用于在增材制造中分析构建层的方法与流程

本发明涉及一种方法，该方法用于当通过连续熔融粉末层的选定区域逐层形成三维制品时，在增材制造机器中分析构建层，该选定区域对应于三维制品的连续层。另外，本发明涉及一种控制单元，该控制单元用于控制能量束以分析这种构建层。

背景技术：

使用电子束熔化(ebm)或激光束熔化的自由式制造或增材制造(am)是由粉末形成固体三维制品的方法。通过连续熔融粉末层的选定区域逐层形成三维制品，该选定区域对应于三维制品的连续层。诸如金属粉末的粉末层沉积在构建区域上，并且电子束或激光束用于选择性地熔化构建区域的粉末层。熔化的材料与下面的层熔融并固化以形成固体三维制品的顶层。另一粉末层沉积在先前层上，并且电子束或激光束用于选择性地熔化构建区域的另一粉末层。熔化的材料固化并形成另一熔融在先前固体层上的固体层。对多层重复该处理，直到获得期望的制品的3d几何形状。

用于形成这种三维制品的设备具有：其上要形成三维制品的构建盘；用于将粉末输送到构建盘(构建区域)以形成粉末层的粉末分配器装置；提供用于熔化粉末的能量束的电子束源或激光束源。此外，控制单元用于控制能量束以熔化粉末层的选定区域。

在通过am机器制造期间，在不利条件下可能会发生导致材料缺陷或甚至部件分层的错误。例如，粉末层中粉末分布不均匀会导致最终产品出现缺陷。检测这种材料缺陷或异常的一种方法是使用电子束扫描构建层的固体部分，并使用反向散射检测器从构建层接收反向散射的电子。然而，这种检测方法常常会延长制造产品的交货时间。

技术实现要素：

在这种背景下，本发明的目的是提供一种用于分析构建层的方法，通过该方法可以减少分析表面所需的时间。

该目的是通过一种方法来实现的，该方法用于当通过连续熔融粉末层的选定区域来逐层形成三维制品时，分析增材制造机器中的构建层，该选定区域对应于三维制品的连续层，该方法包括以下步骤：通过能量束辐射构建层的一部分；检测从构建层的辐射部分发射，反向散射或反射的粒子；通过沿主路径移动能量束并同时以曲折图案来回横跨主路径移动能量束来扫描构建层的该部分。

优选地，通过控制能量束的偏转来进行以曲折图案扫描。换一种说法；聚焦在构建层表面上的能量束的点沿曲折图案移动。能量束可以是例如电子束或激光束。

本发明的各种实施例基于以下见解：通过使用曲折图案，可以与正确扫描构建层部分的表面同时使用用于控制电子束源的偏转放大器的控制信号的增量步长。控制信号的这种相对较小的增量变化使得可以利用偏转放大器的全部小信号带宽来驱动偏转线圈，从而避免与到偏转放大器的控制信号的大幅度变化相关联的上升时间，稳定时间(settlingtime)，相移和较低信号带宽的限制。因此，可以最小化或至少减少用于达到偏转线圈电流的设定值的时间和偏转放大器的稳定时间。通过避免由于偏转线圈或致动器中的惯性而引起的束定位中的延迟，可以提高扫描位置的数据采样速度。反过来，这将大大减少分析所需的扫描时间。

尽管经由本文中的各种实施例描述的发明主要以用电子束扫描为例，但是本发明可以应用于其他类型的能量束，例如激光束。当用激光束扫描时，可以以具有类似优点的对应方式利用控制信号的增量步长来控制激光偏转单元的致动器和驱动器。

由于减少了扫描时间，因此可以在不以不合理的方式延长产品制造时间的情况下对表面进行分析，否则将使得这种原位分析成为不可能。例如，通过测量关键参数(例如粉末层的厚度和密度)，可以进行处理动作或调节以抵消或防止，或至少减轻不均匀的粉末分布，从而避免部件中的材料缺陷。

应该强调的是，当辐射构建层的一部分时，取决于当前的分析，该部分可以由未熔化的粉末，粘结的粉末或已经固化的先前熔化的粉末构成。因此，要由能量束扫描的该部分可以是正在制造的制品的粉末或固体材料。

此外，为了检测粒子，选择粒子检测器装置并将其适配于要检测的粒子，这又取决于所使用的能量束和当前分析。从要检测的构建层的辐射部分发射，反向散射或反射的粒子可以是例如源自电子束的反向散射电子，从构建层的材料发射的次级电子，俄歇电子，来自激光束的反射或反向散射光子，发射光子，x射线等中的一种或多种。因此，术语“粒子”也用于覆盖无质量的粒子，例如光子或换句话说电磁辐射。

尽管曲折图案可以是间歇的，但是优选地，该方法包括以连续曲折图案移动能量束的步骤。由此，将简化能量束的控制。另外，由于使用曲折图案，因此基本上所有的扫描位置对于分析都是有用的。

