JP2010020779A - System for shopping in store - Google Patents
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Abstract
Description
[関連特許の相互参照]
本特許出願は、2008年7月14日出願の米国特許非仮出願第12/172,326号に対して優先権を主張し、その全体を参照によって援用する。
[Cross-reference of related patents]
This patent application claims priority to U.S. Patent Provisional Application No. 12 / 172,326, filed July 14, 2008, which is incorporated by reference in its entirety.
本発明は、ストアにおいて買い物客が買い物をするためのシステムおよびストアにおいて買い物をするためのマルチネットワークに関する。特に、買い物客が、ストアから情報を送受信するためにマルチネットワークを通じて通信を行うことができる通信マルチネットワークを提供する。 The present invention relates to a system for a shopper to shop at a store and a multi-network for shopping at the store. In particular, a communication multi-network is provided in which a shopper can communicate through a multi-network to send and receive information from a store.
従来技術は、買い物客とストアとの間に買い物体験を高める試みで溢れている。これらの試みは、買い物客がストア内をより速く進み、買い物客がストアの棚にある商品を見つけるのを助け、ストア内を移動する買い物客を追跡し、買い物客が迅速に精算することを支援するに向けられている。残念なことに、これらの試みの多くは、きわめて複雑で労働集約的であり、実行、維持および/または交換にきわめて費用がかかっていた。これらの試みは、多くの場合ストアの利益にマイナスの影響を与え、買い物客により高いストアのコストを転嫁させ、ストアのペースの速い環境の日常業務において信頼性に欠けて、頼りにならないと思われている。 Prior art is full of attempts to enhance the shopping experience between shoppers and stores. These attempts will help shoppers move faster through the store, help shoppers find products on store shelves, track shoppers as they move through the store, and quickly check out shoppers. Is aimed at helping. Unfortunately, many of these attempts were extremely complex and labor intensive and were very expensive to implement, maintain and / or replace. These attempts often negatively impact store profits, pass on higher store costs to shoppers, and are unreliable and unreliable in daily operations in a fast-paced environment. It has been broken.
ストア内の買い物客の体験を高め、より速い精算方法を確立することは、賞賛に値する目的である。しかし、そのようなシステムが高コストであることや、ストアの純利益に与える影響が、従来技術では大きく見過ごされてきた。特に、加工食品業界において、利益率は低く(たとえば、ストアの総売上高の2%以下であることが多い)、燃料費、商品原価、人件費およびその他の多くの日常業務に関連するコストが上昇する際に変動の影響をきわめて受けやすい。そのような変動は、予想した方法および思いがけない方法で、増大するストアのコストを上昇させる可能性がある。 Improving the experience of shoppers in the store and establishing faster checkout methods are worthy of praise. However, the high cost of such systems and the impact on store net income has been largely overlooked in the prior art. Especially in the processed food industry, profit margins are low (for example, often less than 2% of total store sales), fuel costs, product costs, labor costs and many other daily-related costs. Very sensitive to fluctuations when climbing. Such variability can increase the cost of growing stores in a way that is expected and unexpected.
その低い利益率の結果として、加工食品業界は概して、継続的にその営業コスト、すなわち、ストアを開店して維持し続ける日々のコストを抑制するように取り組んでいる。食料雑貨店にとって営業コストを制御することは重要であり、その利益率の大きさ、その顧客に転嫁されるコストの増大のいずれかまたはその両方に直接的にのしかかる。従来技術は、たとえあったとしても、この問題にほとんど対処していない。 As a result of its low profit margins, the processed food industry generally strives to continually control its operating costs, ie the daily costs of opening and maintaining a store. It is important for grocery stores to control operating costs and directly address either the size of their profit margins, the increased costs passed on to their customers, or both. The prior art hardly addresses this problem, if any.
たとえば、Coveley(米国特許第6,725,206号)は、ショッピングカート内に置かれた商品を計量するショッピングカートと、この重量情報をショッピングカートと通信するためのハンドヘルドデバイスとの組み合わせについて記載している。Coveleyは、店内ワイヤレスネットワークを提供していない。代わりに、Coveleyは、ストアの物理的制限を越えると、ハンドヘルドデバイスからワイヤレスで金融取引を行う。このタイプの大部分の実施と同様に、Coveleyのレジ係のいないショッピングストアは、著しい複雑性、コストおよび複雑な技術的機能を実施するための精巧さを有するハンドヘルドデバイスを必要とする。Coveleyのハンドヘルドデバイスは、コストをストア自体が負担し、潜在的にはストアの買い物客に転嫁されるきわめて高価な解決策である。買い物客にとって潜在的には便利であるが、Coveleyのような解決策の実施は、資本コスト、交換コスト、保守点検コスト、増大する保険費用および他のコストをストアの日常の営業コストに著しく追加する。 For example, Coverey (US Pat. No. 6,725,206) describes a combination of a shopping cart that weighs items placed in the shopping cart and a handheld device for communicating this weight information with the shopping cart. ing. Coverey does not provide an in-store wireless network. Instead, Coverey wirelessly conducts financial transactions from the handheld device when it exceeds the physical limits of the store. Like most implementations of this type, Coverey's non-checkered shopping store requires handheld devices that have significant complexity, cost, and sophistication to implement complex technical functions. Coverey's handheld device is a very expensive solution where the store itself bears the cost and is potentially passed on to the store shopper. Although potentially convenient for shoppers, implementation of solutions like Coverey significantly add capital costs, replacement costs, maintenance costs, increased insurance costs and other costs to the store's daily operating costs. To do.
Schkolnickら(米国特許第6,032,127号)は、ショッピングカート内で生成される無線周波数(RF)場を用い、装備された商品のRFタグによってショッピングカート内に置かれた商品を識別することができる「インテリジェント」ショッピングカートを提供する。Coveleyと同様に、Schkolnickは、ショッピングカート内に置かれた商品を識別して目録を作るために、きわめて精巧かつ複雑で、高価な方法を提供する。ショッピングカートは、カートコンピュータ、コンピュータプログラム、カートメモリを装備する。ショッピングカートにこれらを追加することは、それらを装備していないショッピングカートに比べて、カート1台当たりのコストを劇的に増大させる可能性がある。その結果、交換コストおよび保守点検コストは、ますますエスカレートし、直接的に、ストアの利益率にマイナスの影響を及ぼす可能性がある。 Schkolnick et al. (US Pat. No. 6,032,127) uses a radio frequency (RF) field generated in a shopping cart to identify the item placed in the shopping cart by the RF tag of the equipped item. Provide an “intelligent” shopping cart that can. Similar to Coverey, Schkolnnick provides a very sophisticated, complex and expensive way to identify and catalog items placed in a shopping cart. The shopping cart is equipped with a cart computer, a computer program, and a cart memory. Adding these to a shopping cart can dramatically increase the cost per cart compared to a shopping cart that is not equipped with them. As a result, replacement and maintenance costs are increasingly escalating and can directly negatively impact store profitability.
Yoshihisa(日本特許出願第01130949号)は、顧客がカートに固定されたスキャナによって物品を記録し、無線波を通じて記録された内容をホストコンピュータに送信し、次にショッピングカートの内容に関する情報をキャッシュレジスタに送信することができるプロセスを提供する。ショッピングカートは、その中に置かれた商品の計量するはかりを備える。ショッピングカートは、カート内でスキャンされた商品に基づいて、予想重量と比較される精算時まで重量情報を記録して保持する。 Yoshihisa (Japanese Patent Application No. 01130949) is a method in which a customer records an article with a scanner fixed to a cart, transmits the recorded content to a host computer through radio waves, and then stores information about the contents of the shopping cart in a cash register Provide a process that can be sent to. The shopping cart includes a scale for weighing the goods placed therein. The shopping cart records and retains weight information based on the items scanned in the cart until checkout when compared to the expected weight.
上述したように、買い物客に優しく、買い物客が楽しむことができ、スピーディな買い物体験を味わわせる無数の試みが、なされてきた。しかし、お気に入りの食料雑貨店の大まかなレビューによれば、これらの試みが、米国または世界中で大規模に使用または適用されたことがどちらかと言えばほとんどないことが、容易に確認されている。これらの試みの実行に対する障害は、複数ある。第一に、従来技術の各ハンドヘルドデバイスの1台当たりの単価が、かなり高く、価格が数百ドルから1千ドル以上もの高額の範囲であることである。そのようなコストは、ストアの採算性、顧客に対するその価格またはその両方に直接のしかかる。上述したように、これは、これらのハンドヘルドデバイスを構成するために用いられるきわめて精巧な構成要素、ソフトウェアおよびプログラミングの専門的知識に原因がある。そのような高コストのデバイスはまた、きわめて盗難に遭いやすいため、その結果として、高い保険費用および交換コストが生じる可能性がある。 As described above, countless attempts have been made to be friendly to shoppers, enjoyed by shoppers, and enjoy a speedy shopping experience. However, according to a rough review of your favorite grocery store, it's easy to see that these attempts have, if anything, been used or applied on a large scale in the United States or around the world. . There are several obstacles to the execution of these attempts. First, the unit price of each prior art handheld device is fairly high, with prices ranging from hundreds of dollars to over a thousand dollars. Such costs are directly related to the profitability of the store, its price to the customer, or both. As mentioned above, this is due to the very sophisticated components, software and programming expertise used to configure these handheld devices. Such high cost devices are also very susceptible to theft, which can result in high insurance and replacement costs.
さらに、数ダースから数百個の範囲にあるハンドヘルドデバイスは、1台当たりおよびストアの1配備当たり数百ドルで、ハンドヘルドデバイスの使用のための初期導入コストは、驚異的になる可能性がある。これらの初期コストは、ストアの利益率の減少、(コスト転嫁によって)買い物客に直接的に転嫁されるコストの増大のいずれかまたはその両方を生じる可能性がある。 In addition, handheld devices in the range of dozens to hundreds can cost hundreds of dollars per unit and per store deployment, and initial installation costs for the use of handheld devices can be staggering. . These initial costs can result in either a decrease in store profit margins, an increase in costs that are passed on directly to shoppers (by cost pass-through), or both.
実施するための別の障害は、盗難または損傷に起因するハンドヘルドデバイスの交換コストである。初期コストにもかかわらず、本明細書に記載されるハンドヘルドデバイスの使用の交換コストは、時間と共に、小売店チェーン、特に食料雑貨店チェーンにわたって、数百、数千または数万の初期導入と同程度のコストとなる可能性がある。その上、上述したハンドヘルドデバイスの複雑度を考えると、ハンドヘルドデバイスおよび技術的に複雑なショッピングカートの技術的サポートが必要であり、したがってストアの営業コスト全体に著しく加わる可能性がある。 Another obstacle to implement is the replacement cost of handheld devices due to theft or damage. Despite the initial costs, the replacement costs for the use of the handheld devices described herein over time are the same as hundreds, thousands, or tens of thousands of initial installations across retail chains, especially grocery stores. Can be costly. In addition, given the complexity of the handheld devices described above, technical support for handheld devices and technically complex shopping carts is required, and therefore can add significantly to the overall store operating costs.
