基于远程服务器处的相关或学习对客户机设备进行本地化适配的方法和装置的制作方法

专利名称：基于远程服务器处的相关或学习对客户机设备进行本地化适配的方法和装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及在客户机/服务器环境中的信息收集和传输的领域， 并且更具体来说，涉及基于事件的相关、对动态上下文的解释或对检 测到的事件模式的学习来对客户机设备进行本地化适配的技术。
背景技术：
许多新型的计算应用包括从一组传感器设备生成数据并将数据
传输给远程的"汇聚器(sink)"节点，在该节点，所述数据被聚合和 分析。所述应用在多种远程监控情况(例如健康护理(其中，可佩带 的传感器记录并传输个体的各种生物统计量度)、车载信息技术(其 中，车上的传感器测量各种车辆参数并将它们传输回中央诊断服务 器)和智能运输系统(其中，公路传感器定期记录交通状况))中日 益普遍。
这种数据收集系统具有两个重要目标或关注点。首先，由于这些 传感器设备中的许多设备本身是资源受限的(例如，依赖于电池进行 操作)，所以该系统应使得通信和/或数据收集开销最小，从而有助于 减少这些设备的能量消耗。其次，这些设备中的许多设备不仅是报告 节点，而且还具有相当程度的处理能力和本地智能。在结构上，这种
数据收集系统包括(常常利用无线通信基础^:施)连接到远程汇聚器 节点(或服务器)的一组客户机传感器设备，其中所述汇聚器节点是 现有信息技术基础设施的一部分。
所希望的是，这种系统使得这些传感器设备即使在偶尔与通信基 础设施断开连接并且因此不必正与远程服务器通信的情况下，仍可合 适地调整它们的行为，而在传感器或客户机设备处不需要相当大的计算或通信复杂度。

发明内容
本发明的各个方面提供了基于在远程服务器处的相关或学习来 对客户机设备进行本地化适配的技术。
例如，在本发明的一个方面，用于修改数据收集系统中的客户机 设备的行为的方法包括以下步骤，其中该客户机设备收集数据并将数 据传输给服务器。客户机设备将数据传输给服务器。服务器使用从客 户机设备接收到的数据的至少 一部分，以生成代表对客户机设备的行 为的修改的信息。服务器设备将生成的信息传输给客户机设备。客户 机设备随后基于从服务器接收到的信息改变客户机设备的行为。
被传输给服务器的数据可包括一个或多个数据采样。此外，妹传 输给服务器的数据可包括所述一个或多个数据采样的修改后的统计 量。另外，被传输给服务器的数据可包括所述一个或多个数据采样的 压缩版本。
该方法还可包括服务器由从客户机设备接收到的数据的至少一 部分确定至少一种模式。例如，在一个实施例中，生成信息的过程还 可包括使用自动算法来学习、检测和分析所报告的数据中的模式，并 且推断未来数据的模式的可能性。
代表对客户机设备的行为的修改的生成的信息可包括用于修改、 激活或停用事先存储在客户机设备中的规则的命令。此外，生成的信 息可包括上下文数据，该数据影响事先存储在客户机设备中的规则。 另外，生成的信息可包括生成的规则。
生成的规则可包括谓项，其表示与客户机设备所收集的数据相关 联的至少一种时间模式。生成的规则可包括表示预计将被客户机豫备 收集的数据的特性的谓项。此外，生成的规则可包括表示对客户机设 备的接口的修改的动作。生成的规则可包括表示在客户机设备上生成 特定内容的动作。另外，生成的规则可包括表示对客户机设备上驻留 的特定应用的行为或内容的修改的动作。生成的规则可包括表示对一个或多个收集的数据采样的传输、传输的抑制或压缩的动作。另外， 生成的规则可包括表示数据转换(例如平均操作、离群值消除操作、
压缩操作、过滤操作、离散系数表示法(例如，样条(spline))) 的动作。
服务器生成规则的步骤还可包括从规则的谓项中消除不能被客 户机设备在本地确定的任何属性。此外，服务器生成规则的步骤还可 包括指定如下内容中的至少一种已有规则的清除、对已有规则的改 进以及新规则的规范。
服务器还可使用上下文数据来生成代表对客户机设备的行为的 修改的信息。上下文数据可包括代表关于与客户机设备相关联的用户 的属性的上下文的数据。上下文数据可包括代表一个或多个其他个体 或实体的外部上下文的数据。
该方法还可包括客户机监控设备资源并且在此基础上调整行为。
有利地，本发明的说明性原理提供了 一种用于基于从分离的服务 器设备传送给客户机设备的动态规则来动态改变客户机传输设备的 行为的某个方面(例如其数据传输速率或本地告警的生成)的方法。 可选择地，服务器设备可以用离线方式或静态方式传送多种规则，并 且可动态地向客户机设备发信号以激活或停用一組这样事先下栽的 规则。
