CN107004172B - 用于资产状态确定的系统、方法和设备 - Google Patents

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Abstract

一种用于确定叶节点设备的实时定位的系统，所述系统包括至少一个电池供电蓝牙低功耗（BLE）使能叶节点设备，其中，所述至少一个叶节点设备与相应被监视资产相关联；以及至少一个波束形成读取器节点，其经由BLE与所述至少一个叶节点通信，所述读取器节点在多个扇形区中创建多个扇形区化波束并从所述多个扇形区中的至少一个收集与所述至少一个叶节点设备有关的数据，其中，位置处理设施基于由波束形成读取器节点收集的数据来确定所述至少一个叶节点设备的实时定位。

Description

用于资产状态确定的系统、方法和设备
优先权声明
本申请要求在2014年9月3日提交的题为“DEVICES AND METHODS FOR BLUETOOTHAND BLUETOOTH LOW-ENERGY (BLE) COMMUNICATIONS FOR INDUSTRIAL CONTROL, STATUSAND LOGISTICAL SYSTEMS”的美国临时申请62/045,420（LEAF-0001-P01）的优先权。
本申请还要求2014年10月9日提交的题为“DEVICES AND METHODS FOR BLUETOOTHAND BLUETOOTH LOW-ENERGY (BLE) COMMUNICATIONS FOR INDUSTRIAL CONTROL, STATUSAND LOGISTICAL SYSTEMS”的美国临时申请62/061,853（LEAF-0001-P02）的优先权。
本申请还要求2014年11月18日提交的题为“DEVICES AND METHODS FORBLUETOOTH AND BLUETOOTH LOW-ENERGY (BLE) COMMUNICATIONS FOR INDUSTRIALCONTROL, STATUS AND LOGISTICAL SYSTEMS”的美国临时申请62/081,478（LEAF-0001-P03）的优先权。
本申请还要求2015年1月21日提交的题为“DEVICES AND METHODS FOR BLUETOOTHAND BLUETOOTH LOW-ENERGY (BLE) COMMUNICATIONS FOR INDUSTRIAL CONTROL, STATUSAND LOGISTICAL SYSTEMS”的美国临时申请62/105,885（LEAF-0001-P04）的优先权。
本申请还要求2015年5月14日提交的题为“COMMUNICATIONS FOR INDUSTRIALCONTROL, STATUS AND LOGISTICAL SYSTEMS”的美国临时申请62/161,463（LEAF-0001-P05）的优先权。
本申请还要求2015年5月14日提交的题为“COMMUNICATIONS FOR INDUSTRIALCONTROL, STATUS AND LOGISTICAL SYSTEMS”的美国临时申请62/161,789（LEAF-0001-P06）的优先权。
所有上述美国专利申请据此通过引用以其整体被并入。
技术领域
本公开涉及例如在资产管理领域中包含端节点设备的蓝牙低功耗（BLE）系统和从其中的监视、控制以及数据提取。本公开还涉及实现针对这样的BLE系统的高效通信和功率使用的硬件和组件。
背景技术
资产管理系统是一种软件系统，其从一组计算上智能的节点连续输入当前实时数据，其中，每个这样的节点与某种资产相关联；相干地组织这些数据；提供用以从这些数据提取有用信息和知识的方法；以及潜在地提供用以引导那些节点的方法。
资产管理系统结合与实物物品相关联的制造、储存、递送及其他物流的管理而有用。
关键方面涉及跟踪这样的物品，并且向控制工业实体提供关键性数据，诸如：物品的当前和历史位置、物品行进所用的当前和历史速率、关于那些物品的当前和历史状态信息，诸如湿度、温度、冲击、如由压力计检测到的重量中的改变、由接触传感器进行的篡改检测等。
在企业资产管理领域内，实物资产管理包括帮助各种类型的企业管理各种实物和基础设施资产的各种方法和系统，包括关于这样的实物和基础设施资产的设计、构造、试运行、操作、维护、修理、修改、替换和退役/处理，其可以包括设备、工具、结构、生产和维修工厂、发电资产、水和废物处理资产、设施、分布网、运输系统、建筑物、库存、供应品、车辆、产品、信息技术系统以及大量其他实物资产。信息技术系统已经涌现，其为实物资产编目录并帮助企业管理实物资产，包括用于记录这样的资产的位置的系统，并且包括使用联网和标记技术（诸如WiFi和RFID）来存储、收集以及管理关于资产的某些信息。
在资产管理系统的背景下，现有技术未能提供对所有被跟踪状态的连续不断的即刻访问并且未能将要求操作员注意的事件即刻告知操作员。
范围、对节点处的数据的实时访问、针对干扰的可能性、可扩展性、物理约束、集中式控制以及功率消耗全部是利用WiFi和RFID的现有技术系统中的挑战。相对于WiFi，虽然WiFi由于WiFi的足够范围和其包含在软件栈的所有层级处的适当协议的事实而看起来是很好的选择，但其遭受高功率的WiFi需求，使得基于纯粹电池供电的WiFi设备的系统不可行。RFID具有范围约束，因为读取器必须在资产的某一范围内以便从其获得信息。
以上是BLE使能资产管理系统（在下文中，“BLEATS”）可以解决的现有技术的缺点的非穷举列表。在实施例中，BLEAT资产管理系统可以包括一种软件系统，其诸如从一组计算上智能的标签连续输入当前实时数据，其中，每个这样的标签在物理上与某些资产相关联；相干地组织这些数据；提供用以从这些数据提取有用信息和知识的方法；并且潜在地提供用以引导那些标签的方法。
发明内容
本公开预示着蓝牙低功耗（BLE）设备和协议及因特网物理设备和协议的主题的知识和理解，这些主题是由本领域的技术人员众所周知并充分理解的。
本文中描述的BLEATS系统在以下方面中是有利的：
· 通过将先前未连接设备连接到因特网并从而提供从计算机、蜂窝电话和平板电脑对那些设备的访问
· 通过跨所有这些设备进行流化控制；通过使得对这些设备的访问可靠、容忍将来且容错
· 通过允许大量资产的自主控制、跟踪以及物流。
本公开描述一种用于至少一个叶节点设备的实时定位的系统，根据本公开的一个公开非限制性实施例的系统可以包括，位置处理引擎，其位于远离所述至少一个叶节点设备的服务器上；以及至少一个波束形成网关节点，其用于收集关于至少一个叶节点的扇形区化数据，其中，所述位置处理引擎处理由所述波束形成接收机硬件节点中继的信息以促进叶节点的位置的确定。
本公开的任何前述实施例的进一步的实施例可以包括其中所述叶节点适合于使用蓝牙低功耗协议并被部署为实物资产上的资产标签的情况。
本公开的任何前述实施例的进一步的实施例可以包括其中所述波束形成网关节点和所述叶节点可以使用不超过10mW的功率在至少二十英尺范围上进行通信的情况。
本公开描述一种用于管理关于叶节点设备的信息的系统，根据本公开的一个公开非限制性实施例的系统可以包括，至少一个蓝牙低功耗使能叶节点设备，其适合于通过网关节点进行通信；以及处理引擎，其位于远离所述至少一个叶节点设备的服务器上以用于管理关于所述叶节点的信息。
本公开的任何前述实施例的进一步的实施例可以包括其中所述网关节点是波束形成网关节点的情况。
本公开的任何前述实施例的进一步的实施例可以包括其中被管理信息包括用于叶节点的位置数据、关于叶节点的事件数据、关于叶节点的状态信息以及由叶节点收集的传感器数据中的至少一个的情况。
本公开描述一种用于资产标记的系统，根据本公开的一个公开非限制性实施例的系统可以包括，至少一个叶数据通信节点，其适合于被附着到实物资产，其中，所述叶数据通信节点被配置成使用蓝牙低功耗协议与收集关于多个资产的位置的实时信息的至少一个接收机节点实时连续地通信。
本公开的任何前述实施例的进一步的实施例可以包括其中所述资产包括人力资产、制造资产和库存资产中的至少一个的情况。
本公开描述一种用于至少一个叶节点设备的实时位置管理的系统，根据本公开的一个公开非限制性实施例的系统可以包括，远程位置处理设施，其位于远离所述至少一个叶节点设备的服务器上以用于确定所述至少一个叶节点设备的位置；至少一个波束形成接收机硬件节点，其用于收集并传送关于所述至少一个叶节点的扇形区化数据；以及蓝牙低功耗（BLE）使能用户设备，其具有用于与所述波束形成接收机硬件节点和所述至少一个叶节点中的至少一个通信以显示所述至少一个叶节点的当前位置的应用，其中，所述叶节点的位置由所述远程位置处理设施和所述波束形成接收机硬件节点中的至少一个确定。
本公开的任何前述实施例的进一步的实施例可以包括其中至少一个叶节点被部署为实物资产上的资产标签的情况。
本公开描述一种用于至少一个叶节点设备的实时定位的方法，根据本公开的一个公开非限制性实施例的方法可以包括，获取经由蓝牙低功耗通信信号从所述叶节点设备收集的信号强度信息、接近信息和相角信息中的至少一个；将所收集信息递送到远离所述叶节点设备的处理引擎；以及实时地处理所收集信息以确定所述叶节点的位置。
本公开描述一种用于至少一个叶节点设备的实时定位的系统，根据本公开的一个公开非限制性实施例的系统可以包括，至少一个波束形成网关节点，其用于管理关于至少一个叶节点的数据，其中，所述叶节点适合于使用蓝牙低功耗协议。
本公开的任何前述实施例的进一步的实施例可以包括其中根据围绕着所述波束形成网关节点定位的位置扇形区来管理数据的情况。
本公开描述一种用于资产标记的系统，根据本公开的一个公开非限制性实施例的系统可以包括，至少一个蓝牙低功耗使能叶节点设备，其适合于被作为资产标签附着在资产上并适合于通过网关节点向远程位置处理设施进行通信。
本公开的任何前述实施例的进一步的实施例可以包括其中所述网关节点是可以识别所述叶节点位于其中的网关节点周围的扇形区的波束形成网关节点的情况。
本公开的任何前述实施例的进一步的实施例可以包括其中所述资产包括人力资产、制造资产和库存资产中的至少一个的情况。
本公开的任何前述实施例的进一步的实施例可以包括其中所述叶节点设备具有至少一个传感器的情况。
本公开描述一种用于管理与使用蓝牙低功耗（BLE）数据通信的至少一个叶节点设备有关的信息的系统，根据本公开的一个公开非限制性实施例的系统可以包括，软件应用，其被安装在移动硬件设备上以用于通过BLE数据通信与收集与叶节点设备有关的数据的波束形成网关节点、叶节点设备以及远离叶节点设备的处理引擎中的至少一个通信，以呈现与所述至少一个叶节点有关的位置数据、事件数据、状态数据和传感器数据中的至少一个。
本公开的任何前述实施例的进一步的实施例可以包括其中所述波束形成网关节点形成使得能够收集关于叶节点设备的定向信息的扇形区化波束的情况。
本公开描述一种用于至少一个叶节点设备的实时定位的系统，根据本公开的一个公开非限制性实施例的系统可以包括，至少一个波束形成网关节点，其用于收集关于至少一个叶节点的扇形区化数据，其中，通过使用多个贴片天线而使所述网关节点的波束成形为扇形。
本公开的任何前述实施例的进一步的实施例可以包括其中所述贴片天线被用来形成围绕所述网关节点的四个扇形区化波束的情况。
本公开的任何前述实施例的进一步的实施例可以包括其中所述扇形区化波束共同地覆盖围绕所述网关节点的360度角的情况。
本公开的任何前述实施例的进一步的实施例可以包括其中所述扇形区化波束至少部分地重叠的情况。
本公开描述一种用于至少一个叶节点设备的实时定位的系统，根据本公开的一个公开非限制性实施例的系统可以包括，位置处理引擎，其位于远离所述至少一个叶节点设备的服务器上；以及至少一个波束形成接收机硬件节点，其用于收集关于至少一个叶节点的扇形区化数据，其中，通过使用选自由贴片天线、线天线、点天线、球形天线、圆极化天线、垂直极化天线、水平极化天线以及具有反射器的全向天线组成的组的至少一个天线而将所述波束形成接收机的波束成形为扇形。
本公开描述一种用于管理与叶节点设备有关的数据的系统，根据本公开的一个公开非限制性实施例的系统可以包括，位置处理引擎，其位于远离所述至少一个叶节点设备的服务器上；至少一个波束形成网关节点，其用于收集关于至少一个叶节点的数据；以及对应于已部署网关的已知位置的感兴趣点的位置的数据库，其中，所述已知位置被用作用于确定使用BLE与网关通信的多个叶节点的位置的基础。
本公开描述一种用于管理和存储与至少一个叶节点设备有关的数据的系统，根据本公开的一个公开非限制性实施例的系统可以包括，位置处理引擎，其位于远离所述至少一个叶节点设备的服务器上；至少一个波束形成网关节点，其用于收集关于至少一个叶节点的数据；以及数据库，其用于存储从所述叶节点设备收集的信息。
本公开描述一种用于至少一个叶节点设备的实时定位的系统，根据本公开的一个公开非限制性实施例的系统可以包括，位置处理引擎，其位于远离所述至少一个叶节点设备的服务器上；至少一个波束形成网关节点，其用于收集关于至少一个叶节点的扇形区化数据；以及对应于资产流程内的波束形成网关节点的逻辑位置的虚拟感兴趣点的位置的数据库，其中，所述逻辑位置被用于确定资产流程内的多个叶节点的位置，其中，所述叶节点使用BLE与所述波束形成网关节点通信。
本公开的任何前述实施例的进一步的实施例可以包括其中，叶节点设备的逻辑位置被用来触发动作的情况。
本公开的任何前述实施例的进一步的实施例可以包括其中在叶节点到达逻辑位置处时由所述波束形成网关节点触发事件的情况。
本公开的任何前述实施例的进一步的实施例可以包括其中在叶节点感测到触发条件时由所述波束形成网关节点触发事件的情况。
本公开描述一种用于至少一个叶节点设备的实时定位的系统，根据本公开的一个公开非限制性实施例的系统可以包括，位置处理引擎，其位于远离所述至少一个叶节点设备的服务器上；至少一个网关节点，其用于收集关于至少一个叶节点的数据；以及对应于资产流程内的网关节点的逻辑位置的虚拟感兴趣点的位置的数据库，其中，所述逻辑位置被用于确定资产流程内的多个叶节点的位置，其中，所述叶节点使用BLE与所述网关节点通信。
本公开描述一种用于处理信息以实现使用蓝牙低功耗（BLE）的实时定位系统的信息技术系统，根据本公开的一个公开非限制性实施例的系统可以包括，设备管理系统，其用于映射物理设备并处理关于该设备的采样数据；资产可见性系统，其用于资产位置的实时跟踪；过程流程系统，其用于跟踪资产的行进路径；逻辑层，其用于使用逻辑来确定资产的位置；以及呈现层，其用于呈现资产的位置、资产的旅行度量等。
本公开描述用于处理关于将蓝牙低功耗（BLE）节点用于数据的传送的实时定位系统（RTLS）的信息的信息技术系统的方法，根据本公开的一个公开非限制性实施例的系统可以包括，过程流程编辑器，其具有用户接口，所述用户接口用以允许用户进行访问来自库的存储过程流程和编辑过程流程以创建自定义过程流程中的至少一个，使得可以相对于对应于过程流程的物理位置和关于过程流程内的逻辑位置的逻辑位置中的至少一个，使用RTLS系统来跟踪资产。
本公开描述一种用于处理信息以实现实时定位系统的信息技术系统的方法，所述实时定位系统使用利用蓝牙低功耗协议（BLE）进行通信的数据通信节点，根据本公开的一个公开非限制性实施例的系统可以包括，从多个叶数据通信节点获取原始事件流；基于关于原始事件类型的上下文元数据的库的使用对事件流数据进行变换以产生经变换事件类型；标记叶数据通信节点的活动会话；对活动会话执行域层级处理；确定至少一个事件；确定至少一个叶数据通信节点从一个状态或位置到另一状态或位置的过渡；根据需要将叶数据通信节点移交至一个或多个接收机；将至少一个事件标记为叶数据通信节点从第一状态过渡到第二状态；计算关于至少一个叶数据通信节点的位置的至少一个度量；以及基于所述至少一个标记事件而提供警报和通知中的至少一个。
本公开的任何前述实施例的进一步的实施例可以包括其中所述事件是边界事件和访问事件中的至少一个的情况。
本公开的任何前述实施例的进一步的实施例可以包括其中所述事件涉及电池状态、温度、位置、信号强度以及相角中的至少一个的情况。
本公开描述一种用于处理信息以实现实时定位系统的信息技术系统的方法，所述实时定位系统使用利用蓝牙低功耗协议（BLE）进行通信的数据通信节点，根据本公开的一个公开非限制性实施例的方法可以包括，从多个叶数据通信节点获取原始事件流；基于关于原始事件类型的上下文元数据的库的使用对事件流数据进行变换以产生经变换事件类型；标记叶数据通信节点的活动会话；对活动会话执行域层级处理；以及根据域层级处理来确定至少一个事件。
本公开描述一种用于处理信息以实现实时定位系统的信息技术系统的方法，所述实时定位系统使用利用蓝牙低功耗协议（BLE）进行通信的数据通信节点，根据本公开的一个公开非限制性实施例的方法可以包括，从多个叶数据通信节点获取原始事件流；基于关于原始事件类型的上下文元数据的库的使用对事件流数据进行变换以产生经变换事件类型；标记叶数据通信节点的活动会话；对活动会话执行域层级处理；确定至少一个叶数据通信节点从一个状态或位置到另一状态或位置的过渡；以及基于所述确定过渡而提供警报和通知中的至少一个。
本公开描述一种关于用于处理信息以实现使用蓝牙低功耗数据通信节点的实时定位系统的信息技术系统的方法，根据本公开的一个公开非限制性实施例的方法可以包括，提供参考数据库，其包括设备元数据、上下文数据、用于处理管线的阶段的商业规则、用于域的商业规则以及用于使用数据通信节点的设备的过程流程中的至少一个，其中，规则和流程可以被针对特定情况进行自定义。元数据可以包括关于设备的大量信息，诸如设备标识、设备历史、设备可以处理的数据类型的描述等。设备元数据还可以封装关于叶节点的能力和配置参数的各种定义结构。此元数据可以用来以一般方式连接和控制叶节点，诸如从读取器节点或网关。
本公开描述一种关于用于至少一个叶节点设备的实时定位的系统的方法，根据本公开的一个公开非限制性实施例的方法可以包括，提供用于收集关于多个叶节点的数据的至少一个网关；以及在时域协议中对叶节点到网关的连接进行时分复用并在时域中管理连接中的每个。
本公开描述一种关于用于至少一个叶节点设备的实时定位的系统的方法，根据本公开的一个公开非限制性实施例的方法可以包括，提供用于收集关于多个叶节点的数据的至少一个网关节点；以及提供被设计成在时域中管理连接的MAC层，从而实现大量叶节点到网关节点的接收机的同时连接。
本公开描述一种关于用于至少一个叶节点设备的实时定位的系统的方法，根据本公开的一个公开非限制性实施例的方法可以包括，提供用于收集关于多个叶节点的扇形区化数据的至少一个波束形成接收机硬件节点；以及在所述波束形成接收机硬件节点的每个扇形区中提供多个物理无线电。
本公开的任何前述实施例的进一步的实施例可以包括其中所述波束形成接收机硬件节点的每个波束提供16个物理无线电的情况。
本公开描述一种关于用于至少一个叶节点设备的实时定位的系统的方法，根据本公开的一个公开非限制性实施例的方法可以包括，提供用于收集关于多个叶节点的扇形区化数据的至少一个波束形成接收机硬件节点；以及在所述波束形成硬件接收机节点的每个扇形区中提供多个物理无线电，其中，所述多个无线电在其之间具有频谱分集。
本公开描述一种关于用于至少一个叶节点设备的实时定位的系统的方法，根据本公开的一个公开非限制性实施例的方法可以包括，提供用于收集关于多个叶节点的扇形区化数据的至少一个波束形成接收机硬件节点；在所述波束形成硬件接收机节点的每个扇形区中提供多个物理无线电；实现用于接收机标出（map out）零信号区的天线训练阶段；以及在操作阶段中，操纵至少一个波束以避免在训练阶段期间标出的至少一个零信号区。
本公开描述一种关于使用利用蓝牙低功耗协议（BLE）进行通信的数据通信节点的实时定位系统的方法，根据本公开的一个公开非限制性实施例的方法可以包括，提供虚拟化连接管理器，其在TDM协议中管理多个叶节点到接收机节点的连接。
本公开描述一种关于用于至少一个叶节点设备的实时定位的系统的方法，根据本公开的一个公开非限制性实施例的方法可以包括，提供至少一个波束形成网关节点，其具有用于从多个叶节点收集扇形区化数据的多个无线电；以及使用波束形成网关节点的TDM协议来使得波束形成网关节点能够处理波束形成网关节点的每个无线电的多个叶节点设备连接。在实施例中，每个无线电的所述多个连接可以包括所述波束形成网关节点的每个无线电的超过一个、超过十个、超过一百个或者超过一千个叶节点设备数据连接。
本公开描述一种关于用于至少一个叶节点设备的实时定位的系统的方法，根据本公开的一个公开非限制性实施例的方法可以包括，提供至少一个波束形成接收机硬件节点，其具有用于从多个叶节点收集扇形区化数据的多个无线电；以及每个扇形区使用多个无线电来实现所述波束形成接收机硬件节点与所述叶节点之间的远距离通信。
本公开的任何前述实施例的进一步的实施例可以包括其中，所述波束形成接收机硬件节点与叶节点之间的通信范围至少延伸至十米、二十米、三十米、四十米、五十米、六十米、七十米、八十米、九十米以及一百米中的至少一个的情况。
本公开描述一种用于至少一个叶节点设备的实时定位的机器学习的系统，根据本公开的一个公开非限制性实施例的系统可以包括，至少一个波束形成接收机硬件节点，其用于收集关于至少一个叶节点的扇形区化数据；位置处理引擎，其位于远离所述至少一个叶节点设备的服务器上，其中，所述位置处理引擎对由波束形成接收机硬件节点收集的关于叶节点设备的数据流使用机器学习以帮助确定叶节点的位置；以及至少一个叶节点，其中，还对所述叶节点和所述波束形成硬件接收机节点中的至少一个执行机器学习。因此，机器学习逻辑可以被分层，使得各部分在云、读取器节点或叶节点中的任何一个上运行。
本公开描述一种用于至少一个叶节点设备的实时定位的系统，根据本公开的一个公开非限制性实施例的系统可以包括，至少一个网关节点，其用于收集关于至少一个叶节点的扇形区化数据；至少一个叶节点，其使用蓝牙低功耗（BLE）协议进行通信；位置处理引擎，其位于远离所述至少一个叶节点设备的服务器上，其中，所述位置处理引擎编排用于网关节点、至少一个叶节点以及呈现关于所述至少一个叶节点的位置的信息的至少一个移动应用的信息，其中，所述位置处理引擎包括用于解释由所述波束形成硬件接收机节点、所述叶节点和所述移动应用所使用的异质语言的解释器。
本公开的任何前述实施例的进一步的实施例可以包括其中所述解释器处理代码和逻辑中的至少一个，其为客户特定和位置特定中的至少一个的情况。
本公开的任何前述实施例的进一步的实施例可以包括其中所述解释器使用SCALA语言的情况。
本公开的任何前述实施例的进一步的实施例可以包括其中所述解释器使用至少一个Docker作为包括本地接收机上的逻辑解释器的嵌入式容器的情况。
