用于经改进的低能数据通信的方法和设备与流程

本申请要求2014年10月27日提交的名称为“METHODS AND APPARATUS FOR IMPROVED LOW ENERGY DATA COMMUNICATIONS(用于经改进的低能数据通信的方法和设备)”的美国临时专利申请序列号62/021,690(代理人档案号BHC144012(BHDD/055/L)的优先权，该申请的全文出于所有目的以引用的方式并入本文。

技术领域

本发明的实施方式涉及在无线电子装置之间的通信，并且更具体地，涉及有效且安全地在此类装置之间建立通信并交换数据。

背景技术：

作为智能蓝牙(Bluetooth Smart)行销并作为蓝牙4.0标准的部分而包括的低能蓝牙(Low Energy；BLE)或Bluetooth LE是蓝牙技术联盟(Bluetooth Special Interest Group(SIG))设计与行销的无线个人区域网络科技，目标在于医疗保健、健身、安全、以及家庭娱乐产业中的新颖应用。相较原始蓝牙协议，BLE意在提供显著降低的功耗和成本，同时仍维持类似通信范围。蓝牙技术联盟针对低能装置定义数个档案(例如，装置如何在特定应用中工作的规范)。制造商对他们装置实施适当规范，以便确保可兼容性。单一装置可包含多个档案的实施方案。当前低能应用档案基于通用属性(generic attribute；GATT)档案：用于在低能链接上发送与接收已知为属性的短数据段的通用规范。蓝牙4.0提供具有较高的比特率的低功耗，但期望在无线电子装置(特别由电池电力操作的便携装置)之间实现更有效的通信，以改进电池周期的可用运作时间。因此，需要改进或扩展现存无线协议以更有效地进行数据通信。

技术实现要素：

在一些实施方式中，提供低能通信方法。所述方法包括：在第一装置上确定参考值；从第一装置广播参考值；如果第二装置从第一装置请求数据，那么将第一装置连接至第二装置；如果第二装置从第一装置请求数据，那么传输任何新的数据；如果第一装置具有新的数据，那么生成并且广播新参考值；如果第一装置没有新的数据，那么再次从第一装置广播参考值；在第二装置中接收来自第一装置的参考值；如果接收的参考值匹配存储的参考值，那么等待新参考值；如果接收的参考值不匹配存储的参考值，那么传输从第二装置对来自第一装置的新的数据的请求；如果接收的参考值不匹配存储的参考值，那么将来自第一装置的新的数据接收入第二装置中；以及如果接收的参考值不匹配存储的参考值，那么将接收的参考值存储为新存储参考值。

在一些实施方式中，提供低能通信系统。所述系统包括：第一装置；以及第二装置，其中第一装置包括控制器，控制器具有存储器，所述存储器可操作以存储可在控制器上执行的指令，所述指令可操作以：在第一装置上确定参考值；从第一装置广播参考值；如果第二装置从第一装置请求数据，那么将第一装置连接至第二装置；如果第二装置从第一装置请求数据，那么传输任何新的数据；如果第一装置具有新的数据，那么生成并且广播新参考值；如果第一装置没有新的数据，那么再次从第一装置广播参考值。第二装置包括控制器，控制器具有存储器，所述存储器可操作以存储可在控制器上执行的指令，所述指令可操作以：在第二装置中接收来自第一装置的参考值；如果接收的参考值匹配存储的参考值，那么等待新参考值；如果接收的参考值不匹配存储的参考值，那么传输从第二装置对来自第一装置的新的数据的请求；如果接收的参考值不匹配存储的参考值，那么将来自第一装置的新的数据接收到第二装置中；以及如果接收的参考值不匹配存储的参考值，那么将接收的参考值存储为新存储参考值。

在一些实施方式中，提供用于低能通信的无线装置。无线装置包括：控制器；以及存储器，所述存储器被耦接至控制器，存储器可操作以存储指令，指令可在控制器上执行并可操作以：确定参考值；广播参考值；以及如果在接收广播的参考值并确定广播的参考值不匹配存储的参考值之后，智能装置从无线装置请求新的数据，那么就连接至智能装置。

在一些实施方式中，提供将数据通信改进的方法。所述方法包括：存储从第一无线电子装置传输至第二无线电子装置的数据的特性，所传输数据的特性存储在第二装置中；从第一装置广播由第一装置传输的数据的特性；在第二装置中接收所广播的要传输的数据的特性；在第二装置中比较接收到的所广播的所传输数据的特性与所存储的所传输数据的特性；以及如果接收到的所广播的所传输数据的特性不匹配所存储的所传输数据的特性，那么请求随后数据传输，并且如果所接收的所广播的要传输的数据的特性匹配所存储的所传输数据特性，那么就不请求随后数据传输。

在一些实施方式中，提供将两个无线装置配对的方法。所述方法包括：将智能装置与外围装置设为配对模式；通过外围装置内的双重用途压电电路检测至少一个配对运动事件；将对发生至少一个配对运动事件的指示传输至智能装置；在智能装置中接收对在满足至少一个配对条件情况下发生至少一个配对运动事件的指示，；以及响应于满足了至少一个配对条件，将智能装置与外围装置配对。

在一些其他实施方式中，提供用于将两个无线装置配对的系统。所述系统包括第一无线装置，第一无线装置包括可编程智能装置，所述智能装置为支持低能蓝牙(BLE)的；以及第二无线装置，第二无线装置包括支持BLE的外围装置与外围装置内的双重用途压电电路。第二无线装置包括处理器与存储器，存储器存储可在处理器上执行的外围装置指令，其中外围装置指令在执行时可操作以：将第二无线装置设为配对模式，检测至少一个配对运动事件的执行，以及将对至少一个配对运动事件执行的指示广播至智能装置。智能装置包括处理器与存储器，存储器存储可在处理器上执行的智能装置指令，其中智能装置指令在执行时可操作以：接收对在满足至少一个配对条件的情况下发生至少一个配对运动事件的指示，以及响应于满足至少一个配对条件，将智能装置与外围装置配对。

在另外其他实施方式中，提供双重用途压电电路。所述双重用途压电电路包括：微控制器，所述微控制器包括比较器以及数模转换器(DAC)；以及压电蜂鸣器，所述压电蜂鸣器的输出端被耦接至微控制器的输入端。DAC的输出端被耦接至比较器的输入端，并且压电蜂鸣器的输出端被耦接至比较器的输入端。

在一些实施方式中，提供将两个无线装置配对的方法。所述方法包括：将两个装置中的至少一者设为配对模式；由无线装置中的至少一者执行至少一个配对运动事件以满足至少一个配对条件；检测满足至少一个配对条件；以及响应于检测到满足至少一个配对条件，配对两个无线装置。

在一些其他实施方式中，提供了用于配对两个无线装置的系统。系统包括：第一无线装置，第一无线装置包括支持蓝牙低能(BLE)的可编程智能装置；以及支持BLE的第二无线装置。第二无线装置包括处理器和存储器，存储器存储可在处理器上执行的第二无线装置指令，其中第二无线装置指令在执行时可操作以将第二无线装置设为配对模式。智能装置包括处理器和存储器，存储器存储可在处理器上执行的智能装置指令，其中智能装置指令在执行时可操作以：检测至少一个配对运动事件的执行，确定至少一个配对运动事件的执行是否满足至少一个配对条件，以及响应于确定满足至少一个配对条件，配对两个无线装置。

在另外其他实施方式中，提供将两个无线装置配对的方法。所述方法包括：在支持BLE的智能装置上执行配对应用程序；将第二支持BLE的装置放置为紧邻智能装置；将第二装置设为配对模式；指示用户移动第二装置远离智能装置；响应于检测到第一配对条件已被第一运动事件满足，指示用户将第二装置朝智能装置移动；以及响应于检测到第二配对条件已被第二运动事件满足，将智能装置与第二装置配对。

