CN102754416A - 用于非相关的标签的移动监控的系统和方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于监控至少一个标签设备的系统，该系统具有至少一个移动蜂窝电话。所述移动蜂窝电话能够在Wi-Fi网络上通信，其中所述至少一个标签设备以非相关模式传送无线数据消息。

Description

用于非相关的标签的移动监控的系统和方法
相关专利申请
本申请涉及同一申请人名下的2010年2月9日提交(序列号为61/302,623)的美国临时专利申请，并且该临时专利申请通过引用整体合并于此。本申请进一步地要求上述临时专利申请的利益。
本申请进一步地涉及2005年2月16日提交并且2007年11月13日公布的标题为“使用独特接收窗口的射频识别(RFID)标签及其方法”的美国专利7,295,115；2002年10月18日提交并且2005年11月8日公布的标题为“无线局域网信道射频识别标签系统及其方法”的美国专利6,963,289；以及2005年5月9日提交并且2009年4月21日公布的标题为“用于存在检测和定位寻找的无线局域网方法和系统”的美国专利7,522,049；这些专利的说明书通过引用合并于此。
技术领域
本发明涉及标签、移动无线单元和定位系统之间的数据通信，并且更具体地涉及通过蜂窝电话来进行非相关标签的移动监控、处理和数据转发。
背景技术
目前，人们使用大量的无线通信系统。移动电话、寻呼机和无线连接的计算设备(例如，个人数字助理(PDA)和便携式电脑)提供了几乎在任何位置的便携式通信。根据电气电子工程师学会(IEEE)规范802.11(WLAN)(包括802.11a、802.11b、802.11g、802.11n等)、802.15.1(WPAN)和802.15.4(WPAN-LR)的无线局域网络(WLANs)和无线个人网络(WPANs)(这些通常是已知的Wi-Fi网络)还提供了计算设备与个人通信设备及其他设备(例如家用自动设备)的无线互联。
在上述网络和一般性的网络中，在许多个人的、商用的和工业的应用中，需要监控无线设备和RFID标签并且知道它们的位置。
Wi-Fi标签的使用在最近的五年期间极大地增加并且现在它们在许多应用中被使用，包括医疗卫生、制造业、后勤、零售、石油和天然气等。
这些标签可以包括非相关(信标)标签，例如那些由空中侦察有限公司(AeroScout)制造和销售的标签。这种类型的标签的特征包括非常低的信道容量使用、长的电池寿命以及与Wi-Fi接入点和到达时间(TOA)接收器的兼容性。它们可以具有从不同类型的辐射器(包括低频和超声)接收消息的能力，引起标签向实时定位系统(RTLS)软件发送即时消息和/或提供进一步的位置分辨率。标签可以包括运动检测器、呼叫按钮、防伪(tamper evidence)开关、温度和湿度传感器，并且它们可以包括串行数据端口，这些端口可以用于查询其他的设备并从它们传送作为其遥测消息的一部分的信息。
这些应用变得非常流行，而其中一个主要的原因是Wi-Fi接入点接收和报告来自非相关标签的消息的能力。然而，非相关标签的支持仅限于基础设备(例如接入点或位置接收器)，因此现有的应用全部涉及和适用于带有固定的Wi-Fi覆盖的区域。
因此需要提供一种方法和系统，用于通过移动设备来监控相关和非相关Wi-Fi标签。所述系统和方法也适用于延伸基于Wi-Fi的实时定位系统(RTLS)和遥测监控系统的范围，使其几乎能够在世界任何地方进行高精度的定位。
使用常见的移动设备(例如“智能电话”蜂窝电话)，描述了一种用于监控、定位和/或向中心服务器转发标签信息(包括它的相关和非相关Wi-Fi RFID标签的位置)的低成本方法。在这些Wi-Fi标签具有遥测能力(例如温度监测、呼叫按钮、防伪或串行数据端口)的情况下，则该遥测信息也可以传给位于中心的事件引擎，其可以作用于遥测和位置数据并且基于遥测中的变动提供基于位置的服务。
可选择地，在独立运行的系统中，标签遥测可以由智能电话在本地处理并且启动一个或多个行为，例如本地警报、短消息服务(SMS)消息、语音呼叫等。
本发明有许多可能的应用和许多潜在的扩展。关键应用包括：
1.温度、湿度的远距离监控或其他状态的监控数据，例如在卡车上或(医学的)实验室快递车上。在这种情况下对温度进行持续监控，并且车辆、冷藏库、冷却器或热水瓶的位置可以不断更新。重要的是，状态监控数据和主机的位置都是已知的，使得可以采取适当的行为并且可以路由发出警报。车辆可以有智能电话的支架，使其不断充电。驾驶员可以在他离开车辆巡视期间随身带着智能电话，在这个过程中，电话仍然可以监控在范围内的项目/标签(例如他携带的冷却器的标签)的温度。
2.远距离监控也可以使用智能电话的高级功能。例如，来自特定标签的数据消息的接收或包含特定数据的消息的接收可以在智能电话中触发多种事件，包括发送SMS或电子邮件、发送语音消息、记录或播放声音、开始网络应用、启动摄像机等。由智能电话发送的数据可以包括与触发事件的标签有关的信息。
3.跟踪灾难发生地或战场上的资产和/或人。在这个情况下，紧急响应人员可以使标签与使用设备的遇难者关联，将标签留给/附着于资产或遇难者，并且不断地或定时地监控其位置、状态或情况。标签可以全部在时间的100％的范围内，或者携带无线主机的人可以步行或者驾驶经过并且对遍布大区域的标签的位置和遥测数据进行取样。
4.不被经常占据的设施的远距离监控，例如度假屋或存储设施。在这个情况下，重要的将是了解底层的湿度、温度、水位、水蒸气、一氧化碳的存在等(即使当设施没有被占据时)。智能电话可以插入本地交流插座并且其内部电池在电力短缺时将提供备用电力。智能电话的高级功能(例如那些在上述的项目2中列出的)可以适用于该情景。
5.系统可以用于偶而收集遥测数据，例如读取公用事业仪表。特别地，当数据需要被读取时，低频辐射器可以仅在需要读取数据时用于使标签为遥测数据设立信标，然后数据在无线主机上接收，数据可以在无线主机上被存储和转发，或实时发送。
6.呼叫按钮的远距离监控，例如用于恐慌警报或请求帮助。这在室外的区域或者大型室内或室外设施内将是有用的，例如Wi-Fi不能正常覆盖的体育场(并且因此Wi-Fi标签不能以另外的方式工作)。事实上，系统可以用于创建基于专门的位置的服务系统。
7.贸易车辆的车队管理，将标签与OBD连接器合并，以读出车辆的遥测，将其发送到车辆上的无线主机，然后将车辆的位置及其当前的情况上载。通过使用双向标签，可以按需检索该数据。
8.在更复杂的环境下，例如战场、清除地雷操作或灾难地点，可以使用多个无线主机设备并且有效地创建“网格”网络，基于标签消息的RSSI三角测量，“网格”网络提供了更精确的标签位置，所述消息结合了每个单独的无线主机设备的地面定位系统(GPS)35位置的地理位置。该信息可以在本地处理或通过网络发送到更强大的定位引擎来处理。
