CN113706848A - 使用近场通信控制和监测设备 - Google Patents

Abstract

本公开的实施例涉及使用近场通信控制和监测设备。本公开的实施例利用近场通信(NFC)技术来提供对环境的动态和交互式监测。NFC设备可以用于检查进出存储设施的物品，从环境中存在的仪器或其他机械获取读数(例如，对物品进行测试等)，跟踪用户和物品在环境中的移动，并向用户提示有关环境的信息，诸如有关用于执行操作的仪器或机械货币的信息，该操作是关于被签出给用户的一个或多个物品的。此外，NFC设备可以用于配置具有适当设置的仪器，以用于仪器当前使用的特定物品或其他目的。

Description

使用近场通信控制和监测设备

相关申请的交叉引用

本申请要求于2020年5月20日提交的美国临时专利申请第63/027,562号的权益，该申请的标题为“SOLUTION TO DIGITALLY TRANSFORM USER EXPERIENCE IN LABENABLING SEAMLESS AND SECURE ACCESS TO DATA AND WORKFLOW(在实验室中数字地变换用户体验以实现对数据和工作过程的无缝和安全访问的解决方案)”，其公开内容通过整体引用并入本文。

技术领域

本申请涉及跟踪和控制系统，更具体地，涉及用于对环境中设备的动态和交互式跟踪和控制的技术。

背景技术

目前，有许多行业跟踪实物的移动。例如，在制造环境中，物品被生产或组装、包装和存储，以备后续装运(例如，向批发商、客户或零售商)。在将产品交付至其目的地之前，可以在多个点跟踪所制造的物品的位置，诸如跟踪物品的制造完成、跟踪物品从仓库或其他存储位置到履行中心或产品可以被存储的其他位置的移动、以及跟踪物品向目的地(诸如物品购买者所指定的位置)的装运。

尽管上述示例场景中使用的跟踪功能适用于物品大部分时间处于休眠状态(例如，放置在仓库中、卡车上等)的简单环境，但是在许多环境中，物品可能频繁地在不同位置之间转移，并且在每个位置对物品采取动作。一种这样的环境是实验室。在实验室环境中，物品(例如样品、液体或其他材料)可以被存储在存储设施中，并且被定期移出进行测试、处理或其他操作。在这种操作期间，物品可以从存储设施被移出并被带到实验室环境内的一个或多个位置，并且在该一个或多个位置中的每个位置，涉及该物品的各种操作可以被执行。为了说明，可以将物品从存储设施中移出，并带到第一站，在第一站对物品称重。随后，物品可以被带到第二站，在第二站对物品进行另一操作，诸如移除物品的一部分并对移除的部分进行各种化学测试或其他类型的测试。在物品的整个生命周期内，物品可能会重复该过程多次，并且可以跟踪针对关于该物品而被执行的每个操作所生成的数据。虽然物品可能被运送到实验室环境中的各个位置，但仅跟踪物品的位置并不十分有用，而是在物品移动通过实验室环境时所生成的数据和所执行的过程是有用的。因此，在一些环境中，仅能够跟踪物品的位置(如上述制造示例)并没有那么有用。

此外，在一些环境中，物品在不同位置处被设备和仪器处理时可能会改变状态。一个示例是药品或营养补充剂生产设施。在这种设施中，物品可以被存储，然后被移除用于生产过程。随着生产过程的进行，各种物品可以被组合、改变状态、消耗(例如燃烧、液化、固化、粉碎等)，或其他类型的变换。当发生这种变换时，可能难以跟踪过程中涉及的每个物品(例如，因为该物品可能已改变状态、被组合以形成新物品、或者被丢弃)。

现有的过程监测、跟踪和控制系统的另一个问题是重复性。这种情况的一个原因是不同的用户可能无法以相同的方式执行任务(例如，不同的温度、数量、混合时间等)，或可以以不同的顺序或不同的步骤执行该过程的任务(例如，使用研钵和研杵而非研磨机粉碎物品)。这可能导致过程执行中的不一致，对于一些用例而言可能存在问题，并且可能导致所执行的(多个)过程的输出不一致和/或缺陷。

发明内容

本申请公开了用于提供对环境中的物品和交互过程的动态跟踪的系统、方法和计算机可读存储介质。在各方面，(多个)环境可以包括一个或多个位置，在这些位置可以执行关于物品的各种过程。每个位置可以包括支持近场通信(NFC)的设备，用户可以通过轻敲(tapping)具有NFC功能的电子设备(例如智能电话、智能手表、个人数字助理、平板计算设备等)来将该设备连接到该位置处的NFC设备。该位置处的NFC设备可以是专用NFC设备，也可以与该位置处的设备集成，诸如将NFC设备集成到该位置处的仪器或设备中。

在各方面，实施例中使用的NFC设备可以被配置为提供或支持对与位置相关联的功能性的访问。例如，NFC读取器设备可以位于物品被存储的存储设施，并且可以用于检查进出存储设施的物品，诸如通过连接或“轻敲”支持NFC的用户设备与存储设施处的NFC读取器设备。除了在每个位置处提供支持NFC的设备，并使用支持NFC的用户设备来与对应于每个位置的功能性进行交互和访问之外，环境中的物品可以配备有NFC设备，诸如可以应用于物品或容纳物品的容器的支持NFC设备的标签或标记。与物品相关联的NFC设备可以被连接到环境中的NFC设备，以标识当前存在于特定位置的(多个)物品。

NFC读取器设备提供的功能性可以包括对用户进行认证、标识正被检入或签出的(多个)物品或其他特征的操作。环境中不同位置处的NFC读取器设备可能与不同功能性相关联，尽管一些或全部NFC读取器设备可以提供位置跟踪功能。在一些方面，将用户设备或物品轻敲至阅读设备可以支持操作序列，其中不同的轻敲(tap)与操作序列的不同部分相关联。例如，用户设备的初始轻敲可以用于认证用户、在该位置处配置一个或多个具有适当权限(例如，适用于所认证的用户的权限)的仪器或设备，或其他类型的功能性。可以对物品执行第二次轻敲，以将物品检入到NFC读取器设备的位置。第二次轻敲可能引起仪器或设备的附加配置，诸如对适用于该物品的仪器或设备施加限制或约束。NFC读取器设备的第三次轻敲可以发起仪器或设备的操作。例如，当仪器为数字量表时，NFC读取器设备与物品或用户设备的第三次轻敲可以表示物品被放置在数字量表上，并且来自数字量表的读数可以被记录到数据库中。NFC读取器设备的第四次轻敲可以用于指示从该位置签出物品，这可以表示该仪器或设备(例如，上述示例中的数字量表)现在可供他人自由使用。

网络设备可以被耦合到环境中存在的各种NFC设备中的至少一些NFC设备，以支持实施例的操作。例如，在特定位置处对NFC读取器设备的轻敲可以启动用户设备的应用，其中该应用由网络设备提供或支持。应用可以在环境中的不同位置处提供关于仪器和设备的各种功能性，诸如从仪器或设备捕获读数、提示用户关于操作仪器或设备的指令、向用户提供警告(例如，如果检测到问题)、向用户显示有关物品的信息或其他类型的交互内容。此外，网络设备可以监测环境中的各种仪器和设备，并记录代表物品、用户以及仪器和设备之间随着时间推移的交互的数据。例如，网络设备可以被配置为维护记录，记录哪些用户已签出物品、用户何时签入物品、物品在环境中被运送到什么位置、环境中的仪器或设备执行的任何测试的结果、或其他信息。

前述内容相当宽泛地概述了本发明的特征和技术优点，使得可以更好地理解下文对本发明的详细描述。本发明的其他特征和优点将在下文中描述，其构成本发明的权利要求的主题。本领域技术人员应当理解，所公开的概念和具体实施例可以容易地用作修改或设计用于实施本发明相同目的的其他结构的基础。本领域技术人员还应当认识到，这种等同结构不脱离所附权利要求中所述的本发明的精神和范围。当结合附图考虑时，从以下描述中将更好地理解被认为是本发明的特性的新颖特征，包括其组织和操作方法，以及进一步的目的和优点。然而，应当明确理解，提供每一幅图仅用于说明和描述的目的，并不旨在作为对本发明的范围的限定。

附图说明

为了更完整地理解所公开的方法和装置，应当参考附图中更详细示出的实现，在附图中：

图1是根据本公开的各方面的用于环境的动态和交互式监测的系统的框图；

图2是根据本公开的各方面的示出用于环境的动态和交互式监测的系统的各方面的框图；

图3是根据本公开的各方面的示出与设备交互的各方面的框图；

图4是根据本公开的各方面的示出与设备交互的其他方面的框图；

图5是根据本公开的各方面的示出与设备交互的其他方面的框图；

图6是根据本公开的各方面的示出与设备交互的其他方面的框图；

图7是根据本公开的各方面的示出与设备交互的其他方面的框图；

图8是根据本公开的各方面的示出用于环境的动态和交互式监测的方法的流程图；以及

图9是根据本公开的各方面的示出用于环境内设备的动态和交互式控制的方法的流程图。

应当理解，附图不一定是按比例绘制的，并且所公开的实施例有时以图解和部分视图的方式示出。在某些情况下，对于理解所公开的方法和装置而言不必要的或使其他细节难以理解的细节可能已被省略。当然应当理解，本公开不限于在此说明的特定实施例。

