TW201735693A - 多目標即時定位警報系統 - Google Patents

Abstract

本發明提供的一種多目標即時定位警報系統，包含有一無線感測器、一無線基地台、以及一遠端伺服器。無線感測器係設置於一目標上，包含一無線通訊模組以及一裝置識別碼，並發送包含該裝置識別碼之一無線網路訊號。無線基地台接收無線感測器之無線網路訊號並回報所接收到之無線網路訊號之一訊號強度至遠端伺服器。遠端伺服器包含無線基地台的裝設地理位置資訊，並接收無線網路訊號以及訊號強度以計算無線感測器的一定位位置，再判斷定位位置是否符合一條件，若是，則發出一警報。相較於習知技術，本發明能有效縮短管理人員處理問題的時間。

Description

多目標即時定位警報系統

本發明係關於一種多目標即時定位警報系統，更明確地說，係關於一種利用無線通訊技術進行目標定位，同步判讀安裝於目標上的感測元件數據，且當判讀目標狀態異常時發出警報的警報系統。

目前各類無線感測器，如溫度計、溼度計、各類開關等等，大致分為兩類通訊方式。第一種為廣播通訊，感測器每隔一段時間就廣播一次感測數據，接收裝置僅需收聽廣播頻道即可，無需與感測器連線。第二種通訊方式是主從式架構，接收裝置得知感測器網路位址後必須與感測器建立配對連線才能得到感測數據。

無論是廣播或主從式通訊，接收裝置通常為固定設置，要保持在感測器的無線通訊範圍內才能讀取感測數據，這限制了感測器能佈署的數量、位置及感測對象。一般而言，感測器大多僅能部署於與接收裝置無通訊死角的位置，且因通訊範圍有限，部署後不能隨意離開一定的區域。對於需要同時在較大區域中監控多個移動目標，傳統的技術並不適用。

因應前述問題，本案發明提供一種多目標即時定位警報系統，藉由測量並判讀一目標的所在位置及/或該目標的一物理量或生物資 訊是否符合一預設條件，若符合預設條件，則發出警報通知管理人員。

本發明提供的一種多目標即時定位警報系統，包含有一無線感測器、一無線基地台、以及一遠端伺服器。

其中，無線感測器係設置於一目標上，並包含一無線通訊模組以及一裝置識別碼，無線通訊模組係用以發送包含該裝置識別碼之一無線網路訊號；無線基地台接收無線網路訊號並記錄所接收到之無線網路訊號之一訊號強度；遠端伺服器與無線基地台間建立一網路連線，並透過網路連線接收無線網路訊號以及訊號強度，而遠端伺服器包含一定位模組與一警報模組。定位模組儲存有無線基地台的一裝設地理位置資訊，且定位模組根據裝置識別碼、訊號強度以及裝設地理位置資訊計算無線感測器的一定位位置；警報模組則用以判斷定位位置是否符合一條件，若是，則發出一警報。

於一實施例中，無線網路訊號係一無線廣播訊號，而無線通訊模組以一無線廣播方式發出無線廣播訊號；或者於另一具體實施例中，無線通訊模組與無線基地台間建立一無線網路連線，並透過無線網路連線發送無線網路訊號至無線基地台。而發出警報之條件包含：定位位置進入一特定區域、離開一特定區域、持續停留於一特定區域超過一設定時間長度，與一預設區域內的目標數目超過一預設數值等條件中之一者或其組合，其中警報模組根據前述的條件，發出各別與前述條件相對應的一警報。

本發明亦提供另一種多目標即時定位警報系統，包含有一無線感測器、一無線基地台、以及一遠端伺服器。

其中，無線感測器係設置於一目標上，並包含一無線通訊模 組、一感測元件以及一裝置識別碼，感測元件係用以感測目標的一物理量，無線感測器則儲存有物理量之一預設參數範圍，無線通訊模組係用以發送包含裝置識別碼以及物理量之一無線網路訊號；無線基地台用以接收無線網路訊號並回報所接收到之無線網路訊號之一訊號強度至遠端伺服器；遠端伺服器記錄無線網路訊號以及訊號強度，而遠端伺服器亦包含一定位模組與一警報模組。定位模組儲存有無線基地台的一裝設地理位置資訊，且定位模組根據裝置識別碼、訊號強度以及裝設地理位置資訊計算無線感測器的一定位位置；警報模組則用以判斷物理量是否符合一第一警報條件，若是，則發出一第一警報。

於一實施例中，無線網路訊號係一無線廣播訊號，而無線通訊模組以一無線廣播方式發出無線廣播訊號；或者於另一具體實施例中，無線通訊模組與無線基地台間建立一無線網路連線，並透過無線網路連線發送無線網路訊號至無線基地台。而發出第一警報之第一警報條件包含：感測元件所感測的該物理量超出或低於該預設參數範圍。

