CN114153186A - 用于移动控制室内的用户接口设备之间的无缝状态转移的方法和装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于移动控制室内的用户接口设备之间的无缝状态转移的方法和装置。用于操作过程工厂的方法和系统包括多个用户接口(UI)设备，每一个访问服务器上的多个应用，并且可操作来在服务器上存储设备状态并且从服务器接收设备状态。服务器耦接到统一的、逻辑数据存储区域，并且经由一个或多个用户接口提供与在所述数据存储区域中存储的过程数据相关的功能。与服务器耦接的第一UI设备访问过程数据并且在服务器上保持指示在第一UI设备上执行的用户接口的状态的状态信息。与服务器耦接的第二UI设备访问过程数据和状态信息，以根据指示在第一UI设备上执行的用户接口的状态的状态信息执行第二UI设备上的用户接口。
Description
本申请是申请日为2014年03月14日、申请号为201410098327.7、发明创造名称为“用于移动控制室内的用户接口设备之间的无缝状态转移的方法和装置”的发明申请的分案申请。
技术领域
本公开概况而言涉及过程工厂和过程控制系统，并且更具体地涉及对过程工厂和过程控制系统中的移动用户接口设备的使用。
背景技术
分布式的过程控制系统(例如在化工、石油或其他过程工厂中使用的那些)通常包括一个或多个过程控制器，该一个或多个过程控制器经由模拟、数字或组合的模拟/数字总线，或者经由无线通信链路或网络与一个或多个现场设备可通信地耦接。现场设备(其例如可以是阀、阀定位器、开关和发送机(例如温度、压力、水平和流速传感器))位于过程环境中，并且通常执行物理或过程控制功能(例如打开或关闭阀、测量过程参数等)，以控制过程工厂或系统中执行的一个或多个过程。智能现场设备(例如符合公知的现场总线协议的现场设备)还可以执行控制计算、警报功能以及一般在控制器中实施的其他控制功能。通常也位于工厂环境中的过程控制器接收指示由传感器和/或现场设备进行的过程测量和/或与现场设备相关的其他信息的信号并且执行控制器应用，所述控制器应用例如运行进行过程控制决策的不同的控制模块、基于所接收到的信息生成控制信号，并且与控制模块或在现场设备(例如
Wireless
和
现场总线现场设备)中执行的块进行协作。控制器中的控制模块通过通信线路或链路将控制信号发送到现场设备，从而控制过程工厂或系统的至少一部分的操作。
通常使得来自现场设备和控制器的信息通过数据高速公路对于一个或多个其他硬件设备可用，所述硬件设备例如是通常被放置在远离更恶劣的工厂环境的控制室或其他位置的操作员工作站、个人计算机或计算设备、数据历史记录、报告生成器、中央数据库或中央管理计算设备。通常跨过程工厂或跨过程工厂的一部分对这些硬件设备中的每一个进行集中。这些硬件设备运行例如可以使得操作员能够执行相关于控制过程和/或操作过程工厂(例如改变过程控制例程的设置、修改控制器或现场设备中的控制模块的操作、查看过程的当前状态、查看由现场设备和控制器生成的警报、出于训练人员或测试过程控制软件的目的而模拟过程的操作、保持和更新配置数据库等)的功能的应用。由硬件设备、控制器和现场设备使用的数据高速公路可以包括有线通信路径、无线通信路径或有线和无线通信路径的组合。
例如，由爱默生过程管理公司(Emerson Process Management)销售的DeltaVTM控制系统包括在位于过程工厂中的各个位置处的不同设备中存储并且由所述设备执行的多个应用。这些应用中的每一个提供了用户接口(UI)，以允许用户(例如配置工程师、操作员、维护技术人员等)查看和/或修改过程工厂操作和配置的各个方面。在本说明书中，词语“用户接口”或“UI”用于指代允许用户查看或修改过程工厂的配置、操作或状态的应用或屏幕。类似地，词语“用户接口设备”或“UI设备”用于指代用户接口在其上进行操作的设备，而无关于该设备是固定的(例如工作站、壁挂式显示器、过程控制设备显示器等)还是移动的(例如膝上型计算机、平板计算机、智能电话等)。位于一个或多个操作员工作站或计算设备上的配置应用使得用户能够创建或改变过程控制模块，并且经由数据高速公路将这些过程控制模块下载到专用的分布式控制器。通常，这些控制块由可通信地互连的功能块构成，所述功能块是面向对象的编程协议中的对象，所述对象基于向其的数据执行控制方案中的功能，并且将输出提供给控制方案中的其他功能块。配置应用还可以允许配置设计者创建或改变由查看应用使用的操作员接口，来显示数据给操作员并使得操作员能够改变过程控制例程中的设置，例如设置点。每一个专用控制器(以及在一些情况下的一个或多个现场设备)存储和执行相应的控制器应用，所述相应的控制器应用运行向其分配和下载的控制模块，以实现实际的过程控制功能。可以在一个或多个操作员工作站上(或者在与操作员工作站和数据高速公路可通信地连接的一个或多个远程计算设备上)执行的查看应用经由数据高速公路从控制器应用接收数据，并且使用UI将该数据显示给过程控制系统的设计者、操作员或用户，并且可以提供多个不同的视角中的任何一个(例如操作员视角、工程师视角、技术人员视角等)。数据历史应用通常被存储在数据历史设备中并且由数据历史设备执行，所述数据历史设备收集并且存储跨数据高速公路提供的数据中的一些或全部，同时，配置数据库应用可以运行在连接到数据高速公路的另一个计算机中，以存储与其相关联的当前的过程控制例程配置和数据。或者，配置数据库可以位于与配置应用相同的工作站中。
过程控制工厂和过程控制系统的架构在很大程度上受有限的控制器和设备存储器、通信带宽、以及控制器和设备处理器能力的影响。例如，在控制器中对动态和静态非易失性存储器的使用通常被最小化，或者至少被小心地管理。作为结果，在系统配置(例如先验)期间，用户通常必须选择控制器中的哪个数据要被归档或保存、其被保存的频率以及是否使用压缩，并且从而向控制器配置该有限的数据规则集合。从而，在故障排除和过程分析中可能有用的数据通常没有被归档，并且如果其被收集，则有用信息可能会因为数据压缩而已经丢失。
此外，为了最小化当前已知的过程控制系统中的控制器存储器使用，并且要被归档或保存的数据被报告给例如在适当的历史记录或数据竖井处的工作站或计算设备以进行存储。用于报告数据的当前技术对通信资源的利用很差，并且造成多余的控制器负载。此外，由于历史记录或竖井处的通信和采样时的时间延迟，数据收集和时间戳通常与实际过程不同步。
类似地，在批过程控制系统中，为了最小化控制器存储器使用，批接收和控制器配置的快照通常被保持存储在中央管理计算设备或位置处(例如在数据竖井或历史记录中)，并且仅在需要时被传输给控制器。这样的策略在控制器中和在工作站或中央管理计算设备和控制器之间的通信通道中引入了严重的突发负载。
此外，过程控制系统的关系数据库的能力和性能限制与盘存储的高成本相组合地在向独立实体或竖井中构造应用数据中扮演了较大的一部分以满足具体应用的目的。例如，在DeltaVTM系统中，过程模型、连续的历史数据以及批和事件数据被保存和/或归档在三个不同的应用数据库或数据的竖井中。每个竖井具有不同的接口来访问在其中存储的数据。
按照此方式构造数据使得对历史化的数据的访问和使用造成了障碍。例如，产品质量中的变化的根本原因可能关联于这些数据文件中的一个或多个中的数据。然而，由于不同的文件结构，无法提供允许该数据被快速和容易地访问以用于分析的工具。此外，必须执行审计或同步功能，以确保跨不同竖井的数据是一致的。
例如在工厂操作、故障排除和/或预测建模期间，上述的过程工厂和过程控制系统的限制以及其他限制可能会不期望地显现在过程工厂或过程控制系统的操作和优化上。例如，这样的限制迫使必须执行繁琐而冗长的工作流，以便获取用于故障排除和生成更新的模型的数据。此外，由于数据压缩、不充足的带宽或偏移的时间戳，所获取的数据可能是不准确的。
在这里提供的背景技术描述用于概况呈现本发明的环境的目的。在本背景技术部分描述的程度上，当前署名的发明人的工作以及并不以任何方式被视为在提交时的现有技术的描述的各个方面并不被明确或隐含地承认为针对本发明的现有技术。
发明内容
在实施例中，一种用于操作过程控制工厂的系统包括：包括一个或多个数据存储设备的统一的、逻辑数据存储区域，所述一个或多个数据存储设备被配置为使用公共格式存储与所述过程工厂相对应的过程数据，所述过程数据包括从配置数据、测量数据、批数据、连续数据和事件数据中选择的多个类型的过程数据。系统还包括服务器，所述服务器耦接到所述统一的、逻辑数据存储区域，并且可操作来通过一个或多个用户接口提供与在所述数据存储区域上存储的过程数据相关的一个或多个功能。此外，系统还包括：第一用户接口设备，可通信地耦接到所述服务器并且可操作来经由所述服务器访问所述过程数据，所述第一用户接口在所述服务器上保持指示在所述第一用户接口设备上执行的所述用户接口的状态的状态信息；以及第二用户接口设备，可通信地耦接到所述服务器并且可操作来经由所述服务器访问所述过程数据和所述状态信息，以及可操作来根据指示在所述第一用户接口设备上执行的所述用户接口的状态的状态信息执行所述第二用户接口设备上的用户接口。
在另一个实施例中，一种操作过程工厂的方法包括：提供与存储过程数据的数据库可通信地耦接的服务器。所述方法还包括：利用与第一用户概况相关联的第一用户接口设备访问所述服务器并且使用所述第一用户接口设备执行所述过程工厂中的功能。此外，所述方法包括：利用与第一用户概况相关联的第二用户接口设备请求访问所述服务器；存储与所述第一用户接口设备的状态相关联的状态信息；根据所存储的状态信息，向所述第二用户接口设备提供对所述服务器的访问；以及使用所述第二用户接口设备执行所述过程工厂中的功能。
附图说明
图1A是在过程控制系统或过程工厂中操作的示例性的过程控制网络的框图。
图1B是示出更广的控制网络的框图。
图2是根据本说明书说明包括移动控制室的通信架构的框图。
图3是根据本说明书说明监督引擎的实施例的框图。
图4说明了可以由图23的监督引擎生成的示例性的工作项。
图5是示出用于将任务分配给过程工厂中的人员的方法的流程图。
图6是示出用于管理过程工厂中的工作流的方法的流程图。
图7是示出用于促进过程工厂中的任务完成的方法的流程图。
图8是UI设备的框图。
图9A说明了示例性的移动控制室的方面。
图9B说明了示例性的移动控制室中的设备。
图10说明了与UI设备之间的UI同步相关联的示例性的设备显示器。
图11是示出了用于同步UI设备的示例方法的流程图。
图12A是示出了与示例性的移动控制室中的UI设备相关联的示例性数据的框图。
图12B是示出了与另一个示例的移动控制室中的UI设备相关联的示例性数据的框图。
图13是用于将会话数据提供给UI设备的示例方法的流程图。
图14是用于在UI设备处生成GUI配置的示例方法的流程图。
图15是示出两个UI设备之间的直接状态信息传递的示例方法的流程图。
图16是示出用于在与服务器耦接的两个UI设备之间传递状态信息的示例方法的流程图。
图17是示出用于在两个UI设备之间传递状态信息的另一方法的流程图。
图18是示出了用于使用与移动控制室相关联的UI设备来控制过程工厂的另一个示例方法的流程图。
图19是示出了服务器上执行的用于使用UI设备促进过程工厂的移动控制的方法的流程图。
图20是示出了用于将第一UI设备的状态传递到第二UI设备的方法的流程图。
图21是示出了用于在第一UI设备上发起UI会话的方法的流程图。
图22是示出了用于在第一UI设备上发起UI会话的第二方法的流程图。
图23说明了示例性的移动控制室的第二方面。
图24是示例性的环境感知的UI设备的框图。
图25是过程工厂中的移动控制室的另一个实施例的框图。
图26是另一个示例性的移动控制室的图示。
图27是示出了用于生成图形用户接口的示例方法的流程图。
图28是示出了由UI设备执行的示例方法的流程图。
图29是示出用于促进过程工厂的移动控制的方法的流程图。
图30是示出了用于确定移动设备在过程工厂中的位置的方法的流程图。
图31是示出了用于过程控制环境中的移动设备的环境操作的方法的流程图。
图32是示出用于分析过程工厂中的物理现象的方法的流程图。
具体实施方式
与过程工厂相关联的控制和维护设施的去集中化和移动性为其带来了各种明显的优点。例如，移动用户接口设备与固定用户接口设备的协作使得操作员、维护人员和其他工厂人员可以不局限于中央位置，允许人员在整个过程工厂中走动，而不损害对与过程工厂的操作和状态相关的信息的访问。通过实施“大数据”概念(即收集、存储、组织和挖掘数据的一个或多个集合，这种数据如此大或复杂，使得传统的数据库管理工具和/或数据处理应用无法在可容忍的时间量内管理数据集)结合专家系统、监督系统和环境感知移动用户接口设备，过程工厂可以被有益地管理并且被更有效地维护(例如，具有更少的维护、更大的产出、更小的停机时间、更少的人员、对人员和设备的安全的风险更小等)，如在本公开通篇所描述的那样。
通常，环境感知移动用户接口设备与专家系统、监督系统和大数据系统协作，以促进过程工厂的改进的操作。可以使用当前描述的概念(其包括协作、移动性、工作流管理、人员管理、自动化、责任性、验证和诊断等)中的一个或多个来实现改进的操作。例如，在本文中描述的装置、系统和方法可以促进从一个用户接口设备到另一个(例如，从工作站到平板设备或从平板设备到移动电话)的无缝转换，从而用户可以具有相同或相似的可用信息，而与从一个设备到另一个设备的移动无关，和/或可以促进相同或不同位置处的查看相同或不同数据的多个人员之间的协作，和/或可以促进用户会话的发起或继续，而与用户碰巧正在操作的设备无关。用户接口设备中的移动设备可以是设备感知和/或位置感知的，以便自动显示相关信息(例如，地图、过程、图、用户手册)，以及登陆应用等。此外，专家和监督系统以及用户接口设备之间的协作可以促进自动生成、分配和管理与操作员和/或维护人员活动相关的工作项。例如，如在下文中将进一步详细描述的，专家系统可以分析在大数据系统中存储的信息并且确定应当执行一些任务，并且可以通过与监督系统的协作，创建工作项，将工作项分配给人，创建工作项任务的执行所必需的项的检查清单，使得所分配的人抽查相关联的任务的效能，并且跟踪任务的进程。将在全文中描述这些和其他方面。
首先转向示例性的过程工厂的整体结构，图1A是在过程控制系统或过程工厂10中操作的示例性的过程控制网络100的框图。过程控制网络100可以包括提供各个其他设备之间的直接或间接连接的骨干网105。在各个实施例中，与骨干网105耦接的设备包括接入点72、(例如经由内联网或企业广域网)到其他过程工厂的网关75、到外部系统(例如到互联网)的网关78、UI设备112、服务器150、大数据设施102(例如，包括大数据历史记录)、大数据专家系统104、监督引擎106、控制器11、输入/输出(I/O)卡26和28、有线现场设备15-22、无线网关35以及无线通信网络70。通信网络70可以包括无线设备40-58，其包括无线现场设备40-46、无线适配器52a和52b、接入点55a和55b以及路由器58。无线适配器52a和52b可以分别连接到非无线现场设备48和50。控制器11可以包括处理器30、存储器32和一个或多个控制例程38。尽管图1A仅示出了与骨干网105相连接的设备中的一些中的单独一个，但应当理解的是，每一个设备可以在骨干网105上具有多个实例，并且在实际上，过程工厂10可以包括多个骨干网105。
UI设备112可以经由骨干网105可通信地连接到控制器11和无线网关35。控制器11可以经由输入/输出(I/O)卡26和28可通信地连接到有线现场设备15-22，并且可以经由骨干网105和无线网关35可通信地连接到无线现场设备40-46。控制器110可以使用现场设备15-22和40-46中的至少一些进行操作以实现批过程或连续过程。控制器11(例如其可以是由爱默生过程管理公司销售的DeltaVTM控制器)可通信地连接到过程控制骨干网105。控制器11还可以使用与例如标准4-20mA设备、I/O卡26、28和/或任何智能通信协议(例如
现场总线协议、
协议、无线
协议等)相关联的任何期望的硬件和软件，可通信地连接到现场设备15-22和40-46。在图1A中所示的实施例中，控制器11、现场设备15-22和I/O卡26、28是有线设备，并且现场设备40-46是无线现场设备。
在UI设备112的操作中，在一些实施例中，UI设备112可以执行用户接口(“UI”)，允许UI设备112经由输入接口接受输入，并且在显示器处提供输出。UI设备112可以从服务器150接收数据(例如与过程相关的数据，例如过程参数、日志数据、传感器数据和/或可以被捕获并存储在大数据设施102中的任何其他数据)。在其他实施例中，可以在服务器150处整体或部分地执行UI，其中服务器150可以将显示数据发送到UI设备112。UI设备112可以经由骨干网105从过程控制网络100中的其他节点(例如控制器11、无线网关35或服务器150)接收UI数据(其可以包括显示数据和过程参数数据)。基于在UI设备112处接收的UI数据，UI设备112提供表示与过程控制网络100相关联的过程的各个方面的输出(即视觉表示或图形)，允许用户监视该过程。用户还可以通过在UI设备112处提供输入来影响过程的控制。出于说明目的，UI设备112可以提供表示例如罐填充过程的图形。在这样的场景中，用户可以读取罐水平测量值，并且确定罐需要被填充。用户可以与UI设备112处显示的入口阀图形进行交互，并且输入使得入口阀打开的命令。
在进一步的操作中，除了UI之外，UI设备112还可以执行多个例程、模块或服务。在一个实施例中，UI设备112可以执行环境感知例程，其可以包括例如与位置感知、设备感知或调度感知(如图27中所示)相关的各种例程或子例程。这些环境例程可以使得UI设备112能够呈现适合于操作UI设备112的特定环境或环境的图形用户接口配置(“GUI”配置)。UI设备112还可以执行状态确定例程，使得UI设备112能够跟踪并保存UI设备112的状态，包括在UI设备112处执行的应用(例如UI)的状态。通过跟踪UI设备112上的应用的状态，UI设备112可以允许用户例如在第一设备112上发起会话，并且开始使用第二UI设备112，以最小的中断从其先前的会话继续工作流。
UI设备112(或向UI设备112提供应用或屏幕的服务器)还可以执行与管理工厂资产相关的例程。例如，一些例程可以用于安装、替换、维护、校准、诊断或委托过程工厂中的资产。其他例程可以用于准备或完成与特定资产相关联的工作通知单和/或用于通知工作通知单的工厂人员(例如，位于特定设备附近的人员)。UI设备112可以执行与监视过程相关的例程。例如，一些例程可以用于现场登录仪器数据、报告实验室采样以及显示实时资产参数等。UI设备112还可以执行与符合工厂规程和工作流相关的例程。例如，一些例程可以提供与标准操作规程(SOP)、开启规程、关断规程、锁定规程、工作指令或其他产品/资产文档相关的信息。当UI设备112耦接到网络时，又一些额外的例程可以促进工作通知单的立即递送和到离线、手动输入的数据的立即系统可用性。通信例程可以包括电子邮件例程、文本消息例程、即时消息例程等，以促进提供技术或其他支持的外部团体和/或工厂人员之间的通信。
UI设备112(或向UI设备112提供应用或屏幕的服务器)还可以包括支持和/或促进一个或多个审计过程的例程。审计过程可以包括例如工作审计和/或常规审计。在实施例中，出于满足常规需求的目的，例程可以允许用户查看数据和/或生成与收集、维护和/或校验的数据相关的报告。为了说明的目的，在移动控制室被实现在制药厂中的情况下，出于满足与工厂的产品输出的安全相关的政府需求的目的，移动控制室可以促进查看或报告所收集的数据。在实施例中，例程可以允许用户查看和/或生成与工作通知单、维护或其他工厂过程的审计相关的报告。
在特定实施例中，UI设备112可以实现任何类型的客户端(例如瘦客户端、网络客户端或胖客户端)。例如，UI设备112可以依赖于其他节点、计算机或服务器以获取UI设备112的操作所需的大量处理。在这样的示例中，UI设备112可以与服务器150通信，其中服务器150可以与过程控制网络100上的一个或多个其他节点通信，并且可以确定显示数据和/或过程数据以发送到UI设备112。此外，UI设备112可以将与所接收的用户输入相关的任何数据传递到服务器150，使得服务器150可以处理与用户输入相关的数据并进行相应的操作。换言之，UI设备112可以基本上仅进行如下工作：呈现图形并用作到一个或多个节点或服务器的端口，所述节点或服务器存储数据并执行UI设备112的操作所需的例程。瘦客户端UI设备提供使UI设备112的硬件需求最小的益处。
在其他实施例中，UI设备112可以是网络客户端。在这样的实施例中，UI设备112的用户可以在UI设备112处经由浏览器与过程控制系统进行交互。浏览器使得用户能够经由骨干网105访问另一个节点或服务器150(例如服务器150)处的数据和资源。例如，浏览器可以从服务器150接收UI数据(例如显示数据或过程参数数据)，允许浏览器示出用于控制和/或监视过程的一些或全部的图形。浏览器还可以接收用户输入(例如对图形的鼠标点击)。用户输入可以使得浏览器获取或访问在服务器150上存储的信息资源。例如，鼠标点击可以使得浏览器(从服务器150)获取和显示与被点击的图形相关的信息。
在另一个实施例中，可以在UI设备112处进行针对UI设备112的大量处理。例如，UI设备112可以执行先前论述的UI、状态确定例程和环境感知例程。UI设备112还可以本地地存储、访问和分析数据。
在操作中，用户可以与UI设备112交互以监视或控制过程控制网络100中的一个或多个设备，例如现场设备15-22或设备40-48中的任何一个。用户可以与UI设备112交互，例如以修改或改变与在控制器11中存储的控制例程相关联的参数。控制器11的处理器30实现或监督(在存储器32中存储的)一个或多个控制例程，所述例程可以包括控制环。处理器30可以与现场设备15-22和40-46通信以及与可通信地连接到骨干网105的其他节点通信。应当注意的是，如果期望，则在本文中描述的任何控制例程或模块(包括质量预测和故障检测模块或功能块)可以使得其各部分由不同的处理器或其他设备实现或执行。同样，在本文中描述的要被实现在过程控制系统10中的控制例程或模块可以采取任何形式，包括软件、固件、硬件等。控制例程可以被实现为任何期望的软件格式，例如使用面向对象的编程、梯形逻辑、顺序功能图、功能框图，或使用任何其他的软件编程语言或设计图。特别地，控制例程可以由用户通过UI设备112来实现。控制例程可以被存储在任何期望类型的存储器(例如，随机存取存储器(RAM)或只读存储器(ROM))中。同样，控制例程可以被硬编码到例如一个或多个EPROM、EEPROM、专用集成电路(ASIC)或任何其他的硬件或固件元件中。因此，控制器11可以被(在特定实施例中通过用户使用UI设备112)配置为以任何期望的方式实现控制策略或控制例程。
在UI设备112的一些实施例中，用户可以使用通常被称为功能块的东西与UI设备112交互以在控制器11处实现控制策略，其中每个功能块是整体的控制例程的对象或另一部分(例如子例程)，并且(经由通信调用的链路)与其他功能块结合进行操作，以在过程控制系统10中实现过程控制环。基于控制的功能块通常执行输入功能(例如与发送机、传感器或其他过程参数测量设备相关联的输入功能)、控制功能(例如与执行PID、模糊逻辑等控制的控制例程相关联的控制功能)或控制某一设备(例如阀)的操作的输出功能中的至少一种，以在过程控制系统中执行某一物理功能。当然，还存在混合以及其他类型的功能块。功能块可以具有在UI设备112处提供的图形表示，允许用户容易地修改功能块的类型、功能块之间的连接、以及与在过程控制系统中实现的每一个功能块相关联的输入/输出。功能块可以被存储在控制器11中并且可以由控制器11执行(这通常是如下情形：这些功能块用于或关联于标准4-20mA设备和一些类型的智能现场设备(例如HART设备))，或者可以被存储在现场设备自身中并且由现场设备自身实施，这可以是利用现场总线设备的情形。控制器11可以包括可以实现一个或多个控制环的一个或多个控制例程38。每一个控制环通常被称为控制模块，并且可以通过执行一个或多个功能块而被执行。
在实施例中，UI设备112与大数据设施102和/或专家系统104和/或监督引擎106交互。大数据设施102可以从过程工厂10收集并存储所有类型的过程控制数据(包括传感器数据、控制参数、手动输入的数据(例如，在人员在过程工厂10内四处移动时收集的数据)、人员位置和命令输入、与所有数据相关联的时间戳)以及在过程工厂10中可用的任何其他类型的数据。与大数据设施102可通信地耦接的专家系统104可以独立地操作或根据特定用户输入进行操作以分析在大数据设施102中存储的过程工厂数据。专家系统104可以开发和/或使用模型、识别数据倾向和/或相关、向工厂人员提醒可能会影响或很快会影响过程工厂10的预测或实际的问题和/或异常情况和/或子最优条件等。在一些实施例中，专家系统104执行这些功能而不被具体编程为将特定的一组数据或倾向与特定的问题或条件相关联，而是，识别在先前条件时或在先前条件(其可以是积极/期望的条件或消极/不期望的条件)附近已经出现了当前倾向或数据并发。根据倾向或数据并发的现有出现的识别，专家系统104可以预测状况(“预诊断(pro-nostics)”)。专家系统104还可以根据大数据设施102中存储的数据确定哪些过程变量、传感器读数等(即哪些数据)在检测、预测、防止和/或校正过程工厂10中的异常情况时是最重要的。例如，专家系统104可以确定正在从烟筒中排放出碳氢化合物，并且可以(例如通过监督引擎106)自动确定碳氢化合物排放的原因和/或使得生成工作项以纠正造成碳氢化合物排放的问题和/或使得生成工作项以检查设备或观测/记录经由网络不可用的参数。作为另一个示例，专家系统104可以确定通过一系列的先前的数据点指示的倾向指示预测的异常状况、预测的维护事务、预测的故障等。
如下文中所详细描述的，监督引擎106可以与大数据设施102和/或专家系统104交互以自动执行和/或促进各个监督活动。例如，监督引擎106可以监视由专家系统104识别出的倾向，并且为工厂人员创建工作项。作为另一个示例，监督引擎106可以监视过程工厂资源的校准状况，并且可以为工厂人员创建工作项。与这些功能相关联地，监督引擎106还可以管理人员证书、对在调度的工作项的执行期间对设备进行访问的权限、以及工作项执行的时机。监督引擎106可以与UI设备112进行交互以分配和跟踪工作项的执行，并且在工作项的完成之后接下来验证导致工作项的创建的指示或状况(例如，被识别出的倾向、异常情况等)已被解决。例如，监督引擎106可以根据专家引擎104确定阀故障并且创建工作项。监督引擎106可以后续确定携带UI设备112的维护工人处于故障阀的附近，并且请求分配工作项给该维护工人，该工人可以经由UI设备112接受该工作项。监督引擎106可以验证该维护工人具有执行该工作项的适当技能集合，并且可以向该维护工人提供需要的权限以执行该工作项。此外，监督引擎106可以重新调度过程控制活动，使得工作项可以被完成。在工作项的执行之前或执行期间，监督引擎106可以向该人员提供标准操作规程、手册和其他文档。这仅是监督引擎106的一些实例，在下文中将对其进行进一步的解释。
