SE509254C2 - Förfarande och anordning för att övervaka ett flertal rörliga föremål - Google Patents
Förfarande och anordning för att övervaka ett flertal rörliga föremålInfo
- Publication number
- SE509254C2 SE509254C2 SE9601971A SE9601971A SE509254C2 SE 509254 C2 SE509254 C2 SE 509254C2 SE 9601971 A SE9601971 A SE 9601971A SE 9601971 A SE9601971 A SE 9601971A SE 509254 C2 SE509254 C2 SE 509254C2
- Authority
- SE
- Sweden
- Prior art keywords
- node
- transponder
- communicate
- monitoring
- signal
- Prior art date
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G08—SIGNALLING
- G08B—SIGNALLING OR CALLING SYSTEMS; ORDER TELEGRAPHS; ALARM SYSTEMS
- G08B21/00—Alarms responsive to a single specified undesired or abnormal condition and not otherwise provided for
- G08B21/02—Alarms for ensuring the safety of persons
- G08B21/0202—Child monitoring systems using a transmitter-receiver system carried by the parent and the child
- G08B21/0263—System arrangements wherein the object is to detect the direction in which child or item is located
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
- G01S13/00—Systems using the reflection or reradiation of radio waves, e.g. radar systems; Analogous systems using reflection or reradiation of waves whose nature or wavelength is irrelevant or unspecified
- G01S13/74—Systems using reradiation of radio waves, e.g. secondary radar systems; Analogous systems
- G01S13/76—Systems using reradiation of radio waves, e.g. secondary radar systems; Analogous systems wherein pulse-type signals are transmitted
- G01S13/765—Systems using reradiation of radio waves, e.g. secondary radar systems; Analogous systems wherein pulse-type signals are transmitted with exchange of information between interrogator and responder
-
- G—PHYSICS
- G08—SIGNALLING
- G08B—SIGNALLING OR CALLING SYSTEMS; ORDER TELEGRAPHS; ALARM SYSTEMS
- G08B21/00—Alarms responsive to a single specified undesired or abnormal condition and not otherwise provided for
- G08B21/02—Alarms for ensuring the safety of persons
- G08B21/0202—Child monitoring systems using a transmitter-receiver system carried by the parent and the child
- G08B21/0227—System arrangements with a plurality of child units
-
- G—PHYSICS
- G08—SIGNALLING
- G08B—SIGNALLING OR CALLING SYSTEMS; ORDER TELEGRAPHS; ALARM SYSTEMS
- G08B21/00—Alarms responsive to a single specified undesired or abnormal condition and not otherwise provided for
- G08B21/02—Alarms for ensuring the safety of persons
- G08B21/0202—Child monitoring systems using a transmitter-receiver system carried by the parent and the child
- G08B21/023—Power management, e.g. system sleep and wake up provisions
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
- G01S13/00—Systems using the reflection or reradiation of radio waves, e.g. radar systems; Analogous systems using reflection or reradiation of waves whose nature or wavelength is irrelevant or unspecified
- G01S13/74—Systems using reradiation of radio waves, e.g. secondary radar systems; Analogous systems
- G01S13/76—Systems using reradiation of radio waves, e.g. secondary radar systems; Analogous systems wherein pulse-type signals are transmitted
- G01S13/78—Systems using reradiation of radio waves, e.g. secondary radar systems; Analogous systems wherein pulse-type signals are transmitted discriminating between different kinds of targets, e.g. IFF-radar, i.e. identification of friend or foe
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
- G01S13/00—Systems using the reflection or reradiation of radio waves, e.g. radar systems; Analogous systems using reflection or reradiation of waves whose nature or wavelength is irrelevant or unspecified
- G01S13/87—Combinations of radar systems, e.g. primary radar and secondary radar
- G01S13/878—Combination of several spaced transmitters or receivers of known location for determining the position of a transponder or a reflector
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
- G01S19/00—Satellite radio beacon positioning systems; Determining position, velocity or attitude using signals transmitted by such systems
- G01S19/01—Satellite radio beacon positioning systems transmitting time-stamped messages, e.g. GPS [Global Positioning System], GLONASS [Global Orbiting Navigation Satellite System] or GALILEO
- G01S19/13—Receivers
- G01S19/14—Receivers specially adapted for specific applications
- G01S19/16—Anti-theft; Abduction
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
- G01S19/00—Satellite radio beacon positioning systems; Determining position, velocity or attitude using signals transmitted by such systems
- G01S19/38—Determining a navigation solution using signals transmitted by a satellite radio beacon positioning system
- G01S19/39—Determining a navigation solution using signals transmitted by a satellite radio beacon positioning system the satellite radio beacon positioning system transmitting time-stamped messages, e.g. GPS [Global Positioning System], GLONASS [Global Orbiting Navigation Satellite System] or GALILEO
- G01S19/42—Determining position
- G01S19/51—Relative positioning
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
- G01S2205/00—Position-fixing by co-ordinating two or more direction or position line determinations; Position-fixing by co-ordinating two or more distance determinations
- G01S2205/001—Transmission of position information to remote stations
- G01S2205/007—Transmission of position information to remote stations for management of a communication system
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
- G01S5/00—Position-fixing by co-ordinating two or more direction or position line determinations; Position-fixing by co-ordinating two or more distance determinations
- G01S5/0009—Transmission of position information to remote stations
- G01S5/0018—Transmission from mobile station to base station
- G01S5/0027—Transmission from mobile station to base station of actual mobile position, i.e. position determined on mobile
Landscapes
- Child & Adolescent Psychology (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Business, Economics & Management (AREA)
- Emergency Management (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Radar, Positioning & Navigation (AREA)
- Remote Sensing (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Radar Systems Or Details Thereof (AREA)
- Traffic Control Systems (AREA)
Description
509 254 z Genom att transpondern avger en unik signal kan denna unika transpondersignal vara sammanhörande med en telefonnätsabon- nent. Genom att koppla noden till ett telefonisystem kan så- lunda en transpondern via telefonisystemet till den ifråga- varande abonnenten sända ett meddelande, om noden finner att transpondern ifråga befinner sig utanför sitt tillåtna omrâde eller rör sig med en hastighet överstigande ett i förväg be- stämt värde. Noden kan alltså bringas att avkänna ett doppler- förskjutet svar från varje transponder, varvid dopplerförskjut- ningen utgör ett mått på transponderns hastighet mot eller bort från noden.
