CN103959296A - 用于系统间设备交换的系统和方法 - Google Patents

Abstract

设备交换器在医疗环境中的自主设备之间运送消息。例如，自主设备在医疗环境中执行各种任务，诸如外科手术设备控制、药物输注、视频记录以及用户接口。每个自主设备具有由设备交换器公布和存储且对于其他自主设备可用的设备规范。设备规范针对每个自主设备指示标识符、一组输出和一组输入或命令。设备通过包括设备标识符和输出或命令的消息来互操作，而不用诸如脚本、协议转变、驱动器或接口模块之类的转变或变换机制，这是因为每个消息基于对于连接到交换器的所有设备可用的所公布的设备规范。因此，互连的医疗设备互操作而无需重配置，这是因为每个设备具有用于理解其经由交换器发送和接收的消息的内部逻辑。

Description

用于系统间设备交换的系统和方法

背景技术

现代医疗技术不断地引入新的且更完善的医疗设备以用于外科手术、诊断、患者监视以及药物分配等等。可能存在针对特定患者或过程同时采用的若干设备。通常，将设备互连以向其他设备或医务人员提供互补控制、反馈和/或诊断信息。随着技术和健康护理成本持续演进，对更高性能和更低成本的需求鼓励附加医疗设备供应商进入市场。因此，医务人员在特定患者或过程情境中面临广泛范围的设备选项要考虑。相应地，相同患者或过程可以受益于采用不同供应商的设备的过程。

发明内容

设备交换器在医疗环境中的自主设备之间运送消息。例如，自主设备在医疗环境中执行各种任务，诸如外科手术设备控制、药物输注和给药、视频记录以及用户接口。每个自主设备具有由设备交换器公布和存储且对于其他自主设备可用的设备规范。设备规范针对每个自主设备指示标识符、一组输出和一组输入、或命令。设备通过包括设备标识符和输出或命令的消息互操作，而不用诸如脚本、协议转变、驱动器或接口模块之类的转变或变换机制，这是因为每个消息基于对于连接到交换器的所有设备可用的所公布的设备规范。因此，互连的医疗设备互操作而无需脚本、驱动器、协议转变器或全面的配置，这是因为每个设备具有用于理解其经由公共设备交换器（交换器）发送和接收的消息的内部逻辑。

所公开的方法不仅提供了本地自主设备之间的访问和接口，而且提供了面向其他远程设备、监视平台、控制平台和用户接口的同构接口。这提供了针对此类可能性的用于远程诊断、远程更新、遵从性任务、电子商务的门户，用于共享的应用或服务的服务器，以及用于电子健康记录系统的接口。所公开的方法还体现了传统装备的面向交换器的网关或接口的概念。

本文的配置部分地基于这样的观察：常规设备互连典型地采用设备专用链路，其合并了转换或转变以适配每个设备的输入和输出。需要配置和调用脚本、协议转变器、驱动器等来使能互操作性。通常，创建特定协议来通过串行连接在两个设备之间交换非常基本的数据或动作。常规集成和互操作性关注于唯一设备接口的概念，该唯一设备接口在受限的点对点接口中正式被脚本化，典型地仅用于初步的操作，这些初步的操作被全面地脚本化以满足特定设备、需要和动作。这些接口典型地不是异步的，且高度专用于设备和控制器，且使得对一个设备接口的修改要求对这两个设备的软件的改变。提供公共的且能够被每个设备填入的接口结构将是有益的。

因而遗憾的是，用于设备互连的常规方法遭遇这样的缺点：医疗设备频繁地遵照仅特定设备供应商知道的专有控制方案，从而通过流水线化至供应商设备的互连来鼓励重复购买并且需要用于跨供应商集成的重配置。结果通常是：常规设备之间的控制和其他数据交换频繁地使用点对点或辅助控制器来驱动基本信息和动作。这些动作典型地是初步的且被高度脚本化以满足特定设备、需要和动作。此类链路经常是串行的且点对多点或一对一的。设备经常不经由公共方式或接口来通信，并且对一个设备接口的修改要求对这两个设备的软件的改变。