仍参见图1A，无线现场设备40-46使用诸如无线HART协议之类的无线协议在无线网络70中进行通信。在特定实施例中，UI设备112能够使用无线网络70与无线现场设备40-46进行通信。这样的无线现场设备40-46可以与也被配置为(例如使用无线协议)进行无线通信的过程控制网络100的一个或多个其他节点直接通信。为了与未被配置为进行无线通信的一个或多个其他节点进行通信，无线现场设备40-46可以利用与骨干网105连接的无线网关35。当然，现场设备15-22和40-46可以遵从于任何其他期望的标准或协议，例如任何有线或无线协议，包括在未来开发出的任何标准或协议。
无线网关35是可以提供到无线通信网络70的各个无线设备40-58的访问的提供商设备110的示例。具体地，无线网关35提供无线设备40-58和过程控制网络100的其他节点(包括图1A中的控制器11)之间的通信耦合。在一些情况下，无线网关35通过路由、缓冲和定时服务提供到有线和无线协议栈的较低层(例如，地址转换、路由、分组分段、优先化等)通信耦合同时隧穿有线和无线协议栈的一个或多个共享层。在另一些情况下，无线网关35可以在不共享任何协议层的有线和无线协议之间翻译命令。除了协议和命令转换之外，无线网关35还提供由与在无线网络30中实现的无线协议相关联的调度方案的时隙和超帧(时间上均等间隔的通信时隙的集合)使用的同步的计时。此外，无线网关35可以为无线网络70提供网络管理和经营功能，例如资源管理、性能调整、网络故障缓解、监视流量以及安全等。
与有线现场设备15-22类似，无线网络70的无线现场设备40-46可以执行过程工厂10中的物理控制功能，例如打开或关闭阀或测量过程参数。然而，无线现场设备40-46被配置为使用网络70的无线协议来进行通信。这样，无线现场设备40-46、无线网关和无线网络70的其他无线节点52-58是无线通信分组的制造者和消费者。
在一些情形中，无线网络70可以包括非无线设备。例如，图1A中的现场设备48可以是遗留(legacy)4-20mA设备，而现场设备50可以是传统的有线HART设备。为了在网络30中进行通信，现场设备48和50可以经由无线适配器(WA)52a或52b连接到无线通信网络70。此外，无线适配器52a、52b可以支持其他的通信协议，例如
现场总线、PROFIBUS、DeviceNet等。此外，无线网络30可以包括一个或多个网络接入点55a、55b，其可以是与无线网关35进行有线通信的分离的物理设备或可以被提供有作为集成设备的无线网关。无线网络70还可以包括一个或多个路由器58，以在无线通信网络30内将分组从一个无线设备转发到另一个无线设备。无线设备32-46和52-58可以通过无线通信网络70的无线链路60彼此通信和与无线网关35进行通信。
相应地，图1A包括提供商设备的多个示例，其主要用于向过程控制系统的各个网络提供网络路由功能和监管。例如，无线网关35、接入点55a、55b和路由器58包括在无线通信网络70内路由无线分组的功能。无线网关35为无线网络70执行流量管理和监管功能，并且将业务路由到与无线网络70通信连接的有线网络以及从所述有线网络路由业务。无线网络70可以利用特别支持过程控制消息和功能的无线过程控制协议(例如无线HART)。
在某些实施例中，过程控制网络100可以包括与骨干网105相连接的使用其他网络协议进行通信的其他节点。例如，过程控制网络100可以包括使用其他无线协议(例如兼容WiFi或其他IEEE802.11的无线局域网协议、移动通信协议(例如WiMAX(全球微波互联接入)、LTE(长期演进)或其他ITU-R(国际电信联盟无线通信部分)兼容协议)、短波长无线通信(例如近场通信(NFC)和蓝牙)或其他无线通信协议)的一个或多个无线接入点72。通常，这样的无线接入点72允许手持或其他便携式计算设备通过与无线网络70不同且支持与无线网络70不同的无线协议的相应的无线网络进行通信。在一些实施例中，UI设备112使用无线接入点72通过过程控制网络100进行通信。在一些场景中，除了便携式计算设备之外，一个或多个过程控制设备(例如，控制器11、现场设备15-22或无线设备35、40-58)还可以使用由接入点72支持的无线网络进行通信。
附加地或者替代地，提供商设备可以包括到位于当前的过程控制系统10的外部的系统的一个或多个网关75、78。在这样的实施例中，UI设备112可以用于控制、监视所述外部系统或与所述外部系统进行通信。通常，这样的系统是由过程控制系统10生成或操作的信息的消费者或提供者。例如，工厂网关节点75可以可通信地连接当前的过程工厂10(具有其自己的响应的过程控制数据骨干网105)和具有其自己的相应的骨干网的另一个过程工厂。在一个实施例中，单个骨干网105可以服务多个过程工厂或过程控制环境。
在另一个示例中，工厂网关节点75可以将当前的过程工厂可通信地连接到并不包括过程控制网络100或骨干网105的遗留或现有技术的过程工厂。在本示例中，工厂网关节点75可以转换或翻译在由工厂10的过程控制大数据骨干网105利用的协议和由遗留系统利用的不同的协议(例如以太网、Profibus、现场总线、DeviceNet等)之间的消息。在这样的示例中，UI设备112可以用于控制、监视所述遗留或现有技术的过程工厂中的系统或网络或者与所述系统或网络进行通信。
提供商设备可以包括一个或多个外部系统网关节点78，以可通信地连接过程控制网络100和外部公共或私有系统(例如实验室系统(例如实验室信息管理系统或LIMS)、人员巡视数据库、材料处理系统、维护管理系统、产品库存控制系统、生产调度系统、气象数据系统、运输和处理系统、包装系统、互联网、另一个提供商的过程控制系统、或其它外部系统)的网络。外部系统网关节点78可以例如促进过程控制系统和过程工厂外的人员(例如在家的人员)之间的通信。在一个这样的实例中，操作员或维护技术人员可以从她家里使用UI设备112，经由家庭网络(未示出)、互联网和网关78连接到骨干网105。在另一个实例中，操作员或维护技术人员可以从任何位置使用UI设备112，经由移动电话网络(未示出)、互联网和网关78连接到骨干网105。网关节点78还可以促进过程工厂中的工厂人员和过程工厂之外的实体或人之间的通信。例如，在过程工厂中对过程控制设备进行服务的技术人员可以从她的UI设备112与来自过程控制设备的制造商的支持代表进行通信。在又另一个示例中，监督引擎106可以监视天气、跟踪到来的供应货物和跟踪财务数据(例如商品期货)等，以帮助监督引擎106调度工作项、管理生产调度等。当然，经由网关78(或网关75，或者实际上在任何两个设备之间)形成的所有连接可以是安全连接(例如，加密连接、防火墙连接等)。
尽管图1A说明了具有有限数量的现场设备15-22和40-46的单个的控制器11，但这仅仅是说明性的而不是限制性的实施例。在过程控制网络100的提供商设备中可以包括任何数量的控制器11，并且控制器11中的任何一个可以与任何数量的有线或无线现场设备15-22、40-46进行通信以控制工厂10中的过程。此外，过程工厂10还可以包括任何数量的无线网关35、路由器58、接入点55、无线过程控制通信网络70、接入点72和/或网关75、78。
图1B是说明了更广的控制系统120的框图，所述更广的控制系统120可以包括各种不同的系统或系统功能。控制系统120包括过程工厂10，其作为非限制性的示例可以是原油炼油厂。系统120还可以耦接到海底系统122，例如钻井或探测系统。各种安全系统124也可以同样被包括在系统120中，例如火气系统126、监视系统128和运输系统130(例如，用于将原油运输到炼油厂)。尽管图1B将单元10和122-130中的每一个示出为分离的方面，但应当注意的是，可以组合这些方面中的各种方面。例如，在一些实施例中，过程工厂10可以包括安全系统124和/或火气系统126。图1B意在说明当前描述并不局限于相对于图1A描述的过程工厂的范围，并且可以应用到其他控制、监视和安全系统等。尽管当前描述就过程控制工厂10而言描述了实施例，但该说明仅是出于便捷目的，而不意在是限制性的。
以下的示例说明了在诸如过程工厂10之类的过程工厂中实现的多个场景，在本说明书中描述的概念，并且突出了这样的实现的优势。
示例1
分配给工厂的特定区域的第一用户可以经由控制室内的固定工作站监视所分配的工厂区域。第一用户经由在工作站上运行的浏览器或其他应用监视和控制过程，该浏览器或应用与在服务器处执行的例程通信。第一用户可以确定去到过程工厂的地方去以例如检查工厂。在用户离开控制室时，用户可以拿起触敏平板设备(即第二、移动用户接口设备)并走出控制室到工厂去。该平板设备，像工作站一样，使得第一用户能够经由在平板设备上执行的浏览器或应用访问服务器处的例程。第一用户在平板设备上可能已经被认证，或者平板设备可以关联于第一用户。平板设备与服务器通信以建立对于第一用户而言唯一的会话。服务器可能存储有与工作站处的第一用户相关联的状态信息，并且根据所存储的状态信息在平板设备上经由在平板设备上运行的浏览器或应用向第一用户提供用户接口。这样，第一用户能够继续在工作站处发起的工作流。
在一些情况下，在移动设备上进行操作的例程可以为第一用户生成例程。例程，其可能与专家和/或监督系统进行协作，可以识别需要被监视或服务的工厂资产。在一些情况中，可能存在与需要被监视或服务的每个资产相关联的优先级，指示监视或服务该资产的紧急程度。该例程可以确定第一用户的路线，该路线允许用户有效地访问需要被监视或服务的资产中的至少一些资产。
当第一用户在工厂内移动时，在平板设备处执行的环境感知例程从平板设备中的各个传感器和接收器(例如NFC或RFID收发机)接收数据。传感器和接收机检测平板设备附近的设备、装置和/或标签。在另一些实施例中，平板设备可以具有用于接收位置数据的GPS接收机，并且可以将位置数据上传到服务器，从而例程的执行可以知道用户位置。在任一情况中，例程可以识别平板设备的位置或与特定设备的接近程度，并且使得平板设备为第一用户显示被缩放到第一用户和平板设备的大致位置的过程工厂概览地图/图形。当第一用户走过工厂时，工厂地图显示可以动态地改变以聚焦于与平板设备的位置相对应的地图的区域。
在一些实例中，工厂地图可以包括导航功能。例如，第一用户可以选择特定的工厂区域/设备/资产作为目的地。例程可以随后使用(例如从GPS接收机接收的)位置数据，以将指令提供给特定的工厂区域/设备/资产。
在第一用户走过工厂10时，平板还可以显示各种过程数据或警报。例如，第一用户可能经过泵，使得平板设备显示与泵相关的操作数据、图形和警报(特别是在泵需要关注的情况下)。平板设备可以例如从泵上或泵附近的NFC或RFID标签接收唯一的标识符。平板设备可以经由服务器将该唯一的标识符发送给例程。例程可以接收该唯一的标识符，并且访问将该唯一的标识符关联到过程工厂中的实体的数据库。例如，该唯一的标识符可以关联到泵数据，例如与泵相关的显示数据、参数数据和警报数据。在识别泵数据之后，例程可以将泵数据发送到平板设备，使得平板设备呈现图形并提供与泵相关的图形、参数和/或警报。
在另一个实施例中，第一用户可以认识到泵出故障了。第一用户可以与在平板显示器处示出的泵图形或菜单进行交互，并且可以触摸在图形位置处的平板设备显示，所述图形表示关断命令。平板设备可以检测第一用户输入(例如电容触摸输入)并且生成对应的输入数据。所述平板设备可以随后将该输入数据发送到服务器，该服务器接收输入数据，将关断信号发送到控制该泵的控制器。控制器接收信号，并且关断泵。第一用户可以创建与泵相关联的任务或工作项。例如，工作项可以是对维护人员检查和/或维修泵的请求。
平板设备上的例程还可以促进锁定/挂牌(lockout/tagout)过程。例如，该例程可以显示特定泵的适当的锁定/挂牌过程。在一些实例中，出于安全原因期望对该泵进行锁定的第一用户可以与由该平板设备显示的任务列表进行交互，以指示例如锁定过程中的特定任务已经被完成。在另一些情形中，第一用户可以与例程交互以测试泵的故障保险状况。例如，可以生成仿真信号以对故障保险状况进行仿真，允许第一用户观测泵的响应。
示例2
仍携带平板设备的第一用户可以开始从过程工厂走到过程工厂的控制室。第一用户可能经过锅炉。当第一用户走到锅炉附近时，平板设备与锅炉环境ID设备建立RFID通信。平板设备可以从环境ID设备接收唯一的标识符，并且将该唯一的标识符发送到服务器。服务器可以基于该唯一的标识符识别该锅炉。服务器可以访问环境数据以确定该锅炉具有相关联的工作项，并且将与工作项相关联的技能阈值和与第一用户的概况相关联的技能水平进行比较。确定第一用户没有资格对与锅炉相关联的工作项进行工作时，服务器可以预先提醒平板设备的显示器，而不是向显示器更新与工作项相关的信息。
用户可以继续走动经过工厂，仍携带平板设备，并且可以走过阀。如上所述，平板设备可以与阀环境ID设备建立通信。平板设备可以随后从设备接收唯一的标识符，并且将该唯一的标识符发送到服务器。服务器可以基于该唯一的标识符识别该阀。服务器可以随后访问该环境数据以确定阀具有相关联的调度，该相关联的调度指示该阀当前正被调度为停止运行以进行维护。服务器将数据发送到平板设备，使得平板设备将信息提供到第一用户，其中该信息向第一用户指示阀当前正被调度以用于维护。
示例3
第一用户继续走过工厂，在手上仍拿着平板设备。位于控制室中且现在登录到先前由第一用户占据的工作站(或不同的工作站)中的第二用户可以注意到与炉体相关联的关键的O2气体测量值正在下降。第二用户创建请求针对炉体的帮助的工作项。当第一用户在其返回控制室的路上经过炉体时，平板设备可以自动建立与炉体环境ID设备的通信，使得平板设备接收到与炉体相关联的唯一的标识符。平板设备可以将该唯一的标识符发送到服务器，该服务器可以返回与该唯一的标识符相关联的信息(例如关于炉体的信息)，包括炉体需要关注的通知图形。第一用户可以看到并选择该通知图形，使得显示与所创建的工作项相关的信息。第一用户可以选择图形以指示接受该工作项。
该工作项可以请求第一用户拍摄炉体处的火焰的一个或多个图片(例如，这是因为火焰颜色可以指示气流不充足)。火焰的图片可以被发送到服务器。大数据设施上的或者作为专家系统的一部分的在服务器上进行操作的分析例程可以分析图像的各个方面、或者可以将该火焰的图像与在大数据系统或设施上存储的在其他时间和/或在其他条件下拍摄的其他图像进行比较。分析例程可以分析该图像(例如通过将先前的火焰图像的集合和对应的操作数据进行比较)。大数据分析例程可以指示火炉处的气流较低。基于该分析，专家系统可以指引第一用户增加到火炉的气流。在一些实施例中，第一用户可以使用平板设备以获取并显示用于增加到火炉的空气的操作过程，并且在实际上，在一些实施例中，当专家系统指引用户增加气流时，平板设备可以自动显示该过程。如果期望，第一用户可以在调整之后拍摄额外的火焰图像，并且将该图像发送到分析例程以确认炉体正在适当地操作。
第一用户还可以使用平板设备来捕获与火炉相关联的音频，并且将该音频发送到服务器、大数据设施或专家系统。例如在专家系统上进行操作的分析例程可以将该音频与关联于火炉的声音签名进行比较以确定火炉是否在正常地操作。该分析例程还可以将该捕获的音频与关联于已知问题的音频进行比较。例如，皮带或马达问题可能关联于特定的声音，并且分析例程可以通过将所捕获的音频与所述声音进行比较来检测这样的问题。类似地，第一用户可以将平板设备放置在火炉上或火炉附近以检测与火炉相关联的振动。平板设备可以经由动作传感器接收振动数据，并且将该振动数据发送到服务器或大数据设施。分析例程可以将该检测到的振动与关联于火炉的签名振动水平(或与关联于已知问题的振动水平)进行比较以确定火炉是否正在正常地操作。在任一情况下，对音频/振动的分析可以揭示不存在与火炉相关的其他问题和/或确认火炉需要增加气流。
在第一用户增加了火炉处的气流时，第二用户可以对火炉进行查询以查看在过去的几个换班中先前的用户是否也增加了气流。查询确认是这样的。第二用户可以利用每次气流增加、谁进行了改变等(它们均被存储在大数据设施中)的事件信息生成示出流过火炉的气流的图形。第二用户可以例如通过请求共享的用户-接口(UI)会话与第一用户共享该信息。第一用户可以经由服务器接收对该UI会话的请求。如果第一用户接受该请求，则服务器可以捕获与显示给第二用户的UI相关联的状态信息，并且可以根据来自第二用户的状态信息使得第一用户正在使用的平板设备的显示器显示数据。第一和第二用户可以一起检查与火炉相关的数据，并且可以确定火炉频繁地经历类似的问题。第二用户可以随后向大数据系统查询关于火炉处的低O2气体测量事件的情况。大数据系统可以提供关联于火炉处的低O2气体测量事件的多个事件、设备、用户、时间和其他因素。例如，大数据分析可以揭示低O2气体测量值显著地关联于相关的过程单元处的事件，其中相关的事件频繁地先于低O2气体测量。在另一个示例中，分析可以揭示特定用户显著地关联于低O2气体测量事件。换言之，分析可以揭示特定用户正在以造成低O2气体测量的方式控制火炉。尽管该示例说明了用户利用UI设备来请求分析并显示分析结果，但应当注意的是，大数据系统还可以使用来自UI设备(在本场景中为平板设备)并且由所述UI设备收集的数据以用于关联于或不关联于UI设备的其他分析。在任一情况中，第二用户可以标记工作项以用于将来的检查，并创建维护权证以使得某人可以在不久的将来的某个时间点处检查火炉。
示例4
在后来的时间，维护人员可以检查火炉并且发现由于在燃料输入端耦接到火炉的点处火炉在不适当地操作，并且可以创建工作项以纠正该问题。该工作项可以具有指示燃料输入管应当被焊接到火炉燃料输入端的相关联的任务，指定目标设备(即火炉)，并且指示执行该任务所需的技能(即焊接技能)。该工作项可以可选地指定该工作项的执行的时限。
监督模块可以调度工作项的执行。例如，监督模块可以将工作项的执行调度到工厂(或火炉所位于的工厂区域)被调度为离线以进行维护时的那天。替代地或者附加地，监督模块可以根据具有所需技能的人员的可用性来对其进行调度。已经识别出具有适当技能的焊工时，监督模块可以将该工作项分配给该焊工，并且等待焊工接受所分配的工作项。在焊工接受该工作项的情况下，监督模块创建在要执行该工作项时授权该焊工访问所需的工厂功能和设备的权限令牌。
在所指定的时间，焊工可以带着他被分配的移动用户接口设备到达设备室，该接口设备可以向她提醒她被调度以执行该工作项(即焊接火炉连接)。在告知该提醒时，UI设备可以显示由监督模块生成的与该工作项相关联的检查清单。该检查清单可以向焊工提醒她需要随身带着安全设备(例如焊机面具和手套)、焊接设备(例如焊接电源、电极、填充材料等)以及执行该任务所需的任何其他必需东西(例如替换部件)。检查清单还可以指定在移动到目标设备之前要执行的特定的任务。当焊工(例如经由用户接口设备)向监督模块确认她具有检查清单上的所有设备，并且已经执行了检查清单上的指定任务时，该焊工就可以离开设备室。
感测到焊工已经离开设备室之后，UI设备可以切换到地图或引导模式并且显示与焊工在过程工厂内的位置相关的信息、以及引导焊工到达目标设备(在此情况下为火炉)的信息。当UI设备感测到焊工已经到达火炉处时，UI设备自动显示与工作项任务相关的规程(其例如可以由监督模块提供)。例如，UI设备可以首先为焊工显示确认可以安全地执行工作项任务所需的安全规程和信息，例如显示关于一般携带什么材料来将燃料管焊接到火炉上、什么材料是上次流过管道的材料、管道是否已经被抽空、管道当前是否在服务中、以及在管道中是否检测到任何剩余材料的信息。UI设备还可以逐步地和/或利用图形显示从管道中清除任何残余材料以确认可以安全地执行焊接规程(例如不会引起爆炸)的规程。UI设备还可以提供指令用于并且促进、关断和/或锁定系统的各个部分，例如可以允许气体流入火炉中的管道、点火器的上游阀、以及可能使得该规程、焊工或过程工厂经受不必要的风险的任何其他设备。焊工可以随后跟随指令或其他引导(如果UI设备提供了的话)执行焊接规程，然后释放任何锁定和经由UI设备向监督模块指示规程完成，之后监督模块可以自动创建工作项以使得另一个人在工厂(或工厂的一部分)恢复服务之前检查焊接。
这里示例说明了在本说明书的余下部分描述的系统、装置和方法中的优势的一部分。
应当理解，当前描述的概念与在过程控制工厂中已经实现的系统集成在一起。也就是说，在实施例中，这些概念的实现并不需要全新的过程控制系统，而是，可以与工厂中现有的软件和硬件单元无缝集成。
大数据网络
在某些实施例中，所公开的UI设备、服务器和例程可以被实现在支持大数据基础结构(即大数据网络)的过程控制网络中。大数据网络可以支持过程数据的大幅度的数据挖掘和数据分析。大数据网络或系统还可以包括多个大数据网络节点以收集和存储由包括在并且关联于过程控制系统或工厂10的设备生成、接收和/或观测到的所有(或基本所有)数据。大数据网络可以包括大数据设施(例如大数据设施102)，其可以包括统一的、逻辑数据存储区域，该存储区域被配置为存储(有时使用公共格式)由过程控制系统生成或与过程控制系统、过程工厂10和由过程工厂10控制的一个或多个过程相关的多个类型的数据。例如，该统一的、逻辑数据存储区域可以存储时间戳配置数据、连续数据、事件数据、工厂数据、指示用户动作的数据、网络管理数据和由过程控制系统或工厂之外的系统提供或提供给过程控制系统或工厂之外的系统的数据。这些数据还可以包括与人员相关的数据、与原始和/或加工过的材料相关的数据、与人员限制、资质和证书相关的数据以及与校准和维护调度相关的数据等。由大数据网络收集的数据例如可以是跟踪人员的数据日志和从这些人员接收的输入。这样的数据对于改善工厂操作和效率是有帮助的。例如，可以由专家系统来挖掘和分析日志数据，以在各种情况下提供对操作员输入的有价值的见解。这样的结果可以用于在各种情况下(自动地或者手动地)改善操作员培训和/或改善响应。在任一情况中，出于常规的目的，在许多情况中需要这样的数据。
在本文中所使用的单词“统一的(unitary)”当应用于大数据设施102的逻辑数据存储区域时，并不意在表示单个的存储设备。如一般所知的，第一尺寸(或者各种第一尺寸)的多个(实际上很多个)存储设备可以可通信地耦接以形成第二、更大尺寸的存储区域。然而，出于本说明的目的，这些也被视为“统一的”逻辑数据存储。通常而言，大数据设施102被配置为(例如经由流和/或经由某一其他协议)从大数据网络的大数据网络节点接收数据并且存储所接收到的数据。这样，过程控制大数据设施102可以包括用于历史化或存储从大数据节点接收的数据的统一的、逻辑数据存储区域、用于接收数据的多个设施数据接收机和多个设施请求服务器(如在美国专利申请13/784,041中描述的那样，在本文中出于所有目的通过引用方式将其并入到本文中)。
过程控制大数据系统可以自动收集在节点处生成、由节点接收或由节点获取的所有数据(按照数据被生成、接收或获取的速率自动收集)，并且使得所收集的数据被高可靠性地(例如不使用有损数据压缩或可能造成原始信息丢失的任何其他技术)递送到过程控制系统大数据设施102以进行存储(并且可选地，被递送到网络的其他节点)。过程控制系统大数据系统还可以能够提供对所存储的数据的任何部分的复杂的数据和倾向分析。例如，过程控制大数据系统可以能够跨过程数据地(也就是说，在现有技术的过程控制系统中，被包含在不同的数据库竖井中)提供自动数据分析，而不需要任何先验配置，以及也不需要任何翻译或转换。基于该分析，过程控制系统大数据系统可以能够自动提供深入的知识发现，并且可以为过程控制系统建议改变或建议额外的实体。额外地或者替代地，过程控制系统大数据系统可以基于知识发现执行动作(例如指定的、预测的或这两者)。过程控制系统大数据系统还可以使得并帮助用户执行手动知识发现，并且计划、配置、操作、维护和优化过程工厂和与其相关联的资源。
专家系统
专家系统104是被配置为访问和分析由大数据设施102收集和存储的数据的例程和/或模块的集合。尽管在本说明书中说明和描述为与大数据设施102分离的模块，然而在一些实施例中，专家系统104可以被集成在大数据设施102中。此外，专家系统104可以包括在不同的过程区域和/或不同的过程设备中操作的多个模块或例程。例如，专家系统功能体可以位于一个或多个控制器11中，一个或多个过程控制设备15-22中等。在任一情况中，专家系统404使用由大数据设施102收集和存储的数据来识别倾向、执行诊断、监视操作员输入、改善过程工厂和/或过程工厂的各个部分的建模、监视材料供应、监视输出质量和数量、对工厂的操作的各个方面进行建模、以及不计其数的其他活动。专家系统104可以使用预定义的模型来执行所收集的数据的分析和/或可以根据对所述数据的分析主动(以及可能自动地)生成模型。专家系统可以执行许多不同类型的分析，在下文中提供了一些示例。示例并不意在限制专家系统104的功能的范围，而是举例说明了可能的功能的一部分。
在一个示例中，专家系统104(实时地或者在收集和存储之后)监视由大数据设施102收集和存储的数据，并且执行与特定警报或警报类型相关的数据分析。专家系统104可以被编程为分析过程参数、过程输入、传感器数据以及在大数据设施102中存储的任何其他数据来确定与特定警报相关联的任何公共特征(倾向、值等)。该关联可以是时间关联，但不一定是与警报并发的。例如，专家系统104可以分析数据以确定特定的操作员输入是否以与警报的类似时间关系出现。更具体地，专家系统104可以确定推进或预测警报条件的多个因素的汇集，例如确定特定罐中的温度何时上升、并且操作员将一定量的特定催化剂释放到罐中，罐中的压力以特定速率上升并且产生警报条件。
在另一个示例中，专家系统104可以被编程为对由大数据设施102收集和存储的数据执行统计分析，以确定事件和过程参数之间的相关的强度。例如，在熟练的操作员对于各个处理器之间的关系具有“本能”感觉时，与严格的数据分析相比，操作员的直觉可能并不可靠，这可能使得操作员通过对可能恶化情况或至少可能不会那么快纠正情况的过程或与其他或额外的调整相同程度地对过程进行调整，以对过程控制情况进行响应(例如升高罐温度、浸渍压力等)。因此，专家系统104可以通过提供信息给操作员和他们可能不知道或理解的其他人员来改进过程的整体控制、安全性、质量和输出。
在又另一个实施例中，专家系统104被编程为根据分析(例如在上述段落中描述的分析)调整对过程工厂10的过程操作。专家系统104可以识别非最佳或异常条件，并且可以通过改变一个或多个过程输入和/或设置点来纠正条件。额外地，专家系统104可以与过程工厂10中的其他安全系统集成，以阻止和/或校正可能导致对设备和/或人员的安全风险的过程条件。
监督引擎
通过UI设备112实现移动控制室促进了过程工厂(或其他类似环境)的控制、维护和其他方面的分散。也就是说，操作员不再被绑缚到工作站以保持过程工厂的最优控制，并且相应地，操作员和维护人员(其在先前通常在工厂中而不是控制室中花费时间)之间的线路被模糊或移除。更多的人员可用于移动通过工厂环境。同时，大数据设施102存储与工厂环境的各个方面相关的更完整的数据，并且专家系统104提供对过程工厂的操作和条件的更完整的分析。专家系统104和大数据设施102协作以提供与工厂中操作的过程的状态、工厂中的设备的状态、与工厂中的人员相关的位置和任务、以及与工厂管理、材料管理、人员管理、优化等相关的不计其数的其他方面的信息。
