CN101147142A - 数据捕获系统的实地监视和管理 - Google Patents

Abstract

在数据捕获之前、之后或数据捕获过程中，以对系统透明的方式在实地将管理数据上传和下载到数据捕获系统，如电光读取器、RFID读取器以及成像器，而不会干扰数据捕获。

Description

数据捕获系统的实地监视和管理

技术领域

本发明通常涉及数据捕获系统(诸如电光读取器，优选地，用于读取诸如条形码符号之类的标记的激光扫描仪，以及用于捕获这样的标记的图像的成像器，以及用于识别目标的射频标识(RFID)设备)的实地(in-field)管理，具体来说，涉及数据捕获系统和用于对数据捕获系统进行状态监视、错误报告和校正、升级和类似管理的远程主机之间的通信。

背景技术

已经开发了用于读取诸如出现在标签上或物品的表面上的条形码符号之类的标记的各种电光系统或读取器。条形码符号本身是包括一系列彼此间隔开的各种宽度的线条(bar)以限制出各种宽度的间隔(space)的图形标记的编码图案，线条和间隔具有不同的反光特性。读取器能够将图形标记的图案电光转换为随时间变化的电信号，该电信号又被数字化和解码为关于正被读取的符号的数据。

通常，发自激光器的激光束沿着光路被引向在目标表面上包括条形码符号的目标。移动光束扫描仪通过借助于诸如激光器本身或位于激光束的路径中的扫描镜之类的扫描组件的运动使激光束沿扫描线或一系列扫描线反复地扫过符号来进行操作。光学装置将激光束聚焦到目标表面上的光束点，而扫描组件的运动使光束点扫过符号，以跟踪穿过符号的扫描线。扫描组件的运动通常是由电动马达来执行的。

读取器还包括沿着扫描线检测从符号反射或散射的光的传感器或光检测器。光检测器或传感器如此定位，以便它具有确保反射或散射光的捕获并将它们转换为模拟电信号的视野。

在回射光收集中，单个光学元件，例如，相反摆动镜(reciprocallyoscillatory mirror)，诸如美国专利No.4,816,661或美国专利No.4,409,470(通过引用将这两个专利合并于此)中所描述的，使光束扫过目标表面，并将收集到的光引向传感器。在非回射光收集中，不由用于进行扫描的同一个光学元件来收集反射的激光。而是传感器独立于扫描光束，并具有较大的视野，以便横跨传感器跟踪反射的激光。

电子控制电路和软件将来自传感器的模拟电信号解码为由已经被扫描的符号表示的数据的数字表示。例如，由光检测器产生的模拟电信号可以被数字转换器转换为脉宽调制数字化信号，其中宽度对应于线条和间隔的物理宽度。或者，也可以直接由软件解码器来处理模拟电信号。参见，例如，美国专利No.5,504,318。

解码处理通常是通过向运行尝试对信号进行解码的软件算法的微处理器应用数字化信号来完成的。如果成功地并完全地对符号进行了解码，则解码过程结束，并向用户提供成功读取的指示(如绿光和/或音频鸣叫)。否则，微处理器接收下一次扫描，并再次解码为以符号编码的数据的二进制表示，以及如此表示的字母数字字符。一旦成功地进行了读取，则将二进制数据传递到主机计算机，以便进行进一步处理，例如，从查找表中检索信息。

可以通过使用移动光束扫描仪以及固态成像器来读取一维和二维两种符号。例如，可以使用具有光电元件(cell)或光传感器的一维或二维阵列的图像传感器设备，其中光电元件或光传感器对应于该器件的视野中的成像元件或像素。这样的图像传感器设备可以包括一维或二维电荷耦合器件(CCD)或互补金属氧化物半导体(CMOS)器件，以及用于产生对应于视野内的像素信息的一维或二维阵列的电子信号的相关电路。

因此，已知使用了用于捕获符号的单色图像的固态器件，如例如，美国专利No.5,703,349中所公开的。还已知使用了用于捕获目标的全色图像的、具有多个埋置沟道的固态器件，如例如，美国专利No.4,613,895中所公开的。常常给二维CCD提供640×480的分辨率，这种分辨率在VGA监视器中是常见的，虽然其他分辨率大小也是可以的。