根据本发明的这些和其他方面而提供了若干其他方面。在阅读以下实施方式、随附的权利要求书、以及附图之后，将会完全清楚本发明的其他特征和方面。

附图说明

图1描绘根据本发明的实施方式的示例系统图。

图2描绘根据本发明的实施方式的第一示例逻辑电路的功能框图。

图3描绘根据本发明的实施方式的第二示例电路的逻辑框图。

图4描绘根据本发明的实施方式的配对运动序列。

图5描绘根据本发明的实施方式的示出示例方法的流程图。

图6描绘可配置为在本发明的实施方式中使用的血糖计的框图。

图7描绘适合在本发明的实施方式中使用的压电蜂鸣器的侧视图。

图8描绘根据本发明的实施方式的示出示例配对方法的示例系统图。

图9为根据本发明的实施方式的描绘示例双重用途压电电路的框图。

图10为由图9的双重用途压电电路生成的示例信号的图。

图11为根据本发明的实施方式的描绘示例双重用途压电电路的框图。

图12为由图11的双重用途压电电路生成的示例信号的图。

图13为根据本发明的实施方式的描绘示例双重用途压电电路的框图。

图14描绘根据本发明的实施方式的示出示例方法的流程图。

图15为描绘BLE协议堆栈的简化结构的框图。

图16为描绘BLE“空中下载技术(over the air)”消息包组结构的图。

图17为根据本发明的实施方式示出示例方法的流程图。

具体实施方式

本发明的实施方式通过仅在确实存在要传输的新的数据时建立数据传输连接，提供在无线装置中保存能量的改进的方法与设备。换言之，实施方式包括在花费能量以连接两个配对装置之前，安全地确定无线装置是否具有要传输至另一接收装置的新的数据。在一些实施方式中，在无线装置的BLE通告数据广播中包括状态变量值，而接收装置存储状态变量值。如果此值不同于先前存储值，那么接收装置假定存在新的数据，并进行连接装置，以允许传输新的数据。如果此值相同于先前值，那么此指示不存在新的数据，而系统不连接装置以节省能量。在一些实施方式中使用计数器(例如逐渐递增的值)以作为状态变量，在一些其他实施方式中使用随机数字，而在另外的其他实施方式中使用相关于新的数据的数据特性以作为状态变量。只要BLE通告数据广播中的状态变量值在存在新的数据时改变成不同于先前值的值，即可使用上面所述替代者的任意者。

诸如BLE的各种无线协议，在建立通信链接之前需要配对程序。BLE为操作在2.4GHz工业、科学、与医药(ISM)无线电频段中的射频(RF)通信协议。BLE规范包括档案定义，以支持诸如血糖计(blood glucose meters；BGMs)与智能手机或平板的装置之间的通信，BLE规范亦包括接近度档案，接近度档案允许接近度监测器(例如在智能手机上)检测接近度指示器(例如在BGM上)是否位于指定范围内。可使用无线电接收器的接收信号强度指示符(received signal strength indicator；RSSI)值估算实体接近度。

本发明的替代性实施方式提供可用于在两个装置之间安全地起始通信链接的新颖配对程序，而用户不需输入密钥，装置亦不需包括用于选择、显示、和/或输入密钥的设施。在一些实施方式中，通过将装置设为配对模式、将装置移开而随后移近，以执行配对。使用随着时间的接近度测量(例如使用BLE的接近度档案)，可基于首先检测两个装置的靠近接近度，随后检测两个装置之间的距离增加至第一阈值(例如降低的信号强度)，且最后检测装置之间的距离降低至第二阈值(例如增加的信号强度)，以建立通信链接。

在一些其他实施方式中，通过将装置设为配对模式并随后将两个装置彼此敲击，以执行配对。可使用加速度计(例如在智能手机上)检测敲击。在另外的其他实施方式中，通过将位于配对模式中的一个装置敲击位于待命模式中的另一装置，以达成探索与配对两者。使用敲击事件以将位于待命模式中的装置唤醒，以进入配对模式中。在两个装置皆位于配对模式的下，基于敲击事件的配对随后如前述般进行。

在使用敲击事件以作为配对基础的实施方式中，可代替无线装置加速度计(或除了加速度计之外)而使用的用于检测敲击事件的替代构件，为无线装置的压电声学部件。可见于许多无线装置中的压电扬声器或蜂鸣器通常用于生成音频信号(亦即声音)，但根据本发明的实施方式，压电声学部件可额外用作振动、冲击、或撞击感测器以检测敲击事件。因此，在不具有加速度计但具有一些形式的压电声学部件(诸如压电蜂鸣器或压电扬声器)的装置中，压电声学部件可用于本发明的实施方式的敲击式配对方法中，同时仍可用于生成音频。

在上面的实施方式的每一类型中，在位于配对模式中时(或在唤醒进入配对模式时)检测到预定义实体运动事件(例如满足至少一个配对条件的变化接近度模式/运动序列或轻敲事件)，代替传统的数值密钥交换程序，以作为在两个装置之间安全地起始所建立的通信链接的基础。注意到，是因为仅有在位于配对模式中时，同时经历预定义实体事件的两个装置可建立链接，才将通信链接的建立视为“安全”。排除了窃听装置的连接(例如窃取连接)，因为所述装置不会参与预定义实体运动事件(例如敲击事件或配对运动序列/接近度模式)。换言之，不安全的配对系统将仅是通过把两个装置在距离彼此的一定范围内设为配对模式，即允许建立链接。本发明的实施方式确保仅可配对通过参与配对运动事件而满足配对条件的合意装置，且无法配对任何窃听装置。因此，这些实施方式对用户提供了简单、具教育性的配对程序的便利性，以及安全感与确定感。

转至图1，提供了根据本发明的实施方式的示例系统100。在一些实施方式中，系统100可包括具有BLE能力的BGM 102，以及也具有BLE能力的一或更多个智能手机104A、104B、104C。注意到，示出为具有BGM 102与一或更多个智能手机104A、104B、104C的示例系统100，仅为说明性的示例。进一步注意到，系统100可替代性地使用由任何通信协议(例如BLE、蓝牙、ANT协议等等)启用的任何无线装置，这些无线装置使用配对、接合、或拓印以安全建立受信任的无线通信链接106。例如，本发明的实施方式可用于配对蓝牙装置，诸如Lockitron Deadbolt、Motorola的H19TXT耳机、Polaroid Pogo Connect智能笔、Pebble电子纸手表、Wahoo Fitness KICKR固定练习单车系统、Nike Hyperdunk+篮球鞋、Jabra Solemate埠接站扬声器系统、Withings无线智能体重秤WS-30、Scosche RHYTHM臂带心跳感测器、Microsoft Sculpt移动键盘、Polaroid PoGo便携式打印机、Kensington Vo200蓝牙网络电话、BlueAnt Supertooth 3免提电话、Interlink Electronics VP6600ExpressCard Media Remote for Bluetooth、Lego Mindstorms NXT机器人套件、Baracoda D-Fly条形码扫描器、GARMIN GLO便携式GPS导航仪。此外，可使用本发明的实施方式的方法与设备，以配对诸如智能手机的“智能装置”、诸如Apple iPad的平板、具有蓝牙转接器(诸如Kinivo BTD-400蓝牙4.0USB转接器)的任何个人计算机或膝上型计算机、具有无线通信能力的可编程装置等等。

图2描绘示出本发明的实施方式的示例逻辑电路200的功能框图，示例逻辑电路200使用敲击事件以配对。注意到，即使将电路200的部件表示为硬件装置，但在一些实施方式中，可将电路实施为在可编程装置(例如智能手机、平板等等)上执行的软件(或硬件与软件部件的结合者)。所示出的实施方式，假定要配对的两个装置的至少一者包括了加速度计。在一些实施方式中，示例电路200将仅在匹配下面的三个配对条件时配对装置。第一，敲击强度足够使得加速度计的响应超过所指定的“敲击阈值”。第二，RF信号强度以超过所指定的“移动性阈值”的速率提升(例如装置越来越靠近彼此)。第三，RF信号强度位于超过所指定的“接近度阈值”的值。在一些其他的实施方式中，不需满足所有三个配对条件也可配对。

