用於執行商業交易的方法和裝置的製作方法
2023-06-02 19:10:46
專利名稱：用於執行商業交易的方法和裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及測時法(horology)，特別涉及使用電時基(time base)進行時間測量的方法和設備。更具體地說，本發明依賴於用於在沒有振蕩器、振蕩元件或振蕩電路以及沒有連續電源的情況下測量時間的設備的操作以及與其有關的方法和系統，所述設備可以是固態設備。再具體地說，本發明旨在由於所述設備的唯一測時特性而以使用該設備的方式完成商業交易。
背景技術：
可攜式電子設備已普遍存在，並且隨著電子電路的尺寸和成本持續減小，電子設備不斷被合併到數目越來越多的消費產品中。作為示例，當打開時播放音樂的紙質賀卡不再被認為是新奇的。已經在柔性電路上取得了技術進步，其將允許以各種形狀製造電子電路，並且允許將電子電路嵌入更多產品。
較廉價的電子設備可以基於它們的電源要求或相關的電源系統而被分類。某些電子設備具有可能需要通過諸如電插座的外部電源經由AC-DC適配器給設備供電的各種功能，而某些設備需要一個或多個電池。其它設備可能需要兩種類型的電源外部電源，用於使能(enable)大多數功能；以及小電池，用於在沒有連接到外部電源時或者在被「關閉」時為諸如時鐘或計時(timekeeping)功能的少數功能供電。小電子設備經常結合與為電子手錶供電的電池相似的小的扁電池，以便僅為時鐘電路供電。通常，電池為測量時間單元的消逝(passage)的某個類型的時基振蕩器或脈衝發生器供電。
僅僅為了簡單的時鐘功能而將電池結合到電子設備中產生了若干缺點。化學電池造成潛在的化學洩露和處置危險，並且與製造微小電子電路的成本相比是比較昂貴的。電池往往具有短的保存期限，尤其與它們所附屬的電子電路的使用壽命相比更是如此。此外，電池有時比它們所連接的電子電路大若干倍，從而對電子設備設置了設計限制。
電子時基振蕩器被認為是對於小的、電子測時設備是必不可少的，但是相伴隨的電池具有許多固有的缺點。因此，典型的技術限制了對可合併時間測量功能的其它設備、消費產品、或消費服務的設想。
在上文中提及的專利通過引入充當靜電沙漏(hourglass)的簡單的、電子測時設備的時間單元而提供了電子測時技術的進步。通常，給絕緣的電荷存儲元件充電，這將相對於該電荷存儲元件的絕緣介質之外的點的已知電勢賦予該電荷存儲元件。經過一段時間，電荷存儲元件隨後通過某種類型的物理過程、通過其絕緣介質而釋放靜電荷，從而減小該電荷存儲元件的電勢。在給定時間點處，直接或間接地觀測電荷存儲元件的電勢。通過了解電荷存儲元件的起始電勢、在給定時間點處觀測的電勢以及電荷存儲元件的放電速率，可以對給定的時間點確定流逝時間周期。
時間單元具有優於其它類型的電子時鐘、尤其是相對於上述電池問題的許多物理優點。與典型的測時技術相比，時間單元在沒有諸如電池或者AC或DC電源的連續能源、特別是不使用化學反應或放射性材料的情況下提供電子時間測量。此外，時間單元在沒有振蕩器、振蕩電路、節拍(beat)或脈衝計數器、或者任何其它類型的電子時基振蕩器的情況下提供電子時間測量。因此，時間單元是被密封封裝、並且除了極端溫度和極端輻射以外基本不受外部物理作用影響的小型計時設備。因而，時間單元尺寸小、製造簡單並且單位成本低。
儘管時間單元由於該時間單元自身不具有外部可感知的指示器而具有固有的缺點，其中在該情況下人不能直接觀測和解釋用於通過時間單元測量的流逝時間周期的指示器，但是時間單元對於其中不需要計時實體或設備的顯示的很多應用或產品來說仍然是有用的。本專利申請針對使用時間單元來在商業交易中執行測時功能的各種方式，其中多個實施例以不同的方式使用時間單元，以獲得通過時間單元的唯一測時特性提供的多個優點。
發明內容
提供了一種用於控制商業交易的方法、裝置、系統和電腦程式產品。製造產品(article of manufacture)具有由電子裝置讀取的時間單元。響應於由該電子裝置進行的時間單元的狀態的確定，基於所確定的時間單元的狀態來使能或拒絕在商業交易中使用該製造產品。時間單元的到期周期(expirationperiod)控制在其中使能或拒絕執行商業交易的時間周期；未到期的時間單元可以使能或拒絕商業交易的執行，而到期的時間單元也可以使能或拒絕商業交易的執行。可以使用時間單元來限制優惠券、促銷品(promotional offer)、預付費服務、或涉及製造產品的某些其它商業交易的使用期限。時間單元的到期周期可以表示用於使用製造產品的有效許可周期。
在所附權利要求中闡述被認為是本發明的特性的新穎特徵。當結合附圖閱讀時，通過參考以下詳細描述將最好地理解本發明本身、其它目的及其優點，其中圖1A圖示數據處理系統的典型網絡，其中每個數據處理系統可以支持包括本發明或者可以實現本發明或本發明的一部分的設備；圖1B圖示可在數據處理系統中使用的典型計算機架構，利用所述架構，包括本發明的設備可以交互，或者在所述架構中可以實現本發明或本發明的一部分；圖2A圖示可用作測時設備的絕緣電荷存儲元件；圖2B-2C圖示示出可在使用測時設備的計算機或電子設備中執行的簡單過程的流程圖；圖3A圖示示出一組具有唯一的時間周期測量的時間單元的方框圖；圖3B圖示示出被分成多組時間單元的時間單元陣列的方框圖；圖3C圖示示出用於測量多個時間周期的時間單元陣列的方框圖；圖3D圖示可結合時間單元使用的智慧卡的圖形圖示；圖3E圖示示出可結合時間單元陣列使用的智慧卡中的硬體組件的方框圖；圖3F圖示示出編程設備、感測設備和測時設備之間的關係的方框圖；圖4A-4B圖示示出關於模擬時間單元的編程設備、感測設備和測時設備之間的關係的方框圖；圖5圖示示出用於支持基於時間單元的狀態而使能或拒絕服務或產品使用的商業交易的過程的流程圖；圖6圖示示出用於支持根據消費者和產品賣主或服務提供者之間的默示協議、基於優惠券中或優惠券上的時間單元的狀態而使能或拒絕優惠券使用的商業交易的過程的流程圖；圖7圖示示出用於支持根據消費者和產品賣主或服務提供者之間的默示協議、基於一次性免費促銷卡中或卡上的時間單元的狀態而使能或拒絕該卡的使用的商業交易的過程的流程圖；圖8圖示示出用於支持根據消費者和服務提供者之間的協議、基於在預付費服務卡中或卡上的時間單元的狀態而使能或拒絕該卡的使用的商業交易的過程的流程圖；圖9圖示示出用於支持根據消費者和產品賣主或服務提供者之間的協議、基於在終生免費產品或服務卡中或卡上的時間單元的狀態而使能或拒絕該卡的使用的商業交易的過程的流程圖；圖10圖示示出用於支持根據消費者和產品賣主或服務提供者之間的協議、基於在有限時間免費產品或服務卡中或卡上的兩個時間單元的狀態而使能或拒絕該卡的使用的商業交易的過程的流程圖；圖11A-11C圖示示出具有用於在各種商業交易中使用的時間單元的製造產品的各種形態要素(form factor)的一組方框圖；圖12圖示示出用於支持根據消費者和產品賣主或服務提供者之間的協議、基於光碟中或光碟上的時間單元的狀態而使能或拒絕該盤的使用的商業交易的過程的流程圖；以及圖13圖示示出其中時間單元可以與一般化的商業交易相結合而被用作物理時間戳(timestamp)的過程的流程圖。
具體實施例方式
通常，可包括本發明或與本發明交互的設備包括很多種數據處理技術。因此，作為背景，在更詳細地描述本發明之前，描述分布式數據處理系統中的硬體和軟體組件的典型組織。
現在參考附圖，圖1A圖示了數據處理系統的典型網絡，其中每個數據處理系統可以支持包括本發明或者可實現本發明或本發明的一部分的設備。分布式數據處理系統100包含網絡101，所述網絡101是可用來提供在分布式數據處理系統100中連接到一起的各種設備和計算機之間的通信連結的介質。網絡101可以包括諸如電線或光纖電纜的永久連接、或者通過電話或無線通信建立的臨時連接。在所示出的例子中，伺服器102和伺服器103與存儲部件(unit)104一起連接到網絡101。此外，客戶機105-107也連接到網絡101。客戶機105-107和伺服器102-103可由諸如大型機、個人計算機、個人數字助理(PDA)等的各種計算設備來表示。分布式數據處理系統100可以包括未示出的其它伺服器、客戶機、路由器、其它設備和對等架構。
在所示出的例子中，分布式數據處理系統100可以包括具有網絡101的網際網路，其代表使用諸如輕量級目錄訪問協議(LDAP)、傳輸控制協議/網際網路協議(TCP/IP)、超文本傳輸協議(HTTP)、無線應用協議(WAP)等的各種協議來相互通信的網絡和網關的世界範圍的集合。當然，分布式數據處理系統100也可以包括諸如例如內聯網、區域網(LAN)或廣域網(WAN)的很多不同類型的網絡。例如，伺服器102直接支持網絡109和客戶機110；網絡109結合了無線通信連結。網絡使能的電話111和PDA 112可以使用合適的技術、例如經由允許創建所謂的個人區域網絡(PAN)或個人自組織(ad-hoc)網絡的BluetoothTM無線技術或Wi-Fi技術(IEEE 802.11)，通過無線連結113在它們之間直接傳遞數據。電話111通過無線連結114連接至網絡109，並且PDA 113通過無線連結115連接至網絡109。以類似的方式，PDA 113可以經由無線連結116向PDA 107傳遞數據。
本發明可以在各種硬體設備和平臺上實現。圖1A意圖是作為異構計算環境的例子而不是作為對本發明的架構限制。
現在參考圖1B，該圖示出了如圖1A所示的數據處理系統的典型計算機架構，包括本發明的設備可以與該架構交互，或者在該架構中可以實現本發明或本發明的一部分。數據處理系統120包含一個或多個連接到內部系統總線123的中央處理單元(CPU)122，所述內部系統總線123與隨機存取存儲器(RAM)124、只讀存儲器126以及輸入/輸出適配器128互連，所述輸入/輸出適配器128支持各種I/O設備，例如印表機130、盤單元132、或者諸如音頻輸出系統等的其它未示出的設備。系統總線123還與提供對通信連結136的訪問的通信適配器134連接。用戶接口適配器148連接諸如鍵盤140和滑鼠142的各種用戶設備、或者諸如觸控螢幕、指示筆(stylus)、麥克風等的其它未示出的設備。顯示適配器144將系統總線123連接至顯示設備146。
本領域普通技術人員將認識到圖1B中的硬體可以根據系統實現而變化。例如，系統可具有諸如基於IntelPentium的處理器和數位訊號處理器(DSP)的一個或多個處理器、以及一種或多種易失性和非易失性存儲器。除了圖1B所示的硬體之外或者代替圖1B所示的硬體，可以使用其它外圍設備。所示出的例子並不意味著暗含對本發明的架構限制。