於一實施例中，警報模組進一步判斷定位位置是否符合一第二警報條件，若是，則發出一第二警報，而發出第二警報之第二警報條件包含：定位位置進入一特定區域、離開一特定區域、持續停留於一特定區域超過一設定時間長度，與一預設區域內的目標數目超過一預設數值等條件中之一者或其組合，其中警報模組根據前述的第二警報條件，發出各別與前述第二警報條件相對應的一第二警報。

相較於習知技術，本發明在所欲監控的空間內佈署了複數個無線基地台以接收安裝在目標上的無線感測器之無線網路訊號，藉由定位 模組辨識無線網路訊號之強度及無線訊號所包含之無線感測器的裝置辨識碼以定位目標。警報模組藉由感測元件所感測到的作用於目標的物理量及/或生物資訊是否滿足一第一警報條件，以及目標定位位置是否滿足一第二警報條件，向管理人員發出警報警示，並指示問題目標的位置，有效縮短管理人員處理問題的時間。

1‧‧‧多目標即時定位警報系統

100‧‧‧無線感測器

101‧‧‧無線通訊模組

102‧‧‧感測元件

200‧‧‧無線基地台

300‧‧‧遠端伺服器

301‧‧‧定位模組

302‧‧‧資料庫

303‧‧‧警報模組

S1-S18,S2-S24,S3-S33,S4-S43‧‧‧流程

圖一繪示了本發明之一具體實施例的方塊圖。

圖二繪示了本發明之無線感測器發報流程圖。

圖三繪示了本發明之無線基地台回報目標資訊流程圖。

圖四繪示了本發明之定位模組定位資訊更新流程圖。

圖五繪示了本發明之警報模組發布警報流程圖。

請參閱圖一，圖一繪示了本發明之一具體實施例的方塊圖。本發明提供一種多目標即時定位警報系統1，包含有一無線感測器100、一無線基地台200、以及一遠端伺服器300。其中無線感測器100與無線基地台200之間以無線連接方式電性連接，故於圖一中以虛線表示；無線基地台200與遠端伺服器300之間以有線連接方式電性連接，故於圖一中以實線表示。但本發明並不限於此，於另一實施例中，無線基地台200與遠端伺服器300之間亦得以無線通訊方式進行溝通或連接。

無線感測器100係設置於一目標上，並包含一無線通訊模組101、一感測元件102以及一裝置識別碼，其中裝置識別碼儲存於無線感測器100中，感測元件102係用以感測目標的一物理量或是一生物資訊，而無 線通訊模組101係用以發送包含裝置識別碼以及量測到的物理量及/或生物資訊之一無線網路訊號。

無線基地台200定置於一裝設地理位置，得涵蓋一特定訊號偵測範圍，用以接收在特定訊號偵測範圍內所偵測到的無線網路訊號，並記錄所接收到之無線網路訊號之一訊號強度；遠端伺服器300與無線基地台200間建立一網路連線，並透過網路連線接收無線網路訊號以及訊號強度。在本實施例中，遠端伺服器300與無線基地台200間之網路連線採用MQTT(Message Queuing Telemetry Transport)通訊協定回報無線感測器100的裝置識別碼、訊號強度及感測元件物理量參數，但本發明不以此為限，遠端伺服器300與無線基地台200間亦可採用HTTP(Hyper Text Transfer Protocol)、HTTPS(Hyper Text Transfer Protocol over SSL)、AMQP(Advanced Message Queuing Protocol)或其他習知之通訊協定或專有通訊協定進行通訊。

而遠端伺服器300包含一定位模組301、一資料庫302與一警報模組303。其中定位模組301儲存有對應無線基地台200之裝設地理位置資訊，且定位模組301可根據無線基地台200接受之裝置識別碼、訊號強度以及裝設地理位置資訊計算無線感測器100的一定位位置；資料庫302用以儲存無線感測器100的定位位置、感測元件102所量測到的物理量及/或生物資訊，以及前述物理量及/或生物資訊的一預設參數範圍。警報模組303用以判斷物理量及/或生物資訊是否符合一第一警報條件，若是，則發出一第一警報。

另外，警報模組303亦可根據儲存於資料庫302的無線感測器 100的定位位置，來判斷無線感測器100的定位位置是否符合一第二警報條件，若是，則發出一第二警報。於本發明之一較佳實施例中，警報模組303係分別根據第一警報條件發佈第一警報，與根據第二警報條件發佈第二警報，第一警報與第二警報係各自獨立地被發佈。但警報模組303亦可設定成先後滿足第一警報條件與第二警報條件後，再發佈一警報的方式來操作，反之亦然。