这些动态规则通常可基于外部上下文数据或者设备之前传输的 信息而被生成，并且通常可向该设备告知传感器生成的或者中间客户 机网关设备从单个传感器接收到的数据采样的预期模式(对于该预期 模式，往往不需要任何动作)，或者告知非预期数据模式(对于该非
预期数据模式，希望有特定动作)。此外，规则可具有涉及上下i:麩 据(包括但不局限于客户机设备的资源、能本地用于客户机设备的上 下文属性、客户机设备收集的数据)的谓项，并且客户机设备可被预 期处理事件以识别这样的谓项何时有效。类似地，规则的动作部分可
包括对来自传感器的数据收集行为(例如它们的报告频率、解析度
8等)、数据传输行为(例如，传输的统计类型、采用的有损或无损压 缩的量等)或客户机设备的行为(例如，日历项、告警等的设置)的 修改。
本发明的这些及其它目的、特征和优点将从下文参照附图对本发 明的说明性实施例的详细说明中显而易见。


图1示出根据本发明的一个实施例的、在其中可实现本地化客户 机设备适配技术的数据收集系统。
图2示出根据本发明的一个实施例的本地化客户机设备适配的方法。
图3示出根据本发明的一个实施例的、其中可实现本地化客户机 设备适配技术的客户机。
图4示出根据本发明的一个实施例的、其中可实现本地化客户机 设备适配技术的服务器。
图5示出根据本发明的一个实施例的规则规范。
图6示出根据本发明的 一个实施例的计算系统结构，其中通过该 结构可实现与数据收集系统相关联的客户机和/或服务器。
具体实施例方式
应理解，尽管下文将在健康护理的环境下描述本发明，但是本发 明并不局限于此。相反，本发明一般地可应用于其中希望基于上下文 提供对客户机设备的行为的本地化适配的任何环境。如文中使用的， 术语"上下文，，通常应被理解为指的是关于用户和/或用户正在使用的 传感器设备和通信设备的物理或虚拟环境的信息。
应理解，文中说明性地使用的短语"客户机设备"(或简称"客户 机")可以是指一个或多个传感器设备和中间网关设备的组合，该中 间网关设备用作代表一个或多个直接连接的传感器设备的客户机设 备(如下文在图1的上下文中说明和描述的)。尽管传感器和网关可以是分离的设备，但是它们可选择地可组合成单个设备。这在下文的 说明性描述中在参照传感器或网关进行描述时是明显的。但是，有时， 为了易于描述，传感器或网关可单独被总称为客户机或客户机设备。
应认识到，希望即使在传感器设备偶尔与通信基础设施断开连接 并且因此不必与远程服务器通信的情况下，信息收集和传输(数据收 集)系统仍容许传感器设备基于它们收集的数据适当地调整它们自身 的行为。
但是，还应认识到，能量高效的适配以及合适的客户机行为修改 的问题纠缠在一起。从根本上说，能量高效的通信技术依赖于以下观 察，即在周围环境操作条件下，传感器网络收集的数据的大部分是 "预期的"或"可预测的"(在信息理论的著作中，具有非常低的条件 熵)。如果客户机设备和服务器两者事先都已知道这些"预期的数据 模式"，从而仅在发生一些异常的极少情况下才传输信息，则可实现 能量和处理的大幅节约。但是，在许多应用中，"预期"的数据模式是 时变的，并且不仅依赖于传感器设备的上下文状态，而且还依赖，多 种外部输入。
因此，进一步认识到，这种基于传感器的应用的能量高效的操作
依赖于后端信息技术(IT)基础设施中的额外的智能，以确定对吝户 机设备的行为的合适的时变修改，并且随后将这些希望的修改告知.客 户机。由于希望的特定修改常常依赖于(a)单个应用的特定持性； 和(b)额外的、潜在地动态改变的上下文信息，该上下文信息是客 户机设备所不知道的或不可用的，或者在通信开销方面过于昂贵或对 于客户机设备而言计算过于复杂，以致于不能通过与潜在变化的上下 文源进行接口连接来直接检索，所以需要此额外的智能。
考虑被监控的患者佩带的两个医疗传感器设备、心率监控器和葡 萄糖监控器的示例。为了能够实现远程监控，该设备可被编程以每隔 一分钟就对患者的读数进行取样，然后通过广域无线接口 (例如，与 通用分组无线业务或GRPS、通用移动通信系统或UMTS、或IEEE 802.11有关的接口 )将此数据传输给后端基础设施。可选择地，这些佩带在身体上的设备可使用低范围、低功率无线电技术(例如
Bluetooth)来将此数据传输给本地"网关"设备(例如蜂窝电话)。网 关可用作数据聚合器，并且可继而使用蜂窝式基础设施将定期取样的 数据传输回服务器。这种设置在图1中示出并且在下文将详细说明。
远程服务器通常持续监控此数据以检测任何异常模式，并且在需 要时，可实际上基于对此到来的数据流的分析向网关(或者医疗设备) 发出命令以触发某种行为修改(例如，生成"您的葡萄糖水平正在升 高，请注射胰岛素"的语音告警)。特别地，在复杂的监控应用中， 远程服务器包括预测部件，该预测部件不仅基于当前的读数而且还基 于未来的采样可能呈现的值的估计或预测，来生成这种告警(或者， 发出用于修改客户机设备的行为的其它指示)。
