CN109196564A - 用于电子系统的通信协议 - Google Patents
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Abstract
本发明提出了将一公共系统识别码分配给控制单元和多个可控从单元中的每个，将该系统识别码存储在这些单元的用户不可访问的存储器中，并仅在控制单元的系统识别码与所述多个从单元中的每个的系统识别码匹配时允许控制单元和该相应从单元之间的配对。因此，从单元可仅在控制信号来自共享系统识别码的控制主单元，即可验证来自同一家族的情况下，根据该控制信号行动。这确保了从单元仅根据来自指定控制单元的指令行动，从而为用户提供了安全性。因此，从单元不可能根据来自除与其共享系统识别码的控制主单元之外的任何设备的指令而行动，该系统识别码可替代地称为家族识别码或家族ID。
Description
技术领域
本发明涉及一系统的各电子元件设备之间进行无线通信的方法，该系统例如为医疗输注系统。
背景技术
家用电子系统的元件彼此无线通信越来越普遍。这可能给这种系统的设计者提出了挑战。
例如，该系统的这些元件之间的通信安全的重点在于，接收无线通信的元件知道该通信源自于同一系统的另一元件。
发明内容
最笼统地，本发明提出将一公共系统识别码分配给控制单元及多个可控从单元中的每个，将该系统识别码存储在那些单元的用户不可访问的存储器中；并允许控制单元与每个从单元之间的配对，而这只有在控制单元的系统识别码与相应的从单元的系统识别码相匹配时才实现。
根据本发明的第一方面，提供了一种系统，该系统包括：控制主单元，该控制主单元包括存储系统识别码的用户不可访问的存储器和用于发送和接收无线信号的通信节点；和多个从单元，每个从单元包括存储该系统识别码的用户不可访问的存储器、和用于发送和接收无线信号的通信节点。控制主单元被配置为发送控制信号，该控制信号包括该系统识别码；所述多个从单元中的每个被配置为接收该控制信号，且仅在该控制信号中的系统识别码与存储在相应从单元的存储器中的系统识别码相匹配的情况下，根据该控制信号行动。
因此，从单元只能在控制信号来自共享该系统识别码的控制主单元时，即仅在控制信号来自可验证地来自同一家族的控制主单元时，根据该控制信号行动。这确保了从单元仅根据来自指定控制单元的指令行动，从而为用户提供了安全性。因此，从单元不可能根据来自除与其共享一系统识别码的控制主单元之外的任何设备的指令而行动，该系统识别码可替代地称为家族识别码或家族ID。
该系统还可包括第二控制单元和多个第二从单元，该第二控制单元具有存储与上述系统识别码不同的第二系统识别码的、用户不可访问的存储器，第二从单元具有存储该第二系统识别码的用户不可访问的存储器，其中第二控制主单元被配置为发送第二控制信号，该第二控制信号包括该第二系统识别码。在这样的实施例中，每个第二从单元被配置为接收该第二控制信号，且仅在该第二控制信号中的第二系统识别码与存储在相应第二从单元的存储器中的第二系统识别码相匹配的情况下根据该第二控制信号行动。因此，上述系统识别码所定义的第一家族的从单元不能由第二系统识别码所定义的第二家族的控制单元控制，反之亦然。
从用户不可访问的存储器来看，其意味着设备的终端用户不能访问或修改存储器。即，在设备通信、医疗设备或与本发明有关的其他领域的非专业人员、或者尚未接受过编程这种设备的特定培训且未被授权这样做的人。终端用户通常是设备的购买者、以及将设备用于该设备的预期目的的人。终端用户不是提供设备的设备制造商、设备分销商、设备销售人员或医疗从业者。
术语“从设备”在本文中用于指，其操作由远程控制单元控制的设备。也就是说，从设备是响应于处理控制设备所发送的命令指令而执行操作的设备。从设备通常包括用于执行该操作的驱动构件、致动部件或类似物。
每个从单元仅存储有单个系统识别码。从单元可只与单个命令主单元配对，以确保该从单元所执行的行动源自单个已验证的源。
控制信号可被配置为启动控制主单元与所述多个从单元中的一个或多个之间的配对并在其间建立通信链。一旦在从单元与控制主单元之间建立了连接，且该连接因系统识别码的验证而是安全的，从单元和控制主单元就可自由地通信。
