TWI410875B

TWI410875B - 資料擷取系統現場監測及管理技術

Info

Publication number: TWI410875B
Application number: TW095109827A
Authority: TW
Inventors: Robert James Pang; Thomas D Bianculli; Edward Barkan; Robert Sanders; Wynn L Aker
Original assignee: Symbol Technologies Inc
Priority date: 2005-03-31
Filing date: 2006-03-22
Publication date: 2013-10-01
Also published as: US7445143B2; US20060219779A1; EP1866793A4; CN100587683C; JP2008535383A; TW200703124A; EP1866793A1; WO2006104716A1; CN101147142A; EP1866793B1

Description

資料擷取系統現場監測及管理技術

發明領域

本發明主要係關於資料擷取系統之現場管理技術，例如電光讀取器，較佳地用於讀取戳記(例如條碼符號)的雷射掃描器、及擷取此戳記之影像的成像器、及用來識別目標的射頻識別(RFID)標籤裝置，更特別地，用與在一資料擷取系統和用以更新與升級該資料擷取系統的一終端機之間的通訊，特別是在資料擷取期間。

發明背景

已經有許多電光系統或讀取器被開發來讀取諸如出現在一標籤或物品表面的條碼符號的戳記。條碼符號本身係包含由以各種寬度間隔開之一連串各種寬度之長條圖形構成的經圖樣編碼戳記，長條圖形及間隔具有不同的光反射特徵。讀取器功能在於電光地將圖形戳記的圖樣轉換成一時變電氣信號，其被數位化及解碼成有關被讀取符號的資料。

傳統上，來自一雷射之雷射光束沿光路徑指向一目標，其包括在一目標表面的條碼符號。一移動光束掃描器藉由反覆地以一掃描線或一連串掃描線在符號上藉由掃描構件移動地掃掠雷射光束，例如雷射本身或部署在雷射光束路徑上的一掃描鏡。透鏡將雷射光束聚焦於目標表面上的一光點，且掃描構件的動作將光點掃過符號上以追蹤符號上的一掃描線。掃描構件的移動典型上由一電氣驅動馬達所致。

讀取器亦可包括一感測器或光檢測器，其沿掃描線檢測自符號反射或散射的光。光檢測器或感測器係被定位，使得其具有確保反射或散射光的擷取及將之轉換成一電氣類比信號的一視場。

在反向反射光之收集中，一單一光學構件，例如美國第4816661號專利或4409470號專利所述的一相互振盪鏡，前述兩專利併於本文供參，掃掠光束橫越目標並將收集到的光導向掃描器。在非反向反射光之收集中，反射的雷射光不由同一掃描用光學構件來收集。反之，掃描器獨立於掃描光束外，且具有一大的視場使得反射的雷射光述追蹤感測器。

電子控制電路與軟體將來自感測器的電氣類比信號解碼成以符號表現而經掃描之資料的一數位呈現。譬如，光檢測器產生的類比電氣信號可被一數為器轉換成一脈寬調變數位化信號，具有對應於條碼與間隔的實體寬度。另可選擇地，類比電氣信號可直接被一軟體解碼器所處理。譬如可參見第5504318號美國專利。

解碼步驟通常藉由應用數位化信號於執行一試圖解碼信號之軟體演算法之一微處理器來運作。若一符號被成功且完全的解碼，解碼動作終止，而一成功讀取的指示符(例如一綠燈及/或可聞嗶聲)可被提供給使用者。否則微處理器接收下個掃描並執行將其他以符號編碼或文數字元編碼之資料解碼成二進位表示。一旦獲得成功的讀取，二位元資料被傳遞到一主機電腦作進一步的處理，譬如從一詢查表提取的資訊。

一和二維符號可運用移動光束掃描器、以及固態成像器來讀取。例如，影像感測器裝置可被運用，其具有一一維或二維胞元或光檢測器陣列，其對應於裝置視場中之影像單元或畫素。這樣一種影像感測器裝置可包括一維或二維電荷耦合裝置(CCD)或一互補式金屬氧化物半導體(CMOS)裝置與相聯之用以針對一視場產生對應於一維或二維畫素資訊陣列之電子信號之電路。

