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跟踪对象的集合体

文献发布时间:2023-06-19 11:55:48


跟踪对象的集合体

本发明涉及跟踪对象。本发明提供了一种用于跟踪对象的方法、系统和计算机程序产品。

对象的跟踪和监测在许多经济领域中起着重要的作用。一个实例是货物、特别是药品的跟踪。药品在全球范围内受若干官方法规的约束。在一些国家,这包括保证药品可追溯性(跟踪和追溯)的要求。这通过为个体药品包装提供唯一标识符(例如,序列号)完成,该方法称为序列化,以便在日后可对其进行唯一识别。

唯一标识符通常以光电可读代码(条形码、2D代码)的形式印刷在货品的包装上。在供应链中的某些点处,例如装运、到达仓库、客户接收等,读取此类代码,且将唯一标识符与当前位置有关的信息一起存储在数据库中。

该方法的缺点是无法沿着整个供应链连续地跟踪货品;实际上,仅当物品到达可使用读取设备的指定位置且读取代码时,才能确定其位置及状态(如果适用)。

货物和商品在供应链中丢失是经常的情况。这可能是由于例如运输,搬运或储存期间的事故或疏忽造成的。此外,货物和商品可被故意取走(盗窃),或使用(至少外观上)同等包装的货物和产品代替(破坏或伪造)。

现有技术中描述了解决货物的连续跟踪和保护问题的解决方案。

DE202007000597U1公开了一种用于监测具有应答器的对象的装置。DE10029137A1公开了一种用于在蜂窝移动通信网络内定位物品的系统。DE102010041548A1公开了一种用于借助于有源应答器网络来确定对象在定位区域内的位置的定位系统。

现有技术中所描述的解决方案的缺点在于,每个单个对象必须配备有远程发射器,以能够连续地跟踪每一个对象。这涉及高度的技术复杂性以及相应的高成本。

还将期望的是,不仅能够检测个体对象的位置,而且能够检测这些对象所处的状态。

从现有技术出发,本领域技术人员面临的技术目的是提供一种装置,该装置使得可以高效且经济地跟踪个体对象、记录对象的任何失踪以及检测对象所处的状态。

此目的通过独立权利要求的主题实现。本说明书和附图包含优选的实施方案。

本发明的第一个主题是一种系统,其包括:

-多个无线传感器;

-收发器;

-服务器;

-分析单元;以及

-位置检测装置,

-其中每一无线传感器可以各自连接至一个对象,

-其中每一无线传感器被配置为获取关于所述传感器所连接的对象的状态的测量值,且通过短程链路将关于对象的状态的状态数据传输至收发器,

-其中所述收发器被配置为

-接收来自无线传感器的状态数据;

-将状态数据传输至分析单元,

-其中所述分析单元被配置为

-分析所传输的状态数据,且对所传输的状态数据彼此进行比较;

-识别状态数据中的差异,

-其中所述位置检测装置被配置为检测收发器的位置,

-其中所述收发器被配置为通过远程链路将关于差异和/或状态数据的信息传输至服务器,

-其中所述服务器被配置为向用户显示关于差异和位置的信息,和/或在数据库中存储关于差异和位置的信息。

本发明的另一主题是一种方法,其包括以下步骤:

-将多个对象各自与一个无线传感器连接;

-借助于与对象所连接的无线传感器获取关于对象的状态的测量值;

-通过短程链路将关于对象的状态的状态数据传输至收发器;

-分析状态数据,且对状态数据彼此进行比较;

-识别一个无线传感器的状态数据与另外的无线传感器的状态数据之间的限定差异;

-通过远程链路将关于所识别的差异和/或状态数据的信息传输至服务器;

-确定收发器的位置;

-将收发器的位置传输至服务器;

-将所述位置和所述信息存储在数据库中和/或将所述位置和所述信息显示给用户。

本发明的另一主题是一种将对象关联为集合体的方法,包括以下步骤:

-在限定的时间间隔内接收数据,

-其中数据源自多个无线传感器,

-其中来自每一无线传感器的数据包括唯一标识符以及关于无线传感器所连接的对象的状态的状态数据;

-对状态数据彼此进行比较;

-在限定的时间间隔内识别指示相同或相应状态的那些无线传感器;

-将与所识别的无线传感器连接的那些对象关联成集合体。

本发明的另一主题是第一计算机程序产品,包括存储在数据载体上的程序代码,且当该程序代码加载到计算机的主存储器时,该程序代码使得计算机执行以下步骤:

-在限定的时间间隔内接收数据,

-其中数据源自多个无线传感器,

-其中来自每一无线传感器的数据包括唯一标识符以及关于无线传感器所连接的对象的状态的状态数据;

-对状态数据彼此进行比较;

-在限定的时间间隔内识别指示相同或相应状态的那些无线传感器;

-将与所识别的无线传感器连接的那些对象关联成集合体。

本发明的另一主题是第二计算机程序产品,包括存储在数据载体上的程序代码,且当该程序代码加载到计算机的主存储器时,该程序代码使得计算机执行以下步骤:

-接收收发器的位置;

-接收数据,

-其中数据源自多个无线传感器,

-其中来自每一无线传感器的数据包括唯一标识符以及有关无线传感器所连接的对象的状态的状态数据;

-接收属于一个集合体的对象列表;

-根据列表以及所接收的数据,检查是否已接收到该集合体的所有对象的状态数据;

-对于已经接收到状态数据的每一对象:在数据库中添加关于该对象的位置的条目,其中将收发器的位置录入为该对象的位置;

-对状态数据彼此进行比较;

-检查无线传感器的状态数据与另外的无线传感器的状态数据是否具有限定的差异;

-在没有接收到所有对象的状态数据的情况下,和/或在无线传感器的状态数据与另外的无线传感器的状态数据具有限定的差异的情况下:生成关于失踪的对象和/或关于差异的通知,且将所述通知传达给用户。

下文将更具体地阐明本发明,而不区分本发明的主题。相反地,以下说明旨在类似地应用于本发明的所有主题,而不管它们所出现的上下文。

在本说明书或权利要求中提及顺序步骤的情况下,这未必意味着本发明限于所提及的顺序。相反,设想这些步骤也可以以不同的顺序执行或彼此并行执行,除非一个步骤建立在另一步骤之上,这必然意味着建立在另一步骤之上的步骤随后执行(但这将在个体实例中明确)。因此,所述的顺序是本发明的优选实施方案。

本发明用于监测多个对象。

“对象”是物理的(有形的、物质的)事物。本文所描述的对象优选地为货物。术语“货物”是指可移动的事物,其是或可以是商业活动的主题。特别优选地,对象(货物)是药品(药剂、药物、诊断物品等)。

本发明意义中的对象可包括多个部件;例如,对象可以是包装中的产品。

多个对象形成集合体。术语“多个”意指多于两个、优选地多于三个。组合成集合体的对象的数目通常为至少十个且小于一百个。

术语“集合体”意指属于一个集合体的对象被一起跟踪。通常,属于一个集合体的对象被一起运输和储存。它们通常位于共享的载体上,例如位于托盘(例如,欧洲托盘)上、位于共享的运输箱中、位于共享的容器中、位于共享的拖车上,位于共享的仓库中和/或诸如此类,从而形成一个(松散的)分组。

每一对象都配备有无线传感器。“传感器”是可以以定性方式或定量方式检测某些物理或化学特性和/或其环境的材料特性作为测量变量的技术部件。特性通过物理或化学作用来检测,且被转换为进一步可处理的信号,通常是电信号。还通常将电信号进行数字化,然后通过无线电传输至接收器。“无线传感器”是具有发射器单元的传感器,该发射器单元可用于通过无线电发送数据。

发射器单元被设计为使其可以在短程内以电磁波的形式发送数据。

术语“短程”意指发射器和接收器之间的(无障碍)距离必须不大于一个极限,以确保数据从发射器到接收器的无误差传输。该极限通常等于20米,但还可更高(最大50米)或更低(至少2米)。

在本说明书中,还使用术语“短程链路”。术语“短程链路”意指发射器发送的数据被与发射器相距不超过上述极限距离的接收器所接收。如果距离更大,将无法保证无误差接收。

可以设想,无线传感器还可通过短程链路接收数据和/或信号。

无线传感器通常被连接至对象。无线传感器可被粘接、印刷、层压、夹紧、包装或粘附在对象上,或以其他方式被连接至对象。可以设想,无线传感器被不可逆地连接至对象;在这种情况下,任何移除的尝试都会损坏无线传感器,使其无法使用。还可以设想,无线传感器被可逆地连接至对象;在这种情况下,无线传感器可从对象移除且再次使用。

