CN101040192A - 使用rf－id技术来跟踪设备的方法和系统 - Google Patents

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Abstract

公开了一种用于确定在多个已知区域(210－270)之一内的多个唯一标识的换能器中的至少一个换能器的位置的方法和系统。该方法包括以下步骤：从多个第一(211，212，216)和第二传感器(218，228，238)中选择的至少一个传感器接收信息，其中第一传感器(211，212，216)被分布在所述多个已知区域内，以及第二传感器位于多个已知区域(220，240)的相邻区域之间，所述信息至少包括换能器唯一的标识；基于该换能器标识来关联所接收的信息；以及基于由第一传感器中的至少一个所接收的信息来确定位置。在一个方面中，该信息是信号强度。在本发明的另一方面中，可以基于由多个第一传感器所接收的信息来确定位置。在本发明的另一方面中，可以确定换能器从一个区域到相邻区域的转移，并在数据库中存储这样的转移。

Description

使用RF-ID技术来跟踪设备的方法和系统
本发明涉及电子跟踪领域，更具体地涉及一种使用RF-ID技术来跟踪设备的方法和系统。
随着计算机和电子技术不断被结合到商务和商业设置中，组织必须不断跟踪现有的设备，并且在较新的设备被添加到库存时对其进行跟踪。因此，库存控制和管理已经成为许多商务的重要方面。当存在有限量的设备，以及设备必须在多方或多个办公室之间共用并且其在使用时位于不同的办公室或者由于修理或维护而不可用时，这尤其适用。另一方面，随着设备变得更小和更轻，存在其可能被拿走或偷走并由此永久丢失的可能性。
在许多医院中，例如医疗设备在被需要时在不同办公室、实验室或诊室之间共用。大多数设备利用一个或多个执行特定功能的超声换能器。此外，换能器与其它设备是可互换的。例如，便携诊断研究在超声中是常见的，其中成像系统及其相关的换能器被移动穿过医院到达病人的床边。然而，当需要时，时间经常浪费在定位设备、装置和/或换能器中。在定位装置中节省时间的一个方法是提供设备或换能器的有效复制品。然而，这是非常昂贵的，并且当把设备增加到现有库存以及还必须登记和控制所增加的设备时反而加剧了该问题。而且，换能器的成本相对较高，因为每个换能器可能是在设备成本的5％与20％之间。至于专业应用，换能器可能在横跨若干检查室或门诊部的若干系统中共用，并且确定它们的位置可能成为关键问题。
因此，在业界需要一种用于管理和控制库存的方法和系统，其中可以快速地定位并更有效地利用设备。
公开了一种用于确定在多个已知区域内唯一标识的换能器的位置的方法和系统。该方法包括以下步骤：从多个第一和第二传感器中的至少一个传感器接收信息，其中，所述第一传感器被分布在多个已知区域内，以及所述第二传感器被定位在多个已知区域的相邻区域之间，所述信息至少包括换能器标识；基于该换能器标识来关联所接收的信息；以及基于由传感器中的至少一个传感器所接收的信息，确定换能器和相应装置的位置。信息的一个方面是信号强度。在本发明的另一方面，可以基于由多个第一传感器所接收的信息来确定位置。在本发明的另一方面，可以确定换能器从一个区域到相邻区域的转移，并且把这种转移存储在数据库中。
图1说明了根据本发明的原理用于管理设备/库存的过程的流程图。
图2说明了根据本发明的原理用于管理设备/库存的典型网络。
图3说明了根据本发明的原理用于管理设备/库存的系统。
应当理解，这些附图仅仅用于说明本发明的概念的目的，并且不打算作为本发明的界限的定义。在这里的附图中所示和在伴随的详细描述中所述的实施例将被用作说明性实施例，并且不应当被解释为实践本发明的唯一方式。而且，相同参考数字(适当时可能用参考字符来补充)已被用来标识类似的元件。
图1说明了根据本发明的原理用于管理设备和/或换能器的过程的流程图100。在本发明的该说明性方面，在块110，对特定或指定的设备做出请求，所述设备可能包括一个或多个换能器。因此，可以关于特别标识的设备或装置或者位于装置上的特别标识的换能器做出请求。尽管本发明现在关于医疗装置或者附于医疗装置上的一个或多个换能器进行描述，但是本领域技术人员将会认识到，可以对于其他类型的设备类似地做出请求。例如，本发明可以用来跟踪有时与换能器一起使用的活组织检查引导。
