保護、安全和移動跟蹤發光標籤系統的製作方法

2023-09-23 13:22:35 2

專利名稱：保護、安全和移動跟蹤發光標籤系統的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種用來保護、控制、監視室內和室外的對象、物品、設 備、動物或人，甚至跟蹤其移動的設備，更具體是保護、安全和移動跟蹤 發光標籤系統。
背景技術：
目前存在許多涉及對物品和人進行監督、保護、警衛或跟蹤的系統。
其中存在用來基於讀取磁性標籤、具有電子晶片的標籤、RFID "籤條"、 生物特徵(指紋、虹膜特徵等)或者檢測磁性環形籤條來控制通行的入口 、 門或氣閘，還存在入侵檢測裝置(基於接觸、振動、加速等)、運動檢測器、 存在或不存在檢測器(紅外、超聲波、無線電波等)以及用於控制所被監視 人的手鐲。
所有這些系統都基於檢測生物或物體在預定空間和/或房間中的存在 或不存在，或者基於在固定點(通行點、封閉區入口和出口等)上的控制。 另外，它們大多數需要以中央警報單元或監視，和/或安全控制室形式的中 央監視或安全管理。
雖然基於GPS使用的應用不限於固定點，但是，它們一方面確實需要 使用衛星即不受用戶控制的以外設施，另 一方面它們實際在建築物內不起 作用，而且最終它們是高能量耗品，因此在供給它們的能量來源的必要能 量的情況下，它們是難以小型化。
顯然，致力於定位或安全的發明避免了使用外部額外設施。因此，該 專利US2006/0013070披露了基於使用超聲波或無線電波的專有額外設施 的精製設備。儘管具有其性能特性，但是，這個發明要實現是昂貴的，並 且配備在物體或人的行動裝置上出現缺乏功能的缺點。另外，它所包括的 構件的確不具有下面這個文獻所述的本發明構件的多種用途特性。

發明內容
本發明的目的在於通過提供一種新穎的設備來改善其中 一些在上面描述的現有監視、安全或跟蹤系統的受限或受約束的性能特性，該新穎的設 備尤其克服了固定通行控制系統的缺陷以及基於對在預定、固定和有限空 間和/或前提中的存在或不存在的簡單檢測，並且甚至需要中央管理系統或 者需要利用不受用戶控制的基礎設施的那些系統的不足之處。實際上，室 內室外都能起作用的該新穎設備使得任意個人、動物或監視裝置能夠在任 意時刻、在本發明所覆蓋的任意位置點處，並且按照簡單的方式驗證人、 動物或物體是否允許存在或必須不存在，或者甚至允許在一些條件下存在 於所監視的地方的任意位置處。本發明還提供在人、動物或物體離開由本 發明所覆蓋的地方邊界的情況下發出信號。
本發明還提供了對在將危險地方通知他們的次數的主要考慮因素的解 決方案，即在安保方面對人和物品進行保護。因此，使之能夠實現兩個主 要目的對物體、設備、物品、動物和人的移動進行安全保護、監視和跟
蹤；以及對這些物體、設備、物品、動物和人相對於它們所處的地方或環 境進行保護(安全保護)。
本發明基於簡單的原理所要監視的人、動物、物品、設備或物體設 有能夠通過發送一種或多種效果例如照射光和/或發出聲音信號(示例性而 非窮舉性列舉)來用信號通知，從而在空間中定位的裝置、給予佩戴它的物 體、物品、設備、動物或人的驗證。所發出的效果不僅能夠被所述裝置的 實際佩戴者覺察到，而且還能夠被處於該地方中的其它人、動物或生物以 及包括那些設計用來監視這些地方的裝置的機器(攝像機、傳感器、檢測器 等)覺察到，從而使得後者能夠立即並且按照明白的方式確認在物體、設備、 物品、動物或人在該地方中所受到的授權或限制，而與該位置無關(並且不 限於控制位置)，只要它位於本發明所覆蓋的封閉區域中。
本發明的具體技術實施方案根據其設備的精細和複雜程度而可以按照 許多方式實施。
因此，本發明涉及一種監視設備，它包括
至少一個可移動標籤，它設有至少一個能量輻射源和一個用於所述輻 射源的促動構件，設有一個存儲器； 至少一個促動構件編程單元；以及
在編程單元和促動構件存儲器之間的接口 ，用於傳送一個操作程序從 所述編程單元到所述促動構件存儲器，所述接口包括
至少一個信標；
至少一個給信標發送能量波的發送器；以及 至少一個所述能量波的接收器，由所述標籤支撐；並且 上述促動構件及其存儲器的驅動是通過所述標籤相對於信標的空間位
置，在任意時刻所述空間位置是通過操作程序，根據由信標發出的信息計算出。
在本發明的設備中，我們使用術語"標籤，，來正確表示由人、動物或 物體所佩戴的標籤，以及可以應用於物品、i殳備、物體、動物、人、包裹 支撐件、安裝件或甚至零件或衣服裝飾品的任意種類、形式和尺寸的物體, 物體的種類、形式和尺寸對於本發明不重要。在某些情況中，標籤可以結 合在這些物體或生物中。對於本發明的具體實施方案而言，對於減小包含 在標籤中的裝置的體積，以及在操作中、中止和空閒時的能耗方面明顯作 出的有益效果。
術語"能量輻射源"大體上指的是能夠產生出作用的任意裝置。它尤 其包括聲音輻射源、電磁輻射源、發光源、液壓能量源和熱源，以及能夠 產生出指令以驅動位於標籤上，或其外面的與之物質聯接或者通過無線通 信裝置聯接機構的機械或電氣構件(示例性而非詳盡列舉)。
術語"無線通信"指的是能夠在不使用通過導線、電纜等進行機械或 物質聯接的情況下傳送信號或數據的任意裝置。這種通信方式大多數基於 傳送能量波例如聲波或電磁波。下面給出的通過能量波的聯接的定義也可 以應用於術i吾"無線通信"。
根據本發明，優選從聲音輻射源和電磁波輻射源中選擇能量輻射源。 在聲波輻射源的情況下，當該標籤期望由對超聲波敏感的接收器或對超聲 波敏感的動物(例如，經訓練對超聲波反應的狗)識別時，後者可以為超聲 波。通常優選採用其頻率範圍可由人耳聽到的聲音源。在電磁輻射源的情 況中，後者優選為光源。它可以是單色或多色光源或雷射源。不可見輻射 源(例如，在紅外或紫外光譜中的)落入在本發明的範圍內。 一般來說，根
方進行計數、跟蹤，或甚至監視和/或安保的那些裝置在內的任意檢測器， 或及其察覺到的效果的那些輻射源中選取能量輻射源。這些效果可以由標籤自身或者由"外設"即由所述標籤驅動，並且與之物質聯接的任意元件 或者通過無線通信技術發送出，並且設有一個或多個能量輻射源。為了簡 化說明，我們將採用"佩戴者"來表示配備有在上面定義的上述標籤的物 體、設備、物品、包裹、支撐件、安裝件、零件或衣服裝飾物、動物和人。 術語"可移動標籤"表示其位置經過編程或為隨機變量的物質對象。這些 變量的快速性對於本發明而言不重要。
促動構件的功能在於促動能量輻射源。它包括存儲器並且通常是多功 能的，這意味著它設計用來根據裝在其存儲器中的預定操作程序，對能量 輻射源的一個或多個參數作用。在聲音或電磁輻射源的特定情況中，這些 參數包括輻射源的促動、頻率和強度。操作程序的簡化示例包括在標籤位 於不允許存在的地方中時使光源發光。下面將對預定程序的詳細示例進行 說明。
編程單元的功能在於生成上述操作程序，並且將它傳送給促動構件的 存儲器。操作程序的生成一般由操作人員來進行。操作程序可以通過將一 系列離散指令組合在一起來生成。根據本發明的具體實施方案，還可以在 從預建立並且預存儲在編程單元中的幾個程序中選擇開始的操作程序。為 此，在本發明設備的優選實施方案中，編程單元包括幾個預存儲的程序和 用於根據需要從這些預存儲的程序中選擇出一個作為上述操作程序的裝 置。之後，術語"操作程序"將表示位於標籤的能量輻射源的促動構件存 儲器中，並且驅動該促動構件的操作的程序。術語"預建立程序"將表示 由操作人員(個人或一組人)創建的程序，並且術語"預存儲程序，，將表示 存儲在編程單元中的預建立程序。編程單元可以是移動的或是固定的，術 語"能夠移動"具有與上面針對可移動標籤給出的定義相同的定義。如上 所述，可移動標籤的能量輻射源的促動構件存儲器包含有操作程序。該操 作程序驅動所述能量輻射源的促動構件，因此使得標籤能夠自主反應。它 可以在編程單元中通過指令組合生成(預建立程序)或者它從預先存儲在編 程單元中的程序列表中選出(預存儲程序)。該操作程序以及在適當的情況 下那些預存儲程序包含有 一 系列指令，它們取決於能夠自身移動的標籤、 其目的地和其功能，並且還取決於它所期望用於的佩帶者。例如，授予其 佩帶者的授權、 一秒至幾天、幾月或甚至幾年的周期幾次的位置計算頻率、 給它接收以及在適當情況下，它發送的消息加密的鑰匙和方法，而且還有
9在設備中與在製造時或在任意情況中，在市場上銷售之前已經固定的可能 獨特標識符相關或不相關的獨特標識符的分配。例如，公司CE0的標籤將 使得他能夠進入到公司的任意地點，同時將對他自身存在真實危險的地方 警告他。另一方面，維護分包者的標籤將在他在這些地方沒有得到授權的 地方發出信號，但是在他必須去進行其工作的地方(某些走廊、製造車間樓 層、製造車間樓層控制室、便利設施等的全部或一部分)不發出信號。同樣， 標籤的操作程序可以包含專屬於該標籤的佩帶者的信息，以通過利用由標 籤(或由後者控制的外設)發出的特定顏色光信號來區分這些人是佔據這些 地方的公司成員、來自外面需要進行特定分包工作的人員還是參觀者來給 其佩帶者劃分等級，從而給例如在公司內的實際活動情況提供響應。
接口的功能在於從編程單元將上述操作程序傳送給用於可移動標籤的 促動構件存儲器。其另一個功能在於將其參數傳送給信標，其定義將在下 面給出。結構能夠移動或是固定，術語"能夠移動"具有與上面針對可移 動標籤給出的定義相同的定義。在不可拆除的聯接的情況中，編程單元可 以是結構的一個整體組成部分。但是，根據本發明的變型，編程單元優選 與接口分開，並且可拆卸地與之聯接以便能夠與之分開。在本發明的範圍 內可以採用任何適當的用於傳送包含數據或指令的信號的接口 。最合適接 口的選擇將取決於可移動標籤和編程單元，並且根據編程單元是否能夠移 動或是固定、接口是否能夠移動或是固定，以及接口是可拆卸地或不可拆 卸地聯接在編程單元上而不同。
信標的功能在於將由可移動標籤的能量波接收器拾取的能量波周期性 地發送。為此，它設有用來建立能量波傳送的步調的時鐘和存儲器，該存 儲器包含有特定數量參數，例如發送的周期性、發送的功率、其在設備內 的獨特標識符、在所發送的信號中將要傳送的消息和數據中所採用的鑰匙 和加密方法。由信標發送的能量波將包含數據，該數據尤其將使得標籤能 夠識別出信標並且計算出其相對於信標的位置。標籤的操作程序會考慮該 定位數據，以根據包含在存儲器中的指令對輻射源的促動構件進行作用。 用於信標的電源可以由任意外部電源形成，包括配電網絡。但是，優選給 信標配備自主能源，例如蓄電池或電池，它將在外部電源斷電的情況下繼 續給信標供電。這樣，整個設備即使在這些情況下也將保持正常運行。在