监督引擎106利用由专家系统104提供的数据和分析来管理过程工厂内的人员。具体地，监督引擎106可以监视由专家系统104识别出的倾向，并且可以为工厂人员创建工作项。尽管在本说明书中说明和描述为与大数据设施102和专家系统104分离的模块，但在一些实施例中，监督引擎106可以被集成在大数据设施102中和/或专家系统104中。图2是说明了移动控制室UI设备112、监督引擎106、以及专家系统104和大数据设施102之间的通信架构的框图。如上所述，专家系统104可以获取并分析在大数据设施102中存储的数据，并且在一些实施例中，可以在大数据设施102中存储数据。例如，专家系统104可以获取与过程控制系统的方面相关的数据，并且对所获取的数据执行一个或多个分析。由专家系统104执行的分析可以被根据预编程的模型执行，或者在一些实施例中，可以在无需模型的情况下执行(即，专家系统104可以搜索数据以寻找未知的相关或关系)。在任一情况中，专家系统104可以在大数据设施102中存储分析数据(例如回归数据、相关数据等)。
监督引擎106可以使用从专家系统104接收/获取的数据和/或从大数据设施102接收的数据。例如，监督引擎106可以从专家系统104接收指示特定的参数最紧密地相关于特定的异常情况或特定的最优情况的数据。作为另一个示例，监督引擎106可以从专家系统104接收指示特定的参数应当被检查、或者需要对过程处理设备/例程进行特定调整以避免异常情况的数据。作为又一个示例，监督引擎106可以从专家系统104接收指示专家系统104已经识别出指示需要进行维护或将在预定时间需要进行维护的倾向的数据。替代地或者额外地，监督引擎106可以从大数据设施102接收或获取数据。例如，由监督引擎106执行的例程可以关联于周期性的被调度的维护(即在例程、调度间隔或由工厂参数确定的间隔处出现的维护)。也就是说，监督引擎106可以监视过程工厂的参数或过程工厂内的设备的参数，例如以确定自最近的维护起设备已经服务了多少个小时、或者自最近的维护起已经致动了多少次设备(例如阀)。该类型的数据可以被存储在大数据设施102中并且由监督引擎106获取。
工作项创建
监督引擎106可以使用所接收到的数据来为工厂人员创建工作项和/或使得在过程工厂中进行特定的动作。图3是说明监督引擎106的实施例的框图。监督引擎106可以包括工作项管理器300。工作项管理器300可以是在计算机可读介质上存储并且由处理器执行的一组例程和/或指令，可用于创建工作项。每个工作项可以是要由一个或多个过程工厂人员完成的任务或规程。例如，工作项可以包括替换或维修设备，进行参数读取、对设备或参数进行调整、检查设备或产品、执行校准规程、对设备进行编程或需要人员完成的任何其他动作。在工作项管理器300生成工作项时，工作项可以被存储在工作项列表302中，所述工作项列表302存在于与监督引擎106相关联的存储器中。参见图4，示例性的工作项400可以包括各种信息，包括工作类型或功能402(例如有线检查、设备更换、设备校准、维护(例如润滑等)等)；执行工作项所需的设备的列表404；识别工作项相关的设备的目标设备字段406；目标开始时间/日期408；目标完成时间/日期410；优先级字段412(例如，“立即”、“在12小时内”、“在24小时内”、“在当前一批之后”、“在下一次关断期间”、“高”、“中”、“低”等)；所需的技能集合字段414和/或所需的凭证字段(未示出)；和目标设备类型字段416。当然，在工作项400中可以包括更少或更多的字段。
再次参见图3，监督引擎106还可以包括人员概况306的集合304。每一个人员概况306包括与特定操作员、维护技术人员或其他工厂人员相关的信息。个人概况306中的信息可以包括技能集合、证书和/或凭证、角色(例如、操作员、维护、保安、安全)、工作小时/调度、巡回调度(即人员通过工厂以记录参数数据或视觉检查过程工厂的各个方面的例程和/或调度的例程)和/或与过程工厂中的各个职责的执行相关的任何其他信息。
工作流管理
工作项调度器308可以在机器可读介质上被存储为指令集合。可以由处理器来执行所述指令以执行在工作项列表302中存储的工作项的调度。工作项调度器308可以根据各个因素中的任何一个来调度工作项。例如，工作项调度器308可以根据每个工作项的优先级；根据被调度为处于与相关于该工作项的一个设备(“目标设备”)邻近的位置(“目标位置”)处的人员；根据当前位于与目标设备邻近的目标位置处的人员；根据人员的当前可用性(例如，在工作项开始/完成的期望时间将换班的人员和/或在工作项开始/完成的期望时间不分配任务的人员)；根据人员的需要/所需/期望的技能集合、角色、证书和/或凭证；根据调度的工厂维护和/或关断调度等，来调度工作项。通过示例并且没有限制地，工作项调度器308可以跟踪工作项列表302中的工作项，注意到与每一个工作项相关联的目标位置和/或目标设备。工作项调度器308可以从经由由人员携带的UI设备112跟踪人员的位置的个人跟踪例程310接收信息。当个人跟踪例程310报告(例如通过确定人员登录到或被分配到位置已知的UI设备112)移动操作员的位置邻近目标位置或目标设备时，工作项调度器308可以查询与移动操作员相关联的个人概况306以确定该移动操作员是否具有执行与该工作项相关联的任务(“目标功能”)所需的技能集合和/或凭证。如果该移动操作员具有适当的技能集合和/或凭证，则工作项调度器308可以将该工作项分配给该移动操作员，并且如果该操作员接受该工作项，则工作项调度器308可以创建操作员对目标设备执行目标功能的任何需要的权限。当然，应当理解的是，一个或多个人员可以被分配单个的工作项，这是因为某些任务需要多个人来完成。
在一些实施例中，权限被创建为在与监督引擎106相关联的存储器中存储的数据库312中的令牌或实体。每个权限令牌定义目标功能(例如接线校验)、目标设备、被分配给工作项的工人的ID、以及可选地、令牌的失效时间和日期。可能针对所有工作项、一些工作项、和与特定设备或设备类型、与特定目标功能(即工作项任务)相关联的工作项等，需要权限令牌。权限令牌向被分配给该工作项的移动人员给出特定的访问权限，并且可以被系统在任何时间撤消。在一些实施例中，权限可能依赖于外部因素。例如，权限令牌可以指定移动工人具有在特定时间段期间、在特定工厂事件期间(例如在工厂的区域的关断期间)执行目标功能的权限。
此外，监督引擎106，更具体地工作项调度器308，可以根据外部因素(特别是(但不是排他的)工作项将导致生产调度变化或显著的停机时间的情况)调度工作项。例如，监督引擎106可以经由骨干网105和网关78与当前的过程工厂之外的系统进行通信以获得与天气、原材料或其他供应的递送、执行工作项所需的部件、工具或设备的递送以及产品运输调度等相关的数据。作为非限制性的示例，如果工作项将干扰生产并且易腐原材料的运输被调度为在完成工作项之前接收，则工作项调度器308可以延迟工作项的调度。作为另一个示例，户外位置的特定工作项可能需要干燥条件(例如不下雨)来完成目标功能(例如接线校验)，并且工作项调度器308可以根据天气预报来调度工作项。
在图5的流程图中示出了将任务分配给过程工厂中的人员的方法500。方法500可以包括从专家系统接收数据(块505)并且根据从专家系统接收的数据创建指定任务的工作项(块510)。该方法还包括选择人员来执行在工作项中指定的任务(块515)，将工作项发送到与所选择的人员相关联的设备(块520)，并且可以包括接收所选择的人员已经接受该工作项的指示(块525)。从专家系统接收数据可以包括接收指示过程工厂中的预测的问题的数据、接收指示与过程参数相关联的倾向的数据、接收向专家系统提供参数值的请求、以及接收相对于过程控制设备执行特定动作的指令等。在接收数据包括接收提供参数值的请求时，创建工作项可以包括创建这样的工作项，其中指定的任务是要观测和记录未从感测或接收参数的设备自动发送的参数值。在实施例中，创建工作项可以包括创建这样的工作项，其中指定的任务是要执行维护任务、校准任务、更换任务、检查任务或维修任务。创建工作项还可以包括指定与指定的任务相关的设备目标(例如，即将对其执行指定任务的一个设备)。选择人员来执行任务可以包括根据从与所选择的人员相关联的设备(例如移动用户接口设备、GPS设备、邻近卡设备等)接收的位置数据来选择人员。方法500还可以包括创建并存储与指定任务相关联、与关联于指定任务的过程控制设备相关联、或与这两者相关联的权限令牌。可能需要该权限令牌，以便所选择的人员在与指定任务相关联的过程控制设备上执行指定任务。权限令牌可以是出于创建和/或授权人对一件设备执行动作或执行与一件设备相关的动作的权限的目的而实现的数据库、离散文件或任何计算机结构中的条目。选择人员来执行任务还可以包括根据在工作项中指定的任务、与所指定的任务相关联的过程控制设备或这两者，以及可由监督模块访问的多个人员概况，来选择人员。在实施例中，根据多个人员概况选择人员包括根据技能集合、角色、证书和/或凭证来选择人员。选择人员还可以或替代地包括在人员从其选择要执行的工作项的数据库中存储工作项、和/或从与人员相关联的设备中接收执行该工作项的请求并且将与人员相关联的概况与在工作项中存储的信息进行比较来确定该人员是否有资格执行工作项。
从专家系统接收数据可以包括接收用于执行动作的指令，所述动作例如是观测和记录参数、检查过程控制设备、校准过程控制设备、记录音频采样、捕获图像或视频、对过程控制设备执行维护、维修过程控制设备、更换过程控制设备和/或调整过程控制参数。创建工作项可以包括指定执行指定的任务所需的工具或设备、工作项的优先级水平、执行指定的任务所需的技能集合、所需的开始时间和/或日期、和/或所需的完成时间和/或日期。方法500还可以包括根据通过与所选择的人员相关联的过程工厂的调度路线、用于由过程工厂执行的过程的输入材料的调度的递送、由过程工厂生产的产品的调度的递送、预测的天气状况、由过程工厂生产的产品的调度的运输时间、过程工厂的过程的预测或调度的完成时间、和/或完成指定任务所需的工具、设备或部件的预测或调度的到达，来调度工作项的执行。
再次参见图3，监督引擎106还可以存储(或访问)文档，例如设备手册、维护手册和标准操作规程(SOP)316。在移动操作员执行过程工厂中的任务或与特定工作项相关联的任务时，可以将文档经由UI设备112自动提供给移动操作员。在实施例中，在与工作项相关联的目标功能的执行期间，文档被在适当(即有用)时间提供给移动操作员。例如，执行与工作项相关联的接线检验功能的人员可以被呈现有用于执行接线校验的SOP。作为另一个示例，对阀执行例行维护(例如润滑、清洁等)的人员可以被呈现有每个规程的SOP和/或被呈现有用于目标阀的手册。在一些实施例中，在执行目标功能的过程中的每个步骤处，文档的相关部分被提供给人员。也就是说，维护技术人员可以首先被(经由移动UI设备112)呈现有用于锁定阀和使得阀停止服务的SOP。随后，维护技术人员可以被呈现有来自阀的操作手册的与执行阀的清洁和/或润滑相关的页面。随后，维护技术人员可以被呈现有用于使得阀返回操作服务并且去除设备的锁定的SOP。当然，这些示例是非限制性的，这是因为存在在任务执行期间可以向人员呈现SOP和手册的大量情况。
在移动操作员或技术人员执行与工作项相关联的目标任务时，监督引擎106，特别是工作项跟踪模块318，可以跟踪与工作项相关联的任务的进程。在一些实施例中，监督引擎106与移动UI设备112协作，以引导移动操作员通过执行工作项所需的一个或多个过程的每一步。引导可以包括锁定规程、关断规程、设备拆卸、设备维修、维护步骤(例如校准和润滑等)、检验和验证规程、设备重新安装、开始规程、解锁规程、以及过程的任何其他步骤。在移动操作员请求每个后续的指令、步骤或引导时，工作项跟踪模块318可以与移动UI设备112通信，例如接收指示。在工作项跟踪模块318接收到请求每个后续的指令、步骤或引导的指示时，工作项跟踪模块318可以认定前一步骤已完成，从而跟踪工作项的执行的进程。在实施例中，工作项跟踪模块318可以操作地与目标设备(即作为工作项的目标的设备)或与目标设备可通信地耦接或邻近的设备进行通信，以验证完成了一个或多个步骤。在又另一个实施例中，两个移动操作员可以参与协作会话，并且在一个移动操作员完成被经由移动UI设备112呈献给技术人员的工作项的每个步骤时，第二技术人员可以标记在另一个UI设备112上完成的每个步骤，向工作项跟踪模块318发送完成了每个步骤的指示。也就是说，协作使用相应的UI设备112的两个用户无需查看相同的信息显示，并且根本无需查看相同的信息。作为另一个示例，第一用户可以在第一UI设备112上正在查看执行工作项的标准操作规程，同时另一个用户在第二UI设备112上正在查看与关联于工作项的一个设备相关的实时数据。在工作项完成时，监督模块106以及在一些实施例中的工作项跟踪模块318可以标记项目完成，从活动工作项的列表中将其移除，使得与工作项相关联的任何权限被移除或失效，分配另一个工作项，向人员通知工作项已完成，向人员通知可以开始依赖的工作项(即依赖于前一工作项的完成才开始的工作项)。
转向图6，其是示出用于管理过程工厂中的工作流的方法600的流程图。方法600包括创建指定要在过程工厂中执行的任务的工作项(块605)，根据所指定的任务确定用于执行该工作项的规程集合(块610)，针对规程集合中的每个规程生成相关联的显示(块615)，并且在移动用户接口设备上按照规程集合的执行顺序来依次显示相关联的显示集合(块620)。创建工作项可以包括从专家系统接收数据和/或根据从专家系统接收的数据指定任务。从专家系统接收数据可以包括接收针对过程控制设备执行特定动作的指令。创建工作项还可以或替代地包括指定维护任务、校准任务、更换任务、检查任务和/或维修任务。创建工作项还可以包括指定需要安全锁定规程、关断规程和/或开始规程等的任务。生成相关联的显示可以包括生成呈现用于执行规程的一组步骤的显示、生成包括示出规程的执行的一个或多个图像的显示、生成包括一个目标设备在其周围环境中的图像以帮助人员定位该目标设备的显示、生成包括参数输入字段以用于记录与一个目标设备相关联的参数的显示、和/或生成包括标准操作规程的集合的显示。所述方法还包括在移动用户接口设备的显示器上示出一个目标设备在过程工厂的环境中的位置，其可以包括提供用户接口控制(该用户接口控制使得显示在目标设备上放大)和/或提供一组用户接口控制以允许移动用户接口设备的用户在相关联的显示集合之间导航。在一些实施例中，可以显示规程环境窗以指示与指定任务相关联的规程的集合中的哪个规程当前正被执行。该方法还包括提供对于关联于特定任务的一个目标设备相关的文档的访问。此外，该方法可以包括确定执行该规程的集合所需的工具和设备的集合、生成包括所确定的工具和设备的集合的列表的检查清单显示并显示检查清单。创建工作项可以包括指定手册数据收集任务。确定规程的集合可以包括确定收集手册数据的路线。
监督引擎106还可以存储与工作项的执行相关联的数据。特别是，监督引擎106可以存储由与工作项的执行相关联的移动UI设备112捕获的数据，以及可以存储与工作项的执行对过程工厂的操作的影响相关的数据(例如由于工作项的执行造成的或与工作项的执行有关的过程工厂的性能变化)等。在实施例中，移动UI设备112可以捕获视频、音频或振动数据作为诊断规程或维修或维护规程的一部分，并且移动UI设备112可以将所捕获的数据发送回监督引擎106，该监督引擎106将该数据存储为关联于特定的工作项，以及替代地或者额外地，可以在大数据设施102中存储该数据。
检查清单
回见图3，监督引擎106可以执行与监督移动人员相关的其他任务。仅作为一个示例，监督引擎106可以包括检查清单生成例程314。检查清单生成例程314可以生成与被分配给移动人员的工作项相对应的移动人员的检查清单。由例程314生成的检查清单可以包括例如区域或规程所需的安全设备(例如防毒面具、安全带、安全钩、辐射探测设备/剂量计等)、以及执行规程所需的工具、执行规程所需的部件(例如替换部件或维护部件，例如密封件、润滑剂)等。在一些实施例中，检查清单生成例程314可以生成检查清单，并且将所述检查清单存储为关联于工作项。或者，检查清单生成例程314可以实时生成和显示检查清单。在任一情况中，可以设想，在工作项被执行前不久，移动人员将被呈现有该检查清单。例如，当移动操作员指示他或她正准备执行工作项时，检查清单将被自动呈现给移动操作员。在其他实施例中，在操作员准备执行工作项时，检查清单将由移动操作员手动请求。在一些实施例中，监督引擎106确定操作员正准备执行工作项并且将检查清单自动呈献给移动操作员。例如，在工作项要被调度为被执行时，监督引擎106可以接收移动操作员已经将工作站UI设备112的状态转移到移动UI设备112的指示。在检测到状态转移时，监督引擎106可以呈现检查清单，提示移动操作员来确认他或她具有适当的设备和资源来执行工作项。或者，当移动操作员打开工作项时，优选地在进入过程工厂环境之前，移动UI设备112可以自动获取(例如从监督引擎106)检查清单。在又另一个实施例中，移动UI设备112可以检查到其已经进入供应室或准备室，并且可以自动呈现检查清单给移动操作员，从而移动操作员可以收集所需的工具、设备和供应等。
现在转向图7，其是示出用于促进过程工厂中的任务完成的方法700的流程图。该方法包括从在工作项的数据库中存储的多个工作项中接收工作项的选择(块705)，并且根据所选择的工作项确定工作项的执行所需的一个或多个项(块710)。生成一个或多个项的检查清单以显示给执行工作项的人员(块715)，并且该检查清单被显示给执行工作项的人员(块720)。在实施例中，根据所选择的工作项确定一个或多个工作项包括读取该工作项的一个或多个字段，其可以包括读取所需的设备字段、读取所需的安全设备字段、读取所需的工具字段和/或读取指示一个目标设备在过程工厂内的位置的字段。读取一个或多个字段可以包括读取指定要被完成的目标任务的字段。读取字段可以包括读取指定要被完成的目标任务以及目标设备或目标设备类型的字段。此外，确定执行工作项所需的一个或多个项可以包括确定要被完成的任务、将在其上执行要被完成的任务的设备或这两者。生成用于显示给执行工作项的人员的一个或多个项目的检查清单可以包括生成包括一个安全设备、工具、过程控制设备、过程控制设备的部件、维护材料等中的任何一个或组合的检查清单。生成检查清单可以包括从与关联于工作项的过程控制设备相关联的设备手册、与执行工作项所需的工具相关联的设备手册、安全文档、标准操作规程和/或与关联于工作项的过程控制设备的位置相关联的文档中的一个或多个中获取信息。在一些实施例中，生成检查清单还可以包括确定与工作项相关联的位置或被分配的人员到达与工作项相关联的位置所必须经过的位置，并且获取访问或经过该位置所需的具体的安全设备和/或工具。向执行工作项的人员显示检查清单可以包括接收被分配执行工作项的用户已经致动了移动用户接口设备并在被致动的移动用户接口设备上显示检查清单给用户的指示。接收工作项的选择可以包括接收第一用户接口设备上的部分，并且将检查清单显示给执行工作项的人可以包括接收第一用户接口设备的状态已经被传递给第二用户接口设备的指示和在第二用户接口设备上显示检查清单。方法700还可以包括针对检查清单上的一个或多个项中的每一个接收浏览所显示的检查清单的人具有该项的指示。
UI设备
图8是UI设备803在移动控制室800的环境中的框图。移动控制室800可以使得UI设备803将操作状态发送到另一个系统或设备和/或从另一个系统或设备接收操作的UI状态。移动控制室800还包括UI设备803a、服务器150和UI设备803b。UI设备803、803a、803b中的每一个可以是如在下文中参照图9B描述的各种UI设备类型中的任何一个。服务器150可以包括网络服务或网络例程152，其可以被存储在服务器150处的存储器中，并且由服务器150处的处理器执行。UI设备803a和803b(以及任何其他的UI设备803)中的每一个包括处理器810、存储器815、显示器820、网络接口825、输入接口830、系统总线835和一个或多个收发机850。UI设备803a、803b还可以包括一个或多个定位设备，包括例如全球定位系统(GPS)(或任何其他的卫星导航系统)接收机832、惯性定位系统芯片834、独立的定位部件(例如指南针836、陀螺仪838、加速度计840)等。存储器815可以包括操作系统880、用户接口(“UI”)例程882、环境感知例程884、状态确定例程886、浏览器例程888、图像捕获例程890、以及声音捕获例程892、本地过程控制数据存储器894、UI状态信息896以及其他数据。在一些实施例中，操作系统880、UI例程882、环境感知例程884和/或状态确定例程886中的一个或多个可以位于UI设备803外部的存储器处，并且可以被UI设备803外部(例如在诸如服务器150之类的系统或设备处)的处理器执行。应当理解的是，在这里描述的移动控制室800仅是一个示例。可以构思出其他的配置。例如，移动控制室800无需包括多个UI设备，并且在实际上，无需包括任何特定数量的UI设备。
在UI设备803的存储器815的特定实施例中，存储器815可以包括易失性和/或非易失性存储器，并且可以是可移除的或不可移除的存储器。例如，存储器815可以包括如下形式的计算机存储介质：随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、EEPROM、闪存或其它存储器技术、CD-ROM、数字多功能盘(DVD)或其它光盘存储、磁带盒、磁带、磁盘存储或其他磁存储设备，或可以用来储存所期望的信息的任何其它介质。处理器810被配置为获取和执行在存储器815中存储的指令。存储器815可以存储诸如操作系统数据或程序数据之类的数据。
网络接口825可以包括或耦接到一个或多个天线以进行无线通信、耦接到一个或多个端口以进行有线连接，或者这两者。在一些实施例中，网络接口可以耦接到GPS接收机832，使得网络接口825能够接收位置或坐标数据。网络接口825还可以或替代地包括蓝牙收发机，使得网络接口825能够建立与外部设备或系统的个域网。附加地或者替代地，网络接口可以包括近场通信(“NFC”)收发机、射频识别(“RFID”)收发机、和/或局域网收发机(例如，使网络接口825能够使用IEEE 802.11协议来进行通信)。
网络接口825可以经由诸如图1A中所示的过程控制网络100之类的网络与服务器150和/或其中一个UI设备803进行通信。用户可以经由输入接口830与UI设备803进行交互。输入接口830可以经由机械激励(例如键盘或鼠标)接受输入。输入接口830可以替代地或额外地经由检测到电磁场、信号或属性(例如，电阻或电容性触摸屏)接受输入。此外，输入接口830可以经由检测到声音、光或动作(例如，经由麦克风842的语音输入、图像传感器或照相机844等)来接受输入。另外地，输入接口830可以从与网络接口825耦接的蓝牙设备接受输入。显示器820可以提供图像或视频形式的输入，并且可以利用任何类型的监视器、投影仪或显示技术(包括CRT、LCD、等离子、LED和OLED技术)。
在一些实施例中，一个或多个输入源(例如麦克风842、图像传感器或照相机844或其他传感器(例如氧传感器、有毒气体传感器、运动传感器、振动传感器、RFID传感器))可以位于UI设备803之外，并且经由有线通信通道(例如经由耳机端口或USB端口)或无线通信通道(例如，无线USB、蓝牙、Wi-Fi或专有协议)耦接到UI设备803。例如，在携带UI设备803的情况下，携带UI设备803的用户还可以在腰带上携带一个或多个输入源。
例程880-896中的每一个可以是指令、例程、模块、过程、服务、程序和/或应用中的一个或多个，并且可以被存储在计算机可读介质上，例如存储器815上。操作系统880可以支持基本功能并管理UI设备803的资源。特别是，操作系统880可以管理UI设备803的硬件和软件。当由处理器执行时，UI例程882可以使得显示器820显示信息给用户，并且可以使得输入接口830从用户或从其他外部刺激接收输入。响应于在网络接口825处、输入接口830处或在一个或多个传感器处接收的环境信息，环境感知例程884可以使得显示器820显示信息。环境感知例程884可以额外地或替代地使得UI设备803识别环境(例如位置、时间或调度)和/或从UI设备803外部的系统或设备接收环境。
状态确定例程886可以收集与UI设备803的操作相关的信息。例如，状态确定例程886可以通过监视由处理器810执行的过程和与所述过程相关联的数据来收集UI状态信息896。状态确定例程886可以识别在显示器820处示出的信息，并且可以识别与所示出的信息相关联的过程实体。在一些实施例中，状态确定例程886可以将所收集的UI状态例程发送到外部节点，例如服务器150或UI设备803b。在UI设备803实现瘦客户端或网络客户端的实施例中，状态确定例程886可以被存储在服务器150上的存储器处，其中其可以被由服务器150处的处理器执行。
浏览器例程888可以是用于访问、呈现和导航一个或多个信息资源的应用。信息资源可以是网页、图像、视频、文档或任何其他内容。浏览器例程888可以与位于UI设备803上的信息资源或与UI设备803外部的信息资源交互。例如，UI设备803可以经由万维网或经由诸如过程控制网络100之类的网络访问其他系统或设备(例如服务器150或UI设备803b)处的信息资源。在一些实施例中，浏览器例程888可以访问与在服务器150处执行的UI例程相关联的和/或由所述UI例程生成的信息。具体而言，浏览器例程888可以访问服务器150处的网络服务152，其中网络服务152可以对应于在服务器150处执行的UI例程。例如，浏览器例程888可以(例如经由输入接口830从用户)接收地址或标识符，例如统一资源标识符或统一资源定位符。地址或标识符可以将浏览器例程888指引到网络服务152。浏览器例程888可以经由网络服务152从UI例程882接收UI数据(例如显示数据或过程参数数据)，使得浏览器例程888能够示出用于控制和/或监视一些或全部的过程的图形。浏览器例程888还可以接收用户输入(例如对图形的鼠标点击)，并且将表示用户输入的数据经由网络服务152发送到UI例程882。在替代的实施例中，浏览器例程888可以是插件或网络客户端应用。
虽然各个例程880-895被描述为被存储在存储器815中，但是UI设备803还可以操作以根据需要经由网络接口825请求、获取、接收和/或下载额外的例程(例如，应用、小应用、更新、补丁等)。作为可以构思出的示例之一，UI设备112可以请求并接收用于促进UI设备112和过程工厂中的过程控制设备之间的直接(或间接)通信的信息。在任一情况中，应当理解的是，UI设备112并不限于驻留在存储器815中并且在本文中描述的这些应用、例程和模块。
图像捕获例程890可以操作以经由图像传感器或照相机844捕获图像。在一些实施例中，图像可以被经由网络接口825发送到网络100上的节点，其中该节点可以分析图像以识别过程数据。例如，在一个实施例中，图像捕获例程890可以使得图像传感器844捕获火焰的图像。图像捕获例程890可以将火焰的图像经由网络100发送到节点(例如，服务器150、专家系统104等)，其中该节点可以分析图像以识别火焰的颜色和对应的温度。类似地，声音捕获例程892可以是用于经由麦克风842捕获声音的一个或多个指令或例程。所捕获的声音数据可以被发送到网络100上的节点以用于分析。
