CN111093152B - 基于位置的虚拟网络计算-切换系统 - Google Patents

Abstract

一种系统组合室内定位系统（IPS）、虚拟网络计算（VNC）和至少一个移动处理设备（例如平板计算机）。IPS确定移动处理设备的位置，从该信息可以确定最接近的仪器、设备和/或系统。一旦确定最接近的仪器、设备和/或系统，移动处理设备被适配成经由VNC发动与仪器、设备和/或系统的远程桌面会话。有利地，所发动的远程桌面会话自动与仪器、设备和/或系统的软件进行验证并且，而且，在至少一个移动处理设备上以操作者最熟悉的格式显示来自仪器、设备和/或系统的数据。

Description

基于位置的虚拟网络计算-切换系统

本申请为分案申请，其母案的发明名称为“基于位置的虚拟网络计算-切换系统”，申请日为2013年7月24日，申请号为201380039264.1。

对相关申请的交叉引用

不适用。

关于联邦赞助的研究或开发的声明

不适用。

背景技术

实验室环境中的计算机数目持续激增，特别是现在实验室中的系统和设备通常包括具有集成和/或专用计算机的仪器、设备和/或系统。尽管这种情况是有利的，但是集成和/或专用计算机以及例如由实验室技术人员随身携带的手持处理设备之间的通信远远不是无缝的。例如，如果实验室技术人员希望经由实验室技术人员的移动处理设备而不是经由仪器的、设备的或系统的计算机控制特定仪器、设备或系统或者与其对接，他/她必须首先导航特定仪器、设备和/或系统的定制的安全性和硬件，这可能牵涉不同口令、各种输入设备（例如鼠标、跟踪球、键盘、触摸屏等）、不同显示尺寸、分辨率、形状因数等等。在一些情况中，所有这些还必须在实验室技术人员停留在特定仪器或仪器的计算机的附近的情况下发生。

商业上可得到的软件产品（诸如由纽约塔里敦（Tarrytown）的SiemensHealthcare Diagnostics,Inc.（西门子医疗保健诊断公司）开发的syngo®Lab ProcessManager（实验室过程管理器）可以提供从单个工作站对多个计算机的访问，其解决了这些关注和问题中的一些。有问题的是，该解决方案在实验室技术人员位于工作站接口处时并且在工作仪器、设备和/或系统与特定工作站对接时工作得最好。然而，一旦实验室技术人员从工作站离开——这频繁发生，因为实验室技术人员需要越来越机动——问题就随之发生。

因而，将会合期望的是将室内定位系统（IPS）与在实验室技术人员巡视而在实验室内的各种仪器、设备和系统之间移动时伴随他/她的手持处理设备（例如平板计算机、iPad等）组合。IPS将能够估计实验室技术人员相对于实验室内的仪器、设备和/或系统的物理位置。更特别地，组合将能够使用实验室技术人员相对于仪器、设备和/或系统之一的位置以使得实验室技术人员的手持设备能够自动发动与实验室技术人员最接近的仪器、设备和/或系统的远程桌面会话。

发明内容

公开了组合室内定位系统（IPS）、虚拟网络计算（VNC）和至少一个移动处理设备（例如平板计算机）的系统。IPS确定移动处理设备的位置，从该信息可以确定最接近的仪器、设备和/或系统。一旦确定最接近的仪器、设备和/或系统，移动处理设备被适配成经由VNC发动与仪器、设备和/或系统的远程桌面会话。有利地，所发动的远程桌面会话自动与仪器、设备和/或系统的软件进行认证并且，而且，在移动处理设备上以实验室技术人员最熟悉的格式显示来自仪器、设备和/或系统的数据。