在作业中，假定要配对的装置的一者为安装了加速度计的支持BLE的智能手机104A(图1)，同时其他装置为支持BLE的BGM 102。本发明的实施方式允许用户使用所安装的应用程序以及简单的敲击配对程序，以将BLE BGM 102与智能手机104A配对。用户启动智能手机104A上的应用程序，并开启BGM 102。用户移近装置并将装置互相敲击。响应于加速度计读数以及装置接近度(亦即由执行在智能手机104A上的应用程序检测到的BGM 102BLE信号强度中的所检测改变)的突然改变，将自动起始探索与配对。

因此，本发明的实施方式在一个装置敲击另一个装置并满足配对条件时，允许两个支持BLE的装置配对(就BLE标准而言)。如图2中的逻辑电路200的功能框图所示出，可将匹配配对条件表示为由条件门控的信号流。将示例逻辑电路200分成信号处理框202与决策逻辑框204。信号处理框202接收来自加速度计的加速度计数据输入信号206，以及来自BLE无线电接收器的BLE信号强度信号208。基于这两个输入信号以及三个预定义阈值，逻辑电路200生成指示是否要配对装置的二进制输出信号210。

信号处理框202确定是否发生了指示已发生敲击事件的智能手机104A的加速的突然改变。在一些实施方式中，将加速度计数据输入信号206初始接入方向滤波器211，以移除Y方向与Z方向中的加速成分。为了检测一个装置敲击另一个装置的特定时刻(例如瞬间运动)，将常见的“不太突然”的移动(可视为加速度计数据输入信号206的低频成分)从加速度计生成的数据滤除。通过施加高通数字滤波器212至加速度计数据输入信号206，以滤除低频成分。在一些实施方式中，可将高通数字滤波器212实施为简单的1抽头无限脉冲响应(infinite impulse response；IIR)数字滤波器。此作法亦帮助将重力对于感测器数据的效应减弱或平坦化，因为加速度计测量相关于重量现象的加速，在休止中的任何测试质量在加速度计装置参考框中皆会经历此重量现象(例如，通常称为重力加速(g-force acceleration))。

敲击事件的物理反应，为使得装置在敲击事件随后经历在相反方向(例如移离彼此)中的一些加速。因此，通过对高通数字滤波器212输出取导数(例如连续输出之间的差异)，增强所生成的信号以更清楚地显示加速的突然改变。因此，信号处理框202包括信号微分框214，信号微分框214接收数字滤波器212的输出端，并输出信号的导数(亦即d/dt)至决策逻辑框204。尽管在一些实施方式中此额外信号处理可为可选的，但增强信号确实会使程序更强健(例如更能容许“摇动”，例如来自正常推挤)并更可靠而能精确地识别敲击事件。

为了确定装置朝向彼此的相对移动性(亦即装置以多快的速度接近彼此)，由对BLE信号强度信号208取导数以确定信号208的改变率。因此，信号处理框202包括第二信号微分框216，第二信号微分框216接收BLE信号强度208并输出信号的导数(亦即d/dt)至决策逻辑框204。

决策逻辑框204包括第一比较器218，第一比较器218的输入端耦接至敲击阈值220以及由高通数字滤波器212输出导出的强化信号，将敲击阈值220选为足够大以确保装置是有意地彼此敲击，但不会大到使敲击会伤害任一装置。第一比较器218的输出端生成二进制信号，二进制信号在为“真”时指示相关联于敲击事件的加速足以超过敲击阈值220。

决策逻辑框204亦包括第二比较器222，第二比较器222的输入端耦接至移动性阈值224与第二信号微分框216的输出端，将移动性阈值224选为足够大以确保装置是有意地在敲击事件之前移近彼此。第二比较器222的输出端生成二进制信号，二进制信号在为“真”时指示导致敲击事件的装置移动的相对速率足以超过移动性阈值224。

决策逻辑框204亦包括第三比较器226，第三比较器226的输入端耦接至BLE信号强度信号208与接近度阈值228，将接近度阈值228选为足够大以确保装置在敲击事件的时刻足够接近彼此，以确保装置与彼此联络。第三比较器226的输出端生成二进制信号，二进制信号在为“真”时指示装置足够接近彼此(例如信号强度指示接近度)以超过接近度阈值228。

逻辑与(AND)门230耦接至三个比较器218、222、226的输出端，并接收每一比较器的二进制信号。逻辑与门230生成二进制输出信号210，二进制输出信号210仅在来自三个比较器218、222、226的所有三个二进制信号全为“真”时指示配对。如果任何比较器二进制输出信号不为“真”，那么逻辑与门230生成指示不应配对装置的信号。

上面说明的实施方式在智能手机侧使用加速度计，以检测敲击事件。在不涉及敲击事件的实施方式中，不需要加速度计。图3描绘用于一配对方法的逻辑电路300，此配对方法基于检测预定义接近度模式或配对运动序列/事件的发生，而非敲击事件。预定义接近度模式可例如为将装置移离彼此至阈值最大距离，且随后将装置移近彼此至阈值最小距离，而两个移动皆由超过移动性阈值的速率发生。可使用其他接近度/运动模式，诸如将装置移近彼此且随后移离彼此，或先将装置缓慢移离彼此且在到达一些距离之后快速移离彼此。

图3的逻辑电路300经配置以检测简单的预定义接近度模式或配对运动序列/事件，其中在装置接近彼此开始且随后由超过移动性阈值的速率移离彼此时发生配对。在使用更复杂的接近度模式的一些实施方式中，可使用示例逻辑电路300以初始确定装置由快于某速率的速率移离彼此，且可使用第二逻辑电路以确定第二移动发生快于某速率。两个移动可一起用于个别满足两个配对条件。类似地，可调整逻辑电路300以检测不同时刻的不同配对运动事件，以检测满足对应配对条件的移动序列。

示例逻辑电路300包括信号处理框302与决策逻辑框304。信号处理框302接收来自BLE无线电接收器的BLE信号强度信号208。基于此输入信号与两个阈值，逻辑电路300生成指示是否要配对的二进制输出信号308。

为了确定装置朝向彼此的相对移动性(亦即装置以多快的速度接近彼此)，由对BLE信号强度信号306取导数以确定信号306的改变率。因此，信号处理框302包括信号微分框310，信号微分框310接收BLE信号强度306并输出信号的导数(亦即d/dt)至决策逻辑框304。

决策逻辑框304包括第一比较器312，第一比较器312的输入端耦接至移动性阈值314以及信号微分框310的输出端，将移动性阈值314选为足够大以确保由快于所选的最小所需值的速率将装置移离彼此以指示移动为有意的。第一比较器312的输出端生成二进制信号，二进制信号在为“真”时指示装置移离彼此的相对速率是否足以超过移动性阈值314。

决策逻辑框304亦包括第二比较器316，第二比较器316的输入端耦接至BLE信号强度信号306与接近度阈值318，将接近度阈值318选为足够大以确保装置移离彼此足够远以确保移动是有意的。第二比较器316的输出端生成二进制信号，二进制信号在为“真”时指示装置移离彼此足够远(例如信号强度指示接近度)以超过接近度阈值318。

逻辑与(AND)门320耦接至两个比较器312、316的输出端，并接收每一比较器的二进制信号。逻辑与门320生成二进制输出信号308，二进制输出信号308仅在来自两个比较器312、316的两个二进制信号皆为“真”时指示配对。如果任何比较器二进制输出信号不为“真”，那么逻辑与门320生成指示不应配对装置的二进制输出信号308。