无线传感器包括数据存储介质。优选地,无线传感器是半导体存储器。数据存储介质通常是WORM数据存储介质(WORM:一次写入,多次读取)。唯一标识符被存储在数据存储介质中。

唯一标识符用于识别无线传感器和/或识别无线传感器所连接的对象。术语“唯一标识符”意指唯一标识符可以与恰好一个无线传感器关联;不存在具有相同标识符的两个无线传感器。

唯一标识符可以是数字代码或字母数字代码或二进制代码或十六进制代码等。

无线传感器还包括能量供应单元,该能量供应单元向无线传感器供应电能,以使其可以执行本文所描述的功能。

能量供应单元可以是例如电化学电池(电池)或可再充电电池。在一个优选的实施方案中,能量供应单元是可印刷电池,例如在US2010021799A、EP3104433A1、KR20170085256A、KR20170098004A、US2016351936A和US2010081049A中所描述的。无线传感器还可以被设计成从无线传感器的环境中提取能量。例如,来自环境的能量可以以光、电场、磁场、电磁场、运动、压力和/或热的形式和/或其他能量形式提供,且由无线传感器使用。以此方式产生电能称为能量收集。

无线传感器包括一个传感器或多个传感器,所述传感器用于测量状态。所述状态可以是无线传感器和/或对象所经受的一种或多种环境条件(“环境状态”),和/或可以是无线传感器和/或对象本身的一种或多种状态(“对象状态”)。

例如,环境状态是温度、气压、空气湿度、特定波长范围内的电磁辐射强度、作用在传感器上的加速力、周围大气的化学成分(或存在一种或多种特定物质,例如干冰或延缓成熟过程的材料)的特定值,等等。在环境状态主要存在的时间点和位置进行检测。如果无线传感器在一个时间点检测到环境状态,则无线传感器(和对象)在此时间点经受此环境状态。

对象状态表征对象本身。特别地,它们是对象在较早的时间内所暴露的环境状态;因此,对象状态可以是过去环境条件的结果。对象状态的实施例是:对象的包装是打开的还是未打开的;对象被压扁或未被压扁;对象暴露至高于和/或低于限定的温度极限的温度;对象暴露至高于限定的湿度极限的(空气)湿度;对象暴露至高于和/或低于限定的压力极限的压力;对象暴露至高于限定的加速度极限的加速力;等等。通常使用传感器来检测对象状态,该传感器中的一个部件被高于和/或低于限定极限的环境状态(通常不可逆地)改变。在本说明书中,这样的部件还称为指示器。因此,指示器指示指示器(以及指示器所连接的对象)是否暴露至特定的环境状态。

在一个优选的实施方案中,无线传感器包括一个或多个姿态传感器,所述姿态传感器可用于检测对象的空间取向。例如,这种类型的姿态传感器可以用于检测对象是直立的还是俯卧的(其确定对象的一个或多个几何特征的重力方向)。一个或多个姿态传感器可优选地检测对象的取向变化(姿态变化传感器)。姿态和姿态变化都可以通过加速度计来检测,该加速度计例如当前在平板电脑中使用,以用于例如检测计算机是直立放置还是侧边放置,或在计步器中使用,以计算携带这样的计步器的人员的步数。通常,使用相互正交布置的三个加速度计来检测三个空间维度中的加速度。

无线传感器所检测的其他优选状态是:温度、压力和/或空气湿度。

在一个优选的实施方案中,无线传感器包括包装状态传感器。包装状态传感器检测包含货品的包装是封闭的还是打开的。

包装状态传感器优选地基于物理特性来检测包装状态(未打开/打开),如果包装已经打开和/或正在打开,该物理特性变化。随着打开包装而改变的物理特性可以是例如电导率(或电阻)和/或电容和/或电感等。

在本发明的一个实施方案中,无线传感器具有一根或多根电导线,所述电导线被附接为使得当打开包装(其包含对象或对象的一部分)时,至少一根线不可逆地折断,结果是电流将不再流经该根线。无线传感器根据已改变的电导率来识别折断的线。例如,WO9604881A1或DE19516076A1描述了此原理。在本案中,线充当指示器;打开包装导致指示器中不可逆的变化:线折断。

可以在限定的时间通过无线传感器检测状态。“限定的时间”意指获取测量值的时间遵循明确的规则。例如,可以设想,在预定时间获取测量值,例如每天中午12点一次,或每小时一次,或每10分钟一次,等等。然而,“限定的时间”还应理解为意指触发测量值获取的限定事件(例如,外部(电磁)脉冲、振动、信号到达,等等)的发生。

