DE602005003452T2

DE602005003452T2 - Messvorrichtung mit Messdatenpuffer

Info

Publication number: DE602005003452T2
Application number: DE602005003452T
Authority: DE
Inventors: Rolf 76137 KAASE; Martin 76275 SEIFRIED; Wolfgang 76187 WINTER; Sven 76133 STEINMETZ; Peter 76337 STEMER
Original assignee: Agilent Technologies Inc
Current assignee: Agilent Technologies Inc
Priority date: 2005-04-14
Filing date: 2005-04-14
Publication date: 2008-03-06
Anticipated expiration: 2025-04-15
Also published as: EP1713003B1; US20060232287A1; DE602005003452D1; EP1713003A1

Description

ZUGRUNDE LIEGENDE TECHNIK
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Messeinrichtung mit einem Messdatenpuffer.
Bekannte steuerbare Messeinrichtungen ermöglichen die Ausführung einer Messung und können eine Benutzerschnittstelle aufweisen, mit deren Hilfe die Messung gesteuert und die Daten der Messergebnisse ausgelesen werden können. Eine Messeinrichtung kann eine solche Benutzerschnittstelle physisch enthalten oder (gemäß der Beschreibung in EP 1 469 301 A1 desselben Anmelders, Agilent Technologies) eine solche Benutzerschnittstelle mittels eines Computersystems als Steuereinrichtung bereitstellen, die über ein Datennetz oder auf andere Weise mit dem Analysegerät verbunden sein kann. In DE 1991 7353 wird eine Steuereinrichtung zum Steuern einer angeschlossenen Messeinrichtung gemäß Präambel von Anspruch 1 beschrieben.
BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
Eine Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine verbesserte Verfahrensweise zum Durchführen einer Messung bereitzustellen. Die Aufgabe kann durch die Hauptansprüche gelöst werden. Beispielhafte Ausführungsarten werden durch die Unteransprüche dargestellt.
Gemäß einer beispielhaften Ausführungsart der vorliegenden Erfindung wird eine Messeinrichtung zum Durchführen einer Analyse bereitgestellt. Die Messeinrichtung kann eine Speichereinheit zum Speichern gewonnener Messdaten in Form kompletter Datensätze einschließlich Informationen zur Verwaltung und Vorgeschichte der Analysendaten aufweisen. Mit anderen Worten, eine Ausführungsart der Erfindung kann das Speichern und Abrufen kompletter Datensätze von Messergebnissen unabhängig von der Infrastruktur ermöglichen. Die Analysedaten können an eine angeschlossene Steuereinrichtung übertragen werden. Die Messeinrichtung kann auch einen Prozessor aufweisen, der die Steuereinrichtung mit Informationen über die in der Steuereinrichtung gespeicherten Ergebnisdaten versorgt. Nach dem Empfangen einer speziellen Anforderung zur Datenverfügbarkeit von der Steuereinrichtung über die in der Speichereinrichtung gespeicherten und zur Übertragung bereitstehenden Ergebnisdaten kann die Messeinrichtung die angeforderten Informationen übertragen. Die Steuereinrichtung(en) können dann die Übertragung eines bestimmten Datenblocks oder Datensatzes der Ergebnisdaten anfordern. Nach der Übertragung an die angeschlossene Steuereinrichtung können die Datensätze der Mess- oder Analysenergebnisse dann zur weiteren Datenanalyse und/oder Datenreduktion verarbeitet werden.
Gemäß einer anderen beispielhaften Ausführungsart der vorliegenden Erfindung wird eine Steuereinrichtung zum Steuern einer angeschlossenen Messeinrichtung zum Durchführen einer Messung bereitgestellt. Die Steuereinrichtung kann eine Empfangseinheit zum Empfangen der vom Messgerät übertragenen Messdaten, eine Übertragungsunterbrechungs-Erkennungseinheit zum Erkennen einer Unterbrechung während der Übertragung von Messdaten vom Messgerät und eine Datenverfügbarkeits-Anforderungseinheit aufweisen, die eine Datenverfügbarkeitsanforderung an das Messgerät überträgt, um Informationen über die zur Übertragung bereitstehenden Messdaten anzufordern, wenn die Übertragungsunterbrechungs-Erkennungseinheit eine unterbrochene Datenübertragung erkannt hat.
Gemäß einer weiteren beispielhaften Ausführungsart der vorliegenden Erfindung wird eine Datenübertragungsverbindung bereitgestellt, welche die Datenübertragung zwischen dem Messgerät mit den oben erwähnten Merkmalen und einer Steuereinrichtung mit den oben erwähnten Merkmalen ermöglicht, um das mit der Steuereinrichtung verbundene Messgerät zu steuern und die Daten zu übertragen.
Gemäß noch einer anderen beispielhaften Ausführungsart der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zum Betreiben eines Messgeräts bereitgestellt, das in der Lage ist, eine Messung durchzuführen, wobei das Verfahren die folgenden Schritte aufweist: Speichern kompletter Datensätze gewonnener Messergebnisse einschließlich Informationen zur Verwaltung und Vorgeschichte der Messdaten, wobei die Messdaten an eine angeschlossene Steuereinrichtung übertragen werden können, und nach dem Empfangen einer Verfügbarkeitsanforderung der Steuereinrichtung über die zur Übertragung bereitstehenden gespeicherten Messdaten: Versorgen der Steuereinrichtung mit Informationen gemäß der Verfügbarkeitsanforderung auf der Basis eines zurückverfolgbaren Befehls, gemäß welchem Messdaten gespeichert werden können.
Gemäß noch einer weiteren beispielhaften Ausführungsart der vorliegenden Erfindung wird ein computerlesbares Medium bereitgestellt, in welchem ein Computerprogramm zum Betreiben eines Messgeräts gespeichert ist, das durch einen Prozessor ausgeführt wird, um die oben erwähnten Verfahrensschritte zu steuern oder auszuführen.
Gemäß einer anderen beispielhaften Ausführungsart der vorliegenden Erfindung wird ein Programmelement zum Betreiben eines Messgeräts bereitgestellt, das durch einen Prozessor ausgeführt wird, um die oben erwähnten Verfahrensschritte zu steuern oder auszuführen.
Ausführungsarten der Erfindung können ganz oder teilweise durch ein oder mehrere geeignete Softwareprogramme realisiert oder unterstützt werden, die durch eine beliebige Art von Datenträgern gespeichert oder anderweitig bereitgestellt werden können, wobei die Softwareprogramme in oder durch eine beliebige geeignete Datenverarbeitungseinheit ausgeführt werden können. Gemäß einer Ausführungsart der Erfindung kann das Mess- oder Analysesystem durch ein Computerprogramm, d.h. in Form von Software, oder unter Verwendung einer oder mehrerer spezieller elektronischer Optimierungsschaltungen, d.h. in Form von Hardware, oder in gemischter Form, d.h. mittels Softwarekomponenten und Hardwarekomponenten, realisiert werden.
Ein beispielhafter Aspekt der Erfindung ist darin zu sehen, dass ein Massenspeicherpuffer oder eine Massenspeichereinheit im Messgerät selbst bereitgestellt wird. Die gewonnenen Messdaten können zusammen mit Datensätzen über Datum und Zeitpunkt des Datenempfangs, über die Vorgeschichte der Datengewinnung und Speicherinformationen über jeden einzelnen Messdatenwert in der Speichereinheit gespeichert werden. Mit anderen Worten, die Reihenfolge der Speicherung der Messdaten sowie die gesamten Datensätze der Analyse- oder Messdaten können durch das Speichersystem zurückverfolgt werden.
Eine Ausführungsart der Erfindung stellt ein Mittel zum Umgehen mit unerwünschten Unterbrechungen des Anschlusses oder der Verbindung zwischen dem Messgerät und der Steuereinrichtung bereit, welche während der Messung oder der Analyse die ordnungsgemäße kontinuierliche Übertragung von Messdaten vom Messgerät an die Steuereinrichtung stören können.