控制主单元可被配置为在任何一次仅与单个从单元配对。这提供了关于哪个从单元正被控制的确定性，并且在不必要与一从单元配对时减少了与该从单元配对的非必要的功率输出。
所述多个从单元中的每个可被配置为采用就绪状态，以便该从单元一经激活就进行配对。这确保了激活的从单元可自动地与控制主单元配对以及从该控制主单元接收指令，从而提供了有效、易于操作的系统，并防止了从单元和控制主单元之间的配对的任何延迟。
每个从单元可被配置为一旦与控制主单元建立了通信链路，就采用不可配对状态。这节省了从单元的功率并避免了不需要的额外配对。
由于系统识别存储在控制主单元和从单元中的存储器的用户不可访问的部分处，所以防止了用户修改或以其他方式损害系统识别码，而上述行动对于系统的安全性可能是有害的。
系统识别码优选地在控制主单元的存储器和所述多个从单元的各自的存储器内加密。这防止了外部源发现该系统识别码并使用该系统识别码与从单元建立通信链路。
控制主单元的存储器还可存储有标识控制主单元的唯一设备识别码，且所述多个从单元的存储器还可存储有唯一标识各自从单元的唯一设备识别码。设备识别码可用于识别控制主单元和从单元的配对状态，并且可用于识别在任何给定时间哪些单元被配对。
只要从控制主单元发送到从单元的初始轮询消息中的系统识别码包含与存储在从单元内的系统识别码相同的系统识别码，该控制主单元和该从单元就可彼此配对。因此，两个配对单元(控制主单元和从单元)具有相同的系统识别码。然而，这两个配对单元将具有不同的唯一设备识别码。设备识别码可以在从单元和控制主单元之间无线传输，使得控制主单元可以识别与其配对的设备。然后可以例如通过控制主单元上的用户界面将识别的配对单元传达给用户。
系统中的每个从单元都使用默认的从单元名称而被编程。从单元名称是可被终端用户识别的识别名称，例如与从单元的颜色有关。与设备识别码和系统识别码不同，从单元名称可以存储在存储器的可被用户访问的部分中。以这种方式，用户可以将从单元名称改变为私人化的名称以便他们可以识别从单元，同时避免了将设备识别码共享给用户，而该共享可能会危及系统的安全性。
控制主单元可包括用户界面，所述多个从单元优选地不包括用户界面。这允许在控制主单元处进行用户输入。由于控制主单元可与从单元配对，因此控制主单元可将与用户输入相对应的指令发送到从单元，以控制从单元。从单元不具有用户界面，因此可以小巧、紧凑和轻便。
该系统可以是输注泵系统，其中从单元可以是用于将液体输注到患者体内的泵单元。从单元可以是可穿戴设备。从单元可以通过控制主单元操作，以将所需量的治疗流体泵送到患者体内。例如，医疗液体可以是用于治疗糖尿病的胰岛素。
该系统可以是医疗系统，且从设备优选地是用于向患者输送治疗的输送设备。处理存储指令包括向患者输送治疗。医疗系统通常采用无线从设备，特别是待由患者穿戴的从设备。在医学领域，至关重要的是，向患者输送正确的治疗。不正确的治疗剂量可能是危险的。
该医疗系统可以是流体输送系统，且该输送设备可以是用于泵送治疗流体的泵送设备，其中，处理存储指令使得将流体泵送到例如用户的皮下组织中。流体输送是这样的领域：需要对输送从设备，通常是可穿戴输送从设备进行无线控制。此外，直接输送给患者的流体必须以精确和正确的剂量输送。输送太多或太少的流体可能是危险的。
该治疗流体可以是胰岛素。通过可穿戴胰岛素输注系统输送胰岛素，以治疗糖尿病。需要精确控制流体输送的体积和时间，以控制糖尿病患者的血糖水平。任何偏离所需的流体输送指令对用户都可能是危险的。
控制主单元的通信节点和从单元的通信节点可被配置为使用诸如蓝牙(BlueTooth，RTM)协议的近场无线通信协议发送和接收无线信号。使用这种通信协议只需要很低水平的功率，因此不会耗尽系统的电源。例如，控制主单元的通信节点和/或从单元的通信节点可包括收发器、或分立的接收器和应答器。
从单元的通信节点可能够仅使用近场无线通信协议发送和接收无线信号，且其中控制主单元的通信节点能够使用近场无线通信协议和至少一个其他无线通信协议发送和接收无线信号。所述至少一个其他无线通信协议可包括IEEE802.11通信协议。这使得能够要么直接要么经由中间网络连接设备实现双向患者支持，该中间网络连接设备例如为个人电脑、笔记本电脑或移动设备。
