CN1801798A - 双向无线群组控管方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明是一种双向无线群组控管方法及装置，是令至少一个管理者装置与复数节点装置透过特定的通信标准协议构成网络连结，各节点装置是周期性地与管理者装置交换资料，由管理者装置周期性的更新数据库，当节点装置逾时未交换资料时，则分别在管理者装置与失联的节点装置上产生警示讯息，以达群组化管理随身物的目的；另前述管理者装置与节点装置可分别在一对多或多对多模式下操作。

Description

双向无线群组控管方法及装置

技术领域

本发明是关于一种双向无线群组控管方法及装置，尤指一种令至少一管理者装置与复数节点装置以特定标准协议构成无线连结，以达成防遗失群组化管理目的的技术。

背景技术

由于电子科技与工业技术的发达，提供给消费者更多且更方便的电子设备，这些设备中有很多是可以让使用者随身携带的，例如：手机、笔记型计算机、个人数字助理、随身音响等等，这些电子设备的用途由通信、生财工具到娱乐等不一而足，也的确带给现代人莫大的便利。而前述设备尽管其便利性毋庸置疑，但也因皆属于高单价及私密性物品，如有遗失，则不但造成经济上的损失，亦衍生诸多困扰。

为使这些高单价或重要的随身物品不致轻易遗失，坊间亦出现了所谓的防遗失监视装置，在专利文献中亦有类似功能的前案技术。如台湾专利公报公告第四九三八三六号「超薄型随身物品监视装置」新型专利案，主要是由一接收装置及至少一发射装置，该发射装置是用以分别安装在可携式物品上，且每一发射装置分别设定不同的识别码，而在固定时间发射一回授码予接收装置；该接收装置是在使用者身上，并藉由是否接收到各发射装置的回授码，以判断安装有发射装置的随身物品是否离开身边，意即当安装有发射装置的随身物品已脱离接收装置可接收回授码的范围时，因接收装置已接收不到信号，随即发出警示讯息，以达到监控追踪随身物的目的。惟该等设计仍存在下列缺点：

一.只有消极的单向警示功能：由于发射装置是安装在随身物品上，且只有单方面对接收装置发射信号，当其脱离接收装置可接收信号的范围，接收装置方因接收不到信号而单方面地产生警示讯息，此对于使用者而言固然具有提示效果，但却不具积极的防遗失或协寻效果，原因在于随身物品脱离监测范围，惟究竟去向为何？前述专利案对此并未提出具体的因应方案。

二.只能达到一对多的使用模式：前述专利案提供了一接收装置与至少一发射装置的一对多使用模式，惟随着监控对象及使用方式的多样化，一对多模式显然不足以应付多元的用途与对象。

三.耗电量高，电池使用寿命短：由于发射装置在使用期间是不断地发射回授码，在此状况下，将造成较高的耗电量，虽然该专利案提供一电源管理电路，可在发射装置不发射回授码的期间进入省电模式，但如不积极地检讨使用期间的用电问题，则耗电量高的问题依然不能被有效的解决。

发明内容

由上述可知，坊间虽有针对随身物防遗失目的的监视装置，但存在前列问题犹待进一步克服，并谋求可行的解决方案。

因此，本发明主要目的在提供一种随身物的多向群组管理方法，其在一个或一个以上的管理者装置与至少一个安装在随身物上的节点装置之间建立一双向讯息交换机制，以便在随身物远离时，管理者装置与节点装置两方面均可产生警示讯息；另可支持一对一、一对多、多对一、多对多等不同使用模式，以达成多向群组管理的目的。

为达成前述目的采取的主要技术手段是令至少一个管理者装置与至少一节点装置以一特定的通信标准协议构成连结，并令该节点装置周期性地与管理者装置交换资料，由管理者装置周期性的更新数据库；

当节点装置逾时未交换资料时，则分别在管理者装置与失联的节点装置上产生警示讯息，则不仅可提示使用者监控节点失联的讯息，更可利用失联节点装置所产生的警示讯息，提供协寻功能。

前述管理者装置与节点装置在多对一或多对多模式下，管理者装置除周期性地与节点装置进行资料交换外，亦与网络中其它管理者装置交换资料，以确认受监控的节点装置是否确实失联，进而达到多向群组管理的目的。