9.双向标签可以从主机无线设备直接地查询。
10.在软禁应用中，囚犯可以穿着被持续监控的标签。假如囚犯不在他应该停留的区域，可以向警察发送即时的警告和消息。
智能电话也可以估算从该电话到标签的距离，以提供关于接触囚犯的风险的估算。通过携带主机设备，囚犯可以有一定的移动性，例如允许他去工作。
本专利申请描述了用于标签的移动监控和数据转发的系统和方法，其提供了相对于现有技术的显著优点。它们中的一部分如本章节前面所述。
发明内容
通过使用移动设备提供相关和非相关标签的监控的方法，上述目的在方法和系统中实现。
所述系统的基本元件包括，能够在非相关模式中广播Wi-Fi数据消息的RFID标签，以及能够接收和解码由RFID标签在非相关模式中广播的Wi-Fi消息的智能电话。
那些元件中的每一个也可以被加强以包括许多其他的特征，从而提供广泛类型的系统配置和特征。
根据本发明的一个实施例，RFID标签在非相关(信标)模式下运行，例如那些由AeroScout制造的标签。这些标签有明显的益处，包括非常低的带宽使用、长电池寿命以及与标准Wi-Fi接入点和到达时差(TDOA)接收器的兼容性。根据本发明，它们也可以有能力接收来自不同类型的辐射器(包括低频和超声)的消息，引起它们发送即时消息至实时定位系统(RTLS)软件和/或提供进一步的位置分辨率。标签可以包括运动检测器、呼叫按钮、防伪开关、温度和湿度传感器并且它们可以包括串行数据端口，这些端口可以用于查询其他的设备并从它们传送作为其遥测消息的一部分的信息。
同样根据本发明的一个实施例，智能电话包括常见的无线设备，例如苹果iPhone、谷歌Droid、黑莓Storm2、Garmin niivifone或其他的相似的设备(包括Wi-Fi、蜂窝式无线电和可选的GPS接收器)。所述无线设备允许短距离本地区域Wi-Fi网络的创建，RFID标签可以与所述网络通信并且标签的位置可以可选地被精确地确定。这些主机设备可以通过使用嵌入式GPS接收器或通过三角测量(凭借蜂窝或设备(例如E-911)范围内的兼容的无线电通信塔)高精确度地(最低几米)定位(地理位置)。根本地，智能电话可以“知道”其位置并且如果需要的话也通过网络报告其位置。
本发明的主要特征包括修改无线主机设备(智能电话)的能力以使得非相关和相关Wi-Fi RFID标签与主机设备通信。在不相关标签的情况下，主机设备可以简单地识别出，从RFID标签接收的Wi-Fi数据包。标签数据包包括，可以由智能电话处理的标签标识和可选的遥测数据。根据一个实施例，标签遥测与主机设备的地理位置结合，并且经过蜂窝网络将标签遥测转发到适当的RTLS软件系统的网际协议(IP)地址。
然而根据本发明的标签的另一个特点是它们在不干扰相同Wi-Fi网络的其他用户的前提下广播数据消息的能力。这通过标签中的空闲信道评估(CCA)机制完成，如果无线信道是忙的，其避免了传播。
在相关标签的情况下，主机设备也用作一个或多个标签的动态主机配置协议(DHCP)服务器，并且在上行链路(向RTLS软件)和下行链路(向标签)方向中用作路由器，用于正确地转发标签消息。
因为无线主机设备通常设计用于保存电池电力，所以它的Wi-Fi无线电范围是受到限制的或者可以被限制。根据本发明的又一方面，被跟踪的标签需要在设备的数米(可能10到20)范围之内。进而这是指，在该范围和设备本身的位置精确度范围之内可以将标签地理定位。例如，如果无线主机可以使用GPS35在3米范围之内被定位并且它的Wi-Fi范围是10米，这意味着标签本身可以在不超过报告地理位置的13米范围之内被定位。
根据本发明的另一方面，电话的Wi-Fi无线电也可以安排为测量和转发接收的信号强度指示(RSSI)(其在该强度指示接收标签的发送)，并且使用所述测量(RSSI)用于“距离调整(ranging)”功能，特别是在设备的环境和因此的传播是不变的情况下。该信息可以进一步地改进标签关于主机设备和关于由相同主机跟踪的其他标签的位置计算，使得用低RSSI接收的标签比用高RSSI值接收的标签离设备更远。
因此使用常见的移动设备(例如智能电话)，可以实现用于监控RFID标签的低成本系统。标签将定时发送数据消息，数据消息将被智能电话接收和解码。所述遥测信息可以在本地存储在智能电话中和/或由智能电话使用，以根据接收的标签消息的内容来触发特别的行为(自动地或由用户指示)。
智能电话上的软件或其他程序需要使其识别不同类型的标签，使用可用的最精确的方法(例如GPS 35室外、E-911室内三角测量)可选地和自动地确定其自身的位置，把该位置信息与标签数据合并，并且通过网络发送到RTLS软件或在本地处理它。可能需要的是，智能电话设备能够在虚拟专用网络(VPN)上使用加密通信协议来将该信息传送至RTLS软件。
智能电话本身可以被人手持，固定在车辆支架中或在另一个主机平台上(为了比较久的电池寿命)。假设设备是高度地便携/移动的并且因此它可以在任何地方实时地执行这些需要它的任务。它应该能自动地随情况进行调整，例如在它移动进入GPS35不能覆盖的区域时从GPS35转换到E-911定位，或随着覆盖变化转换/漫游蜂窝网络。也可以报告它计算出的定位精度，将由RTLS软件使用，提供标签的范围准确度估算。
本发明的不同的形式涉及包括Wi-Fi无线电、GPS接收器和在蜂窝或其他广域通信网覆盖下的智能电话，其可以用于创建系统，所述系统可以从RFID标签接收Wi-Fi遥测消息，计算主机设备和关联的/近邻的标签的位置，然后在无线通信网络上传送该信息。信息可以由RTLS软件在中央监控站或其他的移动设备上(例如智能电话、笔记本电脑等)处理。基于接收的信息，Wi-Fi标签的状态和位置可以被记录、监控、采取行动和向上报告。当蜂窝网络暂时不可用时和/或当需要立即的本地警报时，特定信息也可以在本地处理，在智能电话上，用于在特殊情形下的立即行动。
其他的监控应用并根据本发明的另一个例示实施例，包括将标签的位置传送至另一个无线单元(例如，智能电话)和/或中央服务器。智能电话可以通过其具有的一个或多个可用的通信信道(例如，蜂窝网络、Wi-Fi网络、蓝牙等)执行该数据通信。
本架构基本上延伸了基于Wi-Fi的实时定位系统(RTLS)和遥测监控系统的范围，使其几乎在世界任何地方都可以进行高精度的定位。
根据无线主机设备的处理能力，一些数据处理可以在设备本身上进行。例如，温度或其他遥测数据可以与预定标准对照来估算并且如果预置的参数不匹配，设备可以产生本地警报。作为在本地处理的标签遥测的结果，电话可以呼叫和发送预记录的语音消息或合成语音消息，发送电子邮件、短消息服务(SMS)或它们的任何组合。
假设智能电话还可以接收或发送电子邮件、SMS或其他消息，它们可以在违反规定和RTLS软件系统发出警报时提醒设备本地的人需要采取一些行动。例如卡车司机可以被告知，在他的卡车中的RTLS标签的温度超出了范围，请求他立即采取行动以避免他的卡车中的物件的损坏。那些消息可以通过蜂窝网络或其他类型的无线网络(例如，Wi-Fi、蓝牙、红外等)发送。
