CN102822879A - 无线跟踪设备 - Google Patents

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CN102822879A CN2011800167875A CN201180016787A CN102822879A CN 102822879 A CN102822879 A CN 102822879A CN 2011800167875 A CN2011800167875 A CN 2011800167875A CN 201180016787 A CN201180016787 A CN 201180016787A CN 102822879 A CN102822879 A CN 102822879A
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Abstract

给出了用于使跟踪设备不显眼地跟踪要监视的人（诸如小孩或危险成人）的装置和方法。本发明的一些实施例将定位接收机（例如，GPS接收机）与锁定机构组合以用作跟踪设备，其附连至要监视的人可穿戴的衣物或织物。本发明的一些实施例保持在物理上分开但彼此在RF邻域中的定位接收机与射频标识标签（RFID标签）或其他RF标签。

Description

无线跟踪设备
相关申请的交叉引用
本申请要求于2010年3月29日提交的题为“Method for attaching wirelesstracking device（用于附连无线跟踪设备的方法）”的美国临时申请No.61/318,722的权益及优先权，该临时申请通过援引明确纳入于此。
背景
I．发明领域
本公开一般涉及用于无线跟踪的装置和方法。本公开尤其涉及使用附连的可穿戴物品来无线地跟踪要监视的人。
II．背景
全球定位系统（GPS）无线跟踪设备由看护人用于五（5）岁及更大的小孩并且被设计成作为饰品（像腕表）佩戴或被插入背包里。例如，来自新泽西州的Lok8u公司（www.lok8u.com）的nu·m8制造了腕表式GPS设备，用于定位佩戴该设备的小孩。腕带设备可能容易被小孩或与小孩一起的人卸除并因此不再能准确地跟踪该小孩。类似地，背包式设备在从背包卸除该设备或背包被留下的情况下可能与小孩分开。类似的设备可用于跟踪有特殊需要的个体，例如有老年痴呆症的人、或想要跟踪训练进度的运动员。出于佩戴该设备的人的舒适性考虑，该设备被设计成容易卸除。
其他跟踪设备强调监视而很少关注舒适性。一些设备主要用于个体的司法遵从，例如被软禁或有其他时间和地点限制的人。典型地，GPS监视设备戴在脚踝上。这些脚镯被锁上以使得被监视的人不能卸除该设备。
一般而言，这些设备有若干缺点。为小孩定制的设备容易卸除。为监视司法遵从而定制的设备持久地固定在身体上且对于佩戴者而言是不舒适的。可佩戴设备是显眼的，且因此佩戴者可能会关注尺寸和样式。背包设备可能容易放错或丢失。
因此，希望具有受信任的看护人可容易地附连至需要看护或监视的人（例如，小孩、危险成人、老年人、运动员、深夜慢跑者等等）的衣物并从其卸下的设备，但允许该设备不显眼、安全且难以被未经授权的人卸除。需要具有既能更持久地附连又更加舒适的质量的新设备。因此，希望有舒适、不显眼且不易卸除的跟踪设备。
简要概述
公开了用于使跟踪设备不显眼地跟踪要监视的人（例如，小孩或成人）的装置和方法。根据一些方面，公开了一种用于无线地跟踪附连的可穿戴物品的跟踪设备，该设备包括：外壳，包括可附连至可穿戴物品的锁定机构；以及外壳内的电子电路系统，该电子电路系统包括定位接收机；广域网发射机（WAN发射机）；以及与存储器耦合的处理器，该处理器耦合至该定位接收机和WAN发射机以报告所确定的位置。
根据一些方面，公开了一种用于无线地跟踪人的跟踪系统，该跟踪系统包括：可固定至人的射频标签（RF标签）；以及与该RF标签物理地分离的电子电路系统，该电子电路系统包括定位接收机；用于报告的广域网发射机（WAN发射机）；个域网接收机（PAN接收机），其采用PAN通信耦合至该RF标签；以及带有存储器的处理器，该处理器耦合至该定位接收机、WAN发射机和PAN接收机以报告所确定的位置。
根据一些方面，公开了一种用于无线跟踪的方法，该方法包括：将跟踪设备附连至可穿戴衣物，其中该跟踪设备包括电子电路系统；将该跟踪设备锁定至该可穿戴衣物；在该电子电路系统处接收定位信号；从这些定位信号估计位置估计；以及经由广域网接口（WAN接口）报告该位置估计。
根据一些方面，公开了一种用于无线跟踪的方法，该方法包括：将射频标签（RF标签）附连至要监视的人；将跟踪设备放在该RF标签附近的口袋中，其中该跟踪设备包括电子电路系统，并且其中该跟踪设备和RF标签形成个域网（PAN）；在该电子电路系统处接收定位信号；从这些定位信号估计位置估计；以及经由广域网接口（WAN接口）报告该位置估计。