对于捕获声音，麦克风842可以捕获与工厂资产相关联的音频。所捕获的音频可以用于识别工厂资产或诊断工厂资产。例如，泵可以具有预期的声音签名。在这样的示例中，UI设备803可以捕获在工厂资产的操作期间生成的音频，并且可以将该音频经由网络100发送到节点(例如服务器150、专家系统104等)以将资产类型识别为例如泵。在这样的环境中，节点可以甚至向UI设备803识别相关的特定泵。UI设备803还可以包括用于检测振动的运动传感器(例如加速度计840)。例如，工厂资产在操作期间可以具有预期的振动水平。用户可以将UI设备803放置在工厂资产上或工厂资产附近。UI设备803可以使用由运动传感器检测到的数据来识别与资产相关联的当前的振动水平。如果当前的振动水平超过预期的振动水平，则用户可以利用UI设备803来进一步诊断工厂资产或请求资产的工作顺序。在一些实例中，当UI设备803被放置在资产上或资产附近时，诊断例程可以自动启动以检测与所述资产相关联的振动。
在一些实例中，UI设备803可以包括用于建立与其他设备的连接的外围接口(未示出)。外围接口可以是串行接口，例如通用串行总线(USB)接口。在其他实施例中，与网络接口的实施例中的一些类似，外围接口可以是用于建立与另一个设备的无线连接的无线接口。例如，在一些实施例中，外围接口可以是遵从于诸如(在2400-2480MHz频段操作的)蓝牙或(以13.56MHz频段操作的)近场通信之类的标准的短距离无线接口。外围接口可以用于发送状态信息到如下所述的外部设备或从如下所述的外部设备接收状态信息。在某些实施例中，外围接口还可以用于与向UI设备803提供环境感知的外部设备进行交互。例如，可以经由也在下文中描述的外围接口检测环境ID设备。在一些实施例中，用户可以经由外部接口将在UI设备803处可用的状态信息或过程信息保存到外部设备。
在UI设备803的总体操作中，处理器810可以访问存储器815以执行UI例程882。当处理器810执行UI例程882时，处理器810使得在显示器820处提供输出，其中所述输出表示与过程工厂10中的实体(例如设备、装置、网络节点、过程数据、控制数据等)相关的信息。输出可以基于在存储器815中存储的数据(例如图形数据、历史数据或任何先前接收和存储的数据)或经由网络接口825接收的数据(例如从控制器11或数据库151接收的数据)。此外，当在输入接口830处接收输入时，输入接口830可以生成输入数据。输入数据可以被通过系统总线835传输到处理器810，其中处理器810可以根据所接收到的输入执行一个或多个指令或例程。在许多实例中，输入数据可以代表与在显示器820处提供的图形输出的用户交互。例如，输入数据可以表示鼠标的移动，其中处理器810进行操作以根据鼠标运动移动在显示器820上显示的光标。输入数据还可以代表对在显示器820上显示的UI单元(例如窗口(例如浏览器窗口)、设备图形(例如罐、泵、阀、表等)或操作系统单元)的选择。此外，输入数据可以表示控制输入。例如，用户可以使用键盘、鼠标或触摸屏来输入对于过程设备的设置点值。当输入数据代表控制输入时，处理器810可以将输入数据通过系统总线835发送到网络接口825，其中网络接口825将输入数据发送到过程控制网络100，其中其可以被在另一个节点(例如图1A中所示的控制器11或服务器150)处接收。处理器810还可以使得任何其他类型的输入数据被发送到过程控制网络100。
状态感知、转移和协作
由于移动设备促进了过程控制操作、配置和维护，可以预期人员从设备移动到设备，并且在任一情况中，可以期望这样的能力，即从设备切换到设备而不必须在第二设备上重新创建(和/或重新导航到)他们正在查看的显示和/或他们正在第一设备上参与的过程。如上述示例所示，操作员可能期望在她上班路上从移动电话远程地检查过程工厂的状态，从而在她到达现场时她可以对可能发生的情况已经准备好。当她到达现场时，她可以走到她的办公室并期望在工作站获取相同位置。其后，她可以拿取平板计算机并走到工厂地点来观测工厂区域或参加各种任务。总体而言，在过程工厂的操作和维护中涉及的人员可以期望他们使用的设备包括一些级别的状态感知性，并且能够在设备之间转换状态以促进移动和/或协作。
在本公开的实施例中，状态信息无缝地从第一UI设备转移至第二UI设备，这允许用户在第二UI设备上继续或向第二UI设备转移来自第一UI设备的会话而在工作流中不出现任何中断。状态转移还可以允许第一UI设备的第一用户与第二UI设备的第二用户协作，从而两个用户可以用协作的方式针对任务或工作项进行工作。在另一个实施例中，UI设备可以根据UI设备的操作的环境提供输出。例如，当确定在UI设备显示器处将提供什么信息或如何提供信息时，UI设备可以考虑UI设备的位置和装置位置、UI设备的类型或其他考虑。在本文中公开的UI设备和移动控制室提供了从物理控制室“解放”UI设备的用户和操作员的益处。这样的UI设备的用户可以在工厂内自由地走动而不中断工作流、也不丧失相对于监视和控制过程的功能性或能力。
图9A说明了示例性的移动控制室900a的方面。移动控制室900a包括UI设备912a、UI设备912b和UI设备912c，其中的每一个都可以由用户901和/或用户902使用。
移动控制室900a可以使得用户901能够通过将UI设备912a的状态转移到UI设备912b来同步UI设备912a和912b。UI状态转移可以使得UI设备912b显示与在UI设备912a处显示的信息类似的信息。状态转移还可以使得UI设备912b执行与在UI设备912a处执行的例程或应用类似的例程或应用。此外，UI设备912a上的例程或应用可以在与在UI设备912a处执行的例程或应用相同的状态进行执行。通过将来自UI设备912a的操作的UI状态转移到UI设备912b，用户可以停止使用UI设备912a，并且开始使用UI设备912b，而在工作流中没有任何损失。
类似地，控制室900a可以使得能够在至少两个UI设备之间建立安全协作会话。在实施例中，当两个设备912移动到彼此的附近并且变得相互感知彼此时，安全协作会话可以被自动建立。一旦建立了会话，就可以在协作工作会话期间执行UI设备之间的数据同步。更具体而言，用户901可以与用户902协作，其中UI设备912b可以将状态信息转移到UI设备912c。通过将状态信息从UI设备912b转移到UI设备912c，UI设备912c可以识别UI设备912b的操作的状态。例如，UI设备912c可以示出与在UI设备912b处显示的信息相同或类似的信息。UI设备912b和912c还可以启动通信例程，允许用户901和902经由UI设备912b和912c交换信息(例如文本、视频和IP语音)。例如，UI设备912b和912c可以交换与工作项或任务相关的信息，使得用户901和902能够以协作的方式针对项或任务进行工作，即使用户901和902并未在相应的UI设备912b和912c上查看相同显示。在一个示例中，用户可以能够经由UI设备检验设备，从而另一个用户知道正在对该设备进行处理。
在一些实施例中，UI设备912a-912c可以在彼此之间直接地转移状态信息。UI设备912a-912c可以使用短距离无线技术(例如近场通信(ISO/IEC 14443和1809标准))来检测接近程度，并且随后使用WiFi(IEEE 802.11标准)或蓝牙(IEEE 802.15.1标准)来转移状态信息。在另一些实施例中，UI设备912a-912c可以经由节点(例如图1A中所示的服务器150)、经由骨干网105转移状态信息。在某些实施例中，UI设备912a-912c可以是瘦客户端，其中UI设备912a-912c可以呈现图形，但UI设备912a-912c的大量处理出现在过程控制网络100上的节点(例如图1A中所示的服务器150)处。在这样的实施例中，在UI设备912a-912c之间转移数据可以包括在节点处执行的UI之间转移状态信息。
图9B说明了示例性的移动控制室900c中的UI设备112。移动控制室900c可以支持到或从UI设备112a-112k中的任何一个的操作状态的转移，支持UI设备同步和用户协作。移动控制室900c包括服务器150、过程控制网络100、用户901和UI设备112a-112k。服务器150可以包括数据库151，其可以包括显示数据、参数数据、历史数据、环境数据、UI状态信息数据或任何其他的过程工厂数据。数据库151可以被存储在服务器150上的存储器中，被存储为与服务器150分离，或者被存储在过程工厂中的多个设备中。UI设备112a-112k中的每一个可以是提供与过程相关联的过程或单元相关的信息和接收关于所述过程或单元的用户输入的任何类型的过程控制UI设备112。UI设备112a-112k中的每一个可以执行对应的UI。在选择性的实施例中，UI可以整体或部分地在服务器150处执行，并且可以被例如经由网页提供给UI设备112a-112k。UI设备112a-112k中的每一个可以经由过程控制网络100的骨干网105与服务器150进行通信。在图9B中所示的实施例中，用户901可以通过显示器920和输入接口930与UI设备112a进行交互(当然用户901可以与UI设备112a-112k中的任何一个交互)。在本实施例中，UI设备112a是固定工作站，其中输入接口930是键盘，显示器920是监视器；UI设备112b是移动设备(例如电话或PDA)；UI设备112c是能够从用户的手或输入笔接收触摸输入的平板设备；UI设备112d是可穿戴设备(在此情况下为具有触摸屏的手表)；UI设备112e是膝上型计算机；UI设备112f是可穿戴设备(在此情况下是具有头戴显示器的耳机)；UI设备112g是电视，其可以具有相关联的输入接口(未示出)，例如键盘、鼠标、触摸屏(例如电容式触摸屏)、运动传感器或任何其他类型的能够接受用户输入的设备；UI设备112h是位于过程工厂环境(例如壁挂、安装在过程实体上或附近等)中的显示器和用户输入设备(例如触摸屏)；UI设备112j是具有内置的可操作来将UI投影到表面112k(例如，过程工厂内的墙壁)上的投影仪的移动设备(例如智能电话)。投影到表面112k上的UI可以包括用户输入方法(例如，经由UI设备112j或外部设备(未示出)跟踪的用户动作)。当然，在各个实施例中，可以采用UI设备112a-112k的任何组合。此外，移动控制室900c可以包括与UI设备112a-112k中的任何一个类似的额外的UI设备。尽管输入的具体类型被描述为关联于设备112a-112k中的每一个，但应当注意的是，在各个实施例中，至少根据UI设备112的使用类型，设备112中的任何一个可以接受来自各个输入源的输入。仅作为一个示例，构思出UI设备112可以接受来自输入笔的设备或可以是并非为电容特征(例如电阻、表面声波或任何其他类型的触摸屏技术)的触敏设备，以促进来自例如戴着保护手套的用户的输入。语音输入也可以用于UI设备112中的任何一个中，特别是在外部噪音并非为因素的环境中。
在移动控制室900c中，UI设备112a-112k中的每一个可以使得用户901能够经由过程控制网络100监视和/或控制与过程相关联的过程或单元。在实施例中，UI设备112a-112k中的每一个可以实现网络客户端或瘦客户端。在这样的实施例中，服务器150可以执行UI和用于UI设备112a-112k中的一个或多个的操作的任何其他例程。UI设备112a-112k可以将用户输入数据传递到服务器150，其中服务器150可以响应于用户输入。服务器150可以将显示数据发送到UI设备112a-112k。由于在本实施例中服务器150可以管理UI设备112a-112k的操作的大量处理，因此服务器150可以通过监视服务器150处的例程的执行并且监视从UI设备112a-112k中的每一个接收和发送到UI设备112a-112k中的每一个的数据，来跟踪每一个UI设备112a-112k的操作的状态。
在其他一些实施例中，UI设备112a-112k单纯作为数据客户端操作。例如，在实施例中，每一个UI设备112包括网络浏览器和用于自动生成动态HTML(或其他代码)来在UI设备112上显示信息的例程。例程和/或由例程生成的动态网页从服务器150获取数据，并且在显示器上显示所获取的数据(以及其他数据，例如用户输入数据)。例程和/或动态网页还可以接受用户输入，并且将数据发送回服务器150。在这样的实施例中，大部分处理在UI设备112上进行，同时仅数据被经由网络传输到服务器150和从服务器150传输数据。
在另一个实施例中，位于UI设备112上的指令(例如JavaScript指令)动态生成在适当的查看应用(例如HTML5查看器或网络浏览器)中呈现的代码(例如HTML5代码)。例如，JavaScript代码可以打开通过WebSocket应用消息协议使用的WebSocket连接，以在UI设备112和服务器150上执行的JavaScript之间发送消息。
服务器150可以周期性地或响应于触发事件来保存UI状态信息(例如保存到数据库151中)。UI状态信息可以代表UI设备捕获时的状态。UI状态信息可以包括关于如下内容的信息：与UI设备交互的用户或操作员；相对于UI设备执行的应用、程序、例程或模块；在UI设备处呈现的图形或声音；与显示的数据相关的工厂的部分；或与UI设备的操作相关的任何其他信息。当服务器150接收到对状态转移的请求时，服务器150可以访问在数据库151中本地保存的UI状态信息，并且可以将UI状态信息发送到在服务器150处执行的适当的UI。UI可以将对应的显示数据发送到适当的UI设备。例如，UI设备112b可以从UI设备112a请求状态信息(其中例如用户901期望将UI设备从112a切换到112b而不中断工作流)。在一些实施例中，UI设备112a和112b可以均具有在服务器150处执行的UI。服务器150可以访问在数据库151处本地存储的UI状态信息，并且可以将该UI状态信息传递到UI设备112b的UI。UI设备112b的UI可以基于所保存的UI状态信息确在UI设备112b处应当显示什么，并且将显示数据传递到UI设备112b。
在一些实施例中，当用户与相应的UI设备交互时，UI设备112a-112k中的每一个可以捕获UI状态信息并且在数据库151处存储UI状态信息。UI设备可以将UI状态信息通过网络100发送到服务器150。服务器150可以将UI状态信息发送到UI设备112a-112k中的任何一个，从而例如在从UI设备112a-112k中的特定一个接收到请求时，特定的UI设备可以以与所接收的UI状态信息相一致的方式进行操作。
作为示例，用户901可以开始使用UI设备112a(尽管也可以利用UI设备112b-112k中的任何一个来执行以下的示例)。当用户901与UI设备112a交互时，UI设备112a可以周期性地捕获和保存UI状态信息。UI状态信息可以与用户901有关，例如表示用户ID或用户职务/角色。UI状态信息还可以与用户的会话有关，包括与下述内容相关的信息：在UI设备112a上运行的程序或例程、捕获的时间、会话长度、在UI设备112的显示器920处显示的图形的配置、在UI设备112a处被监视或控制的实体(即，过程区域、设备、装配或数据)和/或正被使用的UI设备的类型(在此情况下为固定工作站)。在捕获和保存UI状态信息之后，UI设备112a可以将UI状态信息通过过程控制网络100发送到服务器150，从而服务器150可以在数据库151处存储UI状态信息。
用户901可以决定使用移动UI设备，例如UI设备112b-112f或112i-112k中的任何一个。在实施例中，用户901可以利用UI设备112b，其中UI设备112b可以识别用户901。UI设备112b可以与服务器150通信以获取与用户901相关联的最近的UI状态信息(即在这种情况下为在UI设备112a处最近捕获的UI状态信息)。在一些实施例中，通信可以在UI设备112a中触发与UI设备112a相关的状态信息的额外捕获。UI设备112b可以基于所接收的UI状态信息生成GUI配置，从而UI设备112b的显示至少部分对应于在最近状态信息捕获时UI设备112a的显示。换言之，移动控制室900c操作来实现UI设备112a和UI设备112b之间的状态转移或状态同步(例如，参见图10，显示了在UI同步或状态转移中显示器看起来是什么样子的)。作为状态转移的结果，用户901在工作流中经历最小的中断。
在一些实施例中，UI状态信息的捕获可以自动进行。例如，UI设备112a可以以预定的、周期性的基础捕获状态信息(例如每5、10或30分钟一次捕获状态信息)。UI设备112a还可以响应于触发事件或活动而捕获状态信息。触发事件可以相关于用户输入(例如在接收到用户输入的任何时间或按与接收用户输入相关的调度表来捕获状态信息)或在UI设备112a处提供的信息(例如，在存在警报的任何时间或特定测量或值到达指定的阈值的任何时间捕获状态信息)。替代地或者额外地，UI设备112a可以响应于表示用于捕获或传递UI状态信息的命令的用户输入，手动捕获UI状态信息。例如，显示器920可以提供与用户901交互的图形，使得捕获出现。输入接口930还可以具有允许用户901发起捕获的机构(例如按钮、按键或轨迹板)。在某些实施例中，另一个UI设备(例如UI设备112b-k中的一个)的请求还可以触发在UI设备112a处的捕获。作为另一个示例，当两个UI设备彼此接触(或(例如经由近场通信)彼此非常接近，例如在5cm、2cm、1cm内)时，UI设备112a-112k可以捕获并传递状态信息。
在进一步的实施例中，UI设备112b可以自动识别用户901。例如，用户901可以具有标识用户901的唯一标签(所述标签例如位于具有RFID芯片的证章或卡中)。在另一些实施例中，标签可以是能够提供标识信息的任何标签或设备，例如NFC设备、条码、蓝牙设备或任何其他无线接入点。UI设备112b可以具有检测该唯一标签的标签扫描仪或读取器(例如RFID扫描仪)。UI设备112b可以访问数据库以识别与唯一标签相关联的用户，允许UI设备112b识别所述用户901。数据库可以位于UI设备112b处，但在其他实施例中，位于服务器150处的数据库151将标签与用户相关联，并且UI设备112可以与服务器150进行通信以识别用户901。在另一些实施例中，每个UI设备可以被分配给特定用户，从而仅单个用户与UI设备交互。在这样的实施例中，UI设备112b可以被分配给用户901，从而UI设备112b可以假定与UI设备112b交互的任何用户是用户901。或者，UI设备112b可以强制用户201输入用户ID和口令来登录到UI设备112b上，允许UI设备112b识别用户901。
在另一些实施例中，用户901可以使用另一个UI设备(例如UI设备112c-112k中的任何一个来代替UI设备112b)，使得从UI设备112a到UI设备112c-112k中的一个进行状态转移或状态同步。例如，用户901可以将诸如UI设备112c之类的平板设备与在UI设备112a处最近捕获的状态信息同步。在其他一些实例中，用户901可以将手表(如UI设备112d)、膝上型计算机(如UI设备112e)、耳机(如UI设备112f)或电视(如UI设备112g)同步到UI设备112a处最近捕获的状态信息。
此外，UI设备112a的状态信息可以被传递到UI设备112a，允许用户901在UI设备112a上保存会话，并且在一些时间之后在相同的UI设备112a上继续会话。UI设备112a可以通过访问被保存到UI设备112a或服务器150的状态信息，返回到先前的UI状态。这与一些现有技术的系统形成对比，其中在现有技术的系统中，由于多个用户与相同的控制台交互，因此在一些时间之后，即使在相同的设备上继续会话也可能是困难的。
在另一些替换实施例中，用户901可以使用UI设备112b-112k中的任何一个来代替UI设备112a。由用户901利用的相应的UI设备可以捕获与相应的UI设备相关的状态信息。所捕获的状态信息可以被传递到服务器150，其中所述状态信息可以被存储在数据库151处并且由相同或另一个UI设备访问。
在一些实例中，服务器150可以是与UI设备112a-112k中的任何一个类似的UI设备(即服务器150可以包括显示器和输入接口，并且可以被用作UI设备)。在这样的场景中，在服务器150处保存的状态信息可以被访问以提供服务器150处的UI信息，从而用户可以利用服务器150作为UI设备。类似地，在一些实施例中，UI设备112a-112k中的任何一个可以作为与服务器150相类似的服务器150进行操作。
在另一个实施例中，UI设备112a-112k可以将状态信息通过网络100或通过某一其他网络或通信(例如个域网(例如蓝牙网络)或近场通信)在彼此之间进行传递。在一些实施例中，接收UI设备可以发起UI状态信息的传递，而在另一些实施例中，传递UI设备发起所述传递。在又另一些实施例中，可以通过将UI状态信息保存到存储器(例如USB拇指驱动器上的存储器)并且访问所述存储器来在第二UI设备处获取该UI状态信息，来进行所述状态传递。
在某些实施例中，对于UI设备112a-112k中的任何一个的用户而言，状态传递可以是自动和透明的。例如，当使得UI设备与另一个UI设备接近时，状态传递可以自动发起。UI设备可以包括电路(如NFC电路)，以允许UI设备彼此检测到。还可以通过在例如可以被包括在UI设备中的一个或多个上的GPS接收器处接收的位置数据来检测这种接近。UI设备可以将位置数据发送到服务器150，其中服务器150可以使用所述位置数据以确定接近并发起状态转移。在一些实施例中，UI设备中的一个或多个可以显示指示器图形，该指示器图形指示相应的UI设备正在接收或发送状态信息。指示器图形还可以指示UI设备正在与另一个UI设备协作。
图10示例性地说明了与UI设备803a和803b之间的UI同步相关联的示例性设备显示(例如可以在状态转移期间或之后出现)。在图10中，UI设备803a可以是固定工作站，并且UI设备803b可以是移动设备(例如平板设备)。UI设备803a包括显示器820a和输入接口830a。显示器820a可以提供GUI配置1010a，所述GUI配置1010a包括罐图形1015a、水平指示器图形1016a、泵图形1020a、阀图形1025a、阀图形1030a、图表1035a、图表1040a和图表1045a。UI设备803b包括显示器820b和输入接口830b。显示器820b提供GUI配置1010b，所述GUI配置1010b包括罐图形1015b、水平指示器图形1016b、泵图形1020b、阀图形1030b和图表1040b。
UI设备803a可以捕获UI状态信息896，并且将所述UI状态信息896发送到服务器150或诸如UI设备803b之类的另一个UI设备。当捕获UI状态信息896时，UI设备803a可以确定哪些实体与在显示器820a处提供的输出有关。例如，UI设备803a可以识别与图形1016a-1045a相关联的实体(罐、泵、两个阀、与图表1035a-1045a相关联的设备)，并且将所述实体保存为状态信息896。除了识别上述实体之外，UI设备803a还可以识别与在显示器820a处提供的图形相关联的坐标位置。作为结果，UI状态信息896可以例如反映罐图形位于屏幕的中间。UI设备803a还可以识别与任何正在执行的应用相关联的各个窗口或方框的位置。此外，UI设备803a可以识别在UI设备803a处执行的程序或例程，并且可以保存指示每个程序状态的信息。例如，浏览器可以正在执行，并且UI设备803a可以识别正由浏览器访问或使用的资源(例如，网页、图像、视频或某一其他内容)。
UI设备803b可以从UI设备803a(或在其他实施例中从服务器150)接收UI状态信息896。UI设备803b基于所接收的UI状态信息896提供输出。特别是，UI设备803b可以基于所接收的UI状态信息896在UI显示器830b处显示视觉表示或图形。由于UI设备803b可以是具有以与UI设备112a不同的尺寸显示的不同类型的设备，UI设备112b可以提供与在UI设备112a处提供的GUI配置不同的GUI配置。特别是，UI设备112b可以根据UI状态信息96来识别最高优先级的实体和程序，并且可以相应地生成GUI配置1010b。特别是，UI设备803b可以将与图形1015b、1016b、1020b、1030b和1040b相关联的实体识别为高优先级。由于屏幕空间有限，UI设备803b可以并不生成与在UI设备803a的显示器820a处示出的图形1025a、1035a或1045a相关的图形。UI设备803b还可以在GUI配置1010b中、与在GUI配置1010a中的对应图形的相对位置相关的位置处生成图形。
此外，由于具有不同类型的输入接口(即基于触摸屏的而不是基于键盘的)，UI设备803b可以生成与在UI设备803a处生成的图形不同尺寸和形状的图形。例如，UI设备803b可以生成更易经由接触进行交互的更大的图形。
在一些实施例中，特别是在UI设备803a和UI设备803b是相同类型的设备的实施例中，UI设备803b的GUI配置1010b可以与UI设备803a的GUI配置1010a相同。在另一些实施例中，GUI配置1010b可以与GUI配置1010a关系不大。在一些情况下，例如，在UI设备803b的显示器830b处提供的输出可以是部分或完全基于文本的。即使是在这样的实施例中，UI设备803b仍可以使用UI状态信息896来确定UI设备803b应当提供与哪些过程实体相关的信息。例如，即使UI设备803b并不显示与UI设备803a的罐图形1015a相对应的图形，UI设备803b仍可以确定罐是高优先级实体，并且可以提供与文本相关的信息(例如，与罐水平指示器1016a相对应的文本罐水平值)。
图11是示出了用于同步UI设备112的一个示例方法1100的流程图。将在下文中描述其他的示例方法，并且方法1100并不意在是限制性的。如上所述，同步UI设备112可以使得用户能够从相同或另一个设备继续先前的会话，并且其可以使得两个或更多的用户通过交换信息来进行协作。可以通过诸如在图1-10中示出的设备和系统之类的一个或多个设备和系统来整体或部分地实现方法1100。方法1100可以被实现为在UI设备112的存储器815上保存的一组指令、例程、程序或模块，并且可以被由图8的处理器810执行。
在方法1100中，UI设备112接收对UI状态信息896的请求(块1101)。UI设备112识别第一UI设备112的UI状态(块1105)。识别UI状态可以包括识别在第一UI设备112的显示器处提供的输出。识别在显示器处提供的输出可以包括识别在第一UI设备112的显示器处提供的视觉表示和图形以及识别与所述视觉表示和图形相关联的实体。识别在所述显示器处提供的输出还可以包括识别在所述显示器处提供的过程参数；识别所述显示器处的GUI配置；以及识别所述UI设备112的UI类型或设备类型。
第一UI设备112可以识别与在显示器处提供的输出相关联的过程实体。过程实体可以包括过程参数数据、过程工厂区域、现场设备、执行应用或应用状态。例如，第一UI设备112可以识别在显示器处提供的罐图形。基于该识别，第一UI设备112可以识别罐水平测量、罐的过程工厂区域(例如锅炉区域)、与罐相关联的现场设备(例如，到罐的入口阀、罐的排放泵、罐材料的温度传感器等)、在第一UI设备112上执行的应用(例如、浏览器、历史记录和警报管理套件等)和/或执行应用的状态(例如由浏览器访问或使用的资源、由历史记录使用或显示的参数或由警报管理套件显示的警报)。
