CN101762813B - 定位追踪系统、方法及可携式电子装置 - Google Patents

Abstract

一种定位追踪系统、方法及可携式电子装置，依据可携式电子装置所发出的定位信号的状态来选择性地开启用以获得定位信号的不同通信模块，并在可携式电子装置位于需以不同通信模块来提供其位置信息的区域交界处时、同时开启这些可提供定位信号的不同通信模块。如此可在不同通信模块间进行定位追踪功能的无缝转换，使远程监控者得以持续掌握可携式电子装置的位置。

Description

定位追踪系统、方法及可携式电子装置

【技术领域】

本发明是有关于一种定位追踪系统、方法及可携式电子装置，且特别是有关于一种能够实现无缝定位追踪的定位追踪系统、方法及可携式电子装置。

【背景技术】

全球定位系统(Global Positioning System，GPS)是相当普及的一种卫星定位追踪工具。不过，当卫星与接收机之间隔有建筑物时，定位信号会因建筑物的遮蔽而无法被接收机给接收到。换言之，一旦使用者进入至室内，全球定位系统将无法发挥其功用。

为此，现有提出一种结合全球定位系统与短距离无线通信协议的定位装置，能够提供使用者依据所在位置而自行选择用来定位追踪的方式。例如，使用者位于室外时，通过全球定位系统来接收室外定位信息，位于室内时，则以超宽频带无线通信定位模块来接收室内定位信息。

然而，在远程监控追踪的应用领域中，上述方式并无法将室内、室外的定位信息毫无间断的提供给远程监控者。此乃因现有的定位装置提供即时的位置信息给使用者本身，也就是定位系统的持有者，但欲以何种定位方式来接收定位信息却是由使用者自行切换。因此在远程监控追踪的前提下，当使用者由室外进入室内、却未实时将接收定位信息的模块从全球定位系统切换至超宽频带无线通信定位模块时，将无法持续地提供使用者的位置信息给远程监控者。

【发明内容】

有鉴于先前技术存在无法确实地持续执行定位追踪的问题，本发明揭露一种定位追踪系统与方法、以及其应用的可携式电子装置，其可依据可携式电子装置所在位置来选择合适的通信模块提供定位信息，以便远程监控者持续地追踪可携式电子装置的使用者所在的位置。

在本发明的一较佳实施例中提供一种定位追踪系统，其包括一可携式电子装置、一射频识别读取器与一远程监控服务器。此可携式电子装置包括一信号接收模块、一第一通信模块、一主动式射频识别标签以及一控制模块；信号接收模块用以在一第一区域内接收一卫星定位信号；第一通信模块用以发送该卫星定位信号；主动式射频识别标签用以发出一识别码信号；控制模块用以控制该信号接收模块与该主动式射频识别标签的开启与否。此射频识别读取器位于一第二区域内，用以接收该主动式射频识别标签所发出的该识别码信号，且该射频识别读取器在接收到该识别码信号后，会发出一射频定位信号。此远程监控服务器包括一第二通信模块与一位置判断模块，第二通信模块用以与该第一通信模块建立一通信联机，以接收该第一通信模块所发送的该卫星定位信号，并用以接收该射频识别读取器所发出的该射频定位信号；位置判断模块用以在该控制模块开启该信号接收模块时，依据该第二通信模块所接收到的该卫星定位信号来判断该可携式电子装置是否远离该第一区域而邻近该第二区域。其中当该可携式电子装置邻近该第二区域时，该远程监控服务器由该第二通信模块发出一第一指令至该第一通信模块，该控制模块依据该第一通信模块所接收到的该第一指令而开启该主动式射频识别标签。

在本发明的一较佳实施例中提供一种定位追踪方法，适于追踪一可携式电子装置的所在位置，其中该可携式电子装置包括一信号接收模块与一主动式射频识别标签，该信号接收模块于一第一区域内接收到一卫星定位信号，且该主动式射频识别标签适于发出一识别码信号供位于一第二区域内的至少一射频识别读取器读取，而该射频识别读取器在读取到该识别码信号后，发送一射频定位信号，该方法包括下列步骤：与该可携式电子装置建立一通信联机；接收该可携式电子装置所发送的该卫星定位信号；依据该卫星定位信号，判断该可携式电子装置是否远离该第一区域而邻近该第二区域，其中当该可携式电子装置远离该第一区域而邻近该第二区域时，发送一第一指令至该可携式电子装置，以开启该主动式射频识别标签，而发送该识别码信号至该射频识别读取器；以及接收该射频识别读取器所发送的该射频定位信号。

