用於可變速率超寬帶通信的系統、裝置和方法與流程
2023-04-24 06:14:51 3
本文中所討論的實施例涉及射頻(RF)通信，並且更具體地涉及用於提供能夠提供超寬帶傳輸的RF標籤的系統、方法、裝置、計算機可讀介質和其它器件。
背景技術：
超寬帶(UWB)是採用使用大部分無線電頻譜(例如，大於400MHz的帶寬)的高帶寬通信的無線電技術。儘管具有高帶寬，但是UWB通信受到信道容量的限制，該信道容量定義可以通過區域中的一個或多個鏈路傳送的信息的每秒理論上最大可能的比特數。如此，信道容量可能限制可以在特定區域內並發通信的UWB設備的數目。在這點上，已經標識了用於改進當前技術的領域。
技術實現要素：
通過應用的努力、獨創性和創新，已經實現並且在本文中描述了解決方案。特別地，本文中描述了用於可變速率UWB通信的系統、方法、裝置和計算機可讀介質。一些實施例可以提供包括運動傳感器、UWB發射器和處理電路的射頻(RF)標籤。運動傳感器可以被配置成生成指示RF標籤的運動的一個或多個運動數據值。UWB發射器可以被配置成以可變閃爍率(blink rate)來傳送閃爍數據。處理電路可以被配置成：從運動傳感器接收一個或多個運動數據值；基於所述一個或多個運動數據值來確定UWB發射器的閃爍率；並且控制UWB發射器以閃爍率無線傳送閃爍數據。例如，UWB發射器可以被配置成以第一閃爍率或第二閃爍率傳送閃爍數據，其中，第一閃爍率不同於第二閃爍率。處理電路可以被配置成控制UWB發射器以基於一個或多個運動數據值以第一閃爍率或第二閃爍率無線地傳送閃爍數據。
在一些實施例中，UWB發射器可以被進一步配置成以第三閃爍率傳送閃爍數據，其中，第三閃爍率不同於第一閃爍率和第二閃爍率，並且其中，處理電路被配置成以基於所述一個或多個運動數據值來控制UWB發射器以第一閃爍率、第二閃爍率或第三閃爍率無線地傳送閃爍數據。
在一些實施例中，運動傳感器可以包括被配置成生成一個或多個運動數據值的加速度計、陀螺儀和/或羅盤(等等)。
在一些實施例中，處理電路可以被進一步配置成確定閃爍數據。例如，閃爍數據可以包括標籤標識符、閃爍率狀態改變指示、方位狀態改變指示等中的至少一項。
在一些實施例中，運動傳感器可以包括被配置成生成一個或多個運動數據值的三軸加速度計。一個或多個運動數據值可以包括X軸加速度值、Y軸加速度值和Z軸加速度值。處理電路還可以被配置成通過基於以下各項中的一項或多項而確定加速度幅值來控制UWB發射器以第一閃爍率或第二閃爍率無線地傳送閃爍數據：X軸加速度值、Y軸加速度值、以及Z軸加速度值。
在一些實施例中，處理電路可以進一步被配置成：基於所述一個或多個運動數據值來確定加速度幅值；基於加速度幅值來調整閃爍率；並且控制UWB發射器以經調整的閃爍率無線地傳送閃爍數據。
在一些實施例中，處理電路可以進一步被配置成：確定加速度幅度閾值；確定加速度幅值是否超過加速度幅度閾值；以及響應於確定加速度幅值未超過加速度幅度閾值，控制UWB發射器停止無線地傳送閃爍數據。在一些實施例中，處理電路可以被配置成響應於確定加速度幅值未超過加速度幅度閾值，調整閃爍率並且以經調整的閃爍率來無線地傳送閃爍數據。
在一些實施例中，UWB發射器可以被配置成經由具有大於以下兩項中的至少一項的帶寬的標籤信號來無線地傳送閃爍數據：500MHz、以及標籤信號的中心頻率的20％。
在一些實施例中，UWB發射器可以被配置成經由可由接收器識別的標籤信號以第一閃爍率或第二閃爍率傳送閃爍數據，使得RF標籤的位置可以由標籤定位系統來確定。
在一些實施例中，RF標籤還可以包括被配置成接收閃爍率控制數據的接收器。處理電路還可以被配置成基於閃爍率控制數據來確定UWB發射器的第一閃爍率或第二閃爍率。
在一些實施例中，處理電路還被配置成：基於從運動傳感器隨時間接收的運動數據值來確定實況運動籤名；比較實況運動籤名與一個或多個運動籤名，其中，一個或多個運動籤名各自包括一個或多個運動數據閾值、以及相關聯的持續時間值；以及響應於標識實況運動籤名與第一運動籤名之間的匹配，控制UWB發射器以第一閃爍率或第二閃爍率無線地傳送閃爍數據。
一些實施例可以提供一種與無線接收器通信的方法。該方法可以包括：通過RF標籤的電路從運動傳感器接收一個或多個運動數據值，其中，RF標籤包括運動傳感器和UWB發射器；通過電路並且基於所述一個或多個運動數據值來確定UWB發射器的閃爍率；以及通過電路來控制UWB發射器以閃爍率無線地傳送閃爍數據。例如，運動傳感器可以包括被配置成生成所述一個或多個運動數據值的加速度計、陀螺儀和/或羅盤。
在一些實施例中，該方法還可以包括：確定閃爍數據，其中，閃爍數據包括標籤標識符、閃爍率狀態改變指示、方位狀態改變指示等等中的至少一項。
在一些實施例中，運動傳感器可以包括被配置成生成一個或多個運動數據值的三軸加速度計。一個或多個運動數據值可以包括X軸加速度值、Y軸加速度值和Z軸加速度值。確定閃爍率還可以包括：基於X軸加速度值、Y軸加速度值和Z軸加速度值中的一項或多項來確定加速度幅值；和基於加速度幅值來確定閃爍率。
在一些實施例中，該方法還可以包括：基於運動數據來確定加速度幅值；基於加速度幅值來調整閃爍率；和控制UWB發射器以經調整的閃爍率無線地傳送閃爍數據。
在一些實施例中，該方法還可以包括：確定加速度幅度閾值；將加速度幅值與加速度幅度閾值進行比較；和響應於確定加速度幅值未超過加速度幅度閾值，控制UWB發射器停止無線地傳送閃爍數據。在一些實施例中，該方法可以包括：響應於確定加速度幅值未超過加速度幅度閾值，調整閃爍率並且以經調整的閃爍率來無線地傳送閃爍數據。
在一些實施例中，該方法還可以包括：通過UWB發射器經由具有大於以下兩項中的至少一項的帶寬的標籤信號來無線地傳送閃爍數據：500MHz、以及標籤信號的中心頻率的20％。該方法可以附加地或可替代地包括：通過UWB發射器經由可由接收器識別的標籤信號來無線地傳送閃爍數據，使得RF標籤的位置可以由標籤定位系統來確定。
在一些實施例中，該方法還可以包括：基於從運動傳感器隨時間接收的運動數據值來確定實況運動籤名；將實況運動籤名與一個或多個運動籤名進行比較，其中，所述一個或多個運動籤名各自包括一個或多個運動數據閾值、以及一個或多個相關聯的持續時間值；和響應於標識實況運動籤名與第一運動特徵之間的匹配，控制UWB發射器以閃爍率來無線地傳送閃爍數據。
在一些實施例中，該方法的RF標籤還可以包括UWB接收器。該方法還可以包括：使用UWB接收器來無線地接收閃爍率控制數據；和基於閃爍率控制數據來確定UWB發射器的閃爍率。
一些實施例可以提供一種系統。該系統可以包括一個或多個RF標籤、接收器和裝置(例如，伺服器和/或其它處理設備)。每個RF標籤可以包括：運動傳感器，其被配置成生成指示RF標籤的運動的運動數據值；和UWB發射器，其被配置成基於運動數據值以可變閃爍率來無線地傳送閃爍數據。接收器可以被配置成無線地接收閃爍數據。該裝置可以被配置成：從接收器接收閃爍數據；和基於閃爍數據來確定指示RF標籤的位置的標籤位置數據。
在一些實施例中，接收器還可以被配置成：以第一閃爍率從RF標籤無線接收第一閃爍數據，並且以第二閃爍率從第二RF標籤無線地接收第二閃爍數據，其中，第一閃爍率不同於第二閃爍率。
在一些實施例中，該裝置還可以被配置成：基於來自RF標籤的閃爍數據來確定標籤導出數據和標籤位置數據中的至少一項；基於標籤導出數據和標籤位置數據中的至少一項來確定閃爍率控制數據；和將閃爍率控制數據提供給RF標籤。
一些實施例可以包括一種用於確定事件數據的裝置，包括：處理電路，其被配置成：將至少一個RF標籤與參與者相關；將至少一個RF標籤的至少一個運動傳感器與參與者相關；接收由至少一個標籤傳送的閃爍數據；基於閃爍數據來確定標籤位置數據；接收源自至少一個運動傳感器的運動數據；和基於比較標籤位置數據與動態模型、以及比較運動數據與運動籤名來確定事件數據。
在一些實施例中，處理電路還可以被配置成：基於事件數據來確定至少一個RF標籤的超寬帶(UWB)發射器的閃爍率；和將定義閃爍率的閃爍率控制數據提供給至少一個RF標籤。
在一些實施例中，運動數據可以包括X軸加速度值、Y軸加速度值和Z軸加速度值。處理電路還可以被配置成：基於X軸加速度值、Y軸加速度值和Z軸加速度值中的一項或多項來確定加速度幅值；和基於加速度幅值來確定閃爍率。
在一些實施例中，閃爍數據可以包括閃爍率狀態改變指示和方位狀態改變指示中的至少一項。
在一些實施例中，被配置成比較運動數據與運動籤名的處理電路可以包括被配置成進行以下各項的處理電路：基於從至少一個運動傳感器接收的運動數據來確定實況運動籤名；比較實況運動籤名與運動籤名，其中，運動籤名各自包括一個或多個運動數據閾值、以及相關聯的持續時間值；和響應於標識實況運動籤名與第一運動籤名之間的匹配，至少部分地基於第一運動籤名來確定事件數據。
一些實施例可以包括一種用於確定事件數據的方法，包括：通過裝置的處理電路將至少一個RF標籤與參與者相關；通過處理電路將至少一個RF標籤的至少一個運動傳感器與參與者相關；通過處理電路接收由至少一個RF標籤傳送的閃爍數據；通過處理電路基於閃爍數據來確定RF標籤位置數據；通過處理電路接收源自至少一個運動傳感器的運動數據；和通過處理電路基於比較RF標籤位置數據與動態模型、以及比較運動數據與運動籤名來確定事件數據。
在一些實施例中，該方法還可以包括通過處理電路進行以下各項：基於事件數據來確定至少一個RF標籤的超寬帶(UWB)發射器的閃爍率；和將定義閃爍率的閃爍率控制數據提供給至少一個RF標籤。
在一些實施例中，運動數據可以包括X軸加速度值、Y軸加速度值和Z軸加速度值。該方法還可以包括通過處理電路進行以下各項：基於X軸加速度值、Y軸加速度值和Z軸加速度值中的一項或多項來確定加速度幅值；和基於加速度幅值來確定閃爍率。
在一些實施例中，閃爍數據可以包括閃爍率狀態改變指示或方位狀態改變指示中的至少一項。
在一些實施例中，比較運動數據與運動籤名可以包括：基於從至少一個運動傳感器接收的運動數據來確定實況運動籤名；比較實況運動籤名與運動籤名，其中，運動籤名各自包括一個或多個運動數據閾值、以及相關聯的持續時間值；和響應於標識實況運動籤名與第一運動籤名之間的匹配，至少部分地基於第一運動籤名來確定事件數據。
一些實施例可以包括一種用於確定事件數據的系統，包括：多個RF標籤；和包括處理電路的裝置，該處理電路被配置成：將多個RF標籤中的至少一個RF標籤與參與者相關聯；將至少一個RF標籤的至少一個運動傳感器與參與者相關；接收由至少一個RF標籤傳送的閃爍數據；基於閃爍數據來確定標籤位置數據；接收源自至少一個運動傳感器的運動數據；和基於比較標籤位置數據與動態模型、以及比較運動數據與運動籤名來確定事件數據。
在一些實施例中，處理電路還可以被配置成：基於事件數據來確定至少一個RF標籤的超寬帶(UWB)發射器的閃爍率；和將定義閃爍率的閃爍率控制數據提供給至少一個RF標籤。
在一些實施例中，運動數據可以包括X軸加速度值、Y軸加速度值和Z軸加速度值。處理電路還可以被配置成：基於X軸加速度值、Y軸加速度值和Z軸加速度值中的一項或多項來確定加速度幅值；和基於加速度幅值來確定閃爍率。
在一些實施例中，閃爍數據可以包括閃爍率狀態改變指示和方位狀態改變指示中的至少一項。
在一些實施例中，被配置成比較運動數據與運動籤名的處理電路可以包括被配置成進行以下各項的處理電路：基於從至少一個運動傳感器接收的運動數據來確定實況運動籤名；比較實況運動籤名與運動籤名，其中，運動籤名各自包括一個或多個運動數據閾值、以及相關聯的持續時間值；和響應於標識實況運動籤名與第一運動籤名之間的匹配，至少部分地基於第一運動籤名來確定事件數據。
在一些實施例中，至少一個RF標籤可以包括：至少一個運動傳感器；超寬帶(UWB)發射器，其被配置成以可變閃爍率傳送閃爍數據；和標籤處理電路，其被配置成：從至少一個運動傳感器接收運動數據；基於運動數據值來確定UWB發射器的閃爍率；並且控制UWB發射器以閃爍率無線地傳送閃爍數據。
在一些實施例中，至少一個運動傳感器可以包括被配置成生成運動數據的加速度計。
在一些實施例中，UWB發射器可以被配置成經由具有大於以下兩項中的至少一項的帶寬的標籤信號來無線地傳送閃爍數據：500MHz、以及標籤信號的中心頻率的20％。
在一些實施例中，至少一個RF標籤還可以包括接收器，其被配置成從裝置接收閃爍率控制數據；並且標籤處理電路還被配置成基於閃爍率控制數據來確定UWB發射器的閃爍率。
在一些實施例中，標籤處理電路還可以被配置成：基於運動數據來確定實況運動籤名；比較實況運動籤名與一個或多個運動籤名，其中，一個或多個運動籤名各自包括一個或多個運動數據閾值、以及相關聯的持續時間值；和響應於標識比較實況運動籤名與第一運動特徵之間的匹配，控制UWB發射器以閃爍率來無線地傳送閃爍數據。
一些實施例可以包括被配置成實現本文中所討論的方法和/或其它功能性的電路和/或介質。例如，一個或多個處理器和/或其它機器部件可以被配置成基於存儲在存儲器和/或其它非暫態計算機可讀介質中的指令和/或其它數據來實現本文中所討論的功能性。
在附圖和下文關於美式足球運動的描述中圖示了一些實施例。然而，如本領域普通技術人員根據本公開將清楚的是，本文中所描述的發明概念不限於足球，並且可以應用於各種其它應用，包括但不限於其它運動或群體事件(例如，在可以在具有信道容量的區域中跟蹤多個感興趣的人的情況下)，諸如棒球、籃球、高爾夫、曲棍球、足球、賽馬或賽車、競爭事件等等。
下文對這些特點以及各種實施例的附加特徵、功能和細節進行描述。類似地，下文還對對應的和附加的實施例進行描述。
附圖說明
已經以一般術語描述了一些實施例，現在將參考附圖，這些附圖不一定按比例繪製，並且其中：
圖1示出了根據一些實施例的示例射頻定位系統；
圖2示出了根據一些實施例的示例射頻標籤的示意性框圖；
圖3示出了根據一些實施例的示例射頻標籤的示意性框圖；
圖4A至圖4C示出了根據一些實施例的包括附接的射頻標籤的示例對象；
圖5A至圖5E示出了根據一些實施例的示例UWB傳輸架構；
圖6示出了根據一些實施例的示例電路的示意性框圖；
圖7示出了根據一些實施例的用於與無線接收器通信的示例方法的流程圖；
圖8示出了根據一些實施例的用於與無線接收器通信的示例方法的流程圖；
圖9示出了根據一些實施例的用於遠程系統控制RF標籤閃爍率的示例方法的流程圖；
圖10示出了根據一些實施例的用於遠程控制RF標籤的閃爍率的示例方法的流程圖；
圖11示出了根據一些實施例的由射頻標籤生成的運動數據的示例；
圖12示出了根據一些實施例的由射頻標籤生成的運動數據的示例；
圖13示出了根據一些實施例的射頻標籤的加速度幅值的示例；和
圖14A至圖18示出了根據一些實施例的可以用於提供性能分析的方法的示例的流程圖。
具體實施方式
在下文中將參照附圖更全面地描述實施例，其中示出了一些但不是所有的實施例。實際上，各種實施例可以以許多不同的形式實現，並且不應被解釋為限於本文中所闡述的實施例；相反，提供這些實施例使得本公開將滿足適用的法律要求。在所有附圖中，相同的數字是指相同的元件。
本文中所描述的方法、系統、裝置和電腦程式產品可操作用於基於附接到對象的一個或多個RF標籤來提供對對象的監測。RF標籤可以被配置成傳送包括閃爍數據的超寬帶(UWB)標籤信號。為了節省信道容量(例如，當並發監測多個標籤時)、防止信號幹擾和衝突、減少功率消耗等等，RF標籤可以被配置成以可變的時間間隔或閃爍率來傳送閃爍數據。
在一些實施例中，可以基於附接到對象的運動傳感器的輸出來控制可變閃爍率。運動傳感器可以是RF標籤的一部分、或者可以單獨地容納在對象上並且被配置成經由有線或無線傳輸與RF標籤通信。例如，運動傳感器可以包括三軸加速度計、和/或9D/6D/4D方位傳感器。可以基於運動傳感器以各種方式生成的運動數據值來控制閃爍率。在一些實施例中，當運動數據值指示對象靜止時，可以減少閃爍率，並且當運動數據值指示對象處於運動中時，增加閃爍率。在這點上，可以停用或減少(例如，經由減少的閃爍率)不活動和/或以其它方式不感興趣的對象的RF標籤。