於本發明之一實施例中，無線感測器100得設置於人體、動物、各類移動式或固定式的設備，例如車輛、醫療推車、倉儲物品等目標上，並藉由儲存於無線感測器100的裝置識別碼，使本發明得以辨識目標並藉由無線通訊模組所發送的包含裝置識別碼的無線網路訊號，來獲取目標位置，其中裝置識別碼包含MAC位址、通用唯一識別碼(Universally Unique Identifier，UUID)或硬體序號，也可為上述舉例之外的可辨識裝置之字串。

進一步地，無線感測器100得以移動式電源驅動。無線通訊模組101儲存有一傳播週期參數，並根據傳播週期參數定期地傳送無線網路訊號至無線基地台200。無線感測器100得監測電源的電壓值，並將電源電壓值資訊包含於無線網路訊號中送出，以作為本發明判斷是否發出警報的一參數。而於本實施例中，無線通訊模組101以低功率藍牙(Bluetooth Low Energy)通訊協定發出無線網路訊號，但本發明並不以此為限，無線通訊模組101亦得以Wi-Fi或Sub-1G或以其他無線通訊方式與無線基地台200無線通訊。

無線網路訊號得為一無線廣播訊號，而無線通訊模組101則根據傳播週期參數定期地以一無線廣播方式發出無線廣播訊號至無線基地 台200。於此情形下，無線基地台200只需接收由無線通訊模組101定期地發出的無線廣播訊號即可，無線基地台200與無線通訊模組101，或與無線感測器100之間並無從屬關係。但本發明並不以此為限，無線通訊模組101與無線基地台200之間亦得先建立一無線網路連線，並根據傳播週期參數定期地透過無線網路連線發送無線網路訊號至無線基地台200。於此情形下，無線基地台200必須先與無線通訊模組101，或與無線感測器100之間建立配對連線。而配對關係建立之後，無線基地台200將接收來自與無線基地台200建有配對關係的無線通訊模組101或無線感測器100的無線網路訊號。

感測元件102安裝於無線感測器100內，係用來量測無線感測器100所安裝之目標上的一物理量及/或一生物資訊。其中感測元件102包含溫度感測器、濕度感測器、電壓感測器、心跳感測器、陀螺儀、重力(加速度)感測器、位置感測器、光度感測器、皮膚溫度感測器、電容感測器、UV感測器、紅外線感測器、麥克風、氣壓計、色彩感測器、位移感測器、角度感測器、壓力感測器、近接感測器、流量感測器、靜電量感測器、氣體感測器(瓦斯、一氧化碳、酒精或其他類型氣體偵測)、磁場感測器等等，而感測元件102所量測的物理量或生物資訊則隨著前述的各種實施例而有所變化。舉例來說，當感測元件102係一重力(加速度)感測器(G Sensor)時，感測元件102所量測的物理量即為加速度；當感測元件102係一心跳感測器時，感測元件102所量測的生物資訊即為脈搏與心跳數。

而本發明的無線感測器100不以同時裝設無線通訊模組101與感測元件102為必須，使用本發明者亦得依使用需求，使用僅裝設有無線通訊模組101的無線感測器100。

請參閱圖二，圖二繪示了本發明之無線感測器發報流程圖。當無線感測器100係同時裝設有無線通訊模組101與感測元件102時，無線感測器100將會根據感測元件102所量測到的數據來改變儲存於無線通訊模組101的傳播週期參數。例如於一實施例中，從流程S1開始，感測元件102係一重力(加速度)感測器(G Sensor)時，接著進入流程S11：無線感測器讀取感測元件數據。當無線感測器100讀取到感測元件102有感測到加速度(亦即物理量)；或者是當感測元件102有感測到加速度，且加速度的數值超出資料庫302儲存的預設參數範圍等屬於無線感測器100數據不正常狀態時，無線感測器100將從流程S12移至流程S13，而無線通訊模組101將縮短並更新傳播週期參數，並進入流程S18，根據更新後的傳播週期參數定期地發送無線網路訊號至無線基地台200。而若當感測元件102未感測到加速度(亦即物理量)；或者是當感測元件102有感測到加速度，且加速度的數值未超出資料庫302儲存的預設參數範圍時，亦即屬於無線感測器100數據正常狀態時，無線感測器100將從流程S12移至流程S14：延長並更新傳播週期參數，並根據更新後的傳播週期參數定期地發送無線網路訊號至無線基地台200。其中，前述的無線感測器100數據正常或不正常狀態的定義條件得由使用者自行設定，本發明並不以前述實施例為限。