本发明的另一方面提供了一种系统中的方法，该系统包括控制主单元和多个从单元，该控制主单元包括存储一系统识别码的用户不可访问的存储器和用于发送和接收无线信号的通信节点，每个从单元包括存储该系统识别码的用户不可访问的存储器、和用于发送和接收无线信号的通信节点，该方法包括：通过控制主单元发送包括该系统识别码的控制信号；以及通过所述多个从单元中的一个或多个，接收该控制信号，并仅在该控制信号中的系统识别码与存储在所述多个从单元中的所述一个或多个的存储器中的系统识别码相匹配的情况下，根据该控制信号行动。
因此，从单元仅能在控制信号来自共享该系统识别码的控制主单元的情况下根据该控制信号行动。这确保了从单元仅根据来自经过验证的源的指令而行动并为用户提供安全性。因此，从单元不可能根据来自除与其共享系统识别码的控制主单元之外的任何单元的指令而行动，该系统识别码可称为家族识别。
由于系统识别码存储在控制主单元和从单元中的存储器的用户不可访问的部分处，因此避免了用户确定系统识别码，该确定可能对系统的安全性有害。
该方法还可包括以上讨论的特征中与该系统有关的任何特征。特别地，该方法可包括以下附加特征。
该方法还可包括：一经根据控制信号行动，启动控制主单元与所述多个从单元中的一个或多个之间的配对并在其间建立通信链路。一旦在从单元和控制主单元之间建立了连接，且该连接因系统识别码的验证而是安全的，则从单元和控制主单元即可自由地通信。
所述控制主单元可被配置为在任何一次仅与单个从单元配对。这提供了关于哪个从单元正被控制的确定性，并且在不必要与从单元配对时减少了与从单元配对时的不必要的功率输出。
所述多个从单元中的每个可以被配置为采用就绪状态，以便一经激活就进行配对。该方法可包括在与控制主单元建立通信链路之后，采用不可配对状态。
系统识别码可在控制主单元的存储器和所述多个从单元的存储器内被加密。这防止了外部源发现该系统识别码并使用该系统识别码与从单元建立通信链路。
系统识别码可由系统的制造商预定义。同样，这为用户提供了安全性，这是由于从单元只能与预定的控制主单元配对，这样，用户可以确信没有其他控制主单元正在控制给定的从单元。
控制主单元的存储器可存储有标识控制主单元的唯一设备识别码，且所述多个从单元的存储器可存储有唯一标识各自从单元的唯一设备识别码。设备识别码可用于识别控制主单元的状态和从单元的状态，并可用于识别在任何给定时间哪些单元被配对。
控制主单元可包括用户界面，所述多个从单元可不包括用户界面。这允许在控制主单元处进行用户输入。由于控制主单元可以与从单元配对，因此控制主单元可以将与用户输入相对应的指令发送到从单元，以控制从单元。从单元不具有用户界面，因此可以小巧、紧凑和轻便。
该方法可以是操作输注泵系统的方法，且从单元可以是用于将液体输注到患者体内的泵单元。从单元可以是可穿戴设备。从单元可通过控制主单元操作为将所需量的治疗流体泵送到患者体内。例如，医疗液体可以是用于治疗糖尿病的胰岛素。
附图说明
为了更好地理解本发明，现将以示例的方式参考以下附图，以更清楚地示出可如何实施本发明，在附图中：
图1示出了用于将流体输注到人体的从设备；
图2示出了用于控制图1的从设备的控制主单元；
图3示出了根据本发明实施例的电子系统；
图4示意性详细示出了根据本发明实施例的电子系统的控制主单元；
图5示意性详细示出了根据本发明实施例的电子系统的从设备；和
图6为示出了根据本发明实施例的方法的信号传输图。
具体实施方式
图1示出了外置输注系统的可穿戴部件，该可穿戴部件用于通过重复的小脉冲注入将胰岛素持续皮下输注到人体内。输注设备100包括泵部件102和可更换的药盒104，该药盒具有经由输注管110连接到输注器具108的出口106。该输注系统形成本发明的从单元。
取决于使用过程中泵部件102相对于输注器具108的期望定位，输注管110的长度可比图1所示的长度更长或更短，并且实际上输注器具108可直接耦接到泵的出口106，从而避免了对柔性输注管110的需求，在该出口处输注器具108需要与泵部件102紧密耦接。
