CN107004243A - 位置跟踪系统 - Google Patents

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CN107004243A
CN107004243A CN201580008899.4A CN201580008899A CN107004243A CN 107004243 A CN107004243 A CN 107004243A CN 201580008899 A CN201580008899 A CN 201580008899A CN 107004243 A CN107004243 A CN 107004243A
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林志坚
周家文
曾佩兰
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YI SHENG TECHNOLOGY Co Ltd
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YI SHENG TECHNOLOGY Co Ltd
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Abstract

一种位置跟踪系统，包括：标签，配置为与项目唯一关联并粘附到所述项目上，所述标签还配置为自动并周期性地发射第一信号，所述第一信号是配置为通过蓝牙低功耗无线个人局域网络发送和接收的蓝牙信号；接收发送器，具有蓝牙信号接收功能，所述接收发送器配置为当所述接收发送器位于所述标签的广播范围内时，自动接收来自所述标签的第一信号，而无需将所述接收发送器与所述标签进行配对，所述接收发送器还配置为发送第二信号；数据系统，配置为所述接收发送器远程可访问，并接收所述接收发送器发送的第二信号，所述数据系统包括用于执行任务的至少一个服务器和连接到所述至少一个服务器的用于数据存储的数据存储器，所述第二信号通过所述接收发送器所连接的网络进行传输，所述网络为蜂窝移动网络和无线网络中的至少一个；和应用程序，配置为安装在所述接收发送器中，所述应用程序配置为允许所述接收发送器自动接收所述第一信号并配置为启动所述第二信号从所述接收发送器向所述数据系统的发送。

Description

位置跟踪系统
技术领域
本发明涉及一种位置跟踪系统，尤其涉及一种用于跟踪诸如货物、人员和资产的项目(item)的位置的位置跟踪系统。
背景技术
目前，进行诸如货物、人员和资产的项目的位置跟踪的方法之一包括：将有源信标标签(tag)粘附到待跟踪的项目上，并在关键位置部署专有读写器以读取该有源标签发射的信号。接着，该专有读写器将该信号发送到数据系统。有源标签通常包括传感器、收发器、传感器芯片和电源供应器/采集器，该传感器包含微控制器，该传感器、收发器、传感器芯片和电源供应器/采集器在单片机的控制下一起工作，该单片机在本地作为计算引擎执行所有的数据处理。应注意的是，这种标签和读写器提供起来可能昂贵，尤其是大量项目需要被跟踪时。此外，由于标签必须位于读写器的读取区域内以便该标签的位置(对应于读写器的位置)被记录，因此一旦项目离开读写器的范围，则该项目的具体位置将无法得知，直到该项目再次进入到另一读写器的读取范围内。在项目位于所有读写器范围之外的时间内，该项目的具体位置实际上未知，从而该项目可能被错放或被盗窃。为了解决这一问题，可取的是在尽可能多的位置处提供尽可能多的读写器，以便使项目位于任何读写器范围之外的持续时间最短。然而，显然这实施起来成本过高，尤其是在该项目预期穿过广阔距离的情况下，并且可能在物理上几乎不可能应用于许多应用中。
另一解决方案是提供一种有源信标标签，该有源信标标签不依赖于关键位置处的用于跟踪的读写器，而是直接周期性地向卫星接收器发送信号，该卫星接收器转而将该信号发送到数据系统。由于与上述专有读写器不同，卫星接收器并不局限于特定位置，因此以这种方式可实现项目的持续位置跟踪。然而，这需要环境射频(RF)能量的量足够低以便有源标签发送的信号不受信号干扰，并且广播信号必须足够强以到达卫星。因此，这种有源标签消耗大量电量，并因此提供起来昂贵。这种有源标签还受可扩展性问题影响，这是由于在项目运输或储存期间有源标签的电池通常不可能充电或更换，在这种情况下，一旦有源标签的电量耗尽，该有源标签将停止发送信号，从而不可能再跟踪该项目的位置。
发明内容
根据第一方面，提供了一种位置跟踪系统，包括：标签，配置为与项目唯一关联并粘附到所述项目上，所述标签还配置为自动并周期性地发射第一信号，所述第一信号是配置为通过蓝牙低功耗无线个人局域网络发送和接收的蓝牙信号；接收发送器，具有蓝牙信号接收功能，所述接收发送器配置为当所述接收发送器位于所述标签的广播范围内时，自动接收来自所述标签的第一信号，而无需将所述接收发送器与所述标签进行配对，所述接收发送器还配置为发送第二信号；数据系统，配置为可被所述接收发送器远程访问，并接收由所述接收发送器发送的第二信号，所述数据系统包括用于执行任务的至少一个服务器和连接到所述至少一个服务器的用于数据存储的数据存储器，所述第二信号通过所述接收发送器所连接的网络进行传输，所述网络为蜂窝移动网络和无线网络中的至少一个；和应用程序，配置为安装在所述接收发送器中，所述应用程序配置为允许所述接收发送器自动接收所述第一信号并配置为启动所述第二信号从所述接收发送器向所述数据系统的发送。