本公开描述一种用于至少一个叶节点设备的实时定位的系统，根据本公开的一个公开非限制性实施例的系统可以包括，至少一个网关节点，其用于收集关于至少一个叶节点的数据；至少一个叶节点，其使用蓝牙低功耗（BLE）协议进行通信；以及位置处理引擎，其使用远离所述至少一个叶节点设备的多个服务器，其中，所述位置处理引擎负荷平衡用于多个网关节点的资源，并且其中，如果所述多个服务器中的服务器变得不可用，则替换服务器被指定为管理由被该不可用服务器提供服务的网关节点中继的数据。
本公开描述一种用于至少一个叶节点设备的实时定位的系统，根据本公开的一个公开非限制性实施例的系统可以包括，至少一个网关节点，其用于收集关于至少一个叶节点的数据；至少一个叶节点，其使用蓝牙低功耗（BLE）协议进行通信；以及位置处理引擎，其使用远离所述至少一个叶节点设备的多个服务器，其中，所述位置处理引擎负荷平衡用于多个网关节点的资源，并且其中，如果所述多个服务器中的服务器变得超负荷，则替换服务器被指定为管理由被该超负荷服务器提供服务的网关节点中继的数据。
本公开描述一种用于至少一个叶节点设备的实时定位的系统，根据本公开的一个公开非限制性实施例的系统可以包括，至少一个网关节点，其用于收集关于至少一个叶节点的数据；至少一个叶节点，其使用蓝牙低功耗（BLE）协议进行通信；以及位置处理引擎，其位于远离所述至少一个叶节点设备的服务器上，其中，关于叶节点的位置数据和来自叶节点的传感器数据的实时处理被跨所述网关节点和所述位置处理引擎分布。
本公开描述一种用于基于至少一个叶节点设备的实时定位来管理工作流程的方法，根据本公开的一个公开非限制性实施例的方法可以包括，提供位置处理引擎，其位于远离所述至少一个叶节点设备的服务器上；提供至少一个网关节点，其用于收集关于至少一个叶节点的数据；将至少一个资产的位置提供给工作流程管理系统；以及使用工作流程管理系统，基于资产位置信息来指导工作流程的至少一个任务的执行。工业工作流程可以例如定义从开始至完成的工作，利用传感器、机器与人之间的协调的操作序列。
本公开的任何前述实施例的进一步的实施例可以包括其中所述资产是硬件资产和人力资产中的至少一个的情况。工作流程管理系统可以包括用于辅助企业或其他用户管理工作流程（诸如涉及到一个或多个资产的工作流程）的一个或多个信息技术组件，包括硬件和/或软件。这样的工作流程管理系统通常可以处理关于工作流程的数据，诸如处理警报、事件及其他输入并提供辅助完成工作流程的指令、辅助、数据等，诸如通过就关于用以完成工作流程的步骤的指导和信息的可用性提示用户。工作流程管理系统常常可以涉及资产，诸如涉及到使用资产来完成任务、用资产来制造商品、使用资产来执行服务、跟踪资产、报告关于资产的信息等。
本公开描述一种关于用于至少一个叶节点设备的实时定位的系统的方法，根据本公开的一个公开非限制性实施例的方法可以包括，提供用于收集关于多个叶节点的数据的至少一个网关节点；以及提供被设计成处理到所述接收机硬件节点的数据连接的MAC层；将MAC层中的虚拟MAC地址提供给至少网关节点；以及通过使用已分配虚拟MAC地址来访问网关节点。
本公开的任何前述实施例的进一步的实施例可以包括其中所述网关节点是波束形成网关节点的情况。
本公开描述一种关于用于至少一个叶节点设备的实时定位的系统的方法，根据本公开的一个公开非限制性实施例的方法可以包括，提供用于收集关于多个叶节点的数据的至少一个网关节点；以及提供被设计成处理到所述网关节点的数据连接的MAC层；将MAC层中的虚拟MAC地址提供给至少一个叶节点设备；以及通过使用已分配虚拟MAC地址而通过所述网关节点来访问所述叶节点设备。
本公开的任何前述实施例的进一步的实施例可以包括其中所述MAC层将所述叶节点的虚拟MAC地址转换成资产标签标识符的情况。
本公开的任何前述实施例的进一步的实施例可以包括其中所述网关节点是波束形成网关节点的情况。
本公开描述一种关于用于至少一个叶节点设备的实时定位的系统的方法，根据本公开的一个公开非限制性实施例的方法可以包括，提供用于收集关于多个叶节点的数据的至少一个网关节点；向至少一个叶节点设备提供虚拟IP地址；将所述网关节点处的虚拟IP地址转换成资产标签标识符；以及通过使用已分配虚拟IP地址而通过所述网关节点来访问所述叶节点设备。
本公开的任何前述实施例的进一步的实施例可以包括其中所述网关节点是波束形成网关节点的情况。
本公开描述一种用于至少一个叶节点设备的实时定位的系统，根据本公开的一个公开非限制性实施例的系统可以包括，位置处理引擎，其位于远离所述至少一个叶节点设备的服务器上；至少一个网关节点，其用于收集关于至少一个叶节点的数据；其中，提供软件语言以允许用户进行如下中的至少一个：基于属性和事件中的至少一个来查询和控制所述叶节点和所述网关节点中的至少一中。
本公开的任何前述实施例的进一步的实施例可以包括其中所述属性是所述叶节点设备和所述网关节点中的至少一个的地址、物理位置、虚拟位置以及感测条件中的至少一个的情况。
本公开的任何前述实施例的进一步的实施例可以包括其中所述事件是定时事件和感测条件中的至少一个的情况。
本公开的任何前述实施例的进一步的实施例可以包括其中所述网关节点是波束形成网关节点的情况。
本公开的任何前述实施例的进一步的实施例可以包括其中所述软件语言允许用户进行如下中的至少一个的情况：调度事件、查询各个叶节点、查询各个网关节点、向各个叶节点发送命令、向各个网关节点发送命令、向系统中的叶节点群组发送命令、向系统中的网关节点群组发送命令以及基于由叶节点和网关节点中的至少一个发送的数据采取行动。
本公开的任何前述实施例的进一步的实施例可以包括其中，网关节点使用软件语言来向远程服务器发送事件通知的情况。
本公开的任何前述实施例的进一步的实施例可以包括其中远程服务器使用软件语言来从在注册表中识别的网关节点请求数据的情况。
本公开的任何前述实施例的进一步的实施例可以包括其中远程服务器使用软件语言来发送将由网关节点执行的编程指令的情况。
本公开描述一种用于至少一个叶节点设备的实时定位的系统的方法，根据本公开的一个公开非限制性实施例的方法可以包括，提供多个网关节点，其用于收集关于至少一个叶节点的数据；将至少一个叶节点配置成提供滚动广告分组；以及在由多个接收机硬件节点检测到信息时使用滚动广告分组数据来使关于叶节点的信息相关。
本公开描述一种关于至少一个叶节点设备的实时定位的系统的方法，根据本公开的一个公开非限制性实施例的方法可以包括，提供多个网关节点，其用于收集关于至少一个叶节点的数据；将至少一个叶节点配置成提供具有时间戳的滚动广告分组；以及使用滚动广告分组时间戳数据来跨实时定位系统的组件使信息同步。
本公开的任何前述实施例的进一步的实施例可以包括其中所述实时定位系统还包括位于远离所述至少一个叶节点设备的服务器上的位置处理引擎和具有用于与所述接收机硬件节点和所述至少一个叶节点中的至少一个通信以显示所述至少一个叶节点的当前位置的应用的蓝牙低功耗（BLE）使能用户设备中的至少一个的情况。
本公开描述一种关于至少一个叶节点设备的实时定位的系统的方法，根据本公开的一个公开非限制性实施例的方法可以包括，提供多个波束形成网关节点，其用于收集关于至少一个叶节点的数据；识别所述叶节点的环境的特性；以及基于已识别特性来配置无线电的数目、扇形区的数目、天线的类型以及天线的配置中的至少一个以促进所述网关节点与所述叶节点之间的通信。
本公开描述一种用于至少一个叶节点设备的实时定位的系统的方法，根据本公开的一个公开非限制性实施例的方法可以包括，提供多个网关节点，其用于收集关于至少一个叶节点的数据；以及使用来自移动叶节点设备的滚转广告分组数据来将叶节点识别为存在于网关节点的接近处。HM：为什么这是暂时的，请解释。
本公开描述系统，根据本公开的一个公开非限制性实施例的系统可以包括，网关节点，其被配置成通过扇形区化空间区且跨某一范围的频率谱带来搜索接近的蓝牙低功耗（BLE）设备。
本公开描述系统，根据本公开的一个公开非限制性实施例的系统可以包括，网关节点，其被配置成通过扇形区化空间区且跨某一范围的频率谱带搜索接近的蓝牙低功耗（BLE）设备以便与至少一个这样的BLE设备建立通信；以及网关节点的信道切换设施，其在与BLE设备建立通信时切换至数据信道以用于与BLE设备的继续通信。
本公开描述系统，根据本公开的一个公开非限制性实施例的系统可以包括，多个网关节点，每个被配置成与至少一个叶节点设备交互；以及这样的网关节点的同步设施，其用于在这样的网关节点之间交换PTP同步数据以使所述网关节点同步至纳秒分辨率；以及相关设施，其用于使由所述网关节点从所述叶节点设备接收到的信号的采样I和Q分量相关以确定在一时间点处的叶节点设备位置。
本公开的任何前述实施例的进一步的实施例可以包括其中所述相关设施位于远离所述网关节点的服务器上的情况。
本公开描述系统，根据本公开的一个公开非限制性实施例的系统可以包括，多个网关节点，每个被配置成与至少一个叶节点设备交互；以及这样的网关节点的同步设施，其用于在这样的网关节点之间交换PTP同步数据以使所述网关节点同步至纳秒分辨率；其中，一旦被同步，所述网关节点就通过同时地发送分组来测试与彼此的干扰，并且多个网关节点监视相对于该分组的I和Q数据且进行对其进行采样，并且其中，所述系统使用干扰测试数据来确定网关节点交互的映射。
本公开描述一种具有经由蓝牙低功耗（BLE）进行通信的多个叶节点的资产管理系统中的通信的系统的方法，根据本公开的一个公开非限制性实施例的方法可以包括，检测由两个叶节点同时地在同一信道上发射的消息的冲突；以及在检测到冲突时，使叶节点中的每个等待随机的时间量，然后重传该消息，从而降低消息的第二次冲突的可能性。
本公开描述一种关于具有与多个资产相关联的多个叶节点的资产跟踪系统的方法，根据本公开的一个公开非限制性实施例的方法可以包括，提供多个网关节点，其用于收集关于至少一个叶节点的数据；提供网关节点的地理定位系统以确立网关节点的位置；以及将网关节点的位置存储在数据存储设施中，使得该位置可以被用作确定叶节点的相对位置中的参考。
本公开描述一种用于至少一个叶节点设备的实时定位的系统，根据本公开的一个公开非限制性实施例的系统可以包括，位置处理引擎，其位于远离所述至少一个叶节点设备的服务器上；以及至少一个网关节点，其用于收集关于至少一个叶节点的数据，其中，所述位置处理引擎处理由所述网关节点中继的信息以促进叶节点的位置的确定，其中，所述网关节点与所述叶节点设备之间的通信被配置成在可用BLE频率之间跳跃。
本公开描述一种用于至少一个叶节点设备的实时定位的系统，根据本公开的一个公开非限制性实施例的系统可以包括，位置处理引擎，其位于远离所述至少一个叶节点设备的服务器上；以及至少一个网关节点，其用于收集关于至少一个叶节点的数据，其中，所述位置处理引擎处理由所述网关节点中继的信息以促进叶节点的位置的确定，其中，可以基于将消息指定为高优先级消息的通信位来管理所述网关节点与叶节点设备之间的通信的优先级。
本公开描述一种用于使用蓝牙低功耗协议进行通信的至少一个叶节点设备的实时定位的系统，根据本公开的一个公开非限制性实施例的系统可以包括，至少一个网关节点，其用于收集关于至少一个叶节点的数据；以及至少一个接入点设备，其用于提供到所述叶节点可以位于其中的区的因特网接入，其中，所述网关节点被集成为接入点设备的机架中的卡，并且所述网关节点和所述接入点设备通过所述接入点设备的背板进行通信。
与RFID资产管理系统相比，BLEATS系统提供有利的替换方案。例如，BLE具有比RFID更大的范围。因此本文中描述的系统的目的是增加系统中的端节点（诸如资产管理系统）的通信范围。
除较长通信范围的容易显而易见的优点之外，这样的系统中的较长范围导致要求较少控制设备的系统。因此，本文中公开的系统的另一目的是使得能够通过使用相对少的读取器节点（诸如与常规RFID或WiFi系统相比）的高效架构来管理大量的资产。
而且，BLE比现有技术（诸如RFID）更少与其他设备相干扰。例如，BLEATS系统提供信道跳跃以避免信号冲突，而有源RFID不这样。因此，本文中描述的系统的另一目的是减少在资产管理系统中存在的干扰。例如，当两个BLE设备都在同一信道上同时地在同一地理附近区域内进行发送时，则消息可能冲突，导致干扰、噪声以及潜在地无意义的混淆信号。如果这发生，则设备其本身可以在其进行发送时同时地进行监听或者其可以不这样做。如果设备在其进行发送而同时地进行监听，则每个这样的设备可以认识到潜在的冲突（通过认识到设备已在其检测到来自另一设备的信号相同的时间且在同一信道上发射信号）。在识别时，设备可以被编程以重传信号；然而，存在关于重传何时应发生的问题。为了减少第二次冲突的机会，每个设备可以被编程以在再一次尝试之前等待随机的持续时间，减少第二次冲突的机会。如果设备并未在其进行发射时进行监听，则预期听众中的设备中的一个（诸如读取器节点）可以发送出指示无论什么设备在指定时间尝试在指定信道上进行发送都应等待随机时间量，然后进行重传的消息。通过这些及其他方法可以避免冲突。
本文中描述的BLEATS系统的设备（最特别地，本文中所讨论的叶/端节点）可以通过附着电源被供电，包括但不限于电池、电网以及太阳能电池，而不仅仅是接收信号能（关于被动式RFID系统，情况通常是这样）。其他方法已基于WiFi。虽然WiFi由于其足够的范围和其包含在软件栈的所有层级处的适当协议的事实而看起来是很好的选择，但WiFi需要高功率，使得基于纯粹电池供电的WiFi设备的系统不可行。因此，本文中描述的系统的另一目的是改善BLEATS系统机器设备的功率消耗。
由于本文中描述的BLEATS中的通信是无线的，则系统可以被远程地配置和控制，并且其可以通过自发现来动态地配置其本身。不需要物理布线以进行安装和重新布置。因此，本发明的另一目的是减少对资产管理系统中的机械零件的需要，因此使得这样的系统更容易管理。
虽然存在许多不同种类的现有技术设备，但其全部具有完全不同的通信方法。本文中公开的系统的实施例对MAC层以上的所有通信使用TCP/IP。因此，本文中公开的系统的另一目的是统一并简化所有通信，从而使系统的操作流线化。
根据本文公开的系统和方法的BLEATS系统可以同样地表现，无论其当前注册了十个读取器节点（下面更全面地讨论）还是一百万个。这是因为操作员可以甚至在系统活动时增加云服务器的数目。因此，本发明的另一目的是增加资产管理系统的可拓展性，包括提供操作期间的可拓展性。
本文中描述的类型的BLEATS灵活到足以适应于将来需要。如果存在需要支持的新设备，则操作员简单地向云服务器中添加用于该支持的代码。
如本文中描述的BLEATS系统可以在许多层级处是感测故障且容错的。因此，例如如果系统的任何设备出故障，则其他设备尽可能地补偿并因此拾起其工作。因此，本文中描述的系统的另一目的是改善操作效率、安全性以及冗余性。
本文中描述系统的以上及其他目的在回顾本公开时对于本领域的技术人员而言将是显而易见的。
附图说明
根据阅读结合附图进行的本公开的各种方面的以下详细描述，本公开的以上及其他特征和优点将更容易显而易见，在所述附图中：
图1描绘针对用于资产定位和跟踪的系统的示意图。
图2描绘用于虚拟连接管理器的更详细示意图。
图3A-3D描绘用于桥接节点以支持与云服务器的间接连接的各种过程流程。
图4A-4B描绘BLE扫描的实施例。
图5描绘具有多个天线的读取器节点。
图6A-6B描绘示出用以定位叶节点的三角测量的实施例。
图7描绘使用多个读取器节点来定位叶节点。
图8A-8D描绘用于读取器节点与其他非读取器节点设备的不同部署情形。
图9A-9B描绘读取器节点发起与云服务器的联系的实施例。
图10A-10B描绘叶节点“接管”的实施例。
图11描绘用于叶节点的“自注销”事件。
图12描绘用于读取器节点的“自注销”事件。
图13A-13C描绘用于使用蓝牙低功耗协议（BLE）处理信息以实现实时定位系统的信息技术系统的实施例。
图14描绘关于用于至少一个叶节点设备的实时定位的系统的方法的实施例。
图15描绘用于基于实时定位来管理工作流程的方法的实施例。
具体实施方式
本文中公开的方法和系统包括用于实时定位的方法和系统。如本文中所使用的术语“实时”应被理解成（除非其中上下文另外指示）指的是事件并发地或同时地发生或者在时间上接近地（诸如近实时地，诸如到亚秒至秒分辨率的水平）发生。
本文中公开的方和法系统包括用于管理关于一个或多个叶节点的信息的方法和系统。应将遍及本公开的对关于叶节点的管理信息、收集信息、处理信息、呈现信息等的提及理解成包含（除非其中上下文另外指示）关于叶节点的位置的信息、关于叶节点的方向、速度、加速度或其他运动的信息、关于叶节点的位置相关事件（诸如叶节点穿过边界或进入区域）、关于叶节点的其他事件的信息（诸如开启或关断、唤醒、进入睡眠等）、关于叶节点的状态的信息（诸如电源状态、电池状态、数据连接的质量、调度表状态等）以及由或者从叶节点收集或者由其发送的数据（诸如广告分组、来自与叶节点相关联的传感器的数据等）。还可以将叶节点称为“标签”、“叶感测标签”或“LST”。
遍及本公开和权利要求对“处理引擎”、“位置处理引擎”、“处理管线”、“云处理引擎”、“基于服务器的处理引擎”、“基于云的处理引擎”、“云定位引擎”以及“定位引擎”和“云服务器”的提及是相互同义的，并且应理解成包含一个或多个数据处理或存储模块、应用、组件、服务、资源等，其可以设置在云计算或类似环境（具有一个或多个服务器）中以用于处理从包括叶节点的系统的一个或多个设备收集或者关于该设备的数据，或者由包括网关节点的系统的一个后多个设备处理、从其收集、由其发送或者关于其收集的数据，诸如用于确定包括叶节点的系统的一个或多个设备的位置、确定或处理涉及包括叶节点的系统的一个或多个设备的事件、管理或处理关于包括叶节点的系统的设备的信息等，并且应将对任何前述的提及理解成（除非其中上下文另外指示）包含其中的任何一个。
应将遍及本公开对“网关节点”、“接收机”、“接收机节点”、“网关”、“叶节点读取器网关”、“LNRG”、“网关设备”、“读取器节点”、“读取器”等的提及理解成包含收集、处理、管理或发送关于一个或多个叶节点或从其收集的数据，并且可选地处理与一个或多个其他网关节点和/或与一个或多个云资源（诸如云处理引擎）的数据交换的设备，并且应将对任何前述的提及理解成包含其他的，除非其中上下文另外指示。应将对“波束形成接收机节点”、“波束形成硬件节点”、“扇形区化接收机节点”等的提及理解成包含这样的网关节点的某些实施例，其涉及到网关节点周围的定义扇形区的形成，诸如通过将一个或多个天线的波束引导至那些扇形区。
应将遍及本公开对“资产”的提及理解成包含（除非其中上下文另外指示）可以诸如被或针对企业管理、跟踪等的各种类型的资产，诸如人力资产（诸如完成企业的各种工作流程的工作者）及其他实物资产（诸如库存资产、制造资产（例如工具、设备、组件、子组件、材料等）、产品资产等）。本文中描述的系统中的任何设备能够进行BLE通信，并且还可以称为BLE设备。
图1示出系统的设备和设备关系。实施例包括本文中描述的设备的所有组合，并且并非在本文中描述的所有实施例中需要所有设备，并且在本文中将更全面地描述每个设备的各方面，其本身包括实施例。此外，虽然可以在BLEATS的上下文中描述实施例中的许多及其设备，但将由技术人员理解的是，并不是在所有实施例中都要求所有实施例（包括本文中描述的设备的实施例）是BLEATS的部分。
在图1中，所有点线双向箭头指示相关设备之间或之中的通信。为了图的可读性起见，并非所有通信路径都被示出。两个组件之间的点线的不存在并不指示该组件不能相互通信。实施例可以包括多个叶节点，在本文中将数个叶节点示出为1002、1004、1006和1008。遍及本公开和权利要求对“叶节点”、“叶感测标签”、“LST”、“标签”或“叶节点设备”的引用是相互同义的，并且可以包含各种形式的设备、标签（例如，资产标签）、传感器使能设备、传感器等，其可以设置在各种环境中并被根据本文中公开的系统和方法来管理，诸如用于资产定位、数据收集、数据存储、资产跟踪等，并且应将遍及本公开对上述中的任何的引用理解成包含任何这样的项，除非其中上下文另外指示。
在实施例中，统称为1000的叶节点监视并传送（这在实施例中是实时通信）关于统称为7000的资产7002、7004、7006和7008的信息，并且因此被固定到资产7000或者接近于资产7000。资产可以是要在BLEATS或监视和控制系统中监视的任何对象。示例将包括工业、制造或物流工作流程中的任何对象。资产可以是穿戴或接近于叶节点的人。下面将结合本文中描述的BLEATS以及其他监视和控制系统的图示来描述合用的某些类型的资产。存在叶节点相对于资产的各种配置。叶节点1000在与资产相同的区域中且与之通信，如由叶节点1002和资产7002示出的，在维持在资产区域中的同时具有到资产的某种物理连接，如由叶节点1004和资产7004示出的，被附加到或者另外安装到资产，如由叶节点1006和资产7006示出的，或者在资产内，例如在装运容器或货盘内，如由叶节点1008和资产7008示出的。
统称为6000的传感器6002、6004、6006、6008和6010与叶节点通信。存在各种可能的配置。在实施例中，传感器接近于叶节点并与之通信，如由传感器6002和叶节点1002示出的。用传感器6004示出另一实施例，其在物理上连接到叶节点1004。用传感器6006示出另一实施例，其被附加到或者另外安装到叶节点1006。由传感器6008示出另一实施例，其在叶节点1008内。由传感器6008a示出另一实施例，其在资产7008内并与叶节点1008通信。前述内容是非限制性说明，并且技术人员将领会到传感器6000可以被放置在各种位置中，并且可以关于叶节点以多个配置存在，并且在各种实施例中其经由BLE或其他方法与叶节点1000通信并检测指示资产的信息，下面将更全面地讨论这样的信息。
读取器节点被示出为2002、2004、2006和2008且在本文中统称为2000。在实施例中，叶节点1000和读取器节点2000之间的通信经由BLE协议或其他方法或协议。
在实施例中，系统可以包括在本文中统称为4000的至少一个POI 4002、4004。在实施例中，POI是读取器节点。POI经由BLE及其他协议与彼此和叶节点1000及其他读取器节点2000通信。