例如，在本发明的远程健康护理监控应用的一个实施例中，服务 器可执行趋势分析，以当检测到在未来30分钟内葡萄糖水平有可能 升高到可接受水平之上时，提前生成声音告警，而不是仅在葡萄糖水 平已经实际超过临界阈值时才生成"事后"告警。此外，此临界阈值的 实际值可以是随患者而定的。例如，服务器可能感知到患者A目前正 在服用药物，该药物可能会导致血糖水平异常激增，因此服务器可能 在低于其它情况的阈值向患者A触发告警。
上述示例说明，需要从传感器设备(或者执行聚合的本地网关设 备)定期将数据传输到远程服务器，以及需要远程服务器发出或触发 对传感器设备或者用作传感器数据流的中间聚合的客户设备的合适 的行为修改。但是，这种远程监控的应用往往受以下因素阻碍(a) 传感器在这种数据采样的连续传输中的高能量开销；以及(b)服务 器和客户机设备之间发生间歇性的并且往往不可预测的网络断开(常
常是由于改变无线覆盖范围或客户机设备移动)的可能性。
一种减少从传感器返回汇聚器的通信量的技术使用了与辛个传 感器相关的精度范围或间隔的概念。这种方法实际上是将关于传感器 的数据的精确值的不确定性限制为指定值。精度范围指定了不确定性 的可接受水平，从而直到并且除非传感器的数据采样落在该范围之外，否则传感器将不需要将其数据采样传送回汇聚器。精度范围在许 多现实生活的应用中尤其有用，该现实生活的应用不需要知晓环境状 态的精确值，但是可容忍一定量的变化或不精确(被表示为该应用的 容差量度)。
例如，监控个体的葡萄糖读数的应用可指示+/-5的容差，这意味 着在传感器向服务器报告一个例如130的值之后，除非传感器的随 后的数据采样超过135或者低于125，否则传感器不需要将该数据采 样传送回汇聚器。很明显，较宽的范围将减小传感器的报告频率并且 降低通信开销，这是因为采样值中的许多常常由于噪声或环境瞬变导 致的微小变化位于指定的间隔内。
2006年3月1日提交的、才示题为"Method for Efficient and Collective Adjustment of Sensor Reporting Ranges for Long-Lived Queries"的美国专利申请号 11/365,215 (代理巻号 YOR920060025US1)公开了 一种在与由多个传感器计算的汇总统计 量(例如，均值、最大值或最小值)有关的应用中设定容差范围的技 术，该美国专利申请在此引入作为参考。除了说明如何将应用的容差 范围分成各个传感器上的精度范围之外，上文引用的美国专利申请还 公开了如何自动修改这种范围以解决数据采样中的可预测的临时变 化。但是，上文引用的美国专利申请关注于开发此精度范围，而没有 考虑针对特定传感器的值的应用的容差范围可能由于外部上下文的 变化而动态改变的可能性。
例如，如果服务器感知患者A目前正在健身房的脚踏车上(例 如，通过使用额外的位置感知技术例如有源射频识别或RFID标签)， 服务器可确定此人的"正常"心率范围目前是[120，1351，而不是常态心 率[70-85。此外，上文引用的美国专利申请中的精度范围仅关注于使 通信开销最小的方式，而没有考虑传感器(或网关)设备的其它行为 方面本身可如何基于生成的数据和外部上下文的组合进行改变(例 如，生成"血糖告警，，)这一更宽泛的问题。另外，上文引用的美国专 利申请没有定义中间的中继设备(客户机设备)如何通过对多个数据
12流进行相关或者通过这种数据流的有损/无损压缩，修改各个传感器生 成的数据流。
上文的示例表明了，由能够基于包含但不限于感测设备生成的过 去数据采样的值的上下文数据和与设备用户相关的动态外部上下文 属性组合来修改多个感测设备的通信和其它行为所得到的好处。
一种达到我们希望的智能客户机修改的目标的方法是在每个客 户机设备上配置这种上下文感知计算中间件，写入专用逻辑以使用这 种中间件，并使每个客户机设备接收和处理所有相关的上下文输入。 但是，这种方法不仅需要客户机上具有大量的计算资源(功能强大的
中央处理器，例如CPU、大量的存储器)，而且由于客户机现在必须
常常连续接收这种上下文数据，会给客户机强加很高的通信开销。
例如，为了在心率监控器的佩带者在健身房进行锻炼时智能地改 变心率监控器的精度范围，监控器不仅必须被配置有其佩带者的身 份，而且还必须持续访问通信基础设施以从其它的上下文源检索各种 其它的属性(例如，个人的当前位置)。此外，在许多情况下， 一些 上下文数据(例如，在健康护理情况下，患者的用药史)可能是敏感 的或者是要受到保密考虑的，并且只有可信的、集中的服务器可直接 得到，而对于个人、移动电话、传感器设备或聚合网关是不可用的。 最后，为了持续接收关于上下文数据属性的值的变化的更新，上述方 法将需要各个传感器设备持续连接到基础设施网络。
