CN100592230C

CN100592230C - 过程控制环境中的无线手持通信装置

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Publication number: CN100592230C
Application number: CN200510129924A
Authority: CN
Inventors: 陈德基; 马克·J·尼克松; 肯特·A·伯尔; 尼尔·J·彼德森
Original assignee: Fisher Rosemount Systems Inc
Current assignee: Fisher Rosemount Systems Inc
Priority date: 2004-12-10
Filing date: 2005-12-12
Publication date: 2010-02-24
Anticipated expiration: 2025-12-12
Also published as: JP2006172462A; DE102005058564A1; GB0525104D0; GB2422234A; GB2422234B; US20050164684A1; US7640007B2; JP5000888B2; HK1092551A1; CN1804744A; DE102005058564B4

Abstract

一种手持通信装置与过程控制系统中的单个设备对接或通信，例如现场设备、控制器等，以无线地执行关于这些设备的监测、维护、配置和控制活动。无线手持通信装置包括适于手持操作的外壳、设置在该外壳内的处理单元、设置在所述外壳内并与该处理单元相连的计算机可读存储器和显示屏、小键盘以及射频收发信机。所述手持通信装置可以适于与主机系统通信以接收与加工厂内的各种现场设备通信所需的信息，并可以随后用于直接与各种现场设备中的每个无线通信，同时靠近现场设备以执行关于现场设备的监测和配置活动。此后，从现场设备获得的信息可以无线地传输给主机系统或储存库，例如数据历史库或配置数据库。

Description

过程控制环境中的无线手持通信装置

技术领域

本发明一般来说涉及过程控制系统，更具体地说，涉及便携式计算机在过程控制环境中的应用，以提供无线增强的支持。

背景技术

诸如化学、石油或其它工业中所使用的过程控制系统一般包括集中式过程控制器，集中式过程控制器经由模拟、数字或模拟/数字混合总线与至少一个主机或操作员工作站以及一个或多个现场设备以通信联络的方式连接。现场设备可以例如是阀、阀门定位器、开关、传感器(例如温度、压力和流率传感器)等，它们在过程中执行诸如开启或关闭阀以及测量过程参数等控制功能。一般来说，过程控制器接收表示由现场设备产生的过程测量的信号，和/或关于现场设备的其它信息，利用这些信息执行控制例行程序，并随后产生通过总线发送到现场设备以控制过程操作的控制信号。来自现场设备和控制器的信息典型地用于一个或多个由操作员工作站执行的应用程序中，以使操作员执行与过程相关的期望功能，例如观察过程的当前状态、修改过程操作、执行诊断活动、最优化过程、管理过程报警或警报、执行分批活动等。

当操作员或技术员利用主机或操作员工作站访问有关过程控制系统和其中单个设备的各种类型的信息(例如帮助、诊断、安装和配置信息)时，有许多过程控制活动需要技术员走出去到不存在主机或操作员工作站的实际工厂环境中。这样的活动例如包括在视觉上检测过程控制设备或区域、连接过程控制环境中的设备或总线、手工测量、排除故障、修理和替换现场设备等。在这些情况下，操作员或技术员可以将关于待执行功能的手册带到工厂，并在现场查找任何所需的信息。这个过程可能非常麻烦。更有可能的是，在执行期望活动的过程中，技术员将返回操作员工作站一次或多次来查找他或她可能需要的任何信息，这是非常浪费时间的也是易出错的。另外，技术员可以携带无线电设备或对讲机进入工厂，并通过无线电设备与处于操作员工作站的操作员联系，从而获得任何所需的信息。然而，因为这都是基于人的交流，所以通过无线电设备提供的信息的数量是有限的并且是易出错的。进一步，因为技术员典型地用他或她的手携带和操作无线电，所以无线电设备的使用使执行例如修理设备的一定功能变得非常麻烦和困难。

随着小型电子设备的出现，可穿戴和/或手持计算机形式的便携式计算机已经变得更加容易获得。可穿戴和/或手持计算机一般包括封装在小外壳内的标准的中央处理单元(CPU)和存储器，它们可以放在用户(此处也指穿戴者)穿戴的皮带或装具上的袋中，这被设计成使得携带可穿戴计算机尽可能方便。在某些情况下，例如个人数据助理(PDA)的手持计算机可以是手持的、放入皮带或袋中的或者其它的如用户所需或期望的穿戴的。作为示例，用户可以将PDA放入皮套中(也就是穿上)同时在运送中到达加工厂内的特定位置，并且当到达位置上时，可以从皮套中拿出PDA并开始将PDA用作手持计算机。用于给可穿戴和/或手持计算机供电的电池可以位于装具或计算机外壳的整个格层的不同的袋中。诸如磁盘驱动器、硬盘驱动器、PCMCIA插槽、麦克风、条形码阅读器和键盘设备之类的外围设备可以经由适当的导线或总线以通信联络的方式与CPU相连，并且，如果需要，这些外围设备中的一个或多个可以设置在或连接到装具上。可选择地或者附加地，如果需要，这些外围设备中的一个或多个可以与便携式计算机(也就是手持和/或可穿戴计算机)结合成一体。也已经建议提供被可穿戴计算机用户穿戴的平视显示器(HUD)，以用图像接口呈现给用户或穿戴者。可穿戴计算机因此提供便携式的计算能力和存储器给用户，并且因为可穿戴计算机被用户穿着而不是携带，所以用户的手仅需要操作键盘或其它输入设备。当然，诸如PDA的手持计算机可以方便地在用户穿戴的袋等中被带入工厂中的位置，或者如果需要，可以用手携带。用户可以随后将手持计算机放入皮套中或者如果提供一个整体架的话，还可以利用整体架将它放下，以允许使用双手。

尽管先前已经建议在诸如办公环境的环境中使用便携式计算机，但是可以确信可穿戴计算机和诸如PDA的手持计算机都没有并入和使用在过程控制系统中来提高操作员或技术员在过程控制环境中辨认设备和执行其它功能的能力。并且，大多数便携式计算机需要使用某种手工操作的输入设备，例如键盘或旋弄杆(twiddler)。虽然这些设备典型地人机控制地被设计成尽可能地减少麻烦，但是这些设备仍然需要使用穿戴者的手输入信息或数据。然而，在过程控制环境中，技术员典型地需要空出两手以执行复杂的操作，例如校准和修理设备、连接过程控制系统中的设备等等。

发明内容

用在具有过程控制系统的加工环境中的便携式计算机可以包括：适于便携式操作的外壳、设置在该外壳内的处理单元、设置在该外壳内并与该处理单元相连的计算机可读存储器和设置在该外壳内并与处理单元相连的显示屏。附加地，该便携式计算机可以包括给该处理单元提供输入信号的输入设备和处理该输入信号并经由该显示屏提供有关过程控制系统信息的软件例行程序。

可选择地或附加地，用在具有主机系统的过程控制系统中的便携式计算机可以包括：适于手持操作的外壳、设置在该外壳内的处理单元和设置在该外壳内并与该处理单元相连的计算机可读存储器。此外，该便携式计算机可以包括设置在该外壳内并与该处理单元相连的显示屏、设置在该外壳内并与该处理单元相连的小键盘和设置在该外壳内并与该处理单元相连的射频收发信机。该射频收发信机可以适于与过程控制系统中的主机系统或例如现场设备的单个设备通信。该便携式计算机也可以包括处理从该小键盘接收的用户输入并经由该射频收发信机向主机系统或现场设备发送指令的第一软件例行程序。此外，第二软件例行程序可以接收响应经由该射频收发信机的指令从主机系统或现场设备发送出来的过程信息，并经由显示屏显示所接收的过程控制信息。

可选择地或附加地，用于与过程控制系统界面连接的手持计算机包括：适于手持操作的外壳、设置在该外壳内的处理器和设置在外壳内并与该处理器相连的计算机可读存储器。该手持计算机可以进一步包括设置在该外壳内并与处理器相连的电子显示屏、设置在外壳内并与处理单元相连的小键盘和设置在外壳内并以通信联络的方式与处理单元相连的收发信机。该收发信机可以适于与远处设置的处理器通信，例如主机系统或现场设备中的处理器，并且该手持计算机可以包括使用户与过程控制系统中的主机设备或现场设备界面连接的软件例行程序。

本发明提供一种与过程控制环境中的现场设备通信的方法，包括：在与手持通信装置处的现场设备进行通信之前，在所述手持通信装置与储存库之间进行无线通信，以获取针对所述现场设备的通信信息，所述通信信息包括定义所述手持通信装置与所述现场设备无线通信所需的通信协议的信息，其中所述现场设备相对于所述手持通信装置分离布置在所述过程控制环境中；将所述通信信息存储在所述手持通信装置中；和利用所述通信数据和通信协议在所述手持通信装置与所述现场设备之间进行无线通信。

优选地，在所述手持通信装置与所述现场设备之间进行无线通信包括从所述现场设备请求信息和将所请求的信息存储在所述手持通信装置的存储器中。该方法可以进一步包括与基本单元通信并将所存储的请求信息传送给所述基本单元。优选地，与所述基本单元通信包括与所述基本单元无线通信。

本发明还提供一种在具有分布在加工厂中的多个现场设备的过程环境中的通信系统，该通信系统包括：手持通信装置，相对于所述多个现场设备分开布置并且能够独立地移动，所述手持通信装置具有处理单元、计算机可读存储器、图形显示单元、输入设备和第一无线收发信机；和第二无线收发信机，设置在所述过程环境中并以通信联络的方式与所述多个现场设备中的至少一个相连；其中所述手持通信装置进一步包括存储在所述存储器中并适于在所述处理单元上执行以从与所述手持通信装置分开布置的储存库中以无线方式获取通信信息，并且在所述存储器中存储所述通信信息的通信例行程序，其中，所述通信信息定义与所述多个现场设备中的至少一个通信的方式，并且其中该通信例行程序进一步适于在所述处理单元上被执行以利用所述通信信息通过所述第一和第二收发信机执行与所述多个现场设备中的至少一个的双向无线通信。