Insbesondere stellt eine Ausführungsart der Erfindung einen Mechanismus zur Verhinderung von Datenverlusten infolge einer solchen Unterbrechung bereit. Eine solche Ausführungsart der Erfindung stellt sicher, dass vor oder nach der Unterbrechung übertragene Messdaten, die eine bestimmte Messung oder Analyse betreffen, noch ordnungsgemäß von der Steuereinrichtung verwendet werden können, da der komplette Datensatz einer Messung oder Analyse zur wiederholten Übertragung zur Verfügung steht, da er in der Speichereinheit im Messgerät selbst gespeichert ist. Die beschriebene Ausführungsart der Erfindung kann verhindern, dass ein einziger Ausfall der Infrastruktur oder des Computers zu einer Unterbrechung und zum nachfolgenden Verlust von Datenpunkten führt, was die gesamte Analyse oder Messung unbrauchbar machen kann.
Gemäß Ausführungsarten der Erfindung ist es im beschriebenen Szenario möglich, dass eine Messung oder Analyse auch nach einer Unterbrechung des Anschlusses oder der Verbindung zur Steuereinrichtung erfolgreich beendet und ihr Ergebnis gespeichert werden kann. Nach dem Aufheben der Unterbrechung der Verbindung entdeckt die Steuereinrichtung das Vorliegen einer Unterbrechung des Datenübertragungspfades. Die Steuereinrichtung kann eine Datenverfügbarkeitsanforderung an das Messgerät senden. Die Steuereinrichtung kann vom Messgerät Informationen anfordern, ob und/oder welche Analyse- oder Messdaten (die aufgrund der Unterbrechung des Übertragungspfades möglicherweise nicht ordnungsgemäß übertragen wurden) zur Übertragung von der Speicherpuffereinheit des Messgeräts zur Verfügung stehen. Das Messgerät kann als Reaktion auf die Verfügbarkeitsanforderung die Steuereinrichtung mit Informationen darüber versorgen, welche Messdaten noch verfügbar sind oder ob ein bestimmter Teil der Messdaten noch verfügbar ist. Als Reaktion auf eine Verfügbarkeitsanforderung kann das Messgerät die Steuereinrichtung auch direkt mit einem bestimmten Teil der Messdaten versorgen, ohne noch weitere Daten zu übertragen.
Zum Beispiel kann die Steuereinrichtung dem Messgerät eine Adresse der letzten Messdaten, die vor der Unterbrechung fehlerfrei übertragen wurden, und/oder eine Adresse der ersten nach der Wiederherstellung des Übertragungspfades fehlerfrei übertragenen Messdaten mitteilen. Dann kann das Messgerät anhand der zeitlichen Reihenfolge der Gewinnung der Messdaten prüfen, ob der angeforderte Datensatz der Messdaten noch in der Massenspeichereinheit gespeichert ist und noch einmal an die Steuereinrichtung gesendet werden kann, um dort die Messdaten zu vervollständigen. Folglich können fehlende Teile eines Datensatzes von Messdaten nachträglich geliefert werden. In diesem Fall kann es erforderlich sein, dass die Steuereinrichtung das Messgerät auffordert, den gesamten Satz Messdaten noch einmal zu senden.
Deshalb kann der Betrieb des Messgeräts gemäß der beschriebenen Ausführungsart der Erfindung weniger störanfällig sein und selbst bei einem Szenario, bei dem sich eine Steuereinrichtung fern vom Messgerät befindet und mit diesem über ein Datennetz oder einen anderen physischen Datenübertragungspfad verbunden ist, ein zuverlässiges und sicheres Auslesen von Messdaten durch die Steuereinrichtung ermöglichen. Selbst wenn die Messdaten über einen störanfälligen Datenübertragungspfad übertragen werden, kann somit durch die Pufferung der Messdaten eine ordnungsgemäße Übertragung der Messdaten zwischen dem Messgerät und der Steuereinrichtung garantiert werden.
Das Messgerät kann selbst über die Funktionalität zum Erkennen von Fehlern im Übertragungspfad verfügen, wobei dies jedoch nicht zwingend erforderlich ist. Die letztere Alternative ermöglicht die kostengünstige Herstellung des Messgeräts, da in diesem Fall keine (aufwändige) Software zur Fehlererkennung im Messgerät vorgesehen werden muss. Die Fehlererkennung kann von der Steuereinrichtung durchgeführt werden, in welche eine Übertragungsunterbrechungs-Erkennungseinheit integriert sein kann, die eine Unterbrechung des Datenflusses zwischen dem Messgerät und der Steuereinrichtung erkennen kann. Diese Unterbrechung kann in der Steuereinrichtung dadurch erkannt werden, dass die Unterbrechung eines erwarteten und noch nicht beendeten Messdatenstroms wahrgenommen wird. Ein Problem im Übertragungspfad kann jedoch auch durch das periodische Austauschen von Statusanforderungen oder -signalen zwischen der Steuereinrichtung und dem Messgerät erkannt werden, wenn die Folge der empfangenen Antworten oder Signale auf die Statusanforderungen plötzlich unterbrochen wird. In diesem Fall kann von der Übertragungsunterbrechungs-Erkennungseinheit eine Verfügbarkeitsanforderung durch die Übertragungsunterbrechungs-Erkennungseinheit ausgelöst und von der Verfügbarkeitsanforderungseinheit erzeugt werden.
Somit kann die Erkennung eines im Übertragungspfad auftretenden Problems auf der Seite der Steuereinrichtung erfolgen, jedoch kann die Fehlererkennungssoftware teilweise oder ganz auch in das Messgerät integriert werden.
Gemäß einem Aspekt der Erfindung wird ein Messgerät mit einem eingebauten Massenspeicher zur Pufferung von zahlreichen Analyse- oder Messdaten bereitgestellt. Als Messgerät kann ein Laborgerät infrage kommen, das Daten erzeugt, die durch eine in einem Computer in einem Datennetz laufende Software gewonnen werden. Das Analyseinstrument oder Messgerät gemäß einem Aspekt der Erfindung kann Datensätze von Analysedaten erzeugen, die durch eine Steuersoftware in einem Computer gewonnen werden können, der über ein Datennetz oder ein anderes Mittel mit den Instrumenten verbunden ist. Gemäß einer Ausführungsart der Erfindung wird ein Ausfallsicherungsmechanismus für Messdaten bereitgestellt, der von der Stabilität eines Datennetzes oder einer Steuersoftware unabhängig ist, mit dem die Verfügbarkeit und Integrität der vom Messgerät erzeugten Analysedaten sichergestellt wird.
Gemäß einer beispielhaften Ausführungsart der Erfindung wird ein Massenspeicher im Messinstrument realisiert. Analyseinstrumente können während der Datengewinnung einen kontinuierlichen Datenstrom erzeugen. Bei den Steuersystemen des Messinstruments kann es gegebenenfalls erforderlich sein, dass die Verbindung zwischen dem Instrument und der Instrumentsteuerung immer aktiv ist, damit alle gewonnenen Daten ohne Datenverlust tatsächlich an die Steuereinrichtung übertragen werden.
Gemäß einem Aspekt der Erfindung kann die Datenübertragung zwischen dem Messgerät und der Steuereinrichtung über ein lokales Netz (LAN) erfolgen, zum Beispiel unter Verwendung des TCP/IP-Standardprotokolls. Das TCP/IP stellt Mechanismen für die sichere und fehlerfreie Datenübertragung in Form von Datenpaketen bereit, erfordert jedoch eine funktionierende und richtig konfigurierte Netzinfrastruktur (zum Beispiel physische und logische Verbindungen wie beispielsweise eine intakte Verdrahtung, funktionierende und richtig konfigurierte Vermittlungsrechner (Switches), Server, Namensauflösung, Adresszuweisungen usw.). Gemäß der beschriebenen Ausführungsart der Erfindung kann ein Mechanismus bereitgestellt werden, der auch bei einem Ausfall der erläuterten Infrastruktur den Verlust von Messdaten verhindert. Dieser Mechanismus kann die Unversehrtheit der vom Analysegerät erzeugten Messdaten schützen. Ein entsprechendes System zur Datengewinnung kann Ausfälle des Datennetzes und/oder der Infrastruktur ohne Datenverlust kompensieren, indem die gewonnenen Messdaten im internen Massenspeicher des Messgeräts gepuffert werden.