Transpondrarna svarar normalt på en kodad mikrovågsignal från noden med ett dopplerförskjutet svar som likaledes är kodat.
Noden sänder med förprogrammerade, företrädesvis konstanta, tidsintervall kodade signaler till transpondrarna i tur och ordning. Signalen från noden är därvid kodad så att enbart den avsedda transpondern kan reagera på signalen från noden. Trans- pondern har därvid en dator som är anordnad att sändningsakti- vera transpondern om nodsignalens kod överensstämmer med trans- ponderns identitet. Då transpondern avger en kodad signal till- baka till noden, tillföres denna svarssignal även en kod som identifierar denna transponder. Givetvis kan transponderns dator även vara anordnad att tillföra transponderns utsignal ytterligare information. Sålunda kan ett stöldlarm eller in- brottslarm vara kopplat till transponderns dator för att bringa denna att tillföra transponderns svarssignal motsvarande infor- mation, så att en alarmsignal kan utsändas av noden via ett kommunikationssystem (telefonisystem) till en alarmmottagare.
Exempelvis kan då transpondern ha en identitet som motsvarar ett telefonabonnentnummer så att noden direkt via ett telefoni- system, exempelvis GSM, kan larma abonnentinnehavaren med ett meddelande som motsvarar det aktuella alarmtillstàndet som är förknippat med den ifrågavarande transpondern. 3 509 254 Den uppfinningsenliga tekniken att med dopplereffekt avkänna transponderns rörelse mot eller bort fràn noden ger även möj- lighet att genom numerisk integrering av hastighetsbestämning- arna frambringa en beräkning av transponderns absoluta läge, men företrädesvis genomföres även absolutbestämningar av trans- ponderläget med täta intervall.
Genom att uppfinningen gör det möjligt att avkänna en rörelse 1:5 transpondern inom det tillàtliga området för transpondern, v;;ket ligger väl innanför nodens/transponderns räckvidd, får vv . 1 tidigt en indikation på att transpondern är på väg bort in fra: sin förväntade position samtidigt som transpondern befin- ner sig inom kommunikationsomràdet med sin nod.
Tack vare denna grundförutsättning kan uppfinningen även inbe- gripa flera noder som var och en övervakar sin grupp av trans- ponders, varvid dessa noder inbördes har en kommunikation. När en transponder rör sig bort från sin nod, bort från det tillàt- na området, kan sålunda denna nod kommunicera med närliggande noder och initiera dem att söka efter den aktuella transpondern vars kod då meddelas till dessa övriga noder. När en av dessa övriga noder får svar från den aktuella transpondern, kan denna transponder avfärdas från de andra nodernas övervakningsobjekt.
Såsom ett exempel kan noderna ligga pà ett inbördes avstånd av 3 km för att medge sådan "hand over". Noderna kan i sin tur kommunicera med en huvudnod som håller reda på det tillàtliga rörelseomràdet för en viss transponder. Det är sålunda fullt möjligt att làta huvudnoden vara kopplad till en dator som håller reda på det tillàtliga området för en viss transponder.
Exempelvis kan huvudnoden medge en viss transponder att röra sig inon1de tillàtliga områdena motsvarande ett i förväg bestämt antal noders överlappande tillåtna områden för transpondrar, varvid huvudnoden annars utlöser ett alarm till den som har ansvar för den aktuella transpondern. Man kan såsom ett exempel tänka sig att en segelbåt uthyres med förbehållet att den inte får lämna ett område som definieras av i förväg bestämda noders 509 254 4 varandra överlappande tillåtna kommunikationsomràden med trans- pondern, varvid sålunda huvudnoden kan initiera ett larm av nå- got slag om den aktuella transpondern försvinner från det till- låtna området. Huvudnoden kan i sin tur vara kopplad till andra huvudnoder via telekommunikationsutrustning av i sig känd typ.
Noderna kan i sig bestå av mobila enheter som har en egen GPS- utrustning som bestämmer nodens belägenhet. Noden innefattar i princip en sändare, en mottagare och en logik som gör det möj- ligt för noden att hålla reda på de transpondrar som finns i nodens bevakningsområde och som är registrerade hos noden.
Uppfinningen kommer i det följande att beskrivas i exempelform med hänvisning till den bilagda ritningen.
Fig 1 visar schematiskt en övervakningsanläggning enligt uppfinningen.
Fig 2 visar schematiskt ett flertal anläggningar länkade till varandra.
Fig 3 visar schematiskt kommunikationen mellan en nod och en transponder.
För att först hänvisa till fig 3, så visas där en transponder 10 innefattande en mottagare 11, en dator 12 och en sändare 13.
Vidare visas en nod 20 omfattande en digital sändare 21, en logik 22, en lägesbestämningsutrustning 23 och en digital mottagare 24.
Transpondern 10 montras på ett föremål som skall övervakas.
Transpondern 10 kan vara passiv eller kan vara försedd med en egen kraftkälla för att ge en bättre signalsändning tillbaka till noden.
Noden 20 innehåller ett register över ett antal transpondrar 10 som skall övervakas. Varje transpondern har en unik identitet/ adress. Denna adress kan bestå av en signalkod. Med i förväg bestämda tidsintervall utsänder noden 20 en signal till resp transponder 10. Noden 20 sänder då signalen med transponderns s 509 254 kod så att enbart den avsedda transpondern fattar denna signal.