优选地，所述第二无线收发信机远离所述多个现场设备中的至少一个而设置，并经由次级无线通信连接与所述多个现场设备中的至少一个相连。

优选地，所述手持通信装置存储适于经由所述第一收发信机与设置在所述过程环境中的基本单元通信的通信例行程序。

优选地，所述手持通信装置进一步包括适于暂时连接到所述多个现场设备中的至少之一或基本单元上以执行与所述多个现场设备中的至少之一或所述基本单元通信的硬布线通信连接。

本发明还提供一种用在过程环境中的通信系统，包括：分布在过程环境中的多个现场设备，用于执行所述过程环境中的一个或多个过程控制或测量活动；第一无线收发信机，设置在该过程环境中并以通信联络的方式与所述多个现场设备中的至少一个相连；手持通信装置，具有处理单元、计算机可读存储器、图形显示单元、输入设备和第二无线收发信机，所述手持通信装置进一步包括适于在所述处理单元上执行以基于与所述多个现场设备中的至少一个相关联的辨认而从储存库中以无线方式获取通信信息，并且在存储器中存储所述通信信息的通信例行程序，其中所述通信信息定义与所述多个现场设备中的至少之一通信的方式，并且其中该通信例行程序进一步适于在所述处理单元上被执行以利用所述通信信息通过所述第一和第二收发信机执行与所述多个现场设备中的至少一个的双向无线通信。

优选地，所述第一无线收发信机远离所述多个现场设备中的至少一个而设置，并经由次级无线通信连接与所述多个现场设备中的至少一个相连。

附图说明

图1是具有远程连接的便携式计算机系统的过程控制网络的示意性框图；

图2是图1的便携式计算机系统的示意性框图；

图3是在图2的便携式计算机系统中处理声音数据以识别指令的软件例行程序的流程图；

图4是基于图2的便携式计算机系统采集的视频信息自动识别过程控制设备的软件例行程序的流程图；

图5是在主机系统和图2的便携式计算机系统之间提供共享图像的一组软件例行程序的流程图；

图6是为校验过程控制环境中的通信连接的便携式计算机用户提供支持的软件例行程序的流程图；

图7是在图6的软件例行程序中使用的第一便携式计算机屏幕显示；

图8是在图6的软件例行程序中使用的第二便携式计算机屏幕显示；

图9是在图6的软件例行程序中使用的另一便携式计算机屏幕显示；

图10是用作图1和图2所示的便携式计算机的手持计算机的图解视图；

图11至图14是图10所示的手持计算机显示的各种图形图像的图解视图；和

图15是用于直接与加工厂环境中的多种不同设备无线通信的手持通信装置的图解视图。

具体实施方式

现在参见图1，过程控制系统10包括与主工作站或主计算机14(可以是任何类型的个人计算机或工作站)相连并经由输入/输出(I/O)卡20和22与现场设备15、16、17、18和19相连的过程控制器12。控制器12可以是例如由费舍-柔斯芒特系统股份有限公司销售的DeltaV^TM控制器，它可以经由例如以太网连接与主计算机14以通信联络的方式相连，并可以使用与例如FOUDATION^TM Fieldbus、HART

、PROFIBUS

、WORLDFIP

、Device-Net

和CAN协议的任何所需要的通信协议相关的硬件和软件以通信联络的方式与现场设备15-19相连。典型地，控制器12执行存储在其中的过程控制例行程序，并与设备15-22和主计算机14通信以用任何所需的方式控制过程。现场设备15-19可以是任何类型的设备，例如传感器、阀、变送器、定位器等，而I//O卡20和22可以是任何类型的符合所需的通信或控制器协议的I/O设备。

如图1所示，主计算机14通过例如远程以太网收发信机32的远程或无线通信设备以通信联络的方式与便携式计算机系统30相连。附加地，如果需要的话，现场设备15-19中的一个或多个可以经由例如远程收发信机的远程或无线通信装置以通信联络的方式连接到便携式计算机系统30上，如图1所示的连接到现场设备16和19上的收发信机32A和32B。可选择地或附加地，主计算机14可以经由物理线路或总线与便携式计算机系统30相连，物理线路或总线具有位于便携式计算机系统30可以暂时与之连接或断开的遍及过程控制环境中的端子。

便携式计算机系统30可以包括具有远程收发信机36和多个与之连接的外围设备的可穿戴和/或手持计算机34。较佳地，但不是必要地，可穿戴和/或手持计算机34包括带有视频、声音、RAM(例如64Mb)和带有硬盘驱动器的ROM(例如4.3Gb)的奔腾(Pentium)或更高级CPU主板，所有这些可以位于可穿戴计算机装具(未示出)中。可选择地或附加地，外围设备的一些或全部可以并入计算机34的外壳中。计算机34可以包括许多通信端口或插槽，例如PCMCIA插槽，它们中的一个可以用于接受远程收发信机36，另一个可以用于接受例如视频图像捕获板的视频处理板。与计算机34以通信联络的方式相连的外围包括可以是摄像机的成像设备38、HUD 40、可以是耳机式扬声器或任何其它类型扬声器的扬声器42、麦克风44和可以是例如典型的键盘、鼠标、跟踪球或旋弄杆设备的用户输入设备46，旋弄杆设备具有有限数目的容易使用的键(例如功能键)，这些键的功能可以根据不同的应用做不同地限定。便携式计算机系统30也可以包括下面将进一步描述的全球定位系统单元47，它可以使便携式计算机系统30能够向用户和/或主工作站14通知用户在过程控制工厂中的当前位置。当然，可以使用任何其它的外围设备代替或附加上述特别描述的那些外围设备。

虽然成像设备38较佳地是摄像机，但是它可以替换成任何其它类型的简洁并容易由穿戴者以空出手的方式运输的成像设备，例如数字照相机。较佳地，但不是必要地，摄像机38或其它成像设备安装在HUD 40上或使摄像机38的现场图像指向用户正在看的方向的某种其它设备上(例如可穿戴的头戴听筒)。为了这个目的使用的一种摄像机由帕尼克斯(Pulnix)公司销售。Pulnix摄像机符合高清晰电视(HDTV)标准(也就是，产生800×600彩色像素图像帧)，具有大约四分之一英寸到二分之一英寸直径的透镜，并产生高分辨率的彩色图像。然而，其它摄像机可以替代使用，包括例如产生高或低清晰度彩色或黑白(灰度)图像的摄像机。在一些情况下，低清晰度摄像机(或者彩色或者黑白)可以按以下描述的方式较佳地增加处理图像所需的时间。

HUD 40可以使用NTSC视频格式，并且较佳地是单孔HUD，例如由位于加拿大的雷奎德图像(Liquide Image)公司销售的M1HUD。这种HUD提供四分之一VGA(也就是320×240像素)灰度图像。当然，HDTV格式HUD(通常是相当昂贵的)或者其它彩色或灰度HUD的，或者是现在可以获得的或者是将来发展的，都可以替代使用。扬声器42、麦克风44和输入设备46可以是任何合适的并且容易运输的设备，并且较佳地相对于穿戴者或用户安装或者并入计算机34内以使手空出来方便其它活动。在一个实施例中，骨导式(bone)麦克风既作为麦克风44又作为扬声器42工作。众所周知，骨导式麦克风使用穿戴者下巴内的骨头检测嗓音信号和/或在穿戴者耳朵处产生声音信号。

安装了便携式计算机系统30，用户可以空出双手执行其它活动，例如修理设备、测量或手持其它仪器。当然，输入设备46可以需要一只或两只手操作，但是其相对于用户仍然较佳地按空出手的方式安装。

下面参见图2，便携式计算机34包括与存储器52相连的CPU 50，存储器52可以是任何类型的存储器包括，例如磁盘驱动(例如硬盘、磁盘或光学磁盘存储设备)、RAM、ROM、EEPROM、EPROM等等。CPU 50可以包括一个或多个独立地或按协作方式操作的处理器单元(或者其它硬件或固件元件)，它利用输入至计算机34的输入、存储在存储器52中的信息和/或从主机系统经由收发信机36提供的信息中的任何信息执行一个或多个软件应用程序(存储在存储器52中)。CPU 50也将输出提供给外围设备以及经由远程通信设备也就是收发信机36提供给主机系统。在图2的实施例中，CPU 50被示出为包括控制器54，控制器54可以以硬件或软件形式实现并且执行与计算机34相关的操作系统，以识别来自外围设备和计算机34的其它组件的不同输入。附加地，控制器54可以执行一个或多个下面更加详细描述的应用程序。图2所示的CPU 50可以包括或执行语音/声音识别单元或应用程序56、光符识别(OCR)单元或应用程序60、扬声器驱动器62和HUD驱动器64。此外，CPU 50可以连到提供在单独的视频处理板上的视频帧接收器68上。

语音/声音识别单元56可以是例如曼彻斯特、波士顿的Dragon系统公司销售的Dragon口授(Dictate)系统，或者任何其它需要的语音/声音识别单元，它典型地以软件形式作为应用程序实现，但是可选择地可以在单独的处理器板上执行。在任何情况下，语音/声音识别单元56接收来自麦克风44的语音、声音或其它声音信号，执行语音和/或声音识别处理，并基于识别出来的声音输入向控制器54传送指令。语音/声音识别单元56可以对接收的声音信号执行任何所需的或已知的处理，以辨认一定的识别出来的语音指令或消息。在这个过程中，语音/声音识别单元56可以将辨认出来的声音指令和一列存储的或识别的指令(例如存储在存储器52中的指令)进行比较，以确定用户是否传送了有效的指令。如果识别出来的并且鉴权的指令已经被接收，那么语音/声音识别单元56可以向控制器54传送指令用于进一步的处理。当然，如果需要，控制器54可以确定声音指令是否是在控制器54上运行的程序文本中的有效的或识别出来的指令，并且当接收到未识别出来和/或未被鉴权的指令时可以通知用户。语音/声音识别单元56也可以具有学习能力，并可以适于识别特定的声音、一组声音或通常所知的语音。

图3示出软件例行程序80的框图，软件例行程序80处理语音或声音信号以辨认指令，并可以由便携式计算机系统30执行以使用户口头地并因此以空出手来的方式输入数据或指令。例行程序80的框82接收来自麦克风44的声音信号。框84利用任何所需的或标准的语音或声音识别处理例行程序，例如上述例行程序处理声音信号，以辨认信号中的指令。接着，框86将辨认的指令或输入与存储在例如存储器52中的一组指令进行比较，以确定指令是否是有效的(也就是说，指令是否匹配在该组指令中的指令)和/或核准的(也就是说，特定的声音是否是有权执行被请求指令的用户的声音)。如果框88确定声音指令是有效的和核准的，框90将该指令提供给控制器54，以被期望这样指令的任何应用程序所使用。其后，或者如果在框88处声音指令信号没有被识别为有效的或授权的指令，那么控制返回框82，以便接收和处理更多的声音信号。当然，如果已经接收了无效的或未授权的指令，例行程序80可以向用户显示适当的提示或消息和/或可以在操作员工作站14上(图1)显示消息。