Insbesondere kann das System bei einer kurzzeitigen Netzunterbrechung (zum Beispiel im Bereich von Sekunden bis Minuten, für gewöhnlich jedoch kürzer als die tatsächliche Laufzeit einer Analyse) automatisch und transparent eine erneute Verbindung zur Steuereinrichtung herstellen und alle im Puffer gespeicherten Daten ohne Eingreifen des Benutzers hinaufladen. Bei einer länger andauernden Netzunterbrechung (zum Beispiel im Bereich von Minuten bis Stunden und ungeachtet der tatsächlichen Messdauer) kann das System alle Messdaten im Messgerät speichern und einer Systemsteuerung ermöglichen, eine erneute Verbindung herzustellen und die gepufferten Daten vom Messgerät herunterzuladen. Somit kann die Gewinnung der Messdaten zuverlässiger, sicherer und ausfallsicherer gestaltet werden.
Ein System gemäß einer Ausführungsart der Erfindung kann die Korrektur einer fehlerhaften Datenübertragung ermöglichen, indem es selektiv eine erneute Übertragung fehlender oder beschädigter Datenteile zulässt, die in der Speichereinheit gepuffert sind, um so Datenverluste infolge einer unterbrochenen Verbindung zu verhindern.
Die Speichereinheit kann nicht nur Messdaten einer einzigen Messung speichern, sondern so viele Daten, bis die Speicherkapazität erschöpft ist. Erst dann können die Messdaten überschrieben werden. Dann kann eine Steuereinrichtung direkt auf jeden Teil der in der Speichereinheit gespeicherten Daten zugreifen (zum Beispiel die Übertragung aller Daten ab einer bestimmten Adresse anfordern).
Auf diese Weise kann ein Messgerät, das unter Verwendung einer Steuereinrichtung in einem Datennetz betrieben wird, wirksam vor Ausfällen oder Fehlern in der Datenübertragungsinfrastruktur geschützt werden. Gemäß der Datenverwaltungsarchitektur in einem Messgerät gemäß einer beispielhaften Ausführungsart der Erfindung können gewonnene Daten kontinuierlich von der Speichereinheit an eine Schnittstelle des Messgeräts übertragen werden, die durch Leitungen oder drahtlos mit einer Steuereinrichtung verbunden sein kann. Wenn im Datenübertragungspfad zwischen dem Messgerät und der Steuereinrichtung ein Problem auftritt, kann anhand einer Vorgeschichte oder einer Speicherreihenfolge der Messdaten in der Speichereinheit des Messgeräts (zum Beispiel in Form von chronologischen Daten) ermittelt werden, ob die fehlenden Daten noch zur Übertragung bereitstehen. Mit anderen Worten, eine Art Verzeichnis oder Index kann in der Speichereinheit gespeichert sein oder von einer bestimmten Reihenfolge oder Strategie abgeleitet werden, nach der die Messdaten in der Speichereinheit gespeichert werden.
Der Begriff „Messgerät" gemäß dieser Beschreibung kann insbesondere eine beliebige Vorrichtung bezeichnen, die zum Durchführen jeglicher Art von Messungen oder zum Erkennen eines beliebigen messbaren Parameters oder zum Durchführen einer beliebigen Prüfung eines zu untersuchenden Analyten dient oder verwendet wird. Zum Beispiel kann die Messung eine (bio)chemische Analyse einer flüssigen oder gasförmigen Probe betreffen, deren Zusammensetzung oder Identität ermittelt werden soll.
Bei den „Messdaten" aus einer solchen Messung kann es sich um experimentelle Rohdaten oder um teilweise ausgewertete oder verarbeitete Daten oder um vollständig verarbeitete Daten handeln, die bereits die gewünschten Informationen aus der Messung enthalten. Somit müssen die von einem Messgerät gemäß der obigen Art bereitgestellten „Messdaten" möglicherweise noch ganz oder teilweise verarbeitet oder können auch bereits vollständig verarbeitet sein, sodass keine Nachbearbeitung mehr nötig ist.
Als Speichereinheit kann eine beliebige Art von Speichermedium infrage kommen, zum Beispiel ein Flash-Speicher, ein RAM-Speicher, ein ROM-Speicher, ein EEPROM, ein FRAM-Speicher, ein SRAM-Speicher, ein MRAM-Speicher oder Ähnliches. Insbesondere kann die Speichereinheit in Form einer kompakten Speicherkarte (zum Beispiel als Flash-Karte) oder als USB-Speicherstift oder durch eine beliebige Art einer austauschbaren Kassette ausgeführt sein, die im Analysegerät enthalten ist.
Wenn ein Fehler im Datenübertragungspfad zwischen dem Messgerät und der Steuereinrichtung erkannt wurde, gibt es nicht nur eine Möglichkeit der Reaktion, indem eine Verfügbarkeitsanforderung gesendet wird. Zusätzlich oder alternativ kann dem Messgerät eine Befehlsnachricht zugeleitet werden, um das Messgerät anzuweisen, die Dauer des Messvorgangs zu verlängern (zum Beispiel, um eine durch die Unterbrechung bedingte Pause in der Übertragung der Messdaten auszugleichen) oder die Gewinnung von Messdaten auszusetzen (zum Beispiel bis zum Ende der Unterbrechung).
Die Steuereinrichtung kann dem Messgerät in Verbindung mit der Verfügbarkeitsanforderung eine Position im Strom der Messdaten mitteilen, welche den Zeitpunkt der Unterbrechung der Datenübertragung kennzeichnet. Zum Beispiel kann eine solche Position durch einen Lesezeiger definiert sein, der auf eine bestimmte Startposition der möglicherweise in der Speichereinheit des Messgeräts gespeicherten Messdaten zeigt, ab welcher die zusätzliche Datenübertragung starten soll.
Nach dem Empfangen der Verfügbarkeitsanforderung kann das Messgerät darüber hinaus, möglichst im Rahmen der gegenwärtig durchgeführten Messung, reagieren, indem es den gerade durchgeführten Messvorgang verzögert oder unterbricht. Somit kann ein Speicherüberlauf in der Speichereinheit vermieden werden. Dadurch kann verhindert werden, dass das System unbeabsichtigt die zuvor gewonnenen und gespeicherten Daten überschreibt, die noch von Interesse sind.
Anhand chronologischer Daten, insbesondere in Verbindung mit den Messdaten, kann ein Teil des Messvorgangs wiederhergestellt, eine Kombination von Messdaten und Daten zur Identifizierung bereitgestellt und eine Datensortierung durchgeführt werden.
Die Steuersoftware der Steuereinrichtung kann speziell darauf ausgerichtet sein, dass die Steuereinrichtung beim Auftreten eines Netzproblems das System nicht vollständig zurücksetzen muss, was mit einer Löschung aller unvollständigen Daten verbunden wäre. Stattdessen kann ein Datenaustausch mit dem Messgerät durchgeführt werden, um zu prüfen, ob bestimmte Daten noch zur Übertragung zur Verfügung stehen.