所述第一信号可包括与所述标签相关联的信息，其中，所述第二信号包括与所述接收发送器相关联的信息和至少一部分与所述标签相关联的信息。
所述与所述接收发送器相关联的信息可包括所述接收发送器的位置信息，其中，所述与所述标签相关联的信息包括识别所述标签所粘附到的项目的信息。
所述接收发送器可包括具有全球定位系统功能的移动电话。
所述位置跟踪系统可包括多个标签和多个接收发送器。
所述多个标签中的至少一个可配置为接收由所述多个标签中至少另一个发射的信号。
所述多个标签中的至少一个可配置为粘附到静态项目上。
所述多个接收发送器中的至少一个可设置在静态位置。
所述应用程序可配置为通过以下至少一个激活所述第二信号从所述接收发送器向所述数据系统的发送：自动发送和用户激活发送。
所述应用程序可配置为允许用户选择其中一个：自动发送和用户激活发送，以启动所述第二信号从所述接收发送器向所述数据系统的发送。
根据第二方面，提供了一种可折叠中型散装集装箱，包括：可折叠侧壁；和标签，配置为与所述可折叠侧壁中的一个唯一关联并粘附到其上，所述标签配置为自动并周期性地发射第一信号，所述第一信号是配置为通过蓝牙低功耗无线个人局域网发送和接收的蓝牙信号，所述标签包括配置为提供所述标签的方位信息的加速度计，所述第一信号包括所述标签的方位信息和识别所述标签所粘附到的可折叠中型散装集装箱的信息，所述第一信号配置为当具有蓝牙信号接收功能的接收发送器位于所述标签的广播范围内时由所述接收发送器自动接收，而无需将所述接收发送器与所述标签进行配对，所述接收发送器还配置为发送第二信号，所述第二信号配置为由数据系统接收，所述数据系统配置为可被所述接收发送器远程访问并接收所述接收发送器发送的第二信号，所述数据系统包括用于执行任务的至少一个服务器和连接到所述至少一个服务器的用于数据存储的数据存储器，所述第二信号通过所述接收发送器所连接的网络进行传输，所述网络为蜂窝移动网络和无线网络中的至少一个；应用程序，配置为安装在所述接收发送器中，所述应用程序配置为允许所述接收发送器自动接收所述第一信号并配置为启动所述第二信号从所述接收发送器向所述数据系统的发送。
根据第三方面，提供了一种空运货物托盘，包括：方形框架，具有四个拐角；和标签，配置为与所述方形框架唯一关联并在位于所述四个拐角中一个处的凹槽处粘附到所述方形框架，在所述凹槽处无货物或固定装置将与所述标签进行接触，所述标签配置为自动并周期性地发射第一信号，所述第一信号是配置为通过蓝牙低功耗无线个人局域网络发送和接收的蓝牙信号，所述第一信号包括识别所述标签所粘附到的空运货物托盘的信息，所述第一信号配置为当具有蓝牙信号接收功能的接收发送器位于所述标签的广播范围内时通过所述接收发送器自动接收，而无需将所述接收发送器与所述标签进行配对，所述接收发送器还配置为发送第二信号，所述第二信号配置为由数据系统接收，所述数据系统配置为可被所述接收发送器远程访问并接收所述接收发送器发送的第二信号，所述数据系统包括用于执行任务的至少一个服务器和连接到所述至少一个服务器的用于数据存储的数据存储器，所述第二信号通过所述接收发送器所连接的网络进行传输，所述网络为蜂窝移动网络和无线网络中的至少一个；应用程序，配置为安装在所述接收发送器中，所述应用程序配置为允许所述接收发送器自动接收所述第一信号并配置为启动所述第二信号从所述接收发送器向所述数据系统的发送。
根据第三方面，提供了一种用于跟踪设施内资产项目的位置跟踪系统，所述位置跟踪系统包括：项目标签，配置为与所述资产项目唯一关联并粘附到所述资产项目上，所述项目标签还配置为自动并周期性地发射第一信号，所述第一信号是配置为通过蓝牙低功耗无线个人局域网络发送和接收的蓝牙信号；多个位置标签，每个位置标签配置为与所述设施内的多个特定位置中的每个唯一关联并粘附到所述设施内的多个特定位置中的每个处，每个位置标签还配置为自动并周期性地发射特定位置信号，所述特定位置信号是配置为通过蓝牙低功耗无线个人局域网络发送和接收的蓝牙信号；至少一个接收发送器，具有蓝牙信号接收功能，所述至少一个接收发送器配置为当所述至少一个接收发送器位于所述项目标签的广播范围内时自动接收来自所述项目标签的第一信号，而无需将所述至少一个接收发送器与所述项目标签进行配对，所述至少一个接收发送器还配置为当所述至少一个接收发送器位于所述多个位置标签中的一个的广播范围内时自动接收来自多个位置标签中任何一个的特定位置信号，而无需将所述至少一个接收发送器与所述多个位置标签中的一个进行配对，所述至少一个接收发送器还配置为发送第二信号；数据系统，配置为可被所述至少一个接收发送器远程访问并接收由所述至少一个接收发送器发送的第二信号，所述数据系统包括用于执行任务的至少一个服务器和连接到所述至少一个服务器的用于数据存储的数据存储器，所述第二信号通过所述至少一个接收发送器所连接的网络进行传输，所述网络为蜂窝移动网络和无线网络中的至少一个；和应用程序，配置为安装在所述至少一个接收发送器中，所述应用程序配置为允许所述至少一个接收发送器自动接收所述第一信号并自动接收所述特定位置信号，并配置为启动所述第二信号从所述至少一个接收发送器向所述数据系统的发送。
所述至少一个接收发送器可包括以下至少一个：移动电话和无线路由器，所以移动电话具有全球定位系统功能。