一般来说，任何计算设备的任何这种依赖于上下文的行为可用规
则描述，其中每个规则包括以下构成要件U)"谓项"要件，指定 上下文条件的精确集合(例如，"当前心率超过150"，"当前位皇为 19 Skyline Drive")，在该条件下该规则被认为有效；以及(b)"动 作"要件，指定设备的结果行为。应指出，上述示例说明了监控驱动 的应用的能量高效操作需要对U)"谓项"要件(例如，当用户在健 身房锻炼时对容差范围的修改)；或(b)"动作"要件(例如，与"正 常，，采样的本地存储相对的"关键，，数据的即时传输，以便在稍后时间 检索，或者在数据流被传送回后端服务器之前改变对数据流采用的压缩级别)进行时变的改变。
因此，本发明的原理是提供这样一种系统和方法，通过该系统和 方法，可基于多种上下文(包括但不限于，单个传感器报告的过去的 数据模式)动态地修改多个传感器设备的行为(并不仅仅局限于它们
的通信开销)，而不需要(a)将所有数据采样连续传输回中央处理
器；(b)使传感器设备与网络基础设施持续连接；或者(c)传感器 设备或中间客户机网关设备直接检索用于触发这种修改所需的所有 上下文数据。
应理解，修改可以基于传感器节点报告的数据采样的时间空间变 化以及额外的外部上下文。行为修改使得客户机传感器节点可减少它 们的通信开销，并保持应用所需的响应度水平，而不需要客户机设备 必须通过通信网络持续连接到服务器。本发明的说明性原理使用 一种
在文中^C称为远程相关和本地适配(RECOLA)的系统结构，其提供 了用于连续监控应用的客户机(传感器)节点行为的能量高效适配。
在RECOLA中，远程服务器节点(可选择地，被称为"汇聚器") 包含大量计算逻辑以确定客户机设备的当前(或将来)希望的行为， 并且还感知可能影响客户机设备的希望的行为的各种其它上下文数 据。各个客户机设备可直接连接到服务器节点，或者可使它们的数据 集中到聚合网关。行为修改可在传感器设备处或聚合网关处实现。服 务器可包括可选的"学习"部件，该部件分析客户机设备的过去的上下 文历史以及其它环境状态，以确定用于确定客户机设备中所希望的未 来动作的合适"规则"。
客户机设备或中间客户机网关设备可能不总是网络连接的，并且 因此不可能与远程服务器持续通信。因此，该系统提供了一种方法， 通过该方法远程服务器能够将客户机设备的预期行为的潜在变化通 知给客户机设备，其中该行为可能涉及客户机设备生成的数据采样的 处理和传输，或者与客户机设备相关联的其它动作(例如，声音告警， 数据采样频率变化、采样过程中使用的量化水平)。
图1示出根据本发明的一个实施例的、其中可实现本地化客户机
14设备适配技术的数据收集系统。
如图所示，系统100包括聚合网关102 (尽管可使用其它类型和 数量的网关，但是，在本实施例中是蜂窝电话)，其经由短距离 Bluetooth链路103与多个传感器104-1到104-3 (应指出，可使用更 多或更少的传感器)通信。根据健康护理情况，所述传感器中的一个 或多个可以是保健监控仪，其监控用户(佩带者)的某种健康特性， 例如心率、葡萄糖水平等。在RECOLA结构中，聚合网关102被^认 为是RECOLA客户机。应理解，该系统可包括多个RECOLA客户 机。但是，为了简单起见，仅示出一个客户机。
系统100还包括远程服务器108 (同样，应指出，系统可包括多 于一个的远程服务器)。客户机102经由广域无线链路105和通信网 络106 (例如，因特网或万维网)与服务器108通信。应理解，图1 所示的链路仅是为了说明目的，因此可使用可选择的通信机制以使 RECOLA客户机与远程服务器链接。
图2示出根据本发明的一个实施例的用于本地化客户机设备适 配的方法。更具体地，图2示出在RECOLA客户机(例如，图l的 聚合网关102 )和RECOLA服务器(例如，图1的远程服务器108 ) 处及它们之间执行的步骤。
如图所示，在步骤202中，传感器(例如，图l的104-1， 104-2 和/或104-3)报告新的采样数据。传感器设备以合适的间隔生成传感 器数据釆样(202)。客户机102相对于存储的规则库203对这种数 据进行比较，以查看得到的数据模式是否与规则库中的任何谓项匹 配，并且执行匹配的规则中指定的结果动作。 一种动作可以是将数据 采样传输给服务器108 (步骤204)。应理解，比较是相对于规则库 中的"活动的"规则进行的，其中规则库可具有事先下载的规则的超 集。