现在转至图4，图4示出示例配对运动序列400或接近度模式。配对运动序列400包括第一运动事件402与第二运动事件404，在第一运动事件402中初始邻近彼此的装置(例如智能手机104A与BGM 102)移离彼此至预定义距离，在第二运动事件404中装置移近彼此。运动方向箭头406(仅标示一个)指示在第一运动事件402期间BGM 102移离智能手机104A，而在第二运动事件404期间BGM 102移向智能手机104A。注意到，第一运动事件402被分成五个步骤，而BGM 102在每一步骤被逐渐移离智能手机104A。类似地，第二运动事件404被分成四个步骤，而BGM 102在每一步骤被逐渐移近智能手机104A。

亦注意到，作为对于用户的参考，在智能手机104A上显示可选的分段接近度指示条408。分段接近度指示条408可为经调适以帮助用户执行配对运动序列的用户界面的部分。显示基于BGM 102与智能手机104A之间的相对距离而改变。两个装置越接近，指示条就显示越多分段，而两个装置越远离，指示条就显示越少的分段。因此，例如在用户已将装置移离彼此足够远以满足配对运动序列400的预定义距离条件时，分段接近度指示条408消失。类似地，在配对运动序列400开始与结束时，显示分段接近度指示条408的所有分段。

在一些实施方式中，可使用替代性显示器或图形以指示装置对于彼此的接近度。例如，可使用一系列的同心圆来代替分段条(或与分段调同时使用)。在一些实施方式中，可使用颜色。例如，可使用从红到紫的颜色频谱，其中红色指示装置接近彼此，而紫色指示装置远离彼此。再者，在一些实施方式中可使用声音。例如，快速蜂鸣声、快节奏音乐、和/或高音调单音可指示装置邻近彼此，而慢速蜂鸣声、慢节奏音乐、和/或低音调单音可指示装置远离彼此。在其中配对运动序列需要由快于移动性阈值的速率执行运动的一些实施方式中，可使用图形、颜色、和/或声音指示需要更快执行运动。例如，如果用户移动BGM102过慢，那么接近度指示条408可闪烁红色。如果速率超过移动性阈值，那么指示条可显示为纯蓝色。

现在转至图5，说明根据本发明的实施方式描绘配对无线装置的示例方法500的流程图。方法500开始于在支持BLE的智能装置(例如智能手机、平板、膝上型计算机等等)上执行应用程序(502)。尽管本发明的实施方式可使用其他无线通信协议，但将使用BLE来说明示例方法500以更佳示出实施方式。应用程序可为专属配对应用程序，或可为将使用通过配对装置而建立的无线连接的较大应用程序的部分。应用程序可使用/实施上面针对图2与图3所说明的逻辑电路的实施方式，以及针对图4所说明的用户界面实施方式。在一些实施方式中，应用程序将把智能装置设为配对模式。

将亦为支持BLE的第二装置放置为紧邻智能装置(504)。随后将第二装置设为配对模式(506)。智能装置响应于接收到第二装置的配对广播信号，而显示对于智能装置与第二装置的接近度的指示(508)。智能装置指示用户将第二装置移离智能装置(510)。此运动表示第一运动配对事件，一旦此第一运动配对事件完成，那么将满足第一配对条件。

响应于两个装置之间的距离改变，智能装置显示变化接近度指示器(512)。一旦智能装置检测到第二装置已被移离足够的距离而满足第一预定义配对运动序列/事件条件，那么智能装置指示用户将第二装置移向智能装置(514)。此运动表示第二运动配对事件，此第二运动配对事件一旦完成，那么将满足第二配对条件。

响应于两个装置之间的距离改变，智能装置显示变化接近度指示器(516)。一旦智能装置检测到第二装置已被移至足够接近智能装置处而满足第二预定义序列条件，那么智能装置与第二装置配对(518)。

此示例包括两个配对条件，此两个配对条件在两个不同时刻被满足，但为在预定义序列中被满足。如上面所指出的，配对条件可需要可被请求为平行完成和/或循序完成的多个运动事件。

上面针对图2所说明的“敲击配对”实施方式，在智能装置侧使用加速度计以检测敲击事件。本发明的其他实施方式允许在智能装置不具有加速度计、不期望使用加速度计、和/或期望额外安全性的情况中，使用相同方法配对两个无线装置。

转至图6，许多手持电子装置(诸如BGM 102)具有压电声学部件，诸如由微控制器604驱动的压电蜂鸣器602或扬声器。如图7示出，压电声学部件(例如压电蜂鸣器602)包括活动元件702(例如压电晶体)，活动元件702被形成为耦接至机械振膜704的盘或碟。经由正电极706与负电极708将电性音频信号或任何交替电流(例如来自于微控制器604)施加至活动元件702，正电极706与负电极708的每一者电性耦接至活动元件的对立表面。活动元件702响应于电性信号，而与跨活动元件表面所施加的电压成比例地弯曲，如箭头710与712指示。响应因此将电性能量转换成机械声学能量。活动元件702包括极化材料(亦即由一端正充电而另一端负充电的分子制成的材料)。在跨极化材料施加电场时，极化分子自身将对齐电场，而在材料的分子或晶体结构内生成感应双极。此分子对齐使得材料改变尺寸。此现象被称为电致伸缩(electrostriction)。此外，诸如(例如)石英(SiO₂)或钛酸钡(BaTiO₃)的永久极化材料，将在材料由于施加的机械力而改变尺寸时生成电场。此现象被称为压电效应(piezoelectric effect)。因此，同一压电蜂鸣器602可同时作为声音传感器以及信号生成振动/冲击感测器。

本发明的实施方式使用无线装置的现存压电蜂鸣器602，以在装置被敲击时对微控制器604生成中断(例如，机械振膜响应于装置被敲击而振动，而活动元件702响应于被振动的振膜704压缩而生成电性信号)。响应于敲击的此信号，可用于两个装置之间的配对程序。从想要制造可与任何智能装置配对的装置的无线装置制造商的观点看来，使用外围或次要装置的压电声学部件(而非智能装置的加速度计)可为有益的，因为配对不根据正确地确定加速度计的敏感性(例如，不同的智能装置可具有不同的敏感性)，因为第二装置(例如BGM102)的敏感性为可预测并可控制的。此作法的另一益处为几乎所有需要的电气硬件都是典型地存在或可用的，所以不需要额外外部积体电路。

图8根据本发明的实施方式描绘示例配对方法。假定准备要配对智能手机104A与具有压电蜂鸣器602的BGM 102。进一步假定智能手机104A的配对范围内，存在也位于配对模式并持续为连接而广播的数个“窃听”BGM 802。在将BGM 102设为配对模式且因此通告时，如果BGM 102被敲击，那么BGM 102使用压电蜂鸣器602感测敲击事件，并将此信息传输至智能手机104A。作为响应，智能手机104A接着与被敲击的BGM 102配对。

在替代性的实施方式中，配对条件可为需要BGM 102与智能手机104A两者检测到同时发生(例如在非常小的视窗内发生，以解决信号延迟等等的问题)的敲击事件。例如，可将智能手机104A与BGM 102彼此敲击，且智能手机104A与BGM 102每一者各别检测到敲击事件，BGM 102系使用自身的压电蜂鸣器602，而智能手机104A系使用自身的加速度计和/或自身的压电扬声器。BGM 102可传输对于敲击事件的报告，以及“当前”时间戳记与对于敲击事件的时间戳记两者至智能手机104A。智能手机104A可使用信息以及自身对于敲击事件的记录，来确定BGM 102报告的敲击事件是否与智能手机104A记录的敲击事件同时发生(例如在非常小的视窗内发生，以解决信号延迟等等的问题)。(注意到，智能手机104A可使用来自BGM 102的“当前”时间戳记以将自身的时钟与BGM同步，来比较敲击事件时间戳记。)连同上面针对图2与图3描绘的实施方式所说明的接近度与移动性信息，智能手机104A可由高度的确定性确定BGM 102是否敲击智能手机104A，且因此确定BGM 102是否为要配对的正确装置。