所述多个位置标签中的至少一个还可配置为接收所述多个位置标签的至少另一个发射的信号。
附图说明
为了使本发明可被完全理解并易于达到实际效果，现将仅以非限制性示例的方式对本发明的示例性实施例进行描述，该描述参照所附示意性附图。
图1为用于位置跟踪的示例性系统的示意图。
图2为用于安装用于位置跟踪的系统的应用软件的接收发送器的框图，该接收发送器可被安装。
图3A为可由图2的接收发送器的数字信号处理器实施的软件环境的示意图。
图3B为可由图2的接收发送器的数字信号处理器实施的替代软件环境的示意图。
图4为图1的系统在机场跟踪集装设备的位置的使用示例的示意图。
图5为用于位置跟踪的系统的固定到航空器货物托盘上的标签的照片。
图6为图1的系统在设施内跟踪人员位置的使用示例的示意图。
具体实施方式
下面将参照图1-图6对用于位置跟踪的系统10的示例性实施例进行描述，其中，相同的参考标记用于表示相同或相似的零件。
如图1所示，通常，位置跟踪系统10包括多个标签20、配置为安装在多个接收发送器40中的应用程序30、以及至少一个数据系统50。标签20的数量范围可从一个到多个标签，且接收发送器40的数量范围可从一个到多个接收发送器40。
每个标签20包括低成本有源无线射频识别(RFID)信标标签20，该低成本有源RFID信标标签配置为自动并周期性地发射信号，并配置为具有长电池寿命，例如五年到七年，而无需充电或更换电池。在优选实施例中，标签20发射的信号在工业、科学和医疗(供应管理协会(ISM))中为2.4GHz短程无线电频带，通常称为蓝牙信号，该蓝牙信号经由蓝牙低功耗无线个人局域网(BLE)发送和接收。标签20优选由简单且小的电池供电，该电池例如为纽扣电池。发射的信号传送的信息包括标签20的唯一标识号，该唯一标志号已与标签20所粘附到的项目相关联，该发射的信号传送的信息还可包括可期望的任何其它电子存储信息，例如项目的批数或批号、项目的生产日期/时间、粘附到静态对象的多个标签20中标签20的位置等等。
除自动并周期性地发射信号之外，标签20还可配置为接收其它标签20发射的信号，并配置为在其发射的信号中不仅包括来自其自身的信息还包括来自从另一标签20所接收的信号的信息。每个标签20对于其发射的信号通常具有广播范围，该广播范围包括范围从10米到30米的半径。
可选地且优选地，标签20配置为当处于飞行模式时自动关闭，以便当该标签粘附到将由航空器在某时间点运输的项目上时，航空器内项目上的标签20将不会干扰航空器的导航系统或通信系统。在该优选实施例中，标签20的成本足够低，使得对于仅一次使用或者用完即丢弃具有商业可行性。
虽然图1中将对于本公开实施方面可操作的示例性接收发送器40作为移动电话进行了描述，但是本公开不应局限于这些实施方式，而是在其内安装有应用程序30的每个接收发送器40均可采用各种形式，该形式包括智能手机、平板电脑、手持设备、可穿戴计算设备、无线手机、寻呼机、个人数字助理(PDA)、游戏设备、媒体播放器、头戴式计算机、无线路由器或类似物。每个接收发送器40包括显示器402和供用户输入的触敏表面和/或按键。当接收发送器40包括智能触摸屏移动电话时，应理解的是显示器402与触敏表面为同一个。
接收发送器40可呈现供用户选择的选项、供用户开动的控件、和/或供用户指向的光标或其它指示符。接收发送器40还可接受来自用户的数据输入，该数据输入包括用于配置手机运行的拨号数字或者各种参数值。接收发送器40还可响应于用户命令，执行一个或多个软件应用程序或固件应用程序。这些应用程序可将接收发送器40配置为响应于用户交互而执行各种自定义功能。此外，接收发送器40可通过诸如无线基站、无线接入点或者对等接收发送器40而被无线编程和/或配置。接收发送器40可执行能够使显示器402显示网页的网络浏览器应用程序。该网页可通过与基站收发器、无线网络接入节点、对等接收发送器40或者其它任意无线通信网络或系统进行无线通信而获得。
图2示出了配置作为移动电话的接收发送器40的框图。在该实施例中，应用程序30包括配置为在移动电话接收发送器40中可下载并可安装的移动应用程序30。虽然描述了手机的各种已知部件，但是在一实施例中，已列出部件和/或未列出附加部件的子集可包括在接收发送器40中。在一实施例中，接收发送器40包括数字信号处理器(DSP)502和存储器504，以及配置为接收来自有源标签20的信号的射频(RF)收发器508。
如图所示，接收发送器40还可包括天线和前端单元506、基带处理单元510、麦克风512、耳机和/或扬声器514、耳麦端口516、输入/输出接口518、可移除存储卡520、通用串行总线(USB)端口522、红外端口524、振动器526、键盘528、具有触敏表面的触摸屏530、触摸屏控制器532、摄像机534、摄像机控制器536、全球定位系统(GPS)接收器538、加速度计(例如，单轴或多轴加速度计)、陀螺仪和类似物。在一实施例中，接收发送器40可包括另一类型的不提供触敏屏的显示器。在一实施例中，DSP 502可直接与存储器504进行通信，而无需通过输入/输出接口518。此外，在一实施例中，接收发送器40可包括提供其它功能的其它外围设备。
