TWI766415B - 人潮分析系統及方法 - Google Patents

Abstract

本發明提供一種人潮分析系統及方法。人潮分析系統包含複數個收發器、基地台以及雲端伺服器。複數個收發器分別設置於鞋具，並包含無線收發模組及感測模組。各感測模組感測各收發器之間的距離以產生感測訊號。無線收發模組傳送感測訊號。基地台接收預定範圍內的便攜式電子裝置分別傳送的通訊訊號。基地台依據複數個通訊訊號計算出預定範圍內的複數個便攜式電子裝置的數量值。雲端伺服器接收複數個感測訊號及數量值。雲端伺服器依據複數個感測訊號及數量值分析出第一人潮統計結果。

Description

人潮分析系統及方法

本發明有關於一種人潮分析的技術領域，特別是關於一種計算收發器之數量及計算便攜式電子裝置之數量，以分析推測人數及人與人之間之距離的人潮分析系統及方法。

在興建大型公共設施、交通設施、購物中心等項目時，往往需要統計在此地域中進出之人數或人數之分布等資料，推測出人數較頻繁進出之區域或人數較多之區域，並將欲興建之大型公共設施、交通設施、購物中心等佈局在人數較頻繁進出之特定區域，以達最大之經濟效益。

傳統上對於人數統計或流量計算為採用人工方式，即調查員藉由其手上之計數器，對往來的人數作統計，為勞力密集之收集資料方式。而以此人工方式統計人數時，若有人來回在調查員前移動，調查員往往不能排除對此人之重複計算，此外，此收集資料之方式，亦不能記錄人在此地之停留時間，所獲得之資料有限。而其他利用轉記器、電子束等電子或機械方法來統計人數之系統，只能確定經過一特定地點之人次，亦不能排除對同一人之重覆計算。

此外，對於小型活動會場人數之統計，除上述之方式外，亦有一種藉由即時拍攝之影像，輔以電腦分析辨識影像上出現之人數，作為 人數統計之系統。當電腦辨識能力高時，此種人數統計系統之誤差將極其微小。但實際上，參與典禮之人士會在活動場地內移動，並非如第1圖所示原地保持不動，此時，當人與人之間的社交距離太近、因他人遮擋而無法被鏡頭拍攝到或在活動會場進出之人士，都有可能造成此人數統計系統之統計結果產生極大誤差，實有進一步改善之需要。

綜觀前所述，本發明之發明者思索並設計一種人潮分析系統及方法，以期針對習知技術之缺失加以改善，進而增進產業上之實施利用。

有鑑於上述習知之問題，本發明的目的在於提供一種人潮分析系統及方法，用以解決習知技術中所面臨之問題。

基於上述目的，本發明係提供一種人潮分析系統，其包含複數個收發器、一基地台以及一雲端伺服器。複數個收發器係分別設置於鞋具，並包含無線收發模組及感測模組。各感測模組係感測各收發器之間的距離以產生感測訊號。無線收發模組係傳送感測訊號。基地台係接收預定範圍內的複數個便攜式電子裝置分別傳送的通訊訊號。基地台依據該些通訊訊號計算出預定範圍內的該些便攜式電子裝置的數量值。雲端伺服器係接收該感測訊號及數量值。雲端伺服器依據該些感測訊號及數量值分析出第一人潮統計結果。

較佳地，收發器更包含第一處理模組及第一振動模組。收發器接收第一人潮統計結果。第一處理模組判斷第一人潮統計結果超過第一預設狀態時控制第一振動模組產生第一振動警示。

較佳地，收發器更包含第一處理模組及第一振動模組。無線收發模組接收來自於基地台的數量值，第一處理模組依據數量值與感測訊號來控制該第一振動模組產生一第一振動警示。

較佳地，收發器更包含第一處理模組及第一振動模組。第一處理模組依據感測訊號判斷與另一收發器之間的距離小於一預定距離時控制第一振動模組產生第一振動警示。

較佳地，便攜式電子裝置雲端連接雲端伺服器，且便攜式電子裝置係包含第二處理模組及第二振動模組。便攜式電子裝置接收第一人潮統計結果，第二處理模組判斷第一人潮統計結果超過第一預設狀態時控制第二振動模組產生第二振動警示。

