无线传感器网络中的实时位置系统技术方案

实时定位和跟踪系统，包括位置标记，其利用该位置标记被固定到的位置的位置信息编程，和从附近的位置标记读取位置信息的移动RTLS跟踪系统，以及移动RTLS监视和显示系统。该系统被配置为从包括微处理器和存储器的移动RTLS跟踪系统接收信号，其中微处理器和存储器控制移动RTLS监视和显示系统的功能，以显示移动RTLS跟踪系统的状态和地理坐标。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】优先权保护本申请根据35U.S.C.§119(e)要求于2014年4月2日提交且标题为“WirelessSensorNetwork”的临时美国专利申请61/973,962和于2014年2月28日提交且标题为“WirelessSensorNetwork”的临时美国专利申请61/946,054以及于2014年8月20日提交且标题为“Real-TimeLocationSysteminWirelessSensorNetwork”的实用美国专利申请14/464,010的优先权，这些申请的全部内容通过引用被结合于此。本描述涉及特定入侵系统中的安全系统的操作。
技术介绍
本描述涉及安装在商业或住宅处所的特定物理入侵和报警系统中的安全系统的操作。对于企业和房主来说，具有用于探测在其处所的报警状况并且用于向安全系统的监控站或者授权用户发信号通知这种状况的安全系统是常见的。传感器类型通常包括运动探测器、相机和接近传感器(用来确定门或窗是否已经被打开)。一种特定类型的传感器是徽章或标签读取器，以跟踪有凭证的个体在处所内，诸如在主要的商业或工业设施内的移动。实时位置系统(RTLS)使用有源系统来确定环境内的移动标签的当前位置。不同的系统使用不同的技术来确定位置，但是这种系统通常使用系统中具有已知位置的两个或更多个元件(例如，定位元件)和系统中被定位的元件(例如，标签)之间的距离测量或者角度测量(或两者的组合)。
技术实现思路
有几个问题限制了实时位置系统(RTLS)的效率。传统的RTLS系统依赖于具有用于每个定位元件的准确位置信息。这些定位元件需要被固定在先验已知的位置或者，如果它们是便携式元件，则元件位置需要在设置时被准确地确定。GPS常常被用来确定便携式定位元件的位置。但是，这只有在GPS工作且准确的地方才是可能的(即，无障碍物的室外)。设置和确定定位元件的位置的困难需要在系统使用中训练有素的人员并花费显著量的时间来部署。定位元件和标签之间的距离依赖于所使用的技术而由多个因素限制。对于诸如基于激光的测距系统之类的瞄准系统产品线，不能有任何障碍物。甚至对于可以穿透障碍物的系统，诸如使用辐射电磁能量(RF)的系统，障碍物也减小这些应用的范围。标签位置的准确度常常受被称为多径(multipath)的现象损害，这种现象造成被接收器拾取的反射信号，该现象干扰信号从而足以引起计算出的位置的准确度的下降或者使位置完全不准确。由系统接收的位置信息通常在地理坐标中提供。为了使用这个位置信息，系统将这些坐标转换成建筑物的地图或楼层平面图上的位置，诸如“在市政厅大楼北楼梯井附近的二楼上”。根据一方面，实时位置系统包括多个位置标记，这些位置标记利用围绕某地点这些位置标记被固定到的位置的位置信息被编程；移动跟踪系统，以从放置在该地点周围的附近位置标记读取位置信息；移动监视和显示系统，该移动监视和显示系统被配置为从移动跟踪系统接收信号。移动监视和显示系统包括微处理器和存储器，其控制移动监视和显示系统的功能，以显示移动跟踪系统的状态和地理坐标。以下是在上述各方面的范围内的一些实施例。实时位置系统包括定位收发器系统，被配置为在设置期间确定定位收发器系统相对于全球坐标系统的位置。实时位置系统包括具有位置标记编程器的标签收发器，以确定标签收发器相对于全球定位坐标的位置并利用位置信息编程多个位置标记。位置标记由移动跟踪系统读取，并且移动跟踪系统为位置标记产生该位置标记被读取的时间和关于该位置标记的地理坐标信息和/或用户友好的位置名称的记录。定位收发器系统元件被遍及整个地点放置。位置信息是地理坐标信息和/或用户友好的位置信息。位置标记包括具有处理器和存储器的电路系统，其控制位置标记并被配置为利用地理坐标和/或友好的位置信息进行编程，还包括用于位置信息的传送的天线。移动跟踪系统还包括在操作的跟踪阶段期间从位置标记读取信息的位置标记读取器、促进与位置标记的通信的天线，以及包括微处理器和存储器的、控制移动跟踪系统的操作的电路系统。定位收发器系统还包括被用来确定到传统标签的距离或角度的定位元件、全球定位收发器，以及包括微处理器和存储器子系统的电路系统，以控制定位收发器系统并用于数据到具有位置标记编程器的标记收发器的通信。具有位置标记编程器的标签收发器还包括标签，以确定具有位置标记编程器的标签收发器相对于全球定位坐标的位置，以及位置标记编程器，以利用坐标和用户友好的位置信息编程位置标记。