DSP 502或一些其它形式的控制器或中央处理单元根据嵌入式软件或嵌入式固件控制接收发送器40的各种部件，该嵌入式软件或嵌入式固件存储在存储器504中或存储在DSP 502自身所包含的存储器中。除嵌入式软件或嵌入式固件之外，DSP 502可执行其他应用程序，该其他应用程序存储在存储器504内、或者通过信息载体媒介可用、或者通过有线网络通信或无线网络通信可用，信息载体媒介例如为类似可移除存储卡520的便携式数据存储媒介。该应用软件可包括将DSP 502配置为提供期望功能的机器可读指令的编译集，或者该应用软件可以是被解释器或编译器处理以间接配置DSP 502的高层软件指令。
DSP 502可通过模拟基带处理单元510与无线网络进行通信。在一些实施例中，该通信可提供网络连接，使用户能够实现对因特网上内容的访问并能够发送和接收电子邮件或文本消息。输入/输出接口518使DSP 502与各存储器和接口互连。存储器504和可移除存储卡520可提供软件和数据以配置DSP 502的运行。各接口中可具有USB端口522和红外端口524。USB端口522可使接收发送器40作为外围设备，以与个人计算机或其它计算机系统交换信息。红外端口524和诸如蓝牙接口或IEEE 802.11兼容无线接口的其它可选端口使接收发送器40能够与其它附近的手机和/或无线基站以及有源标签20进行无线通信。在一实施例中，设备400可包括近场通信(NFC)收发器。该NFC收发器可用于通过销售点终端或其它通信交换机完成支付交易。在一实施例中，设备40可包括无线射频标识(RFID)读写器和/或录写设备。
RF收发器508也可称为无线电收发器，或更简单地称为无线电。虽然示出了一个RF收发器508，但是接收发送器40可包括多个无线电收发器，例如，与不同的无线通信协议和/或不同的频带有关的不同的RF收发器508。替代地，RF收发器508可以是多协议RF收发器和/或多频带RF收发器。
键盘528通过输入/输出接口518耦合至DSP 502，以提供一种供用户进行选择、输入信息等向接收发送器40提供输入的机构。另一输入机构可以是触摸屏530，该触摸屏亦可向用户显示文本和/或图像。触摸屏控制器532将DSP 502耦合至触摸屏530。GPS接收器538耦合至DSP 502以解码全球定位系统信号，从而使接收发送器40能够确定其位置。
图3A示出了可由DSP 502实施的软件环境602。DSP 502执行操作系统软件604，该操作系统软件提供一平台，其余软件利用该平台运行。操作系统软件604可使用应用软件可访问的接口来为手机硬件提供各种驱动程序。操作系统软件604可耦合到应用管理服务(AMS)606并与该应用管理服务交互，该应用管理服务在运行在接收发送器40上的应用程序之间转移控制。图6A还示出了网络浏览器应用程序608、媒体播放器应用程序610和JAVA小应用程序612。例如当接收发送器40通过无线链路耦合至网络时，网络浏览器应用程序608可由接收发送器40执行以浏览内容和/或网络。网络浏览器应用程序608可允许用户将信息输入到表格中并选择链接以检索和查看网页。媒体播放器应用程序610可由接收发送器40执行以播放音频或视听媒体。JAVA小应用程序612可由接收发送器40执行以提供各种功能，该各种功能包括游戏、实用程序(utility)和其它功能。
图3B示出了可由DSP 502实施的替代软件环境620。DSP 502执行操作系统内核(OSkernel)628和执行运行时间630。DSP 502执行应用程序622，该应用程序可在该执行运行时间630内执行并可依赖于应用程序架构624提供的服务。应用程序622和应用程序架构624可依赖于通过库626提供的功能。
特别是，每个接收发送器40配置为当该接收发送器40位于任何数量的标签20的广播范围内时，自动接收该任何数量的标签20发射的信号。在该位置跟踪系统10中，无需为使接收发送器40接收标签20发出的信号而在接收发送器40和发射标签20之间进行配对。每个接收发送器40安装有应用程序30，该应用程序配置为管理从接收自标签20的信号中获得的信息。例如，应用程序30可配置为将接收自标签20的信号中的唯一标识号与接收发送器40自身的当前位置和身份进行关联。
在一优选实施例中，应用程序30配置为可通过接收发送器40的网络连接从线上市集(digital distribution platform)(例如应用商店TM或谷歌市场TM)下载，以安装在每个接收发送器40中。
如上所述，除多个标签20和接收发送器40之外，位置跟踪系统10还包括数据系统50。数据系统50配置为每个接收发送器40可无线地或远程地访问，并配置为接收、处理及存储由多个接收发送器40产生并发送的信号中传输的信息。因此，数据系统50包括用于执行任务的至少一个服务器和连接到该至少一个服务器的用于数据存储的数据存储器，从而与多个接收发送器40一起形成数据通信系统。例如，数据系统50可包括基于云的计算系统、基于网络的门户、后端服务器和类似物。在该优选实施例中，多个接收发送器40中的每个配置为通过网络连接将信息发送至数据系统50。
从接收发送器40发送到数据系统50的信号中的信息包括标签20所发射信号中所包含信息的至少一部分，标签所发射信号已在接收发送器40位于标签20的广播范围内时由接收发送器40接收。从接收发送器40发送到数据系统50的信号中的信息还进一步包括与接收发送器40本身相关的信息。在接收发送器40包括移动电话的一实施例中，这类信息可包括用户身份和每个移动电话接收发送器40的位置信息，该位置信息通过每个移动电话接收发送器40的全球定位系统(GPS)功能获得。