请求可以通过由操作员输入人工请求来做出(块105)，或者可以基于预定工作列表来做出(块107)，或者请求可以从研究类型或过程的操作员选择中推导出。在一个实施例中，预定工作列表可以用来确定研究类型或过程。例如，称作DICOM标准模态工作列表的“模态列表”(例如参见Digital Imaging and Communications in Medicine(DICOM)，National Electrical Manufacturers Association，2003，http：//medical.nema.org/dicom/2003.html)可以用来确定何时需要特定设备，该模态列表在医学领域中被称作用来诊断疾病的步骤或过程的列表。在此情况下，依赖于该列表的某些步骤或过程需要一台特定的设备例如x射线机或超声装置是可用的。因此，当执行诊断步骤并且将要执行下一步骤时，可以自动做出请求。尽管未示出，但是将会认识到，可以周期性地执行请求，例如每小时、每周、每月，以便持续地监视设备的位置。利用关于所确定的位置的信息，包括设备或换能器位置的最后的时间，操作员可以根据信息的等待时间来人工地请求更新或者前进到最后记录的位置。在本发明的另一方面，请求可以被持续做出，并且把结果存储在数据库中以便跟踪设备的位置或运动。以这种方式，可以基于其运动来预测设备的位置。以一种更自动的方式，可以基于病人工作列表来动态地做出请求，以便如前所述确保设备在需要时可用。
返回到图1，在块120，请求经由网络来发射，正如将关于图2和图3更充分地描述的那样，以搜索期望的或请求的装置和/或换能器。在块130，确定所请求的装置和/或换能器是否已经响应该请求，例如“发现”。如果应答是肯定的，则在块140确定所请求的装置和/或换能器是否已经被“发现”或者在多个传感器上被检测到。如果应答是否定的，则在块150，“发现”具有最强信号强度的所请求的装置和/或换能器的传感器被标识，并且在块160显示位置。在此情况下，基于检测到或发现所请求的装置和/或换能器160的单个传感器来显示位置，并且本领域技术人员将认识到，由单个传感器所提供的位置提供了位置的一般指示。
返回到块140的确定，如果应答是否定的，则在块170检查“退出数据库”。在块180，确定所请求的装置和/或换能器是否被记录在“退出数据库”中。如果应答是肯定的，则在块185显示退出的指示。否则，在块190记录或显示“未发现”所请求的装置的指示。
在本发明的另一方面，当确定所请求的装置和/或换能器已经被多个传感器检测到时，通过相关检测到所请求的装置的多个传感器的信号强度，可以产生所请求的装置更精确的位置。在本发明的这一方面，基于传感器相对于彼此的位置以及在每个传感器处所接收的信号强度，所请求的装置的位置可以被更精确地确定。基于在多个位置处接收的信号强度的位置确定是本领域众所周知的，并且不需要在此详细讨论。
图2说明了位于空间200中的传感器211-278的典型配置。在该说明性配置中，传感器211、212和216例如以在空间210中检测包含换能器的设备或装置的存在的方式进行分布，以及传感器242和244以在空间240中检测设备的存在的方式进行分布。位于空间210中的设备例如可以主要由传感器211、212和216来检测，并且在更小程度上由传感器242和244检测。如上所述，在本发明的一个方面，通过相关在每个传感器上接收的信号强度的相对幅度，可以确定期望的设备的位置。因此，检测来自期望的设备、装置或换能器的信号的传感器越多，设备位置的确定就越精确。
所示的剩余传感器类似地被定位或分布在区域内以检测设备在它们的相应区域中的存在，并且不需要详细讨论。尽管未示出，但是将认识到，每个传感器都被连接到网络，所述网络可以是有线的或无线的，并且用来发射来自中心站(未示出)的请求，或者把检测信息返回给中心站。中心站使用返回的检测信息来确定期望的设备的位置。
