CN102821354A - 定位告警系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种定位告警系统及方法。定位告警系统包括终端设备、目标设备、中继设备、应用中心和长距离通信网络，所述终端设备、目标设备和中继设备均含有短距离通信模块，所述目标设备和中继设备中含有长距离通信模块，所述终端设备通过短距离通信与所述目标设备和所述中继设备交互信息，所述目标设备和所述中继设备通过长距离通信网络与所述应用中心交互信息，所述目标设备与所述终端设备相关联，所述中继设备与所述终端设备之间没有关联关系。本发明可以有效地利用无所不在的、海量用户的移动终端构建一个终端设备的动态感知、发现和定位的系统，有效的降低了系统的成本，并随着参与的移动终端的增多，系统的可靠性和精确性会得到极大的提高。

Description

定位告警系统及方法

技术领域

本发明涉及通信领域，尤其涉及一种定位告警系统及方法。

背景技术

在目前的移动终端中，随着移动通信的发展，移动终端越来越智能化，功能也越来越齐全。GPS（Global Positioning System，全球定位系统）定位系统也逐渐成为智能移动终端的标准配置，同时移动终端中集成一种或者多种短距离通信功能模块已经成为一种普遍现象。例如，通常情况下，智能手机中都集成了蓝牙通信模块、WiFi通信模块、红外通信模块等短距离通信功能模块，集成Zigbee通信模块的手机也有相应的产品。在目前移动终端中集成的短距离通信功能模块，其一般都用于移动终端与其外设之间进行短距离通信或者两个携带短距离通信功能模块的移动终端之间进行直接的数据交互。可见，应用于智能手机中的短距离通信技术一般都进行的是一种本地化、私有化的操作和应用。

智能手机的发展使得手机越来越像一个个人电脑，其拥有手机的操作系统（如andorid、IOS、Windows、Symbian等手机操作系统），能够方便的安装和卸载各类应用软件。

目前基于智能手机的短距离通信技术的一些主要应用有如下3种：

1、智能手机的外设，例如：蓝牙耳机、蓝牙打印机、携带蓝牙通信模块的手机之间的数据交互；

2、健康监护类的设备和智能手机通过短距离通信方式进行交互数据，例如，心跳监测的设备通过蓝牙通信模块将心跳监测的信息传递给手机，由手机进行数据的分析和统计；

3、物品定位，例如通过车载蓝牙标签与车主的智能手机建立连接，可以在停车场中方便的找到车的位置。

从上面的应用可以看出，现有的技术中基于智能手机的短距离通信方式的应用中，其短距离通信方式都进行的是一种本地化、私有化的操作和应用。如图1所示，图1中的终端设备为带有短距离通信模块的一种设备或者电子标签。

在蓝牙通信机制中，蓝牙设备之间进行通信之前，首先需要通过设备发现过程找到相邻的蓝牙设备，并获得他们的名称等信息，然后利用这些信息来决定和那些相邻的蓝牙设备进行通信。

蓝牙设备不是对等的，其一般由主设备和从设备组成，设备发现过程一般由主设备发起，从设备进行响应，通常情况下主设备只有一个，从设备可以有多个。

蓝牙BR(basic rate)数据包包括接入码、头信息、负载信息三个部分的内容。

现有技术中定义了三种接入码：一是信道识别码（CAC），信道识别码一般用于标识一个特定的匹克网络，其包含在匹克网络信道中所有的分组中；二是设备识别码（DAC），对于特定设备的标识，例如对于指定设备的寻呼等，寻呼过程在后面有介绍；三是查询识别码（IAC），用于查询过程，其包含通用的查询（GIAC）和受限的查询（LIAC），查询过程在后面有介绍。

主设备通过设备发现过程发现周围的从设备，并获得它们的蓝牙设备地址、时钟、设备类型、设备名称等信息。设备发现过程包含两个子过程，分别是查询过程和寻呼过程，其具体的过程如下：

在查询过程，主设备执行查询操作，通过专用的广播信道发送查询信息，查询信息中不包含任何发送端（即主设备）的信息，从设备执行查询扫描操作，并向主设备反馈查询响应信息，查询响应信息中包含从设备自身的设备地址信息。主设备将每个反馈查询响应信息的从设备地址信息保存在一个已发现设备的地址列表中。在查询过程中，响应查询信息的从设备必须被指为可被发现的状态。

