CN111936962A - 用于温度控制环境的可穿戴式标签读取器 - Google Patents

用于温度控制环境的可穿戴式标签读取器 Download PDF

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A·麦克莱伦
I·约翰斯顿
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Abstract

提供了用于在温度控制环境中无线读取数据的可穿戴式装置，该可穿戴式装置适于穿戴在用户的上肢上，其中，该可穿戴式装置包括天线以及适于激活天线并且在温度控制环境中从机器可读标签无线读取数据的电路。

Description

用于温度控制环境的可穿戴式标签读取器
技术领域
本发明涉及用于在温度控制环境中从机器可读标签无线地读取数据的可穿戴式装置以及采用这些可穿戴式装置的系统和方法。机器可读标签可以与需要在温度控制环境内进行标识和/或定位的温度敏感物品相关联。特别地但不排他地，本发明涉及能够在低温或低温学环境中从机器可读标签无线读取数据的可穿戴式装置。
背景技术
某些生物样本需要保持在非常低的温度下以进行长期存储，诸如红细胞、血浆、菌株或毒株、胚胎、配子以及所提取的DNA等。这些样本通常需要保持在小于-60℃至-200℃的温度下。为了实现这一点，样本通常放置在小瓶、盒、箱或其它类似器皿中并且存储在处于-60℃至-150℃的温度的机械冰柜内或干冰中，或者存储在包含处于小于-150℃的温度的液氮的低温学储罐内。这些温度的存储确保了样本完整性，从而使解冻时的细胞存活可能性最大化。
类似地，诸如生鲜产品、食品、易腐烂品、药物、药品和化合物等的其它温度敏感产品必须存储在低温。例如，冷冻食品的典型标准是它们必须在小于-18℃的温度存储和处理。未能将产品保持在所需温度下可能使其质量劣化，从而使其无法食用或无法使用，并导致具有重大货币价值和/或重要性的物品的损耗。
对于消耗或加工上述物品的各行业，重要的是在供应链的各个阶段(包括存储、加工和运输)跟踪这些物品并判断为这些物品目前仍存储在正确的温度下以进行质量控制。对存储物品的跟踪通常是通过从存储装置中移除物品并读取手写或打印的标记或条形码而发生的。这种方法存在许多困难，包括书写表面差、用于大量信息的空间少、难以在存储单元中所保持的数千个物品中定位特定样本等。此外，冷藏物品上结霜是另一个问题。结霜通常是由于高湿度的空气通过存储单元的入口和舱口进入、与存储单元中的冷空气混合而发生的。霜的积聚可能导致行业中常用的纸标记或纸板容器的劣化，同时导致人类或光学扫描仪对标记或条形码的读取受损。
一些行业使用诸如射频标识(RFID)标签等的机器可读标签来跟踪其分配系统中的产品。当RFID标签与RFID读取器接近时，RFID标签可以被无线读取。无线读取RFID标签可以允许快速获得和准确处理与带标签的产品有关的信息。在一些行业中，手持式RFID读取器用于在周围环境中跟踪分配系统中的产品。由于用户的两只手通常需要保持和操作手持式RFID读取器，因此用户不能在读取RFID标签的同时保持产品或存储该产品的容器。为了解决这一问题，RFID读取器被并入可穿戴式衣服或服装中，以使得用户能够在周围环境中更容易地读取产品标签。然而，这种可穿戴式或手持式RFID读取器既不适合使用，也不能在诸如低温或低温学存储设施等的温度控制环境中操作。
因此，将期望提供一种可穿戴式装置，其能够在温度控制环境中、特别是在低温或低温学存储设施中无线读取诸如RFID标签等的机器可读标签，并改善和/或克服现有技术的一个或多个问题和/或不便。
这里对被识别为现有技术的专利文献或任何其它事项的引用不应被视为承认该文献或其它事项是已知的、或者不应被视为承认该文献或其它事项所包含的信息截至任何(临时)权利要求的优先权日是公知常识的一部分。
发明内容
根据本发明的一方面，提供了用于在温度控制环境中无线读取数据的可穿戴式装置，所述可穿戴式装置适于穿戴在用户的上肢上，其中，所述可穿戴式装置包括天线以及适于激活所述天线并且在所述温度控制环境中从机器可读标签无线读取数据的电路。
优选地，所述可穿戴式装置还适于在具有处于-200℃至-0℃的范围内的温度的温度控制环境中使用。这期望地使得可穿戴式装置能够用于低温或低温学存储环境中。
在一些实施例中，所述可穿戴式装置还包括用于所述天线和所述电路的壳体，其中，所述壳体被成形为穿戴在所述用户的上肢上。所述可穿戴式装置可以适于改装为手套。可选地，所述可穿戴式装置可以是手套。
所述壳体可以包括用于容纳所述天线的天线壳体部。所述天线壳体部可被成形为穿戴在所述用户的手上。优选地，所述天线壳体部被成形为穿戴在拇指或指上，或者更优选地被成形为穿戴在所述用户的拇指尖或指尖上。所述壳体还可以包括用于容纳所述电路的电路壳体部。优选地，所述电路壳体部被成形为穿戴在所述用户的手、腕或臂上。
所述壳体可以包括用于使所述天线和所述电路其中之一或这两者与所述温度控制环境隔离以使所述温度控制环境中的热冲击和流体损坏其中之一或这两者最小化的保护层。所述壳体还可以包括用于引导流体远离所述天线和所述电路其中之一或这两者以从所述可穿戴式装置向外排出、从而使所述温度控制环境中的热冲击和流体损坏其中之一或这两者最小化的一个或多个导管。所述壳体还可以包括疏水涂层，以阻止其表面上的流体聚集，从而使所述可穿戴式装置在所述温度控制环境中可见。
在一些实施例中，所述电路适于通过检测所述机器可读标签的谐振变化来无线读取数据。所述机器可读标签可以包括对标识符进行编码的多个谐振构件。所述电路可以适于通过天线对所述机器可读标签施加用于使所述谐振构件振动的激励信号来无线读取所述标识符。所述电路可以适于通过检测与所述机器可读标签相关联的磁场来自动激活所述天线。优选地，所述机器可读标签包括MEMS(微机电系统)结构。
所述可穿戴式装置还可以适于朝向所述机器可读标签或所述可穿戴式装置提供定向照明以在所述温度控制环境中可见。所述可穿戴式装置可以包括用于提供所述定向照明的一个或多个照明器。优选地，所述一个或多个照明器被定位在所述天线附近，以在所述机器可读标签的读取期间进行定向照明。
所述天线可以能够从所述装置延伸或移除，以在所述温度控制环境中定位在所述机器可读标签附近。所述可穿戴式装置还可以包括第二天线，所述第二天线能够从所述可穿戴式装置延伸或移除，以在所述温度控制环境中定位在所述机器可读标签附近。所述第二天线可被容纳在被成形为由所述用户保持的棒(wand)中。
所述可穿戴式装置还可以包括插接站，所述插接站具有能够由所述用户操作以将与所述机器可读标签相关联的容器定位在所述天线附近的一个或多个工具。
所述可穿戴式装置还可以包括用于接纳与所述机器可读标签相关联的小瓶的小瓶读取器。所述小瓶读取器可以包括能够操作以由电路激活的天线以从所述机器可读标签无线读取数据。
在一些实施例中，所述可穿戴式装置还包括用于测量与所述机器可读标签相关联的容器的温度的一个或多个温度传感器。所述可穿戴式装置可以包括处理装置，所述处理装置适于进行以下操作中的一个或多个操作：从所述一个或多个温度传感器接收温度测量值；监视所述容器中所存储的温度敏感物品的活性；以及向所述用户提供与所述温度敏感物品的活性有关的反馈。
所述可穿戴式装置还可以包括与所述电路进行通信的处理装置。所述处理装置可以适于向所述用户提供与由所述电路无线读取的数据有关的反馈。所述反馈可以包括以下内容其中之一或两者：所接收到的数据是否足以用于读取所述机器可读标签；以及所述机器可读标签的标识符。
所述可穿戴式装置还可以包括与远程计算装置进行通信的处理装置。所述处理装置可以适于从所述远程计算装置接收所述机器可读标签的位置信息、并向所述用户输出所述位置信息以在所述温度控制环境中对所述机器可读标签进行定位。所述可穿戴式装置还可以包括用于提供所述可穿戴式装置的位置信息的定位装置。所述处理装置还可以适于接收所述可穿戴式装置的位置信息、并向所述用户输出方向以在所述温度控制环境中对所述机器可读标签进行定位。
在一些实施例中，所述可穿戴式装置还包括用于提供所述可穿戴式装置的标识的标识装置。所述标识可以能够由远程计算装置读取以使用数据库来验证所述可穿戴式装置的标识并且基于所述验证来授权用户访问所述温度控制环境。
根据本发明的另一方面，提供了用于在温度控制环境中无线读取数据的系统，所述系统包括：可穿戴式装置，用于在温度控制环境中无线读取数据，所述可穿戴式装置适于穿戴在用户的上肢上，其中，所述可穿戴式装置包括天线以及适于激活所述天线并且在所述温度控制环境中从机器可读标签无线读取数据的电路；以及远程计算装置，其与所述可穿戴式装置进行通信，其中，所述远程计算装置适于接收在所述温度控制环境中从所述机器可读标签无线读取的数据。
在一些实施例中，所述可穿戴式装置还包括用于测量与所述机器可读标签相关联的容器的温度的一个或多个温度传感器，以及所述远程计算装置还适于进行以下操作中的一个或多个操作：从所述一个或多个温度传感器接收温度测量值；监视所述容器中所存储的温度敏感物品的活性；以及向所述可穿戴式装置发送与所述温度敏感物品的活性有关的反馈。
所述远程计算装置还可以适于向所述可穿戴式装置发送所述机器可读标签的位置信息以在所述温度控制环境中对所述机器可读标签进行定位。所述可穿戴式装置还可以包括用于提供所述可穿戴式装置的位置信息的定位装置。所述远程计算装置还可以适于接收所述可穿戴式装置的位置信息、并跟踪所述可穿戴式装置在所述温度控制环境中的位置。
所述可穿戴式装置还可以包括用于提供所述可穿戴式装置的标识的标识装置，以及远程计算装置还可以适于读取所述可穿戴式装置的标识、使用数据库来验证所述可穿戴式装置的标识并且授权用户访问所述温度控制环境。
所述远程计算装置还可以适于使用从所述可穿戴式装置接收到的数据来更新库存记录。
根据本发明的另一方面，提供了用于在温度控制环境中无线读取数据的方法，所述方法包括以下的步骤：提供用于在温度控制环境中无线读取数据的可穿戴式装置，所述可穿戴式装置适于穿戴在用户的上肢上，其中，所述可穿戴式装置包括天线以及适于激活所述天线并且在所述温度控制环境中从机器可读标签无线读取数据的电路；以及在所述温度控制环境中使用所述电路来从所述机器可读标签无线读取数据。
在一些实施例中，无线读取数据包括以下的步骤：使用所述电路来检测所述机器可读标签的谐振变化。所述机器可读标签可以包括对标识符进行编码的多个谐振构件，以及检测谐振变化可以包括以下的步骤：使用所述电路、通过所述天线来对所述机器可读标签施加用于使所述谐振构件振动的激励信号；以及使用所述电路来无线读取所述标识符。所述方法还可以包括以下的步骤：使用所述电路来检测与所述机器可读标签相关联的磁场；以及基于所检测到的磁场来自动激活所述天线。
所述方法还可以包括以下的步骤：朝向所述机器可读标签或所述可穿戴式装置提供定向照明以在所述温度控制环境中可见。
在一些实施例中，所述方法还包括以下的步骤：使所述天线从所述可穿戴式装置延伸或移除；以及在所述温度控制环境中将所述天线定位在所述机器可读标签附近。所述可穿戴式装置还可以包括第二天线，以及所述方法还可以包括以下的步骤：使所述第二天线从所述可穿戴式装置延伸或移除；以及在所述温度控制环境中将所述第二天线定位在所述机器可读标签附近。
