专利名称：用于处理条形码或射频识别标记的启用互联网的家庭用具的制作方法
技术领域：
本发明一般涉及电子设备领域，并且更特别地涉及利用信息标记和通信网络改善面向业务的设备的处理并且增强性能的系统和方法。
这样的系统被设计用于服务每年需要成百万标签的大量市场。例如，飞利浦半导体的ICODE IC代表智能标签技术的技术发展水平，提供了用于在产品或其包装上源标记、自动数据捕获、防盗和数据存储的低成本、可重编程并且可任意使用的解决方案。ICODE智能标签使得几乎任何物品项能被标记以便有效的处理。ICODE的高度自动物品项扫描处理不需要瞄准线并且能够在相同时间扫描多个标签。
ICODE智能标签在广泛的各种应用中提供相当大的益处。在航线行李标记和包裹服务中，智能标签在分类和物品项跟踪方面提供相当大的优点。在供应链管理系统中，智能标签克服了条形码技术的限制，提供了改善的产品配送；并且在图书馆和租赁应用中，它们提供自动的检入、检出和库存控制。
如
图1所示，传统的RFID系统10由通过串行口13连接到个人计算机12(PC)的标记阅读器11组成。PC 12在读取标记14的触发时采取行动。信息可以通过通信介质(例如互联网或内联网)与远程服务器16通信。
标记阅读器11典型地由三个组件组成-天线或线圈；-收发信机(带有解码器)；以及-用唯一的信息电子地编程的发射机应答器(通常称为RF标记)
天线发射无线电信号来激活该标记并且向其中读和写数据。天线是标记和收发信机之间的管道。它帮助控制系统的数据获得和通信。当传感器检测到标记时由天线生成的电磁场在需要时可以被恒定地呈现或激活。
RF标记内的数据可提供对在制造、运输或某个位置中商品的识别。可以通过物品项特定信息或在读取标记中立即可用的指令提供用于支持应用的附加数据。例如，汽车的油漆的颜色一进入生产线上的油漆喷射器，就出现为可配置制造装置或运输的建立指令。
虽然，如上所述，这些传统系统有许多应用，它们典型地被用于较大规模应用，如航线行李调解，邮政跟踪、公路费管理以及电子商品监视。明显的，这样的传统系统被调整适合于大规模库存控制或工业和制造应用。这些类型的传统系统在运行定制应用的专用系统上运行。而且，定制应用，虽然复杂，被设计用于执行有限数量的专门的操作和任务，并且不容易或快速适合于许多变化。这些传统的系统一般缺少在需要通用消费者应用(如下面更详细地讨论的)所需的许多不同的输入(也就是，兼容性)以及变化(也就是，灵活性)的环境中执行的灵活性。
如从上面很显然的，存在用于管理RFID系统的操作的改进技术的需要，如兼容性和灵活性可以增强，特别是对于消费者应用。
本发明的一个应用允许这样的资源受限设备读取标记并且连接到业务提供者以便增加更多的价值。例如，资源受限设备可以是洗衣机、微波炉、仓库气候控制器、其他小的类似的设备、任何其他的消费者产品类型装置。在洗衣机的情况下，可以读取衣服的标记。然后洗衣机可连接到多个制造商网站的任何一个以便为特殊的衣服提取注意指示。洗衣机不限于特定类型的标记信息，制造商或网站来提取信息。由资源受限设备发送的请求，也就是文档，可以由多个不同的远程服务器读取。
本发明的一个实施方案针对包括能够从标签读取信息的标签阅读器、能够向一个或多个信息接口通信信息的通信单元以及具有一个或多个可调整的操作参数的操作单元的装置。该装置还包括安排用于(1)从标签阅读器接收信息，(2)通过通信单元向一个或多个信息接口发送请求，(3)从信息接口接收响应，以及(4)根据该响应调整操作单元的操作参数的控制器。请求和应答被格式化为能够在分布式、分散的环境中交换的文档。
在另一个实施方案中，由装置发送的该请求以及来自信息接口的应答被格式化为XML文档。
有利的，本发明提供有效的技术用于改编和修改多个设备的操作参数。本发明确保任意数量的不同物品项的业务需求兼容并且可以在该装置中实施，因此避免了与不一致需求相关的问题(例如，有颜色的衣服与白色的衣服)。虽然适合于在制造和工业应用中使用，本发明特别适合于一般的消费者应用。本发明的这些以及其他特性和优点将从附图和下列详细描述中变得显而易见。
图2说明了根据本发明的优选实施方案的资源受限系统的操作。
图3是根据本发明的一个实施方案的示例资源受限设备的框图。
图4是根据本发明的一个实施方案用于资源受限设备的示例通信栈的框图。
图5显示由资源受限设备发送到远程服务器的文档的示例。
图6显示由远程服务器发送到资源受限设备的响应的示例。