前述管理者装置与节点装置是采用任一种符合短距离低速率且低耗电的通讯协议而相互连结构成一无线网络系统。

本发明次一目的在提供一种具多向群组管理功能的防遗失装置。其包括有一管理者装置及一节点装置，两装置内分别包含有：

一中央处理控制单元，其具备运算处理及逻辑控制功能，是装置的控制中枢；

一无线收发单元，是与前述中央处理控制单元作双向连结，以透过无线方式进行资料交换；

一输入/输出接口，是作为中央处理控制单元与各种输入/输出装置的连接接口；

一内存单元，是分供烧录初始化参数及储存执行程序，并与中央处理控制单元相互连接；

一输入单元，是透过前述输入/输出接口与中央处理控制单元连接，以供启闭与各种功能操作；

一警示单元，是透过前述输入/输出接口与中央处理控制单元连接，以便在中央处理控制单元的驱动下产生警示讯息。

前述无线收发单元是由一无线收发控制单元及一无线传输模块所组成。

前述内存单元包括有：

一可程序只读存储器，是供烧录初始化的设定参数及动作；

一闪存，是供储存执行程序；

一挥发性内存，是储存供中央处理控制单元执行的指令。

该警示单元包括有至少一个指示灯及一蜂鸣器。

该管理者装置的警示单元则具有复数指示灯及一蜂鸣器，其中复数指示灯是分别对应于不同的节点装置。

附图说明

图1A、B：是本发明的网络系统架构示意图。

图2：是本发明一对多或一对一模式的工作流程图。

图3：是本发明多对多或多对一模式的工作流程图。

图4：是本发明多对多模式的工作状态示意图。

图5：是本发明管理者装置的方块图。

图6：是本发明管理者装置、节点装置一可行实施例的外观图。

附图中：

10--管理者装置            11--中央处理控制单元

12--无线收发单元

121--无线收发控制单元

122--无线传输模块

13--输入/输出接口

14--内存单元

141--可程序只读存储器

142--闪存

143--挥发性内存

15--输入单元            151--按钮

152--开关               16--警示单元

161--指示灯             162--蜂鸣器

17--电源供应单元

具体实施方式

有关本发明的具体实施方式，首先请参阅图1所示，其分别揭示本发明两种可行的网络系统架构，首先请参阅图1A所示，是由一个管理者装置10与复数个节点装置20组成，该管理者装置10与复数个节点装置20之间是透过一IEEE802.15.4为通信协议以相互连结，在此架构下，其二者可执行一对多或一对一的防遗失管理模式。又如图1B所示，则由一个以上的管理者装置10与多个节点装置20组成，该多个管理者装置10与多个节点装置20之间仍透过IEEE 802.15.4为通信协议以相互连结，在此架构下，其组成的网络系统可执行多对多或多对一的防遗失管理模式。

又请参阅图2所示，揭露有前述管理者装置10与节点装置20在一对多或一对一模式下的工作流程；首先图左侧是揭示节点装置20的工作流程，其在电源开始后即先进行装置初始化201，接着即自动搜寻管理者装置202，并判断是否接收管理者装置的讯息203，如接收到管理者装置的讯息，则接着向管理者装置传送请求联机讯息204，并从管理者装置接收请求回复讯息205，以判断管理者装置是否允许联机请求206，如允许即与管理者装置间以IEEE 802.15.4通信协议相互连结，并周期性地进行信息的交换207，在前述步骤203、207中如判断结果为否，则休眠一段时间后再重新搜寻管理者装置203。

又在与管理者装置连结后，将持续判断是否仍正常地进行周期性的信息交换208，如是即重复此一步骤，若为否，即表示该节点装置已无法收到管理者装置的信息，故该节点装置将主动产生警示讯息209，以告知使用者其所在方位而产生协寻效果。

而管理者装置的工作流程则如图2右侧所示，其在电源开始后即进行初始化101，初始化完成后随即侦测可使用的工作频带102，并判断是否找到可使用的工作频带103，如判断结果为是，即建立一个无线局域网络104，并传送讯息以广播该管理者装置的存在105，接着判断是否接到来自节点装置请求联机的讯息106，如有收到，即判断是否同意该节点装置加入联机，如接受则传送请求回复讯息予节点装置107。而管理者装置是否同意节点装置加入的依据，至少可采取下列两种方式：由信号强弱的决定或由使用者在管理者装置上强制执行。前者是在管理者装置上设定一个临界功率值，当节点装置所送出联机请求讯息的功率超过该临界功率值，管理者装置才会应允此联机的建立。后者则是在管理者装置上设有一强制按钮，当使用者按下强制按钮，即接受节点装置加入联机。

当管理者装置传送请求回复讯息予节点装置后，即与该送出讯息的节点装置构成联机而进行周期性的信息交换108，又与节点装置连结后，将持续判断是否仍正常地进行周期性的信息交换109，如是即回到步骤105而重复执行步骤105~107，若为否，即表示管理者装置已无法收到节点装置的信息，故该管理者装置亦将产生警示讯息110，以通知使用者。