在图2的计算机34中提供的视频处理单元包括与OCR单元60相连的帧接收器68，但是也可以包括其它视频或图像处理硬件/软件。帧接收器68可以例如是Nogatek公司销售的Nogatek板，而OCR单元60可以是例如位于匈牙利布达佩斯的适应性识别匈牙利(Adaptive Recognition Hungary，ARH)公司销售的卡里纳(Carina)实时OCR包。虽然ARH OCR单元先前已经用于辨认交通工具上的牌照数字，但是可以确信这种产品或这种产品的衍生物(仅对其具有微小的修改)将满意地操作以识别下述的设备特征。当然，其它合适的帧接收器板和OCR包可以替代使用。如图2所示，帧接收器68从摄像机38接收图像信号(其中具有多个图像帧)并向OCR单元60提供输出帧。当然，如果成像设备38产生静态图像，例如数字照相机产生的图像，那么帧接收器68可以是不必要的。

OCR单元60可以处理接收的图像，以辨认图像中的设备特征，并且这些设备特征可以随后用于辨认摄像机38的视场中的一个或多个设备。例如，OCR单元可以查找并识别预定的符号，例如位于现场设备上的包括文字和数字的符号，并将这样识别出来的符号提供给控制器54用于设备辨认。当然，如果需要，摄像机38的输出可以用于其它目的。例如，可以将视频图像提供给控制器54以在HUD 40上进行显示和/或可以经由收发信机36发送到主计算机14上以便观察和/或由主计算机14处理。

参见图4，以流程图形式图示的例行程序100可以在计算机34执行的软件中实现，以基于成像设备38采集的视频输入自动识别穿戴者视野内的设备。框102从成像设备38获取视频或其它图像。如果成像设备38是摄像机，那么框102可以使用帧接收器68以抓取特定的视频帧。然而，如果成像设备例如是数字照相机，那么框102可以直接访问图像而不用借助帧接收器68。

框104接着处理获取的视频图像或帧，以在视频帧中辨认潜在的设备特征。在一个实施例中，设备特征是OSHA委任托管的设置在过程控制环境中的每个现场设备上的设备标签。通常，这样的设备标签包括矩形的夹具或框架(典型地是1到2英寸高，3到4英寸宽)，其具有蚀刻或其它方式镌刻或雕刻上的包括文字和数字的字符，以便于过程环境中的人可以看见。包括文字和数字的字符通常是不同于框架的颜色，以使得这些字符更直观。当识别设备标签时，框104扫描图像以辨认可能包含设备标签的区域，例如图像中的矩形区域、带有一定颜色范围的区域、具有包括文字和数字的字符的区域等。当然，任何所需的处理都可以用于查找这些设备特征。此后，框106识别或解码被辨认的区域的设备特征。特别地，当辨认设备标签时，框106可以对辨认的特征施加光符识别(利用OCR 60)，以产生初步的设备ID。如果在图像中多于一个设备需要处理，那么框104和框106可以识别多个设备特征(例如设备标签)并辨认多个初步的设备ID。

接下来，框108将每个初步的设备ID与存储在例如存储器52中的一列设备ID进行比较，以验证与初步的设备ID相应的设备的存在。如果相应的设备存在，设备ID就被验证并且每个被验证的设备ID被框110提供给控制器54用于在其它应用程序中经由HUD 40显示给穿戴者和/或经由收发信机36发送给主计算机14。

虽然例行程序100可以基于任何可观察到的特征辨认设备，但是例行程序100基于设备特征也就是属于设备一部分的特征辨认设备是较佳的，因为它位于现场内而不用考虑通过便携式计算机系统30的自动检测和辨认。换句话说，虽然可以在过程控制环境中的每个设备上设置条形码或其它独一无二的标识，但是使例行程序100基于不以便携式计算机系统30的检测为目的而单独设置在设备上的特征辨认设备是较佳的，也就是说，这些特征已经用于存在于设备上的其它目的。如果利用这样的设备特征执行检测和辨认，那么不需要为了用便携式计算机辨认的特定目的而采取附加的步骤来标注或采用其它方式地给过程控制环境中的每个设备做记号。

其它应用程序，例如经由HUD 40自动向穿戴者显示信息的应用程序，可以向穿戴者显示辨认的设备，可以经由HUD 40向穿戴者显示关于所辨认的设备的其它信息，和/或可以将所辨认的设备ID发送给主机系统14。当然，识别出来的设备列表可以存储在计算机34的存储器52中或其它不同的存储器中，例如主机系统14中的存储器，其可以经由远程通信被框108访问，以验证初步的设备ID。正如所理解的那样，例行程序100的每个框并不必要在便携式计算机系统30中被执行。相反，这些框中的一个或多个可以由主计算机14执行，其可以与便携式计算机系统30通信以执行例行程序100。

再次参见图2，扬声器驱动器62接收来自控制器54的信号并且，例如通过将它们转换为标准的模拟音频信号、放大它们等处理这些信号。随后，扬声器驱动器62可以将处理过的信号提供给扬声器42。正如容易理解的那样，扬声器驱动器62和控制器54可以用于播放存储在例如存储器52中或主计算机14的存储器中的预录的信号，和/或用于转播由主机系统或在主机系统处产生的实时音频，例如处于主机系统处的操作员的声音或处于过程控制环境中任何地点的另一个便携式计算机用户的声音。在扬声器42上待播放的声音或音频信号可以经由收发信机36从主机系统提供给计算机34，或可以利用连在计算机34上的任何其它音频通信系统提供。

类似地，HUD驱动器64从控制器54接收信号，包括欲在HUD 40上显示的图形信息，并对这些用于经由HUD 40显示的信号执行适当的处理。在一些实施例中，HUD驱动器64和HUD 40可以与旋弄杆46或麦克风44一同使用以提供标准的计算机操作环境，例如具有对话框、文本、图形等的Windows图像。在这种情况下，穿戴者可以在HUD 40上移动光标、输入信息或操作HUD 40上的图像，以例如运行应用程序或在计算机34执行的应用程序的文本中做决定。

控制器54可以以任何所需的或标准的方式使用收发信机36，并提供信号给收发信机36，以利用任何所需的通信协议与主机系统14通信。同样地，控制器54利用任何所需的通信协议经由收发信机36接收和解码来自主计算机14的信息。

图2的便携式计算机系统30可以用于向用户提供多种信息和/或当用户正在例如检测、安装、修理、最优化、诊断、校准和检查过程控制环境中不同设备的连接时，在过程控制环境中执行使用户的任务更容易和更快的功能。例如，使用便携式计算机系统30，用户可以经由HUD 40自动地或者经由外围设备之一的适当的输入之后获得和观察到过程控制环境中的关于一些设备或区域的信息。计算机34可以存储，或者可以与主计算机14或现场设备本身通信，以获得任何所需的关于特定设备或大体上属于过程控制系统的信息，并且在用户请求时或如上所述当便携式计算机系统30识别出用户视野内的设备时，经由HUD 40向穿戴者显示信息。显示的信息可以包括诸如过程控制系统的图表或操作员综述的过程信息，例如设备列表的设备信息，帮助信息，诊断信息，甚至是与过程控制系统相连的一个或多个设备所作出的或相关联的过程参数信息(例如测量值、参数值等)。附加地，显示的信息可以包括例如设备的配置和安装信息的设备特定信息、设备的连接和校准信息或通常经由已知的手持通信装置从设备获得的任何其它信息，手持通信装置经由暂时的硬布线连接与现场设备连接。

为了观察到这样的信息，穿戴者当其走过设备旁边时，可以输入例如设备标签或设备号的设备标识，这可以引起控制器54自动显示某种设备信息，例如帮助、校准、诊断、参数值等信息。当然，用户可以利用旋弄杆46、麦克风44或任何其它的输入设备键入设备标识。当使用麦克风44时，语音/声音识别单元56可以辨认例如说出来的设备标签号或名称，并将设备标签号或名称提供给控制器54。如果需要的话，语音/声音识别单元56可以被设置成接收设备号、设备名称或任何其它设备标识，并比较输入的标识和存储器52中的有效设备号或名称列表。

GPS单元47可以用于进一步增强此处描述的便携式计算机系统的显示、信息采集和处理能力。作为示例，GPS单元47提供坐标和/或相对精确的位置信息给计算机34，因此使计算机34能确定用户在过程控制工厂内的当前位置。这样的位置信息可以以多种方式用于或被便携式计算机系统30利用。例如，从GPS单元47接收的位置信息可以用于方便过程控制系统中的设备的辨认，特别是当个别设备标签或标识是不可访问的、难辨认的或损坏的，或者其它方式地难于阅读或访问时。并且，这样的位置信息可以帮助解决模糊的问题，例如当在加工厂不同位置的两个或多个设备使用相似或相同的标签或标识时。

进一步，GPS单元47提供的位置信息可以用于产生可以经由HUD 40显示给用户的图形图或图表，因此使用户能直观化他们在整个系统中的当前位置。这样的图形图或图表也可以使用户更快地确定怎样有效地行进到工厂内的期望位置。

更进一步，GPS单元47提供的位置信息可以被主机系统14使用，以详细地向系统操作员指示一个或多个便携式计算机系统的用户所处的工厂内的位置。系统操作员例如能使用这种位置信息，以更有效的方式方便技术员、维修人员、维护人员等的派遣。

在一个实施例中，如上所述，在用户视野内的设备可以自动地被视频处理电路检测，并且当发生这样的检测时，关于设备的信息可以经由HUD 40以任何需要的格式自动地显示给用户。如果信息存储在存储器52中，该信息可以自动地被控制器54访问，并利用HUD驱动器64经由HUD 40提供或显示。可选择地，如果信息存储在主机系统14上，控制器54可以经由收发信机36请求和接收适当的信息，并随后在HUD 40上显示这样的信息。在过程参数被设备测量或存储在设备中的情况下，主机系统在将信息传送给便携式计算机系统30之前，可以与该设备通信以获得最近的值或数据。可选择地，便携式计算机系统30可以直接经由设备收发信机(例如收发信机32A和32B)与诸如现场设备的设备通信，以获得所需的信息。