附图说明

结合附图，本发明的其它特征和优点将从其优选实施例的以下描述并且从权利要求显而易见，在附图中：

图1示出根据本发明的基于位置的虚拟网络计算-切换系统的框图；

图2A-2C示出在实验室内的示例性仪器、设备和/或系统之中在使用中的图1的系统；以及

图3示出依照本发明的提供无缝、基于位置的虚拟网络计算的方法的实施例的流程图。

具体实施方式

公开了普遍控制实验室内所包含的至少一个仪器、设备和/或系统的系统和方法。系统和方法将室内定位系统（IPS）与虚拟网络计算（VNC）组合以使得配备有移动处理设备（例如平板个人计算机）的实验室技术人员能够发动或者以其它方式发起与实验室技术人员最接近的分立仪器、设备和/或系统的远程桌面会话。

参考图1，示出用于普遍控制至少一个仪器、设备和/或系统的基于位置的VNC-切换系统的说明性实施例的框图。系统10包括客户端设备12、室内定位系统（IPS）14和服务器设备16。系统10被适配成在包含被布置在实验室11内的分立物理位置处的多个仪器、设备和/或系统（集体称为13）的实验室11中无缝地运转。

客户端设备12是包括随机存取存储器、只读存储器、（多个）输入/输出设备、显示屏和处理单元的处理设备。关于本发明，客户端设备12还被硬连线和/或包括驱动器程序、应用、算法、计算机可执行软件等以经由VNC发动与接近的仪器、设备和/或系统13的远程桌面会话。

IPS 14被结构化和布置成标识、确定或估计客户端设备12和实验室技术人员在实验室11内的位置并且更特别地，标识客户端设备12相对于其中的各种仪器、设备和/或系统13的位置。IPS 14还被适配成确定客户端设备12最接近于哪个仪器、设备和/或系统13。IPS14通过其来标识、确定或估计客户端设备12的位置的说明性、非穷举性手段可以包括无线手段、基于传感器的手段、射频标识（RFID）标签等等。

基于无线的手段包括信号强度分析器18，其使用所接收的信号（例如WiFi信号、蓝牙信号等）的强度来估计客户端设备12与服务器设备16或其它接收站之间的线性距离。多个接收站（例如WiFi路由器、蓝牙适配器（dongle）等）使得能够实现三角测量以提供精确位置。用于IPS 14的基于无线的手段（例如WiFi、蓝牙等）使用集成到客户端设备12中的内建无线连接、适配器等。

作为对基于无线的手段的替换，可以使用对本领域普通技术人员而言众所周知的RFID标签。通过对本发明应用RFID技术，唯一的RFID标签15可以布置在对应仪器、设备和/或系统13上或者以其它方式与其集成，而RFID读取器17可以合并或集成到客户端设备12中。RFID读取器17被适配成标识对应的RFID标签15和因而与最靠近客户端设备12的该RFID标签15相关联的仪器、设备和/或系统13。这还用来标识实验室技术人员在实验室11内的位置。一旦RFID读取器17接收到来自RFID标签15的信号，对特定仪器、设备和/或系统13或者更具体地，对特定仪器、设备和/或系统13的处理设备的认证或“登录”自动发生。

可选地或可替换地，用于客户端设备12的坞接（docking）站19可以电子耦合到仪器、设备和/或系统13中的每一个。利用坞接选项，实验室技术人员能够将他/她的客户端设备12安装到坞接站19中，从而允许客户端设备12中的RFID读取器17读取RFID标签15，其然后发起远程桌面会话。

可选地，出于高级安全性的原因，用于特定仪器、设备和/或系统13的RFID标签15可以在任何远程桌面计算完成之后改变，例如使用RFID标签15中的读/写特征。这种添加的安全性特征可以确保仅实际上在仪器、设备和/或系统13处或附近的客户端设备12能够连接到所述仪器、设备和/或系统13。

基于传感器的系统（例如马萨诸塞州剑桥市的MIT开发的Cricket室内位置系统（Cricket）也可以用于标识实验室技术人员相对于特定仪器、设备和/或系统13的位置。实际上，Cricket向移动和传感器网络应用提供关于客户端设备12的位置数据。这些数据可以包括用户空间、定位和取向。