在接收发送器40是固定设备的其它实施例中，接收发送器40的位置已预先由数据系统50存储，使得该位置可与其信号已由该接收发送器40所接收的标签20相关联。
因此，当位于特定标签20的广播范围内的特定接收发送器40已接收到由特定标签20发射的第一信号时，第一信号中的信息以及特定接收发送器40的位置信息可由该接收发送器40在第二信号中发送到数据系统50，从而使该特定标签20与特定接收发送器40的位置相关联。
在一实施例中，应用程序30配置为允许接收发送器40的用户经由图形用户界面激活第二信号从接收发送器40向数据系统50的发送。在一优选实施例中，图形用户界面可配置作为网络门户。替代地或附加地，该应用程序可配置为当接收发送器40进入标签20的广播范围内并接收到来自标签20的第一信号时，自动启动第二信号向数据系统50的发送。当应用程序30配置为允许第二信号从接收发送器40向数据系统50自动的以及用户激活的发送时，应用程序30优选配置为允许用户可选择地设置应用程序30，以执行第二信号从接收发送器40向数据系统50自动的或者用户激活的发送。
由于一个接收发送器40可位于多个标签20的广播范围内并因此接收由该多个标签20发射的多个信号，因而应用程序30可进一步配置为允许用户从该多个信号中选择信号，所选择信号为用户期望接收发送器40从该信号中获取信息的信号，上述信息用于在第二信号中向前传输到数据系统40。
在另一实施例中，应用程序30配置为自动启动第二信号从多个接收发送器40中的每个向数据系统50的发送，发送到数据系统50的第二信号预期包含从接收自所有标签20的信号中获得的信息，每个接收发送器40位于上述标签的广播范围内。在这种情况下，当特定标签20具有例如在其广播范围内的两个接收发送器40时，来自该特定标签20的信息由这两个接收发送器40发送至数据系统20。为了使数据系统50确定哪个接收发送器40更靠近该特定标签20，每个接收发送器40可对于由标签20发射的、被每个接收发送器40所接收的每个信号确定接收信号强度指示(RSSI)。RSSI可因此也被包括在发送至数据系统50的第二信号中。以这种方式，可将其信息被包括在两个接收发送器40所发射的第二信号中的特定标签20的RSSI进行比较，以便发送较高RSSI的接收发送器40的位置可被选择作为特定标签20的最精确估计的具体位置。
重要的是，每个标签20的唯一标识号必须预先与该每个标签20所粘附到的特定项目相关联，从而生成唯一标签-项目对的关联数据库。该关联数据库优选存储在数据系统50中并可被访问，使得跟踪特定标签20的位置与跟踪粘附有该特定标签20的特定项目的位置一样好并相当于跟踪粘附有该特定标签20的特定项目的位置。
此外，数据系统50优选配置为允许一个或多个用户使用与数据系统50数据通信的客户机60来查询已被多个标签20中的一个标记的项目的状态，以便确定该项目的最后所知位置，该最后所知位置由进入该标签20广播范围内的多个接收发送器40中的最后一个所指示。除存储和提供粘附有标签20的项目的最后所知位置以外，数据系统50优选还配置为存储该项目的运动历史并允许用户在客户机60上查看该项目的运动历史，该项目的运动历史由其它接收发送器40在以前记录并依次优先于该项目的最后所知位置或者在该最后所知位置之前。应注意的是，任一接收发送器40可进一步配置为用作与数据系统50进行数据通信的客户机60。
由于位置跟踪系统10可配置为当一个或多个接收发送器40位于任意数量的标签20的广播范围内时，执行信息从一个或多个接收发送器40向数据系统50自动和/或用户激活的发送，因此，位置跟踪系统10可明显地被各种并适当地配置为适合位置跟踪的多个不同领域的使用，以下通过示例对其进行详细描述。
示例1：集装设备(ULD)的位置跟踪
在诸如空运货物处理中的航空器货物托盘和集装箱的ULD的位置跟踪的示例中，如图4所示，上述唯一标签20被粘附到每个ULD(图5中示出为航空器货物托盘)和用于运输ULD的每个推车上。在托盘80上，标签20被粘附到托盘80框架84的凹陷拐角82处，在该凹陷拐角处没有货物或诸如网的紧固装置将与标签20进行接触以移动该标签，从而实现了将标签20安全并可靠地粘附到托盘80。
每个推车配置为被拴至牵引机并由该牵引机牵引，并且每个牵引机还具有粘附到其上的唯一标签20。该牵引机由驾驶员操作，每个驾驶员携带有接收发送器40，该接收发送器安装有以上所述的与数据系统50通信的应用程序30。每个驾驶员携带的接收发送器40优选为驾驶员的个人移动电话，由于无需提供额外的标签读取硬件，因而对于实施本位置跟踪系统10显著地降低了成本。在该示例中，安装在每个驾驶员的移动电话40上的应用程序30配置为当移动电话在一个或多个标签20的广播范围内接收到来自该一个或多个标签的第一信号时，需要用户激活第二信号从移动电话40的发送。
在该示例中，在第一位置处，牵引机的驾驶员使用他的移动电话40扫描并登记分别粘附到ULD和放置ULD的推车上的标签20，随后将该信息以及他的移动电话的当前位置(即第一位置)进行发送。该推车被拴至牵引机，牵引机与该推车和该推车上的ULD一起被驱动至第二位置。
在第二位置处，驾驶员再次扫描并登记ULD上的标签20，随后将该信息以及他的移动电话的当前位置(即，第二位置)发送到数据系统50，从而确认ULD配送到第二位置。然后该ULD可由货物管理人员从推车上卸下并存储在第二位置，同时等待航空器到达。