根据一些方面，公开了一种用于无线跟踪的方法，该方法包括：将射频标签（RF标签）附连至手腕、脚踝或鞋子之一；将跟踪设备放在该RF标签附近的口袋中，其中该跟踪设备包括电子电路系统；经由个域网（PAN）在该RF标签与电子电路系统之间通信；在该电子电路系统处接收定位信号；从这些定位信号估计位置估计；确定该RF标签不在该PAN内；以及响应于确定该RF标签不在该PAN内，经由WAN接口报告该位置估计。
根据一些方面，公开了一种用于无线跟踪的跟踪设备，该跟踪设备包括：用于将跟踪设备附连至可穿戴衣物的装置，其中该跟踪设备包括电子电路系统；用于将该跟踪设备锁定至该可穿戴衣物的装置；用于在该电子电路系统处接收定位信号的装置；用于从这些定位信号估计位置估计的装置；以及用于经由广域网（WAN接口）报告该位置估计的装置。
根据一些方面，公开了一种用于无线地跟踪人的跟踪系统，该跟踪系统包括：用于将射频标签（RF标签）附连至此人的手腕、脚踝或鞋子之一的装置；用于将跟踪设备放在该RF标签附近的口袋中的装置，其中该跟踪设备包括电子电路系统；用于经由个域网（PAN）在该RF标签与电子电路系统之间通信的装置；用于在该电子电路系统处接收定位信号的装置；用于从这些定位信号估计位置估计的装置；以及用于确定该RF标签不在该PAN内的装置；以及用于响应于确定该RF标签不在该PAN内经由广域网接口（WAN接口）报告该位置估计的装置。
根据一些方面，公开了一种有形地体现机器可读指令的程序的计算机可读介质，该机器可读指令的程序能由数字处理装置执行以执行用于无线跟踪的方法，该方法包括以下操作：控制电子电路系统；以及检测原因并且响应于该原因：在该电子电路系统处接收定位信号；从这些定位信号估计位置估计；以及经由广域网接口（WAN接口）报告该位置估计和该原因。
根据一些方面，公开了一种有形地体现机器可读指令的程序的计算机可读介质，该机器可读指令的程序能由数字处理装置执行以执行用于无线跟踪的方法，该方法包括以下操作：经由个域网（PAN）在射频标签（RF标签）与电子电路系统之间通信；以及检测原因并且响应于该原因：在该电子电路系统处接收定位信号；从这些定位信号估计位置估计；确定该RF标签不在该PAN内；以及响应于确定该RF标签不在该PAN内，经由广域网接口（WAN接口）报告该位置估计和该原因。
应理解，根据以下详细描述，其他方面对于本领域技术人员而言将变得明显，在以下详细描述中以解说方式示出和描述了各种方面。附图和详细描述应被认为在本质上是解说性而非限制性的。
附图简述
现在将参照附图仅作为示例来描述本发明的实施例。
图1、2和3示出根据本发明一些实施例的跟踪设备的框图。
图4、5和6示出根据本发明一些实施例的跟踪设备的外壳。
图7、8、9和10示出根据本发明一些实施例的远程地与电子电路系统协作的RFID标签。
图11、12和13示出根据本发明一些实施例的跟踪设备的框图。
图13、14、15和16示出根据本发明一些实施例的操作跟踪设备的方法。
详细描述
以下结合附图阐述的详细描述旨在作为本公开的各种方面的描述，而无意代表可实践本公开的仅有方面。本公开中描述的每个方面是仅作为本公开的示例或解说而提供的，并且不应被必然地解释成优于或胜过其他方面。本详细描述包括具体细节，其目的在于提供对本公开的透彻理解。然而，对于本领域技术人员而言明显的是，本公开无需这些具体细节也可实践。在一些实例中，众所周知的结构和设备以框图形式示出以避免湮没本公开的概念。首字母缩写和其它描述性术语可能仅为方便和清楚而使用，且无意限定本公开的范围。
本文描述的位置确定技术可协同诸如无线广域网（WWAN或WAN）、无线局域网（WLAN）、无线个域网（WPAN或PAN）等各种无线通信网络来实现。术语“网络”和“系统”往往被可互换地使用。WWAN可以是码分多址（CDMA）网络、时分多址（TDMA）网络、频分多址（FDMA）网络、正交频分多址（OFDMA）网络、单载波频分多址（SC-FDMA）网络、长期演进（LTE）等等。CDMA网络可实现诸如cdma2000、宽带CDMA（W-CDMA）等一种或多种无线电接入技术（RAT）。cdma2000包括IS-95、IS-2000和IS-856标准。TDMA网络可实现全球移动通信系统（GSM）、数字高级移动电话系统（D-AMPS）、或其他某种RAT。GSM和W-CDMA在来自名为“第三代伙伴项目”（3GPP）的联盟的文献中描述。Cdma2000在来自名为“第三代伙伴项目2”（3GPP2）的联盟的文献中描述。3GPP和3GPP2文献是公众可获取的。WLAN可以是IEEE 802.11x网络，并且WPAN可以是蓝
Figure BDA00002206566400051
网络、IEEE802.15x、或其他某种类型的网络。蓝
Figure BDA00002206566400052
网络与蓝
Figure BDA00002206566400053
产品协作。蓝牙产品或蓝牙型设备以及蓝牙型收发机包括遵循蓝牙规范和/或基础规范并且已通过蓝牙资格鉴定过程的的产品，如蓝牙SIG所规定的。这些技术也可联合WWAN、WLAN和/或WPAN的任何组合来实现。