相较于现有技术，本发明所揭露的定位追踪系统、方法及可携式电子装置与方法如上，与先前技术之间的差异在于本发明的定位追踪系统及方法可依据可携式电子装置所发出的定位信号的状态来选择性地开启用以获得定位信号的模块，且在可携式电子装置需以不同模块来提供其位置信息的区域交界处，本发明是同时开启这些可提供位置信息的模块，以使远程监控者能够持续地获得可携式电子装置的所在位置。通过上述的技术手段，本发明可以确实且持续地追踪可携式电子装置的使用者所在位置。

【附图说明】

图1为本发明的定位追踪系统在一实施例中的方块示意图。

图2为本发明的定位追踪方法在一实施例中的步骤流程图。

图3至图6为本发明的远程监控系统发送至可携式电子装置的指令格式示意图。

图7为本发明的定位追踪方法在另一实施例中的步骤流程图。

【具体实施方式】

以下将配合图式及实施例来详细说明本发明的实施方式，借此对本发明如何应用技术手段来解决技术问题并达成技术功效的实现过程能充分理解并据以实施。

图1绘示为本发明的定位追踪系统在一实施例中的方块示意图。请参照图1，定位追踪系统100包括可携式电子装置110、至少一射频识别读取器(RFIDreader)120以及远程监控服务器130，其中可携式电子装置110包括信号接收模块112、第一通信模块114、主动式射频识别标签(active RFID tag)116以及控制模块118，远程监控服务器130则包括第二通信模块132以及位置判断模块134。值得注意的是，可携式电子装置110可以是行动电话、个人数字助理(Personal Digital Assistant，PDA)或其它具通信功能的电子装置，本发明不在此做任何限定。

承上所述，信号接收模块112例如是全球定位系统(Global PositioningSystem，GPS)芯片，用以在能够顺利地接收到卫星所发射的信号的第一区域(例如无建筑物遮蔽的室外空间)内接收卫星定位信号。第一通信模块114则是用以将此卫星定位信号发送至远程监控服务器130。具体来说，卫星定位信号例如是以第三代行动通信(third generationmobile communication，3G)、整体封包无线电服务(General Packet Radio Service，GPRS)、无线保真(WirelessFidelity，Wi-Fi)、全球微波存取互通(Worldwide Interoperability forMicrowave Access，Wimax)、简信(Short Message Service，SMS)或卫星信号的形式传送至远程监控服务器130，本发明并未限制第一通信模块114以何种方式发送卫星定位信号。

主动式射频识别标签116是用以发出识别码信号，以供射频识别读取器120读取，其中射频识别读取器120是位于无法顺利接收到卫星所发射的信号的第二区域(如室内空间)内。而且，当射频识别读取器120读取到主动式射频识别标签116所发出的识别码后，射频识别读取器120会发送一射频定位信号至远程监控服务器130，远程监控服务器130则可依据此射频定位信号得知射频识别读取器120的所在位置，并借此精确地推得可携式电子装置110的使用者的所在地。

控制模块118则是用以控制信号接收模块112及主动式射频识别标签116的开启与否。以下将举实例详述控制模块118开启信号接收模块112及主动式射频识别标签116的依据。

图2绘示为本发明的定位追踪方法在一实施例中的步骤流程图。请同时参照图1与图2，在可携式电子装置110的初始状态下，控制模块118例如是先开启信号接收模块112。若此时可携式电子装置110是位于上述的第一区域内，则可通过信号接收模块112从卫星上接收到卫星定位信号。而且，远程监控服务器130会通过第二通信模块132与可携式电子装置110建立通信联机(步骤210)，以便于通过第二通信模块132接收第一通信模块114所发送的卫星定位信号(步骤220)，并借此得知可携式电子装置110的所在位置。其中，远程监控服务器130是通过第二通信模块132与第一通信模块114建立通信联机。