具体实施方式

本公开的实施例利用NFC技术来提供对环境的动态和交互式监测以及对环境内设备的控制。NFC设备之间的交互可以用于向用户提供信息、控制环境内设备的操作、跟踪用户和环境内物品的移动、检查物品、从环境内设备获取信息、或其他操作。在各方面，环境中的设备可以与一个或多个NFC设备相关联。一些NFC设备或者被耦合到NFC设备的计算设备可以存储指定一个或多个预定动作的信息。一个或多个动作中的每个动作可以基于两个NFC设备(例如，与用户相关联的NFC设备和与环境中的设备相关联的NFC设备)之间的交互序列而被发起。用户可以利用具有NFC功能的设备(例如，智能手表、智能电话、智能卡等)来与关联于环境中的设备的NFC设备进行交互，诸如将具有NFC能力的设备带到与环境中的设备相关联的NFC设备附近。NFC设备之间的每次交互可以触发设备(例如，用户设备或环境中的设备)的不同动作，该不同动作可以包括：从设备获取读数、跟踪用户和物品在环境中的移动、向用户提示有关环境的信息、提示用户捕获有关环境的信息、或其他类型的操作。NFC设备的交互还可以用于在环境中配置具有特定设置的设备，控制设备的操作，或控制支持该设备的操作的一个或多个设备的动作。下文将参考图1-图9更详细地描述本公开的其他示例性方面。

参考图1，根据本公开各方面的用于环境的动态和交互式监测的系统的框图被示为系统100。系统100可以包括监测设备110、用户设备120、一个或多个物品130、仪器140、NFC设备150、仪器160和NFC设备190。系统100的各种设备(例如，监测设备110、用户设备120、仪器140、NFC设备150、仪器160和仪器190)可以经由一个或多个网络170彼此通信地耦合。注意，图1出于说明而非限制的目的示出了两个仪器，并且本公开的实施例可以用于包括多于两个设备或仪器的环境。

如图1所示，监测设备110包括一个或多个处理器112和存储器114。监测设备110的一个或多个处理器112中的每个处理器可以是中央处理单元(CPU)或其他计算电路(例如，微控制器、一个或多个专用集成电路(ASIC)等)，并且可以具有一个或多个处理核心。监测设备110的存储器114可以包括只读存储器(ROM)设备、随机存取存储器(RAM)设备、一个或多个硬盘驱动器(HDD)、闪速存储器设备、固态驱动器(SSD)、被配置为以持久或非持久状态存储数据的其他设备、或不同存储器设备的组合。存储器114可以存储指令116，该指令116在被监测设备110的一个或多个处理器112执行时，使一个或多个处理器112执行这里参考监测设备110描述的操作。此外，监测设备110的存储器114可以存储一个或多个数据库118。注意，在一些实施例中，这里描述的关于监测设备110的功能性可以经由基于云的监测设备180而被提供。在这样的实现中，监测设备110的计算资源(例如，处理器、存储器等)和功能性(例如软件等)可以被设置在云中，并且可以是经由一个或多个网络170对各种其他设备可访问的。监测设备110的操作的示例性方面在下文中更详细地描述。

用户设备120包括一个或多个处理器122、存储器124和NFC设备129。用户设备120的一个或多个处理器122中的每个处理器可以是CPU或其他计算电路(例如微控制器、一个或多个ASIC等)，并且可以具有一个或多个处理核心。用户设备120的存储器124可以包括ROM设备、RAM设备、一个或多个HDD、闪存设备、SSD、被配置为以持久或非持久状态存储数据的其他设备、或不同存储器设备的组合。存储器124可以存储指令126，该指令126在被用户设备的一个或多个处理器122执行时，使一个或多个处理器122执行参考用户设备120描述的操作。此外，用户设备120的存储器124可以存储一个或多个应用(为简化附图，图1中未示出)，诸如与系统100相关联的web浏览器应用或监测应用。用户设备120可以是智能电话、个人数字助理(PDA)、加密狗、膝上型计算设备、平板计算设备、手表或其他可穿戴设备，或具有NFC通信能力的其他电子设备(例如，智能卡、智能钥匙等)。在各方面，NFC设备129可以包括根据一个或多个NFC标准(诸如国际标准化组织/国际电工委员会(ISO/IEC)标准(例如ISO/IEC 14443、ISO/IEC 18000-3等))或另一NFC标准进行操作的设备。在一些方面，射频标识(RFID)设备或其他类型的适合于执行本文所述功能性的设备(例如，条形码阅读器或二维码阅读器)。注意，尽管这里已经描述了适合于提供NFC通信能力的设备的具体示例，但是这些具体示例是出于说明而非限制的目的而被提供的。因此，应当理解，在本公开的实施例中也可以使用其他类型的NFC设备。下文将更详细地描述用户设备120的操作的示例性方面。

物品130可以包括液体、生物的或其他类型的材料、气体、动物、电气组件(例如，待测试的组件和/或用于进行其他物品测试的组件)、化学品或试剂，或可能存在于受监测环境(诸如实验室)中的其他类型的物体或物质。物品130最初可以被存储在存储设施处，但是可以向一个或多个用户签出，如下文更详细描述的。如图1所示，每个物品130可以与NFC设备132相关联。与每个物品130相关联的(多个)NFC设备132可以被附接到或接近对应的物品130，或者可以被集成在用于存储物品130的容器内(例如，在液体或其他物品的情况下)。在一些方面，NFC设备132可以是上文参考NFC设备129描述的具有NFC通信能力的设备。在附加或备选方面，NFC设备132可以是非电子设备，诸如具有条形码(即，可以由用户设备的条形码或QR码读取设备读取的条形码)的标签等。

如图1所示，存在于由监测设备110监测的环境中的设备可以包括仪器140，诸如量表、温度传感器、混合器、容器(例如烧杯、试管等)、显微镜、成像设备(例如，成像相机、摄像机、科学互补型金属氧化物半导体(sCMOS)相机等)、或者可以用于执行关于物品130的操作的其他类型的设备。仪器140可以与NFC设备相关联或包括NFC设备。例如，仪器140包括集成NFC设备142，并且仪器160可以与NFC设备150相关联。当NFC设备与仪器集成时，NFC设备可以被设置在仪器的外壳内或被附接到仪器的外壳。当NFC设备未与仪器集成时，NFC设备可以被设置为接近(多个)对应仪器(例如，在阈值距离内，诸如0.5米、1米或其他距离)。实施例的NFC设备可以包括有源NFC设备，其包括能够向轻敲设备(例如NFC设备129)提供信息和/或从轻敲设备(例如用户设备120、(多个)仪器140或其他设备)接收信息的电路。附加地或备选地，实施例的NFC设备可以包括无源NFC设备(例如条形码标签、标签等)，该无源NFC设备被配置为向其他设备(例如NFC设备129)传送或以其他方式提供数据但不接收数据。注意，无源NFC设备可以包括电路，但是这种电路可以限于将数据传输到接近或接入(tappedto)无源NFC设备的NFC设备(例如NFC设备129)，并且可以不包括接收数据(例如从NFC设备129接收数据)的电路，并且这种无源NFC设备可以不接收信息。

在监测期间，用户(诸如与用户设备120相关联的用户)可能希望使用仪器140、160中的一者或两者执行关于物品130的操作。为便于这种操作，用户可以访问存储物品的存储设施并取回物品130。用户可以将NFC设备129扫描或“轻敲”到NFC设备190，NFC设备190可以被设置为接近存储设施的入口(例如，门附近)。监测设备110可以检测NFC设备190的扫描，并确定某人(例如，用户设备120的用户)已进入与NFC设备190相关联的存储设施以签出或签入物品，诸如物品130。

为了签出物品130，用户然后可以轻敲对应于物品130的NFC设备132处的NFC设备129，或者将NFC设备129带到与物品130对应的NFC设备132附近。注意，当NFC设备之间的距离小于1厘米(cm)、1至4cm、1至10cm或其他合适的距离时，NFC设备129、132可以非常接近，这取决于特定NFC设备及其能力。在一些方面，当NFC设备129被接入NFC设备132或被带到NFC设备132附近时，NFC设备132和用户设备120之间可以交换附加的数据。在各方面，监测设备110可以经由一个或多个网络170检测和接收附加数据，诸如经由从用户设备120向监测设备110传输附加数据。在一个方面，当物品130被NFC设备129轻敲时，可以交换标识物品130的数据。在一个方面，数据可以包括唯一标识系统100内的物品130的统一资源定位符(URL)。用户设备120可以利用该URL在用户设备120处呈现与物品相关联的信息，诸如材料安全数据表(MSDS)或其他信息(例如，允许用户指定用户签出的物品130的数量的网页等)。监测设备110可以经由一个或多个网络170从用户设备120接收交换的数据，诸如经由用户设备120基于URL或用户经由用户设备120输入到与URL相关联的网页的信息向监测设备110传送的http请求。下文描述了根据本公开的各方面将URL与NFC设备一起使用的其他方面。用户可以在退出存储设施时将NFC设备129轻敲至NFC设备190。注意，尽管上述描述表明，NFC设备129和NFC设备190之间的交互可以在用户进入并存在存储(多个)物品130的存储设施时被执行，但是这些示例是作为示例而非限制提供的，并且可以使用其他机制来跟踪用户和物品在系统100中的位置。例如，不是NFC设备129和NFC设备190之间的交互，而是可以从NFC设备129和对应于(多个)物品130的(多个)NFC设备132之间的交互中得出位置信息，该位置信息可以被存储在特定位置。在这种情况下，可以通过NFC设备129、132之间的交互来确定用户的位置，这可以指示用户位于存储(多个)物品130的特定位置。