同様に、従来技術および上述のショッピングカートは、法外なコストがかかる可能性がある。これらのショッピングカートは、ハンドヘルドデバイスに関連して本明細書において留意したように、きわめて複雑であり、高価な構成要素を備え、高い交換コストを有し、使用および維持が高価になる可能性がある。ほぼすべてのストアから一定の割合のショッピングカートが、毎年、復帰することなく姿を消すことを考えると、そのようなショッピングカートに関するストア1軒当たりのより高い交換コストは、ストアの利益を損なうか、またはより高い食料雑貨店の価格がその顧客に転嫁されるため、そのストアの顧客ベースを損なうように作用することはまず間違いない。 Similarly, the prior art and the shopping carts described above can be prohibitively expensive. These shopping carts, as noted herein in connection with handheld devices, can be very complex, have expensive components, have high replacement costs, and can be expensive to use and maintain. is there. Given that a certain percentage of shopping carts from almost all stores disappear each year without returning, does the higher replacement cost per store for such shopping carts undermine store profits? Or the higher grocery store price will be passed on to the customer, so it will most likely act to undermine the store's customer base.
したがって、買い物客にとって、低コストで効果が高く、信頼性の高いショッピングシステムであり、高価なエンドユーザ構成要素に起因するより高いストア価格による、たとえあるとしてもコスト転嫁がきわめて少なく、たとえあるとしてもストアの利益率にマイナスの影響を及ぼすことがきわめて少なく、買い物客の体験を高め、簡単にして促進させるように作用するショッピングシステムが必要である。これは、以下の本明細書に開示する実施形態のうちの1つまたは複数を通じて実現されており、ここで、さらなる詳細および特殊性をもって説明する。 Therefore, it is a low-cost, effective and reliable shopping system for shoppers, with very little, if any, cost pass-through, due to higher store prices due to expensive end-user components. However, there is a need for a shopping system that has a very low negative impact on store profit margins and that works to enhance, simplify and facilitate the shopper's experience. This is accomplished through one or more of the embodiments disclosed herein below, which will now be described with additional details and particularities.
ストアにおける買い物用のシステムを、本明細書において提供する。システムは、ストアの周囲に位置するマルチネットワークと、マルチネットワークを通じて買い物客が通信するのに用いるワイヤレスエンドデバイスと、を備える。ワイヤレスエンドデバイスは、マルチネットワークとワイヤレス通信を行うことができる。システムはさらに、ショッピングカートの中に置かれた商品を収容して計量するように構成されたショッピングカートを備えることが好ましい。ショッピングカートは、商品に関する重量情報を記録して、次にショッピングカートからマルチネットワークにワイヤレスで直ちにまたは後で送信することができる。ストア内における買い物客の推定位置は、ストア内の買い物客が用いるワイヤレスエンドデバイスおよび/またはショッピングカートの位置を追跡することによって、連続的にまたは実質的に連続的に追跡できる。 A system for shopping in a store is provided herein. The system comprises a multi-network located around the store and a wireless end device used by the shopper to communicate through the multi-network. Wireless end devices can communicate wirelessly with multiple networks. The system preferably further comprises a shopping cart configured to receive and weigh items placed in the shopping cart. The shopping cart can record weight information about the item and then send it immediately or later wirelessly from the shopping cart to the multi-network. The estimated location of the shopper in the store can be tracked continuously or substantially continuously by tracking the location of the wireless end device and / or shopping cart used by the shopper in the store.
本明細書における一実施形態において、マルチネットワークは、少なくとも1つのメッシュ型通信ネットワークおよび少なくとも1つのスター型通信ネットワークを備える。メッシュ型通信ネットワークおよびスター型通信ネットワークは、必ずしも依存する必要はないが協働して、買い物客がマルチネットワークを通じて情報を送受信するため、およびストア内の買い物客の推定される所在に関する情報を送受信するために、ストアと通信することを可能にする。本明細書における別の実施形態において、マルチネットワークは、ストアの周囲に位置する2つ以上のスター型通信ネットワークだけを備えてもよく、ストア内における1つまたは複数のメッシュ型通信ネットワークに加えて、ストアの周囲に位置する2つまたは複数のスター型通信ネットワークを備えてもよい。 In one embodiment herein, the multi-network comprises at least one mesh communication network and at least one star communication network. The mesh communication network and the star communication network do not necessarily depend on each other, but cooperate to transmit and receive information about the presumed location of the shopper in the store for the shopper to transmit and receive information through the multi-network. In order to be able to communicate with the store. In another embodiment herein, the multi-network may comprise only two or more star communication networks located around the store, in addition to one or more mesh communication networks in the store. , May comprise two or more star communication networks located around the store.
好ましいメッシュ型通信ネットワークおよびスター型通信ネットワークは、ジグビー(ZIGBEE)ネットワークを備える。ジグビーネットワークは、一般に、IEEE802.15通信プロトコルの中で動作し、さらに好ましくは、IEEE802.15.4通信プロトコルの中で動作する。本明細書において好ましいジグビーネットワークは、マルチネットワークの使用によって位置機能を提供するのに特に有用であり役立つ。 Preferred mesh and star communication networks comprise a ZIGBEE network. ZigBee networks generally operate within the IEEE 802.15 communication protocol, and more preferably operate within the IEEE 802.15.4 communication protocol. The preferred ZigBee network herein is particularly useful and useful for providing location functions through the use of multiple networks.
実際には、買い物客は、ワイヤレスエンドデバイスを介してマルチネットワークを通じてワイヤレスで通信する。ワイヤレスエンドデバイスは、メッシュ型通信ネットワークおよびスター型通信ネットワークを通じて、または2つまたは複数のスター型通信ネットワークを通じてワイヤレスで通信する。マルチネットワークは、経路指定および管理を行う中央コンピュータと、本明細書における代替の一実施形態において、マルチネットワークを通じて送信されるストア情報を含むことが好ましい。本明細書における一実施形態において、実行される実質的にすべての計算機能が、中央コンピュータまたは中央コンピュータによって指示されるように、ワイヤレスエンドデバイスを含まない計算機能を有する何か他のデバイスによって、マルチネットワークの中で実行される。本明細書における別の実施形態において、計算機能の少なくとも一部、特に追跡および位置確認のために必要なそれらの機能は、ワイヤレスハンドヘルドデバイスによって行なうことができる。 In practice, shoppers communicate wirelessly through multiple networks via wireless end devices. Wireless end devices communicate wirelessly through mesh and star communication networks, or through two or more star communication networks. The multi-network preferably includes a central computer for routing and management and, in an alternative embodiment herein, store information transmitted over the multi-network. In one embodiment herein, by virtue of the central computer or any other device having a computing function that does not include a wireless end device, as dictated by the central computer or the central computer, Executed in a multi-network. In another embodiment herein, at least some of the computing functions, particularly those required for tracking and localization, can be performed by a wireless handheld device.
マルチネットワークにおいて、実時間位置データは、1つまたは複数のメッシュ型通信ネットワークによって収集する。データのリアルタイム通信は、1つまたは複数のスター型通信ネットワークによって行う。データのより小さなパケット(位置追跡用のx座標およびy座標)が低エネルギでコスト効率のよいメッシュ型通信ネットワークで送信されるのに対して、データのより大きなパケット(たとえば、音声、画像および暗号化されたデータ)は、より高速で、帯域幅の広いスター型通信ネットワークを通じて送信されるため、このマルチネットワークの実施形態は、リソースの優れた使用を提供する。 In multi-networks, real-time location data is collected by one or more mesh communication networks. Real-time communication of data is performed by one or more star communication networks. Smaller packets of data (x and y coordinates for location tracking) are transmitted over low energy, cost-effective mesh communication networks, whereas larger packets of data (eg, voice, image and encryption) This multi-network embodiment provides an excellent use of resources because the data is transmitted over a faster, higher bandwidth star communication network.
本明細書は、本発明を具体的に指摘し、明確に請求する請求項で終わっているが、本明細書に記載された実施形態は、添付図面と共に以下の詳細からよりよく理解できると考える。尚、類似の参照符号は、類似の要素を示す。 While the specification concludes with claims that particularly point out and distinctly claim the invention, it is believed that the embodiments described herein may be better understood from the following details in conjunction with the accompanying drawings. . Note that similar reference numerals indicate similar elements.
「ストア」なる語は、本明細書において、品物の購入が生じ、買い物客がストアに物理的に存在して、そのような品物を購入する小売業環境のすべての態様を意味し、食料雑貨店、コンビニエンスストア、衣料品店、消費財店、専門店、生産施設、卸売店およびその他の多くの小売店タイプのようなストアタイプを含むがこれらに限定されるわけではない。 The term “store” as used herein refers to all aspects of the retail environment in which purchase of an item occurs and a shopper physically exists in the store and purchases such item. This includes but is not limited to store types such as stores, convenience stores, clothing stores, consumer goods stores, specialty stores, production facilities, wholesale stores and many other retail store types.
「食料雑貨店」なる語は、本明細書において、食品、生鮮食品、花製品、医薬品および従来の食料雑貨製品および/またはサービスのすべての態様が、ショッピング会場内で提供されるストアの種類を意味する。 The term “grocery store” is used herein to refer to the type of store where all aspects of food, fresh food, floral products, pharmaceuticals and traditional groceries products and / or services are provided within the shopping venue. means.
「マルチネットワーク」なる語は、本明細書において、2つまたは複数の異なるタイプの通信ネットワークタイプ、2つまたは複数の類似のタイプの通信ネットワークまたはそのいくつかの組み合わせを含むストア内の通信ネットワークを意味する。 The term “multi-network” as used herein refers to a communication network in a store that includes two or more different types of communication network types, two or more similar types of communication networks, or some combination thereof. means.
「ストアベースのマルチネットワーク」なる語は、本明細書において、買い物客とストアとの間の必要なワイヤレス通信のすべてではないが、大部分が、ストアそのものの内部、ストアの敷地内および/またはストアによって制御される境界内(たとえば、ストアの駐車場)で生じることを意味する。 The term “store-based multi-network” is used herein to refer to most, but not all, of the required wireless communication between the shopper and the store, within the store itself, within the store premises, and / or Meaning that occurs within the boundaries controlled by the store (eg, store parking).
「重量情報」なる語は、本明細書において、その情報が個別の商品に関するか、またはその情報が本明細書において詳細に記載されるタイプのショッピングカート内に置かれた商品の集合体に関するかどうかに関係なく、ショッピングカート内に置かれた商品に関して本明細書におけるシステムによって記録される重量に関する情報のすべてを意味する。 The term “weight information” as used herein relates to an individual product or whether the information is a collection of products placed in a shopping cart of the type described in detail herein. Regardless, it refers to all of the weight information recorded by the system herein for items placed in a shopping cart.
「計算機能」なる語は、本明細書において、ソフトウェア、メモリおよびプロセッサを備えるコンピュータまたはコンピュータのようなデバイスで生じる当業界では周知のありとあらゆるマイクロプロセッサまたはマイクロコントローラに基づく計算タスクまたはルーチンを意味する。 The term “computational function” as used herein refers to any microprocessor or microcontroller-based computational task or routine known in the art that occurs on a computer or computer-like device comprising software, memory and a processor.
「計算作業」なる語は、本明細書で用いられるとき、スイッチ、複雑なマイクロコントローラおよび/または中央処理装置(CPU)を有するデバイスの周知のコンピュータおよび/またはサーバタイプに関連する一般的な計算のタイプを意味する。計算作業を行うそのようなデバイスは通常、多数のソフトウェアを保持し、その中の種々のタイプのルーチンおよびサブルーチンを実行する機能を有する。 The term “computational work” as used herein refers to general calculations associated with well-known computer and / or server types of devices having switches, complex microcontrollers and / or central processing units (CPUs). Means type. Such devices that perform computational tasks typically have a large number of software and the ability to execute various types of routines and subroutines therein.