根据至少一个实施例，该方法包括以下步骤：在交替方向上以与主路径相交的平行矢量移动能量束，并且优选地，以与主路径的方向正交的平行矢量移动能量束。通过适当调整矢量(扫描线)的尺寸，仅需要扫描感兴趣的区域。此外，矢量可以以预定距离分开，从而给出足以识别重要缺陷的检测分辨率。因此，仍可以使用到偏转放大器的控制信号的小增量步长来优化扫描。

根据另一示例性实施例，该方法包括检测从构建层发射的次级电子的步骤。由此，例如，可以分析构建层的表面以确定表面的形貌和/或创建表面的图片。

根据另一示例性实施例，该方法包括以下步骤：移动能量束，使得辐射构建层的未熔化区段，以检测从该未熔化区段发射，反向散射或反射的粒子。由此，可以通过检查粉末层并在粉末熔化之前根据需要改进粉末分布来避免固体层中的缺陷或异常。

根据又一示例性实施例，该方法包括以下步骤：移动能量束，使得辐射构建层的先前熔化并固化的区段，以检测从先前熔化并固化的区段发射，反向散射或反射的粒子。由此，可以识别固体层中的任何缺陷或异常，并且可以根据需要采取动作，例如重新熔化固体层以消除缺陷。

根据又一实施例，该方法包括以下步骤：沿基于构建层的先前熔化的区段与未熔化的区段之间的边界选定的主路径移动能量束，并且优选地主路径基本上遵循边界。由此，可以将扫描引导至构建层的最重要部分，因为缺陷或异常的发生趋向于在固体材料和粉末之间的边界附近相对较高。可以进一步减少扫描时间以及要处理的数据量。

根据另一个示例性实施例，该方法包括以下步骤：沿基于先前已经沿其移动电子束或激光束以熔化构建层的路径选定的主路径移动能量束，并且优选地，主路径基本上遵循先前已经沿其移动电子束或激光束以熔化粉末的路径。由此，将简化能量束的控制，并且可以进一步减少进行分析的时间。

根据本发明的各个实施例的另一方面，另一个目的是提供一种用于控制增材制造机器中的能量束的控制单元，通过该控制单元可以减少分析表面所需的时间。该目的通过一种控制单元来实现，该控制单元用于控制能量束，以通过由能量束辐射构建层的一部分来分析构建层，并检测从构建层的辐射部分发射，反向散射或反射的粒子，其中控制单元被构造为控制能量束沿主路径并同时以曲折图案来回横跨主路径移动。

另外，本发明的各个实施例涉及一种用于包括这种控制单元和粒子检测器装置的增材制造机器的布置，并且涉及一种包括用于进行根据本发明的方法的程序代码的计算机程序。控制单元，增材制造机器的布置以及计算机程序的优点类似于上文已经参考方法的不同实施例讨论的优点。

在以下描述和本文提供的权利要求中公开了本发明的进一步优点和有利特征。

附图说明

这样，已经概括地描述了本发明，现在将参考附图，这些附图不一定按比例绘制，并且其中：

图1是构建层和固体材料区域的指示扫描图案的示意图；

图2是沿粉末和固体材料之间的边界的构建层和指示扫描图案的示意图；

图3是示出增材制造机器的布置的示意图，该增材制造机器包括用于控制电子束的控制单元和电子束源；

图4是示出增材制造机器的布置的另一实施例的示意图，该增材制造机器包括用于控制激光束的控制单元和激光束源；

图5是根据各个实施例的示例性系统的框图；

图6是根据各个实施例的示例性服务器的示意框图；和

图7是根据各个实施例的示例性移动装置的示意框图。

具体实施方式

现在将在下文中参考附图更全面地描述本发明的各种实施例，在附图中示出了本发明的一些但不是全部实施例。实际上，本发明的实施例可以以许多不同的形式来体现，并且不应被解释为限于本文阐述的实施例。相反，提供这些实施例是为了使本公开满足适用的法律要求。除非另有限定，否则本文中使用的所有技术和科学术语具有与本发明相关领域的普通技术人员通常已知和理解的相同含义。除非另有指出，否则术语“或”在本文中以替代和结合的意义使用。贯穿全文，相同的数字表示相同的元件。

更进一步，为了促进对本发明的理解，下面限定了许多术语。本文所限定的术语具有本发明有关的领域的普通技术人员通常理解的含义。诸如“一”，“一种”和“该”的术语并非旨在仅指单数实体，而是包括可用特定示例来说明的通用类别。本文中的术语用于描述本发明的特定实施例，但是除了如权利要求中概述的那样，它们的使用并不限制本发明。

如本文所使用的术语“三维结构”等通常是指旨在用于特定目的的预期或实际制造的三维构造(例如，一种或多种结构材料的三维构造)。这种结构等可以例如借助于三维cad系统来设计。