卫星定位系统（SPS）典型地包括发射机系统，这些发射机定位成使得各实体能够至少部分地基于从这些发射机接收到的信号来确定自己在地球上或上方的位置。这样的发射机通常发射用设定数目个码片的重复伪随机噪声（PN）码作标记的信号，并且可位于基于地面的控制站、用户装备和/或空间飞行器上。在具体示例中，此类发射机可位于环地轨道卫星飞行器（SV）上。例如，诸如全球定位系统（GPS）、Galileo（伽利略）、GLONASS（格洛纳斯）或Compass（北斗）等全球导航卫星系统（GNSS）的星座中的SV可发射用可与由该星座中的其它SV所发射的PN码区分开的PN码作标记的信号（例如，如在GPS中那样对每颗卫星使用不同PN码，或者如在GLONASS中那样在不同频率上使用相同的码）。根据某些方面，本文中给出的技术不限于全球SPS系统（例如，GNSS）。例如，可将本文中所提供的技术应用于或另行使之能在各种地区性系统中使用，诸如举例而言日本上空的准天顶卫星系统（QZSS）、印度上空的印度地区性导航卫星系统（IRNSS）、中国上空的北斗等，和/或可与一个或多个全球和/或地区性导航卫星系统相关联或另行使其能与之联用的各种扩增系统（例如，基于卫星的扩增系统（SBAS））。作为示例而非限定，SBAS可包括提供完好性信息、差分校正等的扩增系统，诸如广域扩增系统（WAAS）、欧洲对地静止导航覆盖服务（EGNOS）、多功能卫星扩增系统（MSAS）、GPS辅助式Geo（对地静止）扩增导航或GPS和Geo扩增导航系统（GAGAN）和/或类似系统。因此，如本文所使用的，SPS可包括一个或多个全球和/或地区性导航卫星系统和/或扩增系统的任何组合，且SPS信号可包括SPS信号、类SPS信号和/或其他与此类一个或多个SPS相关联的信号。
如本文中所使用的，跟踪设备10可包括称为移动站（MS）或用户装备（UE）的设备的电路，诸如蜂窝电话、移动电话或其他无线通信设备、个人通信系统（PCS）设备、个人导航设备（PND）、个人信息管理器（PIM）、个人数字助理（PDA）、膝上型设备或能够接收无线通信和/或导航信号的其他合适的移动设备。术语移动站还旨在包括诸如通过短程无线、红外、无线连接、或其他连接与个人导航设备（PND）通信的设备——不管卫星信号接收、辅助数据接收、和/或定位相关处理是发生在该设备上还是PND上。而且，移动站还旨在包括能够诸如经由因特网、WiFi、或其他网络与服务器通信的所有设备，包括无线通信设备、计算机、膝上型设备等，而不管卫星信号接收、辅助数据接收、和/或位置有关处理是发生在该设备处、服务器处、还是与该网络相关联的另一设备处。以上的任何可起作用的组合也被认为是移动站。
背景部分描述了已知GPS跟踪设备。在无关的技术中，存货控制系统被用于检测来自零售商的未授权商品迁移。这些系统使用射频（RF）标签，其半持久地附连至商品，诸如衣物。RF标签也被称为防盗标签及安全标签。这些RF标签具有锁定机构，其包括销钉和两个分开的部分。该锁定机构使用销钉将这两部分保持在一起。在锁定就位时，销钉穿透商品的织物并将该织物夹在这两部分之间。该RF标签还具有无源射频特性，其允许RF标签在经过发射机/接收机组装件几英尺内时被检测到。例如，参见美国专利号4,321,586、4,751,500、4,999,609和5,990,791。这些防盗标签可从各种来源大量获得。它们被设计成在没有特殊工具的情况下难以卸除，并且除非篡改否则不会破坏它们所附连到的衣物。如果没有先卸除防盗标签就从商店移走这些盗窃标签，可触发门廊中的警报。如果这些防盗标签被篡改或强行从衣物卸除，防盗标签可能将墨水漏泄到衣物上。
在概念上，一种类型的防盗标签可被修改成容纳跟踪或定位接收机（例如，GNSS或SPS接收机，诸如GPS接收机）以及通信或WAN发射机（例如，WAN收发机，诸如蜂窝收发机、Wi-Fi收发机等），从而赋予设备跟踪和报告当前位置的能力。父母或受信任看护人例如可使用工具来卸除和/或应用跟踪设备。各实施例还可包括警报机构以在跟踪设备被未经授权的人卸除、在无正确代码的情况下卸除、在无正确工具的情况下卸除、或强行卸除时触发。警报机构可包括来自附连至电子电路系统100的扬声器或汽笛的可听警报和/或发送警报消息，诸如SMS消息或电子邮件，该警报消息经由WAN发射机130发送给一个或多个接收方（例如，父母、看护人、和/或警察或其他权威机构）。
本发明的一些实施例将定位接收机110（例如，GPS接收机）与锁定机构210组合以用作跟踪设备10，其附连至要跟踪和监视的人可穿戴的衣物或织物。在图1-6中示出的第一组实施例中，跟踪设备10包括外壳（例如，类似于商品库存控制中使用的防盗标签的第一部分220和第二部分230）内的电子电路系统100。电子电路系统100包括用于接收定位信号（例如，GPS信号）的定位接收机110、用于传送和报告所确定的位置的WAN发射机130、以及用于控制定位接收机110和WAN发射机130的耦合有存储器122的处理器120。在这些实施例中的一些实施例中，WAN发射机130是移动无线电收发机。WAN发射机130往往是WAN收发机的一部分。