还已知使用了无线电波来自动地识别物体、人或类似的目标。RFID标记或转发器识别目标。RFID读取器对标记进行查询，并将从标记反射回的无线电波转换为数字数据。

尽管这样的移动光束扫描仪、成像器和RFID设备在捕获数据方面是令人满意的，但是这样的数据捕获系统却不容易实地更新。通常，便携式数据捕获系统连接到用于处理由系统所捕获的事务数据的事务终端，并相对于该事务终端可移动。将由人类用户断开与系统的连接，并启动将系统连接到用于对系统进行升级的专用配置计算机的过程。或者，用户可以通过扫描用于自我配置(self-configure)每个系统的参数条形码符号而升级每个系统。然而，这种升级会由于系统停止服务而造成昂贵的中断。在某些应用场合，有多个可操作地连接到单个事务终端的系统。断开连接并对每一个系统依次进行升级是一个费力的过程。由于花费太多的精力而常常不对许多系统进行升级。

此外，许多数据捕获系统也没有状态或错误报告功能。当在这样的系统中出现操作问题时，需要很长时间和很大精力来报告问题、诊断问题，以及解决问题。需要由人类用户来检测问题并启动报告故障的过程。这还由于系统停止服务而造成昂贵的中断。维护一般需要将系统分解来进行修理。有时，用户没有足够的专门技术来认识系统问题的发作并耽搁了报告，直到整个系统发生全面的故障。

发明内容

相应地，本发明的一般目的是向数据捕获系统，特别是便携式系统，添加实地管理和监视功能。

本发明的另外一个目的是以对用户和系统执行的数据捕获透明的方式来管理数据捕获系统。

本发明的另一个目的是使数据捕获系统能向远程主机传递其操作参数，而该远程主机又向系统传递校正操作。

本发明的再一个目的是通过与网络进行通信来升级数据捕获系统，即使系统本身不能代管(hosting)网络连接。

根据上述目的及下面将变得显而易见的其他目的，本发明的一个特征在于，简单来说，一种通过将用于处理事务数据的事务终端(例如，销售点工作站)通过无线或有线链路可操作地连接到数据捕获系统，以及通过在不影响交易数据捕获的情况下经由网络向数据捕获系统上传和/和下载管理数据而实地管理用于捕获事务数据的数据捕获系统(诸如，用于读取诸如条形码符号之类的标记的电光读取器，或用于对目标进行成像的成像器，或用于利用无线电波查询目标的RFID读取器)的配置以及方法。通过网络，优选地直接从终端升级数据捕获系统，而不是如现有技术那样，通过读取特殊的自我配置参数符号，或通过与终端断开连接(即，离线)，然后，连接到远离终端的不同的专用配置计算机来进行升级，然后，重新连接到终端。

根据本发明，可以在事务数据捕获期间，也可以在数据捕获系统不正在捕获数据时，进行升级。在基于软件的实施例中，由终端来执行中间件程序，以对管理数据和事务数据进行解析，并向/从系统传输管理数据。在基于硬件的实施例中，在系统和终端之间物理地连接了交换设备，并且该交换设备包括数据交换机，用于对管理数据和事务数据进行解析，并用于向/从系统传输管理数据。管理服务器为网络上的所有系统综合和管理该管理数据。

在两个实施例中，数据捕获系统是远程升级的。没有与让系统离线进行维护相关联的停机。下载各种操作功能的监视参数，以便用于进行状态和错误报告和/或用于执行校正动作。对于没有代管网络连接的内置能力的系统本身，优选基于硬件的实施例。