可以设想,用于检测状态的测量值获取和关于检测到的状态的数据发送例如以这样的方式彼此耦合,使得每当进行测量值获取时即发送关于测量值的数据。然而,还可以设想去耦合;在这种情况下,无线传感器包括(优选地,可重写的)数据存储介质,在该数据存储介质中可(至少临时地)存储测量值。测量值可以在限定的时间被获取,且被存储在数据存储介质中;然后可以在独立于测量值获取时间的其他限定时间发送所存储的数据。

可以设想,无线传感器具有计时器。还可以设想,来自外部(例如,来自收发器)的信号促使无线传感器在限定的时间或间歇地获取测量值和/或传输数据。

(单个)收发器通常在限定的时间间隔内被分派给一个对象集合体。通常地,限定的时间间隔在对象的供应链上延伸,即,对象通常被分派给(单个)收发器,只要对象在运输中和/或在仓库中直到供应于其预期用途之前。然而,分派并非是固定的,而是可撤销的。

收发器具有两个不同的可用无线电系统:短程无线电系统和远程无线电系统。

收发器使用短程无线电系统来接收无线传感器通过短程链路所发送的数据。还可以设想,收发器通过短程链路将数据和/或信号传输至无线传感器。

使用射频域中的调制电磁波,通过无线电(即,无线地)在无线传感器和收发器之间传输数据。无线传感器和收发器之间的无线电链路可以例如借助于诸如WLAN、蓝牙、ZigBee、EnOcean、Z-Wave、RFID(ISO18000)等已知标准来执行。还可以设想使用专有协议。

可以设想,无线传感器彼此独立地且独立于收发器发送数据。收发器可被配置为使其“收听”限定的频段,且接收此频段中由无线传感器所发送的数据。

可以设想,代替例如根据WLAN或蓝牙标准建立整个无线电链路进行数据传送,无线传感器将数据打包,以在广播数据包(还称为“信标”)中传输。

基于蓝牙SIG标准的设备作为短程设备(SRD)在2.402GHz和2.480GHz之间的公共ISM频段(工业、科学和医疗频段)中进行传输。低功耗蓝牙(缩写为蓝牙LE或BLE)是一种蓝牙子形式,其能耗低于传统蓝牙。特别地,蓝牙LE将ISM频段划分为40个宽度为2MHz的信道。蓝牙LE应答器通常在三个广播信道之一上彼此独立地发射简短的广播数据包。广播信道位于ISM频带,通常两个在频带的边缘处,一个在频带的中心。特别地,信道37、38和39可以用作传输广播信号/数据包的广播信道。通常,蓝牙LE应答器随后在该信道上收听连接请求,然后作为响应切换到其余37个信道之一以执行数据传输。因此,广播信道是可用于将数据包从源传输至蓝牙通信网络的所有可用或“收听”用户的播送信道。可以在各个广播信道上以规则的间隔(即,周期性地)发送广播数据包。相继的广播数据包之间的时间间隔可以包括固定间隔和附加的随机延迟。对于通常指定发射器及其功能的数据,标准的广播数据包包括31字节最大有效载荷。然而,这还可以用于将任何用户限定的信息传输至其他设备。如果标准31字节有效载荷对于数据不够大,BLE还支持可选的次级广播有效载荷。根据本发明的无线传感器可被配置为使其通过无线电发送包括待传输的数据(状态数据、唯一标识符)的广播数据包。根据本发明的收发器可被配置为使其接收广播数据包且从广播数据包中提取至少一项状态信息和唯一标识符。

作为蓝牙标准的替代方案,还可通过基于Wi-Fi标准(IEEE 802.11)的通信来发送广播数据包。IEEE 802.11是无线局域网(WLAN)的一系列标准。根据电气和电子工程师协会(Institute of Electrical and Electronics Engineers)的标准802.11,服务集是指WLAN中的所有设备。服务集标识符(SSID)是可用于对此服务集进行寻址的服务集的任意名称。由于此标识符通常必须由用户手动地录入设备中,所以其通常为人们易于阅读的字符串,因此通常称为WLAN的网络名称。SSID可最高达32字节长。根据本发明的无线传感器可被配置为使其通过无线电发送SSID数据包,所述SSID数据包包括待传输的数据(状态数据、唯一标识符)。根据本发明的收发器可被配置为使其接收SSID数据包且从SSID数据包中提取状态信息和唯一标识符中的至少一项。