除了能夠在各種硬體平臺上實現外，本發明可以在各種軟體環境中實現。可以使用典型的作業系統來控制每個數據處理系統中的程序執行。例如，一個設備可以運行Unix作業系統，而另一個設備包含簡單的Java運行時間環境。有代表性的計算機平臺可以包括瀏覽器，所述瀏覽器是用於訪問諸如圖形文件、字處理文件、可擴展標記語言(XML)、超文本標記語言(HTML)、手持設備標記語言(HDML)、無線標記語言(WML)、以及各種其它格式和類型的文件的各種格式的超文本文檔的眾所周知的軟體應用程式。
本發明可以在各種硬體和軟體平臺上實現，如上面參考圖1A和圖1B所述。然而，更具體地說，本發明旨在使用時間單元來在商業交易中執行測時功能，其中，多個實施例以不同的方式使用時間單元，以獲得由時間單元的唯一測時特性提供的多個優點。在下文中將參考剩餘的圖更詳細地解釋本發明的各種實施例。
對可用作測時設備的絕緣電荷存儲元件的介紹本發明使用簡單的電子測時設備。通常，絕緣電荷存儲元件通過它的絕緣介質接收大量靜電荷，即，電荷存儲元件被編程，從而將相對於絕緣介質外部的點的已知電勢賦予該電荷存儲元件。
經過一段時間，電荷存儲元件隨後通過某種類型的物理過程、通過它的絕緣介質損失、釋放、發射、或洩漏靜電荷，從而減小電荷存儲元件的電勢。換句話說，被編程的電荷存儲元件的電勢通過從電荷存儲元件移除靜電荷的傳輸或發射過程而以基本上(substantially)已知的速率減小。儘管模擬電荷存儲元件的放電過程的放電函數是基本上已知的，但是放電速率可以是或可以不是線性的。
在給定的時間點，觀測電荷存儲元件的電勢。通過了解電荷存儲元件的起始電勢、在給定時間觀測的電勢、以及電荷存儲元件的電荷放電速率，可以對給定的時間點確定流逝時間周期。
通過改變電荷存儲元件的幾何形狀、材料和/或物理構造，可以選擇性地控制電荷存儲元件的編程過程和放電過程。由於編程過程可能是比放電過程更快、更不精確的過程，因此電荷存儲元件可以被設計為具有更高的優先級以控制放電過程。換句話說，測時設備可以被加工為處於某些參數內，以獲得用於模擬物理放電過程的數學放電函數的所希望的時間(temporal)性質。例如，理想的是，被編程的電荷存儲元件的放電的時間周期應該顯著長於將電荷存儲元件編程所需的時間周期。
電荷存儲元件包括它的絕緣介質和它的內部介質。儘管絕緣介質表現出相對差的電荷傳導性，但是電荷可以依靠諸如絕緣介質的介電常數(它的電阻率)以及電荷的源與電荷的目的地之間的絕緣介質寬度的某些因素來穿過該絕緣介質。典型地，絕緣介質具有比相鄰介質更高的電阻，並且通常用來分離和隔離鄰近的導體或半導體。電荷存儲元件的絕緣介質基本上環繞和包含能夠承載靜電荷的內部介質，即，內部介質不能僅由自由空間組成。絕緣介質可以包括自由空間、氣體介質、液體、固體或這些的組合。儘管絕緣介質基本上環繞內部介質，但是內部介質不一定佔據由該絕緣介質包圍的整個空間。
儘管電荷存儲元件基本上被其絕緣介質電隔離，但是可以使用各種已知的物理過程、在相對短的時間周期內通過它的絕緣介質來將電荷存儲元件編程。通常，諸如二氧化矽(玻璃)的絕緣材料是這樣的物質，該物質的導帶通過幾乎任何電子都不能獲得足夠能量以被提升到導帶中這樣大的帶隙而與價帶相分離。然而，某些物理過程可以導致穿過絕緣材料的非常有限的電子傳輸。內部介質藉以通過絕緣介質接收或釋放靜電荷的物理過程將根據電荷存儲元件的實現而不同。
作為測時設備的絕緣電荷存儲元件現在參考圖2A，方框示了可用作測時設備的絕緣電荷存儲元件。系統200提供了對於在測量時間周期開始時初始化測時設備以及確定自從初始化以來的流逝時間周期所必需的支持元件、結構或設備。
編程部件202從電源A 204汲取電力以用於其操作。編程部件202接收指示編程部件202將電荷存儲元件初始化的編程請求信號206，隨後，電荷生成器208使用充電過程210將電荷導引或注入到電荷存儲元件的絕緣介質中。
如先前所述，可以使用用於為電荷存儲元件充電的各種編程機制和編程時間，其中，所述選擇將取決於諸如絕緣介質的尺寸和成分、電荷存儲元件的幾何形狀等的若干因素。例如，如果電荷存儲元件被實現為浮置柵極場效應電晶體(FGFET)中的浮置柵極，則可以通過溝道熱電子注入來實現充電過程。對於包括電荷存儲元件的其它電晶體配置，其它電荷注入機制可能是合適的。如果完全不同的實現包括未被包含在電晶體中的電荷存儲元件，特別是如果電荷存儲元件的絕緣介質包括自由空間，則編程機制可以包括完全不同的充電過程，例如能夠使內部介質電離的電子束或雷射束。
編程部件202可以提供向編程請求者指明編程操作是否成功的可選狀態信號212。以這一方式，可以以同步的方式操作編程部件202。或者，編程部件可以通過僅在錯誤檢測期間生成狀態信號而異步操作。用於與編程部件通信的各種機制對於本領域普通技術人員來說應該是很明顯的。
電荷存儲元件的絕緣介質不會提供對電荷的完全屏蔽。電荷存儲元件222的內部介質224通過絕緣介質220接收電荷，從而向電荷存儲元件222賦予相對於系統200中的其它組件的初始電勢。存儲在內部介質220內的靜電荷立即藉助靜電荷放電過程226、通過絕緣介質220開始釋放；換句話說，由於絕緣介質在允許相對微小的放電過程隨著時間的過去而發生的同時基本上使內部介質絕緣，因此該絕緣介質不是完全絕緣的介質。
時間檢測部件230從電源B 232汲取電力以用於其操作。或者，單個電源可以為系統200提供所有必需的電力。
在電荷存儲元件222被編程之後的某個給定的時間點，時間檢測部件220接收時間測量請求信號234。時間檢測部件230中的靜電檢測器236通過電場228直接或間接地確定電荷存儲元件222的剩餘電勢值，所述值隨後被電勢-時間轉換器238轉換為流逝時間值或指示。然後，流逝時間信號240被發送到請求觀測電荷存儲元件的設備。流逝時間指示可具有各種形式作為指示流逝時間量的數字值的時間戳或掛鍾(wall clock)時間的形式，即可被轉換成世界時間的時間值；指示作為自從在某個先前的時間點發生的已知事件、例如對電荷存儲元件的編程事件以來的時間單元數目的流逝時間周期的數據值；指示自從先前的時間點以來的流逝時間周期是否大於或等於預定時間周期的數據值，例如二進位或布爾數據值；或者某個其它數據值或指示機制。
系統200可以被實現為多個設備。在編程部件的編程操作期間，編程部件可以物理地耦接到包含電荷存儲元件的設備，隨後，編程部件被斷開。在某個稍後的時間點，在時間測量部件的流逝時間確定期間，該時間測量部件可物理地耦接到包含電荷存儲元件的設備，隨後，該時間測量部件被斷開。該多設備、多操作的環境可以出現在這樣的應用中，其中，電荷存儲元件存在於可攜式設備例如簡單的外部供電的智慧卡、PCMCIA(個人計算機存儲卡國際聯合會)卡、或者其它物理憑證(token)或製造產品中。然而，如先前所述，本發明的測時設備可以根據其應用而以各種形式實現，例如嵌入測時設備的產品。
現在參考圖2B-2C，流程示了根據本發明的、可以在使用測時設備的計算機或電子設備中執行的簡單過程。圖2B-2C中示出的過程可由數據處理系統中的類似於計算機的硬體或軟體執行。在圖2B中，用於初始化電荷存儲元件的過程通過向編程部件發送編程請求而開始(步驟252)。可選擇地，在完成編程過程之後，隨後從編程部件接收狀態信號(步驟254)。然後，該過程完成，並且請求邏輯可以執行其它動作。
在圖2C中，用於獲得流逝時間周期的值或觀測的過程通過向時間檢測部件發送時間測量請求而開始(步驟262)。然後，從時間檢測部件接收流逝時間值(步驟264)。然後，該過程完成，並且請求邏輯可以執行其它動作。對於本領域普通技術人員來說，用於從編程部件和時間檢測部件發送和接收數據的各種方法應該是顯而易見的。例如，如果所述部件是存儲器可尋址的，則可以通過簡單的存儲器寫入命令來發送編程請求和時間測量請求。
對時間單元的介紹在計算機技術領域內，非易失性存儲器是眾所周知的；非易失性存儲裝置是在從該存儲裝置或從包含該存儲裝置的系統移除電源時保持數據的存儲裝置。非易失性存儲器的許多不同實現是市場上可得到的，並且不同類型的非易失性存儲器以不同的方式操作。某些類型的非易失性存儲器具有電荷存儲元件，而其它類型的非易失性存儲器不具有電荷存儲元件。短語「將非易失性存儲單元編程」在現有技術中普遍用於描述具有電荷存儲元件的非易失性存儲單元接收其電荷的方式；溝道熱電子注入是一種類型的編程操作。在上文中使用了術語「編程」來描述對於被用作為測時設備的絕緣電荷存儲元件的充電操作。
例如上面參考圖2A所討論的那樣，絕緣的電荷存儲元件可以以很多不同的形式實現。絕緣的電荷存儲元件的一種實現是稱為「時間單元」的改進的非易失性存儲單元；更具體地說，時間單元的特定實施例包括含有電荷存儲元件的改進的非易失性存儲單元。與其中人們試圖儘可能長地保持編程電荷以準確表示被編程的存儲器狀態的典型的非易失性存儲單元相比，可以通過改進或配置非易失性存儲單元的結構、使得其被編程的電荷存儲元件通過其絕緣介質以已知、可控、可測量的方式損失、釋放、發射、或洩漏其靜電荷，來配置或構造時間單元。按照與短語「將非易失性存儲單元編程」相同的方式使用短語「將時間單元編程」；換句話說，使用短語「將時間單元編程」來描述時間單元中的絕緣電荷存儲元件藉以接收其電荷的過程。
時間單元可被配置或構造為以已知、可控、可測量的速率來損失、釋放、發射、或洩漏被編程的靜電荷；不同的時間單元可以被配置或構造為以不同但是已知、可控、可測量的速率來損失、釋放、發射、或洩漏靜電荷。可以對時間單元執行讀取操作，以便獲得對該時間單元的電荷存儲元件的剩餘電荷的測量；換句話說，讀取操作提供了對時間單元中的電荷存儲元件的、由其保持的靜電荷導致的電勢的間接觀測。時間單元的結構確定在電荷存儲元件損失足夠的電荷以達到特定電勢之前應該流逝的時間量；換句話說，通過得知在時間單元的電荷存儲元件達到特定電勢之前應該流逝的時間量，讀取操作可以確定預定的時間周期是否已經過去。時間單元被配置為進行測量的預定時間周期可以被稱為時間單元的時間周期或時間單元的到期周期；已經達到其到期周期的時間單元可以被稱為到期的時間單元。
時間單元的操作狀態支持使用二進位邏輯的計算操作。包括時間單元的邏輯電路可以具有將時間單元的操作狀態定義為指示二進位「1」或二進位「0」的慣例(convention)。在正常操作下，對時間單元的讀取操作提供關於時間單元是否包含邏輯「1」或邏輯「0」的二進位確定。使用被設計為在其被編程後在預定時間周期內將其電荷存儲元件的閾值電壓減小到預定值的時間單元，讀取操作可以確定該預定時間周期是否已經過去。在該預定時間周期過去之後，時間單元的靜電荷已經基本上被釋放掉，並且時間單元不再有效地測量時間的消逝，並且僅指示特定時間周期已經過去。
