。所述指令可以在中央处理单元(cpu)410内执行，以使计算系统400执行所公开的操作。在许多已知的计算机服务器、工作站、plc、个人计算机、移动设备等中，cpu410在称为处理器的集成电路中实现。

结合本文公开的实施方式描述的各种示例性逻辑、逻辑块、模块、警报和评估可以由分别用作cpu410的任何通用cpu、数字信号处理器(dsp)、专用集成电路(asic)、现场可编程门阵列(fpga)或其他可编程逻辑设备、分立门或者晶体管逻辑、分立硬件部件或者其任何组合实现或执行。通用处理器可以是微处理器，但是在替代方案中，处理器可以是任何传统的处理器、控制器、微控制器或状态机。处理器还可以被实现为计算设备的组合，例如dsp和微处理器的组合，多个微处理器的组合，一个或多个微处理器与dsp内核的结合，或者任何其他这样的配置。

应该理解，虽然计算系统400被示出为包括单个cpu410，但是这样的描述仅仅是说明性的，因为计算系统400可以包括多个cpu410，其可以分布在监测器10上和分布在监测器10之外。另外，计算系统400可以例如通过本地或远程通信网络470或一些其他数据通信装置利用远程或并行cpu(未示出)的资源。

在操作中，cpu410从诸如hdd415之类的计算机可读存储介质提取，解码并执行指令。这些指令可以被包括在软件中，例如操作系统(os)、机器代码、可执行程序/应用程序等。诸如计算机指令和其他计算机可读数据之类的信息经由系统的主数据传输路径在计算系统400的组件之间传输。主数据传输路径可以使用系统总线架构405，但是也可以使用其他计算机架构(未示出)。

系统总线405可以包括用于发送数据的数据线、用于发送地址的地址线、以及用于发送中断和用于操作系统总线的控制线。一些总线提供总线仲裁，其通过扩展卡、控制器和cpu410控制对总线的访问。

耦合到系统总线405的存储器设备可以包括随机存取存储器(ram)425和只读存储器(rom)430。存储器包括允许信息被存储和检索的电路。多个rom430通常包含不能修改的存储数据。存储在ram425中的数据通常可以由cpu410或其他通信硬件设备读取或改变。存储控制器420可以控制对ram425和/或rom430的访问。存储控制器420可以提供地址转换功能，其在执行指令时将虚拟地址转换为物理地址。

结合本文公开的各方面描述的步骤和/或动作可直接体现在硬件中，由处理器执行的软件模块中，或两者的组合中，其与存储器控制器420通信，以获得必要的性能指示。也就是说，所描述的用于执行功能和提供这里所讨论的方向的软件模块可以存在于ram存储器、闪存、rom存储器、eprom存储器、eeprom存储器、寄存器、硬盘、可移动磁盘、cd-rom或者本领域已知的任何其他形式的存储介质。这些存储媒体中的任何一者或一者以上可耦合到处理器410，使得处理器可从该存储介质读取信息及将信息写入到该存储介质。或者，存储介质可以集成到处理器中。此外，在一些方面，处理器和存储介质可以存在于asic中。另外，在一些方面，步骤和/或动作可以作为外部机器可读介质和/或计算机可读介质上的指令中的一个或任何组合或指令集，外部机器可读介质和/或计算机可读介质可以通过i/o端口485集成，i/o端口485可以包括无线端口。

另外，计算系统400可以包含外围控制器435，该外围控制器435负责使用来自cpu410的外围总线向多个外围设备和其他硬件(例如，打印机440、键盘445和鼠标450)传送指令。外围总线的示例是外围组件互连(pci)总线。

一个或多个硬件输入/输出(i/o)设备485，例如传感器40，可以与硬件控制器490通信。该硬件通信和控制可以以各种方式来实现，并且可以包括一个或多个计算机总线和/或桥和/或路由器。受控制的i/o设备可以包括任何类型的基于端口(包括无线“端口”)的硬件，并且可以额外包括软件、固件等，例如所公开的传感器输入/输出40，并且还可以包括网络适配器和/或大容量存储设备，计算机系统400可以从这些网络适配器和/或大容量存储设备发送和接收数据，以达到本公开所述的目的。计算机系统400因此可以经由i/o设备485和/或经由通信网络470与互联网/云或其他联网的设备/plc进行通信。