在一方面，监测设备110可以被配置为响应于NFC设备129和另一NFC设备(例如NFC设备132、142、150、190之一)之间的通信，而向用户设备120的图形用户界面提供信息。例如，响应于NFC设备129对NFC设备132的第一次轻敲，监测设备110可以向用户设备120提供信息，以用于在用户设备120的显示设备(图1中未示出)处呈现的图形用户界面上呈现。在一个方面，图形用户界面可以由被存储在用户设备120的存储器124中的应用128提供，诸如基于浏览器的应用或监测应用中显示的图形用户界面。注意，在一些方面，在图形用户界面的信息呈现可以由用户设备120执行，而不是在监测设备110的协助下执行。例如，NFC设备129轻敲的NFC设备可以直接向用户设备120提供数据(例如，响应于NFC设备129的轻敲)，诸如上述URL，并且所提供的数据可以触发图形用户界面的呈现(例如，用户设备120可以取回并呈现与接收到的URL相关联的网页)。下文将更详细地描述使用轻敲和NFC设备向用户设备120提供信息的其他示例性方面。

在一个方面，图形用户界面可以提示用户输入访问凭证，诸如用户名和密码。用户可以经由图形用户界面的输入提供凭证信息，并且凭证信息可以由监测设备110接收。在一些方面，NFC设备可以用于提供访问凭证。例如，用户设备120可以是平板计算设备或其他类型的用户设备，并且可以通过将具有NFC设备的智能卡轻敲至NFC设备129来提供访问凭证。一旦接收到，监测设备110就可认证凭证信息，并且凭证信息的成功认证可以解锁或提供对应用的附加功能性的访问，诸如可以用于与一个或多个仪器140、160交互并控制一个或多个仪器140、160的功能性。除了解锁或提供对附加应用功能性和/或有关(多个)物品130的附加信息的访问之外，监测设备110还可以将物品130与用户相关联。将用户与物品130相关联可以包括将信息记录到被存储在监测设备110的存储器中的数据库(例如，(多个)数据库118)中，以指示用户已从存储设施中签出物品130或物品130的数量。

一旦被签出，用户就可以将物品130从存储位置带到所监测的环境中的另一位置，诸如对应于仪器140的位置。一旦到达仪器140的位置，用户就可以将NFC设备129(或与物品相关联的NFC设备)轻敲至与仪器140相关联的NFC设备142，或以其他方式将物品(或NFC设备129)带到接近NFC设备142(例如，在1cm内、在1-4cm内、在1-10cm内等)。注意，如果需要，对应于仪器140的位置还可以包括类似于NFC设备190的NFC设备，诸如位于仪器140所在房间入口处的NFC设备。NFC设备129可以用于在房间入口处与NFC设备进行交互(例如，向监测设备110或其他设备指示用户的位置和用户所签出的(多个)物品130，或允许用户进入房间)。该轻敲可以由监测设备110检测并记录到数据库(例如数据库118)中，诸如更新数据库以指示用户和物品130存在于对应于仪器140的位置。以这种方式跟踪用户的位置和向用户签出的(多个)物品的位置可以提高所监测的环境的整体安全性，并确保遵守适当的安全措施。例如，受监测的环境可以是存储和研究污染物的实验室。能够标识哪些科学家已经签出不同的所研究的污染物，这些人在哪里进行了不同的测试或分析(例如，经由对测试期间使用的仪器的轻敲、对允许进入设施不同房间的NFC设备的轻敲等)，或者其他类型的信息可以提高系统100监测环境和跟踪被监测的环境中的人员和物品的移动以及用户在测试期间与之交互的跟踪设备的能力。这可以改进实验室和其他类型受监测环境的安全协议或其他操作措施的执行和审计。例如，如果发现某个科学家未遵守适当的处理程序，则可以标识该科学家在签出物品时访问过的位置的数据库日志，以及可能出现在该科学家附近或在该科学家之后使用过相同仪器的任何其他人。这种信息还可以使相关方确定被监测环境的其他人员是否存在于处理物品的每个区域，并且还可以标识可能因未遵守处理程序而面临风险的任何人员。注意，能够通过记录与NFC设备的交互来跟踪受监测环境中的人员、设备(例如，仪器等)和物品的位置的非限制性示例仅是本公开各方面提供的优点之一，并且本公开实施例提供的附加优点和改进将在下文中更详细地描述。

除了经由NFC设备的轻敲来跟踪受监测环境内的物品和用户的流动以及用户和物品所在的设备和位置之外，监测设备110还可以被配置为直接或间接从受监测环境内的仪器获取数据(例如，一个或多个读数)。举例来说，NFC设备129对与仪器相关联的NFC设备的第一次轻敲可以支持记录(例如，通过监测设备110)物品130的位置和处理物品的用户，NFC设备(例如，与仪器和用户设备120相关联的NFC设备)的后续轻敲可以用于触发信息传输。例如，仪器140可以是量表。监测设备110可以通信地(例如，经由(多个)网络170或被配置为读取量表输出的设备)连接至量表，并且可以检测量表上放置有物品(例如，通过读取量表输出并检测量表未读取零)。随后，监测设备110可以将重量记录到数据库118。在一些方面，监测设备110可以延迟记录读数一段时间，诸如允许重量稳定。在附加的或备选的方面，用户可以用用户设备120的NFC设备129轻敲仪器140的NFC设备142一段附加时间，以使监测设备110记录重量(例如，第一次轻敲以向监测设备110表示用户在量表处，第二次轻敲以向监测设备110表示量表测量的重量准备好被读取)。

附加地或备选地，在用户设备120的显示器处呈现的应用的图形用户界面可以呈现可选元素(例如，按钮或图标)或其他技术(例如，(多个)数据输入字段等)。并且用户可以与图形用户界面交互以使监测设备110记录重量。例如，图形用户界面可以包括被配置为向监测设备110传送控制信号以使监测设备110读取量表的输出的按钮。当用户激活按钮时，图形用户界面可以经由应用发起的调用(例如，应用编程接口调用、HTTP GET命令等)进行传送。监测设备110可以接收控制信号，然后经由一个或多个网络170(例如，使用HTTP GET命令或其他技术)读取量表的输出。在一个方面，控制信号可以包括标识量表的信息，诸如用户设备120在轻敲与量表相关联的NFC设备时获取的URL中所包括的标识符，并且HTTPGET命令可以被配置为基于标识量表的信息从量表请求重量。

作为另一个非限制性示例，图形用户界面可以包括用于输入由量表输出的重量读数的数据输入字段。用户可以读取由量表输出的重量，然后将重量输入图形用户界面应用的数据输入字段，并点击提交按钮。一旦点击图形用户界面的提交按钮，输入权重就可以被传送至监测设备110(例如，经由HTTP POST命令等)，并被记录在一个或多个数据库118中。在另外的附加或备选的方面，在用户设备120处呈现的图形用户界面可以提示用户记录重量信息，并且用户可以手动将重量输入图形用户界面。一旦输入图形用户界面，重量信息就可以被存储在用户设备120(例如，被存储在存储器124中的数据库)处，并随后上传至监测设备110并记录至数据库118。注意，在用户设备120处记录测量结果或其他类型的信息并随后将该信息同步至监测设备110的能力对于无线通信能力可能受限或受阻的实验室环境可能特别有用(例如，防止实验室环境中存在的干扰、噪声、或其他类型的关于仪器和其他设备的异常)。

当用户完成与仪器140的交互时，用户可以轻敲NFC设备129至NFC设备142，或将NFC设备129带到NFC设备142附近。该轻敲可以表示用户完成了与仪器140的交互。如上所述，轻敲可以用于触发向监测设备110传输信息(例如，经由控制信号的传输、直接经由一个或多个网络170、或其他技术)。在完成对仪器140的使用后，用户可以将物品130返回至存储设施，或者用户可以将物品130带到仪器160，在仪器160中可以对物品130执行附加的动作，如上所述。如果物品130被返回到存储设施，则用户可以用NFC设备129轻敲与物品130相关联的NFC设备132(或使NFC设备接近)以签入物品130。监测设备110可以使用在此描述的技术之一检测到物品已被签入，并且可以在数据库118记录物品130已被签入。