按照慣例，被編程的時間單元可以表示邏輯「1」。在特定時間單元被編程之後，對該被編程的時間單元的讀取操作可以返回邏輯「1」。在預定的時間周期過去之後，時間單元已損失其預定量的電荷，並且時間單元不再表現為被編程，此後，對時間單元的讀取操作可以返回邏輯「0」。因此，當對時間單元的讀取操作返回邏輯「0」時，被編程的時間單元的時間周期的到期可以被確定已經過去；更簡單地說，如果在時間單元被編程後的某個時刻可以將其表示為邏輯「0」，則該時間單元的預定時間周期「已經到期」。或者，按照慣例，邏輯「0」可以表示被編程的時間單元，而邏輯「1」可以表示被放電的時間單元。
對二進位時間單元的介紹可以對非易失性存儲單元執行讀取操作，以便讀取非易失性存儲單元的所存儲的數據值，即其存儲的位或者其存儲的二進位值。由於時間單元可以被實現為改進的非易失性存儲單元，因此可以用與對非易失性存儲單元執行讀取操作相似的方式來對時間單元執行讀取操作；因此，可以對時間單元執行讀取操作，以便確定時間單元的電荷存儲元件的邏輯狀態。然而，在時間單元的情況下，執行讀取操作，以便確定時間單元是否已達到其到期周期，即大於或等於其預定到期周期的時間量是否已經過去。「二進位時間單元」被定義為這樣的時間單元，該時間單元被構造或配置為提供作為對時間單元的讀取操作的直接結果的二進位「0」數據值或二進位「1」數據值。
對二進位時間單元的讀取操作以與對非易失性存儲單元的讀取操作相似的方式發生。人們可以通過觀察電晶體是否被讀取電壓導通，來確定二進位時間單元中的電荷存儲元件的當前靜電勢是高於還是低於該時間單元的電荷存儲元件、例如該時間單元的電晶體的閾值電壓。此操作提供了對時間單元中的電荷存儲元件的電勢及其保持的靜電電荷的間接觀察。通過得知在時間單元的電荷存儲元件損失足夠的電荷以達到特定電勢之前應該流逝的時間量，或者換句話說，通過得知在時間單元的電荷存儲元件達到特定的閾值電壓之前應該流逝的時間量，讀取操作可以確定預定的時間周期是否已經過去。因此，二進位時間單元的狀態可被讀取為二進位「0」數據值或二進位「1」數據值。
應該注意，對二進位時間單元中的電晶體的讀取操作可以在這樣的時間周期期間發生，其中在所述時間周期內，如果沒有被適當地考慮和適當地補償，則讀取操作可能產生不確定的結果。如果在電晶體的當前閾值電壓幾乎達到它的預定值時、即在讀取操作幾乎使電晶體導通時執行讀取操作，則可能產生不確定的結果。為了補償，可以在時間單元中內置適當的電路以便確保產生確定的結果，從而僅在二進位時間單元的預定時間周期已經過去時才產生邏輯「1」或「0」作為輸出。這種類型的補償將只對所監控的時間周期貢獻微不足道的不精確量。
對模擬時間單元的介紹另一種類型的時間單元擴展了使用浮置柵極場效果電晶體(FGFET)中的浮置柵極作為用於測時設備的絕緣電荷存儲元件的思想。在這種時間單元的實現中，編程FGFET和電荷損失感測(chargeloss-sensing)FGFET具有公共的、擴展的浮置柵極。編程FGFET用來利用比由典型的FGFET存儲的靜電荷量大的靜電荷量來將公共浮置柵極編程。在給定的時間點，例如在讀取操作期間，隨後通過電荷損失感測設備、在電荷損失感測FGFET的幫助下間接地確定浮置柵極的電勢，並且將該測量結果轉換成流逝時間值。實際上，電荷損失感測FGFET通過所述設備感測經過一段時間損失的所存儲的靜電荷量。用於此實施例的設備可以被稱為可編程電荷損失感測(PCS)浮置柵極場效應電晶體、或簡稱為PCSFET。
PCSFET的操作類似於二進位時間單元的操作。然而，PCSFET的操作導致了當要觀測流逝時間時對它的狀態的模擬測量。儘管最終輸出的時間值可以是數字形式的，但是PCSFET的狀態最初是以模擬的方式感測的。由於這個原因，PCSFET可以被稱為「模擬時間單元」。
可在測時設備中使用的一組或多組時間單元在測時設備中可以使用一組時間單元而不是單個時間單元。例如，對於單個時間單元，對已被設計為在其被編程之後、在預定時間周期內將其保持的靜電荷減少為預定值的時間單元執行讀取操作，並且無論預定時間周期是否已經過去，該讀取操作都可以確定時間單元的當前狀態。
然而，對於一組時間單元，可以對這組時間單元執行一組讀取操作，其中，這一組中的每個時間單元已被設計為在其被編程後、在預定的時間周期內將其電荷存儲元件的所保持的靜電荷減少為預定值。換句話說，這組時間單元中的每個時間單元擁有與這組中的其他時間單元不同的放電函數；這組中的每個時間單元的所保持的靜電荷經過與其它時間單元不同的時間周期而不同地衰減。通過對每個時間單元執行讀取操作來觀測每個時間單元的電荷存儲元件中的所保持的靜電荷量，以確定每個時間單元的相關聯的時間周期是否已經流逝。讀取操作可以從時間單元的當前狀態確定每個時間單元的預定時間周期是否已經過去，從而如果想要的話則提供多個時間周期的粒度(granularity)。
在每個時間單元包含浮置柵極場效應電晶體(FET)的設備中，每個FGFET中的隧穿(tunneling)氧化物的厚度在這組時間單元中可以是唯一的；因而每個時間單元將經歷唯一的電子隧穿概況(profile)，從而向每個浮置柵極賦予不同的電荷衰減函數。當每個浮置柵極的所保持的電荷減少時，每個FGFET的閾值電壓將以唯一的速率減小。
應該注意，不必以相同的方式來構造每個時間單元。例如，這組時間單元中的每個時間單元中的電荷存儲元件可以是不同類型的電荷存儲元件，例如不同類型的電晶體。如果這組時間單元中的電荷存儲元件被實現為相同類型的電晶體，則每個電晶體中的隧穿區可以不同，從而給每個時間單元提供不同的時間性質。
由於每個時間單元中的變化的初始條件，跨越一組時間單元的放電函數也可以不同。例如，儘管每種類型的時間單元可以被不同地構造並且也具有不同的編程周期，但是可以在不同的時間長度內將一組相同的時間單元編程，從而給每個時間單元提供不同的初始靜電荷量和測量較短或較長時間周期的不同能力。繼續FGFET的例子，在一組時間單元中的每個時間單元包含基本相同的浮置柵極FET的設備中，在這組時間單元中，每個FGFET的編程周期可以是唯一的。因而每個時間單元將經歷唯一的電子隧穿概況，從而向每個浮置柵極賦予不同的電荷衰減函數。當每個浮置柵極的所保持的電荷減少時，每個FGFET的閾值電壓將以唯一的方式減小。
現在參考圖3A，該方框示了具有唯一的時間周期測量的一組時間單元。圖3A示出了一組16個時間單元301-316，所述時間單元被構造為使得每個時間單元測量唯一的時間周期。例如，時間單元可以被構造為具有變化的隧道區或編程周期的改進的非易失性存儲單元。
時間單元可被排列為不同大小的M×N陣列，並且可以根據各種眾所周知的存儲架構來構造該時間單元陣列。如上所述，對於時間單元的讀取操作可以與對於非易失性存儲單元的讀取操作相似；因此，時間單元陣列的操作可以與非易失性存儲器的操作非常相似。因而，例如，時間單元可以被排列為使得該時間單元以類似於字節(byte-like)的單位來操作，其中，在單個操作中初始化或讀取8個時間單元；時間單元陣列的排列可以隨不同的實現而不同。當製造設備時，選擇每個單獨的時間單元的特定幾何形狀、尺寸、或物理特性。然而，可以通過在時間單元內存儲不同量的靜電荷來在特定範圍內調整由任何給定的時間單元測量的時間周期。
時間單元接口部件320提供了用於尋址時間單元301-316的必要的簡單電路。時間單元接口部件320響應來自編程請求處理部件322的、指示一個或多個時間單元要被初始化的信號。編程請求處理元件322響應來自數據處理系統中的其它組件的初始化請求324。
時間單元接口部件320和時間單元301-306可以存在於諸如簡單的個人可攜式塑料卡的可物理分離的物體中，作為可攜式設備例如智慧卡或者某個其它製造產品。在這些情況下，時間單元接口部件320從它所連接的設備、即控制初始化操作或讀取操作的設備獲得用於執行初始化或讀取操作的電力。
時間單元接口部件320還響應來自時間檢測部件326的、請求時間部件301-316的時間指示的信號。時間檢測部件326可以存在於與編程請求處理部件322可物理分離的設備上。一個或多個讀取操作可以從時間單元的當前狀態確定預定的時間周期是否已經過去，從而提供多個時間周期的粒度。
如先前所述，當對時間單元的讀取操作返回邏輯「0」時，可以確定被編程的時間單元的時間周期已經到期；更簡單地說，如果時間單元在其被編程之後的某個時刻包含邏輯「0」，則它是到期的時間單元；然而，如先前所述，按照慣例，可以使通過時間單元的狀態表示的邏輯值相反。在圖3A所示的例子中，可以在單個時間檢測操作中讀取所有16個時間單元，從而產生時間信息的16位。因此，16位的二進位值能夠表示時間單元陣列的全部內容，並且如下面解釋的那樣，所得到的16位的串可以表示自從時間單元陣列的初始化或編程以來的流逝時間周期。由所述16位的值提供的時間解析度取決於可由時間單元陣列測量的時間周期。
再次參考圖3A所示的示例時間單元陣列，可以假設時間單元接口部件對於到期的時間單元返回邏輯0，並且還可以假設讀取時間單元陣列使得最低有效的時間位表示具有最短時間周期的時間單元。0xFFFF(十六進位格式)的位串表示自從整個時間單元陣列被初始化以來已經經過了不到一個星期；作為所述設備具有±1％的精度的例子，時間單元301可以在正或負兩小時的範圍內測量一個星期的時間周期。0xF800的位串表示自從時間單元陣列被初始化以來已經經過了5個月和6個月之間的某個時間；作為所述設備具有±1％的精度的例子，時間單元312可以在正或負兩天的範圍內測量六個月的時間周期。0x0000的位串表示自從時間單元陣列被初始化以來已經超過了18個月；作為所述設備具有±1％的精度的例子，時間單元316可以在正或負六天的範圍內測量18個月的時間周期。
時間檢測部件326可以接收請求並且隨後可以以各種方式返回時間指示。例如，時間請求可以由包含時間值的查詢命令組成，時間檢測部件將所述時間值解釋為對於確定時間單元陣列的流逝時間周期是否大於查詢命令中的時間值的請求。如果是這樣，則時間檢測部件返回「真(true)」的布爾值，而如果不是這樣，則時間檢測部件返回「假(false)」的布爾值。或者，如果產生所述請求的組件知道由時間單元陣列表示的時間周期，則時間檢測部件可以返回從時間單元接口部件接收的位串。
在另一替換中，時間檢測部件可以返回表示自從時間單元陣列的初始化以來已經流逝的最小的、可證實的秒數的二進位值。例如，如果時間單元陣列包含0xF800的當前位串，則該時間單元陣列在5個月和6個月之間的某個時間前被初始化；因而時間檢測元件可以返回32位的二進位值0x00C5C100，其等於作為在每個月平均30天的五個月內的秒數的十進位值12960000，從而返回表明時間單元陣列已測量了至少五個月的流逝時間周期的值。數據處理系統的很多作業系統包含支持採用秒或更小的單位的時間周期的計算的系統調用(call)，因此最初的請求者實際上可以要求以這種易於使用的形式返回流逝時間。所述時間周期表示不應被解釋為以可以報告流逝時間周期的方式來限制本發明。