传感器218、228、238、258、268和278可以类似于分布在整个已知区域上的传感器，它们是基于它们在空间之间的位置上的定位而被特别指定的传感器。传感器218、228、238、258、268和278被定位在相邻区域之间，以确定设备何时从一个空间转移到另一个空间。在传感器218-278之一检测到设备和/或换能器从一个区域转移到另一个区域的情况下，所标识的设备和/或换能器可以被包含在退出/进入数据库列表中。当做出请求而未发现设备时，可以使用退出/进入列表，如图1所示。
在本发明的一个方面，至少一个RF-ID应答器(标签)被包括在附于设备或设备的指定部件上的换能器中。RFID技术是本领域公知的(例如参见“ RFID Handbook：Fundamentals and Applications in Contactless Smart Cards and Identification，”Finkenzeller，Chap.3，John Wiley ＆ Sons，Ltd.ISBN：0-470-84402-7)。在本发明中，与换能器相关的RF-ID标签应答器提供对所发射的请求的响应。优选使用具有有限的传感/发射范围(即约为2-4米)的VHF或UHF RF-ID频率，传感器211、212和214在空间210中可以例如被定位相隔约4-8米。
每个RF-ID标签还包括唯一的标识特征，例如序列号，当请求确定结合了RF-ID标签的换能器的位置时，发射该标识特征。然后通过用期望的RFID标签标识来相关至少一个传感器的检测，可以确定设备的位置。一方面，位置可以被近似为接收到最高信号强度的传感器。另一方面，基于在多个传感器上接收的响应的信号强度，可以确定即细化位置。
如前所述，RF-ID标签可以被包含在与设备相关和/或与结合到设备中的部件相关的换能器中。因此，期望的设备可以包括多个换能器，因此包括多个RF-ID标签。在此情况下，可以做出请求以定位期望的设备装置，并且可以做出多个响应，每个响应用于结合到设备中的每个相关的RF-ID标签。然后通过相关每个RF-ID标签或换能器的独立确定的位置，可以确定或知道位置。
图3说明了用于实施如在图1和图2所示的典型处理中所描绘的本发明原理的系统300。在该典型系统300中，输入数据经由网络350从源或装置305接收，并且根据由处理系统310所执行的一个或多个程序(软件或固件)进行处理。然后经由网络370可以发射处理系统310的结果，以用于在显示器380、读/写装置385、报告装置390和/或第二处理系统395上观看。
更具体而言，处理系统310包括一个或多个输入/输出装置340，所述输入/输出装置响应于提供源装置305的请求而经由网络750从所说明的源装置305接收数据。所接收的数据然后被施加给与输入/输出装置340和存储器330通信的处理器320。输入/输出装置340、处理器320和存储器330可以经由通信介质325通信。通信介质325可以表示通信网络，例如ISA、PCI、PCMCIA总线，电路、电路卡或其它装置的一个或多个内部连接，以及这些和其它通信介质的部分和组合。处理系统310和/或处理器320可以表示手持计算器、专用或通用处理系统、台式计算机、膝上型计算机、掌上型计算机或个人数字助理(PDA)装置等、以及可以执行所说明的操作的这些和其它装置的部分或组合。该处理系统可以被嵌入超声成像系统或者其它相关医疗设备中，或者可以在具有网络连接的独立设备中。
处理器320可以是可操作用于执行计算机指令代码或者代码和逻辑操作的组合的中央处理单元(CPU)或专用硬件/软件，比如PAL、ASIC、FGPA。存储器330可以是任何半导体存储器，比如ROM、PROM、EEPROM和/或RAM。在一个实施例中，处理器320可以包括在运行时执行在此所说明的操作的代码。代码可以被包含在存储器330中；该代码可以从存储器介质383(比如CD-ROM或软盘)读取或下载；该代码可以由人工输入装置381比如键盘或小键盘输入来提供；或者当需要时，该代码可以从磁或光介质387中读取。如所示，输入装置381、383、387所提供的信息项可以通过输入/输出装置340由处理器320访问。此外，输入/输出装置340所接收的数据可以立即被处理器320访问，或者可以被存储在存储器330中。处理器320还可以向显示器380、读/写装置385、记录装置390或第二处理单元395提供处理的结果。