相应地，本文中的配置通过向设备交换器公布每个连接的自主设备可见的设备规范，基本上克服了上述缺点。每个自主设备保留用于识别其可与之对话的其他设备的所公布的设备规范的逻辑。每个自主设备可以识别和接收在交换器上公布的消息。设备规范中的设备标识符确保了在设备交换器上传输的消息由所意图的接收方设备读取。因此，设备交换器不仅促进设备间通信，而且充当门户来以最一般的方式提供鲁棒的信息交换并且还经由连接的数据库提供瞬变、永久或归档性质的贮存库数据。每个设备经由一般协议连接到交换器，在该一般协议中，其向交换器揭示其接口和数据的性质。公共设备描述交换器提供一般和公共的结构，使得数据可以在公共级别处由互连的自主设备共享。“轻量”版本进一步流水线化设备规范和交换器以适应两个或3个高度耦合的设备并驻留在这些设备中的一个或多个上。

在具体配置中，交换器作为连接的设备之间的交换所（clearinghouse）而操作，使得设备通过发送它们的设备规范来进行注册，并且，交换器一旦接收到改变就传输或转发对设备规范的更新。交换逻辑基于设备的类型来指示哪些设备是“感兴趣的”或者是意图从中接收更新的。连接的设备一旦在一个或多个参数中有改变就将更新的设备规范传输给交换器，并且交换器将更新的设备规范发送给感兴趣的设备。例如，在泵和剃刀系统中，泵一旦启动就将其设备规范发送给交换器。剃刀进行相同的操作。交换逻辑将剃刀识别为与泵相关联的设备，并向泵发送对剃刀的设备规范的更新，使得泵可以相应地调整流程。

交换器根据基础的运送介质进行操作，所述运送介质可以包括例如TCP/IP、UDP、以太网或其他运送介质，然而，设备与交换器之间的通信基于每个相应设备的设备规范。

进一步详细地，在自主设备之间的控制和数据交换的方法包括：从多个自主设备中的每一个接收设备规范，使得设备规范定义设备标识符、可接收的命令和设备输出；以及针对该多个自主设备中的每一个设备将设备规范存储在贮存库中，所述贮存库连接到互连每个自主设备的设备交换器。交换器公布所存储的设备规范中的每一个以供至少一个其他自主设备接收，使得每个自主设备可以基于所公布的设备规范将包括命令或设备输出的消息从自主设备之一传输给自主设备的目的地设备。所述传输是由进行传输的自主设备基于来自目的地设备的所公布的设备规范发起以由目的地设备接收的非脚本化交换。

本发明的替代配置包括多编程或多处理计算机化设备，诸如工作台、手持或膝上型计算机或者专用计算设备等，其用软件和/或电路（例如，如上概述的处理器）加以配置来处理本文中作为本发明的实施例公开的任何或所有方法操作。本发明的另外其他实施例包括诸如Java虚拟机之类的软件程序和/或下述操作系统：其可以单独操作或者与多处理计算机化设备彼此结合来操作以执行以上概述和下文详细公开的方法实施例步骤和操作。一个这样的实施例包括具有非瞬变计算机可读存储介质的计算机程序产品，所述非瞬变计算机可读存储介质包括被编码为其上的指令的计算机程序逻辑，所述指令当在具有存储器和处理器的耦合的多处理计算机化设备中被执行时将处理器编程为执行本文中作为本发明的实施例公开的操作，以进行数据访问请求。本发明的这样的布置典型地被提供为被布置或编码在计算机可读介质上的软件、代码和/或其他数据（例如，数据结构），所述计算机可读介质诸如是光学介质（例如，CD-ROM）、软盘或硬盘、或其他介质，诸如一个或多个ROM、RAM或PROM芯片中的固件或微代码、现场可编程门阵列（FPGA）或专用集成电路（ASIC）。软件或固件或其他这样的配置可以（例如，在操作系统执行期间或在环境安装期间）被安装到计算机化设备上以使计算机化设备执行本文中作为本发明的实施例解释的技术。