在这些情况下，控制器54可以向用户显示识别出来的设备列表，并允许用户选择观察关于任何设备的信息，或者可选择地，控制器54可以经由HUD 40自动地显示关于识别出来的设备的信息。值得注意地，在计算机系统30上使用麦克风44、摄像机38和其它相关的硬件/软件，使用户能以空出手来的方式也就是不必经由手持或手动操作设备输入任何数据或其它信息就能自动地接收和观察关于设备(或过程控制系统的区域或其它单元)的信息和位置。这空出穿戴者的手来执行其它任务，例如修理、替换或校准设备，操纵其它工具等，这是非常有利的。更进一步，计算机系统30可以接收和显示用户实际看到和/或用户身体附近的设备所测量的或存储在该设备中的信息，而不需要物理上位于每个设备的外部以及物理上被用户访问和观察的单独的刻度盘或显示器。

在另一个实施例中，可穿戴的计算机系统30可以用于将共享的视图(例如显示)提供给位于例如主计算机14处的操作员以及经由HUD 40提供给用户，从而加强二者之间的通信。这样共享的视图应用将相同的图像显示给两人，并允许他们中的一个或两个操纵图像，以便例如指出或加亮图像的特定部分或者在图像上张贴数据。这些动作可以连同声音通信一起使用，以加强便携式计算机用户和远处在主计算机14处的操作员之间的会话。

图5示出可以在主计算机14上运行的软件例行程序116的框图和可以在便携式计算机系统30上运行以执行共享视图或显示的软件例行程序118的框图。例行程序118包括框120，其采集并经由收发信机36发送视频图像给主计算机14。便携式计算机系统30和主计算机14之间的通信在图5中由虚线表示。这种图像可以是由摄像机38产生的完整的多帧图像或者可以是其一个或多个单独的帧。例行程序116中的框122接收视频图像并且框124经由与主计算机14相关的显示设备将视频图像显示给操作员。框126使主计算机14处的操作员能选择视频图像的一帧用作共享视图的基础(也就是基本图像)。框126例如可以简单地显示接收的视频信号的最近接收的帧，并等待操作员指示图像的冻结被请求。可选择地，框126可以允许操作员重新播放接收的帧，以选择期望的图像，或者可以允许操作员以任何所需的方式选择基本图像。如果操作员不选择共享显示的基本图像，那么框126提供返回框122的控制。如果在框126时操作员选择基本图像，那么框128将选择的基本图像发送给便携式计算机系统30用于在HUD 40上显示给用户。框128也可以，如果需要的话，经由主计算机14的显示屏将选择的基本图像显示给操作员。

接下来，例行程序116中的框130确定是否由主计算机的操作员作出或请求基本图像的修改。这样的修改可以包括，例如移动光标或指针、在图像上描画、加亮图像的区域、在图像上张贴信息或其它数据，或者其它任何所需的修改，这些修改能使操作员与使用图像的处于远处的用户交流。这些修改可以由操作员利用任何所需的操作系统协议和外围设备做出，例如鼠标和键盘。如果由操作员做出对图像的修改，那么框132经由收发信机32和36将修改发送给便携式计算机系统30。这些修改可以使用任何所需的协议进行传输，并且或者是做出的特定修改或者是具有修改的整个新的图像帧都可以如所期望的那样发送给便携式计算机系统30。在一个实施例中，以指针移动的方式形成的对图像的修改可以作为新的指针坐标被传输。在已经做出图像修改并被发送到便携式计算机系统30后，或者如果没有新的修改被主机操作员做出，那么框134刷新主机系统的图像(将操作员做出的修改和便携式计算机系统30做出的修改合并并发送给主机系统14)。例行程序118的控制接着返回框130，以检测由主机操作员做出的其它修改。

同时，例行程序118包括在HUD 40上显示从主机系统接收的基本图像的框136。框138随后检测用户利用任何可以获得的包括麦克风44和旋弄杆46的输入设备所做出的对图像的修改。如果用户做出对图像的修改，那么框140将修改发送给主计算机14。此后，或者如果没有检测到用户发起的修改，那么框142刷新在HUD 40上的图像，将用户做出的修改和由主计算机14做出的以及接收的修改合并。例行程序118的控制随后返回框138用于检测用户进一步发起的修改。

在这种方式下，例行程序116和118在主计算机14和便携式计算机系统30上操作，以提供可以由主机操作员和处于远处的用户中的一个或两个操纵以增强二者之间交流的共享视图或场景。虽然此处已经将基本图像作为源自便携式计算机系统30采集的图像加以描述，但是这不是必须的情况。相反，基本图像可以是与重要的过程或设备相关的存储的操作员视图、示意图等。在任何一种情况下，共享视图使主机操作员能以便携式计算机用户容易观察的方式指出并讲出显示的图像中的不同元件。进一步，如果需要的话，用户可以使用例如相同的或不同的光标对图像做修改，以辅助与主机操作员的会话。如果需要的话，用户不必要能对图像做修改，这会简化图5的例行程序116和118。并且，如果需要的话，用户可以在发送给主计算机14之前选择待使用的基本图像。

结合图6所示的流程图形式的例行程序150描述过程控制环境中便携式计算机系统30的另一用途，例行程序150较佳地但不是必需地在便携式计算机系统30中执行。一般来说，例行程序150使用户能以空出手的方式并且不需要主机设备的操作员的辅助就能检测出并验证过程控制环境中的不同设备或通信信道(例如I/O连接)的正确连接。先前，验证过程控制环境中设备或通信信道的正确连接需要技术员带着例如伏特表的手持测量设备和用于技术员与主工作站的操作员通信的手持无线电走出去到现场。技术员首先不得不到设备(并且不得不找到它)处，经由手持无线电告知主机操作员他或她在设备处，并随后通知他或她正在检测哪条通信信道。这时，技术员不得不使用手持仪表检测线路上的信号。接着技术员通过手持无线电告诉主机操作员测量的信号是什么以便主机操作员能验证测量的信号是否是在所选的通信信道上的真实信号。此后，技术员将告诉主机操作员改变正在检测的信道上的信号，并且主机操作员将使通信信道的信号或值改变。技术员接着再次测量信道上的信号以查看是否确实发生变化。显然地，这个过程需要两个人(例如，主机操作员和技术员)进行多次麻烦的主机操作员和技术员之间的交流，并且难于在庞大的和复杂的过程控制环境中执行，其中技术员设法同时操纵手持无线电、手持仪表并获得对合适设备或通信线路的访问。此外，这个过程依赖主机操作员和技术员之间的交流，这趋向于制造混乱和产生错误。

使用图6的例行程序150，便携式计算机的用户以相对空出手的方式(也就是仅仅手持测量设备)并且不需要与处在主工作站的操作员通信就能检测过程控制系统中的例如I/O连接的设备通信信道的连接。相反，便携式计算机系统30直接与主计算机通信，以提供用户所有所需的信息并在用户的请求下做出为检测出过程控制系统中设备或通信信道的连接所必需的修改。使用例行程序150，用户可以走出去到过程控制环境或工厂中，获得与设备相关联的设备列表和/或通信信道，选择用于测试的特定设备和/或通信信道，找出正在测试的设备或信道上的信号应该是什么，对信号做出修改并测量原始信号和修改的信号以测试设备或信道的正确连接，所有这些都不需要主机操作员和与之相关的麻烦的容易出错的交流。

例行程序150包括在HUD 40上显示可能被测试的一列设备的框152。用户可以通过按任何所需的方式选择所列设备之一来选择特定的待测试的设备。较佳地，用户向麦克风说出指令，例如上、下、左、右、确定等，这些指令被识别并提供给控制器54，并且这些指令被用于移动光标(可以是加亮的区域)或选择在HUD 40上的Windows屏幕上显示的条目。当然，用户也可以使用旋弄杆46或其它键盘设备，使用麦克风输入与设备相关的名称或标签或者使用摄像机38以按照图4的例行程序100所述自动验证设备来选择设备。

框154等待用户选择设备，并在用户选择或以其它方式选中设备后，框156经由HUD 40显示与所选设备相关联的一列通信信道。这样利用Window类型的显示屏幕显示的示例如图7所示，并且包括一组用于设备CTLR1(控制器1)的11条通信信道，其带有加亮的第一信道CTLR1C02CH01。当然，I/O或其它通信信道列表可以按任何其它的方式显示，并不局限于图7所示。

再次参见图6，框158等待用户选择待检测的通信信道。用户可以利用诸如“上一个”和“下一个”的简单声音指令以移动光标至不同的信道并“确认(Enter)”以选择信道来选择在例如图7的屏幕中显示的特定的信道。于是，当观察图7的显示屏幕时为了选择第三条通信信道(CTLR1C02CH03)，用户可以简单地说两遍“下一个”以加亮信道CTLR1C02CH03，并接着说“确认”以选择信道。虽然可以使用其它的声音指令，但是将声音指令组限制在简单的更加容易被语音/声音识别单元56识别的词上是较佳的。并且，虽然图7的显示屏幕可以利用例如旋弄杆46的其它输入设备操纵，但是使用户能利用声音信号或利用其它空出手的输入设备以允许用户使用他或她的双手做其它活动来操纵屏幕并在屏幕上选择或输入数据是较佳的。

在用户选择了待检测的特定的通信信道后，框160在HUD 40上显示进一步的屏幕，指示与所选信道相关的过程信息。对于所选的CTLR1C02CH01信道，这样的屏幕示例如图8所示。为了创建图8的屏幕，框160从主机系统或通过收发信机36从现场设备获得所选的通信信道的当前过程值，并显示信道的当前值(在本情况下是“0”)连同信号的质量指示(在本情况下是“好”)。框160也为用户提供输入信道的新的过程值的区域，并指示信道上信号的类型以及信号的有效范围，也就是说，信道是模拟信道还是数字信道。显示在屏幕上的信息存储在便携式计算机系统30的存储器52中，或者从主计算机14获得，这或者在存储器中存储信息或者从设备中获得信息，或者直接经由收发信机36和现场设备上的收发信机之间的无线连接从现场设备本身获得。在图8所示的示例中，信道CTLR1C02CH01是当前设定值为零的数字信道。图9示出在HUD 40上显示的信道CTLR1C06CH01的相似的屏幕，该信道是具有0-100有效范围的模拟信道并且具有90的当前值。