如本文在各种实施例中使用的术语“电子束”是指任何带电粒子束。带电粒子束的源可以包括电子枪，线性加速器等。

图1是增材制造(am)机器中的构建层1的示意图。在平行于垂直于xy平面的z轴的竖直方向上看到构建层1，而构建层1的主延伸在xy平面上。构建层1具有未熔化粉末的第一区段2和由先前熔化的粉末形成的固体材料的第二区段3(即椭圆形内的区域)。固体材料构成在am机器中逐层制造的三维制品的一层。图3和图4示意性地说明了am机器。

应该强调的是，构建层1可以包括未熔化的粉末，粘结的粉末以及已经固化的先前熔化的粉末。

下文描述的方法在am机器中进行。因此，当通过连续熔融粉末层的选定区域逐层形成这种三维制品时实施该方法，该选定区域对应于三维制品的连续层。用于熔化粉末的装备可以是用于将能量传递到选定区域的任何合适的装置，例如电子束源或激光源。

用于分析构建层的方法可以在这种熔化操作之前，之后或之间进行。

用于分析构建层1(优选地，构建层的表面)的方法包括以下步骤：通过能量束辐射构建层1的一部分4并检测从构建层的辐射部分发射，反向散射或反射的粒子；通过沿主路径5移动能量束并同时以曲折图案6来回横跨主路径移动能量束来扫描构建层的该部分。因此，在扫描构建层的部分4期间进行构建层的辐射，并且部分4由扫描路径确定。

优选地，扫描构建层的顶表面的一部分。尽管可以接收一些与构建层内部结构有关的信息，但是该方法主要针对分析表面以及表面或紧邻表面下方的材料的特性。

在图1中示出了这种曲折图案6。当扫描固体材料的第二区段3以分析表面时，曲折图案6示出了能量束的路径7。主路径5具有与x轴平行的从左到右的方向8。能量束路径7反复地与主路径5相交，并且具有方向分量，该方向分量在平行于y轴指向向下和平行于y轴指向向上之间交替。在图1所示的实施例中，能量束以连续曲折图案6移动。

能量束可以以具有交替的峰9和谷10的曲折图案6移动。尽管在下文中示出并描述了方波曲折图案，但是也可以使用其他曲折图案，例如正弦，三角形或麻袋状图案。在曲折图案的峰和随后的谷之间的与主路径的方向正交的方向上的距离由“y”表示，并且在曲折图案的两个连续峰之间的与主路径的方向平行的距离由“x”表示。

距离y取决于要分析的表面部分的尺寸和形状，但优选在1mm<y<100mm的范围内，更优选在2mm<y<50mm的范围内，并且通常在4mm<y<10mm范围内。

距离x取决于所需的检测分辨率，并且优选在2μm<x<1000μm的范围内，更优选在5μm<x<500μm的范围内，并且通常在10μm<x<100μm的范围内。

在图1所示的示例实施例中，该方法包括以下步骤：在交替方向上以与主路径5相交的平行矢量v1，v2移动能量束；以正交于主路径5的方向8的平行矢量v1，v2移动能量束。表述“平行”和“正交”还意在包括这样的图案，在这样的图案中，矢量v1，v2基本上彼此平行并且基本上正交于主路径，包括与当前方向的小角度偏差为0-20°，优选地0-10°，更优选地0-5°。

在图1中，曲折图案6具有平行于y轴指向向下的多个第一扫描矢量v1和平行于y轴指向向上的多个第二扫描矢量v2。在主路径方向8上，每个第一矢量v1之后是一个第二矢量v2，之后是一个第一矢量v1，依此类推。每个矢量v1，v2可以连接到相邻矢量。换一种说法；在两个相邻矢量之间，能量束在主路径方向8上移动。如图1所示，从要扫描的表面部分4的左侧开始，能量束平行于y轴向下移动形成矢量v1，然后沿主路径方向8从左向右移动，此后，与y轴平行向上移动形成矢量v2，并再次沿主路径方向8从左向右移动。然后重复此顺序，直到正确扫描表面部分为止。取决于要分析的表面部分的形状，第一矢量v1和第二矢量v2的长度可以沿主路径5在它们之中变化。如上所述，基于分辨率要求来选择两个相邻矢量之间的距离，并且优选地，两个相邻矢量v1，v2之间的距离在1-500μm的范围内。

图2示出了与另一示例实施例相关联的另一曲折图案16，在另一示例实施例中，该方法包括以下步骤：沿基于构建层11的先前熔化并固化的区段13和未熔化区段12之间的边界20选定的主路径15移动能量束。优选地，移动能量束，使得主路径15基本上遵循边界20，尽管可以基于边界选择主路径，但是能量束的移动有所不同。例如，主路径可以相对于边界偏移，但仍遵循边界的轮廓。然后，可以扫描边界的一侧上的未熔化粉末和/或边界的另一侧上的固体材料。在另一个示例实施例中，主路径可以绕边界振荡。