Transpondern sänder lämpligen direkt tillbaka en svarssignal till noden. Svarssignalen tillföres därvid information från datorn 12 om transponderns 10 identitet så att noden 20 kan avgöra att den aktuella transpondern verkligen har svarat.
Transponderns 10 dator 12 kan vara kopplad till inbrottsalarm, tjuvlarm etc så att motsvarande information kan överföras till noden 20.
Noden 20 är normalt stationär men kan vara mobil. Noden har därför en GPS-utrustning 23 som automatiskt håller reda på nodens 20 belägenhet. Noden 20 har kommunikationsutrustning för att kunna kommunicera med andra noder.
Noden 20 övervakar ett antal transpondrar 10 i sitt närområde.
Genom att med dopplereffekt avkänna huruvida en transponder rör sig mot eller bort från nöden, kan nodens logik 22 avgöra huru- vida transpondern ifråga befinner sig inom ett tillåtet område, som ligger väl inom kommunikationsområdet. Om en transponder 10 rör sig signifikant kan noden avge en signal härom, antingen till en larmcentral eller till ägaren av det föremål, vid vil- ket transpondern 10 är monterad.
Nodens logik kan avgöra transpondrarnas avstånd genom integre- ring av de med dopplereffekten etablerade rörelsehastigheterna för transpondrarna, men företrädesvis genomföres parallellt ab- solutmätningar av transpondrarnas 10 belägenhet relativt noden.
Om en transponder avkännes ha en otillåten rörelse eller befin- nes vara belägen utanför tillàtligt område relativt den nod 20 där transpondern är registrerad, kan noden kommunicera med när- liggande noder, såsom illustreras i fig 2, så att noden 1 (fig 3) sänder information om den aktuella transpondern till en när- liggande nod 2 så att denna kan söka efter den aktuella trans- pondern i sitt bevakningsområde. Om en närliggande nod, alltså noden 2, detekterar den aktuella transpondern, kan denna införas i nodens 2 bevaknignsregister samtidigt som den aktuella trans- pondern strykes från den föregående nodens register. 509 254 Såsom visas i fig 2 kan även noderna 1, 2 etc kommunicera med en huvudnod som definierar de betingelser som är tillåtliga med avseende på en viss transponder, och som även definierar de förhållanden med avseende på transpondern som skall föranleda utlösning av alarm.
Man kan alltså tänka sig att en GSM-telefonabonnent abonnerar på en transponder 20 med en unik identitet, exempelvis motsva- rande abonnentens telefonnummer. Transpondern är monterad på en båt i en båthamn och övervakas av en nod. Om båten otillåtligt lämnar sin bestämda position eller lämnar bevakningsomràdet, utlöses via noden eller huvudnoden ett alarm som går ut via telefonisystemet till abonnentens telefon så att abonnenten får denna information. Alternativt kan givetvis informationen sän- das till en bevakningsstation av något slag. Om transpondern monteras på en båt eller bil som uthyres, blir det lätt för ut- hyraren att bevaka att det uthyrda föremålet inte lämnar det område som är tillàtligt enligt hyresavtalet. Vidare är det fördelaktigt för uthyraren att kunna spåra det uthyrda föremå- let/transpondern om/när detta lämnar det tillåtna området.
Med hänvisning till fig l kan man se att noden kommunicerar med ett flertal transpondrar 20 (A, B, C, D) inom sitt bevaknings- område. Härvid kan noden bevaka en transpondern 20 (A) med av- seende på att denna inte får erfara någon rörelse mot eller bort från noden 1. Sekundärt kan noden avkänna huruvida en transponder befinner sig inom ett tillåtet område i förhållande till noden 20, dvs huruvida en transponder 10 befinner sig inom ett tillåtet avståndsintervall från noden 20. Övervakningssystemet är baserat på en nod/basstation och ett antal enheter vilkas läge skall övervakas och vilka är spridda i rummet inom ett avstånd R från noden. Dessa enheter är utrus- tade med transpondrar som svarar på en kodad mikrovågssignal från noden med ett dopplerförskjutet svar som likaledes är kodat. Nedan lämnas kodningen därhän och beaktas endast proble- 509 254 men med och möjliga lösningsmetoder för lägesbestämningen med hjälp av dopplereffekten. På grund av syszemets natur antas att noden har högst š-DB-antennförstärkning (strålar över halvrymd) medan transponder: har rundstràlande antenn (ER). Antennerna bör troligen vara cirI-culärpolariserade för at: bli orienterings- okänsliga.
Bert-simmar index r = received index t = transmitted “ betecknar n-anspondertíllhörighet (utan ° betecknar basenheten) P = effekt ' R = avstånd basenhet - transponder G = anstennförstärlming A = effektiv antennarea g' = transponderfórstärkning (kan vara mindre eller större än 1) f = frekvens fo = basenhetens sändfrekvens B = basenhetens mottagarbandbredd kT = Boltznianns konstant x temperaturen (Kelvin) v = transpondems hastighet relativt basenheten c = ljushastigheten Af = Dopplerförskj umingen 7. = c/fo = utsänd våglängd Effektbetralctelser Utgångsekvationerna är P; = P,-G,-A,°/4/1=/R2 P, = P,'-G;~A,/4/1=/R2 För anrennm kan antas an o = z-wr-Ant* (sov. anæmvefmngsgfaa). Med P; = gwr; ns då P, = P,-g'~=(G-G'/2)2-(wz/1r/R)“ under förutsättning att Svarsfrekvensen år nära lika med fo. Antag att vi har en passiv ) Eftersom mspvndßms Svar - föwwm Dopplerförskjutningen - måste vara frekvensförskjutet i förhållande till basfrekvensen för att inte dränkæ i andra reflekterade signaler, kan g' bli högst av storleksordningen 0,01. G=2 och G'=1. Med f°=2,4s Ghz, R=soo m och P,=1 w ns då P,<2,3-1o'” W.