寻呼过程是主设备获取特定从设备的设备名称的过程。在寻呼过程，主设备利用在查询过程获取的从设备的地址信息，通过对其中某个特定从设备的设备地址进行寻呼，从设备在该阶段执行寻呼扫描的操作，当从设备接收到主设备发送的寻呼消息后，从设备通过与主设备的交互获取主设备的地址信息，主设备获取从设备的设备名称信息。在寻呼过程中，进行寻呼响应的从设备必须处于可连接的状态。主设备通过对从设备地址遍历的寻呼过程，获得所有从设备的设备名称信息。在完成寻呼过程之后的主、从设备之间的信息交互都是以主设备的信息为参考进行跳频。

随着蓝牙技术的进一步发展，在蓝牙4.0中提出了一种更为节省能耗的蓝牙技术，在某些情况下，可以通过纽扣电池供电数个月时间。其设备发现过程与之前介绍的蓝牙设备的发现过程有一些不同之处。在低能耗蓝牙技术中，蓝牙设备的发现过程中一般需要一个广播者设备和一个扫描者设备，广播者设备在广播信道上周期地发送广播信息，其中扫描者设备在广播信道上监听这些广播消息，根据广播消息指示确定是否与广播者设备连接或者是否需要向广播者设备发送信息等操作。

广播者设备也可以根据扫描者设备的响应建立设备列表，从而进行扫描请求或者连接请求等操作。广播者发送的信息中包含不同类型的广播事件，例如：不可连接事件、或者可连接事件。

低能耗蓝牙技术空中接口数据包包含Preamble（1octet）、AccessAddress（4octets）、PDU（2到39octets）、CRC（3octets）四个部分的内容。其中广播信息的PDU中需要包含广播者设备的48位的蓝牙地址。

目前，短距离通信技术已经应用在人员监护方面。以蓝牙技术为例，被监护人携带一个蓝牙设备，同时监护人也携带一个蓝牙设备，两个蓝牙设备之间建立关联关系，当被监护人和监护人之间的距离超出一定范围时，监护人或者被监护人的蓝牙设备发出告警信息，在这种应用中，监护的距离与蓝牙传输的距离直接相关。

另外，基于移动蜂窝网络的人员监护技术也有许多应用。基于移动蜂窝网络的人员监护技术中，需要被监护人员携带一个具有接入蜂窝网络的设备，其可以通过移动蜂窝网络与监护人的移动手机或者监护终端进行数据交互，可以发送被监护人的位置和状态等信息。但是这种技术由于被监护人携带的终端设备需要接入移动蜂窝网络，其一般辐射和功耗比较大，无法持续工作比较长的时间，另外，被监护人携带的终端设备一般情况下体积要远大于目前短距离通信的设备，因此使得在某些应用中受到限制。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种定位告警系统及方法，降低能耗和成本。

为解决上述技术问题，本发明提出了一种定位告警系统，包括终端设备、目标设备、中继设备、应用中心和长距离通信网络，所述终端设备、目标设备和中继设备均含有短距离通信模块，所述目标设备和中继设备中含有长距离通信模块，所述终端设备通过短距离通信与所述目标设备和所述中继设备交互信息，所述目标设备和所述中继设备通过长距离通信网络与所述应用中心交互信息，所述目标设备与所述终端设备相关联，所述中继设备与所述终端设备之间没有关联关系。

进一步地，上述定位告警系统还可具有以下特点，所述中继设备为固定部署的节点，和/或移动终端。

进一步地，上述定位告警系统还可具有以下特点，所述短距离通信模块为蓝牙通信模块、WiFi通信模块、红外通信模块或Zigbee通信模块。

进一步地，上述定位告警系统还可具有以下特点，所述中继设备中含有定位功能模块。

进一步地，上述定位告警系统还可具有以下特点，与所述终端设备相关联的目标设备的数量为一个或多个。

为解决上述技术问题，本发明还提出了一种定位告警方法，应用于上述的定位告警系统，其特征在于，包括：

终端设备处于告警状态时，终端设备通过短距离通信方式发送告警信息；

激活的中继设备通过短距离通信方式监听所述终端设备发送的告警信息，感知所述终端设备是否在所述中继设备的短距离通信范围内；

所述中继设备根据所述告警信息产生上报信息，并通过长距离通信网络传输给应用中心，所述上报信息中包括所述终端设备的标识信息、所述中继设备当前的位置信息和中继设备的标识信息；