本發明的變型中，信標將根據從編程單元或接口獲得的命令傳送其能量波信號。
編程單元的功能還在於調節信標的參數，包括信標的發送功率(由於後
者可以實時或離線調節)、在設備內的信標與在製造時或在任意情況中，在
市場上銷售之前，已經固定的可能獨特標識符相關或不相關的獨特標識符、
給它發送，以及在適當情況下它接收的消息加密的鑰匙和方法(示例性而非 詳盡例舉)。
根據本發明，"通過能量波聯接"包括基本上在沒有通過電線、電纜 等進行的物質連接的幹預下進行的能量傳送。形成該通信的能量波可以包 括聲波。它們優選包括電磁波，尤其是在無線電聯接中所通常採用的那些
類型的無線電頻率波。VHF和UHF頻段波是理想的。也可以採用通過雷射 束進行的聯接。
本發明的示例性和值得注意的特徵在這些定義之後已經浮現出，即可 移動標籤在其行為中是主動的並且自主的。該示例性且值得注意的特徵 使得本發明能夠提供在能夠移動的物體或人配備有無源裝置、和/或沒有任 何智能功能、和/或人工邏輯的裝置時不可能提供的功能。
在本發明的優選實施方案中，可以向操作程序加入空間定位表和/或地 形測繪表。空間定位表包括一系列參數，這些參數根據由信標發出，並且 與可移動標籤的空間坐標相關的指令被選擇地促動，以驅動可移動標籤的 促動構件。在這個驅動作用下，能量輻射源將根據能夠移動的所述標籤的 相對空間坐標進行由促動構件限定的工作。地形測繪表包括一 系列參數， 這些參數將根據由信標發出，並且與這些地方的地形例如，建築物的不同 高度或樓層或對能量波的正常傳播造成障礙的障礙物相關的指令，被選擇 地促動以驅動可移動標籤的促動構件。這些障礙物例如，包括牆壁、樓梯、 斜面、懸吊的天花板、能量輻射源、雕像或其它裝飾物、花瓶、金屬塊、 水容器、噴泉等。例如，在可移動標籤的能量輻射源包括聲音或電磁輻射 源的情況下，上述驅動將根據可移動標籤的空間坐標(在空間定位表的情況
影響聲音或電磁輻射源的頻率和/或強度。
在本發明的特別優選的實施方案中，接口將配備有能夠由標籤的能量 波接收器拾取的能量波的發送器。然後可以通過這種非物質聯接來進行操 作程序，從編程單元向可移動標籤的促動構件存儲器的傳送。本發明的這個實施方案提供了使之，即使在標籤和/或編程單元和/或接口移動的情況 下，也能夠在編程單元和可移動標籤的存儲器之間保持聯接的特殊特徵。 這使之能夠永久地任意改變包括在可移動標籤的存儲器中的操作程序。
在上述特別優選實施方案的另一個實施方式中，該設備還包括控制裝 置，設計用來在其存儲器中的那些指令之外、或者在後者短路之後通過接 口、和/或信標給可移動標籤的促動構件傳送一次性指令。在本發明的這種 另外的實施方式中，設備允許所述控制裝置與由序列號限定的能夠移動的 特定標籤合作，以便將指令傳送給能夠移動的該標籤並且向後者發送特定 的指令，以便使得能量輻射源的促動構件的功能適用於還沒有編程的各種 情況，例如可移動標籤的空間或地理位置、出現沒有預料到的或特定現象、 出現局部或偶然信息、壓力或環境溫度或環境照明的變化(示例性而非詳盡 例舉)。在多個物體中搜尋小物體中可以出現採用本發明這個特徵的實施 例。這種情況在對銷售公司中的區域進行分組、分配和調度中經常出現。 在出現這種情況時，可以使用上述的控制裝置來向所涉及物品的標籤發送 命令以用低功率(以便不會造成頻段混亂和/或幹擾部分設備)，並且以非常 短的間隔發送特定的識別信息。為了進一步提高對檢索的幫助，例如可以 讓標籤發送閃爍光線。通過配備有將會拾取所述特定信息的接收器，從而 可以方便迅速地指定所要搜尋的物體所處的位置，並且通過它正在發送的 閃爍光信號來識別出後者。
一旦發現後者，則可以請求所述控制裝置向所 發現的物體的標籤發送命令，以根據在其促動裝置的存儲器中運行的操作 程序使之返回到其正常操作模式。
在上述特別優選實施方案的另一個實施方式的優選變型中，上述控制 裝置可以結合在編程單元中。
在本發明的特別優選的實施變型中，接口的功能可以由信標或每個信 標承擔(全部或部分)。這樣，這些功能一起整合在該設備的單個元件中。 在該情況中，接口將優選採用信標的能量波發送器來向可移動標籤傳送操 作程序。在上述本發明的特別優選的實施變型中，因此，可以在任意時刻 用另一個操作程序更換可移動標籤正在運行的搡作程序。同樣，這將使之 能夠向可移動標籤發送直接指令，該指令在適當的情況下可以優先於操作 程序。
在上述本發明的特別優選實施變型的另一個實施方案中，在編程單元和信標或每個信標和/或固定的接口之間的聯接可以用物質方式形成。該物 質聯接使之不僅能夠傳送數據而且還能夠給這些元件提供能量。本發明的 這個另外實施方案還使之能夠在任意時刻改變信標或每個信標的參數。在 本發明的這個另外實施方式的簡化形式中，信標或每個信標局限於單個標 準發送器，用來傳送由與之聯接的編程單元實時生成的信號。在該情況中， 信標或每個信標不再配備有電池、存儲器或時鐘，除非該設備的可靠性程
度和操作授權要求信標或每個信標，即使在與編程單元的物質聯接斷開的 情況下也要保持工作。
在本發明的另一個特別優選的實施變型中，可移動標籤必要時可以包 括能量波的發送器，並且信標或每個信標和/或接口在必要時可以包括能量 波接收器。在本發明的這個變化實施方案中，可移動標籤的收發器以及信 標和/或接口的收發器可以按照這樣的方式對話，從而可移動標籤的上述促 動構件對來自信標的信號進行響應，所述信號一開始通過由可移動標籤的 發送器傳送給信標和/或接口的接收器的信息驅動。同樣，為了各種目的， 例如，建立可移動標籤的移動統計或歷史和/或進行分析，以1"更改變由信標
(99)以便存儲在其中。
術語"處理單元"用來表示能夠監視數據及通過使用該數據進行算術 或邏輯操作，並且執行預存儲指令(電腦程式)的裝置。該裝置優選配備 有必要的接口以便與其它人及其它機器通信。微型計算機對於處理處理單 元所需的功能而言是理想的。
在本發明的設備中，可移動標籤必要時能夠包括一個或多個傳感器， 其技術功能在於，使得存儲在其存儲器中的上述操作程序能夠根據局部參 數(例如，那些地方的光強度、光強度變化、環境溫度變化、或者在標籤本 體的情況中，其佩帶者的生理參數的變化)對可移動標籤的能量輻射源的促 動構件進行響應。作為變型，操作程序可以設計成傳送用於信標的這些局 部參數和/或傳送給接口 ，以便能夠從可移動標籤的能量輻射源的促動構件
中接收特定的驅動指令。如上所述，這些參數優選可以傳動給處理單元， 以便為了各種目的存儲和/或進行實時分析，以便在佩帶者的生理參數表明 他正在患嚴重疾病(心臟病發作、癲癇病突然發作等)的情況下，或者在佩 帶者所處的環境的物理和/或化學參數中的一個出現異常值的情況下發送求助信號。本發明的這個實施方案滿足通過監視某些化學和/或物理參數和 /或甚至在適當的情況下監視生理參數，並且通過在其中一個經審核的參數 的數值偏離正常值的情況下警告佩帶者自身、其同事或中央監視系統來改 善對人、生物、物品或物體的保護的要求。
在本發明設備的另一個附加實施方案，可移動標籤包括第二存儲器， 其功能在於記住並且存儲通過傳感器、或其它等同裝置所獲得的所述可移 動標籤的環境的參數，以及所述標籤相對於一個或多個信標的空間位置， 所述第二存儲器適用於由接口讀取。該設備的這個附加實施方案能夠對標 籤以及其佩帶者進行跟蹤。這使之能夠對標籤的移動提供監視，並且能夠 用來確保標籤的可跟蹤性或標籤、和/或其用戶、和/或其環境的安全性。 在某些情況下，標籤可以主動通過接口和/或信標將包含在這個第二存儲器 中的數據傳送給處理單元、或者通過接口和/或信標將它所收集的數據直接 實時地傳動給處理單元。
在上述本發明的另外特別優選實施方式的具體實施方案中，可以將處 理單元聯接在用於顯示地圖或平面圖的裝置上，以便在其中實時或離線表 示出，在由該設備控制的地方中以及由該標籤發信號表明的特定事件中標 籤佩帶者的移動。通過對包括位置數據在內的這個數據進行分析，因此， 它在尋找事故或犯罪的嫌疑人或事件起因中，在其調查中提供涉及與附加 因素相關的人。本發明還在用戶應該離開在設備控制下的區域的情況下進 行響應和發信號。
在本發明的優選實施方式中，編程單元的功能以及用來給標籤發送特 定指令的控制裝置的那些功能將結合在處理單元中。
在上述本發明的另一個特別優選的實施方式中，可以向可移動標籤加 入麥克風和揚聲器(例如耳機或耳塞)，這將使得標籤的佩帶者能夠通過使 用在標籤與接口和/或信標之間交換的能量波信號來與一個或多個其它佩 帶者進行對話。由於能夠移動的每個標籤具有專屬於它的標識符，所以來 自標籤的音頻信號也可以唯一識別出，從而使之能夠區分它們。因此，該 設備能夠在不混淆的情況下，輸送幾個音頻會話同事在幾個佩帶者之間建 立共同的通信。音頻通信的管理可以由處理單元來處理。本發明的變型通 過給標籤配備Ad hoc(點對點無線連接)外設，從而使得用於音頻通信的上 述技術能夠延伸至其它信號類型的通信例如，圖像、照片、文件或計算機數據通信(示例性而非詳盡列舉)。
在其實施方案的另一個特別優選的變型中，本發明提供了控制裝置， 從而，使之能夠檢測在監視裝置(標籤)和其佩帶者之間的相關性。該原理 防止了入侵者能夠通過盜竊或替換其標籤來盜用佩帶者的授權。由本發明
帶者中的)，並且專屬於該佩帶者的另一個物體例如RFID(獨特標識符)關
聯。在該情況中，標籤將定期驗證該物體的存在及接近度以查看該物體或 自身是否已經離開其佩帶者。如果標籤確認它不再與所關心的物體相關聯， 則它將採取永久警報狀況，並且還使用所配備的發送器通過信標和/或接口 將該警報傳送給上述處理單元。
該實施方案在標籤沒有固定結合在其佩帶者中的時候特別有用，因此
實際上使之不可能盜用其佩帶者的標識。術語"RFID"用來標識包括與包 含有包括獨特標識符在內的數據的電子晶片相關聯的天線的小物體。這些 小物體可以通過由收發器發出的無線電波接收請求，這些小物體通過將包 含在電子晶片中的包括其標識符在內的數據發送出來對請求進行響應。
在標籤的佩帶者為人的情況下，上述本發明的另一個特別優選實施變 型的實施方案，包括將該RFID結合在配備有各種傳感器，包括那些用來測 量佩帶者的生理參數的傳感器的內衣中。由於傳感器與該RFID連接，所以 標籤將通過詢問RFID來收集來自這些傳感器的數據，並且它能夠自主處理 所述數據和/或通過其能量波發送器，以及接口和/或信標的能量波接收器 將它傳送給處理單元。
在本發明的特別優選的實施方式中，標籤也可以承擔信標的角色。標 籤的這個多功能特性為本發明的顯著特徵。該通用性對於改善可移動標籤 的定位精度，以及使得本發明的某些具體實施方案能夠實現特別有用。實 際上，該設備的處理單元很容易將在一定時間內佔據固定位置的標籤區分 出。處理單元然後能夠給可疑的標籤發出指令以承擔信標的角色。接收到 該附加信號的可移動標籤，因此將具有額外的定位信息，這將使之能夠改 善其位置的計算。通過用多個標籤重複該操作，將可以建立更加精確的標 籤地圖，並且能夠實現這些標籤在圖、平面圖或地圖上的像素化。本發明 的這個特別優選的實施方式能夠應用於進行永久移動的能夠移動的那些標 籤。這使之能夠更加容易地實施本發明的某些實際實施方案。下面將對採本發明的重要的、示例性的以及顯著的特定特徵在於，標籤在開始計 算其位置時，並且相對於其操作程序施加在促動構件上的動作方面都是自 主的。但是，電子元件的小型化和標籤能耗的減小限制了所記住的數據大 小以及其計算能力的範圍。因此，為了克服由該技術施加的限制，本發明 的優選實施變型必要時在標籤和處理單元之間提供了協同工作模式，以尤 其改善標籤定位計算。可以採用許多這種協同工作方法。第一種方法在於 讓標籤將由它所收集到的信標發送出的數據傳送給處理單元。處理單元可 以在更加複雜的統計計算中使用該數據，這些計算尤其考慮了與標籤移動 的歷史、理論統計標籤位置預報、由信標發出的信號柱狀圖，以及在適當 的情況下設備自監視數據相關的那些數據更多的數據，從而以明顯更好的 精度確定出標籤的位置。在該計算完成時，處理單元可以向標籤傳送所述 標籤的位置的更精確坐標，為了促動促動構件並且也在其位置的下一次自 主計算中其操作程序能夠考慮的坐標。除了從該計算中得出的坐標之外， 處理單元還可以向標籤發送特定的指令、或新的操作程序以更換標籤的正 在運行的操作程序。第二種方法基於第一種，但是優選的是在其計算之後， 處理單元講其定位坐標傳送給標籤，而且在適當的情況下改變標籤的地形 和/或空間定位表。通過該方法，標籤操作程序可用的數據在使用該標籤時 得到改善，這提高了其自主定位、計算的精度。第三種方法類似於第二種 方法，除了由標籤發送給處理單元的數據增加了。實際上，在該方法中， 本發明的所期望特徵得到完全開發，即構成該設備的元件的多用途特性。 本發明的元件的這個多功能特徵，尤其指的是標籤可以用作信標。因此， 所涉及的標籤還能夠聽到由其它標籤發送的信號，並且按照使用由信標傳 送的信號相同的方式使用它們。因此，它將該數據傳送給用來整理數據的 處理單元，從而使得後者能夠更加精確地計算所述標籤的位置及其它標籤 的位置。我們在這裡要說明的第四和最後一種方法使計數器運行到在本發 明中的標籤的自主性上，但是在某些應用情況中是有利的。該方法包括讓 標籤將它所收集的數據傳送給處理單元，然後讓其操作程序等待以接收由 處理單元進行的定位計算的結果，以及任意一次性指令、和/或新的空間定 位表、和/或新的地形測繪表、和/或用於其操作程序的新的操作程序(可能 新的操作程序)以對其促動構件作用。在上述本發明的各種實施方式和實施變型的尤其優選的實施方式中， 該設備包括至少兩個通過網絡聯接的信標(通過具有總線式拓樸結構(共享 電纜)或包括專用電纜的星形拓樸結構的布線、計算機網絡電纜的電網電纜 或通過利用能量波進行傳送)，每個信標包括如上所述的能量波的收發器和 存儲器。但是，這些信標不再需要設有時鐘，只要其傳送步調由用來管理 網絡的裝置控制。設定網絡的一種方法包括通過單獨作用的每個信標的發 送器連續掃描可移動標籤。例如，在其中該設備包括一方面五個每個都設 有輻射源和接收器的可移動標籤，以及另一方面十個每個都設有發送器的 信標的情況下，能夠移動的每個標籤(單獨考慮)的接收器由一連串四個單 獨信號掃描，這些信號分別、連續並且按照能夠預定的順序從信標開始。
知的方法代替，例如具有允許衝突的協議的網絡。這些信標可以都是固定 的或是都是能夠移動的；作為變型，其中一些可以是固定的，而另一些能 夠移動。網絡的類型對於本發明而言不重要，並且或者允許同時使用幾種 網絡類型。網絡類型的選擇將取決於各種因素，包括與其中應用本發明的 環境相關的那些因素。網絡的管理或監督可以由"主"信標或專用裝置來 承擔。在本發明的優選實施方案中，網絡管理將由處理單元承擔。
在上述優選實施變型的另外優選的形式中，在出現意外或事故時通過 發送能夠被所述生物、人或物體察覺的信號以引導它們離開，這讓它們能 夠在最大程度地安全離開該地方，從而，可以改善對配備有能夠理解由標 籤發送的信號的天然或人工職能的人和生物或物體的保護。本發明的這個 尤其優選實施方案的變型為標籤配備有個人揚聲器(例如耳機)，必要時通 過處理單元和/或信標的支持通過由標籤自動選擇的信息(合成或預記錄的) 來引導其佩帶者。本發明設備的這個另外特別優選形式的另一個變型在於， 固定信標可以看到配備有一個或多個能量輻射源，通過這些輻射源處理單 元可以組織促動，以便與上述可移動標籤一樣指明從由本發明覆蓋的封閉 區域通向出口的無危險通道。
根據本發明的設備的特別實施方式在於，信標配備有用於火、煙和/或 氣體包括有毒氣體或者甚至運動、入侵的普通傳感器或檢測器以及其它危 險檢測器。該實施方式的目的僅在於避免在所要保護的地方中重複設置安 全單元。殊情況。例如， 一些精密的體積存在和/或運動檢測器能夠以相對較好的精 度建立它們已經識別出的動物或物體的數量。通過將該數據與位於設有所 述檢測器的信標處的標籤數量進行比較，可以建立一個或多個入侵者存在 的可能性，因此發出特定警告。不論情況怎樣，如果信標配備有檢測器或 傳感器，則它們會將後者的狀況報告給處理單元，該處理單元必要時將該 信息傳送給專用於管理這種傳感器或檢測器的 一個或多個中央系統。
在本發明設備的另一個實施方式中，與在基於使用GPS的系統中一樣， 能夠請求標籤將其佩帶者引導至在由本發明所覆蓋的地方中的規定地點。 該自動引導能夠所控制的標籤和/或外設所設有的能量輻射源按照許多方 式實施。優選的方式例如，以筒單合成或預記錄引導信息形式並且通過揚 聲器(個人喜好，例如耳機)傳送給佩帶者的聲音進行引導、或者通過圖像 例如由用來實時再現出那些地方的平面圖或地圖、標籤佩帶者的位置、所 遵循的方向以及目的地(這取決於圖面大小)的顯示屏幕(優選手持式或個 人的)產生出概括圖像來進行引導。
在上述特別優選實施方案的另一個實施變型中，通過在接口的發送器 (或者在適當的情況下收發器)和一個或多個信標的接收器(或者在適當的 情況下收發器)之間的能量波形成的聯接，通過配備有能量波收發器的至少 一個傳送中繼器(例如，微波中繼器)。本發明的這個變型在其中接口和/ 或信標期望在較大表面區域上設置、或移動的設備、或者表示出對能量波 傳送造成障礙的天然或人工障礙物的設備的情況中是有利的。在上述特別 優選實施方案的另一個實施變型的具體實施方案中，中繼功能可以通過一 個或多個信標來實現。
在本發明設備的具體實施方案中，可移動標籤的能量輻射源包括中繼 器。在本發明的這個實施方案中，中繼器用來根據來自促動構件的指令促 動位於可移動標籤上或者與後者分離的機構。
在本發明的另一個實施方案中，該設備包括用於可移動標籤及其外設
的標記單元，它包括與可移動標籤相關聯的RFID。在本發明的這個附加實 施方案中，優選的是，該設備還包括用於其它部件例如處理單元、編程單 元、接口和/或信標等的標記單元。本發明的這個特別實施方案使之能夠將 根據本發明的設備的各個單元與根據本發明的另一個設備的相應單元區分開。因此防止的預定設備的單元(例如標籤或信標)能夠由另一個設備的相 應單元代替。該設備還設有這樣的程序，它使得不同標記的單元能夠在它 們都按照相同方式標記的情況一樣，同時在一個相同的設備中使用。
在本發明的變化實施方案中，可以增加無源信標(與配備有與是否存在 標籤無關地運行的發送器的有源信標不同)，例如無源RFID,或者用更便 宜的無源信標代替(全部或部分)有源信標。在該情況中，標籤將從無源信 標中讀取用來識別它的信息。操作程序將按照與它使用由有源信標發送的
數據相同的方式考慮該數據。本發明的這個具體變型的優點在於，可以用 更低的成本增加信標數量同時改善標籤位置計算精度。
在本發明的另一個優選實施方案中，標籤和/或接口和/或信標和/或傳 送中繼器可以配備有按照不同方式取向的多個發送和/或接收天線，以便克 服天線的發送和接收區域的方向性及能量波在封閉介質中的行為，因此改 善傳送以及可移動標籤的定位精度。
在本發明的特別優選實施方案中，標籤和/或接口和/或信標使用了能 量波的不同頻段和/或共同使用多個能量波頻段，和/或甚至共同使用幾個 能量波類型來發送和接收信號。這個特定特徵使之能夠增加所發送或交換 的信號的數量和/或速度。在本發明的這個優選實施方案中，標籤和/或接 口和/或信標可以配備有多個適用於該實施方案的發送器和/或接收器。本 發明的這個特別優選實施方案還使得該設備即使在要使用外部現象，因此 幹擾了在設備中所採用的 一部分能量波頻段的情況下，也能保持正常運行。 本發明將設備設置成自動改變它所使用的頻段，以便避開受到這種幹擾的 頻^歐。這些變化可以記錄在處理單元中。
在本發明的特別優選的實施方式中，該設備設置成針對與能量波傳送 相關的參數設定自動校準。以便適應於外部幹擾並且最好能夠在這種自動 程序，不論因為什麼原因而不能進行的情況下，最好能夠一次性和/或不按 計劃地適用於地方布局的改變並且發出警告信號。這個自動校準將由處理 單元控制，該處理單元將使用從在正常使用模式中，從設備的各個單元接 收到的這些信號和數據，以及專門針對這個目的通過在設備的一部分組成 部件上命令執行某些特定動作，但是在不會干擾其正常操作的情況下收集 的數據。但是通過這種自動校準功能來修正這些參數將審慎地受到限制， 以便讓設備不會在沒有觸發警告的情況下，校正在其組成部件上的故障或破壞。上述參數的修正可以在處理單元中記錄。
根據在本發明應用方面中這個功能的重要性，本發明設置成讓設備永 久地或周期性地監視所有其組成部件的正確操作。該功能將由處理單元來 承擔並且管理，該處理單元將通過發出適用於所碰到的問題的警告來用信 號表明任意故障。該功能的另一個目的在於檢測該設備可能碰到的任何破 壞或盜用。可移動標籤以及該設備的所有元件出於其自身的考慮，也將尤 其針對那些設有自主能量源的部件執行這個自監測功能，能量源的監測依 然保留在所述自主能量源中。必要時，觀察到問題的單元將向處理單元發 送警告。在可移動標籤的情況下，後者將傳送局部警告作用以警告其佩帶 者或者在其團隊中的任意其它人。所有這些控制和警告可以記錄在處理單
的時鐘或與時間相關的計數系統。如果處理單元與時間源例如，原子鐘或 時間伺服器聯接，則它將使用該時間源的時間服務來使得其它元件的時鐘 同步之前，使得其自身時鐘同步。
在本發明的設備中，設有許多警告傳送情景。本發明設置成讓這些警 告通過普通方法，例如在屏幕上顯示、點亮警告指示器或者傳送由揚聲器、 高音喇叭或汽笛發出的聲音，以及通過利用了現代通信手段(通過在固定或 可攜式電話上、在管理者或操作人員的計算機工作站等上的書面或聲音消 息)的新方法發出。如果警告傳送給遠程位置，則該自監測程序將設置用於 驗證通信裝置的正確操作，該通信裝置聯接著設備的處理單元和遠程位置 的處理設施，就好像遠程位置的設施將永久或定期驗證設備的處理單元的 俄正確操作，以及因此該設備的整個正確操作一樣。由此確定所採用的通 信裝置將是有關其安全性的特別注意的問題。由設備發送的所有警告可以 記錄在處理單元中。
本發明的實施變型對於大部分設備而言，尤其為了讓處理單元能夠由 多個網絡連接的處理單元構成。處理單元的這種構造可以基於地理分布以 及功能分布。連接處理單元的網絡類型對於本發明而言不重要。網絡類型 的選擇將取決於網絡的拓樸結構以及各個地方和環境的地形。
本發明的具體實施方案是為了讓標籤的位置數據和該設備知道其位 置數據的設備的其它單元(例如信標)的位置數據，能夠通過向處理單元指 明位於由該設備覆蓋的地方中的兩個固定地點的絕對地理坐標(經度和維度)、或者甚至是單個固定地點的地理坐標，以及方向軸來在絕對地理坐標 方面有系統地表達。在該設備位於移動地方(例如船)中的情況下，該設備 必須用兩個GPS接收器來實施，這些GPS接收器將相對於由該設備覆蓋的 地方設置在固定地點處，並且必須與處理單元聯接，以便後者在其將預定 時刻的局部定位數據轉換成絕對地理坐標的計算中，考慮在這些參考地點 的隨著時間裱畫的地理坐標。
在本發明的設備中，可移動標籤必須配備有自主發電機，以便具體用 來應付其促動構件的操作。同樣，在編程單元能夠移動的情況中，它通常 必須配備有自主發電機。這同樣適用於接口，只要後者能夠移動或者能夠 與編程單元以及某些信標脫離聯繫。可移動標籤以及在適當情況下編程單 元和/或接口和/或信標的自主發電機，對於本發明的限定而言不重要。其 選擇將取決於各種參數，例如可移動標籤的(以及在適當的情況下編程單元 和/或接口和/或信標的)特性、形狀、尺寸和目標。該發電機可以是交流發 電機或直流發電機。根據情況，該自主發電機例如可以選自電池、燃料電 池和蓄電器(例如電容器和可充電電池)。在它們是固定時，編程單元和接 口可以配備有自主發電機或與供電網絡聯接、或通過與處理單元聯4妄的聯匸 接電纜供電。在本發明設備的具體實施方案中，上述接口包括其應用是已 知的透明或基於感應的電連接器，以及通過能量波形成的鏈路(涉及一個或 多個信標以及在適當的情況下 一個或多個中繼器，這些元件在上面已經作 了定義和解釋)。該實施方案非常適用於包括可充電蓄電器和用於其組成部 件的標記單元的設備。然後使用透明或基於感應的電連接來產生出組成部 件的標記，並且將蓄電器聯接在充電裝置上，同時使用由能量波形成的鏈 來使得編程單元與可移動標籤的促動構件存儲器通信。在改進的實施方案 中，還使用透明或基於感應的電連接，來使得編程單元與可移動標籤的促 動構件存儲器通信。在本發明的這個改進實施方案中，從預建立並且預存 儲在編程單元中的程序開始，使用電連接器來將操作程序傳送到所述存儲 器中，而在該設備使用期間使用由信標和能量波形成的鏈，在實時地修正 該操作程序或者向它發送專屬於局部情況，例如環境壓力和溫度、環境光 線、可移動標籤的空間位置、是否存在天然或人工障礙物、這些地方的地 形(示例性而非詳盡例舉)的指令。
對於本發明設備的電子器件而言，優選選擇小尺寸低能耗的部件。因此，本發明使之能夠使得該設備的組成部件小型化，並且降低其在運行時 及在空閒時的能耗。標籤的電子器件按照模塊化方式設計有這樣的獨特特 徵，即每個功能模塊可以單獨等待。操作程序的設計最大程度地考慮了該 獨特特徵，因此，優選考慮將其活躍性對於它而言不是必須的那些模塊設 置成等待。例如，在兩個位置計算之間存在非常長的周期(每個小時或一天 一次、 一月一次或甚至一年一次)的標籤的操作程序在不活動的期間，將使 得該標籤的所有電子器件設置成等待，因此將其能耗降低至絕對最小(幾個 毫安)。本發明提供了各種未編程的喚醒方法，包括給它配備具有可調節靈 敏度的加速器。如果施加在標籤上的加速器超過設定閾值，則該加速器將 把標籤的操作程序重新喚醒，然後該操作程序將分析為什麼被喚醒的原因， 並且根據在該情況下為此所提供的指令進行作用。
本發明的設備可以應用於各種各樣的區域、情景和地方，例如辦公室、 生產車間、核電站或其它有危險企業、醫院、容納有必須受到跟蹤或監視 的人的建築物、結構或機構、機場、機搶、文化或訓練設施、銀行、管理 中心、軍事設施、設備維護跟蹤、 一般公司、由多個公司共享的辦公建築、 身份保護、後勤(一般用於跟蹤包裹並且更具體地說跟蹤危險、稀有、貴重 或高價值物體或生物)、銷售區域(在 一般安保區域中以及在用於市場調 查)、醫療領域、測繪領域(使得測繪能夠脫離其靜態方面以通過實時跟蹤 物體以及生物來實現動態測繪應用)等(示例性而非詳盡列舉)。
在我們將不再詳細說明的這些實施例中，本發明能夠給有關地方和輔 助設施的撤出提供幫助，並且所有都來自其大部分示例性實施方案。實際 上，本發明能夠很容易通知操作人員在這些地方的可疑部分中是否仍然存 在仍處於危險中的人、生物或物體，而不需要佩帶者通過特別通行控制來 在撤出時通知它們從該地方離開。因此使得他們能夠明顯通過能夠指出它 們的存在而且主要是指出其位置，從而更有效地參與到解救受危險的人們。 另外，通過按照可靠的方式引導處於那些地方中的它們並且通過指出到達 它們的最短路徑(沒有危險的)，從而它甚至能夠幫助救援人員。如上所述， 該引導可以通過音頻信息或者通過在手持式屏幕上顯示出危險地方的平面 圖，以及操作人員的位置以及所要解救的佩帶者的位置來提供。為了使得 事情對於操作人員更容易，本發明也允許通過位於這些地方外面(例如局部 危機中心)並且具有如上所述的顯示屏，同時由於其位置知道尤其與所有輔助設施的機構相關的更全面的數據，並且知道事故正在如何發展的人對後 者進行遠程控制。
在實際工作的不同方面中，本發明甚至可以用於例如，通過光信號鑑 定其佩帶者。例如，通過讓標籤(或由該標籤控制的外設)發出特定顏色光 來將作為這些地方的佔據者團隊成員與進行精確分包工作所需的人們和參 觀者區分開。


圖1為小型設備示意圖2為另一種本發明設備覆蓋的存儲位置示意圖； 圖3為本發明另一個實施例的大型超級市場示意圖； 圖4為受到高度監視的建築物中的設備示意圖； 圖5為用來提供服務以改善並且保障場所參觀的設備的方框圖； 圖6為在維護領域中的設備方框圖。
具體實施例方式
下面的實施例結合附圖對本發明作詳細說明。圖l為小型設備覆蓋的建 築物的樓層示意圖。它是用來詳細說明在系統中的 一 個單元的初始化和包 括警告觸發行為在內的標籤操作程序的一些行為。
所示設備包括
處理單元99包括一個編程單元91， 一個用於接收在2. 4GHz ISM頻段(工 業、科學和醫療，能夠自由用於工業、科學和醫療用途的頻段)中的微波接 收器93的^l妻口92,以及具有四個信標和汽笛95的四個物理4連^各94。因此， 在該實施例中，接口功能與信標的功能部分重疊；
標號為21至24的四個信標，每個都配備有一個用於2. 4GHz ISM頻段中 的微波的發送器。它們每個都通過用來承擔數據傳送的物質鏈94 (電纜) 與處理單元99的接口92聯接，而且還與給這些信標(通過星形拓樸結構聯接 的信標)提供電能的電源聯接。在該情況中，這些信標不是並且不能是自主 的，因為它們沒有包含任何自主電源或存儲器。詳細地說，在該情況中的 信標縮小至由處理單元驅動的微波發送器，並且通過也用來給發送器供電 的電纜94與後者聯接。
標號為1至9的九個可移動標籤，每個都配備有一個光源、 一個薄膜發 聲器和一個2.4GHz ISM頻段微波收發器。在這裡所述的設備的標籤1至9的細節顯示在標籤40中，該標籤包括一個電源41、 一個單色LED42、 一個薄膜 發聲器43、 一個用於LED42以及一個薄膜發聲器43的促動構件44、 一個存儲 器45和一個微波收發器46。
該樓層包括標號為11至14的四個辦公室、會議室15、接待廳15、走廊 17、便利設施18和由樓梯通道19。通向該樓層30的入口門和從接待廳通向 辦公室的門31都配備有具有電動開門器的鎖，從而，防止人們在沒有得到 授權的情況下進入這些辦公室。
對進入這些房間的授權如下進行設定
除了保留用於任意參觀者的標籤5至9之外，每個標籤佩帶者具有其自 己的辦公室，並且他顯然被允許毫無限制地存在在自已的辦公室(為了不會 使得該實施例複雜化)。因此，標籤l、 2、 3和4的佩帶者的個人辦公室分別 為辦/>室11、 12、 13和14;
包括參觀者在內的所有標籤的佩帶者都可以在會議室16、走廊17和便 利間18中存在；
通向樓梯19的通道對於所有標籤都是禁止的，這防止了其佩帶者帶著 標籤離開該樓層；
任何標籤的佩帶者(包括參觀者)都能夠進入除了其自己辦公室之外的 一種辦公室，該辦公室的佔據者是在室內的情況；
公司的經理為標籤l的佩帶者。他具有不受限的授權進入所有房間；
除了它的個人辦公室12之外，經理助理，標籤2的佩帶者，具有除了辦 公室11之外的其它辦公室的進入授權；
標籤3的佩帶者沒有任何特殊授權；
佩帶標籤14的秘書具有進入所有辦公室的授權，但是如果佔據者不在 辦公室內則局限於進入l分鐘。
該說明從下面的情況開始，即在設定期間，在設備初始化和測試階段 中，安裝者已經在編程單元中預存儲從技術操作中推導出的數據，尤其是 與房間的布置相關的數據。他將同樣將信標參數化，因為這項任務也涉及 技術操作。
由安裝者進行的初始化
在用戶開始涉入之前，如下設定主要參數處理單元的編程單元知道以下數據其(製造)序列號為SO,所屬的系 統具有標號lll、系統的加密鑰匙為鑰匙X和Y，並且所採用的加密方法為方 法Z,掃描間隔為5秒，標籤的傳送功率設定為PO。本發明讓系統標號是唯 一的。它將通過要使用由對該系統進行初始化的操作人員提供的某些數據 (因此只有他單獨知道)，以及編程單元的獨特序列號來分配出。因而，標 號11^U又以示例的方式給出；