附图说明

图1是根据现有技术的电光读取器的透视图；

图2是描述了根据本发明的一个实施例的用于管理数据捕获系统的实地管理配置的电路示意图，其中数据捕获系统之一有利地是图1的读取器；以及

图3描述了根据本发明的另一个实施例的实地管理配置的电路示意图。

具体实施方式

如这里所使用的，术语“符号”从广义上来讲不仅包含由统称为条形码符号的、交替的各种宽度的线条和间隔组成的符号图案，而且还包含其他一维或二维图形图案，以及字母数字字符。一般而言，术语“符号”可以适用于任何类型的图案或标记，其可以通过扫描光束并检测反射或散射光作为图案或者标记的各种点处的光反射率变化的表示而被认识或识别。图1示出了作为一个要读取的“符号”的示例的标记15。

图1描述了用于读取符号的手持式激光扫描仪设备10。激光扫描仪设备10包括具有桶状部分11的外壳和手柄12。外壳的桶状部分11包括出口或窗口13，通过该出口或窗口13，输出激光束14照射到位于与外壳有一些距离的位置处的条形码符号15上，并跨越条形码符号15进行扫描。

激光束14跨越符号15移动，以产生扫描图案。通常，扫描图案是一维的或线性的，如线16所示。激光束14的这种线性扫描移动是由振荡马达18所驱动的振荡扫描镜17所产生的。如果需要，可以提供通过二维扫描图案对光束14进行扫描的装置，以便读取二维的光编码符号。当操作员手持设备10并瞄准符号15时，手动驱动的触发器19或类似的装置可使操作员启动扫描操作。

扫描仪设备10包括安装在外壳内的激光源20。激光源20产生激光束14。光检测器21位于外壳内，以收集从条形码符号15反射和散射的光的至少一部分。光检测器21，如图所示，面对窗口13，并具有上文所描述的非回射读取器的静态、广视野特征。或者，在回射读取器中，扫描镜17的凸面部分可以将收集到的光聚焦于光检测器21上，在这样的情况下，光检测器面对扫描镜。随着光束14扫过符号15，光检测器21检测到从符号15反射和散射的光，并产生与收集到的光的强度成比例的模拟电信号。

数字转换器通常将模拟信号转换为脉宽调制的数字信号，并且脉冲宽度和/或间隔对应于被扫描的符号15的线条和间隔的物理宽度。解码器通常包括具有相关联的随机存取存储器(RAM)和只读存储器(ROM)的编程的微处理器，该解码器根据特定符号体系(symbology)对脉宽调制的数字信号进行解码，以推导出以符号编码的数据的二进制表示，以及由符号表示的字母数字字符。

激光源20引导激光束穿过包括聚焦透镜22和孔径光阑23的光学组件，以调节和引导激光束照射到扫描镜17上。镜17被安装在竖轴上，并由马达驱动器18驱动而围绕垂直轴振荡，该镜17反射光束，并引导光束穿过出口13照射到符号15上。

为操作扫描仪设备10，操作员按下触发器19，该触发器19激活激光源20和马达18。激光源20产生激光束，该激光束穿过元件22和孔径23的组合。元件22和孔径23调节光束，以产生给定大小的强烈的光束点，该光束点连续地延伸，并且在工作距离的范围24内基本上不变化。元件和孔径组合将光束引到旋转镜17上，而旋转镜17又将经过调节的激光束从扫描仪外壳11引向外面，并引向扫过(sweeping)图案中的条形码符号15(即，沿着扫描线16)。位于工作距离24内的任何一点并且基本上正交于激光束14的条形码符号15，反射并散射一部分激光。被显示安装在扫描仪外壳11上的非回射位置的光检测器21，检测到反射和散射的光，将接收到的光转换为模拟电信号。光检测器也可以被安装在面对扫描镜17的回射位置上。然后，系统电路将模拟信号转换为脉宽调制数字信号，基于微处理器的解码器根据条形码符号体系规则的特征，对该脉宽调制数字信号进行解码。

如到目前为止所描述的，手持式扫描仪设备10是用于捕获表示符号15的事务数据的数据捕获系统。图2描述了用于对至少一个数据捕获系统进行实地管理的体系结构的一个实施例，并且优选地，有多个这样的数据捕获系统，如基本上与设备10相同的手持式激光扫描仪设备30，用于在将图像处理为事务数据之前捕获符号或目标的图像的图像读取器32，用于查询RFID标记的RFID读取器34或获取事务数据的转发器。图2中的所显示的数据捕获系统的数量和类型仅仅是示范性的，这是因为在现实的应用中可以使用，并且常常使用比所显示的系统更多或更少的系统。本发明设想的其他数据捕获系统包括读卡器，如磁条读取器和智能卡读取器，具有用于捕获签名、指纹或人触摸的屏幕的设备。