メッシュ型ネットワークオーガナイザ」なる語は、本明細書で用いられるとき、マルチネットワークのメッシュ型通信ネットワーク内の無線機を意味する。メッシュ型ネットワークオーガナイザは、情報ルータおよび中央ストアコンピュータ間で、パケットまたはデータとしても知られる情報をやりとりする。一実施形態において、メッシュ型ネットワークオーガナイザは、情報ルータおよび中央ストアコンピュータ間で、位置追跡データをやりとりする。一実施形態において、メッシュ型ネットワークオーガナイザは、イーサネット(登録商標)ケーブルを通じて中央コンピュータに送信する。機能的には、メッシュ型ネットワークオーガナイザは、ストアアソシエートのワイヤレスエンドデバイスおよび買い物客のワイヤレスエンドデバイスの位置追跡データを本明細書における1つまたは複数のストアマネージャに送信する。 The term “mesh network organizer” as used herein refers to a radio in a multi-network mesh communication network. Mesh network organizers exchange information, also known as packets or data, between information routers and central store computers. In one embodiment, the mesh network organizer exchanges location tracking data between the information router and the central store computer. In one embodiment, the mesh network organizer transmits to the central computer over an Ethernet cable. Functionally, the mesh network organizer sends location tracking data of the store associate's wireless end device and the shopper's wireless end device to one or more store managers herein.
「無線機」なる語は、本明細書において、本明細書におけるメッシュ型通信ネットワークまたはスター型通信ネットワークのようなワイヤレスネットワーク上のワイヤレス通信用のデバイスを意味する。 The term “radio” as used herein refers to a device for wireless communication on a wireless network, such as a mesh communication network or a star communication network herein.
「データ通信無線機」なる語は、本明細書で用いられるとき、マルチネットワークのスター型通信ネットワーク内の無線機を意味する。データ通信無線機は、本明細書で用いられるとき、本明細書におけるストアのマルチネットワークのスター型通信ネットワークの中央ノードとしても知られるハブノードを意味する。データ通信無線機は、ワイヤレスエンドデバイスおよび中央ストアコンピュータ間で、パケットまたはデータとしても知られるデータ情報をやりとりする。データ通信無線機は、マネージャのデバイスおよび中央ストアコンピュータ間で、パケットまたはデータとしても知られるデータ情報をやりとりする。一実施形態において、データ通信無線機は、イーサネット(登録商標)ケーブルを通じて中央コンピュータに送信する。機能的には、データ通信無線機は、ストアアソシエートのワイヤレスエンドデバイスおよび買い物客のワイヤレスエンドデバイスからマネージャにバーコードなどのデータを送信する。データ通信無線機は、無線機であるため、スター型通信ネットワークの他の構成要素に無線波を放送または放射する。 The term “data communication radio” as used herein refers to a radio in a multi-network star communication network. Data communication radio, as used herein, refers to a hub node, also known as the central node of a store's multi-network star communication network herein. Data communications radios exchange data information, also known as packets or data, between wireless end devices and a central store computer. Data communication radios exchange data information, also known as packets or data, between a manager device and a central store computer. In one embodiment, the data communication radio transmits to the central computer over an Ethernet cable. Functionally, the data communication radio transmits data, such as a barcode, from the store associate wireless end device and the shopper's wireless end device to the manager. Since the data communication radio is a radio, it broadcasts or radiates radio waves to other components of the star communication network.
「情報ルータ」なる語および「静止ノード」なる語および「静止参照ノード」なる語は、本出願の全体を通じて互換可能に用いられ、ワイヤレスエンドデバイス、中央コンピュータおよびその他のデバイスとのやりとりのために、マルチネットワークを通じて、情報を送受信するマルチネットワーク内のデバイスを意味する。 The terms “information router” and “stationary node” and “stationary reference node” are used interchangeably throughout this application and are intended for communication with wireless end devices, central computers and other devices. Means a device in a multi-network that transmits and receives information through the multi-network.
「デュアルネットワークルータ」なる語は、本明細書で用いられるとき、少なくとも3つのMCU無線機、メッシュ型通信ネットワーク用の情報ルータとして機能する少なくとも1つのそのような無線機、スター型通信ネットワーク用のデータ通信無線機として機能する1つの無線機および、他の2つの無線機とのやりとりのために情報の経路指定を制御する第3の無線機を収納するデバイスを意味する。少なくとも3つの無線機のうちの2つは、テキサス・インスツルメンツ(Texas Instruments)モデル2430または2431であってもよいが、第3の無線機は好ましくは、テキサス・インスツルメンツモデル243xシリーズより上位のモデルなどのより大きな電源を備えた制御装置であるべきである。 The term “dual network router” as used herein refers to at least three MCU radios, at least one such radio functioning as an information router for a mesh communication network, for a star communication network. It means a device that houses one radio that functions as a data communication radio and a third radio that controls the routing of information for interaction with the other two radios. Two of the at least three radios may be a Texas Instruments model 2430 or 2431, but the third radio is preferably a model higher than the Texas Instruments model 243x series, etc. Should be a controller with a larger power supply.
「ゲートウェイサーバ」なる語は、本明細書で用いられるとき、ストア内の店舗販売時点情報管理サーバのような他のストアサーバにゲートウェイサーバによって経路指定されているスイッチを介して、ストアのマルチネットワークからデータを受信しているサーバを意味する。 The term “gateway server” as used herein refers to a store's multi-network via a switch routed by a gateway server to another store server, such as a store point of sale information management server in the store. Means a server receiving data from.
「中央コンピュータ」なる語は、本明細書において、スイッチおよびサーバを備える電子デバイス、またはスイッチ、ゲートウェイサーバおよびストアコンピュータの機能を実行することができる他の電子デバイスを意味し、アソシエートタスク管理サーバ、コンピュータ支援注文システムコンピュータ、店舗販売時点情報管理サーバ、ISPサーバまたは他のストアコンピュータなどが挙げられる。中央コンピュータは、ストアのメインデータベースとして機能できる。機能的には、中央コンピュータは、マルチネットワークから受信されたデータの整理、管理および格納を行う。さらに、中央コンピュータは、1つまたは複数の買い物客のワイヤレスエンドデバイス、1つまたは複数のアソシエートのワイヤレスエンドデバイスなどのマルチネットワークの他の要素またはマネージャのデバイスへデータを送信する。 The term “central computer” as used herein means an electronic device comprising a switch and a server, or other electronic device capable of performing the functions of a switch, a gateway server and a store computer, and an associate task management server, A computer-assisted ordering system computer, a store point-of-sale information management server, an ISP server, or another store computer may be used. The central computer can serve as the main database for the store. Functionally, the central computer organizes, manages and stores data received from the multi-network. In addition, the central computer transmits data to other elements of the multi-network or manager device, such as one or more shopper's wireless end devices, one or more associated wireless end devices.
「ワイヤレスエンドデバイス」なる語は、本明細書において、商品を買うために有用である買い物客(およびあるいはストアアソシエートまたはストアマネージャ)が用いるデバイスを意味し、このワイヤレスエンドデバイスは、ストア内の商品をスキャンし、それにより、買い物客が購入しようとするストアの棚にある各商品を識別する。本明細書で用いられるとき、各ワイヤレスエンドデバイスは、位置追跡目的のためにマルチネットワーク内のブラインドノードと称することができる。ワイヤレスエンドデバイスはまた、マルチネットワーク内のエンドノードでもある。 The term “wireless end device” as used herein refers to a device used by a shopper (and / or store associate or store manager) who is useful for buying merchandise, which wireless end device refers to merchandise in the store. , Thereby identifying each item on the store shelf that the shopper intends to purchase. As used herein, each wireless end device can be referred to as a blind node in a multi-network for location tracking purposes. A wireless end device is also an end node in a multi-network.
「ブラインドノード」なる語は、本明細書で用いられるとき、ワイヤレスエンドデバイスを意味し、マルチネットワークの位置追跡動作中のワイヤレスエンドデバイスを説明するために用いられる語である。 The term “blind node” as used herein refers to a wireless end device and is a term used to describe a wireless end device during multi-network location tracking operations.
「位置追跡デバイス」なる語は、本明細書で用いられるとき、マルチネットワークまたはストアのマルチネットワークの中で、既知の位置を有する静止ノード(本明細書ではルータ)から信号を受信するために用いられることができる位置検出ハードウェアモジュールを含むデバイスを意味する。本明細書に開示される位置追跡デバイスは、静止参照ノードに関するそれ自体の位置を決定するために、光線追跡計算とブラインドノードの位置計算を行う手段を有することが好ましい。 The term “location tracking device” as used herein is used to receive signals from stationary nodes (routers herein) having a known location within a multi-network or multi-network of stores. Means a device that includes a location hardware module that can be configured. The position tracking device disclosed herein preferably has means for performing ray tracing calculations and blind node position calculations to determine its own position with respect to the stationary reference node.
本明細書において、ストアの周囲に位置するマルチネットワークと、マルチネットワークを通じてストアおよびそのスタッフと通信するために、買い物客によって用いられるワイヤレスエンドデバイスと、を備えるストアにおいて買い物をするためのシステムを提供する。ワイヤレスエンドデバイスは、マルチネットワークとワイヤレスで通信を行うことができる。システムはさらに、その中に置かれた商品を収容して計量するように構成されたショッピングカートを備えることが好ましい。ショッピングカートは、その中に置かれた商品の重量を感知して、次にショッピングカートからマルチネットワークにワイヤレスで直ちにまたは後で商品に関する重量情報を送信することができる。買い物客の位置は、ワイヤレスエンドデバイスおよび/または買い物客が用いるカートの使用を通じて追跡することが可能である。 Provided herein is a system for shopping in a store comprising a multi-network located around the store and a wireless end device used by a shopper to communicate with the store and its staff over the multi-network. To do. Wireless end devices can communicate wirelessly with multiple networks. The system preferably further comprises a shopping cart configured to receive and weigh items placed therein. The shopping cart can sense the weight of the item placed therein and then send weight information about the item immediately or later wirelessly from the shopping cart to the multi-network. The location of the shopper can be tracked through the use of a wireless end device and / or a cart used by the shopper.
本明細書における一実施形態において、マルチネットワークは、少なくとも1つのメッシュ型通信ネットワークおよび少なくとも1つのスター型通信ネットワークを備え、それぞれの通信ネットワークは、ストアの周囲に位置してマルチネットワークを形成する。メッシュ型通信ネットワークおよびスター型通信ネットワークは、必ずしも依存してはいないが協働して、マルチネットワークを通じてストアと買い物客および買い物客とストアの通信を行うことを可能にする。本明細書における別の実施形態において、複数のメッシュ型通信ネットワークおよび/またはスター型通信ネットワークを用いることができる。 In one embodiment herein, the multi-network comprises at least one mesh communication network and at least one star communication network, each communication network being located around a store to form a multi-network. The mesh communication network and the star communication network work together, although not necessarily dependent, to enable store-to-shopper and store-to-store communication over multiple networks. In other embodiments herein, multiple mesh and / or star communication networks may be used.