图9根据本发明的实施方式描绘示例双重用途电路900，双重用途电路900允许压电声学部件(例如压电蜂鸣器602)同时作为声音生成器与振动/冲击感测器。电路900协助同时连接蜂鸣器602以执行此两功能，即使功能并非同时执行。由来自微控制器604的两个I/O引脚驱动压电蜂鸣器602。因为压电蜂鸣器602在配对时不用于生成声音(在本发明的实施方式使用压电蜂鸣器602进行“敲击检测”的时间周期内)，在图9描绘的双重用途配置中不需考虑竞合情况。在敲击无线装置时，压电蜂鸣器602生成低振幅电性信号VBUZZ，如图10上方图1000A所描绘。此信号的频率接近压电蜂鸣器的共振频率，而此信号的振幅为毫伏特等级。此信号为机械设计与特定压电蜂鸣器特性的函数。此信号的振幅不足以在微控制器604处生成中断。然而，可使用比较器902检测低振幅信号，并可响应于此而生成微控制器中断。可利用具有嵌入式模数转换器(ADC)、数模转换器(DAC)、与类比比较器的许多混合信号微控制器，来实施本发明的此示例实施方式。

例如，可将微控制器604内的嵌入式DAC 904程序化，以生成直流(DC)参考电压VREF，以做为用于比较器902的阈值电压。比较器902比较来自压电蜂鸣器602的信号VBUZZ与参考电压VREF。如果信号电平超过阈值(亦即VBUZZ>VREF)，那么比较器902生成一或更多个中断脉冲，如图10下方图1000B所示出。比较器902的输出端具有正常数字电压电平VDD，此输出可由微控制器604检测到并作为中断。二极体D1消除双极压电蜂鸣器信号VBUZZ的负成分。具有高共振频率的一些压电蜂鸣器602，可生成长度不足以让微控制器604处理的、非常短的输入脉冲(例如为微秒等级)。中断处理的速度取决于特定的微控制器604、时脉频率、以及中断处理器设计。

在替代性实施方式中，可使用单稳态多谐振荡器1102，如图11的替代性双重用途压电电路1100所示出。多谐振荡器1102接收来自比较器902的短输入脉冲906，并生成具有任何可配置式持续期间的稳定输出脉冲1104，如图12的图1200所示出。此输出脉冲不取决于短输入脉冲906的持续期间。可调整输出脉冲持续期间，使得即使是慢速的微控制器604也可处理所生成的中断。中断持续期间为稳定的且是绝对可预测的，这简化了中断处理。

如上面所提及，许多微控制器具有嵌入式ADC。如图13示出，另一替代性双重用途压电电路1300可使用ADC 1302，以检测压电蜂鸣器602生成的信号VBUZZ中的敲击事件。不像上面说明的方法，压电蜂鸣器602生成的信号VBUZZ不用于生成中断。在外围装置(例如BGM 102)试图配对时，微控制器604启用ADC测量。ADC 1302持续撑着输入电压VBUZZ。在敲击外围装置(例如BGM 102)时，ADC 1302接收来自压电蜂鸣器602的VBUZZ信号，并将VBUZZ信号转换成数字值。如果此值超过预定义的“敲击”阈值(例如基于校正程序所确定)，外围装置中的微控制器604生成指示发生了敲击事件的信号。将信号并入广播数据中(如在先前方法中)。智能装置(例如智能手机104A)在接收到此数据时完成配对。因此，仅有在敲击时生成信号的外围装置将被连接至智能装置。忽略所有其他通告中的外围装置。使用ADC 1302的此实施方式亦允许实施数字滤波器，以减少电性杂讯。

除了配对以外，存在对于本发明的实施方式的双重用途压电电路的若干额外应用。例如，在对生产缺陷保修但不对冲击保修的电气装置中，可使用双重用途压电电路以记录(例如由时间戳记)装置是否经历了显著的冲击。可以取证方式使用此记录以解决对于保修索赔责任。

在另一应用中，可连同安全功能来使用双重用途压电电路。例如，类似于密码保护系统，可有意地禁用装置，直到双重用途压电电路检测到用户选定的敲击节奏模式为止。对于不具有用于输入字母数字字符的设施(例如键盘)的装置而言，此用途可提供为节奏模式形式的密码保护。

在另一应用中，双重用途压电电路可作为在电气装置被未授权者触摸或移动时，用于设定警报的触发。例如，如果被移动而未于短时间框内禁用警报(例如通过在装置上按压按钮序列或敲击节奏)，那么可设定音频警报发出声响。

现在转至图14，示出描绘与双重用途压电电路配对的示例方法1400的流程图。方法1400开始于在支持BLE的智能装置(例如智能手机、平板、膝上型计算机等等)上执行应用程序(1402)。尽管本发明的实施方式可使用其他无线通信协议，但将使用BLE说明示例方法1400以较佳地示出实施方式。应用程序可为专属配对应用程序，或可为将使用通过配对装置而建立的无线连接的较大应用程序的部分。应用程序可使用/实施上面针对图2、3、9、11、13所说明的电路的实施方式，以及针对图4所说明的用户界面实施方式。在一些实施方式中，应用程序将智能装置设为配对模式。

将亦为支持BLE的外围装置放入智能装置的BLE范围内(1404)。随后将外围装置设为配对模式(1406)。智能装置显示对于接收到外围装置的广播信号的指示(1408)。响应于由本发明的实施方式双重用途压电电路检测到敲击事件，外围装置将指示存在敲击事件的信息加入通告广播(1410)。敲击表示第一运动配对事件，一旦智能装置接收到注意，那么将满足第一配对条件。响应于接收到对于外围装置经历了敲击事件的指示，智能装置与外围装置(1412)配对。在一些实施方式中，智能装置可请求满足额外配对条件，诸如(例如)匹配接近度阈值和/或移动性阈值。

现在转至图15，提供BLE协议堆栈1500的简化描绘，以示出可使用BLE通告广播传输以(例如)将配对最小化至仅在存在要传输的新的数据时进行的本发明的实施方式。BLE无线电实施方案支持协议堆栈1500的实体层1502，同时链接层1504控制器负责在实体层1502界面上的低阶通信。链接层1504管理所传输与接收的讯框的序列与时序，且链接层1504处理用于通告、扫描、以及连接状态的状态机。统合来说，BLE协议堆栈1500的下部(亦即实体层1502与链接层1504)被称为控制器1506并与BLE无线电紧密整合。控制器1506执行堆栈下部层，堆栈下部层处理实体层包组与所有相关联的时序。

BLE协议堆栈1500上部具有宽松多的的时序限制条件，并可实施在同一微控制器上，或使用单独主机微控制器。BLE控制器与主机之间的通信被使用硬件控制器界面1508(Hardware Controller Interface；HCI)来标准化，HCI 1508允许将BLE控制器完全解耦自协议堆栈1500的主机1510部分。

逻辑链接控制与调适层协议1512(Logical Link Control and Adaptation layer Protocol；L2CAP)部件为多工器，此多工器负责聚合与引导BLE控制器与协议堆栈1500主机1510部分中的不同部件之间的数据流，此等不同部件如：安全管理器1514(Security Manager；SM)、通用属性档案1516(generic attribute；GATT)、以及通用存取档案1518(generic access profile；GAP)。安全管理器1514提供加密与认证数据的机制，并负责装置配对与密钥分配。通用属性档案1516描述服务构架，此服务构架用于探索服务、使用对用于BLE中的小包组尺寸最佳化的属性协议(attribute protocol；ATT)在同级装置读取与写入特性值。使用在BLE中的GATT式档案1520(经由应用程序界面1522(application programming interface；API))，将装置之间的数据交换尺寸最小化，且因此减少了装置位于活动RF模式的时间。通用存取档案1518提供使应用程序1524配置的界面，并启用不同的作业模式(例如通告或扫描)，并亦起始、建立、与管理与其他装置的连接。

