CN107851085B - 无线连接的实验室 - Google Patents

Abstract

科学仪器可以通过向与那些科学仪器相关联的计算机添加无线通信能力来实现网络功能。通过这种无线通信能力，可以将由科学仪器获取的科学数据和关于该科学数据的元数据从所述仪器相关联的计算机无线地传输到数据集线器。通过举例的方式，可以在所述仪器相关联的计算机与所述数据集线器之间建立无线个域网(PAN)。所述科学数据可以经由另一网络连接从所述数据集线器进一步传递到远程服务器。此外，在另一示例性实施方案中，所述仪器相关联的计算机与所述数据集线器之间的所述无线通信能力可以被用作通道，所述通道用于将来自所述数据集线器或与所述数据集线器通信的其他装置的命令传递到所述仪器相关联的计算机，以便控制所述科学仪器的操作。

Description

无线连接的实验室

相关专利申请的交叉引用和优先权要求

本专利申请要求2015年5月27日提交的标题为“无线连接的实验室(WirelesslyConnected Laboratory)”的美国专利申请序列号14/722,820的优先权，所述专利申请的全部公开内容皆通过引用的方式并入本文。

技术领域

本技术通常涉及与科学仪器和数据集线器之间的无线通信能力相关的系统和方法。

背景技术

通常，科学实验室包括一个或多个科学仪器和仪器相关联的计算机。如本文使用的术语“科学仪器”是指以下仪器：被配置为使用诸如激光、探针、等离子体、磁体、分选机等部件来检查包括原子、分子、细胞、组织、器官和整个生物体的一种或多种分析物，以生成表示原子、分子、细胞、组织或整个器官性质和/或分析物的其他生物性质的科学数据。科学仪器的示例包括流式细胞仪、质谱仪、微阵列、基因分型和测序仪器、细胞分选仪、质谱细胞仪、实时聚合酶链式反应仪器等。仪器相关联的计算机提供用于控制科学仪器的接口。除仪器控制外，仪器相关联的计算机还接收和保存由科学仪器获取的数据。另外，一些仪器相关联的计算机可能会将接收到的数据打包成特定的文件格式，所述文件格式可能是专有的或供应商特定的。

通常，制造商将科学仪器与仪器相关联的计算机打包在一起。因此，当实验室、大学、医院、科研机构或任何其他科学设备购买者购买科学仪器时，购买者会收到由科学仪器制造商提供的仪器相关联的计算机。通常，购买者在仪器相关联的计算机的规格、制造商或品牌上没有发言权，购买者也不能控制安装在仪器相关联的计算机上的软件的大部分。

与科学设备打包在一起的计算机通常不会连接到网络。事实上，许多制造商建议仪器相关联的计算机不要连接到网络和/或明确禁止买方将仪器相关联的计算机连接到网络，因为网络连接可能会对科学仪器的性能生成不利影响。即使制造商没有明确禁止网络连接，许多信息技术(“IT”)专业人员也不愿意将他们未配置的计算机连接到安全和独特的网络。IT专业人员可能会抗拒将仪器相关联的计算机连接到网络，因为仪器相关联的计算机缺少IT专业人员所偏好的一些软件或硬件安全措施。鉴于所有这些考虑因素，仪器相关联的计算机通常不连接到广域网、局域网、个域网或任何其他类型的网络。

仪器相关联的计算机缺乏网络连接会造成一个分裂的IT环境，从而造成数据管理、数据审计和质量控制问题。由科学仪器获取的数据是有价值的，并且需要备份或存档。通常，分析员经由USB拇指驱动器和其他类型的“潜行软件(sneakerware)”将由科学仪器获取的数据传输到数据档案。分析员和仪器操作员依靠潜行软件作为将数据从获取仪器传输到其他计算机系统的主要(如果不是唯一的)手段。虽然这些方法可以完成将数据从仪器相关联的计算机传输到另一数字存储介质的过程，但数据传输缺乏可靠的审计追踪并引入了安全问题，因为潜行软件可能包含有害类型的软件(如病毒、恶意软件、特洛伊木马等)。

另外，由科学仪器获取的数据可能包含私人医疗信息，并且应尽一切努力来保护病人的隐私。然而，使用个人潜行软件会带来侵犯患者隐私权的风险，因为分析员可能有意或无意地在其个人潜行软件上保留患者隐私医疗数据的副本。

最后，使用潜行软件会导致数据获取、分析和洞察之间的延迟。当通过科学仪器获取数据时，将数据保存在仪器相关联的计算机上。为了传输数据，分析员必须在文件目录中找到数据文件、将文件复制到潜行软件、物理地将潜行软件上的数据带到第二计算机(例如分析计算机)，且然后将来自潜行软件的数据复制到第二计算机。数据传输中的所有这些步骤都会延迟和阻碍如同数据分析并从结果中获得洞察力的下游进程。

发明内容

鉴于上述问题，开发了本发明。发明人公开了一种用于连接到数据集线器的生命科学仪器的数据传输系统。数据传输系统利用数据集线器将由科学仪器获取的数据上传到档案服务器或其他垂直特定分析解决方案。所述系统可以包括连接到仪器相关联的计算机的数据收发器。

在一个实施方案中，一种用于传输数据的系统包括：科学仪器和相关联的计算机；以及数据集线器；其中所述计算机和所述数据集线器被配置用于根据无线个域网(PAN)协议经由PAN连接来彼此通信；其中所述科学仪器被配置为获取科学数据；其中所述计算机包括处理器、存储器，其中所述计算机的处理器被配置为执行存储在所述计算机的存储器中的多个指令，所述多个指令被配置为在由所述计算机的处理器执行时使所述计算机：(1)命令所述科学仪器，(2)接收由所述科学仪器获取的所述科学数据，(3)生成关于所述接收的科学数据的元数据，所述元数据包括指示所述接收的科学数据的类型的数据，以及(4)经由所述无线PAN连接将所述科学数据和所述生成的元数据传递到所述数据集线器；其中所述数据集线器包括处理器、存储器和网络接口，其中所述数据集线器的处理器被配置为执行存储在所述数据集线器的存储器中的多个指令，所述多个指令被配置为在由所述数据集线器的处理器执行时使所述数据集线器：(1)经由所述无线PAN连接接收传递的科学数据和传递的元数据，(2)分析传递的元数据以确定传递的科学数据的科学数据类型，(3)基于所述确定的科学数据类型来确定所述传递的科学数据的最终位置，以及(4)通过网络接口将科学数据发送到确定的最终位置。

在另一实施方案中，一种系统包括：科学仪器和相关联的计算机；以及一个数据集线器；其中所述计算机和所述数据集线器被配置用于根据无线个域网(PAN)协议经由PAN连接来彼此通信；其中所述科学仪器被配置为在所述计算机的控制下获取科学数据；并且其中所述数据集线器包括处理器和存储器，其中所述数据集线器的处理器被配置为执行存储在所述数据集线器的存储器中的多个指令，所述多个指令被配置为在由所述数据集线器的处理器执行时使所述数据集线器经由所述无线PAN连接将命令无线地发送到所述计算机，所述命令被配置为控制所述科学仪器的操作的一个方面；其中所述计算机包括处理器和存储器，其中所述计算机的处理器被配置为执行存储在所述计算机的存储器中的多个指令，所述多个指令被配置为(1)经由所述无线PAN连接接收由所述数据集线器无线地发送的所述命令(2)将命令转发给科学仪器，按照中继命令控制科学仪器。

在另一实施方案中，一种用于传输数据的系统包括：计算机；以及数据集线器；其中所述计算机和所述数据集线器被配置用于彼此通信；其中所述计算机包括处理器、存储器，其中所述计算机的处理器被配置为执行存储在所述计算机的存储器中的多个指令，所述多个指令被配置为在由所述计算机的处理器执行时使所述计算机：(1)接收所述科学数据(2)生成关于所述接收的科学数据的元数据，所述元数据包括指示所述接收的科学数据的类型的数据，以及(3)将所述科学数据和所述生成的元数据传递到所述数据集线器；其中所述数据集线器包括处理器、存储器和网络接口，其中所述数据集线器的处理器被配置为执行存储在所述数据集线器的存储器中的多个指令，所述多个指令被配置为在由所述数据集线器的处理器执行时使所述数据集线器：(1)接收所述传递的科学数据和所述传递的元数据，(2)分析所述传递的元数据以确定所述传递的科学数据的科学数据类型，(3)基于所述确定的科学数据类型来确定所述传递的科学数据的最终位置，以及(4)通过网络接口将科学数据发送到确定的最终位置。

在另一实施方案中，一种用于传输科学数据的设备包括：处理器；科学仪器，其与所述处理器通信，并且被配置为在处理器的指示下获取科学数据；无线传输器，其被配置为在处理器的指示下无线地传输数据；其中所述处理器被配置为(1)从所述科学仪器接收所述科学数据，(2)生成关于所述接收的科学数据的元数据，所述生成的元数据包括指示所述接收的科学数据的类型的数据，(3)识别用于所述接收的科学数据和所述生成的元数据的目的地数据集线器；以及(4)指示无线传输器将科学数据和生成的元数据无线地传输到目的地数据集线器。

在另一实施方案中，一种用于传输科学数据的方法包括：接收由科学仪器获取的科学数据；生成指示科学数据的类型的元数据；以及经由无线连接将所述科学数据和所述生成的元数据发送到数据集线器，其中所述方法步骤由处理器来执行。

在另一实施方案中，一种用于传输科学数据的设备包括：无线接收器，其被配置为从与科学仪器相关联的计算机无线地接收数据，所接收的数据包括由科学仪器获取的科学数据和关于科学数据的元数据；以及与所述无线接收器通信的处理器，其中所述处理器被配置为(1)处理由所述无线接收器接收的所述数据，(2)分析所述元数据以确定所述科学数据的类型，(3)基于所确定的科学数据类型来确定科学数据的最终位置，以及(4)启动数据经由网络向所确定的最终位置的传输。