在一些實施例中，RF標籤可以包括UWB接收器和/或收發器。可以諸如通過遠程伺服器或系統來遠程地控制RF標籤的閃爍率。例如，系統可以被配置成確定閃爍率控制數據並且將其傳送到可以激活、停用和/或改變可變閃爍率的RF標籤。該系統可以被配置成基於各種因素來確定閃爍率控制數據，這些因素包括從標籤信號提取的傳感器導出數據和/或閃爍數據，諸如指示RF標籤的位置的標籤位置數據。該系統還可以被配置成以編程方式控制RF標籤閃爍率，以在特定時間監測感興趣對象，同時減少可能由廣播標籤信號(例如，以非可變閃爍率)的不感興趣的RF標籤(在特定時間)所導致的標籤信號幹擾、衝突、功率消耗等。
示例架構
圖1圖示了用於通過中央處理器/集線器108處的位置數據或到達時間(TOA)的累積來計算位置的示例性定位系統100，由此TOA表示如在每個接收器106(例如，UWB讀取器等)處記錄的來自RTLS標籤102的相對飛行時間(TOF)。在一些示例中，使用定時參考時鐘，使得接收器106的至少一個子集可以在頻率上同步，由此與RTLS標籤102中的每個RTLS標籤相關聯的相對TOA數據可以由至少與接收器106的至少一個子集相關聯的計數器登記。在一些示例中，位於已知坐標處的參考標籤104(優選為UWB發射器)用於確定與接收器106的至少一個子集相關聯的計數器之間的相位偏移。.RTLS標籤102和參考標籤104駐留在活動RTLS欄位中。本文中所描述的系統可以被稱為「多點定位」或「地理定位」系統，這些術語是指通過求解由在多個接收器106處接收的TOA信號之間的到達時間差(DTOA)確定的位置估計的誤差最小化函數來定位信號源的過程。
在一些示例中，包括至少標籤102和接收器106的系統被配置成即使在存在由於部分地使用短納秒持續時間脈衝而導致的多徑幹擾的情況下也能提供二維和/或三維精確定位(例如，亞足跡解析度)，使用諸如在接收器106中的檢測電路可以精確地確定該短納秒持續時間脈衝的TOF，其可以在接收的波形的前沿上觸發。在一些示例中，與為高數據速率通信配置的但仍然在本地監管要求內操作的無線系統相比，該短脈衝特點允許系統以更高的峰值功率但是更低的平均功率水平來傳送必要的數據。
在一些示例中，為了在遵守監管限制(例如，FCC和ETSI條例)的重疊的同時提供優選的性能水平，假設分組速率足夠低，標籤102可以以大約400MHz的瞬時-3dB帶寬和在1毫秒間隔內低於187個脈衝的平均傳輸來操作。在這種示例中，在6.55GHz的中心頻率下操作的系統的預測最大範圍在其中在接收器處使用12dBi方位天線的實例中大約為200米，但是在其它示例中，投影範圍將取決於接收器天線增益。可替代地或附加地，系統的範圍允許利用位於職業足球背景中使用的足球場中的一個或多個接收器來檢測一個或多個標籤102。這種配置有利地滿足了與峰值和平均功率密度(例如，有效各向同性輻射功率密度(「EIRP」))有關的監管機構所施加的約束，同時仍優化與範圍和幹擾有關的系統性能。在另外的示例中，利用大約400MHz的-3dB帶寬的標籤傳輸在一些示例中產生大約2納秒的瞬時脈衝寬度，其使得位置解析度能夠優於30釐米。
再次參考圖1，要定位的對象具有附接的標籤102，優選地是具有UWB發射器的標籤，其傳送閃爍數據(例如，以突發速率為1Mb/s的多個脈衝，諸如以速率為1Mb/s的開關鍵控(OOK)的112比特)以及可選地包括利用OOK的信息分組的閃爍數據，其可以包括但不限於ID信息、連續突發計數、或用於對象或人員標識的其它期望信息、庫存控制等。在一些示例中，可以有利地提供來自每個標籤102的順序突發計數(例如，分組序列號)，以便在中央處理器/集線器108處準許來自各種接收器106的TOA測量數據的相關。
在一些示例中，標籤102可以採用UWB波形(例如，低數據速率波形)來實現由於它們的極短脈衝(即，亞納秒到納秒，諸如2nsec(上至1nsec和下至1nsec))持續時間而導致的極其精細的解析度。如此，信息分組可以具有短長度(例如，在一些示例實施例中，以速率為1Mb/sec的OOK的112比特)，其有利地實現了更高的分組速率。如果每個信息分組是唯一的，則較高的分組速率導致較高的數據速率；如果每個信息分組被重複傳送，則較高的分組速率導致較高的分組重複率或閃爍率。在一些示例中，每個標籤的較高分組重複率(例如，12Hz)和/或較高數據速率(例如，1Mb/s、2Mb/s等)可以導致用於濾波的較大數據集，以實現更準確的位置估計。可替代地或附加地，在一些示例中，信息分組的較短長度連同其它分組速率、數據速率及其它系統要求也可以導致較長的電池壽命(例如，在一些實施例中，使用300mAh電池的在傳輸速率為1Hz下7年的電池壽命)。
標籤信號可以直接從RTLS標籤在接收器處接收，或者可以在路由反射之後接收。與直接信號相比，反射信號從RTLS標籤傳播到接收器行進更長路徑，並且因此比對應的直接信號晚接收。該延遲稱為回波延遲或多路徑延遲。如果反射信號足夠強到足以被接收器檢測到，則它們可能通過符號間幹擾來破壞數據傳輸。在一些示例中，標籤102可以採用UWB波形來實現由於它們的極短脈衝(例如，2nsec)持續時間而導致的極其精細的解析度。更進一步地，信號可以以稍高的突發數據速率(在一些示例實施例中，1Mb/sec)包括簡訊息分組(例如，OOK的112比特)，其有利地使得分組持續時間能夠短暫(例如，112微秒)，同時允許脈衝間時間(例如，998nsec)比預期的回波延遲充分長，從而避免數據損壞。
當延遲由於更多的反射和更長的行進距離而增加時，可以預期反射信號變得更弱。因此，除了與某個路徑長度差異(例如，299.4m)相對應的某個脈衝間時間值(例如，998nsec)之外，對於任何給定的傳送功率水平，進一步增加脈衝間時間(並且因此，降低突發數據速率)是沒有優點的。以這種方式，分組持續時間的最小化允許標籤的電池壽命最大化，因為其數字電路僅需要在短時間內有效。應當理解，不同的環境可以具有不同的預期回聲延遲，以使不同的突發數據速率以及因此的分組持續時間可以根據環境而在不同的情形下是適當的。
儘管在實踐中，規定平均EIRP限制可能經常提供首要約束，但是分組持續時間的最小化還允許標籤在給定時間段內傳送更多分組。然而，短暫的分組持續時間還減少了來自多個標籤的分組在時間上重疊導致數據衝突的概率。因此，最小分組持續時間允許多個標籤每秒傳送更高的總數目的分組，從而允許跟蹤最大數目的標籤，或者以最高速率跟蹤給定數目的標籤。
在一個非限制性示例中，以1Mb/sec(1MHz)的數據速率傳送的112比特的數據分組長度(例如，OOK編碼的)可以用每秒1個傳輸(1TX/秒)的傳送標籤重複率來實現。這樣的實現方式可以容納高達七年的電池壽命，其中，電池本身可以是例如系列編號為BR2335(Rayovac)的緊湊的3伏硬幣電池，電池充電額定值為300mAhr。備選實現方式可以是系列編號為CR2032的通用緊湊型3伏硬幣電池，電池充電額定值為220mAhr，由此，如可以理解的，後一種通用的硬幣電池可以提供更短的電池壽命。
可替代地或附加地，一些應用可能需要更高的傳送標籤重複率來跟蹤動態環境。在一些示例中，傳送標籤重複率可以是每秒12個傳輸(12TX/秒)。在這樣的應用中，可以進一步理解，電池壽命可以更短。
與短數據分組長度(例如，112比特)和相對低的重複率(例如，1Tx/秒)相結合的高突發數據傳輸速率(例如，1MHz)在一些示例中提供了兩個不同的優點：(1)更多數目的標籤可以獨立於具有較低衝突概率的標籤欄位而傳送，和/或(2)可以在適當考慮電池壽命約束的情況下增加每個獨立標籤傳送功率，使得單個數據分組的總能量小於給定時間間隔(例如，FCC調節傳輸的1毫秒時間間隔)的調節平均功率。
可替代地或附加地，可以從標籤傳送附加的傳感器或遙測數據，以向接收器106提供關於標籤的環境和/或操作條件的信息。例如，標籤可以將溫度傳送給接收器106。例如，在涉及易腐貨物或其它製冷劑要求的系統中，這種信息可能是有價值的。在該示例實施例中，溫度可以由標籤以比數據分組的其餘部分的重複率低的重複率來傳送。例如，溫度可以以每分鐘一次(例如，1TX/min)的速率從標籤傳送到接收器，或者在一些示例中，每720次傳送數據分組一次，由此在該示例中的數據分組以12TX/秒的示例速率來傳送。
可替代地或附加地，標籤102可以被編程為響應於來自磁性命令發射器(未示出)的信號而間歇地向接收器106傳送數據。磁性命令發射器可以是可攜式設備，用於在一些示例實施例中向一個或多個標籤102傳送具有大約15英尺或更小的範圍的125kHz信號。在一些示例中，標籤102可以配備有調諧到磁性命令發射器傳送頻率(例如，125kHz)的至少一個接收器和功能天線，以便於由磁性命令發射器傳送的信號的接收和解碼。
在一些示例中，一個或多個其它標籤(諸如參考標籤104)可以位於被監測區域內和/或周圍。在一些示例中，參考標籤104可以被配置成傳送用於測量接收器106內的不可重置計數器的相對相位(例如，自由運行計數器的計數)的信號。
一個或多個(例如，優選地四個或更多個)接收器106也位於被監測區域內和/或周圍的預先確定的坐標處。在一些示例中，接收器106可以以「菊花鏈」方式連接，以有利地允許大量接收器106在顯著的被監測區域上互連，以便減少和簡化布線，和/或提供電力等等。接收器106中的每個接收器包括用於接收傳輸(諸如UWB傳輸)的接收器，並且優選地包括分組解碼電路，該分組解碼電路提取到達時間(TOA)定時脈衝串、發射器ID、分組號和/或已經在標籤傳輸信號(例如，材料描述、人事信息等)中編碼的其它信息，並且被配置成感測由標籤102和一個或多個參考標籤104傳送的信號。
每個接收器106包括相對於其內部計數器測量標籤突發的到達時間(TOA)的時間測量電路。時間測量電路是相位鎖定的(例如，相位差不改變，並且因此各個頻率是相同的)，其中公共數字參考時鐘信號經由來自具有中央定時參考時鐘發生器的中央處理器/集線器108的電纜連接而分布。參考時鐘信號建立對接收器106的公共定時參考。因此，各個接收器106的多個時間測量電路在頻率上同步，但不一定同相。雖然在接收器106中的任何給定的接收器配對之間通常可能存在相位偏移，但是通過使用參考標籤104會容易地確定相位偏移。可替代地或附加地，每個接收器可以經由虛擬同步來無線地同步，而無需專用的物理定時信道。
在一些示例實施例中，接收器106被配置成確定所接收的信號的各種屬性。由於在一些示例中，在每個接收器106處以數字格式而不是模擬來確定測量值，因此信號可以被傳送到中央處理器/集線器108。有利地，因為分組數據和測量結果可以高速傳送到接收器存儲器，所以接收器106可以在幾乎連續的基礎上接收和處理標籤(和對應的對象)定位信號。如此，在一些示例中，接收器存儲器允許捕獲標籤事件(即，信息分組)的高突發速率。
數據電纜或無線傳輸可以將測量數據從接收器106傳送到中央處理器/集線器108(例如，數據電纜可以實現2Mbps的傳送速度)。在一些示例中，測量數據以規律的輪詢間隔被傳送到中央處理器/集線器。
如此，中央處理器/集線器108通過處理相對於由接收器106檢測到的多個數據分組的TOA測量值來確定或以其它方式計算標籤位置(即，對象位置)。在一些示例實施例中，中央處理器/集線器108可以被配置成使用非線性優化技術來解析標籤的坐標。
在一些示例中，來自多個接收器106的TOA測量值由中央處理器/集線器108處理，以通過多個TOA的差分到達時間(DTOA)分析來確定傳送標籤102的位置。DTOA分析包括標籤傳送時間t0的確定，由此作為從估計的標籤傳送時間t0到相應的TOA所經過的時間而測量的飛行時間(TOF)會以圖表方式表示以各個接收器106為中心的球的半徑。各個球的表面與傳送標籤102的估計的位置坐標(x0，y0，z0)之間的距離表示每個相應TOA的測量誤差，並且來自參與DTOA位置估計的每個接收器的TOA測量誤差的平方和的最小化會提供傳送標籤的位置坐標(x0，y0，z0)和該標籤的傳送時間t0的位置坐標。
在一些示例中，本文中所描述的系統可以被稱為「過度指定」或「過度確定」系統。如此，中央處理器/集線器108可以基於測量值集合和/或一個或多個不正確(即，較不正確)位置來計算一個或多個有效(即，最正確)位置。例如，可以根據物理定律計算不可能的位置，或者當與其它計算的位置相比時可以是外點。如此，可以應用一個或多個算法或試探法來最小化這種誤差。
可以通過首先在由用戶定義的區域上的x，y和z的粗網格上進行區域搜索，然後進行局部最速下降搜索，來獲得最小化的起始點。在一些示例中，該算法的開始位置在所有活動接收器的平均位置處是固定的。不需要初始區域搜索，並且在一些示例中，通過使用Davidon-Fletcher-Powell(DFP)準牛頓算法來進行優化。在其它示例中，可以使用最速下降算法。
一種這樣的用於誤差最小化的算法，其可以被稱為時間誤差最小化算法，可以在等式1中描述：
其中，N是接收器的數目，c是光速，(xj，yj，zj)是第j個接收器的坐標，tj是第j個接收器的到達時間，並且t0是標籤傳送時間。變量t0表示傳輸時間。由於t0最初未知，所以到達時間tj以及t0也與公共時基有關，在一些示例中，該公共時基從到達時間導出。結果，不同到達時間之間的差異對於確定位置以及t0也是重要的。
使等式1中的誤差ε最小化的優化算法可以是例如Davidon-Fletcher-Powell(DFP)準牛頓算法。在一些示例中，使等式1中的誤差ε最小化的優化算法可以是最速下降算法。在每種情況下，該算法可以用表示參與標籤位置確定的接收器106的位置的二維(2D)或三維(3D)平均值的初始位置估計(x，y，z)來作為種子。
在一些示例中，RTLS系統包括接收器網格，由此接收器網格中的接收器106中的每個接收器保持與其它接收器時鐘用初始未知相位偏移同步的接收器時鐘。任何接收器之間的相位偏移可以通過使用位於已知坐標位置(xT，yT，zT)處的參考標籤來確定。如下文所描述的，相位偏移用來解決各種接收器106內的計數器之間的恆定偏移。
在另外的示例實施例中，N個接收器106(Rj：j＝1，...，N}位於已知坐標處，其分別位於距參考標籤104的距離處，諸如在等式2中給出的：
每個接收器Rj利用例如從諸如時鐘發生器之類的公共頻率時基導出的同步時鐘信號。由於接收器不是同步復位，所以對於每個接收器的內部自由運行計數器而言，存在未知的但是恆定的偏移Oj。根據精細解析度計數增量的數目(例如，對於一個納秒解析度系統的納秒數目)來測量恆定偏移Oj的值。
在一些示例中，參考標籤用於校準射頻定位系統如下：參考標籤在未知時間τR發射信號突發。在從參考標籤接收到信號突發時，如在接收器Rj處測量的計數在以下等式3給出：
其中，c是光速，β是每單位時間的精細解析度計數增量的數目(例如，每納秒一個)。類似地，要定位的每個對象的每個對象標籤Ti在未知時間τi傳送信號以產生計數如等式4中給出的：
在接收器Rj處，其中，是目標標籤Ti和接收器106Rj之間的距離。注意，τi未知，但對於所有接收器具有相同的恆定值。基於上文針對接收器Rj和Rk表達的等式並且給定參考標籤104信息，表達為差分計數值的相位偏移被確定為如等式5a-b中給出的：
或者，
其中，只要dRj-dRk保持恆定，Δjk就恆定(這意味著接收器和參考標籤是固定的並且沒有多路徑情形)，並且對於每個接收器而言β是相同的。注意，Δjk是已知量，因為，β、和是已知的。也就是說，接收器Rj和Rk之間的相位偏移可以容易地基於參考標籤104傳輸來確定。因此，同樣從上述等式，對於到達接收器Rj和Rk的標籤102(Ti)傳輸，可以推導出以下等式6a-b：
或者，
每個到達時間tj可以參考如等式7中給出的特定接收器(接收器「1」)：
然後，可以對變量(x，y，z，t0)執行等式1中描述的最小化以達到解(x′，y′，z′，t0′)。
示例RF標籤