接着，远程监控服务器130会通过位置判断模块134依据此卫星定位信号来判断可携式电子装置110是否从第一区域朝第二区域移动而邻近第一区域的边界(步骤230)。具体来说，远程监控服务器130内例如是储存有第一区域与第二区域的相对地理信息，以供位置判断模块134借此判断可携式电子装置110是否邻近第一区域的边界并即将进入第二区域。详细来说，在远程监控服务器130所储存的地理信息中，例如是预先在第一区域与第二区域的交界处设定有一定范围，而当位置判断模块134依据第二通信模块132持续接收到的卫星定位信号判断出可携式电子装置110由第一区域移动至此范围内时，则视可携式电子装置110从第一区域往第二区域移动。换言之，位置判断模块134可依据第二通信模块132持续接收到的卫星定位信号来判断可携式电子装置110的移动状况，进而判断可携式电子装置110的使用者是否即将从室外进入到室内。

承上所述，当位置判断模块134依据第二通信模块132所接收到的卫星定位信号判断出可携式电子装置110并未远离第一区域时，则维持现状，不执行任何动作。反之，当位置判断模块134依据第二通信模块132所接收到的卫星定位信号判断出可携式电子装置110远离第一区域而邻近第二区域时，则由第二通信模块132发出指令131(如图3所示)至可携式电子装置110，以使可携式电子装置110的控制模块118依据第一通信模块114所接收到的指令131，开启主动式射频识别标签116(步骤240)。

值得一提的是，第二通信模块134所发出的指令的格式例如是包括认证号码、执行元件及执行指令三个字段。其中，认证号码栏中的数据表示接收此指令的可携式电子装置的认证号码；执行元件栏中的数据则是表示欲执行此指令的元件；执行指令栏中的数据则表示欲执行的指令。以本实施例来说，指令131的身份识别栏中填有可携式电子装置110的认证号码”123456”；执行元件栏中填有”主动式射频识别标签”；执行指令栏中则填有”启动”，如图3所示。

由上述可知，当可携式电子装置110邻近第一区域的边界且即将进入至第二区域时，信号接收模块112与主动式射频识别标签116是同时处于启动的状态下。如此一来，无论可携式电子装置110的使用者在下一秒钟是往第一区域或第二区域移动，远程监控服务器130均可实时监控其所在位置。

而且，在可携式电子装置110的使用者进入到第二区域内后，位于第二区域内的射频识别读取器120会接收到主动式射频识别标签116所发出的识别码信号，并且发送射频定位信号至远程监控服务器130，而远程监控服务器130则是通过第二通信模块132接收此射频定位信号(步骤250)，并依据此射频定位信号得知可携式电子装置110的使用者的所在地。

值得一提的是，远程监控服务器130在接收到射频定位信号之后，可通过第二通信模块132发送指令133至可携式电子装置110，以使可携式电子装置110的控制模块118依据第一通信模块114所接收到的指令133来关闭信号接收模块112(步骤260)，进而节省可携式电子装置110的耗电量。其中，指令133的身份识别栏中填有可携式电子装置110的认证号码”123456”；执行元件栏中填有”信号接收模块”；执行指令栏中则填有”关闭”，如图4所示。

图7绘示为本发明的定位追踪方法在另一实施例中的步骤流程图。请参照图7所示，若可携式电子装置110在初始状态下是位于第二区域内，由于控制模块118仅会接收到射频定位信号，因此第二通信模块132会发送指令133至可携式电子装置110，以使可携式电子装置110的控制模块118依据第一通信模块114所接收到的指令133来关闭信号接收模块112，并开启主动式射频识别标签116。此时，位于第二区域内的射频识别读取器120会接收到主动式射频识别标签116所发出的识别码信号，并且发送射频定位信号至远程监控服务器130，而远程监控服务器130则是通过第二通信模块132来接收此射频定位信号(步骤420)，并借此得知可携式电子装置110的使用者的所在位置。

承上所述，由于射频识别读取器120与主动式射频识别标签116之间的可通信距离有限，因此通常可在同一第二区域(也就是同一室内空间)内配置多个射频识别读取器120。特别的是，远程监控服务器130中的位置判断模块134可以判别第二通信模块132所接收到的射频定位信号是从哪一个射频识别读取器120所发出，因而能够精确地得知可携式电子装置110的使用者在室内空间的精确位置。也因为如此，远程监控服务器130可通过位置判断模块134依据第二通信模块132所接收到的射频定位信号来判断可携式电子装置110的使用者是否从第二区域朝第一区域接近而邻近第二区域的边界(步骤430)。