因此習知使用一固態裝置來擷取符號的黑白影像，譬如美國第5703349號專利所揭示的技術。亦如第4613895號美國專利所揭示的技術，習知使用具多個植入式頻道的固態裝置來擷取一目標的一全彩影像。提供一般普遍見於VGA螢幕之解析度640×480二維CCD，其他解析度亦有可能。

習知使用無線電波來自動地識別物件、人物、或其他目標。一RFID標籤或詢答機識別一目標。一RFID讀取器詢問標籤並將自該標籤反射回來的無線電波轉換成數為資料。

這樣一種良好的移動光束掃描器、成像器、及RFID裝置係用於擷取資料，如此資料擷取系統不易現場更新。傳統上連接一可攜式資料擷取系統，且可相對地移動至可操作來處理系統所擷取交易資料之一終端機。其根據使用者來斷接系統並開始連接系統到一專用於升級系統之組配電腦的程序。另可選擇地，使用者可藉由掃描自我組配各系統的參數條碼符號來升級每一系統。然而這樣的升級會因系統不在服務之內而造成昂貴的中斷動作。某些應用中，有許多可操作性地連至一單一終端機的系統。中斷並輪流升級每一系統是一個很費力的過程。許多系統往往正因為太過費力而選擇不升級。

另外，許多資料擷取系統不具有狀態或錯誤回報能力。當操作問題發生於這樣的系統中時，要用更多時間和力氣來回報問題、診斷問題、及解決問題。係由使用者來決定檢測問題與開始故障回報之方法。這也會因系統不在服務之內而造成昂貴的中斷動作。修復服務通常需要拆卸系統。有時，使用者沒有專業能力而不知系統發生問題，而耽擱的回報的時間，直至整個系統發生故障。

因此，本發明之目標係加入現場升級及監視功能到到一資料擷取系統中，特別是可攜式系統。

本發明之另一目標係以一種對使用者及系統所擷取資料而言明顯易懂之方式管理一資料擷取系統。

本發明又一目標係令一資料擷取系統將其操作參數通訊到一遠端主機，該主機係依序通訊校正動作到系統。

本發明尚有一目標係藉由與一網路通訊來升級一資料擷取系統，即使系統本身無法主宰一網路連接。

為使前述目標與之後說明一致，本發明之一特點在於，簡言之，為一種用來擷取交易資料之資料擷取系統現場升級管理之配置及方法，資料擷取系統諸如讀取戳記之電光讀取器，例如條碼符號或用來成像一目標的成像器、或用來以無線電波質詢一目標的一RFID讀取器，藉由操作性地連接一終端機，譬如一工作站銷售點，經由一無線或有線鏈路至資料擷取系統，及藉由自終端機上載更新資料到資料擷取系統而不影響交易資料之擷取。資料擷取系統被從終端機直接升級，而不若習知被與終端機中斷(即斷線)，接著被連到在遠端之不同專門組配電腦來升級，然後再重連到終端機。

依據本發明所進行之升級可較佳地在資料擷取期間或可在資料不被資料擷取系統所擷取的期間同時進行。在一軟體式實施例中，一中介軟體程式被終端機執行來分析管理資料和交易資料，及用以傳送管理資料到系統及從系統傳送管理資料。在一硬體式實施例中，一交換裝置係實體連接於統和終端機之間，並包括一資料交換器來分析管理資料和交易資料，及用以傳送管理資料到系統或從系統傳送管理資料。一管理伺服器累聚並管理用於所有網路上系統之管理資料。

兩實施例中，資料擷取系統係遠端地升級。沒有將系統斷線來修理的停工期。種種操作功能之監視參數係被下載供狀態及錯誤回報及/或用於矯正動作。針對不具有內建主宰網路連線能力之系統，硬體式實施例係較佳的。