所述应用中心根据所述上报信息对所述终端设备进行定位和告警。

进一步地，上述定位告警方法还可具有以下特点，所述告警状态包括：

所述终端设备与任意一个与所述终端设备相关联的目标设备在设定的时间内未进行过至少一次短距离通信的信息交互。

进一步地，上述定位告警方法还可具有以下特点，终端设备通过短距离通信方式发送告警信息包括：

所述终端设备通过短距离通信以广播方式发送告警信息，所述告警信息至少包含所述终端设备的标识信息，所述终端设备的标识信息为所述终端设备的短距离通信模块的设备地址，或者所述终端设备的标识信息为应用中心预定义的标识信息。

进一步地，上述定位告警方法还可具有以下特点，终端设备通过短距离通信方式发送告警信息包括：

所述终端设备根据自身处于告警状态的时长调整自身发送告警信息的频率。

进一步地，上述定位告警方法还可具有以下特点，激活的中继设备通过短距离通信方式监听所述终端设备发送的告警信息，感知所述终端设备的存在包括：

中继设备通过与自身未建立私有化连接的终端设备发送的告警信息来感知所述终端设备的存在，并获取所述终端设备的标识信息，所述私有化连接指点到点的通信连接。

进一步地，上述定位告警方法还可具有以下特点，所述应用中心根据所述上报信息对所述终端设备进行定位和告警包括：

所述应用中心根据所述上报信息中包含的所述终端设备的标识信息查找与所述终端设备相关联的目标设备的信息；

所述应用中心根据所述上报信息中包含的所述中继设备当前的位置信息对所述终端设备进行定位；

所述应用中心通过长距离通信网络向与所述终端设备相关联的目标设备发出定位和告警指信息。

进一步地，上述定位告警方法还可具有以下特点，还包括：

所述应用中心向所述中继设备发送所述中继设备的配置信息，所述中继设备的配置信息包括配置空闲状态的中继设备切换到激活状态或者配置激活的状态的中继设备切换到空闲状态。

本发明的定位告警系统及方法中，终端设备可以通过短距离通信的方式进行感知，可以极大的节省终端设备的能耗，从而可以使终端设备长时间的工作。并且，终端设备自身没有定位系统，通过周围的中继设备（例如手机）辅助发现终端设备且定位，一方面可以进一步降低终端设备的复杂度、能耗以及成本，另一方面通过终端设备周围的中继设备建立的一个动态的感知系统可以有效地调高系统的鲁棒性和精确性。本发明的定位告警系统及方法，可以有效地利用无所不在的、海量用户的移动终端构建一个终端设备的动态感知、发现和定位的系统，有效的降低了系统的成本，并随着参与的移动终端的增多，系统的可靠性和精确性会得到极大的提高。

附图说明

图1为现有技术中智能手机与终端设备之间的短距离通信链路示意图；

图2为本发明实施例中定位告警系统的结构图；

图3为图2中定位告警系统的工作示意图；

图4为常规状态下终端设备的工作示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。

图2为本发明实施例中定位告警系统的结构图。如图2所示，本实施例中，定位告警系统包括终端设备、目标设备、中继设备和应用中心和长距离通信网络，终端设备通过短距离通信（例如蓝牙通信、WiFi通信、红外通信、Zigbee通信等）与目标设备和中继设备交互信息，目标设备和中继设备分别通过长距离通信网络与应用中心交互信息。其中，终端设备、目标设备、中继设备中均含有短距离通信模块（图2中未示出），短距离通信模块可以是蓝牙通信模块、WiFi通信模块、红外通信模块、Zigbee通信模块等，目标设备和中继设备中含有长距离通信模块（图2中未示出）。终端设备置于被监护物或人处，目标设备置于监护人处。图2中，目标设备与终端设备相关联（这种关联是指预先确定的绑定关系。这种关联不一定确切的对应物理上通信链路的连接，而是对应社会关系上是否有关联关系，例如监护人与被监护人之间的关联关系），中继设备与终端设备之间没有关联关系。