当位置判断模块134判断出可携式电子装置110的使用者邻近第二区域的边界并即将进入第一区域，远程监控服务器130会通过第二通信模块132发出指令135，并通过步骤410中所建立的通信联机将指令135传送至可携式电子装置110，以使可携式电子装置110的控制模块118开启信号接收模块112(步骤440)。其中，指令135的身份识别栏中填有可携式电子装置110的认证号码”123456”；执行元件栏中填有”信号接收模块”；执行指令栏中则填有”启动”，如图5所示。

在可携式电子装置110的使用者进入到第一区域内后，信号接收模块112即可接收到卫星所发射的卫星定位信号，而第一通信模块114会将此卫星定位信号发送至远程监控服务器130，而远程监控服务器130是通过第二通信模块132来接收此卫星定位信号(步骤450)，以得知可携式电子装置110的使用者的所在位置。

如同前文所述，此时远程监控服务器130可通过第二通信模块132将指令137传送至可携式电子装置110，以使可携式电子装置110的控制模块118依据第一通信模块114所接收到的指令137来关闭主动式射频识别标签116(步骤460)，进而节省可携式电子装置110的耗电量。其中，指令137的身份识别栏中填有可携式电子装置110的认证号码”123456”；执行元件栏中填有”主动式射频识别标签”；执行指令栏中则填有”关闭”，如图6所示。

由上述可知，可携式电子装置110在位于第一区域与第二区域的交界处时，控制模块118是同时开启信号接收模块112与主动式射频识别标签116，因此无论可携式电子装置110由第一区域与第二区域的交界处往第一区域或是第二区域移动，远程监控服务器130均能够持续接收到可携式电子装置110的位置信息。

此外，请再次参照图1与图2，当可携式电子装置110的使用者从第一区域移动至第二区域后，远程监控服务器130中的位置判断模块134仍会依据步骤250中所接收到的射频定位信号来判断可携式电子装置110的使用者是否从第二区域朝第一区域接近，其步骤流程如图7所示，此处不再赘述。

同样地，在图7所示的流程中，当可携式电子装置110的使用者从第二区域移动至第一区域后，远程监控服务器130中的位置判断模块134亦会依据步骤450中所接收到的卫星定位信号来判断可携式电子装置110的使用者是否从第一区域朝第二区域接近，其步骤流程如图2所示，此处亦不赘述。

特别的是，当可携式电子装置110与远程服务器130之间的通信发生中断时，也就是可携式电子装置110的第一通信模块114无法将信号接收模块112所接收到的卫星定位信号传送至远程服务器130时，可携式电子装置110的控制模块118会同时开启信号接收模块112与主动式射频识别标签116，以便于在可携式电子装置110与远程服务器130之间的通信恢复联机时，实时提供可携式电子装置110的位置信息给远程服务器130。值得一提的是，当控制模块118同时开启信号接收模块112与主动式射频识别标签116后，可携式电子装置110会将信号接收模块112所接收到的卫星定位信号中的坐标位置记录下来，用以于后续可携式电子装置110与远程服务器130之间恢复联机后，传送至远程服务器130，以弥补通信中断时所遗漏的信息。

综上所述，本发明的可携式电子装置结合通过卫星定位信号及通过射频定位信号来提供位置信息的模块，因此无论是在室内或室外，本发明的可携式电子装置均能够提供其位置信息给远程监控者。而且，本发明的定位系统及方法可依据可携式电子装置的所在位置而自动选择性地开启用以提供定位信号的模块，并在室内与室外的交界处同时开启这些可提供位置信息的模块，以使远程监控者能够持续获得可携式电子装置的所在位置。借此，本发明可以解决现有定位追踪系统所无法克服的无缝追踪问题。

Claims (18)