在另一实施方案中，一种用于传输科学数据的方法包括：从与科学仪器相关联的计算机无线地接收科学数据，所接收的数据包括由科学仪器获取的科学数据和关于科学数据的元数据；处理由无线接收器接收的数据；分析所述元数据以确定科学数据的类型，从而基于所述确定的科学数据类型来确定所述科学数据的最终位置；以及启动数据经由网络向所述确定的最终位置的传输，其中所述方法步骤由处理器来执行。

下面参考附图详细描述本发明的其他特征和优点，以及本发明的各种实施方案的结构和操作。

附图说明

并入于说明书中并形成说明书的一部分的附图示出了本发明的实施方案，并与说明书一起用于解释本发明的原理。在附图中：

图1A和1B示出根据示例性实施方案的用于无线连接的实验室的系统配置。

图2示出了根据示例性实施方案的计算机系统。

图3示出了安装在数据集线器和仪器相关联的计算机上的软件应用程序。

图4示出了根据由仪器相关联的计算机执行的推模式传输数据的方法。

图5示出了根据由仪器相关联的计算机执行的拉模式传输数据的方法。

图6示出了用于通过数据集线器将接收的数据传输到最终位置的方法。

图7示出了用于从除仪器相关联的计算机以外的计算机控制仪器的方法。

图8示出根据示例性实施方案的具有多个科学仪器的无线连接的实验室的系统配置。

图9示出了由数据集线器用来确定在何处传输由科学仪器获取的数据的示例性表格。

图10示出了用于没有仪器相关联的计算机的仪器控制的方法1000。

图11示出了接收和诊断关于科学仪器的性能问题的集线器软件的示例。

图12示出了用于检测和预测仪器故障的示例性方法。

图13示出了用于使用存储在数据集线器上的API来控制仪器的示例性方法。

具体实施方式

参考附图，其中相同的参考符号指示相同的元件，图1A示出根据示例性实施方案的用于无线连接的实验室100的系统配置。无线连接的实验室包括仪器相关联的计算机110、科学仪器112、收发器114、数据集线器130和集线器收发器134。

尽管图1A示出了无线连接的实验室100内的一个科学仪器112，但是实验室100可以包括多个科学仪器。图8示出了其中数据集线器130与第一仪器相关联的计算机110和第二仪器相关联的计算机810通信的示例性实施方案。第二仪器相关联的计算机810与第二科学仪器812相关联，并且第二仪器相关联的计算机810通过第二数据收发器814来与数据集线器130通信。图8类似于图1A并且包括类似的部件，但是图8的无线连接的实验室800包括多个科学仪器112、812和多个仪器相关联的计算机110、810。数据集线器130可以例如通过使用数据队列同时与第一仪器相关联的计算机110和第二仪器相关联的计算机810通信。

再次参考图1A，科学仪器112可以是任何生命科学仪器，例如以下科学仪器：被配置为通过使用诸如激光、探针、等离子体、磁体、分选器等部件来测量原子、分子、细胞、组织、器官和整个有机体而生成表示原子、分子、细胞、组织、器官或整个有机体性质和/或其他生物性质的科学数据。如上所述，科学仪器的示例包括流式细胞仪、质谱仪、微阵列、基因分型仪器、细胞分选仪、质谱细胞仪等。科学仪器112可以包括分析诸如血液样本、组织样本、单细胞数据或任何其他生命科学主题的生物主题所必需的硬件。科学仪器112可以在仪器相关联的计算机110的控制下来操作，并且仪器相关联的计算机110可以控制科学仪器112的参数和设置。此外，仪器相关联的计算机110可以例如通过控制将血液样本、组织样本等自动加载到科学仪器112中的机器人臂来控制科学仪器112。

仪器相关联的计算机110可以是专门配置的计算机，以用于与科学仪器112通信、控制科学仪器112和从科学仪器112接收科学数据。科学仪器112的制造商可以提供仪器相关联的计算机110作为购买科学仪器112的一部分。仪器相关联的计算机110可以包括处理器、存储器、数据存储和诸如键盘、监视器、鼠标、触摸屏等的外围设备，从而使得分析者能够与仪器相关联的计算机110交互以控制科学仪器112。而且，如所示，仪器相关联的计算机可以包括无线的收发器或传输器114。

数据集线器130包括计算装置，并且优选地包括膝上型计算机、平板计算机、移动电话(诸如智能电话)或任何其他移动计算装置。具有收发器114的膝上型计算机、平板计算机或移动电话可以通过安装下文进一步描述的数据集线器软件并经由无线网络将膝上型计算机、平板计算机或移动电话连接到仪器相关联的计算机110而变为数据集线器130。数据集线器130是网络连接的，并且其通过诸如互联网的广域网145或局域网来与服务器150通信。服务器150可以与存储由科学仪器112获取的数据的数据库156相关联。服务器150还可以包括用于分析由科学仪器获取的科学数据的数据分析软件。例如，服务器150可以执行FlowJo Enterprise以分析流式细胞术数据。

仪器相关联的计算机110和数据集线器130的配置在图2中示出。图2示出了根据本发明的示例性实施方案的示例性处理器200和相关联的存储器202，其可以被配置为实现本文描述的数据通信过程。处理器200和相关联的存储器202可以被部署在计算机系统204中。这样的计算机系统204可以采取多种形式中的任何形式，包括但不限于一个或多个个人计算机、服务器、膝上型/笔记本/平板计算机、个人数字助理(PDA)或其组合。例如，计算机系统204可以采取仪器相关联的计算机110、数据集线器130或服务器150的形式。处理器200可以包括单个处理器或多个处理器，包括物理上彼此远离的多个处理器。类似地，存储器202可以采取一个或多个物理存储器的形式。而且，如果从业者期望的话，存储器202可以在物理上远离处理器200，例如处理器200可经由诸如互联网的网络访问的远程数据库。用作存储器202的合适的存储器的示例可以是RAM存储器、ROM存储器、固态驱动器存储器、硬盘驱动器存储器等。存储器202可以包括主存储器和辅助存储器两者，但是出于说明的目的将存储器204描绘为一个单元。

处理器200可以被配置为执行一个或多个软件程序。这些软件程序可以采取驻留在诸如存储器202的非暂时性计算机可读存储介质上的多个处理器可执行指令的形式。例如，一个或多个软件程序可以包括用于控制科学仪器112的软件程序和/或被配置为将数据从仪器相关联的计算机传输到数据的最终位置(诸如数据库156)的软件。

再次参考图1A，仪器相关联的计算机110形成与数据集线器130的无线连接，以用于通过数据集线器连接到局域网或广域网。相反，仪器相关联的计算机110利用其相关联的收发器114来与数据集线器130无线通信。连接到仪器相关联的计算机110的收发器114被配置为与数据集线器130通信。例如，安装在仪器相关联的计算机上的软件可以被配置为搜索将自身识别为在收发器114的范围内的数据集线器130的计算机。数据集线器130可以传输将自身识别为数据集线器130的信号，并且仪器相关联的计算机110可以忽略未被识别为数据集线器的具有无线收发器的其他计算机。例如，如果一个以上仪器相关联的计算机110位于无线连接的实验室100内，例如在图8中所示的实施方案中，则第一仪器相关联的计算机110可能不连接到第二仪器相关联的计算机810，因为第二仪器相关联的计算机810可以不将自身识别为数据集线器130。为了保护由科学仪器112收集的数据，仪器相关联的计算机110可以仅将数据传输到将自身识别为数据集线器130的计算机。

在一个实施方案中，数据集线器130是主机计算机，并且仪器相关联的计算机110是客户端计算机。在一些实施方案中，数据集线器130与仪器相关联的计算机110之间的无线通信是个域网(“PAN”)，诸如蓝牙、Zigbee、红外线、近场通信、无线USB、Wifi(IEEE802.11)或任何其他无线个域网。在一些实施方案中，数据集线器130可以在传输数据之前来与仪器相关联的计算机110配对，由此允许一对一地进行数据通信。在其他实施方案中，数据集线器130一次连接到多个客户端，而仪器相关联的计算机110仅与一个装置(数据集线器130)通信。

收发器114、134可以是内置到其相应的计算机110或数据集线器130的收发器，或者它们可以是售后装置，诸如售后USB加密狗。例如，与仪器相关联的计算机110相关联的收发器114可以是安装在仪器相关联的计算机110上的USB蓝牙适配器，而与数据集线器130相关联的收发器134可以是与数据集线器130的其他标准硬件包括在一起的内部蓝牙收发器。

数据集线器130和仪器相关联的计算机110之间的数据通信可以是单向的或双向的，这取决于由数据集线器130和仪器相关联的计算机110执行的应用程序或软件。传输到数据集线器130的科学数据可以包括任何格式的数据，诸如FCS文件、CSV文件、CLR文件、WSP文件、由科学仪器112的制造商设置的专有格式，或任何其他数据格式。仪器相关联的计算机110可以被配置为根据安装在仪器相关联的计算机110上的仪器控制协议以这些格式中的一者存储由科学仪器112收集的数据。

如下面将更详细地描述，数据集线器130可以控制科学仪器112。仪器控制可能是直接的，并且不需要仪器相关联的计算机。图1B示出了无线连接的实验室100B，其中数据集线器130B远程地且直接地控制科学仪器112B。在该实施方案中，科学仪器112B包括在科学仪器112B的制造期间安装的无线传输器114B。为了控制科学仪器112B，数据集线器130B通过无线收发器134发送无线命令，并且科学仪器112B通过其无线传输器114B接收命令。无线信号直接与安装在科学仪器112B上的固件进行通信以命令所述科学仪器。无线信号到固件直接命令促进了数据集线器130对科学仪器112B的控制，而不具有中间人计算机，诸如图1A的仪器相关联的计算机110。

现在参考图3，数据集线器130和仪器相关联的计算机110执行软件应用程序以协助无线数据传输的进程。仪器相关联的计算机110可以至少执行仪器控制软件/固件317和数据传输软件319。数据集线器130可以至少执行集线器软件331和服务器通信软件333。尽管图3仅示出了安装在仪器相关联的计算机110上的仪器控制软件/固件317和数据传输软件319，但是仪器相关联的计算机上可以存在其他软件，例如操作系统等。类似地，数据集线器130可以执行除集线器软件331和服务器通信软件333以外的其他软件应用程序。