所述可穿戴式装置还可以包括具有一个或多个工具的插接站，以及所述方法还包括以下的步骤：使用所述一个或多个工具来将与所述机器可读标签相关联的容器定位在所述天线附近。
所述可穿戴式装置还可以包括具有能够操作以由所述电路激活的天线的小瓶读取器，以及所述方法还可以包括以下的步骤：在所述小瓶读取器中接纳与所述机器可读标签相关联的小瓶；以及在所述温度控制环境中使用所述电路来从所述机器可读标签无线读取数据。
在一些实施例中，所述可穿戴式装置还包括用于测量与所述机器可读标签相关联的容器的温度的一个或多个温度传感器，以及所述方法还包括以下的步骤：使用所述一个或多个温度传感器来测量所述容器的温度。
在一些实施例中，所述可穿戴式装置还包括处理装置，以及所述方法还包括以下步骤中的一个或多个步骤：使用所述处理装置来从所述一个或多个温度传感器接收温度测量值；使用所述处理装置来监视所述容器中所存储的温度敏感物品的活性；以及使用所述处理装置来向所述用户提供与所述温度敏感物品的活性有关的反馈。
所述方法还可以包括以下的步骤：使用与所述可穿戴式装置进行通信的远程计算装置来从所述一个或多个温度传感器接收温度测量值；使用所述远程计算装置来监视所述容器中所存储的温度敏感物品的活性；以及使用所述远程计算装置来向所述用户所用的可穿戴式装置发送与所述温度敏感物品的活性有关的反馈。
所述可穿戴式装置还可以包括与所述电路进行通信的处理装置，以及所述方法还可以包括以下的步骤：使用所述处理装置来提供与由所述电路无线读取的数据有关的反馈。所述反馈可以包括以下内容其中之一或两者：所接收到的数据是否足以用于读取所述机器可读标签；以及所述机器可读标签的标识符。
所述可穿戴式装置还可以包括与远程计算装置进行通信的处理装置，以及所述方法还可以包括以下的步骤：使用所述处理装置来从所述远程计算装置接收所述机器可读标签的位置信息；以及使用所述处理装置来向所述用户输出所述位置信息以在所述温度控制环境中对所述机器可读标签进行定位。
在一些实施例中，所述可穿戴式装置还包括用于提供所述可穿戴式装置的位置信息的定位装置，以及所述方法还包括以下的步骤：使用所述处理装置来从所述定位装置接收所述可穿戴式装置的位置信息；以及使用所述处理装置来向所述用户输出方向以在所述温度控制环境中对所述机器可读标签进行定位。
所述可穿戴式装置还可以包括用于提供所述可穿戴式装置的位置信息的定位装置，以及所述方法还可以包括以下的步骤：使用与所述可穿戴式装置进行通信的远程计算装置来从所述定位装置接收所述可穿戴式装置的位置信息；以及使用所述远程计算装置来跟踪所述可穿戴式装置在所述温度控制环境中的位置。
在一些实施例中，所述可穿戴式装置还包括用于提供所述可穿戴式装置的标识的标识装置，以及所述方法还包括以下的步骤：使用与所述可穿戴式装置进行通信的远程计算装置来读取所述可穿戴式装置的标识；使用所述远程计算装置、利用数据库来验证所述可穿戴式装置的标识；以及使用所述远程计算装置、基于所述验证来授权用户访问所述温度控制环境。
附图说明
现将参考附图来详细描述本发明，在附图中，相同的特征由相同的附图标记表示。应当理解，所示的实施例仅仅是示例，并且不应被视为限制如所附(临时)权利要求所定义的本发明的范围。
图1是根据本发明的实施例的用于在温度控制环境下无线读取数据的可穿戴式装置的示意图，其示出天线和电路。
图2是根据本发明的另一实施例的示出腕带和指尖天线的图1的可穿戴式装置的立体图。
图3是改装为手套的图2的可穿戴式装置的立体图。
图4是根据本发明的另一实施例的手部安装有指尖天线的图1的可穿戴式装置的立体图，其示出改装为手套的可穿戴式装置。
图5A是根据本发明的另一实施例的从手背侧看并且示出覆盖腕和拇指的壳体以及拇指尖天线的图1的可穿戴式装置的平面图，以及图5B是改装为手套的图5A的可穿戴式装置从手掌侧看的平面图。
图6A是根据本发明的另一实施例的从手背侧看并且示出覆盖腕、两根指和拇指的壳体以及拇指尖天线的图1的可穿戴式装置的平面图，以及图6B是改装为手套的图6A的可穿戴式装置从手掌侧看的平面图。
图7是根据本发明的另一实施例的作为手套并且示出显示装置的图1的可穿戴式装置的立体图。
图8是根据本发明的另一实施例的示出保护层以及用于流体排出的导管的、沿着线8-8’通过手套的、在x方向上的图7的可穿戴式装置的截面图。
图9是根据本发明的另一实施例的示出拇指尖天线的图7的可穿戴式装置的立体图。
图10是根据本发明的另一实施例的示出标签照明器和装置照明器的图7的可穿戴式装置的立体图。
图11A是示出根据本发明的另一实施例的使用图7的可穿戴式装置来读取附接至储罐的把手的机器可读标签的立体图，以及图11B是储罐把手的放大图。
图12A是示出根据本发明的另一实施例的使用图7的可穿戴式装置来读取附接至塔器的把手的机器可读标签的立体图，以及图12B是塔器把手的放大图。
图13A是示出根据本发明的另一实施例的使用图7的可穿戴式装置来读取塔器中所存储的容器的机器可读标签的立体图，以及图13B是容器的放大图。
图14A是示出根据本发明的另一实施例的使用图7的可穿戴式装置的具有天线的棒来读取容器的机器可读标签的立体图，以及图14B是示出棒存储在插接站中的图14A的可穿戴式装置的立体图。
图15是示出根据本发明的另一实施例的使用图7的可穿戴式装置来读取小瓶的机器可读标签的立体图。
图16是示出根据本发明的另一实施例的使用具有视觉、听觉和感觉反馈的图7的可穿戴式装置来读取容器的机器可读标签的立体图。
图17A是根据本发明的另一实施例的作为手套并且具有拇指天线的图1的可穿戴式装置的立体图，以及图17B是示出使用具有用于反馈的指示灯的图17A的可穿戴式装置来读取容器的机器可读标签的立体图。
图18A～C是根据本发明的实施例的示出利用显示装置上的视觉反馈来读取容器的机器可读标签的、从手背侧看的图7的可穿戴式装置的平面图。
图19A～B是根据本发明的实施例的具有水平朝向(图19A)和垂直朝向(图19B)的显示屏幕、并且示出机器可读标签的标识符的图7的可穿戴式装置的显示装置的平面图。
图20A～E是根据本发明的实施例的从手背侧看的图1的可穿戴式装置的立体图，其示出电路组件壳体和显示装置的不同布置，其中图20A还示出一个或多个工具的插接站并且图20E省略了显示装置。
图21是根据本发明的另一实施例的示出小瓶读取器和显示装置的图7的可穿戴式装置的立体图。
图22是根据本发明的另一实施例的示出指尖天线、小瓶读取器、显示装置和光学装置的改装为手套的图1的可穿戴式装置的侧视图。
图23是根据本发明的另一实施例的图1至22的可穿戴式装置的元件和电路以及图11至18所示的机器可读标签的示意图。
图24是耦接至图23的机器可读标签的芯片的天线的示意图。
图25是形成图24的机器可读标签的一部分的谐振构件的实施例的等距视图。
图26是图24和25所示的机器可读标签的频率响应的图形表示。
图27是根据本发明的另一实施例的图1至23中所描绘的可穿戴式装置的元件和电路的示意图。
图28是根据本发明的另一实施例的图1至23中所描绘的可穿戴式装置的元件和电路的详细示意图。
图29是根据本发明的实施例的用于在温度控制环境中无线读取数据的系统的示意图，其示出机器可读标签、可穿戴式装置和远程计算装置。
图30是根据本发明的实施例的图29的系统的示意图，其示出可穿戴式装置通过网络装置来与服务器或工作站进行通信。
图31示出根据本发明的实施例的例示了用于在温度控制环境中无线读取数据的方法中的步骤的流程图。
具体实施方式
这里通过参考附图讨论了本发明的实施例，这些附图没有按比例，并且仅旨在辅助解释本发明。
本发明的装置、系统和方法可用于使得能够在诸如低温或低温学存储设施等的温度控制环境中无线读取诸如RFID标签等的机器可读标签。温度控制环境可以包括从-200℃至0℃的温度。机器可读标签可以与用于存储温度敏感物品的容器相关联。温度敏感物品可以包括诸如红细胞、血浆、菌株或毒株、配子和胚胎等的生物样本、诸如生鲜产品、食品和易腐烂品、药物、药品和化合物等的产品、以及需要冷、超冷(即，小于-80℃)或低温学存储的其它温度敏感物品。因此，本发明的装置、系统和方法可以在整个分配系统中与标识和跟踪存储温度敏感物品的容器结合使用。
图1是根据本发明的优选实施例的用于在温度控制环境中无线读取数据的可穿戴式装置100的示意图。可穿戴式装置100适于穿戴在用户400的上肢410上。可穿戴式装置100包括天线102以及适于激活天线102并且在温度控制环境中从机器可读标签200无线读取数据的电路104。
图2和3是具有腕带120和指尖天线壳体108的可穿戴式装置100的实施例的立体图。如图3所示，可穿戴式装置100可以穿戴在手套300上，并且可以优选地改装为手套300。理想地，用户400所穿戴的手套300适合在温度控制环境中经受极端温度的热或冷，以保护用户400的上肢410(另见图5和6)。手套300可以是适合经受-200℃至0℃的温度的实验室或低温学手套。尽管未示出，但可穿戴式装置100可以在无需手套300的情况下直接穿戴在用户400的上肢410上以在周围环境中使用。可穿戴式装置100可以适于以位于左手或右手手套300上的方式穿戴在用户400的左手或右手上。优选地，可穿戴式装置100以能够用作个人防护设备(PPE)的方式穿戴在手套300上或改装为手套300。此外，可穿戴式装置100可以期望地包括柔性连接，以在诸如需要使用PPE的温度控制环境中提供自由移动和灵巧性。
可穿戴式装置100可以包括用于天线102和电路104的壳体106，其被成形为穿戴在用户400的上肢410上(另见图5和6)。图1至3示出壳体106可以包括用于容纳天线102的天线壳体部108，该天线壳体部108被成形为穿戴在用户400的手上。优选地，天线壳体部108被成形为以位于手套300的指302上的方式穿戴在用户400的指上。如图3所示，天线壳体部108可被成形为仅在手套300的指尖304上延伸。天线壳体部108可以由保持器116固定在指尖304上，该保持器116可以包括弹性材料。在其它实施例中，天线壳体部108可被成形为沿着整个指302延伸，被定位在与食指不同的指上，或者被成形为围绕用户400的拇指或拇指尖穿戴(诸如位于图2和3的手套300的拇指306或拇指尖308上)。
如图2所示，天线壳体部108还可以包括用于容纳天线102的读取器头118。如图30的详细示意图所示，读取器头118可以形成可穿戴式装置100的主读取器。尽管在图3中不可见，但读取器头118可以如天线信号线(另见图5B)所指示地以位于指尖304处的方式定位在手套300的手掌侧320。读取器头118与手套指尖304的对准使得能够直观控制可穿戴式装置100，就好像用户400可以将其指指向或者将其手伸向机器可读标签200以进行读取。这还有利地允许用户400利用一个臂410上的可穿戴式装置100读取机器可读标签200，同时为用户400提供自由臂412以进行诸如保持容器600等的其它任务(另见图13A)。