药盒104包括泵送室和用于存储胰岛素供给物的储液器。药盒可以是一次性的并且可拆卸地附接到输注系统的耐用壳体部。当药盒104附接到壳体时，泵部件102的驱动构件可操作地耦接到该泵送室，以将胰岛素供给物从储液器输送到出口106并经由输注管110输送到输注器具108中。
输注器具包括皮下套管和粘性固定件，该粘性固定件用于将输注器具粘附到患者的皮肤上。套管通常由柔性塑料制成，以便在使用期间不会引起患者的不适。输注器具通常与套管周围的钢针一起安装到弹簧式插入设备中。一旦插入，移除钢针，将套管留在原处。可替代图1中所示的输注器具的替代输注器具包括钢针而不包括套管。因此，通过套管将胰岛素输注到人体内。
将理解的是，与控制主单元无线通信的任何其他类型的设备可以用作根据本发明的从单元，图1的输送系统仅是一个示例。其他示例包括但不限于血糖监测器、皮下血糖监测器、活动监测器、心率监测器、乳酸阈值传感器、生物识别身体传感器、可植入设备(例如起搏器)、或智能药丸。
图2示出了用于无线控制从单元的控制主单元200。控制主单元200包括图形用户界面202和触觉式用户接口204。
控制主单元200可用于指示该从设备通过输注系统从药盒泵送胰岛素。控制主单元可指示待输送流体的体积、输送速率、输送持续时间、开始时间、停止时间或任何类似的指令，以控制流体从该从设备的输送。
控制主单元200还使用户能够执行以下功能：
·定义和存储基础概况(basal profile)；
·将活动的(active)基础概况传送到设备100；
·定义推注(bolus)请求并将其发送到设备100；
·定义临时基准并将其发送到设备100；
·基于来自分立血糖仪的葡萄糖读数或者在从分立血糖仪(未示出)读取血糖计数之后手动输入的葡萄糖读数，观察推注的图形化表示；
·查看随时间变化的图形化泵性能；
·请求该从设备100的当前状态(包括当前正在进行的胰岛素输送、电池状态、警报状况、胰岛素储液器水位等)。
读者将理解，该从设备必须准确地执行控制主单元所发送的指令。如果该从设备处理的指令与控制主单元所发送的指令有任何不同，则该从设备可能输送错误的流体体积。在胰岛素输送领域，这可能是危险的。
图3示出了根据本发明各方面的电子系统。该系统包括单元家族，该单元家族包括控制主单元10和多个从单元12a、12b和12c。单个家族可包括任何数量的从单元。
控制主单元可如锯齿状箭头11所示与每个从单元无线通信。该无线通信可通过蓝牙TM或其他射频近场通信方式实现。
控制主单元10还可连接到网络16，并因此是能够启用蓝牙TM或Wi-Fi的，以用于网络连接。网络连接使得能够直接或通过中间网络连接设备实现双向患者支持，该中间网络连接设备例如为个人电脑、笔记本电脑或移动设备。
电子系统可以是输注泵系统，其中从单元是用于将液体输注到患者体内的泵单元。
在此实施例中，每个从单元12a、12b和12c是外部输注系统的可穿戴部件，以通过重复的小脉冲注入将流体持续皮下输注到人体内。从单元可以将流体存储在，例如，可移除的药盒104中。流体可以是治疗流体，例如胰岛素。每个从单元包括泵(未示出)，以泵送流体并将其输注入患者体内。
控制主单元10包括图形用户界面13和触觉式用户接口14。
控制主单元10可用于指示从单元12将液体输注到患者体内。控制主单元10可指示待输送流体的体积、输送速率、输送持续时间、开始时间、停止时间或任何类似指令，以控制流体从该从设备的输送。
当用户正使用一从单元(例如从单元12a)时，控制主单元10将用于控制该单元。其他从单元将不会被使用，并处于不与控制主单元通信的例如休眠模式或充电模式。
从单元12a在被使用一段时间之后，将需要更换。从单元在需要更换之前，可被穿戴一段时间。例如，如果从单元耗尽电源，则该从单元可能需要更换。
将从单元12a从主体移除并用来自该家族的另一个从单元(例如从单元12b)替换从单元12a。然后，控制主单元10停止控制该从单元12a，转而控制从单元12b。