本发明的定位告警系统中，终端设备、目标设备、中继设备中除了含有相同类型的短距离通信模块外，各自还可以含有其它一种或多种不同类型的短距离通信模块。终端设备与目标设备之间具有预约的、固定的关联关系，且这种关联关系保存在应用中心的存储器中。中继设备与终端设备之间没有预约的、固定的关联关系。中继设备具有通过短距离通信的方式感知终端设备的能力，这种感知过程中，中继设备不需要与终端设备建立私有化的连接（这里，私有化连接是指点到点的通信连接，私有化连接属于单播的通信方式，而不是广播的方式。例如，蓝牙耳机与智能手机之间的配对完成之后的连接就是私有化连接）。中继设备对于终端设备来说可以是匿名的。长距离通信网络主要用于承载中继设备、应用中心、目标设备之间的信息交互，长距离通信网络可以是移动蜂窝网络、有线电话网络等。应用中心是中继设备的上报信息的汇聚中心，应用中心的存储器中保存有终端设备与目标设备之间的关联关系，应用中心可以通过终端设备的标识信息查找目标设备的信息。

在本发明的其它实施例中，中继设备中还可以含有定位功能模块，以便可以通过中继设备对处于该中继设备的短距离通信范围内的终端设备实现粗略的定位。其中，定位功能模块可以是全球定位系统GPS定位功能模块，北斗定位系统定位功能模块、移动蜂窝系统辅助的定位功能模块等，也可以是两种或两种以上定位方法结合的定位功能模块。

在本发明的定位告警系统中，终端设备有两种状态：一种是常规状态（即本地化、私有化的工作方式），在这种状态下，终端设备与目标设备通过短距离通信链路进行私有化、本地化的通信方式，终端设备采用面向目标设备的单播的通信方式，常规状态下终端设备的工作示意图如图4所示；另一种是告警状态，在这种状态下，终端设备通过短距离通信的方式发送告警信息，使得中继设备可以通过不建立本地化、私有化的短距离通信连接而感知终端设备。在告警状态下，可以通过终端设备的发送信息中的如下特征信息判断是否是告警信息：

（ａ）终端设备的标识信息，该标识信息可以是设备地址或者应用中心预定义的标识信息，这些可能的标识信息的范围对于中继设备来说是已知的，中继设备可以从应用中心预先获知该标识信息；

（ｂ）发送信息中的某些特殊字段或者其他隐式的方式，例如某些字段的加扰信息；

（ｃ）专用的时频资源位置，专用的时频资源固定的被这类终端设备占用。

终端设备发送的告警信息中，至少包括终端设备的标识信息，应用中心可以根据终端设备的标识信息找到对应的目标设备。可选的，告警信息中可以直接包含目标设备的标识信息，使得中继设备可以直接通过告警信息查询到目标设备。可选的，告警信息中可以包含终端设备的应用层信息，该应用层信息可以包括终端设备的状态指示信息，例如：当前终端设备的电量不足，或者终端设备是否受到人为的损坏和拆除等。

一个终端设备可以同时与一个或多个目标设备关联，也就是说，与终端设备对应的目标设备的数量可以为一个或多个，终端设备与任意一个目标设备关联，则认为终端设备与目标设备之间保持着连接。

当终端设备与目标设备失去连接时，终端设备进入告警状态。终端设备与任意一个与该终端设备相关联的目标设备在设定的时间内未进行过至少一次短距离通信的信息交互，则认为终端设备处于告警状态。终端设备可以根据与目标设备之间的周期性交互信息判断自身处于常规状态还是告警状态，判断的方法是：如果在一定计数范围内，终端设备收到交互信息则认为自身处于常规状态，否则认为自身进入告警状态。进一步地，终端设备间隔一定时间进行周期性地与目标设备的连接重建的过程，如果重建成功，则认为终端设备进入常规状态，如果重建不成功，则认为当前终端设备处于告警状态。