本发明的一些实施例保持在物理上分开但彼此在RF邻域中的定位接收机110与射频标识标签（RFID标签）或其他RF标签310。定位接收机110和RF标签310在个域网（PAN）上通信。RF标签310附连至由要监视的人穿戴的衣物。替换地，RF标签310（诸如手镯或脚镯）直接由要监视的人佩戴。在图7-12中示出的第二组实施例中，一种系统包括可固定在脚踝或手腕上或被纳入鞋子中或附连至某件衣物的RF标签310（例如，无源标签或蓝设备）。该系统还包括与RF标签310未在物理上附连且在与其远离的电子电路系统100。电子电路系统100的大小可调整成用于放在要监视的人的口袋或背包中。电子电路系统100包括用于接收定位信号的定位接收机110（例如，GPS型设备）、用于传送所确定的位置的WAN发射机130、用于与RF标签310通信的PAN接收机320、以及用于控制定位接收机、WAN发射机130和PAN接收机320的耦合有存储器122的处理器120。在这些实施例中的一些实施例中，WAN发射机130是移动无线电收发机。在这些实施例中的一些实施例中，PAN接收机320包括RFID收发机和/或蓝
Figure BDA00002206566400072
收发机。PAN接收机320可以是无源或有源的。
图1、2和3示出根据本发明一些实施例的跟踪设备10的框图。图1在概念上示出跟踪设备10，其包括电子电路系统100和锁定机构210。电子电路系统100和锁定机构210可共同被外壳容纳或者拆分在两个或多个可分开的外壳中。
图2示出电子电路系统100的框图。电子电路系统100包括定位接收机110、带有存储器122的处理器120、以及WAN发射机130。定位接收机110接收来自一个或多个无线系统——诸如来自GPS系统（或其他SPS或GNSS系统）和/或蜂窝网络和/或Wi-Fi接入点——的无线信号。定位接收机110将定位信息提供给处理器120。该定位信息可包括位置指示，诸如经度和维度（LL），或者经度、维度和海拔（LLA），和/或可包括位移指示，诸如笛卡尔位移或带有仰角改变的笛卡尔位移。可提供每个指示随同或不随同相关联的不定性值。
处理器120耦合成与定位接收机110和WAN发射机130通信并控制定位接收机110和WAN发射机130。处理器120或（诸）处理单元可在一个或多个专用集成电路（ASIC）、数字信号处理器（DSP）、数字信号处理器件（DSPD）、可编程逻辑器件（PLD）、现场可编程门阵列（FPGA）、处理器、控制器、微控制器、微处理器、电子设备、或设计成执行本文中描述的功能的其他电子单元、或其组合内实现。存储器122可外置于处理器120和/或可内置于处理器120。
耦合至存储器122的处理器120保持用于执行本文描述的方法的软件或程序代码。例如，存储器122包含用于以下操作的代码：从电子电路系统100中的定位接收机110接收定位信号，其中处理器120控制定位接收机110；使用定位接收机110或处理器120从这些定位信号估计位置估计；以及使用WAN发射机130在WAN接口上报告该位置估计，其中处理器120控制定位接收机110和WAN发射机130两者。
WAN发射机130提供对WAN网络的接入并且通常包括移动无线电收发机，诸如用在蜂窝设备中的移动无线电收发机。WAN发射机130可包括与处理器120分开的处理器，或者处理器120可执行通常在移动无线电收发机中实现的信号处理。定位接收机110和WAN发射机130可以是独立的、具有交迭的电路系统、共享电路或在集成模块中提供。
在图3中，示出了更精细的跟踪设备10的框图。电子电路系统100包括定位接收机110、带有存储器122的处理器120、以及WAN发射机130，如以上所描述的。电子电路系统100还包括电子锁140、篡改检测模块150、惯性传感器160、紧急按钮170、附加的辅助按钮180、显示器190以及扬声器/话筒195中的一个或多个，它们各自耦合成与处理器120通信。电子锁140可包括用密码键盘、硬按钮、触摸屏上的软按钮、语音命令模块、或电子消息（诸如SMS消息、电子邮件或网际协议（IP）消息）来解锁。
篡改检测模块150检测跟踪设备10的锁定机构210何时被强行解锁或在未授权的情况下解锁。当篡改检测模块150检测到锁定机构210已被篡改或破坏时，篡改检测模块150可用警报机构触发处理器120中的警报。该警报进而可在跟踪设备10处发起可听警报或汽笛和/或可发起经由WAN发射机130传送的警报消息。
当定位信号不充足或不可用时，惯性传感器160（诸如一维、二维或三维加速计和/或一维、二维或三维陀螺仪）可增补定位接收机110。惯性传感器160也可用于震动检测并因此触发警报。
紧急按钮170是跟踪设备10上用户可用来发送立即警报或SOS信号的物理按钮。紧急按钮170可与话筒相关联以记录或传送由该跟踪设备10听到的声音。紧急按钮170可发起对预编程的电话号码（例如，父母的蜂窝电话号码、911等）的呼叫。紧急按钮170可激活音频警报从而经过附近的其他人可给予援助。紧急按钮170可包括可阅读访问的一个或多个此类紧急按钮，每个紧急按钮具有独特的或预编程的功能，诸如以上列出的那些功能（例如，“呼叫妈妈”和“呼叫爸爸”）。附加的辅助按钮180包括其他可编程按钮和/或预先指派的功能按钮。这些辅助按钮180可通过物理按钮提供和/或通过软件经由触摸屏来提供。