由显示控制器455控制的显示器460可以可选地用于显示由计算系统400生成的视觉输出，并且可以包括例如显示器14a。显示控制器455还可以控制显示器或以其他方式与显示器通信。视觉输出可以包括例如文本、图形、动画图形和/或视频。显示器460可以用基于crt的视频显示器、基于lcd的显示器、基于气体等离子的显示器、触摸板等来实现。

此外，计算系统400可以包含网络适配器465，其可以用于将计算系统400耦合到外部设备或外部通信网络470，其可以包括或提供对因特网的访问，并且因此可以提供对作为第二层通信系统23在此讨论的空气质量数据的云访问。通信网络470可以通过以电子方式传送和传输软件和信息向计算系统400提供用户访问，并且可以直接或间接地耦合到计算系统400。应理解，所示的网络连接是示例性的，并且可以使用在多个计算系统400之间和/或与远程用户建立通信链路的其他手段。

可以理解的是，计算系统400仅仅是说明本文描述的系统和方法可以在其中操作的计算环境，并且因此并不限制在具有不同组件和配置的计算环境中本文所述系统和方法的实现。也就是说，可以在使用各种组件和配置的各种计算环境中实现这里描述的发明概念。

图5示出了包含多个空气质量监测器10a、10b、10c、……10n的系统。在图示中，若干空气质量监测器(每个都在不同的环境中，每个都包括独立的，集成的便携式空气质量监测器)通过第一通信层22接收单独的传感器数据，并且将来自每个这样的空气质量监测器10a、10b、10c、……10n的数据传送到例如可以驻留在云506中或与云506相关联的一个或多个服务器504，以允许将该数据存储在与服务器504相关联的一个或多个数据库中。作为非限制性示例，如图所示，该数据的传送可以在第二层系统23上发生，第二层系统23的形式为蜂窝网络、蓝牙网络、有线网络或其组合。如图所示，一旦存储在服务器数据库505中，该数据可以从云506获得，例如基于地理位置的输入以可搜索的格式。

图6是示出与所公开的实施方式相关的方法600的流程图。在图示中，在步骤602，将空气提供给个人便携式空气质量监测器的一个或多个空气质量因素传感器。在步骤604，一个或多个传感器中的每一个读取与该传感器相关的因素。在步骤606，经由一个或多个处理器将该数据提供给用户界面。如本文所讨论的，用户界面可以优选地与一个或多个移动设备相关联。

在可选步骤608，将提供给用户界面的数据以及被认为适合上传的任何附加数据通过一个或多个网络上传到云。然后，在步骤612，可以通过上述用户界面或通过其他辅助用户界面将多个位置上的该累积数据提供给多个其他用户。

可以使用蜂窝、网络和/或ip协议来管理上传/下载的数据的安全性。例如，移动设备的蜂窝安全和加密协议可用于在步骤608和612的数据交换期间维持用户机密性。

此外，如本领域技术人员将理解的，根据本公开执行的方法的各方面可以包括例如使用图4所示的计算系统执行软件。为了执行本文所讨论的那些方面，这样的软件可以包括用于执行所公开的功能的多个引擎、多个子程序等，包括评估当前空气质量数据和历史空气质量数据，包括使用户例如通过这里讨论的(一个或多个)用户界面与所述数据交互；gps或类似的空气质量监测器的地理位置和/或与之相关的数据的地理编码；多个个人资料设置，例如多个用户首选项；多个室内与室外指示或设置；实现用于分析或向用户提供空气质量数据的外部输入，例如来自气象站、其他用户等的外部输入；以及适用于所公开实施方式的其他分析或网络通信。

因此，公开了一种个人便携式空气质量监测器。监测器10可以是独立的，或者可以与各种感测环境中的各种辅助设备相关联，例如环境702、704、706、708、710、712、714。这在图7的环境图示中通过示例的方式示出，但是应当理解，本公开不限于与图7中的监测器10相关联的环境和/或设备。

在前面的详细描述中，出于简化本公开的目的，可以在各个实施方式中将各种特征组合在一起。这种公开方法不应被解释为反映任何随后要求保护的实施方式需要比明确叙述的更多特征的意图。

此外，提供本公开的描述以使得本领域的任何技术人员都能够实现或使用所公开的实施方式。对于本领域技术人员来说，对本公开的各种修改是显而易见的，并且在不脱离本公开的精神或范围的情况下，本文定义的一般原理可以应用于其他变型。因此，本公开不旨在限于本文描述的示例和设计，而是与符合本文公开的原理和新颖特征的最宽范围相一致。