圖2示出了根據一些實施例的示例RF標籤200的示意性框圖。RF標籤200可以被配置成以各種閃爍率來提供閃爍數據，諸如提供給如圖1所示的接收器106。可以基於檢測到的RF標籤200的運動來控制閃爍率，使得當RF標籤200靜止(即，具有低於某一預先確定的閾值的運動)時，閃爍數據以較慢的閃爍率傳送，並且當RF標籤200處於運動(即，具有高於某一預先確定的閾值的運動)時，閃爍數據以相對較快的閃爍率傳送。如此，可以在被監測區域125內使用更多數目的RF標籤200，而不會使被監測區域125處的信道容量負擔過重(例如，導致標籤信號數據的衝突、幹擾和/或丟失)。更進一步地，因為功率可以以較慢的閃爍率節省，所以可變閃爍率可以允許RF標籤200具有較低的平均功率消耗和較長的電池壽命。
RF標籤200可以包括控制器202、運動傳感器204、UWB發射器206、天線208、電源210和模擬前端212。控制器202可以被配置成執行本文中所公開的一個或多個處理功能性，用於基於運動數據(例如，指示RF標籤200的運動)控制以可變閃爍率由RF標籤200傳送閃爍數據。例如，控制器202可以被配置成基於從運動傳感器204接收的一個或多個運動數據值以編程方式確定閃爍率。控制器202可以與運動傳感器204和UWB發射器206通信地連接。在一些實施例中，控制器202可以包括存儲器和/或其它存儲設備，其被配置成存儲要以所確定的閃爍率傳送的閃爍數據(和/或相關聯的分組數據)。
運動傳感器204可以被配置成生成指示RF標籤200的運動的一個或多個運動數據值。在一些實施例中，運動傳感器204可以包括加速度計，諸如三軸加速度計。在一些實施例中，運動傳感器204可以進一步包括被配置成提供9D/6D/4D方位檢測的方位傳感器(例如，陀螺儀和/或羅盤)。例如，基於附接有RF標籤200的對象對RF標籤200的移動，三軸加速度計可以被配置成生成包括X軸加速度值、Y軸加速度值和Z軸加速度值的一個或多個運動數據值。控制器202和/或運動傳感器204可以被配置成基於X軸加速度值、Y軸加速度值和Z軸加速度值中的一項或多項來確定加速度幅值。如下文更詳細地討論的，控制器202可以被配置成基於加速度幅值和/或指示所確定的加速度幅值的持續時間的持續時間值來確定閃爍率。加速度幅值可以提供關於RF標籤200的運動的量和/或強度的指示，諸如可以在運動傳感器204的測量周期中檢測到的。在一些實施例中，控制器202和/或運動傳感器204可以被配置成跟蹤多個測量周期的加速度幅值以確定(例如，順序的)感興趣的加速度幅值(例如，在超過持續時間閾值的持續時間內超過加速度幅度閾值的那些)的持續時間。
在一些實施例中，控制器202和/或運動傳感器204可以被配置成基於指示一個或多個運動事件的運動數據值來確定運動閃爍率。這樣的運動事件的一個示例可以包括運動傳感器204上的用戶輕敲，諸如其中一次輕敲(例如，由指示輕敲的幅度和持續時間的運動數據值定義的)或更多個輕敲(例如，由指示預先確定的時間窗口內的幅度和持續時間的運動數據值定義的)可以用於觸發諸如改變閃爍率的動作。這樣的實施例可以非常適合於靜止對象(例如，在由標籤移動引起的運動數據值不幹擾輕敲檢測的情況下)，其中，可以打開/關閉標籤，或者速率可以基於(例如，循環通過)在預先確定的時間窗口內接收的輕敲的數目來選擇。在另一示例中，RF標籤可以被置於休眠模式(例如，基於來自遠程系統或其它設備的控制數據)並且基於輕敲而被喚醒。一般而言，可以基於檢測其運動檢測軸和/或程度中的一項或多項的移動的運動傳感器204來檢測輕敲。
在一些實施例中，運動傳感器204可以附加地或可替代地包括處理電路(其可以與控制器202相同或分離)，其被配置成生成指示高達六個自由度(例如，前/後、上/下、左/右、俯仰、偏航和滾動)的運動數據值。RF標籤200可以被配置成至少部分地基於由運動傳感器204檢測到的旋轉運動來確定加速度幅值。在一些實施例中，運動傳感器204可以包括微動開關和/或其它運動檢測設備。
在一些實施例中，運動傳感器204可以被配置成生成加速度幅值、加速度矢量和/或執行其它加速度幅值相關確定(例如，替代控制器202)。例如，運動傳感器204可以包括被配置成存儲運動數據閾值和/或持續時間值的存儲器。在一些實施例中，控制器202可以被配置成諸如基於從前端212和/或UWB接收器/收發器接收的運動數據閾值和/或持續時間值來對運動傳感器204進行編程。運動傳感器204可以被配置成提供指示由運動傳感器204測量的運動數據值已經超過運動數據閾值的中斷信號(例如，經由運動傳感器204的控制器引腳)，諸如在由與運動數據閾值相關聯的持續時間值定義的持續時間內。例如，一個或多個運動數據閾值和相關聯的持續時間值中的每一個還可以與運動傳感器204可以提供給控制器202用於控制可變閃爍率的不同信號相關聯。
UWB發射器206可以被配置成以可變閃爍率傳送閃爍數據。例如，UWB發射器206可以被配置成生成包括閃爍數據的電子信號。電子信號可以包括每個佔據UWB電磁譜並且包含閃爍數據的脈衝。脈衝可以以定義閃爍數據的可變閃爍率的可變時間間隔進行重複。UWB發射器206可以與天線208連接，以向天線208提供電子信號，來以可變閃爍率輻射包括閃爍數據的無線標籤信號。在一些實施例中，控制器202可以被配置成執行本文中針對UWB發射器206所討論的功能性中的一些或全部功能性，反之亦然。在一些實施例中，UWB發射器206可以被配置成經由具有大於以下兩項中的至少一項的帶寬的標籤信號無線地傳送閃爍數據(例如，對於-10dB帶寬)：500MHz、以及中心頻率的20％(例如，更小的)。在另一示例中(例如，對於-3dB帶寬)，UWB發射器206可以被配置成經由具有大於以下兩項中的至少一項的帶寬的標籤信號無線地傳送閃爍數據：400MHz、以及中心頻率的20％(例如，更小的)。在一些實施例中，可以基於對UWB通信的規定要求來設置帶寬(例如，一些規定可以允許超過500MHz的帶寬)。標籤信號可以由接收器106識別，使得RF標籤200的位置可以由標籤定位系統(諸如接收器集線器108、和/或接收器處理和分發系統110)來確定。
在一些實施例中，閃爍數據可以包括允許標籤信號被接收器106識別使得RF標籤200的位置可以由定位系統確定的標籤信號的特點。閃爍數據還可以包括一個或多個標籤數據分組。這樣的標籤數據分組可以包括來自RF標籤200的、可以旨在用於傳輸的任何數據，諸如標籤標識符(或「標籤唯一標識符」或「UID」)、標籤數據、和/或標籤-個體相關器。在一些實施例中，標籤數據分組可以不包括任何個體數據(例如，標籤-個體相關器)，並且可以諸如通過接收器集線器108和/或系統110在下遊執行個體和標籤標識符之間的關聯。在到達時間差(TDOA)系統的情況下，閃爍數據可以是或包括接收器106(或下遊接收器處理和分析系統)檢測以標識傳輸來自特定RF標籤的特定模式、代碼或觸發器。在一些實施例中，閃爍數據可以包括由一個或多個傳感器(例如，圖3中針對RF標籤300示出的傳感器312和304)生成的傳感器數據，諸如方位數據和/或運動數據值。在一些實施例中，閃爍數據可以包括諸如閃爍率狀態改變指示的狀態指示器，其可以包括在閃爍率改變之後的一個或多個閃爍數據脈衝中。閃爍率狀態改變指示還可以指示經調整的閃爍率。在另一示例中，閃爍數據可以包括方位狀態改變指示，其被配置成指示RF標籤的方位和/或RF標籤的新方位的改變。方位狀態改變指示可以被包括在RF標籤的方位的改變(例如，如基於來自運動傳感器的測量值確定的)之後的一個或多個閃爍數據脈衝中。
天線208可以被配置成從UWB發射器206接收電子信號，以便於以可變閃爍率傳送閃爍數據。天線208可以包括被配置成輻射UWB標籤信號的一個或多個輻射元件。在一些實施例中，天線208可以包括被配置成提供增強的傳輸範圍和/或較高吞吐量的天線系統，諸如多輸入和多輸出(MIMO)天線系統和/或其它多天線系統。
電源210可以被配置成向RF標籤200的一些或所有其它部件提供電力。電源210可以與一個或多個部件連接，儘管在圖2中僅示出了與控制器202的連接以避免不必要地使本公開過於複雜。電源210可以包括一個或多個電池、一個或多個其它能量存儲設備、和/或功率控制電路(例如，功率轉換器、升壓器、電壓調節器等)。在一些實施例中，RF標籤200可以被配置成從太陽能電池板、運動發生器和/或RFID信號接收主電力和/或備用電力。在一些實施例中，RF標籤200可以被配置成從由與RF標籤200附接的對象產生的熱和/或水分接收主電力和/或備用電力。例如，熱或水分可以用於提供主電力，而電源210(例如，一個或多個電池)可以提供備用和/或輔助電力。
在一些實施例中，RF標籤200可以包括前端212。前端212可以包括無線通信接口和/或有線通信接口，以允許配置RF標籤200及其功能性。例如，前端212可以被配置成提供125KHz無線接收器信道，其允許如本文中所討論的控制器202的配置，諸如經由無線棒模塊、其它標籤(例如，無線網狀網絡)、接收器106和/或任何其它合適的源。各種合適類型的無線接收器技術可以用於前端212，包括電磁、藍牙、WiFi、UWB、近場通信等。在另一示例中，前端212可以包括通用串行總線(USB)、乙太網和/或其它有線電源(例如，以對電源210充電)和/或可以與另一編程設備連接的數據接口。可以經由前端212提供的一些示例類型的數據或配置可以包括標籤標識符和/或其它標籤數據、閃爍率、運動籤名和/或用於基於標籤運動來控制閃爍率的數據(例如，具有各種閃爍率的運動數據值和/或籤名、閃爍率控制數據、加速度幅度閾值、標籤-個體相關器等之間的關聯)。
圖3示出了根據一些實施例的示例RF標籤300的示意性框圖。RF標籤300可以包括控制器302、運動傳感器304、UWB收發器306、天線308、電源310和傳感器312。以上對RF標籤200的一些或全部討論可以適用於RF標籤300。
傳感器312可以包括接近檢測器(例如，近場通信(NFC)傳感器、診斷設備、三角測量定位器、接近詢問器、眼睛擴張傳感器(例如，位於接近眼睛的眼鏡或護目鏡中)、被配置成監測汗水損失或汗水損失率的(例如，位於接近背部的身體套裝或襯衫中)水合傳感器、熱傳感器、用於測量加速度的加速度計(例如，其可以是與運動傳感器304相同或不同的部件)、用於測量諸如外部溫度、溼度、大氣壓力、風速、空氣品質或成分之類的環境測量值的環境傳感器、心率傳感器、血壓監測器、被配置成用於監測二氧化碳、氧氣、鉀、鈣、鈉、血細胞比容、溫度和pH中的一種或多種的水平的血液化學傳感器等等。在一些實施例中，來自傳感器312的傳感器數據可以(例如，作為閃爍數據和/單獨數據)被傳送到接收器。
另一種類型的傳感器可以包括三角測量定位器。「三角測量定位器」是感測位置的一種類型的傳感器。在一些實施例中，三角測量定位器(也稱為全球定位系統(GPS)接收器)可以被配置成接收由一個或多個對地靜止衛星(處於已知或可知位置的衛星)和/或一個或多個地基發射器(也在已知或可知位置)傳送的時鐘數據，比較所接收的時鐘數據，並且運算「位置計算」。位置計算可以被包括在可以(例如，作為經由UWB標籤信號的閃爍數據和/或作為單獨數據)被傳送到接收器的傳感器數據之間。
在另一實施例中，三角測量定位器可以包括一個或多個相機或圖像分析器，其接收所發射或反射的光或熱，然後分析所接收到的圖像以確定對象或傳感器的位置。儘管三角測量定位器可以無線地傳送數據，但是它不是RF標籤，因為它不傳送TOA定時脈衝或可以由接收器集線器108用來計算位置的標籤信號。相比之下，三角測量定位器感測位置，並且運算然後可以由接收器集線器108用於增強和/或改進其標籤位置數據的位置計算本身。
在一些實施例中，傳感器312中的一個或多個傳感器可以與RF標籤300位於同一位置，或者可以位於附著有RF標籤300的個體或對象上的其它地方。因此，傳感器312可以提供傳感器數據用於監測健康、健身、操作和/或性能的傳感器數據，其在本文中也被稱為健康數據。在一些實施例中，來自任何類型的傳感器的傳感器導出數據可以利用通過標籤信號通信信道(例如，UWB通信信道)諸如到接收器106的通信。在這種意義上，系統可以被配置成通過標籤信號(例如，UWB)通信信道來回傳部分或全部傳感器數據。
UWB收發器306可以被配置成執行本文中針對UWB發射器206所討論的功能性中的一些或全部功能性。UWB收發器306還可以包括UWB接收器。在一些實施例中，接收器可以是不使用UWB信號的RF接收器。這裡，RF標籤可以包括UWB發射器和單獨的接收器。UWB接收器(和/或其它RF接收器)可以被配置成從接收器106、接收器集線器108、和/或接收器處理和分發系統110、或特別地用於伺服器側控制標籤300的可變閃爍率的一些其它通信源來無線地接收數據(例如，經由天線308)。例如，UWB接收器可以被配置成接收閃爍率控制數據。控制器302還可以被配置成基於閃爍率控制數據來確定UWB發射器的閃爍率。在一些實施例中，UWB收發器306可以包括單獨的UWB發射器和UWB接收器電路和/或硬體。
在一些實施例中，RF標籤300還可以包括前端314，對於該前端，可以應用上文關於前端212的討論。在一些實施例中，諸如在使用UWB收發器306和/或其它UWB接收器的情況下，可以省略前端314(例如，作為無線接收器)。類似地，在使用前端來編程RF標籤200的情況下，RF標籤200可以不包括UWB接收器或UWB收發器。
示例標籤/傳感器定位和參與者相關
圖1示出了被監測區域120。被監測區域120可以包括一個或多個時間點(time epoch)處的多個位置。多個位置可以被劃分為一個或多個區域，稱為地區。每個地區可以由一個或多個坐標系統來描述，諸如本地NED(北-東-下)系統、緯度-經度系統、或甚至可以用於美式足球比賽的碼線系統。位置是對被監測區域內的位置或多個位置的描述。例如，在Charlotte,NC的Bank of America Stadium的南球門線和西出球線的交點處的現場標記可以在本地NED系統中被描述為{0,0,0}，或者在緯度經度系統上被描述為35.225336N 80.85273W經度751英尺高度，或者在碼線系統中簡稱為「Panthers Goal Line」。因為不同類型的定位系統或單個定位系統內的不同地區可以使用不同的坐標系，所以可以使用地理信息系統或類似的被監測區域資料庫來關聯位置數據。描述至少一個比賽場的一種類型的地理信息系統可被稱為現場數據。
圖4A至圖4C示出了根據一些實施例的可以向性能分析系統提供信息的一些示例性對象。圖4A示出了根據一些實施例的佩戴具有附接的RF標籤102的裝備的球員402(例如，足球運動員)。特別地，所描繪的球員402佩戴具有附著到其相對側上的標籤102的肩墊。這種定位可以有利地為每個RF標籤102提供提升的廣播位置，從而增加其通信有效性。
附加傳感器312可以附接到由球員402佩戴的設備，諸如加速度計、磁力計、飛行時間傳感器、健康監測傳感器(例如，血壓傳感器、心臟監測器、呼吸傳感器、溼度傳感器、溫度傳感器等等)、光傳感器等等。附加的傳感器312可以附著到肩墊、頭盔、鞋、肋墊、肘墊、球衣、褲子、緊身衣褲內衣、手套、手臂帶、腕帶等。在一些實施例中，運動傳感器304可以可替代地或附加地位於與標籤102分離，諸如在本文中針對傳感器312討論的位置中。
傳感器312(和/或運動傳感器304)可以被配置成通過RF標籤102或其它發射器而直接和/或間接地與接收器(例如，圖1的接收器106)通信。例如，在一個實施例中，傳感器312可以有線(例如，可能通過縫合到球衣或緊身衣褲內衣中的線)或無線地連接到RF標籤102，以向RF標籤102提供傳感器數據，然後將該傳感器數據傳送到接收器106作為標籤信號的閃爍數據。在一些實施例中，多個傳感器(未示出)可以連接到可以將傳感器數據傳送到一個或多個接收器的專用天線和/或發射器(例如，位於頭盔中)。