在其他情况下并且也根据本发明的另一个实施例，那些行为可以包括嵌入的静态或视频照相机的启动，并且之后存储和/或发送视频数据至另一个单元，或执行录音。
在本地或者通过网络浏览器连接于RTLS软件系统，智能电话也可以用于使标签与其他资产或人相关联和解除关联。
在其他的情形中并根据本发明的实施例，其中智能电话没有它自己的内部GPS接收器或它不能通过其他设备计算其自身的位置，可以使用GPS标签(例如AeroScout GPS标签)，其具有其自身的GPS接收器和Wi-Fi发射器，以提供智能电话和它接收的全部标签的位置数据，无论它们是否有GPS功能。
其他复杂的应用并且仍然在本发明的范围以内包括：包括全部能够接收和解码来自非相关标签的数据包的多个智能电话的网络，并且全部智能电话处于与一个或多个Wi-Fi标签的通信范围内。
因为每一个智能电话的位置可以容易地确定，所以电话可以创建简单的位置网络，标签在所述网络中使用三角测量被精确地定位。电话可以在它们自身之间直接通信或在蜂窝网络上通信。在另一个例示实施例中，它们将标签和电话信息传送至装有RTLS软件的中央地点以计算标签位置。
根据本发明的另一个实施例，RTLS软件由标准的现货RTLS软件应用构成(例如AeroScout定位引擎和/或移动视图(MobileView))，根据需要/如果需要，其被修改以处理本发明附加类型的信息。通常那些软件应用包括显示层、定位引擎、规则/事件引擎、相关数据库、报告工具、警报机制和用于与第三方应用双向通信的接口层。定位引擎必须能够从无线主机接收地理位置标签数据并且正确解释它。这将很可能需要因特网网关，因特网网关接收和传送来自蜂窝网络和经由该网关连接的因特网网络的TCP/IP信息。软件必须或者能在地理信息系统(GIS)的动态全球地图上处理和显示信息，或者与第三方应用(例如Google Earth/Maps)交互，所述第三方应用可以显示无线主机和世界上任何地方的相关的标签的位置。
通过下文，尤其是对附图中所示的本发明的例示实施例的更加详细描述，本发明的上述的和其他的目标、功能和优点将是显见的。
附图说明
根据本发明的实施例，图1a描述了基本的RFID标签监控系统，包括四个标签和一个智能电话。智能电话可以接收来自非相关标签的Wi-Fi数据包。
根据本发明的另一个实施例，图1b描述了图1a所示的基本的RFID标签监控系统，包括四个标签和一个智能电话。智能电话可以接收来自非相关标签的Wi-Fi数据包，测量所接收的包的RSSI电平，并且估算与每一个被监控标签的距离。
根据本发明的另一个实施例，图2a描述了基本的RFID标签监控系统的另一实现方式，包括两个标签(一个带有按钮)和一个智能电话。智能电话具有嵌入的GPS接收器并且也可以接收来自非相关标签的Wi-Fi数据包，测量所接收的包的RSSI电平，并且估算与每一个被监控标签的距离。智能电话使用GPS35来估算标签的位置。
根据本发明的另一个实施例，图2b描述了基本的RFID标签监控系统的另一实现方式，包括一个带有温度传感器的标签和一个智能电话。智能电话还可以接收来自非相关标签的Wi-Fi数据包，并且读取标签发送的遥测(例如温度)。
根据本发明的另一个实施例，图2c描述了基本的RFID标签监控系统的加强实现方式，包括一个标签、一个LF(低频)发送器(LF辐射器)和一个智能电话。LF发送器广播低频(例如125或134KHz)数据消息，该消息由标签接收并解码。标签通过发送包含LF发送器标识(ID)的Wi-Fi消息作出响应。LF发送器的位置可以是精确已知的(例如，如果它被固定在已知的固定位置)并且该信息可以用于进一步地精炼标签的位置。智能电话可以有嵌入的GPS接收器并且它能够接收来自非相关标签的Wi-Fi数据包。
根据本发明的另一个实施例，图2d描述了基本的RFID标签监控系统的另一实现方式，包括一个双向标签和一个智能电话。智能电话可以使用Wi-Fi(特别的或独立的基本服务集-IBSS网络)或者通过基于基础设施(基础服务集-BSS或扩展的服务集-ESS)的网络，保持与标签直接的双向数据通信。其在标签是非相关的时候也可以接收数据包。
根据本发明的另一个实施例，图3是描述RFID标签监控系统的扩展实现方式的直观图。系统包括两个标签(一个带有按钮)和一个智能电话，智能电话还连接到蜂窝网络。智能电话具有嵌入的GPS接收器并且也可以接收来自非相关标签的Wi-Fi数据包，测量所接收的包的RSSI电平，并且估算与每一个被监控标签的距离。利用其与蜂窝网络的连接，智能电话可以向其他单元(例如因特网用户、蜂窝电话、有线电话等)发送标签信息、它自己的位置和任何其他的信息。
根据本发明的实施例，图4是描述图3所示的系统的不同实现方式的直观图。在该例示实施例中，智能电话被嵌入车辆中并且可选地连接于GPS接收器。车辆中的智能电话也可以接收来自嵌入车辆中的非相关标签的Wi-Fi数据包(例如，用于通过OBDC连接器发送特定的车辆信息)。
根据本发明的实施例，图5是描述监控系统的不同实现方式的直观图。智能电话向实时定位系统(RTLS)转发标签信息、电话位置(可选的)和任何其他所需的信息。
根据本发明的实施例，图6是描述图5所示的监控系统的加强实现方式的直观图。在被监控的标签附近的数个智能电话接收并向实时定位系统(RTLS)转发标签信息和附加信息(如电话位置、标签消息的RSSI电平)。所述信息用于对标签定位。
根据本发明的实施例，图7是描述RFID标签的框图。
在附图和具体实施方式中，自始至终使用共同的附图标记来标示相似的元件。
具体实施方式
因此，本专利的目的是提供用于标签的移动监控和数据转发的系统和方法，其可以根据所需的应用在许多配置和实施例中使用。本发明的优选实施例的详细描述在本章节中呈现。
除非有另外的限定，在此使用的全部技术的和/或科学的术语具有与本发明所属领域的普通技术人员通常的理解相同的意思。虽然相似于或等同于那些在此描述的方法和材料可以在本发明的实施例的实践或检测中使用，但是以下描述例示性的方法和/或材料。存在冲突的情况下，以本专利说明书(包括定义)为准。另外，材料、方法和例子只是示例性的并且不必要限制于此。
仅通过举例的方法，在此参照相关附图描述本发明的一些实施例。现在详细参照附图，要强调的是，通过举例的方法并且出于对本发明的实施例进行示例性讨论的目的示出了细节。在这点上，参照附图的描述使本领域的技术人员清楚如何实践本发明的实施例。
关于本发明，术语“Wi-Fi标签”、“WLAN标签”或“标签”意思是便携式RFID无线设备，包括WLAN单向的(即，只可以发送消息)或双向的(即，可以接收和发送消息)通信装置，这些通信装置是基于根据IEEE802.11x(例如，802.11a/b/g/n)标准帧格式，独立或集成到其他的设备，由内部电池供电或外部供电，半被动的或主动的。