Cricket使用主动信标20和被动接收器/收听器21。主动信标20可以附接到实验室11的天花板，而被动接收器/收听器21可以附接到客户端设备12或集成到其中。信标20被结构化和布置成周期性地发送位置信息（例如作为RF消息）并且还同时发送超声脉冲。接收器/收听器21被适配成使用所接收的RF和超声信号测量到附近信标20的距离并且然后使用这些距离来通过使用在声音（超声）的速度与光（RF）的速度之间的差异计算位置。

存在可用于进行远程桌面会话的无数技术。出于说明而非限制的目的，本发明假定与虚拟网络计算（VNC）结合使用的远程帧缓冲（RFB）协议。这两种标准对本领域普通技术人员而言是众所周知的并且因此将不被详细讨论。

尽管系统10将被描述为包括客户端设备12和服务器设备16二者，但是本领域普通技术人员可以领会，在一些应用中，服务器设备16的功能（以下描述）也可以由客户端设备12和/或由IPS 14执行。例如，如果IPS 14是基于传感器的，则客户端设备12可以被适配成包括被动接收器/收听器21，其接收由主动信标20发射的RF信号和超声信号。因而，在这样的实施例中，服务器设备16是可选的。

服务器设备16是具有计算机处理单元（CPU）、（多个）输入/输出设备、只读存储器（ROM）、随机存取存储器（RAM）的处理设备。服务器设备16被结构化和布置成提供在客户端设备12与感兴趣的特定仪器、设备和/或系统13之间的无缝通信。为了易于讨论，将在虚拟网络切换的方法的上下文中描述服务器设备16。图2A-2C示出包含多个仪器、设备和系统的实验室的各种视图而图3示出所述方法的流程图。

在第一步骤中，当（多个）实验室技术人员进入实验室环境时，通信在客户端设备或多个客户端设备与服务器设备之间建立（步骤1）。如之前提及的，建立通信可以无线地执行或者客户端设备可以被插入到与电子耦合到服务器设备的仪器、设备或系统相关联的坞接站中。

一旦在（多个）客户端设备与服务器设备之间建立了通信，客户端设备发送并且服务器设备接收位置数据（步骤2）。位置数据可以直接源自客户端设备自身或者可替换地，一个或多个传感器可以向服务器设备发送关于客户端设备的位置数据。

服务器设备被适配成使用所接收的位置数据来确定从服务器设备到客户端设备的线性距离以及客户端设备与附近的仪器、设备和系统之间的距离（步骤3）。更具体地，服务器设备不仅确定客户端设备与仪器、设备和系统之间的物理距离，而且还确定客户端设备何时在特定仪器、设备或系统的工作范围内。当在特定仪器、设备或系统的工作范围中时，客户端设备最接近于该仪器、设备或系统而排斥所有其它的。

然而，因为在实验室环境中存在多个仪器、设备和系统并且因为很可能的是在任何给定时间在实验室环境中可能存在多于一个客户端设备，所以系统被结构化和布置成解决可能发生在冲突的客户端设备之间（步骤4）和冲突的仪器、设备和系统之间（步骤5）的冲突。例如，如果两个或更多客户端设备被确定为在公共仪器、设备或系统的范围中，并且每一个客户端设备希望控制所述公共仪器、设备或系统，则服务器设备必须通过先于另一个而选择客户端设备之一来解决冲突（步骤6）。

例如，当在多个用户之间存在冲突时，服务器设备可以参考出于该目的而提供的存储器中所存储的查找表或冲突解决用户层级协议。更具体地，服务器设备可以将每一个客户端设备的标识与用户层级协议比较以确定针对公共仪器、设备或系统而言哪个客户端服务器具有先于（多个）其它客户端服务器的优先性。一旦已经解决了冲突的客户端设备问题（步骤6），服务器设备向所选客户端设备发送通知信号，通知该客户端设备它可以发起与仪器、设备或系统的远程桌面会话（步骤7）。