図1は、ワイヤレス通信用のストアベースのマルチネットワークを有するストア5の概略平面図を示す。特に、図1は、ストア5のセクションの上面図を示しており、マルチネットワーク10は、ストア5およびストアの敷地(たとえば、ストアの駐車場および他の外部領域(図示せず))の中および周囲に置かれる場合がある。図1において、マルチネットワーク10は、少なくとも1つのメッシュ型通信ネットワーク14および少なくとも1つのスター型通信ネットワーク16を備える。最も分かりやすくするために、メッシュ型通信ネットワーク14およびスター型通信ネットワーク16の両方のためのルータ12の間の例示の接続をそれぞれ、本明細書における図2および図3Aに示す。マルチネットワークルータ12または「ルータ」12は、ストア5の周囲に位置しているように示されており、マルチネットワーク10の重要な構成要素である。
FIG. 1 shows a schematic plan view of a
選択された実施形態において、メッシュ型通信ネットワーク14を、メッシュ型通信ネットワーク14の構成要素の位置を決定するために用い、スター型通信ネットワーク16は、音声、画像およびスキャンされた製品データのような非位置データを通信するために用いる。この実施形態において、スター型通信ネットワーク16は、非位置データのすべてをゲートウェイサーバ27に直接的に送信するために用いる(図3B参照)。中央コンピュータ23は、位置以外のデータをストアサーバ29、30または31に送信してもよく、図1に示されているように、スター型通信ネットワーク16を通じて適切な買い物客7、アソシエート8またはマネージャ9に返された任意の応答を送信する。
In selected embodiments, the
この実施形態において、スター型通信ネットワーク16およびメッシュ型通信ネットワーク14は、中央コンピュータ23およびストアサーバ29、30または31に共通するネットワークスイッチ25を有する完全な独立ネットワークである。また、この実施形態において、買い物客7は、ワイヤレスエンドデバイス40を用いて買い物をする。買い物客は、スター型通信ネットワーク16を通じて店舗販売時点情報管理サーバ30と通信し、その間買い物客の位置(すなわち、買い物客の推定位置)を、メッシュ型通信ネットワーク14を用いて追跡する。
In this embodiment, the
マルチネットワーク14内には、データネットワークオーガナイザ13が存在し、データネットワークオーガナイザ13はメッシュ型通信ネットワーク14の構成要素のすべてにアドレスを割り当てる(図2A)。データネットワークオーガナイザ13は、中央コンピュータ23とのやりとりで、メッシュ型通信ネットワーク14への唯一の入力地点である。さらに、情報ルータ12としても知られる参照ノードは、メッシュ型通信ネットワーク14の固定構成要素である。各情報ルータ12は、受信信号強度表示(RSSI)、情報ルータ12の位置に属するx座標およびy座標および買い物客7、アソシエート8またはマネージャ9に属する任意の要求中のワイヤレスエンドデバイス40に対して最も近いスターデータネットワークのアドレスを送信する。
A
メッシュ型通信ネットワーク14およびスター型通信ネットワーク16の両方からの通信は、全て中央コンピュータ23へ行く。中央コンピュータ23は位置情報を記録し、格納して(または格納されている位置情報を有して)もよく、メッセージ識別に基づいて、適切なストアサーバ29、30または31にメッセージを経路指定する。ストアサーバは、中央コンピュータ23だけを通じてワイヤレスエンドデバイスと通信を行うことができることが好ましい。
All communications from both the
図1は、メッシュ型通信ネットワーク14およびスター型通信ネットワーク16がそれぞれ、ストア5の周囲に位置するマルチネットワークルータ12を用いるマルチネットワーク10を示す。したがって、各マルチネットワークルータ12は、メッシュ型通信ネットワーク14およびスター型通信ネットワーク16を通じてデータ通信を行うための構成要素を含むことが好ましい。
FIG. 1 shows a multi-network 10 in which a mesh-
選択された実施形態において、各マルチネットワークルータ12は、ストア5内で買い物をしている人または働いている人の手の届かない位置に配置する。各マルチネットワークルータ12に関する配置の好ましい領域は、ストア5の天井付近、または天井内である。各マルチネットワークルータ12は、少なくとも3つの無線機を収納することが好ましいが、必ずしも少なくとも3つの無線機を収納しなくてもよい。1つの無線機は、メッシュ型通信ネットワーク14として機能する。別の無線機は、スター型通信ネットワーク16として機能する。第3の無線機(またはそれ以上の無線機)は、それぞれのメッシュ型通信ネットワーク用の無線機およびスター型通信ネットワーク用の無線機を通じて、データを送信するように機能する。
In selected embodiments, each
図1において、各マルチネットワークルータ12を中央コンピュータ23に接続するマルチネットワーク通信線19を示す。マルチネットワーク通信線19は、ワイヤレスまたは有線のいずれであってもよい。好ましくは、マルチネットワーク通信線19は、有線であり、有線であることを示すために、図1および本明細書におけるいくつかの後続の図において実線で示す。イーサネット(登録商標)ケーブルは、各マルチネットワークルータ12と中央コンピュータ23との間の好ましい有線接続デバイスである。
In FIG. 1, a
また、メッシュ型通信ネットワーク14内のマルチネットワークルータ12の間の伝送ゾーンに対応するマルチネットワーク通信線6も示す。実際には、マルチネットワーク通信線6は、図解のために直線として表示したが、必ずしも直線である必要はなく、さらに正確には、各マルチネットワークルータ12から出る伝送の円形ゾーンとして動作する。各デュアルネットワークルータ12のそのようなゾーンを通じて、データは、送受信される。
A
以上で留意したように、各マルチネットワークルータ12は、メッシュ型通信ネットワーク14およびスター型通信ネットワーク16の両方に関して動作することが望ましい。したがって、ルータ12の中には、メッシュ型通信ネットワーク14およびスター型通信ネットワーク16用の好ましいルータ12を操作するための構成要素が必要である。ルータ12は、少なくとも2つのマイクロコントローラユニット(MCU)を備える。1つのMCUは、メッシュ型通信ネットワーク14用に用い、別のMCUは、スター型通信ネットワーク16用に用いる。本明細書における各MCUは、MCUのシステムオンチップタイプであり、制御ユニット、1つまたは複数のレジスタ、大量のROM、大量のRAMおよび算術論理演算ユニット(ALU)を備えるのが好ましい。テキサス・インスツルメンツのCC2431 MCUは、例示であり、所定のデータ伝送速度でメッシュ型通信ネットワーク14およびスター型通信ネットワーク16を通じてデータを容易に送信するために用いられるその機能のために、本明細書において用いるのに好ましいMCUである。また、CC2431 MCUは、本明細書におけるマルチネットワーク10の中で、位置検出機能を提供することができる。
As noted above, each
メッシュ型通信ネットワーク14およびスター型通信ネットワーク16に沿って情報の流れおよび管理のために用いられる少なくとも2つのMCUに加えて、少なくとも1つの統制MCUを、マルチネットワークルータ12の中で採用する。このさらなるMCUは統制MCUであり、メッシュ型通信ネットワーク14に沿って位置情報を送受信し、スター型通信ネットワーク16に沿ってデータ(たとえば、スキャンされた製品情報)を送受信するように構成される他のMCU(たとえば、CC2431マイクロコントローラ)を統制して評価し、他のMCUにメッセージを送信し、他のMCUからの情報を受信し、他のMCUを管理する。
In addition to at least two MCUs used for information flow and management along the
上述の統制機能用に用いられるMCUの例示のタイプは、テキサス・インスツルメンツマイクロコントローラモデル番号MSP430である。MSP430は、低コストおよび低電力消費を組み込んだ用途向けに設計された16ビットのプロセッサの周囲に構築されるマイクロコントローラであり、ワイヤレス無線周波数またはバッテリ駆動アプリケーションに特に適している。アイドルモードにおける電流引き込みは、1マイクロアンペア未満である可能性がある。その最高プロセッサ速度は、16MHzである。このマイクロコントローラは、より低い電力消費のために減速することができる。 An exemplary type of MCU used for the control functions described above is the Texas Instruments microcontroller model number MSP430. The MSP 430 is a microcontroller built around a 16-bit processor designed for applications that incorporate low cost and low power consumption and is particularly suitable for wireless radio frequency or battery powered applications. Current draw in idle mode can be less than 1 microampere. Its maximum processor speed is 16 MHz. This microcontroller can be slowed down for lower power consumption.
システム要件に応じて、MSP430 MCUは、外部メモリバスを備えているかもしれない(たとえば、ワイヤレスエンドデバイス40が全機能搭載型デバイスであるとき)、または外部メモリバスを有していないかもしれない(たとえば、ワイヤレスエンドデバイス40が低減機能搭載型デバイスであるとき)。いずれの実行であるかに関係なく、MSP430 MCUは、128KBフラッシュメモリおよび10KBまでのRAMを有するいくつかのオンチップメモリを備えのが好ましい。
Depending on system requirements, the MSP430 MCU may have an external memory bus (eg, when the
実際には、メッシュ型通信ネットワーク14内のデータ伝送速度は、少なくとも125キロバイト毎秒(KB/s)であるように構成されることが好ましい。スター型通信ネットワーク16内のデータ伝送速度は、少なくとも250KB/sであることが好ましい。買い物客7とマルチネットワーク10との間のインターフェイスは、ワイヤレスであり、ワイヤレスエンドデバイス40(図6)を通じて買い物客7によってアクセスされる。
In practice, the data transmission rate in the
図2は、本明細書における本発明において用いるための例示のメッシュ型通信ネットワーク14の概略図を示す。メッシュ通信線17に沿ってワイヤレスエンドデバイス40およびデータネットワークオーガナイザ13とのワイヤレス通信状態にある複数のマルチネットワークルータ12を提供する。メッシュ通信線17は、実際の線ではなく、メッシュ型通信ネットワーク14を構成する情報ルータ12と1つまたは複数のワイヤレスエンドデバイス40およびメッシュ型ネットワークオーガナイザ13のような他の構成要素との間のワイヤレス通信線の方向および存在を示すことを意図している。メッシュ型ネットワークオーガナイザ13は、マルチネットワーク通信線19(図1および他の後続の図に示す)に沿って、中央コンピュータ23に接続する。マルチネットワーク通信線19は、有線であることが好ましい。メッシュ型通信ネットワーク14は、低電力消費、低い運用コスト、所定の空間内の効率的な通信および低い保守点検コストをはじめとする多くの利点を提供する。
FIG. 2 shows a schematic diagram of an exemplary
図2に示されているように、各マルチネットワークルータ12は、メッシュ型通信ネットワーク14における他のルータ12の少なくとも一部と通信する機能を有する。各ルータ12は、メッシュ型通信ネットワーク14に関連する他のすべてのルータ12、メッシュ型ネットワークオーガナイザ13、中央コンピュータ23またはワイヤレスエンドデバイスと通信することができるが好ましい。「関連する」なる語は、本明細書において、その上およびその中の有線および/またはワイヤレス通信のために、マルチネットワーク10に対するデバイス(たとえば、ワイヤレスエンドデバイス40)の対応する連結を意味する。
As shown in FIG. 2, each
メッシュ型通信ネットワーク14は、2つの接続配置構成のうちの一方を採用しうるローカルエリアネットワーク(LAN)である。1つの配置構成は、完全メッシュ型トポロジである。別の配置構成は、部分メッシュ型トポロジである。完全メッシュ型トポロジにおいて、マルチネットワークルータ12のすべてが、互いにワイヤレスで接続され、メッシュ内の他のすべてのルータ12と情報を送受信できる。部分メッシュ型トポロジにおいて、各ルータ12は、いくつかのルータとワイヤレスで接続されるが、メッシュ内で利用可能なルータ12のすべてとワイヤレスで接続されるわけではない。本明細書において、本明細書におけるメッシュ型通信ネットワーク14の好ましいトポロジは、完全メッシュ型トポロジタイプである。
The
メッシュ型通信ネットワーク14を通じて伝送されるデータは、1人または複数の買い物客7、ストアアソシエート8またはマネージャ9の間のx位置座標およびy位置座標などのデータの小さなパケットに制限することが好ましい。マルチネットワーク10の位置追跡機能性は、メッシュ型通信ネットワーク14を介して行うことが好ましい。本実施形態において、ルータ12は、必ずしも互いに通信するわけではなく、代わりに各ワイヤレスエンドデバイス40にx座標およびy座標を提供する。本明細書における好ましい一実施形態において、ワイヤレスエンドデバイス40は、ワイヤレスエンドデバイス40にロードされた三角測量ソフトウェアによってそれ自体のx座標およびy座標を計算することができる。あるいは、中央コンピュータ23は、本明細書におけるブラインドノード(すなわち、ワイヤレスエンドデバイス40)のx座標およびy座標を計算し、次に、それのx座標およびy座標を1つまたは複数のマルチネットワークルータ12および/または位置が計算されている関連ワイヤレスエンドデバイス40に転送することができる。
The data transmitted through the
本明細書において用いられる好ましいメッシュ型通信ネットワーク14は、ジグビーネットワーク15である。図2に示されているように、ジグビーネットワーク15の一部はルータ12のメッシュによって形成され、それにより、各ルータ12は、ジグビーネットワーク15内のルータ12のうちの1つまたは複数のルータに送信し、ジグビーネットワーク15内のルータ12のうちの1つまたは複数のルータからの送信を、すなわち、完全メッシュ型トポロジまたは部分メッシュ型トポロジのいずれにおいても、受信できる。
A preferred
ジグビーは、ワイヤレスパーソナルエリアネットワーク(WPAN)用のIEEE802.15.4規格に基づく小型の低電力デジタル無線機を用いた一連の高度通信プロトコル用の仕様の名称である。ジグビーは、低いデータ速度、長いバッテリ寿命および安全なネットワーク構築を必要とする無線周波数(RF)用途を対象にしている。 ZigBee is the name of a specification for a series of advanced communication protocols using small, low-power digital radios based on the IEEE 802.15.4 standard for wireless personal area networks (WPAN). ZigBee is targeted for radio frequency (RF) applications that require low data rates, long battery life, and secure network construction.
本明細書において好ましいメッシュ型通信ネットワーク14としてジグビーネットワーク15を用いる利点は、複数ある。ジグビーメッシュ型通信ネットワークは、低電力消費、低い実装コスト、構成要素の高密度な使用(たとえば、1つのメッシュ型通信ネットワークの場合には、マルチネットワークルータ12および/またはワイヤレスエンドデバイス40を数百ではないが、数ダース用いる)およびその簡素な通信プロトコルに関して周知である。ジグビープロトコルは、低データ速度および低電力消費を必要とするワイヤレス通信ネットワークにおいて用いるためのものである。
There are a plurality of advantages of using the
ジグビーネットワーク15は、廉価な通信ネットワークを提供し、産業制御、埋め込み型検知、医療データ収集、煙および侵入者の警告、ビルディングオートメーション、ホームオートメーションおよびその他の多くの物のために用いることができる。結果として生じるネットワークは、きわめて少量の電力を用い、その結果、もともと取り付けらたバッテリを用いて、1年またはそれ以上、個別のデバイスを実行させることを可能にする。
The
ジグビープロトコルは、産業、科学および医療用(ISM)無線帯域、すなわち、欧州では868MHz、米国では915MHz、世界中の大部分の法域では2.4GHzで動作する。ジグビー技術は、簡単で廉価であり、かつ容易に保守点検可能であることを意図している。1回の実行において、ジグビーネットワーク15内の最も有用な情報ルータ12は、従来のブルートゥース(BLUETOOTH)のソフトウェアまたは本明細書において考えられるブルートゥースの実行を通じた他のワイヤレスインターネットノードのわずか約10%しか必要としない可能性がある。別の実行において、情報ルータ12は、従来のブルートゥースまたはジグビーネットワーク15の中で用いるための他のワイヤレスインターネットノードのソフトウェアの約2%しか含まない可能性があり、したがって、技術的な複雑度および潜在的な保守点検コストを著しく削減する。
The ZigBee protocol operates at the Industrial, Scientific and Medical (ISM) radio band, namely 868 MHz in Europe, 915 MHz in the United States, and 2.4 GHz in most jurisdictions around the world. ZigBee technology is intended to be simple, inexpensive and easily maintainable. In a single run, the most
その最も簡単な形態において、本明細書におけるジグビーネットワーク15は、図2に示されるタイプの1つまたは複数の情報ルータ12、少なくとも1つのデータネットワークオーガナイザ13および1つまたは複数のワイヤレスエンドデバイス40を備える。データネットワークオーガナイザ13は、ジグビーネットワーク15内の情報ルータ12のうちの1つまたは複数の情報ルータ12を通じてデータを送信するデバイスである。データネットワークオーガナイザ13は、マルチネットワーク通信線19を通じて中央コンピュータ23に接続する。非ビーコンタイプのジグビーネットワーク15において、ワイヤレスエンドデバイスによって要求されたとき、データネットワークオーガナイザ13は、1つまたは複数のマルチネットワークルータ12を通じてワイヤレスエンドデバイス40に信号を逆送信する。中央コンピュータ23は、ルータ12を管理し、ジグビーネットワーク15にワイヤレスエンドデバイス40を関連付けさせ、ルータ12の情報を格納し、ルータ12とワイヤレスエンドデバイス40との間でメッセージを経路指定する。
In its simplest form, the
中央コンピュータ23または代替実施形態においてワイヤレスエンドデバイス40は、メッシュ型通信ネットワーク14および特にジグビーネットワーク15の中で、複数の重要な機能を提供する。中央コンピュータ23が提供する重要な機能は、計算、情報格納、体系化、応答、ネットワークの通知、データの優先順位付け、事象の優先順位付け、他の格納デバイスおよび/または計算デバイスへのデータ伝送およびその他の機能である。ワイヤレスエンドデバイス40が提供する重要な機能は、計算、情報格納、体系化、応答、ネットワークの通知、データの優先順位付け、事象の優先順位付けおよびその他の機能である。サーバまたはサーバグレードコンピュータは、その一般に大きな計算および格納性能のために、中央コンピュータ23としての機能において、本明細書ではマルチネットワーク10において特に有用である。本明細書において、中央コンピュータ23の複合機能を形成するのに2つ以上のサーバグレードコンピュータを用いることができることと、1つまたは複数のタイプの計算デバイスに委ねる必要がないことも考えられる。
The
ジグビーネットワーク15は、非ビーコンタイプまたはビーコンタイプのいずれであってもよい。非ビーコン有効ネットワーク(すなわち、そのビーコンオーダが15であるもの)において、マルチネットワークルータ12は、絶えずアクティブであることが好ましいデータ受信器を有する。ジグビーネットワーク15の非ビーコン有効タイプは、複数のデバイスタイプからなる異機種ネットワークを可能にし、連続的に受信しているデバイスもあれば、外部刺激が検出されたときにのみ送信するデバイスもある。
The
異機種ネットワーク内の要素の周知の実施例は、ワイヤレスライトスイッチを有するランプである。ランプにおけるジグビーノードは、ランプの電源に接続されているため連続的に受信するのに対して、バッテリ駆動のライトスイッチは、ライトスイッチがオンになるまで、「休眠状態」または非アクティブ状態のままである。ライトスイッチは、次いで作動し、コマンドをランプに送信し、確認応答を受信し、非アクティブ状態に戻る。ビーコン有効ネットワークにおいて、ジグビーネットワーク15内の情報ルータ12は、その存在を他のネットワークノードに確認するために、定期的なビーコンを送信する。そのようなノードは、ビーコン間では休止してもよく、したがって、負荷サイクルを下げ、バッテリ寿命を延ばす。
A well known example of an element in a heterogeneous network is a lamp having a wireless light switch. The ZigBee node in the lamp receives continuously because it is connected to the lamp's power supply, whereas the battery-powered light switch remains in the “sleeping” or inactive state until the light switch is turned on. It is. The light switch then activates, sends a command to the lamp, receives an acknowledgement, and returns to the inactive state. In the beacon-enabled network, the
一般に、ジグビーネットワーク15は、所与のマルチネットワークルータ12がオンである時間を最小限に抑え、それにより、その電力使用を最小限に抑える。ビーコン型ネットワークにおいて、ルータ12は、ビーコンが送信中である間、アクティブになる必要があるに過ぎない。非ビーコン有効ネットワークにおいて、マルチネットワーク10内のルータ12の少なくとも一部が常にアクティブであるのに対して、他の一部が非アクティブである場合があるので、電力消費は、より高い可能性がある。しかし、マルチネットワーク10内のすべてまたは実質的にすべてのルータ12を絶えずアクティブ状態にすることが可能である。電力を維持するために、本明細書に記載するように、ストア5または食料雑貨店の場合には、ジグビー通信ネットワークのビーコン型タイプが好ましい。
In general, the
図3Aは、スター型通信ネットワーク16の表示を示す。本明細書において、データ通信無線機20は、それ自体のデバイスにおいて収納されるか、またはマルチネットワークルータ12を用いて収納されるかどうかに関係なく、直接的に互いに通信するわけではなく、代わりにマルチネットワーク通信線19に沿って中央コンピュータ23と直接通信する。マルチネットワーク通信線19は好ましくは、ルータ12を中央コンピュータ23に接続する有線である。また、本明細書において、スター通信線18は、有線ではなく、ルータ12とワイヤレスエンドデバイス40との間のワイヤレス通信線を表すことを意図している。本明細書において用いるための好ましいマルチネットワーク通信線19は、IEEE802.3通信規格内で動作するイーサネット(登録商標)物理層の中で用いるのに適したタイプの通信線である。さらに具体的に言えば、このイーサネット(登録商標)ケーブルは、「ツイストペア」、RJ45およびCAT−x銅タイプからなることが好ましい。そのようなケーブルは、高品質および高速の銅線を介して音声およびデータのデジタル伝送を容易にするように設計する。
FIG. 3A shows a display of the
本明細書において、スター型通信ネットワーク16は、マルチネットワーク10にとって特に有用であり重要である。250KB/s以上のそのデータ伝送速度により、スター型通信ネットワーク16は、速度および効率に関してより高いデータ伝送速度を必要とするデータストリームを保持するマルチネットワーク10の好ましい部分である。メッシュ型通信ネットワーク14の代わりに、またはメッシュ型通信ネットワーク14に加えて、スター型通信ネットワーク16を通じて最も適切に送信されるこれらのデータタイプの中には、音声データ、画像、映像、金融取引データ、およびメッシュ型通信ネットワーク14によって提供される125KB/s伝送速度の代わりに、または125KB/s伝送速度に加えて、250KB/sの伝送速度の場合により適切である他のデータタイプが挙げられる。しかし、たとえば、スター型通信ネットワーク16が機能しなくなった場合には、メッシュ型通信ネットワーク14を通じてスター型通信ネットワーク16によって提供されるより高いデータ伝送速度を必要とする情報またはデータを送信することが可能である。
Herein, the
本明細書における好ましいスター型通信ネットワーク16は、電気電子技術者協会(Institute of Electrical and Electronics Engineers(IEEE))802通信プロトコルの中で動作する。IEEE802は、ローカルエリアネットワークおよびメトロポリタンエリアネットワークを扱うIEEE規格のファミリに言及する。さらに具体的に言えば、IEEE802規格は、可変サイズのデータパケットを搬送するネットワークに限定される。対照的に、セルベースのネットワークにおいて、データは、たとえばセル方式の携帯電話の中で用いるセルと呼ばれる短い均一なサイズの単位で送信される。本明細書において、スター型通信ネットワーク16は、好ましくはブルートゥース(IEEE802.15.1および802.15.2)、ウィメディア(IEEE802.15.3)、WI−FI(IEEE802.11b)、Wi−Fi5(IEEE802.11a/HL2)および他のワイヤレスプロトコルを含むがこれらに限定されない複数の通信プロトコルの中で動作できることが認識されている。
The preferred
IEEE802の中で、スター型通信ネットワーク16は、IEEE802.15.4通信プロトコルの中でデータを送信することが好ましい。IEEE802.15.4プロトコルは、ワイヤレスパーソナルエリアネットワーク(WPAN)を通じて送られる送信を制御する。WPANは、ブルートゥース技術の使用を含む場合がある。IEEE802.15.4通信プロトコルは、低いデータ速度(たとえば、約125KB/s)を有し、マルチネットワークルータ12において長いバッテリ寿命(たとえば、数ヶ月または数年である場合もあるバッテリ寿命)も可能にし、きわめて低い技術的な複雑度および低電力要件に関して周知である。
Within the IEEE 802, the
図3Bは、スター型通信ネットワーク16の例示的表示を示す。この図は、メッシュ型通信ネットワーク14のマルチネットワークルータ12が、信号をワイヤレスエンドデバイス40に送信することを明確に示している。好ましい実施形態において、ルータ12は、ワイヤレスエンドデバイス40に情報ルータ12のx座標およびy座標を提供する。ワイヤレスエンドデバイス40は、x座標およびy座標におけるそれ自体の位置を提供するために必要な計算を行うか、またはマルチネットワーク10のそのレベルで計算を行わせるために、スター型通信ネットワーク16を通じて信号をストアサーバ27、29、30または31の1つに送るかのいずれかを行う。いずれかのケースに基づいて、各ワイヤレスエンドデバイス40の位置は、メッシュ型通信ネットワーク14のワイヤレスエンドデバイス40と情報ルータ12との間のデータ交換を通じて、中央コンピュータ23および/またはストアサーバ(27、29、30および31)に知られる。
FIG. 3B shows an exemplary display of the
図4は、マルチネットワーク10の例示的表示を示す。この図は、メッシュ型通信ネットワーク14のマルチネットワークルータ12が、信号をワイヤレスエンドデバイス40に送信することを明確に示している。好ましい実施形態において、ルータ12は、ワイヤレスエンドデバイス40にルータ12のx座標およびy座標を提供する。ワイヤレスエンドデバイス40は、x座標およびy座標におけるそれ自体の位置を提供するために必要な計算を行うか、または光線追跡計算および位置追跡計算を行うことができるスター型通信ネットワーク16を通じて信号をストアサーバ27、29、30または31の1つに送るかのいずれかを行う。いずれかのケースに基づいて、各ワイヤレスエンドデバイス40の位置は、メッシュ型通信ネットワーク14のワイヤレスエンドデバイス40とルータ12との間のデータ交換を通じて、ストアサーバ(27、29、30および31)に知られる。ワイヤレスエンドデバイス40が低減機能搭載型デバイスであり、ストアサーバ(27、29、30または31)の1つが位置追跡計算を行うケースにおいて、最も近い情報ルータ12は、ワイヤレスエンドデバイス40にそのx座標およびy座標を提供する。米国特許出願第61/011,125号(2008年1月15日出願)および米国特許出願第61/065,166号(2008年2月8日出願)は、本明細書における位置追跡の好ましい方法論について論じて開示しており、これによりその全体を参照によって本出願に援用するものとする。
FIG. 4 shows an exemplary display of the multi-network 10. This figure clearly shows that the
実際には、ワイヤレスエンドデバイス40に対して最も近いマルチネットワークルータ12は、メッシュ型ネットワークオーガナイザ13(図2)からワイヤレスエンドデバイス40のx座標およびy座標を受信する。メッシュ型ネットワークオーガナイザ13は、下記のストアサーバ27、29、30または31のうちの1つからx座標およびy座標を受信する。いずれにしても、ストア5のマップにおけるワイヤレスエンドデバイス40の位置は、マルチネットワーク10のメッシュ型通信ネットワーク14を通じて、ワイヤレスエンドデバイス40および下記のストアサーバ27、29、30または31のうちの少なくとも1つの両方に知られている。
In practice, the
図5は、複数のスター型通信ネットワーク16を有するストア5の例示の平面概略図における代替実施形態を示す。また、図5において、複数のスター型通信ネットワーク16と組み合わせたメッシュ型通信ネットワーク14を示す。図5は、複数のスター型通信ネットワーク16およびメッシュ型通信ネットワーク14を示しているが、メッシュ型通信ネットワーク14の存在しない複数のスター型通信ネットワーク16のみを備えるマルチネットワーク10を有することも可能であることを、当業者は容易に認識するであろう。全体から見て、複数のスター型通信ネットワーク16または複数のスター型通信ネットワーク16およびメッシュ型通信ネットワーク14のいずれかが、上記で定義されたようなマルチネットワーク10を構成する。
FIG. 5 shows an alternative embodiment in an exemplary plan schematic view of a
図1と同様に、図5において、メッシュ通信線17は、メッシュ型通信ネットワーク14の中で、各マルチネットワークルータ12をメッシュ型ネットワークオーガナイザ13に接続するこを示す。メッシュ通信線17は、ワイヤレスまたは有線のいずれであってもよい。メッシュ通信線17は、有線ではなくワイヤレスであることが好ましい。さらに、メッシュ通信線17は、メッシュ型通信ネットワーク14の中でルータ12間に存在する。実際には、メッシュ通信線17は図解のために直線として表示しているが、必ずしも直線である必要はない。さらに正確に言えば、メッシュ型通信ネットワーク14内で動作可能な各ルータ12は、ルータ12とルータ12との送信が生じる制限された通信ゾーンを生成する。
As in FIG. 1, in FIG. 5, the
スター通信線18は、買い物客7、アソシエート8およびマネージャ9のいずれかとデータ通信無線機20との間に存在し、スター型通信ネットワーク16のハブとして機能することができる。データ通信無線機20は、ルータ12から送信されるデータ用のリポジストリとして動作する。スター通信線18は、ワイヤレスまたは有線のいずれであってもよい。スター通信線18は、ワイヤレスであることが好ましい。
The
データ通信無線機20および中央コンピュータ23に接続されているマルチネットワーク通信線19を示す。データネットワークオーガナイザ13を中央コンピュータ23と接続しているマルチネットワーク通信線19を示す。マルチネットワーク通信線19は、ワイヤレスまたは有線のいずれであってもよい。ルチネットワーク通信線19は、有線であることが好ましい。マルチネットワーク通信線19は、有線であることを示すために、実線で図示している。イーサネット(登録商標)ケーブルは、データ通信無線機20と中央コンピュータ23との間で有用な好ましい有線接続デバイスである。
A
2つまたは複数のスター型通信ネットワーク16を含むマルチネットワーク10の場合に、各スター型通信ネットワーク16に関して示される各データ通信無線機20が、スター通信線19を通じて中央コンピュータ23に接続され、中央コンピュータ23は、各スター型通信ネットワーク16を含むがこれらに限定されるわけではないマルチネットワーク10のすべての要素を体系化して管理する。
In the case of a multi-network 10 including two or more
図6は、複数のインターフェイスキー42を有するワイヤレスエンドデバイス40の前面の正面図を示す。ワイヤレスエンドデバイス40は、バッテリ駆動され、好ましくは再充電可能である。ワイヤレスエンドデバイス40は、それ自体を捜し出して本明細書における既存のマルチネットワーク10に関連付ける(すなわち、ワイヤレスでそれ自体を参加させる)機能を有する。ワイヤレスエンドデバイス40は、低減機能搭載型デバイスまたは全機能搭載型デバイスのいずれであってもよい。好ましくは、ワイヤレスエンドデバイス40は、当業者には周知であるタイプのスキャナを備え、このスキャナは、ストアで買い物をする際に、買い物客7によって商品をスキャンするために有用である。
FIG. 6 shows a front view of the front of a
ワイヤレスエンドデバイス40が低減機能搭載型デバイスである場合には、マルチネットワーク10から情報を送受信するデバイスとして実質的に作用する。そのような状態において、ワイヤレスエンドデバイス40は、ワイヤレスエンドデバイス40自体の中に最小数の計算機能を実質的に実行し、この構成において、RSSI計算は依然としてワイヤレスエンドデバイス40の中で実行できる。したがって、図6に示されるキーは、マルチネットワーク10からの情報の受信または送信以外のワイヤレスエンドデバイス40の中の機能の作動を示唆することを意図していない。代わりに、そのような計算機能は、実質的にマルチネットワーク10の中で行うことを意図し、中央コンピュータ23、またはワイヤレスエンドデバイス40を含まないマルチネットワーク10に取り付けられる類似のデバイスによって行うことが好ましい。
When the
各複合インターフェイスキー42は、生じる機能を示しているが、低減機能搭載型デバイスにおいて、複合インターフェイスキー42の大部分は実は、マルチネットワーク10への要求される送信またはマルチネットワーク10から要求される送信を実施する。この場合には、ワイヤレスエンドデバイス40はそれ自体が、事前にスキャンされ、その後ショッピングカート50の中に置かれた商品の価格の現在高を実質的に算出して保持するわけではない。代わりに、カートキー44を押すと、カートキー44はマルチネットワーク10への信号を発信し、商品がスキャンされた後にショッピングカート50の中に置かれる商品をワイヤレスエンドデバイス40がスキャンする準備が整っていることを知らせる。スキャンされた商品に関する情報は、ワイヤレスでマルチネットワーク10に送信され、最終的には、格納および/またはさらなる処理のために中央コンピュータ23に経路指定される。
Each
好ましい実務において、中央コンピュータ23は、買い物客7によってスキャンされた商品のすべての実行中のリスト、各商品の価格、ショッピングカート50内に置かれた各商品の重量、および買い物客7によってスキャンされ、次いでショッピングカート50内に置かれた商品のすべての総計もまた保持する。本明細書における低減機能搭載型デバイスにおいて用いられるキータイプがどのようなものであれ、計算作業は実質的に全く行われないか、またはほとんど行われない。
In a preferred practice, the
なお本明細書において、図6は例示であるものとして意図し、示したボタンのタイプおよび構成または配置は、本発明の一部を形成するわけではない。無数のキータイプ、サイズ、形状、構成、シンボル、グラフィックスが本明細書におけるワイヤレスエンドデバイス40の範囲および目的の中に収まるように作成することができることを、当業者は容易に認識するであろう。ワイヤレスエンドデバイス40の複合インターフェイスキー42が、いくつかのタイプの計算機能を提供するのではなく、マルチネットワーク10に情報を送信するという事実が、重要である。インターフェイスキー42のこのような使用によって、格納された商品価格データを総計するような計算機能のために必要なハードウェアは、軽減される。
In this specification, FIG. 6 is intended as an example, and the type and configuration or arrangement of buttons shown does not form part of the present invention. Those skilled in the art will readily recognize that a myriad of key types, sizes, shapes, configurations, symbols, and graphics can be made to fit within the scope and purpose of the
ワイヤレスエンドデバイス40が、上述したように低減機能搭載型デバイスであるとき、複数の利点が得られる。第一に、ワイヤレスエンドデバイス40は、当業界では周知の他のデバイスに比べて、構築および使用するのにきわめてコスト効率がよい。第二に、より低価格の構成要素(すなわち、高速プロセッサおよびメモリ)を用いるため、本明細書におけるワイヤレスエンドデバイス40は、盗難に遭いにくい。しかし、第三に、ワイヤレスエンドデバイス40が盗難に遭った場合であっても、その交換コストは、当業界では周知の他のさらに複雑なデバイスのユニット当たりのコストよりはるかに小さい。第四に、ワイヤレスエンドデバイス40には、本明細書における好ましい実施形態において、高電力および高速のプロセッサおよびメモリがなく、1つまたは複数の高速プロセッサおよびきわめて精巧なメモリタイプに左右されるいくつかの別のデバイスの大きなソフトウェアもない。第五に、ワイヤレスエンドデバイス40のユニット当たりのコストのために、毎日数百人の買い物客が訪れる可能性がある食料雑貨店のようなストアの場合には、より多くの顧客により多くのユニットを配備することができる。最後に、各ストアが、ワイヤレスエンドデバイス40によって使用可能な互換性のあるマルチネットワーク10を所持する限り、ワイヤレスエンドデバイス40は、複数の食料雑貨店において用いることができる。
When the
ワイヤレスエンドデバイス40が全機能搭載型デバイスである場合には、その回路の中で、すなわち、そのマイクロコントローラの中で、一定の複雑な計算機能を少なくとも部分的に行う機能を有する。たとえば、全機能ワイヤレスエンドデバイス40が行う可能性がある1つの機能は、ワイヤレスエンドデバイス40によってスキャンされたストアの商品に関して、そのメモリの中に情報を格納することである。実際には、一旦、買い物客7が進んでストア5から出ることを示すと、ワイヤレスエンドデバイス40は、スキャンされた各ストア商品の目録を作成し、すべてのスキャンされたストア商品の現在高を保持し、続いて金融取引機能を提供することができる。
When the
全機能搭載型デバイスにおいて、ワイヤレスエンドデバイス40は、一定の計算機能を行うために十分なプロセッサ速度および電力を含み、情報を格納するために十分なメモリも含む。このタイプのワイヤレスエンドデバイス40の場合には、ワイヤレスエンドデバイス40に位置する複合インターフェイスキー42は、ワイヤレスエンドデバイス40自体の中で、少なくとも部分的に実行される1つまたは複数の計算機能に対応する。一旦、1つまたは複数の計算が行われると、その結果は、中央コンピュータ23による格納および/またはさらなる処理のために、マルチネットワーク10を通じて送信されることが好ましい。この実行において、ワイヤレスエンドデバイス40における計算または他のタイプの機能停止の場合には、中央コンピュータ23が全機能ワイヤレスエンドデバイス40に対するバックアップとして作用することが好ましいが、必要というわけではない。
In a full function device, the
本明細書における好ましいワイヤレスエンドデバイス40は、少なくとも1つのマイクロコントローラユニット(MCU)を備える。本明細書におけるMCUは、システムオンチップタイプのMCUであることが好ましい。本明細書におけるMCUは、制御ユニット、1つまたは複数のレジスタ、大量のROM、大量のRAMおよび算術論理ユニット(ALU)を備える。削減された機能タイプのワイヤレスエンドデバイス40において、ALUは、ワイヤレスエンドデバイス40の中の任意の計算の場合に、たとえあるとしても、きわめて少なくアクセスされる。全機能タイプのワイヤレスエンドデバイス40において、ALUにアクセスし、したがって、計算のために用いる。