控制主单元10和从单元12a和12b中的每个在它们各自的存储器中存储有系统识别码，该系统识别码可替代地称为家族ID码。系统识别码对于该系统而言是唯一的。也就是说，系统识别码识别可由特定控制单元控制的从单元(即与特定控制单元属于同一家族)。系统识别码在终端用户收到产品之前，例如由制造商、零售商或医疗保健专业人员预编程到控制单元的存储器和可控从单元的各自的存储器中。此外，系统识别码被编程到产品的非易失性存储器中。因而，在终端用户收到这些设备之前，这些设备预编程有系统识别码。此外，终端用户无法访问系统识别码。也就是说，终端用户不能改变或以其他方式影响由控制主单元10或从单元12a、12b等存储的系统识别码。
控制主单元10和每个从单元12在它们各自的存储器中还存储有唯一的设备识别码。也就是说，控制单元10存储有唯一地识别该控制主单元10的唯一的控制主单元设备识别码，并且每个从单元12存储有唯一地识别该从单元的唯一的从单元识别码。因此，第一从单元识别码对应于第一从单元12a，第二从单元识别码对应于第二从单元12b，以此类推。与系统识别码类似，唯一的设备识别码也在终端用户收到该系统之前存储在各个设备的存储器中，并且是用户不可访问的。唯一的设备识别码被编程到非易失性用户不可访问的存储器中。因此，这些设备在由终端用户收到之前，预编程有它们各自的设备识别码。在一些实施例中，终端用户可能无法访问设备识别码。也就是说，终端用户不能改变或以其他方式影响由控制主单元10或从单元12a、12b等存储的唯一设备识别码。
系统中的每个从单元都编程有从单元名称。从单元名称是可被终端用户识别的识别名称。例如，每个从单元可包括不同颜色的可见表面标记，并且默认的从单元名称可与该从单元的颜色相关。与设备识别码和系统识别码不同，从单元名称可存储在存储器的可由用户访问的部分中。以这种方式，用户可将从单元名称改变为私人化的名称，以便他们能够识别从单元，同时避免了将设备识别码或家族识别码共享给用户，该共享可能会危及系统的安全性。
一家族中的每个从单元12由单个用户使用，且用户一次仅能使用一个从单元。因此，控制主单元10在任何一个时间仅需控制单个从单元。
每个从单元应仅能够执行接收自相应控制主单元的指令。根据接收自另一外部源的指令行动，可能会产生危险的后果。外部源可能通过与从单元12a，12b和12c通信来试图非法侵入系统。如果从单元根据来自外部源的控制指令行动，则可能执行不正确的指令，这可能导致严重的健康问题。例如，从单元可能输送过多或过少的治疗流体，这可能对用户的健康而言是严重危险的。
因此，从单元和控制主单元之间的连接必须是安全免受非法侵入的，使得从单元执行的指令仅来自该控制主单元。为了确保从单元处理的消息接收自相应的控制主单元，所述系统的实施例包括无线指令所包括的系统识别码。从单元必须在处理指令之前，确认系统识别码是正确的。下面对这些实施例进行更详细地描述。
图4示出了控制主单元10的示意图。控制主单元10包括用于与从单元12进行无线通信的通信节点20。无线通信可通过蓝牙TM或其他射频近场通信方式实现。通信节点20还可无线连接到网络。
控制主单元包括用户界面19，该用户界面可包括用于用户输入的触觉式用户接口。控制主单元还包括微处理器17，该微处理器用于处理经由通信节点20或经由用户接口19接收的指令。控制主单元10包括用于为控制主单元供电的电源21。电源21可以是电池，且在一实施例中，该电池是可充电的。
控制主单元10包括存储器18，该存储器存储有对于控制主单元来说是唯一的设备标识和对于控制主单元10和可控从设备12的系统(即家族)来说是唯一的系统标识。存储器还存储有控制主单元的状态。
图5示出了从单元12的示意图。从单元包括用于与控制主单元10进行无线通信的通信节点22。无线通信可通过蓝牙TM或其他射频近场通信方式实现。从单元不具有任何其他无线通信方式。
单个近场通信协议仅需要少量功率，因此从单元可以小而紧凑。由于该单元可仅使用单个协议进行无线通信，因此这提高了该从单元的安全性并降低了非法入侵的可能性。
从单元12还包括用于处理指令的微处理器23。从单元还包括致动器24(致动部件或驱动构件)，在该实施例中，该制动器用于从该从单元泵送流体。致动器对微处理器处理后的指令做出响应。从单元不包括用户界面。这允许更小和更紧凑的从单元，该从单元适合于作为可穿戴设备。
