CN112138733A - 一种信息传输方法、液体处理设备和系统 - Google Patents

Abstract

根据本发明的示例性方面，提供了一种在包括至少一个液体处理设备和至少一个外部设备的系统中的信息传输的方法，该方法包括：在所述至少一个液体处理设备中的一个或多个中，产生机器可读代码，该代码包含从相应液体处理设备的状态或属性导出的信息或者已经存储在相应液体处理设备中的信息；在所述至少一个液体处理设备的所述一个或多个中，在集成到相应液体处理设备的结构的显示器上显示相应代码；由外部设备读取显示的代码或显示的代码中的一个或多个。

Description

一种信息传输方法、液体处理设备和系统

技术领域

本发明涉及来自液体处理设备的信息传输，更具体地，涉及通过机器可读代码(code)的信息传输。

背景技术

传统上，电子手持移液器(pipette)和用户之间的通信是经由移液器的按钮和显示器进行的。用户通过按移液器按钮输入命令并执行编程操作，诸如选择抽吸(aspiration)和分配(dispensing)事件的参数。作为响应，移液器以字母数字字符和图形符号的形式在移液器显示器上显示信息。用户可视地阅读和解释字符和符号。

移液器显示器的大小、分辨率和方向，移液器软件和移液器内存大小限制了可以被显示和被用户观察或读取的信息的类型和数量。因此，需要改善移液器与其使用者之间的信息传输。

众所周知，在实验室环境中使用无线技术(诸如RFID和NFC技术)进行数据传送。NFC技术适用于几厘米的距离。将这种技术应用于实验室设备需要在设备的结构中加入额外的组件，这增加了成本。基于NFC的解决方案的另一个缺点是，必须通过使用专用频率来选择要检测和通信的实验室设备。

需要一种在移液过程中，并且特别是在手动移液或维护或维修操作的环境和情景中，液体处理设备和外部系统之间或者液体处理设备和其用户之间的通信的改进方法。

需要一种移液器和用户之间的通信方法，该方法可以在不改变移液器硬件的情况下实现。

发明内容

本发明由独立权利要求的特征限定。从属权利要求中限定了一些具体实施例。

根据本发明的第一方面，提供了一种在包括至少一个液体处理设备和至少一个外部设备的系统中的信息传输的方法，该方法包括：在所述至少一个液体处理设备中的一个或多个中，产生机器可读代码，该机器可读代码包含从相应液体处理设备的状态或属性导出的信息或者已经存储在相应液体处理设备中的信息；在所述至少一个液体处理设备的所述一个或多个中，在集成到相应液体处理设备的结构的显示器上显示相应代码；由外部设备读取显示的代码或显示的代码中的一个或多个。

第一方面的各种实施例可以包括来自以下项目符号列表的至少一个特征：

·该代码是矩阵条形码。

·液体处理设备是电子手持移液器。

·液体处理设备是自动液体处理系统。

·产生和显示至少两个机器可读代码，其中至少一个代码包含实时状态数据。

·外部设备是手持外部智能设备。

·代码的读取是由手持外部智能设备的相机执行的。

·外部设备包括机器视觉系统，优选配置成同时读取所有显示的代码。

·读取代码后，信息显示在集成到外部设备结构的显示器上。

·读取代码之后，信息被传送给外部设备的用户。

·该方法在所述至少一个液体处理设备的维修或制造期间进行。

·该信息包括以下一项或多项：移液器的使用历史、移液器使用说明、校准状态、校准说明、维修状态、维修说明、制造状态、校准或维修或制造期间发生的错误、关于兼容的吸头(tip)或备件的类型或可用性的信息、移液器的技术规格、移液器的位置、移液器的使用限制。

·该信息包括基于移液器的使用历史或当前操作状态的情景特定的使用说明。

·所述产生和显示步骤由用户触发，优选通过借助于液体处理设备的按钮或触摸屏输入命令来触发。

·所述产生和显示步骤由经由有线或无线通信方法从外部控制系统传输到液体处理设备的命令触发。

·所述产生和显示步骤在达到预定状态时由液体处理设备本身自动触发。根据本发明的第二方面，提供了一种液体处理设备，包括：用于产生机器可读代码的装置，该机器可读代码包含从液体处理设备的状态或属性导出的信息或者已经存储在液体处理设备中的信息；用于在集成到液体处理设备的结构的显示器上显示代码的装置；用于自动地或者在接收到从用户或者从外部控制系统接收的触发命令之后触发所述产生和显示步骤的装置。