附图说明

根据以下对如附图中所示的本发明的特定实施例的描述，本发明的前述及其他目的、特征和优点将显而易见，在附图中，相似的附图标记贯穿不同视图指代相同部分。附图不一定是按比例的，代之以将重点放在说明本发明的原理上。

图1是适于与本文公开的配置一起使用的医疗设备环境的情境图；

图2是图1的环境中的控制和数据的系统间设备交换的流程图；

图3是用于如图2中那样交换控制和数据的设备规范的框图；以及

图4至6是更详细地采用针对交换的设备规范的流程图。

具体实施方式

下面描述的是结合本文概述的方法采用连接到设备交换器（交换器）的自主设备的医疗设备环境的示例配置。在具体配置中，交换器可以采用以太网总线的形式，该以太网总线连接到用于监视和管理交换器的服务器。因此，所连接的设备采用以太网连接来发送和接收消息。与常规方法相对，以太网访问是异步的，而不是分组交换的，使得所有设备可以同时从任何其他设备接收消息或公布。设备规范的常用结构提供自主或异步消息，使得连接的设备在事件或改变时传递消息，而不是作为周期性的（可能冗余的）轮询或多播传输。此外，因为由设备规范定义的每个消息包括邻接的单级（非层级）结构，所以避免了对层级嵌套字段的全面的解析和附条件的解释，这是由于每个消息遵循在交换器中存储的对应设备规范，从而避免了对于基于协议的交换来说常见的版本或类型失配。因此，所公开的方法避免了对于协议来说常见的多级“分层”，而是采用交换器来定义字段结构（即，长度）。

因此，设备交换器在由多个合作OEM（原始设备制造商）制作的多个设备之间提供了通信链路。设备交换器可以在最小部署中被实现为软件服务和/或在企业环境中被实现为（一个或多个）组合软件和硬件器具。所公开的设备交换器提供了这样的能力：跨越用于所有互连设备的交换器共享信息、控制和数据以经由所公布的设备规范进行访问。该交换器意图不仅提供设备之间的访问和接口，还提供面向其他设备、监视平台、控制平台和用户接口的同构接口。该方法提供了下述各项：门户，用于包括远程诊断、远程更新、遵从性任务、电子商务的配置；用于共享的应用或服务的服务器；以及面向电子健康记录系统的接口。替代配置包含了传统装备的面向该交换器的网关或接口的概念。

产生的数据交换器不仅促进设备间通信，而且充当门户来以最一般方式提供鲁棒的信息交换，并且还提供用于瞬变、永久或归档性质的数据的贮存库。每个设备经由一般格式连接到交换器，以该一般格式，其通过设备规范向交换器揭示其接口和数据的性质。交换器采用的格式经由设备规范提供一般和公共结构，使得可以在公共级处共享数据。例如，所公布的数据和接口一旦在交换器上就可以被移植到多个本地接口设备和跨web的那些设备。

在所提出的方法中，自主设备采用公共设备规范而非脚本或协议转换来识别和响应于来自其他自主设备的通信。公共设备规范具有可容易识别的格式的标识符、输出列表以及命令（输入）列表。公共设备规范可以不同于基于协议或TLV（类型、长度、值）的输入，因为每个字段由设备规范指定，且可以由如此连接的每个设备从公共交换器异步地读取。每个自主设备通过将设备标识符与从其他自主设备公布的消息进行匹配来识别和解释仅意图用于其自身的消息。