Antag att vl=+/-lO km/h är den maximala hastighet som kan förväntas. Detta svarar mot Dopplerförskj utningen Af = Zevefo/c = +/-45 H2.
Momgafbmdbfedden måste ansa väljas B=1oo Hz, viner ger Pm, = k-r-B = 4-10” w.
Efiersom signalen är kodad med mer än 1 kb/s ökas kanske bruset med ytterligare en 10- potens. Basenheten måste alltså ge minst 200 W uteffekt för att svaret inte ska dränkas i bruset. Slutsatsen blir att man även för det relativt korta avståndet 500 m bör välja en aktiv transponder. 509 254 8 Med fås med samma förutsättningar som ovan Pr'= l,5*l0'9 W. Man kan alltså utan besvär med brus minska uteffekten till -30 dBm och ändå få en räckvidd på bortåt 3 lan (B=l kI-lz, signal/bmsförhållande 10). Förutsättningen är då naturligtvis att transpondem också ger en utsignal av jämförbar styrka.
Stabilitetsbetraktelser Som nämnts ovan måste man addera en frekvensförskjutning av minst storleksordningen l- kHz i transpondem för att kunna filtrera bort icke önskade ekon i basstationens mottagare.
Frekvensstabiliteten måste vara av storleksordningen l Hz (v=6 cm/s). Man kan införa enkel eller dubbel sidbandsmodulering (Prernid). Man kan altemativt frekvensdubbla eller halvera, varvid stabilitetskravet på transpondern bortfaller, men då kan man i stället behöva separata mottagar- och sändarantenner i både basstation och transponder för att uppfylla vinkeltäckningskravet. Dessutom kan kollision med tillåten maxsnålning i dessa andra band uppstå.
Mättid och detekterbar förflyttning För att indikera 6 cm/s fordras vid f°=2,45 Ghz en upplösning på 1 Hz, vilket ger en mättid på minst 1 sekund. Med 50 övervakningsobjekt fås minst 50 s mellan observationema av ett objekt. På den tiden kan en förflyttning på 3 m ske med 6 cm/s eller 140 m med 10 kni/h. Om lägre krav ställs på hastighetsupplösningen kan man minska både mättiden och intervallen.
Minsta detekterbara förflyttning blir fortfarande 3 m, men värdet vid 10 km/h minskas proportionellt.
För att minska den undre gränsen för detekterbar förflyttning måste man antingen öka f, eller _ minska antalet övervakningsobjelct.
Beräkning av övervakningsobjektets läge måste ske genom numerisk integrering av hastighetsbestäniningania. Detta ger snabbt upphov till stora lägesfel, i synnerhet om t ex båtar förtöjda i en hamn bevakas, efiersorn fi-am- och återgående svängningar förekommer.
Dessutom indikeras enbart rörelser riktade mot eller från basstationen, ej sidorörelser. För undvikande av falsklarm eller uteblivna larm måste förmodligen en absolutbestärnning av läget göras med täta intervall.
För att kunna avgöra om hastigheten är riktad mot eller från basstationen får nedblandningen inte ske till basbandet utan med en mellanfifekvens minst av storleksordningen 1 kHz. Om denna inte genereras i transpondern (sidbandsmodulation), ex vis vid dubbling eller halvering av frekvensen, måste den genereras i basstationen. 9 509 254 Om man gör en koherent detektering till basbandet och samplar de olika övervakningsobjekten betydligt frekventare kan man kringgå er: stor del av problemen ovan.- Man kan välja mellan att detektera homodynt eller heterodynt. l-lornodyn detektering ger som nämnts svårighet med riktningsbestämningen. Genom stor nogçarmhet i A/D-ornvandlingen och val av intelligent tolkningsalgoritrn kan detta kanske klaras. men risken finns alltid att man vid någon tidpunkt feltolkar hastighetsrikmingen och får en tvär omkastning. Det är bättre att införa en låg mellanfrekvens vid nedblandningen i basenheten. Kraven på A/D- -- omvandlarens noggrannhet minskar drastiskt (4 - 5 bitars noggrannhet räcker), jitter i samplingstidpunktema har liten betydelse, men i stället ställs höga krav på beräkningsnoggranrilieten i produkten lokaloscillatorfrekvens x sampletidpunkt vid tolkningen av målets läge. Eftersom det är absolutvärdet på noggrannheten i denna produktberäkning som har betydelse, ökar det relativa felet i lägesbestämningen linjär. med tiden och en 0-ställning torde behövas med jämna mellanrum, om inte denna linjära feltillväxt kan elimineras (se nedan för en lösning på problemet).
Vi gör en frekvensdubbling. altemativt halvering i transpondern och detekterar signalen heterodynt i basstationen med en fiekvensdubblad/halverad lokaloscillatorsigrial uppkonver- terad med en ytterligare mellanfrekvens (fw). Spänningen från detektorn får följ ande form: va) = wwqz-n-(fLo-t + N-z-run/i) + a), N=2 vid aubbiering auem.
N=o,s vid halvering av nerv. där V, = spänningsenveloppen, som är svagt tídsberoende p g a aspektvariationer hos antennema d är en konstant fasvinkel. För entydighet krävs an tidsderivatan av fasen i cosinus-funktionen alltid är positiv. Om v=dR(t)/dt är maximalt +/-10 krn/h krävs alltså att fw är minst N*50 Hz, då f,,=2,45 GHz.