然而，如果用户将物品130带到仪器160，则用户可以用NFC设备150轻敲物品130(或用户设备120的NFC设备129)，NFC设备150可以位于仪器160附近。如上所述，NFC设备150的轻敲可以由监测设备110检测，并且数据库118可以被更新以反映物品130和/或用户在仪器160处。如上所述，用户可以与物品130和仪器160交互以执行仪器160所支持的一个或多个操作，并且监测设备110可以从仪器160和/或应用获取附加信息，该附加信息可以被记录到数据库118中。一旦用户已经使用完仪器160，用户就可以如上所述将物品130返回到存储设施，或者可以与物品130的其他仪器(为简化附图，图1中未示出)交互。

如上所示，系统100以比仅监测物品位置更稳健的方式提供环境的快速交互和监测。相反，系统100提供对环境内物品的动态和交互式监测，其中NFC设备之间的交互可以使向用户和/或环境中存在的仪器和设备呈现信息或从用户和/或环境中存在的仪器和设备获取信息。这种能力消除了在环境中携带或提供计算设备(诸如膝上型或台式计算设备)的需要，并最小化了用户的负担。

除了上述功能性之外，由监测设备110维护的数据库可以包括被配置为存储环境中存在的多个NFC设备的映射数据的数据库。映射数据可以包括将多个NFC设备中的相应NFC设备的每次轻敲映射到动作的信息。这些动作可以包括以下一项或多项：从环境中的一个或多个仪器获取数据、向图形用户界面提供数据、配置环境中的一个或多个设备、以及生成警报。例如，在与仪器140相关联的NFC设备的第一次轻敲后，监测设备110可以向仪器140传送信号，指示仪器将量表调零(例如，以确保获取适当的读数)。作为另一个示例，仪器可以被耦合到另一个组件，诸如可以用于加热仪器的至少一部分的气体源，并且监测设备110可以控制一个或多个阀以允许气体从源流向仪器。

在一些方面，针对多个NFC设备中的至少一个NFC设备的映射数据可以包括两个或更多个轻敲的序列，并且两个或更多个轻敲中的每个轻敲可以被映射到不同的动作。为了说明使用上述示例中的气体流控制，NFC设备的第一次轻敲可以激活阀以允许气体流向仪器，并且第二次轻敲可以激活点火开关以点燃气体并发起对至少部分仪器的加热。备选地，第一次轻敲可以激活该值以允许气体流动，并且点燃气体的点火开关可以被自动激活，以防止用户忘记激活点火开关的可能情形，从而允许过量气体释放到环境中并产生潜在的危险状况。

下面的表1示出了根据本文所公开的概念在实验室环境中利用多个轻敲来控制过程的技术的示例性而非限制性示例。在表1中，示出了实验室环境中存在的设备部件，诸如上述仪器160、阀和点火开关。用户可以将NFC设备129轻敲至与仪器160相关联的NFC设备150，其可以向用户设备120提供URL。如上所述，URL(例如，http：//domain.is/instrument160)可以在用户设备120处被接收并显示在用户设备120的应用(诸如，web浏览器)中。在用户认证之后，NFC设备129可以第二次被NFC设备150轻敲(例如，表1中的轻敲2)。第二次轻敲可以与对应于阀和点火开关的动作相关联。例如，在第二次轻敲时，可以提示用户执行打开阀和激活点火开关的动作。附加地或备选地，如上所述，这些动作可以经由被提供给监测设备110的控制信号自动执行。当用户使用完仪器160或至少使用完经由阀提供的气体时，NFC设备129可以再次被轻敲至NFC设备150(例如，表1的轻敲3)，这可以提示用户关闭阀并确保点火开关关闭。注意，在一些实现中，与第三次轻敲相关联的动作可以如上所述自动执行。

表1

如上面的表1所示，URL可以与实验室或其他受监测环境中的每一台设备相关联，并且可以使各种动作能够自动执行(例如，使用经由网页发起的控制信号和NFC设备的轻敲)，或者可以使提示能够被提供给用户，以提供关于手动执动作作的指令。当执行每一个动作时，监测设备110可以在数据库118中记录动作、设备标识符和其他信息(例如，经由输入到网页的信息、经由响应于不同NFC设备之间的通信而被提供的控制信号、或本文所公开的其他技术)。附加地或备选地，信息可以在稍后被记录到数据库118，诸如当用户设备120可以与监测设备110同步时。

除了监测环境内的仪器、物品和用户之外，监测设备110还可以监测环境的其他组件的状态，诸如监测由仪器使用的任何消耗品(例如气体等)的状态，并且可以基于监测生成警报。例如，当NFC设备129发起控制气体阀的NFC设备的轻敲时，可以向监测设备110提供控制信号以检查气体的供应。如果在发起轻敲时，气体源处的气体供应不足以利用仪器进行完整(或平均持续时间)的测试运行，则监测设备110可以通知用户没有足够的资源来使用仪器，并且可以不激活阀以向仪器供应气体。作为附加的示例，一旦用户已经完成测试或涉及(多个)物品的其他操作，物品130的全部或部分可以在用户使用期间被消耗，诸如试剂或其他化学品可以被混合、燃烧或以其他方式转变成不适合返回存储设施的状态。在一个方面，监测设备110可以基于用户在签出物品时输入到图形用户界面的信息来确定物品130的当前状态(例如，现有数量)。例如，当用户将NFC设备129轻敲至与被签出的物品相关联的NFC设备132时，可以在用户设备120处接收URL，并且可以显示网页。该网页可以提示用户输入待签出物品的数量，诸如指示物品的单位数量、物品的重量、物品的体积(例如毫升(mL)、升(L)等)，或可以指示从存储设施中移除的物品数量的其他度量。监测设备110可以接收与这些输入相关联的信息，并使用该信息来跟踪被保持在存储设施处的物品130的现有数量。类似于上述示例，当物品130的数量低于阈值数量时，监测设备110可以自动下订单，或提示用户下订单。应当注意，在此提供的具体示例是为了说明而非限制，并且根据本公开的方面，可以监测其他类型的资源、组件和仪器。

如上所述，一些动作可能涉及在用户设备120(例如，在图形用户界面内)呈现数据，而不是自动控制或配置仪器。此外，多个动作可以与单次轻敲相关联，诸如在控制或配置仪器的同时在图形用户界面呈现信息(例如，在同时配置仪器以执行测试时，提供用于在图形用户界面使用仪器执行测试的指令)。在一个方面，不同的物品可以与(多个)仪器的不同配置相关联。举例来说，对材料进行应力测试的仪器可以被配置为根据材料是金属还是塑料对材料施加不同水平的应力。仪器的特定配置可以由监测设备110基于正在测试的物品来确定，该物品可以基于接入与仪器对应的NFC设备(例如NFC设备129或另一NFC设备)的NFC设备而被确定。附加地或备选地，当物品被签出时，其可以被放置在容器中，并且容器可以具有设置在其上或以其他方式与容器集成的NFC设备。用户可以将NFC设备129轻敲至容器和对应于物品的NFC设备132，以将物品与容器相关联。一旦作出该关联，用户设备120、物品130和容器就可以被链接，从而使得用户能够将容器的NFC设备轻敲至环境中的NFC设备，诸如对应于仪器140、160的NFC设备142、150。注意，当轻敲用于容器的NFC设备时，(多个)物品、(多个)容器和用户设备120之间的链接可以使得在用户设备的显示设备处呈现的图形用户界面能够显示适当的信息，即使NFC设备129不一定被接入仪器的NFC设备。

除了提供特定于用户的功能性和向用户签出的物品之外，监测设备110还可以被配置为向用户提供其他类型的信息。例如，监测设备110可以被配置为在图形用户界面处提供或呈现指示环境中多个物品的位置以及与多个物品中的每个物品相关联的用户的位置的信息。例如，监测设备110可以维护设施地图，并且可以在地图上标记仪器的位置和物品的存储位置。当在系统100内轻敲各种NFC设备时，监测设备110可以将用户和物品与NFC设备交互的不同位置相关联，从而允许具有适当权限的其他用户查看仪器和环境的当前状态，诸如查看仪器是否空闲和可用、环境中存在哪些物品、特定用户位于环境中的位置、或其他类型的信息。在一个方面，该信息可以用于审计物品和用户在环境中如何移动，诸如确定哪些用户在何时以及哪些物品出现在环境中。监测设备110可以被配置为在用户设备120(或系统100的另一适当设备)处显示位置信息，并且甚至可以以期望的速度播放该信息，诸如显示用户将物品从存储设施移动到环境中不同位置的表示。