在一些实施例中，可穿戴式装置100包括用于容纳电路104的电路壳体部110，该电路壳体部110被成形为穿戴在用户400的手、腕或臂上。尽管在这些实施例中、电路104与天线102分开地被容纳，但本领域技术人员将容易理解电路104可以与天线102容纳在一起，诸如容纳在天线壳体部108中。如图2和3所示，电路壳体部110可以包括用于通过扣夹布置而围绕用户的腕附接的腕带120。可选地，腕带120可以通过Velcro带、钩环布置或弹性材料或本领域技术人员将理解的其它部件而附接。如图3所示，腕带120围绕手套300的腕部312附接，但是从手套300的手背侧330看不到扣夹布置。电路壳体部110可被成形为包括腕带120和显示装置122上的平滑表面。平滑表面可以通过降低在温度控制环境中与外部对象碰撞或干扰的可能性来使对可穿戴式装置100的物理损坏最小化。
图1至3还示出可穿戴式装置100可以包括用于容纳天线102和电路104之间的通信所用的连接器112的连接器壳体114。连接器壳体114可以连接至天线壳体部108和电路壳体部110。另外，如图3所示，连接器壳体114可以诸如通过穿过手套300上的环而贴附至手套300，以减少使用过程中的移动。连接器壳体114优选地保持一定的柔性，以使得用户400能够在不使连接器112张紧的情况下握紧和伸展他们的具有手套300的手。
除了电路104之外，如图2和3所示，电路壳体部110还可以容纳具有显示屏幕124的显示装置122。如图3所示，显示屏幕124可以在手套300的手背侧330可见，以便于用户400查看。显示装置122可以适于向用户400显示与由电路从机器可读标签200无线读取的数据有关的反馈。反馈可以包括所读取的数据是否足以用于读取机器可读标签200以及机器可读标签200的标识符230。标识符230可以提供与同机器可读标签200相关联的容器600或者容器600中所存储的温度敏感物品有关的信息(另见图11)。例如，如图2和3中的显示屏幕124上所示，标识符230可以包括温度、编号和名称。优选地，标识符230可以提供与容器600中所存储的温度敏感物品(诸如生物样本)有关的信息。尽管在这些实施例中包括显示装置122，但可穿戴式装置100可以省略显示装置122和/或反馈部件。
图4示出可穿戴式装置100的另一实施例，其中电路壳体部110被成形为以围绕用户400的手的方式穿戴在手套300上。电路壳体部110特别地被成形为围绕手套300的掌部310穿戴。另外，电路壳体部110可以包括显示装置122，其中显示屏幕124占据手套300的手背侧330的电路壳体部110的很大比例。该较大显示屏幕124对于在温度控制环境中对用户400可见可以是有用的。如图4所示，电路壳体部110还可以包括用于开启和关闭可穿戴式装置100的可按下按钮126。
图5和6示出具有用于天线102和电路104的单个壳体106的可穿戴式装置100的实施例。图5A示出从手套300的手背侧330看的适于穿戴在用户400的腕和拇指上并且具有拇指尖读取器头118的可穿戴式装置100的壳体106。图5B示出改装为手套300的、位于手套300的腕部312、掌部310的一部分以及拇指306上并且从手套300的手掌侧320看的图5A的可穿戴式装置100。图6A～B示出类似的实施例，但是壳体106也适于另外穿戴在掌部310的延伸至手套300的食指和中指302的部分上。
图7至21示出本发明的实施例，其中可穿戴式装置100是手套500，而不是如图2至6所示穿戴在手套300上、附接至手套300或改装为手套300。应当理解，如本领域技术人员将明白的，这里关于图7至21的实施例所述的特征也可以并入图2至6的可穿戴式装置100中。优选地，可穿戴式装置100的组件与手套500一体形成。如图7所示，手套500可被成形为穿戴在用户400的手以及臂410的一部分上。与手套300类似，手套500优选地适合在温度控制环境中经受极端温度的热或冷，以保护用户400的上肢410。例如，手套500可以由材料和接头构成，以经受-200℃至0℃的温度，从而用于低温或低温学环境中。
具有手套500的可穿戴式装置100可以适于以位于左手或右手手套500上的方式穿戴在用户400的左手或右手上。优选地，手套500被调整大小以在用户的手上提供紧密配合，从而用作个人防护设备(PPE)。此外，具有手套500的可穿戴式装置100可以期望地包括柔性连接，以在诸如需要使用PPE的温度控制环境中提供自由移动和灵巧性。手套500还可以包括诸如按钮、显示装置122和工具136等的大组件，以供用户400在穿戴PPE的同时与手套500进行用户交互。
如图7所示，可穿戴式装置100的天线102可以容纳在位于手套500的拇指506的拇指尖508内的读取器头118中。如天线信号线所指示(另见图9和10)，读取器头118优选地位于手套500的手掌侧520。如图7和8中虚线所指示地，用于容纳连接天线102和电路104的连接器112的连接器壳体114可以位于手套500的内部。连接器壳体114可以位于手套500的内部，以诸如通过在温度控制环境中防止柔性壳体114与外部对象的干扰和碰撞来使对可穿戴式装置100的物理损坏最小化。另外，如以下将更详细所述(另见图9和10)，电路壳体部110仍部分暴露在手套500的手背侧530，使得用户400可以访问显示装置122和/或各种输入/输出装置。
图8示出在“x”附图标记所表示的方向上的沿着线8-8’通过手套500的图7的可穿戴式装置的截面图。如图8所示，手套500可以包括用于容纳可穿戴式装置100的天线壳体部108、电路壳体部110和/或连接器壳体部114的壳体512。电路壳体部110可以部分地从手套壳体512的外表面514突出，以便可供用户400访问(诸如使具有显示屏幕124的显示装置122可见)。
在一些实施例中，可穿戴式装置100的壳体106、512可以适于使温度控制环境中的对可穿戴式装置100的热冲击和流体损坏其中之一或这两者最小化。可穿戴式装置100可以暴露于极端温度的热或冷，这可能导致对电气组件的热冲击。例如，可穿戴式装置100的用户400可以从周围环境进入温度控制环境或离开温度控制环境，从而导致可穿戴式装置100的温度快速升高或降低，这可能损坏电气组件。此外，由于温度控制环境中的极端温度，因此可穿戴式装置100可以暴露于可能损坏电气组件的流体，诸如高温下的蒸汽或浓缩物或低温下的融冰和液体。
为了对抗极端温度，图2至6所示的实施例的可穿戴式装置100的壳体106可以包括用于将天线102和电路104其中之一或这两者与温度控制环境(未示出)隔离的保护层。保护层可以围绕天线102和电路104其中之一或这两者以在温度控制环境中提供与极端温度的隔绝和/或与流体的分离，从而使对可穿戴式装置100的热冲击和流体损坏其中之一或这两者最小化。例如，保护层可以包括防水和/或防热材料。如图2至6所示的可穿戴式装置100的壳体106还可以包括用于引导流体远离天线102和电路104其中之一或这两者以从可穿戴式装置100向外排出的一个或多个导管(未示出)。在诸如蒸汽、浓缩物、融化的冰或液体等的流体进入可穿戴式装置100的壳体106的情况下，导管可被成形和布置为引导流体远离电子组件，以使温度控制环境中的对可穿戴式装置100的热冲击和流体损坏其中之一或这两者最小化。
现在参考图8，图7至21的实施例的可穿戴式装置100的手套壳体512可以包括位于手套壳体512的内表面516之间的保护层524。保护层524可以使手套壳体512中所容纳的可穿戴式装置100的组件保持与温度控制环境隔离。保护层524可以为对可穿戴式装置100的热冲击和流体损坏提供屏障。例如，流体可以在用户400穿戴手套500之前、之后或期间从手套壳体512的内表面516之间进入手套500。保护层524将进一步使可穿戴式装置100的组件与由于流体进入或离开手套500而引起的热冲击以及由于流体进入手套500而引起的流体损坏隔绝开。例如，保护层524可以包括防水和/或防热材料。
有利地，手套500还可以提供用于引导流体远离天线102和电路104其中之一或这两者以从可穿戴式装置100向外排出的一个或多个导管522。优选地，如图8所示提供了多个导管522。导管522理想地位于手套壳体512的内表面516之间。导管522可以适于使得如上所述在用户400穿戴手套500之前、之后或期间进入手套500的流体能够排出。导管522可以包括将流体引导至手套壳体512的外表面514以供排出的通道(未示出)。由导管522提供的手套500中的排出系统优选地与可穿戴式装置100的组件分离和隔离，以使对可穿戴式装置100的热冲击和流体损坏其中之一或这两者最小化。
壳体106或512可以包括疏水涂层，以阻止其表面上的流体聚集，从而使得在温度控制环境中可见。流体聚集可能由于低温环境中的液体冻结而导致结霜，或者由于高温环境中的浓缩而导致雾化。这可能导致显示装置122从用户的角度来看被部分或完全地遮蔽。如图8所示，可以在显示装置122上包括疏水涂层130，以有利地使显示装置122保持在温度控制环境中对用户400可见。如本领域技术人员将理解的，疏水涂层130可以包括各种物质以阻止其上的流体聚集、特别是水聚集。
在一些实施例中，手套500还可以包括用于接纳用户400的上肢410的至少一部分并保持上肢410与手套的壳体512分离的可移除插入件518，如图8所示，该可移除插入件518包括导管522和保护层524。可移除插入件518可以为手套壳体512中所容纳的可穿戴式装置100的组件提供附加保护。可移除插入件518可以是防水的，并且包括用于防止流体进入手套500的壳体512的无孔材料。理想地，可移除插入件518延伸通过手套500的整个长度，包括延伸至指502和拇指506(未示出)。可移除插入件518可以是可洗的且可重复使用的。在一些实施例中，插入件518是永久的且不可从手套500移除的。
此外，可穿戴式装置100可以包括适于使温度控制环境中的对可穿戴式装置100的组件的物理损坏最小化的壳体106、512。例如，可穿戴式装置100可以包括平滑表面以减少在温度控制环境中与对外部对象的干扰。这可以使在温度控制环境中碰撞可穿戴式装置100的部件以及撕裂或损坏这些部件的可能性最小化。例如，在图2至8的实施例中，壳体106、512包括平滑表面以减少与外部对象的干扰或碰撞。
可穿戴式装置100还被构造成抵抗温度控制环境中的外力。具有壳体106、512的可穿戴式装置100可以由抵抗可能损坏壳体部分108、110和114和/或其中容纳的电气组件的力的材料制成。本领域技术人员将理解适合为壳体106提供鲁棒性的各种材料。壳体106、512可以用保护结构加强，这些保护结构防止电气组件直接接触壳体106、512，以使对可穿戴式装置100的物理损坏最小化(未示出)。
图9是具有如图7和8所示的手套500的可穿戴式装置100的立体图，其示出位于手套500的手掌侧520的拇指尖508附近的容纳天线102的读取器头118。读取器头118是不可见的，因为它位于手套壳体512的外表面514下方。在一些实施例中，与图2所示的实施例类似，读取器头118可以从手套500的外表面514突出或在手套500的外表面514上形成浅凹以使用户400可见。另外/可选地，手套500的外表面514可以包括用于指示读取器头118的位置的标记或符号。这对于实现用户400对机器可读标签200的直观读取是可取的。在一些实施例中，天线102和读取器头118可以可选地位于手套500的拇指506、指502、指尖504或掌部510中。