根据附加的方面，实时位置系统包括定位收发器系统，被配置为确定定位收发器系统相对于全球坐标系统的位置；多个位置标记，利用围绕某地点位置标记被固定到的位置的位置信息被编程；具有位置标记编程器的标签收发器，以确定标签收发器相对于全球定位坐标的位置并利用该位置信息编程多个位置标记；移动跟踪系统，从被放置在地点周围的附近位置标记读取位置信息；以及移动监视和显示系统。该系统被配置为从移动跟踪系统接收信号；并且包括微处理器和存储器，其控制系统的功能，以显示移动跟踪系统的状态和地理坐标。以下是在上述各方面的范围内的一些实施例。位置标记由移动跟踪系统读取，并且移动跟踪系统为位置标记产生该位置标记被读取的时间和关于该位置标记的地理坐标信息和/或用户友好的名称的记录。位置信息是地理坐标信息和/或用户友好的位置信息。根据附加的方面，实时位置跟踪的方法包括部署多个位置标记，这些位置标记利用地点周围的位置标记被固定到的位置的位置信息来编程；部署移动跟踪系统，以便从放置在地点周围的附近位置标记读取位置信息；由移动监视和显示系统从移动跟踪系统接收信号，以显示移动跟踪系统的状态和地理坐标。所公开的实时位置系统通过改变系统被部署的方式并且将设置过程与标签位置发现过程解耦来解决或减轻这些问题。本专利技术的一个或多个实施例的细节在附图和以下描述中阐述。本专利技术的其它特征、目的以及优点从描述和附图以及从权利要求书是显而易见的。附图说明图1是示例性联网安全系统的示意图。图2是实时位置系统的框图。图3-7是图2的实时位置系统的部件的框图。图8是对理解设置有用的示例性布局规划。图9-12是对理解图2的RTL系统的设置和操作有用的图。图13是用于物理处所安全应用的示例传感器网络的框图。具体实施方式本文所描述的是可以在各种背景下使用的网络特征的例子，包括但不限于，安全/入侵和报警系统。示例安全系统可以包括被电或无线地连接到各种传感器的入侵探测面板。那些传感器类型可以包括运动探测器、相机和接近传感器(例如，用来确定门或窗是否已经被打开)。通常，这种系统从这些传感器当中一个或多个传感器接收相对简单的信号(电气开或关)，以指示被监控的特定状况已经改变或变得不安全。例如，典型的入侵系统可被设置为监控建筑物中的入口门。当门是安全的时候，接近传感器感测到磁性接触并产生电关闭电路。当门被打开时，接近传感器打开电路，并向面板发送指示报警状况已发生(例如，打开的入口门)的信号。数据收集系统在一些应用，诸如家庭安全监控，当中变得越来越普遍。数据收集系统采用无线传感器网络和无线设备，并且可以包括基于远程服务器的监控和报告生成。如下面更详细描述的，无线传感器网络一般使用计算设备之间的有线和无线链路的组合，无线链路通常用于最低级的连接(例如，端节点本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种实时位置系统，包括：多个位置标记，利用地点周围的该位置标记被固定到的位置的位置信息来被编程；移动跟踪系统，从放置在该地点周围的附近位置标记读取位置信息；移动监视和显示系统，该系统被配置为从移动跟踪系统接收信号；并且包括：微处理器和存储器，控制系统的功能以显示移动跟踪系统的状态和地理坐标。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.02.28 US 61/946,054;2014.04.02 US 61/973,962;1.一种实时位置系统，包括：多个位置标记，利用地点周围的该位置标记被固定到的位置的位置信息来被编程；移动跟踪系统，从放置在该地点周围的附近位置标记读取位置信息；移动监视和显示系统，该系统被配置为从移动跟踪系统接收信号；并且包括：微处理器和存储器，控制系统的功能以显示移动跟踪系统的状态和地理坐标。2.如权利要求1所述的实时位置系统，还包括：定位收发器系统，被配置为在设置期间确定定位收发器系统相对于全球坐标系统的定位。3.如权利要求1所述的实时位置系统，还包括：具有位置标记编程器的标签收发器，以确定标签收发器相对于全球定位坐标的位置并利用位置信息编程该多个位置标记。4.如权利要求1所述的实时位置系统，其中位置标记由移动跟踪系统读取，并且移动跟踪系统为位置标记产生该位置标记被读取的时间和关于该位置标记的地理坐标信息和/或用户友好的位置名称的记录。5.如权利要求1所述的实时位置系统，其中定位收发器系统元件被遍及整个地点放置。6.如权利要求1所述的实时位置系统，其中位置信息是地理坐标信息和/或用户友好的位置信息。7.如权利要求1所述的实时位置系统，其中位置标记包括：电路系统，包括处理器和存储器，控制位置标记并被配置为利用地理坐标和/或友好的位置信息进行编程，该位置标记还包括用于位置信息的传送的天线。8.如权利要求1所述的实时位置系统，其中移动跟踪系统还包括：位置标记读取器，在操作的跟踪阶段期间从位置标记读取信息；天线，促进与位置标记的通信；及电路系统，包括控制移动跟踪系统的操作...

【专利技术属性】
技术研发人员：S·E·霍尔，H·帕特尔森，R·F·布鲁因，
申请(专利权)人：泰科消防及安全有限公司，
类型：发明
国别省市：瑞士;CH