当观察图8或图9的屏幕时，用户可以利用例如手持伏特表或任何其它所需的设备手工测量所选信道上的值。如果测量值与列在屏幕当前值区域上的值相同，那么用户可以通过在新值区域输入新值继续操作。再次参见图6，框162等待用户输入新的过程值，较佳地使用数字和其它诸如“确认”、“上一个”和“下一个”之类的简单指令格式的声音指令，以便用户不必要从测量设备上移开他或她的手。98.5的新值被输入到图9的屏幕显示的新值区域。刚一收到新值，框164就会发送新值到主机系统，接着框164会将所选的信道改变至新值，并且在验证所选的信道已经改变至新值后，发送新值到便携式计算机系统30作为所选信道的当前值。框166接着刷新HUD 40上的屏幕显示，以指示当前值已经变化到先前输入的新值，并清空新值区域以使用户能输入不同的新值。同时，用户可以使用手持仪表测量所选信道上的信号，以查看是否信号已经变化至输入的新值。如果是，那么通信信道最有可能是在过程控制系统中正确连接并操作。如果不是，那么存在必须被辨认和更正的问题。当然，用户可以对通信信道值做进一步的修改并测量这些修改，或者可以向回滚动信道或设备选择屏幕，以选择待检测的不同信道或设备。

使用上述的系统，单个人就可以验证过程控制环境中不同通信信道的连接和操作，不需要与处在主机站的操作员交流和协作，并且不需要携带手持无线电，其典型地干扰在现场执行的测量和其它活动。

在另一个实施例中，便携式计算机系统30可以用于存储和自动重新得到关于过程控制环境中的任何设备或实体的信息，包括具有设备标签或其它可识别的设备特征的设备和例如人行道、垃圾桶、建筑物等不具有典型的设备标签的实体。按照这种方式使用便携式计算机系统30，用户可以穿过工厂或其它过程控制环境行进，并记录关于工厂内的设备或实体的声音信息(或其它信息或数据)，用于用户或另外的人将来的检索。同样地，当查看设备或其它实体时，用户可以确定(通过看HUD 40上的显示)先前是否已经为设备创建过任何声音消息，并可以重新得到先前创建的声音消息。附加地或可选择地，由GPS单元47提供的位置信息可以用于自动使关于物理上靠近用户的设备的消息出现，即使用户当前没有看这些设备。

在一个实施例中，用于执行这种功能性的软件例行程序(其被计算机34的处理器或CPU 50存储和执行)包括三个基本的例行程序，其可以是单独的程序或者所有的都可以是单个例行程序的子部分。第一例行程序辨认一个或多个在用户视野中或对用户重要的设备。这种例行程序可以接受例如设备名称、标签或其它设备标识形式的声音输入(来自麦克风44)，以辨认当前对用户重要的设备。类似地，这种例行程序可以经由HUD 40向用户显示一列设备，并能使用户使用例如声音指令或其它输入选择显示的设备之一。可选择地，这种例行程序可以利用图4所述的视频图像处理例行程序自动辨认设备，其可以辨认一个或多个可见的设备特征。代替使用设备特征，自动视频处理例行程序可以基于用于辨认设备的特定目的设置在设备上或附近的标识(例如光学条形码)来辨认设备。另一方面，发送器可以设置在一个或多个设备上或附近，并且这些发送器可以发送从计算机34接收并被例行程序解码以辨认一个或多个设备的信号。在一个实施例中，单个发送器可以用于一个场所或其它单位区域，并且例行程序刚一接收和解码被发送的信号，就会访问存储了场所或单位区域内的所有设备的存储器(例如位于计算机34或主计算机14内)。这些设备列表可以随后经由HUD 40提供给穿戴者。相似地，没有标签或其它可自动识别的特征的设备可以与具有可自动识别的特征的设备绑定(在数据库内)。典型地，彼此临近的(彼此相关的)设备将一起绑定在数据库内。此后，无论何时具有可自动识别的特征(标签了的设备)的设备之一被辨认，例行程序都可以查询数据库以确定其它靠近或与标签了的设备相关的未被标签的设备，并经由HUD 40向穿戴者显示所有这些设备的列表。当然，也可以使用其它辨认设备的方法。

当已经辨认了一个或多个设备并例如经由HUD 40向用户显示时，第二例行程序使用户存储与标识的设备之一相关的声音消息。用户可以选择标识的设备之一(例如，使用声音指令或任何其它类型的输入)，随后当经由HUD 40提示时，用户向麦克风44说话以创建声音消息。第二例行程序接着在存储器中存储声音消息作为与标识的/选择的设备相关的声音消息。这种存储器可以是计算机34上的存储器52，或者较佳地可以是主机系统中任何地方例如主计算机14中的存储器。当存储到主计算机14上时，声音消息对于多于一个的便携式计算机是可获得的。

第三例行程序确定对于第一例行程序辨认的任何设备来说是否存在先前存储的语音消息，如果是，在HUD 40上显示例如图标的指示，以告知用户对于标识的设备来说存在先前存储的消息。当用户利用例如声音指令选择图标时，第三例行程序从存储器中重新得到先前存储的声音消息并通过扬声器42向用户播放。

使用这种数据存储/检索技术，无论何时便携式计算机用户(或主机系统14的操作员)或者手动或者自动地辨认设备时，用户(或操作员)都可以记录与设备相关的声音消息，同样地可以重新得到和听到先前存储的与设备相关的声音消息。在这种方式下，用户(或操作员)可以记录或留下关于过程控制系统中的设备或任何其它实体的消息，以便以后相同的或不同的人可以重新得到。这样的消息可以例如通知下一个人对设备的修理正在进行，或者设备的校准需要执行，或者可以关于设备或实体的任何其它所需的消息。在一个简单的示例中，用户可以沿着过程控制环境或工厂中的人行道行进并注意到人行道需要重涂漆或修理。人行道可以基于用户所处的场所或使用例如GPS单元47，基于可以利用设备特征被自动辨认的临近人行道的其它设备，基于设置在人行道上以能自动辨认的特定代码或其它特征，基于包括声音输入和手操作设备输入的任何种类的用户产生的输入，或者以任何其它方式，自动地被辨认。用户可以在HUD 40上选择人行道，随后做出声音消息描述对人行道进行修理。此后，无论何时人行道因为重要或者被便携式计算机的用户(或主计算机14的操作员)观察到而被识别时，声音消息可以自动地被那用户(或操作员)获得，并被图标指示为可获得的，这也可以是在HUD 40上的与人行道相关的文本消息。在这种方式下，新的信息可以被创建和存储为与过程控制环境中的任何设备或实体相关联，并且这种信息可以稍后以其它更多的标准信息(例如帮助信息)对于用户来说是可获得的相同的方式，和/或同时提供给用户。

虽然此处主要描述作为可程式化以实现现场设备维护、修理和故障检修活动的便携式计算机系统，但是便携式计算机可以执行和/或实现各种其它活动。特别地，多种程序可以存储在便携式计算机系统30中和/或经由收发信机32和36被操作员工作站14执行和被计算机系统30访问。作为示例，便携式计算机系统30可以执行过程控制诊断活动，例如1999年2月22日申请的、名称为“过程控制系统中的诊断”的、作为美国专利6,298,454出版的美国专利申请09/256,585所公开的，这里将其内容引入作为参考。诊断活动可以包括专家诊断系统的使用，例如，2000年2月7日申请的、名称为“过程控制系统中的专家诊断”的、作为美国专利6,633,782出版的美国专利申请09/499,445所公开的，这里也将其内容引入作为参考。更进一步，诊断活动可以包括布线故障的检测和诊断，例如，2001年4月19日申请的、名称为“过程控制系统的布线故障检测、诊断和报告”的美国专利申请09/850,300所公开的，这里将其内容引入作为参考。

然而，更一般地，便携式计算机系统30可以适于执行任何被操作员工作站14典型地执行或可以执行的活动。相似地，此处描述的便携式计算机系统可以用作任何现代过程控制系统中的操作员界面。现代过程控制系统典型地是基于微处理器的分布式控制系统(DCS)。传统的DCS构成包括一个或多个例如工作站的用户界面设备，其通过数据总线(例如以太网)与一个或多个控制器相连。控制器通常物理上靠近被控过程，并与多个位于整个过程中的诸如电子传感器、变送器、电流-压力转换器、阀门定位器之类的电子监测设备和现场设备相连。

在传统的DCS中，通过在每个控制器中提供控制算法来分配控制任务。控制器独立地执行控制算法以控制与控制器相连的现场设备。控制任务的分散提供整个系统更大的灵活性。例如，如果用户期望为DCS增加新的过程或过程的一部分，那么用户可以增加连接到适当的传感器、执行器等上的额外的控制器(具有适当的控制算法)。可选择地，如果用户希望修改现存的过程，那么新的控制参数或控制算法可以例如从用户界面经由数据总线下载到适当的控制器上。

为了提供改进的模块性和制造商之间的兼容性，过程控制制造商近来更倾向于过程内的进一步控制分散。这些更新的方法基于使用诸如HART、PROFIBUS、WORLDFIP

、Device-Net

、CAN和Fieldbus协议之类的开放协议通信的智能现场设备。这些智能现场设备基本上都是诸如传感器、执行器之类的基于微处理器的设备，以致在一些情况下诸如具有Fieldbus设备的设备也可以执行一些传统上由DCS控制器执行的控制回路功能。因为一些智能现场设备提供控制能力，并使用开放的协议通信，所以来自多个制造商的现场设备都可以在公共的数字数据总线上彼此通信，并且不用传统DCS控制器或任何其它适合数据传输的数据总线的干预就可以协作执行控制回路。

分布在这样整个现代过程控制系统中的控制器和其它设备以通信联络的方式经由例如以太网或任何其它合适的数字通信总线的系统级数据总线与一个或多个操作员工作站相连。众所周知，一个或多个数据历史库(historian)也可以以通信联络的方式经由系统级数据总线与过程控制系统中的工作站和其它设备相连。

于是，此处描述的便携式计算机系统可以以通信联络的方式连接到任何过程控制系统中的系统级数据总线上，或者经由包括与提供无线通信接口的系统级数据总线通信的无线收发信机、某种其它设备的工作站，或者经由例如在特定现场设备上的任何其它无线通信接口，其中特定的现场设备能使便携式计算机与过程控制系统交互和交换过程信息和其它信息。在这种方式下，系统操作员或用户可以经由便携式计算机系统与过程控制系统远程交互，同时例如穿过加工厂，而不必要使用对讲机与固定的主机操作员工作站或系统处的另一个人通信。因此，此处描述的便携式计算机系统能使单个用户从过程控制工厂中的任何位置或者物理上可能处于过程控制工厂的外部与过程控制系统交互，好像交互就是经由常规的操作员工作站发生一样。