结合而言，协议堆栈1500的BLE主机1510的所有部件，一起契合入平均为32K的存储器(根据所支持的可选功能性)。BLE协议堆栈1500非常小于通常的蓝牙装置的存储器请求，但仍需要主机装置具有多于数K的快闪存储器以单独用于BLE协议堆栈1500。

在启用通告模式时，BLE装置将开始传输载送通告信息的特别数据包组，如在专属用于此目的的RF信道上的有效载荷数据单元(Payload Data Units；PDU)。对于通告信道与数据信道两者，BLE使用常见结构以用于空中下载技术(over the air)包组。现在转至图16，描绘BLE空中下载技术数据包组1600的示例。通告信道载送装置的探索与连接建立信息；不可连接式未引导通告PDU包括装置媒体存取控制(MAC)地址以及格式化为通告数据(advertising data；AD)结构的上至31字节的数据。如图16示出，BLE空中下载技术数据包组1600包括前置码1602(1字节)、存取地址1604(4字节)、有效载荷数据单元1606(PDU)(上至39字节)、以及循环冗余检测码(CRC)1608(3字节)。对于数据信道而言，对于两个装置之间的每一链接层1504连接(图15)的存取地址1604是不同的，但对于通告信道而言，存取地址具有同一32位元值(0x8E89BED6)。

通告信道有效载荷数据单元1606具有标头1610(2字节)与实际有效载荷1612(6至37字节)。标头1610包括关于有效载荷1612尺寸的信息以及有效载荷1612的类型：通告信道用于在于装置之间进行连接(亦即在配对之前)之前交换信息。因此，支持不同的有效载荷类型，以广播关于装置能力(或不具能力)的信息以支持连接、请求更多信息或由额外装置信息响应以及请求起始与另一装置的数据连接。例如，可用于本发明的一些实施方式中的单纯信息(例如不可连接式)未引导有效载荷1612类型，包括发送信息的装置的媒体存取控制(MAC)地址1614(使用IEEE格式的6字节)，以及上至31字节的实际信息(例如AD 1616)。

BLE信道规划包括37个数据通信信道，以及用于装置探索、连接起始以及广播的三个专属通告信道。通告信道被分配在频谱的不同部分中，以抵抗来自802.11/Wi-Fi的干扰。通告事件包括在每一启用的通告RF信道上发送通告数据(在不同的实施方式中可选择1至3个信道)。将两个连续通告事件之间的时间定义为通告区间，且对于不可连接式未引导通告类型而言，可配置为100毫秒至10.24秒(例如，此值为0.625毫秒的倍数)。为了将来自多个共置装置的通告包组冲突最小化，在每一通告事件之前加入随机延迟区间(0至10毫秒)。

在本发明的一些实施方式中提供方法与设备，以在请求传输装置花费能量以在两个装置之间建立数据连接之前，安全地确定无线装置是否具有对于接收装置为新的、要传输至接收装置的数据。实施方式因此通过将连接频率最小化而保存电池寿命。例如在BLE实施方式中，应用程序1524可使用有效载荷数据单元1606以传输无线装置的BLE AD 1616中的状态变量值，而接收装置存储状态变量值。如果此值不同于先前存储值，接收装置假定存在新的数据，并继续进行配对，以允许传输新的数据。如果此值相同于先前值，那么此指示不存在新的数据，而系统通过避免不必要地配对装置来节省能量。

通过使用状态变量值，而非对于传输装置状态已改变的实际或字面上的指示，系统可保护机密信息不被传输至窃听装置，且从而同时保存配对程序的安全性以及用户的机密信息两者。例如，可将用户的BGM配置为BLE服务器，此BLE服务器透过无线广播通告血糖计的状态。血糖计状态可包括机密的相关于用户或病人的信息。因为所广播的数据未被加密或可为容易解码的格式，病人的信息可能暴露给未知的窃听第三方。因此，通过使用状态变量值，BGM不广播血糖计状态。可能的机密/私人数据的示例，可包括用户最近完成了血糖测试，且血糖计上存在新结果以让用户的智能手机上的应用程序下载的事实。

在一些实施方式中，导致BGM上永久数据改变(例如存储在非挥发性存储器中的数据已被修改)的任何用户动作，可为改变状态变量的基础。单独基于广播通告数据，配对的或未经配对的智能装置可不用连接至BGM即可确定BGM是否具有要让智能装置从BGM读取的数据，因此避免了对于BGM的不必要的连接。

在一些实施方式中，可使用8位元状态变量以作为通告数据包组的部分。可使用其他尺寸的变量，例如16位元、32位元、64位元。例如，状态变量可由1递增、或随机改变、或在每次存储在装置存储器中的值改变时由固定值递减(装置存储器为例如在BGM上作为非挥发性存储器以存储用户数据的电子可擦除只读存储器(EEPROM)，或其他类型的存储器)。在替代性实施方式中，可使用数据的日期/时间时间戳记，或可使用数据尺寸。更一般而言，可使用诸如状态变量、日期/时间时间戳记、数据尺寸等等的数据特性，以作为通告数据以指示存在新的数据以供传输。

在存在多个智能装置与BGM配对时，在智能装置上执行的应用程序的每一者维持最后连接状态，或具有同一尺寸或值的数据特性变量。如果状态变量不等于从来自血糖计的通告数据接收的状态/数据特性变量，那么应用程序知道血糖计中的一些数据已改变。应用程序可连接BGM、从BGM读取改变的数据、将应用程序自身的状态变量更新为与BGM广播相同的值、而随后断接。

现在转至图17，根据本发明的实施方式提供描绘示例方法1700的流程图。示例方法1700可被实施为两个相关的、协作的程序，一个程序实施在第一装置1702上(例如具有BLE的BGM)，而一个程序实施在第二装置1704上(例如智能装置，诸如具有BLE的智能手机)。注意到，可使用启用不同的无线通信协议的其他装置。

在第一装置1702上，确定参考值(1706)。参考值可为状态变量值、随机值、时间/日期时间戳记、递增值、数据特性值、基于存储在第一装置存储器中的数据计算出的值等等。可使用任何用于确定参考值的可实作的方法，只要在存在要传输至第二装置1704的新的数据时可确定不同值。随后(例如)，由第一装置在通告数据中广播参考值(1708)。如果已接收到来自第二装置1704的对于新的数据的请求，那么两个装置连接(例如建立无线通信信道)且将新的数据从第一装置1702传输至第二装置1704(1710)。接着，确定第一装置是否具有新的数据(1712)。例如，如果第一装置为感测器或BGM，且在上一次测量之后已进行了新的测量，那么第一装置将具有新的数据。在一些实施方式中，可监测用于存储测量数据的存储器的任何改变，以确定是否有新的数据。如果有新的数据，那么流程返回确定新参考值(1706)且程序自此重复。如果没有新的数据，那么流程返回广播现存参考值(1708)且程序自此重复。

在上述程序执行在第一装置1702上的同时，第二协作程序执行在第二装置1704上。在第二装置1704上接收到来自第一装置1702广播的参考值(1714)。接收到的参考值接着被与先前存储参考值比较(1716)。如果值匹配，那么假定不存在新的数据(1718)且流程返回接收参考值(1714)。如果值不匹配，那么假定存在新的数据(1718)且流程继续进行以向第一装置1702传输对于新的数据的请求(1720)。存储新的“不匹配”参考值(1722)，且在第二装置1704中接收到来自第一装置1702的新的数据(1724)，且程序重复。

在一些实施方式中，使用计数器(例如逐渐递增的值)以作为状态变量，在一些其他实施方式中使用随机数字，而在另外的其他实施方式中使用相关于新的数据的数据特性以作为状态变量。只要BLE通告数据广播中的状态变量值在存在新的数据时改变成不同于先前值的值，即可使用上面所述替代者的任意者。