图10示出具有图7至9的手套500的可穿戴式装置100的另一实施例。可穿戴式装置100还可以适于朝向机器可读标签200或可穿戴式装置100提供定向照明，以在温度控制环境中可见。这可以是可期望的，因为温度控制环境通常由于霜、雾和/或浓缩物而具有降低或不良的可见性，或者是黑暗的或灯光暗淡的。可穿戴式装置100可以包括用于提供定向照明的一个或多个照明器180(另见图28)。优选地，照明器180位于天线102或读取器头118附近，使得可以在机器可读标签200的读取期间对机器可读标签200和可穿戴式装置100进行照明。
如图10所示，可穿戴式装置100可以包括用于朝向机器可读标签200提供定向照明的标签照明器132以及用于朝向可穿戴式装置100提供定向照明的装置照明器134。装置照明器134可以位于天线102附近(但是在手套500的手背侧530)，并且可选地与手套500的手掌侧520的标签照明器132相对。标签照明器132和装置照明器134可以包括LED灯或本领域技术人员将理解的任何类型的灯。尽管标签照明器132和装置照明器134被示出为在拇指尖508上，但它们可以位于手套500的任何部分。
图11至15示出用户400在温度控制环境中使用具有图7至10的的手套500的可穿戴式装置100的示例。机器可读标签200可以与用于在温度控制环境中存储温度敏感物品的容器600相关联。机器可读标签200可以与容器600附接、贴附或一体形成。图11A～B示出容器600可以是诸如低温学或低温储罐等的储罐602，其具有附接到储罐602的把手604的机器可读标签200。如图11A所示，用户400可以使手套500的具有天线102的拇指尖508与储罐602的把手604上的机器可读标签200相接触，以无线读取机器可读标签200。
在另一示例中，图12A～B示出容器600可以包括用于存储多个箱610的塔器606。箱610可以存储一个或多个小瓶612，并且各小瓶612可以存储温度敏感物品(另见图15)。如图12A所示，多个塔器606可以存储在储罐602中。各塔器606可以包括一个或多个机器可读标签200。如图12A所示，用户400可以使手套500的具有天线102的拇指尖508与附接至其中一个塔器606的把手608的机器可读标签200相接触，以无线读取机器可读标签200。
在其它实施例中，如图13A所示，用户400可以使用自由臂412来把持塔器606的把手608，并将塔器606从储罐602中移除。优选地，自由臂412是用户用于提升和移动塔器606的优势臂，并且用户的非优势臂用于穿戴具有手套500的可穿戴式装置100。这有益地使得用户400能够更快且更高效地进行在温度控制环境中读取机器可读标签200的任务。它还使容器600中所存储的温度敏感物品暴露于诸如储罐602或塔器606等中的升高或降低温度的时间最小化，从而使这些物品的活性最大化。用户400可以在其另一臂410上穿戴具有手套500的可穿戴式装置100。如图13A所示，用户400可以使手套500的具有天线102的拇指尖508与同塔器606中所存储的箱610相关联的一个或多个机器可读标签200相接触以无线读取机器可读标签200。
在一些实施例中，可穿戴式装置100还适于将天线102定位在机器可读标签200附近，以便于在温度控制环境中访问机器可读标签200。天线102可以是可从可穿戴式装置100延伸或移除的，以定位在机器可读标签200附近(未示出)。如图2所示，天线102可以容纳在读取器头118中，该读取器头118可以通过导线从天线壳体部108延伸。另外/可选地，读取器头118和/或天线壳体部108可以通过连接器112和/或连接器壳体114中的柔性而可从电路壳体部110延伸。
图14A～B示出可穿戴式装置100的另一实施例，其中该可穿戴式装置100包括辅读取器170，该辅读取器170具有第二天线，该第二天线可通过线缆182而从可穿戴式装置100延伸以定位在箱610的机器可读标签200附近(另见图28)。辅读取器170可以存储在插接站138中，并从插接站138延伸以供用户400用作棒。第二天线140可以由电路104激活以从机器可读标签200无线读取数据。在一些实施例中，辅读取器170可以省略线缆182，并将数据从机器可读标签无线发送至手套500。天线102和/或第二天线140可以可期望地是可延伸或可移除的，以供用户400在小空间和/或对于用户400有危险的环境中访问机器可读标签200。例如，用户400可以使用天线102和/或第二天线140来访问充满液氮的储罐602中所存储的机器可读标签200，而不会危及用户400。
如图14A～B和20A所示，可穿戴式装置100可以包括用于存储一个或多个工具136(诸如辅读取器或棒170等)的插接站138。插接站138可以位于手套500的壳体512内，并且包括手套的外表面514的开口186，以提供工具136的通路。插接站138可以有利地嵌入在手套壳体512中，以提供平滑表面并降低在温度控制环境中与外部对象干扰的可能性。在其它实施例中，如图20A所示，插接站138可以包括用于接纳一个或多个工具136并将其保持在手套500附近的套筒。套筒可以包括具有弹性材料的开口，用于将工具136可释放地存储在手套500上。可选地，插接站138可以包括利用一个或多个保持器(优选为夹具)安装在手套500上的部分，以用于可释放地存储工具136。如图14A～B和20A所示，插接站138优选地以位于显示装置122的一侧的方式位于手套500的臂部526。在其它实施例中，插接站138可以位于臂部526的任何位置，以避免对天线102的干扰。
在一些实施例中，可穿戴式装置100还适于将机器可读标签200定位在天线102附近，以便于在温度控制环境中访问标签200。可穿戴式装置100可以包括可由用户400操作以将与标签200相关联的容器600(诸如小瓶512等)定位在天线102附近的一个或多个工具136。图15示出容器600是用于存储温度敏感物品的小瓶612的另一实施例。小瓶612可以包括位于其底部附近的机器可读标签200，该机器可读标签200与小瓶612附接或一体形成(未示出)。用户400可以使用工具136来将小瓶612保持在手套500的具有天线102的拇指尖508附近或与之接触，以读取小瓶612的机器可读标签200。用户400可以使用其自由臂412来保持工具136，同时手套400穿戴在其另一臂410上。工具136可以包括用于如图15所示保持小瓶的镊子、钳子或专门把持工具。
在一些实施例中，可穿戴式装置100还适于提供与电路104无线读取的数据有关的反馈。可穿戴式装置100可以包括与电路104进行通信以提供反馈的处理装置148(另见图29和30)。处理装置148可以适于向用户400提供反馈，包括所接收到的数据是否足以用于读取机器可读标签200以及机器可读标签200的标识符230其中之一或这两者。可穿戴式装置100还可以包括用于向用户400提供视觉、听觉或感觉反馈中的一个或多个的输出装置152。以下将更详细地描述可穿戴式装置100的处理装置148和电子组件。
图16示出用户400穿戴具有手套500的可穿戴式装置100并无线读取箱610上的机器可读标签200的示例。输出装置152可以包括用于向用户400提供视觉反馈的一个或多个指示灯142。如图16所示，指示灯142可以位于手套500的拇指506的拇指尖508上。优选地，指示灯142位于读取器头118中。尽管指示灯142位于该位置处，但其可以位于手套500上的任何位置，以对用户可见。天线102还可以容纳在拇指尖508中，并且由读取器头118引导朝向手套500手掌侧520(另见图9和10)的箱610。优选地，指示灯142位于手套500的手背侧530以当读取机器可读标签200时对用户400可见。正因如此，一个或多个指示灯142可被定位成将光引导朝向用户400，以供在温度控制环境中进行查看。指示灯142可以包括LED灯或如本领域技术人员将理解的任何类型的合适的灯。如果所接收到的数据不足以用于读取机器可读标签200，则指示灯142可以闪烁。否则，指示灯142可以进行预定时间(诸如5秒等)的照明，以向用户400指示所接收到的数据足以用于读取机器可读标签200。
输出装置152还可以包括用于向用户400提供听觉反馈的扬声器装置144或向用户400提供感觉反馈的振动装置146。扬声器装置144和振动装置146可以容纳在可穿戴式装置100的壳体512中。优选地，扬声器装置144和振动装置146位于读取器头118中。尽管扬声器装置144被示出为在手套500的指502附近、并且振动装置146被示出为在手套500的掌510的背面，但它们可以位于手套500上的任何位置。扬声器装置144可以提供音调、音乐或语言以向用户400提供反馈。例如，如果所接收到的数据不足以用于读取机器可读标签200，则扬声器装置144可以提供短音调或诸如“不良读取”等的口头语言。否则，扬声器装置144可以提供较长音调或诸如“良好读取”等的口头语言。振动装置146可以向用户400提供用户400可通过手套500感觉到的振动或触觉反馈。如果所接收到的数据足以用于读取机器可读标签200，则振动装置146可以进行预定时间(诸如5秒等)的振动，否则不提供振动。
图17A～B示出用于读取箱610上的机器可读标签200的具有手套500的可穿戴式装置100的另一实施例。与前述实施例相比，如图17A所示，可穿戴式装置100包括手套500的手掌侧520的位于拇指506上的容纳天线102的读取器头118。在如图17B所示用户400利用手套500中的手来保持箱610的情况下，由于读取器头118与机器可读标签200接近，因此机器可读标签200可被读取。具有天线102的读取器头118无需接触机器可读标签200。作为替代，天线102的近距离接近可以使得能够读取机器可读标签200。另外，如图17B所示，指示灯146可以位于拇指506上，而不是位于手套500的拇指尖508上。可选地，指示灯146可以位于手套500的任何部分，以供用户400可见。
在一些实施例中，如图2和3所示，输出装置152可以是显示装置122。显示装置122可以向用户400提供视觉、听觉或感觉反馈中的一个或多个。显示装置122可以容纳在可穿戴式装置100的电路壳体部110中，并且包括用于提供用户400的视觉反馈的显示屏幕124。图18A～C示出用户400穿戴具有手套500的可穿戴式装置100以读取箱610上的机器可读标签200的示例、以及显示装置122上的针对用户400的视觉反馈的显示。在这些实施例中，天线102位于手套500的一个或多个指502中。图18A示出用于使用手套500的拇指506来读取机器可读标签200的错误方法。尽管不可见，但显示装置122可以在显示屏幕124上向用户400显示叉“X”，以指示所接收到的数据不足以用于读取机器可读标签200。图18B和18C示出用于使用手套500的具有天线102的一个指502来读取机器可读标签200的正确方法。如图18B和18C所示，当所读取的数据足以用于读取机器可读标签200时，显示装置122可以在显示屏幕124上向用户400显示钩记号。