初始化請求或編程請求可以啟動對新製造的時間單元陣列的初始化操作以及有效地初始化時間單元陣列中的全部時間單元或時間單元陣列中的單元子集的擦除操作。或者，編程請求處理部件可以接受單獨的擦除或重置請求。通常，儘管時間單元陣列中的所有時間單元將被同時初始化，但是可以將時間單元陣列劃分為時間單元的子集，使得測量多個流逝時間周期。
現在參考圖3B，方框示了被劃分為多組時間單元的時間單元陣列。圖3B示出了與圖3A所示的時間單元相似的一組16個時間單元。時間單元接口部件330提供了用於尋址時間單元331-346的必要的簡單電路。
時間單元可以被排列為不同大小的M×N陣列。例如，可以將包含16個時間單元的時間單元陣列劃分成4個4時間單元的組，並且這4組可以被構造為使得每組測量不同的時間周期。
在圖3B所示的例子中，時間單元331-334形成單個組，其中該組以一個星期的增量共同測量四個星期的時間周期。時間單元335-338也形成一組時間單元，其中該組以一個星期的增量測量四個星期的時間周期。時間單元339-342和時間單元343-346形成兩組，其中每組以兩個月的增量共同測量八個月的時間周期。
每組4個時間單元可以由用於不同目的的不同數據處理系統在不同的起始時間初始化。時間單元陣列可以監控最多4個不同的時間周期、或者4個不同的「時間組」，然而，通常，時間組的最大數目將取決於時間單元陣列中的時間單元的數目以及時間單元被構造用來測量不同時間周期的方式。對於這種類型的功能性，時間單元接口部件330可以具有諸如時間組標識符部件348的其它非易失性存儲單元，用於存儲表明特定時間組是否已在使用的使用指示符、以及用於存儲標識「擁有」特定時間組的數據處理系統的信息。
也可以將時間戳相關聯地存儲在時間組標識符部件內的非易失性存儲單元中，使得感測設備可以讀取該時間組被初始化或啟動的時間。時間組標識符部件也可以將關於可供請求的時間組的信息提供給編程請求處理部件。
現在參考圖3C，方框示了用於測量多個時間周期的時間單元陣列。圖3C示出了與圖3A示出的時間單元相似的一組16個時間單元。時間單元接口部件350提供了用於尋址時間單元351-366的必要電路。在這個例子中，所有時間單元具有相同的相關聯的時間周期，並且包含該時間單元陣列的設備可以監控具有不同起始時間的16個同時運行的時間周期。此外，應該注意，可以通過向時間單元賦予其特定物理特性的時間單元的構造、或者通過向時間單元提供其靜電荷的時間單元的編程周期來設置與時間單元相關聯的時間周期，所述靜電荷充當時間單元的放電函數的初始條件。
時間組標識符部件368可以存儲使用指示符，其表明特定時間單元是否已在使用；「擁有」特定時間單元的數據處理系統的標識信息；與時間單元相關聯的、指示時間單元的流逝時間周期開始的時間的時間戳；以及可能與時間單元陣列的操作和它的使用有關的任何其它信息。
也可以以下面的方式使用圖3C中示出的時間單元陣列。時間組標識符部件可以留出時間單元351-354以監控用於單個所請求的時間周期或時間組的單個6個月的時間周期。對於所請求的時間周期不是使用單個時間單元，而是使用多個時間單元。當接收到時間請求時，從時間單元351-354的讀取被統計地組合，以形成對所述時間周期是否已經流逝的確定。例如，6個月的時間周期不會被確定為已經流逝，直到至少有兩個到期的時間單元為止。以這種方式，時間單元可被視為在其流逝時間測量能力中提供一種冗餘或錯誤檢驗。當然，被用作冗餘組的時間單元的數目和流逝時間的肯定確定所需的時間單元的數目可以變化。
也可以以更複雜的方式來使用時間單元的冗餘使用。再次參考圖3B，時間單元335-338可以充當時間單元331-338的備份組或錯誤檢驗組。這些時間單元組的每一組可以以一個星期的增量測量4個星期的時間周期，因此，時間組標識符部件可能需要每組時間單元在確認該時間周期之前顯示最小流逝時間周期。例如，再次假設讀取時間單元陣列使得最低有效時間位表示具有最短時間周期的時間單元，時間組標識符部件可能需要在肯定地報告自從兩組時間單元被初始化或編程以來已經流逝了兩個星期的時間周期之前從每組時間單元讀取0xC。
包括或使用時間單元的設備現在參考圖3D，為可結合時間單元使用的智慧卡提供圖形圖示。智慧卡370包括輸入控制按鈕374和電子顯示器376。智慧卡的購買者或擁有者可以使用按鈕374來輸入和選擇由在智慧卡上操作的應用程式提供的特定功能。
顯示器376有可能與智慧卡所耦接的或智慧卡所插入的設備或數據處理系統相結合，而將由該智慧卡中的應用程式生成的信息呈現給智慧卡的用戶。或者，智慧卡370不具有顯示器，但是用戶可以操作耦接到智慧卡並與該智慧卡交互的讀取器設備，並且用戶可以在該讀取器設備的顯示器上查看可選功能和選擇。在任一情況中，可以在設備的顯示器上向用戶提供文本和/或圖形指示符，所述指示符指示包含時間單元的物理憑證上的一個或多個時間單元的狀態。
現在參考圖3E，方框示了可結合時間單元陣列使用的智慧卡中的硬體組件。智慧卡380示出了諸如圖3D所示的智慧卡370的智慧卡的典型內部硬體組件。智慧卡380包含向位於智慧卡380上的各種應用程式提供處理能力的CPU 381。存儲器382提供用於數據加載和處理的臨時存儲。非易失性存儲器383為應用程式及其相關的資料庫提供永久存儲。顯示適配器384產生要顯示在顯示器385上的表示(presentation)數據。按鈕控制部件386讀取和處理智慧卡380的物理接口上的按鈕的用戶選擇。I/O接口部件387允許智慧卡380與各種讀卡器、掃描儀、數據機、或者其它計算機或網絡相關產品連接。
按鈕控制部件386允許用戶向智慧卡380上的應用程式輸入各種選擇和數據。附加的輸入設備可以被包括於或連接到智慧卡380。可以將顯示器385與智慧卡380物理地集成，儘管可以將其它顯示部件連接到智慧卡380。非易失性存儲器383可以包括諸如只讀存儲器、快閃ROM、或位於紐約Armonk的國際商業機器公司的產品IBM MicroDriveTM的各種存儲設備和能力。智慧卡380也可以包括能夠運行Java應用程式和小應用程式(applet)的JavaTM虛擬機。本領域普通技術人員將認識到圖3E中的硬體可以根據各種實現考慮而變化。例如，應該注意，智慧卡380中的電子裝置可以在單個晶片上實現。此外，可以使用諸如PCMCIA卡、快快閃記憶體儲卡和各種類型的製造產品的其它類型的物理憑證來代替智慧卡。
智慧卡370或智慧卡380也包含根據本發明的無電池、無振蕩器的測時設備。時間單元陣列388由時間單元接口部件389控制，以便以類似於在上面針對圖3A-3C所述的一種或多種方法的方式來測量時間周期。或者，智慧卡可以包含單個時間單元。智慧卡應用程式的計時要求的複雜性可以確定用於一個或多個應用特定的目的的時間單元配置的類型。
智慧卡380可以耦接到包含編程請求處理部件和時間檢測部件的設備，或者智慧卡380可以在不同的時間耦接到單獨的設備。
現在參考圖3F，方框示了編程設備、感測設備和測時設備之間的關係。測時設備包含一個或多個與在上面針對圖3A-3C描述的時間單元相似的時間單元。
系統390示出了連接到無電池、無振蕩器的電子智慧卡設備392的初始化設備391，所述智慧卡設備392又連接到讀取設備393。雖然所有這些設備可以位於同一系統中，但是根據應用，這些設備的每一個可以物理地位於以某種方式而全部被聯網到一起的不同系統、產品、組件、或其它設備中。例如，可以通過使用初始化設備391的發布機構(institution)來初始化無電池的智慧卡。在智慧卡監控流逝時間周期的同時，消費者可以攜帶它，並且隨後可以向賣主出示該智慧卡。然後，包含讀取設備393的賣主的數據處理系統可以出於各種商業動機而確定智慧卡的流逝時間周期。
在智慧卡392上可以實現很多編程設備電路和讀取設備電路。然而，附加的電路增加了智慧卡的製造成本，並且可以有其它商業考慮。儘管智慧卡可以包含此附加電路，但是應該理解，時間單元仍然針對無電源或無電池的操作。例如，智慧卡可以包含編程或初始化電路、一個或多個時間單元、以及讀取或感測電路，在該情況下，編程和感測電路可以從智慧卡外部的電源汲取電力。
初始化設備391包含接收編程命令和發送關於編程操作的狀態(未示出)的編程部件394。編程部件394控制時間單元395的編程操作。一旦編程操作完成，時間單元就隨著時間的流逝而釋放它所存儲的電荷。
在隨後的時間點，智慧卡392耦接到讀取設備393，其中如上所述，時間檢測部件396確定時間單元(或多個時間單元)的當前閾值電壓(或多個閾值電壓)，並以某種方式返回與當前閾值電壓對應的流逝時間或返回給請求者。
現在參考圖4A-4B，方框示了關於模擬時間單元的編程設備、感測設備和測時設備之間的關係。在所說明的例子中，測時設備包含PCSFET，所述PCSFET是與上面所述相似的編程FGFET和感測FGFET的組合。
系統400示出了連接到無電池、無振蕩器的電子測時設備404的初始化設備402，所述測時設備404又連接到感測設備406。雖然所有這些設備可以位於同一系統中，但是根據應用，這些設備的每一個可以物理地位於不同的系統、產品、組件、或其它設備中。例如，測時設備可以位於通過使用初始化設備發布機構來初始化的無電池的智慧卡中。在智慧卡監控流逝時間周期的同時，消費者可以攜帶它，並且隨後可以向賣主出示該智慧卡。然後，包含感測設備的賣主的數據處理系統可以出於各種商業動機而確定智慧卡的流逝時間周期。
初始化設備402包含接收編程命令和發送關於編程操作的狀態(未示出)的編程部件408。編程部件408通過維持(assert)由模擬時間單元400作為電壓VCG、VPD、和VPG接收的編程電壓P1、P2和P3來控制編程操作。模擬時間單元包含具有在編程操作期間接收電荷的公共浮置柵極的編程FGFET和感測FGFET的組合。一旦編程操作完成，模擬時間單元就隨著時間的流逝釋放它所儲存的電荷。
在隨後的時間點，包含模擬時間單元410的測時設備耦接到感測設備406，所述感測設備406具有接到電荷損失感測FGFET端子VSG、VSD和VSS的電壓S1、S2和S3。然後，感測設備406可以啟動感測操作或者可以等待流逝時間請求命令。當時間單元的浮置柵極中的電荷隨著時間減少時，感測FGFET的閾值電壓響應也降低。時間檢測部件412控制閾值電壓感測部件414，所述閾值電壓感測部件414可能使用閾值電壓檢測電路間接地確定時間單元的當前閾值電壓。然後，由電壓-時間轉換器部件416計算與所確定的閾值電壓相對應的、所估計的流逝時間量，並且隨後以某種方式處理該流逝時間或將其返回給請求者。可以使用各種形式來報告流逝時間值，例如時間戳、流逝的秒或其它時間單位的數目、或指示流逝時間是否大於所選擇的時間值的簡單布爾值。
圖4B類似於圖4A。圖4B示出了與圖4A中的系統400相似的系統420，並且相同的附圖標記與相同的元件相關。圖4B還包括可選擇的測時設備上的時間單元參數存儲器422。