較佳地，收發器係利用低功耗廣域網路(Low Power Wide Area,LPWA)或物聯網(Internet of Things,IoT)雲端連接該雲端伺服器。

基於上述目的，本發明再提供一種人潮分析方法，包含下列步驟：提供複數個鞋具，每一鞋具分別設置有一收發器；每一收發器感測各收發器之間的距離以產生一感測訊號，並傳送感測訊號；透過基地台接收預定範圍內的複數個便攜式電子裝置分別傳送的通訊訊號；依據該些通訊訊號計算出預定範圍內的該些便攜式電子裝置的數量值；以及依據該些感測訊號及數量值分析出第一人潮統計結果。

較佳地，更包括：利用一雲端伺服器接收該複數個感測訊號及該數量值，並產生該第一人潮統計結果。

較佳地，更包括：利用該便攜式電子裝置或該收發器，依據該複數個感測訊號及該數量值分析出該第一人潮統計結果。

較佳地，本發明之人潮分析方法更包含下列步驟：判斷第一人潮統計結果是否超過第一預設狀態。若是，產生一振動警示。

較佳地，本發明之人潮分析方法更包含下列步驟：便攜式電子裝置依據感測訊號的資訊產生一振動警示。

較佳地，本發明之人潮分析方法更包含下列步驟：鞋具依據感測訊號的資訊，判斷該些收發器之間的距離是否小於一預定距離而產生一振動警示。

承上所述，本發明之人潮分析系統及方法，具有一或多個下述優點：

(1)本發明之人潮分析系統及方法，其藉由計算收發器之數量及計算便攜式電子裝置之數量，可有效的提高人潮分析的準確率。

(2)本發明之人潮分析系統及方法，其藉由振動模組的設置，可提示使用者是否位於人潮過於擁擠的區域。

(3)本發明之人潮分析系統及方法，其藉由計算收發器之間的距離，並搭配振動模組的設置，可提示使用者避免人與人之間的社交距離過近。

以下將以具體的實施例配合所附的圖式詳加說明本發明的技術特徵，以使所屬技術領域具有通常知識者可易於瞭解本發明的目的、技術特徵、及其優點。

1:人潮分析系統

10:收發器

101:感測訊號

11:無線收發模組

12:感測模組

13:第一處理模組

132:第二人潮分析結果

133:預定距離

14:第一振動模組

141:第一振動警示

20:基地台

21:預定範圍

22:數量值

30:便攜式電子裝置

301:通訊訊號

31:第二處理模組

32:第二振動模組

321:第二振動警示

40:雲端伺服器

401:第一人潮統計結果

80:雲端網路

9:鞋具

S1~S5:步驟

為了更清楚地說明本發明實施例的技術方案，下面將對本發明實施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面所描 述的附圖僅僅是本發明的一些實施例，對於所屬技術領域中具有通常知識者來講，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。

第1圖為本發明之人潮分析系統的第一實施例的方塊圖。

第2圖為本發明之人潮分析系統的第一實施例的示意圖。

第3圖為本發明之人潮分析系統的第二實施例的方塊圖。

第4圖為本發明之人潮分析系統的第三實施例的方塊圖。

第5圖為本發明之人潮分析系統的第四實施例的方塊圖。

第6圖為本發明之人潮分析系統的第五實施例的方塊圖。

第7圖為本發明之人潮分析方法的流程圖。

本發明之優點、特徵以及達到之技術方法將參照例示性實施例及所附圖式進行更詳細地描述而更容易理解，且本發明可以不同形式來實現，故不應被理解僅限於此處所陳述的實施例，相反地，對所屬技術領域具有通常知識者而言，所提供的實施例將使本揭露更加透徹與全面且完整地傳達本發明的範疇，且本發明將僅為所附加的申請專利範圍所定義。

應當理解的是，儘管術語「第一」、「第二」等在本發明中可用於描述各種元件、，但是這些元件不應受這些術語的限制。這些術語僅用於將一個元件與另一個元件區分開，而不是用以表示元件間的重要性。