在步骤206中，服务器然后使用这种被传输的数据采样以及来自 其它源205的额外的上下文数据，连同专用逻辑(下文将在图4的上 下文中进一步说明) 一起，为特定客户机确定任何新规则或者对已有规则的任何修改，以便这些规则的谓项仅包括可由客户机在本地确定 的上下文条件。这种上下文条件可包括传感器报告的额外的数据事 件、网关或传感器设备的资源水平(例如，网关的电池电平)或某种
本地上下文(例如，对于启用GPS的电话，电话的当前位置)。
在步骤208,服务器将这种更新的规则传送给客户机设备，客户 机设备然后将这些规则存储在其规则库中，以便合适地修改在未来的 时刻的或者针对随后生成的数据采样的客户机的行为。可选择地，不 是服务器将更新的规则传送给客户机，而是可进行以下步骤之一。.在 一个可选择的实施例中，服务器可更新被激活/被停用的规则的标识符 (ID)或者所述规则的改变的参数/阈值。在第二可选择实施例中，服 务器可将活动的规则的谓项所需的必要"上下文"条件推送到客户机
的"上下文"条件触发或无效。因此， 一般来说，服务器将代表对当前 可用规则的修改的合适知识的信息发送给客户机。应理解，这种信息
(不管是全部还是部分规则、ID和/或上下文数据)可被动态地或事 先发送给客户机设备。
作为示例，如步骤210中所示，新规则可能指定的动作是客户机
(即，其传感器中的一个)改变其采样率或精度范围[低，高。
在新采样率或精度范围下，在步骤212中，客户机从传感器接收 新采样。基于该采样，如果该采样在该精度范围之外，则该数据然后 被传输给服务器(步骤214a)。可选择地或者另外，可在客户机生成 本地告警(步骤214b)。
因此，该方法有利地规定远程服务器(其没有遭受与可能是佩 带的或移动的客户机设备相同的资源约束)在上下文源的较大子集中 执行大量专用逻辑，并且生成如下规则，所述规则的谓项仅包括可本 地用于客户机的上下文属性。例如，假设健康护理监控应用的逻辑具 有以下规则谓项
1. 如果患者服用药物M1，并正 在锻炼
2. 如果患者服用药物M2，并且 在最近4个小时没有服用药物 M2
动作
容差(心率)=[120,135
如果平均葡萄糖读数(在五分 钟窗口上)>150，则生成声音 告警
在此情况下，远程服务器将首先确定规则l是否当前可应用于患 者(即，医疗数据库是否将M1列为患者药物的一部分，并且位置上 下文是否指示患者位于健身房)，如果是这样，则远程服务器仅将规 则"容差(心率)=[120，135"传输给用作聚合器的蜂窝电话。类似的， 如果应用规则2,则服务器将指示客户机设备"如果最近5次葡萄糖读 数(假设每分钟进行采样)的平均值超过150,并且如果在最近4个 小时没有服用药物M2，则生成声音告警"。
在这两种情况下，服务器已经从被传输的规则中除去了谓项中不 能由客户机在本地确定的部分(此人是否服用药物Ml,或者当前是 否位于健身房，等等)，从而使得客户机能够在本地进行判定。通过 能够进行这种本地判定，RECOLA系统使得本地设备即使在它们与 网络断开连接时仍可响应。例如，即使当在读数落在指定的限制之外 时蜂窝电话(聚合网关)实际上不具有网络覆盖时，仍将生成声音告 警。
另外，本发明的说明性原理能够从各个传感器收集的连续数据采 样中的空间-时间相关性被发现和了解。例如，服务器可具有一个或多 个学习引擎，该学习引擎能够分析原始数据并确定报告的数据中的迄 今未知的模式。这种未知模式自身可被转变成被传送回客户机设备的 修改后的精度范围或其它类型的规则。
这种学习使得可基于呈现的特定模式为每个个体定制规则。例 如，如果个体A被观测到具有80的正常心率，而个体B被观测到其
17长期平均心率为70。此观测可被用在被下载到客户机设备上的合适的 规则中(例如，用户A的蜂窝电话可具有"如果短期(心率)平均值 超过85,则将心率数据立即传输给后端服务器以便可能进行异常分 析"，而用户B的类似规则可将阈值设定为74)。
规则的动作要件的实际规范可依赖于计算设备的特定能力，并且 不仅可包括简单的通信指示(例如，现在传输，或丢弃数据)、或"告 警生成"(例如，使用蜂鸣声向用户告警)，而且还可包括数据采样 的更加复杂的处理和存储。例如，在其中数据包含连续波形的某些应 用中，可接受的是，实际上根据实际数据值，通过变化离散系数(例 如样条)的数量捕获波形的特性，或者应用不同水平的有损压缩。
此外，为了处理客户机设备与通信基础设施断开连接的时期，上 下文特定的规则(例如，在健身房中进行锻炼期间应用的提高的心率 阈值)可被实现为是暂时的，或者其活动持续时间可以是本地可用的 上下文(例如，在启用GPS的电话上，只有当位置位于指定区域中 时规则才会被触发以便可应用)的直接函数。这种规则可应用一段时 间，并且然后停用，使得客户机设备返回"正常"监控状态。
图3示出根据本发明的一个实施例的、其中可实现本地化客户机 ^殳备适配冲支术的客户才几。