本领域技术人员将认识到，术语处理器、处理系统、计算机或计算机系统可以表示与一个或多个存储器单元和其它装置比如外设通信的一个或多个处理单元，这些存储器单元和其它装置被电连接到至少一个处理单元并与其通信。而且，所说明的装置可以经由下述被电连接到一个或多个处理单元：内部总线，例如串行、并行、ISA总线、微通道总线、PCI总线、PCMCIA总线、USB等；或者电路、电路卡或其它装置的一个或多个内部连接；以及这些和其它通信介质的部分和组合；或者外部网络，例如因特网和内联网。在其它实施例中，硬件电路可以代替软件指令或者与其结合被使用以实施本发明。例如，在此所说明的元件还可以被实施为分立的硬件元件或者可以被集成为单个单元。
将会理解，可以使用不同处理器顺序或并行地执行所说明的操作以确定特定值。处理系统310还可以与每个源305双向通信。处理系统310还可以经由一个或多个网络连接从一个或多个服务器接收数据或向其发射数据，例如经由全球计算机通信网，比如因特网、内联网、广域网(WAN)、城域网(MAN)、局域网(LAN)、地面广播系统、电缆网、卫星网、无线网、或电话网(POTS)、以及这些和其它类型网络的部分或组合。将会认识到，网络350和370还可以是内部网络、或者电路、电路卡或其它装置的一个或多个内部连接、以及这些和其它通信介质的部分和组合、或者外部网络例如因特网和内联网。
在本发明的另一方面，RF-ID标签还可以包括允许RF-ID标签从定位系统比如全球定位卫星系统接收信息的应答器。在系统的这一方面，RF-ID标签可以基于从位置系统所提供的信息来提供其位置。因此，在本发明的这一方面，除了提供有关唯一标识的信息之外，所提供的信息还可以包括其位置。中央计算机系统然后可以把所接收的位置用作设备位置。
尽管已经示出、描述和表明了应用于其优选实施例的本发明的基本新颖性特征，但是将会理解，本领域技术人员在不背离本发明的精神的情况下，可以做出所述设备在所公开的装置的形式和细节以及其操作方面的各种省略、替代和改变。明确打算的是，以基本上相同的方式来执行基本上相同的功能以实现相同的结果的这些元素的所有组合都在本发明的范围内。从一个描述的实施例到另一个实施例的元素的替代也被充分打算和考虑。

Claims (33)

1、一种用于确定在多个已知区域之一内的换能器的位置的设备，所述换能器包含至少一个唯一可标识的特征，所述设备包括：
与存储器(330)通信的处理器(320)，所述处理器执行代码以用于：从多个第一和第二传感器(211-278)中选择的传感器接收信息，其中所述第一传感器被分布在所述多个已知区域(210，260)内，以及所述第二传感器位于所述多个已知区域的相邻区域之间，所述信息包括所述唯一可标识的特征；基于所述换能器标识，关联所述接收的信息；以及基于由所述传感器中的至少一个所接收的信息，确定所述换能器位置(150，160)。
2、如权利要求1所述的设备，其中所述处理器还执行代码以用于：
基于由多个所述第一传感器所接收的信号强度，确定所述位置(140，160)。
3、如权利要求1所述的设备，其中所述处理器还执行代码以用于：
将所述位置存储在第一数据库中。
4、如权利要求3所述的设备，其中所述处理器还执行代码以用于：
在已知时段上，在所述第一数据库中收集多个位置。
5、如权利要求4所述的设备，其中所述处理器还执行代码以用于：
基于在所述第一数据库中存储的所述多个装置位置，预测换能器位置。
6、如权利要求1所述的设备，其中所述处理器还执行代码以用于：
基于由至少一个所述第二传感器所接收的信号强度，确定所述换能器从一个区域到相邻区域的转移(180)；以及
将所述换能器转移存储在数据库中。
7、如权利要求1所述的设备，其中所述处理器还执行代码以用于：
发射请求信号(110)，所述请求信号包括至少一个换能器标识。
8、如权利要求7所述的设备，其中一接收到命令就发射所述请求信号(105，107)。
9、如权利要求7所述的设备，其中周期性地发射所述请求信号。
10、如权利要求1所述的设备，还包括：