如上所述，叶节点1000可以经由BLE协议或其他方法或协议直接地与读取器节点2000通信，如由连接叶节点1002和2002的点线示出的。而且，叶节点1000可以经由BLE协议或其他方法或协议直接地与其他叶节点1000通信，如由连接叶节点1002和1004的点线示出的。读取器2000节点可以经由BLE协议及其他方法或协议直接地与其他读取器节点2000通信，如由连接2002与2004的点线示出的。因此，本文中描述的系统中的数据交换具有各种路径，既有直接的又有间接的，（如下面将变得甚至更加全面地领会到的）。关于读取器节点至读取器节点通信，读取器节点可以使用各种协议相互通信，所述协议包括但不限于：802.11、802.3、BLE。在实施例中，这样的读取器节点间通信是异构的，例如，其可以在于：一个读取器节点经由802.3与第二读取器节点通信，并且第二读取器节点经由BLE与第三读取器节点通信。
除了其他许多东西之外，添加到以上描述的各种通信路径的是至少一个云服务器3000。虽然仅示出一个云服务器3000，但应理解的是系统可以包括多个服务器，所述多个服务器可以位于单个云中或多个云中，其可以位于公共云计算基础设施（例如，Amazon®）、私有云计算基础设施或那些的组合上。如本文中所使用的“云服务器”意指“至少一个服务器”，除非其中上下文另外具体地指示。（一个或多个）云服务器3000包括或访问数据库3200。数据库3200可以包含关于本文中公开的方法和系统的组件的大量的信息、由其收集或与关于其的数据或者来自其他系统、应用或过程的相关数据。例如，数据库3200可以包含系统的设备的唯一标识符和位置、来自或关于其中的任何一个的状态信息以及由其收集或与关于其的信息，包括传感器信息。数据库3200可以特别地将关于叶节点1000和读取器节点2000的信息按目录分类。数据库3200可以是统一的数据库，或者其可以包括各种数据存储资源的分布式集合，其中诸如设备上存储器、文件系统储存器、基于服务器的储存器、磁盘附着储存器、网络储存器或多个链接数据库。云服务器3000可以诸如经由因特网或其他联网协议与（a）其他云服务器、（b）读取器节点2000、（c）运营商9002、9004（统称为9000）、（d）叶节点1000以及（e）POI 4000通信。能够与系统的各种设备通信的云服务器3000因此可以是本文中描述的任何其他设备（包括其他云服务器3000）之间的通信路径中的中间节点。例如，叶节点1002可以经由BLE直接地向读取器节点2002发送数据，读取器节点2002进而将数据传送到云服务器3000，并且云服务器3000可以将数据发送到另一读取器节点2006或叶节点1006，所述另一读取器节点2006或叶节点1006可以例如用来控制其操作。在本示例中允许数据的此操作路径和交换发生，即使叶节点1002（在某些情况下）可能并未与叶节点1006或读取器节点2006直接通信。在实施例中，读取器节点可以将来自多个LST的数据积累成单个消息并在将其发送到云服务器之前尽可能多地在本地对其进行处理。如本文中提到的，读取器节点可以使用跨因特网到其他云服务器的因特网协议。叶节点在某些处理之后可以将各种数据上传到读取器节点，其在某些本地处理之后可以将此数据推送到云服务器。操作员可以查询云服务器以用于云服务器已从读取器节点得到的各种数据。
如以上所讨论的，读取器节点2000可以经由因特网协议跨因特网连接到（一个或多个）云服务器3000。在实施例中，叶节点1000在某些处理之后将各种数据传送到读取器节点2000，其在某些本地处理之后将此数据推送到云服务器。操作员9000可以查询云服务器3000以用于云服务器已从读取器节点2000得到的各种数据。
系统有效地使通过计算机或移动设备访问因特网的用户能够通过云服务器和网关与叶设备通信。叶设备连接到物理对象或位置并且包含各种传感器，其允许叶设备监视用户现在可以访问的本地信息；并且在某些情况下采取用户现在可以引导的本地行动。
关于与操作员的交互，云服务器与操作员的交互可以经由移动设备5002、5004（共同地，5000）运行应用5100。在实施例中，读取器节点2000可以经由BLE、因特网协议或某个其他方法直接地与移动设备5002、5004通信，并且同样地，叶节点1000可以直接地与移动设备5002、5004通信，从而为操作员提供对系统的相关设备的直接访问。移动设备可以包括任何类型的计算或输入设备，包括桌上型计算机、膝上型计算机、PC、平板电脑、智能电话等。
另一种类的设备诸如条形码读取器、被动式RFID读取器等（在本文中称为“系统外”（OOS设备“））在图1中被表示为8000。OOS设备可以经由本文中描述的任何协议以及任何其他可用方法或适用的协议与本文中描述的系统的任何设备通信。在实施例中，叶节点1000能够向OSS设备8000发送消息（有时未经请求）。在说明性且非限制性的示例中，条形码读取器可以提供资产的序列号，其可以提供附加信息并允许系统将特定资产与该位置链接。
虽然在图1中和在本文中描述的元件中的许多以一一对应示出，诸如一个叶节点用于每个读取节点，但这并不是对于系统的要求。例如，情况可以是系统包括与两个读取器节点通信的五个叶节点。
而且，对“通信”的所有引用（包括其任何词根、名词化以及动词变化）意图包含双向通信。该通信可以是直接的或者经由中间设备（诸如例如云服务器3000）间接的。此外，为了便于查看，未示出在图1中针对某种情况经由点线示出的所有可能通信路径。图1上的两个设备之间的点线的缺失并不指示在设备之间进行通信的能力的任何缺失，如以上讨论阐明的。
返回叶节点1000，叶节点1000在实施例中是BLE使能的。在实施例中，叶节点1000是电池供电或电网供电的。在实施例中，叶节点1000包括至少一个处理单元。在实施例中，叶节点可以包括允许叶节点独立于外部控制进行操作的微控制器和嵌入式软件。在实施例中，叶节点1000可以包括传感器或者可选地遍及本公开指出的不同类型的多个传感器，其可以诸如通过微控制器的GPIO（通用输入/输出能力）、通过串行外围接口（SPI）或者通过IC间总线（I2C）被连接到微控制器、具有主/从类型协议拓扑的系统管理总线以及一个或多个电池。叶节点1000还可以具有存储器，诸如用于针对叶节点1000编程代码或者用于数据记录，诸如记录来自各种传感器的输入、记录操作参数和历史等。叶节点1000可以存在于本文中描述的系统（诸如BLEATS）外部，或者在BLEATS中可以是暂态的。这是因为本文中的实施例（诸如本文中描述的BLEATS）检测叶节点1000的广告并可以将它们集成到BLEATS其本身中，下面将更全面地描述其各方面。技术人员将领会到，在BLE中存在40个信道——0至39，其存在于2.4GHz频段的83.5 MHz宽ISM频段的频谱上不同的频率区中。信道37、38和39是广告信道，并且其他信道是数据信道。因此，叶节点1000（如同系统的任何设备一样）可以在没有被明确地部署为BLEATS的部分的情况下运行。叶节点可以与（一个或多个）资产相关联或者另外被所述（一个或多个）资产识别，其监视所述（一个或多个）资产和/或其与之通信。在BLEATS系统中传播的每个消息具有唯一128位标识符msg_id，无论消息源自于叶节点、读取器节点还是云服务器。这包括创设消息的设备的64位设备ID和64位唯一时间戳。在实施例中，缺少msg_id的消息可以是无效的，并且可以照此被丢弃。
如以上提到的，叶节点可以经由物理连接或无线连接（包括BLE）与传感器6000通信。传感器在资产7000内、接近于资产7000或者被固定或另外施加到资产7000以检测资产7000的条件、其周围的条件或者影响资产7000的条件。传感器6000可以检测像温度、湿度、光、声音、风、电场、磁场、移动、压力、重量、烟雾的存在、特定分子或化学制品的存在、放射性的存在、污染的存在、生物材料的存在等这样的条件。照此，传感器可以是热敏电阻、电容传感器、压电传感器、光学传感器、麦克风、天气传感器（包括气压计、风传感器、温度传感器、湿度传感器等）、化学传感器、基于MEMS的传感器、陀螺传感器、磁性传感器、生物传感器、压力传感器、换能器、声学传感器、放射性传感器、酸度传感器以及加速度计，这只是其中一些。还可以通过本文中公开的方法以及经由GPS来感测位置，其中的每一个在本文中可以称为位置传感器。
读取器节点2000可以包括微控制器单元或MCU 2100与关联存储器和数据储存器。读取器节点可以包括用于与一个或多个叶节点1000通信的波束形成元件，诸如多个BLE物理无线电设备或单个无线电设备（例如：来自Nordic Semiconductor的nRF51822）。针对与云服务器3000的通信，读取器节点2000可以包括以太网接口（例如，（用USB接口连接到MCU2100的具有PoE（以太网供电）的千兆位以太网接口）、WiFi客户端等中的一个或多个。在实施例中，MCU 2100是数字式可编程自动机，其运行嵌入式软件系统，使得MCU 2100响应于由MCU 2100收集的输入、根据编程规则集、自动地且独立于操作员控制进行操作。此自动机可以包含多个微控制器以及包括SRAM、DRAM、uSD以及SSD的各种形式的存储器。这些数字和软件元件（除非另外规定）是现成的，并且在本领域中是众所周知且被透彻理解的。MCU 2100通过各种电气组件（诸如数模转换器，称为DAC）来控制读取器节点2000的物理组件（诸如用于波束形成、用于发送和接收信号、用于处理功率等的组件）。在实施例中，当读取器节点2000建立与至少一个云服务器3000的通信时，云服务器引导读取器节点2000采取行动或者为云服务器3000提供数据。基于将结合本文中公开的各种实施例来更全面地描述的此配置，读取器节点2000可以向云服务器3000发送通知。
返回参考图1，操作员可以经由在移动设备上运行的应用5100与系统交互。然而，应指出的是，在系统内存在不同的层以及可以与系统和在系统的组件之中进行的不同类型的交互，诸如在物理层处的交互（例如，LNRG与LST之间的位级无线数据传输）、在数据链路层处的交互（例如，媒体访问控制层交互和逻辑链路控制层交互）、更高级网络和传输层交互（诸如涉及到常规TCP/IP堆栈的使用）以及呈现和应用层交互。系统的显著优点是常规TCP/IP堆栈可用于在通信的物理层和MAC层以上通信。TCP/IP堆栈的使用特别地允许大量常规应用和系统以标准化方式与系统交互。这使通信及其管理标准化，并且利用现有协议以及那些协议的优点。除非其中在本文中提出，否则应理解的是可以结合本文中公开的方法和系统而采用TCP/IP堆栈及其所支持的各种因特网协议。
在各种实施例中，使用本文中公开的系统或与之交互的应用5100可以在系统的各种设备（即随系统部署的读取器节点2000、移动设备5000以及服务器，诸如云服务器3000）上运行或驻留，或者其可以在外部基础设施上运行并与系统互操作。应用5100在实施例中可以包括用户接口元件，其允许用户关于系统组件（诸如叶节点、读取器节点、云服务器或基于服务器的组件）以及用由那些设备收集、处理、操作和报告的各种数据进行大量动作。例如且没有限制，用户可以查看一个或多个叶节点或节点群组、查看叶节点的位置、查看由叶节点收集的数据（例如，传感器数据）、按它们的关系或到一个或多个读取器节点的接近来查看节点等。
在实施例中，可以通过诸如结合一个或多个服务器、一个或多个读取器节点或一个或多个叶节点提供的一个或多个应用编程接口（API）来提供来自或关于系统的组件的数据。这样的API可以例如允许开发者与系统或其组件交互，以便获得从系统或其组件发送的数据（诸如关于叶节点或读取器节点的位置数据、来自叶节点的传感器数据的馈送等）、监视在系统内进行的过程、向系统或其组件发送指令等。例如，应用5100的开发者可以使用API来对应用进行编程以从系统的服务器获得供应用使用的数据，诸如关于某些叶节点的当前位置的数据，以便当特定叶节点到达特定位置（例如，接近于特定读取器节点）时触发应用的例程或过程。可以提供大量的API以允许与系统及其组件的交互，诸如用于关于位置或其他数据查询读取器节点或叶节点的那些、用于向读取器节点或叶节点发送某些种类的指令的API、用于管理系统或其组件的各方面的API（例如，管理功率电平）以及许多其他的。
可以由系统支持大量应用， 其中通过访问由系统的各种组件处理的数据（诸如通过API）来符合特定应用的需要，并且其中这样的应用的用户接口被配置成以适合于特定用户的需要的方式来使用或显示数据。例如，诸如用于管理组装线的工业工作流程应用可以从系统获取数据的馈送，其指示某些资产（其被用叶感测标签标记）当前在工厂内位于哪里，并且应用可以根据用户的需要来处理位置数据，诸如通过在显示屏上以图形方式向用户显示资产的位置、通过将位置存储在数据库表格中、通过基于位置在过程内触发事件等。
在某些实施例中，应用5100可以用来控制各种系统组件，以便命令读取器节点或叶节点进行某些动作、提供某些数据等。这样的控制可以由操作员在用户接口内进行，诸如在控制屏或仪表板上显示，或者其可以使用程序控制来进行，诸如通过基于由系统或在系统内或者由外部触发器触发的事件来提供指令。例如，应用可以控制叶节点上的传感器，诸如通过指示叶节点何时应该用该传感器进行数据收集。
在实施例中，操作员9000可以使用应用层（7层）协议来向系统发送各种指示，诸如结合本文中描述的各种BLEATS系统实施例。在这样的实施例中，操作员9000可以例如选择某一组叶节点或读取器节点，将向其传播查询和指示序列。在实施例中，这可以使用操作员可以通过其来基于对查询的响应而规定指示的编程语言以编程方式进行。在实施例中，应用5100可以支持各种应用和最终用户过程。针对每个特定应用5100，可以识别通信伙伴，可以识别服务质量，可以处理用户认证和隐私，并且可以规定任何数据语法要求。除其他许多东西之外，应用层编程可以提供用于文件传输、电子邮件及其他网络软件服务的应用服务。
在实施例中，通过云服务器3000来访问BLEATS的（一个或多个）操作员9000可以使用HTML包封的图形用户接口，其允许（一个或多个）操作员快速地导航通过（一个或多个）操作员具有访问特权的系统中的所有设备。这样的接口可以允许这样的（一个或多个）操作员900快速地评定关键数据，诸如哪些设备当前是活跃的、那些设备的位置、其电池寿命等。
在实施例中，系统的（一个或多个）操作员9000可以使用控制语言（诸如BLEATS编程控制语言（BPCL））以编程方式控制系统。这样的语言可以允许这样的（一个或多个）操作员对系统进行编程以执行任务，所述任务包括但不限于调度事件、查询系统中的各个设备、向系统中的各个设备发送命令、向系统中的设备群组发送命令、基于当前数据采取行动等。
用于这样的编程控制语言（在这种情况下使用PERL语言代码）的伪代码行的示例如下：
&wait($hh_mm == 02_00); // 等待直到2AM
@all_items = &list_all_devices_in_system();
@low_battery_items = grep { &battery($_) < 20.0; } @all_items;
&mail_operators(@low_battery_items);。
这些行命令系统采取各种行动，诸如等待直到2:00 a.m.、列出系统中的所有设备、列出低电量项以及用邮件发送低电量设备（即，具有在百分之二十电力以下的电池状态的设备）的操作员指示。
虽然需要：利用常规TCP/IP因特网堆栈的底层使用可以在应用层（7层）配置大量这样的应用，但交互可以在网络堆栈的其他层使能，诸如通过提供到LST或LNRG的直接物理层连接、通过允许与MAC层的数据交互、或者通过促进常规网络堆栈中的其他层的使用。
系统的显著优点是TCP/IP堆栈通信层在通信的物理层和MAC层以上。这使通信及其管理标准化，并且利用现有协议以及那些协议的优点。除非其中提出，否则TCP/IP堆栈及其支持的网络协议是行业标准，并且在本领域中被完全知晓并理解。
在实施例中，系统与常规蓝牙平台相比能够与非常多的外围设备连接。为了实现到那些设备的连接的管理，连接管理器（在本文中也称为“虚拟连接管理器”或“VCM”）可以处理到设备中的每个的连接的虚拟化。在设立连接之前，连接管理器查询云服务器以认证该连接。云服务器发送认证状态，并且还可以发送用于由外围设备或关于外围设备执行的操作的命令。操作可以具有单个命令或命令序列。命令可以是例如外围设备的某些特性的读和写命令，并且可以是BLE特定的。可以经由消息来传送命令。在实施例中，可以按序列发送消息。在实施例中，命令被包含在单个消息中。
在建立了连接时，连接管理器可以使用状态表来记录每个连接的状态。无论外围设备（诸如叶节点）是否被认证，设备的状态都被登记在状态表中。如果与外围设备通信的需要出现（图2），则连接管理器202可以接触BLE接口模块204，其可以尝试检查是否存在空闲物理连接资源（PCR）。如果存在可用的空闲PCR，则通信通过，否则其被保持在备用状态。最后，当空闲PCR可用时，使到外围设备206的此备用消息通过。如果存在许多现存的备用消息，则状态保持服务的优先级并由判定块212结合调度器210基于该优先级而推送出。
每个无线电芯片可以同时地与一个或多个外围设备连接，在实施例中同时达到8个外围设备。可用的并发连接可以称为物理连接资源（PCR）或连接资源，并且是物理BLE无线/无线电连接。BLE接口可以保持跟踪活跃连接的数目并使此信息可用于VCM。
在说明性且非限制性示例中，具有总共8个可能物理连接资源的VCM可以具有从12个外围设备收集压力测量结果的任务（总共12个任务）。最初可以不存在被连接到VCM的外围设备，使得全部8个连接资源是可用的。VCM可以通过建立与12个外围设备中的8个的通信以完成任务1至8开始。第9个任务（任务9至12仍然未决）将等待8个连接资源中完成其当前连接并变得可用的第一个。当从外围设备接收到压力测量结果时，连接资源可以变得可用，并且可以被用于下一主题，诸如连接到第9外围设备。
可以将主任务分解成多个子任务。连接资源可以用于子任务并释放。例如，在实施例中，获取温度测量结果可以包括以下子任务：（a）发起温度测量；（b）允许一段时间流逝；（c）读取测量的温度。在本示例中，VCM将使用连接资源来连接到外围设备并发送用以开始温度测量的命令。在等待的同时，VCM可以通过与该外围设备切断来撤回资源。这将使该资源可用于关于另一外围设备的另一任务。在适当的时间，VCM可以通过发布用以从第一外围设备读取温度的命令然后撤回连接资源并与外围设备切断来使用空闲连接资源完成读取温度的待决任务。
VCM 202支持到端节点或外围设备206的两个类型或模式的虚拟连接。第一个是其中外围设备206被认证并向云服务器3000登记的监视模式。来自外围设备206的广告数据为了跟踪和位置确定目的被报告给云服务器3000。第二个是其中外围设备206被认证并向云服务器3000登记且VCM 202对其执行一系列特定任务（比如温度感测或电池读取等）的行动模式。
VCM 202的主要组件如下：（a）状态表208——VCM 202将每个外围设备206的连接状态维持在状态表208中。状态信息包括比如外围设备的登记状态、其连接模式、用于外围设备的事件/命令的队列、等的信息。外围设备状态改变由事件和命令触发；（b）调度器210——VCM 202实现调度器210以周期性地注入作用于外围设备206上的命令；（c）判定块212——这实现用以在可用物理连接的有限集上发起、维持和终止大量虚拟连接的逻辑。其与BLE接口204块交互以与BLE堆栈通信。其还与云接口216交互以访问位于云218中的云服务器3000；以及（d）BLE接口模块204——此模块提供BLE堆栈的抽象化。在下游，其提供到一个或多个BLE驱动器214的接口，其执行BLE协议。其维持关于哪些外围设备206通过哪些BLE驱动器214可到达的信息。其还维持BLE连接资源信息。此信息包括当前使用水平、关于空闲的资源的信息等。通常，连接资源是被较低层BLE驱动器214用来维持并发连接的时隙。
在实施例中，一旦外围设备206进入读取器节点的无线电存在，就建立到外围设备206的虚拟连接。当外围设备离开范围达规定时间量时，到外围设备206的虚拟连接终止。VCM 202可以支持通过单个或多个无线电的多个连接。
VCM 202将每个外围设备206的状态维持在状态表中。用于外围设备的事件和命令触发将适当地更新状态表中的该外围设备的状态的状态机。典型事件包括来自外围设备的广告报告、来自外围设备的对向其发送的命令的响应、定时器到期等。命令可以源自于云服务器3000，或者可以按照由云218指示的在本地生成。命令可以被分类为作用于外围设备206上的‘行动’命令和行政/管理命令。典型的‘行动’命令可以是读取传感器信息，诸如温度读数，或者从传感器读取冲击水平。管理命令例如可以用来向VCM指示处理外围设备的细节。事件和命令两者都可以改变状态表208中的外围设备的状态。借助于下面指出的使用案例对此进行进一步解释。
在一个示例中，VCM 202从外围设备206获得广告报告。其创建针对该广告报告的状态表条目208并使用云接口216向云服务器3000发送认证/注册事件，诸如通过以太网或WiFi上的TCP/IP连接的消息发送或表述性状态转移（REST）协议。云服务器3000认证外围设备206并为其发送出注册命令。针对云服务器3000不想要VCM 202进行虚拟连接的那些外围设备206，其发送出将其列入黑名单的命令。VCM 202作用于两个类型的命令以改变外围设备的状态。针对已认证外围设备206，云服务器3000进一步规定VCM 202按时在其状态表208中进行记录的广告报告的周期性。从那时起，VCM 202以规定周期性报告用于已认证外围设备206的广告数据。
在第二情形中，事件和命令交换如在以上指出的第一情况中一样发生。针对传感器外围设备（其在实施例中是直接地或者经由叶节点、叶节点-读取器节点组合或读取器节点进行通信的传感器），云服务器3000发送规定多长时间需要一次特定传感器信息的‘行动’命令。VCM 202处理该命令并设立调度器以在本地注入传感器特定‘行动’命令，其基本上在正确的时刻触发外围设备206的状态中的改变。判定块212作用于该状态改变并执行逻辑以按照由连接状态引导的执行正确的外围设备操作。
作为示例，云服务器3000可以引导VCM 202从100个不同的传感器外围设备读取VCM 202。来自云的命令触发目标传感器外围设备的连接状态中的改变。判定块212注意到该改变并针对每个传感器外围设备将连接状态变成‘等待连接资源’。其然后在该状态下对每个传感器外围设备执行以下序列。首先，其向BLE接口模块发布用以发起连接的命令。接下来，其等待来自BLE接口模块204的事件。
如果BLE接口模块204具有用以适应该请求的空闲连接资源，则其使用适当的BLE驱动器214发起BLE连接。如果其不具有空闲资源，则其向判定块212发送‘退下’消息。其还将任何连接相关事件发送回到判定块212。如果连接在BLE层是成功的，则判定块212将传感器外围设备的连接状态移动至‘连接已建立’。