Im Messgerät können gewonnene Messdaten in Echtzeit („online"), das heißt kontinuierlich während der Durchführung der Messung, ausgelesen werden. Insbesondere nach dem Erkennen eines Übertragungsfehlers ist es auch möglich, einen Teil der Daten eines Datenblocks auszulesen, der zum Beispiel zu einem bestimmten Teil der Messung gehört. Außerdem kann im Messgerät eine spezielle Firmware zum Steuern oder Verwalten der Speichereinheit (zum Beispiel eines Ringpufferspeichers) bereitgestellt werden. Als Messgerät gemäß einer Ausführungsart der Erfindung kann eine (relativ) passive Einheit dienen, die selbst nicht aktiv eine Verbindung zu einer Steuereinrichtung herstellt und die in vielen Fällen selbst auch keinen Fehler erkennt. Im Gegensatz hierzu kann die Datenübertragung zwischen dem Messgerät und der Steuereinrichtung durch die Steuereinrichtung gesteuert und ausgelöst werden, die als aktive Einheit ausgeführt sein kann und eine Verbindung zum Messgerät herstellen und dieses mit Steuerbefehlen versorgen kann.
Im Folgenden werden weitere beispielhafte Ausführungsarten des Messgeräts beschrieben. Diese Ausführungsarten gelten jedoch auch für die Steuereinrichtung, für das vernetzte Datenübertragungssystem, für das Verfahren, für das computerlesbare Medium und für das Programmelement.
Die Speichereinheit des Messgeräts kann dafür eingerichtet sein, gewonnene Messdaten so zu speichern, dass die zeitliche Reihenfolge, in der die Messdaten gespeichert sind oder wurden, wiederhergestellt werden kann. Mit anderen Worten, gemäß dieser Ausführungsart ist es möglich, unzweideutig eine zeitliche Reihenfolge der Gewinnung oder Speicherung bestimmter Objekte oder Datensätze von Messdaten zu ermitteln. Dies kann dadurch erreicht werden, dass zum Beispiel für jedes Objekt oder für eine Gruppe gewonnener Messdaten eine entsprechende Zeitmarke (die auch als zugewiesener Zeitdatenwert bezeichnet werden kann) gespeichert wird, welche den Zeitpunkt der Gewinnung oder Speicherung dieses bestimmten Objekts oder dieser Gruppe gewonnener Messdaten wiedergibt. Desgleichen können auch Adressen der Messdaten in der Pufferspeichereinheit von vornherein Zeitinformationen enthalten, von denen eine eindeutige zeitliche Reihenfolge der Gewinnung oder Speicherung dieser Daten abgeleitet werden kann.
Die Speichereinheit des Messgeräts kann als Ringpuffer ausgeführt sein, der sich insbesondere zum kontinuierlichen zyklischen Speichern und Überschreiben gewonnener Messdaten eignet. Der Begriff Ringpuffer kann insbesondere einen Langzeitspeicherbereich bezeichnen, der Datenströme speichert, die vor ihrer Umwandlung in Ausgangsdaten auf ihre Weiterverarbeitung warten. Der Ringpuffer kann als Speicherschnittstelle dienen, in der Daten gespeichert werden, bevor sie an einen Prozessor oder die Steuereinrichtung weitergeleitet werden. Im Fall eines Ringpuffers können die Daten kontinuierlich gespeichert werden, um dann beim Erreichen der Speicherkapazität des Ringpuffers die „ältesten" Daten zu überschreiben. Zum Beispiel kann eine vom Ringpuffer zu verarbeitende Datenrate 400 kB/s betragen. Ein Ringpuffer kann zuvor gespeicherte Daten mit neuen Daten überschreiben, nachdem diese gewonnen wurden, und so den Speicherinhalt ständig aktualisieren.
Insbesondere kann die Speichereinheit dafür eingerichtet sein, die ältesten gespeicherten Messdaten nach dem FIFO-Prinzip (First-In, First-Out) überschreiben, wenn in der Speichereinheit kein Speicher mehr frei ist. Durch diese Maßnahme wird sichergestellt, dass die in der Speichereinheit gespeicherten Daten immer die neuesten Messdaten betreffen, die mit relativ hoher Wahrscheinlichkeit noch von Interesse sind, während ältere Daten, die wahrscheinlich nicht mehr gebraucht werden, nicht mehr in der Speichereinheit gespeichert werden.
Gemäß einer Ausführungsart können die bereitgestellten Messdaten mit einer Zeitmarke oder einer anderen Zeitinformation „markiert" werden, wodurch die zeitliche Abfolge der Gewinnung der Messdaten von einer Messumgebung zur Speichereinheit zurückverfolgt werden kann.
Der Prozessor des Messgeräts kann dafür eingerichtet sein, nach dem Empfangen einer Anforderung zur Übertragung von Messdaten von der Steuereinrichtung dieser einen angeforderten Teil der gespeicherten Messgerät bereitzustellen. Nach einer Antwort vom Messgerät auf die Datenverfügbarkeitsanforderung ist der Steuereinrichtung bekannt, welche Daten in der Speichereinheit des Messgeräts noch zur Übertragung zur Verfügung stehen. Durch die Bereitstellung eines Lesezeigers, der auf einen gewünschten Teil oder eine Startposition der gespeicherten Messdaten zeigt, kann die Steuereinrichtung das Messgerät veranlassen, der Steuereinrichtung die fehlenden Daten bereitzustellen.
Das Messgerät gemäß der Erfindung kann eine Aufnahme oder einen Aufnahmeteil aufweisen, durch welchen die Speicherkapazität des Messgeräts erhöht werden kann. Ein Standardmessgerät kann flexibel mit einer Speichereinheit ausgestattet sein, die insbesondere auf eine bestimmte Anwendung zugeschnitten ist, zum Beispiel für eine gewünschte Speicherkapazität und/oder geforderte Lese-/Schreibzyklen. Somit kann die eingebaute Speichereinheit für eine bestimmte Anwendung ausgelegt werden, zum Beispiel für einen bestimmten Typ einer ersten Speichereinheit, die auf Dauer im Messgerät bereitgestellt wird. Es kann auch ein erster Speicher ständig im Messgerät bereit stehen, während bei größerem Speicherbedarf eine zweite Wechselspeichereinheit in das Messgerät eingeführt werden kann. Durch diese Maßnahme kann das Speichervolumen flexibel an eine bestimmte Anwendung angepasst werden, indem die zweite Speichereinheit in geeigneter Weise ausgewählt oder gewechselt wird.
Der Prozessor kann zum Empfangen von Steuernachrichten von der Steuereinrichtung zur Steuerung des Messgeräts empfangen. Mit anderen Worten, die Steuereinrichtung kann als Master und das Messgerät als Slave fungieren, sodass das Messgerät nicht mit aufwändiger Verarbeitungssoftware ausgestattet werden muss und somit mit geringem Aufwand gefertigt werden kann.
Das Messgerät kann dafür ausgelegt sein, über mindestens einen Bus, ein lokales Netz (Local Area Network, LAN), ein Nahsteuernetz (Control Area Network, CAN), einen Schnittstellenbus von Hewlett Packard (HPIB) oder eine Schnittstelle RS232 Daten auszutauschen.
Im Allgemeinen kann der Datenaustausch zwischen einem Messgerät und einer Steuereinrichtung über ein beliebiges drahtloses oder Festnetz erfolgen.
Eine Schnittstelle RS232 ermöglicht eine serielle Datenübertragung, das heißt, die Datenbits werden nacheinander über eine Leitung übertragen, wohingegen die Datenbits bei einer parallelen Datenübertragung über mehrere Leitungen gleichzeitig übertragen werden.
Ein lokales Netz (LAN) bezeichnet insbesondere ein Computernetz, das einen lokalen Bereich wie beispielsweise eine Wohnung, ein Büro oder eine Gruppe mehrerer Gebäude versorgt, zum Beispiel eine Hochschule. Ein solches LAN kann speziell als drahtloses lokales Netz (wireless LAN) ausgeführt werden, das auch mit einem Weitverkehrsnetz (Wide Area Network, WAN) oder dem öffentlichen Internet verbunden sein kann.
Der Schnittstellenbus HPIB ist gleichbedeutend mit GPIB (General Purpose Interface Bus, Universaler Schnittstellenbus), über den gemäß dem Standard IEEE 468 8 Bits parallel übertragen werden.