从单元还包括存储器26。如上所述，该存储器存储有对于每个单独的从单元来说是唯一的设备识别码。该存储器还存储有对于控制主单元10和可控从设备12的系统(即家族)来说是唯一的系统识别码。该存储器还存储有从单元的状态。
图4和图5中所示的特征是与本发明相关的特征，并且技术人员将理解的是，控制主单元和从单元可包括更多元件。
图6示出了根据本发明的方法的信号传输图。竖直虚线轨迹表示信号发送到以及来自控制主单元(左侧)和从单元(右侧)。这两条虚线轨迹之间的水平箭头表示正在控制主单元10和从单元12之间传送的信号。箭头的方向表示信号的行进方向。
该过程开始于注册30。在注册时，使系统中的产品套件，即一起构成单元家族的控制主单元和多个可控从单元中的每个，编程有系统识别码。该系统识别码对于该系统而言是唯一的。在终端用户收到产品套件之前，将系统识别码预编程到这些产品中。进一步地，将系统识别码编程到产品的非易失性存储器中。因此，在用户收到这些设备之前对这些设备进行预编程。
使用控制主单元内的USB端口、或无线地将系统识别码编程到控制主单元中。从单元没有物理接触点，因此使用无线通信将系统识别码编程到从单元存储器中。系统识别码优选地同时设置在控制主单元及其相应的可控从单元中。这可以由制造商、产品经销商或将该系统发表为专利的医疗保健专业人员来完成。
此外，在注册期间，将唯一的设备识别码编程到系统的每个单元中。设备识别码用于识别系统内的控制主单元及从单元中的每个。例如，存在控制主单元设备识别码、与第一从单元对应的第一从单元识别码、与第二从单元对应的第二从单元识别码等。在终端用户收到该系统之前对这些唯一的设备识别码进行了编程。这些唯一的设备识别码被编程到非易失性用户不可访问的存储器中。
系统中的每个从单元都编程有从单元名称。该从单元名称是可被终端用户识别的识别名称。例如，每个从单元包括不同颜色的可见表面标记，并且默认的从单元名称与从单元的颜色有关。与设备识别码和系统识别码不同，从单元名称可存储在存储器的可由用户访问的部分中。以这种方式，用户可将从单元名称改变为私人化的名称，以便他们可以识别从单元，同时避免了将设备识别码或系统识别码共享给用户，该共享可能危及系统的安全性。
如上所述，步骤注册30在终端用户收到该系统之前执行。一旦终端用户收到该系统，就执行后续步骤。
接下来，在31，控制主单元10激活。这可以是用户正对控制主单元加电的回应。一旦控制主单元被激活，则在步骤32将控制单元的配对状态设置为“就绪”。当控制主单元处于“就绪”状态时，它处于准备好与从单元配对的状态。
为了尝试与从单元配对，控制主单元使用近场通信方式无线发送轮询消息33。该轮询消息被配置为发起与从单元的配对并建立与该从单元的通信。
为了能够与控制单元配对，首先必须激活从单元12，并使从单元处于“就绪”状态。在激活之前，从单元不可用于配对或建立通信。在图6所示的示例过程中，当发送轮询消息33时，从单元未被激活，因此控制主单元10保持在“就绪”状态。
如果轮询消息33未被接收到，则控制主单元10将发送另一轮询消息34。轮询消息可以在控制主单元处于“就绪”状态的时间内以规则的时间间隔发送。由于从单元仍未处于“就绪”状态，因此轮询消息34未被从单元接收到。
在步骤35，激活从单元。在其他实施例中，从单元的激活可以在较早阶段发生，特别是在步骤31激活控制主单元之前发生。从单元的激活可以通过用户给从单元加电来实现。一旦将流体药盒插入从单元，从单元可以自动加电，并因此被激活。
通常，一旦用户开始穿戴用于将流体输注到体内的从单元，用户将对从单元加电。一旦从单元被激活，则在步骤36从单元的配对状态自动设置为“就绪”。当从单元处于“就绪”状态时，从单元可用于配对和建立通信。从单元被配置为当处于“就绪”状态时，搜索与其配对的控制主单元。从单元可以主动搜索配对或者可以被动地搜索(即，可用于与控制主单元配对)。
由于控制主单元没有收到对轮询消息34的响应，因此它发送另一轮询消息37。此时，从单元已被激活并处于“就绪”状态。因此，从单元可以接收轮询消息37。
轮询消息包括启动控制主单元10和从单元12之间的配对的请求，并且还包括系统识别码。
一旦接收到轮询消息37，从单元在步骤38将包括在轮询消息中的系统识别码与存储在从单元存储器中的系统识别码进行比较。