如图2所示，主路径15优选地可以遵循边界20。因此，主路径方向18不是恒定的，而是根据边界的方向变化沿着边界20变化。如参照图1所描述的，曲折图案具有第一矢量v1和第二矢量v2。这些矢量v1，v2优选地彼此平行。尽管矢量可以基本上正交于主路径，但它们不必始终正交于主路径15。在该实施例中，矢量具有沿第一轴或第二轴的方向，其中第一轴和第二轴基本上彼此垂直。如图所示，这两个轴可以是y轴和x轴。在图2所示的边界20的上部分和下部分，矢量在与y轴平行的方向上延伸，在边界20的右部分，矢量在与x轴平行的方向上延伸。通过一次仅沿两个轴中的一个平行于x轴或y轴移动能量束，可以简化能量束的控制。可选地，可以不同地选择x轴和y轴的方向。

矢量可以适合于要分析的表面部分的尺寸。在这种情况下，可以相对于边界20选择每个矢量的长度和每个矢量的位置以扫描期望的区域。每个矢量可以分为从边界20延伸到边界20内部的固体层上的位置的矢量部分和从边界20延伸到边界20外部的未熔化粉末上的位置的矢量部分。例如，矢量可以在内想象线21和外想象线22之间延伸，其中内线21和边界之间的距离s例如在1-5mm的范围内，边界20和外线22之间的距离p例如在1-5mm的范围内。想象内线21和外线22可具有与边界20基本上相同的形状。

本文描述的示例实施例可以包括以下步骤：沿着主路径5、15移动能量束，主路径5、15基于先前已经沿其移动电子束或激光束以熔化粉末层的路径而选定。特别地，能量束可以沿着主路径5、15移动，该主路径5、15基本上遵循先前已经沿其移动电子束或激光束以熔化粉末床的路径。这将简化能量束的控制，特别是如果将相同的能量束源用于熔化和/或预热粉末，以及随后用于辐射构建层表面以进行分析目的。

在图3中，示意性地示出了am机器的布置50。该布置包括控制单元32和粒子检测器装置31。另外，示意性地示出了电子束源30。在该示例实施例中，控制单元32被布置为控制电子束33，以通过由电子束辐射构建层的表面的一部分来分析构建层34的表面，以及通过粒子检测器装置31检测从构建层的辐射部分发射或反向散射的电子。控制单元32被构造为控制电子束33沿主路径并且同时以如上所述的曲折图案来回横跨主路径移动。

电子束源30可以以本领域技术人员公知的方式设计。电子束源可以具有电子枪35，该电子枪35具有连接至高压电路的发射电极和用于加速电子并从发射电极释放电子的电流源。这些电子形成电子束33。电子束源30还具有聚焦线圈和偏转线圈36，用于将电子束引导到构建层表面的各个位置。电子束源30具有连接到偏转线圈36的另外的偏转放大器37。

在扫描期间，要分析的构建层部分由电子束辐射，该电子束可以具有的束电流ib在1μa<ib<1000μa的范围内，优选地在5μa<ib<500μa的范围内，并且通常在10μa<ib<100μa的范围内。应该强调的是，与熔化粉末所需的能量相比，这种电子束向表面传递的能量要少得多。对于该电子束，束功率pb可以在5mw＜pb＜50000mw的范围内，优选地在500mw＜pb＜5000mw的范围内。

在图3中示意性地示出了偏转线圈36和偏转放大器37。控制单元32通过经由偏转放大器37将信号传输到偏转线圈36来控制电子束33。由此，位于构建层表面上的电子束33的点或斑可以以曲折图案移动。

检测到的粒子可以是例如源自电子束源30的反向散射电子或从构建层表面的材料发射的次级电子。粒子检测器装置31可以使用任何合适的装备来检测电子。例如，粒子检测器装置可以具有用于选择性地检测电子的附加偏置电压。粒子检测器装置31可以生成要传输到控制单元32的数据信号。可以进一步处理数据并将其用于不同的分析，例如创建构建层表面的图像以识别缺陷或异常。

尽管粒子检测器装置优选地是电子检测器装置31，但是也可以使用光子检测器装置，因为光子可以作为物理反应从构建层表面发射到与从电子束33吸收的能量固有相互作用的目标材料。在这种情况下，光子检测器装置可以使用任何合适的装备，例如光电二极管，光电晶体管，ccd，cmos，pmt或类似装备。

控制单元32可以包括一个或多个微处理器和/或一个或多个存储器装置，或用于执行计算机程序以进行该方法的任何其他部件。因此，控制单元32优选地提供有用于进行上述方法的任何实施例的所有步骤的计算机程序。控制单元可以是单独的部件，也可以集成在另一个控制器中。控制单元可以布置成控制能量束源的其他参数，例如能量束电流或能量束功率。控制单元32可以是也用于am机器的其他功能(例如构建盘的移动，粉末分配装置的控制等)的控制器的一部分。

am机器的布置50和控制单元32本身可以与上文公开(例如参考该方法讨论和/或与am机器有关)的任何特征相结合。在本发明的另一方面，提供了一种程序元件，该程序元件被构造和布置为当其在计算机上(例如，经由计算机程序)执行时，实施本文描述的方法。程序元件可以被安装在非暂时性计算机可读存储介质中。该计算机可读存储介质可以是控制单元32或在另一个控制单元上。如先前所描述的，计算机可读存储介质和可以包括体现在其中的计算机可读程序代码部分的程序元件，可以进一步包含在计算机程序产品或计算机程序内。