当客户端设备的位置产生多个仪器、设备或系统之间的冲突（即客户端设备相等地靠近两个或更多仪器、设备或系统）时，服务器设备可以向客户端设备发送询问信号，请求实验室技术人员选择实验室技术人员想要控制两个或更多仪器、设备或系统中的哪个或与其对接。可替换地，服务器设备可以参考客户端设备与所讨论的冲突的多个仪器、设备或系统的历史交互的查找表，其存储在被提供用于该目的的存储器中。更具体地，如果历史交互数据示出仪器、设备或系统之一相对于（多个）别的在使用中的显著差异，则服务器设备向客户端设备发送通知信号，通知客户端设备它可以发起与该仪器、设备或系统的远程桌面会话（步骤7）。客户端设备的用户可以主动地或者被动地通过移动得更靠近他/她希望控制或与其对接的仪器、设备或系统来拒绝通知。

一旦客户端设备已经被通知它可以控制特定仪器、设备或系统或与其对接，客户端设备立即执行应用、驱动器程序、算法等，其被存储在客户端设备的存储器中或者对其可用的软件上，其自动发动认证序列和合适的远程桌面会话中的至少一个（步骤8）以登录到并且控制特定仪器、设备或系统。有利地，一旦远程桌面会话被发动，数据和控制选项以实验室技术人员所理解并且最熟悉的格式显示在客户端设备的显示屏上。

参考图2A，携带移动客户端设备32的实验室技术人员30靠近实验室39中的第一仪器、设备或系统31。一旦移动客户端设备32在第一仪器、设备或系统31的范围内并且一旦服务器设备（未示出）通知客户端设备32该情况，客户端设备32自动认证和发起与第一仪器、设备或系统31的远程桌面会话。

在图2A的插图中，客户端设备32的显示设备35的说明性实施例显示第一仪器、设备或系统31的控制面板的复制图像33。实验室技术人员30现在可以使用显示设备35上的复制图像33与第一仪器、设备或系统31对接。

现在参考图2B，一旦实验室技术人员30已经开始控制第一仪器、设备或系统31，他/她可以在实验室环境内重定位而同时仍控制第一仪器、设备或系统31。在图2B中，实验室技术人员30被示出正靠近第二仪器、设备或系统34。在某个点处，在第一31与第二仪器、设备或系统34之间，服务器设备将确定客户端服务器相等地接近于第一31和第二仪器、设备或系统34。

在图2B的插图中，客户端设备32的显示设备35的说明性实施例同时显示第一仪器、设备或系统31的控制面板的复制图像33和第二仪器、设备或系统34的控制面板的复制图像36，例如，作为分屏。实验室技术人员30可以选择维持与第一仪器、设备或系统31的对接，例如通过触摸分屏的左半部，或者选择发动与第二仪器、设备或系统34的远程桌面会话，例如通过触摸显示设备35上的分屏的右半部。

如果是后者，也就是说，实验室技术人员30已经在显示设备35上触摸了对应于第二仪器、设备或系统34的控制面板的图像（即右半部），则他/她将发动第二远程桌面会话，使得现在他具有他可以来回切换的正在进行的两个会话。可替换地，一旦实验室技术人员30选择第二仪器、设备或系统34，和/或客户端设备32变得更接近于第二仪器、设备或系统34，客户端设备32可以自动去激活、终止、结束或关闭与第一仪器、设备或系统31的远程桌面会话，使得仅与第二仪器、设备或系统34的远程桌面会话在客户端设备32上活动。如图2C中所示，第二仪器、设备或系统34的控制面板的合适复制图像36然后显示在显示设备35上。

尽管上文已经描述了本发明的优选实施例，但是将认识和理解到，在本发明中可以做出各种修改并且随附权利要求旨在覆盖落在本发明的精神和范围内的所有这样的修改。

Claims (30)

1.一种使用多个仪器的环境中的具有关联客户端处理设备显示器的客户端处理设备提供基于位置的计算的方法，其中所述多个仪器中的每一个具有可控制的计算机和关联仪器控制面板显示器，所述方法包括：