The preferred
最も好ましくは、ワイヤレスエンドデバイス40は、少なくとも2つのMCUを備える。1つのMCUは、ワイヤレスエンドデバイス40からメッシュ型通信ネットワーク14(たとえば、ジグビーネットワーク15)に情報を送受信するために用いる。別のタイプのMCUは、ワイヤレスエンドデバイス40からスター型通信ネットワーク16に情報を送受信するために用いる。本明細書において用いるための例示の好ましいMCUは、テキサス・インスツルメンツCC2431 MCUである。
Most preferably, the
テキサス・インスツルメンツCC2431 MCUは、メッシュ型通信ネットワーク14およびスター型通信ネットワーク16の両方に関してデータを送信するために用いられるその機能のために、本明細書において用いるためのMCUの好ましいタイプであるが、唯一のタイプというわけではない。また、CC2431 MCUは、本明細書におけるマルチネットワーク10の中で、位置検出機能を提供する。そのような位置検出は、そのように備えられた任意のデバイスが、ワイヤレスエンドデバイス40、ショッピングカート50またはマルチネットワークルータ12であるかに関係なく、マルチネットワーク10の中で見つけられ、マルチネットワーク10の中の任意の場所に位置付けることを可能にするため、本明細書における重要な好ましい機能である。
The Texas Instruments CC2431 MCU is the preferred type of MCU for use herein because of its functionality used to transmit data with respect to both the
CC2431 MCUに関する技術的な仕様は、以下の通りである。32MHzシングルサイクル低電力8051MCU、2.4GHzのIEEE802.15.4に準拠する無線周波数トランシーバ、128KBインシステムプログラム可能なフラッシュ、超低電力要件、ジグビープロトコルスタック(Z−スタック)動作可能であり、8キロバイトのSRAMおよびすべての電源モードにおいてデータを保持する4キロバイトである。CC2431は、ワイヤレスセンサネットワーキングジグビー/IEEE802.15.4ソリューション用の適正なシステムオンチップ(SOC)である。CC2431は、位置検出ハードウェアモジュール(すなわち、「位置エンジン」)を含み、マルチネットワーク10内にワイヤレスエンドデバイス40またはショッピングカート50のいずれかを位置付けるために用いることができる。これに基づいて、位置エンジンは、マルチネットワーク10内の未知のワイヤレスエンドデバイスの場所またはショッピングカートの場所の推定値を計算する。そのような位置検出は、上記で詳細に説明してきた。
The technical specifications regarding the CC2431 MCU are as follows. 32 MHz single cycle low power 8051 MCU, 2.4 GHz radio frequency transceiver compliant with IEEE 802.15.4, 128 KB in-system programmable flash, ultra low power requirement, ZigBee protocol stack (Z-stack) capable of operating, 8 It is 4 kilobytes holding data in kilobyte SRAM and all power modes. CC2431 is a proper system on chip (SOC) for wireless sensor networking ZigBee / IEEE802.15.4 solution. CC 2431 includes a location hardware module (ie, “location engine”) and can be used to locate either the
メッシュ型通信ネットワーク14およびスター型通信ネットワーク16にそれぞれ沿って、位置決めおよびデータ情報フローおよび管理のために用いられる少なくとも2つのMCUに加え、少なくとも1つの統制MCUを、ワイヤレスエンドデバイス40の中で採用する。このさらなるMCUは、メッシュ型通信ネットワーク14およびスター型通信ネットワーク16に沿った情報の送受信をするように構成される他のMCUの統制、評価、メッセージの送信、情報の受信、管理を行う統制MCUである。
In addition to at least two MCUs used for positioning and data information flow and management along the
ルータ12の中で、他のMCUをすべて統制するためのMCUの好ましいタイプは、テキサス・インスツルメンツによって構築されたMSP430である。MSP430は、低コストおよび低電力消費を組み込んだ用途向けに設計された16ビットのプロセッサの周囲に構築されるマイクロコントローラであり、ワイヤレス無線周波数(RF)またはバッテリ駆動アプリケーションに特に適している。アイドルモードにおける電流引き込みは、1マイクロアンペア未満である可能性がある。その最高プロセッサ速度は、16MHzである。このマイクロコントローラは、より低い電力消費のために減速することができる。MSP430は、外部メモリバスを有していない。したがって、オンチップメモリに制限され、好ましくは、128KBフラッシュメモリおよび10KBまでのRAMを備える。
The preferred type of MCU for controlling all other MCUs within the
マルチネットワーク10が、複数のスター型通信ネットワーク16を含む状況において、ワイヤレスエンドデバイス40の内部ハードウェアの好ましい構成は、マルチネットワーク10と、ワイヤレスエンドデバイス40内の他の必要な機能のすべてを統制するMCUとの通信を担う2つのMCUを備える。この構成において、2つのMCUのうちの一方は常に、マルチネットワーク10に関連しており、それにより、マルチネットワーク10にワイヤレスで接続する。他方のMCUは、マルチネットワーク10にワイヤレスで接続されないときには、マルチネットワーク10によって送信される最も強力な無線信号を探索する。関連していないMCUによって検知された信号が、現在関連しているスター型通信ネットワーク16によって送信された信号より強力になっている場合には、関連していないMCUは、関連している状態に変更され、以前関連していたMCUは、関連していない状態に変更され、次に、マルチネットワーク10から利用可能な最も強力な無線信号を探し始める。関連している、または関連していないMCU間のそのような処理は、買い物客7がストア5を動き回っているときには常に生じ、したがって、ストア5内に位置している1つのスター型通信ネットワーク16から別のスター型通信ネットワーク16に移動する。
In a situation where the multi-network 10 includes a plurality of
図3Aおよび図3Bにおいて例示されるように、マルチネットワーク10が複数のスター型通信ネットワーク16を備え、メッシュ型通信ネットワーク14を備えていない本明細書における代替実施形態において、ワイヤレスエンドデバイス40からの情報の送受信を担う2つのMCU(好ましくはテキサス・インスツルメンツのCC2431)は両方とも、同時にマルチネットワーク10に関連付けることができる。そのような二重の関連付けは、ワイヤレスエンドデバイス40とのデータのより大きなパケットの送信を可能にする。データのこれらのより大きなパケットとしては、音声データ、映像およびワイヤレス送信(すなわち、ワイヤレスエンドデバイス40とマルチネットワーク10との間で)が256KB/sの伝送速度またはより高速の伝送速度によって最適に促進される他のデータタイプを含み得る。
As illustrated in FIGS. 3A and 3B, in an alternative embodiment herein where the multi-network 10 includes a plurality of
本明細書に開示されるタイプの理想的なショッピングカート50を、図7に示す。ショッピングカート50は、取っ手52、取っ手52に取り付けられたバスケット54およびバスケット54の下に位置する下部台車56を有する。バスケット54は、その内面55の周囲に1つまたは複数の計量デバイス58を置いた。少なくとも2つの計量デバイス58を、ショッピングカート50の内面55の中に置くのが好ましい。また、計量デバイス58のうちの少なくとも1つが、図8に示されているように、フック60の形態であることが好ましい。各計量デバイス58またはフック60は、歪みゲージ62(図8)または当業界では周知の他の歪み計算デバイスに取り付けることが好ましい。特に、本明細書において用いられる歪みゲージ62は、置かれた物体の変形または歪みを測定するために用いるデバイスである。歪みゲージ62は、接着剤のような何らかの接合手段によって、フック60の上に置いてもよく、フック60を使用するとき、すなわち、商品が測定可能な変形を生じるようにその上に置くときに、その変形を測定するように、フック60の上に置く。
An
この測定可能な変形は、フック60に適用される商品の重量の少なくとも一部の測定値である。実際には、少なくとも2つのフック60を、バスケット54の内面55の中にセットする。フック60は、袋65または他の保持構造が各フック60に連結してその間の距離を測ることを可能にするようにセットする。「袋」なる語は、本明細書で用いられるとき、ショッピングカート50の中で計量するために、その中に置かれる商品を保持するための任意の適切な容器を意味し、1つまたは複数のフック60から吊り下げることができる1つまたは複数の袋、箱、プラスチック容器または他の適切な容器を含むが、これらに限定するわけではない。2つのフック60の間に吊り下げられたその中に商品を有する袋65に関して、各フック60が、フック60に取り付けられた歪みゲージ62の相対的な変形によって、袋65の中の重量の一部またはすべてを検知し、したがって測定することが好ましい。しかし、本明細書における各フック60は、その上に吊り下げられる袋65の構成または向きに左右され、1つのフック60に少なくとも部分的に吊り下げられ、1つまたは複数のフック60にも吊り下げられる袋65の中に置かれた商品の重量の50%程度を検知する可能性がある。
This measurable deformation is a measurement of at least a portion of the weight of the product applied to the
上述したように、フック60ごとに検知される重量は、袋65の中の他のすべての商品に対する同袋内の商品の場所、袋65の相対的な移動および他の要因に左右され、50%程度である可能性がある。袋65の中に置かれた商品の総重量は、適用可能なフック60によって検知された重量のすべての和から取得できる。「適用可能なフック」なる語は、本明細書において、それらのフック60によって検知される商品の計量のために実際の用途におけるそれらのフック60、たとえば、袋65が吊り下げられているそれらのフック60を表す。
As described above, the weight sensed for each
一旦、本明細書における計量デバイス58が、その中に置かれ(たとえば、それに取り付けられた袋または箱の場合のように)商品の重量の少なくとも一部を検出すると、計量デバイス58は、2つの行為の少なくとも一方の行為を行うことができる。本明細書における一実施形態において、計量デバイス58は、マルチネットワーク10に検知された重量に関する情報を送信することができるショッピングカート50の上にセットされた送信デバイス66(図7)に検知された商品の重量を(すなわち、歪みゲージの変形データの形態で)伝送する。実際には、ショッピングカート50に取り付けられた計量デバイス58のそれぞれが、送信デバイス66に接続していることがは好ましい。送信デバイス66と1つまたは複数の計量デバイス58のそのような接続は、有線であることが好ましいが、ワイヤレスであってもよい。1つまたは複数の計量デバイス58と送信デバイス66との間のそのような接続の性質は、無数の方法で行ってもよく、本明細書における本発明の必須の部分を形成するわけではないことを、当業者は認識するであろう。
Once weighing
好ましい送信デバイス66は、1つまたは複数の送信デバイス(たとえば、上述した1つまたは複数のMCUまたは無線機)を含み、1つまたは複数の歪みゲージ62から得られた重量情報をマルチネットワーク10に送信することができる。本明細書における一実施形態において、送信デバイス66は、1つまたは複数の計量デバイス56によって検知され送信された重量情報をそれ自体に格納できないかもしれないが、必ずしもそうとは限らない。代わりに、そのような送信された重量情報は、マルチネットワーク10を通じて中央コンピュータ23または上述したようなマルチネットワーク10に接続される何か他の格納デバイスおよび/または計算デバイス(たとえば、図3Bにおけるサーバ29、30および31)に直ちに送信される。そのような接続は、ワイヤレスまたは有線のいずれであってもよい。
A
好ましくは、送信デバイス66は、メッシュ型通信ネットワーク14との送信のために構成される少なくとも1つの無線機と、スター型通信ネットワーク16との送信のために構成される少なくとも1つの無線機と、無線機との送信を制御して管理する少なくとも1つのMCUと、を含む。動作中、ショッピングカート50は、メッシュ型通信ネットワーク14に構成された無線機の位置追跡機能を用いることによって、ストア内およびストアの敷地の周囲を追跡できる。重量データは、スター型通信ネットワーク16で使用するように構成された無線機を用いて送信することが好ましい。中央コンピュータ23は、この実施形態において、ショッピングカート50に送信され、ショッピングカート50から受信されるデータのマネージャ、オーガナイザおよびリポジストリとして作用する。
Preferably, the transmitting
本明細書における別の実施形態において、ショッピングカート50は、ショッピングカート50の中に置かれた商品の検知された重量を格納するために、適切なタイプおよび量のメモリを含んでいる場合がある。そのようなメモリは、存在するのであれば、送信デバイス66の中に常駐し、マルチネットワーク10への重量情報の送信を担う送信デバイス66の中にセットされる1つまたは複数の無線機と接続通信することが好ましいが、必ずしも常にそうではない。
In another embodiment herein, the
図9は、本明細書に記載される買い物用のシステムと買い物客の好ましいやりとりの略図を示す。図9の略図は、共に適正に働いているときの買い物客およびシステムの理想的な行動について記載しているため、好ましい。たとえば、やりとりの一態様を開始するために、買い物客7は、ストアの棚またはディスプレイから商品を選択する。買い物客7は次に、ワイヤレスエンドデバイス40を用いて商品のバーコードをスキャンする。買い物客7は次に、商品をショッピングカート50の中に(すなわち、ショッピングカートの基部に沿って)置くか、またはショッピングカート50の周囲にセットされた1つまたは複数の計量部材58に接続された袋の中に商品を入れる。一旦、商品が、ショッピングカート50の周囲にセットされた1つまたは複数の計量部材58によって計量されると、その重量情報は、マルチネットワーク10に直ちに送信することが好ましいが、後の送信のために、一時的に格納できる。
FIG. 9 shows a schematic diagram of a preferred shopper interaction with the shopping system described herein. The schematic in FIG. 9 is preferred because it describes the ideal behavior of the shopper and system when working properly together. For example, to initiate one aspect of the interaction, the shopper 7 selects an item from a store shelf or display. The shopper 7 then scans the product barcode using the
本明細書における好ましい一実施形態において、一旦そのような情報が測定されると、ショッピングカート50の周囲にセットされた計量部材58もショッピングカート50自体も、重量情報を保持または格納しないことに留意することが重要である。代わりに、一旦重量情報を得ると、重量情報を、中央コンピュータ23および/またはこれまで述べたマルチネットワーク10に接続された他の適切な記憶デバイスの中で、格納、体系化および管理するために、ショッピングカート50からマルチネットワーク10に送信することが好ましい。
Note that in one preferred embodiment herein, once such information is measured, neither the weighing
実際には、中央コンピュータ23は、スキャンされて、ショッピングカート50に追加された商品のすべての現在高を追跡し続ける。この現在高は、要求に応じて買い物客7または店舗販売時点情報管理サーバによって検索され、中央コンピュータ23からマルチネットワーク10を通じてワイヤレスエンドデバイス40に送信される場合がある。
In practice, the
理想的には、買い物客7は、図9に示されているような所定の経路に従う。残念なことに、ストア内の買い物客は、非理想的な行動を呈することがよくある。図10は、本明細書におけるストア5における買い物客の非理想的な行動の略図を示す。意図的であるかどうかに関係なく、買い物客7は、商品をショッピングカート5の中に置く前に、商品をスキャンしないか、または商品を誤ってスキャンする可能性がある。そのような事態が起こると、全体の重量の増大を、ショッピングカート50が検知する。この重量の増大は、マルチネットワーク10を通じて、中央コンピュータ23、および/またはマルチネットワーク10に接続された他の適切な記憶デバイスに直ちに送信することが好ましい。
Ideally, the shopper 7 follows a predetermined route as shown in FIG. Unfortunately, shoppers in the store often exhibit non-ideal behavior. FIG. 10 shows a schematic diagram of the non-ideal behavior of the shopper at the
その後、実際の重量(すなわち、測定されて、次に記録された全重量)とスキャンされた全商品の重量との間に重量の相違が計算される。その重量の相違が、格納され、買い物客7によるさらなる行動に起因して、相違が増大または減少した場合には、必要に応じて、全重量が連続的に更新される。 Thereafter, the weight difference is calculated between the actual weight (ie, the total weight measured and then recorded) and the total weight of the scanned product. The weight difference is stored and if the difference increases or decreases due to further actions by the shopper 7, the total weight is continuously updated as necessary.
一旦、重量の相違が計算されると、マルチネットワーク10を通じてワイヤレスエンドデバイス40に戻すように送信される。ワイヤレスエンドデバイス40内のメッセージまたは警告のいずれかが、買い物客に通信され、スキャンしていない重量の増大または予期していない重量の増大が生じたことを通知する。この通信の目的は、買い物客7にショッピングカート50の中に置かれた以前にスキャンしていない商品をスキャンするか、またはショッピングカートから商品を完全に除去して、ストアの棚に戻す機会を提供するためであるスキャンしていない商品がショッピングカート5の中に置かれたことを知らせる買い物客7への通信は、瞬時または略瞬時であることが好ましい。2つの事象、すなわち、ショッピングカート50にスキャンしていない商品を置くことと、その買い物客にスキャンしていないことを通知することの間の時間は、買い物客7がその収集地点で商品を返す機会がもてるよう、好ましくは、買い物客7がスキャンしていない商品の収集地点を著しくすぎて移動しないように十分に短時間であるべきである。
Once the weight difference is calculated, it is sent back to the
買い物客7がスキャンしていない商品をストアの棚に戻さない場合、またはマルチネットワーク10を介した中央コンピュータ23がその商品を認識するように商品をスキャンしない場合は、ストアの職員に警告してもよい。そのような警告に基づいて、どのようなストアのポリシーまたは盗難防止機構が存在するのであれ、それに基づいて、うっかりミスまたはあからさまな盗難の試みのいずれかを防止するために、ストア職員は、適宜、仲裁する場合がある。
If shoppers 7 do not return unscanned merchandise to the store shelves, or if the
本書面による明細は、最良の形態を含む本発明を開示するため、および当業者が本発明を構成して用いることを可能にするために、実施例を用いる。本発明の特許を取得可能な範囲は、請求項によって定義され、当業者に思い当たる他の実施例を含む可能性がある。そのような他の実施例は、請求項の文字通りの言葉とは異ならない構造的要素を有する場合、または、請求項の文字通りの言葉とごくわずかな相違を有する等価な構造的要素を含む場合には、請求項の範囲内にあることを意図している。 The written description uses examples to disclose the invention, including the best mode, and also to enable any person skilled in the art to make and use the invention. The patentable scope of the invention is defined by the claims, and may include other examples that occur to those skilled in the art. Such other embodiments have structural elements that do not differ from the literal words of the claim, or include equivalent structural elements that have very little difference from the literal words of the claim. Are intended to be within the scope of the claims.
Claims (20)
a)前記ストアの周囲の通信のためのマルチネットワークと、
b)買い物客によって用いられるワイヤレスエンドデバイスであって、前記マルチネットワークの中で情報をワイヤレスで通信するように動作する前記ワイヤレスエンドデバイスと、を備えるシステム。 A system for shopping in a store,
a) a multi-network for communication around the store;
b) a wireless end device used by a shopper, the wireless end device operating to communicate information wirelessly within the multi-network.
a)ストアの周囲の通信のためのマルチネットワークと、
b)その中に収容された商品を計量するように構成されたショッピングカートであって、前記ショッピングカートの中に置かれた各前記商品の重量を記録するように動作する前記ショッピングカートと、を備えるシステム。 A system for shopping in a store,
a) a multi-network for communication around the store;
b) a shopping cart configured to weigh the items contained therein, the shopping cart operating to record the weight of each item placed in the shopping cart; A system with.
a)少なくとも1つのメッシュ型通信ネットワークと
b)少なくとも1つのスター型通信ネットワークと、を備え、
前記マルチネットワークは、前記買い物客がストアで買い物中に、買い物客に情報を送受信するように動作するマルチネットワーク。 A multi-network for communication around the store,
a) at least one mesh communication network; b) at least one star communication network;
The multi-network is a multi-network that operates to send and receive information to the shopper while the shopper is shopping at the store.
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US12/172,326 US7672876B2 (en) | 2007-07-13 | 2008-07-14 | System for shopping in a store |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
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