如果处理装置148判断为所读取的数据足以用于读取机器可读标签200，则处理装置148可以读取机器可读标签200的标识符230。标签200可以适于提供如图2和3所示的机器可读标识符230，以提供与标签200相关联的容器600的标识信息。标识符230可以包括容器600中所存储的温度敏感物品的信息。例如，信息可以包括物品编号、类型、制备日期、到期日期和位置信息。图19A～B示出具有用于显示处理装置148所读取的标识符230的显示屏幕124的显示装置122。图19A示出水平显示屏幕124，而图19B示出垂直显示屏幕124。所显示的标识符230可以包括温度以及容器的标识编号和名称。来自标识符230的信息可以与温度控制环境中所存储的温度敏感物品(诸如生物样本等)相关联。有利地，可以在无需从温度控制环境移除的情况下识别温度敏感物品，从而降低损害物品的活性的可能性。
图20A～E示出如图7至19所示的具有手套500的可穿戴式装置100的实施例的变化，其示出手套500的手背侧530。图20A示出具有手套500的可穿戴式装置100，其中手套500具有用于存储将容器600保持在天线102附近所用的一个或多个工具136的插接站138。
图20B和20C示出手套500中的显示装置122的位置的变化。图20B示出显示装置122可以与电路壳体部110分开容纳。在手套500的臂部526上，显示装置122可以容纳在手套500的右侧，并且电路壳体部110可以容纳在手套500的左侧，或者反之亦然。图20C示出具有手套500的可穿戴式装置100的实施例，其中显示装置122分开地容纳在手套500的手部528。
图20D示出具有手套500的可穿戴式装置100的实施例，其示出电路壳体部110可以包括手套500的腕部532上的具有显示屏幕124的显示装置122。显示屏幕124可以在手套500的手背侧530占据电路壳体部110的很大空间。如图20D所示，显示屏幕124可以显示机器可读标签200的指示器230的温度。显示屏幕124可以按陀螺的方式安装，以供用户400以不同角度查看，这在可穿戴式装置100的某些角度从用户的角度来看可能被遮蔽的温度控制环境中可以是特别有用的。因此，可穿戴式装置100有利地使得能够改进在温度控制环境中可穿戴式装置100的可见性和/或在显示屏幕124上示出的反馈。
图20E示出具有手套500的可穿戴式装置100的实施例，其中该手套500不包括显示装置122。作为替代，可穿戴式装置100适于通过沿着手套500的拇指506的多个指示灯142来向用户400提供与所读取的数据有关的反馈。另外/可选地，可穿戴式装置100可以向用户400提供听觉或感觉反馈。此外，在一些实施例中，可以不向用户400提供与所读取的数据有关的反馈。
在一些实施例中，如图21所示，可穿戴式装置100可以包括用于接纳与机器可读标签200相关联的小瓶612的小瓶读取器154。小瓶读取器154可以包括天线184，该天线184可操作地由用于从机器可读标签200无线读取数据的电路104(另见图28)激活。用户400可以操作工具136来保持小瓶612并将其定位在天线184附近以读取机器可读标签200。小瓶读取器154可被成形用于诸如通过具有用于接纳小瓶612的末端的圆形唇来接纳小瓶612。优选地，小瓶读取器154位于手套500的手背侧530。如图21所示，可以在显示装置122上提供与由小瓶读取器154读取的数据有关的反馈，该显示装置122显示钩标记以指示所读取的数据足以用于读取机器可读标签200。
在一些实施例中，可以提供小瓶读取器154，而不是具有位于手套500的指502、拇指506或掌510其中之一中的主读取器118或辅读取器170。可选地，除了读取器头118和/或辅读取器170之外，还可以提供小瓶读取器154，并且该小瓶读取器154可以至少包括其自己的用于读取小瓶612的机器可读标签200的天线184。电路104可以适于激活读取器头118中的天线102和/或小瓶读取器154中的天线184并且从读取器头118中的天线102和/或小瓶读取器154中的天线184无线读取数据。可选地，可穿戴式装置100还可以包括用于激活小瓶读取器154中的天线184并且从小瓶读取器154中的天线184无线读取数据的电路。
在一些实施例中，可穿戴式装置100还可以包括用于测量与机器可读标签200相关联的容器600的温度的一个或多个温度传感器162(另见图28)。小瓶读取器154可以包括用于测量小瓶612的温度的一个或多个温度传感器162。另外/可选地，温度传感器162可以包括在可穿戴式装置100的天线壳体部108中。测量和监视容器600的温度以评估容器600中所存储的温度敏感物品的活性可以是有用的。例如，如果容器600(诸如小瓶612等)已从储罐602或塔器606中移除，则温度敏感物品的温度可以从理想的存储温度升高或降低。因此，监视容器600对特定温度的暴露可以有助于向用户400指示例如小瓶612应何时返回储罐602或塔器606。可穿戴式装置100还可以包括由软件或硬件提供的定时器164(另见图28)，该定时器164诸如通过显示装置122来向用户400提供与容器600暴露于非理想存储温度的时间有关的反馈。定时器164还可以指示小瓶612应何时返回储罐602或塔器606以维持温度敏感物品的活性。温度传感器162可以包括光学温度传感器(包括激光器和/或红外)、导线温度传感器(包括热电偶、热敏电阻和/或电阻温度检测器(RTD))、或本领域技术人员所知的任何其它传感器类型。
在一些实施例中，可穿戴式装置100还可以包括用于测量容器600附近的周围环境的湿度的一个或多个湿度传感器190(另见图28)。湿度传感器190可以包括在可穿戴式装置100的小瓶读取器154和/或天线壳体部108中。可选地，湿度传感器190可以位于可穿戴式装置100上的任何位置。测量和监视容器600周围的环境的湿度以评估容器600附近的水分含量并确定容器600本身或其中存储的温度敏感物品上的(诸如低温环境中的)霜积聚的可能性可以是有用的。监视湿度可以使得能够向可发起霜积聚的对策的用户400提供反馈。湿度传感器190可以是电容、电阻或导热传感器或本领域技术人员已知的任何其它传感器类型。
在一些实施例中，可穿戴式装置100还可以包括用于测量可穿戴式装置100附近的周围环境的气体浓度的一个或多个气体传感器192(另见图28)。优选地，气体传感器192位于可穿戴式装置100的壳体106或手套壳体512的靠近用户头部的位置。例如，气体传感器192可以位于手套500的臂部526上。测量和监视可穿戴式装置100周围的环境的气体浓度以评估周围环境对用户400而言是否安全可以是有用的。优选地，气体传感器192适于测量周围环境中的氧浓度，但是也可以测量诸如一氧化碳和二氧化氮等的有毒气体。气体传感器192可以是电化学、红外或导热传感器或本领域技术人员已知的任何其它传感器类型。
图22示出改装为现有手套300的可穿戴式装置100的实施例。可穿戴式装置100可以包括拇指尖上的具有天线102的主读取器或读取器头118、小瓶读取器154、具有显示装置122的电路壳体部110、以及光学读取器158。光学读取器158可以包括用于诸如从条形码无线读取表示标记数据和字母数字数据其中之一或这两者的数据的光学扫描器160(另见图28)。各组件可以通过可穿戴式装置100的带156而电气和/或物理连接。组件可以通过带156而附接在现有手套300上或改装为现有手套300。优选地，带156包括用于将可穿戴式装置100附接至手套300的弹性材料。可选地，可穿戴式装置100及其各组件可与手套500一体形成(未示出)。
图23示出如前所述的实施例的可穿戴式装置100和机器可读标签200的组件和电路的示意图。机器可读标签200可以包括与芯片204进行通信的天线线圈202。例如，机器可读标签200可以是具有RFID芯片204的RFID标签200。可穿戴式装置100显著地包括天线线圈102和相关电路104。可穿戴式装置100的电路104可以适于通过检测机器可读标签200的谐振变化来从机器可读标签200无线读取数据。
图24示出图23的机器可读标签200，该机器可读标签200包括对标识符230进行编码的芯片204中的多个谐振构件212。多个谐振构件212可以各自具有特定的谐振频率并且彼此具有不同的谐振频率。谐振构件212可以是如图25所示的微机械可振动构件218。公共导电体214沿着谐振构件212延伸，并且是机器可读标签200的芯片204的一部分(包括与谐振构件212相对应的三个u形部分)。谐振构件212可以因为所施加的由电路104通过天线102产生的激励信号而导致振动，该天线102通过经由机器可读标签200的天线线圈202的法拉第感应而在导电体214中感应出交流电流。LED灯216可以指示在导电体214中何时感应出交流电流。机器可读标签200可以经由天线线圈202从芯片204发送数据，该数据由可穿戴式装置100的天线线圈102捕获并由电路104读取。在一些实施例中，如图23所示，数据可以可选地从电路104传送至远程计算装置702以进行处理或存储。否则，如图27所示，数据可以从可穿戴式装置的电路104传送至处理装置148以进行处理或存储。
谐振构件212可以通过洛伦兹力而振动。洛伦兹力是作用在行进通过正交磁场的带电粒子上的力。在这种情况下，在与通过导电体214的电流流动垂直的方向上向谐振构件212施加磁场。在一些实施例中，如图23所示，机器可读标签200还可以包括向机器可读标签200正交地施加磁场所经由的磁体206或元件。例如，磁体206可被定位成与机器可读标签200中的芯片204相邻并在其下方。可选地，磁体206可以包括在与机器可读标签200相关联的容器600中(未示出)。
图25描绘了桥结构222的形式的可振动构件218，该桥结构222包括由从基板220突出的两个柱224和226所支撑的梁228。如图所示的导电路径214形成如图24所示的芯片204的电路的一部分。由于导体214中的电流是交流电流，因此由于(诸如磁体206的)磁场产生的正交力也是交流力，从而导致梁228的振动。如果导体214中的交流电流的频率在梁228的谐振频率处或附近，则梁228将振动。在本申请人的国际专利申请WO 2004/084131中更详细地描述了可振动构件218，该文献的全部内容通过引用而并入于此。
现在参考图26，形成机器可读标签200的一部分的各谐振构件212具有与预定数量的谐振频率f1、f2、f3等其中之一相对应的理论谐振频率。优选地，谐振频率f1、f2、f3等在不同的频率范围内。如果电路104检测到频率位置f1起的任意频率位置处的谐振频率，则电路104将该谐振频率解释为二进制“1”。相比之下，在这些预定频率位置中的任意预定频率位置处没有谐振频率被解释为二进制“0”。电路104所检测到的二进制1和0的序列对应于机器可读标识符230。在本申请人的国际专利申请WO 2010/037166中更详细地描述了具有谐振构件212、218的机器可读标签200的读取，该文献的全部内容通过引用而并入于此。
具有机器可读标识符230的机器可读标签200可被替换为无需包括MEMS结构的有源或无源RFID标签(诸如基于CMOS的RFID标签等)。例如，具有温度相关值的电阻器可以形成标签的一部分，并且该值可被读取。可选地，形成机器可读标签200的一部分的天线可以具有可由调谐天线检测到的温度相关阻抗。本领域技术人员将能够想到适合在本发明的上下文中使用的各种机器可读标签200。
现将参考图27和28来描述可穿戴式装置100的附加功能，其中图27和28示出根据本发明的实施例的可穿戴式装置100的元件和组件的示意图。