Denna spänning samplas med en hastighet som gör att fasândringen mellan samples hålls under 1:12 i cosinusfiinktionen. Med maximalt v=l O km/h blir samplingsfrekvensen minst Nv400 sa/s då f°=2,45 Ghz och fw valts N*50 I-Iz. Man bör undvika att välja en samplingsfrekvens som är en multipel av fw, eftersom synkronism kan försvåra bestämningen av V, (toppvärdena i spänningssvaret som antas variera med en tidskonstant betydligt större än l/fw). Man beräknar sedan arccos[V(t)N,]. Eftersom arccosinus ej är entydig får man vid tolkningen lita till villkoret att fasfórändringen mellan på varandra följande samples är större än 0 men mindre än rt/Z samt till en intelligent algoritm. Rent allmänt bör man tillse att Ve hellre underskattas än överskattas; normerade värden V(t)/Ve som överstiger l sätts helt enkelt = 1 vid tolkningen. Detektorns karakteristik (linjär, kvadratisk) spelar ganska liten roll.
Som ovan nämnts är fwet en kritisk storhet vid utvärderingen Med samplingsfrekvensen f, och en räknare S av antalet samples från start t=0 fås fL0*t=S *fw/f, För noggrann av produktens värde skulle man då välja f, som en multipel av fw, eller hellre (enligt tidigare diskussion) att båda frekvensema år multiplar av en tredje ex vis fufz-N-zs Hz och ffiv-N-zs Hz. ' ' 509 254 1 10 Eflèldbehov Antag nu att en 32 bitars aclæsskod sänds från centralenheten ocl: besvaras med 32 bitar data.
Antag vidare att 50 objekt ska övervakas. Datahastigheten blir då minst 50*64*N*400=N*l ,28 Mb s. Varje övervakningsobjekt aktiveras N*4OO ggr/s och svarar under 1% av rdednden. Med N-z Mhz bandbredd i nrdnngnfen en PmBfN-s-id” w.
Eftersom transpondern sänder på N ggr frekvensen och med avståndet 500 m fås pulseffekten P,°=N3=-21-1o'5 w fdr eignnfnnrsfdrnallnnder io den nrenngnfbnnfniddfn 6 dB. Anne vidare 1% verkningsgrad för dubblingen/halveringen, blir P,' också lika med _ mcdeleffektförbrukningen för transpondern. Halvering av frekvensen minskar transponder-ns effektbehov 64 ggr jämfört :ned dubblering, men i gengäld krävs 16 ggr större antennyta hos basenheten.
Med samma förutsättningar som ovan (B=N*2 Mhz, signal/brusförhållande=l0, brusfaktor-'ó dB, R=50O m) blir basenhetens kontinuerliga utefïekt på frekvensen fo minst P,=N-21=~1o'5 w.
Utanför den nominella fi-ekvensen 2450 Mhz +/-20 Mhz tillåts högst 10 nW e.i.r.p. enligt Televerkets Radiodivision, 77-06-01. Detta må vara inaktuella värden, men det ger en fingervisning om att halveringsalternativet är det mest framkomliga, alldeles oavsett att det ger en mer acceptabel batterilivslängd i transpondern.
Betraktelser i samband med svar-ens pulskaraktär Med 50 övervakningsobjekt blir svarstiden för varje objekt endast 25/N ps vid varje aktiveringstillfälle i ovanstående exempel. Endast ett sample tas under denna tid. Nästa sample mot sarnma objekt tas 2500/N us senare. Basenhetens samplingshastighet totalt blir 50 ggr högre, d v s Nfl-ZO ksa/s. Frekvensbreddningen p g a aktiveringens pulskaraktär blir av storleksordningen llpulslängden=Nflf40 kHz. Inom detta band fås dislceta frekvenser med N~=400 Hz avstånd. Detta torde inte ställa till besvär vid signalbehandlingen, då mottagarbandbredden för Dopplerdetekteringen är N*100 Hz i det studerade fallet.
Bnneffekren i dena band nu; N-4-1o'*° w. om mdnngnfbnrefanem a: e dB den behövlig: signal/brusförhållande för tolkningen antas vara 14 dB fås kravet P,>N*4*l0"7 W (medeleffekt i det detekterade frekvensbandet). Med värden enligt ovan fås då P,'>N3*2,6*10'8 W och en medeluteffelct från transpondem 100 ggr större, efiersom spektrum innehåller i nmt tal 100 liknande fiekvensband, som inte tas tillvara. Transpondems behövliga pulsuteñekt blir därmed N3ß2ó=~l0°s W; således ungefär samma krav som det, som ställs av dataöverföringen.
Om den låga mellanfrekvensen fw upplevs som ett problem vid detekteringen kan man antingen höja både den och samplingsfrekvensen f,,, eller också behålla f, och höja enbart fw.
Följande generella samband måste uppfyllas för en entydig tolkning: M-g + af< fw < (M +1/4)-f, - af M = o, 1, 2, där öf = maxvârdet av Abs{2*N/7t* [dR(t)/dt]} och M*2*1t måste läggas till vid beräkningen av arccos['V(t)/V,] enligt tidigare. öšNfi50 Hz i vårt exempel. Villkoret ovan ger som följd villkoret f, > 8=~öf'. Samplingsfrekverts och rnellanfrekvens bör som tidigare syntetiseras från gemensam gnmdfrekvens. Samplingens tillåtna tidsjitter är relaterat till fw och måste alltså minskas proportionellt om fw ökas genom att M>0 väljs. Ett sarnplingjitter på 0,0l/fw s kan tolereras i vån exempel.
Claims (7)
1. Förfarande för att övervaka ett flertal rörliga före- mål, varvid föremålen vart och ett utrustas med en transponder, en stationär nod anordnas för att kommunicera med dessa trans- pondrar, varje transponder bringas att gensvara på en unik sig- nal från noden, varje transponder som sänder en svarssignal ger svarssignalen ett tillägg som identifierar transpondern, noden bringas att genom Dopplereffekt detektera varje transponders rörelsehastighet och riktning mot resp bort från noden, och med noden sammanhörande organ bringas att på basis av transponderns hastighet och riktning utvärdera transponderns rörelse relativt noden, kännetecknat av att ett register över de transpondrar med vilka noden skall kommunicera upprättas för varje nod, att ett flertal åtskilda noder tillhandahàlles vilka var och en har ett sådant register och att noderna är anordnade att inbördes kommunicera för att mamfiaen nod att i sitt övervakningsregister överta en transponder fràn en annan nod.