除非另有定義，本發明所使用的所有術語(包括技術和科學術語)具有與本發明所屬技術領域的普通技術人員通常理解的相同含義。將進一步理解的是，諸如在通常使用的字典中定義的那些術語應當被解釋為 具有與它們在相關技術和本發明的上下文中的含義一致的定義，並且將不被解釋為理想化或過度正式的意義，除非本文中明確地這樣定義。

請一併參閱第1、2圖。第1圖為本發明之人潮分析系統的第一實施例的方塊圖。第2圖為本發明之人潮分析系統的第一實施例的示意圖。如圖所示，本發明的人潮分析系統1，其包含複數個收發器10、一基地台20以及一雲端伺服器40。

複數個收發器10係分別設置於鞋具9，並包含無線收發模組11及感測模組12。各個感測模組12係感測各個收發器10之間的距離以產生感測訊號101。無線收發模組11可傳送感測訊號101至鞋具9的使用者的便攜式電子裝置30或雲端伺服器40。無線收發模組11可包含近距離通訊及遠距離通訊等功能。感測模組12可感測各收發器10之間的距離，例如利用藍芽(Bluetooth)的訊號強度來計算距離。舉例來說，由於收發器10傳輸距離的不同會有不同程度的訊號衰減，接收端收到藍牙訊號後即可計算出接收端與各信標的距離，套用三角定位算法即能獲得相關位置或距離等資訊。另一舉例，感測模組12可利用紫蜂(Zigbee)網路來感測各收發器10之間的距離，並使收發器10與收發器10之間取得資訊。

順帶一提的是，收發器10中更可包含供電單元，其可為一次性電池或可充電電池等，其能供應收發器10中各元件運作時所需的電力。

基地台20係接收預定範圍21內的複數個便攜式電子裝置30分別傳送的通訊訊號301。並且，基地台20依據該些通訊訊號301計算出預定範圍21內的該些便攜式電子裝置30的數量值22。基地台20係傳送數量值 22至便攜式電子裝置30或雲端伺服器40。舉例來說，便攜式電子裝置30，如手機為例，一般而言使用者會盡量把手機保持在開機狀態，而手機只要在開機狀態，為維持通訊暢通無阻，手機均會定時藉由電磁波傳送訊號給基地台20。基地台20將收到之訊號傳送給行動電話交換中心(Mobile Tele-phone Switching Office)。因此，在基地台20所涵蓋之範圍內的手機的數量是可以被確認的。

再者，藉由便攜式電子裝置30所傳出之訊號與基地台20之位置對應關係以基地台無線定位技術，如輔助全球定位系統法(A-GPS，Assisted Global Positioning System)、觀測時間差增幅法(E-OTD，Enhanced Observed Time Difference)、到達時間法(TOA，Time of Arrival)、蜂巢辨識法(Cell-ID)、到達時間差法(TDOA，Time Difference of Ar-rival)、入射角度法(AOA，Angle of Arrival)或是全球定位系統法(Global Positioning System)對便攜式電子裝置30作定位，因此而得知便攜式電子裝置30之確切位置。

雲端伺服器40係透過雲端網路80來接收該些感測訊號101及數量值22。收發器10可透過使用者所使用的手機來與雲端伺服器40達成網路連接，例如以3G、4G、5G或LTE等行動網路方式來達成連接。而較佳地，收發器10可利用低功耗廣域網路(Low Power Wide Area,LPWA)或物聯網(Internet of Things,IoT)直接透過基地台20或其他網路熱點服務器來網路連接雲端伺服器40進行訊息傳遞溝通。雲端伺服器40與基地台20之間的傳輸，一般是以行動電話系統業者所建置的網路系統來達成。

因此，雲端伺服器40依據來自於不同鞋具9的複數個感測訊號101及數量值22分析出第一人潮統計結果401。也就是說，雲端伺服器40依據位於預定範圍21內的該些感測訊號101及預定範圍21內的複數個便攜式電子裝置30的數量值22分析出第一人潮統計結果401，而作為人潮統計或其他相關的提示之用。感測訊號101係表述各收發器10之間的距離，例如相異的不同鞋具9之間相距幾公分。數量值22係表述基地台20周圍預定範圍21內的該些便攜式電子裝置30的數量。本發明依據複數個感測訊號101及數量值22來判斷人潮擁擠的程度產生出第一人潮統計結果401；其中，依據預定範圍21內的複數個便攜式電子裝置30的數量之數量值22與該些收發器10數量的比例、以及複數個感測訊號101的統計資料，而綜合分析得到局部區域的人潮擁擠程度，人與人相距的平均距離、最近距離等。

請參閱第3圖。第3圖為本發明之人潮分析系統的第二實施例的方塊圖。在本實施例，其主體架構係與前述之實施例類似，而其類似之處，於此便不再加以贅述。

如圖所示，收發器10更包含一第一處理模組13及一第一振動模組14。第一處理模組13可為軟體與硬體整合，而第一振動模組14可為所屬技術領域中具有通常知識者所熟知的振動器。收發器10透過無線收發模組11接收第一人潮統計結果401。接著，第一處理模組13判斷該第一人潮統計結果401超過一第一預設狀態時控制第一振動模組14產生一第一振動警示141。其中，第一預設狀態可視實際需求而加以設定，例如人數的多少、單位面積的人員密度、局部區域的人員平均相距距離或擁擠程度等等。另外，第一處理模組13亦可以依據感測訊號101的資訊來判斷是否人 潮擁擠而控制第一震動模組14提供震動警示，例如相異的不同鞋具9之間相距小於1.5公尺或6英呎時，第一震動模組14震動警示。

因此，當使用者進入或位於人數過多或過於擁擠的環境中時，本發明之人潮分析系統1可提示使用者，以讓使用者能選擇離開該環境或是進行例如戴上口罩或盡量與人保持適當社交距離等措施，以避免被傳染流感或其他流行病等。

請參閱第4圖。第4圖為本發明之人潮分析系統的第三實施例的方塊圖。在本實施例，其主體架構係與前述之實施例類似，而其類似之處，於此便不再加以贅述。

如圖所示，該收發器10更包含一第一處理模組13及一第一振動模組14。其中，第一處理模組13可為軟體與硬體整合後的模組，而第一振動模組14可為所屬技術領域中具有通常知識者所熟知的振動器。與前述實施例的主要不同之處在於，第一處理模組13依據基地台20所傳遞的數量值22以及感測訊號101的資訊產生一第二人潮分析結果132。接著，第一處理模組13判斷第二人潮分析結果132超過一第二狀態時控制第一振動模組14產生一第一振動警示141。其中，第二狀態可視實際需求而加以設定，例如人數的多少或擁擠程度等等。

因此，當使用者進入或位於人數過多或過於擁擠的環境中時，本發明之人潮分析系統1可提示使用者，以讓使用者能選擇離開該環境或是進行例如戴上口罩或盡量與人保持適當社交距離等措施，以避免被傳染流感或其他流行病等。

請參閱第5圖。第5圖為本發明之人潮分析系統的第四實施例的方塊圖。在本實施例，其主體架構係與前述之實施例類似，而其類似之處，於此便不再加以贅述。

如圖所示，收發器10更包含一第一處理模組13及一第一振動模組14。其中，第一處理模組13可為軟體與硬體整合，而第一振動模組14可為所屬技術領域中具有通常知識者所熟知的振動器。與前述實施例的主要不同之處在於，其中，該收發器10的第一處理模組13依據感測訊號101判斷與另一收發器10之間的距離小於一預定距離133時控制第一振動模組14產生一第一振動警示141。預定距離133可視實際需求而加以設定，例如室內1.5公尺、室外1公尺之距離。

因此，當使用者未能保持適當社交距離時，本發明之人潮分析系統1可提示使用者，以讓使用者能選擇離開該環境或是拉開至適當距離，以避免被傳染流感或其他流行病等。

請參閱第6圖。第6圖為本發明之人潮分析系統的第五實施例的方塊圖。在本實施例，其主體架構係與前述之實施例類似，而其類似之處，於此便不再加以贅述。

如圖所示，便攜式電子裝置30透過雲端網路80連接雲端伺服器40，且便攜式電子裝置30係包含一第二處理模組31及一第二振動模組32。其中，第二處理模組31可為便攜式電子裝置30的處理器與應用程式整合後的模組，而第二振動模組32可為便攜式電子裝置30的振動器。便攜式電子裝置30接收該第一人潮統計結果401、以及來自於鞋具9的感測訊號 101。第二處理模組31可分別依據感測訊號101及/或第一人潮統計結果401，控制該第二振動模組32產生一第二振動警示321。

因此，當使用者進入或位於人數過多或過於擁擠的環境中時，本發明之人潮分析系統1可利用便攜式電子裝置30提示使用者，以讓使用者能選擇離開該環境或是進行例如戴上口罩或盡量與人保持適當社交距離等措施，以避免被傳染流感或其他流行病等。

請參閱第7圖。第7圖為本發明之人潮分析方法的流程圖。

如圖所示，本發明的人潮分析方法，其係應用於上述的人潮分析系統，其包含下列步驟：(S1)提供複數個鞋具9，每一個鞋具9分別設置有一收發器10；(S2)每一收發器10感測各收發器10之間的距離以產生一感測訊號101，並傳送感測訊號101；(S3)透過一基地台20接收一預定範圍21內的複數個便攜式電子裝置30分別傳送的一通訊訊號301；(S4)依據複數個通訊訊號301計算出預定範圍21內的複數個便攜式電子裝置30的一數量值22；以及(S5)依據複數個感測訊號101及數量值22分析出一第一人潮統計結果401。

較佳地，更包括：利用一雲端伺服器40接收該複數個感測訊號101及該數量值22，並產生該第一人潮統計結果401。

較佳地，更包括：利用該便攜式電子裝置或該收發器，依據該複數個感測訊號及該數量值分析出該第一人潮統計結果401。

較佳地，更包含下列步驟：判斷第一人潮統計結果401是否超過一第一預設狀態。若是，產生一振動警示。

較佳地，更包含下列步驟：便攜式電子裝置依據感測訊號的資訊產生一振動警示。

較佳地，更包含下列步驟：判斷一收發器10與另一收發器10之間的距離是否小於一預定距離133以及若是，控制產生一振動警示。

較佳地，更包含下列步驟：利用低功耗廣域網路或物聯網使收發器10雲端網路80連接該至雲端伺服器40。

本發明之人潮分析方法的詳細說明以及實施方式已於前面敘述本發明之人潮分析系統時描述過，在此為了簡略說明便不再重覆敘述。

以上所述僅為舉例性，而非為限制性者。任何未脫離本發明之精神與範疇，而對其進行之等效修改或變更，均應包含於後附之申請專利範圍中。

1:人潮分析系統

10:收發器

101:感測訊號

11:無線收發模組

12:感測模組

20:基地台

21:預定範圍

22:數量值

30:便攜式電子裝置

301:通訊訊號

40:雲端伺服器

401:第一人潮統計結果

80:雲端網路

9:鞋具

Claims (9)