如果系统识别码不匹配，则从单元将不处理该轮询消息，且不会启动配对。因此，控制主单元10将继续发送轮询消息并使配对状态为“就绪”。
从单元只有在轮询消息中包含的系统识别码与存储在从单元存储器中的系统识别码相匹配时，才处理该轮询消息。对轮询消息的处理启动从单元和控制主单元之间的配对。
然后在从单元和控制主单元之间传送配对消息39。
从单元到控制主单元的配对消息可包括从单元的设备识别码。这允许识别配对中存在的单元。
控制主单元可以在控制主单元的用户界面上显示配对状态。这可包括显示与其配对的从单元的细节。例如，控制主单元可显示与从单元的唯一设备识别码相对应的用户可编程的从单元名称。用户可以选择从单元名称，以便用户立即识别正在使用的从单元。此外，控制主单元不需要显示从单元的唯一设备识别码，因此进一步增强了安全性。
控制主单元不必将其唯一的设备识别码发送到从单元，因为从单元没有用于向用户显示该信息的显示界面。从单元通过来自控制主单元的初始轮询消息中所包含的系统识别码知道它连接到了经过验证的控制主单元。然而，在一些情况下，可能希望控制主单元将其唯一的设备识别码发送到从单元。
在步骤40，配对消息39触发控制主单元和从单元将它们的配对状态设置为“配对”。当控制主单元具有“配对”状态时，它停止发送任何进一步的轮询消息(直到状态在将来的某个时刻返回到“就绪”)。此外，当状态是“配对”时，控制主单元将在41忽略来自其他从单元的任何消息。因此，控制主单元一次可仅与单个从单元配对。同样，当从单元的状态为“配对”时，它将忽略来自其他控制主单元的消息，因此从单元在任何一次可仅与单个控制主单元配对。
一旦控制主单元和从设备配对，就在两者之间无线传送控制消息42。控制消息包括从控制主单元到从单元的指令，使得控制主单元可以控制从单元的泵的运转。因此，从单元和控制主单元彼此通信。
以上过程确保了外部源无法控制从单元。从单元仅在处于“就绪”状态时接收轮询消息。如果从单元在处于“就绪”状态时接收到来自外部源的轮询消息，则该从单元将轮询消息中的任何系统识别码与存储在该从单元的存储器中的系统识别码进行比较。接收自外部源的轮询消息将要么不具有系统识别码，要么包含一不同的系统识别码。因此，当从单元比较两个识别码时(步骤38)，它将确定这两个码不匹配，因此它不会根据该轮询消息而行动，因此从单元将不与该外部源配对。这消除了从单元被除家族内的控制主单元之外的任何其他单元控制的危险。
如果这两个码不匹配且从单元不与该外部源配对，则从单元将保持“就绪”状态，且可用于与来自其家族的控制主单元配对，即携带与该从单元相同的系统识别码的单个控制主单元配对。
如果外部源可确定系统识别码，则可以发送源自该外部源但看起来像源自控制主单元的消息。因此，为了进一步保护该系统，可以在将系统识别码存储在控制主单元的存储器和/或从单元的存储器中时对该系统识别码加密。加密的系统识别码防止黑客入侵这些单元并发现系统识别码，这确保了能够保证包含在消息中的系统识别码来自控制主单元。
另外，系统识别码存储在控制主单元和从单元存储器的用户无法访问的区域中。在将系统提供给用户之前将系统识别码存储在存储器中(例如，在制造期间，由零售商或医疗专业人员)，并且该系统识别码在之后不能被编辑。用户无法调整从单元以与不同的家族通信。该系统作为预定组合由用户购买，该组合中的每个从设备和控制主单元共享单个系统识别码。该家族中的任何单元将自动地仅与同一家族中的相应一个或多个单元通信。这防止了控制主单元被无意中用于控制不正确的从单元的情况，该不正确的从单元例如为另一个用户的从单元。
此外，这增加了该系统的易用性。从单元不包括用户界面，因此用户可以激活一单元并相信它将正确地与控制主单元配对而无需任何进一步的用户输入。用户可以确信没有外部源能够控制该从单元的泵，且控制主单元正用于控制正确的从单元，即当前被激活的从单元。该系统消除了用户输入关于当前正在使用哪个从单元的信息以及手动启动配对的需要。用户只需要激活从单元，系统自动执行配对和后续控制信号传输。