在指示所述客户端处理设备相对于所述多个仪器的位置的室内定位系统处获得位置数据；

由服务器从所述室内定位系统接收所述位置数据；

使用所述位置数据来确定所述多个仪器中的哪一个最接近于所述客户端处理设备；

由所述服务器向所述客户端处理设备通知所述多个仪器中的该一个仪器的指示；

响应于所述通知，由所述客户端处理设备在所述客户端处理设备与所述多个仪器中最接近的那一个仪器之间发动远程桌面会话，以在所述客户端处理设备显示器上产生与所述多个仪器中的该一个仪器相关联的控制面板显示器上的图像的复制品，以允许经由所述远程桌面会话来控制所述多个仪器中的该一个仪器。

2.根据权利要求1所述的方法，其中接收和通知的步骤是无线的或硬连线的。

3.根据权利要求1所述的方法，其中接收位置数据包括下述各项中的至少一个：

在所述客户端处理设备处接收由位于所述环境内的至少一个传感器发射的位置数据；以及

从集成到所述客户端处理设备中的无线连接接收位置数据。

4.根据权利要求1所述的方法，进一步包括由室内定位系统使用信号强度分析来生成所述位置数据，其中接收位置数据包括：使用所述位置数据，以确定所述仪器中的至少一个与所述客户端处理设备之间的线性距离。

5.根据权利要求1所述的方法，进一步包括：将与所述客户端处理设备最接近于的仪器相关联的至少一个控制和操作程序上传到所述客户端处理设备上。

6.根据权利要求5所述的方法，进一步包括：在所述客户端处理设备上同时运行与所述仪器相关联的相应控制和操作程序。

7.根据权利要求5所述的方法，进一步包括：在所述客户端处理设备上运行至少一个所上传的控制和操作程序，直到用户选择删除所述至少一个所上传的控制和操作程序。

8.根据权利要求1所述的方法，进一步包括：使用所述客户端处理设备以在所述客户端处理设备最接近于的仪器上进行认证或登录到所述客户端处理设备最接近于的仪器上。

9.根据权利要求1所述的方法，进一步包括：当所述位置数据指示所述客户端处理设备相等地接近于两个或更多个仪器时，解决冲突。

10.根据权利要求1所述的方法，进一步包括：在所述客户端处理设备与服务器设备之间建立通信。

11.一种使用具有多个仪器的环境中的具有关联客户端处理设备显示器的客户端处理设备提供基于位置的计算的设备，其中所述多个仪器中的每一个具有可控制的计算机和关联仪器控制面板显示器，所述设备包括：

用于在指示所述客户端处理设备相对于所述多个仪器的位置的室内定位系统处获得位置数据的装置；

用于从所述室内定位系统接收所述位置数据的装置；

用于使用所述位置数据来确定所述多个仪器中的哪一个最接近于所述客户端处理设备的装置；

用于向所述客户端处理设备通知所述多个仪器中的该一个仪器的指示的装置；

用于响应于所述通知在所述客户端处理设备与所述多个仪器中最接近的那一个仪器之间发动远程桌面会话以在所述客户端处理设备显示器上产生与所述多个仪器中的该一个仪器相关联的控制面板显示器上的图像的复制品以允许经由所述远程桌面会话来控制所述多个仪器中的该一个仪器的装置。

12.根据权利要求11所述的设备，其中用于接收的装置和用于通知的装置是无线的或硬连线的。

13.根据权利要求11所述的设备，其中用于接收位置数据的装置包括：

用于从集成到所述客户端处理设备中的无线连接接收位置数据的装置。

14.根据权利要求11所述的设备，进一步包括用于由室内定位系统使用信号强度分析来生成所述位置数据的装置，其中用于接收位置数据的装置包括：用于使用所述位置数据以确定所述仪器中的至少一个与所述客户端处理设备之间的线性距离的装置。

15.根据权利要求11所述的设备，进一步包括：用于将与所述客户端处理设备最接近于的仪器相关联的至少一个控制和操作程序上传到所述客户端处理设备上的装置。

16.根据权利要求11所述的设备，进一步包括：用于使用所述客户端处理设备以在所述客户端处理设备最接近于的仪器上进行认证或登录到所述客户端处理设备最接近于的仪器上的装置。