显示器190可包括单行或多行文本显示器。显示器190可以是LED或LCD型屏幕。显示器190可结合触摸屏技术以用作输入/输出设备。跟踪设备10还可包括其他输入/输出设备，诸如耦合至处理器120的USB端口（未示出）或其他外部端口。扬声器/话筒195可包括扬声器和话筒，以允许被监视的人进行对话（诸如允许小孩经由蜂窝电话呼叫与父母、看护人、911接线员等进行对话）。扬声器/话筒195可包括话筒以允许父母侦听跟踪设备10附近的活动。扬声器/话筒195可包括扬声器以允许具有警报机构的跟踪设备10发出警报、汽笛、警告或提醒消息。
图4、5和6示出根据本发明一些实施例的跟踪设备的外壳。这些附图示出类似于防盗标签外壳的外壳。外壳包括第一部分220和第二部分230。该外壳包括整合在第一部分220和第二部分230中的锁定机构210。锁定机构210可以是类似于防盗标签中销钉和容座。替换地，锁定机构210可包括要求pin码来解锁的电子锁，或者可包括机械组合或钥匙锁。
如图4和5中所示，第一部分220和第二部分230可用锁定机构210锁在一起。锁定机构210用于将跟踪设备10附连至某件可穿戴衣物或其他饰品，诸如衬衫、外套或甚至鞋子。如图6中所示，第一部分220和第二部分230可通过解开锁定机构210而彼此分离。在这种情形中，锁定机构210包括作为第一部分220一部分的销钉240，销钉240定位成穿透该件可穿戴衣物。锁定机构210还包括第二部分230中的销孔或其他容座，其定位成可分离地锁定至第一部分220中的销钉240。电子电路系统100可驻留在该外壳内（例如，在第二部分230内）并且可包括被限制在由该外壳提供的有限空间内的定位接收机110、带存储器122的处理器120、以及WAN发射机130。
以上描述的实施例是不显眼的，因为跟踪设备10一般隐藏于视野中且半持久地附连至要监视的人穿戴的衣物。即，锁定机构210允许跟踪设备10被放在攻击者看不到的位置并且对于其他人而言是不显眼的。以下描述的实施例是不显眼的，因为附连至例如要监视的小孩的部分对于攻击者看起来并不是跟踪设备的一部分。
图7、8、9和10示出根据本发明一些实施例的远程地与电子电路系统100协作的RF标签310。在图7中，跟踪系统30包括RF标签310和电子电路系统100。跟踪系统30有时被称为跟踪设备10。RF标签310可以是无源RF标签（类似于防盗标签）或者可以是无源RFID设备（用在资产管理和跟踪中的其他RFID）或者可以是有长电池寿命的设备（诸如蓝牙设备）。RF标签310也可以是防水的或隔水的。跟踪系统30的电子电路系统100包含与跟踪设备10的电子电路系统100等效或类似的功能性。电子电路系统100接收定位信号（例如，GPS或其他SPS信号）并经由WAN（例如CDMA）网络进行通信和报告。电子电路系统100经由PAN（例如，经由无源RFID或蓝信号）与RF标签310通信。电子电路系统100用作与RF标签310通信的接近性传感器。RF标签310可作为臂带或手镯佩戴（如图8中所示）、作为脚镯佩戴（如图9中所示）、或被插入鞋子的内垫、鞋附件或足弓支撑下方（如图10中所示）。RF标签310可包括在用来自PAN接收机320的RF信号激励时作出反应的有源或无源RFID标签。
图11、12和13示出根据本发明一些实施例的跟踪设备的框图。
在图11中，一框图示出了跟踪系统30的电子电路系统100的功能细节。电子电路系统100包括定位接收机110、带有存储器122的处理器120、以及WAN发射机130，如以上参照图3所描述的。在这些实施例中，该电子电路系统100的大小不像跟踪设备10的电子电路系统100那样受限制，而是还包括PAN接收机320。
如上所述，耦合至存储器122的处理器120保持用于执行本文描述的方法的软件或程序代码。例如，存储器122包含用于以下操作的代码：经由个域网（PAN）在RF标签310与电子电路系统100中的PAN接收机320之间通信；在电子电路系统100中的定位接收机110处接收定位信号；用定位接收机110或处理器120从这些定位信号估计位置估计；以及在处理器120处确定RF标签310不在PAN内；以及响应于确定RF标签310不在PAN内用WAN发射机130经由WAN接口报告位置估计。
PAN接收机320控制PAN网络并与接近地定位的RF标签310通信。在一些实施例中，PAN接收机320包括用于激活RF标签310（例如，无源RFID标签）的发射机以及用于接收从RF标签310对其信号的反射的接收机。替换地，PAN接收机320包括低功率接近性收发机（例如，蓝
Figure BDA00002206566400112
收发机）以经由低功率通信链路与RF标签310（例如，低功率蓝