针对其连接状态是‘连接已建立’的那些外围设备206，判定块212通过向BLE接口模块204发布适当命令来发起温度读取操作。其等待事件，这将触发进一步状态改变。在接收到事件时，判定块212完成以下各项。首先，如果指示成功的读取，则其将用于该传感器外围设备的温度数据发送到云218。如果未指示成功的读取，则其向云218发送出错误报告。然后其发起连接终止。
在接收到连接终止事件时，判定块212经历用以调度用于传感器外围设备（其处于‘等待连接资源’状态）的温度读取操作的过程。
在实施例中，操作员900可以层-7协议以向包括本文中描述的BLEATS系统实施例的系统发送更宽泛的指示。此系统具有在TCP或UDP以上的其自己的协议层。在这样的实施例中，操作员9000可以选择某一组叶节点或读取器节点，将向其传播查询和指示序列。这提供编程语言，以所述编程语言操作员可以基于对查询的响应提供指示。请注意，在某些实施例中，系统使用在IP协议以上的TCP协议。在其他实施例中，其使用在IP协议以上的UDP协议。在某些其他实施例中，其使用在IP协议以上的某个其他协议。在某些实施例中，系统通信使用IP隧道。在其他实施例中，其不这样。
在实施例中，通过云服务器3000来访问BLEATS的（一个或多个）操作员9000使用图形用户接口诸如HTML包封的图形用户接口，其允许（一个或多个）操作员快速地导航通过（一个或多个）操作员具有访问的特权的系统中的所有设备。这样的接口允许这样的（一个或多个）操作员9000快速地评定关于HTML使能的各种各样的设备（诸如浏览器、移动电话、平板电脑及其他常见计算设备）的关键数据，诸如哪些设备当前是活跃的、那些设备的位置、其电池寿命等。
在实施例中系统的，系统的（一个或多个）操作员9000可以使用控制语言来以编程方式控制系统。这样的语言允许这样的（一个或多个）操作员执行任务，该任务包括但不限于调度事件、查询系统中的单独设备、向系统中的单独设备发送命令、向系统中的设备群组发送命令、基于当前数据采取行动等。
这样的编程控制语言的示例如下：
&wait($hh_mm == 02_00); // 等待直到2AM
@all_items = &list_all_devices_in_system();
@low_battery_items = grep { &battery($_) < 20.0; } @all_items;
&mail_operators(@low_battery_items);。
这等待直到2AM然后发送出系统中的具有20%或以下的电池寿命的所有设备的报告。
在实施例中，操作员9000可以向所述至少一个云服务器3000传播各种命令，其在本地使用那些命令或者将它们推送到读取器节点2000上。而且，系统其本身可以被编程，即用将在给定情况下执行的命令或者基于由系统检测到的某些条件。以上提到的命令可以包括但不限于（a）用于云服务器3000、读取器节点2000或叶节点1000层处的更特定数据的查询，（b）用以收集云服务器3000、读取器节点2000或叶节点1000层处的不同数据的命令，（c）关于如何处理云服务器3000、读取器节点2000或叶节点1000层处的各种数据的指令。
在实施例中，当叶节点1000与读取器节点2000通信时，读取器节点引导叶节点采取行动或者提供叶节点数据。基于其编程，叶节点1000可以向其正在与之通信的读取器节点2000或向系统中的其他设备发送事件通知。在实施例中，当特定事件发生时，叶节点1000向读取器节点2000发送事件数据。而且，在实施例中，当特定事件发生时，读取器节点2000向云服务器3000发送事件数据。事件的定义和用于发送这样的数据的阈值可以被预先编程到各种设备中或者由操作员9000供应。
在本文中将更全面地描述某些可能事件；然而，一般地，当读取器节点2002向叶节点1002发送对于数据的请求时，叶节点1002用该数据进行响应。当读取器节点2002命令叶节点1002运行编程指令时，叶节点1002这样做。云服务器3000可以从任何读取器节点2000请求数据。云服务器3000还可以命令这样的读取器节点2000运行编程指令。
已建立系统的设备和各种通信路径，将描述系统的非限制性操作情形及其他方面。如技术人员将领会到的，当前存在两个版本的因特网协议（IP）：IPv4和称为IPv6的较新版本。IPv6是对因特网协议的演进升级。本文中公开的系统的叶节点1000可以通过BLE协议进行通信。然而，在实施例中，并非所有叶节点1000都原本具有IPv4或IPv6地址。在BLEATS系统的实施例中，系统以以下方式向叶节点1000提供IPv4或IPv6地址。叶节点1000通过读取器节点2000注册到BLEATS系统中。云服务器3000通过将该叶节点1000的唯一ID与唯一IPv4或IPv6地址相关联来供应叶节点。在这样的供应之后，操作员或系统的其他设备可以借助于该IPv4或IPv6地址访问该叶节点1000。例如，当读取器节点2000从感兴趣的叶节点1000接收到通信时，读取器节点将该通信连同叶节点1000的唯一ID一起发送到云服务器3000。云服务器将用于该叶节点1000的信息（如用其唯一ID锁上）与用于该叶节点的IPv4或IPv6地址相关联。当系统的设备或操作员查询或者另外希望通过特定叶节点的IPv4或IPv6地址与所述特定叶节点通信和/或命令所述特定叶节点时，云服务器将该请求与该叶节点的唯一ID相关联并促进通信。以这种方式，系统可以允许经由单个IPv4或IPv6协议来访问其下面的所有设备，无论任何给定设备是否原本支持该协议。
如以上描述的，在实施例中，设备可以间接地相互通信，并且照此，在实施例中，读取器节点2000可以不直接地与云服务器3000通信。在说明性示例中，一个读取器节点2000可以桥接另一读取器节点2000到云的连接，在本文中称为第一桥接读取器节点2004。在说明性且非限制性示例中，如图3A-图3B中示出的，发送读取器节点2002向第一桥接读取器节点2004发送消息，其规定发送读取器节点2002的目标为云服务器3002（步骤302）。如果第一桥接读取器节点2004与期望的云服务器3002直接通信且能够发送消息，则第一桥接读取器节点2004从发送读取器节点2002向期望的云服务器3002发送消息（步骤304）。第一桥接读取器节点2004记录其正在充当发送读取器节点2002与云服务器3002之间的桥接器的数据，使得在将来，当第一桥接读取器节点2004从发送读取器节点2002接收到消息时，其可以将该消息转发到同一云服务器3002（步骤306），并且替换地，当第一桥接读取器节点2004从云服务器3002接收到意图用于发送读取器节点2002的消息时，第一桥接读取器节点2004可以将该消息转发到发送读取器节点2002。
在其他实施例中，如图3C-图3D的说明性且非限制性示例中示出的，发送读取器节点2002向第一桥接读取器节点2004发送消息，其规定发送读取器节点2002的目标为云服务器3004（步骤308）。然而，如果第一桥接读取器节点2004并未与期望的云服务器3004直接通信，则第一桥接读取器节点2004向发送读取器节点2002返回消息，其传达如下信息：第一桥接读取器节点2004（a）并未与期望的云服务器3004直接通信，以及（b）第一桥接读取器节点2004正在使用另一读取器节点作为桥接器，即第二桥接读取器节点2006（步骤310）。如果第二桥接读取器节点2006与期望的云服务器3004直接通信且能够发送消息，则第二桥接读取器节点2006从发送读取器节点2002向期望的云服务器3004发送消息（步骤312）。第一桥接读取器节点2004然后记录其正在充当发送读取器节点2002与第二桥接读取器节点2006之间的桥接器并中继将来业务（步骤314）。第二桥接读取器节点2006然后记录其正在充当第一桥接节点2004与云服务器3004之间的桥接器并中继将来业务（步骤314）。在实施例中，当第一桥接读取器节点2004从发送读取器节点2002接收到意图用于云服务器3004的消息时，第一桥接读取器节点2004将该消息转发到第二桥接读取器节点2006。并且，当第一桥接读取器节点2004接收到来自第二桥接读取器节点2006的消息与来自云服务器3004的意图用于发送读取器节点2002的消息时，第一桥接读取器节点2004将该消息转发到发送读取器节点2002。
在实施例中且如明显的，读取器节点2000不需要直接地与云服务器3000通信。事实上，在某些实施例中，读取器节点2000可能缺少此能力。在其中读取器节点2000并未直接地与云服务器3000通信的情况下，其可以通过读取器节点链来中继其通信，其中，该链中的最后的读取器节点与云服务器通信。
相互通信的读取器节点可以使用生成树算法来确定任何两个读取器节点之间以及还有任何读取器节点与云服务器之间的最佳通信路径。
在实施例中，相互通信的读取器节点2000和叶节点1000交换微秒精确的时间戳以确定其本身之间在通信方面的延迟。此延迟主要被用来通过为叶节点1000和读取器节点2000提供其中每个应在任何特定信道上相互通信的分配时间窗来使它们的时钟同步或者以其他方式计及延迟。在实施例中，上述内容允许读取器节点在最佳信道上在最佳时间处监听相应叶节点。而且，系统可以提供从可用叶节点到读取器节点的通信的时间表，使得可用叶节点同时在同一信道上进行发送方面不重叠。
为了优化通信路径和节省功率，本发明的实施例可以限制给定读取器节点可以与之通信的设备或和设备类型的集合。在实施例中，读取器节点可以包含其被允许与之通信的设备的访问控制列表，并且如果设备不在列表上，则读取器节点将不与该设备通信。功率节省是个大的关心的问题。设备（包括叶节点和读取器节点）可以在靠电池运行，在这种情况下功率节省是关键的。即使对于依赖电网的那些设备而言，使功率消耗最小化也是非常重要的，因为这降低成本并减少环境废热。
在实施例中，可以存在关于其中读取器节点可以压倒访问控制列表且即使设备不在列表上也建立通信的紧急或高优先级情况的指令。
图4A示出BLE扫描的实施例。在图4a中，读取器节点接近于叶节点1002。读取器节点引导两个射线401、402之间的区A处的其天线能量。在检测到叶节点1002不在区A中时，如图4B中示出的，读取器节点2002引导其在射线（402、403）之间的区B处的天线能量。在确定叶节点1002在区B中时（这通过从叶节点1002接收到广告而完成），读取器节点2002建立到叶节点1002的连接。
在包括BLEATS的根据本文中描述的实施例的系统中，系统设备（包括叶节点1000和读取器节点2000）的精确位置的知识可能是重要的。在某些情况下，位置可以由设备其本身内的GPS设备或者通过操作员9000将位置编程到设备中而确定。然而，在某些实施例中，设备可能并未装配GPS能力或者装配有用以确定其位置的其他设备。
在实施例中，读取器节点2000设有天线结构，其可以是锥形或喇叭形天线结构。被这样装配，在实施例中，读取器节点2000可以基于天线的已知辐射图和来自叶节点1000的信号的信号强度来确定设备（诸如叶节点1000）的位置。然而，这样的天线可能并未精确到足以确定叶节点1000（或其他设备）与读取器节点2000的角偏移。
返回至图4B，读取器节点2002可以以特定方式来驱动其天线元件（antennaelement）的组合，使每个特定元件处的幅度和相位的所选组合产生特定辐射图，其在实施例中可以导致特定方向上且可选地具有规定极化角和/或类型（线性、右旋圆或左旋圆）的波束和零信号。在实施例中，当读取器节点2002将其能量引导至射线401和402之间的扇形区A中时，其看不到任何其他设备。然而，当读取器节点2002将其能量引导至射线402和403之间的扇形区B中时，其看到来自叶节点1002的广告。其然后知道叶节点1002在B中，并且当其试图与读取器节点1002通信时，其将它的通信朝着该扇形区引导。
在系统内或者在应用层中或由操作员传播的指令可以引导天线电路将此波束宽度成形为在0与360度之间。（一个或多个）天线经由方向图碎片内的强度来检测存在或不存在，并且经由单个收发机/天线阵列的多个设置或者通过将来自多个无线电和天线阵列的信息组合来通过多个方向图碎片内的相对强度检测位置的估计和存在/不存在两者。合起来，此信息提供关于节点1002在围绕读取器2002的360度角扫描内的位置的精确角信息，而不要求使用昂贵的RADAR技术。
可以指出的是，使波束从全向波束收窄至窄波瓣可以将用于特定天线的通信范围增加显著的因素，诸如在一个方向上达到至少200英尺。
在实施例中，可以在读取器节点2002中使用多个BLE无线电，可选地每个被调谐到不同的BLE信道，诸如广告信道37、38和39。而且，可以与每个波束或天线阵列相结合地使用多个BLE无线电，使得由特定天线或天线阵列处理的每个目标角扇形区（例如，围绕读取器节点2002的360度角中的5度）具有被用于与位于该角扇形区内的叶节点通信的多个BLE无线电的集合。角分区与具有频谱变化（即，使用不同的通信信道）的多个无线电的使用的组合允许单个读取器节点2002处理许多叶节点1002，并且角分区的上述益处（即，扩展范围和精确的角位置）适用于由多个无线电与离读取器节点2002定位在特定角方向上的叶节点通信。为了与读取器节点2002的无线电通信，叶节点在这些信道上用特定认证ID和证书来通告其存在。当读取器节点2002从叶节点接收到数据时，其在适用广告信道上与该叶节点建立握手。然后读取器节点将与该叶节点的通信移交至数据信道，在最初建立通信所在的同一无线电上或者在不同的物理无线电上。
图5在实施例中描绘读取器节点的天线设置。读取器节点2002包括四个天线阵列551、552、553、554。源自读取器节点2002处的区域被划分成多个扇形区，并且针对此图示，被划分成九个扇形区521-529。天线阵列551多半地在扇形区523中、552在扇形区525中、553在扇形区527中且554在扇形区529中引导其能量。551和552覆盖扇形区524，552和553覆盖扇形区526，553和554覆盖扇形区528，并且554和551覆盖扇形区522。全部的四个阵列覆盖扇形区521。
在实施例中，天线阵列相互独立地起作用，并且按照BL/BLE规范在潜在不同的频率信道上进行发送和接收。在实施例中，天线阵列可以全向地进行发送或接收。在全向实施例中，天线在所有方向上相等地进行发送和接收。然而，由于这种方法到处发送能量，所以其使用显著的功率，并且可能并不是对于所有情况而言都是期望的。
在其他实施例中，天线阵列可以在特定方向或波束中发送和接收BL/BLE信号（如本文中讨论的），这样的波束形成在本领域中是众所周知并被良好理解的。所使用的硬件设备是包括但不限于：高速砷化镓、RF SW或RF MEM以及PIN二极管网络的技术的现成元件。
如图5中示出的，551与扇形区523交互、552与扇形区525交互等等，551和552两者与扇形区524交互等等。基于哪些天线阵列从另一设备接收到BLE信号和那些信号的强度，读取器节点可以推断该其他设备的方向和距离。例如，如果已知BLE节点的信号强度将根据已知函数（例如，基于电磁原理）随距离衰减，则可以使用在每个阵列处检测到的强度来估计信号从特定节点至每个天线已行进的距离（绝对的或相对的）。具有节点离两个天线位置的估计距离，可以建立对应于该距离的一组可能交叉点（例如，来自一对天线阵列的两个可能交叉点），可以诸如基于天线其本身的已知定向特性使其意义分明。
在实施例中，可以在用于叶节点的受约束行进路径的条件下用已知位置的两个读取器节点来确定用于叶节点的单个位置。替换地，用已知位置的三个或更多读取器节点，可以使用以下公式来确定用于叶节点的单个位置：
RSSI（以dBm为单位在读取器处测量的信号强度）＝-10*n*log10(d) + A
其中
d是从叶节点至读取器节点的以米为单位的距离；以及
A是在1米处以dBm为单位的接收信号强度（参考信号）；以及
n是传播常数或路径损耗指数。（自由空间具有n＝2用于参考，而对于室内环境而言，使用测量结果来估计“n”的值）。
因此，可以将从单个读取器节点至叶节点的距离（以米为单位）估计为：
d = 10(-(RSSI–A)/(10*n))
可以关于超过一个读取器节点估计叶节点的距离（图6A），使得可以将估计距离表示为d_1、d_2、d_3等。在用于读取器节点2001、2002、2003中的每一个的已知位置，诸如（x_1，y_1，z_1）、（x_2，y_2，y_2）和（x_3，y_3，z_3）的条件下，然后可以通过求解以下三个方程来估计叶节点1002的未知位置（x，y，z）：
d_12 = (x_1–x ) 2+ (y_1–y) 2+ (z_1–z) 2
d_22 = (x_2–x ) 2+ (y_2–y) 2+ (z_2–z) 2
d_32= (x_3–x ) 2+ (y_3–y) 2+ (z_3–z) 2。
可以使用各种常见的数学技术在数值上计算（x，y，z）的值。在一个非限制性示例中，可以如下执行这些计算：
· 将三组位置坐标转换成表示圆的阵列：
P1 = array([x_1, y_1, z_1])
P2 = array([x_2, y_2, z_2])
P3 = array([x_3, y_3, z_3])
· 变换坐标以将对应于阵列P1的圆定位于原点处
· 进一步变换坐标以将对应于阵列P2的圆定位于x轴上
· 求解三个方程以获得（x，y，z）的值。
如果存在定向天线和/或天线阵列，则可以使用室内环境中的到达角连同估计距离来计算叶节点的位置（x，y，z）坐标。方向信息减小估计距离中的误差，尤其是在室内多路径传播环境中。在图6B的说明性且非限制性示例中，存在三个读取器节点2001 2002 2003，每个具有至少一个定向天线651 652 653。叶节点1000位于分别地由定向天线651 652 653提供的视场601 602 603的交集中。由交叉的视场601 602 603连同读取器节点2001 20022003分别地离叶节点1000的相应距离d_1、d_2、d_3定义的此面积可以用来估计叶节点1000的位置。
在扇形天线情形中，如例如在图5和6中示出的，读取器节点2002使一组BLE无线电中的每一个专用于引导其波束在特定区域或扇形区处。这些波束具体地针对到设备（诸如叶节点、POI或其他读取器节点）的连通性而监听信道39、38或37上的广告。读取器节点周围的区划分成多个扇形区，这取决于天线方向图的波束宽度。
在实施例中，给定天线阵列由多个天线元件组成，其中，该元件可以在性质（诸如定向性、极化等）方面变化。这些多个天线元件组合可以用来为整个阵列创建不同的总体信号强度方向图。这些方向图被存储在读取器节点、云服务器或其某个组合中。以方向图为基础进行的判定可以被预先计算并作为规则保存在系统中。替换地，可以实时地计算该判定。在实施例中，被命令这样做的读取器节点可以通过经历用于每个天线元件的这些方向图而进行训练以确定哪个最适用于给定天线阵列，将诸如以下的因素考虑在内：（a）阵列与之通信的其他设备（诸如叶节点和读取器节点）及其使用什么天线方向图和极化方案，（b）用于与给定阵列的这样的通信的到达角和到达方向，（c）用于与这样的设备的业务的飞行的往返时间，（d）由多个天线阵列在给定窗中进行的接近采样和/或（e）历史数据。
在实施例中，分区与给定读取器节点将其不同的无线电引导至不同的方向相结合地工作。这使读取器节点能够在其天线中的超过一个上接收相同传输。通过将天线的物理取向与每个天线接收到的信号的强度相关，读取器节点可以在数学上确定定向性。
例如，针对在方向θ上取向的天线，假设已知基于天线的特性，信号强度将作为与θ的偏移的余弦减弱。现在假设读取器节点具有两个天线（例如，四个的较大集合中的两个），其中一个天线向东取向，并且其他的向北取向。并且来自向东天线的相同传输的强度是向北天线的强度的1.66倍那么多。然后反余切（1.66）为约30度。因此传输的方向为东偏北约30度。
如以上指出的，由于影响信号强度的因素，诸如节点的变化的功率电平和干扰，在某些情况下，系统可能能够比距离更有效地从信号传输辨别方向。发送信号强度的变化将影响接收信号强度并且因此影响视距，但是在大多数情况下，这样的变化将不影响在两个天线处的接收信号强度的比，并且因此可以甚至在存在可变信号强度信息的情况下准确地估计视向。然而，如果两个读取器节点接收到相同传输且其知道其相对于彼此的位置，则其可以使用到每个读取器节点的信号的方向来对信号的起点的精确位置进行三角测量，因为两个角，外加两个读取器节点之间的侧边的已知位置，定义在节点的位置处具有第三顶点的唯一三角形。
因此，在具有超过一个读取器节点的实施例中，多个读取器节点可以从设备（诸如叶节点）接收信号。接收到信号的读取器节点可以相互或者与系统的设备共享此信息，其经过处理可以通过三角测量来推断该其他设备的位置。
针对其天线阵列中的每个，系统将一组极化方向图保持在其存储器中。如果被编程和/或命令这样做，则系统通过使读取器节点改变该阵列的元件中的每个的极化方向图，然后对照在先方向图测量新方向图的有效性来训练给定阵列。系统跟踪被用于阵列的每个方向图的有效性的历史。最后系统可以确定最佳方向图。在实施例中，系统利用该最佳方向图持续；然而，其将周期性地扰乱该方向图以确定是否已存在改变使得其不再是使用起来最佳的方向图。
特定LNRG在物理上能够使用这三个方法中的任何一个。但是其被编程为在任何给定时间在任何给定无线电上仅使用它们中的一个。LNRG可以在不同的无线电或其群组上使用相同方法或不同方法。控制器——即一致地行动以确定BLEATS如何表现的个体、可编程自动机和在那些可编程自动机上运行的软件的集合——基于各种准则来确定要使用哪种方法，所述准则包括但不限于：期望的天线范围、期望的功率消耗以及附近的LNRG的密度、附近的LST的密度。
在包含多个读取器节点2000的实施例中，系统可以经由本文中描述的其他方法来确定叶节点1000的位置。图7示出这样的实施例。读取器节点2002和2004被部署在系统中并相互通信。读取器节点2004具有四个天线阵列581、582、583、584。此设置周围的区域被划分成九个扇形区，531-539。581主要在扇形区533中引导其能量，582在扇形区535中引导其能量、583在扇形区537中引导其能量、并且584在扇形区539中引导其能量。581和582覆盖扇形区534，582和583覆盖扇形区536，583和584覆盖扇形区538，并且584和581覆盖扇形区532。全部四个阵列覆盖扇形区531。其他读取器节点2002具有四个天线阵列591、592、593、594。此设置周围的区域被划分成九个扇形区，541-549。591主要在扇形区543中引导其能量，592在扇形区545中引导其能量，593在扇形区547中引导其能量，并且594在扇形区549中引导其能量。591和592覆盖扇形区544，592和593覆盖扇形区546，593和594覆盖扇形区548，并且594和591覆盖扇形区542。叶节点1002、1004和1006在读取器节点2002和2004的范围内。读取器节点2004或被这样编程的系统的任何元件（诸如云服务器3000）确定叶节点1002在其扇形区535中。读取器节点2002确定叶节点1002在扇形区544中。因此，系统确定叶节点1002的位置在其中存在扇形区544和535之间的重叠的区域中。同样地，系统确定叶节点1006在其中扇形区536和543重叠的区域中，并且1004被确定为在其中扇形区537和549重叠的区域中。