这些系统中的每一个系统都具有到网络38的一个或多个访问点或节点的硬线连接26(见图3)，或者，优选地，无线连接36(见图2)。其中一个节点被描述为事务终端40，优选地，如图3所示，被构成为超市环境中的收款机。然而，可以理解，终端不仅限于收款机，而是任何主机计算机，如膝上型计算机或台式计算机。此外，终端不必是静止的，也可以是可移动的。术语“终端”在其广义意义上被理解为具有智能的任何设备。终端40可以具有用于支撑系统的托架42。每一个系统30、32、34优选地都具有无线收发器，用于通过诸如广域网(WAN)、局域网(LAN)之类的无线接口或诸如蓝牙(商标)之类的个人区域网络(PAN)进行通信。如所示的那样，网络38中常常配置了多个事务终端40。优选地，每一个系统都是手持式的、便携式并且相对于通过有线或无线连接可操作地连接的终端是可移动的。

每一个事务终端40都用于执行加载到终端40上的POS应用48，并用于处理由相应的系统捕获的事务数据。这通常涉及从网络38上的查找表(LUT)检索信息，例如，价格，或借助于LUT服务器46检索库存信息。每一个事务终端还用于执行中间件程序50，如下文所描述的。

根据本发明的一个特征，从终端向一个、一些或全部数据捕获系统上传更新数据。不时地，更新每一个系统上的固件，以便增强系统操作。通常，管理服务器44，例如，计算机，通过网络38可操作地连接到所有终端40以及它们相关联的数据捕获系统。由管理服务器44启动通过网络38向事务终端40进行的上传，而事务终端40又向系统传递更新数据。如果终端允许，则可以从终端本身启动上传。

此外，由系统本身产生的并表示正在被监视的各种操作条件的监视数据，诸如系统的标识、健康以及统计信息，通过网络38从一个或多个系统下载到一个或多个终端，再下载到管理服务器44。系统本身、终端40或管理服务器44中的任何一个都可以启动下载。由管理服务器进行的校正操作被上传到正在被监视的系统。

图2的体系结构中的管理数据的上传和下载是基于软件，即在每一个终端40上运行的、标准事务数据处理应用48和到系统的物理接口之间的中间件软件50，进行的。中间件一旦安装，是对数据捕获操作，以及对系统的任何用户都是完全透明的。系统捕获事务数据，并将事务数据与任何管理数据一起发送到中间件50。中间件50用于对到来的数据进行解析，并向负责对捕获的数据进行解码并检索信息的事务数据处理应用48发送事务数据，向缓冲器发送管理数据以便进行格式化，然后将管理数据转发到管理服务器44。服务器44为企业内的所有系统综合和管理该管理数据。

图3描述了其中基于硬件，即位于系统30和终端40之间的交换设备60，进行管理数据的上传和下载的体系结构。在系统30和到设备60的输入之间进行硬线连接26，优选地，为通用串行总线(USB)连接。在设备60的输出和终端40之间进行另一个硬线连接52，优选地，为USB连接。

设备60包括用于解析到来的数据作为事务数据或管理数据的数据交换机62。通过POS接口64向终端40发送事务数据以便进行事务处理。

通过以太网接口66并通过以太网连接68直接向网络38发送管理数据，或通过光学以太网集线器70将管理数据发送到终端40。一旦到达网络38，管理数据就被格式化，并被发送到服务器44，该服务器44如以前一样，为企业内的所有系统对管理数据进行综合和管理。