在图4中，示意性地示出了am机器的布置150的另一示例实施例。布置150包括控制单元132和光子检测器装置131形式的粒子检测器装置。另外，示意性地示出了激光束源130。控制单元132被布置为控制激光束133，以通过由激光束辐射构建层的表面的一部分来分析构建层134的表面，并通过光子检测器装置131检测从构建层的辐射部分发射或反射的光子。控制单元132被构造为控制激光束133沿着主路径，并且同时以如上所述的曲折图案来回横跨主路径移动。

可以以本领域技术人员公知的方式设计激光束源130。激光束源可以具有用于发射光子的激光发射器135。这些光子形成激光束133。激光束源130还具有聚焦单元和偏转单元136，用于将激光束引导到构建层表面的各个位置。聚焦单元可以包括透镜。每个偏转单元136可包括偏转致动器138和用于控制偏转致动器138的移动的偏转驱动器137。偏转致动器138适当地是反射镜。

在图4中示意性地示出了偏转致动器138和偏转驱动器137。控制单元132通过将信号传输到偏转驱动器137来控制激光束133。由此，位于构建层表面上的激光束133的点或斑可以以曲折图案移动。

应该强调的是，与熔化粉末所需的能量相比，激光束133将向表面传递的能量要少得多。例如，激光束功率pb可以在100mw＜pb＜1000mw的范围内。

所检测的光子可以是源自激光束的反射或反向散射的光子。光子检测器装置131可以使用任何合适的装备，例如光电二极管，光电晶体管，ccd，cmos，pmt或类似装备。光子检测器装置131可以生成要传输到控制单元132的数据信号。可以进一步处理数据并将其用于不同的分析，例如创建构建层表面的图像以识别缺陷或异常。

在本发明的另一方面，提供一种程序元件，当在计算机上执行时该程序元件被构造和布置成实施本文所述的方法。程序元件可以被安装在计算机可读存储介质中。根据需要，计算机可读存储介质可以是本文其他各处所述的控制单元中的任何一个，也可以是另一个单独的控制单元。可以包括体现在其中的计算机可读程序代码部分的计算机可读存储介质和程序元件可以进一步包含在非暂时性计算机程序产品内。依次在下面提供有关这些特征和构造的进一步详细信息。

如上所述，本发明的各种实施例可以以各种方式来实施，包括作为非暂时性计算机程序产品。计算机程序产品可以包括存储应用，程序，程序模块，脚本，源代码，程序代码，目标代码，字节代码，编译代码，解释代码，机器代码，可执行指令等(本文也称为可执行指令，用于执行的指令，程序代码和/或本文可互换使用的相似术语)的非暂时性计算机可读存储介质。这样的非暂时性计算机可读存储介质包括所有计算机可读介质(包括易失性和非易失性介质)。

在一个实施例中，非易失性计算机可读存储介质可以包括软盘，软磁盘，硬盘，固态存储器(sss)(例如，固态驱动器(ssd)，固态卡(ssc)，固态模块(ssm))，企业级闪存驱动器，磁带或任何其他非暂时性磁性介质等。非易失性计算机可读存储介质还可以包括打孔卡，纸带，光学标记纸(或具有孔图案或其他光学可识别标记的任何其他物理介质)，光盘只读存储器(cd-rom)，光盘可擦写光盘(cd-rw)，数字多功能盘(dvd)，蓝光盘(bd)，任何其他非暂时性光学介质等。这样的非易失性计算机可读存储介质还可包括只读存储器(rom)，可编程只读存储器(prom)，可擦可编程只读存储器(eprom)，电可擦可编程只读存储器(eeprom)，闪存(例如，串行，nand，nor等)，多媒体存储卡(mmc)，安全数字(sd)存储卡，smartmedia卡，compactflash(cf)卡，记忆棒等。此外，非易失性计算机可读存储介质还可包括导电桥接随机存取存储器(cbram)，相变随机存取存储器(pram)，铁电随机存取存储器(feram)，非易失性随机存取存储器(nvram)，磁阻随机存取存储器(mram)，电阻式随机存取存储器(rram)，硅-氧化物-氮化物-氧化物-硅存储器(sonos)，浮接栅随机存取存储器(fjgram)，千足虫存储器，赛道存储器等。