终端设备的告警信息的发送过程可以有两种方式：一种是主动方式，以低功耗蓝牙技术为例，终端设备作为短距离通信的广播节点，中继设备作为短距离通信的扫描节点，终端设备周期性地广播告警信息，中继设备一直或者周期性地监听终端设备发送的告警信息；另一种是被动方式，以蓝牙技术为例，终端设备作为短距离通信的扫描节点，中继设备作为短距离通信的广播节点，终端设备一直或者周期性地扫描周围的中继设备，终端设备在对中继设备的广播反馈的应答消息中携带告警信息。

终端设备可以根据终端设备与目标设备失去连接的时间自发地调整其告警信息的发送频率，也即，终端设备可以根据自身处于告警状态的时长调整自身发送告警信息的频率。

可选的，终端设备与应用中心授权的中继设备之间可以建立私有化连接。进一步地，终端设备还可以接收中继节点对于该终端设备的配置信息，并根据该配置信息进行相应的配置。例如：终端设备可以根据中继节点传送的配置信息改变在主动方式下发送告警信息的频率等。

在本发明的定位告警系统中，中继设备存在两种状态：激活态和空闲态。激活态是指具有感知功能、且正在进行感知操作的状态；空闲态是指具有感知功能、但不进行感知操作的状态。

可选的，处于空闲态的中继设备，可以周期性地向应用中心上报自身相关信息，或者，应用中心也可以周期性地查询处于空闲态的中继设备的相关信息，其中，中继设备的相关信息包含当前中继设备的位置信息。

可选的，中继设备可以在激活态和空闲态这两种状态之间进行切换，切换的方式可以有如下几种：方式一，自发的控制过程，中继设备依据自身预配置的信息，自发的进行状态的转换，例如，预配置的信息可以是工作时长，或者可以是在一定时间内向应用中心发送的数据达到一定的数据量，或者也可以是智能手机中打开和关闭作为中继设备的应用软件的操作实现状态的转换等；方式二，接收应用中心发送的配置信息，中继设备根据应用中心发送的配置信息进行状态的转换，应用中心可以根据中继设备上报的信息和/或应用中心的统计信息确定对中继设备的配置。方式三，方式一与方式二两者的结合。

处于激活态的中继设备通过不与终端设备建立短距离通信连接的本地化、私有化的连接的方式感知终端设备的存在，并可以根据终端设备的发送信息中的特征信息（如前所述）进行感知。

中继设备感知终端设备的操作方式可以有两种：一种是被动方式，以蓝牙技术为例，中继设备作为扫描节点，一直或者周期性地监听终端设备发送的告警信息；另一种是主动方式，以蓝牙技术为例，中继设备作为广播节点，接收终端设备发送的应答信息，判断该应答信息是否包含报警信息。

通过这种终端设备没有与中继设备建立私有化的连接而感知终端设备的方法，既可以保证中继设备的私密性，又使得中继设能够提供一定的社会化、公益化的服务。

处于激活态的中继设备将感知的终端设备相关信息（即告警信息中包含的内容，例如终端设备的标识信息和终端设备的状态信息）和/或本中继设备的自身相关信息组成上报信息，并通过长距离通信的方式将上报信息传输给应用中心。其中，终端设备相关信息至少包含终端设备的标识信息，可选地，终端设备相关信息还可以包含终端设备的应用层信息。其中，中继设备的自身相关信息至少包括中继设备当前的位置信息，以及中继设备自身的标识信息等。中继设备自身的位置信息可以是GPS信息，也可以是中继设备驻留的移动蜂窝网络的小区表示信息等。

处于激活态和/或空闲态的中继设备通过长距离通信的方式接收应用中心发送的管理和配置信息。这些管理和配置信息可以包括：应用层对中继设备的某些参数的配置信息，例如，改变上报信息发送的周期等；中继设备状态的转换信息，例如配置空闲状态的中继设备切换到激活状态或者配置激活的状态的中继设备切换到空闲状态；授权信息，根据该授权信息可以使中继设备与终端设备建立私有化连接。中继设备根据应用中心的配置信息进行相应的操作。