在实施例中，天线阵列被配置成定向地进行发送和接收。例如，天线阵列可以从表面（比如地板）指向上。在实施例中，天线阵列从墙壁指向外。在实施例中，天线阵列具有某些其他几何位置和取向。在实施例中，不同的天线阵列具有不同的位置和取向。例如，在办公室环境中，可以将读取器节点刚好放置在顶棚镶板上方，其中天线阵列指向上。在此取向中，读取器节点可以感测并控制通过顶棚布线的设备。例如，如果在顶棚中在物理上存在另一设备（即路由器），则读取器节点可以控制并观察此路由器。
BLE，像许多其他射频通信系统一样，将接收到的信号分解成同相和正交（I和Q）分量。这些在本文中被称为“I”和“Q”数据。可以注意到，这些相位是时间的而非空间的分量。I和Q数据参考特定时基提供信号的到达时间和相位，所述特定时基采取用于超外差下变频或直接下变频的本机振荡器与来自提供I和Q数据采样的模数转换器的时钟和定时信号的组合的形式。在实施例中，基带可以是高斯频移键控（GSFK）调制器。当超过一个接收机递送用于从不同定位的天线接收到的信号的I和Q数据且它们使用相同时基（或者以其他方式同步的时基）（诸如本机振荡器时基和AD转换时基）时，可以在后处理中将I和Q数据组合以（a）测量各种天线处的信号的到达时间中的差异（因此推断到它的方向）；（b）计算将从任何天线接收到的可以通过对被各种元件拦截的信号的各种幅度和相位组合求和而生成的信号（并且因此计算接收到的天线方向图）；以及（c）（i）同时地计算许多这样的方向图及其接收到的结果或（ii）（诸如在预处理中）计算将根据任何这样的天线方向图从天线发送的信号——或者按期望的如独立天线方向图一样多的独立信号。因此，针对在特定接收机节点上接收到的信号，适当地时间同步的I和Q数据的后处理可以具有与以上描述的波束切换方法相同的效果，只是后处理可以同时地在来自叶节点的单个传输上尝试感兴趣的所有波束图。应注意的是将来自不同接收机节点的I和Q数据相关通常是不切实际的，因为其使用不同的时钟，并且充分准确的同步机制是不切实际或者非常昂贵的。因此，通常可以关于在给定设备上接收到的信号执行基于I和Q的定位，其中，不同的天线在同一本机振荡器上运行。然而，本文中公开的方法意图包含多接收机方法达到用本领域的技术人员已知的方法来实现这样的同步的程度，即使这样的方法可能是昂贵的。
I和Q数据在确定位置方面可能是稍微不准确的。为了改善这一点，接收机节点可以使用多个天线来从单个源接收I和Q数据。然后系统可以使用概率算法来到达用于该单个源的位置的最佳估计。
替换地或者与此相结合，从单个源接收信号的多个接收机节点可以独立地使用来自该源的I和Q数据来确定其位置，然后将此信息相关并使用其相对于彼此以及相对于单个源的位置来得出用于该单个源的位置的最佳近似。
接收机节点从叶节点接收到的I和Q数据可能需要被校准，因为此信息（除其他许多东西之外）是从用于特定接收机节点的无线电天线的辐射方向图的已知形状导出的。由于这些方向图通常并不是完全对称的，所以I和Q数据通常不是完全准确的。此问题由于如下事实而加剧：辐射方向图可以受接收机节点周围的空间特征（诸如使射频信号偏转或干扰射频信号的特征）影响。
想到如下可能是诱人的：如果两个接收机节点是固定的、相互接近且知道其自己的GPS位置，则那些接收机节点可以用以下方法对彼此的I和Q数据进行校准。第一接收机节点可以将指示第一接收机节点的位置的信息中继到第二接收机节点。第二接收机节点可以接收位置信息，并且根据I和Q数据来计算其相信是第一接收机节点的位置的项。第二接收机节点然后可以通过改变其I和Q计算中的系数来迭代地校正其计算，直至完美为止。该相同过程可以用来使第一接收机节点的计算完美。理论上，当叶节点穿过两个接收机节点之间的空间时，两者将从已从叶节点接收到的I和Q数据导出准确得多的位置信息。
然而，这种方法具有两个挑战。低调制带宽意味着在循环的指定或信号的到达时间方面存在2400个循环中的重要部分的不确定性。这还对应于300米中的可观部分的距离。
因此虽然用I和Q数据的相位相关方法对于找到关于在物理上附着到或者用线缆固定到单个无线电的天线的方向而言是好的，但获取并维持分离无线电之间的必要同步的问题在实际实施方式中要求在BLE信号之外的某些同步机构——以及或许过分昂贵的设备（诸如原子钟）来维持必要的稳定性。然而，接收机节点仍可以细化其相对位置的其估计——并检测其数目中的一个或多个是否已经意外地移位——通过轮流充当叶节点，其中其余接收机节点估计临时地充当叶节点的接收机节点的位置。这样的技术可以在不要求在不同接收机节点处接收到的信号之间的高准确性相位比较的情况下识别问题，诸如严重错位。
在实施例中，接收机节点可以联合地行动以相互传递PTP同步数据以使时间同步下至纳米分辨率。一旦接收机节点实现了此同步，其就能够使在给定时间在多个接收机节点处从叶节点接收到的I/Q样本相关。然后接收机节点可以将此信息发送到云服务器，其使各种样本相关以确定那时的叶节点的精确位置。
一旦接收机节点的网络通过PTP自同步下至纳秒分辨率，则该网络中的接收机节点监视来自叶节点的I/Q样本。接收机节点可以在任何给定时间计算去到不同接收机节点的那些I/Q样本的降级。这允许接收机节点运行冲突避免算法以避免向该叶节点发送冲突消息（例如，不一致的指令）。
在实施例中，可以将更高级的技术用于检测位置和运动，尤其是在嘈杂或者另外有损耗的环境中。在这样的实施例中，所述方法可以针对（a）标签的位置估计处理RSSI。其精神如下。假设多个叶节点移动通过一组检测器且那些叶节点中的每一个周期性地做广告。然后，给定接收机节点一般地从给定标签拾取给定广告并提取其RSSI，诸如dB衰减的函数。然而，多个条件可以干扰此接收，诸如：（a）标签临时地移动出范围，（b）环境干扰，诸如金属物体，（c）环境噪声，诸如静态随机的，（d）与另一叶节点的BLE广告的冲突，或者（e）由于各种原因，由叶节点进行的广告的不存在。无论如何，接收机节点不太可能从理论上在范围内的每个叶节点拾取每个广告。
本文公开的系统和方法可以使用以下技术来减轻噪声、衰落信道、BLE网络干扰及其他问题的影响。首先，一个人可以使用滤波来减轻衰落信道的影响。一个人可以基于接收波形的总体性质来检测标签的存在/不存在。而且，一个人可以应用多天线技术来改善SINR-AOA，将由不同天线接收到的结果组合。而且，一个人可以使用自适应滤波来联合地避免衰落和丢失的分组，诸如在每个节点上和/或充分地跨多个BLE无线电使用卡尔曼/粒子滤波器。一个人还可以使用BLE网络架构，诸如通过部署超过一个BLE接收机以照顾无线电的移动性和/或缓慢的应答（squawk）速率。而且，一个人可以修改广告分组以帮助检测标签。另一方法是使用运动补偿RSSI滤波。这种方法可以使用利用具有不同天线的多个共位无线电进行的卡尔曼滤波来独立地接收衰落分组。在这里，具有空间分离天线元件的多个共位无线电可以独立地接收广告分组以便生成RSSI估计。最后，一个人可以使用自适应应答速率变化。这种方法自适应地使应答速率变化以确保接收机节点从每个标签接收到大量广告分组，即使在存在分组冲突和衰落的情况下。
用于检测存在/不存在的另一方法检测涉及到使用信号波形的形状。结合这种方法，术语“信号”指的是所述多个RSSI数据点，并且“波形”和“包络”指的是这些点的根据其被收集的时间的布置。不应将这些术语与如应用于无线电波的包络、波形和信号的通常意义混淆，且不应将这些术语混淆如它们与电波形有关那样。
在这种方法中，接收机节点可以使信号的已滤波输出传递通过波形形状分析器块。该块可以使用波形的总体形状以及接收到的RSSI阈值来宣告障碍物的存在或不存在。在宣告标签的存在/不存在之前捕捉波形形状的关键优点是以下内容。基于RSSI的方法基于接收到的RSSI在阈值以上或以下而宣告标签的存在或不存在。波形经历频率选择性衰落。这导致基于每个已滤波RSSI估计的存在/不存在宣告。然而，如果存在/不存在检测基于观察到的信号包络，则其消除信号的接收到的RSSI中的瞬时改变的影响。
叶节点与接收机节点之间的距离随着叶节点变得更接近于接收机节点而减小。在这里，接收到的RSSI增加。随着叶节点远离接收机节点移动，RSSI下降。通常由给定环境中的路径损耗指数来表征接收到的RSSI中的增加和减小。接收到的RSSI中的根据路径损耗指数的增加和减小将可靠地指示标签的存在和不存在。接收机节点可以在采样窗口上观察接收到的RSSI之后宣告叶节点的存在/不存在，而不是依赖于单个读取。
RSSI窗口宽度是随实施例而变化的设计参数。在某些实施例中，其是可编程的。接收机节点可以将接收到的RSSI估计的邻近窗口视为重叠的或不相交的以用于信号波形分析。在某些实施例中，系统通过一个样本来分析滑动的邻近窗口。
在某些实施例中，接收机节点可以在没有窗口之上的阈值的情况下单独地基于波形形状来检测叶节点是否存在。在某些其他实施例中，接收机节点使用基于计数统计的方法，其采用阈值。
用于位置估计或存在/不存在检测的RSSI滤波可以使用利用单个天线无线电的接收波形的统计和/或形状。针对在同一无线电中具有多个天线的情况对此进行扩展。还可以使用分布式多天线系统。
基于接收到的RSSI波形形状的标签的存在/不存在的检测中的步骤可以是：1）在给定窗口持续时间内存储RSSI信号；2）窗口上的RSSI是基于RSSI样本之间的连续差计算的RSSI中的改变速率；3）可以使用RSSI的改变速率（包括RSSI的改变速率中的增加、后面是RSSI的改变中的减小）来有效地表征标签最初朝着接收机且稍后移开的移动；以及4）可以基于接收到的RSSI来估计窗口内的局部平均值和最大值。平均与最大值之间的差也指示标签朝着接收机的移动。
系统还可以计算窗口上的以下统计。首先，可以计算简单计数统计，诸如设定阈值并计算RSSI在阈值以上的次数。如果RSSI在阈值以上的次数大于其在阈值以下的次数，则标签被宣告为存在。
还可以计算加权计数统计。针对每个RSSI，系统可以获得阈值与在阈值以上的RSSI值之间的差的和。系统可以获得阈值与在阈值以下的RSSI值之间的差的绝对值和。如果在阈值以上的RSSI估计的差的和大于在阈值以下的RSSI的差的和，则系统可以宣告标签存在。
在不同实施例中且用不同的编程，接收机节点可以寻找RSSI时间序列中的各种不同模式。例如，系统可以寻找其中RSSI值增加然后减小的模式。单调递增、后面是单调减小可以指示叶节点朝向且然后远离接收机节点移动。系统可以寻找在窗口内将增加、然后处于平稳状态的RSSI值。在其他情况下，RSSI值减小然后其达到平稳状态。在其他情况下，RSSI值以非减方式增加然后其以非增方式减小。系统（诸如接收机节点或云服务器）可以使用这些及其他计算统计来判定标签在每个窗口上的存在或不存在。作为第一步骤，我们可以考虑显著的重叠。在精神上，运行此分析的接收机节点必须将这些不同情形考虑在内。首先，存在其中叶节点在有限观察窗口上朝着接收机移动然后移动离开的良性情况。在这里，叶节点处的接收到的RSSI增加然后减小。这可以基于以上步骤来表征。另一情况是准移动情况。在这里，假设是叶节点以长间隔从一个位置移动至另一个而没有叶节点的观察位置中的任何改变。叶节点在每个中间位置上长时间停留。在这里，再次地将波形形状组合并识别该RSSI在观察窗口上长时间未改变将导致用于存在/不存在检测的可靠判定。这比基于接收到的RSSI的不存在/存在的点判定更加可靠。另一情况是完全移动情况。在这里，叶节点与其广告速率相比快速地移动。接收机节点在广告接近于接收机节点时可能错过该广告，也称为应答。在一个可能情形中，RSSI在窗口长度上维持为低的。在这里，基于RSSI信号波形包络未达到峰值，系统可以改变应答速率并检查RSSI波形中的改变。波形形状帮助改变叶节点的应答速率。
在不同实施例中，预处理步骤（以生成RSSI时间序列以用于处理）包括以下滤波步骤中的一个或多个。首先，可以基于在固定数量的样本范围上的简单平均来执行低通滤波。基于标签的应答速率和标签的速度来判定平均长度。如果标签的速度也是高的且应答速率是低的，则平均长度是小的。在其中应答速率是高的且标签速度是小的其他极端情况下，我们可以选择较长的平均长度。一个人还可以执行卡尔曼滤波。在这里我们考虑过程噪声以及加性噪声。滤波器通过经由二相算法使过程/测量噪声最小化而工作。首先，预测器执行下一RSSI估计。然后，校正器通过利用当前RSSI测量结果来改善RSSI估计。当标签正在移动时，由标签从相对于接收机的不同位置发送连续接收广告分组。可以实现使用卡尔曼滤波的运动补偿算法以从相对于接收机的相同相对位置接收多个广告分组。
可以通过以下步骤来表示典型的卡尔曼滤波器：
状态更新等式：
Figure 185818DEST_PATH_IMAGE001
其中
Figure 102958DEST_PATH_IMAGE002
是状态矢量
Figure 882695DEST_PATH_IMAGE003
是状态转移模型
Figure 215588DEST_PATH_IMAGE004
是应用于控制矢量
Figure 29960DEST_PATH_IMAGE005
的控制输入模型
Figure 852423DEST_PATH_IMAGE006
是高斯过程噪声
Figure 119456DEST_PATH_IMAGE007
测量等式：
Figure 318356DEST_PATH_IMAGE008
其中
Figure 174185DEST_PATH_IMAGE009
是测量矢量
Figure 167549DEST_PATH_IMAGE010
是高斯观察噪声；
Figure 921879DEST_PATH_IMAGE011
Figure 658890DEST_PATH_IMAGE012
是输入、输出传递函数
预测步骤：
Figure 119959DEST_PATH_IMAGE013
Figure 549803DEST_PATH_IMAGE014
：预测状态
Figure 791429DEST_PATH_IMAGE015
：预测协方差矩阵
更新步骤：
Figure 66552DEST_PATH_IMAGE016
- 卡尔曼增益
Figure 896974DEST_PATH_IMAGE017
- 状态更新
Figure 232140DEST_PATH_IMAGE018
- 估计协方差矩阵。
而且，系统可以在存在遗漏分组的情况下执行滤波。在通常的无线环境中，可能丢失数个接收分组。例如，如果标签快速地移动（针对给定应答速率），则广告分组可能丢失。在这里，系统可以使用两个可能方法来提供解决方案。首先，可以沿着标签的确定路径部署多个无线电。在无线电的监听范围之间存在有限交集。在这里如果标签被无线电中的一个听到。如果标签被一个无线电听到，则一个人可以用多个方式将两个无线电的输出组合。替换地，一个人可以使用关于标签的在先位置的知识。滤波的另一方法是执行贝叶斯滤波/粒子滤波：接收机节点可以在其中传播模型未知、天线特性不理想等的情况下进行这。在这里，方法是获得使用RSSI来表征传播损耗的参数的概率分布。这将帮助可靠地估计标签的存在/不存在。在实施例中，接收机节点或其他系统元件可以跨不同无线电使用上述方法的组合。
在实施例中，系统可以在单个接收机节点上、跨不同的接收机节点或两者采用多个天线。这些多个天线在其从同一标签接收到应答时执行协调滤波。总体方法可以仍然根据以上描述的各种方法使用RSSI。
该方法可以包括以下各项。首先，系统可以使用等增益合并来改善RSSI估计，诸如通过空间平均。这也可以跨空间分布无线电。而且，系统可以使用最大比合并：最佳合并（无论通过共位天线阵列还是分布式阵列）。而且，系统可以使用切换天线，诸如采取最可靠RSSI值的输出。这可以与加权合并组合。系统还可以使用分布式多天线系统。将接收机的输出与位置标记（即，接收机节点的已知位置和位置标记，诸如用于POI）组合可能是吸引人的。这可以包括跨不同无线电（诸如在POI与接收机节点之间）的同步。系统还可以使用基于AOA的BLE。在这里，系统将可能要遭遇宽泛变化的特性，包括多路径传播。这种方法可以用于基于不同的阵列几何结构来获得到达角。这可以被修改成包括分布式和共位多天线系统两者。系统还可以将AOA和RSSI范围组合，从而减小“不确定”区域并改善位置估计中的置信度。系统还可以利用极化分集以及将其与AOA和RSSI测量结果组合。最后，系统可以从标签发送特定信号（诸如特征信号，诸如线性调频脉冲（liner chirp））。可以采用在参考节点处看到的相位延迟差来得出关于特定标签的角信息。这可以用来估计从不同BLE标签的到达方向。在实施例中，可以使用跨来自不同天线元件的接收信号的接收到的RSSI的简单空间平均。这可以在基于波形的分析之前完成以用于不同事件的分类。
以上方法可以用于位置估计、一旦RSSI信号被滤波、计算了AOA等。可以使用标签的估计中的所需准确性和已知先验知识。可以将该架构用于存在和/不存在检测，以用于确定叶节点到接收机的接近或者远离接收机的状态。可以将该方法用于标签的定位和用于标签的路径表征以跟踪标签在无线网络内的移动以及将此信息与云基础设施结合。
在实施例中，网络架构可以基于接收机节点、POI和叶节点（标签）。POI和接收机节点的定位被设计成定位/检测变化数目的标签、以不同速度移动的标签、移动性模型、关于标签中的电池寿命的约束等。在给定部署中，可以假设POI必须以高度的可靠性检测具有不同速度（从非常慢地移动至以较高速度（诸如4ft/s）移动而不同）的变化数目的标签。在这里，取决于标签的最大速度和最大数目（其可以同时地应答），一个人可以设计具有重叠覆盖的POI的数目。在其中必须一致地报告存在于接收机节点的覆盖区域中的标签的数目的宏覆盖区域中，系统可以使用多个技术，包括在接收机处部署多个天线、使用多个接收机、修改从标签发送的广告、观察每个无线电节点的统计以及在改变标签的状态之前等待更长时间（诸如如果用于标签的RSSI并未一致地在阈值以上）。这样的网络优选地提供每个标签的可靠的存在不存在检测（例如，以每个标签大约0.0000001的误差），提供标签的良好电池寿命，提供高度准确的位置估计，提供二维以及可选地三维定位，并且提供足以处理很可能被支持的标签的最大数目的接收机节点。网络优选地还适应于处理标签的最大和最小支持速度。
在实施例中，可以使用现场勘测来开发针对用于位置监视/存在不存在检测的BLE网络的部署方法。
在实施例中，可以将各方法用于处理BLE广告信道中的干扰，诸如通过收集干扰统计并采用接收机算法来在存在干扰的情况下工作，或者通过用信令技术部署接收机来改善SINR。
一旦LNRG的网络通过PTP自同步低至纳秒分辨率，则该网络中的接收机节点可以通过使多个接收机节点在精确地相同时间发送分组并使多个接收机节点监视这样的事件且记录I/Q样本的强度来测试其相互的干扰。通过运行接收机节点的不同组合，总体系统可以确定接收机节点交互的映射。这允许系统在其可以或者可以不在给定频带和方向上进行发送时告知每个接收机节点，并且从而避免信号冲突。
图8A-8D示出用于读取器节点与其他非读取器节点设备的四个不同部署情形。图8a示出读取器节点LNRG（251）通过因特网802与云服务器3000通信。非BLE使能设备8002通过因特网802与云服务器3000通信。因此，2002和8002使用云服务器3000作为中继器进行通信。图8B示出读取器节点2004和非BLE使能设备8004经由因特网802与云服务器3000通信，而且还经由本地某些本地协议804直接地与之通信。图8C示出读取器节点2006通过机架背板806与非BLE使能设备通信。图8D示出其中单个设备是读取器节点2006和具有非BLE能力的设备8006（诸如无线接入点）的实施例。
当前，常规无线接入点不具有与某些种类的本地设备（例如，可以使用除WiFi之外的通信协议的各种物联网（IoT）设备）通信的能力。与这样的接入点集成或者与之相结合地工作的本文中的类型的BLEATS向IoT设备且更一般地向各种叶节点设备（诸如资产标签）提供宽泛得多的通信能力。参考图7A，在图7上用示意性圆8002来表示无线接入点（AP），并且其定位成平行于读取器节点2002。在实施例中，其是分开的设备。在实施例中，其并不直接地通信。然而，其可以经由因特网702通过云服务器3000进行通信。AP可以向读取器节点发送消息，接收这样的消息等等。在实施例中，AP其本身可以具有其他读取器节点能力。
在现在于图8B中提及的第二实施方式中，AP占用通过8004提及的示意性圆，并且读取器节点2004通过包括但不限于以太网、802.3、802.11、USB和BLE的协议和介质直接地与AP通信。任一个或两个设备还可以与云服务器3000或其他设备通信。
在实施例中，图8C中示出的AP 8006和读取器节点2006在物理上驻留于同一机器上。读取器节点2006可以例如实现为位于AP的机架中的卡。其通过机架806的背板进行通信。
在实施例中，读取器节点2006仅仅是AP 8006的附加能力。除是用于其他无线通信的接入点之外，AP/读取器节点单元经由BLE与系统的其他设备通信，并且通过因特网与云服务器通信。
以上实施例中没有一个是排他性的，并且其可以一致地工作。例如，被集成到AP中的读取器节点可以经由云服务器与不具有直接地与读取器节点交互的任何能力的AP交互。
在实施例中，系统的设备之间的BLE通信包括一系列通信序列。通信序列由一系列BLE消息组成。以下是涉及到读取器节点及其他设备的通信序列的实施例的描述。在读取器节点建立与某个其他设备的连接时，连接序列可以如下：
CONNECT REQUEST
CONNECT GRANT
SEND REQUEST
DATA or ACKNOWLEDGE
DISCONNECT REQUEST
DISCONNECT GRANT。
在实施例中，可以存在多个SEND REQUEST、DATA或ACKNOWLEDGE对。
在实施例中，BLE使能读取器节点可以不保持跟踪其本身与其与之通信的任何其他设备之间的通信序列的状态。因此，每个通信序列可以独立于在时间上在其前面的那些。这样的方法允许读取器节点与比在其保持用于每个通信的状态历史的情况下将可能的数目大得多的数目的其他设备通信。