在一个方面，监测设备110可以提供附加类型的审计功能性。举例来说，监测设备110可以跟踪特定于已签出物品130的信息，以实现对物品的审计。作为非限制性示例，制药公司可以使用一组配料制造产品(例如处方药、非处方药或其他产品)。配料可以作为物品130存储，并且可以具有与它们相关联的不同信息，诸如从供应方处获取配料、获取配料的日期、有效期、(多个)物品的批次或批号、或其他类型的信息。当物品130被签出时，监测设备110可以将该信息记录到数据库118中。这种信息可以随后用于标识使用已签出的物品130制造的产品，诸如，如果发现用于制造该产品的特定成分存在缺陷或被污染或出于某些其他原因而需要发布召回。此外，该信息可以用于建立监管链，并证明产品并非使用有缺陷或受污染的配料制造。例如，监测设备110可以接收包括所制造产品的参数的审计请求，其中参数可以指示产品的制造日期、用于制造产品的配料或其他类型的信息。监测设备110然后可以基于该参数从数据库118中提取记录，并生成报告，该报告建立了针对从(多个)配料到达设施时至其用于产品制造的每种配料的监管链。该报告还可以指示与配料、用于制造产品的仪器或设备进行交互的用户，或可以用于评估产品是否适合公众消费的其他类型的信息。值得注意的是，当前的技术无法提供这类信息，并且在许多产品制造过程的跟踪和监测受到监管的行业(诸如制药行业、补充剂行业(例如维生素等))以及其他行业中构成了重大挑战。因此，审计制造过程的各个方面并建立监管链和制造过程的其他细节的能力代表了优于当前行业实践的显著优点。此外，应当注意，上述审计操作是出于说明而非限制的目的提供的，并且实施例的监测设备110可以被配置为除了上述特定示例之外还提供其他审计功能性。

如上所简述，NFC设备的轻敲可能涉及数据交换，其可以包括URL(或统一资源标识符(URI))。在一些方面，URL或URI可以用于支持系统100的至少一部分交互式特征。例如，如上所述，为了在用户设备120处显示的图形用户界面呈现信息，NFC设备(例如，图1所示的一个或多个NFC设备)可以经由当用户设备120被轻敲至相应NFC设备时交换的数据向用户设备120提供URL。URL可以使用户设备120将基于浏览器的应用导航至可以由监测设备110监测的特定网页。经由网页可访问的一些信息可能是公开的，而其他信息可能是私有的(例如，仅在成功验证上述凭证信息后才可以访问该信息)。系统100的用户可以与不同的访问权限相关联，这可以使用户能够访问经由网页可访问的信息的不同部分，和/或使用户能够利用环境中存在的各种仪器中的一种或多种仪器。

举例来说，系统100的管理员可以为系统100的不同用户配置访问凭证，以授权不同用户访问设施的一些部分，而非其他部分，或者授权用户在被监测环境中操作不同的仪器和设备。例如，许多用户可能具有能够使用特定仪器或设备部件的凭证，但少数用户可能被授权校准特定仪器或设备部件，或对设备进行维护。当被授权执行关于仪器的特殊任务的用户将其NFC设备轻敲至仪器的NFC设备时，可以访问校准功能，而不具备校准凭证的用户可能无法访问校准功能性。

除了利用凭证信息访问物理位置以及设备/仪器及其功能性之外，凭证信息也可以用于控制对设备和仪器使用过程中捕获的数据的访问。例如，每个用户可以配置使其数据是公开的(例如，系统100的任何其他用户可访问)还是私有的(例如，仅创建数据的用户或授权的一组用户可访问)。除了使用户能够控制对其数据的访问权限之外，系统100还可以允许系统管理员配置对数据的许可访问。例如，设施运营商可能允许多个不同实体利用仪器和设备所在的设施，或者制造商可能为许多不同的第三方公司生产产品。设施运营商可以指定许可，以确保共享由监测设备110监测的设施的实体之一的数据不可被共享设施的其他实体访问，或确保与为一个实体制造产品相关联的数据不与利用设施制造产品的另一实体共享。

如上所示，系统100在监测环境方面提供了优于现有系统的众多优点。值得注意的是，系统100可能特别适合实验室和其他类型的测试环境。例如，一些实验室处理危险物质，诸如病毒和其他病原体，如果处理不当，其可能会造成严重危害。系统100可以用于监测这种物质的处理和测试，并以指令和指导提示参与物质测试的用户，以确保以安全的方式处理这种物质。查看这种环境中的所有物品的能力也可以用于验证监管合规性，诸如验证物品未被带入环境的禁止区域，并跟踪环境中物品的处理情况，以便在出现问题时能够标识处理过与问题相关的物品的任何用户。

参考图2，示出了说明本公开的其他方面的框图。在图2中，示出了设施位置230。设施位置230可以是建筑物或建筑物内的房间，诸如实验室。如箭头202所示，为了访问设施位置230，用户可以将NFC设备210带到NFC设备220附近或轻敲NFC设备220。NFC设备210可以包括与图1的NFC设备129相同或相似的设备。NFC设备220可以对应于控制门或以其他方式控制进入设施位置230的NFC设备。如上所述，当轻敲202发生时，监测设备(图2中未示出)可以检测到用户正试图访问设施位置230。如果用户被授权，则可以激活锁定或其他机制以允许用户访问设施位置230。如果用户未被授权，则可以在与NFC设备210相关联的用户设备处或其他位置呈现信息，以指示用户对设施位置230的访问未被授权。

假设用户被授权进入设施位置，用户可以轻敲NFC设备210至NFC设备238，如箭头204所示。如上所述，轻敲204可以使信息在用户的设备上呈现，诸如经由NFC设备238所提供的URL。如上所述，信息可以经由用户设备的web浏览器应用被呈现给用户，并且可以向用户提示有关仪器232的信息。利用经由web浏览器应用呈现的信息，用户可以用仪器232执行一个或多个操作，以执行涉及物品234的测试或其他过程。在一个方面，仪器可以被通信地耦合到计算设备236。计算设备236可以被配置为检测到轻敲204，并且可以初始化仪器232以供用户使用，诸如打开仪器并配置仪器的一个或多个参数。在一个方面，仪器232的配置可以至少部分地基于物品234。例如，轻敲204可以向NFC设备238提供凭证信息，并且凭证信息可以被提供给计算设备236。计算设备236然后可以从监测设备(未示出)取回指示用户已签出的物品(诸如物品234)的信息。计算设备236然后可以确定适合于物品234的仪器232的配置，并且可以根据所确定的配置用操作设置来初始化仪器232。在非限制性示例中，初始化可以包括将重量读数调零(例如，当仪器232是量表时)，或将仪器加热至阈值温度(例如，如果仪器是化学气相沉积(CVD)设备)。

参考图3，示出了根据本公开的方面的说明控制仪器的方面的框图。在图3中，示出了NFC设备310、计算设备320和仪器330。计算设备320可以包括一个或多个处理器(为简化附图，图3中未示出)和存储器322。存储器322可以存储指令324，指令324可以由一个或多个处理器执行以执行结合计算设备320描述的操作。

NFC设备310可以对应于仪器330，并且可以被配置为响应于NFC设备302对NFC设备310的轻敲304而向计算设备提供NFC数据312。NFC设备302可以是与图1的NFC设备129相同或相似的NFC设备。NFC数据312可以包括凭证信息，诸如与NFC设备302相关联的用户的访问凭证。响应于NFC设备310的轻敲304，计算设备320可以向仪器330提供命令326。如上所述，命令326可以控制仪器330的操作设置，或者可以控制仪器330的特定功能性，诸如激活仪器330的特定功能或其他操作。响应于一个或多个命令326，仪器330可以向计算设备320提供数据332。如上文参考表1所述，不同的轻敲可以被配置为控制仪器330和/或其他设备或设备(图3中未示出)的不同操作。

计算设备320可以被配置为向用户的设备(例如，图1的设备120)和/或一个或多个其他设备(诸如，图1的监测设备110)提供数据332。注意，使用计算设备(诸如计算设备320)与仪器330交互可以实现与监测设备的网络通信，而不会产生无线通信网络(例如经由有线通信链路)的潜在负面影响，这可以最小化否则可能存在的噪声和干扰，从而便于监测设备自动捕获数据332。然而，如上所述，在一些实施例中，计算设备可以简单地显示数据332，使得用户可以在浏览器应用中记录数据332，并且可以在稍后将数据332同步到监测设备。

参考图4，示出了根据本公开的方面的说明控制仪器的方面的框图。在图4中，示出了NFC设备410、图3的计算设备320和仪器420。与图3的示例性实施例不同，在图4中，NFC设备410对应于仪器420，并且被配置为响应于NFC设备402对NFC设备410的轻敲404而向仪器420(而非图3中的计算设备320)提供NFC数据412。NFC设备402可以是与图1的NFC设备129相同或相似的NFC设备。NFC数据412可以指示轻敲404已经发生。

仪器420可以被配置为响应于不同的轻敲404而执行不同的操作。例如，仪器420可以是量表，并且第一次轻敲可以使量表归零，而第二次轻敲可以触发量表(例如，放置在量表上的物品的重量)的测量。类似于图3所示的实施例，仪器420可以被配置为向计算设备320输出数据422，诸如来自量表的读数、或温度仪器(例如，温度计)的温度测量。计算设备320然后可以输出或显示数据422，使得用户可以如上所述将数据手动输入web浏览器应用。附加地或备选地，计算设备可以将数据522传送至监测设备(例如，图1的监测设备110)。