圖式簡單說明

第1圖係依據習知之電光讀取器之概略圖。

第2圖係描繪依據本發明之一實施例，用來管理資料擷取系統的現場管理配置，其相較第1圖所示習知具進步性。

第3圖繪示依據本發明之另一實施例中之現場管理配置的電路圖。

此處所指「符號」不僅指變換條形與其間距寬度符號圖樣之泛條碼符號，亦包含其他一維或二維圖樣，以及文數字元。一般，「符號」一詞可用於任何類型的圖樣或戳記，其可藉由掃描一光束和檢測反射或散射的光來鑑認或識別各種圖樣或戳記點的種種光反射呈現。

較佳實施例之詳細說明

第1圖描繪用來讀取符號之手持式雷射掃描裝置10。雷射掃描器裝置10包括一外殼，其具有一筒狀部11和一手把12。外殼之筒狀部11包括一出口部或窗口13，透過其使一像外雷射光束14通過而照在及掃描過該位在距離外殼某距處之條碼符號15。

雷射光束14在符號15上移動以產生一掃描圖樣。典型上，掃描圖樣係一維或線性的，如線16所示。雷射光束14的線性掃描移動係由被一振盪鏡18驅動的一振盪掃描鏡17產生。如果想要的話，可備具透過二維掃描圖樣之掃描光束14之裝置，以允許光學讀取二維編碼的符號。一手動致動觸發器19或類似裝置允許一操作者在操作者手持並瞄準裝置10於符合15時起始掃描操作。

掃描器10包括裝在外殼中之一雷射光源20。雷射光源20產生雷射光束14。一光檢測器21置於外殼內以收集至少一部分從條碼符號15反射或散射的光。光檢測器21如所示，面向視窗13，且具有一靜止的、如前述中寬的非反向反射讀取器視場特徵。另可選擇地，在一非反向反射讀取器，掃描鏡17上之一凸出部可聚焦收集的光於光檢測器21上，這樣的情況下該光檢測面向掃描鏡。隨光束14掃過符號15，光檢測器21檢測自符號15反射與散射的光並產生正比於所收集之光強度的一類比電氣信號。

一數位化器典型上以對應被掃描符號之條碼與間距的實體脈寬及/或間隔，將類比信號轉成脈寬調變數位信號。一解碼器，典型上包含一經規劃微處理器56(見第3－4圖)與相聯隨機存取記憶體(RAM)與唯讀記憶體(ROM)，依特定技術解碼脈寬調變信號來推演出以符號編碼及以文數字元編碼之資料的二進位表示。

雷射光源20透過一光學總成導引雷射光導，其包含一聚焦透鏡22及一孔徑23，用以調整與導引雷射光述到掃描鏡17上。裝在一垂直軸並被鏡驅動器18繞著一垂直軸驅動的鏡17反射光束，並將其導引通過出口埠13到符號15。

為操作掃描裝置10，操作員抑制觸發器19，其致動雷射光源20與馬達18。雷射光源20產生通過元件22和口徑23之組合的雷射光束。元件22和口徑23調整光束以建立給定大小的一強光點，其持續延伸且之後不隨工作距離之範圍24而改變。

元件22口徑組合指引光束到旋轉鏡17上，其向外指引來自掃描外殼11之經調整的雷射光束到一掃掠圖樣中之條碼符號15，即沿掃描線16。調碼符號15，置於工作距離24中任意點且實質上垂直於該雷射光束14，反射及散射一部份的雷射光。光檢測器21，顯示裝在一非反向反射位置中之掃描外殼中，檢測反射及散射的光，並將接收的光轉成一類比電氣信號。光檢測器亦可裝在面巷掃描鏡17之一反向反射位置上。系統電路接著將類比信號轉換成一脈寬調變數位信號，一微處理器式解碼器依據條碼符號規則特徵解碼。