在实施例中，读取器节点连续地经由广告信道检查其半径中的叶节点。当前并未与读取器节点通信的叶节点周期性地在BLE广告信道上做广告。如果读取器节点在叶节点的广告范围内，则其应接收该广告，此后读取器可以对叶节点进行响应并建立握手。以这种方式，读取器节点知道其应在什么方向上和在什么信道上与该叶节点通信。在实施例中，读取器节点可以维持BLE数据信道上的此通信，并且可以命令叶节点同样做。读取器节点可以通过获悉叶节点的PIN和TIN并将此信息作为读取器节点事件中继回到云服务器来确定其在与特定叶节点的进行通信。云服务器可以在注册表中记录这一点，亦即此读取器节点正在与由PIN和TIN识别的此叶节点通信。
在实施例中，当读取器节点与某个其他设备建立通信序列时，该序列可以是无状态或持久的。无状态序列包括用以建立通信的起始握手，然后是从一个设备到另一个的查询或命令，然后可能是响应，并且然后是用以终止通信的结束握手。持久通信与起始握手建立通信，但是然后其在两个方向上通过一系列消息维持通信。其可以用结束握手在某个点处终止或者可以不这样。读取器节点可以维持与其与之进行通信的BLE设备的无状态且持久序列的混合。
在实施例中，读取器节点的控制架构或堆栈（本文中描述的MCU 2100）可以同时地保持跟踪与不同设备（包括叶节点及其他读取器节点）的多个（在实施例中多达八个）不同通信序列。这样的跟踪独立于用于这些通信序列的物理通信车（communication vehicle）。假定每个通信序列包括读取器节点发送和接收的消息的有序集：
· 读取器节点接收到的消息可以到达同一接收机上、不同接收机上或者其某种组合上；
· 读取器节点接收到的消息可以到达同一频谱BLE信道上、不同BLE频谱信道上或者其某种组合上：
· 到达同一频谱信道上和同一物理接收机上的消息可以被时分复用，使得其并不相互干扰；
· 读取器节点可以在每个消息序列开始时为这样的序列在逻辑上创建、分派或分配单独的控制状态或者序列/控制堆栈；和/或
· 当序列完成时，读取器节点可以毁坏、释放或者再分配其堆栈。
在实施例中，诸如BLEATS之类的系统可以命令叶节点用数个方式中的一个以编程方式改变其广告周期性信号强度，包括：（a）当确定叶节点可能在运动中时或者当确定采取一系列快速测量来估计叶节点的位置将有益时，命令叶节点增加其广告频率；（b）命令叶节点维持较高的广告速率直至系统或操作员将其重置或者达某个预置持续时间为止（作为针对一旦异常条件结束系统未能将其恢复至正常的防护措施）；（c）在叶节点接收到指示条件的数据的某个事件时（例如，叶节点接收到运动的传感器数据、叶节点接收到温度的传感器数据（诸如过热条件）等），在这样的事件之后达某个持续时间，命令叶节点增加其广告频率；（d）命令叶节点维持较高广告速率达某个预置持续时间或者直至某个其他事件（诸如与POI或非POI读取器节点建立通信）为止；和/或（e）命令叶节点在某个事件时或者在某个事件之后的预定义时间处增加其广告信号强度至固定较高水平或者根据某个函数（诸如递增地）。
因此，在实施例中，叶节点基于其已知条件做广告，该已知条件在部署时或部署期间是已知的或者由传感器6000确定或另外检测到。广告模式和速率可以是可变的并基于情况被调整。可以基于条件来调整广告的频率。减小的广告频率可以对已知处于休息状态的叶节点有益，因为如果已知叶节点处于休息状态，则只需要不经常地广告其位置因此可以与其建立通信。例如，针对其中叶节点与大型仓库中的资产相关联的系统中，不经常的广告可以是适当的。这样的不经常的广告可以节省设备电池寿命（诸如叶节点电池寿命）以及避免使广告信道交通堵塞。如果叶节点与频繁地移动的资产类型相关联或者如果叶节点被装配成感测移动并感测频繁的移动，则不经常的广告可能不适合于系统（诸如BLEATS）可靠地保持跟踪资产的改变位置。因此，针对预期或者已知将经历一种条件（诸如移动）的叶节点增加广告速率（以上也称为频率）允许更可靠地跟踪关联资产。仅在资产经历一种条件（诸如运动）时增加广告速率/频率节省关联设备、最突出地叶节点的电池寿命。在这样的情况下，在该条件已到期（诸如移动停止）之后自动地设置成不经常广告节省电池电力。同样地，如果BLEATS未能将广告重置（基于改变的条件或者条件结束）在预置时间之后设置成不经常广告预防BLEATS不能与叶节点通信，并且防止电池寿命的意外过量消耗。
在实施例中，系统可以通过将许多广告的检测组合以使噪声及其他不准确性达到平均值来增加叶节点的位置确定的准确性。在低频率的广告速率下，这可能花费长时间且可能消耗读取器节点资源。在正在进行测量时增加广告速率/频率可以缩短任务。
如果存在由系统检测到或者另外传送到系统的某个紧急或异常事件，例如诸如集装箱之类的资产着火，则系统可以增加其广告，从而增加建立通信的概率，使得系统进而可以以及时的方式向可以解决它的某个实体传送关键信息，例如呼叫消防队。
与系统通过处理系统的操作参数（包括广告和数据采样速率）而动态地对给定情况进行响应的以上能力一致，系统可以在其中不存在响应的时段之后提高信号强度。这类似于“高声呼叫以获得帮助”，并且可以允许让更远处的读取器节点听到消息，如果附近读取器节点由于某种原因而无响应的话。在设定时间之后返回至正常设置（如以上所讨论的）减少信道堵塞。例如，如果仓库的整个部分着火，则恢复正常的叶节点可以允许应答器“听到”其他传感器而不被其情况已被解决或者不可抢救的那些淹没。现在将描述其他事件。
下面描述称为唤醒的事件。参考系统的叶节点，叶节点1000可以自主地运行。其可以具有为其独有的PIN（产品识别号）以及其与其种类的其他叶节点共有的TIN（类型识别号）。在实施例中，当叶节点唤醒时，其可以连续地在全部的三个BLE广告信道37、38和39上广告直至其与期望的设备取得联系为止。其可以由于预编程调度表、条件的检测等而唤醒。在实施例中，叶节点可以被预定为基于将传输遥测数据的时间而唤醒，其可以被预定为基于感觉阈值而唤醒，诸如当叶节点上的加速度计指示其已移动或者温度传感器超过某个温度等时。
参考读取器节点2000，读取器节点2000可以自主地运行。其可以具有为其所独有的PIN以及TIN（类型识别号）。在一个说明性且非限制性示例中，如图9A-9B中示出的，读取器节点可以被编程为连接到一个或多个云服务器3000。在实施例中，当读取器节点2000唤醒时（步骤902），其可以通过因特网建立到所选云服务器的连接（步骤904），并且其可以向云服务器呈现其PIN和类型（TIN）（步骤906）。云服务器3000可以被编程为命令读取器节点2000与特定云服务器通信（步骤910），该特定云服务器可以是其本身3000或另一云服务器3002。云服务器3000可以记录读取器节点的PIN和TIN，并且而且它或另一云服务器正与注册表中的读取器节点2000通信（步骤912），该注册表再次地可以包括系统（诸如BLEATS）中的云服务器维持以跟踪哪些设备正在向哪些设备进行通信（诸如哪些云服务器3000正在与哪些读取器节点2000通信以及哪些读取器节点正在与哪些叶节点1000通信）的数据库3200。
现在将描述另一事件，称为“接管”，并且在图10A-图10B中示出其说明性示例。在实施例中，读取器节点2002可以与叶节点1002建立通信（步骤1052），并且确定读取器节点2002与叶节点1002之间的距离（步骤1053）。当另一读取器节点2004检测到此通信时（步骤1054），读取器节点2004可以确定其自己与叶节点1002的距离（步骤1056）。每个读取器节点2002 2004可以将该距离传送到系统（步骤1058 1059），例如到读取器节点2002、到云服务器3000或者其他可行路径。可以做出关于哪个读取器节点2002 2004更接近于叶节点1002的确定（步骤1060）。如果读取器节点2004更接近，则系统经由来自云服务器3000或者来自读取器节点2002的编程指令而命令叶节点1002与读取器节点2004通信而不是其本身（步骤1062）。在实施例中，读取器节点2002可以向云服务器3000发送消息，让云服务器在注册表中去除读取器节点2002/叶节点1002连接，并且在这注册表中添加读取器节点2004/叶节点1002连接（步骤1064）（其在实施例中也是以上提及的数据库3200）。
用来确定哪个读取器节点将与特定叶节点通信的因素可以是权重系统，其中，用于任何读取器节点的叶节点的权重除其他因素之外还考虑到叶节点到该读取器节点的接近、该读取器节点被多重地加载（例如，其正在与多少叶节点通信）、读取器节点的剩余电池寿命、读取器节点的操作可用性。读取器节点交换关于那些因素相对于叶节点对于适用读取器节点的权重的信息。在实施例中，具有权重最重结果的读取器节点将与该叶节点通信。
在图11中示出用于叶节点1000的“自注销”事件的说明性且非限制性描绘。在实施例中，如果叶节点1002确定其正在经历影响其继续操作的能力的条件（步骤1152）（例如，其电量低），则叶节点1002可以发起关机（步骤1154）。叶节点1002可以向读取器节点2002发送消息（即事件），将其即将发生的关机和原因条件告知读取器节点2002（直接地或者间接地，如以上描述的）（步骤1156）。在实施例中，读取器节点2002可以（或者可以被命令）去除此连接（步骤1158）并将事件信息发送到适用云服务器3000（步骤1160）。云服务器3000然后可以更新注册表3200中的一个或多个（步骤1162）以及因此更新其他数据库。
在图12中示出由读取器节点2000进行的“自注销”事件的说明性且非限制性流程图。在实施例中，如果读取器节点2002确定其正在经历影响其继续操作的能力的条件（步骤1202）（由于以上结合叶节点自注销实施例描述的各种原因），则读取器节点2002可以发起关机（步骤1204）。读取器节点2002向已连接叶节点1002 1004发送消息，命令叶节点10021004（步骤1206）再次地开始广告，并且有时中断到叶节点1002 1004的读取器节点2002的连接（步骤1208）。在实施例中，读取器节点2002还可以向适用云服务器3002发送消息（即事件），告知云服务器3002其将关机或者另外离线（步骤1210）。在响应中，云服务器3002可以从注册表或数据库3200去除其到读取器节点2002的连接以及到适用叶节点1002 1004的所有读取器节点的2002连接（步骤1212）。
现在将公开称为“设备丢失”的另一事件。在实施例中，读取器节点可以被配置成将与叶节点的通信间隔维持在预选规则间隔处，可以将其描述为与叶节点的周期性心跳通信。例如，可以将读取器节点配置成以一秒间隔向叶节点发送ping分组。如果叶节点在预选间隔内并未进行响应，则读取器节点（或者因此在系统中编程的任何设备）可以认为叶节点“丢失”然后不再尝试与该叶节点通信。用于丢失的准则可以是消息总数之中的叶节点并未进行响应的ping（或消息）的数目、叶节点并未进行响应的连续消息的数目等。如果叶节点被认为丢失，则读取器节点可以向适用云服务器发送事件（即消息），并且云服务器可以从注册表去除该适用读取器节点-叶节点连接。以上设备丢失可以在其中叶节点和读取器节点正在相对于彼此移动的情况下发生。如以上实施例一样，准则和格式是可调整的。例如，心跳通信可以每10秒发生，并且可以超时，诸如在指定阈值数目的分组之后，诸如在4个丢失分组之后。而且，作为ping分组的替代，读取器节点可以为了确定设备丢失的目的而发送出特殊分组，诸如7层协议分组。
在实施例中，叶节点可以维持内部计数器。当叶节点与读取器节点通信时，叶节点可以记录数据，诸如其从读取器节点接收到消息的最后时间。如果来自读取器节点的最后消息超过某个预定义间隔（例如，30秒），则叶节点然后可以停止与该读取器节点的通信。
可以与针对读取器节点与云服务器的通信的上文类似地用指令对读取器节点进行编程。例如，读取器节点可以将与云服务器的通信间隔维持在预选规则间隔处，可以将其描述为与云服务器的周期性心跳通信。在示例中，读取器节点可以以每5秒的间隔向云服务器发送通信。在实施例中，其可以是特定用于此目的7层协议消息。可以将其称为“报到”。可以在注册表中更新关于通信的此信息。在实施例中，云服务器周期性地评定注册表，并且从注册表去除在预定义时间段或间隔（例如，最后一分钟）内尚报到的任何读取器节点，且在某些实施例中连同丢失的读取器节点与之通信的叶节点一起。
在实施例中，可以将系统或其设备配置成使得当叶节点和读取器节点首次建立通信时，叶节点可以将其类型告知读取器节点。读取器节点可以使用此信息来确定其将请求的叶节点的数据的类型和其将向该叶节点发送什么命令。在实施例中，如果读取器节点不知道叶节点的类型，即其是新的叶节点类型（至少对于该读取器节点而言），则读取器节点可以向云服务器发送请求事件，让云服务器为其提供关于如何与此新类型的叶节点设备交互的指令。云服务器可以向读取器节点发送包含用于此“新”的叶节点类型的指令和/或控制参数的程序，诸如驱动程序且在本文中称为“云驱动程序”。读取器节点可以运行该程序以操作此特定叶节点以及其遇到的这种类型的任何其他叶节点。
基于某些事件（诸如来自操作员的指示或系统中的编程指令），在实施例中读取器节点可以请求叶节点传送其正在运行的控制程序的版本。在实施例中，如果操作员期望叶节点运行不同版本的程序，则云服务器可以向读取器节点中发送程序更新的图像，并且云服务器可以命令读取器节点将该图像推送到叶节点中。读取器节点然后可以向叶节点发送图像，并且命令叶节点向前运行程序。
同样地，并且相对于在读取器节点上运行的控制程序，操作员或系统的其他设备请求读取器节点传送其正在运行控制程序的什么版本。如果操作员或系统确定应使用控制程序的另一版本，则云服务器然后可以向读取器节点发送控制程序的图像并引导读取器节点向前运行程序。
另一事件涉及平衡系统的云服务器上的负荷。该“负荷”可以指的是设备的数目以及和/或由云服务器正在与之通信和/或管理的无论什么数目的设备（诸如读取器节点）施加的计算需求。例如，如果存在两个云服务器并借助于在第二云服务器正在与较少的读取器节点通信的同时与较高数目的读取器节点通信来对第一云服务器进行重加载，则系统的实施例规定第一云服务器可以改变其当前拥有、将为第二云服务器所拥有的设备连接中的某些的注册表项，使得设备向前与第二云服务器通信。除服务器进程的现有集群之间的负荷平衡之外，云还在其检测到“负荷”中的增加时自动地将新进程实例化。可以通过“编排引擎”来管理和监视服务器进程的各种集群，该编排引擎其本身可以被针对故障情形进行“负荷”平衡。
在实施例中，某些云服务器处理器可能由于故障、由于来自操作员的请求或者由于某些其他原因而操作失灵。在那些情形中，违反在编排引擎中编码的一组规则或指令（例如：具有在70%以下的CPU利用率的主机的处理节点的数目），触发产生新的实例以进行补偿。数据流入、处理以及数据保存操作针对故障是弹性的，因为新的进程从最后一次改变拾起工作并跨其他运行进程使其状态同步。可以存在四个种类的进程集群，即：web集群、消息传递集群、处理集群以及数据库集群。这些集群中的每一个维持一组进程实例以服务于工作负荷。这些集群中的每一个跨不同的集群维持输入和输出水印。这些水印被用来检测跨不同集群的未处理工作，并且被新产生的进程拾起。
在实施例中，当发送数据时，设备可以使用本地处理来将数据产生为较小格式。例如，具有温度传感器或与之通信的叶节点每秒钟感测同一温度一次达一小时，其可以被配置成将该温度数据压缩成一小时上的固定温度的格式，其将是用于每个样本的数据的约3600分之一。在其中数据被压缩的这样的实施例中，叶节点可以周期性地向读取器节点或系统中的任何其他设备发送这样的已压缩数据，这是为了节省能量。
在实施例中，诸如叶节点之类的设备可以在将数据发送到其他设备（诸如云服务器或读取器节点）之前将该数据压缩（包括用以上描述的方式）。在某些实施例中，设备可以由于例如定时的临界性而在不将数据压缩的情况下将其发送出。如果例如叶节点接收到与资产相关联的温度数据，其中该温度处于或者超过阈值临界水平，则叶节点将该数据作为高优先级位组发送出，指示紧急状态，在某些情况下没有压缩。
在实施例中，诸如叶节点之类的外围设备可以发送周期性广告。在接收到广告时，读取器节点可以执行各种动作，诸如：
· 如果读取器节点具有要在外围设备上执行的一个或多个动作，诸如设定外围设备上的参数，则读取器节点将连接到外围设备并执行动作。
· 如果读取器节点正等待来自外围设备的事件，则其可以诸如通过不时地连接到外围设备来轮询外围设备以检查状态。然而，轮询消耗空中带宽和功率。
作为轮询的替代，可以使用注意位作为中断机制。注意位的使用可以节省空中带宽并减少由外围设备以及读取器节点两者进行的功率消耗。在实施例中，可以在广告分组中指定注意位，例如广告分组的MANUFACTURER_SPECIFIC字段的第3字节的最高有效位。读取器节点将忽视广告分组直至注意位被设定为止。在外围设备标签中，可以当感兴趣事件被触发时开启该注意位，然后当条件被提供时重置。例如，感兴趣事件可以是外围设备上的加速度计由于冲击而被触发。外围设备登记该冲击值，并且在其发送出接下来的广告分组时设定注意位。从那时起的所有广告分组将具有被设定的注意位，直至读取器节点读取该冲击值为止，从而将注意位清零。
在实施例中，系统的设备需要向系统中的设备的较大集合以及在某些情况下的系统中的所有设备广播信息。在实施例中，当读取器节点接收到意图用于广播的消息时，读取器节点检查msg_id以确定读取器节点是否已处理此消息。（在实施例中，来自系统的任何设备的消息包含唯一message_id和包括信息的数据，所述信息诸如该消息源自于的设备、其被发送的时间等）。如果读取器节点已处理了该消息，则其可以丢弃该消息。这防止成环。成环是当分组保持在环路中被从一个节点发送到下一个而任何节点没有认识到该分组是用于该节点并保留该分组，或者认识到其先前已被看到，使得其不应被重传。结果，成环分组并不终止，而只是保持继续前进。如果消息是新的，则读取器节点可以将其在数据库（诸如本地表格）中标记为已读。读取器节点可以将某个时间段内的消息转发到其与之通信的所有其他设备（或者到云服务器，其将该消息传送到云服务器与之通信的所有其他设备），在某些实施例中除在第一时刻发送该广播消息的设备之外。
在实施例中，存在用于处理不清楚消息的方法。例如，如果叶节点或另一读取器节点向第二读取器节点发送第二读取器节点不理解的消息，则第二读取器节点可以将该消息标记为特殊的“未被理解消息”消息，并且它可以将其发送到云服务器以用于进一步分析。
如本文中描述的，在实施例中，系统确定叶节点接近于读取器节点。读取器节点可以被配置成执行此步骤。在推断该接近之后，读取器节点可以减小其信号强度并命令叶节点同样做。这是用于这样的BLE使能设备的功率消耗度量。
在实施例中，当设备相互通信时，每个设备可以被配置成向其与之通信的设备提供数据，传输的BER（误码率）。在两个设备（例如D1和D2）的情况下，如果设备D1向D2进行发送且D2报告高于预编程阈值的BER，则D1可以增加其传输功率以解决该BER。如果BER低于预编程阈值，则D1可以降低其传输功率以便节省功率但仍维持可接受的BER。D1和D2可以被配置成存储历史数据并递增地调整至最佳功率电平以针对期望的BER实现最少功率消耗。
在实施例中，包括叶节点或读取器节点的系统的设备可以随时间推移将数据产生为组合分组。这样的分组的尺寸可以是预置的，并且当分组达到此预置尺寸时，然后设备可以将此分组发送出。这是另一种功率节省方法。在实施例中，设备可以具有超时时段，因为总体系统需要保持数据是当前的。如果分组中的第一数据比该超时更久，则设备发送出该数据，即使分组尚未达到编程尺寸。例如，假设叶节点想要在将数据融合发送出到读取器节点之前累积128个数据对象（诸如为了压缩数据和使开销最小化）。叶节点可以等待某个事件发生，但是在事件的某个较低数目（例如，当前集合中的第27个事件）之后，引起事件的条件可能停止发生。在这种情况下，时间过去，并且叶节点仍然只具有27个事件。最后，数据可能失去某个值，因为其是过时的。因此，而不是等待累积128个数据对象，可以将叶节点编程为在已经过了指定时间段之后将其手边具有的东西发送到系统。
另一事件称为“冬眠”。在实施例中，可以在其中或者另外可以确定几乎不存在高优先级事件的可能性的环境中部署设备，包括叶节点或读取器节点。在这样的情形中，设备可以关机达预编程持续时间，例如1分钟。在此时间之后其可以唤醒并运行达预编程持续时间，例如1秒。
在系统中发送的数据可以是在不同设备之间的传输中的已加密数据，使得窃听者不可以访问传输中的该数据。在实施例中，系统可以将所有或某些类型的通信加密。加密算法可以基于标准共享秘密密钥交换。在实施例中，操作员可以定义或选择加密方法。在实施例中，操作员可以请求对云服务器以及从那里对读取器节点以及从那里对叶节点的经加密访问。实际上，从操作员至叶节点的整个通信路径可以是虚拟专用网或VPN。
如本文中描述的，读取器节点和叶节点可以经由取决于其配置由相关BLE标准或IEEE 802.15.1 BL规定的方法来发现彼此，这在实现某个给定范围的约束情况下优化功率消耗。系统可以被配置成允许叶节点-读取器节点网络和互连是动态的。设备（包括云服务器、读取器节点和叶节点）可以是动态的或者相对于彼此在运动中，如本文中描述的。因此，系统可以被配置成在任何时间考虑到可以建立新的连接或者可以中断旧的连接。这包括叶节点与读取器节点之间的连接、读取器节点其本身之间的连接、读取器节点与云服务器（如果有的话）之间的连接以及这些设备中的任何一个与操作员之间的连接。
用以上描述的设备和系统架构和规则，以下公开涉及BLEATS的实施例。BLEATS的以下描述可以包括任何设备的配置、系统规则和/或系统的架构的附加描述，并且照此，并且技术人员将领会到的是这样的附加描述（如果下面仅结合BLEATS描述的话）将适用于本文中的所有适用实施例。同样地，可以结合下面描述的BLEATS（在适用的情况下）来使用以上描述的任何实施例，包括设备、规则或架构方案的任何组合。