参考图5，示出了根据本公开的方面的说明控制仪器的方面的框图。在图5中，示出了NFC设备510、图3的计算设备320和仪器520。图5所示的实施例类似于图4所示的实施例，除了NFC设备510与仪器520集成在一起，而不是设置在仪器520附近但在仪器520外部(即，在仪器520的外壳外部)。NFC设备510可以被配置为响应于NFC设备502对NFC设备510的轻敲504，而向仪器520(而非图3中的计算设备320)提供NFC数据412。NFC设备502可以是与图1的NFC设备129相同或相似的NFC设备。NFC数据412可以指示轻敲504已经发生。

如在图3和图4所示的实施例中，仪器520可以被配置为响应于不同的轻敲504而执行不同的操作。例如，仪器420可以是量表，第一次轻敲可以使量表归零，而第二次轻敲可以触发量表(例如，放置在量表上的物品的重量)的测量。类似于图3所示的实施例，仪器520可以被配置为向计算设备320输出数据522，例如来自量表的读数、或温度仪器(例如，温度计)的温度测量。计算设备320然后可以输出或显示数据522，使得用户可以手动将数据输入到web浏览器应用中，如上所述。附加地或备选地，计算设备可以将数据522传送至监测设备(例如，图1的监测设备110)。

参考图6，示出了根据本公开的方面的说明控制仪器的方面的框图。在图6中，示出了NFC设备610和仪器620。除了NFC设备610被配置为直接而非经由计算设备(例如，图3-图5的计算设备320)与用户设备进行数据通信之外，图6所示的实施例类似于图5所示的实施例。NFC设备610可以被配置为响应于NFC设备602对NFC设备610的轻敲，而向NFC设备602提供数据612，NFC设备602可以是与图1的NFC设备129相同或相似的NFC设备。NFC数据612可以包括与仪器620相关联的信息，诸如上述URL(或URI)，和/或还可以包括仪器生成的数据。

如上所述，仪器620可以被配置为响应于NFC设备602、610的不同轻敲而执行不同的操作。例如，仪器620可以是量表，第一次轻敲可以使量表归零，而第二次轻敲可以触发量表(例如，放置在量表上的物品的重量)的测量。类似于图3所示的实施例，仪器520可以被配置为响应于另一次轻敲(例如，触发测量的一次轻敲和在NFC设备602处接收测量的另一次轻敲)，而向与NFC设备602相关联的用户设备输出数据622，例如来自量表的读数、或温度仪器(例如，温度计)的温度测量。注意，在一些方面，NFC设备602可以被轻敲以触发测量，并且用户可以如上所述在web浏览器的图形用户界面中手动记录测量，而不是执行另一次轻敲以接收测量。

参考图7，示出了根据本公开的控制仪器的其他方面。在图7中，示出了仪器710。仪器710可以包括两个或更多个NFC设备，诸如NFC设备712、714。注意，虽然图7示出了两个NFC设备，但是在一些实施例中，一个仪器可以包括多于两个NFC设备或与多于两个NFC设备相关联。在一些实现中，NFC设备712可以被配置为控制提供给仪器710的命令，并且NFC设备714可以被配置为撤销命令。例如，如果用户的NFC设备是智能手表，用户可能无意中将NFC设备带到NFC设备712附近，这可能在用户无意提供命令时触发对仪器的命令。如果发生这种情况，则用户可以将智能手表的NFC设备带到NFC设备714附近以解除命令。当用户随后准备继续执行与无意轻敲相关联的命令时，用户随后可以将智能手表的NFC设备带到仪器710的NFC设备712附近。

注意，在与具有多个NFC设备的仪器相关联的实现中，可以提供其他类型的操作。例如，除了提供命令和解除命令之外，还可以提供附加的NFC设备来控制仪器710的某些功能性或支持仪器710的操作的其他设备。例如，可以提供NFC设备712来控制仪器710的操作方面，并且可以提供NFC设备714来撤销如上所述的操作控制。可以提供附加的NFC设备(图7中未示出)来控制支持仪器710操作的外部设备，诸如上文参考表1所述的阀或点火开关。用户可以轻敲(多个)附加的NFC设备以控制其操作，诸如打开/关闭阀、激活点火开关或其他可能支持仪器710功能性的操作。在一些方面，NFC设备中的一个或多个可以用作关于仪器710的重载或主控制和任何支持设备。例如，在提供用于控制阀和点火开关的NFC设备的情况下，当用户完成使用仪器710时，用户可以轻敲NFC设备712，并且该轻敲可以触发NFC设备712(或仪器710)提供控制信号以关闭阀和断开点火开关。以这种方式，用户可以不必轻敲多个NFC设备来断开仪器710和关闭任何支持设备。应当注意，可以经由使用多个NFC设备提供的示例性功能性是出于说明而非限制的目的提供的，并且可以根据特定使用情形中涉及的特定设备和/或支持设备提供其他类型的功能性和控制。

参考图8，示出了根据本公开各方面的用于环境的动态和交互式监测的方法的流程图，作为方法800示出。在各方面，方法800可以由监测设备执行，诸如图1的监测设备110或基于云的监测设备180。方法800的步骤可以被存储为指令(例如，图1的监测设备110的指令)，该指令在被一个或多个处理器(例如，图1的监测设备110的一个或多个处理器)执行时，使该一个或多个处理器根据方法800执行用于监测环境的操作。

在步骤810，该方法包括由监测设备的一个或多个处理器检测具有NFC能力的用户设备对第一NFC设备的第一次轻敲。第一NFC设备可以对应于物品(例如，图1的NFC设备132)，并且用户设备(例如，图1的用户设备120)可以对应于正在将物品签入和签出存储设施的用户。如上所述，监测设备可以基于用户设备对第一NFC设备的第一次轻敲将物品与用户相关联。在步骤820，方法800包括由监测设备检测用户设备对第二NFC设备的第一次轻敲。在一个方面，第二NFC设备可以是环境中的仪器。在步骤830，方法800包括由监测设备基于第二NFC设备的第一次轻敲来将用户和物品与环境中的仪器相关联。在步骤840，方法800包括响应于检测到用户设备对第二NFC设备的第一次轻敲，由监测设备向用户设备的图形用户界面提供信息。提供给图形用户界面的信息可以与环境中仪器的功能性相关联，诸如用于执行关于物品的至少一个操作的功能性。例如，如上文参考图1所述，仪器可以是被配置为对物品进行称重的量表，并且监测设备可以在检测到用户设备对第二NFC设备的特定轻敲之后捕获与物品重量相关联的信息。注意，根据本公开的实施例，可以提供其他类型的设备和功能性，并且参考方法800对特定设备和功能性的讨论是出于说明而非限制的目的提供的。还应注意，方法800还可以包括与图1的系统100的操作的描述或参考图2-图7示出和描述的概念一致的其他功能性和步骤。

参考图9，示出了根据本公开的各方面的用于控制受监测环境中的仪器的方法的流程图，作为方法900示出。在各方面，方法900可由系统执行，诸如图1的系统100。在一些方面，方法900可以由NFC设备执行，诸如图1-图7的NFC设备。在一些方面，方法900的步骤可以被存储为指令，当由一个或多个处理器执行时，该指令使一个或多个处理器根据方法900执行用于监测环境的操作。

在步骤910，方法900包括由第一近场通信(NFC)设备检测接近第一NFC设备的第二NFC设备的第一实例。如上参考图1-图7所述，第一NFC设备可以与仪器相关联，并且第二NFC设备与用户设备(例如，图1的用户设备120)相关联。在步骤920，方法900包括响应于检测到第二设备接近第一NFC设备，由第一NFC设备向第二NFC设备提供资源标识符。如上所述，资源标识符可以包括URL或URI，其可以用于在用户设备上显示信息。

在步骤930，方法900包括由第一NFC设备检测接近第一NFC设备的第二NFC设备的第二实例，并且在步骤940，由第一NFC设备确定与仪器相关联的命令。如上所述，NFC设备的不同轻敲可以与控制仪器(或支持仪器操作的设备)的操作的不同命令相关联。在一个方面，可以基于预定的动作序列(诸如表1所示的动作)来确定命令。每个动作可以与接近第二NFC设备的第一NFC设备的特定实例(即，轻敲序列中的特定轻敲)相关联。

在步骤950，方法900包括由第一NFC设备向仪器提供命令。如上所述，该命令可以被配置为控制对应于接近第二NFC设备的第一NFC设备的第二实例的动作的实现或引起其执行，诸如获取测量值、输出测量值等。此外，在一些方面，命令可以包括控制支持仪器操作的外部设备的命令，诸如上文提供的涉及阀和点火开关的示例。注意，根据本公开的实施例，可以提供其他类型的设备和功能性，并且参考方法900对特定设备和功能性的讨论是出于说明而非限制的目的提供的。还应注意，方法900还可以包括与图1的系统100的操作的描述或参考图2-图7示出和描述的概念一致的其他功能性和步骤。