由上述说明可看出该管理者装置10与节点装置20在一对多或一对一模式的工作流程，以该等设计可以达到多向群组管理目的，且对防遗失监控标的提供积极的协寻功能。

又关于图1B所揭示多对多或多对一模式的工作流程则请参阅图3所示，图左侧所示的工作流程与一对多模式中的节点装置即图2左侧所示者相同，故不重复赘述。至于多对多或多对一模式下的管理者装置，其工作流程是如图3右侧所示：

其在电源开始后即进行初始化301，初始化完成后随即进行各工作频带的信息收集302，接者判断是否找到已被另一管理者装置使用的工作频带303，如判断结果为是，即向该已存在管理者装置提出共管申请304，并传送讯息以广播该管理者装置的存在305，若判断结果为否，即可寻找其它未被使用的工作频带306，直至找到工作频带后即成立一个无线局域网络307，并传送讯息以广播该管理者装置的存在305。

接着即判断是否接到来自节点装置请求联机的讯息308，如有收到，即传送请求回复讯息309，并与该送出讯息的节点装置构成联机，而与联机中的节点装置及另一管理者装置进行周期性的信息交换310，接着判断前述周期性的信息交换是否仍正常地进行311，如是即回到步骤305而重复执行步骤305~310，若为否，即进一步判断另一管理者装置的交换资料中是否有节点装置交换信息的讯息312，若有，即回到步骤311，若无则表示有节点装置脱离所有管理者装置的监控，则管理者装置将产生警示讯息313，以通知使用者。

以下再以时间轴的概念说明前述多对多模式下节点装置失联的状态：请参阅图4所示

图中C₁、C₂代表两个管理者装置，N₁则表示一个节点装置。

在时间点t0时，节点装置N₁会周期性与管理者装置C₁做资料交换，因此C₁与N₁不会因为联系中断而发出警讯。另一方面，在C₁与C₂管理者装置之间的交换资料中会记录有个节点装置N₁目前位在C₁的涵盖范围中，因此管理者装置C₂知道N₁尚在C₁的控管之中而不会发出警示讯息。

在时间点t1时，管理者装置C₁与C₂均可与节点装置N₁周期性地进行信息交换，因此两管理者装置都可以清楚知道节点装置尚在安全距离之内而不会发出警讯声响。

时间点t2时，由于节点装置N1脱离了管理者装置C₁的涵盖范围，C₁会先认定节点装置N₁可能为遗失状态，可是透过由管理者装置C₂传送给C₁的讯息中尚有N₁的存在，因此管理者装置C₁知道节点装置N₁仍在管理者装置们所涵盖的范围之中。

时间点t3时，节点装置N1由于脱离了管理者装置C₂的涵盖范围，C₂会先认定节点装置N₁可能为遗失状态，然而透过由管理者装置C₁传送给C₂的讯息中亦无N₁的存在，因此管理者装置C₁知道节点装置N₁已不在管理者装置们所涵盖的范围之中，故而发出警示讯息。另一方面，管理者装置C₁本来需要藉由管理者装置C₂传送N₁位于C₂覆盖范围内的讯息才能判定节点装置尚在，一旦连管理者装置C₂亦失去节点装置N₁的踪影并停止告知N₁存在的讯息时，管理者装置C₁会立即判定节点装置N₁的遗失并且发出警示讯息。失去管理者装置周期性交换信息的节点装置N1也会因联机中断而发出警示讯息。

由上述说明可了解该管理者装置10与节点装置20的工作流程，在构造方面，该管理者装置10与节点装置20具有相同的基本架构，故以下即以管理者装置10来说明其电路构造。

请参阅图5所示，该管理者装置10包括有：

一中央处理控制单元11，其具备运算处理及逻辑控制功能，是装置的控制中枢；于本实施例中，其采用低功率消耗、高效能且低价格的AVR 8-bit微处理器构成，其具有：发呆、省电、噪声消除、预备、关机及扩大性预备的等六种工作模式：

一无线收发单元12，是与前述中央处理控制单元11作双向连结，而由一无线收发控制单元121及一无线传输模块122所组成；本实施例中，是采用符合IEEE 802.15.4的无线收发芯片CC2420构成，以便在该标准协议下进行信息交换；

一输入/输出接口13，是作为中央处理控制单元11与各种输入/输出装置的连接接口；

一内存单元14，是由一可程序只读存储器141、一闪存142及一挥发性内存143组成，以分供烧录初始化参数及储存执行程序，并分别与中央处理控制单元11连接；

一输入单元15，于本实施例中是包含一按钮151及一开关152，并透过前述输入/输出接口13与中央处理控制单元11连接，以供启闭与各种功能操作；

一警示单元16，是由一组指示灯161及一蜂鸣器162，其分别透过前述输入/输出接口13与中央处理控制单元11连接，以便在中央处理控制单元11的驱动下分别产生视觉及听觉的警示讯息。于本实施例中，因管理者装置10同时管理多个节点装置20，故其指示灯161是由复数的发光二极管组成，每一发光二极管对应一个节点装置20，当发光二极管颜色变化或闪烁即表示对应的节点装置20失联或是讯号微弱。除前指示灯及蜂鸣器外，该警示单元16可进一步包含振动器；

一电源供应单元17，是供应前述各单元的工作电源，并以电池作为电源。其中：

前述电路在硬件制作阶段，会先将初始化的设定参数及动作烧录至内存单元14的可程序化只读存储器141中，接着将所需的程序加载闪存142。

又可程序只读存储器141在硬件电源开启时，会将内部所存放的指令运算码交由中央处理控制单元11执行硬件初始化的设定。接着闪存142内的指令运算码则会移至挥发性内存143中储存，硬件初始化完成后，便会立刻依序执行挥发性内存143中的指令运算码。

该挥发性内存143中的指令运算码包括了与无线收发控制单元121间的沟通方式及控制输入输出组件等，故中央处理控制单元11将循环地执行挥发性内存143中所储存的指令，直到电源关闭。另一方面，该无线收发控制单元121及无线传输模块122内部有多个缓存器可以由中央处理控制单元11设定，以便与其它硬件装置进行沟通，该无线收发单元12会将正准备传送至其它装置或刚接收完毕的资料暂时存放在其内部的内存中，而其它欲传送或是已接收的资料则会被存放在挥发性内存143中。

由上述说明可了解该管理者装置10的电路结构，至于节点装置20亦具备相同的电路构造，惟其警示单元中的指示灯并不需要有多个发光二极管。而其外观形式可如图6所示，其被设计成一薄片形式，以方便安装或固定在随身物上。

又前述的节点装置20一经开启电源，将会自动找寻管理者装置10的存在，并透过任一种符合省电短距离传输的标准通讯协议例如Bluetooth、IEEE 802.15.4等与其进行注册连结等动作。

经连结成功后，管理者装置10会分配指示灯中第一个未被使用的发光二极管作为该节点装置20的显示灯号，接着节点装置20会周期性在其记忆单元所构成的数据缓冲区中产生一笔资料，此资料将会根据标准通讯协议以竞争的方式传送给管理者装置10。由于此资料具有时效性，因此如果新一笔资料产生时，管理者装置10的资料缓冲区中尚有资料，则最新的资料会将旧有资料覆盖。

当管理者装置10成功地收到节点装置20所传送的资料时，会将目前系统时间加上一个容许等待时间的值，并存入一个相对应的内存位置，如果在接下来的容许时间内无法收到来自节点装置20的资料，则系统时间会超过内存的内存值，此时管理者装置10将使蜂鸣器发出警戒声响，并改变该节点装置20所对应发光二极管的点亮形式颜色或闪烁，以告知使用者是那一个节点装置20失联。

经上述说明可了解本发明的具体技术内容，在归纳后可了解本发明具体特色与优点如下：

一.使用标准无线通信协议做为联机与资料交换的依据，管理者装置可同时监控多个分别安装在随身物上的节点装置，以确保所有物品都能处在安全范围之内。

二.管理者装置与超过安全范围的物品皆能在第一时间发出警讯声响，以达积极的追踪协寻目的。

三.管理者装置之间可互相交换讯息以达到共同管理的功能。

四、采用低速率短距离及低耗电的无线网络协议，可减少耗电，延长电池使寿命。

Claims (17)