一旦ULD最终装载到航空器上，则在航空器中，ULD上的标签20可再次由货物管理人员使用其已安装有应用程序30的移动电话40进行扫描并登记，并且该信息被传送到数据系统50以确认该ULD目前在航空器中。
同时，驾驶员可能已经将空载推车开到推车停车位，并将该推车从牵引机解开。此时，驾驶员再次扫描并登记推车上的标签20，并使用其移动电话40中的应用软件30将该信息传送到数据系统50，以记录推车的存放和位置。
此后，驾驶员可将牵引机驶出管理推车和ULD的门禁区。在门禁区的适当位置处，具有安装有应用程序30的接收发送器40，该应用程序配置为自动启动第二信号从接收发送器40向数据系统50的发送。随着牵引机驶过该门，接收发送器40进入到粘附到该牵引机的标签20的广播范围内，并自动地向数据系统50发送从标签20获得的信息，从而记录牵引机通过门禁区的通道。如此，一个或多个接收发送器40单元也可提供在一个或多个静态位置处。
如该示例所示，应注意的是，位置跟踪系统10的采用驾驶员移动电话40形式的接收发送器40不是静态标签读写器，而是按照用户要求自由移动。以这种方式，即使单个接收发送器40也能够登记并记录多个被标记项目在多个位置之间的运动，这是由于接收发送器40已具有内置GPS、蓝牙扫描和探测功能、以及网络连接，并且该接收发送器可从其具有接收能力的任何可能位置与数据系统50通信。因此，当位置跟踪系统10仅包括待粘附到各项目的多个唯一标签20和安装到用户现有移动电话40中待准备实施的多份应用程序30(copies of application)时，无需要进一步提供硬件修改或专用标签读取硬件，可显著节约成本。同时，由于标签20不需要长距离传送信号以到达卫星读写器，因而标签不要求大功率。并且，安装有应用程序30的接收发送器40每当其电量水平低时都可容易地充电。以这种方式，由于标签20可不再发射指示其存在的信号，因而无需担心标签20的电池耗尽以及该标签所粘附的项目丢失。
显然，在如以上描述的牵引机驾驶员、货物管理人员和航空器人员各自有其自己的移动电话40、且该移动电话40配置为本位置跟踪系统10的多个接收发送器40之一的示例中，当多个接收发送器40安装有应用程序30并配置为位于标签20的广播范围内时接收由这些标签20发射的信号时，可形成稳健且高度详细的位置跟踪网络，这是由于每个接收发送器40自由移动，并且在位于被标记项目20(无论被标记项目20可能位于何处)的广播范围内时能够接收来自被标记项目20的信号，而无需被标记项目20仅在其到达提供有专用标签读写器的特定固定位置处时才被登记。
示例2：设施内人员的位置跟踪
在设施内人员的位置跟踪的示例中，如图6所示，每个人员具有包括其个人移动电话40的接收发送器40，该个人移动电话安装有位置跟踪系统10的应用程序30。应用程序30配置为其进入标签20的广播范围内时自动接收来自该标签的信号，并向数据系统50发送唯一标签信息。
在该示例中，每个预先指定的区域(例如该设施内的每个房间)安装有唯一标签21并与该唯一标签相关联，该唯一标签自动并周期性发射信号。当携带移动电话40的人员进入房间时，该人员的移动电话40进入到该房间中标签21的广播范围内，自动地接收该标签21发射的信号，并自动地向数据系统50发送所接收信号中的信息。
在该示例中，由于标签21已经识别了该设施内的位置，因此未利用接收发送器40的GPS功能。因此，具有接收发送器40的人员的位置为该设施的特定被标记房间的位置。以这种方式，当与需要每个接收发送器40持续启动其GPS功能以便通过GPS持续跟踪位置相比时，该实施方式的位置跟踪系统10中的接收发送器40的电量消耗降低。
为进一步提高该示例的稳健性，待跟踪的人员除他或她自己的接收发送器外还可提供有标签20或者用标签代替他或她自己的接收发送器。如上所述，标签20可配置为不仅发射信号，而且接收由其它标签20发射的信号。为了描述这种使用，继续本示例，如图6所示，安装在房间内的定位标签21能够接收标签20所发射的信号，该标签设置在位于定位标签21广播范围内的人员身上。定位标签21转而向设置在定位标签21广播范围内另一位置处的中间标签22发送信号。发送的信号包括从人员身上的标签20获得的身份信息以及定位标签21的位置信息。该信号向前传送至安装于设施内其它合适位置处的进一步标签23和标签24，以向诸如无线路由器的接收发送器40提供用于将该信号传输至数据系统50的回程功能。因此，包括诸如定位标签21、中间标签22和进一步标签23、24的多个标签可共同作为BLE网，以提供向接收发送器40并在此基础上向数据系统50转发人员身上标签20的位置信息的回程功能。
应当注意的是，通过将标签20粘附到待跟踪的每个资产项目，并利用BLE网向接收发送器40转发资产项目上标签20的位置信息并在此基础上向数据系统50转发资产项目上标签20的位置信息，上述示例也可应用于设施内的资产项目(而不是人员)的位置跟踪。
示例3：资产的位置跟踪
在该资产位置跟踪的示例中，每个资产项目均被位置跟踪系统10的标签20标记并与该位置跟踪系统的标签相关联。通常，预期每个资产项目经常四处移动，该资产项目例如自由散养牧畜中的动物个体、医院内的诸如病床监护仪和麻醉机的便携式医疗设备零件，诸如计算机和外围设备的办公资产。