如上所示，本公开的实施例提供了许多优点和改进，优点和改进关于监测环境和控制所监测的环境内的设备。例如，使用NFC设备来提供URL(或URI)，该URL提供了在受监测环境中记录通过设备获取的数据的功能性，这可以在受监测环境中实现高效的数据捕获，并提高审计能力。此外，URL提供的数据捕获技术可以使得数据能够在无线网络可能不被允许的环境中被捕获(例如，由于这种网络所引起的干扰或其他噪声)，并且如果需要，随后捕获的数据可以被同步到中央监测系统(例如，图1的监测设备110)。此外，NFC设备可以用于与设备进行免持(hands-free)交互，这可以提高安全性、降低设备污染的可能性(例如，针对药物或营养补充剂的使用情形)或其他益处。此外，通过使用NFC设备之间的预定交互序列，可以更容易地实施工作过程控制，诸如要求在采取进一步动作之前采取某些动作(例如，由于要求特定的轻敲与特定的动作相关联)，这可能特别适合于涉及动作顺序的制造过程，诸如可以在药物和营养补充剂生产过程或实验室环境中发现的。注意，在此已经公开了其他优点，并且前述改进是出于说明而非限制的目的提供的。

注意，尽管上文描述的方面已经在关于使用NFC设备的情况下进行了描述，但是其他技术(注如QR码或能够对可以经由用户设备访问的信息进行编码的其他技术)也可以用于上述功能性中的一些功能性，诸如提供URL或URI。

本领域技术人员将理解，信息和信号可以使用各种不同的技术和技巧中的任何一种来表示。例如，在以上描述中可能提及的数据、指令、命令、信息、信号、位、符号和芯片可以由电压、电流、电磁波、磁场或粒子、光场或粒子、或其任何组合来表示。

这里描述的功能块和模块(例如，图1-图9中的功能块和模块)可以包括处理器、电子设备、硬件设备、电子组件、逻辑电路、存储器、软件代码、固件代码等、或其任何组合。另外，这里讨论的与图1-图9相关的特征可以经由专用处理器电路、可执行指令和/或其组合来实现。

如在此使用的，各种术语仅用于描述特定实现的目的，并且不旨在限制实现。例如，在此使用的顺序术语(例如，“第一”、“第二”、“第三”等)用于修改元素(诸如结构、组件、操作等)，其本身并不表示元素相对于另一元素的任何优先级或顺序，而是仅将元素与具有相同名称的另一元素区分开来(但用于顺序术语)。术语“耦合(coupled)”被定义为连接，尽管不一定是直接连接，也不一定是机械连接；被“耦合”的两个物品可以是彼此一体的。除非本公开明确要求，否则术语“一”和“一个”被定义为一个或多个。“实质上”一词被定义为主要但不一定完全是所规定的内容，包括所规定的内容；例如，实质上90度包括90度，实质上平行包括平行，如本领域普通技术人员所理解的。在任何公开的实施例中，术语“实质上”可以被替换为“在指定范围内”，其中该百分比包括0.1％、1％、5％和10％；并且“大约”一词可以替换为“在规定的百分之十以内”。短语“和/或”指和或。举例来说，A、B和/或C包括：A单独、B单独、C单独、A和B的组合、A和C的组合、B和C的组合、或A、B和C的组合。换言之，“和/或”作为包含性或。此外，短语“A、B、C或其组合”或“A、B、C或其任何组合”包括：A单独、B单独、C单独、A和B的组合、A和C的组合、B和C的组合、或A、B和C的组合。

术语“包括(comprise)”及其任何形式，例如“包括(comprises)”和“包括(comprising)”、“具有(have)”及其任何形式，例如“具有(has)”和“具有(having)”、“包括(include)”及其任何形式，例如“包括(includes)”和“包括(including)”是开放式链接动词。因此，“包括(comprises)”、“具有(has)”或“包括(includes)”一个或多个元素的设备拥有该一个或多个元素，但不限于仅拥有这些元素。同样，“包括”、“具有”或“包括”一个或多个步骤的方法拥有该一个或多个步骤，但不限于仅拥有该一个或多个步骤。

任何设备、系统和方法的任何实现可以由或基本上由任何所述步骤、元素和/或特征组成，而非包括/包含/具有任何所述步骤、元素和/或特征。因此，在任何权利要求中，术语“包括(consisting of)”或“本质上包括(consisting essentially of)”可以被替代上述任何开放式链接动词，以改变给定权利要求的范围，使其不同于使用开放式链接动词的范围。此外，应当理解，术语“其中(wherein)”可以与“其中(where)”互换使用。

此外，以特定方式配置的设备或系统至少以该方式配置，但也可以以除了具体描述的方式之外的其他方式配置。除非本公开或特定示例的性质明确禁止，否则一个示例的方面可适用于其他示例，即使未描述或示出。

本领域技术人员将进一步理解，结合本文的公开内容描述的各种示例性逻辑块、模块、电路和算法步骤(例如，图1-图2中的逻辑块)可以被实现为电子硬件、计算机软件或两者的组合。为了清楚地说明硬件和软件的这种可互换性，上文已就其功能性对各种说明性组件、块、模块、电路和步骤进行了一般性描述。这种功能是以硬件还是软件实现取决于对整个系统施加的特定应用和设计限制。熟练的技术人员可以针对每个特定应用以不同的方式实现所述功能，但是这种实现决定不应被解释为导致偏离本公开的范围。本领域技术人员还将容易认识到，在此描述的组件、方法或交互的顺序或组合仅仅是示例，并且本公开的各个方面的组件、方法或交互可以以不同于在此示出和描述的方式进行组合或执行。

结合本文的公开内容描述的各种说明性逻辑块、模块和电路可以用通用处理器、数字信号处理器(DSP)、ASIC、现场可编程门阵列(FPGA)或其他可编程逻辑器件、分立门或晶体管逻辑、分立硬件组件或其设计用于执行本文所述功能的任何组合来实现或执行。通用处理器可以是微处理器，但可选地，处理器可以是任何常规处理器、控制器、微控制器或状态机。处理器也可以被实现为计算设备的组合，例如，数字信号处理器和微处理器的组合、多个微处理器、一个或多个微处理器与数字信号处理器内核的组合或任何其他这样的配置。

结合本文公开内容描述的方法或算法的步骤可以直接体现在硬件、由处理器执行的软件模块或两者的组合中。软件模块可以位于RAM存储器、闪存、ROM存储器、EPROM存储器、EEPROM存储器、寄存器、硬盘、可移除磁盘、CD-ROM、或本领域已知的任何其他形式的存储介质中。示例性存储介质连接到处理器，使得处理器可以从存储介质读取信息和向存储介质写入信息。或者，存储介质可以集成到处理器中。处理器和存储介质可以位于ASIC中。ASIC可以位于用户终端中。或者，处理器和存储介质可以作为分立组件驻留在用户终端中。

在一个或多个示例性设计中，所描述的功能可以以硬件、软件、固件或其任何组合来实现。如果以软件实现，功能可以作为一个或多个指令或代码存储或传输到计算机可读介质上。计算机可读介质包括计算机存储介质和通信介质，通信介质包括便于计算机程序从一个地方传输到另一个地方的任何介质。计算机可读存储介质可以是通用或专用计算机可访问的任何可用介质。作为示例而非限制，该计算机可读介质可以包括RAM、ROM、EEPROM、CD-ROM或其他光盘存储装置、磁盘存储装置或其他磁存储装置，或可以用于携带或存储指令或数据结构形式的所需程序代码装置并可由通用或专用计算机或通用或专用处理器访问的任何其他介质。此外，连接可以适当地称为计算机可读介质。例如，如果使用同轴电缆、光纤电缆、双绞线或数字用户线路(DSL)从网站、服务器或其他远程源传输软件，则同轴电缆、光纤电缆、双绞线或DSL被包括在介质的定义中。这里使用的盘和盘包括压缩盘(CD)、激光盘、光盘、数字多功能盘(DVD)、硬盘、固态盘和蓝光盘，其中盘通常磁性地再现数据，而盘通过激光光学地再现数据。上述各项的组合也应包括在计算机可读介质的范围内。

上述说明和示例提供了对示例性实现的结构和使用的完整描述。尽管上文已经以一定程度的特殊性或参考一个或多个单独的示例描述了某些示例，但是本领域技术人员可以在不脱离本发明范围的情况下对所公开的实施方式进行多种变更。因此，方法和系统的各种示例性实施方式不旨在限于所公开的特定形式。相反，它们包括落入权利要求范围内的所有修改和备选，并且除所示示例之外的示例可以包括所述示例的部分或全部特征。例如，元件可以被省略或组合成整体结构，和/或连接可以被备选。此外，在适当的情况下，上述任何示例的方面可与上述任何其他示例的方面相结合，以形成具有类似或不同属性和/或功能的进一步示例，并解决相同或不同的问题。类似地，应当理解，上述益处和优点可以涉及一个实施例，也可以涉及若干实施方式。