然而,还可以设想,收发器调用个体无线传感器来传输数据。在这种情况下,收发器可以首先使用信号来提示收发器范围内的无线传感器,以通过信号来确认它们的存在,该信号通常包括唯一标识符。然后,收发器将其自身相继地连接至所存在的无线传感器,从而接收状态数据。

收发器使用远程无线电系统在更长的距离上将数据传输(如果适用,通过一个或多个中间站)至分立的、通常是固定的计算机系统(服务器)。此距离通常等于至少1千米。

从收发器至分立的、通常是固定的计算机系统(服务器)的数据传输同样地(至少部分地)通过无线电进行,优选地通过移动通信网络,例如通过基于GSM、GPRS、3G、LTE、4G、5G标准或另一标准的移动通信网络进行。来自收发器的数据优选地经由移动通信网络到达因特网,然后到达服务器。

根据本发明的系统还包括用于检测收发器位置的装置。例如,收发器可以具有传感器(“GPS传感器”),该传感器从卫星导航系统接收信号,且通过此信号确定其位置。已知的卫星导航系统是例如NAVSTAR GPS、GLONASS、伽利略(Galileo)或北斗(Beidou)。由于现在在通用语中使用缩写GPS(全球定位系统)作为所有卫星导航系统的通用术语,所以在本说明书中将术语GPS用作所有位置确定系统的统称。

收发器的位置还可以从收发器所处的(移动)通信小区中导出。在移动通信中,确定位置的最简单方式是基于存在发射器单元的小区是已知的这一事实。由于例如开机状态的移动电话被连接至基站,所以可以将移动电话的位置分派给至少一个移动通信小区(小区ID)。类似地,收发器的位置可以等同于收发器所连接的移动通信小区。借助于GSM(全球移动通信系统),发射器单元的位置可以被确定为几百米的精度。在城镇中,位置可以被确定为100至500m的精度;在乡村地区,半径增加至10km或更多。如果小区ID信息与TA参数(TA:定时提前量)相结合,则可以提高精度。此值越高,发射器单元与基站的距离越大。可能的是,通过EOTD方法(EOTD:增强的观测时差)甚至更精确地定位发射器单元。这确定了发射器单元和多个接收器单元之间信号传输时间的差异。

现有技术描述了确定位置的其他可能方式(参见例如DE10029137A1、DE102010041548A1、DE102012214203A1、DE102015121384A1、DE102016225886A1、US2015119086A1)。

根据本发明的系统可被配置为使以限定的时间或以不规则的间隔检测收发器的位置且将其传输至服务器。服务器可以(主动地)请求或(被动地)接收收发器的位置。

属于一个集合体的对象的位置等同于将分派给该集合体的收发器的位置。因此,不需要单独检测对象的位置以及将其传输至服务器。替代地,仅检测一个位置(收发器的位置)且将其用于该集合体中的所有对象。由于一个完整集合体的对象与收发器之间的最大距离等于短程无线电链路的范围,所以此过程中所产生的个体对象的定位误差是可忽略的。甚至可以设想,此定位误差小于用于确定收发器位置的方法的精度,因此是无关紧要的。然而,仅当集合体是完整的时,所有对象的位置等于(在所描述的误差容限内)收发器的位置。如果一个个对象已被移除,则此对象的位置(在所描述的误差容限内)不等于收发器的位置。无线传感器用于确定集合体是否是完整的。因此,无线传感器既不需要位置检测装置,也不需要远程数据传送装置(各自为上述意义上的装置)。

分析源自无线传感器的状态数据,以确定集合体是否是完整的和/或完好的。该分析通过分析单元进行。分析单元可以是收发器的一部分,尽管其还可以是服务器的一部分。还可以设想,分析单元的一些功能由收发器执行,分析单元的一些功能由服务器执行。

分析单元分析状态数据且检查是否满足/已满足限定的极限,例如最大温度、最小温度、最大压力、最小压力、最大加速度、最大浓度、最小浓度和/或等等。

特别地,分析单元对不同无线传感器的状态数据彼此进行比较,以识别差异。差异可以指示集合体是否是完整的和/或集合体是否是完好的。

分析单元可以检查是否所有无线传感器都已将状态数据传输至收发器。如果收发器无法从无线传感器接收状态数据,这可能是因为收发器位于无线传感器的范围之外;可以设想,无线传感器所连接的对象已被移除。集合体不再是完整的。没有接收到任何状态数据的对象不再属于集合体;其位置不再等于属于该集合体的收发器的位置。