在一些实施例中，可穿戴式装置100还可以包括用于触发电路104以激活天线102并从机器可读标签200无线读取数据的用户激活装置。用户激活装置可以包括如图28所示的压力开关172，该压力开关可以由用户400手动操作。优选地，压力开关172位于天线102附近，并且理想地位于指尖天线壳体部108的读取器头118中，如图2所示。压力开关172可以包括用于在用户400期望触发电路104以读取机器可读标签200时手动向压力开关172施加压力的可按下按钮。
在一些实施例中，电路104可以适于自动激活天线102并从机器可读标签200无线读取数据。电路104可以适于通过检测与机器可读标签200相关联的磁场来自动激活天线102。例如，机器可读标签200可以包括如图23所示的磁体206。电路104可以检测与磁体206相关联的磁场的强度，并且在强度超过阈值或值范围的情况下自动激活天线102。这在机器可读标签200处于用户400访问困难或不安全的区域中(诸如在装有液氮的储罐602内)的情况下尤其有用。
在其它实施例中，电路104可以按规定间隔(例如每秒)自动激活天线102，以从可穿戴式装置100附近的机器可读标签200无线读取数据。电路104还可以引导不同电平的电流通过天线102，以检测机器可读标签200的频谱。天线102的自动激活可以允许具有可穿戴式装置100的用户400移动通过温度控制环境并自动读取与其远离的机器可读标签200。
如图28所示，电路104可以与多个天线线圈(诸如主读取器118的天线线圈102、辅读取器或棒读取器170的天线线圈140以及小瓶读取器154的天线线圈184等)进行通信。电路104可以适于激活一个或多个天线线圈以读取机器可读标签200。尽管在图28中仅示出一个电路104，但本领域技术人员将容易理解，各读取器118、170和154可以包括用于分别单独地激活天线102、140和184的电路组件104。图28所示的组件可以例示如图22所示的可穿戴式装置100的组件。
如前所述，如图27和28所示，可穿戴式装置100可以包括处理装置148，该处理装置148可以与电路104进行通信。处理装置148可以是本领域技术人员将理解的任何已知的计算机处理单元(CPU)。例如，处理装置148可以包括例如位于ETX形状因子PCB上的IntelCorporation的Celeron芯片或者诸如微控制器等的控制器。处理装置148可以适于与存储装置168进行通信，该存储装置168可以包括具有非易失性存储器(诸如硬盘驱动器等)的存储器装置。处理装置148可以适于执行存储装置168中所存储的指令，以在可穿戴式装置100上处理数据。
在一些实施例中，可穿戴式装置100可以可选地包括与电路104和处理装置148其中之一或这两者进行通信的通信装置150。通信装置150可以适于将由电路104无线读取的数据直接发送至远程计算装置702，而无需或不需要处理装置148的处理。反馈可以由远程计算装置702提供，并且可选地经由通信装置150发送回可穿戴式装置100。可选地，通信装置150可以适于接收与从处理装置148无线读取的数据有关的反馈，并将该反馈发送至远程计算装置702。通信装置150还可以适于向远程计算装置702发送附加信息(诸如可穿戴式装置100的位置信息、温度测量和标识等)。通信装置150可以包括适于经由网络装置704(另见图30)将数据从可穿戴式装置100发送到远程计算装置702的天线。
处理装置148可以通过如图28所示和先前描述的输出装置152来向用户400提供与无线读取的数据有关的反馈。显著地，显示装置122可以包括用于从用户400接收输入的输入/输出装置178。显示装置122可以例如从用户400接收登录详细信息，包括用户名和密码。另外/可选地，显示装置122可以接收用户指示(诸如向远程计算装置702发送数据和/或反馈或者将数据和/或反馈本地存储在存储装置168中等)。
可穿戴式装置100还可以包括如图28所示的可由用户400操作以使可穿戴式装置100的电源166开启或关闭的开启/关闭开关126。电源166优选为用于在温度控制环境中无线使用可穿戴式装置100的电池。可选地，电源166可以例如是与电源插座的硬连线连接。
处理装置148可以适于从可穿戴式装置的一个或多个温度传感器162接收温度测量值。温度传感器162可以位于小瓶读取器154和容纳天线102的读取器头118其中之一或这两者中，或者位于可穿戴式装置100的其它各处。处理装置148可以适于监视与机器可读标签200相关联的容器600中所存储的温度敏感物品的活性。这可以包括判断温度测量值是否超过温度敏感物品所需的存储温度(诸如阈值或值范围等)。处理装置148可以诸如通过输出装置152输出温度测量值和/或在超过所需存储温度的情况下输出警报，来向用户400提供与温度敏感物品的活性有关的反馈。
处理装置148还可以适于从可穿戴式装置100的一个或多个湿度传感器190接收湿度测量值以及/或者从可穿戴式装置100的一个或多个气体传感器192接收气体浓度测量值。处理装置148还可以适于监视与机器可读标签200相关联的容器600附近的水分含量和/或气体浓度。例如，这可以包括判断湿度测量值和/或气体浓度测量值是否超过所需存储湿度和/或存储气体浓度(其可以包括阈值或值范围)。处理装置148还可以适于向用户400提供与在容器600附近发生水分积聚的可能性以及/或者周围环境中的气体浓度对于用户400而言是否安全有关的反馈。例如，处理装置148可以通过输出装置152输出湿度和/或气体浓度测量值，以及/或者在超过所需存储湿度和/或气体浓度的情况下输出警报。
处理装置148还可以适于从远程计算装置702接收机器可读标签200的位置信息并将该位置信息输出到用户400以在温度控制环境中对机器可读标签200进行定位。处理装置148可以通过输出装置152(诸如通过在显示装置122上显示机器可读标签200的位置)来向用户400输出位置信息。
可穿戴式装置100还可以包括如图28所示的用于提供可穿戴式装置100的位置信息的定位装置174。定位装置174可以包括全球定位系统(GPS)传感器。处理装置148还可以适于接收可穿戴式装置100的位置信息并向用户400输出方向以在温度控制环境中对机器可读标签200进行定位。处理装置148可以使显示装置122上的显示器124在地图上显示可穿戴式装置100的位置并突出显示到机器可读标签200的方向。有利地，这些特征可以辅助用户400在温度控制环境中对机器可读标签200进行定位，其中这些温度控制环境是与机器可读标签200相关联的黑暗的或灯光暗淡的多个容器600。因此，位置信息可以使用户400更快且更高效地进行无线读取机器可读标签200的任务。
此外，在一些实施例中，可穿戴式装置100还包括标识装置176，该标识装置176可由远程计算装置702读取。远程计算装置702可以使用标识，以使用数据库来验证可穿戴式装置100的标识并授权用户访问温度控制环境。标识装置176可以包括诸如RFID标签等的机器可读标签，该机器可读标签适于由远程计算装置702无线读取。标识装置176可以包括标识信息，诸如装置编号、安全检查的年份和日期等。
可穿戴式装置100还可以包括用于测量用户400的上肢410的温度的一个或多个内部温度传感器188。内部温度传感器188可被容纳在手套500中(诸如在手套壳体512内)以与用户的臂410接触。如图8所示，内部温度传感器188可以位于手套500的内表面516上和/或可移除套筒518内。优选地，内部温度传感器188位于容纳天线102的读取器头118附近。例如，在具有指尖天线102的可穿戴式装置100的实施例中，内部温度传感器188可以在手套壳体512中位于指尖504处。处理装置148可以从内部温度传感器188接收温度测量值。处理装置148可以适于监视温度测量值，以确定用户上肢410对于温度控制环境中的极端温度的暴露。处理装置148可以适于判断温度测量值是否超过指示不安全温度的阈值或值范围，并且诸如通过使用输出装置152来向用户400提供温度测量值和/或安全使用警报的反馈。
在一些实施例中，处理装置148可以适于监视温度测量值，以判断可穿戴式装置100是否正穿戴在用户的上肢410上。处理装置148可以适于判断温度测量值是否超过指示用户400正在穿戴可穿戴式装置100的阈值或值范围。在其它实施例(未示出)中，可穿戴式装置100可以包括用于测量用户的上肢410与可穿戴式装置100的接触的内部传感器，诸如力传感器或电阻传感器等。处理装置100可以适于使用来自内部传感器的数据来控制电源166。当处理装置100判断为用户400正在穿戴可穿戴式装置100时，电源166可以由处理装置100从睡眠模式激活到活动模式。否则，处理装置100可以引导电源166保持在睡眠模式中以节省电力。
图29示出根据本发明的优选实施例的用于在温度控制环境中无线读取数据的系统700。该系统包括用于在温度控制环境中无线读取数据的可穿戴式装置100。可穿戴式装置100适于穿戴在用户400的上肢410上。可穿戴式装置100可以包括天线102以及适于激活天线102并在温度控制环境中从机器可读标签200无线读取数据的电路104。系统700还包括与可穿戴式装置100进行通信的远程计算装置702。远程计算装置702适于接收在温度控制环境中从机器可读标签200无线读取的数据。
可穿戴式装置100可以包括前述实施例中所描述的一个或多个特征(包括其各种组合)。此外，远程计算装置702可以进行与关于图27和28的实施例所述的处理装置148类似的功能。
优选地，远程计算装置702与如图27所示的可穿戴式装置100的通信装置150进行通信，以从可穿戴式装置100接收数据。所接收到的数据可以包括从机器可读标签200无线读取的数据和/或其反馈、温度测量值、湿度测量值、气体浓度测量值、位置信息和标识信息。数据可以实时地或在某个后续时间下载或以其它方式电子发送至远程计算装置702。例如，远程计算装置702还可以适于通过如图30所示的网络装置704来与可穿戴式装置100无线通信。
远程计算装置702还可以适于使用从可穿戴式装置100接收到的数据来更新库存记录。因此，可以在机器可读标签200在其生命中可能进行的整个各种存储、处理和运输活动中维持永久数据日志。在一些实施例中，可以连续地进行数据记录，并且数据可以根据需要定期地或连续流式传输地发送至远程计算装置702(诸如如图30所示的服务器710或工作站720等)。显著地，工作站720可以包括温度控制环境中的计算装置，该计算装置可由用户400访问。
在一些实施例中，远程计算装置702可以适于从如图28所示的可穿戴式装置100的一个或多个温度传感器162接收温度测量值。温度测量值可以来自可穿戴式装置100中的小瓶读取器154或其它各处的温度传感器162。远程计算装置702可以使用温度测量值来监视容器600或小瓶612中所存储的温度敏感物品的活性，并向可穿戴式装置100发送与温度敏感物品的活性有关的反馈。
远程计算装置702也可以适于从如图28所示的可穿戴式装置100的一个或多个内部温度传感器188接收温度测量值。远程计算装置702可以使用温度测量值来监视用户上肢410对于温度控制环境中的极端温度的暴露，并向可穿戴式装置100发送与暴露有关的反馈。此外，远程计算装置702可以使用温度测量值来检测用户400是否正在穿戴可穿戴式装置100，诸如检测对PPE要求的遵从性等。另外/可选地，远程计算装置702可以使用来自可穿戴式装置100的力传感器或电阻传感器的接触测量值来判断用户400是否正在穿戴可穿戴式装置100。