术语“Wi-Fi数据”意思是使用根据IEEE802.11x(例如802.11a/b/g/n)标准帧格式的任何无线消息。
除了用于与WLAN通信的一个通信装置外，标签可以可选地包括其他的通信装置(例如，超声、超带宽、红外的、低频磁性接口、有线串行接口等)以及可选的传感器(例如，温度、湿度、运动等)。
术语“智能电话”意思是提供先进能力的移动蜂窝电话，常常带有类PC功能(PC-移动手持融合)和其他的先进特征。考虑本专利，智能电话也包括Wi-Fi支持，使它能够在标准的Wi-Fi网络上通信。其他的功能可以包括附加的接口(例如，小型标准英语打字键盘、触摸屏或D-pad、嵌入式照相机、接触管理、加速度计、嵌入式导航硬件和软件、能够读商用文档的能力、播放音乐的媒体软件、浏览照片和观看视频片断、因特网浏览器、条形码扫描器、被动的RFID读取器等)。
术语“标签传感器”数据意思是RFID单元从与它连接的传感器发送的任何信息以及该单元发送的除了其标识符以外的任何信息。标签传感器数据的示例可以是温度、压力、湿度、电池指示器和运动指示。
术语“非相关标签”或“非相关的标签”意思是没有与WLAN设备(例如，单向的标签)相关联的装置的标签，或编程为不与WLAN设备相关联的标签，或者它在该标签和另一个WLAN设备之间没有关联的模式下运行。术语“非相关模式”或“非相关的模式”涉及如下的运行模式，其中数据消息在WLAN中由标签接收和/或由标签发送，该标签与另一个WLAN设备没有任何在先的关联。
术语“相关标签”意思是具有与WLAN设备相关联的装置并且在该标签和另一个WLAN设备之间有关联的模式下运行的标签。关联涉及用于建立接入点-基站AP/STA映射的服务，并且它需要两单元之间的双向通信。在标准的Wi-Fi网络中，接入点和无线基站之间的普通数据传输只在基站和接入点(AP)之间有关联时才能实现。
现在参考附图尤其是图1a，描述了根据本发明的一个实施例的基本系统。可以具有接收和解码来自非相关标签的Wi-Fi数据包的能力的智能电话1在四个RFID标签2-5附近，这些RFID标签可以分别广播Wi-Fi数据消息6-9。标签可以是电池供电并且它们每一个可以有如图1a所示的唯一的标识。尽管显示了四个RFID标签2-5，但是这不应该视为限定的形式。
智能电话Wi-Fi无线电可以是在主动的模式下，并且可以配置为缺省信道(例如，信道#1)。在一个或多个Wi-Fi信道中(例如，信道1、6和11)，标签2-5可以广播它们的消息6-9而不与任何其他的网络设备进行任何关联，这些信道之一是智能电话1无线电配置的缺省信道。因为标签2-5可以在与智能电话1的通信范围内，所以广播消息6-9可以由智能电话1无线电接收并且接着由智能电话1处理器解码。
标签2-5可以是单向的或双向的。单向的标签可以包括简易的无线电，其主要地包括发送消息的发送器和执行CCA操作的简易的接收器。两个类型都可以广播Wi-Fi数据消息，数据消息可以由一个或多个位于那些标签2-5通信范围内的接收器接收。根据一个实施例，标签2-5消息的发送可以是定期的并且是按计划间隔的，或者由事件引起。例如标签3可以有按钮10。按下该按钮10可以在非相关模式下启动Wi-Fi数据包的发送。
如上述解释的，标签2-5可以仅在信道空闲时广播消息6-9。这在标签2-5中通过空闲信道评估(clear channel assessment)(CCA)机制完成。如果信道忙，标签2-5将会等待，并且在一随机时间之后进行另外的发送尝试。
由标签2-5发送的消息6-9的格式可以不同并且也适于接收器类型。根据一个实施例，包的格式是根据IEEE802.11标准的IBSS。另一个适于一些商用Wi-Fi无线电的格式是WDS(无线分布式系统)，也根据IEEE802.11标准。
另外，并且根据另一个实施例，所发送的数据消息的载荷可以由Cisco CCX规范限定，而在其他的情况下可以根据AeroScout标签消息格式规范。
而且，标签消息载荷也可以根据可用于IEEE802.11用户的不同的加密机制进行加密。带有不匹配加密密钥的标签发送将由接收设备过滤掉。
因为智能电话1在标签2-5附近，所以它可以接收由标签2-5发送的消息6-9并且接着连续地接收那些消息6-9并且检测任何在通信范围内的新的标签。一旦消息6-9被正确地接收和解码，则可以读取标签2-5的ID、状态和任何其他所发送的信息。根据一个实施例，标签2-5的状态可以在每一个数据包上传送并且可以包括电池状态、硬件和软件版本、运动传感器状态等。
接收的信息可以由智能电话1在它的显示屏上显示和/或存储在它内部的存储器中。智能电话1可以利用弹出窗口作为由标签消息触发的特殊事件的结果。
根据另一个实施例，智能电话1可以使标签ID和在电话中存储的其他信息(例如，携带标签的人的照片)相关联。在那种情况下，弹出窗口还可以包括人的照片和任何其他的有关信息。
另外，标签2-5也可以基于标签ID、消息载荷、所估算的范围等被过滤。过滤规则可以是非常灵活的并且与用于过滤电子邮件的规则相似。因为一个以上的电话可以同时接收相同的标签消息，电话中的一些可以接受标签消息而其他电话可以拒绝并过滤掉标签消息。
智能电话1的监控能力也可以用于许多其他的应用。例如，可以对标签消息6-9的接收的时间(例如带有几微秒的分辨率的时间戳)进行测量并且用于了解不同的人对特定事件(例如训练、内容、选举、生物反馈等)的响应时间。
现在参考图1b，展示本发明的进一步的改进。智能电话1能够接收并解码来自非相关的标签2-5的Wi-Fi消息，并且它还能够测量接收的那些消息6-9的信号电平(RSSI)。接收的数据包的RSSI测量是所有Wi-Fi接收器的标准特征，通常地作为自动增益控制(AGC)机制的一部分使用。
众所周知，RSSI信息可以用于估算发送器和接收器之间的距离。虽然许多其他的因素对所测量的RSSI有影响，但是距离是关键参数。
假定标签2-5的发送功率(例如+17dBm)和其他的基本参数(例如，天线增益、中心频率等)是已知的，标签2-5单元和智能电话1单元之间的距离可以使用公知的无线传播模型很容易地估算。
因此，并且根据本发明的实施例，智能电话1可以测量所接收的消息6-9的RSSI并且估算各个标签2-5的距离(以及在一些情形下估算它们的位置)。
根据本发明的一个实施例，标签消息6-9包括信道号(该信息在标准的IEEE802.11数据包中不是强制的)。当测量所接收的数据包时，信道号是尤其有用的。因为Wi-Fi无线电可以接收在邻近的信道内发送的消息，所以发送器和接收器都需要运行在相同的信道上，以确保真实的RSSI测量。
具有估算标签距离的能力在许多应用中可以是有用的。因而，根据本发明的一个形式，智能电话1可以根据它们所估算的距离或任何其他的键11列出所接收的标签2-5。比计划的距离更近或更远的标签2-5可以在智能电话1里触发警告或发起行动(例如，振动或声音警报)。在一些情形里，最短或最长的允许距离可以直接由标签本身传送，从而创建非常灵活的监控系统。