常规串行或分组交换介质定义了有效载荷和首部，且可以根据协议指定的用于传输的结构来将消息或有效载荷细分为分组序列中的有效载荷。相对地，要求保护的命令和输出基于设备规范而非外部协议规范来定义传输。因为去往或来自设备的每个消息基于所公布的设备规范，所以不需要存在用于对消息内的字段编索引的位置专用标识符。设备规范不需要用于识别和解释来自其他设备的消息的驱动器或迭代转换。协议典型地使用叠加在比特串上的基于规则的字段的层，而所公开的方法是无层的，因为消息是基于平的单级设备规范来定义的，这与填入单个有效载荷的多个嵌入式协议形成对比。因为设备规范（而非协议）指定了结构，所以接收方仅需查看设备规范，而不需解码消息中的嵌入字段（一些协议将整个消息嵌入在另一分组的有效载荷中以用于隧穿和类似操作）。至少，设备规范包括设备标识符、设备类型、心跳和指示设备规范中的其他（可能可选的）字段的输入/输出定义。尽管单个分组消息是可能的，但是交换器不排除多个分组消息。可以发送包括心跳的周期性消息，然而，交换器一般是基于事件的，这意味着消息识别设备规范何时改变或者对这样的改变的响应，并且否则假设为现状。

图1是适于与本文公开的配置一起使用的医疗设备环境100的情境图。参照图1，在医疗设备环境100（诸如医院或医生办公室）中，医务人员在患者102的护理期间采用各种自主设备110-1……110-N（总称110）。例如，自主设备（设备）110包括外科手术工具、监视和诊断传感器、以及音频/视觉反馈装备。每个设备110连接到设备交换器130，设备交换器130响应于诸如服务器132之类的网络器具以在连接到其的实体之间提供通信。网络器具132可以是软件应用和/或基于硬件的应用，用于向连接到设备交换器（交换器）的设备110提供运送和存储服务，如下文中进一步讨论的。每个设备110包括面向交换器130的接口111，其可以是同轴电缆连接、RJ45模块化连接器、RS-232（多引脚）连接或其他合适连接。设备110还可以包括面向诸如因特网之类的公共接入网络的网关110-100以及具有对医务人员118进行响应的显示器114和键控输入116的操作者GUI（图形用户接口）110-101。

在如所公开的示例布置中，交换器130作为异步总线进行操作，该异步总线可以由每个连接的设备110写入到和读取。每个设备110具有设备规范150，其包括用于指明发送方和接收方设备的唯一设备标识符。在具体配置中，交换器130作为载波监听多路访问冲突检测（CSMACD）介质进行操作，这意味着每个设备110可以尝试进行传输，每个其他设备可以“看到”该传输，并且每个设备将响应于具有匹配设备标识符的消息。如果多个设备同时尝试进行传输，则冲突检测特征识别该冲突并且每个设备在不同的间隔内退避以重试。

替代配置可以采用替代运送介质。交换器130从每个设备110接收对应的设备规范150并将该设备规范150公布给每个其他设备110，使得通信仅需要目的地设备110的设备规范150，代替接口模块、脚本化的交换和/或协议转变。设备之间的消息经由交换器130而被如下有效地发送：交换器从每个自主设备110接收当前设备规范150，将其存储在贮存库中，并在由感兴趣设备110请求时发送包括当前设备规范150的消息。因此，尽管每个自主设备110可以从每个其他设备110接收包括设备规范150的消息，每个设备的规则和设备控制逻辑识别每个设备对哪些设备感兴趣。例如，泵对剃刀感兴趣并因此接收评估泵速度的消息，而泵将无需从药物输注设备接收消息。因此，每个设备向交换器“公布”设备规范以被感兴趣的“订户”（基于设备规范150具有控制逻辑的设备）接收，交换器在对该设备规范的每次改变时（基于公布设备的事件）发送该设备规范。

交换器130包括贮存库和接口模块，所述贮存库用于通过存储每个设备的当前设备规范来执行数据库功能，所述接口模块用于定义关于自主设备之间的交互的逻辑或规则。交换器的接口模块不仅将建立和验证规则、维持“心跳”，还将管理针对设备的命令以及实施规则。接口模块还将用来在逻辑上链接设备，例如一旦在2个或更多个设备之间请求并建立了链路，交换器就将自动向所链接的设备推送更新（数据、连接状态），由此消除数据的轮询并消除对每个设备的多个连接。