17.根据权利要求11所述的设备，进一步包括：用于当所述位置数据指示所述客户端处理设备相等地接近于两个或更多个仪器时解决冲突的装置。

18.根据权利要求11所述的设备，进一步包括：用于在所述客户端处理设备与服务器设备之间建立通信的装置。

19.一种使用第一客户端处理设备和第二客户端处理设备提供基于位置的计算的方法，所述方法包括：

在所述第一客户端处理设备和所述第二客户端处理设备中的每一个处或从所述第一客户端处理设备和所述第二客户端处理设备中的每一个接收位置数据；

基于所接收到的位置数据来确定所述第一客户端处理设备和所述第二客户端处理设备两者都处于系统的操作范围内；

推断关于所述系统而言所述第一客户端处理设备具有先于所述第二客户端处理设备的优先性；

向所述第一客户端处理设备通知能够在所述第一客户端处理设备与所述系统之间发动远程桌面会话；以及

响应于所述通知，在所述第一客户端处理设备与所述系统之间发动远程桌面会话，以在所述第一客户端处理设备的显示器上产生与所述系统相关联的控制面板显示器上的图像的复制品，以允许经由所述远程桌面会话来控制所述系统。

20.根据权利要求19所述的方法，其中推断步骤包括：参考计算机存储器中存储的冲突解决用户层级协议或查找表。

21.根据权利要求19所述的方法，其中所述系统是实验室环境内的多个仪器之一。

22.根据权利要求19所述的方法，其中接收和通知的步骤是无线的或硬连线的。

23.根据权利要求19所述的方法，其中接收位置数据包括下述各项中的至少一个：

由所述第一客户端处理设备和所述第二客户端处理设备中的至少一个接收由位于环境内的至少一个传感器发射的位置数据；以及

从集成到所述第一客户端处理设备和所述第二客户端处理设备中的至少一个中的无线连接接收位置数据。

24.根据权利要求19所述的方法，进一步包括由室内定位系统使用信号强度分析来生成所述位置数据，其中接收位置数据包括：使用所述位置数据，以确定所述系统与所述第一客户端处理设备和所述第二客户端处理设备中的至少一个之间的线性距离。

25.一种使用第一客户端处理设备和第二客户端处理设备提供基于位置的虚拟网络计算的设备，所述设备包括：

用于从所述第一客户端处理设备和所述第二客户端处理设备中的每一个接收位置数据的装置；

用于基于所接收到的位置数据来确定所述第一客户端处理设备和所述第二客户端处理设备两者都处于系统的操作范围内的装置；

用于推断关于所述系统而言所述第一客户端处理设备具有先于所述第二客户端处理设备的优先性的装置；

用于向所述第一客户端处理设备通知能够在所述第一客户端处理设备与所述系统之间发动远程桌面会话的装置；以及

用于响应于所述通知在所述第一客户端处理设备与所述系统之间发动远程桌面会话以在所述第一客户端处理设备的显示器上产生与所述系统相关联的控制面板显示器上的图像的复制品以允许经由所述远程桌面会话来控制所述系统的装置。

26.根据权利要求25所述的设备，其中用于推断的装置包括：用于参考计算机存储器中存储的冲突解决用户层级协议或查找表的装置。

27.根据权利要求25所述的设备，其中所述系统是实验室环境内的多个仪器之一。

28.根据权利要求25所述的设备，其中用于接收的装置和用于通知的装置是无线的或硬连线的。

29.根据权利要求25所述的设备，其中用于接收位置数据的装置包括：

用于从集成到所述第一客户端处理设备和所述第二客户端处理设备中的至少一个中的无线连接接收位置数据的装置。

30.根据权利要求25所述的设备，进一步包括用于由室内定位系统使用信号强度分析来生成所述位置数据的装置，其中用于接收位置数据的装置包括：用于使用所述位置数据以确定所述系统与所述第一客户端处理设备和所述第二客户端处理设备中的至少一个之间的线性距离的装置。

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