如果需要，便携式或手持计算机30可以不用通过主机系统通信而用于直接和无线访问个别现场设备，以执行任何典型地由通过有线连接与现场设备通信的已知的手持设备执行的功能。特别地，当前存在可以带入加工厂并且可以暂时通过硬布线连接与工厂内的个别设备(例如现场设备、控制器等)连接以与它们通信的便携式设备。一种这样的设备在美国专利6,094,600中详细描述，在此将其公开引入作为参考。典型地，这样暂时的硬布线连接被建立以执行对设备的诊断、配置或重校准设备、或作为关于设备的某种其它修理或分析功能的一部分。一般来说，这些已知的手持通信装置具有导线或电线，可以直接连接到现场设备的端子上，或可以连接到通向设备的总线或通信线上，例如HART或Fieldbus总线。

然而，正如所理解的那样，便携式或手持计算机30可以经由设置在计算机30上的无线收发信机36和设置在一个或多个现场设备上的无线收发信机，例如图1的无线收发信机32A和32B，直接与诸如现场设备的设备通信。在这个示例中，手持计算机或通信装置30除了与设备的通信是无线执行的以外，可以利用典型地由已知硬布线手持设备通信装置执行的相同类型的通信，直接与不同的现场设备通信，以从现场设备获得信息(例如过程信息或现场设备采集和存储的信息)，向现场设备发送信息(例如配置信息)，或者对现场设备执行任何任务。

图15示出手持计算机可以被用于与加工厂340内的多种不同设备特别是现场设备无线通信的多种不同的方式，这里指手持通信装置330。如图15所示，加工厂340包括多个不同的区域或部分350、360、370和380，以及与手持通信装置330相关联的主机390和储存库(repository)395，不同的区域或部分350、360、370和380中的每一个都具有不同的现场设备组(和其它设备，例如控制器、输入/输出设备等)。

如图15所详细示出的，加工厂340的部分350包括以通信联络的方式与两个现场设备411和412相连的控制器410，现场设备可以是例如HART或4-20毫安的现场设备。现场设备411示出为包括内置或外置的收发信机，现场设备412示出为被改进以包括通过硬布线连接的收发信机413。这种硬布线连接可以使用典型地用于已知手持设备的硬布线连接端子或其它任何现场设备412上的合适的连接端子加以实现。在操作中，手持通信装置330可以直接经由设备411外置的收发信机或与设备412相关的收发信机413与现场设备411和412通信。

加工厂340的部分360包括以通信联络的方式经由输入/输出设备422连接到总线上的控制器422，一组基于总线协议的现场设备424通过总线通信。现场设备424可以是例如任何现场总线设备(例如FOUNDATION^TMFieldbus设备)、Profibus设备或使用任何合适的总线通信协议的任何其它设备。此外，收发信机设备426连接到总线423上并作为设备424和手持通信装置330之间的无线通信连接而工作。当然，收发信机设备426包括所有的需要使用合适的总线协议在总线423上通信的通信装置和软件。收发信机设备426能将总线423上的信息译成用于传送给手持通信装置330的无线信号，并能将从手持通信装置330无线接收的信息译成合适的符合在总线423上使用的总线协议的信号以传送给总线423上的其它设备。于是，在操作中，手持通信装置330与收发信机设备426通信，并请求来自或发送至总线423上一个或多个现场设备424的信息或信号。作为关于手持通信装置330和总线423的输入/输出设备工作的收发信机设备426，随后创建和发送总线423上的合适信号，以实现手持通信装置330请求的操作。这样的操作可以包括，例如发送信号给现场设备424以请求来自现场设备424的信息、发送一个或多个配置或校准或控制信号给现场设备424以使得现场设备424以某种方式被配置或校准或控制、改变现场设备424之一的信息等等。

如图15所示，加工厂340的部分370包括一对连接到各种现场设备454上的控制器450，它们中的每一个都通过硬布线连接连到无线收发信机456上。在这种情况下，现场设备454可以是任何现场设备以及例如Fieldbus设备的基于总线协议的设备，包括但不限于HART和4-20毫安(常规的)现场设备，现场设备可以通信联络地按照任何所需的方式或使用任何常规的或已知的通信结构连接到控制器450上。正如所理解的那样，可以使用任何所需的连接结构或端子连接到现场设备454上的无线收发信机456作为现场设备454的无线节点工作。在工作中，无线手持通信装置330与无线收发信机设备456无线通信，并请求来自或发送至现场设备454中的一个或多个的信息或信号。作为关于手持通信装置330和设备454的输入/输出设备工作的收发信机设备456，随后创建和发送合适的信号分别给设备454，以实现手持通信装置330请求的操作。这样的操作可以包括，例如发送信号给现场设备454以请求来自现场设备454的信息、发送一个或多个配置或校准或控制信号给现场设备454以使得现场设备454以某种方式被配置或校准或控制、改变现场设备454之一的信息等等。

在稍微不同的构成中，加工厂340的部分380包括以任何所需的方式通信联络地通过硬布线连接和/或经由无线通信连接连到一个或多个现场设备464的一个或多个控制器460。然而，此处，每个现场设备464都包括置于其中或连接其上的无线收发信机，并与无线节点收发信机设备466无线通信。在这种情况下，每个现场设备464都可以是例如点对点或网状网络的无线通信网络的一部分，其中收发信机节点466也是一部分并且控制器460也是一部分。在这种结构中，如果需要，控制器460或其它设备可以无线地、利用硬布线连接(如图15所示)或利用二者的混合与现场设备464通信。在任何情况下，手持通信装置330与无线收发信机设备466通信，并请求来自或发送至现场设备464(或任何无线网络中的其它设备)中的一个或多个信息或信号。作为关于手持通信装置330和设备464的输入/输出设备工作的收发信机设备466，随后创建和无线发送合适的信号分别给设备464，以实现手持通信装置330请求的操作。这样的操作可以包括，例如发送信号给现场设备464以请求来自现场设备464的信息、发送一个或多个配置或校准或控制信号给设备464以使得设备以某种方式被配置或校准或控制、改变设备464之一的信息等等。当然，如果需要，手持通信装置330可以替换无线通信而直接与每个现场设备464通信，这类似于设置在加工厂340的部分350中的现场设备所示的通信，除了手持通信装置330直接与相对于硬布线网络的无线网络中的现场设备(或其它设备)无线通信以外。

附加地，或可选择地，手持通信装置(图15所示的通信装置330A)可以经由暂时的硬布线连接连到收发信机节点466上，并执行与现场设备464相同类型的通信。在这种方式下，在中心或便利设置的收发信机节点466可以缓解使通信设备330在设备外部包括无线收发信机的需要，而是可以代替利用与收发信机节点466相关的无线收发信机与多个现场设备464无线通信。

仍然如图15所示，手持通信装置330可以与主机设备390和/或可以或不可以以通信联络的方式与主机设备390相连的信息储存库395无线通信。虽然没有在图15中示出，但是主机设备390可以以任何已知的或合适的方式(例如经一或多个硬布线连接)连接到图15中的控制器410、420、450和460的一些或全部上，并且可以相关于或涉及图15所示的设备的控制。在任何情况下，主机390和/或可以通过硬布线连接或经由无线连接连到主机390上的储存库395，存储关于手持通信装置330将与之无线通信的设备411、412、424、454和464(和加工厂340内的任何其它设备)的信息。这些设备信息可以包括经由主机390接收到的关于设备的维护、状态和例如测量参数等的当前操作信息、以及设备校准信息和设备制造商信息中的任意或全部信息。这种设备特定信息也可以包括手持通信装置330所需的用于与设备通信或定义与设备无线通信所需的通信协议的任何信息，以及手持通信装置330所使用的用于与加工厂340内的一个或多个设备进行无线通信的用户界面，等等。

在操作过程中，手持通信装置330可以从定义与加工厂340的一个或多个部分350、360、370和380中的一个或多个设备通信的方式的储存库395中获得设备信息。手持通信装置330可以随后被带到信息被下载的工厂340内的个别部分，并与那部分中的一个或多个现场设备通信。操作员或技术员可以实现如下的通信，从设备中获得状态、操作和校准信息，配置或重配置设备，从设备中获得任何其它所需的和可获得的信息，或使得设备执行诸如控制功能、检测功能、通信功能等的功能。手持通信装置330可以随后将从设备获得的任何信息下载至主机390或作为数据历史库或配置数据库工作的储存库395。

一般来说，手持通信装置330以无线方式与之通信的现场设备可以在储存库395中使用公知的EDD语言全面描述。此外，访问机制由它的EDD定义。如上所述，现场设备或者配有无线发送器，或者与在诸如网状网络的区域用作所有设备的网关的无线节点相连。设备EDD可以经由CD或网络或任何其它方式传送给储存库395或者传送给手持通信装置330，并且从那在需要的时候可以传送给手持通信装置330。

如上所述，主机储存库395可以保持所有设备信息的储存。于是，除了存储不同现场设备的EDD之外，主机储存库395也可以包含其它设备信息，利如制造商数据、用户手册、配置数据、当与设备通信时在手持通信装置330使用的显示用户界面、用于显示的菜单、与设备等的历史/操作/维护/校准相关的历史记录等等。对于通常的设备数据，储存库395可以存储制造商网址的连接，而不是在储存库395中保存副本，以便在手持通信装置330需要或请求时获得数据。在任何情况下，手持通信装置330在试图与特定的设备通信之前或者正在试图与设备通信时(也就是说，在辨认期望通信的设备之后)，可以从储存库395中获得所有必要的设备数据。

此外，手持通信装置330包括基础设施和软件，以为了以任何与图15描述相关的方式实现与设备的通信，而处理从储存库395接收到的设备数据。设备数据可以一经请求从储存库395中无线地下载至手持通信装置330，以便手持通信装置330不必永久地存储任何设备特定数据。当然，现场工程师可以在走到现场或工厂340的特定部分之前预先下载设备组的数据。

手持通信装置330的设计可以符合公知的Net平台，在这种情况下，在手持通信装置330中运行的平台支持设备描述语言(DDL)的公共接口和其它配置描述。因此，这种平台支持伴随符合设备描述(DD)、用户功能和其它描述所产生的任何设备。此外，如果需要，在手持通信装置330上使用的平台可以从主机390无线升级。