图2是在图1的环境中的控制和数据的系统间设备交换的流程图。参照图1和图2，自主设备110之间的控制和数据交换的方法包括：在步骤200处，从多个自主设备110中的每一个接收设备规范150，所述设备规范150定义设备标识符、可接收的命令和设备输出。可接收的命令是自主设备所响应于的输入（诸如对参数的请求），且伴随着长度字段。设备输出被公布给交换器，以被另一自主设备接收，典型地，基于设备类型和定时间隔或者作为对命令的响应。如在步骤201处所公开，交换器130针对该多个自主设备110-N中的每个设备110存储设备规范。服务器132存储设备规范150以供另一设备110检索。如在步骤202处所描绘，交换器130还公布所存储的设备规范的至少部分，以供所述自主设备中的至少另一个接收。这可以来自接收由设备110进行的初始公布的设备110，或者可以从服务器132检索而来。服务器132还可以公布设备规范中的仅包括用于指示完整设备规范150的可用性的设备ID的部分。

在如设备110的操作所确定的时间时，交换器130基于所公布的设备规范150将包括命令或设备输出的消息（图3，165）从自主设备110之一传输给自主设备110的目的地设备110'，使得该传输是由进行传输的自主设备110基于来自目的地设备110'的所公布的设备规范而发起以供目的地设备110'接收的非脚本化交换。注意，基于设备ID，任何自主设备110可以是目的地或者接收方设备110'。非脚本化性质允许消息由目的地设备110'仅基于指示字段位置的设备规范来接收。例如，其不需要如在具有被布置在层中的层级、附条件和嵌套字段的协议中那样进行解析以找到被编码到消息中的位置参考。

图3是用于如图2中那样交换控制和数据的设备规范的框图。参照图1和3，每个自主设备110具有设备规范150，用于指示其将接收的输入（命令）152和其可提供的输出154。输入识别设备110所响应于的命令和参数，并且输出154指定设备110将响应于请求命令或以周期性间隔递送（传输）的数据。每个设备规范150还包括用于识别对应设备110的唯一设备标识符156。一旦启动或连接到交换器130，每个设备110就将包括其设备规范150的消息160发送到服务器132。服务器将设备规范150存储162在贮存库170中，且还通过需求或刷新消息165使设备规范150对于其他设备110可用。每个设备110还具有控制逻辑151，用于定义设备如何响应于特定类型或ID的其他设备110。例如，在包括外科手术泵和剃刀系统的设备110的布置中，剃刀可以包括用于查看泵类型的设备的逻辑，并且泵和剃刀可以查看监视器类型的设备110，以向医生或其他人员118显示剃刀速度和泵压力。

因此，每个设备规范150定义了一组输入152和输出154。输入152包括输入字段列表180和对应长度182，并且输出包括输出字段列表184和长度（大小）184。尽管个体字段可以包括定界符或长度，但是设备规范指示可允许（期望）字段。对于包括命令的输入，列表180包括指示设备110针对其做出响应的特定指令或请求的命令ID 181-1和用于指示设备类型（在上面的示例中，即，泵或剃刀）的型号181-2。还包括的有：心跳信号181-3，其典型地从服务器132发送以确保设备是操作的；以及IO定义181-4，其定义输入180字段和输出字段184的数量以及每个字段180、184的最大长度。剩余的输入字段181-5……185-N（总称185）包括与命令181-1相关的其他参数或数据。输入152还包括一组输入字段181-5……181-N（总称181），用于指定对应于命令ID字段181-1中的命令的参数。输出包括类似的一组输出字段185-1……185-N（总称185），其可以响应于特定命令181或可以被周期性地发送。控制逻辑151定义设备110所接收的命令181-1和如何处理每个命令，诸如向185的输出针对特定命令提供。一般而言，每个消息对应于设备的设备规范150，使得字段180、184中的每一个占据类似的位置，从而避免了解析。在具体配置中，与网络协议和TLV（类型、长度、值）格式相对，设备规范可以包括空或未用字段以维持字段的定位，所述网络协议和TLV格式必须在整体上被顺序地解析并被映射到用于数据值识别的字段定义。例如，剃刀可以周期性地向泵和监视器（GUI）发送速度（RPM）更新，且对来自GUI的用于改变速度的增加或降低命令做出响应。泵可以采用控制逻辑151来与速度成比例地进行响应，或者可以接收来自GUI的增加或降低压力的显式命令。