Das Messgerät gemäß der Erfindung kann als mindestens eine der folgenden Einheiten ausgelegt sein: als Messgerät zum Durchführen einer Messung in einer verbundenen oder angeschlossenen Messumgebung, als Sensoreinheit, als Testeinheit zum Testen einer zu testenden Einheit (Device Under Test, DUT), als Einheit für chemische, biologische und/oder pharmazeutische Analysen, und kann ein Trennsystem zum Trennen der Verbindungen einer Probe beinhalten. Weitere beispielhafte Anwendungsfelder des Messgeräts gemäß der Erfindung sind die Gaschromatographie, die Massenspektroskopie, die UV-Spektroskopie, die optische Spektroskopie, die IR-Spektroskopie, die Flüssigkeitschromatographie, die Kapillarelektrophorese und die Bioanalyse.
Somit kann als Messgerät ein Gerät verwendet werden, das eine beliebige Art von Messungen durchführen kann und bei dem Messdaten an eine Steuereinrichtung weitergeleitet werden können.
Als Messgerät kann auch eine beliebige Art von Sensoren verwendet werden, die beliebige physikalische, chemische oder andere Parameter wie beispielsweise Temperatur, Feuchtigkeit und Druck messen, wobei solche Sensordaten von einer Steuereinrichtung verarbeitet werden.
Ferner kann als Messgerät auch eine Testeinheit zum Testen einer DUT verwendet werden. Zum Testen elektronischer Einheiten, insbesondere integrierter elektronischer Schaltungen, die digitale elektronische Ausgangssignale erzeugen, kann an einen Eingang der DUT ein Test- oder Stimulierungssignal angelegt werden, woraufhin ein Antwortsignal der DUT durch eine automatische Testeinrichtung ausgewertet werden kann, zum Beispiel durch Vergleichen mit erwarteten Daten.
Das Messgerät kann für Messanwendungen wie chemische, biologische und/oder pharmazeutische Analysen, für Funktionen wie die (Protein-) Reinigung, die Elektrophorese von Lösungen oder chromatographische Untersuchungen eingesetzt werden. Ein Beispiel für ein solches chemisches, biologisches und/oder pharmazeutisches Messgerät ist der Hochleistungs-Flüssigkeitschromatograph 1100 von Agilent Technologies.
Gemäß einer anderen beispielhaften Ausführungsart der vorliegenden Erfindung kann als Messgerät ein Flüssigkeitstrennsystem zum Trennen von Verbindungen einer Flüssigkeitsprobe eingesetzt werden. Ein solches Flüssigkeitstrennsystem kann eine Lösemittelzufuhreinheit zum Pumpen einer Flüssigkeit, eine Trenneinheit zum Trennen der in der Flüssigkeitsprobe enthaltenen Verbindungen und eine Nachweiseinheit, welche die Eigenschaften der durchströmenden Flüssigkeit messen kann und Messdaten über die Trennung und die Trennergebnisse zur Speicherung an die Speichereinheit liefert, aufweisen.
Das Messgerät gemäß der Erfindung kann eine Schnittstelle mit mehreren Anschlüssen aufweisen, welche das Messgerät mit mehr als einer Steuereinrichtung verbinden kann, um Daten über ein und dieselbe physische Verbindung auszutauschen. Durch das Verbinden des Messgeräts mit mehr als einer Steuereinrichtung über ein und dieselbe Schnittstelle kann die Übertragung der Messdaten bei Ausfall einer der Verbindungen über den anderen Übertragungspfad erfolgen. Ferner kann das Messgerät (das sich zum Beispiel am Ort des Benutzers befindet) von einem nahe gelegenen Ort (zum Beispiel durch einen in demselben Labor befindlichen Computer) und gleichzeitig von einem entfernten Ort (zum Beispiel durch einen entfernt installierten Computer) gesteuert werden. Zum Beispiel kann dem Benutzer durch die Überwachung des Messgeräts durch einen Techniker aus der Distanz die ordnungsgemäße Funktion des Messgeräts garantiert und das Erkennen möglicher mit dem Messgerät verbundener Probleme oder eines Wartungsbedarfs zu einem frühen Zeitpunkt, bevor es tatsächlich zum Ausfall kommt, gewährleistet werden.
Durch das Vorsehen mehrerer Anschlüsse können mehrere Steuereinrichtungen mit unterschiedlicher Übertragungsgeschwindigkeit mit Messdaten versorgt werden, das heißt, verschiedene Steuereinrichtungen empfangen die Messdaten mit jeweils anderer Datenrate. Das ist dadurch möglich, dass die Messdaten in der Massenspeichereinheit gespeichert werden.
Es wird darauf hingewiesen, das über eine oder mehrere Schnittstellen des Messgeräts ein Datenaustausch mit mehr als einer Steuereinrichtung durchgeführt werden kann.
Ebenfalls gemäß der beschriebenen Ausführungsart kann das Messgerät eine Erkennungseinheit zum Erkennen der Identität einer Steuereinrichtung aus einer Nachricht aufweisen, die von der Steuereinrichtung gesendet wurde, nachdem die Nachricht von einer der mindestens zwei Steuereinrichtungen empfangen wurde. Wenn mehr als eine Steuereinrichtung Daten mit dem Messgerät austauschen, insbesondere über eine einzige Datenübertragungsschnittstelle, kann es von Vorteil sein, wenn das Messgerät davon Kenntnis hat, welche Steuereinrichtung als Urheber eines entsprechenden Befehls oder einer Anforderung infrage kommt. Dies kann im Rahmen des TCP/IP-Standards realisiert werden, da eine gemäß diesem Standard übertragene Nachricht die Ermittlung des Ursprungs dieser Nachricht ermöglicht.
Im Folgenden werden weitere beispielhafte Ausführungsarten der Steuereinrichtung beschrieben. Diese Ausführungsarten gelten jedoch auf für das Messgerät, das Datennetzsystem, das Verfahren, das computerlesbare Medium und das Programmelement.
Die Steuereinrichtung kann ferner eine Messdaten-Anforderungseinheit aufweisen, die ausgehend von Informationen über die zur Übertragung bereitstehenden Messdaten und ausgehend von einer Erkennung einer Unterbrechung eine Messdatenanforderung an das Messgerät übertragen kann, um die Übertragung eines Teils der aufgrund der Unterbrechung in der Steuereinrichtung fehlenden Messdaten anzufordern. Somit kann die Übertragung eines entsprechenden Teils der in der Speichereinheit des Messgeräts gespeicherten Daten an die Steuereinrichtung angefordert werden, wobei zum Kennzeichnen der entsprechenden Teile in der Speichereinheit Lesezeiger verwendet werden können.
Als Steuereinrichtung gemäß der Erfindung kann ein „Arbeitsplatzrechner" (Workstation) verwendet werden. Im Rahmen der vorliegenden Beschreibung kann der Begriff „Arbeitsplatzrechner" eine beliebige Einheit bezeichnen, die mit einem Messgerät verbunden werden kann und die Daten empfangen kann. Zum Beispiel kann als Computer ein herkömmlicher Personal Computer oder ein leistungsfähiger Server eingesetzt werden. Prinzipiell kann als Arbeitsplatzrechner auch ein Mobiltelefon, ein persönlicher digitaler Assistent (PDA) oder ein beliebiges Gerät verwendet werden, mit dessen Hilfe das Messgerät gesteuert werden kann.
Der Arbeitsplatzrechner kann eine grafische Benutzeroberfläche (Graphical User Interface, GUI) aufweisen. Eine solche grafische Benutzeroberfläche kann eine Anzeigeeinheit (zum Beispiel eine Katodenstrahlröhre, einen Flüssigkristallbildschirm, einen Plasmabildschirm oder Ähnliches) beinhalten, um einem menschlichen Benutzer Informationen anzuzeigen, zum Beispiel Messdaten oder von den Messdaten abgeleitet Messergebnisse zur Weiterverarbeitung im Arbeitsplatzrechner. Außerdem kann eine grafische Benutzeroberfläche eine Eingabeeinrichtung aufweisen, mit deren Hilfe ein Benutzer Daten (zum Beispiel Befehle oder Anweisungen) eingeben oder das System mit anderen Daten versorgen kann. Zu einer solchen Eingabeeinrichtung kann eine Tastatur, ein Joystick, eine Rollkugel oder auch ein Mikrofon eines Spracherkennungssystems gehören. Die GUI kann einem menschlichen Benutzer die bidirektionale Kommunikation mit dem Arbeitsplatzrechner ermöglichen.