仪器控制软件/固件317包括仪器相关联的计算机110控制科学仪器112和与其通信所必需的计算机可读指令和协议的列表。存在许多仪器控制软件/固件包，并且所述包通常取决于制造商或科学仪器112。

服务器通信软件333创建数据集线器和服务器之间的接口，以便实现生命科学数据的安全和准确传输。在2014年12月11日提交的专利申请号62/090,589中描述了适合于用作服务器通信软件333的软件的示例，所述专利申请通过引用的方式并入本文。服务器通信软件333可以将文件自动上传到数据库156。当服务器接口333打算发送数据时，服务器接口333将创建文件容器并经由所述文件容器上载数据。接口可以将一个或多个FCS文件的文件目录位置确定为目标，并创建包含所有相关FCS文件的新文件。例如，由接口创建的文件可以是ACS文件或Zip文件。ACS文件可以包括由仪器控制软件/固件317基于获取仪器的发现而生成的所有FCS文件。

当接口333创建ACS文件时，接口将由获取仪器从采样获取的所有FCS文件打包。此外，接口通过计算每个FCS文件的校验和值和FCS文件的相关联假影来采用文件保真度检查。作为示例，这些校验和可以是SHA或MD5校验和。在计算每个数据文件的校验和之后，接口333生成列出ACS文件中包含的每个文件的清单以及每个数据文件的相关联校验和值。该清单可以是XML清单或XML内容表，但是可以采用其他清单文件类型。ACS文件内的FCS文件可以被压缩，使得数据集线器130将较小的文件传输到服务器。

接口333可以允许用户选择一个或多个位置作为上传ACS文件的目的地。接口可以将ACS文件上传到服务器、中央存储库、云、联网的计算机或电连接到数据集线器130的任何其他位置。例如，ACS容器可以被上传到执行数据管理、数据预处理和分析协议的分析计算机。

当服务器150接收到ACS容器时，服务器解包压缩文件(例如，ACS容器)以找到其中所包含的内容(例如，FCS文件)。服务器150针对在解包时找到的FCS文件检查清单以验证清单中列出的FCS文件与经解包的FCS文件相匹配。服务器150进一步通过计算ACS容器中包含的每个数据文件的校验和来执行数据质量检查，且然后将计算出的校验和与清单中列出的校验和进行比较，以验证校验和匹配。如果存在任何差异，则服务器确定数据在传输中已损坏，并请求接口重新发送另一压缩文件容器。

当从数据集线器130上传数据时，用户也可以注释他们的实验。注释创建提供关于所获取的数据文件的元数据的XML或其他文件，并且将注释的元数据添加到压缩文件容器。接口可以提供包括表格框的图形用户界面，其中用户可以输入注释实验的信息。作为注释的部分，接口可以要求用户选择科学仪器112的制造商和型号，以便后续用户可以容易地找出哪个仪器被用来获取样本数据。注释还可以包括描述样本的来源、获取期间使用的试剂、日期、研究人员的姓名、实验的目的、执行实验的机构以及其他类型的实验鉴定。注释有助于编目，以实现文件和结果查询、数据共享以及链接到其他数据类型。

数据传输软件319可以包括由用户安装以配置仪器相关联的计算机110来进行科学数据的无线传输的软件。例如，数据传输软件319可以从互联网下载，或与收发器114一起打包以安装在仪器相关联的计算机110。在另一实施方案中，数据传输软件319被预先安装在仪器相关联的计算机110上。数据传输软件319可以被配置为在仪器相关联的计算机110上显示拖放界面，或者数据传输软件319可以通过监测监视文件夹或者监听来自仪器控制软件/固件317的新科学数据的警报来确定科学仪器112何时自动获取了新科学数据。此外，数据传输软件319可以数据推模式或数据拉取模式进行操作。在数据推模式中，每当收发器114被配对或连接到数据集线器130并且数据传输软件319确定科学仪器112已经获取了新的科学数据时，数据传输软件319可以传输数据。

在推模式中，数据传输软件319可以将实时获取的数据推到数据集线器130。实时获取的数据可以由服务器150实时分析，从而使得安装在服务器150上的分析软件能够通过基于云的技术被作为服务提供。为了流式传输实时获取的数据，数据传输软件319可以包括连到仪器控制软件/固件317的链路，以在仪器控制软件/固件317接收数据时接收数据。如果实时地将数据流式传输到服务器150，则也可以实时分析数据，或者可以将数据分析作为服务提供。

在拉模式中，数据传输软件319可以在数据集线器130的指示下传输科学数据。换句话说，数据传输软件319可等待来自数据集线器130的信号，指示数据传输软件319将所获取的科学数据传输到数据集线器130。如果以拉模式操作，则数据传输软件319可以将要传输的数据保存在队列中，直到数据传输软件可以将科学数据上传到数据集线器130。在任一模式中，数据传输软件319都可以检测上传是否被中断，并通过用户界面向用户显示上传进度。

另外，数据传输软件319例如通过对数据集线器130进行查验并查找识别数据集线器130的无线信号来管理到数据集线器130的连接和重新连接。数据传输软件319可以包括无线通信协议(例如蓝牙协议)，以促进无线数据通信。集线器软件331也可以管理连接和重新连接。

此外，数据传输软件319可以为传输的科学数据生成审计追踪。在获取期间，仪器相关联的计算机110可以例如通过标记获取科学数据所处的参数、获取数据的仪器样式/型号、数据获取的日期和时间、临床试验次数等来生成与所获取的数据相关联的元数据。数据传输软件319可以添加与所获取的科学数据相关联的额外元数据以描述科学数据何时以及如何传输到数据集线器130。例如，数据传输软件319可以添加指示何时将仪器获取数据传输到数据集线器130、哪个用户传输了获取的数据的时间戳元数据，仪器相关联的计算机110的识别符以及科学数据被传输到数据集线器130的识别符。额外元数据与由科学仪器112获取的原始科学数据一起被传输。该额外的元数据创建了服务器150可以使用的审计追踪，以确保服务器接收和存储的数据是由科学仪器112获取的科学数据的准确表示。添加的元数据可以是XML或任何其他类型的标记语言的形式。

在一个实施方案中，数据传输软件319可以促进来自仪器相关联的计算机110以外的计算机装置(诸如数据集线器130)的仪器控制。在该实施方案中，数据传输软件319可以包括与仪器控制软件/固件317的接口。与仪器控制软件/固件317的接口可以中继从除仪器相关联的计算机110之外的计算机装置(诸如数据集线器130)发送的命令。在另一实施方案中，可以将仪器控制传递到服务器150，并且服务器150可以通过数据集线器130和数据传输软件319两者来控制科学仪器112。例如，服务器150可以分析由流式细胞仪收集的科学数据，并且发现科学数据令人不满意或缺少关键元数据。作为响应，服务器150可以传输控制科学仪器112的命令以获取令人满意的或展现正确元数据的科学数据。将参考图4-7来示出数据传输软件319的额外特征和功能。

除了有助于仪器控制之外，仪器控制软件/固件317还可以与由科学仪器112获取的科学数据并行地或除了科学仪器112获取的科学数据之外还从科学仪器112接收仪器性能数据、使用数据和跟踪数据。仪器控制软件/固件317可将科学数据和性能数据、使用数据以及追踪数据传递到数据传输软件319。数据传输软件319可以使用收发器114将该性能、使用和跟踪数据传输到数据集线器130，其中这样的数据然后经由PAN网络被发送。性能、使用和跟踪数据是由科学仪器112生成的所有类型的元数据。性能数据可以跟踪与数据获取期间科学仪器112如何执行有关的数据。该性能数据可以识别由科学仪器112进行的实验的类型、所使用的试剂的类型或者与由科学仪器112进行的实验有关的其他数据。使用数据可以反映科学仪器112多久被用于科学实验，例如在实验期间仪器已经使用了多久，仪器被使用的频繁程度等。使用数据不仅可指示已经使用科学仪器112进行了多少实验，而且还指示诸如实验类型和由科学仪器112获取的数据类型等数据。最后，跟踪数据包括错误报告、吞吐量数据、内部部件的状态、其他传感器读数。

性能、使用和跟踪数据可以(例如由现场服务工程师)用于诊断、预测、通信和干预。使用数据集线器130，现场服务工程师可以诊断科学仪器112的问题、预测科学仪器112的问题，并且在任何的性能降级导致科学仪器112故障之前进行干预。例如，在流式细胞仪中，激光器的信号可能随着科学仪器112的使用而降级。科学仪器112可以跟踪降级的激光器信号，并通过将性能数据发送到仪器相关联的计算机110来报告激光器信号功率的差异，所述仪器相关联的计算机又将性能数据传递到数据集线器130。

使用本文描述的无线连接能力的现场工程师因此可以在仪器部件完全失效之前远程发现科学仪器112问题或降级。例如，数据集线器130可以预测仪器故障，诸如激光器或其他仪器部件的故障。

图12示出了用于检测和预测仪器故障的示例性方法。在步骤1202处，数据集线器130通过PAN连接(例如蓝牙)建立与科学仪器112(参见图1B)或仪器相关联的计算机110(参见图1A)的连接。在建立连接之后，数据集线器130请求并接收由科学仪器112的固件生成的性能、跟踪和使用数据(步骤1204)。科学仪器112被配置为使用科学仪器112内部的传感器自动生成这种性能、追踪和使用数据。例如，传感器可以按瓦数测量和报告激光器的功率输出。如果科学仪器112被连接到仪器相关联的计算机110，则科学仪器112可以根据请求或者与科学仪器112生成的科学数据一起周期性地将数据发送到仪器相关联的计算机110。

在接收到性能、跟踪和使用数据之后，数据集线器130将接收的数据与包括仪器部件的已知值的数据库中的约束值进行比较。例如，数据库可能存储对于第一制造商的激光器来说可接受和不可接受的功率输出。包括用于仪器部件的约束值的数据库可以直接连接到数据集线器130、存储在数据集线器130的内部数据存储系统内，或者可以存储在数据集线器130可访问的远程数据库上。在将所接收的性能、跟踪和使用数据与来自数据库的约束值进行比较之后，在步骤1208中，数据集线器130确定是否应该修理、替换或调整任何科学仪器112部件，并且在步骤1210中生成报告。该报告可能指示应修理、替换或调整的部件。报告还可列出传感器读数，列出性能、跟踪和使用数据的值，或者指示所有部件都正常操作。以这种方式，现场服务工程师可以在降级科学仪器112部件失效之前积极地处理掉所述降级仪器部件，从而使科学仪器112不能工作的时间量最小化。