出于监控目的，智能电话1也可以进行计数，或将接收的标签2-5的编号与给出的标签列表进行比较，并且在一定数量的标签丢失或存在的情形下给出警报。
在另一个实施例中，估算的距离也可以用于搜索特定的标签。
估算的距离也可以用于显示标签2-5可能所处的区域。这在电话的位置也是已知时是特别有用的。在一个特别的实施例中，智能电话1连接于大型监视器(例如，使用VGA连接器或以无线方式)，带有被监控标签的位置的地图可以显示在所述大型监视器上。
根据本发明的实施例，图2a-2d描述了特定的实现方式。现在参考图2a，描述了包括带有嵌入的GPS接收器的智能电话20和两个标签21和22的小型系统。尽管显示了两个标签21和22，然而这不应该视为限定的形式。
标签21-22以非相关模式广播消息23-24，所述消息由智能电话20接收和解码。因为智能电话20可以用GPS接收器(假设GPS覆盖35是可用的)精确地对自身进行定位，那么也可以估算被监控的标签21-22的近似位置。
根据一个实施例，所述小型系统可以以独立方式运行，而在其他的实施例中，智能电话20可以经过蜂窝网络向其他单元转移标签信息和估算的位置。例如，如果在标签22上按下按钮，则将发送包括标签ID和按钮信息的消息24。智能电话20将对自身进行定位并估算到标签22的范围，并且所有信息将被智能电话20转发到第三监控方。在它的显示器34上也可以显示估算的标签22的位置。蜂窝信道也可以用于命令智能电话20着眼于监控运行。
没有在该图中示出的另一个实施例包括带有嵌入的GPS接收器的标签21和/或22，并且所述标签在其所广播的消息中发送位置信息。在这种情况下，智能电话20可以精确地计算到标签的距离。
仍然根据本发明的实施例，图2b描述了不同的应用。标签25具有温度传感器26，所述温度传感器26可以在规定的范围内测量环境温度。所述标签25可以定时发送消息27，所述消息27也包括测量的温度并且所述消息27由智能电话20接收和解码。在接收标签消息27时，智能电话20可以将其与时间戳和任何其他有关信息一起存储。测量的温度在智能电话20中可以触发不同的行为。智能电话20也可以在它的大存储器中存储大量温度测量数据，并且在请求另一个应用时发送它们。智能电话20也可以处理接收的温度值并且提供不同的警报。
例如，“低温运输系统(cold chain)”应用可以极大地受益于本发明，因为接近于传感器标签25的智能电话20的可用性可以提供简单的解决方案以存储由标签25测量并传送的温度值。低温运输系统是温度控制供应链。完整的低温运输系统是一系列不间断的维持规定的温度范围的存储和分配行动。其用于帮助延长和确保产品的存放期，例如，新鲜的农产品、加工食品、照相胶片、化学制品和药物。
其他的应用可以包括监控家中、商用或工业环境中的温度。传感器的类型可以根据标签而改变并且可以包括用于湿度、水位、压力、黑暗、运动、电功率(AC或DC)等的传感器。
正如可以容易理解的，大型系统可以包括许多标签，这些标签包含不同的传感器并且由一个或多个智能电话进行监控。
现在参考图2c，描述了基本RFID标签监控系统的另一个实施例，包括标签30、LF(低频)发送器(LF辐射器)28和智能电话20。LF发送器28广播低频(例如，125KHz)数据消息29，该数据消息由标签30接收和解码。低频(LF)链接优选的类型是近场磁性链接，但是也可以使用其他商用RFID链接(例如，运行在一个或多个如下波段：125KHz、13.56MHz、868MHz、900MHz和2.4GHz)。超声和/或红外的链接也可以用于相同的目的。广播LF消息29包括发射器ID、系统信息和用于编程或控制标签30的其他数据域。根据该实施例，标签30通过发送包括LF发送器28ID的Wi-Fi消息31作出响应。智能电话20(其也可以具有嵌入的GPS接收器)能够接收来自非相关标签30的Wi-Fi数据包31。在知道LF发送器28的位置的情况下(例如，固定布置)，LF发送器28ID可以用于在智能电话20里的地图上或其他RTLS定位应用上对标签30进行定位。可选择地，如果标签30和LF发送器28都在移动，那么智能电话20GPS可以用于估算标签30的位置。使用LF发送器28触发标签30是特别有用的，因为标签30可以在大多数时间处于休眠方式并且当由LF发送器28触发时唤醒。
现在参考图2d，根据本发明另一个实施例，描述了基本的RFID标签监控系统的另一个实现方式，包括一个双向标签32和智能电话20。智能电话20可以使用Wi-Fi(特别的或IBSS网络)或者通过基于基础设施(BSS或ESS)的网络，保持与标签32直接的双向数据通信33。当标签32不与任何接入点相关时，它也可以接收Wi-Fi数据包33。
同样根据该实施例，智能电话20用于使用双向通信33对标签32进行编程。这可以包括对标签32参数(例如，闪烁速率、运行信道、发送功率、按钮行为、加密密钥等)进行编程或控制标签32(例如，标签激活/失效、接收器激活/失效、蜂鸣器/振动器激活等)。在一些情况下，需要通过只允许标签32在短间隔和在预定的时间打开其Wi-Fi接收器来节省标签32的电池寿命。例如，标签32可以在每一个定期的发送之后打开1-2秒的接收窗口。接收来自标签32的定期发送33的智能电话20可以接着在这个短接收窗口内应答标签32并且激活标签32接收器用于比较久的时间。
包括标签32和带有红外收发器的电话20的其他实施例可以利用这个链接来在单元之间转移双向的消息。同样地，电话20和标签32之间用于编程的有线接口是适当的可供选择的。
在另一个实施例中，标签32和智能电话20之间的双向Wi-Fi通信33可以提供给标签32复杂的网络功能。例如，电话20可以允许Wi-Fi标签32连接到它，向它们提供DHCP地址，并且通过电话到远程服务器的蜂窝式无线电，将它们路由至因特网。
另外，带有IEEE802.15.4a或IEEE802.15.4无线电的智能电话20可以与标签32联接(进一步地包括兼容无线电)并执行与关于Wi-Fi信道所述的相似的功能。
当使用无线电信道(例如UWB IEEE802.15.4a)，还可以执行更复杂的功能。根据一个实施例，与标签32通信的智能电话20进一步地包括IEEE802.15.4a无线电和精确的到达时间(TOA)测量能力，智能电话20也可以精确地测量到标签32的范围。当这与电话20的自我定位能力使用GPS35或其他方法相结合时，可以得到标签32位置的精确估算。所述能力也实现了对与连接至该智能电话20的标签可靠的搜索或距离监控。这个附加的功能可以完全地集成在智能电话20中或在插入式模块中实现，所述插入式模块可以可选地连接(通过USB或SD卡端口)于智能电话20以执行那些功能。