在识别第一UI设备112的UI状态之后，第一UI设备112可以将代表所识别出的UI状态的数据发送到第二UI设备112(块1110)。更具体而言，第一UI设备112可以将代表所识别出的实体的数据发送到第二UI设备112。在替代的实施例中，第一UI设备112可以将实体数据发送到服务器150，其中服务器150可以随后将实体数据发送到第二UI设备112。
在第二UI设备112处接收到UI状态信息896之后，第二UI设备112可以提供与所接收到的UI状态(以及更具体而言，与所接收到的实体数据)相对应的输出。例如，第二UI设备112可以在显示器处提供所识别出的过程参数数据(即在第一UI设备112处提供的过程参数数据)。第二UI设备112还可以在显示器处生成所识别出的一个或多个工厂区域(即与在第一UI设备112处所识别的输出相关联的区域)的图形概览。额外地或者替代地，第二UI设备112可以在显示器处生成一个或多个所识别出的现场设备(即与在第一UI设备112处提供的输出相关联的设备)的图形表示。第二UI设备112还可以加载与所识别出的应用(即在第一UI设备112处运行的应用)相对应的应用。最终，第二UI设备112可以使得一个或多个应用被输入到所识别出的状态中(即在第一UI设备112处识别出的一个或多个应用状态)。
通过进一步的示例，并且仍参考图11，UI设备803可以捕获UI状态信息896，并且将所述状态信息发送到过程控制网络100。UI状态信息896可以代表UI设备112在捕获时的状态。处理器810可以操作通过使得存储器815存储代表UI状态的数据来捕获UI状态信息896。处理器810可以从存储器815获取UI状态信息896，并且将UI状态信息896经由网络接口825发送到过程控制网络100。UI状态信息可以最终由过程控制网络100上的节点(例如服务器150)接收。在另一个实施例中，UI状态信息896可以经由外围接口(例如USB接口、WiFi接口、蓝牙接口或NFC接口)发送，其中所述外围接口将UI状态信息896发送到另一个UI设备803。
如针对图1A以及在后文中针对图12A、12B所论述的，UI状态信息896可以包括诸如与UI设备803进行交互的用户或操作员相关的概况数据之类的信息或数据。全部的概况数据或其中的一些数据可以被在输入接口830处或网络接口825处接收。处理器810可以使得输入接口830或网络接口825通过系统总线825将概况数据发送到存储器815。在某些实施例中，处理器810可以响应于从输入接口830或网络接口825接收的数据生成概况数据，所述数据相关于UI设备803或类似的UI设备803的用户。在另一些实施例中，概况数据可以已经存在于存储器815上，其中处理器810可以访问概况数据，或以不同的数据结构保存该概况数据(例如，处理器810可以访问在操作系统880的操作或UI设备803上的另一个应用的操作期间所收集的概况数据，并且可以使得所述概况数据被保存到特定数据库中以用于UI状态转移操作)。
除了概况数据之外，UI状态信息896还可以包括会话数据，所述会话数据与在UI设备803处提供的输出(即图形或声音)有关并且与在UI设备803处执行的应用以及相应的应用的状态有关。换言之，在所示出的实施例中，处理器810可以基于在显示器825处提供的输出和基于在由处理器810执行的其他应用的操作期间生成或使用的数据生成会话数据。除了用户概况数据和会话数据之外，UI状态信息896可以包括与UI设备803的操作或状态相关的任何其他数据。
在UI设备803的另一个实施例中，UI设备803可以从过程控制网络100接收UI状态信息896，并且可以操作以将UI设备803置于与UI状态信息896相对应的状态中。在这样的实施例中，UI状态信息896可以代表另一个UI设备(“先前的UI设备”)(例如UI设备803b)或UI设备803的操作的先前捕获的状态。在UI设备803的这样的实施例的操作中，可以经由过程控制网路100在网络接口825处接收UI状态信息896。网络接口825可以将UI状态信息896发送到存储器815以进行存储。处理器810可以访问在存储器815中存储的UI状态信息896中的一部分或全部，以将UI设备803置于与UI状态信息896中的一部分或全部相一致的状态中。UI状态信息896可以指示先前的UI设备提供与过程或过程控制网络100中的特定实体相关的信息的操作的UI状态。处理器810可以使得显示器820显示与相同的特定实体相对应的信息。显示器820可以在由先前的UI设备803b使用的相同或类似的GUI配置中示出该信息，但是在某些环境下(例如，其中UI设备803是与先前的UI设备803b不同类型的设备时)也可以利用不同的GUI配置。在一些实施例中，处理器810可以基于UI状态信息896识别兴趣点(例如兴趣实体)，并且可以使得显示器820提供与被识别出的兴趣点相关的信息。
除了指示过程实体之外或者替代指示过程实体，UI状态信息896可以指示在先前的UI设备803b上运行的应用中的一个或多个的状态。处理器810可以使得所述一个或多个应用以被指示出的状态启动和操作。例如，UI状态信息896可以指示浏览器窗口打开并且显示特定的网页。在这样的示例中，处理器810可以使得浏览器应用启动和打开相同的特定网页。在另一个示例中，UI状态信息785可以指示过程历史查看工具正在运行，并且特定的过程值正被查看工具访问或显示。在这样的示例中，处理器810可以使得查看工具应用启动和访问或显示相同的特定过程值。
现在转向图12A，框图示出了与在移动控制室1200a中的UI设备112相关联的示例性数据。移动控制室1200a可以使得能够将状态转移到一个或多个UI设备112，允许相应的UI设备112的用户从先前保存的状态恢复工作流或允许UI设备112的用户与其他UI设备112的用户协作。移动控制室1200a包括服务器150、过程控制网络100和UI设备112。在一些实施例中，服务器150还可以用作UI设备112，其中服务器150包括用于显示GUI配置和向操作员或用户提供过程信息的显示器820。在这样的实施例中，服务器150还可以包括用于接收用户输入的输入接口830。
服务器150包括处理器1201、网络接口1203和存储器1203。存储器1203存储UI状态信息1240，该信息1240可以包括概况数据1245和/或会话数据1265。UI状态信息1240可以被存储在图9B中示出的数据库151中。服务器150可以使用有线或无线通信通道通过过程控制网络100进行通信。类似地，每一个UI设备112可以使用有线或无线通信通道通过过程控制网络100进行通信，并且每一个UI设备112均可以与服务器150进行通信。
服务器150的存储器1203可以包括易失性和/或非易失性存储器，并且可以是可移除或不可移除存储器。例如，存储器1203可以包括如下形式的计算机存储介质：随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、EEPROM、闪存或其它存储器技术、CD-ROM，数字多功能盘(DVD)或其它光盘存储、磁带盒、磁带、磁盘存储或其他磁存储设备，或可以用来储存所期望的信息的任何其它介质。处理器1201被配置为获取和执行在存储器1203中存储的指令。存储器1203可以存储诸如操作系统数据或程序数据之类的数据。网络接口1202可以包括用于无线通信的一个或多个天线、用于有线连接的一个或多个端口或这两者。在一些实施例中，网络接口1202可以包括一个或多个GPS接收机、蓝牙收发机、NFC收发机、RFID收发机和/或本地网络收发机。网络接口1202可以经由过程控制网络100与UI设备112进行通信。
每一个UI设备112可以包括代表用户ID 1205、会话ID 1210、客户端设备ID 1215和/或UI类型1220的数据。用户ID 1205可以对应于单个用户或操作员并作为唯一标识符。类似地，会话ID 1210可以用作UI设备112处的特定用户会话的唯一标识符。用户会话通常被视为特定用户使用而没有任何延长中断的一个时期。通常，当用户停止使用UI设备112a达一个延长的时期、并且在之后继续使用UI设备112a时，后续的使用可以代表新会话的开始(除非会话像下述这样继续)。客户端设备ID 1215a可以作为UI设备112a的唯一标识符。最后，UI类型1220a可以代表在UI设备112a处实现的GUI的类型。UI类型通常对应于UI设备的设备类型。在优选的实施例中，存在两种公共的UI类型：普通UI和移动UI。桌上型电脑、膝上型电脑和具有较大屏幕的其他UI设备通常实现普通UI。另一方面，移动设备(例如电话、PAD和平板设备)通常实现移动UI，其提供了更大的图形和文本(相对于屏幕尺寸而言)。在许多实施例中，由于许多移动设备屏幕的尺寸限制，移动UI可以提供不同的GUI配置和图形。在其他一些实施例中，可以存在其他的UI类型，例如电话UI、平板UI或耳机UI。
概况数据1245可以包括用户概况1250a-1250d。用户概况1250a-1250d中的每一个均可以对应于唯一的用户或操作员。用户概况1250a可以包括表示用户ID 1252、用户角色1254和用户历史数据1256的数据。用户概况1250b-1250d可以包括类似的单元。用户ID1250a可以代表特定用户的唯一标识符，并且可以对应于客户端设备112a处的用户ID1205a。用户角色1254可以代表特定用户在过程工厂处的职责、职务或角色。例如，用户角色1254可以限制用户具有控制权限的工厂区域。用户角色1254还可以限制用户能够实现的控制的程度或用户可以访问的程序的类型。在一些实施例中，用户角色1254还可以基于调度限制用户访问和控制过程工厂中的实体的权限。例如，用户角色1254可以仅在其工作调度期间(例如从8am-5pm)具有实施控制的权限。最后，用户历史数据1256可以表示与用户概况1250a相关联的用户的倾向、习惯和偏好。用户历史数据1256可以例如揭示用户要关注到的过程工厂中的特定区域、特定的设备或装置、或特定的过程参数。
会话数据1265可以包括会话1270a-1270d。会话1270a可以包括代表会话ID 1272、用户ID 1274、客户端设备ID1276、UI类型1278、应用状态数据1280和会话时间数据1282的数据。会话1270b-1270d中的每一个可以包括代表类似实体的数据。会话ID 1272用作特定会话的唯一标识符。用户ID 1274可以代表唯一的用户，并且可以对应于用户概况1250a的用户ID 1252和UI设备112a的用户ID 1205a。客户端设备ID 1276可以唯一地识别特定的UI设备，并且可以对应于UI设备ID 1215a。类似地，UI类型1278可以对应于UI设备112a处的UI类型1220a。应用状态数据1280可以代表当UI状态信息1240被捕获时在UI设备处运行的程序，并且还可以代表捕获时的每一个特定应用的状态。会话时间数据1282可以代表时间数据，例如会话的开始时间、会话的结束时间和会话的长度等。
在操作中，UI设备112a可以捕获UI状态信息1240(包括概况数据1250a和会话数据1270a)。当用户会话已经结束时，UI设备112a可以将UI状态信息1240发送到服务器150以进行存储。网络接口1202可以从过程控制网络100接收UI状态信息1240。处理器1201可以操作以将UI状态信息1240发送到存储器1203以进行存储。在其他一些实施例中，UI设备112a可以周期地或响应于触发事件将UI状态信息1240中的全部或一部分信息发送到服务器150。服务器150可以随后将UI状态信息896中的全部或一部分信息发送到UI设备，例如UI设备112b。
与图12A类似地，图12B是示出了与在移动控制室1200b中的UI设备112相关联的示例性数据的框图。移动控制室1200b可以使得能够进行从第一UI设备112a到一个或多个其他UI设备112b、112c的状态转移。如在移动控制室1200a中那样，移动控制室1200b允许UI设备112a的用户继续和/或延续UI设备112b上的工作流，或者与使用UI设备112b的另一个用户进行协作。移动控制室1200b包括服务器150、过程控制网络100和UI设备112a-c。在一些实施例中，服务器150还可以用作UI设备112，其中服务器150包括用于显示GUI配置和向操作员或用户提供过程信息的显示器820。在这样的实施例中，服务器150还可以包括用于接收用户输入的输入接口830。
移动控制室1200b在至少一个方面不同于移动控制室1200a。具体而言，在移动控制室1200b中，状态和/或会话数据被例如直接地而非经由服务器150从UI设备112a转移到UI设备112b。UI设备112中的每一个存储UI状态信息1240，其可以包括会话数据1265。由UI设备112中的每一个存储的会话数据1265可以包括用户ID 1205、会话ID 1210、UI设备ID1215、UI设备类型1220、应用状态数据1280和会话时间数据1282。
参照图12A描述的用户概况数据1245可以被存储在服务器150中和/或个体UI设备112的存储器中。按照这种方式，任何用户可以使用UI设备112中的任何一个，并且用户概况(包括用户的偏好、角色、历史数据等)将对于UI设备112可用。在一些实施例中，当特定用户登录到UI设备112中时，UI设备112可以从服务器150下载或访问用户概况数据1245。在其他一些实施例中，所有用户或先前已经使用特定UI设备112的用户的概况可以驻留在UI设备112的存储器中。
在操作中，每一个UI设备112可以在存储器815中存储一个或多个应用，例如显示应用，以用于查看与过程工厂相关的信息。UI设备112可以在应用状态数据1280中周期性地存储应用的状态和/或可以响应于将该状态转移到另一个UI设备112的请求而存储应用的状态。例如，用户可以正在使用UI设备112a上的查看应用来查看过程工厂数据。过程应用可以驻留在UI设备112上，并且可以从服务器150获取和/或接收数据(例如过程数据)。在实施例中，UI设备112a从服务器150接收过程数据和可视数据两者。例如，UI设备112a可以从服务器150接收与特定过程参数相关的倾向数据，并且利用该倾向数据可以额外地接收呈现指令，所述呈现指令指示要显示数据的方式(例如，3D绘图信息、表格信息、轴信息等)。呈现数据可以被作为分离的实体发送，允许相同的数据根据目标设备与不同的呈现(例如格式)信息一起发送。在任一情况中，UI设备112a维持与在UI设备112a上运行的应用的状态相关的特定信息，包括与正在显示什么数据、正在显示什么工厂区域或设备以及正在执行什么任务等相关的信息。
用户可能期望从UI设备112a切换到UI设备112b，例如以从工作站UI设备移动到平板UI设备。为了实现此目的，用户可以发起从UI设备112a到UI设备112b的状态转移。在第一实施例中，用户使得UI设备112b接近UI设备112a，使得每一个UI设备112中的NFC设备能够彼此通信以建立和设置连接。NFC设备可以协作，例如以经由蓝牙或WiFi设置连接，从而会话数据1265a可以被从UI设备112a传递到UI设备112b，允许UI设备112b以与在UI设备112a上操作的状态类似或相同的状态继续会话。在第二实施例中，用户可以参与在UI设备112a的显示器820上显示的一个或多个菜单以选择在UI设备112b上显示的会话号。在本说明书中还描述了可以在本情况和其他情况中采用的用于转移状态的其他实施例。设备可以随后经由网络100(以及可选地服务器150)或直接地在它们之间经由蓝牙或WiFi进行通信，以将会话数据1265a从UI设备112a转移到UI设备112b。一旦移动UI设备112b接收到会话数据1265a并将其作为会话数据1265b存储，UI设备112b可以恢复先前在UI设备112a上操作的会话。
在实施例中，从第一UI设备112到第二UI设备112的状态转移还转移与UI设备112相关联的任何控制权。例如，在一些实施例中，控制器或其他过程设备可以一次从仅单个源接收输入。在这样的示例中，重要的是，明确建立输入的源，并且移除任何潜在冲突。在用户从第一UI设备112切换到第二UI设备112的情况下，在状态被转移到该设备之后，任何这样的输入必须明确关联于第二UI设备112。在这样的情况下，服务器150可以保持跟踪数据(例如，与特定会话1265相关联的UI设备ID 1276)，并且可以在转移到第二UI设备时重新分配UI设备ID。服务器150可以能够根据对过程控制数据的最近请求确定转移已出现(即使转移直接出现在第一和第二UI设备112之间也是如此)。例如，服务器150可以确定UI设备112b具有最近请求的数据，并且因此可以确定UI设备112b现在具有对会话的控制。或者，一旦会话已经被转移，UI设备112a就可以通过发送消息给服务器150来指示UI设备112a不再关联于被转移到UI设备112b的会话来放弃或不支持会话，或者UI设备112b可以将类似的消息发送到服务器150以肯定地识别出UI设备112b现在关联于该会话并且向服务器150指示UI设备112a不再关联于该会话。在又另一个实施例中，每个会话可以与其关联有“会话令牌”，该“会话令牌”在UI设备的存储器中存储并且从设备传递到设备。当设备并不具有特定会话的会话令牌时，该设备将不从该设备发送命令(或者至少将抑制发送命令的子集)，即使该设备保持会话也是如此。在这种方式中，与特定会话相关联的数据可以继续被显示在UI设备112a上，即使在状态转移已经发生并且会话令牌已经被传递到UI设备112b之后也是如此。会话令牌可以采取任何形式，包括例如，安全文件、哈希代码、特定代码或字符序列等。
现在将参照对应的附图描述与在前序段落中描述的概念相关的各种方法。
图13是用于将会话数据提供给UI设备112的示例方法1300的流程图。提供会话数据可以促进UI状态转移或同步，支持连续工作流或工人协作。可以通过诸如在图1、9和12中示出的服务器150之类的一个或多个设备或系统来整体或部分地实现方法1300。该方法可以被在存储器1203中保存为一组指令、例程、程序或模块，并且可以被由处理器1201执行。
当服务器150从UI设备112接收到会话请求时，方法1300开始(块1305)。服务器150可以确定UI设备112是否提供用户ID(块1310)，并且当并未提供时可以请求用户ID(块1315)。一旦已经提供了用户ID，服务器150就可以识别与用户ID相关联的数据(块1320)。例如，可以存在与用户ID相关联的一个或多个用户概况、会话或UI设备112。在替代的实施例中，服务器150可以接收UI设备ID并且识别与该UI设备ID(而不是用户ID)相关联的数据。
在识别出与所提供的用户ID相关联的数据之后，服务器150可以确定UI设备112是否请求从先前的会话继续工作流(块1325)。当不存在这样的请求时，服务器150可以将缺省会话(即代表新会话或缺省会话的数据)识别为将被提供给UI设备的“目标会话”(块1330)。缺省会话数据可以包括诸如缺省GUI配置数据、缺省过程参数数据或缺省显示数据之类的数据。例如，并不恢复先前的工作流的新会话的缺省GUI配置可以包括具有工厂概览图形的活动窗口。服务器150可以将缺省会话数据发送到UI设备112(块1350)。
当服务器150接收到请求来继续先前的工作流时，服务器150可以确定UI设备112是否已经识别出特定的会话(块1335)。当并未识别出特定会话时，服务器150可以将与用户ID(在替代实施例中为UI设备ID)相关联的最近保存的会话识别为将被提供给UI设备112的“目标会话”(块1340)。服务器150可以将最近会话数据发送到UI设备112(块1350)。当服务器150接收到与对继续工作流的请求相关联的特定会话时，服务器150可以将(例如在图12A中所示的服务器150的存储器1203中存储的)该特定会话的所存储的会话数据识别为将被提供给UI设备112的“目标会话”的数据(块1345)。服务器150可以将该特定会话数据发送到UI设备112(块1350)。
在替代的实施例中，服务器150可以是第二UI设备112，其中所述第二UI设备112从第一UI设备112接收会话请求，并且将会话数据提供给所述第一UI设备112。
图14是用于在UI设备112处生成GUI配置的示例方法1400的流程图。方法1400可以使得UI设备112能够根据在UI状态转移中接收的信息和根据UI设备112的环境和使用的环境来提供输出。方法1400可以被整体或部分地实现在一个或多个设备或系统(例如UI设备112或112a-g(图1-10和12)中的任何一个)处。方法1400可以被在存储器815中保存为一组指令、例程、程序或模块，并且可以被由处理器8310执行。
当UI设备112识别出环境数据时，方法1400开始(块1405)。UI设备112还可以识别出与该环境数据相关联的实体。环境数据可以是任何环境信息或项。在一个实施例中，环境数据可以代表在相对于图15描述的环境感知数据1540或工作项数据1550中包括的任何元素。相关联的实体可以是与环境项相关联的任何区域、装置、设备或参数。
方法1400可以包括接收UI状态信息896，例如图12中所示的UI状态信息896(块14)。UI设备112可以从实现图13中示出的方法1300的设备或系统接收UI状态信息896。在接收UI状态信息896之后，UI设备112可以识别与所接收的UI状态信息896相关联的实体(块1420)。实体可以是所述过程中的任何区域、设备、系统或参数。通常，与UI状态信息896相关联的实体还关联于在捕获UI状态信息896的先前的UI设备112处提供的信息。
UI设备112可以对实体进行优先级排序(块1430)。实体根据例如如下因素可以是较高或较低的优先级：实体对过程的稳定操作的重要性、时间敏感性(例如如果不对实体进行快速处理，该批产品可能报废)、位置(例如UI设备112接近于与实体相关联的位置)、状态(例如实体出故障或关联于故障)、警报条件(例如实体关联于常规操作范围之外的参数值)、调度(例如，实体可以关联于离线设备)或工作项相关性(例如，实体可以相关于与用户或UI设备112相关联的工作项)。
UI设备112可以基于被优先级排序的实体生成GUI配置(块1435)。当UI设备112无法显示与在环境数据和所接收到的会话中识别出的实体相关的全部信息时，可能需要对实体进行优先级排序。例如，在一些实施例中，先前的UI设备112可以是具有普通UI类型的工作站，而接收UI状态信息896的UI设备112是具有移动UI类型的平板设备。由于移动UI设备被配置用于较小的屏幕，因此它们通常提供较少的信息。因此，即使UI设备112避免识别与环境数据相关联的实体，UI设备112仍可以对实体进行优先级排序，以便识别UI设备112应当为哪个实体提供信息。
在其他一些实施例中，提供UI状态信息896的系统或设备可以识别接收UI状态信息896的UI设备112的UI类型或设备类型。在这样的实施例中，提供系统可以定制被提供给UI设备112的UI状态信息896。换言之，提供系统可以基于UI类型或设备类型提供更多或更少的信息。提醒系统还可以提供针对UI类型或设备类型格式化的显示数据。
图15是示出指引过程控制工厂10中的两个UI设备112之间的状态信息转移的方法1500的流程图。可以在诸如UI设备112中的任何一个之类的一个或多个设备或系统处来整体或部分地实现方法1500。方法1500可以被在存储器815中保存为一组指令、例程、程序或模块，并且可以由处理器810执行。
方法1500开始于第一UI设备112，所述第一UI设备112可以执行一个或多个例程来执行功能(块1505)。所述功能可以是控制功能、操作功能、配置功能、维护功能、数据分析功能、管理功能、质量控制功能或安全功能。第一UI设备112可以被经由网络耦接到统一的、逻辑数据存储区域，例如大数据设施102。统一的、逻辑数据存储区域可以被配置为使用公共格式存储与过程工厂相对应的过程数据。过程数据可以包括多个类型的过程数据，包括配置数据、连续数据、批数据、测量数据和事件数据。
第一UI设备112可以将状态信息传递到第二UI设备112(块1510)。状态信息可以指示在第一UI设备112上操作的一个或多个第一例程。在一些实施例中，状态信息可以被经由互联网连接传递。在另一些实施例中，状态信息可以被经由中间网络传递。在又另一些实施例中，状态信息可以被经由点到点无线连接从第一UI设备112传递到第二UI设备112。在一些实例中，状态信息可以被根据诸如蓝牙协议或NFC协议之类的协议经由无线通信传送。在另一些实例中，状态信息可以被经由中间设备(其可以是服务器150)从第一UI设备112传递到第二UI设备112。在特定实例中，当UI设备112手动地彼此检测到并且相同的用户登录到两个设备上时，第一UI设备112可以将状态信息传递到第二UI设备112。在一些实施例中，状态信息可以在第一UI设备112接收到指令时被传递，以传递状态信息。在某些实施例中，传递状态信息可以促进如下各项中的一项或多项：在不同用户之间的两个UI设备112上进行协作；单个用户跨两个UI设备112的移动；过程工厂中的用户位置的设备感知；或与特定过程工厂装置相邻的用户的设备感知。
第二UI设备112可以接收状态信息并且执行一个或多个第二例程(块1515)。第二UI设备112的显示器可以被根据所存储的状态和根据第二UI设备112的UI类型的设备类型进行配置。第二例程可以对应于在第一UI设备112上操作的第一例程中的一个或多个。在一些实施例中，第二UI设备112可以从位置感知部件接收信号，并且可以根据所接收到的信号修改一个或多个第二例程的执行。在某些实例中，位置感知部件可以从第二UI设备112接收信号。信号可以根据所接收到的信号经由网络使得第二UI设备112修改一个或多个例程的执行。修改一个或多个例程的执行可以包括下述各项中的一项或多项：突出第二UI设备112所位于的过程工厂的区域；显示与第二UI设备112的预定距离内的特定设备相关的信息；显示与第二UI设备112所位于的过程工厂的区域中的设备相关的警报；或显示与第二UI设备112所位于的过程工厂中的区域中的设备相关的工作项。
在一些实施例中，第二UI设备112可以从位置感知部件接收信号，并且根据所接收到的信号修改一个或多个第二例程的执行。在某些实施例中，装置感知部件可以包括将无线信号发送到第二UI设备112的发送机。无线信号可以识别该发送机所关联的装置。
在一些实施例中，第一UI设备112和第二UI设备112中的任一个或两个可以是移动设备。在其他一些实施例中，第一和第二UI设备112中的任一个或两个可以是工作站。在一些实施例中，一个UI设备112可以是移动设备，并且另一个可以是工作站。在实施例中，第二UI设备112可以根据从第一UI设备112接收的状态信息和根据与第二UI设备112相关联的设备类型或UI类型配置显示器。
图16是示出用于在与过程工厂10中的服务器150耦接的两个UI设备112之间传递状态信息的示例方法1600的流程图。可以在诸如过程控制网络100之类的一个或多个网络或系统处来整体或部分地实现方法1600。特别是，可以在诸如服务器150之类的一个或多个设备处或在诸如UI设备112中的任何一个之类的一个或多个设备或系统处整体或部分地实现方法1600。方法1600可以被保存为存储器815或存储器1203上的一组指令、例程、程序或模块，并且可以由处理器810或处理器1201执行。