权利要求不旨在包括且不应被解释为包括手段加功能或步骤加功能限制，除非在给定权利要求中分别使用(多个)短语“用于…的部件”或“用于…的步骤”明确陈述了该限制。

尽管已经详细描述了本公开的各个方面及其优点，但是应当理解，在不脱离由所附权利要求限定的本公开的精神的情况下，可以在此进行各种改变、替换和变更。此外，本申请的范围不限于说明书中描述的工艺、机器、制造、物质组成、手段、方法和步骤的特定实施方式。如本领域普通技术人员将从本公开内容中容易理解的，根据本公开内容，可以使用当前存在的或将来开发的、执行与本公开内容所述的相应实施例基本相同的功能或实现与本公开内容所述的相应实施例基本相同的结果的工艺、机器、制造、物质组成、装置、方法或步骤。因此，所附权利要求旨在在其范围内包括这种工艺、机器、制造、物质组成、手段、方法或步骤。

Claims (20)

1.一种用于提供对环境的交互式监测的系统，所述系统包括：

第一近场通信NFC设备，与物品相对应；

第二NFC设备，与位于所述环境内的仪器相关联；以及

监测设备，经由网络通信地耦合到所述第一NFC设备和所述第二NFC设备，其中所述监测设备包括一个或多个处理器，所述一个或多个处理器被配置为：

检测由具有NFC能力的用户设备对所述第一NFC设备的第一轻敲；

基于所述第一NFC设备的所述第一轻敲来将所述物品与用户相关联；

检测由所述用户设备对所述第二NFC设备的第一轻敲；

基于所述第二NFC设备的所述第一轻敲来将所述用户和所述物品与所述环境内的所述仪器相关联；以及

响应于检测到由所述用户设备对所述第二NFC设备的所述第一轻敲来向所述用户设备的图形用户界面提供信息，其中被提供给所述图形用户界面的所述信息与所述环境内存在的所述仪器的功能性相关联，并且其中所述仪器被配置为执行关于所述物品的至少一个操作。

2.根据权利要求1所述的系统，其中所述设备是仪器，并且所述监测设备的所述一个或多个处理器被配置为：

在由所述用户设备对所述第二NFC设备的所述第一轻敲之后，从所述仪器获取一个或多个读数；以及

将所述一个或多个读数存储在存储器中。

3.根据权利要求2所述的系统，其中所述存储器包括被设置在云中的一个或多个存储设备。

4.根据权利要求1所述的系统，还包括数据库，所述数据库被配置为存储针对多个NFC设备的映射数据，

所述多个NFC设备包括所述第一NFC设备和所述第二NFC设备，

其中所述映射数据包括将所述多个NFC设备中的相应NFC设备的每次轻敲映射到动作的信息，所述动作选自包括以下的组：

从所述环境内的一个或多个设备获取数据，

向所述图形用户界面提供数据，

配置所述环境内的一个或多个设备，以及

生成警报。

5.根据权利要求4所述的系统，其中针对所述多个NFC设备中的至少一个NFC设备的所述映射数据包括两个或更多个轻敲构成的序列，

其中所述两个或更多个轻敲中的每个轻敲被映射到不同动作。

6.根据权利要求1所述的系统，其中所述监测设备的所述一个或多个处理器被配置为响应于第二轻敲来标识与所述用户设备相关联的用户。

7.根据权利要求6所述的系统，其中标识所述用户包括：

发起所述图形用户界面在所述用户设备处的呈现；

经由所述图形用户界面接收凭证信息；以及

认证所述凭证信息。

8.根据权利要求1所述的系统，其中所述监测设备的所述一个或多个处理器被配置为经由图形用户界面提供指示以下的信息：所述环境内的多个物品的位置、和与所述多个物品中的每个物品相关联的用户的位置。

9.根据权利要求1所述的系统，其中所述监测设备的所述一个或多个处理器被配置为基于被存储在数据库中的信息来生成报告，其中被存储在所述数据库中的所述信息包括基于由所述设备执行的所述至少一个操作、对一个或多个其他设备执行的操作、或者两者而被捕获的信息，并且其中所述报告包括：跟踪所述物品在环境内的运动的信息、执行关于所述物品的操作的设备、与所述物品相关联的用户、或其组合。

10.一种用于控制仪器的方法，所述方法包括：

由第一近场通信NFC设备检测第二NFC设备的第一实例接近所述第一NFC设备，其中所述第一NFC设备与仪器相关联，并且所述第二NFC设备与用户设备相关联；

响应于检测到所述第二NFC设备接近所述第一NFC设备，由所述第一NFC设备向所述第二NFC设备提供资源标识符；

由所述第一NFC设备检测接近所述第一NFC设备的所述第二NFC设备的第二实例；

由所述第一NFC设备确定与所述仪器相关联的命令，其中所述命令是基于预定动作序列而被确定的，每个动作与接近所述第二NFC设备的所述第一NFC设备的特定实例相关联；以及

由所述第一NFC设备向所述仪器提供所述命令，其中所述命令被配置为控制与接近所述第二NFC设备的所述第一NFC设备的所述第二实例相对应的动作的实现。

11.根据权利要求10所述的方法，还包括：

检测所述第一NFC设备的一个或多个附加实例接近所述第二NFC设备；以及

基于所述预定动作序列和接近所述第二NFC设备的所述第一NFC设备的所述一个或多个附加实例中的每个附加实例来确定一个或多个命令。

12.根据权利要求11所述的方法，其中所述一个或多个命令包括以下命令：响应于接近所述第二NFC设备的所述第一NFC设备的所述一个或多个附加实例中的特定附加实例，由所述仪器获取测量。

13.根据权利要求12所述的方法，其中所述一个或多个命令包括以下命令：响应于接近所述第二NFC设备的所述第一NFC设备的所述一个或多个附加实例中的另一特定附加实例，输出由所述仪器获取的所述测量。

14.根据权利要求12所述的方法，其中所述测量被输出到所述用户设备、监测设备、或两者。

15.根据权利要求11所述的方法，其中所述一个或多个命令包括控制在所述仪器外部的设备的命令，在所述仪器外部的所述设备被配置为提供支持所述仪器的操作的功能性。

16.根据权利要求10所述的方法，还包括：

由第三NFC设备检测所述第二NFC设备的第一实例接近所述第三NFC设备，其中所述第三NFC设备与所述仪器相关联；以及

由所述第三NFC设备向所述仪器提供解除命令，所述解除命令被配置为响应于检测到接近所述第一NFC设备的所述第二NFC设备的所述第一实例来撤销被提供给所述仪器的所述命令。

17.一种非暂态计算机可读存储介质，存储指令，所述指令在由一个或多个处理器执行时使所述一个或多个处理器执行用于控制仪器的操作，所述操作包括：

检测第二近场通信NFC设备的第一实例接近第一NFC设备，其中所述第一NFC设备与仪器相关联，并且所述第二NFC设备与用户设备相关联；

响应于检测到所述第二NFC设备接近所述第一NFC设备，向所述第二NFC设备提供资源标识符，其中所述资源标识符包括统一资源定位符URL或统一资源标识符URI；

检测接近所述第一NFC设备的所述第二NFC设备的第二实例；

确定与所述仪器相关联的命令，其中所述命令是基于预定动作序列而被确定的，每个动作与接近所述第二NFC设备的所述第一NFC设备的特定实例相关联；以及

向所述仪器提供所述命令，其中所述命令被配置为控制接近所述第二NFC设备的所述第一NFC设备的所述第二实例相对应的动作的实现。

18.根据权利要求17所述的非暂态计算机可读存储介质，所述操作还包括：

检测接近所述第二NFC设备的所述第一NFC设备的第三实例；

基于所述预定动作序列和接近所述第二NFC设备的所述第一NFC设备的所述第三实例来确定第二命令，其中所述第二命令包括由所述仪器获取测量的命令；

检测接近所述第二NFC设备的所述第一NFC设备的第四实例；以及

基于所述预定动作序列和接近所述第二NFC设备的所述第一NFC设备的所述第四实例来确定第三命令，其中所述第三命令包括以下命令：向所述用户设备、监测设备、或者两者输出由所述仪器获取的所述测量。

19.根据权利要求17所述的非暂态计算机可读存储介质，其中所述操作包括：

检测接近所述第二NFC设备的所述第一NFC设备的附加实例；以及

基于所述预定动作序列和接近所述第二NFC设备的所述第一NFC设备的所述附加实例来确定附加命令，其中所述附加命令包括控制在所述仪器外部的设备的命令，在所述仪器外部的所述设备被配置为提供支持所述仪器的操作的功能性。

20.根据权利要求17所述的非暂态计算机可读存储介质，其中所述资源标识符被配置为提供对网页的访问，并且其中所述网页包括交互式元素，所述交互式元素用于捕获与所述仪器的操作相关联的数据并且向与所述用户设备相对应的用户提供与所述仪器的操作工作流程相关联的信息。

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