2. Förfarande enligt krav 1, kännetecknat av att organen bringas att avge en alarmsignal om transponderns avstånd frán noden avviker från ett tillåtet intervall.
3. Förfarande enligt krav 1 eller 2, kännetecknat av att en larmsignal avges om transponderns hastighet överstiger ett i förväg bestämt värde.
4. Anläggning för att övervaka ett flertal rörliga före- mål, varvid varje föremål är försett med en transponder, en stationär nod är anordnad att kommunicera med dessa transpond- rar, varje transponder är anordnad att gensvara på en unik sig- nal från noden, varje transponder som sänder en svarssignal är anordnad att ge svarssignalen ett tillägg som identifierar transpondern, noden har organ för att detektera rörelsehastig- heten för varje transponder mot eller bort frân noden, och med noden sammanhörande organ är anordnade att avge en larmsignal 509 254 » Ü om transponderns förflyttning mot eller bort från noden över- stiger ett i förväg bestämt värde, kännetecknad av att nodens detektionsorgan är anordnade att avsöker med Dopplereffekt, att noden har ett register över de transpondrar med vilka den skall kommunicera, att anläggningen innefattar ett flertal noder och att noderna är anordnade att kommunicera för att medge en nod att i sitt övervakningsregister överta en transponder från en annan nod.
5. Anläggning enligt krav 4, kännetecknad av att organen är anordnade att frambringa en larmsignal om transponderns rörelsehastighet överstiger ett i förväg valt värde.
6. Anläggning enligt krav 4 eller 5, kännetecknad av att organen är anordnade att bestämma förändringar i transponderns läge på basis av dess avkända rörelsehastighet.
7. Anläggning enligt något av kraven 4-6, kännetecknad av att en övervakningsnod är anordnad att innehålla kriterier för vilka ett alarm skall utlösas, när en transponder lämnar en nod vari transpondern är registrerad.
Priority Applications (9)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SE9601971A SE509254C2 (sv) | 1996-05-23 | 1996-05-23 | Förfarande och anordning för att övervaka ett flertal rörliga föremål |
EP97924451A EP0900391A1 (en) | 1996-05-23 | 1997-05-23 | A method and a system for monitoring plurality of movable objects |
PCT/SE1997/000848 WO1997044683A1 (en) | 1996-05-23 | 1997-05-23 | A method and a system for monitoring plurality of movable objects |
US09/147,300 US6366216B1 (en) | 1996-05-23 | 1997-05-23 | Method and a system for monitoring plurality of movable objects |
AU29868/97A AU2986897A (en) | 1996-05-23 | 1997-05-23 | A method and a system for monitoring plurality of movable objects |
PL97329738A PL329738A1 (en) | 1996-05-23 | 1997-05-23 | Method of and apparatus for monitoring moving objects |
CA002255829A CA2255829A1 (en) | 1996-05-23 | 1997-05-23 | A method and a system for monitoring plurality of movable objects |
RU98123169/09A RU98123169A (ru) | 1996-05-23 | 1997-05-23 | Способ и система для контроля множества подвижных объектов |
NO985435A NO985435L (no) | 1996-05-23 | 1998-11-20 | FremgangsmÕte og system for overvÕking av et flertall av bevegelige gjenstander |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SE9601971A SE509254C2 (sv) | 1996-05-23 | 1996-05-23 | Förfarande och anordning för att övervaka ett flertal rörliga föremål |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SE9601971D0 SE9601971D0 (sv) | 1996-05-23 |
SE9601971L SE9601971L (sv) | 1997-11-24 |
SE509254C2 true SE509254C2 (sv) | 1998-12-21 |
Family
ID=20402673
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SE9601971A SE509254C2 (sv) | 1996-05-23 | 1996-05-23 | Förfarande och anordning för att övervaka ett flertal rörliga föremål |
Country Status (9)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US6366216B1 (sv) |
EP (1) | EP0900391A1 (sv) |
AU (1) | AU2986897A (sv) |
CA (1) | CA2255829A1 (sv) |
NO (1) | NO985435L (sv) |
PL (1) | PL329738A1 (sv) |
RU (1) | RU98123169A (sv) |
SE (1) | SE509254C2 (sv) |
WO (1) | WO1997044683A1 (sv) |
Families Citing this family (52)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB2341046A (en) * | 1998-07-28 | 2000-03-01 | Identec Ltd | Transponder identification system |
FI117070B (sv) * | 2000-06-13 | 2006-05-31 | Seppo Luode | Kontroll- och söksystem och till systemet anslutningsbar säkerhetsmodul |
US6750785B2 (en) * | 2001-08-13 | 2004-06-15 | Koninklijke Philips Electronics N.V. | Collaborative speed detection warning device |
US20030114206A1 (en) * | 2001-08-24 | 2003-06-19 | United Parcel Service Of America, Inc. | Portable data acquisition and management system and associated device and method |
US7511614B2 (en) * | 2003-02-03 | 2009-03-31 | Ingrid, Inc. | Portable telephone in a security network |
US7532114B2 (en) * | 2003-02-03 | 2009-05-12 | Ingrid, Inc. | Fixed part-portable part communications network for a security network |
US7495544B2 (en) * | 2003-02-03 | 2009-02-24 | Ingrid, Inc. | Component diversity in a RFID security network |
US20060132302A1 (en) * | 2003-02-03 | 2006-06-22 | Stilp Louis A | Power management of transponders and sensors in an RFID security network |