Figure BDA00002206566400113
设备）通信。无源标签或低功率标签允许RF标签310被部署以及在丢失或放错或电池无电时容易地更换。
在图12中，电子电路系统100包括定位接收机110、带有存储器122的处理器120、WAN发射机130以及PAN接收机320，如以上所描述的。电子电路系统100还可包括惯性传感器160、紧急按钮170、附加的辅助按钮180、显示器190以及扬声器/话筒195中的一个或多个，它们各自耦合成与处理器120通信，如以上关于图3描述的。如果电子电路系统100定位在与RF标签310分开的远程外壳中，则电子锁140和篡改检测150可能不再有关。
跟踪设备10的电子电路系统100以及跟踪系统30的电子电路系统100也可包括用于语音记录或音频监视的话筒和/或用于输入文本信息的键盘和/或用于（例如向父母的蜂窝电话和/或计算机电子邮件）发送预定义指示或消息的按钮。
另外，电子电路系统100可编程有警报机构以在跟踪设备10或跟踪系统30打破地理围栏规则时发送警报。例如，若跟踪设备10或跟踪系统30跨过边界或不再处于边界内，诸如家边界、学校边界、看护人的设施或这些地方之间的计算走廊，该地理围栏触发器将报警。若跟踪设备10或跟踪系统30不在这些区域之一内或在预定时间窗口内不在特定区域内，该地理围栏触发器将报警。该地理围栏触发器可使用处理器120和WAN发射机130向接收方列表发送SMS消息或电子邮件。跟踪设备10或跟踪系统30可周期性地发送非紧急消息至日志文件，该日志文件是父母可例如经由网站上的地图来在线访问的。
图13、14、15和16示出根据本发明一些实施例的操作跟踪设备的方法。
图13示出了用于无线跟踪的方法400。在410，由人将跟踪设备10附连至一件可穿戴衣物（诸如衬衫、外套、裤子或鞋子）的不显眼位置，例如在这件衣物内部。该跟踪设备包括电子电路系统100。在420，此人使用锁定工具将跟踪设备10锁定至这件衣物，以使得不用该工具的卸除是可检测的。在430，电子电路系统100中的定位接收机110接收定位信号。在440，定位接收机110或处理器120从这些定位信号估计位置估计。最后在450，处理器120使用WAN发射机130经由WAN接口报告该位置估计。
图14示出了用于无线跟踪的方法500。在510，由人将RF标签310附连至要跟踪的人的手腕、脚踝或鞋子。在520，此人将跟踪设备30放在RF标签310附近的口袋中，其中跟踪设备30包括电子电路系统100。在530，PAN接收机320使得经由个域网（PAN）从RF标签310与电子电路系统100通信。
在540，处理器120确定RF标签310不在该PAN内。该PAN由其中可在PAN接收机320与RF标签310之间发生通信的物理区域定义。当PAN接收机320能接收到来自RF标签310的可理解信号时，RF标签310在该PAN内。当PAN接收机320不能接收到来自RF标签310的可理解信号时，RF标签310不在该PAN内（例如，RF标签310在射程外）。
在550，电子电路系统100中的定位接收机110接收定位信号。在560，定位接收机110或处理器120从这些定位信号估计位置估计。
在570，响应于确定RF标签310不在该PAN内，处理器120使用WAN发射机130经由WAN接口报告该位置估计。
图15示出了用于无线跟踪的方法600。步骤410、420、430和440如上所述地操作。在610，警报机构（例如，在电子电路系统100中）确定跟踪设备10违背了地理围栏规则。在620，警报机构确定锁定机构210已被篡改。在630，处理器120接收来自惯性传感器160的信号并确定这些信号表示不合适水平或危险量的角加速度或线性加速度。作为步骤610、620或630的结果，如上所述地执行步骤430和440以确定位置估计。在450A，处理器120使用WAN发射机130经由WAN接口报告该位置估计。在这种情形中，该报告还可包括原因，诸如可指示对正被监视的人的伤害的违背地理围栏规则、或篡改检测、或过度加速度。
图15示出用于无线跟踪的方法700。步骤510、520、530、540、550、560、610、620和630如上所述地操作。作为540、610、620或630的结果，步骤550和560确定估计位置。在570A，响应于在540、610、620或630处确定的原因（即，RF标签310在射程外、地理围栏违背、篡改检测、或过度惯性检测），处理器120使用WAN发射机130经由WAN接口报告该位置估计。
步骤450、450A、570和570A处的报告可包括向一个或多个预定义接收方（例如，父母、看护人、和/或警察或其他权威机构）发送消息（例如，包括以下一者或多者：发送SMS消息、发送口头消息、发送电子邮件和/或发送日志文件条目等）。
本文中所描述的方法体系取决于应用可藉由各种手段来实现。例如，这些方法体系可在硬件、固件、软件、或其任何组合中实现。对于硬件实现，可使用带有或不带存储器122的处理器120（包括一个或多个处理单元）。