如上所述，除了与主机系统390和储存库395无线通信以外，手持通信装置330也可以与过程340内的设备无线通信，例如现场设备411、412、424、454和464，经由这些设备的无线接入点，也就是现场设备外置的收发信机设备、收发信机设备413、426、456、466等。当然，手持通信装置330可以使用任何一个或多个标准的无线协议与现场设备通信。附加地，EDD可以用于提供手持通信装置330和现场设备之间的通信。特别地，EDD定义了设备功能块，并且手持通信装置330可以通过功能决访问设备内的丰富数据，类似于Foundation Fieldbus被访问的方式。如果无线节点用于几个设备上，例如图15中的部分360、370和380，那么节点将通过导线(如果需要，可以无线)使用任何标准的诸如HART、Fieldbus协议之类的传输协议与现场设备通信。

在使用过程中，现场工程师可以走到期望与之通信的现场设备或其它设备处。现场设备可以以任何需要的方式被辨认，包括使用任何如上所述的可见的、音频的或电磁辐射技术，包括无线辨认。如果手持通信装置没有存储信息，那么手持通信装置330可以随后无线请求来自主机储存库的设备数据。在从手持通信装置330当前的位置不可能进行与主机390或储存库395的无线通信的情况下，现场工程师或其它用户可以在走出去到现场或工厂340之前将这种信息预先下载到手持通信装置330。

在任何情况下，基于提供给手持通信装置330的信息，在通信装置330上的处理器运行或执行通信软件，该通信软件向现场工程师显示一个或多个被配置或制作的用于与所考虑的设备通信的设备特定用户界面。作为这个过程的一部分，现场工程师根据从储存库395接收的协议信息以通信联络的方式与现场设备相连，并被存储在手持通信装置330中的通信软件或程序使用以实现这样的无线通信。一旦通信连接已经建立，那么使用任何与无线连接相关的硬件设备和存储在现场设备和任何相关的收发信机设备中的软件以及手持通信装置330中的软件或其它程序，现场工程师就可以使用例如预先配置的用户界面从设备中读或向设备中写。当然，用户可以使用手持通信装置330以任何所需的目的与现场设备通信，例如为了从设备中读取信息，为了配置或重新配置设备，为了复位或校准或控制设备，为了向设备发送新的参数或信息，为了在设备或设备所处于工厂的部分等上实现任何标准的维护或诊断活动或例行程序。

在现场工程师完成与现场设备的通信以后，手持通信装置330可以在稍后的某些时候将从设备获得和接收的设备数据(以及作为这个通信过程一部分在手持设备中创建的任何数据，例如追踪变化数据或文本控制数据)下载到主机390和/或储存库395。现场工程师也可以或者替代地走到工厂340的另一区域或部分，并重复上述步骤，以随后与在工厂340的其它区域或部分的其它设备通信。

使用图15的系统，手持通信装置330以无线的方式直接访问设备，而不必通过控制系统主机390与那些设备通信。因此，手持通信装置330仍然可以与工厂340内的一个或多个设备通信，即使主机系统390离手持通信装置330太远而不能与手持通信装置330无线通信。因此，在这种构成中，手持通信装置330不需要接近主机设备390的无线接入点以访问现场设备。更进一步，在某些情况下，例如在某些设备信息对主机系统390是不可获得的情况下，手持通信装置330仍然可以直接从现场设备无线获得这种信息，并随后将信息下载给主机系统390，因此为主机390提供更完整或准确的信息并且在某种情况下允许设备更好的控制或监测。

同样地，手持通信装置330可以用于与没有连接到主机390上或者甚至没有连接到相同的主计算机上的不同的设备通信。因此，手持通信装置330可以用做无线访问转接节点，其不用或连接到特定的控制网络上。可选择地，例如当现场工程师走到另一个工厂时，手持通信装置330可以容易地再连接到另一个控制系统上，因此使得手持通信装置330的使用位置独立，同时保持连接建立程序是简单而且自动的。

如果需要，手持通信装置330可以通过捕获和存储设备历史数据来执行传统的历史库功能，这些历史数据可以后来转送到主机390或与主机390相关的数据历史库。此外，下面将更加详细描述的手持通信装置330，可以存储和执行在线、离线和实用模式工作的程序。例如，当经由图15的任何收发信机连接连到设备上时，手持通信装置330可以按在线模式执行任务，也就是说，通信装置330连接到的工厂340或设备是在线工作的。然而，当不与现场设备相连或当现场设备在离线模式下工作时，手持通信装置330也可以从主机390或储存库395或任何它与之通信的设备获得它所需的信息或数据，并且可以配置设备用户界面、可以定义用户优先权，可以定义热键、步骤等等。在实用模式下，手持通信装置330可以自诊断系统软件/硬件、分析/检验采集的数据并对与之通信的现场设备的DD/配置和其它设置执行有限的修正检查。可以使用的一种特定实用模式是仿真模式。在这种模式下，手持通信装置330不通信联络地连接到实际的主机设备或现场设备上，而是模拟连接到主机设备和/或现场设备的操作，以模拟涉及特定动作的步骤，例如使用手持通信装置330配置设备。当手持通信装置330处于仿真模式时，用户可以进行训练或预排练活动。

当然，如果需要，不用手工辨认设备，手持通信装置330可以访问自动无线辨认系统。在这种情况下，当特定的现场设备配有射频辨认(RFID)标签时，手持通信装置330可以自动辨认设备并随后如上所述与设备相连，不必要对于设备的手工辨认过程。

如果需要，如图15所建议的关于通信装置330A，手持通信装置330可以支持与主机系统390或通信装置330与之通信的任何设备的任何有线线路(硬布线)连接，以获得更高的速度和可靠的数据传输。同样地，为了更容易与手持通信装置330交互，在手持通信装置330的界面可以包括触摸屏板、输入笔或任何其它公知的用户输入机制作为输入设备。并且优选由电池供电的手持通信装置330可以程序化为当不执行任务时进入省电模式。

虽然是无线的，但是手持通信装置330应该造成干扰加工厂的控制系统的小风险。然而，实现与手持通信装置330相关联的连接、通信和断开协议是较佳的，以便没有对过程控制操作的物理干扰以及非故意的软件/系统干扰过程控制操作发生。

因为图15的手持通信装置330使用无线通信，所以它改进了现存的必须硬布线连接设备的手持设备。特别地，手持通信装置330减小或排除对现场设备布线以采集和转储数据的需要，因为现场工程师可以走近设备、从设备无线采集数据并随后走近主机系统并无线转储采集的数据给主机，而不必实际触摸或访问许多情况下是难于碰到或处于危险位置的设备或主机，所以节省时间和能量。

更进一步，图15的手持通信装置330可以包括读取工厂340内产生和发送的工厂环境数据的接收机。特别地，可以在工厂内提供红外发射机以发射指示温度、湿度、辐射水平或任何其它与工厂340相关或在工厂340内测量的工厂环境数据。这些发射机可以使用没有并入工厂340的控制系统的传感器。然而，专门的红外接收机可以用于接收和显示这种发射的工厂环境数据。如图15所示，手持通信装置330可以包括红外接收机(IR)490(或任何其它适当类型的接收机)，其接收和存储这些工厂环境信号，并使得它们可获得的显示在手持通信装置330界面上。一旦在手持通信装置330中的存储器中存储这样的信号，手持通信装置330就可以将这些信号或采集的环境数据下载给主机系统390、储存库395或甚至现场设备的一个或多个，这使工厂系统能够实现紧密集成和更好的过程控制。当然，手持通信装置330可以包括任何其它类型用于接收环境信号的接收机(除了IR接收机)，并且接收机的类型依赖于这些环境信号在工厂内的传输方式。更进一步，手持通信装置330可以包括IR发射机(或其它发射机)，并利用与设置在工厂内的环境发射机发送的信号类型相同的信号将接收的环境信号传输给主机390或储存库395。

此外，利用标准的EDD和通信协议，手持通信装置330可以发布控制指令。这样的指令可以由手持通信装置330本身内的软件产生，或者这样的控制指令可以经由手持通信装置330从主机系统390发送到被控制的设备，或者实时地或者基于时间差而延迟，这种时间差是手持通信装置330以通信联络的方式连接到主机系统390上以接收控制指令的时间和手持通信装置330以通信联络的方式连接到控制指令将被发送到的设备的时间之间的差值。为了获得这种功能，手持通信装置330可以使用公知的安全/QoS技术。在任何情况下，正如基于以上提供的讨论可以理解的那样，手持通信装置330提供各种不同类型的无线通信，包括与设备一对一的通信、采集现场环境数据和与主机远程通信。更进一步，应该理解图15的手持通信装置可以附加地包括图1至图14所述的便携的、可穿戴的或手持计算机设备所述的任何和所有的结构和功能。

虽然图15的手持通信装置330已经被描述为通常提供与现场设备无线通信，但是应该理解无线手持通信装置330也可以仅仅与其它类型的设备直接通信(也就是图15所示的任何方式)，包括I/O设备、控制器、主机或其它类型的计算机设备。此外，图15所示的现场设备可以是任何类型的现场设备，例如传感器、变送器、阀等，并可以符合或使用任何所需类型的通信协议。更进一步，图15所示的不同现场设备可以使用不同的通信协议，甚至可以与相同或不同的控制系统相连。因此，主机设备390可以是或不是关于(连接于)任何与手持通信装置330通信的特定现场设备的主机。

图10是可以用在此处所述的便携式计算机系统或手持通信装置系统中的手持便携式计算机200的图解视图。如图10所示，手持计算机200包括外壳202、电子显示屏204和小键盘206，所有这些都可以如图10所示设置在外壳202内。外壳202可以由任何合适的材料制成，例如塑料材料、橡胶材料或任何其它合适的材料。较佳地，但不是必要的，外壳202形成方便手持计算机200手持使用的尺寸。作为示例，外壳202可以包括方便紧握外壳202或方便将外壳202绑在皮带或任何其它用户可以穿戴的携带设备上的特征。可选择地或附加地，外壳202可以包括能使手持设备200以自站立结构放置的特征。在这种方式下，用户可以放下手持计算机200，因此使得手持计算机200可使手空出来进行操作，以便用户可以更有效地执行校准活动、诊断活动或任何其它的用一只或两只手更容易实现的活动。

显示屏204可以是任何实现文本和/或图像信息显示的电子显示屏。作为示例，显示屏204可以是基于液晶、等离子体或任何其它合适的显示技术。小键盘206可以包括多个可以由用户激活以选择和/或操作在显示屏204示出的信息的按钮和/或电动机械输入。