第二方面的各种实施例可以包括来自以下项目符号列表的至少一个特征：

·液体处理设备是电子手持移液器。

·外部设备是手持外部智能设备。

根据本发明的第三方面，提供了一种系统，包括外部设备和根据第二方面的至少一个液体处理设备，其中：外部设备被设置用于从所述至少一个液体处理设备中的每一个检索信息，外部设备包括代码读取器，该代码读取器被配置为读取显示在所述至少一个液体处理设备的显示器上的代码。

第三方面的各种实施例可以包括来自以下项目符号列表的至少一个特征：

·所述至少一个液体处理设备包括至少两个手持电子移液器。

·代码读取器是机器视觉系统。

本发明提供了许多优点。

本发明的至少一些实施例提供了一种通用且快速的方法，在移液器使用过程中，在用户选择的时间点和地点，以情景特定的方式向移液器的用户显示和传达信息。

本发明的至少一些实施例提供了一种从多个移液器检索状态信息的简便方法，用于手动维护操作、质量检查或信息检索。

借助于本发明，从液体处理设备或多个液体处理设备独立于它们的物理结构或硬件的特别(ad hoc)信息检索是可能的。

本发明可以在电子液体处理设备中实施，而不需要对它们的物理结构或硬件进行任何改变。

附图说明

图1示出了根据示例1的实施例的本发明的实现。

具体实施方式

定义

在本上下文中，术语“智能设备”是指可以经由不同的无线协议连接到其他设备或网络的电子设备。智能设备的示例包括智能手机、平板电脑和笔记本电脑。

在本上下文中，术语“移液事件”包括一个或多个抽吸事件和/或一个或多个分配事件的组合。

在本上下文中，术语“移液周期”包括至少两个移液事件的组合。

在一些实施例中，本发明提供了一种经由其显示器向液体处理设备的用户传送特定于情景的信息或说明的方法。信息以机器可读代码的形式提供。代码的显示可以由用户触发。

根据实施例，作为对外部请求或动作的响应，机器可读代码被显示在诸如手持移液器的液体处理设备的显示器上。该请求可以包括按下移液器按钮、触摸移液器的显示器或者将移液器连接到充电底座。

该请求可以包括由液体处理设备从外部控制系统(诸如实验室管理系统)接收的命令。

该请求或触发事件可以是某个移液事件或周期的完成：在该事件或周期完成后，移液器可以自动显示代码，该代码包含特定于情景的信息或当前状态以及先前移液事件的概要(summary)。同样，在移液器已经达到某个操作或功能状态的情况下，代码的生成和显示可以自动触发，该代码包含例如状态报告。

触发事件可以是在液体处理设备操作期间发生的错误或故障。在这种情况下，代码可能包含详细的错误信息，也可选地包含纠正错误的说明。

液体处理设备可以是自动液体处理系统或手持液体处理设备，诸如手持电子移液器。

在一个实施例中，液体处理设备是自动液体处理系统，并且液体处理系统的显示器定期或连续地显示机器可读代码，该代码包含从液体处理系统的操作中导出的错误或状态信息。优选地，代码被连续显示，并且它包含实时错误和状态信息，使得用户可以在任何时候读取代码并获得信息。

优选地，机器可读代码是线性条形码或矩阵条形码，诸如QR码。在一些实施例中，多个代码被生成并显示在液体处理设备的显示器上，由此这些代码可以包括相同的不同信息。例如，可以通过线性条形码和矩阵条形码同时显示相同的信息，以便能够用各种代码读取器技术读取代码。

优选地，代码读取器是适于读取所生成的机器可读代码的任何代码读取器，例如相机、条形码读取器或机器视觉系统。优选地，代码读取器集成到外部设备的结构中。

优选地，液体处理设备的显示器具有足以显示机器可读代码(诸如矩阵条形码，例如QR码)的分辨率。

在一个实施例中，代码是三维代码，诸如其中第三维是颜色的矩阵条形码。有利的是，移液器的显示器是彩色显示器，诸如RGB显示器。这个实施例的优点是在代码中可以包含更多的信息。