在一个实施例中，易失性计算机可读存储介质可以包括随机存取存储器(ram)，动态随机存取存储器(dram)，静态随机存取存储器(sram)，快速页面模式动态随机存取存储器(fpmdram)，扩展数据输出动态随机存取存储器(edodram)，同步动态随机存取存储器(sdram)，双倍数据速率同步动态随机存取存储器(ddrsdram)，双倍数据速率类型两个同步动态随机存取存储器(ddr2sdram)，双倍数据速率类型三个同步动态随机存取存储器(ddr3sdram)，rambus动态随机存取存储器(rdram)，双晶体管ram(ttram)，晶闸管ram(t-ram)，零电容器(z-ram)，rambus嵌入式存储器模块(rimm)，双嵌入式存储器模块(dimm)，单嵌入式存储器模块(simm)，视频随机存取存储器vram，高速缓冲存储器(包括各种级别)，闪存，寄存器存储器等。将理解的是，在将实施例描述为使用计算机可读存储介质的情况下，除上述计算机可读存储介质之外，其他类型的计算机可读存储介质也可以替代或使用。

应当理解，本发明的各种实施例还可以被实施为方法，设备，系统，计算装置，计算实体等，如本文其他地方所描述的。这样，本发明的实施例可以采取设备，系统，计算装置，计算实体等的形式，执行存储在计算机可读存储介质上的指令，以进行某些步骤或操作。然而，本发明的实施例也可以采取进行某些步骤或操作的完全硬件实施例的形式。

下面参考设备，方法，系统和计算机程序产品的框图和流程图说明来描述各种实施例。应当理解，框图和流程图说明中的任一个的每个框分别可以例如作为在计算系统中的处理器上执行的逻辑步骤或操作，部分地由计算机程序指令来实施。可以将这些计算机程序指令加载到计算机(例如专用计算机或其他可编程数据处理设备)上，以产生专门构造的机器，使得在计算机或其他可编程数据处理设备上执行的指令实施流程图框中指定的功能。

这些计算机程序指令还可以存储在计算机可读存储器中，可以引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式起作用，使得存储在计算机可读存储器中的指令产生制造制品，该指令包括用于实施流程图框中指定的功能的计算机可读指令。也可以将计算机程序指令加载到计算机或其他可编程数据处理设备上，以使一系列操作步骤在计算机或其他可编程设备上进行，以产生计算机实施的处理，使得在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供实施在流程图框中指定的功能的操作。

因此，框图和流程图说明的框支持用于进行指定功能的各种组合，用于进行指定功能的操作和用于进行指定功能的程序指令的组合。还应当理解，框图和流程图说明的每个框以及框图和流程图说明的框的组合，可以由进行指定功能或操作的基于专用硬件的计算机系统，或专用硬件和计算机指令的组合来实施。

图5是可以与本发明的各种实施例结合使用的示例性系统320的框图。在至少所示的实施例中，系统320可以包括一个或多个中央计算装置110，一个或多个分布式计算装置120，以及一个或多个分布式手持或移动装置300，它们均构造成经由一个或多个网络130与中央服务器200(或控制单元)通信。尽管图5将各种系统实体示出为单独的独立实体，但是各种实施例不限于该特定架构。

根据本发明的各种实施例，一个或多个网络130可以能够支持根据许多第二代(2g)，2.5g，第三代(3g)，和/或第四代(4g)移动通信协议等中的任何一个或多个的通信。更具体地，一个或多个网络130可以能够支持根据2g无线通信协议is-136(tdma)，gsm和is-95(cdma)的通信。同样，例如，一个或多个网络130可以能够支持根据2.5g无线通信协议gprs，增强型数据gsm环境(edge)等的通信。另外，例如，一个或多个网络130可以能够支持根据3g无线通信协议(例如采用宽带码分多址(wcdma)无线电接入技术的通用移动电话系统(umts)网络)的通信。一些窄带amps(namps)以及tacs网络也可以从本发明的实施例中受益，双模式或更高模式的移动站(例如，数字/模拟或tdma/cdma/模拟电话)也应从本发明的实施例中受益。作为又一示例，系统320的每个部件可以被构造为根据例如射频(rf)、蓝牙^tm、红外(irda)的技术，或多种不同的有线或无线网络技术(包括有线或无线个人局域网(“pan”)，局域网(“lan”)，城域网(“man”)，广域网(“wan”)等)中的任何一种彼此通信。

尽管在图5中将装置110-300示为在相同的网络130上彼此通信，但是这些装置同样可以在多个单独的网络上通信。

根据一个实施例，除了从服务器200接收数据之外，分布式装置110、120和/或300还可以被构造为自行收集和传输数据。在各种实施例中，装置110、120和/或300可以能够经由一个或多个输入单元或装置(诸如小键盘，触摸板，条形码扫描器，射频识别(rfid)读取器，接口卡(例如调制解调器等)或接收机)接收数据。装置110、120和/或300还可以能够将数据存储到一个或多个易失性或非易失性存储器模块，并且经由一个或多个输出单元或装置(例如，通过将数据显示给操作装置的用户或通过例如在一个或多个网络130上传输数据)来输出数据。