接下來進入流程S15，若無線感測器100在其當前的傳播週期參數設定的一傳播週期到期後，感測元件102都未感測到加速度，或是當感測元件102有感測到加速度，但加速度的數值未超出資料庫302儲存的預設參數範圍時，無線感測器100得選擇性地將無線通訊模組101設定成省電模式並迴流至流程S11，於省電模式下，除非感測元件102有感測到加速度； 或是感測元件102有感測到加速度，且加速度的數值超出資料庫302儲存的預設參數範圍時，則無線感測器100立即結束其省電模式，並從流程S11，至流程S12，再由流程S13至流程S18，傳送無線網路訊號。亦或是於流程S15中傳播週期到期後，無線感測器100立即結束其省電模式，並從流程S15轉至流程S18：傳送無線網路訊號，立刻發送無線網路訊號至無線基地台200，以使本發明能立即更新裝設有無線感測器100的目標的狀態與位置。

於本實施例中，由於傳播週期會隨時改變，為了不使定位模組301因長時間沒有收到目標報告，進而誤判目標消失，無線感測器100得在每次無線網路訊號中攜帶傳播週期參數，而無線基地台200得將目標的傳播週期參數連同其他感測數據一併回報。定位模組301儲存目前每個目標的傳播週期，並為每個目標設定各自的一回報期限，超過期限未仍收到任何新的無線網路訊號，可作為判定是否針對該目標發出警報的條件。

而無線基地台200得被安裝於包含倉庫、安養中心、牧場以及醫院等地點，並根據安裝地點與實施本發明所需要的定位區域的大小，裝設複數台的而無線基地台200，以使各台而無線基地台200各自的涵蓋範圍能夠完整覆蓋前述的需要定位區域，並確保在定位區域內任何一個安裝於目標上的無線感測器100能將無線網路訊號傳送至至少一個無線基地台200。而無線基地台200於定位區域內的裝設地理位置會被儲存至遠端伺服器300的定位模組301內。

請參閱圖三，圖三繪示了本發明之無線基地台回報目標資訊流程圖。於一實施例中，無線基地台200必須先與私人擁有的，或是網路服務提供者提供的遠端伺服器300建立連線關係。與遠端伺服器300的連線關 係建立後，無線基地台200將從流程S2開始進入流程S21：監聽無線網路訊號，週期性地或是持續性地掃描或監聽其所涵蓋範圍內是否有無線網路訊號。接著進入流程S22：接收有包含裝置識別碼的無線網路訊號？以判斷是否有接收到包含了裝置識別碼的無線網路訊號，若有，則進入流程S23：接收無線網路訊號並分析訊號強度。若否，則流程將從S22迴流至S21，繼續監聽無線網路訊號。

進一步地，無線網路訊號得包含有一發射功率資訊(Transmit Power)，而發射功率資訊儲存於無線感測器100中，再由無線通訊模組101將包含了裝置識別碼與發射功率資訊的無線網路訊號發射出去。而無線基地台得進一步利用發射功率資訊對訊號強度進行補償修正，此補償修正可消除各無線感測器100發射功率不同造成的接收訊號強度差異，減少定位模組301根據接收訊號強度推算目標定位位置的誤差。最後再進入流程S24：上傳無線網路訊號與訊號強度至遠端伺服器，以將無線網路訊號與訊號強度傳送至遠端伺服器300。完成流程S24之後，則迴流至流程S21，繼續監聽無線網路訊號，直到接收有新的無線網路訊號。

其中，本發明之無線基地台200可視需要採用區域有線網路(乙太網路，Ethernet)、區域無線網路(IEEE802.11，Wi-Fi)、行動通訊網路(3G/4G/LTE)的一種或同時使用多種連線方式連結到遠端伺服器300。而無線基地台200與遠端伺服器300之間具有一通訊協定，通訊協定包含：MQTT(Message Queuing Telemetry Transport)通訊協定、HTTP(Hypertext Transport Protocol)通訊協定，與HTTPS(HTTP over Secure Sockets Layer)通訊協定傳送資訊，但不限於上述之通訊協定。若在傳輸過程中有資訊外 洩的疑慮，得進一步採用TLS或SSL協定將內容加密。