集线器软件331执行许多与数据传输软件319相同的功能，例如添加用于审计追踪目的的额外元数据，以及建立与其他计算机系统的连接，但集线器软件331充当主机。因此，集线器软件331可以推拉模式操作，但集线器软件331在拉模式中启动数据传输，并在推模式中检测来自客户端的传入通信。

数据集线器130还被配置为基于其从仪器相关联的计算机110接收到的科学数据的类别或类型来确定数据最终位置。例如，数据集线器130可以与通过质谱仪获取的科学数据(即，质谱数据)不同地传输通过流式细胞仪获取的科学数据(即，流式细胞术数据)。数据集线器130可以读取由数据传输软件319添加的元数据或由仪器控制软件/固件317生成的元数据，并基于该元数据确定科学数据的类型。科学数据的类型可以取决于获取科学数据的仪器，与获取的数据有关的实验或研究，由仪器测试或分析的分析物样本的类型，或用于区分科学数据类型的任何其他指标。数据类型的示例可以包括流式细胞术数据、质谱细胞术数据、细胞分选仪数据、诊断数据、免疫学数据、基因分型数据、患者特异性数据、临床试验特异性数据、实验特异性数据或任何其他类别的数据。数据集线器130被配置为通过读取与科学数据相关联的元数据或通过分析科学数据或元数据来辨识科学数据，并且基于确定的数据类型将科学数据发送到最终位置。数据集线器130还可以读取关于运营商的身份的元数据以确定在何处传输科学数据。例如，分析员可以根据他的偏好将数据传输到个人数据库和共享数据库，并且数据集线器130被配置为了解每个用户的偏好并根据这些偏好发送数据。任何类型的元数据都可能影响数据的所述确定的最终位置，诸如关于临床试验的元数据或来自获取科学数据的特定实验室或公司的元数据。

集线器软件331可以生成用于在与数据集线器130相关联的显示装置上显示的用户界面。用户可以使用用户界面来配置科学数据类型和最终位置之间的关联。用户界面可以生成用于数据传输的选项和选择，并且如果被适当地配置，则可以对科学仪器112进行远程控制。由集线器软件331生成的用户界面可以依据集线器软件331正控制的仪器的类型而变化。

除了上述这些功能之外，集线器软件331还可以包括服务器通信软件333或者包括用于与服务器通信软件333通信的接口。与服务器通信软件333协作的集线器软件331传输从仪器相关联的计算机110接收的数据，并将科学数据上传到服务器150。服务器上传功能可以包括创建数据传输封装包(wrapper package)、添加描述要发送到服务器150的所有数据的XML清单以及执行用于数据证实的校验和计算。

集线器软件331能够与多个仪器相关联的计算机进行通信，并且集线器软件331能够同时从多个仪器相关联的计算机110接收科学数据。为了执行同时与多个仪器相关联的计算机110进行通信，集线器软件331可以包括传输队列以防止数据冲突。如果无线连接被中断，集线器软件331也可以记录封包传输。

如上所述，数据传输可能发生在推模式或拉模式下。图4示出了数据传输的推模式。在推模式中，仪器相关联的计算机110并非等待从数据集线器130接收传输命令，而是等到数据集线器130在范围内。方法400通过在步骤402中仪器相关联的计算机110从科学仪器112接收科学数据开始。仪器相关联的计算机110可以根据仪器控制软件/固件317的指示将来自科学仪器112的科学数据打包到文件中。

在科学仪器112已经获取所有科学数据或开始获取数据之后，在步骤404中，数据传输软件319检测数据集线器130是否在收发器114的无线范围内。仪器相关联的计算机110将继续搜索数据集线器130，并且直到数据传输软件319检测到数据集线器130在范围内才上传科学数据。如果数据集线器130在收发器114的无线范围内，则该方法继续到步骤406，其中数据集线器130和仪器相关联的计算机110建立无线连接。步骤406可以包括认证过程以证实范围内的计算机是数据集线器130。连接建立可以根据任何已知的方法来进行，并且可以取决于用于无线通信的无线标准。例如，如果使用蓝牙进行无线通信，则可能会发生配对。

作为过程400的部分，在步骤408，数据传输软件319可以将元数据添加到由仪器控制软件/固件317创建的数据文件。这种元数据添加可以采用将新的元数据项添加到文件和/或修改已经在文件中的元数据的形式。额外元数据可以描述例如获取数据的仪器的类型、获取数据的操作者以及科学仪器112获取科学数据的时间。元数据还可以包括科学仪器112的制造商和科学仪器112的型号。步骤408可以在方法400期间的任何时间发生，诸如紧接在创建文件之后、在科学仪器112完成获取数据之后或者在数据被传输时。替代地，数据传输软件319可以在传输科学数据之后将第二文件发送到数据集线器130。数据传输软件319可以在安装数据传输软件319期间接收仪器相关联的计算机110所关联的仪器的类型的指示。该指示可以来自用户从列表中选择，或者数据传输软件319可以从仪器控制软件/固件317接收仪器类型的指示。

方法400在步骤410中数据传输软件319将科学数据传输到数据集线器130时继续。数据传输可以诸如根据由科学仪器112设置的封包协议或诸如TCP/IP的其他封包协议将科学数据作为封包发送到数据集线器130。当科学数据被传输时，数据传输软件319可以电子地签署传输的数据以创建审计追踪。审计追踪将指示接收获取的科学数据且将科学数据传输到数据的最终目的地(可以是分析服务器、数据库等)的每一台计算机。此外，数据传输软件319可以在将科学数据发送到数据集线器130之前将科学数据加密，并且数据集线器130可以在接收到数据之后将数据解密。

在一些实施方案中，到数据集线器130的数据传输可以在仪器相关联的计算机110收集来自科学仪器112的所有科学数据之后发生，并且在其他实施方案中，数据传输软件319可以在科学仪器112收集科学数据时将由科学仪器112收集的科学数据流式传输到数据集线器130。如果发生流式传输，则假定仪器相关联的计算机110已经建立了与数据集线器130的无线连接。

图5示出了用于数据传输的拉模式的方法500。在拉模式中，仪器相关联的计算机110等待从数据集线器130接收传输命令。在图5中描述的实施方案中，假定数据集线器130和仪器相关联的计算机110已经建立了无线连接。

方法500在步骤402中，仪器相关联的计算机110从科学仪器112接收科学数据时开始。仪器相关联的计算机110可以根据仪器控制软件/固件317的指示将来自科学仪器112的科学数据打包到文件中，并且仪器相关联的计算机110可以将仪器获取的科学数据保存在机器可读存储装置中，以期用于数据集线器130请求保存到机器可读存储装置的科学数据的副本。

在科学仪器112已经获取所有科学数据或开始获取数据之后，在步骤504中，仪器相关联的计算机110接收将获取的科学数据发送到数据集线器130的请求。

作为过程500的部分，在步骤506处，数据传输软件319可以将元数据添加到由仪器控制软件/固件317创建的数据文件。如上所述，该元数据添加可以采用将新的元数据项添加到文件和/或修改已经在文件中的元数据的形式。额外的元数据可以描述例如获取数据的仪器的类型、获取数据的操作者、获取的科学数据的类型(例如，流式细胞术数据、基因分型数据、质谱细胞术数据等)和科学仪器112获取科学数据的时间。元数据还可以包括科学仪器112的制造商和仪器科学112的型号。元数据也可以例如通过指示与某种形式的生命科学相关联的文件类型简单地描述获取的科学数据的类型。步骤506可以在方法500期间的任何时间发生，诸如紧接在创建文件之后，在科学仪器112完成获取数据之后，在科学数据被传输是，或者响应于来自数据集线器130的对科学数据的请求。替代地，数据传输软件319可以在传输科学数据之后将第二文件发送到数据集线器130。

响应于数据集线器130的数据传输请求，在步骤508中，数据传输软件319将科学数据传输到数据集线器130。数据传输可以诸如根据由科学仪器112设置的封包协议或诸如TCP/IP的其他封包协议将科学数据作为封包发送到数据集线器130。另外，数据传输软件319可以在将科学数据发送到数据集线器130之前将科学数据加密，并且数据集线器130可以在接收到数据之后将数据解密。

无论何时在数据集线器130与仪器相关联的计算机110之间建立新的无线连接，数据集线器130都可以根据任何方法(例如在用户的指示下)周期性地或基于调度请求科学数据。如果仪器相关联的计算机110没有任何新的数据，则仪器相关联的计算机110可以用指示自从上一次数据传输请求以来没有获取新的数据的信号来响应于数据传输请求。数据传输软件319可以记录哪些数据已经被传输到数据集线器130以及哪些数据需要被上传。

图6示出了用于通过数据集线器130将接收的科学数据发送到最终位置的方法600。方法600在步骤602中，数据集线器130建立与仪器相关联的计算机110的连接时开始。在建立连接之后，在步骤604中，数据集线器130可以将数据传输请求发送到仪器相关联的计算机110，从而请求要上传到数据集线器130的任何新的科学数据。如果数据集线器130和仪器相关联的计算机110以推模式操作，则可以省略步骤604。方法600在步骤606中数据集线器130从仪器相关联的计算机110接收科学数据时继续。