远程计算装置702还可以适于从可穿戴式装置100的一个或多个湿度传感器190接收湿度测量值以及/或者从可穿戴式装置100的一个或多个气体传感器192接收气体浓度测量值。远程计算装置702可以使用湿度和/或气体浓度测量值，以监视与机器可读标签200相关联的容器600附近的水分含量和/或气体浓度并向可穿戴式装置100发送与在容器600附近发生水分积聚的可能性以及/或者周围环境中的气体浓度对于用户400而言是否安全有关的反馈。
在一些实施例中，远程计算装置702还可以适于将机器可读标签200的位置信息发送至可穿戴式装置100，以在温度控制环境中对机器可读标签200进行定位。远程计算装置702还可以适于接收可穿戴式装置100的位置信息并跟踪可穿戴式装置100在温度控制环境中的位置。
在一些实施例中，远程计算装置702还可以适于从标识装置176读取可穿戴式装置100的标识。远程计算装置702还可以适于使用数据库来验证可穿戴式装置100的标识、并授权用户访问温度控制环境。有利地，这可以允许在标识系统中使用可穿戴式装置100，以例如防止没有PPE(例如，没有可穿戴式装置100)的用户进入实验室中的受限区域。标识系统可用于证明对PPE要求的遵从性。远程计算装置702可以存储数据并提供满足安全性和操作过程的数据日志。数据日志可以包括用户进入和离开温度控制环境的记录以及用户400穿戴可穿戴式装置100的指示、以及在用户400处于温度控制环境中时所读取的来自机器可读标签200的数据记录。因此，系统700可用于确保只有数据库中所记录的经训练的用户400才被允许进入温度控制环境并使用可穿戴式装置100。
图31示出根据本发明的优选实施例的用于在温度控制环境中无线读取数据的方法。方法包括步骤800：提供用于在温度控制环境中无线读取数据的可穿戴式装置100。可穿戴式装置100适于穿戴在用户400的上肢410上。可穿戴式装置100包括天线102以及适于激活天线102并在温度控制环境中从机器可读标签200无线读取数据的电路104。该方法还包括步骤810：在温度控制环境中使用电路104来从机器可读标签200无线读取数据。可穿戴式装置100可以包括前述实施例中所描述的一个或多个特征(包括其各种组合)。
在一些实施例中，无线读取数据的步骤810可以包括使用电路104来检测机器可读标签200的谐振变化。方法还可以包括：如图24所示，使用电路104、通过天线102来对机器可读标签200施加用于使谐振构件212振动的激励信号；以及使用电路104来无线读取标识符230。方法还可以包括：使用电路104来检测与机器可读标签200相关联的磁场；以及基于所检测到的磁场来自动激活天线102。
另外/可选地，方法可以包括：用户400操作可穿戴式装置100的用户激活装置，以触发电路104并激活天线102并从机器可读标签200无线读取数据。这可以包括：用户400诸如通过按下压力开关172上的按钮来手动操作压力开关172以触发电路104。在一些实施例中，方法可以可选地包括使用处理装置148按规定间隔自动激活天线102，以从机器可读标签200无线读取数据。
在一些实施例中，方法还可以包括：朝向机器可读标签200或可穿戴式装置100提供定向照明以在温度控制环境中可见。这可以包括用户400激活标签照明器132或装置照明器134或这两个照明器180，以提供定向照明。
方法还可以包括：使天线102从可穿戴式装置100延伸或移除；以及在温度控制环境中将天线102定位在机器可读标签200附近。
另外/可选地，方法还可以包括：使容纳在辅读取器或棒读取器170中的第二天线140从可穿戴式装置100延伸或移除；以及在温度控制环境中将第二天线140定位在机器可读标签200附近。用户400可以将天线102和/或第二天线140从可穿戴式装置100延伸或移除。方法还可以包括：用户400使用来自插接站138的一个或多个工具来将与机器可读标签200相关联的容器600定位在天线102附近。
在一些实施例中，方法还包括：在小瓶读取器154中接纳与机器可读标签200相关联的小瓶612；以及在温度控制环境中使用电路104来从机器可读标签200无线读取数据。方法还可以包括：使用一个或多个温度传感器162来测量容器600的温度或者可选地测量小瓶612的温度。方法还可以包括使用处理装置148来进行以下操作中的一个或多个操作：从一个或多个温度传感器162接收温度测量值；监视容器600中所存储的温度敏感物品的活性；以及向用户400提供与温度敏感物品的活性有关的反馈。方法还可以包括使用与可穿戴式装置100进行通信的远程计算装置702来进行以下操作中的一个或多个操作：从一个或多个温度传感器162接收温度测量值；监视容器600中所存储的温度敏感物品的活性；以及向用户400所用的可穿戴式装置100发送与温度敏感物品的活性有关的反馈。
在一些实施例中，方法还可以包括：使用一个或多个湿度传感器190和/或气体传感器192来测量容器600附近的周围环境的湿度和/或气体浓度。方法还可以包括使用处理装置148来进行以下操作中的一个或多个操作：从一个或多个湿度传感器190和/或气体传感器192接收湿度和/或气体浓度测量值；监视容器600附近的水分含量和/或气体浓度；以及向用户400提供与在容器600附近发生水分积聚的可能性以及/或者周围环境中的气体浓度对于用户400而言是否安全有关的反馈。方法还可以包括使用与可穿戴式装置100进行通信的远程计算装置702来进行以下操作中的一个或多个操作：从可穿戴式装置100的一个或多个湿度传感器190接收湿度测量值以及/或者从可穿戴式装置100的一个或多个气体传感器192接收气体浓度测量值；监视与机器可读标签200相关联的容器600附近的水分含量和/或气体浓度；以及向可穿戴式装置100发送与在容器600附近发生水分积聚的可能性以及/或者周围环境中的气体浓度对于用户400而言是否安全有关的反馈。
此外，方法可以包括使用处理装置148来进行以下操作：从可穿戴式装置100的一个或多个内部温度传感器188接收温度测量值；监视用户上肢410对于温度控制环境中的极端温度的暴露；以及向用户提供与暴露有关的反馈。方法还可以包括使用远程计算装置702来进行以下操作：从可穿戴式装置100的一个或多个内部温度传感器188接收温度测量值；监视用户上肢410对于温度控制环境中的极端温度的暴露；以及向可穿戴式装置100发送与暴露有关的反馈。方法还可以包括使用处理装置148或远程计算装置702以基于来自可穿戴式装置100的力传感器或电阻传感器的温度测量值和/或接触测量值来判断用户400是否正穿戴可穿戴式装置100。
方法还可以包括使用处理装置148来提供与由电路104无线读取的数据有关的反馈。反馈可以包括所接收到的数据是否足以用于读取机器可读标签200以及机器可读标签200的标识符230其中之一或这两者。方法还可以包括使用处理装置148、利用通信装置150来向远程计算装置702发送反馈。处理装置148可以使用可穿戴式装置100的输出装置152来向用户400提供视觉、听觉或感觉反馈中的一个或多个。方法还可以包括使用可穿戴式装置100的光学装置158来无线读取表示标记数据和字母数字数据其中之一或这两者的数据，如图28所示。
在一些实施例中，方法还可以包括使用处理装置148来进行以下操作：从远程计算装置702接收机器可读标签200的位置信息；以及向用户400输出位置信息以在温度控制环境中对机器可读标签200进行定位。方法还可以包括使用处理装置148来进行以下操作：从定位装置176接收可穿戴式装置100的位置信息；以及向用户400输出方向以在温度控制环境中对机器可读标签200进行定位。
在一些实施例中，方法还可以包括使用远程计算装置702来进行以下操作：从定位装置176接收可穿戴式装置100的位置信息；以及跟踪可穿戴式装置100在温度控制环境中的位置。方法还可以包括使用远程计算装置702来进行以下操作：读取可穿戴式装置100的标识；使用数据库来验证可穿戴式装置100的标识；并基于验证来授权用户访问温度控制环境。
本发明的装置、系统和方法可以有利地使得能够在温度控制环境、特别是低温和低温学存储设施中无线读取诸如RFID标签等的机器可读标签。本发明的可穿戴式装置包括被适当地成形用于用户的上肢上的壳体，该壳体可期望地能够实现单手操作，从而允许自由手用于其它动作。可穿戴式装置可以能够通过构造壳体来经受极端温度，该壳体提供了相对于热冲击和流体损坏其中之一或这两者的保护。适于通过检测机器可读标签的谐振变化来无线读取数据的可穿戴式装置的电路能够用于低温或低温学环境中。此外，可穿戴式装置适于通过提供照明并且利用可穿戴式装置的发明特征促进天线读取器附近的机器可读标签的访问并且反之亦然，来促进温度控制环境中的对机器可读标签的访问。最后，可穿戴式装置能够对与机器可读标签相关联的容器以及可穿戴式装置和用户进行温度监视，同时还能够进行位置和标识检测以在温度控制环境中提供对可穿戴式装置的安全且受控的使用。
在本说明书(包括权利要求)中使用术语“comprise”、“comprises”、“comprised”或“comprising”中的任何或全部的情况下，这些术语应解释为指定所述特征、整数、步骤或组件的存在，但不排除一个或多个其它特征、整数、步骤或组件的存在。
应当理解，可以在不脱离本发明所附(临时)权利要求中所定义的本发明的范围的情况下对先前描述的部分进行各种修改、添加和/或替代。
将来的专利申请可以基于本申请的优先权或通过要求本申请的优先权来在澳大利亚或海外提交。应当理解，以下(临时)权利要求书仅以示例的方式提供，并不旨在限制任何此类将来申请中可能要求保护的范围。特征可以在以后的日期添加至(临时)权利要求书或从(临时)权利要求书省略，以进一步定义或重新定义本发明。

Claims (47)

1.一种用于在温度控制环境中无线读取数据的可穿戴式装置，所述可穿戴式装置被配置为穿戴在用户的上肢上，其中，所述可穿戴式装置包括天线以及被配置为激活所述天线并且在所述温度控制环境中从机器可读标签无线读取数据的电路。
2.根据权利要求1所述的可穿戴式装置，还包括用于所述天线和所述电路的壳体，其中，所述壳体被成形为穿戴在用户的上肢上。
3.根据权利要求2所述的可穿戴式装置，其中，所述壳体包括用于容纳所述天线的天线壳体部，其中，所述天线壳体部被成形为穿戴在用户的手上。
4.根据权利要求2或3所述的可穿戴式装置，其中，所述壳体包括用于容纳所述电路的电路壳体部，其中，所述电路壳体部被成形为穿戴在用户的手、腕或臂上。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的可穿戴式装置，所述可穿戴式装置被配置为改装为手套。