接著請參閱圖四，圖四繪示了本發明之定位模組定位資訊更新流程圖。於一實施例中，從流程S3開始，當遠端伺服器300接收了來自無線基地台200回報的無線感測器之無線網路訊號以及其訊號強度之後，遠端伺服器300將從流程S31：接收各無線基地台報告，移至流程S32：獲取各目標之定位位置，而定位模組301即根據無線感測器之裝置識別碼、訊號強度以及儲存於定位模組301內的無線基地台200裝設地理位置資訊，計算無線感測器100的一定位位置。而當定位位置被計算出來之後，即進入流程S33：更新各目標定位位置至資料庫。其中資料庫302得為具一定容量之記憶體，或得為一時序資料庫(Time Series Database,TSDB)，亦或是其他資料庫編碼模式。而儲存於資料庫302的資料內容包含有無線網路訊號的資料傳輸時間、一資料傳輸時間預設基準值、無線感測器100的定位位置、傳播週期參數、無線感測器100的電源電壓值、一無線感測器100的電源電壓預設基準值、感測元件102所量測到的物理量及/或生物資訊的數據，以及前述物理量及/或生物資訊的預設參數範圍。而當各目標定位位置被更新後，則迴流至流程S31，等待接收各無線基地台200的報告。

接著請參閱圖五，圖五繪示了本發明之警報模組發布警報流程圖。從流程S4開始，警報模組303用以判斷感測元件102所感測到的物理量及/或生物資訊是否符合一第一警報條件，若是，則發出一第一警報。而警報模組303並進一步判斷定位位置是否符合一第二警報條件，若是，則發出一第二警報。如圖五所示，第一警報與第二警報的發佈判斷流程是相互獨立的，而第一警報與第二警報的發佈亦為相互獨立，但得同時發佈第 一警報與第二警報。以下將對判斷流程分別述明。

首先是第一警報的判斷流程，自流程S4進入流程S41-1：自資料庫接收各目標感測數據。警報模組303從資料庫302提供的無線感測器100的電源電壓值、感測元件102所量測到的物理量及/或生物資訊的數據，以及前述物理量及/或生物資訊的預設參數範圍。接著進入流程S42-1，根據前述自資料庫302接收的數據來判斷第一警報條件是否成立。

其中，第一警報條件包含：感測元件102感測有物理量及/或生物資訊的數據、感測元件102所感測的物理量及/或生物資訊的數據超出預設參數範圍、無線網路訊號的資料傳輸時間超出資料傳輸時間預設基準值、以及無線感測器100的電源電壓值低於電源電壓預設基準值。當前述的第一警報條件有至少一項滿足時，則進入流程S43：發出第一警報並標示異常目標定位位置。而當沒有任何一項第一警報條件被滿足時，則迴流至流程S41-1繼續接收數據。

接著是第二警報的判斷流程，自流程S4開始至流程S41-2：查詢各目標目前定位位置，先前已由定位模組301根據裝置識別碼、訊號強度以及儲存於定位模組301內的無線基地台200裝設地理位置資訊，計算安裝於目標上的無線感測器100的定位位置並儲存至資料庫302。而進一步地，資料庫302內儲存有一特定區域的地理位置資訊。前述的特定區域實務中例如是僅限容納或存放A目標的倉儲區域，而若有非A目標的其他目標進入前述特定區域，則必須發出一第二警報警告管理人員，此即為發出第二警報所依據的第二警報條件。是以，在警報模組303根據資料庫302所儲存的無線感測器100的定位位置與特定區域的地理位置資訊比對，查詢完各目 標的目前定位位置之後，則進入流程S42-2，判斷第二警報條件是否成立。

上述第二警報條件可包含：目標進入一特定區域、離開一特定區域、持續停留於一特定區域超過一設定時間長度與一預設區域內的該目標數目超過一預設數值之其一或其組合。當前述的第二警報條件有至少一項滿足時，則進入流程S43：發出第二警報並標示異常目標定位位置。而當沒有任何一項第二警報條件被滿足時，則迴流至流程S41-2繼續接收數據。

於前述具體實施例中，當無線感測器100僅裝設有無線通訊模組101而沒有感測元件102時，遠端伺服器300的警報模組303僅判斷定位位置是否符合第二警報條件，若是，則發出第二警報。

警報模組303所發布之第一與第二警報，可以被設定成各種警報類型、及/或以文字、聲音或其他方式進行警報發布、及/或提供該等目標的感測數據資訊及定位位置。管理人員可以從警報的類型、警報的文字、聲音、影像、及警報所提供的感測數據及目標的定位位置等資訊，協助判斷因應的措施及方法，並於最快的速度下採取反應措施。