在优选实施例中，在读取代码之后，信息被传送给外部设备的用户，例如，外部设备可以在其自己的显示器上显示包含在代码中的信息或所述信息的一部分。

在一个实施例中，移液器产生包含从移液器状态导出的信息的机器可读代码。该状态可以是移液器的操作状态或结构状态。

在一个实施例中，信息包括以下组中的一个或多个：移液器的使用历史、使用说明、校准状态、校准说明、关于兼容的吸头或备件的信息、移液器的技术规格。

该信息可以包含到网站的链接，该网站为所讨论的液体处理设备提供使用说明或教学视频的集合。

在一些实施例中，矩阵条形码包括关于移液器的结构状态的信息，诸如移液器本身的物理结构、当前附接到吸头锥体的吸头、兼容的吸头、兼容的备件或由此衍生的含义。此类信息的示例：移液器型号、吸头体积、吸头类型、备件类型、价格、技术规格、备件和吸头的可用性、关于具有相似或改进属性的其他移液器型号的建议、关于与移液器或其软件兼容的实验室物品或软件的建议。

在一些实施例中，矩阵条形码包括关于移液器操作状态的信息，诸如移液器的使用或由此得出的含义。此类信息的示例：上次校准、推荐的下次校准、移液历史、充电状态和历史、上次使用信息。

在一些实施例中，液体处理设备可以从跟踪的使用历史(诸如用户历史和执行的移液周期历史)中自动生成使用模式信息，并将使用模式信息合并到代码中。这种使用模式可以反映或描述用户的行为模式。

在一些实施例中，矩阵条形码包括关于先前的或即将到来的(编程的)移液周期或事件的信息或由此导出的含义。此类信息的示例：关于最新移液事件的信息、关于当前执行的移液周期中的下一个移液动作的信息、关于提高吸取或分配准确度的建议、到用户手册的链接、与移液器当前或先前操作状态相关的使用说明、关于解决先前移液事件过程中检测到的问题或错误的说明。

移液器使用数据可以包括关于移液事件的信息，诸如分配体积、使用的吸头类型、分配的剂量数量、移液器观察到的环境条件、检测到的错误。

在一个实施例中，移液器生成并显示矩阵条形码，该矩阵条形码包含到网络商店的链接，在该网络商店中，用户可以订购与移液器兼容的吸头或其他备件。在一个实施例中，移液器生成并显示矩阵条形码，该矩阵条形码包含到网络商店的链接，在该网络商店中，用户可以订购与附接在移液器上的吸头相似的吸头。

在一个实施例中，根据用户的请求，移液器生成并显示包含校准和/或维修说明的矩阵条形码：例如，何时执行下一次校准或维修以及将移液器送到哪里进行校准或维修。在一个实施例中，移液器生成并显示矩阵条形码，该矩阵条形码包含到校准服务提供商的网页的链接，用户可以在该网页上提交校准服务订单。

在一个实施例中，当达到下一次维修校准的到期日或在移液器的运行中观察到故障时，移液器自动显示包含校准或维修信息或说明的代码。这些信息可以通过智能手机读取代码来获取。例如，该信息可包括服务提供商网站的链接或关于移液器的哪些部分需要维修或更换或导致错误消息的详细说明。

在一个实施例中，如果在移液周期中检测到错误，移液器显示包含详细错误报告的代码。可以通过智能手机读取代码来访问报告，然后智能手机会在自己的显示器上显示报告。

在一个实施例中，移液器可以通过外部智能设备简单地从移液器显示器读取矩阵条形码来与外部智能设备配对，以便建立蓝牙连接。包含配对数据的代码的生成可以由移液器的用户触发，例如经由移液器的用户界面或菜单。该实施例的优点是配对方法执行简单，并且不需要输入安全码等。

移液器显示器上的机器可读代码可以由手持或便携式外部智能设备的相机读取，例如移动电话、平板电脑或膝上型电脑的相机。

在其他实施例中，一个或多个移液器显示器上的机器可读代码可以由通过有线或无线连接连接到外部控制系统的外部设备读取。在代码被读取之后，包含在代码中的信息被传送到外部控制系统，并且例如被显示给外部控制系统的用户或者被存储。外部设备的用户和外部控制系统的用户可以相同或不同。