當進行時間觀測時，可以將模擬時間單元的當前狀態映射為流逝時間。為了適當地執行計算，電壓-時間轉換器部件了解時間單元的操作能力，例如其衰減或放電函數以及在編程操作期間存儲在公共浮置柵極中的初始電荷量，或等同地，閾值電壓衰減函數和初始閾值電壓。由於電荷量不會改變衰減函數的形式，但是改變衰減函數的初始條件或起始點，因此隨同描述時間單元的衰減函數的參數一起得知初始閾值電壓。
存在很多感測或讀取設備能夠獲得確定流逝時間所需的信息的方式。第一，可以將模擬時間單元及其編程操作標準化，使得感測設備可以假定模擬時間單元被以特定的設計製造、並以特定的方式在特定量的時間內被編程。在這種情形中，感測設備直接將所觀測的閾值電壓值轉換成流逝時間。感測設備可以被構造用來在不參考對於特定時間單元來說是唯一的所存儲的參數的情況下轉換值。
第二，在初始化模擬時間單元後，編程設備將初始化信息存儲在可訪問的資料庫中，感測設備讀取所述資料庫以獲得與其觀測相關聯的信息。初始化信息可包括時間單元被編程的時間量、以及對於給定類型的時間調用將編程時間與流逝時間相關聯的查找表。
第三，編程單元在編程操作期間將操作參數存儲在時間單元參數非易失性存儲器420中，而不是期望感測設備具有暗示編程設備和感測設備以某種方式被聯網的這種可獲得的信息。由於操作參數很少並且需要少量便宜的非易失性存儲器，因此可以相當容易地存儲這些參數值。這些參數可以包括以下數據項目的一個或多個由編程操作完成的時間組成的時間戳；時間單元的製造者的標識符；時間單元的類型的標識符；時間單元遵循的工業標準的標識符；將所觀測的閾值電壓與時間單位的數目相關聯的查找表(如果感測電路與時間單元不在同一設備上)；將所觀測的檢測電路輸出值與時間單位的數目相關聯的查找表(如果感測或檢測電路與時間單元在同一設備上)；以及存儲在參數存儲器中的時間單位的類型的標識符。當然，可以與時間單元相關聯地存儲其它操作參數。參數自身的格式可以遵循一標準，使得這些設備的不同製造者可以確保互通性。
應該注意，如在上面對於二進位時間單元所解釋的那樣，採用多個時間單元作為測時設備的思想也適用於模擬時間單元。在此實施例中，對一組模擬時間單元執行一組感測操作，其中，這組中的每個模擬時間單元已被設計為在其被編程之後、在預定時間周期內將其PCSFET的閾值電壓減小為預定值。使用對每個模擬時間單元的閾值電壓的間接觀測，可以確定每個模擬時間單元的流逝時間值。
這組時間單元中的每個模擬時間單元可以擁有區別於該組中的其它時間單元的唯一的放電函數。或者，這組時間單元中的所有模擬時間單元可以擁有同樣的放電函數。應該注意，不必以相同的方式構造每個時間單元，並且因為每個時間單元中的變化的初始條件，跨越一組時間單元的放電函數也可以不同。例如，可以在不同的時間長度內將一組同樣的模擬時間單元編程，從而為每個時間單元提供不同的初始電荷量以及測試較短或較長時間周期的不同能力。
由於各種原因，可以在單個測時設備中使用多個模擬時間單元。例如，可以將時間單元視為在其流逝時間測量能力中提供一種冗餘或錯誤檢驗。來自每個模擬時間單元的所計算的流逝時間值可以被統計地組合、例如平均，以便獲得對於測時設備的最終的、所報告的流逝時間值。用作冗餘組的時間單元的數目和肯定地確定流逝時間所需要的時間單元的數目可以變化。
作為另一個例子，每個模擬時間單元可以在不同的起始時間出於不同的目的由不同的數據處理系統編程或初始化。時間單元陣列可以監控不同的時間周期、或不同的「時間組」。時間組的最大數目將取決於時間單元陣列中的模擬時間單元的數目以及時間單元被構造用來測量不同時間周期的方式。測時設備也可以存儲表明特定時間組是否已在使用和用於存儲標識「擁有」特定時間組的數據處理系統的信息的使用指示符。
使用時間單元的商業交易圖2A-4B圖示了基於時間單元的狀態執行測時功能的過程和設備。可以使用時間單元來支持各種商業交易，如在下文中針對剩餘的圖所討論的那樣。
現在參考圖5，流程示了用於支持基於時間單元的狀態而使能或拒絕服務或產品使用的商業交易的過程。該過程從包括時間單元的產品的製造開始(步驟502)。可以以各種形態要素來實現製造產品，如在下文中針對一些剩餘的圖而說明和討論的例子中顯而易見的那樣。製造產品可以是或可以不是在所關心的商業交易中購買的物品；例如，製造產品可以由消費者購買，或者製造產品可以支持對由消費者購買或提供給消費者的另一種產品或服務的商業限制。因此，製造產品自身的用途可能是消費者進行的購買的中心焦點，並且時間單元的狀態使能或拒絕其中包含時間單元的製造產品的使用。或者，製造產品可以與系統中的其它設備電子地交互，以便使能另一產品的使用或使能一種服務。作為另一種替換，可以由消費者在試圖獲得服務時向賣主出示製造產品，並且在通過某種類型的電子裝置驗證製造產品中的時間單元的狀態時，賣主可以基於時間單元的狀態決定向消費者提供服務，其中所提供的服務可以或可以不電子地使用所述製造產品。在下文中更詳細地描述這些各種實施例。
在產品被製造後的某個時間點，製造產品中的時間單元被編程(步驟504)。時間單元被編程的時間點可以是或可以不是製造產品的製造過程的一部分；換句話說，可以作為產品的較大的製造過程的一部分來將時間單元編程，在該情況中，製造者將裝運包含被編程的時間單元的製造產品。或者，製造者可以裝運包含未被編程的時間單元的製造產品，並且可以在步驟504由該製造產品的賣主在相對更晚的時間點、例如在作為購買交易一部分的銷售點時將時間單元編程。
在某個稍後的時間點，消費者獲得包含被編程的時間單元的製造產品(步驟506)。如果已經作為產品的製造過程的一部分而將時間單元編程，則步驟506可以發生在相對晚得多的時間點；然而，如果時間單元在出售的時刻被編程，則消費者可以在相對更近的時間點在步驟506獲得製造產品。
在某個稍後的時間點，消費者試圖使用包括時間單元的產品(步驟508)。如針對步驟502說明的那樣，可以以很多方式使用具有時間單元的不同類型的製造產品；因此，步驟508可以結合由消費者進行的很多不同類型的動作而在廣泛變化的時間點發生。例如，如果製造產品的購買是步驟506處的商業交易的中心焦點，則步驟508可以表示直接由消費者使用製造產品。或者，如果消費者由於購買另一產品或設備而獲得製造產品，則步驟508可以表示大大不同的一組情況。作為另一種替換，如果消費者由於購買服務訂購(subscription)而獲得製造產品，則步驟508可以表示由消費者根據所購買的服務而執行操作的嘗試。應該注意，很多其它類型的消費者動作可以由步驟508表示。
然後，基於時間單元的狀態，對是否允許使用產品(其可以是或可以不是製造產品)或提供服務操作進行確定(步驟510)。在這一時間點，時間單元的狀態可以到期或未到期。在很多情況中，允許使用產品或提供服務的肯定確定基於時間單元是未到期的時間單元、即時間單元的到期周期尚未過去的事實。反之，允許使用產品或提供服務的否定確定，即拒絕使用產品或提供服務的確定經常是基於時間單元是到期的時間單元、即時間單元的到期周期已經過去的事實。然而，步驟510處的肯定確定或否定確定不一定意味著時間單元的到期周期已經過去；換句話說，可以基於由不同類型的交易所需的時間單元的不同狀態來確定步驟510的肯定或否定結果。
如果在步驟510做出肯定確定，則允許使用產品或執行服務(步驟512)，並且結束該過程。如果在步驟510做出否定確定，則拒絕使用產品或不執行服務，並且結束該過程。一些剩餘的示了例示各種方式的商業交易，其中可以根據本發明的不同實施例而以所述各種方式實現圖5示出的過程。
現在參考圖6，流程示了用於支持根據消費者和產品賣主或服務提供者之間的默示協議、基於優惠券中或優惠券上的時間單元的狀態而使能或拒絕優惠券的使用的商業交易的過程。當消費者出示具有時間單元的優惠券時，該過程開始(步驟602)。優惠券可以具有各種形態要素；例如，根據優惠券的形態要素，可以將優惠券的時間單元嵌在優惠券中。賣主例如通過將優惠券插入讀取器設備來執行動作以讀取優惠券的時間單元的狀態(步驟604)。
對時間單元的到期周期是否已經過去、即時間單元是否到期進行確定(步驟606)。根據讀取時間單元的方式，讀取器設備的操作者通過與讀取器設備連接的裝置、或者通過將由讀取器設備供電的優惠券中的裝置接收時間單元的狀態的指示；例如，如果時間單元沒有到期，則可以點亮綠色LED或產生聲音，而如果時間單元到期，則可以點亮紅色LED或者可以產生不同的聲音。如果時間單元沒有到期，則讀取器設備提供對優惠券的時間單元沒有到期的人可感知的指示(步驟608)。賣主通過根據由優惠券表示的默示合同向消費者提供對購買另一產品、其它產品、或全部購買的折扣來完成商業交易(步驟610)。在步驟608，如果時間單元到期，則消費者不能取得折扣。在任一情況中，賣主很可能保存該優惠券(步驟612)，並且結束該過程。
通過實現圖6所示的過程，賣主可以向不同的消費者提供優惠券，使得優惠券具有靈活的到期周期或靈活的到期日期。例如，賣主可以擁有預先列印有關於由優惠券表示的折扣的消息的不同優惠券；優惠券可以具有聲明該優惠券在從消費者收到該優惠券的日期起的預定時間周期之後到期的列印字樣(printing)，而不是具有列印在優惠券上的固定到期日期。在消費者先前訪問賣主期間，賣主可能已經將優惠券中的時間單元編程，使得優惠券的時間單元具有預定的到期周期。
現在參考圖7，流程示了用於支持根據消費者和產品賣主或服務提供者之間的默示協議、基於在一次性免費促銷卡中或卡上的時間單元的狀態來使能或拒絕該卡的使用的商業交易的過程。當消費者出示具有時間單元的一次性免費促銷卡時，該過程開始(步驟702)。賣主例如通過將卡插入讀取器設備來執行動作以讀取該卡的時間單元的狀態(步驟704)。對時間單元是否到期進行確定(步驟706)。如果時間單元沒有到期，則讀取器設備提供對卡的時間單元沒有到期的指示(步驟708)。賣主通過向消費者提供免費產品或免費服務來完成該商業交易(步驟710)，其後，賣主很可能保存該卡(步驟712)，並且結束該過程。
除了對於與由時間單元測量的到期周期相關聯的交易的性質，圖7中示出的過程非常類似於圖6中示出的過程。在兩種情況中，賣主可以向不同的消費者提供卡，使得優惠券具有靈活的到期周期或靈活的到期日期。然而，在定期(regular)的基礎上實行(handle)優惠券的賣主例如食品雜貨店可能不會經常派發促銷產品或服務，而通常不實行優惠券的賣主可能有時候向在較早的時間點收到有故障的產品或劣質服務的不滿的消費者提供用於免費促銷產品或服務的卡。
或者，可以以某種方式、例如在專門的促銷活動中，將一次性免費產品促銷卡分送給消費者，並且消費者可以通過將卡插入售貨機來兌換由該卡表示的特價優待。在售貨機證實卡的時間單元尚未到期之後，售貨機隨後可以將免費產品例如一罐免費蘇打水分發給消費者。如果促銷由產品的製造者發起，則售貨機的操作者隨後將把任何收集的卡返還給所分發的產品的製造者以進行報銷。應該注意，免費產品促銷類似於百分之百的折扣；這樣，以類似的方式，消費者可以擁有能插入售貨機的優惠券，其中優惠券表示諸如半價促銷的特定產品折扣。在根據與卡相關聯的折扣分發產品之後，售貨機的操作者隨後將把任何收集的卡返還給促銷的發起者以進行報銷。