信標21具有序列號S1，屬於系統lll,它在該系統具有標號l並且以功 率P1發送，加密鑰匙和方法與該系統的那些是相同的；
信標22具有序列號S2，屬於系統lll，它在該系統具有標號2並且以功 率P2發送，加密鑰匙和方法與該系統的那些是相同的；
信標23具有序列號S3，屬於系統lll，它在該系統具有標號3並且以功 率P3發送，加密鑰匙和方法與該系統的那些是相同的；
信標24具有序列號S4，屬於系統lll,它在該系統具有標號4並且以功 率P 4發送，加密鑰匙和方法與該系統的那些是相同的；
在使用該設備之前，用戶必須設定這些標籤的功能和授權。他將使用 編程單元和接口來進行這項操作。
如上所述，每個元件從其製造開始或者從將它投放到市場上時，開始 具有獨特的序列號。將使用這個獨特的序列號來對這些元件進行第一次初 始化。
用戶對這些標籤進行的初始化； 因此用戶將如下設定標籤l:
a)他將給予編程單元或者從後者獲得某些參數，例如 輸入標籤1的製造序列號S1。該序列號是重要的，因為該系統還不知道
該標籤並且其製造序列號是唯一可能並且不容質疑的識別手段。
通過提供該數據，編程單元也得到警告，即它是與之配套的該系統的
新元件。
系統號由編程單元給出(在該情況中為lll); 該標籤在該系統中的號碼由編程單元自動給出(這將為l)。 位置計算模式由編程單元給出-由安裝者初始化。在該情況中，計 算模式將是自主的。 有限授權無。禁止房間19-10。 IO表示警告的嚴重性。它給操作程序指明在該標籤
處於這種狀況的情況下，它必須採取的動作。在這裡給出的實施例中，根 據警告等級標籤的行為是在編程單元中的預存儲程序，因為它是所有標籤 所共同的。
信標選擇是。通過這個設定，編程單元將給該標籤分配信標號(這將 為5)。實際上，對於其它標籤，在它們處於CEO辦公室中時，後者必須執行 這項功能以便能夠確定CEO是否存在。
一旦設定該數據，編程單元將將開始與標籤聯繫以將它初始化。信息 的交換將通過信標21至24,以及用於由編程單元91發出的信息的標籤收發 器的接收部分，並且通過標籤的收發器的發送器部分和用於由標籤發送的 信息的接口接收器93來進行。在整個標籤初始化過程中，所交換的信息將 專門標記，以將它們與用於該設備的正常操作的信息區分開，並且直到信 息的加密完成，它將是要用作這些信息的標識符的標籤的製造序列號。
b) 這個第一次接觸的第一步將包括對所交換的信息加密所需的數據進 行交換。該步驟在這裡將不進行說明，因為這是公知的。但是，應該補充 的是，如果該標籤已經分配給系統，則該步驟直到完成也不會進行。在該 情況中，該標籤將非常迅速地將這個事實告知編程單元，並且針對所涉及 的標籤的初始化程序將停止。編程單元將用一個ad hoc信息告知用戶該程 序停止的原因。應該說明的是，如果確實出現這種情況，則該標籤所屬的 系統的識別號將不會由標籤傳送給編程單元，更不用說傳送給用戶。這是 用來防止用戶盜用不屬於他的標籤的程序。如上所述，可以應用程式來讓 許多系統如它們就是一個系統一樣操作，但是，這需要知道有關這些混合 系統的某些機密信息。
c) 如果該程序繼續，則它前進至當前步驟，其最終目的在於將該標籤 結合在該系統中。編程單元將給該標籤發送用於其正確操作所需的信息， 例如在由標籤進行的計算中用來確定其位置的地形測繪表和空間定位表、 計算其位置的方法、其所屬的系統的標號、其在系統中的標籤號，以及在 當前情況，在該系統中的其信標號，以及它的禁止。應該說明的是，這些 數據的一些是採取上述搡作程序的形式，它由編程單元在這個初始化階段 期間傳送給標籤。d) —旦標籤已經處理並且記住這個數據，它將向編程單元發送信息， 以確認其附屬於該系統而且確認其操作狀態。對於它已經從編程單元接收 到的數據而言，該標籤將把它存儲在其存儲器的非易失性部分中，這意味 著在它斷電的情況下，該數據不會從存儲器中刪除。該存儲模式至少具有
兩個目的首先，在其電池失效的情況下，實際上不需要用戶必須對標籤 重新初始化；第二，涉及用來防止對已經屬於一個設備的標籤進行初始化 的標籤保護程序。
在完成這個操作時，用戶將繼續按照相同的方式對第二標籤和隨後的 標籤進行初始化。下面只是給出了專用於每個標籤的數據，而不論該數據 是由在用戶在編程單元中編碼或是由或者給出；
e) 標籤2數據 製造序列號S2
系統號由編程單元給出(在該情況中為lll); 在該系統中的標籤號由編程單元自動給出(這將為2); 有限授權房間11+標籤1-5(這意味著標籤2在房間11中沒有得到授權， 除非標籤l也在那裡，否則該標籤將進入類型5警告)； 禁止房間19-10; 信標選擇是(這將為6)。
f) 標籤3數據 製造序列號S3
系統號由編程單元給出(在該情況中為lll); 在該系統中的標籤號由編程單元自動給出(這將為3); 有限授權房間ll+標籤l-7，房間12+標籤2-5,房間14+標籤4-2; 禁止房間19-10; 信標選擇是(這將為7)。
g) 標籤4數據 製造序列號S4
系統號由編程單元給出(在該情況中為lll); 在該系統中的標籤號由編程單元自動給出(這將為4);有限授權房間11+標籤1-7,房間12+標籤2-5,房間13+標籤3-2,房 間11<1分鐘-7 (這意味著該標籤能夠進入房間ll但是在他單獨處於該房間 的情況下不能在那裡停留超過一分鐘)，房間12<1分鐘-5，房間13〈1分鐘-5;
禁止房間19-10;
信標選擇是(這將為8)。
h)標籤5至9數據(參觀者)
製造序列號順序為S5、 S6、 S7、 S8或S9
系統號由編程單元給出(在該情況中為lll);
在該系統中的標籤號由編程單元自動給出(這將順序為5、 6、 7、 8、
9);
有限4受^l:房間11+標籤1-10,房間12+標籤2-7,房間13+標籤3-7,房 間14+標籤4-5;
禁止房間19-10;
信標選擇無，不會給參觀者標籤提供安全方案以通向授權。因此， 它們絕不會用作信標。
通過將分配給不同標籤的涉及有限授權的指令進行比較，可以看出， 假設警告情況相同，警告等級對於被邀請者的標籤而言要明顯高於公司職 員的標籤。
有限授權指令在這裡以實施例的方式給出。除了這裡所給出的那些之 外，它們還可以包括許多其它參數，例如在觸發警告之前的寬限時期、警 告重複周期、用於處理單元或另一個標籤的附加指令等。
編程單元將明顯檢查出這些安全約束條件是相容的。例如，如果它發 現在一個約束條件中測試到CEO的存在，並且CEO的標籤沒有被促動以承擔 移動信標角色，則它會將這種情況告知操作人員，並且在某些情況中提出 必要的修正以確保安全規則的相容性。
在將這些標籤初始化時，該系統完全可運行。
該系統在正常模式中如何操作的說明
每隔五秒，編程單元將讓其信號連續發送給每個固定信標，以及處於 其信標功能中的標籤1至4。這些信標不論是固定的或是移動的都將發送至 少包含以下數據在內的信息通知該消息為定位信息的數據幀、信標號、信標類型(固定的、可靠移動的或不受控制移動的)、位置坐標、傳送功率(示 例性而非窮舉性例舉)。
在開始時，處理單元將給信標21的發送器發送它已經發送出的信息。
然後，信標22也做相同的事情，然後23，接著信標24。緊接著，它將通過 這些信標的發送器給具有信標號5的標籤1發送命令，以進步發送作為信標 的信息。由於這是第一次掃描，所以標籤l仍然還不能計算其位置，並且因 此將不會發送任何定位信息。這對標籤2、 3和4也一樣。處理單元然後將通 過固定信標的發送器發送信息，指出這些信標的發送(掃描)結束並且這些 標籤能夠開始計算其位置。因此這終止了通過這些信標進行的第一次掃描。 在標籤層級處，然後理想上每個已經接收到來自這10個信標中的至少 三個的消息(安裝者將必須對這進行檢查)，這些標籤還沒有發送任何定位 消息。如果標籤已經接收到包括兩個來自固定或可靠移動(在安全性方面) 的信標的消息在內的三個以下的信標定位消息，則它不能正常計算其位置， 但是由於地形測繪表和空間定位表及其統計計算，在某些情況下它甚至能 夠因此確定其位置。如果這不是該情況，則它將等待下一次掃描以計算它。 如果在固定次數掃描之後它仍然沒有接收到至少三個信號(包括至少兩個
來自固定或移動可靠的信標的信號)，則它將被設定成警告模式並且還向處 理單元傳送警告。這實際上不應該出現，除非該標籤開始離開該系統的覆 蓋範圍。
如果標籤已經接收到至少三個定位信號(包括至少兩個來自固定或移 動可靠的信標的信號)，則它將使用所接收到的數據計算出其位置。位置計 算基於將與用於處理由這些信標發出的數據的統計方法相關的多個計算結 果，與根據其移動歷史得出的與標籤最可能位置相關的可能性計算結果進
行比較，而且還與由該設備覆蓋的地方的各個位置的柱狀圖，以及從空間 定位表和地形測繪表中獲得的數據進行比較。
一旦已經計算出其位置，其操作程序將遵循其判斷邏輯，並且在適當 的情況下將對LED和/或薄膜發聲器的促動構件作用，並且在設置該功能的 情況下給處理單元發送一個ad hoc信息。下面給出了一些具體實施例，但 是在看這些實施例之前，我們將檢查在假設所有標籤在第一次掃描之後， 已經能夠計算其位置的情況下的第二次掃描進行的方式。在第二次掃描期間，固定信標21至24將發送其定位信號，標籤1至4也將一樣，因為每個都 知道其位置，所以它們能夠進行其移動標籤角色。
由於這個第二次掃描，假設是成功的話，則一切就緒以說明幾個具體 標籤行為場景。
標籤操作程序的一些行為的實施例
CE0及其助理是在CE0的辦公室11內。該CE0的標籤1已經計算出它處於 對它沒有任何安全約束條件的辦公室ll中。因此，它自己設定等待下一次 掃描。助理的標籤2也已經計算出它處於對它具有約束的辦公室11中，即需 要標籤1(或者更精確地說信標5)也在辦公室11中。因此，它檢查它已經從 信標5(因此從標籤1)接收到的位置，並且觀察到它處於辦公室ll中。由於 滿足該條件，所以它能夠自身設定為等待下 一 次掃描。
秘書處於辦公室12中。其標籤(標號4)已經計算出它處於對它具有許多 約束的辦公室12中首要的約束是在CEO助理不在該辦公室中的情況下，停 留不超過l分鐘。因此秘書的標籤的操作程序通過檢查標籤2 (更具體地說信 標6)的位置來進行檢查以查看CE0助理是否在該辦公室中。它觀察到後者不 在該辦公室中，並且在後臺從一分鐘開始運行倒計時。如果秘書的標籤計 算出它不再處於CEO助理的辦公室中，或者如果它觀察到它仍然處於CEO助 理的辦公室中但是後者也在，則該倒計時在下一次掃描時停止。如果倒計 時到達0 ，則秘書標籤的操作程序將針對由秘書佩帶的標籤4進行類型5警告 (有限授權指令"房間12<1分鐘-5")所設置的動作。
標籤3的佩帶者已經進入秘書的辦公室14。操作程序觀察到它在該房間 受到有限授權(房間14+標籤4-2)。它檢查秘書的標籤4(或者更具體地說， 信標8)已經發出的位置並且觀察該標籤是否在房間14中。由於在有限授權 參數中沒有指出任何時間，所以標籤3的操作程序立即執行類型2警告的動 作(低級警告，因為該警告的目的主要在於該標籤的佩帶者自身，並且可能 的話引起在這些辦公室中的其它人的注意)。犯規的標籤的操作程序觸發後 臺任務，該任務驅動用於它的薄膜聲源以按照緩慢的周期發送簡短的聲音， 然後向處理單元發送警告信息，指出處理單元只是應該記錄該警告而不應 該採取任何其它動作。在標籤3的佩帶者離開秘書房間或者後者返回到其辦 公室的情況下，由該標籤傳送的警告將立即停止。圖2顯示出由本發明所覆蓋的存儲場所示意圖。它說明了在採用本發明 對貨物和值得注意的裝置進行安保時，由本發明提供的幫助，即它能夠實 施用來校正會具有嚴重後果的錯誤。
該設備包括
一個處理單元99,它與一個顯示屏98、 一個鍵盤97和一個滑鼠96以及 包括一個耳機和揚聲器在內的工業全雙工通信裝置95聯接。該處理單元包 括配備有外部天線93的2. 4GHz ISM頻,更;微波收發器94。該處理單元還通過 TCP/IP與開關88聯接，該開關又與公司的安全TCP/IP網絡89聯接。它還通 過電纜與開關78聯接，該開關又與公司的計算機網絡79聯接。該計算機和 安全TCP /1P網絡的隔離是戰略性公司選擇的結果；
一個2. 4GHz ISM頻段微波收發器92和天線91,它們通過電纜與配備有 載荷電流R J4 5埠的開關8 7聯接；
配備有載荷電流RJ45埠的四個信標21、 22、 23和24,它們每個都通 過電纜與配備有載荷電流RJ45埠的開關87聯接，該埠與公司的安全 TCP/IP網路89聯接。這四個信標中的每一個配備有一個2. 4GHz ISM頻l殳孩i 波收發器；
三個封裝標籤l、 2和3,其細節呈現在標籤40中。
在這裡所屬的設備中，標籤l、 2和3包括一個電源41、 一個單色LED42、 一個薄膜發聲器43、 一個用於LED42和薄膜發聲器43的促動構件44、 一個存 儲器45、 一個加速器46和一個2. 4GHz ISM頻段孩i波收發器47;
一個標籤30,它包括一個電源、 一個多色LED(RGB) 31、 一個薄膜發聲 器32、 一個用於LED31和薄膜發聲器32的促動構件33、 一個存儲器34、 2. 4GHz ISM頻段微波收發器35，以及一個用於與伴隨著標籤的耳機37(揚聲器+麥克 風)會話的低範圍收發器36。
該收發器92的功能在於在適當的情況下代替公司的安全TCP/IP網絡的 有線連結，這使得開關87和8能夠響應。如果電纜鏈被切斷，則收發器92 可以與該處理單元99的收發器94會話。
存儲車間包括標號為11至17的七個存儲位置。該存儲位置12和15是空 著的。三桶高度易燃產品布置在存儲位置17中。每個桶51、 52和53具有貼 在其上的相應標籤l、 2和3。已經要求所配備的工人移動這三個桶，以將它們存力欠在位置15中。工
人配備有標籤3 0和伴隨著該標籤的耳機3 7 。
貼在這些桶上的三個標籤l、 2和3中的每一個處於等待狀態，因為其操 作程序規定一天只是給出其位置一次。但是，每個都配備有加速器以使在 貼著該標籤的桶受到衝擊或運動的情況下，使它離開其等待模式。離開等
待模式使得其操作程序重新開始監測其上貼著該標籤的桶的運動。
工人拿著第一個桶並且將它錯誤地存放在位置12中。緊接著在將該桶
存放之後，貼在其上的標籤開始閃爍並且發送非常迅速的蜂鳴聲。該標籤 已經自身設定成警告模式並且工人不理解為什麼。他會呼叫控制室，但是 它是採取主動的控制室。實際上，該警告也會在處於控制室中的操作人員 的屏幕上發出。後者點擊發出警報的線路，並且指示出其類型(存放位置錯 誤)，並且屏幕直接向他顯示出存放車間的平面圖，從而以在位置12中的閃 爍點的方式給可疑桶的標籤發信號。工人的所在現場也在平面圖上用信號 表示，因為他是在警告時離標籤最近的人。通過表示人的黑影的象形圖來 在屏幕上的平面圖上表示出他。當他在屏幕上表示出期間，朝著其保護聯 系的原因(他可能受傷)與基於獲得信息的有效性以及確保快速處理該警告 的原因一樣多。
通過點擊象形圖，顯示出命令的一份列表菜單，其中一個可能的選項 是通過聲音聯繫該人，因為他配備有這項功能。通過他的通信，因此操作 人員開始與採用了與其標籤30聯接的無線耳機37的工人聯繫。因此操作人 員可以與工人一起檢查以查看他是否受傷，檢查那裡是否沒有其他人受傷 或任何損壞，並且在沒有的情況下向工人解釋他所犯的錯誤。然後，通過 點擊表示已經觸發警告的桶的閃爍點，操作人員能夠直接觀看該桶的數據 表，以及其存放約束條件還有由於在處理單元99和公司的計算機網絡79之 間的聯接所以他能夠獲得的數據。另外，由於該操作是經過編程序並且在 管理軟體允許的情況下，它還可以觀察到所請求的操作在於將這些桶移動 到位置15。工人通過在警告條件下針對該桶執行該操作來糾正其錯誤，並 且有效地使得標籤停止其警報。該事故可以結束。如果操作該桶的工人沒 有音頻通信裝置並且系統還沒有對在公司的這個部分中的人進行實時跟 蹤，則操作人員將能夠向系統發送請求以確定配備有音頻通信裝置(專用於本發明的這個實施方案，或者其它例如可攜式電話)的離事故地點最近的人 或人們的方位以便聯繫他們。
因此，通過實施這項技術，操作人員立即能夠任何警告結果的報告， 並且能夠非常迅速地實施方案以糾正錯誤。通過應用本發明，已經能夠避 免火災或爆炸的嚴重危險，以及會導致貨物物理管理中的幹擾的錯誤操作。
一些技術說明將給一些機構提供更好的理解
緊接著在它重新被喚醒之後，桶的標籤能夠通過拾取來自信標21至24 的信號而自己定位；
因為該系統在工廠的這個地點中提供了對人的實時跟蹤，或者因為桶 的標籤的操作程序在這種警告的情況下具有指令以請求處理單元99確定離 它最近的人的位置，所以最近的工人能夠被指定。如果處理單元99觀察到 在這部分公司中沒有進行對人的實時跟蹤，則它通過開關88、安全網絡89、 開關87以及最終信標21至24給由人佩帶的標籤發送請求，以便確定它們的 位置和/或給出它們的位置。實際上，即使在該系統沒有對人提供實時跟蹤 的情況下，標籤的操作程序也繼續計算標籤的位置以提供其它功能，例如 安全功能。因此這些標籤定期接聽標籤的信號，並且能夠接收到由處理髮 送的特定命令。
桶的標籤在它存放在位置12時設定為警告模式，或者因為其操作程序 在其存儲器中包含有針對該位置的授權限制，或者因為該標籤的操作程序 已經詢問了處理單元，從而確認它所存》文的位置是否存在任何危險，並且 由於該位置沒有得到授權，所以處理單元已經命令它將它自己設定為警告 模式。
通過在其信號通過其標籤30轉換的工人的耳機37、由信標21至24轉換 的來自標籤的信號之間的鏈進行音頻定位，為此該信號通過開關87、安全 網絡89、開關88以及最終處理單元99傳送給操作人員的通信裝置。
一旦已經將桶重新安放在位置15，則警告停止並且由處理單元99記錄， 該處理單元在必要時能夠將它傳送給公司的管理計算機系統。可疑桶的標 籤再次進入等待狀態直到其下一次有計劃的定位報告，或者直到下一次衝 擊或運動。
圖3為大型超級市場的示意圖。該圖的目的在於顯示出對於實施而言， 簡單而有效的本發明的其它值得注意的用途。該設備包括
一個處理單元99，它與一個顯示屏98、 一個鍵盤97和一個滑鼠96聯接。 它通過特定布線(未示出)與每個信標聯接，該布線使得能夠進行數據傳送 而且還可以給信標供電。
九個信標ll,它們已經單獨標號，因為這對於該設備的說明而言是必 須的。這些信標都配備有一個2. 4GHz ISM頻段微波收發器。該收發器承擔 了定位功能。每個信標通過特定布線與處理單元聯接。
封裝的標籤40,它們安裝不可拆卸但是可見(靠近提手)的方式固定在 由客戶用來進行購物的小車或籃子上。在這裡所述的設備中，這些標籤包 括一個電源41、 一個或多個多色(RGB)LED42、 一個薄膜發聲器43、 一個用 於LED或LEDS42和薄膜發聲器43的促動構件44、 一個存儲器45和一個2， 4GHz ISM頻段微波收發器47。
銷售區包括一個單層建築物l,它包括商品展示部4、 一個管理辦公室2、 存儲區3、結帳區5、 一個進出大廳6和一個將要特別關注的預定部門(或者 顯示器)7。
本發明可以承擔的其中一個首要用途涉及銷售調查，即大商店常常期 望改進各個部門的布局。這裡所提出的設備使之能夠使得在這個課題上的 數據收集自動化。實際上，通過為用於購物的小車或籃子配備標籤，後者 的移動將能夠被實時跟蹤和記錄。
通過採用本發明構建在其處理單元中的統計分析，它將能夠建立消費 者行為曲線。
另外，必要時，該自主調查可以通過訪問能夠由觀察者選擇的某些消 費者來實施，或者根據由進行該調查的人建立的各種標準由處理單元自動 並且實時地實施。通過這個工具，專家顯然能夠在如何改進各個部門的布 局方面作出很好的建議。
另一個用途涉及促銷。實際上，本發明可以，例如通過用禮物吸引他 們，而且通過將所有用戶更普遍地參與來在促銷中提高消費者的參與。以 所要促銷的部門7的情況為例。消費者將被告知經過該部門並且表明對它感 興趣持續30秒或更長時間的人將能夠帶走精美禮品。抽籤每半個小時出現。 在該圖面之前的半個小時期間，該設備將收集在該部門停留了至少3O秒的 標籤數量。在半個小時後，該設備草擬出潛在獲勝者的標籤的詳細目錄，並且估計出不再存在的那些人(沒有任何人贏得的獎金抽籤馬上會失去可 信度)。 一旦已經完成，通知抽籤。這時，在所有商店的小車或籃子的標籤 上的LEDS開始以所有顏色閃爍。在幾秒之後，通過由處理單元進行的抽籤 指定一標籤，並且按照其自己的方式通過發出各種聲音和光線或這些標籤 能夠配備的其它裝置通知它是獲勝者。獲勝者因此被廣而告之並且能夠去 領取其禮品。為了避免在所要促銷的部門中出現擁堵，可以使用該設備隨
意改變該部門。因此，可以在開^:日對於所有部門而言布置成已經對消費
者高亮顯示出。還可以通過在非高峰時刻確定將消費者吸引到處於非高峰 時刻的那些部門根據開放時間選擇部門。該策略使之能夠使得這些部門隨 著時間的客流量平穩並且因此提高了其銷售潛力。