圖4B示出了根據一些實施例的佩戴具有附接的RF標籤102和傳感器312的裝備的比賽裁判406。在所描繪的實施例中，RF標籤102可以附接到裁判的接近相對肩部的球衣。傳感器312可以位於佩戴在如所示出的裁判手腕上的腕帶中。傳感器312可以被配置成直接地或間接地通過RF標籤102、和/或如上文結合圖4A所討論的其它發射器而與接收器(例如，圖1的接收器106)進行通信。
如下文更詳細地所討論的，接近裁判的手腕的傳感器312(例如，加速度計)的定位可以允許接收器處理和分發系統110確定裁判406的特定運動、移動或活動以用於確定事件(例如，比賽時鐘的卷繞、第一次進攻、觸地得分等)。裁判406還可以攜帶其它裝備，諸如處罰旗408，其還可以包括附接以向接收器處理和分發系統110提供附加數據的RF標籤102。例如，接收器處理和分發系統110可以使用來自處罰旗408的標籤位置數據以確定裁判何時僅僅攜帶處罰旗408與裁判何時使用處罰旗408以指示諸如處罰(例如，通過投擲處罰旗408)之類的事件。
圖4C示出了根據一些實施例的具有附接或嵌入的標籤102的球410的示例。附加地，傳感器312可以附接到或嵌入在球410中，諸如加速度計、飛行時間傳感器等。在一些實施例中，傳感器312可以有線或無線地連接到RF標籤102，以將傳感器數據提供給RF標籤102，然後將該傳感器傳送到接收器106(例如，作為UWB標籤信號的閃爍數據的一部分)。在一些實施例中，傳感器312可以將傳感器數據傳送到與標籤102分開的接收器，諸如上文結合圖4A所描述的。
在一些實施例中，在圖4A至圖4C的RF標籤102和/或傳感器312附接到對象之後，它們可以與這些對象相關。例如，在一些實施例中，標籤標識符和/或傳感器標識符(「唯一ID」)可以與對象簡檔(或「參與者簡檔」，其中，對象是參與者)相關(例如，John Smith-跑鋒、Fred Johnson-邊線裁判、或者ID 027-幾個比賽球之一等)，並且存儲到如下文更詳細討論的性能分析系統可訪問的遠程資料庫。每個參與者簡檔還可以包括多種數據或與多種數據相關，該多種數據包括但不限於生物測定數據(例如，身高、體重、健康數據等)、角色數據、團隊ID、表現統計等等。
在一些實施例中，這樣的參與者簡檔或角色數據可以與唯一標籤或傳感器標識符相關聯地預先定義和存儲。在其它實施例中，參與者簡檔或角色數據也可以作為接收的標籤或傳感器數據、隊形數據、比賽數據、事件數據等的結果而由系統「學習」。例如，在一些實施例中，系統可以確定標籤或傳感器不與參與者簡檔相關，並且可以分析從標籤和/或傳感器接收的數據以確定可能的參與者角色等，其可以被排名然後在由系統顯示之後由系統或用戶來選擇/確認。在一些實施例中，系統可以基於所確定的參與者位置數據(例如，移動模式、對準位置等)來確定可能的參與者角色(即，參與者角色數據)。
在一些實施例中，如下文更詳細描述的，參與者簡檔或角色數據也可以由系統來更新(即，為參與者產生比在初始註冊時建立的數據集合更魯棒的數據集合)作為接收到的標籤或傳感器數據、隊形數據、比賽數據、事件數據等的結果。在一些實施例中，參與者簡檔和/或角色數據可以用在性能分析系統中，以在分析期間加權參與者的動作，以幫助排位諸如在確定隊形、比賽、事件等等中發生正在發生的事情。
標籤ID和傳感器數據傳輸架構
圖5A至圖5E示出了根據本發明的實施例的可以用於將信號從一個或多個標籤和傳感器傳送到接收器處理和分發系統的一個或多個接收器的各種不同架構的框圖。在一些實施例中，所描繪的架構可以結合圖1的接收器處理和分析系統110使用。在一些實施例中，這些架構中的一個或多個架構可以在單個系統中一起使用。
圖5A示出了RF標籤102，其可以被配置成向一個或多個接收器106(例如，也如圖1所示)傳送標籤信號。一個或多個接收器106可以向接收器集線器/定位引擎108傳送接收器信號。
RF標籤102可以生成和/或存儲(例如，在存儲器中)如所示出的標籤標識符(「標籤UID」)和/或標籤數據。標籤數據可以包括有用信息，諸如版本信息(例如，安裝的固件版本)、維護信息(例如，最後標籤維護日期)、配置信息和/或標籤-個體相關器。標籤-個體相關器可以包括指示被監測對象(例如，參與者)與特定RF標籤102(例如，姓名、制服號碼和團隊、生物測定數據、個體上的標籤位置，即，右手腕)相關聯的數據。在一些實施例中，當標籤被註冊或以其它方式與個體相關聯時，標籤-個體相關器可以由RF標籤102存儲。儘管為了說明的目的被示出為單獨的欄位，但是本領域的普通技術人員可以容易地理解，標籤-個體相關器可以是任何標籤數據的一部分或甚至從標籤數據中省略。
從RF位置標籤102傳送到接收器106的標籤信號可以包括「閃爍數據」，因為其以選定間隔傳送。該「閃爍率」可以由標籤設計者或系統設計者設置，以滿足應用要求和/或可以如本文中所描述的是可變的。在一些實施例中，可變閃爍率對於一個或所有標籤可以是一致的，和/或可以是數據相關的。如上文所討論的，閃爍數據可以包括標籤信號的特點，其允許標籤信號被接收器106識別，因此RF位置標籤102的位置可以由定位系統來確定。閃爍數據還可以包括一個或多個標籤數據分組。這種標籤數據分組可以包括來自標籤102的旨在用於傳輸的任何數據，諸如例如，在圖5A所示的實施例中，標籤UID、標籤數據和/或標籤-個體相關器。閃爍數據可以是或包括接收器106(或下遊接收器處理和分析系統)檢測以標識傳輸來自RF標籤102(例如，UWB標籤)的特定模式、代碼或觸發器。
接收器106可以被配置成無線地接收標籤信號，其可以包括如上文所討論的閃爍數據和標籤數據。在一些實施例中，接收器106可以將所接收的標籤信號作為其接收器信號的一部分而直接傳遞到接收器集線器/定位引擎108。在一些實施例中，接收器106可以對所接收的標籤信號執行處理。比如，接收器可以從標籤信號中提取閃爍數據和/或標籤數據，並且將閃爍數據和/或標籤數據傳送到接收集線器/定位引擎108。接收器可以向接收集線器/定位引擎108傳送時間測量值，諸如TOA測量值和/或TDOA測量值。時間測量值可以基於在接收器中生成或計算的時鐘時間，其可以基於如上文所解釋的接收器偏移值，其可以基於系統時間，和/或其可以基於RF標籤102的標籤信號和RF參考標籤(例如，圖1的標籤104)的標籤信號之間的到達時間差。接收器106可以被配置成附加地或可替代地確定來自標籤信號的信號測量值(諸如接收信號強度指示(RSSI)、信號方向、信號極性或信號相位)，並且將該信號測量值傳送到接收集線器/定位引擎108。
圖5B示出了RF標籤102和傳感器312，其可以被配置成分別向一個或多個接收器106和566傳送標籤信號和傳感器信號。接收器566可以包括專用於接收傳感器數據的接收器，而接收器106可以被配置成接收標籤數據。一個或多個接收器106和566然後可以向接收器集線器/定位引擎108傳送接收器信號。在一些實施例中，一個或多個接收器106和/或566可以共享物理部件，例如外殼和/或天線。
所描繪的RF標籤202可以包括標籤UID和標籤數據(諸如標籤-個體相關器)，並且傳送包括如上文結合圖5A所討論的閃爍數據的標籤信號。傳感器312可以生成和/或存儲傳感器UID、傳感器元數據(例如，傳感器-個體相關器、傳感器類型、傳感器固件版本、最後維護日期、傳送環境測量值的單位等)和(例如，所測量的)傳感器數據。在一些實施例中，傳感器312的「附加存儲的傳感器數據」可以包括旨在用於傳輸諸如到RF標籤102、參考標籤(例如，圖1的104)、傳感器接收器566、接收器106、和/或接收器/集線器定位引擎108的任何數據。
諸如傳感器312之類的傳感器可以被配置成感測和/或確定一個或多個環境條件(例如，溫度、壓力、脈搏、心跳、旋轉、速度、加速度、輻射、位置、化學濃度、電壓、運動)，並且存儲或傳送「環境測量值」作為指示這些條件的傳感器數據。為了闡明，術語「環境測量值」包括關於接近傳感器的環境的測量值，包括但不限於環境信息(例如，溫度、位置、溼度等)，關於個體健康、健身、操作和/性能的信息，和/或由運動傳感器捕獲的運動數據值(例如，指示RF標籤的運動)。環境測量值可以以模擬或數字形式存儲或傳輸，並且可以作為單獨測量值、作為單獨測量值集合、和/或作為概括統計被傳輸。例如，攝氏溫度可以作為{31}或作為{33,32,27,22,20,23,27,30,34,31}或作為{27.9}來傳輸。在一些實施例中，可以至少部分地根據一個或多個環境測量值來確定傳感器-個體相關器。
如圖5B所示，RF標籤102可以被配置成將標籤信號傳送到接收器106，並且傳感器203可以被配置成將傳感器信號傳送到傳感器接收器566。傳感器信號可以包括一個或多個傳感器信息分組。這樣的傳感器信息分組可以包括來自傳感器312的可以旨在用於傳輸的任何傳感器數據或信息，諸如例如，在所描繪的實施例中，傳感器UID、附加存儲的傳感器數據、傳感器-個體相關器和/或環境測量值(例如，包括運動數據值)。來自接收器106的接收器信號和來自傳感器接收器566的傳感器接收器信號可以經由有線或無線通信被傳送到如所示出的接收器集線器/定位引擎108。
圖5C描繪了根據一些實施例的通過RF標籤102進行通信的傳感器312。在一些實施例中，一個或多個傳感器312可以是RF標籤102的一部分(即，駐留在相同的外殼或組件結構中)。例如，運動傳感器204可以駐留在包括(例如，除其它之外)控制器202、UWB發射器206和/或天線208的RF標籤200的組件結構中。可替代地或附加地，一個或多個傳感器203可以不同於(即，不駐留在相同的外殼或組件結構中)RF標籤102，但是被配置成與RF標籤102無線地或經由有線通信進行通信。
在一些實施例中，RF標籤102、傳感器312或兩者都可以生成和/或存儲指示RF標籤102和傳感器312之間的關聯(例如，標籤UID/傳感器UID、在特定姿態中從標籤到傳感器的距離、與標籤集合相關聯的傳感器集合、與標籤相關聯的傳感器類型等)的標籤-傳感器相關器。在一些實施例中，RF標籤102和傳感器312兩者可以被配置成存儲標籤-傳感器相關器。
在一些實施例中，傳感器312可以被配置成經由傳感器信號將(例如，存儲的和/或測量的)傳感器數據傳送到RF標籤102。傳感器信號可以包括一個或多個傳感器信息分組。例如，傳感器信息分組可以包括傳感器UID、傳感器-個體相關器、附加存儲的傳感器數據、標籤-傳感器相關器和/或環境測量值。RF標籤102可以被配置成本地存儲傳感器信息分組的一些部分或全部，並且可以將傳感器信息分組封裝成一個或多個標籤數據分組，用於作為標籤信號的一部分而傳輸到接收器106、或者作為標籤信號的一部分而簡單地一起傳遞它們。在這個意義上，由標籤102以可變閃爍率傳送的閃爍數據可以包括從一個或多個傳感器(例如，圖3的運動傳感器304和/或傳感器312)接收的傳感器數據。
圖5D圖示了根據一個實施例的用於參考標籤504(例如，圖1的參考標籤104)、RF位置標籤502、傳感器503和兩個接收器506的示例通信結構。所描繪的參考標籤504是RF位置標籤，並且因此可以包括標籤數據、標籤UID，並且能夠傳送標籤數據分組。在一些實施例中，參考標籤504可以形成傳感器的一部分，並且因此能夠傳送傳感器信息分組。
所描繪的傳感器503將傳感器信號傳送到RF參考標籤504。RF參考標籤504可以本地存儲一些部分或一些或全部傳感器信息分組，並且可以將傳感器信息分組封裝成一個或多個標籤數據分組，用於作為標籤信號的一部分而傳輸到接收器506，或者簡單地將它們作為其標籤信號的一部分而一起傳遞。
如上文結合圖1所描述的，圖5D的接收器506被配置成從RF位置標籤502和參考標籤504接收標籤信號。這些標籤信號中的每一個標籤信可以包括閃爍數據，其可以包括標籤UID、標籤數據分組和/或傳感器信息分組。接收器506各自經由有線或無線通信將接收器信號傳送到如所示出的接收器集線器/定位引擎508。
圖5E圖示了RF位置標籤502、多個接收器506和多種傳感器類型之間的示例通信結構，這些傳感器類型根據各種實施例包括但不限於傳感器503、診斷設備533、三角測量定位器543、接近定位器553和接近標籤563。在所描述的實施例中，傳感器503，533，543，553中沒有一個傳感器形成RF位置標籤502或參考標籤504的一部分。然而，每個傳感器可以包括傳感器UID和附加存儲的傳感器數據。所描繪的傳感器503，533，543和553中的每個傳感器傳送包括傳感器信息分組的傳感器信號。
在所描繪的實施例中，接收器506被配置成從RF位置標籤502接收標籤信號，並且直接從傳感器503接收傳感器信號。在這樣的實施例中，傳感器503可以被配置成以對於RF位置標籤502是共用的通信協議來進行通信，其對於本領域普通技術人員來說，鑑於本公開將是清楚的。
圖5E描繪了在本文中稱為「接近詢問器」的一種類型的傳感器。接近詢問器523可以包括可操作用於生成可由RF位置標籤502檢測的磁場、電磁場或其它場的電路。儘管在圖3E中未示出，但是接近詢問器523可以包括傳感器UID、以及如上文所討論的其它標籤和傳感器導出數據或信息。
在一些實施例中，接近詢問器523可操作為可以觸發RF位置標籤502(例如，當RF位置標籤502檢測到由接近詢問器523產生的場時)以在交替閃爍模式或閃爍率下傳送閃爍數據的接近通信設備。RF位置標籤可以發起預編程(並且通常更快)的閃爍率以允許更多的定位點用於跟蹤個體。在一些實施例中，RF位置標籤可以不傳送標籤信號，直到由接近詢問器523觸發。在一些實施例中，當RF位置標籤502移動到接近詢問器523附近(例如，接近接近詢問器的通信內)時，可以觸發RF位置標籤502。在一些實施例中，當接近詢問器523移動到RF位置標籤502附近時，可以觸發RF位置標籤。
在其它實施例中，當按壓按鈕或在接近詢問器523上或在RF位置標籤本身上激活開關時，可以觸發RF位置標籤502。例如，接近詢問器523可以放置在跑道的起始線處。每當汽車經過起始線時，車載RF位置標籤502感測來自接近詢問器的信號，並且被觸發以傳送指示一圈已經完成的標籤信號。作為另一示例，接近詢問器523可以放置在Gatorade冷卻器處。每當球員或其它參與者用冷卻器填充杯時，安裝到參與者的RF位置標籤502感測來自接近詢問器的信號，並且被觸發以傳送指示Gatorade已被消耗的標籤信號。作為另一示例，接近詢問器523可以放置在醫療車上。當醫護人員使用醫療車來抬起參與者(例如，球員)並且將他/她移動到更衣室時，安裝到參與者的RF位置標籤502感測來自接近詢問器的信號，並且被觸發以傳送指示他們已經從比賽中去除的標籤信號。如所解釋的，根據所傳送的標籤信號的模擬和/或數字屬性的任何方面，這些後觸發的標籤信號中的任一個標籤信號可以與預先觸發的標籤信號不同。
圖5E描繪了通常不由個體佩戴但在本文中被稱為「診斷設備」的另一類型的傳感器。然而，像其它傳感器一樣，診斷設備可以測量一個或多個環境條件，並且以模擬或數字形式存儲對應的環境測量值。
儘管所描繪的診斷設備533不由個體佩戴，但是其可以生成和存儲傳感器-個體相關器，用於與結合特定個體進行的環境測量值相關聯。例如，在一個實施例中，診斷設備533可以是血壓計，其被配置成存儲各種個體的血壓數據作為環境測量值。每個環境測量值(例如，血壓數據)集合可以被存儲並且與傳感器-個體相關器相關聯。
所描繪的診斷設備533被配置成將包括傳感器信息分組的傳感器信號傳送到傳感器接收器566。傳感器信息分組可以包括如上文所討論的傳感器UID、附加存儲的數據、環境測量值和/或傳感器-個體相關器中的一項或多項。傳感器接收器566可以將來自傳感器信息分組的數據中的一些或全部數據與傳感器接收器566中的其它存儲數據相關聯、或者與從其它傳感器、診斷設備、RF位置標籤502或參考標籤存儲或接收的數據相關聯。傳感器接收器566將傳感器接收器信號傳送到接收器集線器/定位引擎508。
圖5E中所示的另一類型的傳感器是三角測量定位器543。「三角測量定位器」是感測位置的一種類型的傳感器。所描繪的三角測量定位器543包括如上文所討論的傳感器UID、附加存儲的傳感器數據和環境測量值。
在一些實施例中，三角測量定位器(也稱為全球定位系統(GPS)接收器)接收由一個或多個對地靜止衛星(處於已知或可知位置的衛星)和/或一個或多個地基發射器(也在已知或可知位置)傳送的時鐘數據，比較所接收的時鐘數據，並且運算「位置計算」。位置計算可以被包括在一個或多個傳感器信息分組中作為環境測量值。
在另一實施例中，三角測量定位器包括一個或多個相機或圖像分析器，其接收所發射或反射的光或熱、然後分析所接收的圖像以確定個體或傳感器的位置。儘管三角測量定位器可以無線地傳送數據，但是它不是RF位置標籤，因為它不傳送可以由接收器集線器/定位引擎508用來計算位置的閃爍數據或標籤信號。相反，三角測量定位器感測位置並且運算位置計算，該位置計算然後可以被接收器集線器/定位引擎508用作環境測量值。
在一個實施例中，三角測量定位器可以與RF位置標籤或參考標籤(未示出)組合。在這樣的實施例中，三角測量定位器可以運算並且經由RF位置標籤將其位置計算傳送到一個或多個接收器。然而，接收器集線器/定位引擎將基於作為標籤信號的一部分而接收的閃爍數據而不僅僅基於位置計算來計算標籤位置。位置計算將被認為是環境測量值，並且可以被包括在相關聯的傳感器信息分組中。
對於本領域普通技術人員而言，清楚的是，位置計算(例如，GPS接收器位置計算)不如由根據本發明的各種實施例構成的接收器集線器/定位引擎執行的位置計算(例如，基於UWB波形的位置計算)精確。這不是說，使用已知技術不能改進位置計算。例如，包括大氣條件在內的若干種影響可以導致GPS精度隨時間而變化。控制這一點的一種方式是使用差分全球定位系統(DGPS)，該差分全球定位系統包括位於已知位置的固定三角測量定位器的一個或網絡，並且已知位置的坐標作為附加存儲的傳感器數據而存儲在存儲器中。這些三角測量定位器從對地靜止衛星中接收時鐘數據，確定位置計算，並且廣播位置計算和所存儲的坐標之間的差。該DGPS校正信號可以用於校正這些影響並且顯著減少位置估計誤差。
圖5E中所示的另一種類型的傳感器是接近檢測器553。「接近檢測器」是感測在相對於圖1的被監測區域100較小的區域(例如，局部區域)內的身份的一種類型的傳感器。感測身份的許多不同方式(例如，用於被感測對象或個體的唯一ID或其它標識符)鑑於本公開對於本領域普通技術人員而言是清楚的，包括但不限於讀取線性條形碼，讀取二維條形碼，讀取近場通信(NFC)標籤，讀取諸如UHF標籤、HF標籤或低頻標籤之類的RFID標籤，光學字符識別設備，生物測定掃描器或面部識別系統。
在一些實施例中，接近檢測器感測個體(或個體的腕帶、標籤、標記、卡、徽章、衣服、制服、服裝、電話、票據等)的屬性。由接近檢測器感測的身份可以本地存儲在如所示出的接近檢測器553處，並且作為環境測量值經由一個或多個傳感器信息分組而傳送到傳感器接收器566。
在一些實施例中，接近檢測器553可以具有所定義的位置，其常常是靜止的，並且可以與圖1的被監測區域100中的位置相關聯。例如，接近檢測器553可以位於賽道的終點線處、位於體育場的入口門處、與診斷設備一起定位、位於足球場的球門線或球門柱處、位於棒球場的底板或本壘板或類似的固定位置處。在接近檢測器是靜止的這種實施例中，接近檢測器和傳感器UID的位置坐標可以存儲到可由接收器506，566、接收器集線器/定位引擎508、和/或接收器處理和分析系統110的其它部件中的一項或多項來訪問的被監測區域資料庫(未示出)。在接近檢測器是可移動的實施例中，可以利用三角測量定位器來確定位置計算，或者接近檢測器可以與RF位置組合併且由接收器集線器/定位引擎508來定位。儘管在圖5E中被示為用於說明目的的單獨欄位，但是標識信息和位置計算可以包括附加存儲的傳感器數據、環境測量值或兩者的一部分。
在一個實施例中，接近檢測器可以與其位置被記錄在被監測區域資料庫中的參考標籤(例如，圖1的標籤104)相關聯。在其它實施例中，接近檢測器是可移動的，使得其可以被運輸到需要它的地方。例如，接近檢測器553可以位於醫療車、第一次進攻標誌、診斷設備、球門柱上，或者由護理人員或安全防護裝置攜帶。在接近檢測器553是可移動的實施例中，其通常與RF位置標籤或三角測量定位器相關聯，以使可以在感測到身份時確定(RF位置標籤的)位置或(三角測量定位器的)位置。
在接近檢測器包括RF位置標籤的實施例中，接收器集線器/定位引擎508可能定位相關聯的RF位置標籤，並且標籤數據/傳感器數據濾波器可能將相關聯的RF位置標籤的標籤位置數據關聯作為接近檢測器的位置，同時從任何接收的傳感器信息分組來確定相關聯的個體的身份。在接近檢測器包括三角測量定位器的備選實施例中，三角測量定位器會運算可以被存儲為附加存儲的傳感器數據和/或環境測量值的位置計算，並且被傳輸作為一個或多個傳感器信息分組。在一個實施例中，接近檢測器的傳感器信息分組可以包括所感測的身份信息和位置計算兩者。
圖5E中所示的另一種類型的傳感器是接近標籤563。接近標籤具有固定位置和標識碼(例如，傳感器UID)。接近標籤563可以進一步包括所示出的附加存儲的傳感器數據。所描繪的接近標籤563被配置成由接近檢測器553讀取。在一些實施例中，接近檢測器553可以進一步被配置成將信息寫入接近標籤563。
接近標籤563可以是貼紙、卡、標籤、無源RFID標籤、有源RFID標籤、NFC標籤、票據、金屬板、電子顯示器、電子紙、著墨表面、日晷、或如本領域中已知的其它可見或機器可讀標識設備。接近標籤563的位置的坐標被存儲，使得它們可以被接收集線器/定位引擎508訪問。例如，在一個實施例中，接近標籤563的位置坐標可以存儲在現場資料庫中或可以經由網絡訪問的被監測區域資料庫，或者可以作為附加存儲的數據而本地存儲在接近檢測器553中。
在一些實施例中，接近標籤563的位置被編碼到接近標籤563本身中。例如，接近標籤563的位置的坐標可以被編碼到置於該位置中的無源RFID標籤中。作為另一示例，接近標籤563的位置的坐標可以被編碼到置於該位置中的列印的條形碼中。作為另一示例，包括NFC標籤的接近標籤563可以用位置「結束地區」來編碼，並且NFC標籤可以放置在Bank of America Stadium的結束地區處或附近。在一些實施例中，所存儲的接近標籤563的坐標可以與接近標籤563的實際坐標偏移已知或可確定的量。
在一個實施例中，諸如NFC標籤的接近標籤563可以用位置來編碼。當諸如接近檢測器之類的傳感器靠近NFC標籤時，其可以讀取位置，然後將傳感器信息分組中的位置傳送到傳感器接收器566'，並且最終傳送到接收器集線器/定位引擎108。在另一實施例中，諸如條形碼標籤之類的接近標籤263可以用標識碼來編碼。當具有接近檢測器(諸如條形碼成像器)和三角測量定位器(諸如GPS晶片、GPS應用或類似設備)的智慧型手機靠近條形碼標籤時，其可以從條形碼讀取標識碼，從接收的時鐘數據中確定位置計算，然後將身份和位置計算傳送到傳感器接收器566'，並且最終作為一個或多個傳感器信息分組的一部分而傳送到接收器集線器/定位引擎106。
在所描繪的實施例中，三角測量定位器543和接近檢測器553各自被配置成將攜帶傳感器信息分組的傳感器信號傳送到傳感器接收器566'。所描繪的傳感器543，553(如本文中所討論的任何傳感器)可以經由有線或無線通信協議而傳送傳感器信號。例如，可以將任何專有或標準無線協議(例如，802.11、Zigbee、ISO/IEC 802.15.4、ISO/IEC 18000、IrDA、藍牙、CDMA或任何其它協議)用於傳感器信號。可替代地或附加地，可以使用任何標準或專有有線通信協議(例如，乙太網、並行、串行、RS-232、RS-422、USB、火線、I2C等)。類似地，傳感器接收器166'和本文中所討論的任何接收器可以使用類似的有線和無線協議將接收器信號傳送到接收器集線器/定位引擎。
在一個實施例中，在從三角測量定位器543和接近檢測器553接收到傳感器信號時，傳感器接收器566'可以將來自所接收的傳感器信息分組的數據中的一些或全部與存儲到傳感器接收器566'的其它數據相關聯，或與從其它傳感器(例如，傳感器503)、診斷設備533、RF位置標籤502或RF參考標籤504存儲或接收的數據相關聯。這種相關聯的數據在本文中被稱為「相關聯的傳感器數據」。在所描繪的實施例中，傳感器接收器566'被配置成將所接收到的傳感器信息分組和任何相關聯的傳感器數據中的一些或全部作為傳感器接收器信號的一部分而傳送到接收器集線器/定位引擎508。
在一個實施例中，包括接近檢測器(諸如條形碼成像器)和三角測量定位器(諸如GPS晶片)的智慧型電話可以將從條形碼確定的標識碼與來自作為相關聯的傳感器數據的所接收的時鐘數據的位置計算相關聯，並且將包括這種相關聯的傳感器數據的傳感器信息分組傳送到接收器集線器/定位引擎508。在另一實施例中，智慧型電話可以將包括標識碼和智慧型電話的唯一標識符的第一傳感器信息分組傳送到另一傳感器接收器，智慧型電話可以將包括位置計算和智慧型電話的唯一標識符的第二傳感器信息分組傳送到傳感器接收器，並且傳感器接收器可以基於公共智慧型電話唯一標識符而將位置計算與標識碼相關聯，並且將這種相關聯的傳感器數據傳送到接收器集線器/定位引擎508。在另一實施例中，傳感器接收器可以確定與第一傳感器信息分組相關聯的第一時間測量值、以及與第二傳感器信息分組相關聯的第二時間測量值，該第二時間測量值結合傳感器UID可以由接收器集線器/定位引擎508用於將第一傳感器信息分組與第二傳感器信息分組相關聯。
在一個實施例中，接收器集線器/定位引擎508從接收器506接收接收器信號，並且從傳感器接收器566，566'接收傳感器接收器信號。在所描繪的實施例中，接收器506可以從RF位置標籤502接收閃爍數據，並且向接收器集線器/定位引擎508傳送一些或全部閃爍數據，可能具有附加的時間測量值或信號測量值。在一些實施例中，時間測量值或信號測量值可以基於從RF參考標籤(例如，圖1的參考標籤104)接收的標籤信號。接收器集線器/定位引擎508從接收器506收集閃爍數據、時間測量值(例如，到達時間、到達時間差、相位)和/或信號測量值(例如，信號強度、信號方向、信號極性、信號相位)，並且如上文結合圖1所討論的那樣運算標籤502的標籤位置數據。在一些實施例中，接收器506可以配置有適當的RF濾波器，以便濾除潛在幹擾接近要監測的比賽場或其它區域的信號或反射。
接收器集線器/定位引擎508還可以從本地存儲裝置和從網絡位置訪問所存儲的數據或時鐘數據。接收器集線器/定位引擎508使用該信息來確定每個RF位置標籤的標籤位置數據。它還可以將從一個或多個RF位置標籤傳送的標籤信號導出或提取數據與從一個或多個傳感器傳送的傳感器信號導出或提取信息或數據相關聯。
除了先前描述的TOA或TDOA系統之外，諸如基於接收信號強度指示的系統之類的其它實時定位系統(RTLS)可以潛在地由接收器集線器/定位引擎108實現。使用RF位置標籤(包括本文所描述的那些)的任何RTLS系統可能需要由接收器集線器/定位引擎108進行相當多的處理，以從從標籤接收的閃爍數據中確定標籤位置數據。這些可能需要除了閃爍數據之外的時間測量值和/或信號測量值，其優選地包括標籤UID。相比之下，在諸如全球定位系統(GPS)系統之類的其它系統中，基於從GPS發射器(也稱為GPS接收器或GPS標籤)傳送的位置計算來確定位置數據，其包括關於其中當確定或存儲位置計算時，標籤所在的位置(即，經由衛星信號三角測量在標籤處確定的坐標等)的所計算的信息。因此，GPS信息通常是指在傳感器接收器接收到傳輸之前與GPS發射器ID一起傳送的附加信息。
GPS主機設備或後端伺服器可以接收GPS信息，並且簡單地將位置計算(與在主機設備處計算位置信息相反)和GPS發射器ID解析成數據記錄。該數據記錄可以用作GPS位置計算，或者可以將其轉換為不同的坐標系以用作GPS位置計算，或者可以進一步利用DGPS信息進行處理以用作GPS位置計算。
返回到圖5C，所描繪的RF位置標籤102用於將傳感器信息分組傳送(有時稱為回傳)到接收器106。在一些實施例中，儘管未示出，但是多個傳感器203可以將攜帶傳感器信息分組的傳感器信號傳送到RF位置標籤102。這種所接收的傳感器信息分組可以與傳送到接收器106的閃爍數據相關聯。
在一個實施例中，接收器集線器/定位引擎108可以從所接收的標籤數據分組解析傳感器信息分組，並且將這樣的傳感器信息分組與傳送傳感器信息分組的RF位置標籤102相關聯。因此，接收器集線器/定位引擎108能夠確定標籤位置數據，其可以包括來自一個或多個標籤或傳感器的位置和其它數據(例如，標籤數據、標籤UID、標籤-個體相關器、傳感器-個體相關器、附加存儲的傳感器數據、環境測量值、標籤-傳感器相關器、身份信息、位置計算等)。這樣的數據和信息可以被傳送到接收器處理和分析系統110。
在一些實施例中，一旦接收器集線器/定位引擎108確定RF位置標籤102在標籤信號的時間點處的位置估計，接收器集線器/定位引擎108也可以將位置估計與包括在這種標籤信號的閃爍數據中的標籤數據分組相關聯。在一些實施例中，標籤信號的位置估計可以用作標籤數據分組的標籤位置數據。在一些實施例中，接收集線器/定位引擎108可以使用地理信息系統(GIS)來修正位置估計，或者將一個坐標系中的位置估計映射到不同坐標系中的位置估計，以提供標籤數據分組的位置估計。
在一個實施例中，針對標籤數據分組估計的位置可以與標籤數據分組中的任何數據相關聯，包括標籤UID、其它標籤數據，以及與(如果包括的話)一個或多個傳感器信息分組中的任何數據相關聯，包括傳感器UID、附加存儲的傳感器數據和環境測量值。由於環境測量值可以包括來自三角測量定位器(例如，GPS設備)的位置計算，所以接收器集線器/定位引擎108可以解析位置計算並且使用它來修正標籤數據分組的位置估計。
優選地，接收器集線器/定位引擎108可以訪問單個資料庫以確定標籤-個體相關器或傳感器-個體相關器。個體數據(例如，個體簡檔)可以存儲在伺服器中、標籤存儲器中、傳感器存儲器中、或可經由網絡或通信系統訪問的其它存儲器中，包括如先前所描述的標籤數據或附加存儲的傳感器數據。
在一些實施例中，通過比較使用傳感器-個體相關器訪問的數據，接收器集線器/定位引擎108可以將個體與從傳感器接收的傳感器信息分組相關聯，和/或可以將個體與這種傳感器相關聯。因為接收器集線器/定位引擎108可以將傳感器位置估計與傳感器信息分組相關聯，所以接收器集線器/定位引擎108還可以估計相關聯的個體的個體位置。
在另一實施例中，通過比較使用標籤-傳感器相關器訪問的數據，接收器集線器/定位引擎108可以將傳感器與從RF位置標籤102接收的標籤數據分組相關聯。因為接收器集線器/定位引擎108可以將位置估計與標籤數據分組相關聯，所以接收器集線器/定位引擎108還可以創建相關聯的傳感器的傳感器位置估計。通過比較RF位置標籤的位置估計與傳感器位置估計或傳感器位置估計，接收器集線器/定位引擎108可以將RF位置標籤與傳感器相關聯，或可以將標籤數據分組與傳感器信息分組相關聯。接收器集線器/定位引擎108還可以基於該關聯來確定新的或修正的標籤-傳感器相關器。
在又一實施例中，通過比較RF位置標籤的位置估計與個體位置估計或個體位置估計進行比較，接收器集線器/定位引擎108可以將RF位置標籤與個體相關聯，或者可以將標籤數據分組與個體相關聯。接收器集線器/定位引擎108還可以基於該關聯來確定新的或修正的標籤-個體相關器。
在一個實施例中，通過比較傳感器的位置估計與個體位置估計或個體位置估計，接收器集線器/定位引擎108可以將傳感器與個體相關聯，或者可以將傳感器信息分組與個體相關聯。接收器集線器/定位引擎108還可以基於該關聯來確定新的或修正的傳感器-個體相關器。