在一个实施例中，机器视觉系统可用于同时或顺序读取单个代码或多个代码。在一些实施例中，由液体处理设备显示的一个或多个代码或者由多个液体处理设备显示的多个代码的读取由机器视觉系统执行，该机器视觉系统是监控一个或多个液体处理设备的外部控制系统的一部分或者连接到该外部控制系统。外部控制系统经由机器视觉系统检查液体处理设备的显示器，获得代码中包含的信息。

示例

示例1

在该示例中，当移液器连接到充电底座时，手持电子移液器1在其显示器2上显示QR码3。QR码包括到移液器制造商的网页链接(诸如www.sartorius.com)。移动电话的相机用来读取QR码。读取代码后，移动电话浏览器打开并显示网页。图1示出了该示例的实现。图1示出了通过移动电话相机应用读取代码时拍摄的截屏4。

示例2

在该示例中，在移液器的维修和维护期间，技术人员在移液器中执行诊断软件或工具之后，触发在移液器显示器上显示QR码。QR码包含诊断结果。该代码由技术人员使用的手持或便携式智能设备的相机读取，结果在设备的显示器上显示给技术人员。

示例3

在移液器制造过程中，本发明可用于多个移液器和与它们通信并监控它们的外部控制系统的情景中。控制系统可以在特定制造阶段向每个移液器发送命令，以便触发在每个移液器的显示器上显示二维码。该代码可以包含从相应移液器的状态导出的信息。例如，代码可以包含关于在先前制造和组装步骤中发生的最终错误或异常的信息。

移液器显示器上显示的代码可以通过机器视觉系统同时或顺序读取。可以读取这些代码的任意组合。这种系统可以放置在一组移液器的前面，以便可以同时读取所有需要的代码。机器视觉系统将代码中包含的信息发送到外部控制系统，以便进一步评估和处理。

示例4

在移液器制造或维修过程中，用户或技术人员可以通过使用手动操作的机器视觉系统或任何适用于该任务的手持代码读取器来读取代码，而不是使用自动化和集中式机器视觉系统。技术人员可以使用智能手机或任何其他手持智能设备及其相机(诸如HD相机)来读取单个代码或多个代码。通过这种方式，技术人员可以快速手动检查多个移液器的状态，例如用于质量控制目的，或者用于检测自动化制造或校准步骤中出现的最终错误。

示例5

移液器可以在制造、组装和编程期间的每个完成阶段后自动显示代码。通过这种方式，经由移液器显示器上显示的代码，可以定期获得关于移液器状态和其中任何异常的信息。

示例6

在一个实施例中，代码可以包括借助于GPS芯片生成的位置数据。包含在外部设备中的GPS芯片可以用于生成液体处理设备的位置数据。基于观察的移液器位置数据，智能手机的某些功能或应用可以被激活或去激活。例如，如果移液器位于预定区域之外，智能手机中的移液器控制软件可能会被去激活，以防止移液。

应当理解，公开的本发明的实施例不限于本文公开的特定结构、工艺步骤或材料，而是扩展到相关领域的普通技术人员将会认识到的等同物。还应当理解，本文使用的术语仅用于描述特定实施例的目的，而不是限制性的。

贯穿本说明书对“一个实施例”或“实施例”的引用意味着结合该实施例描述的特定特征、结构或特性被包括在本发明的至少一个实施例中。因此，在本说明书各处出现的短语“在一个实施例中”或“在实施例中”不一定都指同一实施例。

如本文所使用的，为了方便，多个物品、结构元素、组成元素和/或材料可以呈现在共同列表中。然而，这些列表应该被解释为列表的每个成员被单独地标识为单独的和唯一的成员。因此，该列表中的任何单个成员都不应仅仅基于它们呈现在共同组中而被解释为同一列表中的任何其他成员的事实上的等同物，而没有相反的指示。此外，本发明的各种实施例和示例可以在此连同其各种组件的替代物一起引用。应当理解，这些实施例、示例和替代方案不应被解释为彼此事实上的等同物，而是应被认为是本发明的独立和自主的表示。

此外，所描述的特征、结构或特性可以在一个或多个实施例中以任何合适的方式组合。在以下描述中，提供了许多具体细节，诸如长度、宽度、形状等的示例，以提供对本发明实施例的透彻理解。然而，相关领域的技术人员将认识到，本发明可以在没有一个或多个具体细节的情况下实施，或者用其他方法、组件、材料等来实施。在其他情况下，没有详细示出或描述众所周知的结构、材料或操作，以避免模糊本发明的方面。