一系统设置有控制主单元和多个从单元，该控制主单元和所述多个从单元都被预先编程为共享一系统识别码。终端用户无法访问或修改该系统识别码，这为系统提供了安全性。从单元仅处理来自控制主单元的、具有匹配的系统识别码的指令。此外，该系统中的控制主单元和每个从单元可通过预编程的唯一设备识别码唯一地识别。
因此，提供了一种电子系统，该电子系统包括控制主单元和多个从单元的家族，其中控制主单元可以与每个从单元通信。所述多个从单元被配置为仅与来自同一家族的控制主单元配对，因此保护系统使其免于外部源的入侵。
本领域技术人员将理解的是，在不脱离所附权利要求中所限定的本发明的范围的情况下，可以对上述实施例进行各种修改和变更。
Claims (15)
1.一种系统，包括：
控制主单元，所述控制主单元包括用于发送和接收无线信号的通信节点和存储系统识别码的用户不可访问的存储器；和
多个从单元，每个从单元包括用于发送和接收无线信号的通信节点和存储所述系统识别码的用户不可访问的存储器；
其中，所述控制主单元被配置为发送控制信号，所述控制信号包括所述系统识别码；以及
其中，所述多个从单元中的每个被配置为接收所述控制信号，且仅在所述控制信号中的系统识别码与存储在相应从单元的存储器中的系统识别码相匹配的情况下，根据所述控制信号行动。
2.根据权利要求1所述的系统，其中，所述控制信号被配置为启动所述控制主单元与所述相应从单元之间的配对并在其间建立通信链路。
3.根据权利要求2所述的系统，其中，所述控制主单元被配置为在任何一次仅与所述多个从单元中的一个配对。
4.根据前述权利要求中任一项所述的系统，其中，所述多个从单元中的每个被配置为采用就绪状态，以便一经激活就进行配对。
5.根据权利要求4所述的系统，其中，所述多个从单元中的每个被配置为一旦与所述控制主单元建立了所述通信链路，就采用不可配对状态。
6.根据前述权利要求中任一项所述的系统，其中，所述系统识别码在所述控制主单元的存储器和所述多个从单元各自的存储器内被加密。
7.根据前述权利要求中任一项所述的系统，其中，所述系统识别码是由终端用户的系统的供应商预定义的。
8.根据前述权利要求中任一项所述的系统，其中，所述控制主单元的存储器存储有标识所述控制主单元的唯一设备识别码，且其中，所述多个从单元的存储器中的每个存储有唯一标识相应从单元的唯一设备识别码。
9.根据前述权利要求中任一项所述的系统，其中，所述控制主单元包括用户界面，且其中，所述多个从单元不包括用户界面。
10.根据前述权利要求中任一项所述的系统，其中，所述系统是医疗系统，且所述从设备是用于向患者输送治疗的输送设备。
11.根据权利要求10所述的系统，其中，所述医疗系统是流体输送系统，且所述输送设备是用于泵送治疗流体的泵送设备。
12.根据权利要求11所述的系统，其中，所述治疗流体是胰岛素。
13.根据前述权利要求中任一项所述的系统，其中，所述控制主单元的通信节点和所述多个从单元的通信节点被配置为使用近场无线通信协议发送和接收无线信号。
14.根据权利要求13所述的系统，其中，所述多个从单元的通信节点均能够仅使用所述近场无线通信协议发送和接收无线信号，且其中，所述控制主单元的通信节点能够使用所述近场无线通信协议和至少一个其他无线通信协议发送和接收无线信号。
15.一种系统中的方法，所述系统包括控制主单元和多个从单元，所述控制主单元包括用于发送和接收无线信号的通信节点和存储系统识别码的用户不可访问的存储器，每个从单元包括用于发送和接收无线信号的通信节点和存储所述系统识别码的用户不可访问的存储器，所述方法包括：
通过所述控制主单元，发送包括所述系统识别码的控制信号；和
通过所述多个从单元中的一个或多个，接收所述控制信号，且仅在所述控制信号中的系统识别码与存储在所述多个从单元中的所述一个或多个的存储器中的系统识别码相匹配的情况下，根据所述控制信号行动。
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20190111 |
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| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |