DE10059211A1 - Vorrichtung zur Lokalisierung von Objekten - Google Patents
Vorrichtung zur Lokalisierung von ObjektenInfo
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Abstract
Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Lokalisierung von Objekten (1), bestehend aus mindestens einer Sublokalisierungsvorrichtung (13), die auch für den effektiven Betrieb großer Systeme mit einer erheblichen Zahl von zu lokalisierenden Objekten geeignet ist. Dazu werden schnelle interne Speicher verwendet, und die Speicherung von Ortsinformationen und ihr Austausch zwischen räumlich verteilten Sublokalisierungsvorrichtungen (13, 113) werden gegenüber einer verteilten Datenbank stark reduziert. Die Ortsinformationen können ortsinformationsverarbeitenden Anwendungen wie z. B. elektronischen Messeführern in einer einheitlichen Form zur Verfügung gestellt werden.
Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Lokalisierung von Objekten. Lokalisierungs
vorrichtungen erlauben es u. a. den Aufenthaltsort von Personen oder Gegenständen zu
bestimmen und ihn ortsinformationsverarbeitenden Anwendungen zur Verfügung zu stel
len. Beispiele solcher Anwendungen sind elektronische Messeführer oder die mobile Kran
kenakte: Elektronische Messeführer stellen einem Messebesucher auf seinem tragbaren
Endgerät u. a. Informationen über dem Messestand dar, an dem er sich gerade befindet.
Mobile Krankenakten geben einem Arzt im Krankenhaus während der Visite z. B. auf sei
nem tragbaren Endgerät die Krankenakte des Patienten wieder, vor dessen Bett er steht.
Eine solche Vorrichtung zur Lokalisierung von Objekten ist z. B. aus dem Konferenzbeitrag
"Ulf Leonhardt, Jeff Magee: Multi-Sensor Location Tracking, Proc. of the 4th ACM/IEEE
Int. Conf. on Mobile Computing and Networking, pp. 203-214, Dallas, TX, Oct. 1998"
bekannt. Dort werden verschiedene Aspekte der Problematik behandelt, wie die von ver
schiedenen speziellen Sensorsystemen (location sensors) wie z. B. dem Global Positioning
System (GPS) oder Olivettis Active Badge System (ABS) gelieferten Ortsinformationen
eines Objektes in eine einheitliche Form gebracht werden können, um sie ortsinfor
mationsverarbeitenden Anwendungen (location-aware applications) in einer allgemeinen,
von den Eigenheiten der Sensorsysteme unabhängigen Form zur Verfügung stellen zu
können (location service).
Es wird ein funktionales Modell für die Akquirierungsschichten (acquisition) der Lokalisie
rungsvorrichtung definiert, und die Akquirierungsaufgaben werden als ein sequentielles
Aufnehmen (reception), Abstrahieren (abstraction) und Integrieren (fusion) der von den
Sensorsystemen gelieferten Ortsinformationen identifiziert. Gegenüber der Anwendungs
seite übernimmt die Lokalisierungsvorrichtung u. a. die Aufgaben der Ortsverfolgung (lo
cation tracking) und der Benachrichtigung über eingetretene Lokalisierungsereignisse (e
vent dissemination).
Zur internen Repräsentation der Ortsinformation eines Objektes innerhalb der Lokalisie
rungsvorrichtung (internal data model) wird vorgeschlagen, geometrische Koordinaten,
eine symbolische Kennung des Gebietes, in dem sich das Objekt aufhält, oder Mischfor
men davon zu verwenden. Die Ortsinformationen werden in einer Datenbank abgelegt
(location service as a specialised database).
Bei der Implementierung und dem Betrieb der Lokalisierungsvorrichtung ergeben sich
jedoch in der Praxis Performanzprobleme (challenging performance problems). Dies kann
u. a. zu inakzeptabel langen Antwortzeiten der Lokalisierungsvorrichtung für die Anwen
dungen und sogar zum Verlust von den Sensorsystemen gewonnenen Ortsinformationen
führen. In der Praxis kann damit der Betrieb großer Lokalisierungsvorrichtungen mit einer
erheblichen Zahl von zu lokalisierenden Objekten gänzlich unmöglich werden.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Vorrichtung zur Lokalisierung von Objekten der
eingangs genannten Art zu schaffen, die diese Performanzprobleme vermeidet, sodass sie
auch für den effektiven Betrieb großer Systeme mit einer erheblichen Zahl von zu lokali
sierenden Objekten geeignet ist.
Diese Aufgabe wird durch eine Vorrichtung zur Lokalisierung von Objekten gemäß den
Patentansprüchen 1, 5 und 6 gelöst. Es werden schnelle interne Speicher verwendet und
die Speicherung und der Austausch von Informationen in erfinderischer Weise auf die für
die Anwendungen relevanten beschränkt. So wird im Patentanspruch 1 ein interner Puffer
zur Zwischenspeicherung der Ortsinformationen von Objekten benutzt, der die Anzahl der
notwendigen Datenbankzugriffe für die Verwaltung der Ortsinformationen deutlich herab
setzt. Analog wird im Patentanspruch 5 ein Ereignisspeicher angewendet, um die für die
Überwachung des Eintritts von Lokalisierungsereignissen notwendigen Datenbankzugriffe
zu reduzieren. Anspruch 6 sieht vor, dass bei Lokalisierungsvorrichtungen, die aus mehre
ren miteinander gekoppelten Sublokalisierungsvorrichtungen bestehen, die Speicherung
und der Austausch von Ortsinformationen zwischen den Sublokalisierungsvorrichtungen
auf das für die Anwendungen relevante Maß beschränkt werden.
Die abhängigen Ansprüche 2 bis 4 beziehen sich auf Varianten der Lokalisierungsvorrich
tung, die in vorteilhafter Weise die Bestandteile einer Ortsinformation, den Aufbau und
die Arbeitsweise der internen Puffer, oder die Integration konkurrierender Ortsinformatio
nen unter Benutzung einer Priorität gestalten.
Diese und weitere Aspekte und Vorteile der Erfindung werden im Folgenden an Hand der
Ausführungsbeispiele und insbesondere an Hand der beigefügten Zeichnungen näher er
läutert. Es zeigen:
Fig. 1 eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Lokalisierungsvorrichtung zusam
men mit einem Objekt und einer Anwendung,
Fig. 2 den Aufbau der Datensätze für die Ortsinformationen in einer Ausführungsform
der erfindungsgemäßen Lokalisierungsvorrichtung,
Fig. 3 eine weitere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Lokalisierungsvorrichtung,
bestehend aus zwei Sublokalisierungsvorrichtungen, zusammen mit Objekten und
Anwendungen.
Fig. 1 zeigt eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Lokalisierungsvorrichtung zu
sammen mit einem Objekt 1 und einer Anwendung 5. Die Lokalisierungsvorrichtung be
steht hier aus einer einzigen Sublokalisierungsvorrichtung 13 mit den Komponenten Sen
sor 2, weitere Sensorsystemhard- und -software 3, Dienstplattform 4 und Datenbank 6.
Als Sensorsystem 2, 3 kann z. B. ein Active Badge System von Olivetti benutzt werden. In
diesem Fall trägt das Objekt 1, also z. B. eine Person, einen Badge, d. h. einen aktiven An
hänger, der charakteristische Infrarot- oder Funksignale aussendet, die von einem ortsfest
installierten Sensor 2 empfangen werden, sobald sich das Objekt 1, oder genauer dessen
Badge, in seinem Empfangsbereich befindet. Bei der Übermittlung der Erfassung eines
Objektes 1 vom Sensor 2 an die weitere Sensorsystemhard- und -software 3 werden dann
die Kennung des Objektes 1, oder genauer die seines Badges, und die Kennung des erfas
senden Sensors 2 weitergegeben.
Anstelle eines Active Badge Systems kann aber auch das Global Positioning System GPS
verwendet werden. In diesem Fall trägt das Objekt 1 als Sensor 2 einen GPS-Empfänger,
der seine Position in Form von dreidimensionalen Koordinaten mit Hilfe der von den
GPS-Satelliten, die in Fig. 1 nicht dargestellt sind, empfangenen Funksignale bestimmt
und an die weitere Sensorsystemhard- und -software 3 übermittelt.
Die Übermittlung der Position eines Objektes 1 von einem Sensor 2 an die weitere Sensor
systemhard- und -software 3 kann dabei z. B. periodisch erfolgen. Es ist aber auch möglich,
eine solche Übermittlung dann auszulösen, wenn z. B. bei dem Active Badge System ein
Objekt 1 neu im Empfangsbereich eines Sensors 2 auftaucht.
Die weitere Sensorsystemhard- und -software 3 kann z. B. zum einen eine spezielle Hard
ware und die darauf arbeitende Betriebssoftware umfassen und zum anderen auch eine
Schnittstellensoftware, die auf einem Computer arbeitet. Die Sensoren 2 sind dann mit
dieser speziellen Hardware gekoppelt, und die Schnittstellensoftware stellt die
Ortsinformationen der Objekte 1 in einer für das Sensorsystem charakteristischen Form
zur Verfügung.
Während in Fig. 1 nur ein Objekt 1 und nur ein Sensor 2 gezeigt sind, kann ein solches
Sensorsystem i. d. R mehrere Objekte 1 lokalisieren und besteht dazu i. d. R auch aus
mehreren Sensoren 2. Darüber hinaus ist es auch möglich, dass die weitere Sensorsystem
hard- und -software 3 komplexer aufgebaut ist, also z. B. aus mehreren Geräten besteht
und die Schnittstellensoftware auf mehreren vernetzten Computern arbeitet.
Die weitere Sensorsystemhard- und -software 3 stellt über ihre Schnittstellensoftware einer
Dienstplattform 4 die Ortsinformationen der Objekte 1 in einer für das Sensorsystem 2, 3
charakteristischen Form zur Verfügung. Bei der Dienstplattform 4 handelt sich um ein
Softwaresystem, das auf einem oder mehreren vernetzten Computern arbeitet. Obwohl in
Fig. 1 wiederum nur ein Sensorsystem 2, 3 dargestellt ist, kann die Dienstplattform 4 auch
mit mehreren gleichen oder auch verschiedenen Sensorsystemen 2, 3 gekoppelt werden.
Während die Aufgabe des Sensorsystems 2, 3 nun also im Aufnehmen der Ortsinformatio
nen der Objekte 1 besteht, sorgt die Dienstplattform 4 für das Abstrahieren und das Integ
rieren der von den Sensorsystemen 2, 3 gelieferten Ortsinformationen. D. h., die Ortsin
formationen werden in eine einheitliche Form gebracht und die verschiedenen, ein und
dasselbe Objekt 1 betreffenden Ortsinformationen werden zu einer einheitlichen Ortsin
formation zusammengefasst.
Die Dienstplattform 4 überträgt die durch Abstraktion und Integration aufbereiteten Ort
sinformationen der Objekte 1 in eine Datenbank 6, die z. B. als Software auf dem gleichen
Computer wie die Dienstplattform 4 oder auf einem oder mehreren damit vernetzten
Computern arbeiten kann. Die Dienstplattform 4 kann die Ortsinformationen auch wie
der aus der Datenbank 6 entnehmen.
Weiter besitzt die Dienstplattform eine Schnittstelle zu einer oder mehreren Anwendungen
5, die als Software auf dem gleichen Computer wie die Dienstplattform 4 oder auf einem
oder mehreren damit vernetzten Computern arbeiten können. Über diese Schnittstelle
kann die Dienstplattform 4 konfiguriert werden, d. h. z. B. dass Gebiete definiert und
Kennungen vergeben werden können. Weiter können die Anwendungen darüber die Ort
sinformationen der Objekte 1 in vereinheitlichter Form abrufen und die Dienstplattform
damit beauftragen, sie beim Eintritt bestimmter Lokalisierungsereignisse zu informieren.
Insbesondere bei großen Lokalisierungsvorrichtungen mit vielen Objekten 1 führen häufi
ge Zugriffe auf die Datenbank 6 zu Performanzproblemen. Um die Anzahl dieser Daten
bankzugriffe zu vermindern, verwendet die Dienstplattform 4 neben ihrer Verarbeitungs
einheit 7 einen internen Puffer 8, in dem alle von den Sersorsystemen 2, 3 einlaufenden
Ortsinformationen zwischengespeichert werden. Die Übertragung der zwischengespei
cherten Ortsinformationen in die Datenbank 6 kann dann z. B. in im Vergleich zum Ein
treffen der Ortsinformationen relativ großen Zeitabständen periodisch erfolgen, oder die
Übertragung erfolgt unregelmäßig immer nach Zwischenspeicherung einer gewissen An
zahl von Ortsinformationen. Der interne Puffer 8 kann auch vorteilhaft bei der Abfrage
von Ortsinformationen durch eine Anwendung 5 eingesetzt werden, indem man in diesem
Fall nur dann eine Abfrage der Datenbank 6 durchführt, wenn zu diesem Objekt 1 keine
Ortsinformationen im internen Puffer 8 vorhanden sind.
Damit beim Übertragen der zwischengespeicherten Ortsinformationen vom internen Puf
fer 8 auf die Datenbank 6 keine neu von den Sensorsystemen 2, 3 eintreffenden Ortsin
formationen verloren gehen, kann der interne Puffer 8 in zwei Datenbereiche 11, 12 ge
teilt werden. Von diesen beiden Datenbereichen 11, 12 werden dann jeweils in dem einen,
z. B. in 11, die neu eintreffenden Ortsinformationen zwischengespeichert, während von
dem anderen, jetzt also 12, die im vorhergehenden Zyklus dort zwischengespeicherten Ort
sinformationen in die Datenbank 6 übertragen werden. Bei der nächsten Übertragung
werden die Rollen der Datenbereiche 11, 12 getauscht, d. h. im Beispiel wird dann in 12
zwischengespeichert, während von 11 übertragen wird.
Zur Abstraktion der Ortsinformationen wird jedem Objekt 1 eine eindeutige Kennung
zugeordnet. Auch werden die möglichen zu lokalisierenden Aufenthaltsorte der Objekte 1
zu Gebieten zusammengefasst, die ebenfalls mittels einer eindeutigen Kennung identifiziert
werden. Im Falle des Active Badge Systems kann man als Gebiet den Empfangsbereich
eines Sensors verwenden und entsprechend als Gebietskennung die Kennung des Sensors.
Im Falle von GPS können z. B. vorab Raumgebiete definiert und mit eindeutigen Ken
nungen versehen werden. Bei Eintreffen der Koordinaten eines Objektes 1 vom GPS-
Sensorsystem wird dann von der Dienstplattform 4 festgestellt, zu welchem dieser Gebiete
diese Koordinaten gehören.
Das Integrieren der Ortsinformationen zu einem Objekt 1 kann folgendermaßen erfolgen:
Die Ortsinformation eines Objektes 1 wird bei ihrem Eintreffen in der Dienstplattform 4 mit der Datums- und Zeitangabe ihres Eintreffens versehen. Durch Benutzung dieser Da tums- und Zeitangabe kann daher die Ortsinformation eines Objektes 1 neben den Ken nungen für das Objekt 1 und für das Gebiet, in dem sich das Objekt 1 aufhält, noch mit den Datums- und Zeitangaben seiner ersten und letzten Sichtung in diesem Gebiet verse hen und gespeichert werden. Neben der Möglichkeit, dadurch Aufenthaltsdauern der Ob jekte in ihren Gebieten anzugeben, kann die Datums- und Zeitangabe der letzten Sichtung zum Integrieren verschiedener Ortsinformationen verwendet werden.
Die Ortsinformation eines Objektes 1 wird bei ihrem Eintreffen in der Dienstplattform 4 mit der Datums- und Zeitangabe ihres Eintreffens versehen. Durch Benutzung dieser Da tums- und Zeitangabe kann daher die Ortsinformation eines Objektes 1 neben den Ken nungen für das Objekt 1 und für das Gebiet, in dem sich das Objekt 1 aufhält, noch mit den Datums- und Zeitangaben seiner ersten und letzten Sichtung in diesem Gebiet verse hen und gespeichert werden. Neben der Möglichkeit, dadurch Aufenthaltsdauern der Ob jekte in ihren Gebieten anzugeben, kann die Datums- und Zeitangabe der letzten Sichtung zum Integrieren verschiedener Ortsinformationen verwendet werden.
Dazu wird bei der Konfiguration der Dienstplattform 4 eine Verfallszeitspanne angegeben
und im Verfallszeitspannenspeicher 10 der Dienstplattform 4 gespeichert. Weiter wird die
Ortsinformation eines Objektes 1 mit einer Priorität versehen, die zusammen mit der Ort
sinformation gespeichert wird. Diese Priorität kann z. B. von dem Sensor 2 abgeleitet wer
den, der die Ortsinformation geliefert hat. So kann man z. B. Ortsinformationen mit hö
herer örtlichen Genauigkeit mit einer größeren Priorität versehen.
Trifft nun für ein Objekt 1 eine neue Ortsinformation im der Dienstplattform 4 ein, so
wird der interne Puffer 8 nur dann mit der neuen Ortsinformation aktualisiert, sofern die
neue Ortsinformation eine höhere oder die gleiche Priorität hat wie die im internen Puffer
8 gespeicherte, oder sofern im internen Puffer 8 keine Ortsinformation des Objektes 1
gespeichert ist, oder sofern die im internen Puffer 8 gespeicherte Ortsinformation des Ob
jektes 1 älter ist als die Verfallszeitspanne.
Genauso wird bei der Übertragung der zwischengespeicherten Ortsinformationen vom
internen Puffer 8 auf die Datenbank 6 die Ortsinformation für ein Objekt 1 in der Daten
bank 6 nur dann mit der im internen Puffer 8 enthaltenen aktualisiert, sofern die im inter
nen Puffer 8 enthaltene Ortsinformation eine höhere oder die gleiche Priorität hat wie die
in der Datenbank 6 gespeicherte, oder sofern in der Datenbank 6 keine Ortsinformation
für das Objekt 1 gespeichert ist, oder sofern die in der Datenbank 6 gespeicherte Ortsin
formation des Objektes 1 älter ist als die Verfallszeitspanne.
Während hier die durch Prioritäten und eine Verfallszeitspanne gesteuerte Integration von
Ortsinformationen sowohl für den internen Puffer 8 wie für die Datenbank 6 durchge
führt wird, ist es auch möglich, dieses Verfahren nur auf die Datenbank 6 zu beschränken,
während neu eintreffende Ortsinformation im internen Puffer 8 einfach die alten über
schreiben. Dadurch verliert man zwar die Vorteile der Steuerung der Integration von Ort
sinformationen durch Prioritäten und Verfallszeitspanne für den internen Puffer 8, erhält
aber eine wesentlich einfachere und schnellere Aktualisierung des internen Puffers 8.
Eine weitere Funktion der Verfallszeitspanne ist, dass Ortsinformationen, die älter sind als
die Verfallszeitspanne, also Ortsinformationen, deren Datums- und Zeitangabe der letzten
Sichtung um mehr als die Verfallszeitspanne vor der momentanen Zeit liegt, als ungültig
behandelt werden. Die Dienstplattform 4 wird solche Ortsinformationen nicht mehr an
eine anfragende Anwendung 5 weitergeben oder sie weiter für die Bestimmung des Ein
tritts von Lokalisierungsereignissen verwenden.
Die Dienstplattform 4 kann von einer Anwendung 5 auch zur Überwachung des Eintritts
eines bestimmten Lokalisierungsereignisses angewiesen werden. So kann die Dienstplatt
form z. B. dazu beauftragt werden, zu melden, sobald sich ein erstes Objekt X und ein
zweites Objekt Y zusammen in einem bestimmten Gebiet A befinden. Bei einem großen
Lokalisierungssystem mit vielen zu überwachenden Lokalisierungsereignissen kann dies u. a.
wegen der großen Zahl der Datenbankanfragen wieder zu Performanzproblemen führen.
Um diese zu vermeiden, sieht die Erfindung vor, dass die Dienstplattform 4 für ein zu
überwachendes Lokalisierungsereignis einen Ereignisspeicher 9 anlegt, in dem die aktuellen
Ortsinformationen der an dem Lokalisierungsereignis beteiligten Objekte 1 gespeichert
werden. Beim Eintreffen einer neuen Ortsinformation eines Objektes 1 wird dann zu
nächst geprüft, ob das Objekt 1 an einem zu überwachenden Lokalisierungsereignis betei
ligt ist. Ist das Objekt 1 an einem solchen Ereignis beteiligt, so wird die neue Ortsinforma
tion mit der verglichen, die im Ereignisspeicher 9 dieses Ereignisses für das Objekt 1 ent
halten ist. Erst wenn dadurch noch nicht über den Eintritt des Ereignisses entschieden
werden kann, wird der Puffer 8 und ggf. die Datenbank 6 abgefragt.
Um das Verfahren zu illustrieren, wird als Beispiel wieder das Lokalisierungsereignis "Mel
de, sobald die Objekte X und Y sich zusammen im Gebiet A befinden!" benutzt und unter
stellt, dass soeben eine neue Ortsinformation OneuX für das Objekt X in der Dienstplatt
form 4 eingetroffen ist. Die Dienstplattform 4 vergleicht dann zunächst OneuX mit der im
Ereignisspeicher 9 dieses Lokalisierungsereignisses enthaltenen alten Ortsinformation O
altX des Objektes X. Hält sich X immer noch in demselben Gebiet auf wie vorher, O
neuX = OaltX, so kann das Lokalisierungsereignis nicht eingetreten sein. Hat sich das Ge
biet von X jedoch verändert, OneuX ≠ OaltX, so wird geprüft, ob das neue Gebiet von X
jetzt A ist. Ist es nicht A, OneuX ≠ A, so kann das Lokalisierungsereignis wieder nicht ein
getreten sein. Ist es dagegen A, OneuX = A, so wird jetzt der Puffer 8 nach dem Gebiet
von Objekt Y abgefragt, bzw. wenn der Puffer 8 keine Ortsinformation von Y enthält,
wird die Datenbank 6 danach abgefragt. Ist auch das Gebiet von Y gleich A, so wird die
entsprechende Anwendung 5 über den Eintritt des Lokalisierungsereignisses informiert. In
jedem Fall wird aber dann die neue Ortsinformation OneuX des Objektes X im Ereignis
speicher 9 vermerkt und die Bearbeitung ist abgeschlossen.
An Stelle der Abfrage des Puffers 8 bzw. der Datenbank 6 kann alternativ auch der Ereig
nisspeicher 9 benutzt werden, der ebenfalls die Ortsinformation von Objekt Y enthält. In
dieser Ausführungsform der Erfindung übernimmt die Dienstplattform 4 die gesamte Ab
arbeitung der Logik zur Entscheidung über den Eintritt eines Lokalisierungsereignisses,
und es ergeben sich bei einer Vielzahl von eintreffenden Ortsinformationen eine große
Zahl von Abfragen der Datenbank 6 und von Aktualisierungen der Ereignisspeicher 9.
Deshalb sieht die Erfindung eine weitere Ausgestaltung der Ereignisbenachrichtigung vor,
die zeitlich etwas gröber arbeitet und Dienstplattform 4 und Datenbank 6 weniger stark
belastet.
Dazu wird die Abarbeitung der Bestimmung über den Eintritt der Lokalisierungsereignisse
auf die Zeitpunkte nach der vollständigen Aktualisierung der Datenbank 6 verschoben.
Bevor die Datenbereiche 11, 12 des internen Puffers 8 ihre Rollen tauschen, wird für jede
vom internen Puffer 8 in die Datenbank 6 übertragene Ortsinformation OneuX eines
Objektes X die Ereignisprüfung für das obige Beispiel wie folgt vorgenommen: OneuX
wird mit dem im Ereignisspeicher 9 enthaltenen OaltX verglichen. Ist OneuX ≠ OaltX
und ist OneuX = A, so wird die Entscheidung über den Eintritt des Lokalisierungsereignis
ses "Melde, sobald die Objekte X und Y sich zusammen im Gebiet A befinden!" durch eine
entsprechende Testabfrage der Datenbank 6: "Sind die Gebiete von X und Y identisch?"
getroffen. Entsprechend wird die Anwendung 5 informiert und dann der Ereignisspeicher
9 aktualisiert.
Zur weiteren Effizienzsteigerung kann nach einer erfolgten Datenbankabfrage für ein Lo
kalisierungsereignis in dessen Ereignisspeicher 9 vermerkt werden, dass bereits eine Daten
bankabfrage erfolgt ist. Für die weiteren, im internen Puffer 8 enthaltenen Ortsinformati
onen von Objekten, die an dem Lokalisierungsereignis beteiligt sind, muss man dann keine
Datenbankabfrage mehr durchführen, da über den Eintritt des Lokalisierungsereignisses ja
bereits entschieden wurde. Dadurch ist sichergestellt, dass zwischen zwei Aktualisierungen
der Datenbank 6 höchstens eine Datenbankabfrage pro Lokalisierungsereignis erfolgt.
Fig. 2 zeigt einen typischen Aufbau der Datensätze für die Ortsinformationen in einer
Ausführungsform der erfindungsgemäßen Lokalisierungsvorrichtung. Für jedes erfasste
Objekt 1, identifiziert durch seine Objektkennung, ist neben der eindeutigen Objektken
nung die eindeutige Kennung des Gebietes, in dem das Objekt 1 beobachtet wurde, der
Zeitpunkt seiner letzten Beobachtung in diesem Gebiet, der Zeitpunkt seiner ersten Beo
bachtung in diesem Gebiet und die Priorität der Lokalisierung aufgeführt. Weiter erfasst
sind der Zeitpunkt der letzten Aktualisierung der Ortsinformation und die eindeutige
Kennung der Quelle, von der diese Ortsinformation stammt, Begriffe, die im Folgenden
bei der Beschreibung von Fig. 3 noch näher erläutert werden.
Fig. 3 zeigt eine weitere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Lokalisierungsvorrich
tung, bestehend aus zwei Sublokalisierungsvorrichtungen 13, 113, zusammen mit Objek
ten 1, 101 und Anwendungen 5, 105. Sie bezieht sich auf eine Situation, in der sich die zu
lokalisierenden Objekte 1, 101 beispielsweise in räumlich weit getrennten Gegenden, z. B.
auf Betriebsgeländen in verschiedenen Städten aufhalten können. In dieser Situation wer
den dann mehrere Sublokalisierungsvorrichtungen 13, 113, z. B. pro Gegend eines, einge
setzt, deren Dienstplattformen 4, 104 miteinander vernetzt sind. Strukturell sind dabei die
Sublokalisierungsvorrichtungen 13, 113 identisch aufgebaut, d. h. sie verfügen über Senso
ren 2, 102, weitere Sensorhard- und -software 3, 103, Dienstplattformen 4, 104 und Da
tenbanken 6, 106.
Da die Anwendungen 5, 105 eine direkte Schnittstelle nur zu der ihnen zugeordneten
Sublokalisierungsvorrichtung 13, 113 aufweisen, erhebt sich die Frage, wie die Kommuni
kation zwischen den miteinander gekoppelten Dienstplattformen 4, 104 und die Daten
haltung in den Dienstplattformen 4, 104 und in den Datenbanken 6, 106 möglichst effi
zient zu gestalten ist. Dazu schlägt die Erfindung folgendes Vorgehen vor:
Die Anwendungen 5, 105 deklarieren gegenüber der ihnen zugeordneten Sublokalisie rungsvorrichtung 13, 113 die Objekte 1, 101, an deren Lokalisierung sie auch dann inte ressiert sind, wenn sie den Bereich der ihnen zugeordneten Sublokalisierungsvorrichtung 13, 113 verlassen. Weiter können auch die Sublokalisierungsvorrichtungen 13, 113 be nannt werden, auf deren Bereich das Verfolgen der Objekte 1, 101 beschränkt werden soll. Die Dienstplattformen 4, 104 kommunizieren dann einander entsprechend die Kennun gen der Objekte 1, 101, deren Lokalisierung sie verfolgen wollen, und speichern die ihnen so übermittelten Listen.
Die Anwendungen 5, 105 deklarieren gegenüber der ihnen zugeordneten Sublokalisie rungsvorrichtung 13, 113 die Objekte 1, 101, an deren Lokalisierung sie auch dann inte ressiert sind, wenn sie den Bereich der ihnen zugeordneten Sublokalisierungsvorrichtung 13, 113 verlassen. Weiter können auch die Sublokalisierungsvorrichtungen 13, 113 be nannt werden, auf deren Bereich das Verfolgen der Objekte 1, 101 beschränkt werden soll. Die Dienstplattformen 4, 104 kommunizieren dann einander entsprechend die Kennun gen der Objekte 1, 101, deren Lokalisierung sie verfolgen wollen, und speichern die ihnen so übermittelten Listen.
Die Sublokalisierungsvorrichtung 13, 113 verwalten in ihren Datenbanken 6, 106 die Ort
sinformationen der Objekte 1, 101, zu deren Lokalisierung sie von denen ihnen zugeord
neten Anwendungen 5, 105 und von den übrigen Sublokalisierungsvorrichtungen 13, 113
angewiesen wurden. Bei der Aktualisierung der Datenbanken 6, 106 fordern sie dazu die
übrigen Sublokalisierungsvorrichtungen 13, 113 auf, ihnen die Ortsinformationen der
Objekte 1, 101 zu übermitteln, die sich in deren Bereich aufhalten.
Um nur Ortsinformationen für Objekte 1, 101 zu übermitteln, an denen die anfragende
Dienstplattform 4, 104 auch interessiert ist, greift die übermittelnde Dienstplattform 4,
104 auf die gespeicherte Objektliste zurück, die die anfragende Dienstplattform 4, 104 ihr
übermittelt hat. Weiter kann der Zeitpunkt des letzten Austausches von Ortsinformationen
zwischen den Dienstplattformen 4, 104 intern gespeichert werden. Dann kann die über
mittelnde Dienstplattform 4, 104 diesen Zeitpunkt der letzten Übermittlung an die anfra
gende Dienstplattform 4, 104 und die Zeitpunkte der letzten Aktualisierung der
Ortsinformationen der betreffenden Objekte 1, 101 benutzen, um nur Ortsinformationen
zu übertragen, die sich seit dem letzten Austausch verändert haben.
Der Zeitpunkt der letzten Aktualisierung der Ortsinformation eines Objektes 1, 101 ist
dabei derjenige Zeitpunkt, an dem die Sublokalisierungsvorrichtung 13, 113 die Ortsin
formation das letzte Mal aktualisiert hat. Es handelt sich also um einen für die Sublokali
sierungsvorrichtung 13, 113 spezifischen Zeitpunkt, der entweder mit dem Zeitpunkt der
letzten Sichtung des Objektes 1, 101 zusammenfällt, wenn die Sublokalisierungsvorrich
tung 13, 113 die Quelle der Ortsinformation ist, oder der auch nach diesem Zeitpunkt der
letzten Sichtung liegen kann, wenn die Sublokalisierungsvorrichtung 13, 113 die Ortsin
formation von einer anderen Sublokalisierungsvorrichtung 13, 113 im Rahmen des oben
beschriebenen Austauschs erhalten hat.
Des weiteren übermittelt die übermittelnde Sublokalisierungsvorrichtung 13, 113 nur Ort
sinformationen, die in ihrem Bereich gewonnen wurden, d. h. die von ihren Sensorsyste
men 2, 3, 102, 103 geliefert wurden. Für diese Ortsinformationen fungiert sie als Quelle,
und um die Quelle einer Ortsinformation feststellen zu können, wird eine eindeutige Ken
nung für die entsprechende Sublokalisierungsvorrichtung 13, 113 als Bestandteil der Ort
sinformation gespeichert. Arbeitet die zur Sublokalisierungsvorrichtung 13, 113 gehörige
Dienstplattform 4, 104 auf einem einzigen Computer in einem Netzwerk, so kann bei
spielsweise die Netzwerkadresse des Computers für eine solche Kennung der Quelle ver
wendet werden.
Claims (6)
1. Vorrichtung zur Lokalisierung von Objekten (1), bestehend aus mindestens einer Sub
lokalisierungsvorrichtung (13)
zur Lokalisierung von Objekten (1),
zur Zwischenspeicherung (1) in jeweils mindestens einen internen Puffer (8), und
zur Übertragung der im internen Puffer (8) gespeicherten Ortsinformationen in jeweils mindestens eine Datenbank (6).
zur Lokalisierung von Objekten (1),
zur Zwischenspeicherung (1) in jeweils mindestens einen internen Puffer (8), und
zur Übertragung der im internen Puffer (8) gespeicherten Ortsinformationen in jeweils mindestens eine Datenbank (6).