在這裡所提出的這些部門的促銷可能使得商店能夠避免周期性進行的 部門機構變化，以便迫使人們重新發現該商店的禮物，而不會改善如在第 一用途中所述的部門本身的布局。
通過所提出的本發明實時跟蹤設備，能夠想到用來對產品、部門、商 店進行促銷的遊戲或銷售活動數量只是受到銷售人員的想像力限制，並且 由於幾乎所有事情都能夠由處理單元自動管理所以不需要很大的花費。
在技術層面上，某些有源信標還可以由無源信標代替。實際上，標籤 可以通過使用分布在銷售樓層四處的有源標籤在任意情況下，繼續實時地 給處理單元發送其位置信息。
圖4顯示出在受到高度監視的建築物底層中的設備示意圖。該圖的目的
在於說明一種新的設備形式，以及本發明設備能夠與普通安全系統合作的 方式。
該設備包括
一個處理單元99，它與一個顯示屏98、 一個鍵盤97和一個滑鼠96聯接。 在這種設備中，可以假設定位單元將結合在安全控制室可用的裝置中，包 括與作為本發明設備的一部分的部件(例如信標)，以及在該建築物中所用 的其它外設和安全系統(通行氣閘鎖、電動開門器、視頻監視攝像機、RFID 讀取器等)。
信標(B)，每個都配備有一個2. 4GHz ISM波段^b皮收發器，並且通過布 線與處理單元聯接，這種聯接並不重要(具有或沒有荷載電流的TCP/IP、特 定或其它布線)。可能多餘的信標(B，)，設置用來滿足二重目的，即一方面必要時代替 有缺陷的信標(B),並且另一方面確保更好的位置精度。
用於僱員的標籤30，為了簡化該圖而未示出，它包括一個電源、三個
多色(RGB)LED31、 32和33、 一個薄膜發聲器34、 一個用於LED31至33和薄膜 發聲器34的促動構件35、 一個存儲器36、 一個2. 4GHz ISM波段微波收發器 37、如果技術上需要還包括用於讀取由團隊成員佩帶的RFID的低範圍收發 器，並且對於一些另外還可以包括一個用於與將伴隨著該標籤的耳機(麥克 風+揚聲器)39會話的低範圍收發器38。
用於參觀者的標籤40,它與標籤30相同，除了他們支撐著用作與標籤 聯接的物體的RFID。
兩個氣閘鎖10,用於系統控制所有團隊成員並且允許一次只能一人進 入或離開通道。這些氣閘鎖設有兩個用於識別該人的RFID讀取器(R)(在該 特定情況中還沒有選擇生物虹膜讀取)。它們也配備有標籤架。
一個氣閘鎖12,用於親自檢查想要進入或離開房間2的人。該氣閘鎖也 使用了兩個RFID讀取器R來識別人。
建築物、其周圍以及另外房間2由在該圖中用 一 些攝像機14表示的視頻 監視系統覆蓋。
通向房間4的通道由具有電動開門器13的門防護，其打開由RFID讀:f又器 R控制(可以進行選擇以讓門由標籤打開)。
參觀者通道由具有電動開門器ll控制，其打開由RFID讀取器R控制。 該建築物包括可以自由進出的進入大廳、可自由進出但是只有少數人 允許進入的房間l、處於高度監視下並且其進出由配備有RFID讀取器R的氣 閘鎖12防護的房間2、可自由進出的房間3、其進入受到設有由RFID讀:f又器 R控制的電動開門器13的門控制的房間4以及最後可自由進出的房間5和走 廊6。
團隊成員的進出如下進行他或她通過讀取個人RFID被識別並且能夠 單獨進入其中一個氣閘鎖IO。在該通道氣閘鎖中，設有其中布置有標籤30 的託架。該託架具有多個功能它在標籤30被離開的團隊成員放下時給標 籤電池充電，它在標籤從託架中去除的情況下，通過將用來將該標籤自動 設定到警告狀態的操作程序傳送給它，來使得後者的標籤不能使用，最後 對於正在進入的團隊成員，它將用於那個人的操作程序傳送給在託架中的其中一個標籤的存儲器。該標籤不是隨機選擇的實際上，用來控制並且 監督託架的處理單元，通過該人的統計和/或描述數據建立用於那個人的臨 時時間表。處理單元然後將標籤拿出，其電池充上了足夠的電以便該標籤 能夠工作至少與該人處於該建築物內的時間 一樣長的時間。 一旦操作程序 已經完成了向所選標籤傳送，標籤操作程序將使得所涉及的標籤閃爍，從 而該人能夠從託架中將它去除並且按照可見的方式安裝它。在該人已經將 標籤取出之後的一小段時間，該系統將氣閘鎖的門打開，這提供了通向建 築物的通道。顯然，存在這樣的程序，即在人在氣閘鎖中遺忘了其標籤， 則後者立即禁用並且直接發送出警告，氣閘鎖保持鎖住直到安保組已經清 除了該警報。
對於團隊成員的離開，這按照正好相反的方式進行該人通過其RFID 被識別出以使得氣閘鎖的門打開，從而提供了通向安全區域的通道。在進 入之後(單獨)，門再次關閉並且該人將其標籤放在託架中的自由位置中。 在由處理單元控制的託架已經將用來在將標籤從託架中取出的情況下將它 立即設定為警告狀態的操作程序傳送到該標籤的存儲器中，氣閘鎖的出口 門打開並且人可以出去。
該程序因此保證了團隊的任何成員在建築物內配備有其標籤，並且不 能帶著其標籤離開。它還值得團隊成員不能夠盜用團隊的另 一個成員的權 利(除非該系統被RFID誤導，但是在該層面處，生物讀取或RFID的實施可以 消除這個危險)。
在要會見到達接待託架15的參觀者時，後者表明其參觀的原因並且它 所要會見的人的標識。該人將該數據輸入到系統中，該系統因此將能夠建 立參觀者的標籤的安全參數(以及因此操作程序)。這些參數尤其包括參觀 者能夠單獨去的地方、參觀者能夠與這樣的伴隨人員一起去的地方、危險 地方(是否允許它們進出)等等。 一旦處理單元已經將該操作程序傳送給在 接待託架中的其中 一個標籤，則該標籤為負責接待的人發射閃爍以便能夠 識別出它，並且將它送給必須可視地佩帶它的參觀者。 一旦這已經完成， 參觀者進出門ll打開並且參觀者可以進入該建築物。所要指出的一個小細 節在於，參觀者的標籤的LED31將發射用來將他或她標識為參觀者的顏色 光。必要時，如果參觀者請求它，標籤可以通過使用將附著在標籤上的耳機，將該參觀者引導至他或她要會見的人。該附件的借出將記錄在該系統 中，從而在參觀者離開時可以將它取回。
記錄參觀者離開的程序與記錄僱員離開的程序類似，除了參觀者是通 過他或她進入的接待門離開。
為了加強該程序，進入大廳為仔細監視的對象，包括視頻監視以及通 過設置在其中的信標B，永久收聽以監測存在於該進入大廳中的任意標籤。
顯然，通過實施其它手^a例如生物識別、穿上包含有RFID的內衣或者
任意其它用於改善在團隊成員和用來唯一 識別出所述團隊成員的RFI D之間 的4關係的方法， >(人而可以進一步加強對建築物的安^f呆和位於其中的人的保 護。
圖5為用來提供服務以改善並且確保地方從那關的設備的方框圖。該說 明將局限於所述該示例性設備能夠提供的兩種服務的筒要說明
通過引導員和用於由引導員作出的述說的同步人工翻譯服務來對參觀 團隊進行監視；
通過在這些地方中的語音來進行引導。
該設備包括
一個處理單元99,它包括一個編程單元91、 一個設有在2. 4GHz ISM(工 業、科學和醫療，能夠自由用於工業、科學和醫療用途的頻段)中的微波的 接收器93的接口92,以及具有一些信標的物質鏈94 (電纜)。它與一個顯 示屏98、 一個鍵盤97和一個滑鼠96聯接；
信標21每個都配備有 一個2. 4GHz ISM頻段微波發送器。 一些能夠通過 用來承擔數據傳送而且還承擔用於信標(這些信標通過星形拓樸結構聯接) 供電的物質鏈94與處理單元99的接口92物質聯接。其它能夠通過微波手段 提供與處理單元99的聯接。用於沒有與處理單元物質聯接的電源可以是自 主的或者由該地方的電源電路提供，該電源電路在某些不重要的情況中， 可以用作用於將這些信標與處理單元聯接的荷載網絡，該處理單元在該情 況下，必須配備有將它聯接在電源電網上以將它用作荷載網絡的裝置。
標籤30，它包括一個電源、 一個單色或多色(RGB)LED31、 一個薄膜發 聲器(34)、 一個用於LED31和薄膜發聲器34的促動構件35、 一個存儲器36、 一個2.4GHz ISM頻段樣t波收發器37，以及對於一些標籤而言還可以包括用 於與伴隨著該標籤的耳機(揚聲器+麥克風)會話的低範圍收發器。該監視設施的實施原理相當筒單。在他們進入到所參觀的地方時，參 觀者的標籤被分配一個信標(它將是嚮導的標籤)，他們必須不會與之分開 大於固定距離。嚮導的標籤通過用作移動信標使得參觀者的標籤能夠計算 出其相對於嚮導的位置。如果參觀者落在後面或者離開該團隊，則他的或 她的標籤自己設定為警告狀態。通過觸發其嚴重程度隨著參觀者離嚮導的 距離而增大的警告，從而可以選擇更溫和的監視模式。例如，通過犯規參 觀者的標籤以在所述參觀者離開嚮導時， 一直變大的頻率發送出聲音警告。 在標籤到達限制距離時，它自己設定為嚴重警告狀態，並且發出最大光和 聲音效果。如果在其操作程序中允許，則它還可以讓嚮導受到警告。為此， 它將向處理單元99發出請求，該處理單元將給嚮導的標籤發出命令以發出 將會警告嚮導的固定效果。也可以通過由處理單元合成的音頻信息，並且 在標籤配備有所述耳機的情況下，發送給嚮導的耳機的揚聲器來警告嚮導。 必要時，可以設想要求處理單元將嚮導引導至已經觸發警告的參觀者。為 此，處理單元將使用合成或預記錄的音頻信息。在嚮導不在期間，處理單 元也將自動將嚮導標籤所承擔的移動信標的角色轉給在該團隊中的一個參 觀者的標籤。這樣，該團隊保持受到控制。緊接著在處理單元觀察到嚮導 已經重新加入團隊，則處理單元將再次使用嚮導的標籤作為移動信標。該 移動信標替換功能是該設備的值得注意的細微之處。因為是處理單元向標 籤發出命令，所以可以將其信號作為信標發出。
如果嚮導的標籤和參觀者的標籤配備有耳機，並且如果在入口每個參 觀者聲明了他想要聽來自嚮導的解說所用的語言，則該系統可以組織對向 導的解說進行同步翻譯，這將通過這些標籤與信標、這些信標與處理單元 以及處理單元與翻譯者的房間所形成的鏈提供。實際上，在每個參觀者的 標籤和嚮導的標籤之間的關係是已知的，在參觀者所期望的語言和參觀者 之間的關係是已知的，因此，剩下的事在於建立在用於該語言的翻譯室和 嚮導之間的關係。該服務不是本發明所專有的，而是可以通過構成該設備 的各個元件來實現。
對場所倉管進行自動和互動音頻引導需要更多的準備。實際上，在位 於該地方上的位置或區域和所要發送的音頻解說之間的關係必須建立起 來。解說自身可以按照至少兩種方式提供，例如通過讓它由處理單元提供， 但是該方案的缺點在對設備內的鏈負擔過重，或者給標籤配備包含有所有解說的音樂播放器(例如liquid音樂播放器)。該設備比基於粘帖在這些物 體上或者貼在房間中的RFID的類似系統更優的地方在於，它使得每個參觀 者的標籤位於所要參觀的場所的任意地點處，因此豐富了解說。但是，其 主要優點在於，除了其引導功能之外，例如通過能夠將只能與伴隨人員一 起參觀的危險地方通知參觀者或者甚至通過給處於禁止位置的參觀者發信 號，從而它能夠提供朝著參觀者的保護、房間的安全以及防止事故的方向 的服務。