发明详述图2显示本发明的一个优选实施方案，其中一个或多个信息接口100与资源受限设备200交互。设备200可代表洗衣机、微波炉、仓库气候控制器、膝上型或掌上型电脑、个人数字助理(PDA)、电话、电视、机顶盒或有多个可改变操作参数的任何其他类型的类似设备。可改变操作参数根据来自标记或标签300的信息以及来自信息接口100的指令/信息被选择/调整以便定制/适合设备200的操作。优选的，标记或标签300包括RFID标记，但是也可以使用其他类型的信息标记，例如条形码。
设备200可以在互联网400上与一个或多个信息接口100通信。例如，互联网可以由设备200利用众所周知的传统的通信协议，如互联网协议(IP)通过有线连接、无线连接或其组合来访问。
图3显示根据本发明的一个实施方案的设备200的硬件设计的例子。在这个例子中，设备200包括处理器220和存储器222。处理器220可代表，例如微处理器、中央处理单元、计算机、电路卡、特定用途集成电路(ASIC)，以及这些以及已经是设备200一部分的(例如，用于电视机的CPU)其他类型的处理设备的部分或组合。存储器222可代表，例如基于磁盘的光或磁的存储单元、电子存储器、以及这些和其他存储器设备的一部分或组合。
如所示，设备200还包括通信单元221(例如调制解调器、电缆、以太网、蓝牙、蜂窝或分组数据接口)，标记读取单元223、以及一个或多个场境(context)传感器224。标记读取单元223可以在设备200内部，其中单元223A作为设备200的存储器空间的部分或可以通过串口接口访问的外部读取单元223出现。优选的，标记读取单元223是RFID类型的阅读器，但是也可以使用其他类型的标记/身份生成/读取机制，例如条形码阅读器。场境传感器224可包括对特定设备200必需或有用的任何类型的传感器(例如，温度传感器、光传感器、湿度传感器、运动传感器、红外传感器等)。
设备200还包括一个或多个操作单元225。操作单元225执行根据与设备200相关的操作参数调整的任务。例如，操作单元225可以是洗衣机或微波炉或电视机。应该理解这些仅是例子并且设备200不限于这些例子。操作单元225可以是可通过一个或多个操作参数来控制/修改/调整其操作的任何装置、设备或机制。说明性的，在洗衣机的情况下，操作参数可包括各种洗涤设置、水温设置或洗涤周期长度。
在图4的实施方案中说明了为设备200的通信栈设计的软件。这些栈包括●物理和数据链路层以太网、蓝牙、1394、或其他类似协议●网络和传输层IP和TCP协议●HTTP协议仅是POST特性●简单对象访问协议(SOAP)仅有读/写功能●利用文档对象模型(DOM)或用于XML接口的简单API(SAX)的XML分析器。优选的如2000年11月29日提出的美国专利申请09/725,970中所述使用的宏XML分析器(大小小于40KB)，合并在这里供参考。
●到标记阅读器的存储器或串口可扩展标记语言(XML)正快速成为用于描述在互联网上发送的内容的主要语言。XML标准描述了一类称为XML文档的数据对象以及处理这样的文档的计算机程序的行为。XML文档由称为实体的存储单元组成，其包含已分析的或未分析的数据。已分析的数据由字符组成，其中一些组成字符数据，并且其中一些组成标记。对于给定XML文档的标记对存储布局的描述和该文档的逻辑结构进行编码。XML提供了一种机制用于在存储布局和逻辑结构上加上限制。关于传统XML的额外的细节可以在2000年10月，万维网联盟(W3C)建议，XML 1.0(第二版)，www.w3.org/TR/REC-xml中找到。
参见图4，SOAP是用于在分布式、分散的环境中交换信息的协议。SOAP是基于XML的协议由下列组成定义用于描述消息包含什么以及其如何被处理的装置的信包、用于表示应用定义的数据类型的编码规则、以及用于表示远程过程调用和响应的协定。SOAP消息典型地是从发送方到接收方的单路传输，但是其可以被组合以便实现如请求/应答的模式。
HTTP是有分布式协同超媒体信息系统必需的灵活和速度的一种协议。其是通用的无国家面向对象的协议，其通过扩展使用的命令或者“方法”可用于许多类似的任务如名字服务器、以及分布式面向对象的系统。特征if HTTP是数据表示的协商，其使得系统能够独立于新的先进的表示的发展被建立。