分析单元可以检查由无线传感器所传输的状态数据是否指示相同或相应的状态,或对于一个或多个无线传感器是否存在一个或多个差异。如果存在一个或多个差异,则对象不再处于相同状态;集合体不再是完好的。可以设想,例如一个对象已经从存储这些对象的集合体的托盘上掉落。掉落意指取向的变化,所述取向的变化例如通过加速度计检测到。其余对象没有执行关联的取向变化。因此,对象的状态数据之间存在明显的差异:一个对象执行与集合体的其余成员所进行的运动不同的运动(掉落)。在这种情况下,状态数据未必总是指示绝对相同的状态。如果将矩形包装中的个体对象围绕空间轴线旋转90°或180°,例如以便将其放置在堆叠件中更稳定的位置,这种取向变化在检查集合体是否完好方面可以是无关紧要的。与集合体的完好性无关的不等(Nicht-gleiche)状态在此称为相应状态。

还可以设想,收发器同样地具有一个或多个用于获取环境状态和/或收发器状态的测量值的传感器。此状态数据同样地可以被传输至分析单元。可以将收发器的状态数据与无线传感器的状态数据进行比较,且可以识别差异。可以分析收发器的状态数据,且由服务器进一步处理分析结果(显示给用户、存储、超过限定的极限时生成警告消息和/或等等)。

服务器例如在屏幕上向用户显示和/或在数据库中存储(在不同时间的)收发器的位置以及与集合体的完整性和完好性有关的信息。

可以手动地或自动地将对象分组为集合体(形成集合体)。

在此分组过程中,属于集合体的对象的无线传感器与收发器关联。本文中,术语关联意指逻辑关联。关联的结果是,作为集合体的一部分的那些无线传感器的唯一标识符一起被存储在收发器和/或服务器的数据存储介质中(例如,在表或另一列表中)。

将无线传感器与收发器关联的过程可以由用户手动地执行,例如由用户将无线传感器的唯一标识符的列表保存在收发器的数据存储介质中。然后,收发器仅与其唯一标识符存储在数据存储介质中的那些无线传感器通信,和/或仅处理来自这些无线传感器的数据。

优选地,无线传感器与收发器的关联自动地执行:在限定的时间间隔内,收发器从无线传感器接收状态数据和唯一标识符,其中所述收发器在无线传感器的范围内。收发器将唯一标识符与随附的状态数据一起存储在数据存储介质中。然后,对无线传感器的状态数据彼此进行比较。识别在限定的时间间隔内指示相同或相应状态的那些无线传感器。在限定的时间间隔内指示相同或相应状态的那些无线传感器与收发器关联:它们形成集合体;在限定的时间间隔内指示不同状态的那些无线传感器不与收发器关联。在整个限定的时间间隔内未接收到状态数据的那些无线传感器同样优选地不与收发器关联,因为它们在形成集合体的过程中显然超出了无线传感器与收发器之间的短程无线链路范围。

在本发明的一个优选的实施方案中,在上述关联期间所检查的状态是对象的取向和/或取向变化。只有在时间间隔内保持相同取向或执行相同取向变化(例如,由卸载引起)的那些对象才被分派给集合体。

在关联之后,这些对象形成集合体,该集合体的完整性和/或完好性可以借助于无线传感器和收发器在时间和空间上进行检查和跟踪。

下面参考附图更详细地解释本发明,而不意图将本发明限制为附图中所示的特征和特征的组合。

在附图中:

图1示意性地示出了根据本发明的系统的一个实施方案。本发明的系统包括多个无线传感器(F

图2示意性地示出了根据本发明的无线传感器(F)的一个实施方案。无线传感器(F)包括至少一个用于获取关于与其所连接的对象的状态的测量值的传感器(11)。无线传感器包括控制单元(12),该控制单元(12)用于控制无线传感器的部件,特别地用于控制测量值的获取以及数据向收发器的发送。无线传感器(F)包括能量供应单元(13)、通过短程链路向收发器发送数据的发射器单元(14)和存储有唯一标识符的数据存储介质(18)。发射器单元(14)还可以是通过短程链路发送和接收数据的单元。