1.一种双向无线群组控管方法，其特征在于，是令至少一个管理者装置与至少一节点装置以一特定的通信标准协议构成连结，且令节点装置执行以下工作流程：

于初始化后自动搜寻管理者装置，并判断是否接收管理者装置的讯息；

如接收到管理者装置的讯息，向管理者装置传送请求联机讯息；

从管理者装置接收请求回复讯息，以判断管理者装置是否允许联机请求；

与管理者装置相互连结并周期性地进行信息的交换；

持续判断是否仍正常地进行周期性的信息交换，若否则主动产生警示讯息。

2.如权利要求第1项所述的双向无线群组控管方法，其特征在于，该节点装置如搜寻不到工作频带，即自动休眠一段时间再重新搜寻。

3.如权利要求第1或2项所述的双向无线群组控管方法，其特征在于，该节点装置如无法完成联机请求，亦自动休眠一段时间再回到自动搜寻工作频带步骤。

4.一种双向无线群组控管方法，其特征在于，是令一个管理者装置与至少一节点装置以一特定的通信标准协议构成连结，且令管理者装置执行以下工作流程：

初始化并于完成后侦测可使用的工作频带；

找到可使用的工作频带后建立一个无线局域网络，并传送讯息以广播该管理者装置已存在网络中；

判断是否接到来自节点装置请求联机的讯息；

决定是否允许节点装置的联机请求，如允许则与该送出请求联机讯息的节点装置构成联机并进行周期性的信息交换；

持续判断是否仍正常地进行周期性的信息交换；

若信息交换不正常即产生警示讯息，以通知使用者。

5.如权利要求第4项所述的双向无线群组控管方法，其特征在于，该管理者装置如搜寻不到工作频带，即自动休眠一段时间再重新搜寻。

6.一种双向无线群组控管方法，其特征在于，是令多个管理者装置与至少一节点装置以一特定的通信标准协议构成连结，且令各管理者装置执行以下工作流程：

初始化并于完成后收集工作频带信息；

找到一个已被其它管理者装置使用的工作频带，并向其提出共管申请；

判断是否接到来自节点装置请求联机的讯息；

决定是否允许节点装置的联机请求，如允许则与该送出请求联机讯息的节点装置及其它管理者装置构成联机并进行周期性的信息交换；

持续判断是否仍正常地进行周期性的信息交换；

判断其它管理者装置的交换讯息中是否有节点装置的交换讯息，若无则产生警示讯息，以通知使用者。

7.如权利要求第6项所述的双向无线群组控管方法，其特征在于，该管理者装置如搜寻不到工作频带，即进一步搜寻一个可使用的工作频带，并建立一个无线局域网络，接着传送讯息以广播该管理者装置已存在网络中。

8.如权利要求第7项所述的双向无线群组控管方法，其特征在于，该管理者装置如找不到工作频带即自动休眠一段时间再重新收集工作频带信息。

9.如权利要求第4或6项所述的双向无线群组控管方法，其特征在于，该管理者装置是否同意节点装置加入的依据，是在管理者装置上设定一个临界功率值，当节点装置所送出联机请求讯息的功率超过该临界功率值，管理者装置才会应允此联机的建立。

10.如权利要求第4或6项所述的双向无线群组控管方法，其特征在于，该管理者装置是否同意节点装置加入的依据，是在管理者装置上设有一强制按钮，当使用者按下强制按钮，即接受节点装置加入联机。

11.一种双向无线群组控管装置，其特征在于，其包括有：

一中央处理控制单元，其具备运算处理及逻辑控制功能，是装置的控制中枢；

一无线收发单元，是与前述中央处理控制单元作双向连结，并使用符合低耗电短距离传输标准的无线通信协议做为联机与资料交换的依据；

一输入/输出接口，是作为中央处理控制单元与各种输入/输出装置的连接接口；

一内存单元，是分供烧录初始化参数及储存执行程序，并与中央处理控制单元相互连接；

一输入单元，是透过前述输入/输出接口与中央处理控制单元连接，以供启闭与各种功能操作；

一警示单元，是透过前述输入/输出接口与中央处理控制单元连接，以便在中央处理控制单元的驱动下产生警示讯息。

12.如权利要求第11项所述双向无线群组控管装置，其特征在于，为一管理者装置。

13.如权利要求第11项所述双向无线群组控管装置，其特征在于，为一节点装置。

14.如权利要求第11、12或13项所述双向无线群组控管装置，其特征在于，该无线收发单元是由一无线收发控制单元及一无线传输模块所组成。

15.如权利要求第11、12或13项所述双向无线群组控管装置，其特征在于，该内存单元包括有：

一可程序只读存储器，是供烧录初始化的设定参数及动作；

一闪存，是供储存执行程序；

一挥发性内存，是储存供中央处理控制单元执行的指令。

16.如权利要求第11、12或13项所述双向无线群组控管装置，其特征在于，该警示单元包括有至少一个指示灯及一蜂鸣器。

17.如权利要求第16项所述双向无线群组控管装置，其特征在于，该管理者装置的警示单元具有复数指示灯，是分别对应于不同的节点装置。

Images