对于固件和/或软件实现，这些方法体系可用执行本文中描述的功能的模块（例如，规程、函数等等）来实现。任何有形地体现指令的机器可读介质可被用来实现本文中所描述的方法体系。例如，软件代码可被存储在存储器122中并由处理器120执行。存储器122可被实现在处理器120内，或可外置于处理器120。如本文所使用的，术语存储器122是指任何类型的长期、短期、易失性、非易失性、或其他存储器，且并不限于任何特定类型的存储器或特定数目的存储器、或存储器122存储在其上的介质的类型。
如果以固件和/或软件实现，则各功能可作为一条或更多条指令或代码存储在计算机可读介质上。示例包括编码成具有数据结构的计算机可读介质和编码成具有计算机程序的计算机可读介质。计算机可读介质包括物理计算机存储介质。存储介质可以是能被计算机访问的任何可用介质。作为示例而非限定，此类计算机可读介质可包括RAM、ROM、EEPROM、CD-ROM或其他光盘存储、磁盘存储或其他磁存储设备、或能被用来存储指令或数据结构形式的合意程序代码且能被计算机访问的任何其他介质；如本文中所使用的盘（disk）和碟（disc）包括压缩碟（CD）、激光碟、光碟、数字多用碟（DVD）、软盘和蓝光其中盘常常磁性地再现数据，而碟用激光光学地再现数据。上述的组合也应被包括在计算机可读介质的范围内。
除了存储在计算机可读介质上，指令和/或数据还可作为包括在通信装置中的传输介质上的信号来提供。例如，通信装置可包括具有指示指令和数据的信号的收发机。指令和数据被配置成致使一个或多个处理器120实现权利要求中所述的功能。即，通信装置包括具有指示用以执行所公开功能的信息的信号的传输介质。在第一时间，通信装置中所包括的传输介质可包括用以执行所公开功能的信息的第一部分，而在第二时间，通信装置中所包括的传输介质可包括用以执行所公开功能的信息的第二部分。
提供以上对所公开方面的描述是为了使得本领域任何技术人员皆能够制作或使用本公开。对这些方面的各种改动对本领域技术人员而言将是明显的，并且本文中所定义的普适原理可应用于其他方面而不会脱离本公开的精神实质或范围。

Claims (42)

1.一种用于无线地跟踪附连的可穿戴物品的跟踪设备，所述设备包括：
外壳，包括可附连至所述可穿戴物品的锁定机构；以及
所述外壳内的电子电路系统，包括
定位接收机；
广域网发射机（WAN发射机）；以及
与存储器耦合的处理器，所述处理器耦合至所述定位接收机和WAN发射机以报告所确定的位置。
2.如权利要求1所述的跟踪设备，其特征在于：
所述外壳包括第一部分和第二部分，其中所述第一部分和第二部分可彼此分离；以及
所述锁定机构包括
销钉，其在所述第一部分中并定位成穿透所述可穿戴物品；以及
销孔，其在所述第二部分中并定位成可分离地锁定所述第一部分中的所述销钉。
3.如权利要求1所述的跟踪设备，其特征在于，所述定位接收机包括全球定位系统接收机（GPS接收机）。
4.如权利要求1所述的跟踪设备，其特征在于，所述WAN发射机包括移动无线电收发机。
5.如权利要求1所述的跟踪设备，其特征在于，所述锁定机构包括电子锁。
6.如权利要求1所述的跟踪设备，其特征在于，所述电子电路系统还包括以下至少一者：
篡改检测电路；
惯性传感器；
紧急按钮；
至少一个辅助按钮；以及
显示器。
7.如权利要求1所述的跟踪设备，其特征在于，所述电子电路系统还包括警报机构。
8.如权利要求1所述的跟踪设备，其特征在于，所述电子电路系统还包括地理围栏触发器。
9.一种用于无线地跟踪人的跟踪系统，所述跟踪系统包括：
可固定至人的射频标签（RF标签）；以及
与所述RF标签物理地分离的电子电路系统，所述电子电路系统包括定位接收机；
用于报告的广域网发射机（WAN发射机）；
个域网接收机（PAN接收机），其通过PAN通信耦合至所述RF标签；以及
带有存储器的处理器，所述处理器耦合至所述定位接收机、WAN发射机和所述PAN接收机以报告所确定的位置。
10.如权利要求9所述的跟踪系统，其特征在于，所述可固定至人的RF标签包括手镯或脚镯之一。
11.如权利要求9所述的跟踪系统，其特征在于，所述可固定至人的RF标签包括无源射频标识标签（无源RFID标签）。
12.如权利要求9所述的跟踪系统，其特征在于，所述定位接收机包括全球定位系统接收机（GPS接收机）。
13.如权利要求9所述的跟踪系统，其特征在于，所述WAN发射机包括移动无线电收发机。
14.如权利要求9所述的跟踪系统，其特征在于，所述PAN发射机包括射频标识收发机（RFID收发机）且所述RF标签包括无源RF设备。
15.如权利要求9所述的跟踪系统，其特征在于，所述PAN发射机包括蓝牙型收发机。
16.如权利要求9所述的系统，其特征在于，所述电子电路系统还包括以下至少一者：
篡改检测电路；
惯性传感器；
紧急按钮；
至少一个辅助按钮；以及
显示器。
17.一种用于无线跟踪的方法，所述方法包括：
将跟踪设备附连至可穿戴衣物，其中所述跟踪设备包括电子电路系统；
将所述跟踪设备锁定至所述可穿戴衣物；
在所述电子电路系统处接收定位信号；