装备有静态照片或视频摄像机(在图2d中没显示)的智能电话20可以使用它读标签32条形码，然后通过Wi-Fi信道33提供检验接收的标签ID的非常强大的方法。在另一个实施例中，智能电话20可以包括不同的类型的条形码扫描器(例如，激光类型)乃至被动RFID读取器。这些在智能电话20中嵌入的扫描器和/或读取器可以用于读取来自标签32、来自其他物体或来自与标签32相关的被动RFID标签的信息，并且(例如)把标签32与其他的物体、人、照片等相关联。
现在参考图3，根据本发明的另一个实施例，显示了描述RFID标签监控系统的扩展实现方式的直观图。系统包括两个标签21-22(一个带有按钮22)和一个智能电话43，智能电话43还连接到蜂窝网络40。智能电话43具有嵌入的GPS接收器并且也可以接收来自非相关标签21-22的Wi-Fi数据包23-24，测量所接收的包23-24的RSSI电平，并且估算与每一个被监控标签的距离。利用其与蜂窝网络40的连接，智能电话43可以向其他单元(例如，因特网用户55、蜂窝电话46-47、有线电话48等)发送标签21-22的信息、它自己的位置和任何其他的信息。
根据本发明不同的实施例，如图3所示的系统可以提供多个优点。
根据一个实施例，智能电话43将发送SMS 41(例如，警报)作为标签22遥测(例如，按钮激活)的结果。这样，智能电话43可以仅仅用作中继单元，并且主要向标签21-22提供发送“虚拟的”SMS消息的能力。许多其他的智能电话43行为可以作为其他的例示实施例的一部分来实现。
作为特定的标签遥测23-24的结果，电话43可以呼叫和发送预记录的语音消息、合成语音消息或两者的组合。来自标签21-22的紧急消息23-24可以包括电话46号码，智能电话43需要向该号码发送SMS 41-42或打电话，因为不需要在智能电话43中安排所述号码，从而简化了处理。
在本发明的更复杂的实施例中，来自标签21-22的触发用于将消息公布到网络应用49中(通过电话)，例如在Facebook、Twitter等应用中。在特殊的情况中，智能电话43可以使用VPN(虚拟专用网)来发送安全的消息。标签21-22消息23-24可以在智能电话43中开始不同的应用。例如：
●取出和发送图片
●开始视频片段的记录并发送它
●开始GPS或辅助GPS(A-GPS)定位
●记录声音
●播放声音或文件
●发起与另一个设备的蓝牙或红外连接
●开始网络应用
可以由标签21-22产生触发，作为如下(不完全的列表)：
●正常闪烁
●传感器警报
●LF消息或超声(US)消息或红外(IR)的接收
●按钮
在其他的实施例中，由智能电话43接收的标签消息23-24存储在格式文档中，所述文档可以随后作为附件被输出或发送。例如：
●微软Word文档，包括标签21-22标识、状态和其他的遥测信息
●微软Excel文档，包括标签21-22标识、传感器数据等
●语音消息，包括标签21-22标识和位置
现在参考图4，根据本发明的实施例，显示了描述图3所示的系统的不同实现方式的直观图。在该实施例中，智能电话43(未显示)被嵌入车辆47并且可选地连接于GPS接收器。车辆47中的智能电话43也可以接收来自非相关标签21-22的数据消息，所述标签包括嵌入在车辆中的标签，例如，用于发送特定的车辆信息和连接于OBD-II(车载诊断II)连接器的标签。
另外的实施例可以提供跟踪车辆47以及嵌入安装在车辆47中的Wi-Fi标签的传感器(例如，车辆中物品的温度)的位置。贸易车辆的车队管理(将标签与OBD-II连接器结合以读取车辆遥测)将数据发送到车辆上的无线主机，然后将车辆的位置及其当前的情况上载至蜂窝网络40。通过使用双向标签，所述数据可以按需检索。
假设智能电话43也可以接收或发送电子邮件、SMS或其他消息，它可以用于在违反规定并且产生警报时(在本地或从RTLS软件系统)提醒其他人46需要采取一些行动。例如，卡车司机可以被告知，在他的卡车中的RFID标签的温度超出了范围，请求他立即采取行动以避免在他的卡车中的物件的损坏。
现在参考图5，根据本发明的另一个实施例，显示了描述RFI D标签监控系统的不同实现方式的直观图。智能电话43将标签22-32信息、电话43位置(可选的)和任何其他所需的信息转发至实时定位系统(RTLS)52-53。
在根据图5的另一个实施例中，智能电话作为移动Wi-Fi路由器运转，其使用蜂窝无线电网络40作为回程。智能电话43通过蜂窝网络40将包含标签22和32信息的数据包41经过“因特网网关”发送至实时定位系统(RTLS)S/W 52-53(例如，AeroScout定位引擎和移动视图)。
智能电话43可以通过这个新的“因特网网关”50将标签遥测24、33和它的GPS35位置发送至RTLS应用52-53，并且/或者使用与Google地图53或Bing或相似应用的连接，以基于智能电话43GPS坐标来定位标签22、32。
对于非相关标签22，电话设备必须简单地识别出，从RFID标签22接收的通信包24是位置和/或遥测消息，并且经过蜂窝网络40将其转发至RTLS软件系统52的适当的(IP)地址(标有主机设备43的地理位置)。在相关标签32的情况下，智能电话43也可以用作一个或多个标签的DHCP服务器，并且用作路由器，用于在上行链路(向RTLS软件52)和下行链路(向标签32)方向中正确地引导标签消息33。
正如可以很容易地理解的，所述地理位置的消息可以在最好的(最快、最小的延迟、最少的错误和/或最低的成本)可用通信网络上转发至RTLS软件。RTLS只是一个可能的应用。可以使用相同的原理开发许多其他的应用。
现在参考图6，根据本发明的实施例，显示了描述图5所示的监控系统60的加强实现方式的直观图。在被监控的标签68附近的数个智能电话62-64接收并向实时定位系统(RTLS)52-53转发标签68信息61以及附加信息(如电话位置、标签消息的RSSI电平)。所述信息通过三角测量用于定位标签68。
同样根据该实施例，智能电话62-64(带有GPS接收器)可以执行标签68的联合定位(例如，使用RSSI三角测量)并且通过蜂窝、Wi-Fi或其他的网络40在它们自己之间传递信息。一个或多个电话62-64可以用于显示地图和标签68位置。
当用于定位标签68的智能电话62-64的一些或全部没有GPS接收器以对自身进行定位时，那些电话62-64的定位可以由蜂窝系统40执行。预计该定位不如使用GPS 35时精确，但是它提供高度的灵活性并且节约成本。
其他的实施例可以包括多个精确定位方法，例如，使用基于TOA(到达时间)测量的双向测距、使用AOA(到达角)和使用智能电话中的附加单元/前端的三角测量，或者数个定位方法的组合。
在其他的实施例中，智能电话之间的通信可以是直接的并且不涉及蜂窝网络40。
现在参考图7，根据本发明的实施例，描述了RFID标签80的简化框图。