图3示意性地示出了本发明的收发器(S)的一个实施方案。收发器包括接收器单元(24),该接收器单元(24)用于接收由多个无线传感器通过短程链路所发送的数据。收发器还包括能量供应单元(23)、用于位置确定的GPS传感器(25)和用于通过远程链路将数据发送到服务器的发射器单元(26)。收发器还包括控制单元(22),该控制单元(22)用于控制收发器的部件,特别地用于控制数据通过短程链路的接收,用于控制位置确定以及用于控制数据通过远程链路的发送。

图1和3中所示出的收发器的实施方案可被配置为使其从位于其范围内的无线传感器通过短程链路接收数据。来自各个无线传感器的数据包括关于该无线传感器所连接的对象的状态的数据以及唯一标识符。收发器可以使用GPS传感器来确定收发器的位置,且可以将来自无线传感器的数据与位置数据一起发送至服务器。服务器分析数据。服务器检查状态数据是否已经从属于一个集合体的所有对象中发射。如果对象丢失,则生成警告且传达给用户。还检查已传输状态数据的对象的状态之间的一致性(或对应性),或是否存在差异(例如,方向变化、温度、湿度、包装状态等)。在存在差异的情况下,生成警告且传达给用户。此外,更新已接收数据的所有对象的位置信息:在存储有关对象位置的信息的数据库中,将收发器所传输的位置录入作为对象的新位置。

图4示意性地示出了根据本发明的收发器(S)的另一实施方案。除了关于图3所描述的部件之外,收发器还包括分析单元(27)和数据存储介质(28)。不存在GPS传感器。所有无线传感器(其对象被分组到一个集合体)的唯一标识符可以被存储在数据存储介质中。分析单元被配置为分析由收发器所接收的来自无线传感器的数据:分析单元对照数据存储介质中所存储的唯一标识符的列表来检查是否已接收到所有对象的数据;比较对象的状态;将检查结果传输至控制单元。如果没有接收到一个对象的数据,控制单元生成警告消息,且控制单元使发射器单元将警告消息传输至服务器。如果对象的状态存在差异,则控制单元生成警告消息,且控制单元使发射器单元将警告消息传输至服务器。对于已接收到数据且显示相同或相应状态的所有对象,生成所有对象存在且完好的通知。将有关收发器当前位置的信息添加到通知中。该位置来自收发器当前所处的移动通信小区。

图5示意性地示出了服务器(C)的一个实施方案。服务器(C)包括接收器单元(34),借助于该接收器单元(34),服务器(C)可以通过远程链路从收发器接收数据。数据通常包括关于属于一个集合体的对象的状态的状态数据、分派给对象的唯一标识符以及关于收发器的位置的数据。服务器(C)还包括数据存储介质(38),在所述数据存储介质(38)中存储对象的唯一标识符和位置。服务器(C)还包括分析单元(37)、输出单元(39)和控制单元(32)。特别地,控制单元(32)用于控制服务器的部件,例如数据的获取、分析和输出。由接收器单元(34)所接收的数据被输入至分析单元(37)。分析单元根据数据存储介质(38)中所存储的标识符来检查是否已经接收到所有对象的数据。分析单元对对象的状态进行比较,且识别差异。如果没有接收到一个对象的数据,控制单元(32)生成警告消息,且控制单元(32)使输出单元(39)向用户显示警告消息。如果对象的状态存在差异,控制单元(32)生成警告消息,且控制单元(32)使输出单元(39)向用户显示警告消息。对于已接收到状态数据的所有对象,控制单元(32)更新(添加)对象的位置,这些位置存储在数据存储介质(38)中。收发器的位置用作对象的新(更新的)位置。

图6以流程图的形式示出了根据本发明的方法的一个实施方案。该方法包括以下步骤:

(110)将多个对象各自连接至一个无线传感器;

(120)借助于与对象所连接的无线传感器来获取关于对象的状态的测量值;

(130)通过短程链路将关于对象的状态的状态数据传输至收发器;

(140)对状态数据彼此进行比较;

(150)识别一个无线传感器的状态数据与另外的无线传感器的状态数据之间的限定的差异;

(160)通过远程链路将关于所识别的差异和/或状态数据的信息传输至服务器;

(170)确定收发器的位置;

(180)将收发器的位置传输至服务器;

(190)将所述位置和所述信息存储在数据库中和/或将所述位置和所述信息显示给用户。

图7以流程图的形式示出了根据本发明的方法的另一实施方案。该方法包括以下步骤:

(210)接收收发器的位置;