如图所示，客户机300包括数据收集部件302、模式识别引擎304、 动作触发机构306、智能数据传输部件308、预测机构310、设备资源 部件312和用户接口部件314。
数据收集部件302收集来自传感器104-1到104-3 (例如，心脏 监控器、葡萄糖监控器)的原始传感器数据。传感器数据被提供给模 式识别引擎304。模式识别引擎304检测已知模式何时在到来的传感 器流中出现。当检测到已知的模式时，引擎304警告动作触发机构306。
动作触发机构306经由客户机的用户接口 314 (例如，显示器、 扬声器、声音告警、触觉告警)传达用户告知。机构306还可控制传 感器104-1到104-3(例如，开启/关闭它们，改变它们的收集频率等)。 机构306可触发其它动作。数据收集部件302还将原始传感器数据传递给智能数据传输部 件308，该部件308的作用是确定是否将此数据发送给服务器400上 的数据处理单元402 (下文将在图4的上下文中描述)。为了进行此 确定，还从模式识别引擎304和预测机构310收集信息(例如，指示 此数据流是正常还是异常的信息)。
预测机构310按照历史趋势来监控设备资源312。当设备资源被 耗尽或者预计将短缺时，数据传输的阈值增加，并且智能数据传输部 件308抑制传输给服务器400上的数据处理部件402的数据的量。
应指出，模式识别引擎304接收来自服务器400的模式学习引擎 406 (下文将在图4的上下文中描述)的模式规范。在可选实施例中， 客户机300也可包含模式学习引擎，该模式学习引擎可代替服务器侧 的部件或扩充该部件。
还应指出，动作触发机构306还可接收来自服务器400上的模式 识别引擎408的动作触发。
还应指出，在一个实施例中，客户机可监控设备资源，并合适地 调整行为。例如，如果功耗是所关心的问题，则该设备可在本地存储 数据，或者对数据执行额外的压缩以避免额外数据的功耗密集型传 输。
应理解，块300可被认为是聚合网关102和传感器设备104-1到 104-3的组合。即，尽管在图1中分离地示出这些部件，但是它们可 組合在一个客户机设备中。
图4示出根据本发明的一个实施例的、其中可实现本地化客户机 设备适配技术的服务器。应当理解，代替的设计也是可能的。
如图所示，服务器400包括数据处理模块402、数据库404、模 式学习引擎406、模式识别引擎408、外部上下文源410、外部规则规 范412、外部动作规范414和外部动作触发一几构416。应理解，块400 可被认为是远程服务器108和外部上下文源205的组合。即，尽管在 图2中分离地示出这些部件，但是它们可组合到一个服务器设备中。
数据处理模块402接收客户机300的智能数据传输部件308 (图3)传输的数据。模块402将此数据发送给数库404。类似地，数据处 理模块402还接收外部上下文数据410。模块402也将此数据发送给 数据库404。
模式学习引擎406从数据库404中检索数据。模式学习引擎406 可以用联机方式操作(当新的数据采样到达时)，或者可被以合适确 定的时间间隔定期触发。引擎406识别此数据中的模式，并创建规则 以指定那些模式。这些规则规范被转送给客户机300上的模式识别引 擎304。它们还被转送给服务器400上的模式识别引擎408。 一旦模 式被识别，则动作可经由外部动作规范部件414与该模式相关联。应 理解，如上所述，为客户机生成的规则可有利地仅包括被客户机在本 地确定的上下文条件，因而可能与服务器上保持的那些不同。
应理解，模式学习引擎406和模式识别引擎408可从数据库404 预订数据库更新而不是明确地检索数据。
还应理解，规则规范可被模式学习引擎406从外部源412接收到。 这些外部指定的规则可然后被传递给客户机的模式识别引擎304和服 务器的模式识别引擎408。例如，医生可指定值得动作的、但是在具 体患者身上还未观测到的、在医学上重要的事件。
模式识别引擎408使用规则规范来识别以前存储在数据库404 中的接收到的传感器数据中的模式。在识别模式时，引擎408可通过 客户机上的动作触发机构306触发动作。同样，引擎408可通过外部 动作触发机构416触发外部动作(例如，告知医生)。
图5示出规则规范500，其包含唯一规则标识符502、模式规范 504和动作规范506。；漠式规范504可被以多种方式(例如正则表达 或可扩展标记语言(XML))定义。动作规范506也可:f皮以多种方式 定义。其可以是来自动作(例如，告知、声音告警、可见显示等)的 储存库的标识符。其还可以是可通例如XML的语言执行的程序的规范。
图6示出根据本发明的一个实施例的计算机系统，通过该计算机 系统可实现数据收集系统的一个或多个部件/步骤(例如，在图l和5的上下文中描述的部件/步骤)。即，图6所示的结构可代表用于实现 聚合网关102、传感器104-1到104-3中的每一个和/或远程服务器108 的部件的全部或一部分的结构。