标签80可以包括控制整个标签80运行的标签控制器81。通过Wi-Fi收发器83广播Wi-Fi消息，所述Wi-Fi收发器83通常包括运行在适当的波段并且根据IEEE802.11标准之一的接收器和传送器。该功能还包括用于汇编和解码消息的MAC和基带控制器。没有Wi-Fi接收器的标签(单向标签)将仅包括所述功能(即，发送器功能和CCA功能)的一部分。Wi-Fi消息通过嵌入的天线来发送或接收。
除了Wi-Fi收发器83，标签80还可以包括低频(例如，125KHz)(LF)接收器和用于从LF发送器接收消息并基于近场通信的低频天线82。这种LF链接相对于其他类型的通信技术的一个主要特征是低频接收器82的功率消耗非常低(大约1uA)。这使标签80可以连续地启动所述接收器82而对标签电池(未显示)寿命没有显著影响。
标签80也可以连接于传感器84(例如，运动、温度、湿度、压力、超声、红外等)并且连接于按钮85。正如在本发明上述实施例中已经描述的，那些输入设备84-85向标签80提供非常丰富的功能。
其他的标签实施例也可以包括GPS接收器、附加的无线电(例如，UWB802.15.4.a)、指示器(例如，发光二极管-LEDs、液晶显示器-LCD等)和常见于现货RFID标签(例如，AeroScout标签)的许多其他的外围设备。
正如本技术领域的专业人员可以容易理解的，许多类型的Wi-Fi移动单元(例如，便携式电脑、手持设备等)可以模拟和/或接收并处理RFID标签的不相关的传输并且利用上述优点。
虽然已经参照其示例性实施例详细示出和描述了本发明，但是本领域技术人员将理解，许多替换、修改和变化和其他形式上的变动和细节可以在不偏离本发明的精神和范围的前提下作出。

Claims (63)

1.一种用于监控至少一个标签设备的系统，包括：
至少一个能够在Wi-Fi网络上通信的移动蜂窝电话，当在所述至少一个标签设备的预定范围内时，所述至少一个移动蜂窝电话能够与所述至少一个标签设备通信；
其中所述至少一个标签设备以非相关模式发送无线数据消息。
2.根据权利要求1所述的系统，其中所述至少一个移动蜂窝电话能够与相关标签设备和非相关标签设备通信。
3.根据权利要求1所述的系统，其中所述至少一个标签设备使用空闲信道评估(CCA)发送Wi-Fi数据消息。
4.根据权利要求3所述的系统，其中所述至少一个移动蜂窝电话用作所述至少一个标签设备的动态主机配置协议(DHCP)服务器，并且用作路由器用于转发Wi-Fi数据消息。
5.根据权利要求1所述的系统，其中所述至少一个移动蜂窝电话能够测量由所述至少一个标签设备发送的无线数据消息的信号强度，以估算所述至少一个标签设备的位置以及所述至少一个标签设备到便携式移动设备的距离之中的至少一个。
6.根据权利要求3所述的系统，其中所述至少一个移动蜂窝电话接收来自所述至少一个标签设备的Wi-Fi数据消息，并且通过蜂窝网络传送所述Wi-Fi数据消息中的信息。
7.根据权利要求6所述的系统，其中所述至少一个移动蜂窝电话接收来自所述至少一个标签设备的Wi-Fi数据消息，并且通过蜂窝网络，在电子邮件、短消息服务(SMS)、预录语音消息、合成语音消息或它们的组合当中的一个之中传送所述Wi-Fi数据消息中的信息。
8.一种系统，包括：
至少一个标签；和
至少一个便携式移动设备，所述至少一个便携式移动设备能够执行无线数据通信和语音通信，所述至少一个便携式移动设备能够接收和解码来自所述至少一个标签的数据消息，所述标签以非相关模式发送所述数据消息。
9.根据权利要求8所述的系统，其中所述至少一个标签设备包括：
标签控制器；和
连接至所述标签控制器的Wi-Fi收发器。
10.根据权利要求8所述的系统，其中所述至少一个标签设备包括：
连接至所述标签控制器的低频接收器和天线；和
至少一个连接至所述标签控制器的监控传感器。
11.根据权利要求9所述的系统，其中所述至少一个标签设备进一步包括连接至所述标签控制器的按钮，按下所述按钮允许所述至少一个标签设备以非相关模式发送数据消息。
12.根据权利要求8所述的系统，其中所述至少一个标签设备使用空闲信道评估(CCA)以非相关模式发送数据消息。
13.根据权利要求8所述的系统，其中所述至少一个标签设备以根据IEEE 802.11标准之一的格式发送数据消息。
14.根据权利要求8所述的系统，其中通过所述至少一个标签设备在所述数据消息中发送的信息显示在所述至少一个便携式移动设备的显示屏上或存储在所述至少一个便携式移动设备中。
15.根据权利要求8所述的系统，其中所述至少一个便携式移动设备测量所接收的数据消息的信号强度，其中所述信号强度用于估算所述至少一个标签设备的位置以及所述至少一个标签设备到所述便携式移动设备的距离之中的至少一个。
16.根据权利要求15所述的系统，其中基于所述估算的所述至少一个标签设备的位置以及所述至少一个标签设备到所述便携式移动设备的距离之中的至少一个，所述至少一个便携式移动设备能够执行至少一个标签的搜索。
17.根据权利要求8所述的系统，其中所述数据消息包括以下中的至少一个：标签标识数据、至少一个标签设备的状态、位置，以及发送信道数据。
18.根据权利要求8所述的系统，其中所述至少一个便携式移动设备用作所述至少一个标签设备的动态主机配置协议(DHCP)服务器，并且用作路由器用于转发数据消息。
19.根据权利要求8所述的系统，进一步包括低频发送器，所述低频发送器向所述至少一个标签设备发送数据消息。
20.根据权利要求8所述的系统，其中所述至少一个标签设备是双向的无线通信标签设备。
21.根据权利要求20所述的系统，其中所述至少一个便携式移动设备发送数据，用于对所述至少一个标签设备进行编程。
22.根据权利要求8所述的系统，其中所述至少一个移动便携式设备传送已解码的数据消息。
23.根据权利要求22所述的系统，其中所述至少一个移动使用加密通信协议(VPN)来传送已解码的数据消息。
24.根据权利要求8所述的系统，其中所述至少一个便携式移动设备使用全球定位卫星(GPS)对信息进行定位。
25.根据权利要求8所述的系统，其中所述至少一个便携式移动设备能够记录所述至少一个标签设备的条形码数据。
26.根据权利要求22所述的系统，其中所述至少一个便携式移动设备接收来自所述至少一个标签设备的数据消息，并且通过蜂窝网络，在电子邮件、短消息服务(SMS)、预录语音消息、合成语音消息或它们的组合当中的一个之中传送所述数据消息中的信息。
27.根据权利要求26所述的系统，其中所述至少一个便携式移动设备使用全球定位卫星(GPS)对信息进行定位，并且所述定位信息进一步通过所述蜂窝网络进行传送。
28.根据权利要求8所述的系统，其中当在所述至少一个标签设备的预定范围内并且所述至少一个标签设备是主动式时，所述至少一个便携式移动设备对所述至少一个标签设备进行检测。
29.根据权利要求28所述的系统，其中当在所述至少一个标签设备的预定范围内并且所述至少一个标签设备是主动式时，所述至少一个便携式移动设备对所述至少一个标签设备进行检测，其中响应于所接收的数据消息，所述至少一个便携式移动设备振动或鸣响。