典型地利用传输控制协议/互联网协议(TCP/IP)在互联网上发送数据，其由下列层组成●IP-负责将数据分组从一个接点移到另一个节点。IP基于四字节目的地地址(IP数字)来转发每个分组。互联网权利机构为不同的组织分配数字的范围。该组织为部门分配其数字组。IP在将数据从部门移动到组织到区域并且然后到全世界的网关机器上运行。
●TCP-负责验证从客户端到服务器的数据的正确发送。数据可能在中间网络丢失。TCP增加支持用于检测错误或丢失的数据并且触发传输直到数据被正确并且完整地接收。
●Socket-是给予在大多数系统上提供到TCP/IP的访问的子例程包的名字。
物理层关心在通信介质上的信号传输的电子、机械和定时方面。设备200可包括各种众所周知的层如调制解调器、以太网、蜂窝和蓝牙的任何一个或多个。
在操作中，设备200接收/读取标签300的信息。标签300可以主动或被动。做出决定要接触哪个信息接口100。这个决定基于从标签300中接收/读取的信息。然后设备200向一个或多个更确定的信息接口100发送包含标记信息的文档。例如，信息接口100可以是服装制作者的网服务器。然后设备200接收从信息接口100的应答返回。在这个例子中，应答返回可包括特定服装的处理指令。设备200处理该响应并且相应地调整其操作参数。
设备200的应用的另一个例子包括A)根据标签300的信息和来自信息接口100的响应改变收看频道的电视机。在这种情况下，标签300可能与特定的TV节目的广告相关。
B)根据标签300的信息和来自信息接口100的响应连接到特定的网站的带有互联网接口的PC。在这种情况下，标签300可能与特定的网站的广告相关。
C)根据食物/烹调需要调整其制冷或加热温度的冰箱或微波炉。在这种情况下，冰箱或微波炉还监视(利用场境传感器224)并且动态地向信息接口100发送与其当前温度相关的信息。
D)根据标签300的信息和来自信息接口100的响应拨打特定电话号码的电话。在这种情况下，标签300可能与产品或业务的消费者业务号码相关。
本发明的一个优点是可以使用大量的多种系统结构来实现图2的系统。可以使用服务器端和客户端结构。如上面简单提到的，信息接口100可以是通过互联网或其他通信网耦合到设备200的网服务器。
如图2所示，信息接口100可以耦合到描述文件数据库500。注意描述文件数据库500可以与信息接口100集成。信息接口100处理来自设备200的文档并且访问来自描述文件数据库500的适当的描述文件。描述文件表示与设备200的可调节操作参数相关的信息。一个或多个描述文件可以与设备200读取的特定标记或标签300相关。
标记或标签300依次与特定的物品或对象相关。例如，物品可以是有特定的只能干洗指示的衣服。在上述的洗衣机的例子中，如果读取这个标签300，则因为来自信息接口100的响应返回指示该衣服只能干洗，所以洗衣机不能操作。应该理解，标签300和描述文件不限于特定的制造者或类型的物品。设备200支持处理来自多个制造者以及用于多种类型的物品的描述文件的能力。
返回图2，根据本发明的另一个实施方案，设备200开始接触包括其他信息接口100的索引/目录的第一信息接口100。来自设备200的文档包括识别符来将请求指向合适的信息接口100。这样，可以在需要时增加额外的描述文件，其支持额外的标签300。
优选的由设备200和信息接口100发送和接收XML/SOAP消息。因为消息可以有效地在分布式、分散的环境中交换，所以这是有利的。XML/SOAP消息可以适合许多不同的应用。
图5显示了由设备200发送到信息接口100的文档示例。该文档表示为带有HTTP头的SOAP消息。
图6显示由信息接口100发送到设备200的响应的示例。响应文档也表示为带有HTTP头的SOAP消息。
在这个实施方案中，HTTP Post模块被设计用于提供资源受限设备200需要的置入(posting)机制。因为对于这个模块不需要HTTP规范1.1的完整实现，所以其仅实现HTTP POST命令。该模块可利用Microsoft Visual Studio V6.0中可用的win-socket库(WinSock32.lib)建立。
因为HTTP信包的要求是已知的并且一般不变，所以这个模块将需要的信息硬编码以便成功地创建与信息接口100(例如，服务器)的POST连接。由这个模块创建的头显示如下
注意在这个实施方案中，对于推(Pull)模式，在此时需要动态创建的HTTP请求的仅有的一部分是Content-length属性。