1.一种定位追踪系统，其特征在于，其包括一可携式电子装置、一射频识别读取器与一远程监控服务器；

该可携式电子装置包括一信号接收模块、一第一通信模块、一主动式射频识别标签以及一控制模块；该信号接收模块用以在一第一区域内接收一卫星定位信号；该第一通信模块用以发送该卫星定位信号；该主动式射频识别标签用以发出一识别码信号；该控制模块用以控制该信号接收模块与该主动式射频识别标签的开启与否；

该射频识别读取器位于一第二区域内，用以接收该主动式射频识别标签所发出的该识别码信号，且该射频识别读取器在接收到该识别码信号后，会发出一射频定位信号；

该远程监控服务器包括一第二通信模块与一位置判断模块，该第二通信模块用以与该第一通信模块建立一通信联机，以接收该第一通信模块所发送的该卫星定位信号，并用以接收该射频识别读取器所发出的该射频定位信号；该位置判断模块用以在该控制模块开启该信号接收模块时，依据该第二通信模块所接收到的该卫星定位信号来判断该可携式电子装置是否远离该第一区域而邻近该第二区域；

其中当该可携式电子装置邻近该第二区域时，该远程监控服务器由该第二通信模块发出一第一指令至该第一通信模块，该控制模块依据该第一通信模块所接收到的该第一指令而开启该主动式射频识别标签。

2.如权利要求1所述的定位追踪系统，其特征在于，其中在该控制模块开启该主动式射频识别标签，且该第二通信模块接收到该射频定位信号后，该远程监控服务器由该第二通信模块发出一第二指令至该第一通信模块，该控制模块依据该第一通信模块所接收到的该第二指令而关闭该信号接收模块。

3.如权利要求1所述的定位追踪系统，其特征在于，其中该位置判断模块还包括用以在该控制模块开启该主动式射频识别标签时，依据该第二通信模块所接收到的该射频定位信号来判断该可携式电子装置是否远离该第二区域而邻近该第一区域，其中当该可携式电子装置邻近该第一区域时，该远程监控服务器由该第二通信模块发出一第三指令至该第一通信模块，该控制模块依据该第一通信模块所接收到的该第三指令而开启该信号接收模块。

4.如权利要求3所述的定位追踪系统，其特征在于，其中在该控制模块开启该信号接收模块，且该第二通信模块接收到该卫星定位信号后，该远程监控服务器由该第二通信模块发出一第四指令至该第一通信模块，该控制模块依据该第一通信模块所接收到的该第四指令而关闭该主动式射频识别标签。

5.如权利要求1所述的定位追踪系统，其特征在于，其中当该第一通信模块未能与该第二通信模块建立该通信联机时，该控制模块是同时开启该信号接收模块与该主动式射频识别标签。

6.一种定位追踪系统，其特征在于，其包括一可携式电子装置、一射频识别读取器；

该可携式电子装置包括一信号接收模块、一第一通信模块、一主动式射频识别标签以及一控制模块；该信号接收模块，用以在一第一区域内接收一卫星定位信号；该第一通信模块，用以与一远程监控服务器建立一通信联机，并发送该卫星定位信号至该远程监控服务器；该主动式射频识别标签，用以发出一识别码信号；该控制模块，用以控制该信号接收模块与该主动式射频识别标签的开启与否；

该射频识别读取器，位于一第二区域内，用以接收该主动式射频识别标签所发出的该识别码信号，且该射频识别读取器在接收到该识别码信号后，会发出一射频定位信号；

其中，该远程监控服务器包括一第二通信模块与一位置判断模块；该第二通信模块，用以与该第一通信模块建立一通信联机，以接收该第一通信模块所发送的该卫星定位信号，并用以接收该射频识别读取器所发出的该射频定位信号；该位置判断模块，用以在该控制模块开启该主动式射频识别标签时，依据该第二通信模块所接收到的该射频定位信号来判断该可携式电子装置是否远离该第二区域而邻近该第一区域；当该可携式电子装置邻近该第一区域时，该远程监控服务器由该第二通信模块发出一第三指令至该第一通信模块，该控制模块依据该第一通信模块所接收到的该第三指令而开启该信号接收模块。

7.如权利要求6所述的定位追踪系统，其特征在于，其中在该控制模块开启该信号接收模块，且该第二通信模块接收到该卫星定位信号后，该远程监控服务器由该第二通信模块发出发出一第四指令至该第一通信模块，该控制模块依据该第一通信模块所接收到的该第四指令而关闭该主动式射频识别标签。