從一個或多個RF位置標籤傳送的標籤信號導出或提取數據在本文中被稱為「標籤導出數據」，並且應當包括但不限於標籤數據、標籤UID、標籤-個體相關器、標籤-傳感器相關器、標籤數據分組、閃爍數據、時間測量值(例如，到達時間、到達時間差、相位)、信號測量值(例如，信號強度、信號方向、信號極性、信號相位)和標籤位置數據(例如，包括標籤位置估計)。標籤導出數據不是由RF位置標籤導出的，而是從由RF位置標籤傳送的信息導出的。從一個或多個傳感器傳送的傳感器信號導出或提取信息或數據在本文中被稱為「傳感器導出數據」，並且應當包括但不限於傳感器UID、附加存儲的傳感器數據、傳感器-個體相關器、環境測量值、傳感器信息分組、位置計算值(包括傳感器位置估計)、位置信息、身份信息、標籤-傳感器相關器和相關聯的傳感器數據。從存儲的個體數據導出或提取的數據在本文中被稱為「個體簡檔信息」、「參與者簡檔信息」或簡稱為「簡檔信息」，並且應當包括但不限於個體上的標籤-個體相關器、傳感器-個體相關器、身份信息、制服號碼和團隊、生物特徵數據、標籤位置。在各種實施例中，接收器集線器/定位引擎108可以將標籤導出數據、傳感器導出數據、個體簡檔信息、其各種組合、和/或來自GIS、現場資料庫、被監測區域資料庫和個體資料庫的任何信息傳送到接收器處理和分析系統110。
在一些實施例中可以用於與本文中所討論的運動數據控制的可變閃爍率RF標籤通信的附加UWB傳輸架構在標題為「Method,Apparatus,And Computer Program Product For Performance Analytics Determining Play Models And Outputting Events Based On Real-Time Data For Proximity And Movement Of Objects」的美國專利9,002,485中更詳細地描述，其全部內容通過引用併入本文。
在一些實施例中，可以處理從RF標籤傳送的標籤信號以確定用於性能分析的標籤導出數據。例如，處理可以由接收器集線器108和/或接收器處理和分發系統110來執行，以提供球員活動、比賽事件等等的編程性確定、分析、跟蹤和/或呈現。關於用於基於標籤信號提供性能分析的技術的附加細節在上文通過引用併入的美國專利9,002,485中更詳細地描述。
圖6示出了示例電路600的示意性框圖，其中一些或全部可以包括在RF標籤(例如，RF標籤102，200和/或300)、接收器106、接收器集線器108、和/和接收器處理和分發系統110中。根據一些示例實施例，電路600可以包括各種器件，諸如一個或多個處理器602、存儲器604、通信模塊606、和/或輸入/輸出模塊608。
如本文中所提及的，「模塊」可以包括被配置成執行一個或多個特定功能的硬體、軟體和/或固件。在這點上，如本文中所描述的電路600的器件可以被體現為例如，電路、硬體元件(例如，合適編程的處理器、組合邏輯電路、集成電路等)、包括存儲在可由合適配置的處理設備(例如，處理器602)執行的非暫態計算機可讀介質(例如，存儲器604)上的計算機可讀程序指令的電腦程式產品、或它們的某個組合。
處理器602可以例如被體現為各種器件，包括具有(多個)伴隨的數位訊號處理器的一個或多個微處理器、沒有伴隨的數位訊號處理器的一個或多個處理器、一個或多個協處理器、一個或多個多核處理器、一個或多個控制器、處理電路、一個或多個計算機、包括諸如例如ASIC(專用集成電路)或FPGA(現場可編程門陣列)之類的集成電路的各種其它處理元件、或它們的某個組合。因此，儘管在圖6中作為單個處理器圖示，但是在一些實施例中，處理器602可以包括多個處理器件。多個處理器件可以被體現在單個計算設備上、或者可以被分布在被共同地配置成用作電路600的多個計算設備上。多個處理器件可以彼此進行操作性通信，並且可以被共同地配置成執行如本文中所描述的電路600的一個或多個功能性。在示例實施例中，處理器602可以被配置成執行存儲在存儲器604中或以其它方式可由處理器602訪問的指令。當由處理器602執行時，這些指令可以使電路600執行本文中所描述的一個或多個功能性。
無論由硬體、固件/軟體方法還是由其組合來配置，處理器602可以包括能夠在相應地配置時根據本發明的實施例執行操作的實體。因此，例如，當處理器602被體現為ASIC、FPGA等時，處理器602可以包括用於進行本文中所描述的一個或多個操作的具體配置的硬體。作為另一示例，當處理器602可以被體現為諸如可以存儲在存儲器604中的指令的執行器時，指令可以具體地配置處理器602以執行本文中所描述的一個或多個算法、方法或操作。例如，處理器602可以被配置成執行作業系統應用、固件應用、媒體回放應用、媒體編輯應用等等。
存儲器604可以包括例如易失性存儲器、非易失性存儲器或其某個組合。儘管在圖6中作為單個存儲器圖示，但是存儲器604可以包括多個存儲器部件。多個存儲器部件可以被體現在單個計算部件上或分布在多個計算部件上。在各種實施例中，存儲器604可以包括例如硬碟、隨機存取存儲器、高速緩衝存儲器、快閃記憶體、光碟只讀存儲器(CD-ROM)、固態存儲器、數字通用盤只讀存儲器(DVD-ROM)、光碟、被配置成存儲信息的電路、集成電路、化學/生物存儲器、紙張、或它們的某個組合。存儲器604可以被配置成存儲用於使得電路600能夠執行根據本文中所討論的示例實施例的各種功能的信息、數據、應用、指令等。例如，在至少一些實施例中，存儲器604可以被配置成緩衝輸入數據以供由處理器602處理。附加地或可替代地，在至少一些實施例中，存儲器604可以被配置成存儲程序指令以供由處理器602執行、和/或存儲數據以供由處理器602處理。存儲器604可以以靜態和/或動態信息的形式來存儲信息。該存儲的信息可以在執行其功能性的過程期間由電路600存儲和/或使用。
在一些實施例中，諸如當電路600在RF標籤(例如，圖2所示的RF標籤200)中體現時，一個或多個處理器602和/或存儲器604可以包括在控制器202、運動傳感器204和/或UWB發射器206中。
通信模塊606可以被體現為在電路、硬體、包括存儲在計算機可讀介質(例如，存儲器604)上並且由處理設備(例如，處理器602)執行的計算機可讀程序指令的電腦程式產品、或它們的組合的任何部件或器件，其被配置成從另一設備(諸如例如，第二電路600等)接收數據和/或將數據傳送到另一設備。在一些實施例中，通信模塊606(如本文中所討論的其它部件)可以至少部分地被實現為處理器602或以其它方式由處理器602控制。在這點上，通信模塊606可以諸如經由總線與處理器402通信。通信模塊606可以包括例如用於實現通信的天線、(例如，UWB)發射器、接收器、收發器、網絡接口卡、和/或支持硬體和/或固件/軟體。通信模塊606可以被配置成使用可以用於通信的任何協議來接收和/或傳送可以由存儲器604存儲的任何數據。通信模塊606可以附加地和/或可替代地諸如經由總線與存儲器604、輸入/輸出模塊608和/或電路600的任何其它部件通信。通信模塊606可以被配置成使用一個或多個通信協議，諸如例如，UWB(例如，IEEE 802.15.4)、近場通信(NFC)、藍牙、Wi-Fi(例如，802.11協議等)、射頻系統(例如，900MHz、1.4GHz和5.6GHz通信系統)、紅外、移動寬帶、GSM、GSM加EDGE、CDMA、四頻帶和其它蜂窩協議、VOIP和/或任何其它合適的協議。
輸入/輸出模塊608可以與處理器602通信以接收輸入的指示，和/或提供可聽、視覺、機械或其它輸出。在這個意義上，輸入/輸出模塊608可以包括用於執行模數和/或數模數據轉換的器件。輸入/輸出模塊608可以包括例如用於顯示器、觸控螢幕、鍵盤、按鈕、點撥輪、滑鼠、操縱杆、圖像捕獲設備、麥克風、揚聲器、生物測定掃描儀、和/或其它輸入/輸出機構的支持。在一些實施例中，諸如當電路600可以被實現為RF標籤時，輸入/輸出模塊608可以包括一個或多個傳感器，諸如圖3所示的運動傳感器304和/或傳感器312。
在其中電路600可以被實現為系統、伺服器或資料庫的實施例中，與電路600可以被實現為終端用戶機器或專為複雜的用戶交互而設計的其它類型的設備的實施例相比，可以減少輸入/輸出模塊608的各方面。在一些實施例中(如本文中所討論的其它部件)，輸入/輸出模塊608甚至可以從電路600中去除。可替代地，諸如在其中電路600被體現為伺服器或資料庫的實施例中，輸入/輸出模塊608的至少一些方面可以在由與電路600通信的用戶使用的裝置上體現。輸入/輸出模塊608可以諸如經由總線與存儲器604、通信模塊606和/或(多個)任何其它部件進行通信。儘管在電路600中可以包括一個以上的輸入/輸出模塊和/或其它部件，但是在圖6中僅示出了一個，以避免使本公開過度複雜(例如，如本文中所討論的其它部件)。
在一些實施例中，本文中討論的示例過程和算法可以由電路600執行。例如，非暫態計算機可讀存儲介質可以被配置成存儲固件、一個或多個應用程式和/或其它軟體，其包括可以被執行以控制電路600的部件的處理器以實現各種操作(包括上文所示的示例)的指令和其它計算機可讀程序代碼部分。因此，一系列計算機可讀程序代碼部分可以在一個或多個電腦程式產品中體現，並且可以與設備、伺服器、資料庫、和/或其它可編程裝置一起使用，以產生本文中所討論的機器實現的過程。
任何這樣的電腦程式指令和/或其它類型的代碼可以被加載到計算機、處理器或其它可編程裝置的電路上以產生機器，使得執行代碼的計算機、處理器、其它可編程電路可以是用於實現包括本文所描述的那些功能的各種功能的器件。在一些實施例中，還可以利用一個或多個外部系統(諸如遠程雲計算和/或數據存儲系統)來提供本文中所討論的功能性中的至少一些功能性。
如上所描述的以及如基於本公開應當理解的，各種實施例可以被實現為方法、介質、設備、伺服器、資料庫、系統等。因此，實施例可以包括完全包括硬體、或軟體和硬體的任何組合的各種器件。更進一步地，實施例可以採取在具有在存儲介質中體現的計算機可讀程序指令(例如，計算機軟體)的至少一個非暫態計算機可讀存儲介質上的電腦程式產品的形式。可以利用任何合適的計算機可讀存儲介質，包括非暫態硬碟、CD/DVD-ROM、快閃記憶體、光學存儲設備、量子存儲設備、化學存儲設備、生物存儲設備、磁性存儲設備等。
上文已經參考諸如功能模塊、系統部件和電路之類的部件的框圖描述了實施例。下文是對可以由上文所討論的一個或多個部件實現的功能性的示例處理流程圖的討論。框圖和處理流程圖的每個框、以及框圖和處理流程圖的組合分別可以通過包括電腦程式指令的各種器件來實現。這些電腦程式指令可以加載到通用計算機、專用計算機、或其它可編程數據處理裝置(諸如處理器602)上以產生機器，使得電腦程式產品包括在計算機或其它可編程數據處理裝置上執行以創建用於實現流程圖框或框圖中指定的功能的器件的指令。
這些電腦程式指令還可以存儲在可以指導計算機或其它可編程數據處理裝置以特定方式工作的非暫態計算機可讀存儲設備(例如，存儲器604)中，使得存儲在計算機可讀存儲設備中的指令產生包括用於實現本文中所討論的功能的計算機可讀指令的製品。電腦程式指令還可以被加載到計算機或其它可編程數據處理裝置上，以使得在計算機或其它可編程數據處理裝置上執行一系列操作步驟，以便產生計算機實現的過程，使得在計算機或其它可編程裝置上執行的指令提供用於實現本文中所討論的功能的步驟。
因此，框圖和流程圖的框支持用於執行指定功能的器件的組合、用於執行指定功能的步驟的組合、以及用於執行指定功能的程序指令器件。還應當理解，框圖和處理流程圖的每個框、以及框圖和處理流程圖中的框的組合可以由執行指定功能或步驟的基於專用硬體的計算機系統、或專用硬體和計算機指令的組合來實現。
可變速率超寬帶通信
圖7示出了根據一些實施例的用於與無線接收器進行通信的示例方法700的流程圖。方法700可以由RF標籤(例如，RF標籤102，200，300和/或其它合適配置和/或製造的設備)執行，諸如通過處理電路和/或控制器，以利用一個或多個接收器106以可變閃爍率傳達UWB標籤信號。在一些實施例中，如圖1所示，多個RF標籤102可以被配置成在被監測區域125內並發執行方法700。
方法700可以在702開始並且進行到704，其中，RF標籤的處理電路可以被配置成從運動傳感器接收一個或多個運動數據值。運動數據值可以由運動傳感器生成，並且可以是上文所討論的環境測量值的示例。在一些實施例中，控制器202和/或UWB收發器206可以被配置成從運動傳感器204接收一個或多個運動數據值。運動傳感器204可以被配置成生成運動數據值並且將運動數據值提供給RF標籤200的處理電路。
如上文所討論的，在一些實施例中，運動傳感器可以包括被配置成測量RF標籤的運動的加速度計、陀螺儀和/或羅盤。儘管在本文中將閃爍率的控制討論為基於來自運動傳感器的運動數據值，但是在一些實施例中，閃爍率可以附加地或可替代地由來自一個或多個其它類型的傳感器的一個或多個其它測量值來控制。
在706處，RF標籤的處理電路可以被配置成基於一個或多個運動數據值來確定UWB發射器的閃爍率。如此，閃爍率可以被確定為具有取決於一個或多個運動數據值的頻率(例如，定義用於閃爍數據的傳輸的廣播間隔)的可變閃爍率。例如，UWB發射器可以被配置成以第一閃爍率或第二閃爍率傳送閃爍數據，其中，第一閃爍率不同於第二閃爍率，或者不同於第一閃爍率和第二閃爍率的第三閃爍率等。
儘管可以使用一個或多個不同類型的運動傳感器和/或加速度計，但是在一些實施例中，RF標籤可以包括三軸加速度計，其被配置成生成運動數據值，包括X軸加速度值、Y軸加速度值和Z軸加速度值。圖11示出了根據一些實施例的由RF標籤隨時間產生的運動數據1100的示例。運動數據1100可以包括X軸加速度值1102、Y軸加速度值1104和Z軸加速度值1106。加速度值1102至1106中的每個加速度值被測量並且繪製在-2至+2g力標度上。
運動數據1100示出了示例運動數據值，其是在運動停止時段之間以增加的速度穿過的對象(例如，人)的特點，其中，運動傳感器位於RFID標籤102的如圖4A所示的肩墊的肩部區域內。運動傳感器的方位導致在Z軸加速度值1106中檢測到大部分加速度。在一些實施例中，運動數據可以指示感興趣的事件和/或動作。例如，在時間1108內捕獲的運動數據指示對象正在行走。在另一示例中，在時間1110內，軸加速度值指示對象已經停止移動。在又一示例中，在時間1112內，軸加速度值指示對象正在慢跑、跑步或以大於在時間1112內的軸加速度值的增加的幅度所指示的時間1108內的速率移動。如下文更詳細討論的，由運動數據值定義的事件和/或動作在本文中被稱為「運動籤名」。因此，時間1108，1110和1112內的運動數據值各自可以與用於步行、站立和跑步的運動數據值相關聯，或各自指示分別用於步行、站立和跑步的運動籤名。
圖12示出了根據一些實施例的由第二RF標籤隨時間生成的運動數據1200的示例。運動數據1200與運動數據1100並發捕獲，除了使用設置在大約靠近肩胛骨的肩部後部的RF標籤。這裡，與運動數據1200相關聯的RF標籤處於與生成運動數據1100的RF標籤不同的方位。運動數據1200可以包括X軸加速度值1202、Y軸加速度值1204和Z軸加速度值1206。放置在對象上的RF標籤的不同方位導致大部分加速度由X軸加速度值1202(例如，而不是如上文針對運動數據1100所討論的Z軸加速度值1106)檢測。
處理電路還可以被配置成基於X軸加速度值、Y軸加速度值和Z軸加速度值中的一項或多項(例如，全部)來確定加速度幅值。例如，加速度幅值可以被確定為X軸加速度值、Y軸加速度值和Z軸加速度值中的每一個加速度值的平方和的平方根。
在另一示例中，加速度幅值可以被確定為X軸加速度值、Y軸加速度值和Z軸加速度值中的每一個加速度值的絕對值的和。圖13示出了根據一些實施例的射頻標籤的加速度幅值1300的示例。這裡，基於圖11所示的運動數據1100的X軸加速度值1102、Y軸加速度值1104和Z軸加速度值1106的絕對值的和來確定加速度幅值1300。