从所述定位信号估计位置估计；以及
经由广域网接口（WAN接口）报告所述位置估计。
18.如权利要求17所述的方法，其特征在于，所述衣物是衬衫、外套或裤子之一。
19.如权利要求17所述的方法，其特征在于，经由所述WAN接口报告所述位置估计包括报告原因，且其中估计所述位置估计是所述原因的结果。
20.如权利要求19所述的方法，其特征在于，所述原因包括检测到地理围栏违背。
21.如权利要求19所述的方法，其特征在于，所述原因包括检测到篡改。
22.如权利要求19所述的方法，其特征在于，所述原因包括检测到过度惯性。
23.一种用于无线跟踪的方法，所述方法包括：
将射频标签（RF标签）附连至要监视的人；
将跟踪设备放在所述RF标签附近的口袋中，其中所述跟踪设备包括电子电路系统，并且其中所述跟踪设备和RF标签形成个域网（PAN）；
在所述电子电路系统处接收定位信号；
从所述定位信号估计位置估计；以及，
经由广域网接口（WAN接口）报告所述位置估计。
24.如权利要求23所述的方法，其特征在于，将所述RF标签附连至人包括将所述RF标签插入鞋子中。
25.如权利要求23所述的方法，其特征在于，将所述RF标签附连至人包括将所述RF标签作为手镯或脚镯之一佩戴。
26.如权利要求23所述的方法，其特征在于，经由所述WAN接口报告所述位置估计包括报告原因，且其中估计所述位置估计是所述原因的结果。
27.如权利要求26所述的方法，其特征在于，所述原因包括检测到地理围栏违背。
28.如权利要求26所述的方法，其特征在于，所述原因包括检测到篡改。
29.如权利要求26所述的方法，其特征在于，所述原因包括检测到过度惯性。
30.如权利要求26所述的方法，其特征在于，所述原因包括检测到所述RF标签不在所述PAN内。
31.一种用于无线跟踪的方法，所述方法包括：
将射频标签（RF标签）附连至手腕、脚踝或鞋子之一；
将跟踪设备放在所述RF标签附近的口袋中，其中所述跟踪设备包括电子电路系统；
经由个域网（PAN）在所述RF标签与所述电子电路系统之间通信；
在所述电子电路系统处接收定位信号；
从所述定位信号估计位置估计；
确定所述RF标签不在所述PAN内；以及
响应于确定所述RF标签不在所述PAN内，经由WAN接口报告所述位置估计。
32.一种用于无线跟踪的跟踪设备，所述跟踪系统包括：
用于将跟踪设备附连至可穿戴衣物的装置，其中所述跟踪设备包括电子电路系统；
用于将所述跟踪设备锁定至所述可穿戴衣物的装置；
用于在所述电子电路系统处接收定位信号的装置；
用于从所述定位信号估计位置估计的装置；以及
用于经由广域网（WAN接口）报告所述位置估计的装置。
33.一种用于无线地跟踪人的跟踪系统，所述跟踪系统包括：
用于将射频标签（RF标签）附连至此人的手腕、脚踝或鞋子之一的装置；
用于将跟踪设备放在所述RF标签附近的口袋中的装置，其中所述跟踪设备包括电子电路系统；
用于经由个域网（PAN）在所述RF标签与所述电子电路系统之间通信的装置；
用于在所述电子电路系统处接收定位信号的装置；
用于从所述定位信号估计位置估计的装置；以及
用于确定所述RF标签不在所述PAN内的装置；以及
用于响应于确定所述RF标签不在所述PAN内经由广域网接口（WAN接口）报告所述位置估计的装置。
34.一种有形地体现机器可读指令的程序的计算机可读介质，所述机器可读指令的程序能由数字处理装置执行以执行用于无线跟踪的方法，所述方法包括以下操作：
控制电子电路系统；以及
检测原因并且响应于所述原因：
在所述电子电路系统处接收定位信号；
从所述定位信号估计位置估计；以及
经由广域网接口（WAN接口）报告所述位置估计和所述原因。
35.如权利要求34所述的计算机可读介质，其特征在于，所述原因包括检测到地理围栏违背。
36.如权利要求34所述的计算机可读介质，其特征在于，所述原因包括检测到篡改。
37.如权利要求34所述的计算机可读介质，其特征在于，所述原因包括检测到过度惯性。
38.一种有形地体现机器可读指令的程序的计算机可读介质，所述机器可读指令的程序能由数字处理装置执行以执行用于无线跟踪的方法，所述方法包括以下操作：
经由个域网（PAN）在射频标签（RF标签）与电子电路系统之间通信；以及
检测原因并且响应于所述原因：
在所述电子电路系统处接收定位信号；
从所述定位信号估计位置估计；
确定所述RF标签不在所述PAN内；以及
响应于确定所述RF标签不在所述PAN内，经由广域网接口（WAN接口）报告所述位置估计和所述原因。
39.如权利要求38所述的计算机可读介质，其特征在于，所述原因包括检测到地理围栏违背。
40.如权利要求38所述的计算机可读介质，其特征在于，所述原因包括检测到篡改。
41.如权利要求38所述的计算机可读介质，其特征在于，所述原因包括检测到过度惯性。
42.如权利要求38所述的计算机可读介质，其特征在于，所述原因包括确定所述RF标签不在所述PAN内。
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