在接收到数据之后，集线器软件331读取与接收到的科学数据相关联的元数据，以确定数据集线器130在步骤608中接收到的科学数据的类型。集线器软件331可以通过确定获取数据的仪器的类型、科学仪器112的样式/型号或由数据传输软件319或仪器控制软件/固件317添加的另一元数据片段来确定这一点。基于确定的接收到的科学数据的类型，集线器软件331在步骤610中确定科学数据的最终位置。集线器软件331可以存储将最终位置与每种类型的科学数据相关联的表格。图9示出了由数据集线器用来确定在何处传输由科学仪器获取的数据的示例性表格。如图9所示，表格可以包括多个列。图9示出了四列：数据类型列990、和第一最终位置列992、第二最终位置列994以及第N最终位置列996。第一列识别数据类型。第一、第二和第N最终位置列识别其中数据集线器130应该发送所接收的科学数据的最终位置。最终位置的数量可能取决于数据类型。在由图9所示的示例中，流式细胞术数据可以被发送到FlowJo Enterprise服务器和州立大学数据库，而质谱细胞术只能被发送到州立大学数据库。尽管图9示出了4列，但是可以依据于用户配置的最终位置的数量而添加更多或更少的列，但是表格可以总是具有至少两列。用户可以配置该表格，或者表格可以是默认的。科学数据的最终位置可以是远程服务器、科学数据库、或只是数据集线器130的硬盘驱动器。如图9所示，最终位置可以在表中由网络地址或文件目录或此两者的组合来表示。

一旦集线器软件331确定了科学数据的最终位置，则在步骤612中，数据集线器130将科学数据传输到确定的最终位置。传输可以根据诸如UDP、TCP/IP、蓝牙等任何网络协议。将科学数据上传到最终位置还可以触发其他事件，诸如触发要由分析服务器执行的分析过程，或者数据集线器130可以向用户生成科学数据被上传到最终位置的通知。数据集线器130可以利用服务器接口333将数据安全且准确地传输到服务器150。例如，服务器接口可以添加校验和值并将传输的数据打包成封装文件格式以进行数据传输。

虽然未示出，但数据集线器130可以电子地签署所传输的数据，从而添加到审计追踪。在其中数据集线器130电子地签署科学数据的实施方案中，审计追踪将包括来自仪器相关联的计算机110和数据集线器130的电子签名。因此，最终位置可以确定沿着从获取到将科学数据保存在最终位置的路径的每个停止。通过这种方式，审计追踪类似于货运清单。

尽管图4-6将数据传输软件319示出为识别与仪器相关联的计算机110相关联的仪器，但是数据集线器130可以被配置为在从仪器相关联的计算机110接收到科学数据后添加该元数据。在该实施方案中，数据集线器130可以将仪器类型与仪器相关联的计算机110的识别符(诸如MAC地址)相关联。在本实施方案中，数据集线器130可以执行元数据修改处理。

另外，数据集线器130可以将从多个仪器获取的科学数据链接在一起。链接科学数据使得分析服务器能够对多种不同仪器获取的科学数据执行综合分析。链接过程可以涉及数据集线器130读取由科学仪器112、仪器相关联的计算机110或数据传输软件319生成的元数据，以找到与同一患者、同一研究、同一实验相关联的科学数据，或任何其他链接的信息片段。运营商可以添加集线器软件331可以用来将来自不同仪器的数据链接在一起的识别符。

集线器软件331可以包括用于科学仪器112的仪器控制的额外功能。例如，集线器软件331可以被配置为接收和理解从数据传输软件319接收的性能、使用和跟踪数据。集线器软件331可以使用所接收的性能、使用和跟踪数据来改变实验条件、配置科学仪器112、排除与科学仪器112相关联的任何错误、更新科学仪器112的固件、执行其他维护功能或改变进行实验时的实验条件或参数。

此外，集线器软件331被配置为通过经由PAN网络与仪器相关联的计算机110通信来与科学仪器112通信。集线器软件331可以传递关于科学仪器112的硬件性能的执行的查询。例如，集线器软件331可以解释从数据传输软件319接收到的性能数据，并确定仪器需要被校准、更新或改变以提高性能并生成更准确的科学数据。发送到数据传输软件319的查询可以请求关于科学仪器112的电子器件、流控器件或固件的性能的数据。响应于令人不满意的性能数据，集线器软件331可以改变关于科学仪器112的电子器件或流控器件的可变参数。集线器软件331还能够通过与数据传输软件319的PAN连接来更新科学仪器112的固件。集线器软件331还可以使用性能、使用和跟踪数据来远程诊断科学仪器112的问题。例如，数据集线器软件331可以通过分析性能、使用或跟踪数据来检测问题。

而且，集线器软件331可以通过例行分析所接收的性能、使用和跟踪数据来监测仪器的性能和状态。集线器软件331可以在科学仪器112正在获取科学数据的同时监测正在进行的数据获取。集线器软件331可以通过生成的用户界面向用户显示数据获取的状态或任何错误。

图7示出了用于从除仪器相关联的计算机110之外的计算机控制仪器的方法。为了实现在诸如数据集线器130的另一计算机上进行控制，数据传输软件319可以通过接口与仪器控制软件/固件317进行通信。

方法700在步骤702中，集线器软件331建立与仪器相关联的计算机110的连接时开始。集线器软件331可以向用户呈现用户界面。用户界面可以指示集线器软件331何时成功地无线连接到仪器相关联的计算机110。用户可以使用用户界面来选择要连接的仪器相关联的计算机110。用户界面可以呈现多个选项，诸如发起从仪器相关联的计算机110下载新的科学数据的请求或者用户可以发送到科学仪器112以控制科学仪器112的命令列表。该命令列表可以与用户通过由仪器控制软件/固件317生成的用户界面使用的命令列表类似或相同。在步骤704中，集线器软件331通过用户界面接收命令控制科学仪器112。作为响应，在步骤706中，集线器软件331将命令传输到安装在仪器相关联的计算机110上的数据传输软件319，并且在步骤708中，数据传输软件319接收所传输的命令。

响应于接收到与仪器控制相关的命令，在步骤710中，数据传输软件319通过接口将命令中继到仪器控制软件/固件317。在步骤712中，仪器控制软件/固件317接收命令。与数据传输软件319可通过由仪器控制软件/固件317生成的用户界面从用户接收到的命令类似地，仪器控制软件/固件317对从数据传输软件319发送的命令进行响应，但命令的来源不是来自用户，而是来自被中继的数据传输软件319。因此，仪器控制软件/固件317从数据传输软件319接收命令信号，并且仪器控制软件/固件317根据在仪器控制软件/固件317中阐述的协议来命令科学仪器112。

由集线器软件331和数据传输软件319创建的中继特征和双向通信促进了除仪器相关联的计算机110以外的计算机处的仪器控制。事实上，数据集线器130可以被链接在一起，使得例如俄勒冈州的仪器可以由芝加哥的数据集线器130来控制。为了促进长距离仪器控制，第一数据集线器可以经由WAN连接将数据信号发送到第二数据集线器。第二数据集线器可以在仪器相关联的计算机110的无线范围内。第二数据集线器可以经由WAN从第一数据集线器接收命令，并将这些命令中继到数据传输软件319。在一些实施方案中，仪器可以包括能够自动加载样本的机器人臂。在这些机器人实施方案中，在科学仪器112处不需要有人来控制科学仪器112并接收由科学仪器112获取的科学数据。

依据由科学仪器112获取的科学数据的类型，集线器软件331可以将所获取的科学数据发送到分析服务器。分析服务器可能发现数据令人不满意，或需要在不同的条件或参数下进行分析。由于数据集线器130可以控制科学仪器112，因此分析服务器可以将新的参数发送到数据集线器130，并且数据集线器130可以指示仪器在作为分析所传输的第一个数据的结果由分析服务器计算的新参数下分析样本或另一样本。

如果没有仪器相关联的计算机，则方法700可能会稍微改变(参见图1B)。图10示出了用于没有仪器相关联的计算机的仪器控制的方法1000。步骤1002、1004和1006基本上类似于图7中的步骤702、704和706。在步骤1008中，第一固件模块接收从集线器软件331发送的命令。第一固件模块可以控制无线传输器114B的操作。接下来在步骤1010中，第一固件模块将接收到的命令中继到第二固件模块。第二固件模块可以控制科学仪器112B的操作并控制科学数据的收集。在步骤1012中，第二固件模块接收来自第一固件模块的命令，并且在步骤1014中，第二固件模块根据接收的命令控制科学仪器112B。

图11示出了接收和诊断关于科学仪器112的性能问题的集线器软件331。为了实现在诸如数据集线器130的另一计算机上进行控制，数据传输软件319可以通过接口与仪器控制软件/固件317进行通信。

方法1100在步骤1102处，仪器控制固件生成性能、使用或跟踪数据时开始。如上所述，当仪器操作并获取科学数据时，该数据可提供关于科学仪器112的状态信息。该数据可能包括错误消息、状态更新、实验数据或关于科学仪器112的性能的任何其他信息。

在步骤1104处，数据集线器130的无线收发器固件建立与仪器相关联的计算机110的连接。建立与仪器相关联的计算机110的连接可以发生在仪器控制固件生成性能、使用或跟踪数据之前，期间或之后。在数据集线器130和仪器相关联的计算机110建立连接之后，仪器相关联的计算机110将性能、使用或跟踪数据传输到数据集线器(步骤1106)，并且数据集线器130接收该性能、使用或跟踪数据(步骤1108)。

在接收到性能、使用或跟踪数据之后，在步骤1110处，数据集线器130分析所接收的性能、使用或跟踪数据。分析数据可以包括查找异常、找到错误代码、确定所获取的数据是否与先前的科学数据显著不同，等等。基于该分析，在步骤1112处，数据集线器130可以诊断关于科学仪器112的问题。应注意，在许多情况下，性能、使用或跟踪数据将披露没有问题，并且数据集线器130可以确定科学仪器112在性能上没有明显问题。如果数据集线器130诊断出仪器性能问题，则数据集线器130可以被编程来确定解决问题的解决方案。例如，数据集线器可以维护将各种类型的仪器性能问题映射到用于调整科学仪器112上的参数或设置的命令的表格。因此，当在1112处诊断出问题时，集线器软件可以操作以经由这样的表格查找适当的校正命令，并且数据集线器130然后可以向科学仪器112发送将操作以调整科学仪器112上的参数或设置的命令，以便解决性能问题(步骤1114)。该命令可以通过无线连接经由反向路径发送到科学仪器112。数据集线器130还可以将更新的固件文件发送到仪器相关联的计算机110。

