定位跟蹤系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及信息技術(shù)，更具體地說(shuō)，涉及一種利用同時(shí)支持藍(lán)牙網(wǎng)格技術(shù)和藍(lán)牙信標(biāo)技術(shù)的藍(lán)牙設(shè)備的混合模式的定位跟蹤系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]藍(lán)牙是一種無(wú)線(xiàn)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，用于在固定、移動(dòng)設(shè)備和樓宇個(gè)人域網(wǎng)(PANs，personal area networks)之間的短距離交換數(shù)據(jù)(使用2.4一2.4856取的151波段的短波超高頻(UHF)無(wú)線(xiàn)電波)。低功耗藍(lán)牙(BLE，Bluetooth low energy)，以前稱(chēng)之為WibreeTM，是藍(lán)牙4.0的一部分，具有全新的用于簡(jiǎn)單鏈路快速建立的協(xié)議棧。作為藍(lán)牙標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議的替代引入到藍(lán)牙1.0至3.0，其目的在于紐扣電池的極低功率應(yīng)用流失。藍(lán)牙或低功耗藍(lán)牙(BLE)是開(kāi)放的標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)。低功耗藍(lán)牙(BLE)是一種低功耗的無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)。
[0003]藍(lán)牙網(wǎng)格技術(shù)是建立在低功耗藍(lán)牙(BLE)上的新協(xié)議。其連接多個(gè)低功耗藍(lán)牙(BLE)設(shè)備，使用網(wǎng)格拓?fù)湟孕纬删W(wǎng)絡(luò)，網(wǎng)絡(luò)中的每個(gè)節(jié)點(diǎn)與其周?chē)钠渌總€(gè)節(jié)點(diǎn)連接。每個(gè)設(shè)備可以彼此通信并交換數(shù)據(jù)。CSR(Cambridge Silicon Rad1)公司已經(jīng)宣布了他們的藍(lán)牙網(wǎng)格技術(shù)。網(wǎng)格技術(shù)通常用于將所有的設(shè)備連接在一起以傳送信息。
[0004]藍(lán)牙信標(biāo)技術(shù)也是一種建立在低功耗藍(lán)牙(BLE)上的新協(xié)議。其包括一個(gè)或多個(gè)發(fā)送自己唯一標(biāo)識(shí)碼給局部區(qū)域的藍(lán)牙信標(biāo)。然后，裝有合適軟件的接收設(shè)備可以查閱該信標(biāo)并實(shí)現(xiàn)各種功能，例如通知用戶(hù)。接收設(shè)備也可以連接到信標(biāo)從信標(biāo)通用屬性配置(GATT)服務(wù)檢索值。蘋(píng)果(Apple)公司已經(jīng)宣布其信標(biāo)技術(shù)版本，稱(chēng)之為iBeacon。信標(biāo)通常用來(lái)提供定位信息給接收設(shè)備。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明涉及一種定位跟蹤系統(tǒng)。在一方面，定位跟蹤系統(tǒng)包括:至少一監(jiān)測(cè)設(shè)備；以及多個(gè)低功耗藍(lán)牙設(shè)備，充當(dāng)骨干節(jié)點(diǎn)或跟蹤節(jié)點(diǎn)。骨干節(jié)點(diǎn)相互連接，并在網(wǎng)格模式時(shí)形成網(wǎng)格網(wǎng)絡(luò)以傳遞信息給監(jiān)測(cè)設(shè)備，以使監(jiān)測(cè)設(shè)備知道所有骨干節(jié)點(diǎn)的存在和位置。每個(gè)骨干節(jié)點(diǎn)還與多個(gè)跟蹤節(jié)點(diǎn)相連接以形成子網(wǎng)絡(luò)。在子網(wǎng)絡(luò)中，骨干節(jié)點(diǎn)配置成工作在信標(biāo)模式以定期檢查其覆蓋范圍內(nèi)的所有跟蹤節(jié)點(diǎn)和其他兼容低功耗藍(lán)牙設(shè)備的存在。當(dāng)處于網(wǎng)格模式時(shí)，骨干節(jié)點(diǎn)配置成傳遞信息給其他骨干節(jié)點(diǎn)直到信息到達(dá)監(jiān)測(cè)設(shè)備。