图4至6是更详细地采用针对交换器的设备规范的流程图。参照图1和3至6，交换器130从多个自主设备中的每一个接收设备规范，其中，设备规范定义了设备标识符、可接收的命令以及设备输出，如在步骤300处所描绘。设备规范包括定义设备输出的多个输出字段和定义可接收的命令的多个控制字段，使得输出字段和控制字段具有独立于目的地设备的公共格式，如在步骤301处所描绘。公共格式被每个自主设备110共享，并包括：设备标识符、输出列表184和每个输出的长度186、以及命令列表180和每个命令的长度182，如在步骤302处所公开。公共格式对于消息被引导到或接收到的每个目的地设备来说是相同的，使得对于接收而言不需要协议识别、脚本或转变。

服务器132针对多个自主设备110-N中的每个设备110将设备规范150存储在贮存库170中，如在步骤303处所描绘。通过存储和公布设备规范150，每个自主设备110具有对预定的非脚本化配置的访问，该非脚本化配置针对其他自主设备中的任一个定义从该设备发送的输出和该设备可接收的命令，使得所发送的输出和可接收的命令对于每个其他自主设备110来说是相同的，如在步骤304处所公开。换言之，设备规范150定义了命令的特定结构而不论其发出自的自主设备如何，而非当设备响应于不同协议或运送介质时在常规方法中采用的不同命令结构。

每个自主设备110具有控制逻辑151和接口111，如在步骤305处所描绘，使得接口111响应于控制逻辑而根据设备规范150接收所公布的控制字段152，如在步骤306处所示出，以及传输输出字段154，控制逻辑151基于控制字段152来引导自主设备110并收集输出字段以传输到交换器130，如在步骤307处所描绘。

为了使自主设备110向另一接收方自主设备110'进行发送，服务器132经由交换器130公布所存储的设备规范150的至少部分以供至少一个其他自主设备接收，如在步骤308处所公开。每个自主设备具有用于识别其连接到的自主设备110的控制逻辑151，如在步骤309处所公开，使得传输还包括从交换器接口130接收150'对应于熟悉设备110（诸如命令180（输入）要被发送到的目的地设备110'）的设备规范150，如在步骤310处所示出。进行发送的设备110基于非脚本化的控制逻辑151和接收到的设备规范150来计算用于引导熟悉设备110'的命令181-1，如在步骤311处所公开。然后，进行发送的设备110经由交换器接口130将命令164发送到熟悉设备110，如在步骤312处所描绘。

在上面给出的示例中，操作者118可以使用控制台设备110-101向剃刀进行发送以减小RPM。然后，剃刀110向泵110'发送将压力减小对应量的消息。本领域技术人员可以想到各种控制场景。交换器130基于所公布的设备规范150'将包括命令或设备输出的消息164从自主设备110之一传输到自主设备110的目的地设备110'，使得该传输是由进行传输的自主设备110基于来自目的地设备110'的所公布的设备规范150而发起以供目的地设备110'接收的非脚本化交换，如在步骤313处所描述。所传输的命令164引导目的地设备110'执行响应动作，其中，所传输的命令164具有对于发送所传输的命令的每个自主设备110来说公共的格式，如在步骤314处所公开，因为其基于目的地设备110'的设备规范150。