如上所述，仪器相关联的计算机110可以采取与科学仪器112一起打包的个人计算机的形式，但仪器相关联的计算机110也可以是非常轻的工作站，例如运行仪器控制软件/固件317的非常轻版本以与科学仪器112的固件通信的树莓派(raspberry pi)处理器。另外，如图1B中所示的实施方案那样，科学仪器112可以包括打包在一起的处理器和收发器114，从而完全替换仪器相关联的计算机110。

在图1B中所示的实施方案中，集线器软件331可以包括应用程序接口(API)，所述应用程序接口包括跨越多个仪器来与仪器固件交互的软件库。API包括标准化的调用以控制任何类型的仪器、任何制造商制造的任何仪器。API可以进一步将存储在数据集线器上的库桥接到仪器的固件。

图13图示了用于使用存储在数据集线器130上的API来控制科学仪器112的方法。首先，数据集线器经由PAN网络与科学仪器112建立连接(步骤1302)。在建立连接之后，数据集线器130调用科学仪器112以识别仪器(步骤1304)。在步骤1306处，数据集线器130可以鉴于所识别的科学仪器112进一步确定数据集线器130可用的控制。在一些实施方案中，科学仪器112可以在步骤1306处识别可用功能，例如可以运行的实验的类型、可以在实验期间设置的参数以及其他可用的控制。鉴于所识别的科学仪器112或可用的控制，数据集线器130在步骤1308处参考存储在数据集线器130上的与所连接的科学仪器112可用的经确定的控制和功能相关联的库。这些库调用固件部件并与科学仪器112的内部固件交互以实际控制科学仪器112。数据集线器130然后可以在步骤1310中通过PAN网络使用库和固件部件来控制科学仪器112。

库和API可以依据所识别的科学仪器112的类型来自行构建。对库进行的调用可以是标准化的，但是API的结构依据所识别的科学仪器112而改变。因此，仪器制造商只需要开发能够与数据集线器130的API介接的固件，且制造商不再需要开发获取软件。集线器软件331可以根据所连接的科学仪器112进一步构建GUI界面。

鉴于上述情况，将会看到，可以通过本发明的示例性实施方案实现和获得多个优点。例如，由仪器获取的科学数据被安全地、妥善地并且比常规数据传输方法快的量级来传输。此外，仪器相关联的计算机系统可以无线地传输科学数据，而无需将所述系统连接到LAN或WAN，从而保持仪器绝缘并遵守制造商的建议或要求。

选择和描述实施方案是为了最好地解释本发明的原理及其实际应用，从而使本领域的其他技术人员能够以各种实施方案和适合于预期的特定用途的各种修改来最好地利用本发明。

由于在不脱离本发明的范围的情况下可以对本文描述和示出的构造和方法进行各种修改，因此包含在前面的描述中或者在附图中示出的所有内容都应该被解释为说明性的而不是限制性的。因此，本发明的广度和范围不应该被任何上述示例性实施方案所限制，而是应该仅根据所附权利要求书及其等效物来限定。

Claims (93)

1.一种用于传输数据的系统，其包括：

科学仪器和相关联的计算机；以及

数据集线器；

其中所述计算机和所述数据集线器被配置用于根据无线个域网PAN协议经由PAN连接来彼此通信；

其中所述科学仪器被配置为获取科学数据；

其中所述计算机包括处理器、存储器，其中所述计算机的处理器被配置为执行存储在所述计算机的存储器中的多个指令，所述多个指令被配置为在由所述计算机的处理器执行时使所述计算机：(1)命令所述科学仪器，(2)接收由所述科学仪器获取的所述科学数据，(3)生成关于所述接收的科学数据的元数据，所述元数据包括指示所述接收的科学数据的类型的数据，以及(4)经由所述无线PAN连接将所述科学数据和所述生成的元数据传递到所述数据集线器；

其中所述数据集线器包括处理器、存储器和网络接口，其中所述数据集线器的处理器被配置为执行存储在所述数据集线器的存储器中的多个指令，所述多个指令被配置为在由所述数据集线器的处理器执行时使所述数据集线器：(1)经由所述无线PAN连接接收所述传递的科学数据和所述传递的元数据，(2)分析所述传递的元数据以确定所述传递的科学数据的所述科学数据类型，(3)基于所述确定的科学数据类型来确定所述传递的科学数据的最终位置，以及(4)经由所述网络接口将所述科学数据发送到所述确定的最终位置。

2.根据权利要求1所述的系统，其还包括：

与所述确定的最终位置相关联的分析服务器，所述分析服务器包括处理器、存储器和网络接口，其中所述分析服务器的处理器被配置为执行存储在所述分析服务器的存储器中的多个指令，所述多个指令被配置为在由所述服务器的处理器执行时使所述服务器：(1)通过所述分析服务器的网络接口接收由所述数据集线器发送的所述科学数据，以及(2)分析所述接收的科学数据。

3.根据权利要求2所述的系统，其中所述计算机包括无线PAN传输器，并且其中所述计算机还被配置为当所述科学仪器获取所述科学数据时命令所述无线PAN传输器经由所述无线PAN连接将由所述科学仪器获取的所述科学数据流式传输到所述数据集线器，并且其中所述数据集线器还被配置为当所述数据集线器从所述计算机接收所述科学数据时将所述传递的科学数据流式传输到所述分析服务器。

4.根据权利要求3所述的系统，其中所述分析服务器还被配置为将所述科学数据分析作为服务。

5.根据权利要求1所述的系统，其中所述数据集线器的处理器还被配置为将元数据与所述科学数据一起发送到所述确定的最终位置。

6.根据权利要求1所述的系统，其中所述计算机的处理器还被配置为执行存储在所述计算机的存储器中的多个指令，所述多个指令被配置为在由所述计算机的处理器执行时使所述计算机：经由所述无线PAN连接将由关于所述科学仪器的性能数据、使用数据和跟踪数据组成的群组的构件传输到所述数据集线器；以及

其中所述数据集线器还被配置为经由所述无线PAN连接来接收所述传输的构件。

7.根据权利要求6所述的系统，其中所述数据集线器的处理器还被配置为执行存储在所述数据集线器的存储器中的多个指令，所述多个指令被配置为在由所述数据集线器的处理器执行时使所述数据集线器基于所接收的构件诊断关于所述科学仪器的性能问题。

8.根据权利要求7所述的系统，其中所述数据集线器的处理器还被配置为执行存储在所述数据集线器的存储器中的多个指令，所述多个指令被配置为在由所述数据集线器的处理器执行时使所述数据集线器：(1)基于所述诊断的性能问题生成针对所述科学仪器的命令，以及(2)经由所述无线PAN连接传输所述命令。

9.一种用于传输数据的系统，其包括：

科学仪器；以及

数据集线器；

其中所述科学仪器和所述数据集线器被配置用于根据无线个域网PAN协议经由无线PAN连接来彼此通信；

其中所述数据集线器包括处理器和存储器，其中所述数据集线器的处理器被配置为执行存储在所述数据集线器的存储器中的多个指令，所述多个指令被配置为在由所述数据集线器的处理器执行时使所述数据集线器经由所述无线PAN连接将命令无线地发送到所述科学仪器，所述命令被配置为控制所述科学仪器的操作的一个方面；

其中所述科学仪器被配置为在所述数据集线器的指示下获取科学数据，并且其中所述科学仪器包括处理器和存储器，其中所述科学仪器的处理器被配置为执行存储在所述科学仪器的存储器中的多个指令，所述多个指令被配置为：(1)经由所述无线PAN连接接收由所述数据集线器无线地发送的所述命令，(2)根据所述接收的命令控制所述科学仪器，(3)响应于所述接收的命令而生成科学数据，以及(4)生成关于所述科学数据的元数据，其中所述元数据为所述科学数据指示科学数据类型，所述科学数据类型基于与所述科学仪器相关联的类型而变化，以及(5)经由所述无线PAN连接将接收的所述科学数据无线地发送到所述数据集线器；以及

其中所述数据集线器的指令还被配置为在由所述数据集线器的处理器执行时使所述数据集线器：(1)经由所述无线PAN连接接收由所述科学仪器无线地发送的所述科学数据和所述元数据，(2)分析所述发送的元数据以确定所述发送的科学数据的所述科学数据类型，(3)基于所述确定的科学数据类型来确定所述发送的科学数据的最终位置，其中所述确定的最终位置为远离所述科学仪器的远程最终位置，以及(4)经由网络将所述发送的科学数据和所述发送的元数据传递到所述确定的远程最终位置。

10.根据权利要求9所述的系统，其还包括：

与所述确定的最终位置相关联的分析服务器，所述分析服务器包括处理器和存储器，其中所述分析服务器的处理器被配置为执行存储在所述分析服务器的存储器中的多个指令，所述多个指令被配置为在由所述分析服务器的处理器执行时使所述分析服务器：(1)从所述数据集线器接收所述传递的科学数据，以及(2)分析所述传递的科学数据。

11.根据权利要求10所述的系统，其中所述分析服务器的指令还被配置为在由所述分析服务器的处理器执行时使所述分析服务器：(1)确定所述传递的科学数据是否展现在与所述科学数据相关联的元数据中的预定参数，以及(2)经由所述网络向所述数据集线器发送请求，所述请求包括当所述处理器确定所述元数据未展现所述预定参数时，向所述科学仪器请求在不同的控制参数下获取新的科学数据的命令。

12.根据权利要求11所述的系统，其中所述数据集线器的指令还被配置为在由所述数据集线器的处理器执行时使所述数据集线器生成要经由所述无线PAN连接无线地发送到所述科学仪器的命令，所述生成的命令是响应于所述请求。

13.根据权利要求12所述的系统，其中所述科学仪器包括机器人臂，并且其中所述科学仪器还被配置为基于所述请求响应于所述命令而使用所述机器人臂来加载样本。

14.根据权利要求9所述的系统，其中所述科学仪器的处理器还被配置为执行存储在所述科学仪器的存储器中的多个指令，所述多个指令被配置为在由所述科学仪器的处理器执行时使所述科学仪器：经由所述无线PAN连接将由关于所述科学仪器的性能数据、使用数据和跟踪数据组成的群组的构件传输到所述数据集线器；以及