在该示例中，安装有应用程序30的多个接收发送器40设置在各资产项目预期被发现的关键位置处，该应用程序配置为自动接收来自标签20的信号并自动向数据系统50发送信息。此外，应用程序30还可安装在使用该资产项目的人员的个人移动电话40上，该人员例如为牧畜管理者、护士或卫生员。
以这种方式，无论被标记资产项目的广播范围在何处达到设施内设置的多个接收发送器40中的特定一个，该特定接收发送器40中的应用程序30自动接收标签20的信息和特定接收发送器40的位置信息，并向数据系统50发送该标签的信息和该特定接收发送器的位置信息，以记录被标记资产项目的位置。此外，当已设置在关键位置的接收发送器40未位于特定被标记资产项目的广播范围内，该特定被标记资产项目的位置仍可由使用特定被标记资产项目的人员通过其安装有应用程序30的移动电话40接收该特定被标记资产项目发射的信号、并将该信息与他们的移动电话40的位置一起发送至数据系统50而简单地确定。在使用资产项目的人员的移动电话40中，应用程序30可配置为可选地要么自动地向数据系统50发送信息要么用户激活地向数据系统发送信息。以这种方式，该应用程序30可被定制为尤其满足位置跟踪系统10的用户的需求。
示例4：可折叠中型散装集装箱(IBC)的位置跟踪
在这个示例中，各可折叠联运散装集装箱(IBC)粘附有本位置跟踪系统10的标签20，使得标签20能够感测IBC何时未使用并处于其侧壁被折叠以节省空间的存储状态。这可通过将每个标签20配置为包括加速度计并将标签20粘附到可折叠侧壁之一上而实现，从而加速度计能够提供标签20的方位信息。在这个实施例中，由标签20自动并周期性发射的信号包括标签20的方位信息以及标签20所粘附到的IBC的标识。标签20的特定方位可与IBC的特定状态相关联，使得该标签20发射的信号也能指示IBC是处于使用状态还是存储状态。由于可折叠IBC通常只有当其载货时才处于使用状态并当空载时处于存储状态，因此该方位信息还可用作可折叠IBC是载货还是空载的指示。然后，该方位信息和IBC标识可由接收发送器40发送至数据系统50并与接收发送器40的位置信息相关联。以这种方式，使用位置跟踪系统10可跟踪每个IBC的位置和状态。
除上面给出的示例之外，应当理解的是，位置跟踪系统10可容易地配置用于许多其它应用。
进一步示例为转运货物或中转货物的跟踪，在该跟踪中，具有很短中转时间高优先级的货物或者所有中转货物被标记，以容易跟踪并优化使用机场仓库的存储/暂存空间，且数据系统50和应用程序30配置为在一定条件下当被标记项目的位置在用户指定时段内未更新时，触发自动警报。
另一示例为混装货物中项目的跟踪，这是指在源头或分货中心发出的被标记项目的子集装箱的跟踪，其中该跟踪在该源头或分货中心内执行直到离开去往被标记项目的目的地。在分拨中心，如果需要进一步的跟踪，服务人员可简单地将应用程序30下载到其个人移动电话40上(如果尚未安装)，以接收由被标记项目发射的信号，并向数据系统50发送该信息。
位置跟踪系统10的其它使用示例包括其它可想到的诸如旅客行李推车和轮椅跟踪的机场候机楼基于位置的服务应用、煤矿内矿工和设备的跟踪、医院资产和人员跟踪以及接触者跟踪、顾客和产品简介及广告。在位置跟踪系统10的许多可能配置之一中，该位置跟踪系统还能够用作回程设备以将数据传送到云计算系统，该配置的示例已在示例2中描述。
虽然已在上述说明书中对本发明的示例性实施例进行了描述，但是本领域技术人员应当理解的是，在不脱离本发明的情况下，可对设计、结构和/或操作的细节做出多种变化。例如，虽然上述示例描述了多个标签和多个接收发送器的使用，但是根据用户实施位置跟踪系统10对应用程序的需求，位置跟踪系统10可仅包括一个标签20和一个接收发送器40。

Claims (15)

1.一种位置跟踪系统，包括：
标签，配置为与项目唯一关联并粘附到所述项目上，所述标签还配置为自动并周期性地发射第一信号，所述第一信号是配置为通过蓝牙低功耗无线个人局域网络发送和接收的蓝牙信号；
接收发送器，具有蓝牙信号接收功能，所述接收发送器配置为当所述接收发送器位于所述标签的广播范围内时，自动接收来自所述标签的第一信号，而无需将所述接收发送器与所述标签进行配对，所述接收发送器还配置为发送第二信号；
数据系统，配置为可被所述接收发送器远程访问，并接收所述接收发送器发送的第二信号，所述数据系统包括用于执行任务的至少一个服务器和连接到所述至少一个服务器的用于数据存储的数据存储器，所述第二信号通过所述接收发送器所连接的网络进行传输，所述网络为蜂窝移动网络和无线网络中的至少一个；和
应用程序，配置为安装在所述接收发送器中，所述应用程序配置为允许所述接收发送器自动接收所述第一信号并配置为启动所述第二信号从所述接收发送器向所述数据系统的发送。
2.根据权利要求1所述的位置跟踪系统，其中，所述第一信号包括与所述标签相关联的信息，且其中，所述第二信号包括与所述接收发送器相关联的信息和至少一部分与所述标签相关联的信息。
3.根据权利要求2所述的位置跟踪系统，其中，所述与所述接收发送器相关联的信息包括所述接收发送器的位置信息，且其中，所述与所述标签相关联的信息包括识别所述标签所粘附到的项目的信息。
4.根据前述权利要求任一项所述的位置跟踪系统，其中，所述接收发送器包括具有全球定位系统功能的移动电话。
5.根据前述权利要求任一项所述的位置跟踪系统，其中，所述位置跟踪系统包括多个标签和多个接收发送器。