方法1600开始于第一UI设备112，所述第一UI设备112可以执行一个或多个例程来实现过程工厂中的功能(块1605)。第一UI设备112可以跟踪在第一UI设备112处执行的一个或多个第一例程的状态(块1610)。在一些实施例中，服务器150可以跟踪在第一UI设备112处执行的一个或多个第一例程的状态。第一UI设备112或服务器150可以存储一个或多个第一例程的被跟踪的状态(块1615)。
第一UI设备112或服务器150可以将一个或多个第一例程的所存储的状态转移到第二UI设备112(块1620)。在一些实施例中，状态信息可以被经由互联网连接传递。在另一些实施例中，状态信息可以被经由点到点无线连接从第一UI设备112或服务器150传递到第二UI设备112。状态信息还可以被经由中间设备或服务器150从第一UI设备112传递到第二UI设备112。在一些实例中，状态信息可以被根据诸如蓝牙协议或近场通信协议之类的协议经由无线通信传送。在某些实施例中，可以在第二UI设备112检测到第一UI设备112或者第一UI设备112检测到第二UI设备112时，将状态转移到第二UI设备112。将所存储的状态转移到第二UI设备112可以包括在第一UI设备112处接收到指令时转移所存储的状态，其中所述指令指示所述第一UI设备112将所存储的状态转移到第二UI设备112。
第二UI设备112可以执行一个或多个第二例程，其中所述第二例程对应于在所述第一UI设备112处执行的一个或多个第一例程(块1625)。在一些实施例中，第二UI设备112可以接收信号。该信号可以指示第二UI设备112接近一设备或位置。在接收到该信号之后，第二UI设备112可以根据所接收到的信号修改一个或多个第二例程的执行。在一些实施例中，第二UI设备112可以将指示第二UI设备112邻近所述设备或位置的信号发送到位置感知部件。在这样的实施例中，第二UI设备112可以从服务器150接收特定于所述设备或位置的信息。
在一些实施例中，当接近于所述设备或位置时，第二UI设备112可以采取如下动作中的一个或多个动作：突出第二UI设备112所位于的过程工厂的区域；显示与第二UI设备112的预定距离内的特定设备相关的信息；显示与第二UI设备112所位于的过程工厂的区域中的设备相关的警报；显示与第二UI设备112所位于的过程工厂的区域中的设备相关的工作项；在显示器上突出与所接收的信号相关联的过程工厂装置；在第二UI设备112上显示与关联于所接收到的信号的特定设备相关的信息；显示与关联于所接收到的信号的设备相关的警报；或显示与关联于所接收到的信号的设备相关的工作项。
在一些实施例中，第一UI设备112和第二UI设备112中的任一个或两个可以是移动设备。在其他一些实施例中，第一和第二UI设备112中的任一个或两个可以是工作站。在一些实施例中，一个UI设备112可以是移动设备，并且另一个可以是工作站。在实施例中，第二UI设备112可以根据从第一UI设备112接收的状态信息和根据与第二UI设备112相关联的设备类型或UI类型配置显示器。
图17是示出用于在过程控制工厂10中的两个UI设备112之间转移状态信息的另一方法1700的流程图。可以在诸如服务器150之类的一个或多个设备或系统处或在诸如UI设备112中的任何一个之类的一个或多个设备或系统处整体或部分地实现方法1700。方法1700可以被保存为存储器815或存储器1203上的一组指令、例程、程序或模块，并且可以由图12中的处理器810或处理器1201执行。
方法1700开始于服务器150，所述服务器150可以提供与过程数据相关的一个或多个功能(块1705)。在一些实施例中，所述过程数据可以被存储在统一的、逻辑数据存储区域中，并且可以被使用公共格式存储。过程数据可以包括多个类型的过程数据，包括配置数据、连续数据、批数据、测量数据和事件数据。
服务器150可以允许第一UI设备112经由服务器150访问过程数据。服务器150还可以允许第一UI设备112维护服务器150上的状态信息(块1710)。该状态信息可以指示在第一UI设备112上执行的UI的状态。
服务器150可以允许第二UI设备112经由服务器150访问过程数据和状态信息(块1710)。第二UI设备112可以根据所述状态信息执行UI。
在一些实施例中，第一UI设备112和第二UI设备112中的任一个或两个可以是移动设备。在其他一些实施例中，第一和第二UI设备112中的任一个或两个可以是工作站。在一些实施例中，一个UI设备112可以是移动设备，并且另一个可以是工作站。
图18是用于使用与移动控制室相关联的UI设备112来操作过程控制工厂10的示例方法1800的流程图。可以在诸如服务器150之类的一个或多个设备或系统处或在诸如UI设备112中的任何一个之类的一个或多个设备或系统处整体或部分地实现方法1800。方法1800可以被保存为存储器815或存储器1203上的一组指令、例程、程序或模块，并且可以由处理器810或处理器1201执行。
方法1800开始于第一UI设备112，所述第一UI设备112可以访问服务器150(块1805)。服务器150可以可通信地耦接到存储过程数据的数据库。第一UI设备112可以关联于第一用户概况。第一UI设备112可以执行过程工厂中的功能(块1810)。
第二UI设备112可以请求访问所述服务器150(块1812)。第二UI设备112可以关联于第一用户概况。服务器150可以存储状态信息，其中所述状态信息关联于所述第一UI设备112的状态(块1815)。
服务器150可以提供对第二UI设备112的访问，其中所述访问可以根据所存储的状态信息(块1820)。第二UI设备112可以执行过程工厂中的功能(块1825)。
在一些实施例中，第一UI设备112和第二UI设备112中的任一个或两个可以是移动设备。在其他一些实施例中，第一和第二UI设备112中的任一个或两个可以是工作站。在一些实施例中，一个UI设备112可以是移动设备，并且另一个可以是工作站。
图19是示出了在服务器上执行的用于促进过程工厂10的移动控制的示例方法1900的流程图。可以在诸如过程控制网络100之类的一个或多个网络或系统处来整体或部分地实现方法1900。特别是，可以在诸如服务器150之类的一个或多个设备处或在诸如UI设备112中的任何一个之类的一个或多个设备或系统处整体或部分地实现方法1900。方法1900可以被保存为存储器815或存储器1203上的一组指令、例程、程序或模块，并且可以由处理器810或处理器1201执行。
方法1900开始于服务器150，所述服务器150可以格式化过程数据以在第一UI设备112上进行显示(块1905)。在一些示例中，在在第一UI设备112上执行的网络浏览器中可查看被格式化的过程数据。服务器150可以根据第一UI设备112的设备类型或UI类型来格式化所述过程数据。
服务器150可以将经过格式化的过程数据发送到所述第一UI设备112(块1910)。特别是，服务器150可以将在在第一UI设备112上执行的多用过程控制应用中可查看的过程数据发送到第一UI设备112。
服务器150可以存储与在第一UI设备112上的过程数据的显示相关联的状态信息(块1915)。存储该状态信息可以包括存储如下各项中的一项或多项：第一UI设备112的显示器配置；由第一UI设备112显示的过程工厂的一部分；由第一UI设备112显示的过程控制设备的数据；在第一UI设备112上执行的功能；包括控制功能、操作功能、配置功能、维护功能、数据分析功能、质量控制功能或安全功能中的一项或多项的功能；以及在第一UI设备112上活动的用户概况。
服务器150可以根据所存储的状态信息格式化该过程数据以在第二UI设备112上进行显示(块1920)。服务器150可以将过程数据发送到所述第二UI设备112(块1925)。特别是，服务器150可以根据第二UI设备112的设备类型或UI类型来格式化所述过程数据。在一些实例中，第二UI设备112的设备类型可以不同于第一UI设备112的设备类型。例如，第一UI设备112可以是工作站，并且第二UI设备112可以是移动设备。或者，第一UI设备112可以是移动设备，并且第二UI设备112可以是工作站。在一些实施例中，服务器150可以格式化该过程数据以在第二UI设备112上显示，从而在第二UI设备112上复制所述第一UI设备112的操作状态。
在一些实施例中，服务器150可以根据所存储的状态信息，从第二UI设备112接收请求以向第二UI设备112提供用户接口。服务器150可以响应于提供用户接口的请求，与第二UI设备112建立服务器150和第二UI设备112之间的安全通信通道。
图20是用于将第一UI设备112的状态转移到第二UI设备112的示例方法2000的流程图。可以在诸如过程控制网络100之类的一个或多个网络或系统处来整体或部分地实现方法2000。特别是，可以在诸如服务器150之类的一个或多个设备处或在诸如UI设备112中的任何一个之类的一个或多个设备或系统处整体或部分地实现方法2000。方法2000可以被保存为存储器815或存储器1203上的一组指令、例程、程序或模块，并且可以由处理器810或处理器1201执行。
方法2000开始于第一UI设备112或服务器150，所述第一UI设备112或服务器150可以识别在第一UI设备112的显示器处示出的图形(块2005)。
第一UI设备112或服务器150可以识别与在第一UI设备112的显示器处提供的图形相关联的过程实体数据(块2010)。识别过程实体数据可以包括识别如下各项中的一项或多项：与在第一UI设备112的显示器处提供的图形相关联的过程参数数据；与在第一UI设备112的显示器处提供的图形相关联的过程工厂区域；与在第一UI设备112的显示器处提供的图形相关联的现场设备；在第一UI设备112上执行的应用；或在第一UI设备112上执行的应用的状态。
第一UI设备112或服务器150可以将所识别出的过程实体数据发送到第二UI设备112(块2020)。第一UI设备112或服务器150可以将所识别出的图形提供给第二UI设备112(块2020)。
图21是示出了用于在第一UI设备112上发起UI会话的方法2100的流程图。可以在诸如过程控制网络100之类的一个或多个网络或系统处来整体或部分地实现方法2100。特别是，可以在诸如服务器150之类的一个或多个设备处或在诸如UI设备112中的任何一个之类的一个或多个设备或系统处整体或部分地实现方法2100。方法2100可以被保存为存储器815或存储器1203上的一组指令、例程、程序或模块，并且可以由处理器810或处理器1201执行。
方法2100开始于服务器150，所述服务器150可以从第一UI设备112接收会话请求(块2105)。
服务器150可以识别出与会话请求相关联的用户概况(块2110)。识别与会话请求相关联的用户概况可以包括从第一UI设备112接收与用户概况相关联的用户标识符。用户标识符可以被当前登录到第一UI设备112中。识别用户概况还可以包括从第一UI设备112接收与用户概况相关联的用户标识符，其中所述用户标识符可以被当前登录到第二UI设备112中。
服务器150可以确定是否存在先前的会话(块2115)。进行确定可以包括从第一UI设备112请求与先前的会话相关联的会话标识符。在一些实施例中，进行确定可以包括从第一UI设备112并且响应于会话标识符请求来接收会话标识符。在一些实施例中，进行确定可以包括识别与会话请求一起接收的会话标识符。
当先前的会话存在时，服务器150可以根据先前的会话发起新的会话(块2115)。或者，如果没有先前的会话存在，则服务器150可以发起新的会话，其中可以使用缺省的会话配置来发起新的会话。根据先前的会话发起新的会话可以包括确定是否与会话请求一起接收到会话标识符。当与会话请求一起接收到会话标识符时，服务器150可以发起与所述会话标识符相关联的会话。当并未与会话请求一起接收到会话标识符时，服务器150可以发起与新近的会话(例如与第一UI设备112相关联的用户标识符的最近的会话)相关联的会话。
在一些实施例中，方法2100还可以包括服务器150根据在第二UI设备112上操作的会话，将在第一UI设备112上实例化一个会话的请求发送到第二UI设备112。方法2100还可以包括服务器1500从第二客户端设备接收确认。
图22是用于在第一UI设备112上实例化UI会话的第二方法2200的流程图。可以在诸如过程控制网络100之类的一个或多个网络或系统处来整体或部分地实现方法2200。特别是，可以在诸如服务器150之类的一个或多个设备处或在诸如UI设备112中的任何一个之类的一个或多个设备或系统处整体或部分地实现方法2200。方法2200可以被保存为存储器815或存储器1203上的一组指令、例程、程序或模块，并且可以由处理器810或处理器1201执行。
方法2200开始于服务器150，所述服务器150可以从第一UI设备112接收会话请求(块2205)。接收会话请求可以包括接收目标会话标识符和设备类型。
服务器150可以确定与会话请求相关联的设备类型(块2210)。服务器150可以根据所述设备类型识别出图形用户接口配置(块2215)。服务器150可以识别出与会话请求相关联的目标会话(块2220)。
服务器150可以根据所识别出的图形用户接口配置和所识别出的目标会话，配置第一UI设备112的新会话。服务器150可以将与所述新会话相关联的数据发送到所述第一UI设备112(块2225)。配置所述新会话可以包括将如下各项中的一项或多项识别为会话数据：过程区域、装置资源或在目标会话中被监视或控制的一组过程数据。配置所述新会话还可以包括根据与所识别出的图形用户接口配置相关联的约束配置新会话。配置所述新会话还可以包括识别与所述会话请求相关联的环境数据。
识别环境数据可以包括：识别过程工厂中的第一UI设备112的位置；识别与所述会话请求相关联的用户类型或用户标识符；识别与第一UI设备112相关联的用户类型或用户标识符；识别在与第一UI设备112的预定距离内的一个或多个过程控制设备；识别在与所述目标会话相关联的第二UI设备112上执行的功能；或识别与关联于目标会话的第二US设备相关联的用户标识符。
环境感知
图23说明了示例性的移动控制室2300的第二个方面-环境感知。移动控制室2300包括UI设备112和过程实体199。过程实体199可以是当前的任务、用户、过程数据、设备、一个装置或另一个UI设备。移动控制室2300可以响应于相组合的一个或多个环境，并且可以以各种方式响应于一个或多个环境，如下所述。通常而言，UI设备112将获取与显示的数据的内容和显示的数据的格式相关的信息，并且将根据环境获取和/或显示数据。
在实施例中，指定要显示的数据的类型和格式的信息被包括在扩展设备描述语言(DDL)中。DDL是人可阅读的语言，其提供了用于描述下述各项的协议：可从智能设备获得的数据、与智能设备相关联并且从其获取的数据的含义、可用于智能设备的实现的方法、与智能设备通信以获取数据的格式、与设备相关的用户接口信息(例如编辑显示和菜单)、以及处置或解释与智能设备相关的其他信息所需的数据。扩展的DDL还可以包括：什么信息应当被显示给不同类型的用户；如何格式化向不同类型用户显示的信息；在不同类型的显示器上应当显示什么信息；如何格式化在不同类型的显示器上显示的信息；根据目标功能应当显示什么信息(即当用户执行特定任务时显示什么信息)；如何格式化为执行目标功能的用户显示的信息；以及如何根据用户、目标功能和显示类型的一些组合来融合根据各个概况的指令等。
当UI设备112接近于特定的过程控制设备时和/或当用户请求显示与过程控制设备相关的信息时，UI设备112可以从服务器150下载特定设备的DDL或扩展DDL。在一些实施例中，一旦DDL或扩展的DDL已经被使用，UI设备112就可以缓存该DDL或扩展的DDL(在下文中被统称为“DDL”)以供未来使用。通过为设备缓存DDL，当特定的环境或显示被激活/请求时，UI设备112可以更快速地提供显示信息。在DDL已经改变的情况下，UI设备112可以更新背景中的DDL信息。DDL可以根据下述各项改变：根据用户的偏好、根据过程工厂的标准、以及根据由专家系统确定的在特定环境中什么信息是有用的(例如，如果专家系统确定特定参数或值在警报的事件中是重要的)等。
在实施例中，移动控制室2300以及特别是由用户携带的UI设备112可以显示与接近用户的特定过程控制设备相关的用户信息(例如，状态、过程变量和/或参数等)。UI设备112可以按照下述方式，确定UI设备112的位置和/或可以确定UI设备112接近过程控制设备。在确定UI设备112接近过程控制设备之后，UI设备112可以访问或获取指定特定于设备的数据(例如过程参数、状态、维护信息等)的DDL以进行显示，并且随后可以根据所述DDL下载和显示该特定于设备的数据。在实施例中，为特定过程控制设备显示的数据可以包括与其他过程控制设备相关的数据，例如关于邻近的设备的操作或状态的数据、关于过程的操作(例如批接收的状态)的数据等。
在另一个实施例中，UI设备112可以不仅根据设备的位置和/或设备到特定的过程控制设备的接近程度，而且根据用户以及特别是根据用户的控制的跨度来显示信息。在过程控制中，控制跨度是指用户的角色和用户负责的任务和设备。用户的控制跨度可以影响过程的各个方面，如用户能够查看到的过程参数、用户能够修改的过程参数、用户能够修改过程参数的时间、用户能够进行查看/修改的过程工厂的区域和/或装置、用户能够确认的警报/提醒、用户能够执行的维护任务、用户可以被请求或需要进行的决定等。因此，在这些实施例中，UI设备112可以从(在UI设备112上或服务器150上存储的)用户的用户概况获取与用户的角色和/或控制跨度相关的信息，并且可以显示特定于用户的角色和/或控制跨度的数据。例如，所显示的数据可以是用户在特定的工厂状况下进行控制决定所需或有用的数据。此外，由UI设备112显示的信息可以是根据用户的角色或控制跨度而被格式化的。例如，当UI设备112接近于混合罐时，由操作员使用的UI设备112可以显示罐的操作状态、罐的容量、罐的填充水平、罐中的材料的温度、罐中的压力、控制流入或流出罐的材料的任何输入/输出阀的状态、与罐相关的任何警报或提醒以及执行批接收的状态。如果由接近同一混合罐的维护技术人员使用相同的UI设备112，UI设备112可以显示混合罐的状态、混合罐中的传感器的校准日期、罐最后被服务和/或清洁的日期、混合罐的调度的维护任务(或影响混合罐)的列表、指示所需的维护的警报、罐中的材料、如果罐停止服务对罐的任何锁定、任何残余的烟气的存在等。
在另一个实施例中，UI设备112可以不仅根据设备的位置和/或设备到特定的过程控制设备的接近程度，而且根据目标功能来显示信息。例如，用户可以被(例如由监督引擎106)分配有工作项。UI设备112可以感知(例如由于工作项被调度以执行的时间，由于来自用户的输入等)用户将执行与工作项相关的任务。当用户到达与工作项相关的过程控制设备的位置或接近所述过程控制设备(即目标设备和目标位置)时，UI设备112可以被提供与特定任务相关的信息。再次参见上述示例的混合罐，可以由UI设备112向执行与清洁或服务罐相关的工作项的维护技术人员呈现罐的操作状态和用于禁用罐、使罐停止服务、锁定罐或开始与工作项相关联的清洁或服务功能所需的任何其他过程的指令或命令。UI设备112还可以从监督引擎104、从服务器150、从大数据设施102或从一个或多个控制器提取信息，以实现和/或支持维护功能和安全操作。如在上述示例(例如示例4)中所述的，UI设备112可以在维护任务期间提取信息/数据来促进安全性。在下述段落中描述这些概念的实现。
在操作中，移动控制室2300可以使得UI设备112能够接收与UI设备112的使用的环境和方式相关的信息。例如，UI设备112可以通过从固定的位置设备118(例如GPS设备)或从图1A中所示的过程控制网络100上的节点接收位置数据来识别其在过程工厂中的位置。例如，UI设备112可以执行用于跟踪用户的位置、调度、技能集合和/或工作项的进程的环境感知例程和/或位置感知例程。在其他实施例中，图1A中所示的服务器150可以执行环境和/或位置感知例程，其中所述环境和/或位置感知例程与所述UI设备112进行通信。基于跟踪，位置和/或环境感知例程可以使得UI设备112能够自动确定和/或显示工厂地图、设备相片或视频、GPS坐标和与工人的位置相对应的其他信息，或能够帮助移动工人进行导航和设备识别。额外地或者替代地，由于用户可以具有特定的技能集合，环境感知例程或UI设备112可以基于技能集合和/或UI设备112的位置自动定制GUI配置的外观。例如，在另一个场景中，环境感知例程可以向用户实时告知与在他或她附近的一个设备相关且移动工人有资格处理的被新近打开的工作项或警报。在又一个场景中，环境感知例程可以使得与用户的位置和/或技能集合具体相关的一个或多个应用在UI设备112处被自动启动。
UI设备112可以识别其附近的特定的过程实体，例如现场设备或一个装置。过程实体可以例如通过使用如下的协议来向UI设备112进行自动的自识别：诸如遵从于IEEE802.11的无线局域网协议之类的无线通信协议、诸如WiMAX、LTE或其他ITU-R兼容的协议之类的移动通信协议、诸如近场通信(NFC)或蓝牙之类的短波长无线通信协议、诸如无线HART之类的过程控制无线协议或某一其他适当的无线通信协议。在一些实施例中，UI设备112可以接收与所识别出的位置、装置或现场设备相关的调度或工作项。在实施例中，识别过程实体可以使得UI设备112自动启动与所识别出的过程实体(例如，工作通知单、诊断、分析或其他应用)相关的一个或多个应用。
在一些实施例中，在操作中，UI设备112可以经由UI设备112处的图像传感器识别过程实体199。在一些实例中，UI设备112的用户可以拍摄过程实体199的图像，并且UI设备112可以基于所捕获的图像识别过程实体199。在一些实施例中，过程实体199可以包括或接近于提供唯一标签或标识符(例如条形码)的环境ID设备198。UI设备112可以捕获唯一标签，允许UI设备112识别过程实体199或环境ID设备198。UI设备112可以(例如经由显示器)提供与过程实体199相关或与环境ID设备198相关的信息。在一些实施例中，UI设备112可以通过确定所识别出的过程实体199或环境ID设备198的位置来确定UI设备112的位置。一旦UI设备112的位置已经被确定，UI设备112就可以(例如经由显示器)提供与所确定的位置相关的环境信息。环境信息可以例如相关于区域、调度或工作项中的其他过程实体。在一些实施例中，环境ID设备198可以将环境信息发送到UI设备112。在另一些实施例中，UI设备112可以响应于将其位置发送到服务器150来从服务器150接收环境信息。
在一些实现中，UI设备112可以经由运动传感器或音频传感器识别过程实体199。例如，音频传感器可以用于(例如经由声音捕获例程)捕获与过程实体199相关联的音频。该音频可能由过程实体199在过程实体的正常操作期间生成。在其他实现中，该音频可能由与过程实体199相关联的音频设备的扬声器生成。在任一情况中，所捕获的音频可以用于识别过程实体199。UI设备112还可以经由运动传感器检测振动来识别过程实体199。例如，工厂资产在操作期间可以具有预期的振动水平。用户可以将UI设备112放置在工厂资产上或工厂资产附近。UI设备112可以使用由运动传感器检测到的数据以识别与资产相关联的当前的振动水平。UI设备112可以将振动的当前水平与和过程实体199相关联的签名振动进行关联，允许UI设备112识别过程实体199。在一些实例中，运动传感器和/或音频传感器可以与另一个被识别出的图像/声音/振动/位置相结合地使用来识别唯一标识符。例如，基于与工厂资产相关联的检测到的振动水平和UI设备112的位置，UI设备112可以识别与过程实体199相关联的特定标签，允许UI设备112识别过程实体199。
在进一步的操作中，UI设备112可以通过从一个或多个GPS卫星2303接收位置数据来识别其自身的位置。在识别出其自身的位置之后，UI设备112可以与数据库或服务器通信以识别出位置接近UI设备112的位置的过程实体。UI设备112可以将其位置发送到服务器150。服务器150可以将环境信息发送回UI设备112。环境信息可以相关于接近UI设备112的一个或多个过程区域、设备或装置。环境信息还可以相关于与UI设备112的位置相关的调度或工作项。在下文中描述的图24-27阐述了本公开的各个实施例中的环境感知例程的操作。
图24是移动控制室2400中的示例性环境感知UI设备112的框图。环境感知移动控制室2400可以使得UI设备112能够响应于其环境和使用方式提供输出。环境感知移动控制室2400可以包括环境标识(“环境ID”)设备2402、UI设备122和服务器150。UI设备122可以与环境ID设备2402进行交互以识别出环境数据或环境项。在某些实施例中，环境ID设备2402可以通过无线或有线通道与UI设备122进行通信。在某些实施例中，环境ID设备2402可以将过程参数数据和/或显示数据发送到UI设备112。环境ID设备2402可以使用图像识别技术(例如条形码或QR码)、音频识别技术(发射唯一声音签名)或无线射频技术(例如RFID、NFC、蓝牙、或Wi-Fi(IEEE 802.11标准)技术)。UI设备112可以经由诸如过程控制网络100之类的网络与服务器150进行通信。在其他实施例中，环境ID设备2404可以处于UI设备112中，并且设备(例如plc设备)可以从环境ID设备2402接收信号，并且将UI设备112的位置报告给服务器150。
在任一情况中，服务器150可以存储环境数据2410。环境数据可以包括用户概况数据1245(相关于工厂处的用户/操作员)、UI设备概况数据2414(相关于工厂处的登记的UI设备)、现场设备概况数据2416(相关于工厂处的安装的设备)、装置概况数据2418(相关于工厂处的安装的装置)、调度数据2420(相关于用户和装置/设备调度)和工作项数据2422(相关于工厂中的任务或作业)。在一些实施例中，现场设备概况数据2416可以被包括在装置概况数据2418中。用户概况数据1245可以包括技能集合数据，指示与特定用户相关联的技能水平或责任级别。工作项数据2422可以包括例如如下各项的数据：任务ID(识别特定任务)、技能阈值(识别对任务进行工作所需的最小技能水平或角色/责任)、目标装置(与任务相关联的装置)和工作项进程(识别距完成任务有多近)。环境项1245和2414-2422中的每一个可以包括例如如下各项的信息：位置或区域(例如关联于用户、设备、装置、调度或工作项)、状态、相关的过程实体、唯一标识符/标签和/或权限信息。
在环境ID设备2402的操作中，环境ID设备2402可以包括当UI设备112进入到环境ID设备2402的范围内时在UI设备112处可以被读取、扫描或接收的唯一标识符或标签。环境ID设备2402的范围可以取决于环境ID设备2402的特定实施例，也可以小到几个厘米或更小，或大到一公里或更大，或者介于这两者之间的距离。在一些实施例中，环境ID设备2402可以将唯一标识符发送到UI设备112。在其他一些情况下，环境ID设备2404可以显示或提供唯一标识符，从而其可以被UI设备122接收和/或获取。