在示例布置中，可以响应于触发事件来发送消息，其中，设备输出184基于目的地设备110'的设备标识符156，使得目的地设备110'响应于设备输出154，如在步骤315处所描绘。消息164可以基于来自控制逻辑151的定时接口或者从目的地设备151'接收的命令164而由触发事件产生，如在步骤316处所示出。传输消息还可以包括：以无分组方式进行传输，使得消息164不定义共同地定义整个通信（即，作为要重新组装的一系列有效载荷）的串行序列，如在步骤317处所描绘。设备规范可以定义每个命令以在单个传输或消息内适应，从而减轻对多个分组的需要。常规串行或分组交换介质定义有效载荷和首部，且可以将消息细分为非邻接的分段以作为分组序列中的有效载荷进行传输。相对地，要求保护的命令和输出基于设备规范来定义邻接传输。此外，消息164是无层的消息，使得其中以未测试和非层级的方式基于输出字段154和命令（输入）字段152来定义消息，如在步骤318处所公开，这与定义嵌套的可变长度的字段和标记的层级的常规协议形成对比。

非脚本化控制逻辑151针对被引导到每个自主设备110的消息采用相同的设备标识符、输出字段和控制字段，使得非脚本化控制逻辑避免了基于自主设备110的设备专用脚本，如在步骤319处所描绘。在示例布置中，设备规范150独立于消息中的附条件字段、针对设备标识符、输出字段和控制字段指定恒定的长度，使得消息保持恒定的长度而不论附条件命令和可选字段如何，如在步骤320处所描绘。

本领域技术人员应当容易意识到，如本文所定义的用于在自主设备之间执行控制和数据交换的程序和方法以许多形式可递送到用户处理和呈现设备，所述许多形式包括但不限于：a）永久存储在诸如ROM设备之类的不可写存储介质上的信息；b）可更改地存储在诸如软盘、磁带、CD、RAM设备及其他磁和光学介质之类的可写非瞬变存储介质上的信息；或者c）如在诸如因特网或电话调制解调器线路之类的电子网络中通过通信介质而传递给计算机的信息。操作和方法可以被实现在软件可执行对象中，或者被实现为一组被编码的指令以由处理器响应于指令而执行。可替代地，本文公开的操作和方法可以是整体或部分地使用硬件部件来体现的，所述硬件部件诸如是专用集成电路（ASIC）、现场可编程门阵列（FPGA）、状态机、控制器或者其他硬件部件或器件、或者硬件、软件和固件部件的组合。

尽管在自主设备之间执行控制和数据交换的系统和方法已经参照其实施例具体加以示出和描述，但是本领域技术人员将理解，在不偏离所附权利要求涵盖的本发明的范围的情况下，可以对该系统和方法做出各种形式上和细节上的改变。

Claims (19)

1.一种在自主设备之间的控制和数据交换的方法，包括：

从多个自主设备中的每一个接收设备规范，设备规范定义了设备标识符、可接收的命令和设备输出；

针对所述多个自主设备中的每一个设备存储设备规范；

公布所存储的设备规范的至少部分以供至少一个其他自主设备接收；以及

基于所公布的设备规范将包括命令或设备输出的消息从自主设备之一传输给自主设备的目的地设备，所述传输是由进行传输的自主设备基于来自目的地设备的所公布的设备规范发起以由目的地设备接收的非脚本化交换。

2.如权利要求1所述的方法，其中，所传输的消息包括引导目的地设备执行响应动作的命令，所传输的命令具有对于发送所传输的命令的每个自主设备来说公共的格式。

3.如权利要求2所述的方法，其中，所述公共的格式包括设备标识符、输出列表和每个输出的长度、以及命令列表和每个命令的长度，所述公共的格式对于消息被引导到或接收到的每个目的地设备来说是相同的。