虽然基于PDA设备或平台在图10中详细描述了手持计算机200，但是不脱离本发明的范围和精神任何其它的手持设备或平台都可以替代使用。此外，不同的或附加的用户界面技术可以并入手持计算机200。例如，显示屏204可以包括有触摸屏，在这种情况下小键盘可以排除或可选，也可以提供无线(例如，红外、射频等)界面以使得手持计算机200与诸如图1和图2所示的外围设备通信。总地来说，手持计算机200可以用作图1和图2所示的便携式计算机34，并可以并入此处示出的与便携式计算机系统30相关的所有外围设备和其它功能的一些。

此外，手持计算机200可以执行一个或多个可以包括一个或多个图形用户接口程序的程序，其可以被手持计算机200中的处理器执行。如图10所示，手持计算机200可以显示工厂级的信息，其可以包括与整个工厂相关的性能和/或利用率208。类似地，图11至图14描述了可以由手持计算机200提供给用户的其它示例性图形显示。特别地，图11描述提供的工厂特定区域性能信息的图形显示220；图12描述以表格式形式提供的与图11的图形显示相关的工厂区域的详细的模块信息；图13描述提供的与图12的显示相关的模块之一的详细程序块信息；以及图14描述提供滤波器设定信息的图形显示，该信息能使用户控制通过手持计算机200显示模块和程序块信息的方式。

当然，这里描述的例行程序可以在标准的多用途CPU中或如所期望的特别设计的硬件或固件上执行。当在软件中执行时，软件可以存储在任何计算机可读存储器上，例如磁盘、光盘或其它存储介质，计算机或处理器的RAM或ROM等。同样地，这种软件可以经由任何公知的或所需的传送方法传送给用户或设备(例如可穿戴式计算机)，例如包括在计算机可读磁盘或其它可传输的计算机存储机制上或者通过诸如电话线、因特网之类的通信信道(其可以视为与经由可传输的存储介质提供这样的软件相同或可互换)。

虽然已经参照特定的示例描述了本发明，其仅仅是示例性的而不是对本发明的限制，但是对本领域的普通技术人员来说不脱离本发明的精神和范围可以对公开的实施例做修改、添加和/或删除是显而易见的。

Claims

1、一种与过程控制环境中的现场设备通信的方法，包括：

在与手持通信装置处的现场设备进行通信之前，在所述手持通信装置与储存库之间进行无线通信，以获取针对所述现场设备的通信信息，所述通信信息包括定义所述手持通信装置与所述现场设备无线通信所需的通信协议的信息，其中所述现场设备相对于所述手持通信装置分离布置在所述过程控制环境中；

将所述通信信息存储在所述手持通信装置中；和

利用所述通信数据和通信协议在所述手持通信装置与所述现场设备之间进行无线通信。

2、如权利要求1的方法，包括在所述手持通信装置与所述现场设备无线通信之前辨认所述现场设备。

3、如权利要求2的方法，其中辨认所述现场设备包括识别与所述现场设备相关联的射频标识标签以辨认现场设备。

4、如权利要求2的方法，其中在所述手持通信装置与储存库之间进行无线通信包括在辨认所述现场设备之后与所述储存库进行无线通信以获得所述通信信息。

5、如权利要求2的方法，其中辨认所述现场设备包括利用所述手持通信装置自动辨认现场设备。

6、如权利要求1的方法，其中存储所述通信信息包括存储用于在所述手持通信装置上显示以与所述现场设备通信的用户界面、定义与所述现场设备通信的现场设备描述和在与所述现场设备通信中使用的通信协议中的一个或多个。

7、如权利要求1的方法，其中在所述手持通信装置与所述现场设备之间进行无线通信包括从所述现场设备请求信息和将所请求的信息存储在所述手持通信装置的存储器中。

8、如权利要求7的方法，其中从所述现场设备请求信息包括从所述现场设备请求状态、校准、制造商和过程参数信息之一。

9、如权利要求7的方法，进一步包括与基本单元通信并将所存储的请求信息传送给所述基本单元。

10、如权利要求9的方法，其中与所述基本单元通信包括与所述基本单元无线通信。

11、如权利要求1的方法，其中在所述手持通信装置与所述现场设备之间进行无线通信包括向所述现场设备发送配置信息。

12、如权利要求1的方法，其中在所述手持通信装置与所述现场设备之间进行无线通信包括向所述现场设备发送控制指令。

13、如权利要求1的方法，其中在所述手持通信装置与所述现场设备之间进行无线通信包括经由所述手持通信装置上的射频发射机与所述现场设备通信。

14、如权利要求1的方法，其中在所述手持通信装置与所述现场设备之间进行无线通信包括经由设置在所述现场设备上的射频发射机与所述现场设备通信。

15、如权利要求1的方法，其中在所述手持通信装置与所述现场设备之间进行无线通信包括经由与所述现场设备分离但是通过硬布线通信连接以通信联络的方式与所述现场设备相连的射频发射机节点与所述现场设备通信。

16、如权利要求1的方法，其中在所述手持通信装置与所述现场设备之间进行无线通信包括经由与所述现场设备分离但是通过无线通信连接以通信联络的方式与所述现场设备相连的射频发射机节点与所述现场设备通信。

17、一种用在具有分布在加工厂中的多个现场设备的过程环境中的通信系统，该通信系统包括：

手持通信装置，相对于所述多个现场设备分开布置并且能够独立地移动，所述手持通信装置具有处理单元、计算机可读存储器、图形显示单元、输入设备和第一无线收发信机；和

第二无线收发信机，设置在所述过程环境中并以通信联络的方式与所述多个现场设备中的至少一个相连；

其中所述手持通信装置进一步包括存储在所述存储器中并适于在所述处理单元上执行以从与所述手持通信装置分开布置的储存库中以无线方式获取通信信息，并且在所述存储器中存储所述通信信息的通信例行程序，其中，所述通信信息定义与所述多个现场设备中的至少一个通信的方式，并且其中该通信例行程序进一步适于在所述处理单元上被执行以利用所述通信信息通过所述第一和第二收发信机执行与所述多个现场设备中的至少一个的双向无线通信。

18、如权利要求17的通信系统，其中所述第二无线收发信机设置在所述多个现场设备中的至少一个上。

19、如权利要求17的通信系统，其中所述第二无线收发信机远离所述多个现场设备中的至少一个而设置，但是通过硬布线通信连接与所述多个现场设备中的至少一个相连。

20、如权利要求19的通信系统，其中所述第二无线收发信机经由总线型的通信连接与所述多个现场设备中的至少一个相连。

21、如权利要求19的通信系统，其中所述第二无线收发信机经由点对点的硬布线通信连接与所述多个现场设备中的一个相连。

22、如权利要求17的通信系统，其中所述第二无线收发信机远离所述多个现场设备中的至少一个而设置，并经由次级无线通信连接与所述多个现场设备中的至少一个相连。

23、如权利要求17的通信系统，其中所述第一和第二无线收发信机是射频收发信机。

24、如权利要求17的通信系统，其中所述手持通信装置包括适于从设置在所述过程环境中的附加发送器无线接收一个或多个信号的第二接收机。

25、如权利要求24的通信系统，其中所述第二接收机是红外接收机。

26、如权利要求17的通信系统，其中所述手持通信装置将一个或多个用户界面屏幕存储在所述存储器中，用于与用户进行通信以帮助与所述多个现场设备中的至少一个进行通信。

27、如权利要求17的通信系统，其中所述手持通信装置存储适于经由所述第一收发信机与设置在所述过程环境中的基本单元通信的通信例行程序。

28、如权利要求17的通信系统，其中所述手持通信装置包括存储在所述存储器中并适于在所述处理单元上执行，以辨认所述多个现场设备之一的辨认例行程序，并且其中所述通信信息基于所述多个现场设备之一的辨认从所述储存库中获取。

29、如权利要求28的通信系统，其中所述辨认例行程序适于利用射频标识标签辨认所述多个现场设备之一。

30、如权利要求28的通信系统，其中所述辨认例行程序适于利用光学识别技术辨认所述多个现场设备之一。

31、如权利要求28的通信系统，其中所述辨认例行程序适于利用声音处理识别技术辨认所述多个现场设备之一。

32、如权利要求17的通信系统，其中所述手持通信装置进一步包括适于暂时连接到所述多个现场设备中的至少之一或基本单元上以执行与所述多个现场设备中的至少之一或所述基本单元通信的硬布线通信连接。

33、如权利要求17的通信系统，其中所述手持通信装置是可重新配置的以能够在不同时刻利用不同的通信协议与所述多个现场设备中的不同现场设备通信。

34、一种用在过程环境中的通信系统，包括：

分布在过程环境中的多个现场设备，用于执行所述过程环境中的一个或多个过程控制或测量活动；

第一无线收发信机，设置在该过程环境中并以通信联络的方式与所述多个现场设备中的至少一个相连；

手持通信装置，具有处理单元、计算机可读存储器、图形显示单元、输入设备和第二无线收发信机，所述手持通信装置进一步包括适于在所述处理单元上执行以基于与所述多个现场设备中的至少一个相关联的辨认而从储存库中以无线方式获取通信信息，并且在存储器中存储所述通信信息的通信例行程序，其中所述通信信息定义与所述多个现场设备中的至少之一通信的方式，并且其中该通信例行程序进一步适于在所述处理单元上被执行以利用所述通信信息通过所述第一和第二收发信机执行与所述多个现场设备中的至少一个的双向无线通信。

35、如权利要求34所述的通信系统，其中所述第一无线收发信机设置在所述多个现场设备中的至少一个上。

36、如权利要求34所述的通信系统，其中所述第一无线收发信机远离所述多个现场设备中的至少一个而设置，但是通过硬布线通信连接与所述多个现场设备中的至少一个相连。

37、如权利要求36所述的通信系统，其中所述第一无线收发信机经由总线型的通信连接与所述多个现场设备中的至少一个相连。

38、如权利要求34所述的通信系统，其中所述第一无线收发信机远离所述多个现场设备中的至少一个而设置，并经由次级无线通信连接与所述多个现场设备中的至少一个相连。

39、如权利要求34所述的通信系统，其中所述手持通信装置适于存储两组不同的定义与所述多个现场设备中的两个或多个不同现场设备通信的方式的通信信息。

40、如权利要求39所述的通信系统，其中所述两组不同通信信息中的每一组包括不同的待显示在所述手持通信装置的显示单元上的用户界面，以当与所述多个现场设备中的两个或多个不同现场设备通信时由用户使用。