本公开说明了若干实施方式，而这些实施方式仅为了说明的目的而呈现。所说明的实施方式非为(且并非意为)由任何方式做为限制。如根据公开内容而可轻易明了的，在此公开的发明概念可广泛地适用于若干实施方式。在本领域的普通技术人员将认知到，可由各种修改与变异来实作所公开的实施方式，诸如结构性、逻辑性、软件、及电性的修改。虽然可参考一或更多个特定实施方式和/或附图说明所公开发明的特定特征，但应了解到，此类特征并不限于使用在所参考以用于说明此类特征的一或更多个特定实施方式或附图中，除非已由另外方式明确表述。

本公开并非对于所有实施方式的字面说明，亦未列出必须存在所有实施方式中的发明特征。

发明名称(记载于本说明书第一页开头处)不应以任何方式作为对于所公开发明的范围的限制。

术语“产品”表示任何由美国专利法第101条所思及的任何机器、生产品和/或复合品，除非已另外明确表述。

术语“一实施方式”、“实施方式”、“多个实施方式”、“此实施方式”、“此等实施方式”、“一或更多个实施方式”、“一些实施方式”、“一个实施方式”等等，表示“一或更多个(但非全部的)所公开的实施方式”，除非已另外明确表述。

术语“发明”与“本发明”及类似者，表示“本发明的一或更多个实施方式”。

在说明实施方式中参考“另一实施方式”，并非隐含所参考的实施方式与另一实施方式(例如在所参考的实施方式之前说明的实施方式)互斥，除非已另外明确表述。

术语“包括”、“包括”、以及以上的变异者，表示“包括但不限于”，除非已另外明确表述。

术语“一(a)”、“一(an)”、与“此(the)”表示“一或更多个”，除非已另外明确表述。

术语“和/或”，在此类术语用于修饰一列事物或可能性时(诸如可能性枚举列表)，也意为表示这些事物或可能性的一或更多者的任意结合者，使得尽管在一些实施方式中这些事物或可能性的任一者可为足够，但在其他实施方式中这些事物或可能性的两或更多者(甚至每一者)可为较佳的，除非已另外明确表述。因此例如，“a、b、和/或c”列表表示下面解译的任意者将为适当的：(1)“a”、“b”与“c”的每一者；(2)“a”与“b”；(3)“a”与“c”；(4)“b”与“c”；(5)仅“a”；(6)仅“b”；以及(7)仅“c”。

术语“多个”表示“两或更多个”，除非另外明确表述。

术语“在此”表示“在本公开中(包括可并入以做为参考的任何内容)”，除非另外明确表述。

词语“中的至少一者”，在此类词语修饰多个事物时(诸如可能性枚举列表)，表示这些事物的一或更多者的任意结合者，除非另外明确表述。例如，小部件、车辆、以及车轮中的至少一者的词语，表示(1)小部件；(2)车辆；(3)车轮；(4)小部件与车辆；(5)小部件与车轮；(6)车辆与车轮；或(7)小部件、车辆、及车轮。

词语“基于”并非表示“仅基于”，除非另外明确表述。换言之，词语“基于”同时描述“仅基于”与“至少基于”两者。

每一程序(不论称为方法、演算法或其他者)固有地包括一或更多个步骤，且因此对于程序的“步骤”或“多个步骤”的所有参考，具有对于仅是记载术语“程序”或类似术语的固有前置基础。因此，在权利要求中对于程序的“步骤”或“多个步骤”的任何参考，具有充足的前置基础。

在使用序数(诸如“第一”、“第二”、“第三”等等)作为术语前的形容词时，此序数(除非另外明确表述)仅是用于指示特定特征，诸如以分辨此特定特征与由同一术语或类似术语说明的另一特征。例如，“第一小部件”的命名，仅是为了与(例如)“第二小部件”分辨。因此，在术语“小部件”之前使用的序数“第一”与“第二”的单纯用途，并非指示此两个小部件之间的任何其他关系，且类似地，并非指示任一小部件或两个小部件的任何其他特性。例如，在术语“小部件”之前使用的序数“第一”与“第二”的单纯用途：(1)并非指示任一小部件的顺序或位置在任一者之前或之后；(2)并非指示任一小部件在时间上发生(或作动)在另一者之前或之后；以及(3)并非指示任一小部件在重要性或品质而言排级为另一者的上或的下。此外，序数的单纯用途并非对由序数识别的特征定义数值限制。例如，序数“第一”与“第二”在术语“小部件”之前的单纯用途，并非指示不应存在多于两个小部件。

于在此说明单一装置、部件或制品时，可替代地使用多于一个装置、部件或制品(不论其是否协作)以代替所说明的单一装置、部件或制品。因此，所说明的由装置拥有的功能性，可替代地由多于一个装置、部件或制品(不论其是否协作)所拥有。

类似地，于在此说明了多于一个装置、部件或制品时(不论其是否协作)，可替代地使用单一装置、部件或制品以代替所说明的多于一个装置、部件或制品。例如，可由单一计算机式装置替换多个计算机式装置。因此，说明为由多于一个装置、部件或制品拥有的各种功能性，可替代性地由单一装置、部件或制品拥有。

所说明的单一装置的功能性和/或特征，可替代性地由已说明但未明确说明为具有此类功能性和/或特征的一或更多个其他装置来实施。因此，其他实施方式不需包括所说明的装置自身，而是可包括将在这些其他实施方式中具有此类功能性/特征的一或更多个其他装置。

与彼此通信的装置不需与彼此持续通信，除非另外明确说明。相反的，此类装置仅需依所需或所期望而传输至彼此，且实际上可在大多时间中避免交换数据。例如，经由网际网络与另一机器通信的机器，可一次在数周内不传输数据至另一机器。此外，与彼此通信的装置，可透过一或更多个媒介直接或间接通信。

对于具有数个部件或特征的实施方式的说明，并非隐含需要此类部件和/或特征的所有者(甚至任意者)。相对的，说明各种可选部件以示出本发明的广泛的各种可能的实施方式。除非另外明确表述，否那么没有部件和/或特征是必要的或所需的。

再者，虽然可由循序顺序说明了程序步骤、演算法或类似者，但此类程序可经配置为以不同的顺序工作。换言之，可已明确说明的任何步骤序列或顺序，并非必须指示对于步骤应以此顺序执行的请求。在此所说明的程序步骤可由任何实作上的顺序执行。再者，可同时执行一些步骤，尽管这些步骤被说明(或隐含)为非同时发生(例如因为在另一步骤之后说明步骤)。再者，附图所描绘的对于程序的示出，并非隐含所示出的程序排除了对于此程序的其他变异与修改、并非隐含所示出的程序或其步骤的任意者对于发明为必要的、且并非隐含所示出的程序为较佳的。

虽然程序可被说明为包括多个步骤，但此并非指示步骤的全部(甚至任意者)为必要的或所需的。位于所说明发明范围内的各种其他实施方式，包括省略所说明步骤的一些或全部的其他程序。除非另外明确表述，否那么没有步骤是必要的或必须的。

虽然产品可被说明为包括多个部件、方面、性质、特性、和/或特征，但此并非指示复数者的全部皆为必要的或必须的。位于所说明发明范围内的各种其他实施方式，包括省略说明复数者的一些或全部的其他产品。

对象枚举列表(可或可不被编号)并非隐含对象的任意者或所有者为互斥的，除非另外明确表述。类似地，对象枚举列表(可或可不被编号)并非隐含对象的任意者或所有者涵盖任意范畴，除非另外明确表述。例如，枚举列表“计算机、膝上型计算机、个人数字助理(PDA)”并非隐含此列表的三个对象的任意者或所有者为互斥的，也并非隐含此列表的三个对象的任意者或所有者涵盖任意范畴。