无论是基于硬件还是基于软件，本发明的配置都将管理数据和事务数据分离，以便分开路由和处理每一种数据。虽然，优选地，中间件50驻留在终端40上，但是，也可以将其加载到系统中，或分布在终端和系统中。所有通信都是双向的。因此，从系统下载对系统的各种操作参数的监视，例如，成功的或不成功的数据捕获的数量，或系统的各种组件的状态，并且作为响应，向系统上传校正操作。从管理服务器或终端上传管理数据，如为增强操作而进行的系统升级，并将对成功地完成上传的验证信息下载到管理服务器中。在后台对管理数据进行处理，并不干扰对事务数据的处理。

在所附的权利要求书中阐述了作为新的技术声明的内容并希望通过专利证保护的技术。

Claims (18)

1.一种实地管理至少一个用于捕获事务数据的数据捕获系统的设备，包括：

a)事务终端，可操作地连接到相对于该终端可移动的所述至少一个数据捕获系统，所述终端用于处理所述事务数据；以及

b)用于向/从所述至少一个数据捕获系统传输管理数据而不会干扰所述事务数据的处理的装置。

2.根据权利要求1所述的设备，其中，所述事务终端是工作站，并且其中，所述至少一个数据捕获系统是用于读取标记的电光读取器。

3.根据权利要求2所述的设备，其中，所述读取器通过有线和无线链路中的一种可操作地连接到所述事务终端。

4.根据权利要求2所述的设备，其中，所述读取器是用于利用激光束对所述标记进行扫描的激光扫描仪以及用于捕获所述标记的图像的成像器中的一个。

5.根据权利要求1所述的设备，其中，所述至少一个数据捕获系统是相对于所述终端可移动的手持式设备。

6.根据权利要求1所述的设备，其中，所述至少一个数据捕获系统是射频标识(RFID)设备。

7.根据权利要求1所述的设备，其中，主机通过网络可操作地连接到所述事务终端，并且其中，所述传输装置用于通过所述终端将所述管理数据上传到所述至少一个数据捕获系统。

8.根据权利要求1所述的设备，其中，所述传输装置用于在所述至少一个数据捕获系统正在捕获所述事务数据的同时上传所述管理数据。

9.根据权利要求1所述的设备，其中，主机通过网络可操作地连接到所述事务终端，所述终端运行中间件程序，所述中间件程序用于对所述管理数据和所述事务数据进行解析，并通过所述网络以对所述至少一个数据捕获系统的用户透明的方式传输所述管理数据。

10.根据权利要求1所述的设备，其中，主机通过网络可操作地连接到所述事务终端，并且数据交换机物理地连接在所述至少一个数据捕获系统和所述事务终端之间，用于对所述管理数据和所述事务数据进行解析，并用于通过所述网络以对所述至少一个数据捕获系统的用户透明的方式传输所述管理数据。

11.一种实地管理至少一个用于捕获事务数据的数据捕获系统的方法，包括下列步骤：

a)将事务终端可操作地连接到相对于所述终端可移动的所述至少一个数据捕获系统，所述事务终端用于处理所述事务数据；以及

b)向/从所述至少一个数据捕获系统传输管理数据而不会干扰所述事务数据的处理。

12.根据权利要求11所述的方法，其中，所述管理数据的所述传输是由软件执行的。

13.根据权利要求11所述的方法，其中，所述管理数据的所述传输是由硬件执行的。

14.根据权利要求12所述的方法，其中，所述软件是由所述终端执行的。

15.根据权利要求13所述的方法，其中，在所述至少一个数据捕获系统和所述终端之间连接所述硬件。

16.根据权利要求11所述的方法，其中，所述传输步骤是与所述事务数据的所述处理同时执行的。

17.一种实地管理至少一个用于捕获事务数据的数据捕获系统的设备，包括：

a)事务终端，可操作地连接到所述至少一个数据捕获系统并用于处理所述事务数据；以及

b)用于在捕获所述事务数据期间向/从所述至少一个数据捕获系统传输管理数据的装置。

18.一种实地管理至少一个数据捕获系统的方法，包括下列步骤：

a)将事务终端可操作地连接到所述至少一个数据捕获系统，所述事务终端用于处理由所述至少一个数据捕获系统所捕获的事务数据；以及

b)在捕获所述事务数据期间向/从所述至少一个数据捕获系统传输管理数据。

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