输入/输出装置(340)，其与所述处理器(330)通信，用于从所述第一和第二传感器接收信息。
11、如权利要求1所述的设备，其中所述代码被存储在所述存储器(340)中。
12、如权利要求1所述的设备，其中所述换能器包括RFID应答器。
13、如权利要求12所述设备，其中所述RFID应答器工作于从由VHF和UHF组成的组中选择的频率范围。
14、如权利要求12所述的设备，其中所述RFID应答器包括唯一标识。
15、一种用于确定在多个已知区域之一内的换能器的位置的方法，所述换能器包含至少一个唯一可标识的特征，所述方法包括以下步骤：
从多个第一和第二传感器(211-278)中选择的传感器接收信息，所述第一传感器分布在所述多个已知区域(210-260)内，以及所述第二传感器位于所述多个已知区域的相邻区域之间，所述信息包括所述唯一可标识的特征；
基于所述标识特征来关联所述接收的信息；以及
基于由所述传感器中的至少一个所接收的信息，确定所述换能器位置(150，160)。
16、如权利要求15所述的方法，还包括以下步骤：
基于由在所述相关区域内的多个所述第一传感器所接收的信号强度，确定所述位置(140，160)。
17、如权利要求15所述的方法，还包括以下步骤：
将所述位置存储在第一数据库中。
18、如权利要求17所述的方法，还包括以下步骤：
在已知时段上，在所述第一数据库中收集多个位置。
19、如权利要求18所述的方法，还包括以下步骤：
基于在所述第一数据库中存储的所述多个装置位置，预测换能器位置。
20、如权利要求16所述的方法，还包括以下步骤：
基于由至少一个所述第二传感器所接收的信息，确定所述换能器从一个区域到相邻区域的转移(180)；
将所述转移存储在数据库中。
21、如权利要求16所述的方法，还包括以下步骤：
发射请求信号(110)，所述请求信号包括至少一个换能器标识。
22、如权利要求21所述的方法，其中一接收到人工命令就发射所述请求信号。
23、如权利要求21所述的方法，其中周期性地发射所述请求信号。
24、一种在其上包含代码的计算机可读介质，所述代码包括用于执行以下步骤的指令：
从多个第一和第二传感器(211，278)中选择的至少一个传感器接收信息，其中所述第一传感器被分布在多个已知区域(210-260)内，以及所述第二传感器位于所述多个已知区域的相邻区域之间；
接收由所述换能器所发射的信息，所述信息包括所述唯一标识特征；
基于所述换能器标识，关联所述接收的信息；以及
基于由所述传感器中的至少一个所接收的信息，确定换能器位置(150，160)。
25、如权利要求24所述的计算机可读介质，其中所述代码还包括用于执行以下步骤的指令：
基于由在所述相关区域内的多个所述第一传感器所接收的信号强度，确定所述换能器位置(140，160)。
26、如权利要求24所述的计算机可读介质，其中所述代码还包括用于执行以下步骤的指令：
将所述换能器位置存储在第一数据库中。
27、如权利要求26所述的计算机可读介质，其中所述代码还包括用于执行以下步骤的指令：
在已知时段上，在所述第一数据库中收集多个装置位置。
28、如权利要求27所述的计算机可读介质，其中所述代码还包括用于执行以下步骤的指令：
基于在所述第一数据库中存储的所述多个换能器位置，预测所述换能器位置。
29、如权利要求24所述的计算机可读介质，其中所述代码还包括用于执行以下步骤的指令：
基于由至少一个所述第二传感器所接收的信号强度，确定所述换能器从一个区域到相邻区域的转移(180)；
将所述换能器转移存储在数据库中。
30、如权利要求24所述的计算机可读介质，其中所述代码还包括用于执行以下步骤的指令：
发射请求信号(110)，所述请求信号包括至少一个换能器标识。
31、如权利要求30所述的计算机可读介质，其中一接收到命令就发射所述请求信号(105，107)。
32、如权利要求30所述的计算机可读介质，其中周期性地发射所述请求信号。
33、如权利要求24所述的计算机可读介质，其中从由信号强度或位置组成的组中选择所述位置的信息。
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