現在參考圖8，流程示了用於支持根據消費者和服務提供者之間的協議、基於預付費服務卡中或卡上的時間單元的狀態而使能或拒絕該卡的使用的商業交易的過程。當消費者通過將具有時間單元的預付費服務卡插入服務相關的設備而出示該卡時，該過程開始(步驟802)，此後，讀取該卡的時間單元(步驟804)。對時間單元是否到期進行確定(步驟806)。如果時間單元沒有到期，則服務相關的設備可以提供卡的時間單元沒有到期的指示(步驟808)。服務通過向消費者提供先前購買的服務來完成該商業交易(步驟810)，此後賣主很可能將卡返還給消費者(步驟812)，並且結束該過程。應該注意圖8所示的過程可以僅僅是以下過程的一部分，在該過程中，預付費服務卡具有相關聯的服務帳戶(account)，使得服務知道關於該服務帳戶的其它限制，例如預付費服務卡已被使用的總次數；以這一方式，除了使預付費卡的使用服從到期周期之外，服務可以根據其它參數來限制使用。
在一個實現中，預付費服務可以是消費者在某個先前的時間點購買的預付費電話服務，並且消費者通過將卡插入電話設備來出示該卡以獲得服務。該服務可以為消費者播放預先記錄的消息，其中消費者通過電話設備的接收器聽到所述預先記錄的消息，使得該消息指示預付費服務卡是否已經或尚未到期。如果預付費服務卡尚未到期，則使電話設備能夠提供電話呼叫。圖8所示的過程可以僅僅是預付費卡具有相關聯的服務帳戶的過程的一部分，其中，除了使預付費卡的使用服從到期周期之外，電話服務還知道該服務帳戶的未使用的分鐘的數目。
然而，應該注意，可以在不需要集中結算的系統中使用圖8所示的過程。因此，這種提供預付費服務的方式具有優於提供預付費服務的現有技術解決方案的一些優點。對於現有技術的解決方案，每次使用預付費服務卡時執行結算操作；因此，服務相關的設備需要與集中結算應用程式或資料庫的某種類型的通信連結。對於本發明，僅在銷售預付費服務卡時才執行對所述服務的結算操作；然後，該服務依靠時間單元的到期來控制在預定到期時間周期內提供的服務的量。因此，可以將預付費服務卡插入不需要維持到集中操作中心的通信連結的服務相關的設備中。
現在參考圖9，流程示了用於支持根據消費者和產品賣主或服務提供者之間的協議、基於在終生免費產品或服務卡中或卡上的時間單元的狀態而使能或拒絕該卡的使用的商業交易的過程。當消費者出示具有時間單元的終生免費產品或服務卡時，該過程開始(步驟902)。賣主例如通過將卡插入讀取器設備來執行動作以讀取卡的時間單元的狀態(步驟904)。對時間單元是否到期進行確定(步驟906)。如果時間單元到期，則讀取器設備提供卡的時間單元到期的指示(步驟908)。賣主通過向消費者提供免費產品或免費服務來完成該商業交易(步驟910)。卡的時間單元也被重新編程以重置卡的到期周期(步驟912)，此後卡被返還給消費者(步驟914)，並且結束該過程。
除了對於與消費者的卡及其到期周期相關聯的交易的性質之外，圖9所示的過程與圖7所示的過程非常相似。在圖7中，消費者基於該消費者擁有具有未到期的時間單元的卡來獲得免費產品或服務。反之，圖9圖示了這樣的過程，其中，消費者基於該消費者擁有具有到期的時間單元的卡來獲得免費產品或服務。
圖9所示的交易的類型看起來可能是違反直覺的；消費者即持卡人被授權在所述卡被呈現為具有到期的時間單元的任何時間點獲得免費產品或服務。然而，這種類型的交易對於持卡人在該持卡人的一生中周期性地獲得免費產品或服務的競爭或促銷是有用的；因此，儘管具有持卡人只能周期性地獲得免費產品或服務的限制，其中獲得免費產品或服務的頻率由卡的時間單元的到期周期控制，但是只要持卡人擁有該卡，該持卡人就被授權獲得免費產品或服務。圖9所示的過程由消費者從賣主獲得卡的交易開始，在所述卡中，該卡的時間單元已被編程為在某個時間周期之後到期；在某個時間周期過去之後，圖9所示的過程發生。持卡人不會獲得免費產品或服務，直到該卡的時間單元已到期為止；因此，持卡人應當只在試圖兌換用於免費產品或服務的卡時周期性地向賣主出示卡。
可以從各種觀點將在圖9中描述的卡的用途視為終生促銷卡；無限制卡；具有無限制使用的卡；或者其中以某種其它方式限制使用卡的次數的卡。在其最簡單的形式中，針對圖9或任何其它圖討論的卡是有效的，而除了時間單元外沒有任何附加的限制機制；以這一方式，在圖9中討論的卡對於擁有該卡的任何人或者充當持卡人以便在商業交易期間出示該卡的任何人都是有效的。
然而，除了時間單元之外，針對圖9或任何其它圖討論的卡可具有其它限制機制。附加限制機制的例子是控制使卡能夠用於使用的次數的加數(count-up)計數器或減數(count-down)計數器。在這種情況下，可以使用卡上的一個或多個時間單元來限制卡的使用頻率，而某種其它機制同時控制使用卡的絕對次數；換句話說，在使用時間單元的同時，例如在針對圖8或圖10討論的過程中，附加的限制機制可以同時有效。在這樣的實施例中，對於使用時間單元的過程，臨時忽略使用卡的次數。
現在參考圖10，流程示了用於支持根據消費者和產品賣主或服務提供者之間的協議、基於在有限時間免費產品或服務卡中或卡上的兩個時間單元的狀態而使能或拒絕該卡的使用的商業交易的過程。除了對於消費者的卡的到期周期之外，圖10所示的過程與圖9所示的過程非常相似。在圖9中，消費者基於消費者擁有具有到期的時間單元的卡來獲得免費產品或服務，然而卡不具有到期周期，因此可以假定卡對於持卡人的一生是有效的。相比之下，圖10示出了消費者擁有一種卡的過程，其中，所述卡包含具有兩個不同的到期周期並且出於不同的目的而測量時間的兩個時間單元測量卡的到期周期的卡到期時間單元、以及測量消費者的兌現(redemption)動作之間的到期周期的兌現頻率時間單元。可以假定消費者已經在賣主將兩個卡的時間單元編程之後的某個先前的時間點獲得該卡。然後，消費者基於該消費者擁有具有到期的兌現頻率時間單元和未到期的卡到期時間單元的卡來獲得免費產品或服務。
當消費者出示具有兩個時間單元的有限時間免費產品或服務卡時，該過程開始(步驟1002)。賣主例如通過將卡插入讀取器設備來執行動作以讀取卡的卡到期時間單元的狀態(步驟1004)。對卡到期時間單元是否到期進行確定(步驟1006)。如果卡到期時間單元到期，則認為該卡無效；該卡由賣主保存(步驟1008)，並且消費者不會獲得免費產品或服務，從而結束該過程。
如果卡到期時間單元未到期，則讀取器設備提供卡的卡到期時間單元未到期的指示(步驟1010)。然後讀取卡的兌現頻率時間單元的狀態(步驟1012)。對兌現頻率時間單元是否到期進行確定(步驟1014)。如果兌現頻率時間單元到期，則讀取器設備提供卡的兌現頻率時間單元到期的指示(步驟1016)，並且賣主通過向消費者提供免費產品或免費服務來完成該商業交易(步驟1018)。卡的兌現頻率時間單元被重新編程以重置兌現頻率時間單元的到期周期(步驟1020)，此後卡被返還給消費者(步驟1022)，並且結束該過程。如果如在步驟1014所確定的兌現頻率時間單元未到期，則消費者過早地出示該卡以至於不能獲得免費產品或服務，並且在將該卡返還給消費者後結束該過程。
圖10所示的過程可以被修改為使得該過程以與針對先前的圖所描述的方式相似的方式對於賣主來說是有用的。例如，該卡可以是多次使用(multi-use)的優惠券，而不是有限時間的免費產品或服務卡；消費者可以在卡具有有限的兌現周期的限制下，在購買一個或多個其它產品時周期性地獲得折扣。或者，通過將卡插入售貨機或其它類型的服務機器中，可以在其中消費者得到自助服務的服務相關的機器中使用該卡；只要兌現發生在有限的時間周期內，消費者就周期性地獲得對購買產品或服務的折扣或者周期性地獲得免費產品或服務。
現在參考圖11A-11C，一組方框示了用於在各種商業交易中使用的具有時間單元的製造產品的各種形態要素。如上面針對圖3A所描述的那樣，可以在包括簡單的個人可攜式塑料卡或某種其它製造產品的很多不同的物體中、尤其是大量生產較為便宜的物體中使用時間單元，而圖3D示出了在包括時間單元的同時具有多得多的電子裝置的智慧卡。圖11A-11C提供了用於說明各種形態要素的更多細節，所述形態要素可用於諸如針對圖5-10所述的、在商業交易中使用的優惠券、促銷卡等。
參考圖11A，卡1102具有諸如促銷廣告語、商標、圖形圖標等的某些文本或圖形信息1104，所述信息向持卡人告知該卡的目的。插腳1106是用於將卡1102與讀取器設備連接使得讀取器設備可以讀取卡1102中的一個或多個時間單元的狀態的金屬觸點或導線。以類似於在上面討論的方式，時間單元接口部件1108包含用於控制對於時間單元陣列1110中的一個或多個時間單元的操作的外部供電的電路。與圖11B所示的卡相比，圖11A中的卡1102具有優選地作為卡1102的製造過程的一部分而嵌入卡1102的時間單元接口部件1108和時間單元陣列1110。
現在參考圖11B，卡1122具有諸如促銷廣告語、商標、圖形圖標等的某些文本或圖形信息1124，所述信息向持卡人告知該卡的目的。插腳1126是用於將卡1122與讀取器設備連接使得讀取器設備可以讀取卡1122中的一個或多個時間單元的狀態的金屬觸點或導線。以類似於上面所討論的方式，時間單元接口部件1128包含用於控制對於時間單元陣列1130中的一個或多個時間單元的操作的外部供電的電路。與圖11A所示的卡相比，圖11B中的卡1122具有包含在由聚合物電子材料(electronics)製成的柔軟的電子薄膜1132中的時間單元接口部件1128和時間單元陣列1130。電子薄膜1132可以在例如製造電子薄膜1132或塑料卡時被應用到諸如塑料卡的製造產品的外表面。應該注意，對其應用電子薄膜的製造產品不必是剛性的；例如，電子薄膜1132可被應用到提供表面以便以某種方式支撐它的紙上。
參考圖11C，假設圖11C所示的製造產品具有與圖11A-11B所示的製造產品的目的相似的目的，圖11C所示的製造產品可以被稱為圓形卡；然而，圖11C所示的製造產品具有類似於盤的形態要素。盤1152具有諸如促銷廣告語、商標、圖形圖標等的某些文本或圖形信息1154，所述信息向持卡人告知該盤的目的。時間單元部件1156具有用於將盤1152與讀取器設備連接、使得讀取器設備可以讀取盤1152中的一個或多個時間單元的狀態的某種形式的金屬觸點或導線。時間單元部件1156還具有未示出的伴隨時間單元的時間單元陣列接口部件。以類似於上面討論的方式，時間單元部件1156包含用於控制對於時間單元部件1156中的一個或多個時間單元的操作的外部供電的電路。例如，作為盤1152的製造過程的一部分，可以以與上面針對圖11A所述的方式相似的方式將時間單元部件1156嵌入盤1152，或者，例如，如上面針對圖11B所述的那樣，可以將時間單元部件1156應用為柔軟的電子薄膜。應該注意，圖11A-11C所示的時間單元部件或時間單元接口部件可以包括將編程和讀取信號傳遞給一個或多個時間單元所必需的最少量的電路。