在各种实施例中，服务器200包括用于进行根据本发明的各种实施例的一个或多个功能的各种系统，包括本文更具体地示出和描述的那些。然而，应当理解，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，服务器200可以包括用于进行一个或多个相同功能的多种替代装置。例如，在某些实施例中，服务器200的至少一部分可以位于分布式装置110、120和/或手持或移动装置300上，这对于特定应用可能是期望的。如将在下面进一步详细描述的，在至少一个实施例中，手持或移动装置300可以包含一个或多个移动应用330，该一个或多个移动应用330可以被构造为提供用于与服务器200通信的用户接口，所有这些都将在下面同样详细地描述。

图6是根据各种实施例的服务器200的示意图。服务器200包括处理器230，该处理器230经由系统接口或总线235与服务器内的其他元件通信。服务器200中还包括用于接收和显示数据的显示/输入装置250。该显示/输入装置250可以是例如与监视器结合使用的键盘或定点装置。服务器200还包括存储器220，存储器220通常包括只读存储器(rom)226和随机存取存储器(ram)222。服务器的rom226用于存储基本输入/输出系统224(bios)，基本输入/输出系统224包含帮助在服务器200内的元件之间传递信息的基本例程。先前已经在本文中描述了各种rom和ram构造。

另外，服务器200包括至少一个存储装置或程序存储装置210，例如硬盘驱动器，软盘驱动器，cdrom驱动器或光盘驱动器，用于存储各种计算机可读介质(例如硬盘，可移动磁盘或cd-rom磁盘)上的信息。如本领域普通技术人员将理解的，这些存储装置210中的每个通过适当的接口连接到系统总线235。存储装置210及其相关联的计算机可读介质为个人计算机提供非易失性存储。如本领域普通技术人员将理解的，上述计算机可读介质可以被本领域已知的任何其他类型的计算机可读介质代替。这样的介质包括例如磁带盒，闪存卡，数字视频盘和伯努利盒式磁带。

尽管未示出，但是根据实施例，服务器200的存储装置210和/或存储器可以进一步提供数据存储装置的功能，该数据存储装置可以存储可由服务器200访问的历史和/或当前输送数据以及输送条件。就这一点而言，存储装置210可以包括一个或多个数据库。术语“数据库”是指诸如经由相关数据库，层次数据库或网络数据库存储在计算机系统中的记录或数据的结构化集合，因此，不应以限制的方式来解释。

包括例如可由处理器230执行的一个或多个计算机可读程序代码部分的多个程序模块(例如，示例性模块400-700)可以由各种存储装置210存储在ram222中。这样的程序模块还可以包括操作系统280。在这些和其他实施例中，各种模块400、500、600、700借助于处理器230和操作系统280来控制服务器200的操作的某些方面。在其他实施例中，应当理解，在不脱离本发明的范围和实质的情况下，还可以提供一个或多个附加和/或替代模块。

在各个实施例中，程序模块400、500、600、700由服务器200执行，并且被构造为生成一个或多个图形用户接口，报告，指令和/或通知/警报，所有这些都可访问和/或可传输到系统320的各个用户。在某些实施例中，用户接口，报告，指令和/或通知/警报可以经由一个或多个网络130访问，该一个或多个网络130可以包括因特网或其他可行的通信网络，如先前所讨论的。

在各种实施例中，还应当理解，模块400、500、600、700中的一个或多个可以替代地和/或附加地(例如，一式两份)本地存储在装置110、120和/或300中的一个或多个上，并且可以由相同的一个或多个处理器执行。根据各种实施例，模块400、500、600、700可以向一个或多个数据库发送数据，从一个或多个数据库接收数据，以及利用包含在一个或多个数据库中的数据，该一个或多个数据库可以包括一个或多个单独的，链接的和/或联网的数据库。

同样位于服务器200内的是网络接口260，用于与一个或多个网络130的其他元件进行接口并通信。本领域普通技术人员将认识到，服务器200部件中的一个或多个可以在地理上位于远离其他服务器部件。此外，服务器200部件中的一个或多个可以被组合，和/或进行本文描述的功能的附加部件也可以被包括在服务器中。

尽管前述描述了单个处理器230，但是本领域普通技术人员将认识到，服务器200可以包括彼此结合操作以进行本文所述功能的多个处理器。除了存储器220之外，处理器230还可以连接到用于显示，传输和/或接收数据，内容等的至少一个接口或其他装置。在这方面，接口可以包括用于传输和/或接收数据，内容等的至少一个通信接口或其他装置，以及可以包括显示器和/或用户输入接口的至少一个用户接口，如下面将更详细描述的。用户输入接口又可以包括允许实体从用户接收数据的许多装置中的任何一个，例如小键盘，触摸显示器，操纵杆或其他输入装置。