在任一情况中，UI设备112可以接收唯一标识符并通过将唯一标识符关联到环境项向识别环境项，例如UI设备112的环境中的区域(即地点、地理区域或地区)、装置、设备、工作项或可用调度。例如，UI设备112可以访问将唯一标识符与特定的环境项配对的数据库、表格或数据结构。这样的数据库或表格可以存在于UI设备112处、环境ID 2402处或服务器150处。当数据库或表格存在于服务器150处时，UI设备112可以将唯一标识符发送到服务器150。服务器150可以访问数据库、表格或某一其他数据结构来识别与唯一标识符相关联的环境项。服务器150可以将代表环境项的数据发送到UI设备112。
一旦UI设备112已经识别出环境项，UI设备112就可以提供与被识别出的环境项相关的输出。例如，环境项可以指示与一区域相关联的特定区域、设备、装置或警报。UI设备112可以生成与特定设备、装置或警报相关的视觉表示、声音或其他输出，从而可以向用户告知过程区域中的过程情况。同样，可以存在与被识别出的一个装置相关联的多个设备或警报。UI设备112可以(根据现场设备概况数据2416)提供与设备或关联于设备的警报相关的信息。类似地，环境项可以使得UI设备112提供与设备(根据设备概况数据2418提供)、调度(根据调度数据2420提供)或工作项(根据工作项数据2422提供)相关的信息。
在某些实施例中，过程工厂中的一个或多个过程控制设备可以是环境ID设备2402。在其他实施例中，一个或多个过程控制设备可以包括环境ID设备2402或关联于附近的环境ID设备2402。例如，图1A中所示的现场设备15-22和/或40-58中的一个或多个可以包括或可以被放置为接近于环境ID设备2402(例如，环境ID设备2402可以被附接到或接近于现场设备中的每一个，或者现场设备可以具有使得现场设备用作环境ID设备的内部电路)。类似地，图1A中所示出的控制器11、网关35、UI设备112、I/O卡26和28以及路由器58可以是、可以包括或可以接近于环境ID设备2402。在这样的实施例中，UI设备122可以接收与环境ID设备2402中的每一个相关联的唯一标识符，允许UI设备112接收与过程控制设备中的每一个相关联的环境项(如位置或装置ID)。
在环境感知移动控制室2400的替代实施例中，UI设备122可以包括或提供唯一标识符。例如，UI设备112可以在发送唯一标识数据的设备或芯片上具有唯一可扫描的图像。在另一个示例中，UI设备112的用户可以携带包括类似的图像或芯片的证章、卡片或某些其他配件。在这样的实施例中，环境ID设备2402可以读取、扫描或接收唯一标识符。环境ID设备2402可以操作以将唯一标识符关联到特定的用户或UI设备112。环境ID设备2402可以通过访问在环境ID设备2402处存储的数据结构来将唯一标识符关联到特定的用户或UI设备。或者，环境ID设备2402可以将唯一标识符发送到服务器150，其中服务器150将特定用户或UI设备与唯一标识符相关联。
在任一情况中，一旦环境ID设备2402识别出了UI设备112或用户，环境ID设备2402就可以将相关的环境项发送到UI设备112。或者，环境ID设备2402可以与网络(例如过程控制网络100)上的一个或多个节点通信，以向一个或多个节点通知用户或UI设备112进入了环境ID设备2402的范围。一个或多个节点可以将一个或多个环境项、UI数据(例如显示数据、过程参数数据)或任何其他数据发送到UI设备112。UI设备112可以基于所接收到的数据操作或提供输出。例如，在某些实施例中，UI设备112可以响应于从环境ID设备2402或从服务器150接收唯一标识符、环境项、UI数据或其他数据，启动目标应用。目标设备可以是例如专用于提供过程图形和信息给用户的应用。目标应用可以是例如在电话或平板设备上可操作的移动应用。在其他实施例中，目标应用可以是浏览器例程888。在某些实施例中，浏览器例程888可以被指引到与所接收到的唯一标识符、环境项、UI数据或其他数据相关的特定资源或资源组。
在一些实施例中，环境ID设备2402可以是权限系统的一部分。例如，与过程实体相关联的权限可以取决于UI设备112与过程实体的接近程度。在一些实施例中，当用户或UI设备112接近过程实体时，UI设备112可以接收权限或授权来修改与过程实体相关联的参数。当用户的技能水平在与工作项或参数相关联的所指示的技能阈值之下时，UI设备112还可以拒绝参与工作项或修改参数的权限。
图25是过程工厂10中的移动控制室2500的另一个实施例的框图。环境感知移动控制室2500可以使得UI设备112能够响应于其环境和使用方式提供输出。移动控制室2500可以包括与过程控制网络100可通信地耦接的UI设备112，包括区域2505-2515和罐2520。UI设备112连接到过程控制网络100。区域2505包括环境ID设备2402a；区域2510包括环境ID设备2402b；过程区域2515包括环境ID设备2402c；以及罐2520包括环境ID设备2402d。
在实施例中，环境ID设备2402a是或包括NFC设备。UI设备112和环境ID设备2402a通常以13.56MHZ进行操作，并且可以根据NFC标准(例如ISO/IEC 14443、ISO/IEC 1809、NFCIP-1、NFCIP-2和JIS:X6319-f)进行操作。NFC技术支持UI设备112和环境ID设备2402a之间的无线事物和数据交换。NFC技术还可以用于自动引导其他通信连接。在这样的实施例中，环境ID设备2402a可以将指令发送到UI设备112。UI设备112可以接收和执行指令，使得UI设备112连接到另一个网络。在一些实施例中，另一个网络可以是更广的网络(例如过程控制网络100)，其包括其他节点。在某些实施例中，其他网络可以是在UI设备112和环境ID设备2402a之间的连接。例如，另一个网络可以是无线自适应网络或个域网(例如，蓝牙、IEEE 802.15.1标准)。在任一情况中，除了网络连接指令之外，环境ID设备2402a还可以将认证信息发送到UI设备112，允许UI设备112建立到网络的连接，而不需要UI设备112的用户手动设置网络并输入认证信息。
在环境ID设备2402a的进一步的操作中，环境ID设备2402a处的NFC标签或设备还可以存储可以在UI设备112处执行的其他指令。例如，指令可以使得一个或多个应用以特定的方式启动或执行。在所示出的实施例中，指令可以使得UI设备112启动UI(例如图8中的UI例程882)或浏览器(例如图8中的浏览器例程888)，或将UI或浏览器置于特定状态。指令可以使得UI设备112提供用于提供与区域2505中的设备和装置相关的信息的GUI配置。例如，该GUI配置可以包括具有过程区域2505的图形概览的窗口。
在环境ID设备2402a的进一部的操作中，UI设备112可以经由NFC通信或经由UI设备112在经由NFC通信接收到认证之后连接到的网络，从环境ID设备2402a接收唯一标识符。该唯一标识符一般表示区域2505，但在某些实施例中也可以表示其他的环境项。UI设备112可以使用该唯一标识符来识别环境项(例如区域2505)，并且根据所识别出的环境项提供输出(例如，提供区域2505的图形概览)。或者，环境ID设备2402a可以从UI设备112接收唯一标识符并识别UI设备112(或其用户)，允许过程控制网络100上的环境ID设备2402a或另一个节点将诸如环境数据或UI数据之类的数据发送到UI设备112。UI设备112可以基于所接收到的数据操作或提供输出。
在环境ID设备2402b的实施例中，环境ID设备2402b是或包括RFID标签。在这样的实施例中，UI设备112包括RFID扫描仪，并且使用所述RFID扫描仪来获取唯一标识符。所述唯一标识符一般表示区域2510，但在某些实施例中也可以表示其他的环境项(例如，特定的设备、装置、位置等)。UI设备112可以使用该唯一标识符来以与针对图24所论述的方法相一致的方式识别环境项。在替代的实施例中，环境ID设备2402b可以是RFID扫描仪，并且UI设备112可以包括RFID标签。在这样的实施例中，当UI设备112进入环境ID设备2402b的范围中时(例如，当用户进入区域2510中时)，环境ID设备2402b识别出UI设备112。在识别出UI设备112之后，环境ID设备2402b可以(例如使用过程控制网络100；使用诸如个域网之类的另一个网络；或使用显示器)与UI设备112通信，并且将该唯一标识符发送到UI设备112或发送到服务器150，其可以使用该唯一标识符来提供环境信息给UI设备112。UI设备112可以与针对图24论述的方法相一致的方式识别区域2510，并且基于所识别出的区域2510操作或提供输出。在另一个实施例中，环境ID设备2402b可以(使用例如短距离无线网络通信，如蓝牙)将环境项(而不是唯一标识符)发送到UI设备112。在另一个实施例中，除了具有RFID标签的UI设备112之外或者替代所述UI设备112，用户可以具有RFID标签。在这些实施例的任何一个中，RFID扫描仪和RFID标签两者可以是有源的或无源的。UI设备112可以基于所接收到的数据操作或提供输出。
在环境ID设备2402c的实施例的操作中，环境ID设备2402c可以是具有覆盖过程区域2515的范围的Wi-Fi接入点。当UI设备112进入过程区域2515时，环境ID设备2402c可以建立与UI设备112的通信。环境ID设备2402c可以将该唯一标识符(例如MAC地址或设备标签)发送到UI设备112。该唯一标识符一般表示区域2515，但在某些实施例中也可以表示其他的环境项。UI设备112可以以与针对图24论述的方法相一致的方式使用该唯一标识符来识别环境项(例如代表区域2515的数据)，并且根据所述环境项进行操作或提供输出(例如，提供区域2515的可视表示)。例如，到特定区域的数据库配对MAC地址或设备标签可以被存储在UI设备112上，可由UI设备112访问，或者可以被存储在与UI设备112进行通信的节点上。或者，UI设备112可以将该唯一标识符(例如UI设备112的MAC地址)发送到环境ID设备2402c。在接收到该唯一标识符之后，所述环境ID设备2402c可以操作来确定UI设备112关联于该唯一标识符。UI设备112可以基于所接收到的数据操作或提供输出。
在环境ID设备2402d的实施例中，环境ID设备2402d可以包括条形码。条形码可以是矩阵条形码(例如QR码)或线性条形码(例如UPC条形码)。UI设备112可以包括图像传感器或与所述图像传感器进行通信，所述图像传感器可以是照相机或专用的条形码扫描仪。在操作中，UI设备112可以使用图像传感器来捕获环境ID设备2402d处的条形码。UI设备112可以对被编码为条形码的数据(“条形码数据”)进行解码。条形码数据通常包括表示罐2520(或其所附加于的任何其他的过程控制设备或装置)的唯一标识符，但在某些实施例中该唯一标识符可以代表其他的环境项。UI设备112可以以与针对图24论述的方法相一致的方式使用该唯一标识符来识别环境项(例如代表罐2520的数据)，并且根据所述环境项进行操作或提供输出(例如，提供罐2520的可视表示)。在替代的实施例中，条形码可以包括使得UI设备112进行特定动作(例如启动浏览器或UI，使得浏览器或UI提供特定的信息)的数据或指令。该特定的信息可以涉及多个过程实体(例如过程参数数据、特定项的图形(例如罐2520)或特定设备的警报数据)中的任何一个。在进一步的实施例中，UI设备112或UI设备112的用户可以替代地或额外地包括由环境ID设备2402d捕获的条形码，允许环境ID设备2402d识别UI设备112或用户。UI设备112处的条形码也可以提供在环境ID设备2402d处执行的指令。例如，条形码可以使得环境ID设备2402d提供相关的信息给用户或UI设备112。
在一些实施例中，UI设备112可以使用其他方法来识别该唯一标识符。例如，UI设备112可以使用音频传感器来识别该唯一标识符，其中所述唯一标识符是与工厂区域/资产相关联的声音签名(如针对图24所述)。声音签名可以关联于在操作期间由特定工厂区域/资产产生的噪音。或者，声音签名可以是由与资产相关联的音频输出设备生成的音频信号。UI设备112还可以使用运动传感器来识别该唯一标识符。所述唯一标识符可以是与工厂资产相关联的特定的振动水平。例如，用户可以将UI设备112放置在工厂资产上，允许UI设备112检测振动水平。在一些实例中，运动传感器可以与被识别出的图像/声音/位置相结合地使用来识别该唯一标识符。例如，基于与工厂资产相关联的检测到的振动水平和UI设备112的位置，UI设备112可以识别与工厂资产相关联的特定标签。
在一些实施例中，UI设备112可以通过接收位置数据来识别其位置。可以经由诸如过程控制网络100之类的网络来接收位置数据。或者，可以在UI设备112的网络接口处经由GPS接收机接收位置数据。UI设备112可以将其位置与其他过程实体的位置进行比较以识别过程实体接近于UI设备112。UI设备112可以将其位置发送到过程网络100上的节点，例如服务器150。在一些实施例中，该节点可以通过将环境信息发送到UI设备112来进行响应。在其他实施例中，UI设备112可以将位置数据发送到环境ID设备2402。环境ID设备2402可以根据所接收到的位置数据，将环境数据发送到UI设备112。
在实施例中，UI设备112可以与环境ID设备2402协作以提供UI设备112的实时位置数据。当移动操作员携带移动UI设备112通过环境时，UI设备112可以使用从环境ID设备2402接收的位置信息来确定UI设备112在过程工厂中的当前位置，并且可以在环境中显示移动操作员的位置的当前地图。地图可以从俯视视图或三维视图显示移动操作员的位置。当然，期望或预期的路线也可以被显示在移动UI设备112上。或者，UI设备112可以使用一个或多个加速度计来确定设备在环境内的取向和位置并且可以与UI设备112上的图像传感器协作来显示环境的增强现实视图。例如，移动操作员可以指点过程工厂的一个区域处的图像传感器，并且UI设备112可以在图像上显示该装置的视图，可以显示到达期望的一个设备(例如与当前的工作项相关联的设备)的路线，以及可以显示与过程工厂的区域相关联的参数或其他过程数据。
图26是一个示例性的移动控制室2600的图示。移动控制室2600可以包括第一UI设备2602a、第二UI设备2602b以及设备2620。第一UI设备2602a可以包括提供表示装置2610的图形2615或与装置2610相关的其他数据(例如当前的操作参数、设置点、警报、出错、调度的维护、校准数据等)的显示器。第二UI设备2602b可以包括提供表示装置2620的图形2625或与装置2620相关的其他数据(例如当前的操作参数、设置点、警报、出错、调度的维护、校准数据等)的显示器。设备2610可以包括第一环境ID设备2604a，而设备2620可以包括第二环境ID设备2604b。
在操作中，携带UI设备2602a的操作员可以进入环境ID设备2604a的范围内的区域。UI设备2602a可以与环境ID设备2604a进行通信或者扫描环境ID设备2604a，使得UI设备2602a可以从环境ID设备2604a接收数据。UI设备2602a可以响应于所接收到的数据操作或提供输出。在所示出的实施例中，UI设备2602a可以提供表示设备2610的图形2615。在一些实施例中，UI设备2602a可以提供替代或额外的输出，例如其他图形、过程参数值或警报。携带UI设备2602b的操作员可以进入环境ID设备2604b的范围，使得UI设备2602b提供表示设备2620的图形2625。
图27是示出了用于生成图形用户接口的示例方法2700的流程图。可以在诸如UI设备112中的任何一个之类的一个或多个设备或系统处来整体或部分地实现方法2700。方法2700可以被在存储器815中保存为一组指令、例程、程序或模块，并且可以由处理器810执行。
方法2700开始于UI设备112，所述UI设备112识别外部设备或标识符/标签(块2705)。标识符可以是图像、声音或条形码。标识符可以替代地是与NFC系统或RFID系统的发送相关联的唯一标签。在一些实施例中，标识符可以关联于过程实体，例如过程区域、设备、一个装置或另一个UI设备112。
UI设备112可以基于所识别出的外部设备或标识符接收环境信息(块2710)。在一些实施例中，UI设备112可以根据所识别出的外部设备或标识符接收环境信息。在另一些实施例中，UI设备112可以响应于将表示标识符的数据发送到服务器150，来从服务器150接收环境信息。环境信息可以表示环境项，例如位置、装置、调度、工作项等。
UI设备112可以在UI设备112的显示器处提供信息(块2715)。可以根据所接收到的环境信息提供所述信息。例如，UI设备112可以生成与所接收到的位置、被识别出的装置或设备、所接收的调度或所接收的工作项相关的信息。
现在转向图28，流程图示出了在UI设备112上执行的用于利用UI设备112控制过程工厂10的示例方法2800。可以在诸如过程控制网络100之类的一个或多个网络或系统处来整体或部分地实现方法2800。特别是，可以在诸如服务器150之类的一个或多个设备处或在诸如UI设备112中的任何一个之类的一个或多个设备或系统处整体或部分地实现方法2800。方法2800可以被保存为存储器815或存储器1203上的一组指令、例程、程序或模块，并且可以由处理器810或处理器1201执行。
该方法开始于UI设备112，所述UI设备112可以经由网络向服务器150发送对来自数据存储区域的第一数据的第一请求(块2802)。数据存储区域可以是统一的、逻辑数据存储区域，所述统一的、逻辑数据存储区域包括被配置为使用公共格式存储与过程工厂相对应的过程数据的一个或多个设备。过程数据可以包括多个类型的过程数据，如配置数据、连续数据、批数据、测量数据和事件数据。
UI设备112可以响应于第一请求从服务器150接收来自存储区域的第一数据(块2810)。UI设备112可以显示从服务器150接收的第一数据(块2815)。
UI设备112可以接收UI设备112接近外部设备的指示(块2820)。UI设备112可以包括进行操作来检测外部设备的接近程度的通信电路。通信电路可以包括近场通信(NFC)电路、射频标识(RFID)电路、蓝牙电路、根据IEEE 802.11协议操作的电路或根据无线HART协议操作的电路。在一些实例中，UI设备112可以接收UI设备112接近另一UI设备112的指示。
UI设备112可以根据所接收的指示将对第二数据的第二请求发送到服务器150(块2825)。在一些实施例中，发送第二请求包括向服务器150发送对该另一UI设备112的状态信息的请求。
UI设备112可以响应于第二请求从服务器150接收第二数据(块2830)。在一些实施例中，第二数据可以代表所请求的该另一UI设备112的状态信息。在这样的实施例中，UI设备112还可以根据所接收的状态信息从存储区域显示过程控制数据。显示所述过程控制数据可以包括在UI设备112的显示器上复制该另一UI设备112的显示。显示所述过程控制数据可以包括在UI设备112的显示器上布置在该另一UI设备112上显示的数据。
在其他实施例中，接收接近指示(块1720)可以包括接收UI设备112接近过程控制设备的指示。发送第二请求(块2825)可以包括向服务器150发送UI设备112接近过程控制设备的指示。在这样的实施例中，接收第二数据可以包括接收与过程控制设备相关的过程控制数据(块2830)。接收与过程控制设备相关的过程控制数据可以包括接收和显示如下各项中的一项或多项的数据：与过程控制设备相关联的警报；与过程控制设备相关联的维护任务；与过程控制设备相关联的过程工厂的区域的图示；或与过程控制设备相关联的过程工厂的区域的状态。
在一些实施例中，接收接近指示(块2820)可以包括接收移动设备处于过程工厂的特定区域中的指示。在这样的实施例中，发送第二请求(块2825)可以包括向服务器150发送UI设备112处于工厂的特定区域中的指示。此外，接收第二数据(块2830)可以包括接收与过程工厂的特定区域相关的第二过程控制数据。接收与特定区域相关的过程控制数据可以包括接收和显示如下各项中的一项或多项的数据：与过程工厂的特定区域相关联的警报；与过程工厂的特定区域相关联的维护任务；过程工厂的特定区域的图示；或与特定区域相关联的一个或多个过程控制设备的状态。
在某些实施例中，UI设备112可以并不与服务器150进行通信，而是可以与特定区域中的设备进行通信。例如，UI设备112可以接近过程工厂的区域中的特定的一个过程设备，并且可以能够直接或经由中间设备(例如，经由路由器或作为无线网络的一部分的其他接入点)与过程工厂的区域中的一个或多个设备(并非服务器150)进行通信。例如，如果服务器150不可用、或者如果过程工厂的区域与服务器150物理或逻辑隔离的话，可以是这种情况。在任一情况中，UI设备112可以将数据或请求直接发送到过程工厂的区域中的设备和/或从过程工厂的区域中的设备直接接收数据。例如，UI设备112可以将对数据的请求经由网络直接发送到另一个设备(而不是服务器150)，能够响应于该请求而从设备接收数据，能够显示所接收到的数据，能够接收UI设备112接近外部设备的指示等。
图29中提供了示出用于促进过程工厂的移动控制的方法2900的流程图。方法2900包括实现移动用户接口设备(块2905)并在移动用户接口设备中提供位置感知部件，所述位置感知部件可操作来生成与移动设备的位置相关的信息(块2910)。方法2900还包括提供存储过程工厂的布置信息的数据库(块2915)并且在移动用户接口设备上实现第一例程(块2920)。第一例程可以操作来根据在数据库中存储的信息解释由位置感知部件生成的信息，以确定移动用户接口设备的位置和过程工厂的布局之间的关系。移动用户接口设备还可以根据所确定的移动设备的位置和过程工厂的布局之间的关系实现第二例程，所述第二例程可操作来生成用于在显示器上示出的图形(块2925)。在实施例中，提供存储布局信息的数据库可以包括以俯视视图提供存储布局信息的数据库或可以包括以视平线视图提供存储布局信息的数据库。布局信息可以针对每一个过程设备包括设备标签、设备视觉化(例如，一个或多个视觉化，其中的每一个对应于移动用户接口设备类型或移动用户接口设备显示类型)、设备位置和设备连接信息。位置感知部件可以例如是GPS接收机、RFID读取器、RFID标签和移动用户接口设备和提供数据给移动用户接口设备的服务器之间的通信通道、可操作来确定移动用户接口设备相对于锚点的移动和位置的多个传感器(例如加速度计和陀螺仪)等。在一些实施例中，实现第二例程包括实现如下的例程，其可操作来在移动用户接口设备在过程工厂内移动时，生成移动用户接口设备在过程工厂内的位置的实时图形。生成移动用户接口设备的位置的实时图形可以包括在显示器上以俯视视图示出移动用户接口设备的位置、或在显示器上以从视平线的三维视图示出移动用户接口设备的位置。
现在应当清楚，UI设备112以及在一些实施例中的控制网络100可以感知各种环境信息，重要地，包括过程工厂10中的一个或多个UI设备112的位置。已经描述了控制网络100(包括服务器150)或UI设备112确定设备位置的各种方法。例如，UI设备112可以与环境ID设备2402和/或服务器150协作来确定UI设备112的位置。UI设备112还可以包括GPS接收机832，如一般所知那样，所述GPS接收机832通过从GPS卫星接收信号来允许UI设备112确定其位置。但在一些实施例中，UI设备112中的一个或多个还可以包括惯性定位系统(IPS)834。IPS 834可以采用独立部件或集成电路的形式。在至少一个实施例中，IPS 834是包括高精度时钟电路、三个加速度计(沿x-、y-和z-轴的每一个中各一个)和三个陀螺仪(沿x-、y-和z-轴的每一个中各一个)的集成电路。在一些实施例中，IPS 834还包括罗盘或地磁仪。
在任一情况中，IPS 834可以操作来检测UI设备112的移动和其所呈现的方位，并且提供与设备正在移动或已经移动的距离和方向相关的信息。通过将与所检测到的UI设备112的移动和方位相关的信息与指示UI设备112的初始位置(“锚点”)的另一个信息源相组合，UI设备112可以独立于任何连续的信息源确定其位置。例如，由操作员携带的UI设备112可以具有GPS接收机，并且可以在操作员通过室外环境朝向室内环境移动时跟踪UI设备112的位置。在操作员跨过室外和室内环境的边界时，UI设备112，特别是GPS接收机832，将可能丢失GPS信号。UI设备112可以使用使用GPS接收机832确定的UI设备112的最后已知位置作为锚点。根据该锚点，UI设备112可以确定UI设备112在室内环境中已经移动的距离和方向。使用该信息，UI设备112、在UI设备112上操作的例程以及潜在的其他设备(例如服务器150、监督引擎106等)可以继续跟踪UI设备112的位置。UI设备112可以继续向操作员提供操作员在室内环境中的位置的图示，可以向操作员提供到特定工厂资产(例如，到特定的一个设备)的导航方向，以及可以基于操作员在工厂内的位置采取或推荐动作等。
需要注意的是，GPS接收机832不是唯一的能够提供与IPS 834相组合地使用的锚点的信息源。环境ID设备2402中的任何一个也可以与UI设备112协作来确定锚点。例如，在操作员跨过室外和室内环境之间的边界时，处于阈值处的环境ID设备2402(例如门框上的NFC设备)可以与UI设备112通信来建立UI设备112的位置并提供锚点。作为另一个示例，操作员可以使用UI设备112来扫描处于过程工厂中的任何已知固定位置(例如，在过程设备上、接近特定的工厂区域等)处的环境ID设备2402(例如，RFID标签、NFC芯片、条形码等)或与所述环境ID设备2402交互来提供锚点。
UI设备112可以使用由IPS 834提供的信息和锚点来在UI设备112的显示器上示出UI设备112在过程工厂或其他环境中的位置。在实施例中，这包括示出过程工厂的楼层平面图上的位置、示出过程工厂的3D地图上的位置、示出过程工厂的示意图上的位置等。替代地或者额外地，UI设备112可以提供导航信息来指引操作员到过程工厂中的期望的位置(例如，到与所分配的工作项相关联的位置、到所选择的位置、到与出错或警报相关联的设备等)。在一些实施例中，UI设备112可以提供导航或位置信息来在工厂环境中引导操作员或其他人员。例如当试图定位受伤的人员或请求任务协助的人员时，这可以是有用的。
具有(无论是由GPS数据、IPS数据还是与环境ID设备2402协作提供的)位置数据的每一个UI设备112可以将UI设备112的位置提供给控制系统，特别是提供给服务器150和/或监督引擎106。在一些实施例中，UI设备112在特定区域中的出现可以使得服务器150、监督引擎106或UI设备112禁用UI设备112的一个或多个特征。例如，当UI设备112处于操作员的隐私可能重要(例如在卫生间中)或有相关安全考虑需求的区域中时，可以禁用麦克风842和/或照相机844。