進一步地，警報模組303可以設定成，不會重複發出同一個警報事件，以免造成管理上的紊亂及漏失。警報模組303對每一個警報條件追蹤其狀態，並將目前狀態設定成發出警報狀態或解除警報狀態。當初次判定符合某一第一或第二警報條件時，即發出第一或第二警報，並記錄前述的第一或第二警報為某特定的第一或第二條件之警報狀態；若在警報狀態下判定不符合第一或第二警報條件時即解除警報狀態。在警報狀態時，目標數據符合目前發出第一或第二警報的條件時亦不再發出相同的警報。例如將本發明運用於醫療推車電池監控系統中，無線感測器100同時可監控 推車之電壓及位置狀態，當正常輸出19伏特之蓄電池實際輸出低於15.2伏特時(第一警報條件)，警報模組303即發出低電壓警報。因此警報模組303初次發現外科手術室5號推車電壓值為15.1伏特時，即對護理站(遠端伺服器300所在或與遠端伺服器300有建立連線)發出5號推車低電壓警報，並將電壓監控狀態設定為發出警報之狀態，此時定位位置監控(第二警報條件)仍為解除警報狀態。後續無線感測器100縱使再讀到15.1伏特以下數據，由於電壓監控狀態符合發出警報之狀態，因此警報模組300不會再發出低電壓警報。當前述該手術室5號推車因管理人員進行充電，無線感測器100測得輸出電壓高於15.2伏特時，警報模組303取得資料後，確認已不符合發出低電壓警報之條件，將手術室5號推車的電壓監控狀態設定為解除警報狀態，並將發出的警報資料或聲響移除。

本發明之實際應用包含安養中心行動型呼叫系統。目前醫院、安養中心的呼叫系統中，緊急呼叫裝置為固定方式安裝，通常安裝的位置在床頭上方、廁所內或其他公共區域，當被照護人需要照護時，可以按壓緊急呼叫裝置上的呼叫鈕，透過無線或有線傳輸，護理站的監控面板會顯示呼叫的房間及床號。然而，此系統的缺點是被照護者若在院內其他沒有設置緊急呼叫裝置的地點臨時需要支援時，例如在走道上跌倒需要攙扶或在沒有裝設呼叫裝置的廁所發生緊急狀態，因被照護人通常此時已無移動能力，因此無法及時按壓緊急呼叫鈕，而錯過及時救護的時機。

若採用本發明，被照護人可以配戴穿戴式無線呼叫器(無線感測器100)，此呼叫器內含一個按壓感測器。當需要護理人員支援時即按下感測器上的呼叫鈕。呼叫鈕未按壓前呼叫器的無線通訊模組101不發出無 線網路訊號，偵測到按鈕壓下後，無線感測器100的無線通訊模組101開始持續傳送無線網路訊號，並藉由設置在鄰近區域的無線基地台200將資訊傳輸給遠端伺服器300。定位模組301藉由無線呼叫器(無線感測器100)的訊號強度得到呼叫者的概略位置，警報模組303則立即在管理介面上顯示呼叫者的姓名及目前位置。護理人員可依據位置資訊前往支援。

採用本發明於照護系統的另一方式是，被照護人可以配戴穿戴式無線呼叫器(無線感測器100)，此無線呼叫器內含一個按壓感測器及心跳感測元件。無線呼叫器(無線感測器100)的無線通訊模組101發出的無線網路訊號包含了被照護人的心跳資訊，當心跳資訊超過系統設定之上限或下限(可因人而進行不同的區域設定，例如對A被照護人設定上限為每分鐘150下，下限為每分鐘50下)時，定定位模組301藉由無線呼叫器(無線感測器100)的訊號強度得到呼叫者的概略位置，警報模組303則立即在管理介面上顯示呼叫者的姓名、心跳狀態及目前位置。護理人員可依據位置資訊及心跳狀態攜帶必要的裝備前往支援。

本發明之一較佳實施例，係將本發明使用於工安環境監控警報系統。目前依照法規及保護勞工之需要，大型自動化工廠必須有高規格的安全環境監控設計，人員進入工作環境時須確保該環境的狀態是人體無害的程度方可允許進入。市售的偵測器通常是屬於手持式並交由現場施工人員自行操作屬於開迴路偵測的方式，遠端的監控人員無從得知工作人員是否依照標準作業流程進行安全防護，亦無法知悉工作人員目前所處的位置。一旦發生工安意外，往往無人得知待援人員位置，直到查覺不尋常而前往尋找時，已經錯失施救時機。

若採用本發明，在有危害人體的空間設置具有環境狀態感測能力的無線感測器100，並在每個施工人員身上配戴體積極小的穿戴式行動式無線感測器100，即可有效降低工安意外造成的傷害。例如，液晶面板廠的廢水槽須定時清理，廢水槽排放後須等待一段時間使得氧濃度上升後，清理人員才可以進入廢水槽中進行清理，若提早進入有可能發生缺氧造成人員暈厥在槽體內部。利用本發明，可預先在廢水槽內部適當位置設置包含氣體感測元件的無線感測器100偵測該密閉空間的氧氣濃度或其他有害氣體的濃度，並將相關資訊傳給遠端伺服器300進行資料處理。特殊的情況例如，當氧氣濃度小於19.5%且有人員被偵測出處於該密閉空間，可能發生缺氧工安意外，則監控室(與遠端伺服器300建有連線或是安置有遠端伺服器300)會立即以聲光警報引起值班人員注意，並在螢幕上顯示發生危險的區域及該區域的人員名單。值班人員迅速用無線電話通知現場人員撤離、強制開啟進氣設備及進行其它工安事件標準流程，如果現場人員沒有回應或現場人員經系統確認之位置沒有移動，可判斷該等現場人員可能發生意外，發出工安意外警報，值班人員可以立即通知緊急搜救人員於最短時間內進行搶救，以有效降低發生工安意外的機會及降低工安事件的傷害。

綜上所言，本發明提供一種多目標即時定位警報系統，包含一無線感測器、一無線基地台以及一遠端伺服器。無線感測器具有一裝置識別碼並安裝於一目標上，用以感測該目標的所在定位位置與作用於該目標上的一物理量及/或該目標的一生物資訊，進而發送包含裝置識別碼、目標的物理量及/或生物資訊的一無線網路訊號；無線基地台安裝於一空間內，接收無線感測器發出的無線網路訊號與其訊號強度，並上傳至遠端 伺服器；遠端伺服器則根據裝置識別碼、目標的物理量及/或生物資訊以及無線基地台的裝設地理資訊運算出目標的定位位置，並根據定位位置以及目標的物理量及/或生物資訊，來判斷是否符合一警報條件，若是，則發出警報。

相較於習知技術，本發明在一所欲監控的空間內部屬了複數個無線基地台以接收安裝在目標上的無線感測器之無線網路訊號，藉由定位模組辨識無線網路訊號之強度及無線訊號所包含之無線感測器的裝置辨識碼以定位目標。警報模組藉由感測元件所感測到的作用於目標的物理量及/或生物資訊是否滿足一第一警報條件，以及目標定位位置是否滿足一第二警報條件，向管理人員發出警報警示，並指示問題目標的位置，有效縮短管理人員處理問題的時間。

藉由以上較佳具體實施例之詳述，係希望能更加清楚描述本發明之特徵與精神，而並非以上述所揭露的較佳具體實施例來對本發明之範疇加以限制。相反地，其目的是希望能涵蓋各種改變及具相等性的安排於本發明所欲申請之專利範圍的範疇內。因此，本發明所申請之專利範圍的範疇應該根據上述的說明作最寬廣的解釋，以致使其涵蓋所有可能的改變以及具相等性的安排。

1‧‧‧多目標即時定位警報系統

100‧‧‧無線感測器

101‧‧‧無線通訊模組

102‧‧‧感測元件

200‧‧‧無線基地台

300‧‧‧遠端伺服器

301‧‧‧定位模組

302‧‧‧資料庫

303‧‧‧警報模組

Claims (16)