在一些實施例中，可以基於加速度幅值來定義運動籤名。參考圖13，時間1108，1110和1112內的運動數據值可以分別與行走、站立和跑步的運動籤名相關聯，或分別指示行走、站立和跑步的運動籤名。
在一些實施例中，可以從對象上具有不同方位和位置的多個傳感器/RFID標籤中確定加速度幅值。這些加速度幅值(和/或它們的軸加速度值)可以以各種方式編程組合以確定更精細的細節活動和/或運動籤名。例如，與肩部區域上的RFID標籤相關聯的運動數據可以指示球員正在舉起他的手臂，而與胸部區域上的RFID標籤相關聯的運動數據可以指示球員還在空中跳躍。因此，與球員跳躍嘗試足球接球相關聯的運動籤名可以包括來自位於胸部和肩部區域的RFID標籤的運動數據值和/或加速度幅值的特定組合。
處理電路可以進一步被配置成基於加速度幅值來確定閃爍率。例如，RF標籤可以包括將加速度幅值與各種預先確定的閃爍率相關聯的映射(例如，存儲在存儲器中)數據。在一些實施例中，RF標籤可以被配置成在多個狀態下操作，每個狀態與基於運動數據值確定的不同閃爍率相關聯。例如，在運動數據值指示RF標籤靜止的第一狀態下，閃爍率可以被設置為關閉或處於非常低的傳送速率。在運動數據值指示RF標籤正在緩慢移動的第二狀態下，閃爍率可以被設置為低傳送速率。在運動數據值指示RF標籤正在快速移動的第三狀態下，閃爍率可以被設置為快速傳送速率。在一些實施例中，閃爍率可以從0Hz(例如，當RF標籤已經被停用和/或以其它方式被設置為不傳送閃爍數據)變化到高達200Hz(例如，當RF標籤已經被激活和/或當運動數據表明相關聯的對象已經移動時)。
在一些實施例中，閃爍數據可以包括閃爍率狀態改變指示。例如，在確定改變閃爍率時，閃爍率狀態改變指示可以與用於以更新的閃爍率的閃爍數據傳輸的一個或多個(例如，3個)脈衝的閃爍數據一起包括。閃爍狀態改變指示可以用於更精確地確定所監測的活動和/或事件的開始和/或停止。在足球比賽的背景中，例如，閃爍率已經改變為快速傳送速率的閃爍狀態改變指示可以指示在該場上已經開始比賽。
在一些實施例中，RF標籤可以包括用於控制閃爍率的用戶輸入設備，諸如開關、按鈕等。經由用戶輸入設備，佩戴RF標籤的用戶可以能夠打開/關閉RF標籤、改變閃爍率、和/或在閃爍數據的一個或多個脈衝內發送狀態信息。RF標籤可以包括外部發光二極體(LED)、和/或被配置成提供關於用戶已經採取的動作的反饋的其它顯示設備。
在708處，處理電路可以被配置成確定閃爍數據。閃爍數據可以經由由RF標籤傳送的標籤信號來發送，諸如以由閃爍率定義的規則輪詢間隔。如上文所討論的，閃爍數據可以包括標籤信號的特點、和/或允許標籤信號被接收器106識別的模式、代碼、字母數字、字符串或觸發器，以使可以確定RF標籤102的位置。閃爍數據可以附加地或可替代地包括一個或多個標籤數據分組，諸如標籤標識符、標籤數據和/或標籤-個體相關器。在一些實施例中，閃爍數據還可以包括傳感器數據，諸如由運動傳感器生成的運動數據值、和/或由與RF標籤包括在一起和/或與RF標籤通信的一個或多個其它傳感器生成的任何其它傳感器數據。
在一些實施例中，閃爍數據還可以包括方位狀態改變信息。例如，加速度計可以被配置成提供9D/6D/4D方位檢測，使得可以基於運動數據值來檢測RF標籤的方位的改變。響應於確定方位的改變，RF標籤可以被配置成包括具有用於一個或多個脈衝的閃爍數據的方位狀態改變指示。
在一些實施例中，處理電路可以被配置成基於從RF標籤的存儲器訪問閃爍數據來確定閃爍數據的一些或全部部分。例如，諸如標籤標識符之類的閃爍數據可以由RF標籤進行編程、編碼和/或以其它方式存儲，並且被訪問以用於將具有標籤信號的所存儲的閃爍數據傳送到一個或多個接收器106。
在710處，處理電路可以被配置成控制UWB發射器以閃爍率無線地傳送閃爍數據。例如，閃爍數據和閃爍率可以併入由UWB發射器206生成的電子信號內，並且提供給天線208用於標籤信號的UWB傳輸。在這個意義上，處理電路可以基於一個或多個運動數據值控制UWB發射器以第一閃爍率、第二閃爍率或第三閃爍率等傳送閃爍數據。包括以閃爍率的閃爍數據的標籤信號可以由一個或多個接收器106接收，用於與佩戴RF標籤的參與者相關聯的活動、事件等等的的編程確定(例如，基於從所接收的標籤信號確定的標籤導出數據)、分析、跟蹤和/或呈現。然後，方法700可以進行到712並且結束。在一些實施例中，可以經由具有大於以下兩項中的至少一項的帶寬的UWB標籤信號來傳送閃爍數據：500MHz、以及標籤信號的中心頻率的20％。
如上文所討論的，由RF標籤傳送的閃爍數據可以包括運動數據，諸如軸加速度值和/或加速度幅值。在一些實施例中，RF標籤可以被配置成使用緩衝器模型用於傳送作為閃爍數據的運動數據。例如，運動傳感器可以被配置成以10Hz的閃爍率以50Hz收集運動數據5秒，導致需要25秒來完全傳送的250個數據點用於分析。如此，緩衝器模型允許隨時間收集比在特定閃爍率下可能的更精細的詳細數據。一旦收集運動數據，其可以隨後被處理以提供精細的詳細分析和活動確定。
圖8示出了根據一些實施例的用於與無線接收器通信的示例方法800的流程圖。例如，方法800可以由RF標籤在方法700之後和/或與其並發地執行，以便使用一個或多個接收器106以可變閃爍率傳達UWB標籤信號。
方法800可以在802處開始，並且進行到804，其中，RF標籤的處理電路可以被配置成從運動傳感器接收一個或多個運動數據值。在806處，處理電路可以被配置成基於一個或多個運動數據值來確定加速度幅值。方法700的704和706處的一些或全部討論可以在804和806處適用。例如，加速度幅值可以基於由加速度計生成的一個或多個方向幅值。可替代地或附加地，加速度計可以被配置成確定和/或生成加速度幅值和/或加速度矢量值，其可以被提供給處理電路。
在808處，處理電路可以被配置成確定加速度幅值的改變是否存在。處理電路可以被配置成隨時間監測加速度幅值和/或運動數據值的改變。這些改變可以由例如在被監測的活動或性能的過程中佩戴RF標籤102的對象的移動而引起。例如，對象可以從靜止開始運動，其可以使得運動由運動檢測器檢測，並且在加速度幅值和/或運動數據值中反映(例如，作為數據流)。
響應於確定加速度幅值的改變，方法800可以進行到810，其中，處理電路可以被配置成確定加速度幅度閾值。加速度幅度閾值可以定義發起和/或繼續標籤信號的傳輸所需的最小加速度幅值。在一些實施例中，加速度幅度閾值可以存儲在RF標籤中，諸如存儲在存儲器中。在一些實施例中，加速度幅值可以進一步關聯和/或包括持續時間閾值，該持續時間閾值指示所測量的加速度幅度必須超過加速度幅度閾值以便被認為已經超過加速度幅度閾值的持續時間。參考圖13，例如，加速度幅度閾值1302可以被定義為0.2g。因此，大於0.2g的加速度幅值1300可以超過加速度幅度閾值1302，而小於0.2g的加速度幅值1300可以未超過加速度幅度閾值1302。
在一些實施例中，諸如當除了運動傳感器之外的傳感器用於控制可變閃爍率時，處理電路可以被配置成比較傳感器數據值與對應的傳感器數據閾值。例如，在使用接近傳感器(例如，NFC傳感器)的情況下，可以比較傳感器數據與閾值，使得當接近傳感器在距(例如，由不同的對象佩戴的)另一接近傳感器和/或RF標籤的(例如，如通過所接收的NFC信號的信號強度所確定的)閾值距離內或外時RF標籤會廣播。
在812處，處理電路可以被配置成確定加速度幅值是否超過加速度幅度閾值。加速度幅度閾值可以被校準到由運動傳感器生成的加速度幅值。例如，坐著或以其它方式靜止的個體可以僅生成小於加速度幅度閾值的加速度幅值。相反，正在行走、跑步、跳躍和/或以其它方式運動的個體可以生成大於加速度幅度閾值的加速度幅值。在一些實施例中，處理電路可以被配置成確定在由持續時間閾值定義的持續時間內多個加速度幅值是否超過加速度幅度閾值。
響應於確定加速度幅值超過加速度幅度閾值，方法800可以進行到814，其中，處理電路可以被配置成基於加速度幅值來調整閃爍率。例如，將加速度幅值與各種預先確定的閃爍率相關聯的映射數據可以用於基於加速度幅值相對於先前加速度幅值的改變來確定經調整的閃爍率。在一些實施例中，RF標籤可以包括預先定義的閃爍率狀態中的一個或多個狀態，諸如關/低閃爍率、中間閃爍率和高閃爍率。
在816處，處理電路可以被配置成控制UWB發射器以閃爍率無線地傳送閃爍數據。方法700的710處的上述討論可以在816處適用。然後，方法800可以進行到818並且結束。
返回到812，響應於確定加速度幅值未超過加速度幅度閾值，方法800可以進行到820，其中，處理電路可以被配置成控制UWB發射器停止無線地傳送閃爍數據。可替代地，處理電路可以被配置成當加速度幅值未超過加速度幅度閾值時，調整閃爍率，諸如以降低閃爍率。然後，方法800可以返回到806，其中，處理電路可以被配置成繼續確定(例如，隨後的)加速度幅值以控制閃爍率。
返回到808，響應於確定缺乏加速度幅值的改變，方法800可以進行到816，其中，處理電路可以被配置成繼續控制UWB發射器以(未調整的)閃爍率來傳送閃爍數據。在一些實施例中，處理電路可以被配置成基於比較兩個(例如，順序的和/或另外的時間分離的)加速度幅值之間的差與改變閾值來確定缺乏改變。當差未超過改變的閾值時，處理電路可以被配置成確定兩個加速度幅值中缺乏(例如，充分的)改變。例如，改變閾值可以由運動傳感器的誤差容限來定義，和/或可以被設定為較高的值，以便減小閃爍率調整的頻率。
在一些實施例中，RF標籤的處理電路可以被配置成基於在一段時間內捕獲的運動數據值來調整閃爍率。該時間段可以是預先定義的，並且可以用於防止否則可能發生的閃爍率的過度頻繁和/或不期望的改變。
如上文所討論的，處理電路可以被配置成基於從一個或多個運動傳感器隨時間接收的運動數據值來檢測一個或多個運動籤名。運動籤名可以定義事件和/或動作，其可以由配備有或以其它方式與運動傳感器可檢測的RF標籤相關聯的對象執行，並且可以用作調整閃爍率的基礎。在所監測的足球比賽的示例中，可以基於隨著時間的運動數據值，確定個體正在跑步(即，「跑步」運動籤名)，導致閃爍率增加，或者可以確定為就座(即，「就坐」運動籤名)或以其它方式與所監測的感興趣活動無關，導致閃爍率減少。
可以基於所監測的活動的背景來定義其它運動籤名。例如，運動籤名可以被定義為與在足球比賽開始(即，比賽開始事件)時的球員的移動相對應，作為發起和/或增加閃爍率的基礎。運動籤名可以被定義為與在足球比賽結束(即，比賽結束事件)時的球員的移動相對應，作為削減或減少閃爍率的基礎。在另一示例中，運動籤名可以被定義為與就位的球員(例如，在長凳上)相對應，作為停止或較小閃爍率的基礎。
在一些實施例中，運動籤名可以包括和/或基於隨時間捕獲的多個(例如，流)運動數據值。實際上，可以由運動傳感器檢測到的(例如，隨時間的)任何類型的運動可以用於定義運動籤名。處理電路可以被配置成基於從運動傳感器接收的運動數據值來確定實況運動籤名，並且比較實況運動籤名與一個或多個存儲的運動籤名。
響應於檢測到運動籤名(例如，實況運動籤名與存儲的運動籤名匹配或足夠相對應)，處理電路可以被配置成相應地調整閃爍率。例如，運動籤名可以由指示對象已經開始高於閾值的移動的運動數據值定義，隨後是指示高於閾值的移動已經維持預先確定的持續時間的後續運動數據值。類似地，運動籤名可以由運動數據值定義，該運動數據值指示對象已經到達靜止、或沒有充分移動以超過閾值量，隨後是指示低於閾值量的運動已經被維持預先確定的持續時間的後續運動數據值。在這種意義上，運動籤名可以包括和/或定義不活動時間，在該時間內閃爍率可以不變，儘管檢測到否則將導致經調整的閃爍率的移動。在一些實施例中，運動籤名可以包括多個運動數據閾值和/或運動數據閾值序列及其相關聯的持續時間值。然後，方法800可以進行到818並且結束。
圖9示出了根據一些實施例的用於遠程系統控制RF標籤閃爍率的示例方法900的流程圖。方法900可以允許RF標籤的閃爍率由RF定位系統控制，諸如通過圖1所示的RF定位系統100的接收器106、接收器集線器108、和/或接收器處理和分發系統110中的一項或多項來控制。方法900可以由RF標籤(例如，RF標籤102，200，300和/或其它合適配置和/或製造的設備)執行，諸如通過處理電路和/或控制器。在一些實施例中，可以通過RF標籤使用方法700和800中的一個或多個方法來執行方法900。
方法900可以在902開始並且進行到904，其中，RF標籤的處理電路可以被配置成接收閃爍率控制數據。閃爍率控制數據可以經由一個或多個發射器而從接收器集線器108和/或接收器處理和分發系統110發送。類似於圖1中所示的接收器106，一個或多個發射器可以設置在被監測區域125處或附近，以將閃爍率控制數據提供給標籤102。在一些實施例中，接收器106可以包括發射器和/或可以是收發器。
在一些實施例中，閃爍率控制數據可以由RF標籤300的天線308和/或UWB收發器306(或UWB接收器，諸如當RF標籤300不包括收發器和/或包括單獨的UWB發射器和UWB接收器時)接收。可替代地或附加地，在一些實施例中，可以經由前端212和/或314來接收閃爍率控制數據，諸如使用包括藍牙、WiFi、和/或近場通信等等的技術從非UWB發射器接收閃爍率控制數據。這裡，可以在所監測的活動之前對RF標籤進行編程，作為對經由UWB通信的實時遠程系統控制的替代或補充。
在906處，RF標籤的處理電路可以被配置成基於閃爍率控制數據來控制UWB發射器停止或開始無線地傳送閃爍數據。例如，可以允許標籤定位系統根據需要關閉和開啟被監測區域126內的各種標籤102，諸如以節省RF標籤功率消耗，降低信道容量使用，減少標籤信號衝突和幹擾等等。下文結合方法1000和圖10更詳細地討論可以用於確定標籤是否打開或關閉的一些示例準則。在一些實施例中，閃爍率控制數據可以指示加速度幅度閾值、和/或一個或多個其它適用的閃爍率控制閾值。
在908處，處理電路可以被配置成確定閃爍率控制數據是否指示特定閃爍率。作為對提供閃爍率和/或(多個)控制閾值的二進位開/關控制的RF定位系統的補充或替代，還可以允許系統提供直接控制特定RF標籤的閃爍率的閃爍率控制數據。
響應於確定閃爍率控制數據指示特定閃爍率，方法900可以進行到910，其中，處理電路可以被配置成基於閃爍率控制數據來確定UWB發射器的閃爍率。閃爍率可以被設定為由閃爍率控制數據定義的特定閃爍率。在一些示例中，閃爍率控制數據可以指示與由運動傳感器產生的運動數據值指示的閃爍率不同的閃爍率。處理電路可以被配置成在相對於閃爍率不一致的情況下優先於閃爍率控制數據的運動數據值，或者反之亦然。在一些實施例中，閃爍率控制數據可以包括指示運動數據值和/或加速度幅值與可變閃爍率之間的不同關聯的映射數據。處理電路可以被配置成通過更新(例如，所存儲的)映射數據而基於閃爍率控制數據來確定閃爍率。
在912處，處理電路可以被配置成控制UWB發射器以閃爍率無線地傳送閃爍數據。方法700的710處的討論可以在912處適用。然後，方法900可以進行到914並且結束。
返回到908，響應於確定閃爍率控制數據未能指示特定閃爍率，方法900可以進行到916，其中，處理電路可以被配置成通過執行方法700和/或800來確定UWB傳輸的閃爍率。例如，可以基於由運動傳感器產生的運動數據值來確定閃爍率。然後，方法900可以進行到912並且在914結束。
圖10示出了根據一些實施例的用於遠程控制RF標籤的閃爍率的示例方法1000的流程圖。方法1000可以允許遠程控制一個或多個RF標籤的閃爍率。例如，可以基於作為對由RF標籤的傳感器生成的各種傳感器數據的替代或補充的因素來設定RF標籤的閃爍率。方法1000可以由RF定位系統的一個或多個部件執行，諸如圖1所示的接收器106、接收器集線器108、和/或接收器處理和分發系統110、和/或其它合適的設備、系統或裝置。在一些實施例中，方法1000的一些或所有步驟可以由RF標籤執行，諸如使用RF標籤的處理電路。