(220)接收数据,

-其中数据源自多个无线传感器,

-其中来自每一无线传感器的数据包括唯一标识符以及关于无线传感器所连接的对象的状态的状态数据;

(230)接收属于一个集合体的对象列表;

(240)根据列表以及所接收的数据来检查是否已接收到该集合体的所有对象的状态数据;

(250)对于已接收到状态数据的每一对象:在数据库中更新或添加关于对象的位置的条目,其中收发器的位置被录入作为对象的位置;

(260)对所接收的状态数据彼此进行比较;

(270)检查无线传感器的状态数据与另外的无线传感器的状态数据是否具有限定的差异;

(280)在没有接收到所有对象的状态数据的情况下,和/或在无线传感器的状态数据与另外的无线传感器的状态数据具有限定的差异的情况下:生成关于失踪的对象和/或关于差异的通知,并将所述通知传达给用户。

图8以流程图的形式示出了根据本发明的方法的另一实施方案。该方法包括以下步骤:

(310)在限定的时间间隔内借助于收发器接收数据,

-其中数据源自多个无线传感器,

-其中来自每一无线传感器的数据包括唯一标识符以及关于无线传感器所连接的对象的状态的状态数据;

(320)对状态数据彼此进行比较;

(330)在限定的时间间隔内识别指示相同或相应状态的无线传感器;

(340)将与所识别的无线传感器连接的那些对象关联成集合体;

(350)确定收发器的位置;

(360)通过使用收发器的位置作为集合体的对象的更新位置来更新数据库中集合体的对象的位置。

图9以流程图的形式示出了根据本发明的方法的另一实施方案。该方法包括以下步骤:

(410)将多个对象各自连接至一个无线传感器;

(420)在限定的时间间隔内借助于收发器接收数据,

-其中数据源自多个无线传感器,

-其中来自每一无线传感器的数据包括唯一的标识符以及关于该具体的无线传感器所连接的对象的状态的状态数据;

(430)对状态数据彼此进行比较;

(440)在限定的时间间隔内识别指示相同或相应状态的无线传感器;

(450)将与所识别的无线传感器连接的那些对象关联成集合体;

(460)借助于对象所连接的无线传感器来获取关于集合体的对象的状态的测量值;

(470)将关于集合体的对象的状态的状态数据通过短程链路传输至收发器;

(480)对状态数据彼此进行比较;

(490)识别一个无线传感器的状态数据与另外的无线传感器的状态数据之间的限定的差异;

(500)通过远程链路将关于所识别的差异和/或状态数据的信息传输至服务器;

(510)确定收发器的位置;

(520)将收发器的位置传输至服务器;

(530)将所述位置和所述信息存储在数据库中和/或将所述位置和所述信息显示给用户。

图10以流程图的形式示出了根据本发明的方法的另一实施方案。该方法包括以下步骤:

(610)将多个对象各自连接至一个无线传感器;

(620)在限定的时间间隔内借助于收发器接收数据,

-其中数据源自多个无线传感器,

-其中来自每一无线传感器的数据包括唯一的标识符以及关于该具体的无线传感器所连接的对象的状态有关的状态数据;

(630)对状态数据彼此进行比较;

(640)在限定的时间间隔内识别指示相同或相应状态的无线传感器;

(650)将与所识别的无线传感器连接的那些对象关联成集合体;

(660)接收收发器的位置;

(670)接收数据,

-其中数据源自多个无线传感器,

-其中来自每一无线传感器的数据包括唯一标识符以及关于无线传感器所连接的对象的状态的状态数据;

(680)接收属于集合体的对象的列表;

(690)根据列表和所接收的数据,检查是否已接收到集合体的所有对象的状态数据;

(700)对于已经接收到状态数据的每一对象:更新数据库中关于该对象的位置的条目,其中收发器的位置被录入为该对象的位置;

(710)对所接收的状态数据彼此进行比较;

(720)检查无线传感器的状态数据与另外的无线传感器的状态数据是否具有限定的差异;

(730)在没有接收到集合体的所有对象的状态数据的情况下,和/或在无线传感器的状态数据与另外的无线传感器的状态数据具有限定的差异的情况下:生成关于失踪的对象和/或关于差异的通知,且将所述通知传达给用户。

相关技术
  • 跟踪对象的集合体
  • 运动对象跟踪装置、运动对象跟踪系统及运动对象跟踪方法
技术分类

06120113106365