Im Folgenden wird eine beispielhafte Ausführungsart des Netzwerksystems beschrieben. Diese Ausführungsart gilt jedoch ebenso für das Messgerät, die Steuereinrichtung, das Verfahren, das computerlesbare Medium und das Programmelement.
Die Steuereinrichtung des Datennetzsystems kann sich in der Nähe des Messgeräts oder entfernt von diesem befinden. Unter „fern" ist in diesem Zusammenhang zu verstehen, dass die Steuereinrichtung und das Messgerät relativ weit voneinander entfernt sind. Zum Beispiel können sich beide Geräte an verschiedenen Standorten befinden. Durch die räumliche Trennung von Messgerät und Steuereinrichtung kann das Messgerät in einer Umgebung untergebracht werden, in der sich die Steuereinrichtung nicht befinden sollte oder wo dies nur mit großem Aufwand möglich ist. Beispiele für Standorte eines Messgeräts, an denen sich eine Steuereinrichtung möglichst nicht befinden sollte, sind Labors, die besonderen Bedingungen unterworfen sind, oder Reinräume für Halbleiteruntersuchungen, die absolut frei von Verunreinigungen sein müssen. In anderen Fällen kann es erwünscht sein, dass ein Messgerät durch eine Steuereinrichtung des Herstellers gesteuert oder überwacht wird, während sich das Messgerät beim Kunden befindet. Eine solche verteilte Architektur wird gemäß der Erfindung ermöglicht.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Die Aufgaben und viele der mit den Ausführungsarten der vorliegenden Erfindung verbundene Vorteile werden aus der folgenden ausführlicheren Beschreibung von Ausführungsarten in Verbindung mit den beiliegenden Zeichnungen klarer und verständlicher. Merkmale, die im Wesentlichen oder funktionell gleich oder ähnlich sind, werden mit denselben Bezugsnummern bezeichnet.
1 zeigt ein Datennetzsystem, das ein Messgerät und eine Steuereinrichtung gemäß einer beispielhaften Ausführungsart der Erfindung aufweist.
2 zeigt einen Ablaufplan zur Veranschaulichung eines Verfahren zum Betreiben eines Messgeräts zum Durchführen einer Messung gemäß einer beispielhaften Ausführungsart der Erfindung.
Die Darstellung in der Zeichnung ist schematisch.
Im Folgenden wird unter Bezug auf 1 wird ein Datennetzsystem 100 gemäß einer beispielhaften Ausführungsart der Erfindung beschrieben.
Das Datennetzsystem 100 weist ein biochemisches Messgerät 101, eine lokale Steuereinrichtung 102 und eine ferne Steuereinrichtung 103 auf.
Das biochemische Messgerät 101 ist in der Lage, eine Messung in einer Messumgebung 104 durchzuführen. Die Messumgebung 104 weist eine Vielzahl biochemischer Substanzen auf, die gemischt, miteinander zur Reaktion gebracht, gereinigt, getrennt usw. werden. Eine in der Messumgebung 104 durchgeführte Messung liefert Messparameter wie die Konzentrationen von Komponenten, das Vorliegen oder Fehlen verschiedener Fraktionen von Substanzen in einem Analyten, Messdaten zur Aktivität oder Ähnliches. Solche Messdaten aus der in der Messumgebung 104 durchgeführten Messung werden an einen Ringpuffer 105 als Speichereinheit des biochemischen Messgeräts 101 weitergeleitet.
Der Ringpuffer 105 speichert gewonnene Messdaten so, dass eine zeitliche Reihenfolge zurückverfolgt werden kann, in der die Messdaten im Ringpuffer 105 gespeichert wurden. Der Ringpuffer 105 erlaubt das kontinuierliche zyklische Speichern und Überschreiben der gewonnenen Messdaten nach dem FIFO-Prinzip, d.h. früher im Ringpuffer 105 gespeicherte Daten werden eher überschrieben als später gespeicherte Daten.
Die verschiedenen Messdaten werden in der Messumgebung 104 während der Messprozedur gewonnen, die einige Minuten dauern kann. Von der Messumgebung 104 wird eine Folge von Signalen an den Ringpuffer 105 übertragen. Über eine Datenübertragungsschnittstelle 106 des biochemischen Messgeräts 101 können die im Messdaten Ringpuffer 105 gespeicherten Messdaten von diesem kontinuierlich an eine der Steuereinrichtungen 102, 103 übertragen werden.
Ferner weist das biochemische Messgerät 105 einen Mikroprozessor 107 zum Zugreifen auf den Ringpuffer 105 und zum Datenaustausch mit einer der Steuereinrichtungen 102, 103 über die Datenübertragungsschnittstelle 106 auf. Der Prozessor 107 (Zentraleinheit, CPU) kann nach dem Empfangen einer Verfügbarkeitsanforderung von einer der Steuereinrichtungen 102, 103 die entsprechende Steuereinrichtung 102, 103 mit Informationen über die aktuell im Ringpuffer 105 gespeicherten Messdaten versorgen, die daher noch für die Übertragung zur Verfügung stehen. Zu diesem Zweck kann der Prozessor 107 die im Ringpuffer 105 gespeicherten Daten und die Verfügbarkeitsanforderung überprüfen.
Der Ringpuffer 105 weist eine bestimmte Speicherkapazität auf. Der Ringpuffer speichert kontinuierlich Messdaten, die von der Messumgebung 104 kommen. Wenn jedoch die Speicherkapazität des Ringpuffers 105 erschöpft ist, werden „alte" Messdaten durch „neu" gewonnene Messdaten überschrieben. Nach dem Empfangen einer Messdaten-Übertragungsanforderung von einer der Steuereinrichtungen 102, 103 kann der Mikroprozessor 107 den angeforderten Teil der gespeicherten Messdaten an die entsprechenden Steuereinrichtungen 102, 103, sofern der angeforderte Teil noch im Ringpuffer 105 gespeichert ist. Wenn die angeforderten Messdaten bereits überschrieben worden sind, kann der Prozessor 107 eine Nachricht an die entsprechende Steuereinrichtung 102, 103 senden, um anzuzeigen, dass die angeforderten Messdaten nicht mehr verfügbar sind.
Das biochemische Messgerät 101 ist über eine Datenübertragungsschnittstelle 106 und über das Internet 116 mit einer entsprechenden Schnittstelle 108, 109 der entsprechenden Steuereinrichtung 102, 103 verbunden. Die Datenübertragungsschnittstelle 106 des biochemischen Messgeräts 101 ist eine Mehrfachschnittstelle, die eine Verbindung zur Steuereinrichtung 102 und auch zur Steuereinrichtung 103 ermöglicht. Wenn eine Datenübertragungsnachricht zum Beispiel gemäß dem TCP/IP-Standard von einer der Steuereinrichtungen 102, 103 gesendet wird, kann der Mikroprozessor 107 die Kennung der entsprechenden Steuereinrichtung 102, 103 ermitteln, die als Urheber dieser Nachricht infrage kommt. Somit kann der Mikroprozessor 107 ermitteln, welche der Steuereinrichtungen 102, 103 eine Datenübertragung ausgelöst oder ein Datenpaket angefordert hat.
Die Steuereinrichtung 103 befindet sich vom biochemischen Messgerät 101 (das sich an einem Kundenstandort befindet) entfernt, nämlich am Standort des Herstellers. Mit anderen Worten, während sich das biochemische Messgerät 101 an einem Kundenstandort befindet, kann es von einer Steuereinrichtung 103 bei einem Hersteller aus der Distanz gesteuert werden. Durch diese Maßnahme ist es möglich, dass der Hersteller die Funktionalität des biochemischen Messgeräts 101 überwacht, um eine ordnungsgemäß Funktion sicherzustellen.