方法1000可以在1002開始並且進行到1004，其中，一個或多個接收器可以被配置成經由從RF標籤發送的UWB標籤信號以可變閃爍率接收閃爍數據。例如，圖1所示的接收器106可以被配置成從RF標籤102接收標籤信號。在一些實施例中，一個或多個接收器可以被進一步配置成向接收器集線器108、和/或接收器處理和分發系統110提供閃爍數據。
在1006處，裝置(例如，接收器集線器108、和/或接收器處理和分發系統110)可以被配置成基於閃爍數據來確定標籤導出數據和/或標籤位置數據。例如，標籤導出數據可以包括從標籤信號和/或閃爍數據導出或提取的數據，並且可以包括標籤數據、標籤標識符、標籤-個體相關器、標籤-傳感器相關器、標籤數據分組、閃爍數據、時間測量值(例如，到達時間、到達時間差、相位)、信號測量值(例如，信號強度、信號方向、信號極性、信號相位)、環境測量值(例如，包括運動數據值)和/或標籤位置數據(例如，包括標籤位置估計)等。標籤位置數據可以指示RF標籤的位置，並且可以基於如上文所描述的UWB標籤信號來確定。
在1008處，該裝置可以被配置成基於標籤導出數據和/或標籤位置數據來確定RF標籤的閃爍率控制數據。如上文所討論的，閃爍率控制數據可以控制RF標籤是否應當發起或停止傳輸，和/或可以指示傳送閃爍數據的特定閃爍率。可以出於任何合適的目的遠程激活或停用RF標籤。它們可以被激活，例如，以監測在特定時間感興趣的一個或多個特定對象。類似地，附接有在特定時間不感興趣的RF標籤的對象可以使其RF標籤關閉(或者閃爍率降低)，以節省用於感興趣的RF標籤的信道容量等等(例如，通過RF標籤的較低功耗，減少信號衝突和幹擾等)。
在一些實施例中，可以至少部分地基於標籤位置數據來確定閃爍率控制數據。例如並且參考圖1，標籤位置數據可以指示附接有標籤的特定球員相對於所監測的活動(例如，足球比賽)在邊線上、離場或者以其它方式不感興趣。這裡，可以生成閃爍率控制數據並且將其提供給這些RF標籤，使得這些RF標籤停止廣播標籤信號和/或減少其閃爍率。標籤位置數據還可以指示附接有標籤的另一球員在場地上、擠作一團、在爭球線上、或者關於所監測的活動以其它方式感興趣。這裡，可以生成閃爍率控制數據並且將其提供給這樣的RF標籤，使得如果關閉則這些RF標籤發起廣播，和/或增加它們的閃爍率。
在一些實施例中，可以至少部分地基於參與者角色數據來確定閃爍率控制數據。例如，參與者角色可以包括參與者簡檔數據，諸如參與者在比賽或體育事件中的角色(例如，球員被分配什麼位置)、參與者標識數據(例如，姓名、年齡等)、生物測定數據、參與者分析數據、團隊ID、和/或表現統計等等。基於生成適當的閃爍率控制數據，該裝置可以被配置成基於附接有每個RF標籤的對象的身份和/或對象在所監測的活動的背景內的角色來打開或關閉RF標籤。例如，與不參與比賽的球員(例如，當進攻在場上時的防守球員)相關聯的RF標籤可以被關閉。在另一示例中，當球員進入場並且/或者被確定為感興趣時，球員的(多個)RF標籤可以被打開。
在一些實施例中，發送到RF標籤的閃爍率控制數據可以包括標籤位置數據和/或參與者角色數據。例如，RF標籤的處理電路可以被配置成基於標籤位置數據和/或參與者角色數據來確定對象是否感興趣，並且相應地控制UWB的閃爍率。
在1010處，該裝置可以被配置成向RF標籤提供閃爍率控制數據。方法900在904處的討論可以在1010處適用。例如，閃爍率控制數據可以經由UWB傳輸(諸如從位於被監測區域125附近的一個或多個收發器和/或發射器)發送到RF標籤300的UWB接收器和/或收發器306。
在1012處，該裝置可以被配置成確定監測是否完成。例如，該確定可以基於一個或多個預先定義的觸發事件，諸如比賽的結束、加時比賽的結束(例如，在調節時間結束時比分打平)、四分之一賽的結束、超時等等。
響應於確定監測尚未完成，方法1000可以返回到1004，其中，裝置可以繼續從RF標籤以可變閃爍率接收閃爍數據。響應於確定監測完成，方法1000可以進行到1014並且結束。
活動確定
圖14A至圖18示出了根據一些實施例的可以用於提供性能分析的方法1400至1800的示例的流程圖。方法1400至1800可以由性能分析系統執行，該性能分析系統可以包括接收器處理和分發系統110，其具有從集線器接收閃爍數據並且使用閃爍數據以編程方式確定所監測的活動的事件的各種處理引擎。關於可適用於一些實施例中的性能分析系統的附加細節在美國專利9,002,485中得以討論，該專利通過引用併入本文。
圖14a圖示了根據一些實施例的使用定位系統的性能分析的示例性方法1400的流程圖。該過程可以在1402處開始，其中，一個或多個標籤(例如，如圖11所示的標籤102)可以與活動的諸如參與者(例如，球員、裁判、球等)之類的對象相關。附加地，在一些實施例中，在1404處，一個或多個傳感器(例如，如圖2所示的傳感器204，以及如圖3所示的傳感器304和312)可以與參與者相關。標籤102(和任選地，傳感器)可以附接到參與者，諸如球員、裁判、球、場標誌、處罰旗、其它比賽裝備、以及比賽場上的參考標誌(例如，定義參考標誌的邊界)。例如，在球員或裁判的情況下，標籤和/或傳感器可以附接到由球員或裁判佩戴或攜帶的裝備、制服等。
在1406處，從一個或多個標籤102接收閃爍數據。附加地，在一些實施例中，在1408處，可以與閃爍數據一起或分開接收其它標籤導出數據和傳感器導出數據，諸如來自與參與者相關聯的傳感器。在一些實施例中，傳感器導出數據可以包括來自運動傳感器的運動數據值。
在1410處，從閃爍數據確定標籤位置數據(例如，可能通過接收器集線器/定位引擎108)。在步驟1412處，接收參與者的角色數據。
在一些實施例中，每個參與者可以與一個或多個標籤102、和/或一個或多個傳感器相關聯(例如，多個標籤102和傳感器可以附接到單個球員的裝備，以便提供更準確的位置和多維位置或方位數據)。系統110的濾波器可以處理輸入的標籤位置數據流，以標識與給定參與者相關聯的標籤102(例如，附接到球員、球、裁判等的多個標籤)。濾波器可以將與多個標籤102相關聯的標籤位置數據相關聯，其中，多個標籤102與相同參與者(例如，球員或裁判)相關聯，以便提供關於參與者的活動的更精確的數據。一旦標籤位置數據與給定參與者相關，則可以至少基於所接收的角色數據和這種相關性而將其路由到適當的引擎(例如，足球比賽活動的球員動態引擎、裁判動態引擎、球引擎、場標誌引擎等)。附加地，在一些實施例中，與給定參與者相關聯的來自多個傳感器的傳感器導出數據(包括來自運動傳感器的運動數據值)可以以類似方式相關。
在將標籤位置數據路由到球員動態引擎的實施例中，(例如，系統110的)球員動態引擎可以從濾波器接收參與者相關標籤導出數據流、以及可選地其它標籤/傳感器導出數據流。在其它實施例中，根據參與者的類型，以下過程可以由其它適當的引擎執行，諸如裁判動態引擎、球引擎、場標誌引擎等。
在1414處，球員動態引擎可以比較標籤導出數據和接收的球員角色數據與多個球員動態/動態模型，以確定每個參與者(例如，球員)的球員動態(例如，多維球員位置信息)。
附加地，在一些實施例中，所接收的傳感器導出數據可以用於與多個球員動態/動態模型的比較，以在1416處確定球員動態。在一些實施例中，所接收的傳感器導出數據的至少一部分可以包括由標籤102的運動傳感器捕獲的運動數據值。運動數據值可以與運動籤名進行比較以在1416處確定球員動態。例如，每個運動籤名也可以與特定動態相關聯。
在1418處，球員動態引擎可以確定每個球員的球員位置數據(例如，球員動態或多維球員位置信息)，諸如位置、位置改變、方位、速度、加速度、減速度等。然後，球員動態引擎可以提供球員位置數據的輸出流，諸如提供給團隊隊形引擎、比賽引擎、事件引擎等。
圖14B圖示了根據一些實施例的用於使用定位系統的性能分析的另一示例性方法1450的流程圖。過程1450可以在1420處開始，其中，一個或多個標籤(例如，標籤102)可以與參與者(例如，球員、裁判、球等)相關。附加地，在一些實施例中，在1422處，一個或多個傳感器(例如，傳感器204)可以與參與者相關。
在1424處，從一個或多個標籤102接收閃爍數據。附加地，在一些實施例中，可以與閃爍數據一起或分開來接收其它標籤導出數據和傳感器導出數據，諸如來自與參與者相關聯的傳感器204。在步驟1426處，從閃爍數據確定標籤位置數據(例如，可能通過接收器集線器/定位引擎108)。
在1430處，球員動態引擎可以接收標籤102的標籤導出數據，其中，標籤導出數據可以指示球員位置(例如，與裁判位置、場標誌位置等相對)。附加地，在一些實施例中，在1428處，諸如來自與球員相關聯的傳感器204的其它標籤和傳感器導出數據可以與閃爍數據一起或分開進行接收。
在一些實施例中，在1430處，球員動態引擎可以可選地接收球員的球員角色數據，諸如通過比較標籤導出數據的標籤標識符與球員角色的資料庫。
在1432處，球員動態引擎然後可以比較標籤導出數據(和可選地球員角色數據)與多個球員動態/動態模型，以確定每個球員的球員動態(例如，多維球員位置信息)。附加地，在一些實施例中，所接收的傳感器導出數據可以用於與多個球員動態/動態模型的比較，以在1434處確定球員動態。在一些實施例中，由標籤102上的運動傳感器生成並且作為閃爍數據接收的運動數據值可以與運動籤名進行比較。
在1436處，球員動態引擎可以確定每個球員的球員位置數據，諸如位置、位置改變、方位、速度、加速度、減速度等。
在1438處，可以基於球員位置數據來創建或更新球員角色數據，諸如在球員角色資料庫中。例如，如果特定參與者的參與者角色數據已經存在於參與者角色資料庫中，則可以基於參與者位置數據的分析來更新或改變參與者角色數據。如果特定參與者的參與者角色數據不存在於參與者角色資料庫中，則可以為該特定參與者創建新的參與者角色數據條目並且將其存儲到資料庫。如此，作為分析參與者動態(參與者位置數據)的結果，性能分析系統可以了解參與者角色。
在一些實施例中，參與者角色數據(例如，球員角色數據)可以包括參與者簡檔數據，諸如參與者在比賽或體育事件中的角色(例如，球員被分配什麼位置)、生物測定數據、參與者分析數據、團隊ID、和/或表現統計等。例如，球員角色數據可以附加地包括關於球員的正常步態、球員通常跑步的模式、球員從爭球線開始平均花費多長時間等的數據。一些實施例可以基於參與者位置數據的分析來學習和更新球員角色數據的一個或多個部分。例如，性能分析系統可以基於球員位置數據和球員動態的改變來標識球員的分配位置可能已經改變，或者系統可以通過分析球員位置數據來標識球員的典型步態或典型跑步模式(和/或其它標籤/傳感器導出數據)，然後相應地更新球員角色數據。
圖15圖示了根據一些實施例的用於(例如，系統110的)球員動態的示例性方法1500的流程圖。該過程可以在1502處開始，其中，接收標籤102的標籤位置數據。在一些實施例中，這樣的標籤位置數據可以基於由標籤102傳送的閃爍數據而由接收器集線器/定位引擎108來確定。附加地，在一些實施例中，可以與標籤位置數據一起或者與標籤位置數據分開地接收諸如來自傳感器204的其它標籤和傳感器導出數據(例如，包括運動數據值)。在1504處，球員動態引擎可以基於標籤導出數據的標籤ID(或參與者ID)從資料庫中檢索球員角色數據。在1506處，球員動態引擎可以使用球員角色數據、球員動態/動態模型(例如，來自球員動態/動態模型的一個或多個資料庫)、運動籤名、標籤位置數據、以及可選地其它標籤導出數據和/傳感器導出數據，以確定每個特定球員的球員動態(例如，多維球員位置信息)，諸如位置、位置改變、速度、加速度、減速度、方位等。在1508處，球員動態引擎可以諸如向團隊隊形引擎、比賽引擎、事件引擎等隨時間提供球員動態的輸出流(例如，參與者位置數據)。
圖16圖示了根據一些實施例的(例如，系統110的)團隊隊形引擎的示例性方法1600的流程圖。方法1600可以在1602處開始，其中，(例如，從球員動態引擎)接收球員動態數據流(例如，球員位置數據)，其可以包括多個球員的閃爍數據、標籤位置數據、傳感器數據和其它球員動態數據。在1604處，團隊隊形引擎可以從一個或多個資料庫中檢索場地數據和隊形模型，並且比較結合場地數據的球員動態數據流與多個隊形模型。在1606處，團隊隊形引擎可以隨時間分析球員動態數據流以確定可能的地形或可能隊形集合(例如，特定隊形正在發生或形成的可能性)。例如，團隊隊形引擎可以確定在特定時間點的最可能的團隊隊形(或可能隊形的排名列表)。在1608處，團隊隊形引擎可以諸如向比賽引擎、事件引擎等提供隊形對時間的輸出流(例如，隊形數據)。
圖17示出了根據一些實施例的用於(例如，系統110的)比賽引擎的示例性方法1700的流程圖。該過程可以在1702處開始，其中，(例如，分別從球員動態引擎和團隊隊形引擎)接收球員動態數據流(例如，球員位置數據)和團隊隊形對時間數據流(例如，隊形數據)。在一些實施例中，可以接收附加數據，諸如裁判動態數據流、球對時間數據流、場標誌數據流等，以進一步提高比賽確定精度或輔助生成比賽數據。在1704處，比賽引擎可以從一個或多個資料庫中檢索比賽模型，並且比較所接收的數據流與多個比賽模型。在1706處，比賽引擎可以結合比賽模型來分析數據流以確定可能的比賽或可能的比賽集合。在1708處，比賽引擎可以分析數據流以確定特定比賽的狀態，諸如比賽開始、正在進行、比賽停止等。在確定比賽已經形成、開始、結束等時，比賽引擎可以權衡並且分析所接收的數據流並且與比賽模型進行比較以生成一個或多個可能的比賽事件的排名列表，並且包括所接收的數據匹配每個特定的模型或模式的相關聯的概率。在1710處，比賽引擎可以諸如向事件引擎等提供比賽與時間的輸出流(例如，比賽數據)。
圖18圖示了根據一些實施例的用於(例如，系統110的)事件引擎的示例性方法1800的流程圖。方法1800可以在1802處開始，其中，(例如，分別從球員動態引擎、團隊隊形引擎和比賽引擎)接收球員動態數據流(例如，球員位置數據)、團隊隊形對時間數據流(例如，隊形數據)和比賽對時間數據流(例如，比賽數據)。在一些實施例中，可以接收附加數據流，諸如裁判動態數據流、球對時間數據流、場標誌數據流、天氣數據流等，以輔助生成事件數據流。
在1804處，事件引擎可以處理所接收的數據流，以在比賽期間或與比賽結合來確定並且生成事件。在一些實施例中，可以基於標籤位置數據和運動數據與運動籤名的比較來確定事件數據。
在1806處，事件引擎可以將事件數據的輸出流提供給各種存儲、分析和/或控制系統，諸如但不限於歷史數據存儲庫、可視化系統、比賽作業系統、相機控制系統、團隊分析系統、聯賽分析系統、統計系統、和/或XML饋送/IM饋送系統等。在一些實施例中，事件引擎可以被配置成基於事件數據來確定標籤102的超寬帶(UWB)發射器的閃爍率。例如，事件數據可以指示對象正在行走、跑步、跳躍等。由事件數據定義的不同事件可以與不同的閃爍率相關聯。標籤102的UWB接收器可以被配置成接收定義閃爍率的閃爍率控制數據，並且可以相應地設定其閃爍率。
受益於前述描述和相關附圖中呈現的教導，本發明所屬領域的技術人員將想到本文中所闡述的本發明的許多修改和其它實施例。因此，應當理解，本發明不限於所公開的具體實施例，並且修改和其它實施例旨在包括在所附權利要求的範圍內。而且，儘管前述描述和相關附圖在元件和/或功能的某些示例組合的背景中描述了示例實施例，但是應當理解，在不背離所附權利要求的範圍的情況下，可以由備選實施例來提供元件和/或功能的不同組合。在這點上，例如，如在所附權利要求中的一些權利要求所闡述的，還設想了與上文明確描述的那些元件和/或功能不同的元件和/或功能的不同組合。儘管本文中採用了特定術語，但是它們僅在一般和描述性意義上使用，而不是為了限制的目的。