如前所述，手持式掃描器裝置10係用來擷取指示符號15之交易資料的一資料擷取系統。第2圖繪示用於現場管理至少一資料擷取系統(且較佳地係一群這樣的資料擷取系統)之一架構，例如手持式雷射掃描裝置30，實質上同於裝置10、用於在處理影像到交易資料前捕捉符號或一目標之影像的影像讀取器32、及用來質詢一RFID標籤或回應器以獲得交易資料的一RFID讀取器34。由於通常可運用較所繪系統更多或更少的實際應用，第2圖所繪資料擷取系統之數量與類型僅為範例。本發明實現的其他資料擷取系統包括卡讀取器，諸如磁條讀取器和智慧卡讀取器、以及用來擷取一簽名、指紋、或手印的具有螢幕之裝置。

這些系統各具有硬佈線連接26(參看第3圖)、或較佳地無線連接36(參看第2圖)到一或更多接取點或網路38之節點。其中一節點繪成一終端機40，較佳地(如第3圖所示)由超市中的收銀機所構成。然而，理應瞭解，終端機不限為一收銀機，且可為任何的主機電腦，例如一膝上型電腦或桌上型電腦。又，終端機不需為固定的，而係可移動。「終端機」一詞係釋義為任何具有智慧的裝置。終端機40可具有用來支援系統的一支架42。每一系統較佳地具有用來在一無線介面上通訊的一無線收發器，例如廣域網路(WAN)、區域網路(LAN)、或個人區域網路(PAN)，例如藍芽(商標名)。更多交易終端機長被組配於網路38中。每一資料擷取系統較佳地係可相對該終端機為手持、可攜、和可移動的，系統可藉有線或無線連接操作性地連至該終端機。

每一交易終端機40係可操作以執行在於終端機40上且可操作以處理個別系統擷取之交易資料的一POS應用程式48。這傳統上涉及從網路38上讀一詢查表(LUT)上提取資料，譬如，價格。每一交易終端機亦可操作以執行一中介軟體程式50，如下所解釋。

依據本發明之一特點，更新資料係從終端機上載到一個、一些、或所有的資料擷取系統。各系統上之中介軟體不時地被更新以增強系統操作。典型上，管理伺服器44，例如一電腦，係可操作以透過網路38連接至所有的終端機40及其相關連資料擷取系統。管理伺服器44透過網路38開始上載到交易終端機40，其依序將更新資料通訊到系統。若終端機允許，上載可從終端機本身開始。

又，系統本身產生之監視資料及指示被監視之種種操作條件，例如系統之身份、健康、及統計值，透過網路38 從一或更多系統下載到一或更多終端機至管理伺服器44。任一系統本身，終端機40或管理伺服器44可開始下載。管理伺服器之矯正動作係被上載到被監視之系統。

第2圖中之架構中，上載與下載資料之管理係根據軟體(即在介於標準交易資料處理應用程式48和對系統之實體介面間的每一終端機40上執行的中介軟體50)。一旦裝設中介軟體，對資料擷取之操作和系統的所有使用者為完全通透的。系統擷取交易資料並傳送交易資料，連同任何管理資料，至中介軟體。中介軟體50係可操作以分析進入資料並傳送交易資料到用來解碼所擷取資料和提取資料之交易資料處理應用程式48，並傳送管理資料到一緩衝器進行格式化，然後轉送到管理伺服器44。管理伺服器44匯整用於一企業內所有系統的管理資料。

第3圖繪式一架構，上載與下載資料之管理係根據硬體，即位於系統30和終端機40間之一交換裝置60。硬佈線連接26，較佳為一通用串列匯流排(USB)連接，係建立在系統30及一至裝置60之輸入之間。另一硬佈線連接52，較佳為一USB連接，係在一裝置60之輸出和終端機40間。

裝置60包括用於剖析進入資料做為交易資料或管理資料的一資料交換器62。交易資料係經由一POS介面64傳送到終端機40供交易處理。

管理資料經由一乙太介面66直接經由乙太網路連接68傳送至網路38，或透過一光學乙太網路集線器70到終端機40。一在網路38上，管理資料被格式化和傳送到伺服器，如前述，匯整企業內所有系統的管理資料。