8.如权利要求6所述的定位追踪系统，其特征在于，其中当该第一通信模块未能与该第二通信模块建立该通信联机时，该控制模块是同时开启该信号接收模块与该主动式射频识别标签。

9.一种可携式电子装置，适于与一远程监控服务器进行通信，其特征在于，该可携式电子装置包括：

一信号接收模块，用以在一第一区域内接收一卫星定位信号；

一第一通信模块，用以与该远程监控服务器建立一通信联机，并发送该卫星定位信号至该远程监控服务器；

一主动式射频识别标签，用以发出一识别码信号，以供位于一第二区域内的至少一射频识别读取器读取，且该射频识别读取器在读取到该识别码信号后，会发出一射频定位信号至该远程监控服务器；以及

一控制模块，用以控制该信号接收模块与该主动式射频识别标签的开启与否，

其中，当该远程监控服务器判断出该可携式电子装置远离该第一区域而邻近该第二区域时，该远程监控服务器发出一第一指令至该第一通信模块，该控制模块依据该第一通信模块所接收到的该第一指令而开启该主动式射频识别标签。

10.如权利要求9所述的可携式电子装置，其特征在于，其中在该控制模块开启该主动式射频识别标签，且该远程监控服务器接收到该射频定位信号后，该远程监控服务器发出一第二指令至该第一通信模块，该控制模块依据该第一通信模块所接收到的该第二指令而关闭该信号接收模块。

11.如权利要求9所述的可携式电子装置，其特征在于，其中当该远程监控服务器判断出该可携式电子装置远离该第二区域而邻近该第一区域时，该远程监控服务器发出一第三指令至该第一通信模块，该控制模块依据该第一通信模块所接收到的该第三指令而开启该信号接收模块。

12.如权利要求11所述的可携式电子装置，其特征在于，其中在该控制模块开启该信号接收模块，且该远程监控服务器接收到该卫星定位信号后，该远程监控服务器发出一第四指令至该第一通信模块，该控制模块依据该第一通信模块所接收到的该第四指令而关闭该主动式射频识别标签。

13.如权利要求11所述的可携式电子装置，其特征在于，其中当该第一通信模块未能与该远程监控服务器建立该通信联机时，该控制模块是同时开启该信号接收模块与该主动式射频识别标签。

14.一种定位追踪方法，适于追踪一可携式电子装置的所在位置，其特征在于，其中该可携式电子装置包括一信号接收模块与一主动式射频识别标签，该信号接收模块于一第一区域内接收到一卫星定位信号，且该主动式射频识别标签适于发出一识别码信号供位于一第二区域内的至少一射频识别读取器读取，而该射频识别读取器在读取到该识别码信号后，发送一射频定位信号，该方法包括下列步骤：

与该可携式电子装置建立一通信联机；

接收该可携式电子装置所发送的该卫星定位信号；

依据该卫星定位信号，判断该可携式电子装置是否远离该第一区域而邻近该第二区域，其中当该可携式电子装置远离该第一区域而邻近该第二区域时，发送一第一指令至该可携式电子装置，以开启该主动式射频识别标签，而发送该识别码信号至该射频识别读取器；以及

接收该射频识别读取器所发送的该射频定位信号。

15.如权利要求14所述的定位追踪方法，其特征在于，其中在接收该射频定位信号后，还包括发送一第二指令至该可携式电子装置，以关闭该信号接收模块。

16.如权利要求15所述的定位追踪方法，其特征在于，其中在关闭该信号接收模块之后，还包括：

依据该射频定位信号，判断该可携式电子装置是否远离该第二区域而邻近该第一区域，其中当该可携式电子装置远离该第二区域而邻近该第一区域时，发送一第三指令至该可携式电子装置，以开启该信号接收模块；以及

接收该卫星定位信号。

17.如权利要求16所述的定位追踪方法，其特征在于，其中在接收该卫星定位信号之后，还包括发送一第四指令至该可携式电子装置，以关闭该主动式射频识别标签。

18.如权利要求16所述的定位追踪方法，其特征在于，其中当该通信联机中断时，该可携式电子装置同时开启该信号接收模块与该主动式射频识别标签。

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