1. 一種人潮分析系統，其包含：複數個收發器，係分別設置於一鞋具，並包含一無線收發模組及一感測模組，各該感測模組係感測各該收發器之間的距離以產生一感測訊號，該無線收發模組係傳送該感測訊號至一雲端伺服器或該鞋具所對應的一便攜式電子裝置；一基地台，係接收一預定範圍內的複數個該便攜式電子裝置分別傳送的一通訊訊號，並依據該複數個通訊訊號計算出該預定範圍內的該複數個便攜式電子裝置的一數量值，該基地台傳送該數量值至該雲端伺服器；該雲端伺服器，係接收該複數個感測訊號及該數量值，並該雲端伺服器依據該複數個感測訊號及該數量值分析出該第一人潮統計結果；其中，該第一人潮統計結果係為依據該預定範圍內的對應於該複數個便攜式電子裝置的數量的該數量值與該些收發器的數量的比例、以及該複數個感測訊號的統計資料，而綜合分析得到該預定範圍的人潮擁擠程度、人與人相距的平均距離、最近距離；其中，收發器更包含一第一處理模組及一第一振動模組，該無線收發模組經由網路連接該雲端伺服器，該雲端伺服器發送該第一人潮統計結果至該無線收發模組，該無線收發模組接收該第一人潮統計結果，該第一處理模組判斷該第一人潮統計結果超過一第一預設狀態時控制該第一振動模組產生一第一振動警示。
2. 如請求項1所述的人潮分析系統，其中該基地台發送該數量值至該無線收發模組，該無線收發模組接收來自於該基地台的該數量值，該第一處理模組依據該數量值與該感測訊號產生一第二人潮分析結果， 該第一處理模組判斷該第二人潮分析結果超過一第二狀態時控制該第一振動模組產生該第一振動警示。
3. 如請求項1所述的人潮分析系統，其中該第一處理模組依據該感測訊號判斷與另一該收發器之間的距離小於一預定距離時控制該第一振動模組產生一振動警示。
4. 如請求項1所述的人潮分析系統，其中該便攜式電子裝置雲端連接該雲端伺服器，並且該便攜式電子裝置係包含一第二處理模組及一第二振動模組，該便攜式電子裝置接收該第一人潮統計結果，該第二處理模組判斷該第一人潮統計結果超過一第一預設狀態時控制該第二振動模組產生一第二振動警示。
5. 如請求項1所述的人潮分析系統，其中該收發器係利用低功耗廣域網路(Low Power Wide Area,LPWA)或物聯網(Internet of Things,IoT)雲端連接該雲端伺服器。
6. 一種人潮分析方法，其包含下列步驟：提供複數個鞋具，每一該鞋具分別設置有一收發器；每一該收發器感測各該收發器之間的距離以產生一感測訊號，並傳送該感測訊號至一雲端伺服器或該鞋具所對應的一便攜式電子裝置；透過一基地台接收一預定範圍內的複數個便攜式電子裝置分別傳送的一通訊訊號；依據該複數個通訊訊號計算出該預定範圍內的該複數個便攜式電子裝置的一數量值，該基地台傳送該數量值至該雲端伺服器；以及利用該雲端伺服器接收該複數個感測訊號及該數量值，該雲端伺服器依據該複數個感測訊號及該數量值分析出一第一人潮統計結果； 其中，該第一人潮統計結果係為依據該預定範圍內的對應於該複數個便攜式電子裝置的數量的該數量值與該些收發器的數量的比例、以及該複數個感測訊號的統計資料，而綜合分析得到該預定範圍的人潮擁擠程度、人與人相距的平均距離、最近距離；其中，收發器更包含一第一處理模組及一第一振動模組，該無線收發模組經由網路連接該雲端伺服器，該雲端伺服器發送該第一人潮統計結果至該無線收發模組，該無線收發模組接收該第一人潮統計結果，該第一處理模組判斷該第一人潮統計結果超過一第一預設狀態時控制該第一振動模組產生一第一振動警示。
7. 如請求項6所述的人潮分析方法，更包括：該基地台發送該數量值至該無線收發模組；該無線收發模組接收來自於該基地台的該數量值，該第一處理模組該第一處理模組依據該數量值與該感測訊號產生一第二人潮分析結果；以及該第一處理模組判斷該第二人潮分析結果超過一第二狀態時控制該第一振動模組產生該第一振動警示。
8. 如請求項6所述的人潮分析方法，該便攜式電子裝置雲端連接該雲端伺服器，該便攜式電子裝置係包含一第二處理模組及一第二振動模組，更包含下列步驟：該雲端伺服器傳送該第一人潮統計結果至該便攜式電子裝置；以及該第二處理模組判斷該第一人潮統計結果超過一第一預設狀態時控制該第二振動模組產生一第二振動警示。
9. 如請求項6所述的人潮分析方法，更包含下列步驟：該鞋具所設置之該收發器依據該感測訊號的資訊，判斷該些收發器之間 的距離是否小於一預定距離而產生一振動警示。

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