此外，应理解，各个部件/步骤可在一个这种计算机系统上实现， 或者更优选地在多于一个的这种计算机系统上实现。在分布式系统上 实现的情况下，各个计算机系统和/或设备可经由合适的网络(例如， 因特网或万维网)连接。但是，该系统可经由专用网络或本地网实现。 本发明并不局限于任何具体网络。
如图所示，计算机系统600可按照经由计算机总线610或可选的 连接布置耦合的处理器602、存储器604、 I/O设备606和网络接口 608实现。
应理解，文中所用的术语"处理器"将包括任何处理设备，例如包 括CPU (中央处理器)和/或其它处理电路的处理设备。还应理解，
术语"处理器，，可指的是多于一个的处理设备，并且与处理设备相关联 的各种元件可被其它处理设备共享。
文中使用的术语"存储器"将包括与处理器或CPU相关联的存储 器，例如RAM、 ROM、固定存储设备(例如，硬盘驱动器)、可拆 卸存储设备(例如，磁盘)、闪速存储器等。
另夕卜，文中使用的短语"输入/输出设备"或"I/0设备"将包括例如 一个或多个用于将数据输入处理单元的输入设备(例如，键盘、鼠标 等)和/或一个或多个用于呈现与处理单元相关联的结果的输出设备 (例如，扬声器、显示器等)。
另夕卜，文中使用的短语"网络接口 ，，将包括例如一个或多个收发机 以允许计算机系统经由合适的通信协议与其它计算机系统通信。
因此，包括用于执行文中所述的方法的指令或代码的软件构件可 被存储在关联的存储设备(例如，ROM,固定的或可拆卸的存储器) 的一个或多个存储设备中，并且当准备利用时，可被部分或完全加载 (例如，到RAM中)并被CPU执行。
还应理解，本发明还包括用于提供用户数据收集服务的技术。作
21为示例，服务供应商与服务消费者达成协议(例如，通过服务水平协 议或某种正式协议或协商)以提供用户数据收集服务。即，仅作为一 个示例，服务供应商可容纳消费者的网站和关联应用(例如，健康护 理监控等)。然后，根据服务供应商与服务消费者之间的合同的条款， 服务供应商提供用户数据收集服务，该服务可包括文中所述的本发明 的方法中的一种或多种。作为示例，这可包括收集来自(服务消费者 的)客户机的采样数据和对客户机设备进行本地化适配，以便为服务 消费者提供一种或多种好处。服务供应商还可提供所述过程中使用的 上下文源中的一种或多种上下文源。例如，服务供应商可提供位置上 下文或电子日历服务。
尽管文中已经参照

了本发明的说明性实施例，但是应理 解，本发明并不局限于那些精确的实施例，并且本领域技术人员在不 背离本发明的范围的情况下可实现多种其他的改变和修改。
权利要求
1. 一种用于修改数据收集系统中的客户机设备的行为的方法，其中该客户机设备收集数据并将数据传输给服务器，该方法包括以下步骤客户机设备将数据传输给服务器；服务器使用从客户机设备接收到的数据的至少一部分来生成代表对客户机设备的行为的修改的信息；服务器设备将生成的信息传输给客户机设备；并且客户机设备随后基于从服务器接收到的信息改变客户机设备的行为。
2. 根据权利要求l的方法，其中被传输给服务器的数据包括一 个或多个数据釆样。
3. 根据权利要求2的方法，其中被传输给服务器的数据包括所 述一个或多个数据采样的修改后的统计量。
4. 根据权利要求2或3的方法，其中被传输给服务器的数据包 括所述一个或多个数据采样的压缩版本。
5. 根据前述任一项权利要求的方法，其中还包括如下步骤服 务器由从客户机设备接收到的数据的至少 一部分确定至少 一种模式。
6. 根据前面任一项权利要求的方法，其中生成的代表对客户机 设备的行为的修改的信息包括用于修改、激活或停用事先存储在客户 机设备中的规则的命令。
7. 根据权利要求l-5中任一项的方法，其中生成的代表对客户 机设备的行为的修改的信息包括上下文数据，该上下文数据影响事先 存储在客户机设备中的规则。
8. 根据权利要求1-5中任一项的方法，其中生成的代表对客户 机设备的行为的修改的信息包括生成的规则。
9. 根据权利要求8的方法，其中生成的规则包括表示与客户机 设备收集的数据相关联的至少 一种时间模式的谓项。
10. 根据权利要求8的方法，其中生成的规则包括表示预计将被 客户机设备收集的数据的特性的谓项。
11. 根据权利要求8的方法，其中生成的规则包括表示对客户机 设备的接口的修改的动作。
12. 根据权利要求8的方法，其中生成的规则包括表示在客户机 设备上生成特定内容的动作。
13. 根据权利要求8的方法，其中生成的规则包括表示对客户机 设备上驻留的特定应用的行为或内容的修改的动作。