圖6為在維護領域中的設備的方框圖。它對於行動裝置提供了值得注意 的功能，這些功能對於固定設備是理想的。該設備能夠實時地執行以下功 能
使行動裝置定位；
確認行動裝置的狀態；
預定行動裝置；
得到與該設備使用相關的數據；
按照簡單的方式給用戶發信號，指出該設備已經出故障或需要維護。 該i殳備包括以下元件
處理單元99,它包括一個編程單元91、 一個設有用於接收在2. 4GHz ISM 頻段(工業、科學和醫療，能夠自由用於工業、科學和醫療用途的頻段)中 的微波的接收器93的接口92,以及一個具有一些信標的物質鏈94。它與一 個顯示屏98、 一個鍵盤97和一個滑鼠96聯接，並且還包括與使用該設備的 結構(醫院、工廠等)的計算機系統聯接的鏈(為了筒化該圖而未示出)；
信標21，每個都配備有一個2. 4GHz ISM頻段微波發送器。 一些信標能 夠通過用來承擔數據傳送，而且還承擔用於信標(這些信標通過星形拓樸結 構聯接)供電的物質鏈94與處理單元99的接口92物質聯接。其它能夠通過微 波手段提供與處理單元99的聯接。用於沒有與處理單元物理聯接的電源可 以是自主的或者由該地方的電源電路提供。
標籤30,它包括一個電源、 一個單色或多色(RGB)LED31、 一個薄膜發 聲器(34)、 一個用於LED31和薄膜發聲器34的促動構件35、 一個存儲器36、 一個2.4GHz ISM頻^:孩"皮收發器37。封裝的標籤固定在所要跟蹤的設備上或者結合在其中。定位基於本發 明的全部原理，並且不必進一步說明。通過對處理單元作出《青求，例如， 可以獲得所有承擔特定功能或與預定部件列舉碼的設備。
如果與設備聯接的封裝標籤設有 一個或多個，使之能夠確定該設備是 否正在使用以及正在幹什麼的傳感器，則它還可以確定哪個設備沒有使用。
如果需要，可以通過請求封裝的標籤促動光源來促動預定功能，該光 源的顏色和閃爍頻率與表明它被預定的組織碼對應。
設有傳感器的封裝標籤可以從傳感器收集數據，記住該數據並且還將 它發送給處理單元99。因此可以建立與設備使用相關的統計。通過利用這 個特徵，還可以對於目標設備監測其維護是否已經進行，只要這種操作由 計算機管理和跟蹤。在設備沒有正確維護的情況下，可以請求與之聯接的 封裝標籤發出聲音和/或光信號，這將通知用戶他或她不再需要使用該設 備。如果封裝的標籤在設備中的結合徹底足夠，則它甚至能夠防止該設備 使用。該功能其重要之處在於，它能夠避免提升設備、醫療或試驗設備或 其故障會使得生物出危險的任意設備出現事故或嚴重錯誤。
權利要求
1.一種監視設備，它包括至少一個可移動標籤(1，2，3，4，5，6，7，8，9，40)，它設有至少一個能量輻射源(41，42，43)和設有存儲器(45)的用於所述輻射源的促動構件(44)；至少一個促動構件編程單元(91)；以及在編程單元和促動構件存儲器之間的接口(92)，用於從所述編程單元將操作程序傳送給所述促動構件存儲器，所述接口包括至少一個信標(21，22，23，24)；至少一個發送器，用來給信標(21，22，23，24)發送能量波；以及所述能量波的至少一個接收器，它由所述標籤支撐；並且上述促動構件(44)及其存儲器(45)通過所述標籤(1，2，3，4，5，6，7，8，9，40)相對於所述信標(21，22，23，24)的空間位置驅動，所述空間位置由操作程序根據由所述信標(21，22，23，24)發出的消息在任意時刻計算出。
2. 如權利要求1所述的設備，其特徵在於，所述信標(21, 22， 23， 24)包括時鐘，它設計用來協調所述能量波由發送器的 發送。
3. 如權利要求1或2所述的設備，其特徵在於，所述促動構件 (44)和所述存儲器(45)根據由所述信標(21， 22， 23, 24)發送的指 令被驅動。
4. 如權利要求3所述的設備，其特徵在於，所述指令包括與可 移動標籤(1， 2， 3， 4， 5, 6, 7, 8, 9， 40)的空間坐標相關的指令。
5. 如權利要求4所述的設備，其特徵在於，所述編程單元(91) 包括包含有空間定位表的程序，該空間定位表包括與所述標籤 (1， 2， 3, 4， 5, 6， 7， 8， 9， 40)的上述空間坐標相關的參數。
6. 如權利要求1至5中任一項所述的設備，其特徵在於，所述 促動構件(44)和所述存儲器(45)根據由所述信標(21， 22， 23, 24) 發出的並且與可移動標籤(1， 2, 3， 4， 5, 6， 7, 8， 9, 40)的環境的地形 相關的指令被驅動。
7. 如權利要求6所述的設備，其特徵在於，所述編程單元(91) 包括包含有地形測繪表的程序，該地形測繪表包括與可移動標籤 (1， 2， 3, 4， 5，6,7, 8, 9， 40)的環境的上述地形相關的參數。
8. 如權利要求1至7中任一項所述的設備，其特徵在於，可移 動標籤(1， 2, 3， 4, 5， 6， 7， 8, 9， 40)包括能量波發送器(47)，並且所 述信標(21，22， 23，24)包括所述能量波的接收器，並且用於每個 可移動標籤(1， 2， 3， 4， 5, 6， 7, 8， 9， 40)的所述促動構件(44)由從所 述可移動標籤(1, 2， 3， 4, 5， 6, 7, 8， 9， 40)的發送器傳送給所述信標 (21， 22， 23, 24)的接收器的信息驅動。
9. 如權利要求8所述的設備，其特徵在於，它還包括用於從標 籤和/或信標收集到的信息的處理單元(99)。
10. 如權利要求8或9所述的設備，其特徵在於，它包括至少 一個配備有能量波的發送器和接收器的第二信標(21， 22， 23, 24)， 所述兩個信標在網絡中連結。
11. 如權利要求10所述的設備，其特徵在於，所述網絡為具有 碰撞的網絡。
12. 如權利要求IO所述的設備，其特徵在於，所述網絡為具有 掃描的網絡。
13. 如權利要求8至12中任一項所述的設備，其特徵在於，每 個可移動標籤(1, 2, 3， 4， 5， 6， 7， 8， 9， 40)包括第二存儲器，其功能 在於記住所述標籤相對於所述或每個信標(21, 22, 23， 24)的空間 位置，所述第二存儲器設計成由所述接口(92)讀取。
14. 如權利要求1至13中任一項所述的設備，其特徵在於，所 述或每個信標(21，22，23，24)包括脈衝計數器，設計用來以預定的 時間間隔從所述信標的發送器向所述可移動標籤(l， 2, 3， 4， 5， 6，7， 8， 9， 40)的接收器發送能量信號。
15. 如權利要求1至14中任一項所述的設備，其特徵在於，所 述編程單元(91)和/或所述信標(21， 22， 23， 24)能夠移動。
16. 如權利要求1至15中任一項所述的設備，其特徵在於，在 所述可移動標籤(1， 2， 3， 4, 5， 6， 7， 8， 9, 40)的接收器和所述信標 (21， 22， 23， 24)的發送器之間的能量波鏈路通過至少一個配備有 能量波收發器的中繼器。
17. 如權利要求1至16中任一項所述的設備，其特徵在於，所 述標籤(1, 2, 3， 4， 5, 6， 7， 8， 9， 40)支撐著至少一個運動檢測器和/ 或至少一個用於物理或化學或生理參數的傳感器。
18. 如權利要求17所述的設備，其特徵在於，在所述標籤(1， 2, 3， 4， 5， 6， 7，8，9，40)包括第二存儲器的情況下，後者設計成 記錄由檢測器以及傳感器測量出的參數數值。
19. 如權利要求1至18中任一項所述的設備，其特徵在於，所 述標籤(1， 2， 3， 4， 5， 6, 7， 8， 9， 40)與用來識別所述標籤的佩帶者的 物體聯接。
20. 如權利要求1至19中任一項所述的設備，其特徵在於，它 包括至少一個設有能量波接收器的第一可移動標籤以及至少一個 設有能量波接收器和發送器的第二可移動標籤，並且第一可移動 標籤的促動構件(44)由從第二標籤的發送器傳送給第一標籤的接收器的信息驅動。
21. 如權利要求1至20中任一項所述的設備，其特徵在於，用 於所述可移動標籤(1， 2， 3， 4， 5， 6， 7， 8， 9， 40)的所述能量輻射源 (41， 42, 43)包括聲音(43)或電磁(42)輻射源，並且所述促動構件 (44)設計成對所述輻射的促動、頻率和/或強度作用。
22. 如權利要求21所述的設備，其特徵在於，所述能量輻射源 為光源(42)。
23. 如權利要求1至22中任一項所述的設備，其特徵在於，所 述標籤(1， 2, 3， 4， 5， 6， 7， 8， 9, 40)包括麥克風和/或揚聲器和/或圖 像讀取器和/或圖像發送器。
24. 如權利要求1至23中任一項所述的設備，其特徵在於，所述標籤(1， 2， 3， 4， 5, 6， 7， 8， 9， 40)與信標(21, 22， 23， 24)連接。
25. 如權利要求1至24中任一項所述的設備，其特徵在於，所 述標籤(1, 2， 3， 4， 5， 6， 7， 8， 9， 40)由固定的或可動的人和/或動物 和/或物體佩帶。
26. 如權利要求1至25中任一項所述的設備，其特徵在於，它 還包括設有人工智慧的裝置，設計用來對由所述標籤(1， 2, 3， 4， 5， 6， 7， 8， 9, 40)的能量輻射源發出的信號進行響應。
27. 如權利要求25或26所述的設備，用於監視建築物的房間 (11， 12， 13， 14， 15， 16， 17， 18， 19)。
全文摘要
本發明涉及保護、安全和移動跟蹤發光標籤系統，一種用來保護、控制、監視室內和室外的對象、物品、設備、動物或人，甚至跟蹤其移動的設備。包括至少一個設有電源(41)、至少一個能量輻射源(42)和與計算機存儲器(45)連接的用於所述能量輻射源的促動構件(43)的標籤(40)、能量波接收器(46)、促動構件編程單元(91)、在編程單元(91)和存儲器之間的接口(92)以及信標(21)，所述標籤能夠移動，並且上述促動構件及其存儲器根據標籤的預定空間位置和/或從接口和/或信標接收到的指令被驅動。
文檔編號G01S5/02GK101589315SQ200780041813
公開日2009年11月25日 申請日期2007年11月9日 優先權日2006年11月9日
發明者菲利普·豪曼 申請人:菲利普·豪曼