2. Vorrichtung zur Lokalisierung von Objekten (1) nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
dass eine Ortsinformation eines Objektes (1) mindestens die folgenden Bestandteile ent hält:
eine eindeutige Kennung des Objektes (1),
eine eindeutige Kennung des Gebietes, in dem das Objekt (1) beobachtet wurde,
den Zeitpunkt der letzten Beobachtung des Objektes (1) in diesem Gebiet, und
den Zeitpunkt der ersten Beobachtung des Objektes (1) in diesem Gebiet.
dass eine Ortsinformation eines Objektes (1) mindestens die folgenden Bestandteile ent hält:
eine eindeutige Kennung des Objektes (1),
eine eindeutige Kennung des Gebietes, in dem das Objekt (1) beobachtet wurde,
den Zeitpunkt der letzten Beobachtung des Objektes (1) in diesem Gebiet, und
den Zeitpunkt der ersten Beobachtung des Objektes (1) in diesem Gebiet.
3. Vorrichtung zur Lokalisierung von Objekten (1) nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
dass die internen Puffer (8) jeweils aus zwei Datenbereichen (11, 12) bestehen, von denen abwechselnd jeweils
der eine zur Zwischenspeicherung neu gewonnener Ortsinformationen der Objekte (1) und
der andere zur Übertragung der im vorhergehenden Zyklus zwischengespeicherten Ortsinformationen in die jeweiligen Datenbanken (6)
vorgesehen ist.
dass die internen Puffer (8) jeweils aus zwei Datenbereichen (11, 12) bestehen, von denen abwechselnd jeweils
der eine zur Zwischenspeicherung neu gewonnener Ortsinformationen der Objekte (1) und
der andere zur Übertragung der im vorhergehenden Zyklus zwischengespeicherten Ortsinformationen in die jeweiligen Datenbanken (6)
vorgesehen ist.
4. Vorrichtung zur Lokalisierung von Objekten (1) nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
dass eine Ortsinformation eines Objektes (1) als weiteren Bestandteil eine Priorität enthält, und
dass die Sublokalisierungsvorrichtungen (13) dazu vorgesehen sind,
eine Verfallszeitspanne in einem jeweiligen Verfallszeitspannenspeicher (10) zu spei chern,
Ortsinformationen von Objekten (1), die älter sind als die Verfallszeitspanne, als un gültige Ortsinformationen zu behandeln,
bei Gewinnung einer neuen Ortsinformation eines Objektes (1) die jeweiligen internen Puffer (8) mit dieser neu gewonnenen Ortsinformation zu aktualisieren, sofern die neu gewonnene Ortsinformation eine höhere oder die gleiche Priorität hat wie die in den jeweiligen internen Puffern (8) gespeicherte Ortsinformation des Objektes (1), oder sofern in den jeweiligen internen Puffern (8) keine Ortsinformation des Objektes (1) gespeichert ist, oder sofern die in den jeweiligen internen Puffern (8) gespeicherte Ort sinformation des Objektes (1) älter ist als die Verfallszeitspanne, und
bei der Aktualisierung der jeweiligen Datenbanken (6) die jeweiligen Datenbanken (6) mit der in den jeweiligen internen Puffern (8) gespeicherten Ortsinformation eines Objektes (1) zu aktualisieren, sofern die in den jeweiligen internen Puffern (8) gespei cherte Ortsinformation eine höhere oder die gleiche Priorität hat wie die in den jewei ligen Datenbanken (6) gespeicherte Ortsinformation des Objektes (1), oder sofern in den jeweiligen Datenbanken (6) keine Ortsinformation des Objektes (1) gespeichert ist, oder sofern die in den jeweiligen Datenbanken (6) gespeicherte Ortsinformation des Objektes (1) älter ist als die Verfallszeitspanne.
dass eine Ortsinformation eines Objektes (1) als weiteren Bestandteil eine Priorität enthält, und
dass die Sublokalisierungsvorrichtungen (13) dazu vorgesehen sind,
eine Verfallszeitspanne in einem jeweiligen Verfallszeitspannenspeicher (10) zu spei chern,
Ortsinformationen von Objekten (1), die älter sind als die Verfallszeitspanne, als un gültige Ortsinformationen zu behandeln,
bei Gewinnung einer neuen Ortsinformation eines Objektes (1) die jeweiligen internen Puffer (8) mit dieser neu gewonnenen Ortsinformation zu aktualisieren, sofern die neu gewonnene Ortsinformation eine höhere oder die gleiche Priorität hat wie die in den jeweiligen internen Puffern (8) gespeicherte Ortsinformation des Objektes (1), oder sofern in den jeweiligen internen Puffern (8) keine Ortsinformation des Objektes (1) gespeichert ist, oder sofern die in den jeweiligen internen Puffern (8) gespeicherte Ort sinformation des Objektes (1) älter ist als die Verfallszeitspanne, und
bei der Aktualisierung der jeweiligen Datenbanken (6) die jeweiligen Datenbanken (6) mit der in den jeweiligen internen Puffern (8) gespeicherten Ortsinformation eines Objektes (1) zu aktualisieren, sofern die in den jeweiligen internen Puffern (8) gespei cherte Ortsinformation eine höhere oder die gleiche Priorität hat wie die in den jewei ligen Datenbanken (6) gespeicherte Ortsinformation des Objektes (1), oder sofern in den jeweiligen Datenbanken (6) keine Ortsinformation des Objektes (1) gespeichert ist, oder sofern die in den jeweiligen Datenbanken (6) gespeicherte Ortsinformation des Objektes (1) älter ist als die Verfallszeitspanne.