在本发明的定位告警系统中，应用中心中存储有目标设备和终端设备标识之间的关联关系。应用中心接收中继设备的上报信息。对于处于激活态的中继设备，上报信息可以包括终端设备相关信息和/或中继设备的自身相关信息；对于处于空闲状态的中继设备，上报信息可以包括中继设备的自身相关信息。

应用中心可以根据接收到的中继设备的上报信息确定动态感知网络中激活的中继设备，并确定相关的中继设备的配置信息。这些配置信息可以包括：应用层对中继设备的某些参数的配置信息，例如，改变上报信息发送的周期等；中继设备状态的转换信息，例如配置空闲状态的中继设备切换到激活状态或者配置激活的状态的中继设备切换到空闲状态；授权信息，根据该授权信息可以使中继设备与终端设备建立私有化的连接。

应用中心可以根据上报该终端设备信息的一个或者多个中继设备的位置信息估计该终端设备的位置信息。应用中心根据接收到的处于激活态的中继设备的上报信息产生终端设备的位置信息和/或工作状态信息，并将此终端设备的位置信息和/或工作状态信息通知给目标设备。

可选的，应用中心可以向中继设备发送配置信息（例如：在某些应用中可以修改中继设备上报信息发送的频率，或者激活更多的终端设备周围的中继设备等）。

在本发明的定位告警系统中，目标设备能够与终端设备建立短距离通信连接。当目标设备与终端设备失去连接时，目标设备通过一种或多种可以通过人的感官察觉的方式给目标设备的持有人进行告警提示，这种告警提示是通过是否与终端设备失去连接而自发产生的。判断目标设备与终端设备是否失去连接可以有如下方式：一，目标设备可以根据与终端设备之间的周期性交互信息进行判断，如果在一定计数范围内，目标设备收到交互信息则认为目标设备与终端设备二者之间保持着连接，否则认为二者之间失去连接；二，进一步的，终端设备与目标设备可以间隔一定时间进行周期性的连接重建的过程，如果重建成功，则认为目标设备与终端设备二者之间保持着连接，否则认为二者之间失去连接。

可选的，目标设备和终端设备保持连接时，目标设备可以通过短距离通信方式接收终端设备发送的终端设备的状态信息，目标设备通过一种或者多种可以通过人的感官察觉的方式通知给目标设备的持有人当前终端设备的工作状态（例如当前终端设备的电量不足，或者终端设备是否受到人为的损坏和拆除等）。

目标设备通过长距离通信网络（例如：移动蜂窝网络、有线电话网络等）接收应用中心发送的指示终端设备位置和/或终端设备工作状态的告警信息，并通过一种或者多种可以通过人的感官察觉的方式通知给目标设备的持有人。

与同一个终端设备关联（也即对应）的目标设备可以有一个或多个。

本发明中，目标设备可以为手机、个人数字助理PDA或笔记本电脑等移动终端，中继设备也可以为手机、个人数字助理PDA或笔记本电脑等移动终端。例如，一个智能手机既可以是一个终端设备的中继设备，同时也可以是其它终端设备的目标设备。除了移动终端，目标设备、中继设备也可以是满足同时具有短距离通信模块和长距离通信模块的其它设备。

图3为图2中定位告警系统的工作示意图。这里结合图3说明图2中定位告警系统的工作过程，也即图2中定位告警系统所采用的定位告警方法，该方法包括：

终端设备处于告警状态（即终端设备与其目标设备之间失去连接）时，终端设备通过短距离通信方式发送告警信息；

激活的中继设备通过短距离通信方式监听终端设备发送的告警信息，感知终端设备是否在中继设备的短距离通信范围内；

中继设备根据告警信息产生上报信息，并通过长距离通信网络传输给应用中心，上报信息中包括终端设备的标识信息、中继设备当前的位置信息和中继设备的标识信息；

应用中心根据上报信息对终端设备进行定位和告警。

其中，终端设备发送告警信息的方式可以是周期性的，即终端设备可以周期性的发送告警信息。

在本发明其他实施例中，定位告警方法还可以包括如下步骤：应用中心向中继设备发送中继设备的配置信息，中继设备的配置信息包括配置空闲状态的中继设备切换到激活状态或者配置激活的状态的中继设备切换到空闲状态。