6.根据权利要求1至4中任一项所述的可穿戴式装置，其中，所述可穿戴式装置是手套。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的可穿戴式装置，其中，所述壳体包括用于使所述天线和所述电路其中之一或这两者与所述温度控制环境隔离以使所述温度控制环境中的热冲击和流体损坏其中之一或这两者最小化的保护层。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的可穿戴式装置，其中，所述壳体包括一个或多个导管，所述一个或多个导管用于引导流体远离所述天线和所述电路其中之一或这两者以从所述可穿戴式装置向外排出、从而使所述温度控制环境中的热冲击和流体损坏其中之一或这两者最小化。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的可穿戴式装置，其中，所述壳体包括疏水涂层，以阻止其表面上的流体聚集，从而使所述可穿戴式装置在所述温度控制环境中可见。
10.根据权利要求1至9中任一项所述的可穿戴式装置，其中，所述电路被配置为通过检测所述机器可读标签的谐振变化来无线读取数据。
11.根据权利要求10所述的可穿戴式装置，其中，所述机器可读标签包括对标识符进行编码的多个谐振构件，以及其中，所述电路被配置为通过所述天线对所述机器可读标签施加用于使所述谐振构件振动的激励信号来无线读取所述标识符。
12.根据权利要求1至11中任一项所述的可穿戴式装置，其中，所述电路被配置为通过检测与所述机器可读标签相关联的磁场来自动激活所述天线。
13.根据权利要求1至12中任一项所述的可穿戴式装置，所述可穿戴式装置还被配置为朝向所述机器可读标签或所述可穿戴式装置提供定向照明以在所述温度控制环境中可见。
14.根据权利要求13所述的可穿戴式装置，还包括用于提供所述定向照明的一个或多个照明器，其中，所述照明器被定位在所述天线附近。
15.根据权利要求1至14中任一项所述的可穿戴式装置，其中，所述天线能够从所述可穿戴式装置延伸或移除，以在所述温度控制环境中定位在所述机器可读标签附近。
16.根据权利要求1至15中任一项所述的可穿戴式装置，还包括第二天线，所述第二天线能够从所述可穿戴式装置延伸或移除，以在所述温度控制环境中定位在所述机器可读标签附近。
17.根据权利要求16所述的可穿戴式装置，还包括插接站，所述插接站具有能够由用户操作以将与所述机器可读标签相关联的容器定位在所述天线附近的一个或多个工具。
18.根据权利要求1至17中任一项所述的可穿戴式装置，还包括用于接纳与所述机器可读标签相关联的小瓶的小瓶读取器，其中，所述小瓶读取器包括能够操作以由电路激活的天线以从所述机器可读标签无线读取数据。
19.根据权利要求1至18中任一项所述的可穿戴式装置，还包括用于测量与所述机器可读标签相关联的容器的温度的一个或多个温度传感器。
20.根据权利要求19所述的可穿戴式装置，还包括处理装置，所述处理装置被配置为进行以下操作中的一个或多个操作：
从所述一个或多个温度传感器接收温度测量值；
监视所述容器中所存储的温度敏感物品的活性；以及
向用户提供与所述温度敏感物品的活性有关的反馈。
21.根据权利要求1至20中任一项所述的可穿戴式装置，还包括与所述电路进行通信的处理装置，其中，所述处理装置被配置为向用户提供与由所述电路无线读取的数据有关的反馈，以及其中，所述反馈包括以下内容其中之一或两者：所接收到的数据是否足以用于读取所述机器可读标签；以及所述机器可读标签的标识符。
22.根据权利要求1至21中任一项所述的可穿戴式装置，还包括与远程计算装置进行通信的处理装置，其中，所述处理装置被配置为从所述远程计算装置接收所述机器可读标签的位置信息、并向用户输出所述位置信息以在所述温度控制环境中对所述机器可读标签进行定位。
23.根据权利要求22所述的可穿戴式装置，还包括用于提供所述可穿戴式装置的位置信息的定位装置，其中，所述处理装置还被配置为接收所述可穿戴式装置的位置信息、并向用户输出方向以在所述温度控制环境中对所述机器可读标签进行定位。
24.根据权利要求1至23中任一项所述的可穿戴式装置，还包括用于提供所述可穿戴式装置的标识的标识装置，其中，所述标识能够由远程计算装置读取以使用数据库来验证所述可穿戴式装置的标识并且基于所述验证来授权用户访问所述温度控制环境。
25.一种用于在温度控制环境中无线读取数据的系统，所述系统包括：
可穿戴式装置，用于在温度控制环境中无线读取数据，所述可穿戴式装置被配置为穿戴在用户的上肢上，其中，所述可穿戴式装置包括天线以及被配置为激活所述天线并且在所述温度控制环境中从机器可读标签无线读取数据的电路；以及
远程计算装置，其与所述可穿戴式装置进行通信，其中，所述远程计算装置被配置为接收在所述温度控制环境中从所述机器可读标签无线读取的数据。
26.根据权利要求25所述的系统，其中，所述可穿戴式装置还包括用于测量与所述机器可读标签相关联的容器的温度的一个或多个温度传感器，以及其中，所述远程计算装置还被配置为进行以下操作中的一个或多个操作：
从所述一个或多个温度传感器接收温度测量值；
监视所述容器中所存储的温度敏感物品的活性；以及
向所述可穿戴式装置发送与所述温度敏感物品的活性有关的反馈。
27.根据权利要求26所述的系统，其中，所述远程计算装置还被配置为向所述可穿戴式装置发送所述机器可读标签的位置信息以在所述温度控制环境中对所述机器可读标签进行定位。
28.根据权利要求27所述的系统，其中，所述可穿戴式装置还包括用于提供所述可穿戴式装置的位置信息的定位装置，以及其中，所述远程计算装置还被配置为接收所述可穿戴式装置的所述位置信息、并跟踪所述可穿戴式装置在所述温度控制环境中的位置。
29.根据权利要求25至28中任一项所述的系统，其中，所述可穿戴式装置还包括用于提供所述可穿戴式装置的标识的标识装置，以及其中，所述远程计算装置还被配置为读取所述可穿戴式装置的标识、使用数据库来验证所述可穿戴式装置的标识并且授权用户访问所述温度控制环境。
30.根据权利要求25至29中任一项所述的系统，其中，所述远程计算装置还被配置为使用从所述可穿戴式装置接收到的数据来更新库存记录。
31.一种用于在温度控制环境中无线读取数据的方法，所述方法包括以下的步骤：
提供用于在温度控制环境中无线读取数据的可穿戴式装置，所述可穿戴式装置被配置为穿戴在用户的上肢上，其中，所述可穿戴式装置包括天线以及被配置为激活所述天线并且在所述温度控制环境中从机器可读标签无线读取数据的电路；以及
在所述温度控制环境中使用所述电路来从所述机器可读标签无线读取数据。
32.根据权利要求31所述的方法，其中，无线读取数据包括以下的步骤：
使用所述电路来检测所述机器可读标签的谐振变化。
33.根据权利要求32所述的方法，其中，所述机器可读标签包括对标识符进行编码的多个谐振构件，以及其中，检测谐振变化包括以下的步骤：
使用所述电路、通过所述天线来对所述机器可读标签施加用于使所述谐振构件振动的激励信号；以及
使用所述电路来无线读取所述标识符。
34.根据权利要求31至33中任一项所述的方法，还包括以下的步骤：
使用所述电路来检测与所述机器可读标签相关联的磁场；以及
基于所检测到的磁场来自动激活所述天线。
35.根据权利要求31至34中任一项所述的方法，还包括以下的步骤：
朝向所述机器可读标签或所述可穿戴式装置提供定向照明以在所述温度控制环境中可见。
36.根据权利要求31至35中任一项所述的方法，还包括以下的步骤：
使所述天线从所述可穿戴式装置延伸或移除；以及
在所述温度控制环境中将所述天线定位在所述机器可读标签附近。
37.根据权利要求31至36中任一项所述的方法，其中，所述可穿戴式装置还包括第二天线，以及其中，所述方法还包括以下的步骤：
使所述第二天线从所述可穿戴式装置延伸或移除；以及
在所述温度控制环境中将所述第二天线定位在所述机器可读标签附近。
38.根据权利要求31至37中任一项所述的方法，其中，所述可穿戴式装置还包括具有一个或多个工具的插接站，以及所述方法还包括以下的步骤：
使用所述一个或多个工具来将与所述机器可读标签相关联的容器定位在所述天线附近。
39.根据权利要求31至38中任一项所述的方法，其中，所述可穿戴式装置还包括具有能够操作以由所述电路激活的天线的小瓶读取器，以及其中，所述方法还包括以下的步骤：
在所述小瓶读取器中接纳与所述机器可读标签相关联的小瓶；以及
在所述温度控制环境中使用所述电路来从所述机器可读标签无线读取数据。
40.根据权利要求31至39中任一项所述的方法，其中，所述可穿戴式装置还包括用于测量与所述机器可读标签相关联的容器的温度的一个或多个温度传感器，以及其中，所述方法还包括以下的步骤：
使用所述一个或多个温度传感器来测量所述容器的温度。
41.根据权利要求40所述的方法，其中，所述可穿戴式装置还包括处理装置，以及所述方法还包括以下步骤中的一个或多个步骤：
使用所述处理装置来从所述一个或多个温度传感器接收温度测量值；
使用所述处理装置来监视所述容器中所存储的温度敏感物品的活性；以及
使用所述处理装置来向用户提供与所述温度敏感物品的活性有关的反馈。
42.根据权利要求40或41所述的方法，还包括以下的步骤：
使用与所述可穿戴式装置进行通信的远程计算装置来从所述一个或多个温度传感器接收温度测量值；
使用所述远程计算装置来监视所述容器中所存储的温度敏感物品的活性；以及
使用所述远程计算装置来向用户所用的所述可穿戴式装置发送与所述温度敏感物品的活性有关的反馈。
43.根据权利要求31至42中任一项所述的方法，其中，所述可穿戴式装置还包括与所述电路进行通信的处理装置，以及其中，所述方法还包括以下的步骤：
使用所述处理装置来提供与由所述电路无线读取的数据有关的反馈，其中，所述反馈包括以下内容其中之一或两者：所接收到的数据是否足以用于读取所述机器可读标签；以及所述机器可读标签的标识符。
44.根据权利要求31至43中任一项所述的方法，其中，所述可穿戴式装置还包括与远程计算装置进行通信的处理装置，以及其中，所述方法还包括以下的步骤：
使用所述处理装置来从所述远程计算装置接收所述机器可读标签的位置信息；以及
使用所述处理装置来向用户输出所述位置信息以在所述温度控制环境中对所述机器可读标签进行定位。
45.根据权利要求44所述的方法，其中，所述可穿戴式装置还包括用于提供所述可穿戴式装置的位置信息的定位装置，以及其中，所述方法还包括以下的步骤：
使用所述处理装置来从所述定位装置接收所述可穿戴式装置的位置信息；以及
使用所述处理装置来向用户输出方向以在所述温度控制环境中对所述机器可读标签进行定位。
46.根据权利要求31至45中任一项所述的方法，其中，所述可穿戴式装置还包括用于提供所述可穿戴式装置的位置信息的定位装置，以及其中，所述方法还包括以下的步骤：
使用与所述可穿戴式装置进行通信的远程计算装置来从所述定位装置接收所述可穿戴式装置的位置信息；以及
使用所述远程计算装置来跟踪所述可穿戴式装置在所述温度控制环境中的位置。
47.根据权利要求31至46中任一项所述的方法，其中，所述可穿戴式装置还包括用于提供所述可穿戴式装置的标识的标识装置，以及其中，所述方法还包括以下的步骤：
使用与所述可穿戴式装置进行通信的远程计算装置来读取所述可穿戴式装置的标识；
使用所述远程计算装置、利用数据库来验证所述可穿戴式装置的标识；以及
使用所述远程计算装置、基于所述验证来授权用户访问所述温度控制环境。
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