5. Vorrichtung zur Lokalisierung von Objekten (1), bestehend aus mindestens einer Sub
lokalisierungsvorrichtung (13), wobei die Sublokalisierungsvorrichtungen (13) jeweils dazu
vorgesehen sind,
Objekte (1) zu lokalisieren,
Ortsinformationen der Objekte (1) in jeweils mindestens einer Speicheranordnung (8, 6) zu speichern,
mit jeweils mindestens einer auf mindestens einer Auswertevorrichtung arbeitenden Anwendung (5) gekoppelt zu werden,
von einer solchen Anwendung (5) die Aufforderung entgegenzunehmen, das Eintreten mindestens eines Lokalisierungsereignisses zu überwachen,
die aktuellen Ortsinformationen der an einem zu überwachenden Lokalisierungsereig nis beteiligten Objekte (1) in jeweils mindestens einem Ereignisspeicher (9) zu spei chern,
bei jeder neu gewonnenen Ortsinformation eines an einem zu überwachenden Lokali sierungsereignis beteiligten Objektes (1) vor Aktualisierung der jeweiligen Ereignisspei cher (9)
zunächst die neu gewonnene Ortsinformation mit der in den jeweiligen Ereignis speichern (9) enthaltenen zu vergleichen und
nur dann die jeweiligen Speicheranordnungen (8, 6) abzufragen, falls durch diesen ersten Vergleich das Eintreten des zu überwachenden Lokalisierungsereignisses noch nicht entschieden werden kann, und
die Anwendung (5) bei Eintritt des zu überwachenden Lokalisierungsereignisses zu benachrichtigen.
Objekte (1) zu lokalisieren,
Ortsinformationen der Objekte (1) in jeweils mindestens einer Speicheranordnung (8, 6) zu speichern,
mit jeweils mindestens einer auf mindestens einer Auswertevorrichtung arbeitenden Anwendung (5) gekoppelt zu werden,
von einer solchen Anwendung (5) die Aufforderung entgegenzunehmen, das Eintreten mindestens eines Lokalisierungsereignisses zu überwachen,
die aktuellen Ortsinformationen der an einem zu überwachenden Lokalisierungsereig nis beteiligten Objekte (1) in jeweils mindestens einem Ereignisspeicher (9) zu spei chern,
bei jeder neu gewonnenen Ortsinformation eines an einem zu überwachenden Lokali sierungsereignis beteiligten Objektes (1) vor Aktualisierung der jeweiligen Ereignisspei cher (9)
zunächst die neu gewonnene Ortsinformation mit der in den jeweiligen Ereignis speichern (9) enthaltenen zu vergleichen und
nur dann die jeweiligen Speicheranordnungen (8, 6) abzufragen, falls durch diesen ersten Vergleich das Eintreten des zu überwachenden Lokalisierungsereignisses noch nicht entschieden werden kann, und
die Anwendung (5) bei Eintritt des zu überwachenden Lokalisierungsereignisses zu benachrichtigen.
6. Vorrichtung zur Lokalisierung von Objekten (1, 101), bestehend aus mindestens zwei
miteinander gekoppelten Sublokalisierungsvorrichtungen (13, 113) zur Lokalisierung von
Objekten (1, 101), die dazu vorgesehen sind,
denen mit ihnen jeweils gekoppelten Sublokalisierungsvorrichtungen (13, 113) jeweils mindestens eine Liste von Objekten (1, 101) zu übergeben, und
die mit ihnen jeweils gekoppelten Sublokalisierungsvorrichtungen (13, 113) dazu auf zufordern, ihnen jeweils die seit dem letzten Ortsinformationsaustausch geänderten Ortsinformationen der Objekte (1, 101) der jeweiligen Liste zu übermitteln.
denen mit ihnen jeweils gekoppelten Sublokalisierungsvorrichtungen (13, 113) jeweils mindestens eine Liste von Objekten (1, 101) zu übergeben, und
die mit ihnen jeweils gekoppelten Sublokalisierungsvorrichtungen (13, 113) dazu auf zufordern, ihnen jeweils die seit dem letzten Ortsinformationsaustausch geänderten Ortsinformationen der Objekte (1, 101) der jeweiligen Liste zu übermitteln.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE10059211A DE10059211A1 (de) | 2000-11-29 | 2000-11-29 | Vorrichtung zur Lokalisierung von Objekten |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE10059211A DE10059211A1 (de) | 2000-11-29 | 2000-11-29 | Vorrichtung zur Lokalisierung von Objekten |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE10059211A1 true DE10059211A1 (de) | 2002-06-20 |
Family
ID=7665074
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE10059211A Ceased DE10059211A1 (de) | 2000-11-29 | 2000-11-29 | Vorrichtung zur Lokalisierung von Objekten |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE10059211A1 (de) |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2000014561A1 (en) * | 1998-09-03 | 2000-03-16 | Wherenet, Inc. | Network for multi-lateration with circularly polarized antenna |
US6138016A (en) * | 1996-12-04 | 2000-10-24 | Nortel Networks Corporation | Distributing location tracking functionality in wireless telephone systems |
WO2000070504A2 (en) * | 1999-05-19 | 2000-11-23 | Frederick Herz | Location enhanced information delivery system |
-
2000
- 2000-11-29 DE DE10059211A patent/DE10059211A1/de not_active Ceased
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6138016A (en) * | 1996-12-04 | 2000-10-24 | Nortel Networks Corporation | Distributing location tracking functionality in wireless telephone systems |
WO2000014561A1 (en) * | 1998-09-03 | 2000-03-16 | Wherenet, Inc. | Network for multi-lateration with circularly polarized antenna |
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Non-Patent Citations (2)
Title |
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LEONHARDT, Ulf, MAGEE, Jeff: "Multi-Sensor Location Tracking" Proc. of the 4 th ACM/IEEE Int. Conf. on Mobile Computing and Networking, Oct. 1998, 203-214 * |
MAGEE, J., DULAY, N., KRAMER, J.: "Regis: A constructive development environment for distributet programs", Distributed Systems Engineering 5 (1) Sept. 1994 304-312 * |
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