WO2005069203A2 (en) * | 2004-01-09 | 2005-07-28 | United Parcel Service Of America, Inc. | System, method and apparatus for capturing telematics data with an active rfid tag |
US7327802B2 (en) * | 2004-03-19 | 2008-02-05 | Sirit Technologies Inc. | Method and apparatus for canceling the transmitted signal in a homodyne duplex transceiver |
US7633392B2 (en) * | 2004-05-05 | 2009-12-15 | General Electric Company | Radio frequency identification asset management system, and computer program product |
US20050258937A1 (en) * | 2004-05-05 | 2005-11-24 | Trenstar, Inc. | Radio frequency identification asset management system and method |
US7466232B2 (en) * | 2004-05-05 | 2008-12-16 | Trenstar Tracking Solutions, Inc. | Radio frequency identification asset management system and method |
US20060061481A1 (en) * | 2004-09-23 | 2006-03-23 | Kurple William M | Receptacle locator |
US8099466B2 (en) * | 2004-10-05 | 2012-01-17 | Reach Unlimited Corp. | System and method for vote-based, interest specific collaboration regarding location of objects |
KR20070087126A (ko) * | 2004-12-17 | 2007-08-27 | 코닌클리즈케 필립스 일렉트로닉스 엔.브이. | 도난 방지 방법, 액티브 장치 및 감시 서버 |
US7385499B2 (en) * | 2004-12-17 | 2008-06-10 | United Parcel Service Of America, Inc. | Item-based monitoring systems and methods |
WO2007127948A2 (en) | 2006-04-27 | 2007-11-08 | Sirit Technologies Inc. | Adjusting parameters associated with leakage signals |
US7840340B2 (en) * | 2007-04-13 | 2010-11-23 | United Parcel Service Of America, Inc. | Systems, methods, and computer program products for generating reference geocodes for point addresses |
US8248212B2 (en) | 2007-05-24 | 2012-08-21 | Sirit Inc. | Pipelining processes in a RF reader |
SE531285C2 (sv) * | 2007-10-09 | 2009-02-10 | Thomas Malm | Förfarande och system för lokalisering av objekt i trådlösa nätverk |
US8427316B2 (en) | 2008-03-20 | 2013-04-23 | 3M Innovative Properties Company | Detecting tampered with radio frequency identification tags |
EP3232414A1 (en) * | 2008-04-14 | 2017-10-18 | Mojix, Inc. | Radio frequency identification tag location estimation and tracking system |
US8446256B2 (en) * | 2008-05-19 | 2013-05-21 | Sirit Technologies Inc. | Multiplexing radio frequency signals |
US20090298491A1 (en) * | 2008-06-03 | 2009-12-03 | United Parcel Service Of America, Inc. | Contract Acceptance Systems and Methods |
WO2010030341A1 (en) | 2008-09-09 | 2010-03-18 | United Parcel Service Of America, Inc. | Systems and methods of utilizing telematics data to improve fleet management operations |
US11482058B2 (en) | 2008-09-09 | 2022-10-25 | United Parcel Service Of America, Inc. | Systems and methods for utilizing telematics data to improve fleet management operations |
KR101202021B1 (ko) * | 2008-11-20 | 2012-11-16 | 한국전자통신연구원 | Rfid를 이용한 차량속도 측정방법, 차량속도 측정 가능한 rfid 판독장치 및 이를 이용한 차량정보 수집 시스템 |
US9490894B2 (en) | 2008-12-08 | 2016-11-08 | Ciena Corporation | Coherent probe and optical service channel systems and methods for optical networks |
US8433192B2 (en) * | 2008-12-08 | 2013-04-30 | Ciena Corporation | Dynamic performance monitoring systems and methods for optical networks |
US8169312B2 (en) * | 2009-01-09 | 2012-05-01 | Sirit Inc. | Determining speeds of radio frequency tags |
US20100289623A1 (en) * | 2009-05-13 | 2010-11-18 | Roesner Bruce B | Interrogating radio frequency identification (rfid) tags |
US8416079B2 (en) * | 2009-06-02 | 2013-04-09 | 3M Innovative Properties Company | Switching radio frequency identification (RFID) tags |
US20100306019A1 (en) * | 2009-06-02 | 2010-12-02 | Computer Associates Think, Inc. | System and method for task assignment and alert |
US20110205025A1 (en) * | 2010-02-23 | 2011-08-25 | Sirit Technologies Inc. | Converting between different radio frequencies |
RU2432581C1 (ru) * | 2010-03-03 | 2011-10-27 | Общество с ограниченной ответственностью "РТЛ-Сервис" | Способ локации радиоузла, система локации радиоузла и узел обработки данных |
US20110241846A1 (en) * | 2010-03-30 | 2011-10-06 | Alcatel-Lucent Usa Inc. | Technique For Effective Communications With Mobile Sensors In A Sensor System |
EP2559014A4 (en) | 2010-04-14 | 2016-11-02 | Mojix Inc | SYSTEMS AND METHOD FOR DETECTING PATTERNS IN SPATIAL TIME DATA FILED WITH AN RFID SYSTEM |
CN102467801B (zh) * | 2010-10-29 | 2015-01-14 | 浙江商业职业技术学院 | 蓝牙防盗公共坐具及其方法 |
US9208626B2 (en) | 2011-03-31 | 2015-12-08 | United Parcel Service Of America, Inc. | Systems and methods for segmenting operational data |
US9953468B2 (en) | 2011-03-31 | 2018-04-24 | United Parcel Service Of America, Inc. | Segmenting operational data |
US10062025B2 (en) | 2012-03-09 | 2018-08-28 | Neology, Inc. | Switchable RFID tag |
JP2015531054A (ja) * | 2012-07-06 | 2015-10-29 | ニダ テック スウェーデン エービー | デバイスの位置確認のための方法、ノード及びコンピュータ・プログラム |
US9111156B2 (en) | 2013-03-15 | 2015-08-18 | Mojix, Inc. | Systems and methods for compressive sensing ranging evaluation |
US10417601B2 (en) | 2013-06-28 | 2019-09-17 | United Parcel Service Of America, Inc. | Confidence ratings for delivery of items |