盤1152可以具有光碟(CD-ROM)或迷你盤的尺寸。此外，盤1152可以是功能性光碟或功能性迷你盤，使得盤1152可以被旋轉以讀取存儲在盤1152上的數據軌道；在這種情況下，時間單元部件1156可以位於靠近中心孔的盤的內環區域或內同心區域，例如如圖11C所示。時間單元部件1156可以與盤播放器/讀取器的內軸上的電路連接；可以使用若干方法來確保時間單元部件1156能夠與盤播放器/讀取器的內軸上的電路連接。例如，當將盤1152插入盤播放器/讀取器時，盤播放器/讀取器的用戶能夠以特定方式確定盤1152的方位，使得以特定方式對齊時間單元部件的插腳，以便確保時間單元部件的插腳與盤播放器/讀取器的內軸上的金屬觸點大致接觸。或者，盤播放器/讀取器能重複地操作內軸以抓取、旋轉、和釋放盤1152，直到以一種方式確定盤1152的方位使得時間單元部件的插腳與盤播放器/讀取器的內軸上的金屬觸點對齊為止。
作為另一種替換，盤播放器/讀取器的內軸可以具有過多的和冗餘的、可動態配置的金屬觸點。當盤播放器/讀取器捕獲盤1152時，可以將一系列小電流施加到盤播放器/讀取器的內軸上的金屬觸點，以便確定時間單元部件的插腳位置；由軸中的電路檢測的電響應提供關於盤1152的方位的信息。在動態地確定盤1152的方位之後，根據時間單元部件的插腳位置，將信號施加到內軸上的金屬觸點；以這一方式，在連續地將盤插入盤播放器/讀取器時，內軸上的金屬觸點可以傳送不同的信號。
應該注意，包含時間單元的設備或製造產品也可以包含各種電子安全措施，以確保時間單元受到保護並且沒有被不正確地使用。例如，如果商業促銷或折扣基於消費者擁有具有未到期的時間單元的製造產品，則消費者可能試圖將時間單元重新編程；如果時間單元被重新編程，則時間單元將不顯示為到期，從而人為地和不正當地延長了時間單元的到期周期。通過執行這種不正當的行為，當消費者沒被授權時，消費者可以創建這樣的表象，即消費者被授權參加商業促銷或折扣。為了保護時間單元免受不正當的重新編程操作，可以將各種電子安全措施集成到包括時間單元的製造產品中。例如，在上面討論的圖中示出的時間單元接口部件可以包含支持以下操作的加密部件，所述操作要求設備在關鍵操作之前、例如在通過時間單元接口部件請求編程操作之前或在試圖使用編程電路之前證明它自己或者表明其被授權執行編程操作。
現在參考圖12，流程示了用於支持根據消費者和產品賣主或服務提供者之間的協議、基於光碟中或光碟上的時間單元的狀態而使能或拒絕該光碟的使用的商業交易的過程。當消費者將具有時間單元的光碟插入光碟播放器時，該過程開始(步驟1202)。光碟可以具有諸如音樂或電影的音頻或視聽內容。在步驟1202之前的某個先前的時間點，消費者通過與賣主或服務提供者的某種形式的交易獲得光碟。光碟具有根據許可協議控制消費者使用該光碟的能力的許可時間單元，並且該時間單元的到期周期可以被假設為等於許可周期的長度。這樣，消費者在許可時間單元已被編程為允許消費者在預定時間周期內使用該光碟之後獲得該光碟。
光碟播放器執行動作以讀取盤的許可時間單元的狀態(步驟1204)。對許可時間單元是否到期進行確定(步驟1206)。如果時間單元未到期，則光碟播放器對光碟執行重放操作和/或其它操作(步驟1208)，從而允許消費者在給定時間周期內享受光碟的使用。可以假設光碟不受限於一次性使用的限制，並且消費者也可以在許可周期期間在同一光碟播放器上重放其它光碟。在使用光碟後的某個時間點，光碟自動或手動地從光碟播放器中彈出(步驟1210)，並且結束該過程。如果許可時間單元到期，則光碟播放器拒絕對該光碟的重放和/或其它操作(步驟1212)；對無效許可時間單元的指示將可能被提供給消費者，並且在步驟1210光碟將自動或手動地從光碟播放器中彈出，從而結束該過程。
圖12所示的過程支持各種商業交易。例如，已經開發了各種現有技術方案，以便控制例如電影租借過程的光碟租借過程。可以使用圖12所示的過程來控制消費者為電影租借服務付費以租借電影的電影租借過程；在接收到付款之後或者根據諸如定閱服務的某種其它付款安排，服務提供者在將光碟提供給消費者之前將光碟上的許可時間單元編程。有效租借周期的長度可以通過使用光碟上的具有不同到期周期的不同時間單元來控制；或者，時間單元被編程的方式可以控制在時間單元達到到期狀態之前經過的時間的長度。以這種方式，服務提供者可以通過改變有效許可周期來改變租借價格。
圖12所示的過程也可以用來控制其中消費者向賣主付款以購買諸如音樂專輯或電影的數字內容的數字內容購買過程；在接收到付款之後，賣主在將光碟提供給消費者之前將光碟上的許可時間單元編程。許可時間周期的長度可以通過使用光碟上的具有不同到期周期的不同時間單元來控制；或者，時間單元被編程的方式可以控制在時間單元達到到期狀態之前經過的時間的長度。以這種方式，賣主可以改變光碟的購買價格，使得具有較長許可周期的光碟花費更多的錢，並且賣主可以通過在銷售的時刻執行編程操作來在銷售的時刻控制此過程。
或者，光碟的製造者可以控制對許可時間單元的編程操作，以便設置對有效許可周期的限制；類似地，光碟的製造者可以改變光碟的購買價格，使得具有較長許可周期的光碟花費更多的錢。作為另一種替換，光碟的製造者可以通過控制對用於此目的的第一組一個或多個許可時間單元的編程操作來控制對光碟的有效重放周期的絕對限制，而服務提供者可以使用用於此目的的第二組一個或多個許可時間單元來同時控制關於該光碟的有效租借重放周期的周期性限制。不同組的時間單元可以通過時間單元陣列接口部件來控制，並且時間單元的不正當使用可以通過在上文中提到的各種安全機制來控制。因而，不同的商業實體可以出於不同的商業目的而獨立和同時地控制不同的時間單元。
儘管針對圖12討論的過程使用了光碟作為示例性製造產品，但是應該注意可以在使用時間單元以控制關於製造產品的有效許可周期的商業交易中使用製造產品的其它形態要素。這些其它形態要素可以包括各種類型的電子設備，所述電子設備具有基於嵌入該設備的時間單元的有限壽命。還應該注意無論具有時間單元的製造產品的形態要素是什麼，都可以將製造產品封裝為允許編程操作在將製造產品封裝用於銷售之後發生，從而允許編程操作在銷售的時刻發生；例如，封裝材料可以具有允許設備與製造產品連接的小開口以便執行編程操作。
現在參考圖13，流程示了其中時間單元可以與一般化的商業交易相結合而被用作為物理時間戳的過程。當執行大多數商業交易時，以某種方式產生交易記錄，並且典型地記錄為每筆交易提供唯一的標識特性的信息，以加強關於每筆交易的結算操作，並且還確保關於每筆交易的真實性的某個安全等級。然而，不誠實或有惡意的人為了經濟獲益或技術聲譽而不斷地嘗試損害(abuse)安全措施。因此，提供服務、執行交易、產生交易記錄和處理交易記錄的各種機構繼續尋找可用來阻止或挫敗欺詐行為的其它安全措施。圖13所示的過程提供了可單獨使用或結合其它安全措施使用以提供交易記錄的唯一性或提高交易記錄的真實性的的新穎安全措施。
當消費者操作數據處理設備時，該過程開始(步驟1302)。數據處理設備可以是具有執行軟體代碼的能力的任何形式的計算設備。例如，數據處理設備可以與手持式計算機或獨立的、可租借的計算機站(kiosk)一樣各式各樣。該設備可以具有指導消費者關於在交易和交易的記錄期間發生的操作的人-計算機接口。
消費者與數據處理設備交互，以執行某種類型的時間敏感的商業交易、即具有時間特性的商業交易的至少一部分(步驟1304)。該設備為交易產生包括交易數據的交易記錄(步驟1306)，此後，該設備將交易記錄存儲在製造產品上(步驟1308)。交易數據優選地包括時間戳，即時間數據值，其表示時間敏感的交易發生、被記錄的時刻或者大體上接近那些事件的某個時間點。交易數據可以包括數字籤名以確保交易數據此後不會被改變。如上面所討論的那樣，製造產品可以各種形態要素。當需要時，製造產品可以由所述設備例如以類似於產生收據的方式分發；或者，製造產品可以是個人卡或其它物體，其在交易之前、期間、或之後被消費者插入所述設備，使得消費者可以獲取該個人物體上的交易記錄。
所述設備將製造產品上的時間單元編程(步驟1310)，從而創建用於剛剛發生的交易的一種類型的物理時間戳。換句話說，時間單元的編程從基本上等於交易發生的時間點的時間點開始時間測量操作。時間單元以某種方式與交易相關聯；例如，時間單元可以與存儲交易的交易記錄的存儲位置相關聯，或者交易記錄可以包括時間單元的標識符，例如時間單元陣列中的位置。然後消費者擁有該製造產品(步驟1312)。
當將時間單元編程時，如果必要的話，還可以記錄各種時間單元參數，以便指示執行編程操作的方式，如在上面針對時間單元的至少一個實施例的所討論的那樣。然而，無論是否記錄時間單元參數，讀取設備隨後都能夠基於讀取時間單元的時間點時的時間單元的狀態來確定時間單元被編程的時刻。因而，在完成交易之後，由於被編程的時間單元測量時間的消逝，因此被編程的時間單元表示一種類型的物理時間戳。
具有這種類型的物理時間戳的重要性可以隨著交易的類型以及交易中涉及的數據處理系統的類型而變化。例如，用於該交易的設備可以包含數字時鐘，並且交易記錄可以包含表示在交易期間根據對設備中的數字時鐘的讀取而產生的時間戳的數字數據。因而，相對於基於設備的時鐘的數字時間戳，使用時間單元的物理時間戳可能看起來是多餘的。
然而，時鐘可能是不準確的。儘管可以使用可通過網際網路連接從很多不同的網站獲得的信息來自動校正計算設備中的數字時鐘，但是如果在足夠的時間周期內該設備被隔離而沒有通信連結，則數字時鐘可能變得相當不準確，即至少相對於某個時間敏感的交易的時間特性相當不準確。在這種情形中，基於數字時鐘的任何數字時間戳將同樣不準確。因此，可由時間單元提供的物理時間戳機制可能是重要的，因為如果必要的話可以將它用作可用來鑑定交易的發生時間的附加安全機制。
另一方面，在很多現有技術解決方案中，處理時間敏感的交易的設備依賴於網際網路的連接、或至少某種類型的通信連結的存在，以便與中央伺服器傳送數據。在這樣的系統中，中央伺服器具有記錄交易的首要職責，並且假設由中央伺服器產生或提供的任何數字時間戳是準確的。更重要地，中央伺服器和客戶機設備可以交換非時間信息，所述非時間信息提供交易發生的某種證據，例如，諸如可由客戶機設備和伺服器設備記錄的交易序列號。因此，客戶機設備和伺服器設備之間的通信連結的存在可以消除對物理時間戳的需要。