在实施例中，BLEATS可以被部署在在工业环境中，其可以是固定环境（诸如工厂或仓库）或移动环境诸如半分离式卡车、运货列车或承载集装箱的货船。在实施例中，工业环境包括从可能的资产类型的非常大的集合引出的资产。这样的工业环境和资产在本领域中是众所周知且被很好地理解的。在实施例中，每个资产可以与叶节点相关联。取决于资产的性质和移动性以及工业环境的性质，叶节点与检测各种条件（包括温度、气压、湿度、移动、位置以及重量）的数据的传感器通信。可以根据本文中描述的任何方法来确定位置。在实施例中，用于工业环境的BLEATS可以包括一个或多个读取器节点。如本文中描述的，读取器节点经由BLE或其他方法与叶节点通信。当叶节点在读取器节点的范围内时，发现发起（如本文中描述的）。一旦建立了通信，叶节点根据其控制程序中的规则而周期性地向读取器节点发送其已产生的各种数据。这可以周期性地以及当特定事件发生时完成（如本文中描述的）。读取器节点还（在其编程和指令命令它时）可以从其当前与之通信的叶节点请求各种数据。如本文中描述的，读取器节点还可以将控制编程/规则发送到叶节点以便运行。系统的设备（诸如叶节点或读取器节点）可以是静态的，即位于工业环境的一个特定位置中。替换地，设备在该环境中可以是静态的，其中该工业环境其本身在运动中，在货船上通常就是这样。再一次，设备在工业环境内可以是移动的，对于用户将设备携带在其身上通常就是这样。读取器节点可以使用有线或无线因特网介质和协议来跨因特网与多个云服务器通信。
下面描述汽车制造环境中的BLEATS。汽车制造商可以要求机油用于从其装配线脱离的汽车。其操作人可以查询工厂储备以确定剩下多少机油以及工厂正在以什么速率消耗机油，并且从而确定机油将在什么时间耗尽。根据本文中的实施例的BLEATS将为制造商提供以下能力：识别和监视油的特定货盘、相对于其需要该货盘在那里的它们的位置、以及在每个货盘上剩下多少瓶或桶，例如通过使用压力传感器来监视货盘的重量。可以使用液位传感器来确定大桶中的油的量。用由本文中的实施例实现的BLEATS，制造商可以快速地确定例如工厂将在给定的时间量内缺少油。这样的信息将允许工厂操作员然后查询油供应商以查看什么在可接受时间范围内是可得到的。例如，供应商A每加仑收费$1.20，但是在44小时内将不能够提供任何油。供应商B每加仑收费$1.25且可以在8小时内提供油，但是其手边只有20,000加仑。诸如此类。基于此信息，工厂操作员可以确定要从哪个供应商购买油和要从每个供应商购买多少。此能力在即时制造（也称为“看板法”）中是关键的。
在另一示例中，维持20,000瓶酒的拖船从芝加哥驶向新奥尔良。包括本文中的实施例的BLEATS可以能够在所有相关时间确定该装运物在哪里以及还有与该装运物相关联的其他参数，诸如该装运物内的资产的温度。如果例如温度上升到预置阈值（例如，15摄氏度）以上，则BLEATS可以向托运方（或者能够控制资产的环境的温度的任何人或设备）发送消息以降低装运的温度，从而放置该装运物被毁。与以上广播实施例一致，可以解决紧急条件。如果例如温度上升至18摄氏度以上，则检测到此信息的每个叶节点向其可以与之通信的任何实体——包括在系统外面的其他BLE设备——发送系统处于紧急状态且必须降低温度的消息。
在可穿戴设备的背景下，从消费者的观点出发，用他在他身上或者在他的被连续地跟踪和监视的其所有物上具有的数字式自动机，当来自这样的设备的数据允许控制编程系统在没有他发起的动作的情况下为他执行任务时，他的体验改善。可穿戴设备的示例包括腕带、手表、夹子、衣服、眼镜等。具有对此类信息的连续实时访问在个人努力中也是极其有价值的，如由下面的示例示出的。可以将这样的可穿戴设备视为叶节点。
在示例中，旅行者在线预订旅馆房间。旅馆操作和预订系统利用本文中描述的BLEATS类型系统。旅馆可以自动地对旅行者的信用卡收费并为其分配房号和该房间将可用于该旅行者的时间。在如本文中描述的BLEATS系统中，然后旅行者不需要在前台处登记入住。替代地，他前进至房间其本身。在那里他的电子有源ID标签与门通信，该门随着他接近而解锁。他进入他的房间并到床上。在房间内，他的标签与房间中的传感器通信，其激活无线以便他在特定宽带信道上使用，并且将TV开启至他预选的电影。
在另一示例中，具有可穿戴设备的年长者在她的家中经历跌倒。她并未移动。她的可穿戴设备可以检测到该跌倒以及后续的缺少移动，并且然后向紧急应答器报警。
在另一示例中，一个人在租赁设施处租用汽车。那个人在线完成交易并在该过程中获悉他的汽车在哪里。他走向汽车，该汽车从可穿戴设备（即，叶节点）识别他。已识别到他的系统将汽车解锁并允许他离开设施。
在物联网背景下，已知的是连接设备是诸如恒温器、智能锁、固定医疗设备、灯控制器、安全系统及许多其他的之类的那些设备。在示例中，连锁旅馆具有每个针对智能锁、恒温器、照明控制、水温度和纯度、可补充品系统、娱乐系统的多个供应商。总共其具有许多供应商，并且这些中的每一个具有其自己的专用数据和数据结构、其自己的云实例和其自己的仪表板，当前使这些集中监视、管理以及互操作是不切实际的。如果旅馆使用本文中描述的BLEATS且所有设备都被连接到BLEATS中（借助于是BLEATS的资产），客人可以以编程方式能够规定偏好，诸如客人何时打开智能锁和房间中的温度超过X度、使空调器开启。客人可以将灯编程至他的期望亮度，并且将立体声系统开启到软音乐。这是通过允许操作员用户访问与本文中的BLEATS通信的应用而实现的。指令和偏好可以由于本文中描述的架构和能力而被推送到BLEATS内的每个设备。此方面不被其中设备和控制程序以完全不同的专用数据结构（每个具有其自己的云实例和仪表板或控制接口）存在的现有系统提供。
BLEATS的另一实施例是在照明控制系统背景中。根据本文中的实施例的BLEATS将实现对以下方面（包括但不限于）的控制：
· 颜色——每个元件显示出的颜色，每个是单独可控的；
· 强度——每个元件的强度，每个是单独可控的；
· 区和分区的控制——基于哪里需要或期望光来按区域或模式控制光；
· 功率使用
· LED寿命周期管理——随时间推移而跟踪多少功率已被用于给定照明元件；
· 集光—通过考虑到存在多少环境光而增加或减少电气固定设备产生多少光。
基于BLEATS的照明系统促进用叶节点来控制单独灯元件，并且通过读取器节点来控制整个系统。优点包括：
· 除电网之外，不需要附加布线；
· 可以动态地添加元件，并且系统可以通过本文中描述的方法再平衡；
· 灯元件其本身可以被配置成将其条件告知BLEATS，所述条件诸如其何时寿命结束
· 可以动态地向这样的系统添加辅助元件，诸如运动检测器和红外传感器（叶节点其本身），其可以将人的位置告知BLEATS，使得BLEATS可以仅照亮该被占据位置。
以上类型的BLEATS照明系统可以集成到非BLEATS照明系统中。当前照明系统不具有与物联网（IoT）上的本地设备通信的能力。这论证被构建到这样的照明元件或接入点中或者与其相结合地工作的BLEAST如何提供本地通信。
在BLEATS的另一实施例中，BLEATS与HVAC控制系统相结合地工作。BLEATS可以在不添加控制布线的情况下控制被连接到叶节点并被其控制的多个不同的加热、冷却和通风元件。与以上实施例一样，可以动态地添加或去除元件。HVAC BLEATS还可以连接到其他叶节点控制的设备诸如温度计、运动传感器和穿戴叶节点中，告知它人在哪里和其气候偏好是什么。
如以上提到的，BLEATS与在BLEATS本身外面的BLE使能设备交互。在示例中，GPS可以不在室内场所中工作。具有BLE使能蜂窝电话的人可以位于该场所中。确定此BLE使能设备和因此此人的精确位置由于各种原因而可以是相当有价值的，例如那个人可能未被授权在特定位置中、那个人可能对在其当前位置附近的物品感兴趣，引导那个人朝着某个位置或某个对象移动可能是有用的。另外，那个人可能属于可以解决某个特定问题的一组人，并且使系统或操作员知道所有这样的人的位置使得操作员或系统可以确定适合于解决问题的人是有用的。
在实施例中，场所已在其中安装一组叶节点，该组叶节点的位置是已知的。当那个人移动通过叶节点的此场地时，叶节点或读取器节点根据来自那个人的BLE使能电话的信号的强度、定向性及I和Q数据来确定来自那些叶节点或读取器节点中的两个或更多的该电话的角方向。在实施例中，在适用的情况下，叶节点将此信息发送到读取器节点，或者在适用的情况下，读取器节点将该信息发送到云服务器。系统可以使数据相关并确定用户的位置，如在本文中提供的。
在另一示例中，在随机位置处存在被地雷覆盖的场地。在排雷训练中，用一个设备（在本文中称为“清除”设备）线性地覆盖整个场地可能是低效的。使一排设备均并行地移动通过场地可能更加高效。控制这样的一排当前要求每个清除设备一个人。使用BLEATS，可以在沿着那一排放置（一个或多个）读取器节点的情况下由叶节点来控制每个清除设备。利用与云服务器通信的读取器节点，并且操作员访问在云服务器上或者与云服务器相结合地运行的控制应用，操作员可以控制那一排中的清除设备。
根据以上系统的BLEATS实现新的优点。例如，根据本文中的实施例，读取器节点可以具有一种用于在特定BLE信道上从未被束缚于且独立于任何移动设备（诸如智能电话或平板电脑）的连接设备递送通知和辅助上下文信息的方法以及对该通知进行答复或采取响应性动作的能力。
BLEATS的另一优点是其实现与多个平台兼容的通用虚拟读取器，所述平台包括但不限于Windows、Android和iOS，通过任何数目的形状因数来提供信道的普遍存在。
说明性条款
在某些实施方式中，可以如在以下条款中描述的促进关于基于叶数据通信设备和波束形成网关节点的实时位置管理和资产标记系统的信息。
1. 一种用于至少一个叶节点设备的实时定位的系统，包括：
位置处理引擎，其位于远离所述至少一个叶节点设备的服务器上；以及
至少一个波束形成网关节点，其用于收集关于至少一个叶节点的扇形区化数据，其中，所述位置处理引擎处理由所述波束形成接收机硬件节点中继的信息以促进叶节点的位置的确定。
2. 如条款1中叙述的所述系统，其中，所述叶节点适合于使用蓝牙低功耗协议并被部署为实物资产上的资产标签。
3. 如条款1中叙述的所述系统，其中，所述波束形成网关节点和所述叶节点可以使用不超过10mW的功率在至少二十英尺范围上进行通信。
4. 一种用于管理关于叶节点设备的信息的系统，包括：
至少一个蓝牙低功耗使能叶节点设备，其适合于通过网关节点进行通信；以及
处理引擎，其位于远离所述至少一个叶节点设备的服务器上以用于管理关于所述叶节点的信息。
5. 如条款4中叙述的所述系统，其中，所述网关节点是波束形成网关节点。
6. 如条款4中叙述的所述系统，其中，被管理信息包括用于叶节点的位置数据、关于叶节点的事件数据、关于叶节点的状态信息以及由叶节点收集的传感器数据中的至少一个。
7. 一种资产标记系统，包括：
至少一个叶数据通信节点，其适合于被附着到实物资产，其中，所述叶数据通信节点被配置成使用蓝牙低功耗协议与收集关于多个资产的位置的实时信息的至少一个接收机节点实时地连续地通信。
8. 如条款7中叙述的所述系统，其中，所述资产包括人力资产、制造资产和库存资产中的至少一个。
9. 一种用于至少一个叶节点设备的实时位置管理的系统，包括：
远程位置处理设施，其位于远离至少一个叶节点设备的服务器上以用于确定所述至少一个叶节点设备的位置；
至少一个波束形成接收机硬件节点，其用于收集并传送关于所述至少一个叶节点的扇形区化数据；以及
蓝牙低功耗（BLE）使能用户设备，其具有用于与所述波束形成接收机硬件节点和所述至少一个叶节点中的至少一个通信以显示所述至少一个叶节点的当前位置的应用，其中，所述叶节点的位置由所述远程位置处理设施和所述波束形成接收机硬件节点中的至少一个确定。
10. 如条款9中叙述的所述系统，其中，至少一个叶节点被部署为实物资产上的资产标签。
11. 一种用于至少一个叶节点设备的实时定位的方法，包括：
获取经由蓝牙低功耗通信信号从所述叶节点设备收集的信号强度信息、接近信息和相角信息中的至少一个；
将所收集信息递送到远离所述叶节点设备的处理引擎；以及
实时地处理所收集信息以确定所述叶节点的位置。
12. 一种用于至少一个叶节点设备的实时定位的系统，包括：
至少一个波束形成网关节点，其用于管理关于至少一个叶节点的数据，其中，所述叶节点适合于使用蓝牙低功耗协议。
13. 如条款12中叙述的所述系统，其中根据围绕着所述波束形成网关节点定位的位置扇形区来管理数据。
14. 一种用于资产标记的系统，包括：
至少一个蓝牙低功耗使能叶节点设备，其适合于被作为资产标签附着在资产上并适合于通过网关节点向远程位置处理设施进行通信。
15. 如条款14中叙述的所述系统，其中，所述网关节点是可以识别所述叶节点位于其中的网关节点周围的扇形区的波束形成网关节点。
16. 如条款14中叙述的所述系统，其中，所述资产包括人力资产、制造资产和库存资产中的至少一个。
17. 如条款14中叙述的所述系统，其中，所述叶节点设备具有至少一个传感器。
18. 一种用于管理与使用蓝牙低功耗（BLE）数据通信的至少一个叶节点设备有关的信息的系统，包括：
软件应用，其被安装在移动硬件设备上以用于通过BLE数据通信与收集与叶节点设备有关的数据的波束形成网关节点、叶节点设备以及远离叶节点设备的处理引擎中的至少一个通信，以呈现与所述至少一个叶节点有关的位置数据、事件数据、状态数据和传感器数据中的至少一个。
19. 如条款18中叙述的所述系统，其中，所述波束形成网关节点形成使能够收集关于叶节点设备的定向信息的扇形区化波束。
20. 一种用于至少一个叶节点设备的实时定位的系统，包括：
至少一个波束形成网关节点，其用于收集关于至少一个叶节点的扇形区化数据，其中，通过使用多个贴片天线而使所述网关节点的波束成形为扇形。
21. 如条款20中叙述的所述系统，其中，所述贴片天线被用来形成围绕所述网关节点的四个扇形区化波束。
22. 如条款20中叙述的所述系统，其中，所述扇形区化波束共同地覆盖围绕所述网关节点的360度角。
23. 如条款20中叙述的所述系统，其中，所述扇形区化波束至少部分地重叠。
24. 一种用于至少一个叶节点设备的实时定位的系统，包括：
位置处理引擎，其位于远离所述至少一个叶节点设备的服务器上；以及
至少一个波束形成接收机硬件节点，其用于收集关于至少一个叶节点的扇形区化数据，其中，通过使用选自由贴片天线、线天线、点天线、球形天线、圆极化天线、垂直极化天线、水平极化天线以及具有反射器的全向天线组成的组的至少一个天线而将所述波束形成接收机的波束成形为扇形。
25. 一种用于管理与叶节点设备有关的数据的系统，包括：
位置处理引擎，其位于远离所述至少一个叶节点设备的服务器上；
至少一个波束形成网关节点，其用于收集关于至少一个叶节点的数据；以及
对应于已部署网关的已知位置的感兴趣点的位置的数据库，其中，所述已知位置被用作用于确定使用BLE与网关通信的多个叶节点的位置的基础。
26. 一种用于管理和存储与至少一个叶节点设备有关的数据的系统，包括：
位置处理引擎，其位于远离所述至少一个叶节点设备的服务器上；
至少一个波束形成网关节点，其用于收集关于至少一个叶节点的数据；以及
数据库，其用于存储从所述叶节点设备收集的信息。
27. 一种用于至少一个叶节点设备的实时定位的系统，包括：
位置处理引擎，其位于远离所述至少一个叶节点设备的服务器上；
至少一个波束形成网关节点，其用于收集关于至少一个叶节点的扇形区化数据；以及
对应于资产流程内的波束形成网关节点的逻辑位置的虚拟感兴趣点的位置的数据库，其中，所述逻辑位置被用于确定资产流程内的多个叶节点的位置，其中，所述叶节点使用BLE与所述波束形成网关节点通信。
28. 条款27的所述系统，其中，叶节点设备的逻辑位置被用来触发动作。
29. 条款27的所述系统，其中，在叶节点到达逻辑位置处时由所述波束形成网关节点触发事件。
30. 条款27的所述系统，其中在叶节点感测到触发条件时由所述波束形成网关节点触发事件。
31. 一种用于至少一个叶节点设备的实时定位的系统，包括：
位置处理引擎，其位于远离所述至少一个叶节点设备的服务器上；
至少一个网关节点，其用于收集关于至少一个叶节点的数据；以及
对应于资产流程内的网关节点的逻辑位置的虚拟感兴趣点的位置的数据库，其中，所述逻辑位置被用于确定资产流程内的多个叶节点的位置，其中，所述叶节点使用BLE与所述网关节点通信。
32. 一种用于处理信息以实现使用蓝牙低功耗（BLE）的实时定位系统的信息技术系统，包括：
设备管理系统，其用于映射物理设备并处理关于该设备的采样数据；
资产可见性系统，其用于资产位置的实时跟踪；
过程流程系统，其用于跟踪资产的行进路径；
逻辑层，其用于使用逻辑来确定资产的位置；以及
呈现层，其用于呈现资产的位置。
33. 一种用于处理与将蓝牙低功耗（BLE）节点用于数据的通信的实时定位系统（RTLS）有关的信息的信息技术系统的方法，包括：
过程流程编辑器，其具有用户接口，所述用户接口用以允许用户进行访问来自库的存储过程流程和编辑过程流程以创建自定义过程流程中的至少一个，使得可以相对于对应于过程流程的物理位置和关于过程流程内的逻辑位置的逻辑位置中的至少一个，使用RTLS系统来跟踪资产。
34. 一种用于处理信息以实现实时定位系统的信息技术系统的方法，所述实时定位系统使用利用蓝牙低功耗协议（BLE）进行通信的数据通信节点，包括（如图13中示出的）：
从多个叶数据通信节点获取原始事件流（步骤1302）；
基于关于原始事件类型的上下文元数据的库的使用对事件流数据进行变换以产生经变换事件类型（步骤1304）；
标记叶数据通信节点的活动会话（步骤1306）；
对活动会话执行域层级处理（步骤1308）；
确定至少一个事件（步骤1310）；
确定至少一个叶数据通信节点从一个状态或位置到另一状态或位置的过渡（步骤1312）；
根据需要将叶数据通信节点移交到一个或多个接收机（步骤1314）；
将至少一个事件标记为叶数据通信节点从第一状态过渡到第二状态；（步骤1316）；
计算关于至少一个叶数据通信节点的位置的至少一个度量（步骤1318）；以及
基于所述至少一个标记事件而提供警报和通知中的至少一个（步骤1320）。
35. 如在条款34中叙述的所述方法，其中所述事件是边界事件和访问事件中的至少一个。
36. 如在条款34中叙述的所述方法，其中，所述事件涉及电池状态、温度、位置、信号强度以及相角中的至少一个。
37. 一种用于处理信息以实现实时定位系统的信息技术系统的方法，所述实时定位系统使用利用蓝牙低功耗协议（BLE）进行通信的数据通信节点，包括（如图13B中示出的）：
从多个叶数据通信节点获取原始事件流（步骤1302）；
基于关于原始事件类型的上下文元数据的库的使用对事件流数据进行变换以产生经变换事件类型（步骤1304）；
标记叶数据通信节点的活动会话（步骤1306）；
对活动会话执行域层级处理（步骤1308）；以及
从域层级处理确定至少一个事件（步骤1322）。
38. 一种用于处理信息以实现实时定位系统的信息技术系统的方法，所述实时定位系统使用利用蓝牙低功耗协议（BLE）进行通信的数据通信节点，包括（如图13C中示出的）：
从多个叶数据通信节点获取原始事件流（步骤1302）；
基于关于原始事件类型的上下文元数据的库的使用对事件流数据进行变换以产生经变换事件类型（步骤1304）；
标记叶数据通信节点的活动会话（步骤1306）；
对活动会话执行域层级处理（步骤1308）；
确定至少一个叶数据通信节点从一个状态或位置到另一状态或位置的过渡（步骤1326）；以及
基于所确定过渡提供警报和通知中的至少一个（步骤1328）。
39. 一种关于用于处理信息以实现使用蓝牙低功耗数据通信节点的实时定位系统的信息技术系统的方法，包括：
提供参考数据库，其包括设备元数据、上下文数据、用于处理管线的阶段的商业规则、用于域的商业规则以及用于使用数据通信节点的设备的过程流程中的至少一个，其中，规则和流程可以被针对特定情况进行自定义。
40. 一种关于用于至少一个叶节点设备的实时定位的系统的方法，包括：
提供用于收集关于多个叶节点的数据的至少一个网关；以及
在时域协议中对叶节点到网关的连接进行时分复用并在时域中管理连接中的每个。
41. 一种关于用于至少一个叶节点设备的实时定位的系统的方法，包括：
提供用于收集关于多个叶节点的数据的至少一个网关节点；以及
提供被设计成在时域中管理连接的MAC层，从而实现大量叶节点到网关节点的接收机的同时连接。
42. 一种关于用于至少一个叶节点设备的实时定位的系统的方法，包括：
提供用于收集关于多个叶节点的扇形区化数据的至少一个波束形成接收机硬件节点；以及
在所述波束形成接收机硬件节点的每个扇形区中提供多个物理无线电。
43. 如条款42中所述的方法，其中所述波束形成接收机硬件节点的每个波束提供16个物理无线电。
44. 一种关于用于至少一个叶节点设备的实时定位的系统的方法，包括：
提供用于收集关于多个叶节点的扇形区化数据的至少一个波束形成接收机硬件节点；以及
在所述波束形成硬件接收机节点的每个扇形区中提供多个物理无线电，其中，所述多个无线电在其之间具有频谱分集。
45. 一种关于用于至少一个叶节点设备的实时定位的系统的方法，包括（如图14中示出的）：
提供用于收集关于多个叶节点的扇形区化数据的至少一个波束形成接收机硬件节点（步骤1402）；
在所述波束形成硬件接收机节点的每个扇形区中提供多个物理无线电（步骤1404）；
实现用于接收机标出零信号区的天线训练阶段（步骤1406）；以及
在操作阶段中，操纵至少一个波束以避免在训练阶段期间标出的至少一个零信号区（步骤1408）。
46. 一种关于使用利用蓝牙低功耗协议（BLE）进行通信的数据通信节点的实时定位系统的方法，包括：
提供虚拟化连接管理器，其以TDM协议管理多个叶节点到接收机节点的连接。
47. 一种关于用于至少一个叶节点设备的实时定位的系统的方法，包括：
提供至少一个波束形成网关节点，其具有用于从多个叶节点收集扇形区化数据的多个无线电；以及
使用波束形成网关节点的TDM协议来使得波束形成网关节点能够处理波束形成网关节点的每个无线电的超过一百个叶节点设备数据连接。
48. 一种关于用于至少一个叶节点设备的实时定位的系统的方法，包括：
提供至少一个波束形成接收机硬件节点，其具有用于从多个叶节点收集扇形区化数据的多个无线电；以及
每个扇形区使用多个无线电来实现所述波束形成接收机硬件节点与所述叶节点之间的远距离通信。
49. 如在条款48中叙述的所述方法，其中，所述波束形成接收机硬件节点与叶节点之间的通信范围至少延伸至十米、二十米、三十米、四十米、五十米、六十米、七十米、八十米、九十米以及一百米中的至少一个。
50. 一种用于至少一个叶节点设备的实时定位的机器学习的系统，包括：
至少一个波束形成接收机硬件节点，其用于收集关于至少一个叶节点的扇形区化数据；
位置处理引擎，其位于远离所述至少一个叶节点设备的服务器上，其中，所述位置处理引擎对由波束形成接收机硬件节点收集的关于叶节点设备的数据流使用机器学习以帮助确定叶节点的位置；以及
至少一个叶节点，其中，还对所述叶节点和所述波束形成硬件接收机节点中的至少一个执行机器学习。
51. 一种用于至少一个叶节点设备的实时定位的系统，包括：
至少一个网关节点，其用于收集关于至少一个叶节点的扇形区化数据；