6.根据权利要求5所述的位置跟踪系统，其中，所述多个标签中的至少一个配置为接收由所述多个标签中至少另一个发射的信号。
7.根据权利要求5或6所述的位置跟踪系统，其中，所述多个标签中的至少一个配置为粘附到静态项目上。
8.根据权利要求5-7任一项所述的位置跟踪系统，其中，所述多个接收发送器中的至少一个设置在静态位置。
9.根据前述权利要求任一项所述的位置跟踪系统，其中，所述应用程序配置为通过以下至少一个启动所述第二信号从所述接收发送器向所述数据系统的发送：自动发送和用户激活发送。
10.根据权利要求9所述的位置跟踪系统，其中，所述应用程序配置为允许用户选择其中一个：自动发送和用户激活发送，以启动所述第二信号从所述接收发送器向所述数据系统的发送。
11.一种可折叠中型散装集装箱，包括：
可折叠侧壁；和
标签，配置为与所述可折叠侧壁中的一个唯一关联并粘附到其上，所述标签配置为自动并周期性地发射第一信号，所述第一信号是配置为通过蓝牙低功耗无线个人局域网发送和接收的蓝牙信号，所述标签包括配置为提供所述标签的方位信息的加速度计，所述第一信号包括所述标签的方位信息和识别所述标签所粘附到的可折叠中型散装集装箱的信息；
所述第一信号配置为当具有蓝牙信号接收功能的接收发送器位于所述标签的广播范围内时由所述接收发送器自动接收，而无需将所述接收发送器与所述标签进行配对，所述接收发送器还配置为发送第二信号；
所述第二信号配置为由数据系统接收，所述数据系统配置为可被所述接收发送器远程访问并接收所述接收发送器发送的第二信号，所述数据系统包括用于执行任务的至少一个服务器和连接到所述至少一个服务器的用于数据存储的数据存储器，所述第二信号通过所述接收发送器所连接的网络进行传输，所述网络为蜂窝移动网络和无线网络中的至少一个；
应用程序，配置为安装在所述接收发送器中，所述应用程序配置为允许所述接收发送器自动接收所述第一信号并配置为启动所述第二信号从所述接收发送器向所述数据系统的发送。
12.一种空运货物托盘，包括：
方形框架，具有四个拐角；和
标签，配置为与所述方形框架唯一关联并在位于所述四个拐角中一个处的凹槽处粘附到所述方形框架，在所述凹槽处无货物或固定装置将与所述标签进行接触，所述标签配置为自动并周期性地发射第一信号，所述第一信号是配置为通过蓝牙低功耗无线个人局域网络发送和接收的蓝牙信号，所述第一信号包括识别所述标签所粘附到的空运货物托盘的信息；
所述第一信号配置为当具有蓝牙信号接收功能的接收发送器位于所述标签的广播范围内时由所述接收发送器自动接收，而无需将所述接收发送器与所述标签进行配对，所述接收发送器还配置为发送第二信号；
所述第二信号配置为由数据系统接收，所述数据系统配置为可被所述接收发送器远程访问并接收所述接收发送器发送的第二信号，所述数据系统包括用于执行任务的至少一个服务器和连接到所述至少一个服务器的用于数据存储的数据存储器，所述第二信号通过所述接收发送器所连接的网络进行传输，所述网络为蜂窝移动网络和无线网络中的至少一个；
应用程序，配置为安装在所述接收发送器中，所述应用程序配置为允许所述接收发送器自动接收所述第一信号并配置为启动所述第二信号从所述接收发送器向所述数据系统的发送。
13.一种用于跟踪设施内资产项目的位置跟踪系统，所述位置跟踪系统包括：
项目标签，配置为与所述资产项目唯一关联并粘附到所述资产项目上，所述项目标签还配置为自动并周期性地发射第一信号，所述第一信号是配置为通过蓝牙低功耗无线个人局域网络发送和接收的蓝牙信号；
多个位置标签，每个位置标签配置为与所述设施内的多个特定位置中的每个唯一关联并粘附到所述设施内的多个特定位置中的每个处，每个位置标签还配置为自动并周期性地发射特定位置信号，所述特定位置信号是配置为通过蓝牙低功耗无线个人局域网络发送和接收的蓝牙信号；
至少一个接收发送器，具有蓝牙信号接收功能，所述至少一个接收发送器配置为当所述至少一个接收发送器位于所述项目标签的广播范围内时，自动接收来自所述项目标签的第一信号，而无需将所述至少一个接收发送器与所述项目标签进行配对，所述至少一个接收发送器还配置为当所述至少一个接收发送器位于所述多个位置标签中的一个的广播范围内时，自动接收来自多个位置标签中任何一个的特定位置信号，而无需将所述至少一个接收发送器与所述多个位置标签中的一个进行配对，所述至少一个接收发送器还配置为发送第二信号；
数据系统，配置为可被所述至少一个接收发送器远程访问并接收所述至少一个接收发送器发送的第二信号，所述数据系统包括用于执行任务的至少一个服务器和连接到所述至少一个服务器的用于数据存储的数据存储器，所述第二信号通过所述至少一个接收发送器所连接的网络进行传输，所述网络为蜂窝移动网络和无线网络中的至少一个；和
应用程序，配置为安装在所述至少一个接收发送器中，所述应用程序配置为允许所述至少一个接收发送器自动接收所述第一信号并自动接收所述特定位置信号，并配置为启动所述第二信号从所述至少一个接收发送器向所述数据系统的发送。
14.根据权利要求13所述的位置跟踪系统，其中，所述至少一个接收发送器包括以下至少一个：移动电话和无线路由器，所述移动电话具有全球定位系统功能。
15.根据权利要求13或14所述的位置跟踪系统，其中，所述多个位置标签中的至少一个还配置为接收所述多个位置标签的至少另一个发射的信号。
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