其中，告警状态可以包括：终端设备与任意一个与该终端设备相关联的目标设备在设定的时间内未进行过至少一次短距离通信的信息交互。

其中，终端设备通过短距离通信方式发送告警信息可以包括如下两种方式：一是，终端设备通过短距离通信以广播方式发送告警信息，告警信息至少包含终端设备的标识信息，终端设备的标识信息为终端设备的短距离通信模块的设备地址范围，或者终端设备的标识信息为应用中心预定义的标识信息；二是，终端设备根据自身处于告警状态的时长调整自身发送告警信息的频率。

其中，激活的中继设备通过短距离通信方式监听终端设备发送的告警信息，感知终端设备的存在可以包括：中继设备通过与自身未建立私有化连接的终端设备发送的告警信息来感知终端设备的存在，并获取终端设备的标识信息，私有化连接指点到点的通信连接。

其中，应用中心根据上报信息对终端设备进行定位和告警可以包括：

应用中心根据上报信息中包含的终端设备的标识信息查找与终端设备相关联的目标设备的信息；

应用中心根据上报信息中包含的中继设备当前的位置信息对终端设备进行定位；

应用中心通过长距离通信网络向与终端设备相关联的目标设备发出定位和告警指信息。

下面通过应用示例对本发明的定位告警系统作进一步说明。

例如，本发明的定位告警系统可以应用于儿童或者老人的防走失以及寻找。该示例中，终端设备是为被监护的儿童或者老人佩戴的的蓝牙腕带（含有蓝牙通信功能电路），目标设备、中继设备都是手机。

当蓝牙腕带与作为目标设备的手机失去连接时，蓝牙腕带进入告警状态，蓝牙腕带配置为主设备（或者广播节点），其通过广播的方式发送告警信息，其可以沿用现有的设备发现过程中的全部或者部分过程中的信息(例如：低功率蓝牙技术中的非连接的广播信息)进行告警信息的传输和指示，其中告警信息的指示可以是预定义的蓝牙模块的设备地址的范围，或者其他在传输的消息中固定字段的指示等。蓝牙腕带周围的作为中继设备的手机被配置为从设备（或者扫描节点），监听蓝牙腕带（主设备）发送的告警信息，作为中继设备的手机可以通过设备发现过程中的全部或者部分过程中的信息(例如：低功率蓝牙技术中的非连接的广播信息)中的设备标识信息或者传输的消息中固定字段的指示等确定是否是告警信息。如果作为中继设备的手机接收到的是蓝牙腕带的告警信息，则通过移动蜂窝网络将蓝牙腕带的设备标识信息和当前作为中继设备的手机的时间信息和地理位置信息等发送到对应的应用中心，应用中心可以根据蓝牙腕带的设备标识信息查找到对应的监护人信息，并根据所有上报当前蓝牙腕带设备告警信息的手机上报的位置信息估计蓝牙腕带设备的位置信息，并将该位置信息指示给监护人。同时，应用中心可以根据监护人或者一些特殊情况下的要求，向上报当前终端设备（即蓝牙腕带）的中继设备发送配置信息，以及其他应用模式的信息（例如在紧急情况下可以修改上报信息发送的频率等），用以更准确的跟踪终端设备，或者也可以通过应用中心授权给当前终端设备（即蓝牙腕带）周围一定范围内的作为中继的手机，其可以修改当前终端设备（即蓝牙腕带）的某些配置，例如广播的周期等。

对于某些应用来说，例如一种类似于签到的应用，其中终端设备是否切换到告警状态，是通过预定义时间范围内终端设备和目标设备是否建立过连接或者有过通过短距离通信技术的信息交互来判断的，如果有上述的操作，则认为终端设备没有失去连接，工作在常规状态中。如果在预定义时间范围内没有信息交互和连接建立过程，则认为终端设备失去连接，其切换到告警状态。