30.根据权利要求8所述的系统，其中所述至少一个便携式移动设备接收并解码由Cisco CCX规范、AeroScout标签消息格式规范等定义的数据消息。
31.根据权利要求8所述的系统，其中所述数据消息是加密的数据消息，其中所述至少一个便携式移动设备能够接收和解码所述加密的数据消息。
32.根据权利要求8所述的系统，其中所述数据消息触发所述至少一个移动便携式设备来执行所指定的行为。
33.根据权利要求30所述的系统，其中所指定的行为是如下之一：在指定的网站上公布消息、发送预记录的消息、发送合成语音消息、发送文本消息、记录视频、发送视频、拍照片、记录声音、播放声音、启动与另一设备的短距离无线连接、开始互联网应用及其他，或者它们的组合。
34.根据权利要求29所述的系统，其中所述至少一个便携式移动设备能够接受或拒绝所指定的行为。
35.根据权利要求8所述的系统，其中所述至少一个标签在多个信道上发送数据消息。
36.根据权利要求8所述的系统，其中所述至少一个标签设备在由以下内容之一启动时在多个信道上发送数据消息：
正常闪烁、传感器警报、来自红外发送器的触发信号、来自超声发送器的触发信号、来自LF发送器的触发信号或在至少一个标签设备上的按钮。
37.根据权利要求8所述的系统，其中来自所述至少一个标签的已解码的数据消息包括电话号码，所述至少一个便携式移动设备执行发送文本消息或呼叫电话号码中的一个。
38.根据权利要求8所述的系统，其中来自所述至少一个标签的已解码的数据消息存储在所述至少一个便携式移动设备里，所述已解码的数据消息存储在格式文档中，将由所述至少一个便携式移动设备发送。
39.根据权利要求20所述的系统，其中所述至少一个便携式移动设备发送消息，以对所述至少一个标签设备进行启动、停用、触发或编程中的一个。
40.根据权利要求39所述的系统，其中由所述至少一个便携式移动设备发送的所述消息在所述至少一个便携式移动设备上由接收的短消息服务(SMS)触发。
41.根据权利要求15所述的系统，进一步包括多个便携式移动设备，所述多个便携式移动设备使用RSSI三角测量来定位所述至少一个标签设备。
42.一种监控标签设备的方法，包括：
提供至少一个能够执行无线数据通信和语音通信的便携式移动设备；
由至少一个标签以非相关模式发送数据消息；和
由所述至少一个便携式移动设备接收并解码来自所述至少一个标签的数据消息。
43.根据权利要求42所述的方法，进一步包括通过所述至少一个标签设备，使用空闲信道评估(CCA)在非相关模式下发送数据消息。
44.根据权利要求42所述的方法，进一步包括在所述至少一个便携式移动设备的显示屏上显示，或在所述至少一个便携式移动设备中存储由所述至少一个标签设备在数据消息中发送的信息。
45.根据权利要求42所述的方法，进一步包括测量由所述至少一个便携式移动设备接收的数据消息的信号强度，其中所述信号强度用于估算至少一个标签设备的位置以及所述至少一个标签设备到便携式移动设备的距离之中的至少一个。
46.根据权利要求45所述的方法，其中基于所述估算的所述至少一个标签设备的位置以及所述至少一个标签设备到所述便携式移动设备的距离之中的至少一个，所述至少一个便携式移动设备能够执行至少一个标签的搜索。
47.根据权利要求42所述的方法，其中所述至少一个移动蜂窝电话用作所述至少一个标签设备的动态主机配置协议(DHCP)服务器，并且用作路由器用于转发数据消息。
48.根据权利要求42所述的方法，进一步包括从所述至少一个便携式移动设备发送数据，用于对所述至少一个标签设备进行编程。
49.根据权利要求42所述的方法，进一步包括通过所述至少一个便携式移动设备传送已解码的数据消息。
50.根据权利要求49所述的方法，其中由所述至少一个便携式移动设备传送已解码的数据消息进一步包括通过蜂窝网络，在电子邮件、短消息服务(SMS)、预录语音消息、合成语音消息或它们的组合当中的一个之中传送所述已解码的数据消息。
51.根据权利要求42所述的方法，其中通过所述至少一个标签设备发送数据消息进一步地包括，通过所述至少一个标签发送加密的数据消息，其中所述至少一个便携式移动设备能够接收并解码所述加密的数据消息。
52.根据权利要求42所述的方法，其中所述数据消息触发所述至少一个移动便携式设备来执行所指定的行为。
53.根据权利要求42所述的方法，进一步包括：
多个能够执行无线数据通信和语音通信的便携式移动设备；
由至少一个标签以非相关模式传送数据消息；和
由至少两个便携式移动设备接收并解码来自所述至少一个标签的数据消息。
54.根据权利要求45所述的方法，进一步包括多个便携式移动设备，所述多个便携式移动设备使用RSSI三角测量来定位所述至少一个标签设备。
55.根据权利要求45所述的方法，进一步包括多个便携式移动设备，所述多个便携式移动设备与定位系统通信，其中在所述多个便携式移动设备的每一个设备处测量的RSSI值被报告给所述定位系统；其中所述定位系统具有与所述多个便携式移动设备的位置相关的信息，并且其中所述定位系统估计所述至少一个标签设备的位置。
56.根据权利要求54所述的方法，其中所述多个便携式移动设备的至少一个进一步包括GPS接收器，并且所述定位进一步使用来自所述GPS接收器的定位信息。
57.一种能够在无线网络上通信的移动蜂窝电话，当在至少一个标签设备的预定范围内，所述移动蜂窝电话能够与所述至少一个标签设备通信；
其中至少一个标签设备以非相关模式发送无线数据消息。
58.根据权利要求57所述的移动蜂窝电话，其中所述移动蜂窝电话能够与相关标签设备和非相关标签设备通信。
59.根据权利要求57所述的移动蜂窝电话，其中所述无线网络是Wi-Fi网络，并且其中所述至少一个标签设备使用空闲信道评估(CCA)传送Wi-Fi数据消息。
60.根据权利要求59所述的移动蜂窝电话，其中所述移动蜂窝电话用作所述至少一个标签设备的动态主机配置协议(DHCP)服务器，并且用作路由器用于转发Wi-Fi数据消息。
61.根据权利要求57所述的移动蜂窝电话，其中所述移动蜂窝电话能够测量由所述至少一个标签设备发送的无线数据消息的信号强度，以估算所述至少一个标签设备的位置以及所述至少一个标签设备到便携式移动设备的距离之中的至少一个。
62.根据权利要求59所述的移动蜂窝电话，其中所述移动蜂窝电话接收来自所述至少一个标签设备的Wi-Fi数据消息，并且通过蜂窝网络传送所述Wi-Fi数据消息中的信息。
63.根据权利要求62所述的移动蜂窝电话，其中所述移动蜂窝电话接收来自所述至少一个标签设备的Wi-Fi数据消息，并且通过蜂窝网络，在电子邮件、短消息服务(SMS)、预录语音消息、合成语音消息或它们的组合当中的一个之中传送所述Wi-Fi数据消息中的信息。
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