無論是硬體式或軟體式，本發明之配置係分離管理資料與交易資料，使其各自被路由和處理。雖然較佳地中介軟體50設於終端機40上，亦可被設置在系統上、或分散在終端機與系統上。所有的通訊係雙向的。因此，監視系統的諸多操作參數，例如成功或不成功的資料擷取數、或系統諸多構件的狀態，係從系統下載，且響應地，矯正動作上載到系統。管理資料，例如系統升級供增強操作，係從管理伺服器或終端機上載，而成功完成上載之確認係被下載到管理伺服器。管理資料之處理在背景發生而不會干擾交易資料之處理。

本發明所欲保護之範圍由後附申請專利範圍所界定。

10‧‧‧手持式雷射掃描裝置

11‧‧‧筒狀部

12‧‧‧手把

13‧‧‧窗口

14‧‧‧雷射光束

15‧‧‧條碼符號

16‧‧‧線

17‧‧‧振盪掃描鏡

18‧‧‧振盪鏡

19‧‧‧手動致動觸發器

20‧‧‧雷射光源

21‧‧‧光檢測器

22‧‧‧聚焦透鏡

23‧‧‧孔徑

24‧‧‧工作距離

26‧‧‧硬佈線連接

30‧‧‧掃描裝置

32‧‧‧影像讀取器

34‧‧‧RFID讀取器

36‧‧‧無線連接

38‧‧‧網路

40‧‧‧終端機

42‧‧‧支架

44‧‧‧管理伺服器

46‧‧‧LUT伺服器

48‧‧‧POS應用程式

50‧‧‧中介軟體

52‧‧‧硬佈線連接

60‧‧‧交換裝置

62‧‧‧資料交換器

64‧‧‧POS介面

66‧‧‧乙太網路介面

68‧‧‧乙太網路

70‧‧‧選擇性乙太網路集線器

第1圖係依據習知之電光讀取器之概略圖。

30．．．掃描裝置

32．．．影像讀取器

34．．．RFID讀取器

36．．．無線連接

38．．．網路

40．．．終端機

42．．．支架

44．．．管理伺服器

46．．．LUT伺服器

48．．．POS應用程式

50．．．中介軟體

Claims

一種用於對操作來擷取交易資料之至少一個資料擷取系統施行現場管理之配置，其包含：一交易終端機，其操作來連接至該至少一個資料擷取系統，並且可操作以處理該交易資料；一傳送裝置，其用於在該交易資料擷取期間在該至少一個資料擷取系統內往返傳送管理資料，並且用以對該至少一個資料擷取系統確認該管理資料成功傳送；一主機，其透過一網路操作性地連接至該交易終端機；以及一資料交換器，其實體連接於該至少一個資料擷取系統與該交易終端機之間，並且操作來對該管理資料與該交易資料進行剖析，並且透過該網路以對於資料擷取操作為通透的方式來傳送該管理資料，其中該資料擷取操作係指擷取該交易資料之操作。
如申請專利範圍第1項之配置，其中該交易終端機係一工作站，且其中該至少一個資料擷取系統係用於讀取標記之一電氣光學讀取器。
如申請專利範圍第2項之配置，其中該讀取器係藉由一有線或一無線鏈路其中一者而操作性地連接至該交易終端機。
如申請專利範圍第2項之配置，其中該讀取器係用來以一雷射光束掃描該標記之一雷射掃描器、或用來擷取該標記之一影像的一成像器二者之一。
如申請專利範圍第1項之配置，其中該至少一個資料擷取系統係可相對於該終端機移動的一手持式裝置。
如申請專利範圍第1項之配置，其中該至少一個資料擷取系統係一射頻識別(RFID)裝置。
如申請專利範圍第1項之配置，其中該傳送裝置係可操作來經由該終端機上傳該管理資料到該至少一個資料擷取系統。
如申請專利範圍第1項之配置，其中該傳送裝置係可操作來在該至少一個資料擷取系統擷取該交易資料的同時上傳校正資料。