同样，在一些实施例中，可以通过人员在区域中的存在来改变过程工厂的各个控制方面。例如，当没有人员存在于区域中时，特定的安全系统可以具有第一阈值，而当有人员存在于该区域中时，该特定的安全系统可以具有第二(更保守)的阈值。按照这种方式，可以提高人员的安全性。
图30是示出了用于确定移动设备在过程控制环境中的位置的方法3000的流程图。方法3000包括获取过程工厂内的锚位置(块3005)并且根据所获取的数据确定锚位置(块3010)。该方法还包括从移动设备的电路接收指示移动设备的加速度和方位的数据(块3015)并且根据所接收到的数据和锚位置确定移动设备的位置(块3020)。在实施例中，获取指示锚位置的数据包括使用诸如GPS、GLONASS或任何其他卫星定位系统的全球卫星定位系统来确定移动设备的位置。在一些实施例中，获取指示锚位置的数据包括获取图像(例如，条形码的图像、过程工厂的一部分的图像等)。在获取了过程工厂的一部分的图像的情况下，例如，可以将所捕获的图像与物理定位图像(即与对应的物理位置相关联的图像)的数据库进行比较。指示锚位置的数据还可以包括一个或多个无线信号(例如遵从于IEEE802.11规范的信号)的数据，从RFID设备获取数据，建立蓝牙连接或建立近场通信会话。获取指示锚位置的数据还可以包括确定移动设备附近的过程控制设备和从存储器(或从远程数据库)接收或获取与过程控制设备的位置相关联的信息。
接收指示移动设备的加速度和方位的数据包括从一个或多个加速度计和从一个或多个陀螺仪接收数据，从地磁仪接收数据。在各个实施例中，从惯性测量单元接收数据和/或从设备接收数据，该设备包括三个加速度计和三个陀螺仪。在一些实施例中，方法还包括至少部分基于所确定的移动设备的位置启动移动设备的应用，其中所述应用可操作来修改过程工厂的操作。
现在转向图31，流程图示出了用于移动设备在过程控制环境中的环境操作的方法3100。该方法包括在移动设备处获取识别过程控制环境中的过程实体的信息(块3105)。过程实体可以是过程工厂中的任何过程实体，包括但不限于过程工厂的区域、过程控制设备和控制器等。该方法还包括在移动设备处识别与过程实体相关联的工作项数据(块3110)。工作项数据包括与关联于过程实体的目标功能相关的信息。响应于所获取的信息和所识别出的工作项数据，自动触发移动设备处的事件，以促进实现与过程实体相关联的目标功能(块3115)。目标功能可以是与过程实体相关联的调度的任务。在实施例中，在移动设备处触发事件包括如下各项中的至少一项：使得移动设备提供与执行调度的任务相关的指令，使得移动设备显示安全信息(例如，过程控制设备中的材料、是否已经去激活和/或锁定过程控制设备、是否可检测到残余材料等)，使得移动设备启动用于执行调度的任务的应用，或者使得移动设备提供用于执行调度的任务的接口。在一些实施例中，目标功能可以是与过程实体相关联的权限验证功能。自动触发的事件可以识别与操作移动设备的用户相关联的用户标识，识别与过程实体相关联的权限令牌，基于用户标识和权限令牌确定权限水平，以及提供用于将与过程实体相关联的参数修改到由权限水平指示的程度的接口。权限水平可以指示允许用户对与过程控制实体相关联的参数进行修改的程度。与过程实体相关联的目标功能还可以是警报检查功能，并且触发事件可以包括识别警报和提供警报的指示。目标功能可以是位置确定功能，并且自动触发的事件可以是确定与过程控制实体相关联的位置和提供显示过程实体在过程控制环境中的位置的地图图形。在实施例中，获取信息来识别过程实体包括从在过程控制环境中具有相对于过程实体的固定的空间关系并且包括唯一标识符的一个或多个对应的标识设备获取一个或多个数据标签。在实施例中，环境标识设备是条形码，并且获取标签数据包括捕获条形码的图像和分析条形码以识别出标签数据。环境标识设备可以是无线电发射机，并且获取标签数据可以包括检测由无线电发射机发射的并且携带标签数据的射频信号。无线电发射机可以是进行短波无线电传输的NFC设备、RFID设备或个域网设备。在实施例中，获取信息来识别过程控制环境中的过程实体包括捕获与过程实体唯一相关联的图像。获取信息还可以包括捕获音频信号并且确定音频信号相关于过程实体。类似地，获取信息可以包括检测与过程实体相关联的移动图案。
物理现象的分析
在实施例中，UI设备112可以与专家系统104和大数据设施102协作来分析与物理现象相关的数据。可以被分析的物理现场(非限制性地)包括与可见或不可见波谱相关的现象(例如可见和红外波谱中的火焰颜色)和与音频、亚音频和超音频范围内的振动相关的现象(例如声音和其他振动)。携带装备有照相机、加速度计、麦克风或其他设备的UI设备112的人员可以用于捕获和/或记录与物理现象相关的数据。照相机例如可以感测和记录可见波谱中的图像或在某些实施例中感测和记录在红外或其他波谱中的图像。麦克风可以感测和/或记录通过空气传播的音频、亚音频和/或超音频振动。当UI设备112被放置在一个装置上时，加速度计可以感测和/或记录振动。可以将这些类型的数据中的任何一个或全部从UI设备112发送到专家系统104来进行分析和/或与大数据设施102中的数据进行比较。
在图32中示出了用于分析过程工厂中的物理现象的方法3200。方法3200包括在移动设备中检测过程工厂中的物理现象(块3205)。在各个实施例中，检测物理现象可以包括检测视觉场景、检测声音和/或检测振动。在各个实施例中，通过示例而非限制性地，检测物理现象可以包括检测包括火焰的视觉场景、与燃烧室相关联的声音、与流体的移动相关联的声音、烟囱顶部的图像或视频和/或与旋转的元件相关联的振动。
方法3200还包括在移动设备中将所检测到的物理现象转换为代表该物理现象的数字数据(块3210)。也就是说，获取所检测到的物理现象(视觉场景、声音、振动等)并将其转换为例如数字图像、数字视频、数字声音文件或代表所检测到的振动的数字表示的形式的数字数据。此外，方法3200包括将数字数据发送到专家系统(块3215)并且在所述专家系统中分析所述数字数据以确定一个或多个过程单元的状态(块3220)。例如：在所检测到的物理现象是火焰的视觉场景的情况下，分析数据可以包括分析与火焰的一个或多个部分相关联的颜色，分析火焰的形状和/或分析火焰的移动；在所检测到的物理现象是与流体的移动相关联的声音或振动的情况下，分析数据可以包括检测与流体移动相关联的空洞；在所检测到的物理现象是烟囱顶部的视觉场景的情况下，分析数据可以包括分析发散的烟雾的颜色或体积。
在各个实施例中，方法3200还可以包括检测与一个或多个过程单元相关联的异常情况，根据数字数据确定异常情况的原因，自动发起对一个或多个过程控制参数的改变以校正所述异常情况，自动创建工作项以使得人员采取动作来校正异常情况，向操作员提供要采取来解决异常情况的校正动作的指示，和/或确定与火焰或燃烧室相关联的燃料成分。
以下的额外的考虑可以应用于以上论述。在本说明书中，由服务器150、UI设备112或任何其他设备或例程执行的所述动作通常是指根据机器可读指令操纵或转换数据的处理器的动作或过程。机器可读指令可以被存储在与处理器可通信地耦接的存储器设备上，并且可以被从所述存储器设备获取。也就是说，可以通过在计算机可读介质上(即在存储器设备上)存储的机器可执行指令的集合来体现在本文中描述的方法。当被由对应设备(例如，服务器、移动设备等)的一个或多个处理器执行时，所述指令使得所述处理器执行所述方法。当指令、例程、模块、过程、服务、程序和/或应用在本文中被称为被存储或保存在计算机可读存储器上或计算机可读介质上时，单词“存储”或“保存”意在排除暂态信号。
在本说明书中用户接口设备被可互换地称为“UI设备”和“移动UI设备”。同时，在大多数情况下，在特定的描述中，这些设备被简称为“UI设备”，在特定的示例使用中，增加词语“移动”来指示UI设备可以是移动UI设备。词语“移动”的使用或不使用不应被视为是限制性的，在本文中描述的概念可以应用于能够在过程工厂环境中使用的任何和所有的UI设备。
尽管在本文中许多实例引用了浏览器显示信息，但这些实例中的每一个构思了与服务器进行通信来提供信息的导航应用的使用。可以针对任何的移动平台、任何的工作站操作系统或移动平台和/或工作站操作系统和/或网络浏览器的任意组合设计本地应用。例如，移动UI设备可以运行在AndroidTM平台上，而协作的固定UI设备(例如工作站)可以运行在
7平台上。
此外，尽管使用了词语“操作员”、“人员”、“人”、“用户”和“技术人员”以及其他的类似词语来描述可以与在本文中描述的系统、装置和方法交互或使用的过程工厂环境中的人员，但这些词语并非意在是限制性的。如从上文中可以理解的是，在这里描述的系统、装置和方法可以具有在一定程度上将工厂人员从过程控制系统的传统边界中释放出来的益处或效果。也就是说，操作员可以承担传统上由技术人员参与的一些活动，以及技术人员可以参与传统上保留给操作员的活动等。当在说明书中使用特定词语的情况下，使用词语部分是由于工厂人员参与的传统活动，但并不意在显示能够参与该特定活动的人员。
此外，在本说明书中，多个实例可以实现被描述为单个实例的部件、操作或结构。尽管一个或多个方法的单独的操作被说明和描述为分离的操作，但也可以并发地执行单独的操作中的一个或多个，也并不需要按照所示的顺序来执行操作。在示例配置中被呈现为分离的部件的结构和功能体可以被实现为组合的结构或部件。类似地，被呈现为单个部件的结构和功能体可以被显示为分离的部件。这些和其他的变更、修改、增加和改进落入在本文中阐述的主题的范围内。
除非另有明确阐述，否则在本文中使用诸如“处理”、“计算”、“算”、“确定”、“识别”、“呈现”或“显示”等单词的论述可以指机器(例如计算机)的动作或过程，所述机器操纵或转换被表示为在一个或多个存储器(例如易失性存储器、非易失性存储器或其组合)、寄存器或接收、存储、发送或显示信息的其他机器部件中的物理(例如电、磁或光)量的数据。
当被实现为软件时，在本文中描述的应用、服务和引擎中的任何一个可以被存储在任何有形非暂态计算机可读存储器(例如磁盘、光盘、固态存储器设备、分子存储器存储设备或其他存储介质)中、计算机或处理器的RAM或ROM等中。尽管在本文中公开的示例系统被公开为包括在硬件上执行的软件和/或固件以及其他部件等，但应当注意的是，这样的系统仅是说明性的，而不应当被视为是限制性的。例如，考虑这些硬件、软件和固件部件中的任何一个或所有可以被排他地体现在硬件中，排他地体现在软件中，或排他地体现在硬件和软件的任何组合中。相应地，本领域一般技术人员将容易理解所提供的示例不是实现这样的系统的唯一方式。
因此，尽管已经参照特定示例描述了本发明(其意在仅是说明性的而非对本发明构成限制)，但对于本领域技术人员而言显而易见的是，可以对所公开的实施例进行各种修改、增加或删除而不偏离本发明的精神和范围。
方面
本公开的以下方面仅是示例性的，而不意在限制本公开的范围。
1.一种用于操作过程控制工厂的系统，所述系统包括：包括一个或多个数据存储设备的统一的、逻辑数据存储区域，所述一个或多个数据存储设备被配置为使用公共格式存储与所述过程工厂相对应的过程数据，所述过程数据包括从配置数据、测量数据、批数据、连续数据和事件数据中选择的多个类型的过程数据；服务器，耦接到所述统一的、逻辑数据存储区域，并且可操作来通过一个或多个用户接口提供与在所述数据存储区域上存储的过程数据相关的一个或多个功能；第一用户接口设备，通信地耦接到所述服务器并且可操作来经由所述服务器访问所述过程数据，所述第一用户接口在所述服务器上保持指示在所述第一用户接口设备上执行的用户接口的状态的状态信息；以及第二用户接口设备，通信地耦接到所述服务器并且可操作来经由所述服务器访问所述过程数据和所述状态信息，以及可操作来根据指示在所述第一用户接口设备上执行的用户接口的状态的状态信息执行所述第二用户接口设备上的用户接口。
2.如方面1所述的系统，其中所述第二用户接口设备是移动设备。
3.如方面1或方面2所述的系统，其中所述第一用户接口设备是移动设备。
4.如方面1到3中的任何一个所述的系统，其中所述第一用户接口设备是工作站，所述第二用户接口设备是移动设备。
5.如方面1到4中的任何一个所述的系统，还包括位置感知部件，其中所述第二用户接口设备可操作来从所述位置感知部件接收信号，并且可操作来根据从所述位置感知部件所接收到的信号修改所述一个或多个第二例程的执行。
6.如方面1到5中的任何一个所述的系统，还包括位置感知部件，其中所述位置感知部件可操作来从所述第二用户接口接收信号，并且可操作来经由所述网络使得所述第二用户接口设备根据从所述位置感知部件所接收到的信号修改所述一个或多个例程的执行。
7.如方面1到6中的任何一个所述的系统，其中修改所述一个或多个例程的执行包括如下各项之一：(a)突出所述第二用户接口设备所位于的过程工厂中的区域；(b)显示与在所述第二用户接口设备的预定距离内的特定设备相关的信息；(c)显示与所述第二用户接口设备所位于的过程工厂的区域内的设备相关的警报；或(d)显示与所述第二用户接口设备所位于的过程工厂的区域内的设备相关的工作项。
8.如方面1到7中的任何一个所述的系统，还包括设备感知部件，其中所述第二用户接口设备可操作来从所述设备感知部件接收信号，并且可操作来根据从所述设备感知部件所接收到的信号修改所述一个或多个第二例程的执行。
9.如方面1到8中的任何一个所述的系统，其中所述装置感知部件包括发送机，所述发送机向所述第二用户接口设备发送用于识别与所述发送机相关联的装置的无线信号。
10.如方面1到9中的任何一个所述的系统，其中修改所述一个或多个例程的执行包括如下各项之一：(a)在显示器上突出与所接收到的信号相关联的过程工厂装置；(b)在所述第二用户接口设备上显示与关联于所接收到的信号的特定设备相关的信息；(c)显示与关联于所接收到的信号的设备相关的警报；或(d)显示与关联于所接收到的信号的设备相关的工作项。
11.如方面1到10中的任何一个所述的系统，其中当所述第一和第二用户接口设备相互检测到彼此并且同一用户登录到这两个设备中时，所述第二用户接口设备访问所述状态信息。
12.如方面1到11中的任何一个所述的系统，其中响应于所述第一用户接口向所述服务器发送的用于将所述状态信息传递到所述第二用户接口设备的指令，所述第二用户接口设备访问所述状态信息。
13.如方面1到12中的任何一个所述的系统，其中通过在所述服务器上存储来自所述第一用户接口设备的状态信息并且在所述第二用户接口设备上访问所述状态信息，所述系统促进了如下活动中的一项或多项：(a)在不同用户之间的在两个用户接口设备上的协作；(b)单个用户在所述两个用户接口设备之间的移动；(c)所述过程工厂内的用户位置的设备感知；或(d)用户接近特定的过程工厂装置的设备感知。
14.如方面1到13中的任何一个所述的系统，其中在访问所述状态信息时，所述第二用户接口设备根据所述状态信息并且根据与所述第二用户接口设备相关联的设备类型来配置显示器。
15.一种操作过程工厂的方法，所述方法包括：提供服务器，所述服务器通信地耦接到存储过程数据的数据库；利用与第一用户概况相关联的第一用户接口设备访问所述服务器；使用所述第一用户接口设备执行所述过程工厂中的功能；利用与第一用户概况相关联的第二用户接口设备请求访问所述服务器；存储与所述第一用户接口设备的状态相关联的状态信息；根据所存储的状态信息，向所述第二用户接口设备提供对所述服务器的访问；以及使用所述第二用户接口设备执行所述过程工厂中的功能。
16.如方面15所述的方法，其中所述第二用户接口设备是移动设备。
17.如方面15或方面16所述的方法，其中所述第一用户接口设备是移动设备。
18.如方面15到17中的任何一个所述的方法，其中所述第一用户接口设备是工作站，所述第二用户接口设备是移动设备。
19.如方面15到18中的任何一个所述的方法，还包括：在所述第二用户接口设备处接收指示所述第二用户接口设备接近一设备或位置的信号；以及根据所接收到的信号修改所述一个或多个第二例程的执行。
20.如方面15到19中的任何一个所述的方法，还包括：从所述第二用户接口设备向位置感知部件发送指示所述第二用户接口设备接近一设备或位置的信号；以及响应于所发送的信号，从经由网络与所述第二用户接口设备耦接的服务器接收特定于所述设备或位置的信息。
21.如方面15到20中的任何一个所述的方法，还包括在接近于所述设备或位置时，在所述第二用户接口设备上执行下述动作之一：(a)突出所述第二用户接口设备所位于的过程工厂中的区域；(b)显示与在所述第二用户接口设备的预定距离内的特定设备相关的信息；(c)显示与所述第二用户接口设备所位于的过程工厂的区域内的设备相关的警报；(d)显示与所述第二用户接口设备所位于的过程工厂的区域内的设备相关的工作项；(e)在显示器上突出与所接收到的信号相关联的过程工厂装置；(f)在所述第二用户接口设备上显示与关联于所接收到的信号的特定设备相关的信息；(g)显示与关联于所接收到的信号的设备相关的警报；或(h)显示与关联于所接收到的信号的设备相关的工作项。
22.如方面15到21中的任何一个所述的方法，其中根据所存储的状态信息向所述第二用户接口设备提供对所述服务器的访问的步骤包括：检测所述第一用户接口设备和第二用户接口设备彼此在预定的接近程度内，并且作为检测到所述第一和第二用户接口设备彼此在所述接近程度内的结果，根据所存储的状态信息向所述第二用户接口设备提供对所述服务器的访问。
23.如方面15到22中的任何一个所述的方法，其中根据所存储的状态信息向所述第二用户接口设备提供对所述服务器的访问的步骤包括：在所述服务器处从所述第一用户接口设备接收指令来根据所存储的状态信息向所述第二用户接口设备提供对所述服务器的访问。
24.如方面15到23中的任何一个所述的方法，其中根据所存储的状态信息向所述第二用户接口设备提供对所述服务器的访问包括促进如下活动之一：(a)在不同用户之间的两个用户接口设备上的协作；(b)单个用户在所述两个用户接口设备之间的移动；(c)所述过程工厂内的用户位置的设备感知；或(d)用户接近特定的过程工厂装置的设备感知。
Claims (24)
1.一种用于操作过程控制工厂的系统，所述系统包括：
包括一个或多个数据存储设备的统一的、逻辑数据存储区域，所述一个或多个数据存储设备被配置为使用公共格式存储与所述过程工厂相对应的过程数据，所述过程工厂包括至少一个现场设备，并且所述过程数据包括从配置数据、测量数据、批数据、连续数据和事件数据中选择的多个类型的过程数据；
服务器，耦接到所述统一的、逻辑数据存储区域，并且可操作来通过一个或多个用户接口提供用于访问在所述数据存储区域上存储的过程数据的一个或多个功能；
第一用户接口设备，通信地耦接到所述服务器，并且可操作来经由所述服务器访问由所述服务器基于所述第一用户接口设备的类型格式化的所述过程数据，所述第一用户接口在所述服务器上保持第一用户接口的状态信息，所述状态信息指示在所述第一用户接口设备上执行并且显示的所述第一用户接口的状态，其中，指示在所述第一用户接口设备上执行并且显示的所述第一用户接口的状态的所述状态信息周期性地或响应于触发事件而被保持，其中，所述状态信息与在所述第一用户接口设备的显示器上显示的图形的配置相关，并且其中，所述状态信息定义所述第一用户接口设备的当前工作流；以及
第二用户接口设备，通信地耦接到所述服务器，并且可操作来经由所述服务器响应于请求所述第一用户接口的所述状态信息的状态信息传递请求来访问所述第一用户接口的第一状态信息，并且所述第二用户接口设备还可操作来根据指示在所述第一用户接口设备上执行的所述第一用户接口的状态的所述状态信息，在所述第二用户接口设备上执行并显示第二用户接口，其中，对所述第二用户接口的执行使得所述第二用户接口设备根据在所述第二用户接口上显示并配置的一个或多个实体来访问所述过程数据，所述一个或多个实体根据所述状态信息在所述第二用户接口上显示并配置，其中，所述第二用户接口被执行为基于所述状态信息而具有与所述第一用户接口相同的图形的配置，并且其中，所述第二用户接口被执行为继续所述第一用户接口设备的所述当前工作流。
2.如权利要求1所述的系统，其中所述第二用户接口设备是移动设备。
3.如权利要求1所述的系统，其中所述第一用户接口设备是移动设备。
4.如权利要求1所述的系统，其中所述第一用户接口设备是工作站，并且所述第二用户接口设备是移动设备。
5.如权利要求1所述的系统，还包括位置感知部件，其中所述第二用户接口设备可操作来从所述位置感知部件接收信号，并且可操作来根据从所述位置感知部件所接收到的信号修改对所述一个或多个第二例程的执行。
6.如权利要求1所述的系统，还包括位置感知部件，其中所述位置感知部件可操作来从所述第二用户接口接收信号，并且可操作来经由所述网络使得所述第二用户接口设备根据从所述位置感知部件所接收到的信号修改对所述一个或多个例程的执行。
7.如权利要求6所述的系统，其中修改对所述一个或多个例程的执行包括如下各项之一：
(a)突出所述第二用户接口设备所位于的所述过程工厂中的区域；
(b)显示与在所述第二用户接口设备的预定距离内的特定设备相关的信息；
(c)显示与所述第二用户接口设备所位于的所述过程工厂的区域内的设备相关的警报；或
(d)显示与所述第二用户接口设备所位于的所述过程工厂的区域内的设备相关的工作项。
8.如权利要求1所述的系统，还包括装置感知部件，其中所述第二用户接口设备可操作来从所述装置感知部件接收信号，并且可操作来根据从所述装置感知部件所接收到的信号修改对所述一个或多个第二例程的执行。
9.如权利要求8所述的系统，其中所述装置感知部件包括发送机，所述发送机向所述第二用户接口设备发送用于识别与所述发送机相关联的装置的无线信号。
10.如权利要求8所述的系统，其中修改对所述一个或多个例程的执行包括如下各项之一：
(a)在显示器上突出与所接收到的信号相关联的过程工厂装置；
(b)在所述第二用户接口设备上显示与关联于所接收到的信号的特定设备相关的信息；
(c)显示与关联于所接收到的信号的设备相关的警报；或
(d)显示与关联于所接收到的信号的设备相关的工作项。
11.如权利要求1所述的系统，其中当所述第一和第二用户接口设备相互检测到彼此并且同一用户登录到这两个设备中时，所述第二用户接口设备访问所述状态信息。
12.如权利要求1所述的系统，其中响应于所述第一用户接口向所述服务器发送的用于将所述状态信息传递到所述第二用户接口设备的指令，所述第二用户接口设备访问所述状态信息。
13.如权利要求1所述的系统，其中通过在所述服务器上存储来自所述第一用户接口设备的状态信息并且在所述第二用户接口设备上访问所述状态信息，所述系统促进了如下活动中的一项或多项：
(a)在不同用户之间的在两个用户接口设备上的协作；
(b)单个用户在所述两个用户接口设备之间的移动；
(c)所述过程工厂内的用户位置的设备感知，其中，所述第一用户接口设备将位置数据上传到所述服务器以用于识别所述用户位置；或
(d)用户接近特定的过程工厂装置的设备感知，其中，所述第一用户接口设备经由所述服务器传递包括所述用户接近特定的过程工厂装置的所述状态信息。
14.如权利要求1所述的系统，其中在访问所述状态信息时，所述第二用户接口设备根据所述状态信息并且根据与所述第二用户接口设备相关联的设备类型来配置显示器。
15.一种操作过程工厂的方法，所述方法包括：
提供服务器，所述服务器通信地耦接到存储过程数据的数据库；
利用与第一用户概况相关联的第一用户接口设备访问所述服务器；
使用所述第一用户接口设备执行用于控制或操作所述过程工厂的功能，所述过程工厂包括至少一个现场设备；
利用与所述第一用户概况相关联的第二用户接口设备请求访问所述服务器；
存储与所述第一用户接口设备的第一用户接口的状态相关联的状态信息，其中，与所述第一用户接口设备的所述第一用户接口的状态相关联的所述状态信息周期性地或响应于触发事件而被保存，其中，所述状态信息与在所述第一用户接口设备的显示器上显示的图形的配置相关，并且其中，所述状态信息定义所述第一用户接口设备的当前工作流；
响应于请求所述第一用户接口的所述状态信息的状态信息传递请求，根据所存储的状态信息，向所述第二用户接口设备提供对所述服务器的访问，其中，第二用户接口基于所存储的状态信息而被显示在所述第二用户接口设备上，其中，对所述第二用户接口的显示使得所述第二用户接口设备根据在所述第二用户接口上显示并配置的一个或多个实体来访问所述过程数据，所述一个或多个实体根据所述状态信息在所述第二用户接口上显示并配置，其中，所述第二用户接口被执行为基于所述状态信息而具有与所述第一用户接口设备相同的图形的配置，并且其中，所述第二用户接口被执行为继续所述第一用户接口设备的所述当前工作流；并且
使用所述第二用户接口设备执行用于控制或操作所述过程工厂的功能。
16.如权利要求15所述的方法，其中所述第二用户接口设备是移动设备。
17.如权利要求15所述的方法，其中所述第一用户接口设备是移动设备。
18.如权利要求15所述的方法，其中所述第一用户接口设备是工作站，并且所述第二用户接口设备是移动设备。
19.如权利要求15所述的方法，还包括：
在所述第二用户接口设备处接收指示所述第二用户接口设备接近一设备或位置的信号；以及
根据所接收到的信号修改对所述一个或多个第二例程的执行。
20.如权利要求15所述的方法，还包括：
从所述第二用户接口设备向位置感知部件发送指示所述第二用户接口设备接近一设备或位置的信号；以及
响应于所发送的信号，从经由网络与所述第二用户接口设备耦接的服务器接收特定于所述设备或位置的信息。
21.如权利要求15所述的方法，还包括在接近所述设备或位置时，在所述第二用户接口设备上执行下述动作之一：
(a)突出所述第二用户接口设备所位于的所述过程工厂中的区域；
(b)显示与在所述第二用户接口设备的预定距离内的特定设备相关的信息；
(c)显示与所述第二用户接口设备所位于的所述过程工厂的区域内的设备相关的警报；
(d)显示与所述第二用户接口设备所位于的所述过程工厂的区域内的设备相关的工作项；
(e)在显示器上突出与所接收到的信号相关联的过程工厂装置；
(f)在所述第二用户接口设备上显示与关联于所接收到的信号的特定设备相关的信息；
(g)显示与关联于所接收到的信号的设备相关的警报；或
(h)显示与关联于所接收到的信号的设备相关的工作项。
22.如权利要求15所述的方法，其中根据所存储的状态信息向所述第二用户接口设备提供对所述服务器的访问的步骤包括：检测所述第一用户接口设备和第二用户接口设备彼此在预定的接近程度内，并且作为检测到所述第一和第二用户接口设备彼此在所述接近程度内的结果，根据所存储的状态信息向所述第二用户接口设备提供对所述服务器的访问。
23.如权利要求15所述的方法，其中根据所存储的状态信息向所述第二用户接口设备提供对所述服务器的访问的步骤包括：在所述服务器处从所述第一用户接口设备接收指令来根据所存储的状态信息向所述第二用户接口设备提供对所述服务器的访问。
24.如权利要求15所述的方法，其中根据所存储的状态信息向所述第二用户接口设备提供对所述服务器的访问包括促进如下活动之一：
(a)在不同用户之间的在两个用户接口设备上的协作；
(b)单个用户在所述两个用户接口设备之间的移动；
(c)所述过程工厂内的用户位置的设备感知；或
(d)用户接近特定的过程工厂装置的设备感知。
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