14. 根据权利要求8的方法，其中生成的规则包括表示对一个或 多个收集的数据采样的传输、传输的抑制或压缩的动作。
15. 根据权利要求8的方法，其中生成的规则包括表示数据转换 的动作。
16. 根据权利要求15的方法，其中所述数据转换包括平均操作、 离群值消除操作、压缩操作、过滤操作和离散系数表示中的至少一种。
17. 根据权利要求8的方法，其中服务器生成规则的步骤进一步 包括从规则的谓项中消除不能由客户机设备在本地确定的任何属 性。
18. 根据权利要求8的方法，其中服务器生成规则的步骤进一步 包括指定如下内容中的至少一种对已有规则的清除、对已有规则的 改进以及新规则的规范。
19. 根据前述任一项权利要求的方法，其中服务器还使用上下文 数据来生成代表对客户机设备的行为的修改的信息。
20. 根据权利要求19的方法，其中该上下文数据包括代表关于 与客户机设备相关联的用户的属性的上下文的数据。
21. 根据权利要求19的方法，其中上下文数据包括代表一个或 多个其他个体或实体的外部上下文的数据。
22. 根据前述任一项权利要求的方法，进一步包括客户机监控 设备资源并且在此基础上调整行为。
23. —种用于在客户机设备中使用以便修改数据收集系统中的客户机设备的行为的方法，其中客户机设备收集数据并将数据传输给服务器，该方法包括以下步骤将数据传输给服务器，从而服务器能够使用从客户机设备接收到 的数据的至少一部分，以生成代表对客户机设备的行为的修改的信 息；以及随后基于从服务器接收到的信息改变客户机设备的行为。
24. 根据权利要求23的方法，其中生成的代表对客户机设备的 行为的修改的信息包括用于修改、激活或停用事先存储在客户机设备 中的规则的命令。
25. 根据权利要求23的方法，其中生成的代表对客户机设备的 行为的修改的信息包括上下文数据，该上下文数据影响事先存储在客 户机设备中的规则。
26. 根据权利要求23的方法，其中生成的代表对客户机设备的 行为的修改的信息包括生成的规则。
27. 根据权利要求23的方法，进一步包括客户机监控设备资 源并且在此基础上调整行为。
28. —种用于在服务器中使用以便修改数据收集系统中的客户 机设备的行为的方法，其中客户机设备收集数据并将数据传输给服务 器，该方法包括以下步骤从客户机设备接收数据；使用从客户机设备接收到的数据的至少 一部分，以生成代表对客 户机的行为的修改的信息；以及将该信息传输给客户机设备，从而客户机设备能够随后基于从服 务器接收到的信息改变客户机设备的行为。
29. 根据权利要求28的方法，其中生成的代表对客户机设备的 行为的修改的信息包括用于修改、激活或停用事先存储在客户机设备 中的规则的命令。
30. 根据权利要求28的方法，其中生成的代表对客户机设备的 行为的修改的信息包括上下文数据，该上下文数据影响事先存储在客户机设备中的规则。
31. 根据权利要求28的方法，其中生成的代表对客户机设备的 行为的修改的信息包括生成的规则。
32. 根据权利要求28至31中任一项的方法，其中客户机监控设 备资源并且在此基础上调整行为。
33. 根据权利要求28至32中任一项的方法，其中服务器还使用 上下文数据来生成代表对客户机设备的行为的修改的信息。
34. —种用于在数据收集系统中使用的装置，包括客户机设备，该客户机设备被配置成(i)将数据传输给服务 器，从而服务器能够使用从客户机设备接收到的数据的至少 一部分， 以生成代表对客户机设备的行为的修改的信息，以及(ii)随后基于 从服务器接收到的信息改变客户机设备的行为。
35. —种用于在数据收集系统中使用的装置，包括服务器，该服务器被配置成(i)从客户机设备接收数据，(ii) 使用从客户机设备接收到的数据的至少 一部分，以生成代表对客户机 的行为的修改的信息，以及(iii)将该信息传输给客户机设备,从而 客户机设备能够随后基于从服务器接收到的信息改变客户机设备的 行为。
全文摘要
公开了用于基于在远程服务器处的相关或学习对客户机设备进行本地化适配的技术。例如，一种用于修改数据收集系统(100)中的客户机设备(102)的行为的方法包括以下步骤，其中该客户机设备收集数据并将数据传输给服务器(108)。客户机设备将数据传输(204)给服务器。服务器使用从客户机设备接收到的数据的至少一部分以生成(206)代表对客户机设备的行为的修改的信息。服务器将生成的信息传输(208)给客户机设备。客户机设备随后基于从服务器接收到的信息改变客户机设备的行为。
文档编号H04L29/08GK101455056SQ200780018876
公开日2009年6月10日 申请日期2007年6月15日 优先权日2006年6月15日
发明者A·米斯拉, I·莫霍默德, M·R·埃布林, W·F·杰罗姆 申请人:国际商业机器公司