其中所述数据集线器还被配置为经由所述无线PAN连接来接收所述传输的构件。

15.根据权利要求14所述的系统，其中所述数据集线器的处理器还被配置为执行存储在所述数据集线器的存储器中的多个指令，所述多个指令被配置为在由所述数据集线器的处理器执行时使所述数据集线器基于所接收的构件诊断关于所述科学仪器的性能问题。

16.根据权利要求15所述的系统，其中所述数据集线器的处理器还被配置为执行存储在所述数据集线器的存储器中的多个指令，所述多个指令被配置为在由所述数据集线器的处理器执行时使所述数据集线器：(1)基于所述诊断的性能问题生成针对所述科学仪器的命令，以及(2)经由所述无线PAN连接将所述命令传输到所述科学仪器。

17.一种用于传输数据的系统，其包括：

驻留在非暂时性计算机可读存储介质上的第一多个处理器可执行指令；以及

驻留在非暂时性计算机可读存储介质上的第二多个处理器可执行指令；

其中所述第一多个指令被配置为在由计算机的处理器执行时使所述计算机：(1)访问由科学仪器获取的科学数据，(2)生成关于所述访问的科学数据的元数据，所述元数据包括指示所述访问的科学数据的类型的数据，以及(3)将所述访问的科学数据和所述生成的元数据无线地传递到数据集线器，所述数据集线器被配置为执行所述第二多个指令；

其中所述第二多个指令被配置为在由所述数据集线器的处理器执行时使所述数据集线器：(1)无线地接收所述传递的科学数据和所述传输的元数据，(2)分析所述传递的元数据以确定所述传递的科学数据的所述科学数据类型，(3)基于所述确定的科学数据类型来确定所述传递的科学数据的最终位置，以及(4)通过所述数据集线器的网络接口将所述科学数据发送到所述确定的最终位置。

18.根据权利要求17所述的系统，其还包括：

无线传输器，通过所述无线传输器，所述计算机被配置为将所述访问的科学数据和所述生成的元数据无线地传递到所述数据集线器。

19.根据权利要求18所述的系统，其还包括：

无线接收器，通过所述无线接收器，所述数据集线器被配置为无线地接收所述传递的科学数据和所述传递的元数据；以及

其中所述第一和第二多个指令还被配置为在由所述计算机和所述数据集线器各自的所述处理器执行时使所述计算机和所述数据集线器形成个域网。

20.一种用于传输科学数据的设备，其包括：

处理器；

科学仪器，其与所述处理器通信，并且被配置为在所述处理器的指示下获取科学数据；

无线传输器，其被配置为在所述处理器的所述指示下无线地传输数据；

其中所述处理器被配置为：(1)从所述科学仪器接收所述科学数据，(2)生成关于所述接收的科学数据的元数据，所述生成的元数据包括指示所述接收的科学数据的类型的数据，所述科学数据的类型基于与所述科学仪器相关联的类型而变化，(3)识别用于所述接收的科学数据和所述生成的元数据的目的地数据集线器，以及(4)指示所述无线传输器将所述科学数据和所述生成的元数据无线地传输到所述目的地数据集线器；以及

其中所述数据集线器的指令被配置为在由所述处理器执行时使所述数据集线器：(1)接收由所述科学仪器无线地发送的所述科学数据和所述元数据，(2)分析所述发送的元数据以确定所述发送的科学数据的所述科学数据类型，(3)基于所述确定的科学数据类型来确定所述发送的科学数据的最终位置，其中所述确定的最终位置为远离所述科学仪器的远程最终位置，以及(4)经由网络将所述发送的科学数据和所述发送的元数据传递到所述确定的远程最终位置。

21.根据权利要求20所述的设备，其中所述科学仪器包括由以下各项组成的群组的构件：流式细胞仪、质谱仪、实时聚合酶链式反应仪器、测序仪、分光光度计、微阵列、基因分型仪器、细胞分选仪和质谱细胞仪。

22.根据权利要求20所述的设备，其中所述无线传输器还被配置为经由个域网将所述科学数据和所述生成的元数据无线地传输到所述数据集线器。

23.根据权利要求22所述的设备，其中所述个域网包括选自由蓝牙、Zigbee、红外线、近场通信、无线USB和IEEE 802.11组成的群组的构件。

24.根据权利要求22所述的设备，其中所述处理器还被配置为在传输所述科学数据之前利用所述无线传输器来与所述数据集线器配对。

25.根据权利要求22所述的设备，其中所述科学仪器包括由以下各项组成的群组的构件：流式细胞仪、质谱仪、实时聚合酶链式反应仪器、测序仪、分光光度计、微阵列、基因分型仪器、细胞分选仪和质谱细胞仪。

26.根据权利要求20所述的设备，其中所述处理器还被配置为将所述科学数据存储在存储器中，作为由FCS文件、CSV文件、CLR文件、WSP文件和由所述科学仪器的制造商设定的专有格式组成的群组的构件。

27.根据权利要求20所述的设备，其中所述处理器还被配置为生成用于通过显示器呈现给用户的用户界面，其中所述用户界面被配置为从所述用户接收指示要将所述科学数据传输到所述数据集线器的拖放命令。

28.根据权利要求20所述的设备，其还包括其中存储了所述科学数据的所述处理器可访问的计算机可读数据存储装置，所述计算机可读数据存储装置包括文件目录，所述文件目录包括其中存储了新的科学数据的文件夹；以及

其中所述处理器还被配置为监测所述文件夹以确定所述科学仪器是否已经获取了新的科学数据。

29.根据权利要求28所述的设备，其中所述处理器还被配置为：响应于确定所述科学仪器已经获取了新的科学数据，指示所述无线传输器将被添加到被监测的所述文件夹的所述新的科学数据无线地传输到所述数据集线器。

30.根据权利要求20所述的设备，其中所述处理器还被配置为：(1)接收请求，以及(2)响应于所述接收的请求，指示所述无线传输器将所述科学数据和所述生成的元数据无线地传输到所述数据集线器。

31.根据权利要求30所述的设备，其中所述处理器还被配置为(1)在所述处理器等待所述请求时将所述接收的科学数据存储在队列中。

32.根据权利要求31所述的设备，其中所述处理器还被配置为产生指示所述接收的科学数据是否已经被传输到所述数据集线器的数据。

33.根据权利要求20所述的设备，其中所述处理器被配置为：当所述处理器从所述科学仪器接收所述科学数据时，指示所述无线传输器实时地将所述科学数据和所述生成的元数据无线地传输到所述数据集线器。

34.根据权利要求20所述的设备，其中所述处理器还被配置为生成电子签名，所述电子签名指示所述无线传输器何时被指示来将所述接收的科学数据无线地传输到所述数据集线器，并且其中所述生成的元数据包括所述生成的电子签名。

35.根据权利要求34所述的设备，其中所述电子签名还包括与所述处理器相关联的识别符。

36.根据权利要求20所述的设备，其中所述生成的元数据还包括指示所述科学仪器的类型的数据以及指示所述科学仪器获取所述接收的科学数据的时间的数据。

37.根据权利要求36所述的设备，其中所述生成的元数据还包括指示所述科学仪器的制造商和所述科学仪器的型号的数据。

38.根据权利要求20所述的设备，其中所述无线传输器是无线收发器。

39.根据权利要求20所述的设备，其中所述处理器还被配置为指示所述无线传输器向所述目的地数据集线器无线地传输由关于所述科学仪器的性能数据、使用数据和跟踪数据组成的群组的构件。

40.一种用于传输科学数据的方法，其包括：

接收由科学仪器获取的科学数据；

生成指示科学数据的类型的元数据，所述科学数据的类型基于与所述科学仪器相关联的类型而变化；以及

经由无线连接将所述科学数据和所述生成的元数据传输到数据集线器，

分析所述传输的元数据以确定所述传输的科学数据的所述科学数据类型；

基于所述确定的科学数据类型来确定所述传输的科学数据的最终位置，其中所述确定的最终位置为远离所述科学仪器的远程最终位置；以及

经由网络将所述传输的科学数据和所述传输的元数据传递到所述确定的远程最终位置，

其中所述方法步骤由处理器来执行。

41.根据权利要求40所述的方法，其中所述科学仪器包括由以下各项组成的群组的构件：流式细胞仪、质谱仪、实时聚合酶链式反应仪器、测序仪、分光光度计、微阵列、基因分型仪器、细胞分选仪和质谱细胞仪。

42.根据权利要求40所述的方法，其中所述传输步骤包括所述处理器经由个域网将所述科学数据和所述生成的元数据传输到所述数据集线器。

43.根据权利要求42所述的方法，其中所述个域网包括选自由蓝牙、Zigbee、红外线、近场通信、无线USB和IEEE 802.11组成的群组的构件。

44.根据权利要求42所述的方法，其还包括：在传输所述科学数据之前，所述处理器与所述数据集线器配对。

45.根据权利要求40所述的方法，其中所述科学数据包括由FCS文件、CSV文件、CLR文件、WSP文件和由所述科学仪器的制造商设定的专有格式组成的群组的构件。

46.根据权利要求40所述的方法，其还包括生成用于通过显示器呈现给用户的用户界面；以及

所述用户界面从所述用户接收指示要将所述科学数据传输到所述数据集线器的拖放命令。

47.根据权利要求40所述的方法，其中所述科学数据被存储在所述处理器可访问的计算机可读数据存储装置中，所述计算机可读数据存储装置包括文件目录，所述文件目录包括其中存储了新的科学数据的文件夹；以及

还包括所述处理器监测所述文件夹以确定所述科学仪器是否已经获取了新的科学数据。

48.根据权利要求47所述的方法，其还包括所述处理器响应于确定所述科学仪器已经获取了新的科学数据，而指示无线传输器将被添加到被监测的所述文件夹的所述新的科学数据无线地传输到所述数据集线器。

49.根据权利要求40所述的方法，其还包括所述处理器(1)接收请求，以及(2)响应于所述接收的请求，指示无线传输器将所述科学数据和所述生成的元数据无线地传输到所述数据集线器。