至少一个叶节点，其使用蓝牙低功耗（BLE）协议进行通信；
位置处理引擎，其位于远离所述至少一个叶节点设备的服务器上，其中，所述位置处理引擎编排用于网关节点、至少一个叶节点以及呈现关于所述至少一个叶节点的位置的信息的至少一个移动应用的信息，其中，所述位置处理引擎包括用于解释由所述波束形成硬件接收机节点、所述叶节点和所述移动应用所使用的异质语言的解释器。
52. 如条款51中叙述的所述系统，其中，所述解释器处理代码和逻辑中的至少一个，其为客户特定和位置特定中的至少一个。
53. 如条款51中叙述的所述系统，其中所述解释器使用SCALA语言。
54. 如条款51中叙述的所述系统，其中，所述解释器使用docker容器和嵌入式容器中的至少一个。
55. 一种用于至少一个叶节点设备的实时定位的系统，包括：
至少一个网关节点，其用于收集关于至少一个叶节点的数据；
至少一个叶节点，其使用蓝牙低功耗（BLE）协议进行通信；以及
位置处理引擎，其使用远离所述至少一个叶节点设备的多个服务器，其中，所述位置处理引擎负荷平衡用于多个网关节点的资源，并且其中，如果所述多个服务器中的服务器变得不可用，则替换服务器被指定为管理由被该不可用服务器提供服务的网关节点中继的数据。
56. 一种用于至少一个叶节点设备的实时定位的系统，包括：
至少一个网关节点，其用于收集关于至少一个叶节点的数据；
至少一个叶节点，其使用蓝牙低功耗（BLE）协议进行通信；以及
位置处理引擎，其位于远离所述至少一个叶节点设备的服务器上，其中，关于叶节点的位置数据和来自叶节点的传感器数据的实时处理被跨所述网关节点和所述位置处理引擎分布。
57. 一种用于基于至少一个叶节点设备的实时定位来管理工作流程的方法，包括（如图15中示出的）：
提供位置处理引擎，其位于远离所述至少一个叶节点设备的服务器上（步骤1502）；
提供用于收集关于至少一个叶节点的数据的至少一个网关节点（步骤1504）；
将至少一个资产的位置提供给工作流程管理系统（步骤1506）；以及
使用工作流程管理系统，基于资产位置信息来指导工作流程的至少一个任务的执行（步骤1508）。
58. 如条款57中叙述的所述方法，其中，所述资产是硬件资产和人力资产中的至少一个。
59. 一种关于用于至少一个叶节点设备的实时定位的系统的方法，包括：
提供用于收集关于多个叶节点的数据的至少一个网关节点；以及
提供被设计成处理到所述接收机硬件节点的数据连接的MAC层；
将MAC层中的虚拟MAC地址提供给至少网关节点；以及
通过使用已分配虚拟MAC地址来访问网关节点。
60. 如条款59中叙述的所述方法，其中，所述网关节点是波束形成网关节点。
61. 一种关于用于至少一个叶节点设备的实时定位的系统的方法，包括：
提供用于收集关于多个叶节点的数据的至少一个网关节点；以及
提供被设计成处理到所述网关节点的数据连接的MAC层；
将MAC层中的虚拟MAC地址提供给至少一个叶节点设备；以及
通过使用已分配虚拟MAC地址而通过所述网关节点来访问所述叶节点设备。
62. 条款61的所述方法，其中，所述MAC层将所述叶节点的虚拟MAC地址转换成资产标签标识符。
63. 条款61的所述方法，其中，所述网关节点是波束形成网关节点。
64. 一种关于用于至少一个叶节点设备的实时定位的系统的方法，包括：
提供用于收集关于多个叶节点的数据的至少一个网关节点；
向至少一个叶节点设备提供虚拟IP地址；
将所述网关节点处的虚拟IP地址转换成资产标签标识符；以及
通过使用已分配虚拟IP地址而通过所述网关节点来访问所述叶节点设备。
65. 如条款64中叙述的所述方法，其中，所述网关节点是波束形成网关节点。
66. 一种用于至少一个叶节点设备的实时定位的系统，包括：
位置处理引擎，其位于远离所述至少一个叶节点设备的服务器上；
至少一个网关节点，其用于收集关于至少一个叶节点的数据；
其中，提供软件语言以允许用户进行如下中的至少一个：基于属性和事件中的至少一个来查询和控制所述叶节点和所述网关节点中的至少一个。
67. 如条款66中叙述的所述系统，其中，所述属性是所述叶节点设备和所述网关节点中的至少一个的地址、物理位置、虚拟位置以及感测条件中的至少一个。
68. 如条款66中叙述的所述系统，其中，所述事件是定时事件和感测条件中的至少一个。
69. 如条款66中叙述的所述系统，其中，所述网关节点是波束形成网关节点。
70. 如条款66中叙述的所述系统，其中，所述软件语言允许用户进行如下中的至少一个：调度事件、查询各个叶节点、查询各个网关节点、向各个叶节点发送命令、向各个网关节点发送命令、向系统中的叶节点群组发送命令、向系统中的网关节点群组发送命令以及基于由叶节点和网关节点中的至少一个发送的数据采取行动。
71. 如条款66中叙述的所述系统，其中，网关节点使用软件语言来向远程服务器发送事件通知。
72. 如条款66中叙述的所述系统，其中，远程服务器使用软件语言来从在注册表中识别的网关节点请求数据。
73. 如条款66中叙述的所述系统，其中远程服务器使用软件语言来发送将由网关节点执行的编程指令。
74. 一种用于至少一个叶节点设备的实时定位的系统的方法，包括：
提供多个网关节点，其用于收集关于至少一个叶节点的数据；
将至少一个叶节点配置成提供滚动广告分组；以及
在由多个接收机硬件节点检测到信息时使用滚动广告分组数据来使关于叶节点的信息相关。
75. 一种关于至少一个叶节点设备的实时定位的系统的方法，包括：
提供多个网关节点，其用于收集关于至少一个叶节点的数据；
将至少一个叶节点配置成提供具有时间戳的滚动广告分组；以及
使用滚动广告分组时间戳数据来跨实时定位系统的组件使信息同步。
76. 如条款75中叙述的所述方法，其中，所述实时定位系统还包括位于远离所述至少一个叶节点设备的服务器上的位置处理引擎和具有用于与所述接收机硬件节点和所述至少一个叶节点中的至少一个通信以显示所述至少一个叶节点的当前位置的应用的蓝牙低功耗（BLE）使能用户设备中的至少一个。
77. 一种关于至少一个叶节点设备的实时定位的系统的方法，包括：
提供多个波束形成网关节点，其用于收集关于至少一个叶节点的数据；
识别所述叶节点的环境的特性；以及
基于已识别特性来配置无线电的数目、扇形区的数目、天线的类型以及天线的配置中的至少一个以促进所述网关节点与所述叶节点之间的通信。
78. 一种用于至少一个叶节点设备的实时定位的系统的方法，包括：
提供多个网关节点，其用于收集关于至少一个叶节点的数据；以及
使用来自移动叶节点设备的滚转广告分组数据来将叶节点识别为存在于网关节点的接近处。
79. 一种系统，包括：
网关节点，其被配置成通过扇形区化空间区且跨某一范围的频率谱带来搜索接近的蓝牙低功耗（BLE）设备。
80. 一种系统，包括：
网关节点，其被配置成通过扇形区化空间区且跨某一范围的频率谱带搜索接近的蓝牙低功耗（BLE）设备以便与至少一个这样的BLE设备建立通信；以及
网关节点的信道切换设施，其在与BLE设备建立通信时切换至数据信道以用于与BLE设备的继续通信。
81. 一种系统，包括：
多个网关节点，每个被配置成与至少一个叶节点设备交互；以及
这样的网关节点的同步设施，其用于在这样的网关节点之间交换PTP同步数据以使所述网关节点同步至纳秒分辨率；以及
相关设施，其用于使由所述网关节点从所述叶节点设备接收到的信号的采样I和Q分量相关以确定在一时间点处的叶节点设备位置。
82. 条款81的所述系统，其中，所述相关设施位于远离所述网关节点的服务器上。
83. 一种系统，包括：
多个网关节点，每个被配置成与至少一个叶节点设备交互；以及
这样的网关节点的同步设施，其用于在这样的网关节点之间交换PTP同步数据以使所述网关节点同步至纳秒分辨率；其中，一旦被同步，所述网关节点就通过同时地发送分组来测试与彼此的干扰，并且多个网关节点监视相对于该分组的I和Q数据且进行对其进行采样，并且其中，所述系统使用干扰测试数据来确定网关节点交互的映射。
84. 一种具有经由蓝牙低功耗（BLE）进行通信的多个叶节点的资产管理系统中的通信的方法，包括：
检测由两个叶节点同时地在同一信道上发射的消息的冲突；以及
在检测到冲突时，使叶节点中的每个等待随机的时间量，然后重传该消息，从而降低消息的第二次冲突的可能性。
85. 一种关于具有与多个资产相关联的多个叶节点的资产跟踪系统的方法，包括：
提供多个网关节点，其用于收集关于至少一个叶节点的数据；
提供网关节点的地理定位系统以确立网关节点的位置；以及
将网关节点的位置存储在数据存储设施中，使得该位置可以被用作确定叶节点的相对位置中的参考。
86. 一种用于至少一个叶节点设备的实时定位的系统，包括：
位置处理引擎，其位于远离所述至少一个叶节点设备的服务器上；以及
至少一个网关节点，其用于收集关于至少一个叶节点的数据，其中，所述位置处理引擎处理由所述网关节点中继的信息以促进叶节点的位置的确定，其中，所述网关节点与所述叶节点设备之间的通信被配置成在可用BLE频率之间跳跃。
87. 一种用于至少一个叶节点设备的实时定位的系统，包括：
位置处理引擎，其位于远离所述至少一个叶节点设备的服务器上；以及
至少一个网关节点，其用于收集关于至少一个叶节点的数据，其中，所述位置处理引擎处理由所述网关节点中继的信息以促进叶节点的位置的确定，其中，可以基于将消息指定为高优先级消息的通信位来管理所述网关节点与叶节点设备之间的通信的优先级。
88. 一种用于使用蓝牙低功耗协议进行通信的至少一个叶节点设备的实时定位的系统，包括：
至少一个网关节点，其用于收集关于至少一个叶节点的数据；以及
至少一个接入点设备，其用于提供到所述叶节点可以位于其中的区的因特网接入，其中，所述网关节点被集成为接入点设备的机架中的卡，并且所述网关节点和所述接入点设备通过所述接入点设备的背板进行通信。
本文中描述的方法和系统可以部分地或完全地通过在处理器上执行计算机软件、程序代码和/或指令的机器来部署。除非另外指明，任何处理设施可以是服务器、客户端、网络基础设施、移动计算平台、固定计算平台或其他计算平台的部分。处理器可以是能够执行程序指令、代码、二进制指令等的任何种类的计算或处理设备。处理器可以是或者可以包括信号处理器、数字处理器、嵌入式处理器、微处理器或任何变体，诸如协处理器（数学协处理器、图形协处理器、通信协处理器等）等，其可以直接地或间接地促进存储在其上面的程序代码或程序指令的执行。另外，处理器可以使得能够执行多个程序、线程以及代码。该线程可以被同时地执行以增强处理器的性能并促进应用的同时操作。通过实施方式，可以用一个或多个线程实现本文中描述的方法、程序代码、程序指令等。该线程可以产生其他线程，其可以具有与之相关联的分配优先级；处理器可以基于优先级或者基于在程序代码中提供的指令的任何其他次序来执行这些线程。处理器可以包括存储如在本文中和别处描述的方法、代码、指令和程序的存储器。处理器可以通过接口来访问可以存储如在本文中和别处描述的方法、代码以及指令的存储介质。用于存储方法、程序、代码、程序指令或能够被计算或处理设备执行的其他类型的指令的与处理器相关联的存储介质可以包括但可以不限于CD-ROM、DVD、存储器、硬盘、闪速驱动器、RAM、ROM、高速缓存器等中的一个或多个。
处理器可以包括可以增强多处理器的速度和性能的一个或多个核。在实施例中，处理器可以是双核处理器、四核处理器、将两个或更多独立的核（称为管芯）组合的其他芯片级多处理器等。
本文中描述的方法和系统可以部分地或完全地通过在服务器、客户端、防火墙、网关、集线器、路由器或其他这样的计算机和/或联网硬件上执行计算机软件的机器来部署。软件程序可以与服务器相关联，该服务器可以包括文件服务器、打印服务器、域服务器、因特网服务器、内部网服务器以及其他变体，诸如辅助服务器、主机服务器、分布式服务器等。服务器可以包括存储器、处理器、计算机可读介质、存储介质、端口（物理和虚拟）、通信设备以及能够通过有线或无线介质等访问其他服务器、客户端、机器以及设备的接口中的一个或多个。如在本文中和别处描述的方法、程序或代码可以由服务器执行。另外，执行如在本申请中描述的方法所需的其他设备可以被视为与服务器相关联的基础设施的一部分。
服务器可以提供到其他设备的接口，该设备在没有限制的情况下包括客户端、其他服务器、打印机、数据库服务器、打印服务器、文件服务器、通信服务器、分布式服务器等。另外，此耦合和/或连接可以促进程序跨网络的远程执行。在不脱离本发明的范围的情况下，某些或所有这些设备的联网可以促进一个或多个位置处的程序或方法的并行处理。另外，通过接口被附着到服务器的所有设备可以包括能够存储方法、程序、代码和/或指令的至少一个存储介质。中央储存库可以提供要在不同设备上执行的程序指令。在本实施方式中，远程储存库可以充当用于程序代码、指令以及程序的存储介质。
软件程序可以与客户端相关联，该客户端包括文件客户端、打印客户端、域客户端、因特网客户端、内部网客户端以及其他变体，诸如辅助客户端、主机客户端、分布式客户端等。客户端可以包括存储器、处理器、计算机可读介质、存储介质、端口（物理和虚拟）、通信设备以及能够通过有线或无线介质等访问其他客户端、服务器、机器以及设备的接口中的一个或多个。如在本文中和别处描述的方法、程序或代码可以被客户端执行。另外，执行如在本申请中描述的方法所需的其他设备可以被视为与客户端相关联的基础设施的一部分。
客户端可以提供到其他设备的接口，该设备在没有限制的情况下包括服务器、其他客户端、打印机、数据库服务器、打印服务器、文件服务器、通信服务器、分布式服务器等。另外，此耦合和/或连接可以促进程序跨网络的远程执行。在不脱离本发明的范围的情况下，某些或所有这些设备的联网可以促进一个或多个位置处的程序或方法的并行处理。另外，通过接口被附着到客户端的所有设备可以包括能够存储方法、程序、应用、代码和/或指令的至少一个存储介质。中央储存库可以提供要在不同设备上执行的程序指令。在本实施方式中，远程储存库可以充当用于程序代码、指令以及程序的存储介质。
本文中描述的方法和系统可以部分地或完全地通过网络基础设施来部署。网络基础设施可以包括诸如计算设备、服务器、路由器、集线器、防火墙、客户端、个人计算机、通信设备、路由设备和如本领域中已知的其他有源和无源设备、模块和/或组件之类的元件。与网络基础设施相关联的（一个或多个）计算和/或非计算设备除其他组件之外还可以包括存储介质，诸如闪速存储器、缓冲器、堆栈、RAM、ROM等。在本文中和别处描述的过程、方法、程序代码、指令可以被网络基础设施元件中的一个或多个执行。
在本文中和别处描述的方法、程序代码以及指令可以在具有多个小区的蜂窝网络上实现。该蜂窝网络可以是频分多址（FDMA）网络或码分多址（CDMA）网络。该蜂窝式网络可以包括移动设备、小区站点、基站、直放站、天线、塔架等。
在本文中和别处描述的方法、程序代码以及指令可以在移动设备上或通过移动设备来实现。移动设备可以包括导航设备、蜂窝电话、移动电话、移动个人数字助理、膝上计算机、掌上式电脑、上网本、寻呼机、电子书阅读器、音乐播放器等。这些设备除其他组件之外还可以包括存储介质，诸如闪速存储器、缓冲器、RAM、ROM和一个或多个计算设备。可以使与移动设备相关联到计算设备能够执行存储在其上面的程序代码、方法以及指令。替换地，移动设备可以被配置成与其他设备合作地执行指令。移动设备可以与跟服务器对接且被配置成执行程序代码的基站通信。移动设备可以在对等网络、网状网络或其他通信网络上通信。程序代码可以被存储在与服务器相关联的存储介质上并被嵌入在服务器内的计算设备执行。基站可以包括计算设备和存储介质。存储设备可以存储被与基站相关联的计算设备执行的程序代码和指令。
可以在机器可读介质上存储和/或访问计算机软件、程序代码和/或指令，所述机器可读介质可以包括：留存用于计算的数字数据达某个时间间隔的计算机组件、设备以及记录介质；称为随机存取储器（RAM）的半导体储存器；通常用于更加持久的存储的大容量储存器，诸如光盘，由像硬盘、带、磁鼓、卡及其他类型那样的磁储存器形成；处理器寄存器、高速缓冲存储器、易失性存储器、非易失性存储器；光学储存器，诸如CD、DVD；可移动介质，诸如闪速存储器（例如，USB棒或密钥）、软盘、磁带、纸带、打孔卡、独立RAM盘、压缩驱动器、可移动大容量储存器、离线等；其他计算机存储器，诸如动态存储器、静态存储器、读/写储存器、易变储存器、只读、随机存取、顺序存取、位置可寻址、文件可寻址、内容可寻址、网络附加存储、存储区域网、条形码、磁性墨水等。
本文中描述的方法和系统可以将物理和/或无形项从一个状态变换成另一个。本文中描述的方法和系统还可以将表示物理和/或无形项的数据从一个状态变换成另一个。
在本文中（包括遍及各图在流程图和框图中）描述和描绘的元件暗示元件之间的逻辑边界。然而，根据软件或硬件工程实践，所描绘的元件及其功能可以在机器上通过具有处理器的计算机可执行介质来实现，该处理器能够将存储在其上面的程序指令作为单块软件结构、作为独立软件模块或者作为采用外部例程、代码、服务等的模块或者这些的任何组合，并且所有这样的实施方式都可以在本公开的范围内。这样的机器的示例可以包括但可以不限于个人数字助理、膝上计算机、个人计算机、移动电话、其他手持计算设备、医疗设备、有线或无线通信设备、换能器、芯片、计算器、卫星、平板电脑PC、电子图书、小配件、电子设备、具有人工智能的设备、计算设备、联网设备、服务器、路由器等。此外，在流程图和框图中描绘的元件或任何其他逻辑组件可以在能够执行程序指令的机器上实现。因此，虽然前文的附图和描述阐述了公开系统的功能方面，但不应从这些描述推断用于实现这些功能方面的软件的特定布置，除非明确地叙述或者另外从上下文显而易见。同样地，将领会到的是以上识别和描述的各种步骤可以改变，并且步骤的次序可以适应于本文公开的技术的特定应用。所有这样的变化和修改意图落在本公开的范围内。照此，不应将用于各种步骤的次序的描绘和/或描述理解成要求针对那些步骤的特定执行次序，除非特定应用要求或者明确地叙述或者另外从上下文显而易见。
可以用硬件、软件或适合于特定应用的硬件和软件的任何组合来实现以上描述的方法和/或过程及其步骤。硬件可以包括专用计算设备或特定计算设备或特定计算设备的特定方面或组件。可以在一个或多个微处理器、微控制器、嵌入式微控制器、可编程数字信号处理器或其他可编程设备以及内部和/或外部存储器中实现各过程。可以同样或替代地在专用集成电路、可编程门阵列、可编程阵列逻辑或可以被配置成处理电子信号的任何其他设备或设备组合中体现该过程。将进一步领会到的是可以将过程中的一个或多个实现为能够在机器可读介质上执行的计算机可执行代码。
可以使用诸如C之类的结构化编程语言、诸如C++之类的面向对象编程语言或者任何其他高级或低级编程语言（包括汇编语言、硬件描述语言以及数据库编程语言和技术）来创建的计算机可执行代码，所述任何其他高级或低级编程语言可以被存储、编译或解释以在以上设备中的一个以及处理器的异构组合、处理器架构或不同硬件和软件的组合或者能够执行程序指令的任何其他机器上运行。
因此，在一个方面，可以用当在一个或多个计算设备上执行时执行以上描述的每个方法及其组合的步骤的计算机可执行代码来体现以上描述的每个方法及其组合。在另一方面，可以在执行该方法的步骤的系统中体现该方法，并且可以许多方式跨设备分布，或者可以将所有功能集成到专用、独立设备或其他硬件中。在一个方面，用于执行与以上描述的过程相关联的步骤的装置可以包括任何以上描述的硬件和软件。所有这样的置换和组合意图落在本公开的范围内。
虽然已结合详细地示出并描述的优选实施例公开了本发明，但其各种修改和改进对于本领域的技术人员而言将变得容易显而易见。因此，本发明的精神和范围不被前述示例限制，而是应在可法律允许的最宽泛意义上理解。

Claims (14)

1.一种用于确定叶节点设备的实时位置的系统，所述系统包括：
至少一个电池供电蓝牙低功耗（BLE）使能叶节点设备，其中，至少一个叶节点设备与相应被监视资产相关联，其中所述至少一个叶节点设备经由BLE通信信号在多个信道中的每个信道上发送数据，其中所述数据包括状态信息，并且其中每个信道中的频带是不同的；以及
至少两个波束形成读取器节点，其经由BLE通信信号与所述至少一个叶节点通信，所述读取器节点中的每个包括用于在相应多个扇形区中产生相应特定辐射图的多个扇形区化波束的相应多个天线元件，其中所述读取器节点中的每个被使能以在其相应多个扇形区中的每个扇形区中接收所述多个信道中的每个上的通信信号，并且其中所述至少两个波束形成读取器节点中的每一个与所述至少一个叶节点设备交换对应的带时间戳的消息，以使读取器节点时钟与叶节点时钟同步，并基于时间戳确定对应的时间窗口以收集相应被监视资产的状态信息，并且其中所述至少两个波束形成读取器节点将相应被监视资产的状态信息传送至远程处理设施，
其中远程处理设施基于由所述至少两个波束形成读取器节点中的每个收集的来自所述相应至少两个不同扇形区化波束的相应信号强度数据并且基于三角测量计算来确定所述至少一个叶节点设备的实时位置。
2.权利要求1所述的系统，其中，所述至少两个波束形成读取器节点中的每个包括与所述相应多个扇形区中的每个扇形区相关联的相应多个物理无线电。
3.权利要求1所述的系统，其中，所述至少两个波束形成读取器节点中的至少一个用相应多个贴片天线来使其相应扇形区化波束成形。
4.权利要求3所述的系统，其中，所述相应多个贴片天线被用来围绕所述至少两个波束形成读取器节点中的相应一个形成四个相应扇形区化波束。
5.权利要求1所述的系统，其中，对于所述至少两个波束形成读取器节点中的至少一个，所述相应扇形区化波束共同地覆盖围绕所述波束形成读取器节点的平面中的360度角。
6.权利要求1所述的系统，对于所述至少两个波束形成读取器节点中的至少一个，所述相应的扇形区化波束至少部分重叠。
7.权利要求1所述的系统，其中，所述实时位置由所述远程位置处理设施和波束形成读取器节点中的至少一个来确定。
8.权利要求1所述的系统，其中，所述至少一个叶节点设备是物理资产上的资产标签。
9.权利要求8所述的系统，进一步包括检测与资产相关的状态信息的与所述至少一个叶节点设备通信的传感器。
10.权利要求9所述的系统，其中，所述传感器是温度传感器。
11.权利要求9所述的系统，其中，所述传感器是加速度计。
12.权利要求9所述的系统，其中，所述传感器是压力传感器。
13.权利要求9所述的系统，其中，所述传感器是光传感器。
14.权利要求1所述的系统，其中，当所述波束形成读取器节点从叶节点接收到数据时建立与所述叶节点的握手，并且随后所述波束形成读取器节点将与所述叶节点的通信移交至数据信道。
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