更进一步，尽管参考“服务器”200，但是本领域普通技术人员将认识到，本发明的实施例不限于传统限定的服务器架构。更进一步，本发明的实施例的系统不限于单个服务器或相似的网络实体或大型计算机系统。在不脱离本发明实施例的精神和范围的情况下，可以同样地使用包括彼此结合操作以提供本文描述的功能的一个或多个网络实体的其他相似架构。例如，在不脱离本发明实施例的精神和范围的情况下，可以同样地使用两个或更多个个人计算机(pc)，相似电子装置或手持便携装置相互协作以提供本文描述的与服务器200相关联的功能的网状网络。

根据各种实施例，利用本文描述的计算机系统和/或服务器可以执行或可以不执行处理的许多单独步骤，并且计算机实施方式的程度可以变化，这对于一个或多个特定应用可能是期望的和/或有益的。

图7提供了可以与本发明的各种实施例结合使用的移动装置300的说明性示意表示。移动装置300可以由各方操作。如图7所示，移动装置300可以包括天线312，发射机304(例如，无线电)，接收机306(例如，无线电)，以及分别向发射机304提供信号并从接收机306接收信号的处理元件308。

分别提供给发射机304的信号和从接收机306接收的信号可以包括根据适用的无线系统的空中接口标准以与各种实体(诸如服务器200，分布式装置110、120等)进行通信的信令数据。就这一点而言，移动装置300可以能够以一种或多种空中接口标准，通信协议，调制类型和访问类型进行操作。更具体地，移动装置300可以根据多种无线通信标准和协议中的任何一种进行操作。在特定实施例中，移动装置300可以根据多种无线通信标准和协议(例如gprs，umts，cdma2000、1xrtt，wcdma，td-scdma，lte，e-utran，evdo，hspa，hsdpa，wi-fi，wimax，uwb，ir协议，蓝牙协议，usb协议和/或任何其他无线协议)来操作。

根据各种实施例，经由这些通信标准和协议，移动装置300可以与使用诸如非结构化补充服务数据(ussd)，短消息服务(sms)，多媒体消息服务(mms)，双音多频信令(dtmf)和/或用户识别模块拨号器(sim拨号器)的概念的各种其他实体通信。移动装置300还可以例如将更改，附件和更新下载到其固件，软件(例如，包括可执行指令，应用，程序模块)以及操作系统。

根据一个实施例，移动装置300可以包括位置确定装置和/或功能。例如，移动装置300可以包括适于获取例如纬度，经度，高度，地理编码，路线和/或速度数据的gps模块。在一个实施例中，gps模块通过识别可见卫星的数量以及这些卫星的相对位置来获取数据，有时称为星历数据。

移动装置300还可以包括用户接口(该用户接口可以包括联接到处理元件308的显示器316)和/或用户输入接口(联接到处理元件308)。用户输入接口可以包括允许移动装置300接收数据的多个装置中的任何一个，例如小键盘318(硬的或软的)，触摸显示器，语音或运动接口或其他输入装置。在包括小键盘318的实施例中，小键盘可以包括(或引起显示)常规数字(0-9)和相关键(#，*)，以及用于操作移动装置300的其他键，并且可以包括可以被激活以提供全套字母数字键的全套字母键或一组键。除了提供输入之外，用户输入接口还可用于例如激活或停用某些功能，例如屏幕保护和/或睡眠模式。

移动装置300还可以包括易失性存储装置或存储器322和/或非易失性存储装置或存储器324，其可以被嵌入和/或可以是可移动的。例如，非易失性存储器可以是rom，prom，eprom，eeprom，闪存，mmc，sd存储卡，记忆棒，cbram，pram，feram，rram，sonos，赛道存储器等。易失性存储器可以是ram，dram，sram，fpmdram，edodram，sdram，ddrsdram，ddr2sdram，ddr3sdram，rdram，rimm，dimm，simm，vram，高速缓冲存储器，寄存器存储器等。易失性和非易失性存储装置或存储器可以存储数据库，数据库实例，数据库映射系统，数据，应用，程序，程序模块，脚本，源代码，目标代码，字节代码，编译代码，解释代码，机器代码，可执行指令等，以实施移动装置300的功能。

移动装置300还可以包括相机326和移动应用330中的一个或多个。根据各种实施例，相机326可以被构造为附加和/或替代数据收集特征，由此移动装置300可以经由相机读取，存储和/或发送一个或多个项目。移动应用330可以进一步提供特征，经由该特征各种任务可以由移动装置300进行。对于移动装置300和系统320作为整体的一个或多个用户可能期望可以提供各种构造。

本发明不限于上述实施例，并且在所附权利要求的范围内可以进行许多修改。实际上，本领域普通技术人员将能够使用前文中包含的信息，以未按字面描述但仍由所附权利要求涵盖的方式来修改本发明的各种实施例，因为它们基本上完成了相同的功能以达到基本上相同的结果。因此，应当理解，本发明不限于所公开的特定实施例，并且修改和其他实施例旨在被包括在所附权利要求的范围内。尽管本文采用了特定术语，但是它们仅在一般性和描述性意义上使用，而不是出于限制的目的。