50.根据权利要求49所述的方法，其还包括当所述处理器等待所述请求时，所述处理器将所述接收的科学数据存储在队列中。

51.根据权利要求50所述的方法，其还包括所述处理器生成指示所述接收的科学数据是否已被传输到所述数据集线器的数据。

52.根据权利要求40所述的方法，其还包括：当所述处理器从所述科学仪器接收所述科学数据时，所述处理器指示无线传输器实时地将所述科学数据和所述生成的元数据无线地传输到所述数据集线器。

53.根据权利要求52所述的方法，其还包括所述处理器生成电子签名，所述电子签名指示所述无线传输器何时被指示来将所述接收的科学数据无线地传输至所述数据集线器，并且其中所述生成的元数据包括所述生成的电子签名。

54.根据权利要求53所述的方法，其中所述电子签名还包括与所述处理器相关联的识别符。

55.根据权利要求40所述的方法，其中所述生成的元数据还包括指示所述科学仪器的类型的数据和指示所述科学仪器获取所述接收的科学数据的时间的数据。

56.根据权利要求55所述的方法，其中所述生成的元数据还包括指示所述科学仪器的制造商和所述科学仪器的型号的数据。

57.根据权利要求40所述的方法，其还包括：

生成由关于所述科学仪器的性能数据、使用数据和跟踪数据组成的群组的构件；

经由无线PAN连接将所述构件无线地传输到所述数据集线器；以及

所述数据集线器经由所述无线PAN连接来接收所述传输的构件。

58.根据权利要求57所述的方法，其还包括：

所述数据集线器基于所接收的构件诊断关于所述科学仪器的性能问题。

59.根据权利要求58所述的方法，其还包括：

所述数据集线器基于所述诊断的性能问题生成针对所述科学仪器的命令；以及

所述数据集线器经由所述无线PAN连接来传输所述命令。

60.一种用于传输科学数据的设备，其包括：

无线接收器，其被配置为从由(1)科学仪器以及(2)与科学仪器相关联的计算机组成的群组的构件无线地接收数据，所述接收的数据包括由所述科学仪器获取的科学数据和关于所述科学数据的元数据；以及

与所述无线接收器通信的处理器，其中所述处理器被配置为：(1)处理由所述无线接收器接收的所述数据，(2)分析所述元数据以确定所述科学数据的类型，(3)基于所述确定的科学数据类型来确定所述科学数据的最终位置，以及(4)启动所述数据经由网络向所述确定的最终位置的传输。

61.根据权利要求60所述的设备，其中所述设备包括由膝上型计算机、平板计算机和移动电话组成的群组的构件，其中所述处理器和所述无线接收器驻留在所述构件上。

62.根据权利要求60所述的设备，其中所述网络包括由广域网和局域网组成的群组的构件。

63.根据权利要求60所述的设备，其中所述最终位置包括由分析服务器和数据库组成的群组的构件。

64.根据权利要求60所述的设备，其中所述处理器还被配置为经由所述无线接收器向由所述科学仪器和与所述科学仪器相关联的所述计算机组成的群组的构件发送请求，所述请求包括使由所述科学仪器和与所述科学仪器相关联的所述计算机组成的所述群组的所述构件无线地传输所述科学数据的指令。

65.根据权利要求64所述的设备，其中所述处理器被配置为响应于来自用户的命令而发送所述请求。

66.根据权利要求64所述的设备，其中所述处理器还被配置为周期性地或基于调度发送所述请求。

67.根据权利要求60所述的设备，其还包括存储器，所述存储器被配置为存储(1)多个最终位置和(2)多个所述科学数据类型，每个科学数据类型经由所述存储器而与最终位置相关联，并且其中所述处理器还被配置为基于在所述存储器中与所述确定的科学数据类型相关联的所述最终位置来确定所述最终位置。

68.根据权利要求67所述的设备，其中所述无线接收器被配置为从由所述科学仪器和与所述科学仪器相关联的所述计算机构成的所述群组的多个构件无线地接收多个数据集，且其中所述处理器还被配置为基于在所述存储器中与每个所接收的数据集的所述确定的科学数据类型相关联的所述最终位置来确定每个数据集的所述最终位置。

69.根据权利要求68所述的设备，其还包括显示器，其中所述处理器还被配置为产生用于经由所述显示器呈现给用户的用户界面，且其中所述处理器还被配置为通过所述用户界面从所述用户接收命令，以改变所述存储器中的多个所述最终位置中的一个与所述存储器中的多个所述科学数据类型中的一个之间的关联。

70.根据权利要求60所述的设备，其中所述无线接收器包括个域网PAN无线接收器，所述PAN无线接收器被配置为经由所述PAN从由所述科学仪器和与所述科学仪器相关联的所述计算机组成的所述群组的所述构件无线地接收所述数据。

71.根据权利要求70所述的设备，其中所述PAN包括选自由蓝牙PAN、Zigbee PAN、红外线PAN、近场通信PAN、无线USB PAN和IEEE 802.11PAN组成的群组的构件。

72.根据权利要求71所述的设备，其中所述无线接收器是无线收发器，且其中所述处理器还被配置为：(1)利用所述无线收发器来与由所述科学仪器及与所述科学仪器相关联的所述计算机组成的所述群组的所述构件配对，及(2)经由所述无线收发器从所述配对的构件接收所述数据。

73.根据权利要求60所述的设备，其中所述处理器还被配置为在所述传输中包括电子签名。

74.根据权利要求73所述的设备，其中所述处理器还被配置为经由将额外元数据添加到所述传输来包括所述电子签名，其中所述额外元数据包括指示所述科学数据何时由所述处理器发送的数据及所述处理器的识别符。

75.根据权利要求60所述的设备，其中所述传输启动操作包括：所述处理器被配置为(1)创建数据传输封装包，(2)向所述数据传输封装包添加描述要发送到所述最终位置的所述科学数据的XML清单，以及(3)计算所述科学数据的校验和，以及(4)将所述计算的校验和添加到所述数据传输封装包。

76.根据权利要求60所述的设备，其中所述处理器还被配置为提供应用程序设计接口，通过所述应用程序设计接口，所述处理器能够与多种不同类型的科学仪器介接。

77.一种用于传输科学数据的方法，其包括：

从由(1)科学仪器及(2)与科学仪器相关联的计算机组成的群组的构件无线地接收科学数据，所述接收的数据包括由所述科学仪器获取的科学数据和关于所述科学数据的元数据；

处理所述接收的数据；

分析所述元数据以确定所述科学数据的类型；

基于所述确定的科学数据类型来确定所述科学数据的最终位置；以及

经由网络启动所述数据向所述确定的最终位置的传输，

其中所述方法步骤由处理器来执行。

78.根据权利要求77所述的方法，其中所述处理器被包括在由膝上型计算机、平板计算机和移动电话组成的群组的构件中。

79.根据权利要求77所述的方法，其中所述网络包括由广域网和局域网组成的群组的构件。

80.根据权利要求77所述的方法，其中所述最终位置包括由分析服务器和数据库组成的群组的构件。

81.根据权利要求77所述的方法，其还包括：所述处理器经由无线接收器向由所述科学仪器和与所述科学仪器相关联的所述计算机组成的所述群组的所述构件发送请求，所述请求包括使由所述科学仪器和与所述科学仪器相关联的所述计算机组成的所述群组的所述构件无线地传输所述科学数据的指令。

82.根据权利要求81所述的方法，其还包括所述处理器响应于来自用户的命令而发送所述请求。

83.根据权利要求81所述的方法，其还包括所述处理器周期性地或基于调度发送所述请求。

84.根据权利要求77所述的方法，其还包括基于与所述科学仪器或与所述科学仪器相关联的所述计算机相关联的识别符来生成与所述科学数据相关联的所述元数据。

85.根据权利要求77所述的方法，其还包括：所述处理器在存储器中存储(1)多个最终位置和(2)多个所述科学数据类型，每个科学数据类型经由所述存储器而与最终位置相关联；以及

所述处理器基于在所述存储器中与所述确定的科学数据类型相关联的所述最终位置来确定所述最终位置。

86.根据权利要求85所述的方法，其还包括所述处理器生成用于经由显示器呈现给用户的用户界面，以及

所述处理器通过所述用户界面从所述用户接收命令，以改变所述存储器中的多个所述最终位置中的一个与所述存储器中的多个所述科学数据类型中的一个之间的关联。

87.根据权利要求77所述的方法，其中所述处理器经由无线接收器执行所述无线地接收科学数据的步骤，所述无线接收器包括个域网PAN无线接收器，所述PAN无线接收器经由所述PAN从由所述科学仪器和与所述科学仪器相关联的所述计算机组成的所述群组的所述构件无线地接收所述数据。

88.根据权利要求87所述的方法，其中所述PAN包括选自由蓝牙PAN、Zigbee PAN、红外线PAN、近场通信PAN、无线USB PAN和IEEE 802.11PAN组成的群组的构件。

89.根据权利要求77所述的方法，其中所述处理器经由无线接收器执行所述无线地接收科学数据的步骤，所述无线接收器是无线收发器，所述方法还包括：

所述处理器利用所述无线收发器来与由所述科学仪器和与所述科学仪器相关联的所述计算机组成的所述群组的所述构件配对；以及

所述处理器经由所述无线收发器从所述配对的构件接收所述数据。

90.根据权利要求77所述的方法，其还包括所述处理器在所述传输中包括电子签名。

91.根据权利要求77所述的方法，其还包括所述处理器经由将额外元数据添加到所述传输来包括电子签名，其中所述额外元数据包括指示所述科学数据何时由所述处理器发送的数据及所述处理器的识别符。

92.根据权利要求77所述的方法，其中所述经由网络启动所述数据向所述确定的最终位置的传输的步骤包括：所述处理器创建数据传输封装包，(2)向所述数据传输封装包添加描述要发送到所述最终位置的所述科学数据的XML清单，以及(3)计算所述科学数据的校验和，以及(4)将所述计算的校验和添加到所述数据传输封装包中。

93.根据权利要求77所述的方法，其还包括：

所述处理器提供应用程序设计接口，通过所述应用程序设计接口，所述处理器能够与多种不同类型的科学仪器介接。

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