當(dāng)處于信標(biāo)模式時(shí)，骨干節(jié)點(diǎn)配置成主動(dòng)廣播其通用唯一標(biāo)識(shí)，并試圖與在其范圍內(nèi)的所有低功耗藍(lán)牙設(shè)備建立連接。骨干節(jié)點(diǎn)配置成在其存儲(chǔ)器內(nèi)存儲(chǔ)所有監(jiān)測(cè)到的設(shè)備的通用唯一標(biāo)識(shí)。跟蹤節(jié)點(diǎn)配置成工作在休眠網(wǎng)格模式并休眠，除了通過(guò)比較接收到的和存儲(chǔ)在跟蹤節(jié)點(diǎn)的存儲(chǔ)器中的通用唯一標(biāo)識(shí)應(yīng)答骨干節(jié)點(diǎn)的查詢(xún)和請(qǐng)求。
[0006]當(dāng)從其位置取走或放回其位置，并落入任一骨干節(jié)點(diǎn)的覆蓋范圍時(shí)，每個(gè)跟蹤節(jié)點(diǎn)可以配置成切換到主動(dòng)偵聽(tīng)網(wǎng)格模式，其中跟蹤節(jié)點(diǎn)配置成同時(shí)偵聽(tīng)任一骨干節(jié)點(diǎn)的廣播，并試圖與任一骨干節(jié)點(diǎn)建立連接以發(fā)回其通用唯一標(biāo)識(shí)給監(jiān)測(cè)設(shè)備。如果跟蹤節(jié)點(diǎn)處于主動(dòng)偵聽(tīng)網(wǎng)格模式的時(shí)間超過(guò)限值，并且跟蹤節(jié)點(diǎn)仍然無(wú)法找到附近的骨干節(jié)點(diǎn)，跟蹤節(jié)點(diǎn)配置成切換其自身至信標(biāo)模式，并主動(dòng)廣播其通用唯一標(biāo)識(shí)以試圖被監(jiān)測(cè)設(shè)備發(fā)現(xiàn)。骨干節(jié)點(diǎn)配置成同時(shí)工作在網(wǎng)格模式和信標(biāo)模式;每個(gè)骨干節(jié)點(diǎn)包括兩個(gè)分別工作在網(wǎng)格模式和信標(biāo)模式的低功耗藍(lán)牙設(shè)備;兩個(gè)低功耗藍(lán)牙設(shè)備共享包含有通用唯一標(biāo)識(shí)的同一存儲(chǔ)器;存儲(chǔ)鎖定控制信號(hào)用于確保一次只有一個(gè)低功耗藍(lán)牙設(shè)備能夠訪(fǎng)問(wèn)存儲(chǔ)器。
[0007]骨干節(jié)點(diǎn)可以配置成以預(yù)設(shè)的時(shí)間模式自動(dòng)在網(wǎng)格模式和信標(biāo)模式之間切換。每個(gè)骨干節(jié)點(diǎn)僅包括一個(gè)低功耗藍(lán)牙設(shè)備。低功耗藍(lán)牙設(shè)備包括兼容藍(lán)牙網(wǎng)格協(xié)議和藍(lán)牙信標(biāo)協(xié)議的協(xié)議棧。骨干節(jié)點(diǎn)配置成通過(guò)同步方法相互通信，所述方法包括:監(jiān)測(cè)設(shè)備發(fā)出切換信號(hào)給最近的骨干節(jié)點(diǎn)以切換最近的骨干節(jié)點(diǎn)到網(wǎng)格模式;最近的骨干節(jié)點(diǎn)發(fā)送所述切換信號(hào)給下一骨干節(jié)點(diǎn)以切換下一骨干節(jié)點(diǎn)到網(wǎng)格模式；當(dāng)監(jiān)測(cè)設(shè)備從最近的骨干節(jié)點(diǎn)接收到更新的通用唯一標(biāo)識(shí)表時(shí)，監(jiān)測(cè)設(shè)備發(fā)送另一切換信號(hào)以切換所有骨干節(jié)點(diǎn)到信標(biāo)模式。
[0008]骨干節(jié)點(diǎn)可以配置成通過(guò)同步方法相互通信，所述方法包括:監(jiān)測(cè)設(shè)備發(fā)出切換或訓(xùn)練序列信號(hào)給最近的骨干節(jié)點(diǎn)以切換最近的骨干節(jié)點(diǎn)到網(wǎng)格模式;最近的骨干節(jié)點(diǎn)發(fā)送所述切換或訓(xùn)練序列信號(hào)給下一骨干節(jié)點(diǎn)以切換下一骨干節(jié)點(diǎn)到網(wǎng)格模式;用切換或訓(xùn)練序列信號(hào)同步所有骨干節(jié)點(diǎn)的時(shí)鐘；在預(yù)設(shè)時(shí)間后，自動(dòng)變更所有骨干節(jié)點(diǎn)回到信標(biāo)模式。