可以利用WriteSOAP创建SOAP写模块。WriteSOAP是用于创建依从于SOAP规范的SOAP消息的模块。参见SOAP简单对象访问协议1.1版(www.w3.org/TR/SOAP/)，合并在这里供参考。模块的另一个要求是创建可以被APACHE-SOAP实现理解的SOAP消息。这是一个编写XML文档非常通用的工具。其能够在各种数据类型和其在SOAP中的等价表示之间直接映射。
与设备200相关的功能性操作，如上所述，可以在存储在存储器222并且由处理器220执行的一个或多个软件程序中整体或部分地实现。网络300可表示全球计算机通信网如互联网、广域网、城域网、局域网、电缆网、卫星网或电话网，以及这些和其他类型网络的部分或组合。信息接口100和设备200自身可以是耦合到网络300的服务器和客户机。
虽然上面已经在特定的实施方案中描述了本发明，应该理解本发明不打算局限或限制在这里公开的实施方案中。相反，本发明打算覆盖包括在所附的权利要求的精神和范围里的各种结构和修改。
权利要求
1.一种装置包括能够读取来自标签(300)的信息的标签阅读器(223)；能够与一个或多个信息接口(100)通信信息的通信单元(221)；具有可以调整的一个或多个操作参数的操作单元(225)；以及耦合到标签阅读器、通信单元(221)以及操作单元(225)的控制器(12)，安排来(1)从标签阅读器(223)接收信息，(2)通过通信单元(221)向一个或多个信息接口(100)发送请求，(3)从信息接口(100)接收响应，以及(4)根据响应调整操作单元(225)的操作参数，其中请求和响应被格式化为能够在分布式、分散的环境中交换的文档。
2.根据权利要求1的装置，其中所述装置和信息接口在客户/服务器网络中通信。
3.根据权利要求2的装置，其中所述文档包括XML文档。
4.根据权利要求3的装置，其中所述XML文档表示为SOAP消息。
5.根据权利要求1的装置，其中所述操作单元包括消费者产品类型装置。
6.根据权利要求1的装置，还包括耦合到控制器的场境传感器。
7.根据权利要求1的装置，其中所述一个或多个信息接口(100)通过发送与包含在来自所述装置的请求里的标签信息相关的描述文件来响应。
8.根据权利要求1的装置，其中所述标签阅读器(223)包括RFID阅读器或条形码阅读器。
9.一种装置包括存储器(222)；以及处理器(220)，其耦合到存储器(222)并且可操作地读取来自标记(300)的信息，与信息接口(100)通信信息，接收来自信息接口的响应，并且根据所述响应调整操作单元(225)的操作参数，其中请求和响应被格式化为能够在分布式、分散的环境中交换的文档。
10.根据权利要求9的装置，其中所述装置和信息接口(100)在客户/服务器网络中通信。
11.根据权利要求10的装置，其中所述文档包括XML文档。
12.根据权利要求11的装置，其中所述XML文档表示为SOAP消息。
13.根据权利要求9的装置，其中所述操作单元(125)包括消费者产品类型装置。
14.根据权利要求9的装置，还包括耦合到控制器(12)的场境传感器(224)。
15.根据权利要求10的装置，其中所述信息接口(100)通过发送与包含在来自所述装置的请求里的标签信息相关的描述文件来响应。
16.根据权利要求11的装置，还包括微XML分析器。
17.根据权利要求9的装置，其中所述标记(300)包括RFID或条形码标记。
18.一种资源受限设备包括用于读取标记(300)的装置(223)；用于向远程设备通信从标记(700)读取的信息的通信装置(221)；用于从远程设备接收包含XML文档的响应的接收装置(12)，所述接收装置包括微XML分析器；用于执行任务的操作装置(225)，所述操作装置(225)包括修改任务性能的可调整操作参数；其中根据接收的响应来调整可调整操作参数。
全文摘要
公开了一种资源受限设备，它包括例如RFID或条形码阅读器(11)的标记阅读器、可以向信息接口(13)通信从标记读取的信息的通信单元、以及控制器(12)。控制器(12)被安排通过通信单元向信息接口发送信息。信息接口返回响应，例如包括XML文档。响应由控制器用于调整修改如洗衣机的操作单元性能的操作参数。
文档编号G06F13/00GK1460224SQ02801058
公开日2003年12月3日 申请日期2002年4月2日 优先权日2001年4月4日
发明者Y·阿萨法迪, A·F·亚辛 申请人:皇家菲利浦电子有限公司