本公开中提供的区段标头目的仅为方便说明，而不应以任何方式作为对于公开内容的限制。

可由各种方式执行“确定”一些事物，且因此术语“确定”(以及类似的术语)包括估算、计算、推导、查找(例如查找表格、数据库、或数据结构)、确认、理解、以及类似者。

如在此使用的术语“显示器”，为向观看者传递信息的区域。信息可为动态的，在此情况中可使用液晶显示器(LCD)、发光二极体(LED)、阴极射线管(CRT)、数字光源处理(Digital Light Processing；DLP)、后方投影、前方投影等等以形成显示器。显示器的长宽比可为4:3、16:9或类似者。再者，显示器的解析度可为任何适当的解析度，诸如480i、480p、720p、1080i、1080p等等。发送至显示器的信息格式可为任何适当的格式，诸如标准画质电视(Standard Definition Television；SDTV)、增强画质电视(Enhanced Definition TV；EDTV)、高画质电视(High Definition TV；HDTV)等等。信息可类似地为静态的，在此情况中可使用彩绘玻璃形成显示器。注意到，可在期望时在能够显示动态信息的显示器上呈现静态信息。一些显示器可为交互的，并可包括触控萤幕特征或相关联的键盘，如众所周知者。

本公开可涉及“控制系统”、界面、或程序。在此使用的术语：控制系统、界面、或程序，可为与作业系统耦接的计算机处理器、装置驱动器、以及具有指令以提供所说明的对于控制系统的功能性的适当程序(集合称为“软件”)。软件被存储在相关联的存储器装置中(有时称为计算机可读取媒体)。尽管思及了可使用经适当程序化的一般用途计算机或计算装置，但亦思及了可使用硬连线电路系统或自订硬件(例如特定应用积体电路(application specific integrated circuit；ASIC))来代替软件指令(或与软件指令结合)，以实施各种实施方式的程序。因此，实施方式不限于硬件与软件的任意特定结合者。

“处理器”表示微处理器、中央处理单元(Central Processing Unit；CPU)装置、计算装置、微控制器、数字信号处理器、或类似装置的一或更多者。示例性的处理器为INTEL PENTIUM处理器或AMD ATHLON处理器。

术语“计算机可读取媒体”代表参与提供可由计算机、处理器、或类似装置读取的数据(例如指令)的任何法定媒体。此类媒体可为许多形式，包括但不限于非挥发性媒体、挥发性媒体、以及传输媒体的特定法定类型。例如，非挥发性媒体包括光碟或磁盘以及其他持续性的存储器。挥发性媒体包括动态随机存取存储器(DRAM)，此通常构成主存储器。传输媒体的法定类型包括同轴电缆、铜线与光纤、含有包括耦接至处理器的系统汇流排的线。计算机可读取媒体的常见形式，可例如为磁盘片、软性磁盘、硬盘、磁带、任何其他磁性媒体、CD-ROM、数字视频磁盘(Digital Video Disc；DVD)、任何其他光学媒体、打孔卡、纸带、具有洞图案的任何其他物理媒体、随机存取存储器(RAM)、可编程只读存储器(PROM)、可擦除可编程只读存储器(EPROM)、快闪电子可擦除只读存储器(FLASH-—EEPROM)、通用串列汇流排(USB)记忆碟、视讯棒(dongle)、任何其他记忆芯片或卡匣、载波、或可由计算机读取的任何其他媒体。术语“计算机可读取存储器”和/或“有形媒体”特定地排除信号、波、与波形或虽然可由计算机读取的其他无形或非暂态媒体。

计算机可读取媒体的各种形式，可涉及于携带指令序列至处理器。例如，指令序列(1)可被从RAM传递至处理器，(2)可被无线传输媒体携带，和/或(3)可根据若干格式、标准、或协议来格式化。对于更为穷举性的协议列表而言，术语“网络”被定义于下文，并包括许多亦可在此应用的示例性协议。

将轻易明了到，本文说明的各种方法与演算法可由控制系统实施，和/或软件指令可经设计为实行本发明的程序。

在描述数据库之处，在本领域的普通技术人员将了解到(1)可轻易利用对于所说明者的替代性数据库结构，以及(2)可轻易利用除了数据库以外的其他存储器结构。在此所呈现的任何示例数据库的任何示出或说明，为对于信息的存储表现的说明性设置。除了由(例如)示出于附图或其他处的表格所建议者之外，可利用任何数量的其他设置。类似地，任何所说明的数据库项目，仅表示示例性的信息；在本领域的普通技术人员将了解到，项目的数字与内容可不同于在此所说明者。再者，虽然将数据库描绘为表格，但可使用其他格式(包括相对性数据库、基于对象的模型、分级电子档案结构、和/或分散式数据库)来存储与操纵在此说明的数据类型。类似地，可使用数据库的对象方法或行为来实施各种程序，诸如在此所说明者。此外，数据库可由已知的方式存储在本地，或存储于存取此类数据库中数据的装置的远端。再者，尽管可考虑到统一的数据库，但数据库亦可能分散和/或复制于各种装置的中。

在此说明的“网络”，为一或更多个计算装置可在其中与彼此通信的环境。此类装置可直接或间接地、经由有线或无线媒体(诸如网际网络、本地区域网络(LAN)、广域区域网络(WAN)或以太网(Ethernet)(或IEEE 802.3)、令牌环(Token Ring))来通信，或经由任何适当的通信手段或通信手段的结合者来通信。示例性协议包括但不限于：蓝牙(BluetoothTM)、分时多工存取(Time Division Multiple Access；TDMA)、分码多工存取(Code Division Multiple Access；CDMA)、全球移动通信系统(GSM)、增强型数据速率GSM演进(EDGE)、通用分组无线业务(GPRS)、宽频CDMA(WCDMA)、高级行动电话系统(AMPS)、数字AMPS(D-AMPS)、IEEE 802.11(WI-FI)、IEEE 802.3、SAP、最佳组合(best of breed；BOB)、系统至系统(S2S)等等。注意到，如果正在网络上发送视频信号或大型档案，那么可使用宽频网络以减少相关联于此类大型档案传输的延迟，然而，此并非为严格需要的。装置的每一者经调适以在此类通信手段上通信。任何数量及类型的机器可经由网络通信。在网络为网际网络时，在网际网络上的通信可系透过由计算机在远端服务器上维持的网站，或在包括商业线上服务提供者、公告栏系统、及类似者的线上数据网络上。在另外的其他实施方式中，装置可在RF、有线电视、卫星链接、与类似者上与彼此通信。其中可提供适当的加密或其他安全措施(诸如登入账号与密码)，以保护专属信息或机密信息。

将轻易明了到，可例如由适当程序化的一般用途计算机与计算装置，来实施本文所说明的各种方法与演算法。通常来说，处理器(例如一或更多个微处理器)将接收来自存储器或类似装置的指令，并执行这些指令，从而执行由这些指令定义的一或更多个程序。再者，可使用各种媒体(例如计算机可读取媒体)，由若干方式存储与传输实施此类方法与演算法的程序。在一些实施方式中，可使用硬连线电路系统或自订硬件来代替软件指令(或与软件指令结合)，以实施各种实施方式的程序。因此，实施方式不限于硬件与软件的任意特定结合者。因此，对于程序的说明，类似地说明了用于执行程序的至少一个设备，并类似地说明了用于执行程序的至少一个计算机可读取媒体和/或存储器。执行程序的设备可包括适合执行程序的部件与装置(例如处理器、输入与输出装置)。计算机可读取媒体可存储适合执行方法的程序元素。

对于本领域的普通技术人员，本公开提供了得据以实施数个实施方式和/或发明的说明。这些实施方式和/或发明的一些可不被主张于本申请中，但仍可被主张于主张对于本申请的优先权的一或更多个延续申请中。申请人意图提出额外申请，以寻求对于已公开并说明于本申请中、但未于本申请中主张的发明主题的专利保护。

前述说明仅公开了本发明的示例实施方式。落入本发明范围内的对于上面公开的设备、系统与方法的修改，将可由在本领域的普通技术人员轻易明了。

因此，尽管已连同本发明的示例性实施方式来公开本发明，但应了解到，其他实施方式可落入由下列申请专利范围所定义的本发明的精神与范围内。