本发明的定位告警系统及方法中，终端设备可以通过短距离通信的方式进行感知，可以极大的节省终端设备的能耗，从而可以使终端设备长时间的工作。并且，终端设备自身没有定位系统，通过周围的中继设备（例如手机）辅助发现终端设备且定位，一方面可以进一步降低终端设备的复杂度、能耗以及成本，另一方面通过终端设备周围的中继设备建立的一个动态的感知系统可以有效地调高系统的鲁棒性和精确性。本发明的定位告警系统及方法，可以有效地利用无所不在的、海量用户的移动终端构建一个终端设备的动态感知、发现和定位的系统，有效的降低了系统的成本，并随着参与的移动终端的增多，系统的可靠性和精确性会得到极大的提高。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (12)

1.一种定位告警系统，其特征在于，包括终端设备、目标设备、中继设备、应用中心和长距离通信网络，所述终端设备、目标设备和中继设备均含有短距离通信模块，所述目标设备和中继设备中含有长距离通信模块，所述终端设备通过短距离通信与所述目标设备和所述中继设备交互信息，所述目标设备和所述中继设备通过长距离通信网络与所述应用中心交互信息，所述目标设备与所述终端设备相关联，所述中继设备与所述终端设备之间没有关联关系。

2.根据权利要求1所述的定位告警系统，其特征在于，所述中继设备为固定部署的节点，和/或移动终端。

3.根据权利要求1所述的定位告警系统，其特征在于，所述短距离通信模块为蓝牙通信模块、WiFi通信模块、红外通信模块或Zigbee通信模块。

4.根据权利要求1所述的定位告警系统，其特征在于，所述中继设备中含有定位功能模块。

5.根据权利要求1所述的定位告警系统，其特征在于，与所述终端设备相关联的目标设备的数量为一个或多个。

6.一种定位告警方法，应用于权利要求1至5任一项所述的定位告警系统，其特征在于，包括：

终端设备处于告警状态时，终端设备通过短距离通信方式发送告警信息；

激活的中继设备通过短距离通信方式监听所述终端设备发送的告警信息，感知所述终端设备是否在所述中继设备的短距离通信范围内；

所述中继设备根据所述告警信息产生上报信息，并通过长距离通信网络传输给应用中心，所述上报信息中包括所述终端设备的标识信息、所述中继设备当前的位置信息和中继设备的标识信息；

所述应用中心根据所述上报信息对所述终端设备进行定位和告警。

7.根据权利要求6所述的定位告警方法，其特征在于，所述告警状态包括：

所述终端设备与任意一个与所述终端设备相关联的目标设备在设定的时间内未进行过至少一次短距离通信的信息交互。

8.根据权利要求6所述的定位告警方法，其特征在于，终端设备通过短距离通信方式发送告警信息包括：

所述终端设备通过短距离通信以广播方式发送告警信息，所述告警信息至少包含所述终端设备的标识信息，所述终端设备的标识信息为所述终端设备的短距离通信模块的设备地址，或者所述终端设备的标识信息为应用中心预定义的标识信息。

9.根据权利要求6所述的定位告警方法，其特征在于，终端设备通过短距离通信方式发送告警信息包括：

所述终端设备根据自身处于告警状态的时长调整自身发送告警信息的频率。

10.根据权利要求6所述的定位告警方法，其特征在于，激活的中继设备通过短距离通信方式监听所述终端设备发送的告警信息，感知所述终端设备的存在包括：

中继设备通过与自身未建立私有化连接的终端设备发送的告警信息来感知所述终端设备的存在，并获取所述终端设备的标识信息，所述私有化连接指点到点的通信连接。

11.根据权利要求6所述的定位告警方法，其特征在于，所述应用中心根据所述上报信息对所述终端设备进行定位和告警包括：

所述应用中心根据所述上报信息中包含的所述终端设备的标识信息查找与所述终端设备相关联的目标设备的信息；

所述应用中心根据所述上报信息中包含的所述中继设备当前的位置信息对所述终端设备进行定位；

所述应用中心通过长距离通信网络向与所述终端设备相关联的目标设备发出定位和告警指信息。

12.根据权利要求6所述的定位告警方法，其特征在于，还包括：

所述应用中心向所述中继设备发送所述中继设备的配置信息，所述中继设备的配置信息包括配置空闲状态的中继设备切换到激活状态或者配置激活的状态的中继设备切换到空闲状态。

Images