然而，客戶機設備和伺服器設備之間的通信連結可以不存在。此外，如果通信連結存在，則它可以不總是可用來提供無錯誤的通信。例如，伴隨通信連結的某種物理問題可能導致該通信連結基本上不可用。因此，可由時間單元提供的物理時間戳機制可能是重要的，因為如果必要的話可以將它用作可用來鑑定交易的發生時間的備份時間戳機制。
因此，在某些境況中，執行交易的設備可能意識到該交易不需要中央伺服器；然後，作為相關聯的交易的記錄過程的一部分，該設備使用時間單元來創建物理時間戳。在其它情況中，執行交易的設備可能意識到它沒有被構造為具有通信連結。而在另外的境況中，執行交易的客戶機設備可以正常地與中央伺服器交互，但是該客戶機設備可能檢測到它不具有與中央伺服器的足夠的通信連結，從而確定該客戶機設備具有產生物理時間戳作為交易的物理證據的責任。關於通信失敗的任何數據也可以被捕捉作為交易記錄的一部分。
再次參考圖13，流程圖的剩餘部分圖示了消費者使用時間單元來驗證先前的交易的過程的剩餘部分。作為提交用於證明交易發生的證據的一部分，消費者利用交易記錄的相關聯的未到期的時間單元來向交易夥伴出示交易記錄(步驟1314)，並且交易夥伴隨後讀取交易記錄(步驟1316)。然後，交易夥伴讀取與所關心的交易相關聯的時間單元的狀態(步驟1318)。交易夥伴確定由時間單元測量的流逝時間周期(步驟1320)，這可以包括從描述時間單元被編程的方式的時間單元參數中檢索數據。給定所測量的流逝時間周期，交易夥伴計算相關聯的交易的發生時間(步驟1322)。然後，交易夥伴接受該交易記錄作為時間敏感的商業交易的發生證據(步驟1324)，同時使用所計算的發生時間作為表示基本上等於相關聯的交易發生或被記錄的時間的時間點的時間值。然後，交易夥伴將執行處理所記錄的交易可能是必需的任何其它操作，例如更新資料庫等，並且結束該過程。應該注意，交易夥伴也可以比較物理時間戳和所記錄的交易數據中的數字時間戳，以證實任一時間戳或執行某種其它操作。
由於在上文中詳細描述的本發明的多個實施例，本發明的優點對於本領域普通技術人員來說應該是清楚的。可以將時間單元配置為以各種形態要素使用，使得各種類型的製造產品可以具有時間單元，從而允許與這些製造產品一起使用各種新穎類型的商業交易。
重要的是要注意儘管在全功能數據處理系統的環境下描述了本發明，但是本領域普通技術人員將認識到能夠以計算機可讀介質中的指令的形式和各種其它形式來分發本發明的過程，而與實際用來進行該分發的特定類型的信號承載介質無關。計算機可讀介質的例子包括諸如EPROM、ROM、磁帶、紙、軟盤、硬碟驅動器、RAM和CD-ROM的介質以及諸如數字和模擬通信鏈路的傳輸型介質。
一種方法通常被構思為導致所期望的結果的自洽的步驟序列。這些步驟需要物理量的物理操縱。通常，雖然並不必要，這些量採取能夠被存儲、被傳送、被組合、被比較以及此外被操縱的電或磁信號的形式。主要出於普遍使用的原因，有時將這些信號稱為比特、值、參數、項目、元素、對象、符號、字母、術語、數字等較為方便。然而，應當注意，這些術語和類似術語的全部應當與適當的物理量相關聯，並且僅僅是應用到這些量上的方便的標籤。
已經出於說明的目的而提供了對本發明的描述，但是該描述並不意欲是毫無遺漏的或者限於所公開的實施例。許多修改和變化對於本領域普通技術人員來說將是顯而易見的。這些實施例被選擇用來解釋發明的原理及其實際應用、以及用來使本領域的其他普通技術人員能夠理解本發明，以便能夠以可適合於其它考慮到的用途的各種修改來實現各種實施例。
相關申請的交叉引用本專利申請涉及下列共同未決的專利申請，並由此要求作為部分延續申請的優先權2005年2月15日提交的、名稱為「Methods and Systems forPerforming Horological Functions Using Time Cells」的美國專利申請序列號11/059279，其涉及作為延續專利申請的下列專利2005年2月15日公布的、名稱為「Batteryless，Oscillatorless，Binary Time Cell Usable as an HorologicalDevice with Associated Programming Methods and Devices」的美國專利號6856581，由該申請，本專利申請要求作為延續申請的優先權；2004年12月14日公布的、名稱為「Batteryless，Oscillatorless，Analog Time Cell Usable as anHorological Device with Associated Programming Methods and Devices」的美國專利號6831879；2004年12月7日公布的、名稱為「Sensing Methods andDevices for a Batteryless，Oscillatorless，Binary Time Cell Usable as anHorological Device」的美國專利號6829200；2004年11月30日公布的、名稱為「Sensing Methods and Devices for a Batteryless，Oscillatorless，Analog TimeCell Usable as an Horological Device」的美國專利號6826128，所述專利的全部具有與本專利申請共同的受讓人，並且通過引用而被合併於此。
權利要求
1.一種用於使用數據處理系統執行商業交易的方法，該方法包括通過電子裝置讀取製造產品的時間單元；以及響應於由電子裝置進行的時間單元的狀態的確定，基於所確定的時間單元的狀態，拒絕或使能在商業交易中使用所述製造產品。
2.如權利要求1所述的方法，還包括響應於時間單元是未到期的時間單元的確定，執行商業交易。
3.如權利要求1所述的方法，還包括響應於時間單元是未到期的時間單元的確定，拒絕執行商業交易。
4.如權利要求1所述的方法，還包括響應於時間單元是到期的時間單元的確定，拒絕執行商業交易。
5.如權利要求1所述的方法，還包括響應於時間單元是到期的時間單元的確定，執行商業交易。
6.如權利要求1所述的方法，還包括響應於時間單元的狀態的確定，通過用於在由電子裝置供電的製造產品上指示的部件來產生與時間單元的狀態相關聯的、人可感知的指示。
7.如權利要求2所述的方法，其中，所述製造產品表示一次性使用的優惠券，該方法還包括向在商業交易期間出示所述製造產品的人提供對購買產品或服務的折扣。
8.如權利要求2所述的方法，其中，所述製造產品表示一次性使用的促銷品，該方法還包括向在商業交易期間出示所述製造產品的人提供免費產品或免費服務。
9.如權利要求2所述的方法，其中，所述製造產品表示預付費服務卡，該方法還包括向在商業交易期間出示所述製造產品的人提供預付費服務。
10.如權利要求2所述的方法，其中，時間單元的到期周期等於製造產品的有效許可使用的有效時間周期。
11.如權利要求5所述的方法，其中，所述製造產品的時間單元表示控制製造產品的使用頻率的機制，該方法還包括向在商業交易期間出示所述製造產品的人提供免費或打折產品或者免費或打折服務。
12.如權利要求11所述的方法，還包括在由電子裝置讀取時間單元之後將時間單元重新編程。
13.如權利要求1所述的方法，其中，電子裝置是分發產品的售貨機。
14.如權利要求1所述的方法，其中，電子裝置是向在商業交易期間出示所述製造產品的人提供服務的服務相關的裝置。
15.如權利要求14所述的方法，其中，電子裝置是提供電話服務的電話設備。
16.一種用於使用數據處理設備處理商業交易的方法，該方法包括確定與已經至少部分地對第一數據處理設備執行的商業交易相關聯的時間單元的狀態；基於所確定的時間單元的狀態，在第二數據處理設備上產生表示時間單元何時被編程的第一時間值；以及使用第一時間值處理關於商業交易的信息，以表示該商業交易何時發生。
17.如權利要求16所述的方法，還包括從關於商業交易的信息中檢索第二時間值；驗證第一時間值基本上等於第二時間值；以及在驗證第一時間值基本上等於第二時間值之後，有條件地使用第一時間值或第二時間值來執行用來處理關於商業交易的信息的操作，以便表示該商業交易何時發生。
18.如權利要求17所述的方法，還包括在第二數據處理設備處從非易失性數據存儲器讀取商業交易的交易記錄，其中，所述交易記錄包括表示商業交易何時發生或被記錄的第二時間值。
19.一種在用於執行商業交易的數據處理系統中使用的計算機可讀介質上的電腦程式產品，該電腦程式產品包括用於執行前述方法權利要求中的任一方法的指令。
20.一種用於支持商業交易的裝置，該裝置包括用於通過電子裝置讀取製造產品的時間單元的部件；以及用於響應於通過電子裝置進行的時間單元的狀態的確定而基於所確定的時間單元的狀態拒絕或使能在商業交易中使用製造產品的部件。
21.如權利要求20所述的裝置，其中，時間單元的到期周期等於製造產品的有效許可使用的有效時間周期。
22.如權利要求20所述的裝置，其中，所述製造產品表示一次性使用的優惠券、促銷品、預付費服務卡、或用來控制製造產品的使用頻率的機制，所述電腦程式產品還包括用於指示向在商業交易期間出示所述製造產品的人提供對購買產品或服務的折扣、提供免費產品或免費服務、或者提供預付費服務的需要的部件。
23.一種用於支持使用數據處理設備處理的商業交易的裝置，該裝置包括用於確定與已經至少部分地對第一數據處理設備執行的商業交易相關聯的時間單元的狀態的部件；用於在第二數據處理設備上基於所確定的時間單元的狀態來產生表示時間單元何時被編程的第一時間值的部件；以及用於使用第一時間值來處理關於商業交易的信息以表示商業交易何時發生的部件。
24.如權利要求23所述的裝置，還包括用於從關於商業交易的信息中檢索第二時間值的部件；用於驗證第一時間值基本上等於第二時間值的部件；以及用於在驗證第一時間值基本上等於第二時間值之後有條件地使用第一時間值或第二時間值執行用來處理關於商業交易的信息的操作以表示商業交易何時發生的部件。
25.如權利要求24所述的裝置，還包括用於在第二數據處理設備處從非易失性數據存儲器讀取商業交易的交易記錄的部件，其中，所述交易記錄包括表示商業交易何時發生或被記錄的第二時間值。
全文摘要
提供了一種用於控制商業交易的方法和系統。由電子裝置讀取具有時間單元的製造產品。響應於由電子裝置進行的時間單元的狀態的確定，基於所確定的時間單元的狀態來使能或拒絕在商業交易中使用製造產品。時間單元的到期周期控制在其間使能或拒絕執行商業交易的時間周期；未到期的時間單元可以使能或拒絕商業交易的執行，並且到期的時間單元也可以使能或拒絕商業交易的執行。可以使用時間單元來限制優惠券、促銷品、預付費服務、或涉及製造產品的某種其它商業交易。
文檔編號G06Q30/00GK1848169SQ20061006801
公開日2006年10月18日 申請日期2006年3月23日 優先權日2005年4月5日
發明者維克託斯·伯斯蒂斯 申請人:國際商業機器公司