4.如权利要求1所述的方法，其中，传输还包括：

响应于触发事件而发送所传输的设备输出，设备输出基于目的地设备的设备标识符，目的地设备对设备输出做出响应。

5.如权利要求4所述的方法，其中，触发事件基于来自控制逻辑的定时接口或者从目的地设备接收的命令。

6.如权利要求1所述的方法，其中，设备规范包括定义设备输出的多个输出字段和定义可接收的命令的多个控制字段，输出字段和控制字段具有独立于目的地设备的公共的格式。

7.如权利要求6所述的方法，其中，传输消息还包括：在定义整个通信的单个消息中传输当前存储的设备规范。

8.如权利要求7所述的方法，其中，消息是无层的消息，使得其中以未测试和非层级的方式基于输出字段和控制字段来定义消息。

9.如权利要求6所述的方法，其中，每个自主设备具有控制逻辑和接口，接口响应于控制逻辑而执行下述操作：

接收所公布的控制字段；以及

传输输出字段，控制逻辑基于控制字段来引导自主设备并收集输出字段以传输给交换器。

10.如权利要求6所述的方法，其中，自主设备具有用于识别其连接到的自主设备的控制逻辑，传输还包括：

从交换器接口接收对应于熟悉设备的设备规范；

基于非脚本化控制逻辑和所接收的设备规范来计算用于引导熟悉设备的命令；以及

经由交换器接口将命令发送给熟悉设备。

11.如权利要求10所述的方法，其中，非脚本化控制逻辑针对被引导到每个自主设备的消息采用相同的设备标识符、输出字段和控制字段，非脚本化控制逻辑避免了基于自主设备的设备专用脚本。

12.如权利要求10所述的方法，还包括：独立于消息中的附条件字段，针对设备标识符、输出字段和控制字段指定恒定的长度，使得消息保持恒定的长度而不论附条件命令和可选字段如何。

13.如权利要求6所述的方法，其中，自主设备具有预定的非脚本化配置，该配置针对任何其他自主设备定义从设备发送的输出和设备能够接收的命令，所发送的输出和能够接收的命令对于每个其他自主设备来说是相同的.

15.一种用于互连设备之间的非脚本化集成和控制的系统，包括：

多个自主设备，每个自主设备具有设备规范；

交换器接口，其耦合到所述多个自主设备中的每一个，交换器接口响应于每个自主设备而存储设备规范和将设备规范传输到其他自主设备；以及

每个自主设备具有控制逻辑，所述控制逻辑用于基于所公布的设备规范将包括命令或设备输出的消息从自主设备之一传输给自主设备的目的地设备，所述传输是由进行传输的自主设备基于来自目的地设备的所公布的设备规范发起以由目的地设备接收的非脚本化交换.

16.如权利要求15所述的系统，其中，所传输的消息包括引导目的地设备执行响应动作的命令，所传输的消息具有对于发送所传输的命令的每个自主设备来说公共的格式，其中，所述公共的格式包括设备标识符、输出列表和每个输出的长度、以及命令列表和每个命令的长度，所述公共的格式对于消息被引导到或接收到的每个目的地设备来说是相同的.

17.如权利要求15所述的系统，其中，传输消息还包括：将设备规范从第一自主设备传输到交换器；以及从交换器传输到第二自主设备.

18.如权利要求17所述的系统，其中，消息映射来自设备规范的字段，使得其中以未测试和非层级的方式基于输出字段和控制字段来定义消息.

19.如权利要求18所述的系统，其中，非脚本化控制逻辑针对被引导到每个自主设备的消息采用相同的设备标识符、输出字段和控制字段，非脚本化控制逻辑避免了基于自主设备的设备专用脚本.

20.在医疗设备环境中的一种非瞬变计算机可读存储介质，其具有被编码为指令的逻辑，所述指令当由处理器响应于所述指令而执行时执行自主设备之间的控制和数据交换的方法，所述方法包括：

从多个自主设备中的每一个接收设备规范，设备规范定义了设备标识符、可接收的命令和设备输出；

针对所述多个自主设备中的每一个设备将设备规范存储在贮存库中；

公布所存储的设备规范的至少部分以供至少一个其他自主设备接收；以及

基于所公布的设备规范将包括命令或设备输出的消息从自主设备之一传输给自主设备的目的地设备，所述传输是由进行传输的自主设备基于来自目的地设备的所公布的设备规范发起以由目的地设备接收的非脚本化交换。