Im Gegensatz hierzu ist die Steuereinrichtung 102 lokal angeordnet, das heißt in der unmittelbaren Nähe des biochemischen Messgeräts 101 am Standort des Benutzers.
Im Folgenden wird die Steuereinrichtung 102 ausführlicher beschrieben.
Die Steuereinrichtung 102 steuert das angeschlossene biochemische Messgerät 101 während der Messung und weist eine Empfangseinheit 110 zum Empfangen der vom Ringpuffer 105 des biochemischen Messgeräts 101 über die Datenübertragungsschnittstelle 106 und das Internet 107 übertragenen Messdaten auf. Zusammen mit dem Datenstrom vom Internet 107 wird eine Übertragungsunterbrechungs-Erkennungseinheit 111 bereitgestellt, die eine Unterbrechung während der Übertragung der Messdaten vom biochemischen Messgerät 101 an die Steuereinrichtung 102 erkennen kann. Wenn eine solche Unterbrechung der Datenübertragung über das Internet 107 durch die Übertragungsunterbrechungs-Erkennungseinheit 111 festgestellt wird, wird an eine Verfügbarkeitsanforderungseinheit 112 eine Nachricht geschickt, in der das Eintreten dieses Ereignisses codiert ist.
Folglich überträgt die Verfügbarkeitsanforderungseinheit 112 eine Verfügbarkeitsanforderung an das biochemische Messgerät 101, in der sie Informationen über die zur Übertragung zur Verfügung stehenden Messdaten anfordert. Mit anderen Worten, wenn festgestellt wird, dass ein Teil der Daten nicht ordnungsgemäß übertragen wurde, zum Beispiel aufgrund einer Unterbrechung des Datenübertragungspfades zwischen dem Messgerät 101 und der Steuereinrichtung 102, beauftragt die Erkennungseinheit 111 die Verfügbarkeitsanforderungseinheit 112, eine Verfügbarkeitsanforderung an den Prozessor 107 zu senden.
Wenn der Prozessor 107 die Verfügbarkeitsanforderung empfängt, setzt er sich mit dem Ringpuffer 105 in Verbindung, um zu prüfen, ob die angeforderten Daten noch in der Speichereinheit 105 gespeichert sind. Diese Prüfung erfolgt entsprechend der zeitlichen Reihenfolge, in welcher die Messdaten im Ringpuffer 105 gespeichert sind.
Dann kann der Prozessor 107 nach dem Empfangen eines Messdaten-Übertragungsanforderung von der Steuereinrichtung 102 einen angeforderten Teil der gespeicherten Messdaten an diese liefern. Diese Daten werden über die Datenübertragungsschnittstelle 106 und das Internet 107 an die Empfangseinheit 110 gesendet.
Die Steuereinrichtung 102 weist ferner einen Prozessor 113 auf, der von der Empfangseinheit 110 mit den Messdaten versorgt wird und diese Daten weiter verarbeiten kann. Ein Ergebnis dieser Verarbeitung kann als Messergebnis auf dem Bildschirm 114 der Steuereinrichtung 102 dargestellt werden. Ferner ist ein Benutzer in der Lage, sich über eine Tastatur 115 mit der Steuereinrichtung 102 und über das Internet 107 mit dem Messgerät 101 in Verbindung zu setzen.
Im Folgenden wird unter Bezug auf 2 ein Ablaufplan 200 zur Veranschaulichung eines Verfahrens zum Betreiben eines Messgeräts gemäß einer beispielhaften Ausführungsart der Erfindung beschrieben, das in der Lage ist, eine Messung durchzuführen.
In Schritt 210 speichert das Messgerät Messdaten, die durch das Messgerät gewonnen wurden. Diese Messdaten können dann in einem Schritt 220 vom Messgerät an eine Steuereinrichtung übertragen werden.
Während dieser Übertragung eines kontinuierlichen Datenstrom vom Messgerät an die Steuereinrichtung kann jedoch ein Fehler auftreten. Ein solcher Fehler kann auf Datennetzprobleme oder ein Problem im Messgerät und/oder in der Steuereinrichtung zurückzuführen sein. Wenn ein solcher Fehler im Übertragungskanal zwischen dem Messgerät und der Steuereinrichtung auftritt, kann dieser Fehler in einem Schritt 230, insbesondere durch die Steuereinrichtung, erkannt werden.
Nach dem Erkennen eines solchen Fehlers wird in einem Schritt 240 von der Steuereinrichtung eine Verfügbarkeitsanforderung an das Messgerät gesendet, die eine Abfrage darüber beinhaltet, welche (während der Messung gewonnenen oder gespeicherten) Daten noch zur Übertragung vom Messgerät an die Steuereinrichtung zur Verfügung stehen.
Dann prüft das Messgerät in einem Schritt 250, ob und welche Daten noch in einer Cachespeichereinheit oder einem Puffer verfügbar sind, und liefert die Information über die verfügbaren Daten an die Steuereinrichtung.
Genauer gesagt, wenn keine der durch die Verfügbarkeitsanforderung angeforderten Daten mehr im Messgerät verfügbar sind, wird in Schritt 255 eine entsprechende Nachricht an die Steuereinrichtung gesendet, und das Verfahren ist beendet. Ansonsten wird eine Nachricht an die Steuereinrichtung gesendet, welche besagt, dass und welche Daten noch für die Übertragung zur Verfügung stehen, und das Verfahren geht weiter zu Schritt 260.
In einem Schritt 260 kann von der Steuereinrichtung eine Datenanforderung an das Messgerät übertragen werden, in welcher ein bestimmter Teil der im Messgerät noch zur Übertragung verfügbaren Daten angefordert wird. In Schritt 270 werden diese angeforderten Daten vom Messgerät an die Speichereinheit gesendet, um die fehlenden Daten aufzufüllen.
Folglich kann die Steuereinrichtung über einen kompletten Datensatz verfügen und diesen kompletten Datensatz in einem Schritt 280 verarbeiten um ein Messergebnis zu erzeugen.
Es wird darauf hingewiesen, dass der Begriff „aufweisen" keine anderen Elemente oder Schritte ausschließt und die Begriffe „ein" oder „eine" auch eine Mehrzahl bedeuten können. Ferner können Elemente, die in Verbindung mit verschiedenen Ausführungsarten beschrieben wurden, miteinander kombiniert werden. Es wird darauf hingewiesen, dass Bezugsnummern in den Ansprüchen nicht als Einschränkung des Geltungsbereichs der Ansprüche zu verstehen sind.

Claims

Steuereinheit (102) zur Steuerung einer angeschlossenen Messeinrichtung (101) zum Durchführen einer Messung, wobei die Steuereinheit (102) Folgendes aufweist: eine Empfangseinheit (110) zum Empfangen von der Messeinrichtung (101) übertragener Messdaten, wobei die Messeinrichtung (101) Folgendes aufweist: • eine Speichereinheit (105), die zum Speichern gewonnener Messdaten in der Weise eingerichtet ist, dass eine zeitliche Reihenfolge der Speicherung der Messdaten zurückverfolgt werden kann, wobei die Messdaten an die Steuereinheit (102) übertragen werden können, und • einen Prozessor (107), der so eingerichtet ist, dass er nach dem Empfang einer Verfügbarkeitsanforderung der Steuereinheit (102) bezüglich der in der Speichereinheit (105) gespeicherten und zur Übertragung bereitstehenden Messdaten die Steuereinheit (102) in der von der Verfügbarkeitsanforderung angegebenen Reihenfolge mit Daten versorgt, • wobei die Speichereinheit (105) so eingerichtet ist, dass sie die Messdaten so lange speichert, bis die Speicherkapazität erschöpft ist, und dann die Messdaten überschreibt, und wobei die Steuereinheit (102) auf jeden Teil der in der Speichereinheit (105) gespeicherten Daten direkt zugreifen kann; wobei die Steuereinheit (102) gekennzeichnet ist durch eine Übertragungsunterbrechungs-Erkennungseinheit (111) zum Erkennen einer Unterbrechung während der Übertragung von Messdaten von der Messeinrichtung (101), eine Verfügbarkeits-Anforderungseinheit (112), die dafür eingerichtet ist, beim Erkennen einer Unterbrechung durch die Übertragungsunterbrechungs-Erkennungseinheit (111) die Verfügbarkeitsanforderung an die Messeinrichtung (101) zu übertragen, um Informationen über die zur Übertragung verfügbaren Messdaten anzufordern, und eine Messdaten-Anforderungseinheit (112), die so eingerichtet ist, dass sie als Reaktion auf empfangene Informationen über zur Übertragung verfügbare Messdaten und als Reaktion auf die Erkennung einer Unterbrechung eine Messdatenanforderung an die Messeinrichtung (101) überträgt, um die Übertragung bestimmter Messdaten anzufordern, die aufgrund der Unterbrechung in der Steuereinheit (102) fehlen.