[0009]另一方面，本發(fā)明提供一種定位跟蹤系統(tǒng)，包括:至少一監(jiān)測(cè)設(shè)備；以及多個(gè)低功耗藍(lán)牙設(shè)備，充當(dāng)骨干節(jié)點(diǎn)或跟蹤節(jié)點(diǎn)。骨干節(jié)點(diǎn)相互連接，并在網(wǎng)格模式時(shí)形成網(wǎng)格網(wǎng)絡(luò)以傳遞信息給監(jiān)測(cè)設(shè)備，以使監(jiān)測(cè)設(shè)備知道所有骨干節(jié)點(diǎn)的存在和位置。每個(gè)骨干節(jié)點(diǎn)還與多個(gè)跟蹤節(jié)點(diǎn)相連接以形成子網(wǎng)絡(luò)。在子網(wǎng)絡(luò)中，骨干節(jié)點(diǎn)配置成工作在信標(biāo)模式以定期檢查其覆蓋范圍內(nèi)的所有跟蹤節(jié)點(diǎn)和其他兼容低功耗藍(lán)牙設(shè)備的存在。骨干節(jié)點(diǎn)配置成在網(wǎng)格模式和信標(biāo)模式之間切換。
[0010]骨干節(jié)點(diǎn)可以配置成同時(shí)工作在網(wǎng)格模式和信標(biāo)模式;每個(gè)骨干節(jié)點(diǎn)包括兩個(gè)分別工作在網(wǎng)格模式和信標(biāo)模式的低功耗藍(lán)牙設(shè)備;兩個(gè)低功耗藍(lán)牙設(shè)備共享包含有通用唯一標(biāo)識(shí)的同一存儲(chǔ)器;存儲(chǔ)鎖定控制信號(hào)用于確保一次只有一個(gè)低功耗藍(lán)牙設(shè)備能夠訪(fǎng)問(wèn)存儲(chǔ)器。
[0011]骨干節(jié)點(diǎn)可以配置成以預(yù)設(shè)的時(shí)間模式自動(dòng)在網(wǎng)格模式和信標(biāo)模式之間切換;每個(gè)骨干節(jié)點(diǎn)僅包括一個(gè)低功耗藍(lán)牙設(shè)備;低功耗藍(lán)牙設(shè)備包括兼容藍(lán)牙網(wǎng)格協(xié)議和藍(lán)牙信標(biāo)協(xié)議的協(xié)議桟。
[0012]在另一方面，本發(fā)明提供一種定位跟蹤系統(tǒng)，包括:至少一監(jiān)測(cè)設(shè)備；以及多個(gè)低功耗藍(lán)牙設(shè)備，充當(dāng)骨干節(jié)點(diǎn)或跟蹤節(jié)點(diǎn)。骨干節(jié)點(diǎn)相互連接，并在網(wǎng)格模式時(shí)形成網(wǎng)格網(wǎng)絡(luò)以傳遞信息給監(jiān)測(cè)設(shè)備，以使監(jiān)測(cè)設(shè)備知道所有骨干節(jié)點(diǎn)的存在和位置。每個(gè)骨干節(jié)點(diǎn)還與多個(gè)跟蹤節(jié)點(diǎn)相連接以形成子網(wǎng)絡(luò)。在子網(wǎng)絡(luò)中，骨干節(jié)點(diǎn)配置成工作在信標(biāo)模式以定期檢查其覆蓋范圍內(nèi)的所有跟蹤節(jié)點(diǎn)和其他兼容低功耗藍(lán)牙設(shè)備的存在。
[0013]跟蹤節(jié)點(diǎn)可以配置有傳感器、開(kāi)關(guān)、蜂鳴器或燈。當(dāng)處于網(wǎng)格模式時(shí)，骨干節(jié)點(diǎn)配置成傳遞信息給其他骨干節(jié)點(diǎn)直到信息到達(dá)監(jiān)測(cè)設(shè)備。當(dāng)處于信標(biāo)模式時(shí)，骨干節(jié)點(diǎn)配置成主動(dòng)廣播其通用唯一標(biāo)識(shí)，并試圖與在其范圍內(nèi)的所有低功耗藍(lán)牙設(shè)備建立連接。骨干節(jié)點(diǎn)配置成在其存儲(chǔ)器內(nèi)存儲(chǔ)所有監(jiān)測(cè)到的設(shè)備的通用唯一標(biāo)識(shí)。
[0014]跟蹤節(jié)點(diǎn)可以配置成工作在休眠網(wǎng)格模式并休眠，除了通過(guò)比較接收到的和存儲(chǔ)在跟蹤節(jié)點(diǎn)的存儲(chǔ)器中的通用唯一標(biāo)識(shí)應(yīng)答骨干節(jié)點(diǎn)的查詢(xún)和請(qǐng)求。當(dāng)從其位置取走或放回其位置，并落入任一骨干節(jié)點(diǎn)的覆蓋范圍時(shí)，每個(gè)跟蹤節(jié)點(diǎn)配置成切換到主動(dòng)偵聽(tīng)網(wǎng)格模式，其中跟蹤節(jié)點(diǎn)配置成同時(shí)偵聽(tīng)任一骨干節(jié)點(diǎn)的廣播，并試圖與任一骨干節(jié)點(diǎn)建立連接以發(fā)回其通用唯一標(biāo)識(shí)給監(jiān)測(cè)設(shè)備。
[0015]如果跟蹤節(jié)點(diǎn)處于主動(dòng)偵聽(tīng)網(wǎng)格模式的時(shí)間超過(guò)限值，并且跟蹤節(jié)點(diǎn)仍然無(wú)法找到附近的骨干節(jié)點(diǎn)，跟蹤節(jié)點(diǎn)可以配置成