虽然上述示例在一个或多个特定应用中说明了本发明的原理，但是对于本领域的普通技术人员来说显而易见的是，在不行使发明能力的情况下，并且在不脱离本发明的原理和概念的情况下，可以在实施的形式、使用和细节上进行多种修改。因此，除了上面提出的权利要求之外，本发明不打算受到限制。

动词“包含”和“包括”在本文件中用作开放式限制，既不排除也不要求存在未列举的特征。除非另有明确说明，从属权利要求中所述的特征可相互自由组合。此外，应当理解，在整个文件中使用“一”或“一个”，即单数形式，并不排除复数。

工业适用性

本发明的一些实施例至少在工业上可应用于电子液体处理设备。

缩略语表

QR code快速响应码

NFC近场通信

Claims (18)

1.一种在包括至少一个液体处理设备和至少一个外部设备的系统中的信息传输的方法，所述方法包括：

-在所述至少一个液体处理设备中的一个或多个中，产生机器可读代码，所述机器可读代码包含从相应液体处理设备的状态或属性中导出的信息或者已经存储在相应液体处理设备中的信息；

-在所述至少一个液体处理设备的所述一个或多个中，在集成到相应液体处理设备的结构的显示器上显示相应代码；

-由外部设备读取显示的代码或显示的代码中的一个或多个。

2.根据权利要求1所述的方法，其中：

-所述代码是矩阵条形码；和

-所述液体处理设备是电子手持移液器。

3.根据权利要求1所述的方法，其中，所述液体处理设备是自动液体处理系统，并且其中产生和显示至少两个机器可读代码，其中至少一个代码包含实时状态数据。

4.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中：

-所述外部设备是手持外部智能设备；和

-所述代码的读取由所述手持外部智能设备的相机执行。

5.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述外部设备包括机器视觉系统，所述机器视觉系统优选地被配置为同时读取所有显示的代码。

6.根据前述权利要求中任一项所述的方法，还包括：

-在读取所述代码之后，所述信息被显示在集成到所述外部设备的结构的显示器上。

7.根据前述权利要求中任一项所述的方法，还包括：

-在读取所述代码之后，所述信息被传送给所述外部设备的用户。

8.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述方法在所述至少一个液体处理设备的维修或制造期间执行。

9.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述信息包括以下一项或多项：移液器的使用历史、移液器使用说明、校准状态、校准说明、维修状态、维修说明、制造状态、校准或维修或制造期间发生的错误、关于兼容的吸头或备件的类型或可用性的信息、移液器的技术规格、移液器的位置、移液器的使用限制。

10.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述信息包括基于移液器的使用历史或当前操作状态的情景特定的使用说明。

11.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述产生和显示步骤由用户触发，优选地通过借助于所述液体处理设备的按钮或触摸屏输入命令来触发。

12.根据权利要求1至10中任一项所述的方法，其中，所述产生和显示步骤由经由有线或无线通信方法从外部控制系统传输到所述液体处理设备的命令触发。

13.根据权利要求1至10中任一项所述的方法，其中，所述产生和显示步骤在达到预定状态时由所述液体处理设备本身自动触发。

14.一种液体处理设备，包括：

-用于产生机器可读代码的装置，所述机器可读代码包含从所述液体处理设备的状态或属性导出的信息或者已经存储在所述液体处理设备中的信息；

-用于在集成到所述液体处理设备的结构的显示器上显示代码的装置；

-用于自动地或者在接收到从用户或者从外部控制系统接收的触发命令之后触发所述产生和显示步骤的装置。

15.根据权利要求14所述的液体处理设备，其为电子手持移液器，并且所述外部设备为手持外部智能装置。

16.一种系统，包括外部设备和根据权利要求14至15中任一项所述的至少一个液体处理设备，其中：

所述外部设备被设置用于从所述至少一个液体处理设备中的每一个检索信息，

所述外部设备包括代码读取器，所述代码读取器被配置为读取显示在所述至少一个液体处理设备的显示器上的代码。

17.根据权利要求16所述的系统，其中，所述至少一个液体处理设备包括至少两个手持电子移液器。

18.根据权利要求16或权利要求17所述的系统，其中，所述代码读取器是机器视觉系统。

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