1. 一種多目標即時定位警報系統，包含：一無線感測器，設置於一目標上，該無線感測器包含一無線通訊模組以及一裝置識別碼，該無線通訊模組係用以發送包含該裝置識別碼之一無線網路訊號；一無線基地台，接收該無線網路訊號並記錄所接收到之該無線網路訊號之一訊號強度；一遠端伺服器，與該無線基地台間建立一網路連線並透過該網路連線接收該無線網路訊號以及該訊號強度，該遠端伺服器包含：一定位模組，儲存有該無線基地台的一裝設地理位置資訊，該定位模組根據該無線基地台接收到之該裝置識別碼、該接收訊號強度以及該無線基地台裝設地理位置資訊計算該無線感測器的一定位位置；以及一警報模組，用以判斷該定位位置是否符合一警報條件，若是，則發出一警報。
2. 如申請專利範圍第1項所述的多目標即時定位警報系統，其中發出警報之該條件包含：該定位位置進入一特定區域、離開一特定區域、持續停留於一特定區域超過一設定時間長度，與一預設區域內的目標數目超過一預設數值等條件中之一者或其組合，其中該警報模組根據前述的該些條件，發出各別與該些條件相對應的該警報。
3. 如申請專利範圍第1項所述的多目標即時定位警報系統，其中，該無線感測器以低功率藍牙(Bluetooth Low Energy)通訊協定，發出該無線網 路訊號。
4. 如申請專利範圍第1項所述的多目標即時定位警報系統，其中，該無線基地台與該遠端伺服器之間具有一通訊協定，該通訊協定包含：MQTT(Message Queuing Telemetry Transport)通訊協定、AMQP(Advanced Message Queuing Protocol)通訊協定、HTTP(Hypertext Transport Protocol)通訊協定，與HTTPS(HTTP over Secure Sockets Layer)通訊協定傳送資訊。
5. 如申請專利範圍第1項所述的多目標即時定位警報系統，其中該無線網路訊號係一無線廣播訊號，該無線通訊模組以一無線廣播方式發出該無線廣播訊號。
6. 如申請專利範圍第1項所述的多目標即時定位警報系統，其中該無線通訊模組與該無線基地台間建立一無線網路連線，並透過該無線網路連線發送該無線網路訊號至該無線基地台。
7. 一種多目標即時定位警報系統，其包含有一無線感測器，設置於一目標上，該無線感測器包含一無線通訊模組、一感測元件以及一裝置識別碼，該感測元件係用以感測該目標的一物理量，該無線通訊模組係用以發送包含該裝置識別碼以及該物理量之一無線網路訊號；一無線基地台，接收該無線網路訊號並記錄所接收到之該無線網路訊號之一訊號強度；一遠端伺服器，與該無線基地台間建立一網路連線並透過該網路連線接收該無線網路訊號以及該訊號強度，該遠端伺服器包含： 一定位模組，儲存有該無線基地台的一裝設地理位置資訊，該定位模組根據該無線基地台接收之該裝置識別碼、該接收訊號強度以及該裝設地理位置資訊計算該無線感測器的一定位位置；以及一警報模組，用以判斷該物理量是否符合一第一警報條件，若是，則發出一第一警報。
8. 如申請專利範圍第7項所述的多目標即時定位警報系統，其中，該無線通訊模組儲存有一傳播週期參數，並根據該傳播週期參數定期地傳送該無線網路訊號，而該無線網路訊號得進一步地包含該傳播週期參數被該無線通訊模組發送。
9. 如申請專利範圍第8所述的多目標即時定位警報系統，其中，該感測元件包含一重力(加速度)感測器(G Sensor)，該物理量包含加速度；當該感測元件感測到加速度時，該無線通訊模組縮短並更新該傳播週期參數，並根據更新後的該傳播週期參數定期地發送該無線網路訊號；當該感測元件未感測到加速度時，該無線通訊模組延長並更新該傳播週期參數，並根據更新後的該傳播週期參數定期地發送該無線網路訊號。
10. 如申請專利範圍第7項所述的多目標即時定位警報系統，其中該遠端伺服器儲存有該物理量之一預設參數範圍，且發出該第一警報之該第一警報條件包含：該感測元件所感測的該物理量超出該預設參數範圍。
11. 如申請專利範圍第10項所述的多目標即時定位警報系統，其中，該感測元件包含一重力(加速度)感測器(G Sensor)，該物理量包含加速度；當該感測元件感測到加速度時，且該加速度的數值超出該預設參數範圍 時，該無線通訊模組縮短並更新該傳播週期參數，並根據更新後的該傳播週期參數定期地發送該無線網路訊號；當該感測元件未感測到加速度時，該無線通訊模組延長並更新該傳播週期參數，並根據更新後的該傳播週期參數定期地發送該無線網路訊號。
12. 如申請專利範圍第7項所述的多目標即時定位警報系統，其中該警報模組進一步判斷該定位位置是否符合一第二警報條件，若是，則發出一第二警報，其中發出該第二警報之該第二警報條件包含：該目標進入一特定區域、離開一特定區域、持續停留於一特定區域超過一設定時間長度與一預設區域內的該目標數目超過一預設數值之其一或其組合，其中該警報模組得根據前述的該第二警報條件，發出各別與該第二警報條件相對應的該第二警報。
13. 如申請專利範圍第7項所述的多目標即時定位警報系統，其中，該無線感測器以低功率藍牙(Bluetooth Low Energy)通訊協定，發出該無線網路訊號。
14. 如申請專利範圍第7項所述的多目標即時定位警報系統，其中，該無線基地台與該遠端伺服器之間具有一通訊協定，該通訊協定包含：MQTT(Message Queuing Telemetry Transport)通訊協定、AMQP(Advanced Message Queuing Protocol)通訊協定、HTTP(Hypertext Transport Protocol)通訊協定，與HTTPS(HTTP over Secure Sockets Layer)通訊協定傳送資訊。
15. 如申請專利範圍第7項所述的多目標即時定位警報系統，其中該無線網路訊號係一無線廣播訊號，該無線通訊模組以一無線廣播方式發出該無 線廣播訊號。
16. 如申請專利範圍第7項所述的多目標即時定位警報系統，其中該無線通訊模組與該無線基地台間建立一無線網路連線，並透過該無線網路連線發送該無線網路訊號至該無線基地台。