Steuereinheit (102) nach dem vorhergehenden Anspruch, wobei die Steuereinheit (102) als Arbeitsplatzrechner eingerichtet ist.
Vernetztes System (100), das Folgendes aufweist: eine Messeinrichtung (101) zum Durchführen einer Messung, wobei die Messeinrichtung (101) Folgendes aufweist: eine Speichereinheit (105), die zum Speichern gewonnener Messdaten in der Weise eingerichtet ist, dass eine zeitliche Reihenfolge der Speicherung der Messdaten zurückverfolgt werden kann, wobei die Messdaten an die Steuereinheit (102) übertragen werden können, und einen Prozessor (107), der so eingerichtet ist, dass er nach dem Empfang einer Verfügbarkeitsanforderung der Steuereinheit (102) bezüglich der in der Speichereinheit (105) gespeicherten und zur Übertragung bereitstehenden Messdaten die Steuereinheit (102) in der von der Verfügbarkeitsanforderung angegebenen Reihenfolge mit Daten versorgt, wobei die Speichereinheit (105) so eingerichtet ist, dass sie die Messdaten so lange speichert, bis die Speicherkapazität erschöpft ist, und dann die Messdaten überschreibt, und wobei die Steuereinheit (102) auf jeden Teil der in der Speichereinheit (105) gespeicherten Daten direkt zugreifen kann; eine Steuereinheit (102) nach Anspruch 1 oder 2 zum Steuern der mit der Steuereinheit (102) gekoppelten Messeinrichtung (101).
Vernetztes System (100) nach dem vorhergehenden Anspruch, bei dem die Messeinrichtung (101) mindestens eines der folgenden Merkmale aufweist: die Speichereinheit (105) ist zum Speichern gewonnener Messdaten eingerichtet, die durch eine zeitliche Reihenfolge zum Speichern der Messdaten gekennzeichnet sind; die Speichereinheit (105) weist einen Ringpuffer zum umlaufenden kontinuierlichen Speichern und Überschreiben gewonnener Messdaten auf; die Speichereinheit (101) ist zum Überschreiben gespeicherter Messdaten durch neu empfangene Messdaten nach dem FIFO-Prinzip (first in, first out) eingerichtet, wenn in der Speichereinheit (105) kein Speicherplatz mehr frei ist; eine Aufnahme, in welche die Speichereinheit (105) entnehmbar eingesetzt wird.
Vernetztes System (100) Anspruch 3 oder 4, bei dem die Messeinrichtung (101) mindestens eines der folgenden Merkmale aufweist: der Prozessor (107) ist dafür eingerichtet, nach dem Empfang einer Messdaten-Übertragungsanforderung von der Steuereinheit (102) die Steuereinheit (102) mit einem angeforderten Teil der gespeicherten Messdaten zu versorgen; der Prozessor (107) ist dafür eingerichtet, Steuernachrichten von der Steuereinheit (102) zum Steuern der Messeinrichtung (101) zu empfangen; die Messeinrichtung (101) ist dafür eingerichtet, Daten mindestens über einen Bus, ein lokales Netz, ein Nahsteuernetz, das Internet (116), HPIB oder RS232 mit der Steuereinheit (102) auszutauschen; die Messeinrichtung (101) ist als mindestens eine der folgenden Messeinrichtungen zum Durchführen einer Messung in einer gekoppelten Messumgebung geeignet: als Sensoreinrichtung, als Testeinrichtung zum Testen einer zu testenden Einheit, als Einrichtung für chemische, biologische und/oder pharmazeutische Analysen oder als Flüssigkeitstrennsystem zum Trennen von Verbindungen in einer Flüssigkeit.
Vernetztes System (100) nach einem der Ansprüche 3 bis 5, bei dem die Messeinrichtung Folgendes aufweist: eine Schnittstelle (106) mit mehreren Anschlüssen zum Verbinden der Messeinrichtung (101) mit mindestens zwei Steuereinheiten (102, 103) insbesondere über eine normale physische Verbindung zum Austauschen von Daten mit den mindestens zwei Steuereinheiten (102, 103).
Vernetztes System (100) nach dem vorhergehenden Anspruch, bei dem die Messeinrichtung (101) eine Erkennungseinheit aufweist, die zum Erkennen einer Identität der Steuereinheit (102, 103), welche eine Nachricht gesendet hat, nach dem Empfang der Nachricht von einer der mindestens zwei Steuereinheiten (102, 103) und aufgrund der Nachricht eingerichtet ist.
Vernetztes System (100) nach einem der Ansprüche 3 bis 7, bei dem die Steuereinheit (103) an einer von der Messeinrichtung (101) entfernten Position untergebracht ist.
Verfahren (200) zum Bedienen einer Messeinrichtung (101) und einer mit dieser verbundenen Steuereinheit (102) zum Durchführen einer Messung, wobei das Verfahren (200) Folgendes aufweist: die Messeinrichtung (101) speichert (210) gewonnene Messdaten in einer Weise, dass eine zeitliche Reihenfolge der Speicherung der Messdaten zurückverfolgt werden kann, wobei die Messdaten an die angeschlossene Steuereinheit (102) übertragen werden können; die Messeinrichtung (101) speichert (210) die Messdaten so lange, bis die Speicherkapazität erschöpft ist, und überschreibt dann die Messdaten, wobei die Steuereinheit (102) auf jeden Teil der in der Speichereinheit (105) gespeicherten Daten direkt zugreifen kann; nach dem Erkennen einer Unterbrechung während der Übertragung von Messdaten von der Messeinrichtung (101) überträgt die Steuereinheit (102) eine Verfügbarkeitsanforderungen an die Messeinrichtung (101), um Informationen über die zur Übertragung verfügbaren Messdaten anzufordern, nach dem Empfang (240) der Verfügbarkeitsanforderung liefert (250) die Messeinrichtung (101) Informationen gemäß der Verfügbarkeitsanforderung entsprechend der Reihenfolge an die Steuereinheit (102), und als Reaktion auf empfangene Informationen über zur Übertragung verfügbare Messdaten und als Reaktion auf das Erkennen einer Unterbrechung überträgt die Steuereinheit (102) eine Messdatenanforderung an die Messeinrichtung (101), um die Übertragung bestimmter Messdaten anzufordern, die aufgrund der Unterbrechung in der Steuereinheit (102) fehlen.
Computerlesbares Medium, in welchem ein Computerprogramm zum Bedienen einer Messeinrichtung (101) und einer mit dieser verbundenen Steuereinheit (102) oder ein Programmelement zum Bedienen einer Messeinrichtung (101) und einer mit dieser verbundenen Steuereinheit (102) gespeichert ist, wobei das Computerprogramm oder das Programmelement dafür eingerichtet ist, bei Ausführung durch einen Prozessor das Verfahren nach dem vorgehenden Anspruch zu steuern oder auszuführen.