US9805521B1 (en) | 2013-12-03 | 2017-10-31 | United Parcel Service Of America, Inc. | Systems and methods for assessing turns made by a vehicle |
RU2568291C1 (ru) * | 2014-04-29 | 2015-11-20 | Российская Федерация, от имени которой выступает Министерство обороны Российской Федерации | Система глобального мониторинга в режиме реального времени параметров состояния многопараметрических объектов |
GB201414975D0 (en) * | 2014-08-22 | 2014-10-08 | Bevan Heba | Sensor systems |
US9883337B2 (en) | 2015-04-24 | 2018-01-30 | Mijix, Inc. | Location based services for RFID and sensor networks |
US20160334221A1 (en) | 2015-05-11 | 2016-11-17 | United Parcel Service Of America, Inc. | Determining street segment headings |
JP6246969B1 (ja) * | 2017-05-22 | 2017-12-13 | 株式会社unerry | プログラム、情報処理装置およびシステム |
US11819305B1 (en) * | 2020-10-05 | 2023-11-21 | Trackonomy Systems, Inc. | Method for determining direction of movement through gates and system thereof |
Family Cites Families (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4023138A (en) * | 1975-11-17 | 1977-05-10 | Joseph Ballin | Vehicle theft prevention system |
US4565996A (en) * | 1984-02-06 | 1986-01-21 | Mrs. Lawrence Israel | Range limited coherent frequency doppler surveillance system |
GB8728167D0 (en) * | 1987-12-02 | 1988-01-06 | Secr Defence | Bouy and watercraft drift warning system |
US4918425A (en) * | 1988-07-25 | 1990-04-17 | Daniel E. Ely | Monitoring and locating system for an object attached to a transponder monitored by a base station having an associated ID code |
US4897642A (en) * | 1988-10-14 | 1990-01-30 | Secura Corporation | Vehicle status monitor and management system employing satellite communication |
US5387916A (en) * | 1992-07-31 | 1995-02-07 | Westinghouse Electric Corporation | Automotive navigation system and method |
US5402104A (en) * | 1993-06-09 | 1995-03-28 | Larosa; Lazaro | Scanning excessive separation alarm |
US5594740A (en) * | 1993-08-27 | 1997-01-14 | Axion Logistics Corporation | Wireless communications application specific enabling method and apparatus |
US5884173A (en) * | 1994-12-19 | 1999-03-16 | Lucent Technologies | Mobile radio system with improved handover facility |
US5569848A (en) * | 1995-01-06 | 1996-10-29 | Sharp; Everett H. | System, method and apparatus for monitoring tire inflation pressure in a vehicle tire and wheel assembly |
US5506584A (en) | 1995-02-15 | 1996-04-09 | Northrop Grumman Corporation | Radar sensor/processor for intelligent vehicle highway systems |
US5532690A (en) * | 1995-04-04 | 1996-07-02 | Itt Corporation | Apparatus and method for monitoring and bounding the path of a ground vehicle |
-
1996
- 1996-05-23 SE SE9601971A patent/SE509254C2/sv not_active IP Right Cessation
-
1997
- 1997-05-23 CA CA002255829A patent/CA2255829A1/en not_active Abandoned
- 1997-05-23 PL PL97329738A patent/PL329738A1/xx unknown
- 1997-05-23 RU RU98123169/09A patent/RU98123169A/ru not_active Application Discontinuation
- 1997-05-23 US US09/147,300 patent/US6366216B1/en not_active Expired - Fee Related
- 1997-05-23 WO PCT/SE1997/000848 patent/WO1997044683A1/en not_active Application Discontinuation
- 1997-05-23 AU AU29868/97A patent/AU2986897A/en not_active Abandoned
- 1997-05-23 EP EP97924451A patent/EP0900391A1/en not_active Withdrawn
-
1998
- 1998-11-20 NO NO985435A patent/NO985435L/no not_active Application Discontinuation
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
AU2986897A (en) | 1997-12-09 |
PL329738A1 (en) | 1999-04-12 |
WO1997044683A1 (en) | 1997-11-27 |
US6366216B1 (en) | 2002-04-02 |
CA2255829A1 (en) | 1997-11-27 |
RU98123169A (ru) | 2000-10-10 |
SE9601971L (sv) | 1997-11-24 |
EP0900391A1 (en) | 1999-03-10 |
US20020024448A1 (en) | 2002-02-28 |
NO985435D0 (no) | 1998-11-20 |
NO985435L (no) | 1999-01-22 |
SE9601971D0 (sv) | 1996-05-23 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
SE509254C2 (sv) | Förfarande och anordning för att övervaka ett flertal rörliga föremål | |
US5859613A (en) | System and method for geolocating plural remote transmitters | |
CN102017437B (zh) | 防篡改集装箱定位系统 | |
US8265191B2 (en) | Receiver for object locating and tracking systems and related methods | |
WO1998053343A2 (en) | Tagging system using motion detector | |
JP2012108141A (ja) | 位置情報の決定 | |
AU7616694A (en) | Method for monitoring a radio receiver unit | |
US6842113B2 (en) | Microwave sensor | |
EP1086446B1 (en) | A system and method for communicating with plural remote transmitters | |
US6850553B1 (en) | Chirp slope multiple access | |
AU7814898A (en) | A system and method for communicating and/or geolocating plural remote transmitters using a time invariant matched filter | |
EP1086384B1 (en) | A system and method for geolocating plural remote transmitters | |
RU2221279C1 (ru) | Способ контроля состояния охраняемого объекта | |
CA2605880A1 (en) | Chirp slope multiple access |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
NUG | Patent has lapsed |