用于分析传感器数据的装置和方法制造方法及图纸

一种用于检测关注事件的装置，包括：第一本原事件检测器(8b)，其用于使用传感器数据流(4)来生成第一本原事件的流(10b)，所述传感器数据流(4)以传感器数据速率承载原始数据，所述原始数据与使用一个或多个传感器针对多个观察对象(72)所确定的一个或多个属性相关联，其中第一本原事件的流(10b)的数据速率低于所述传感器数据速率；以及第二本原事件检测器(8c)，其用于使用所述传感器数据流(4)来生成不同的第二本原事件的流(10c)，其中第二本原事件的流(10c)的数据速率低于所述传感器数据速率。事件检测器(16)可操作来使用所述第一和第二本原事件的流(10b,10c)来确定关注事件。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】本专利技术的实施方式一般地涉及传感器数据的分析，并且特别地，涉及用于分析以高传感器数据速率提供的传感器数据的装置和方法。
技术介绍
各种技术的无线传感器网络可以被用于定位目的，诸如定位或者跟踪人类和/或其它对象。在这里，“定位”意指地理位置的检测或确定，而跟踪意指以短时间间隔定位以能够跟随移动观察对象的位置和其它运动变量。一些专门的定位或位置跟踪系统可以被用于在体育事件中定位选手和其它对象(例如，球)，所述体育事件诸如例如英式足球、美式足球、橄榄球、网球等。当分析所收集的选手和/或球的地理位置或定位数据时，能够得到与整个体育事件(例如英式足球比赛)相关的或与各个队伍或选手相关的统计信息。这样得到的统计信息可能因各种原因而是有趣的。一方面，存在各种商业上的兴趣，因为特定统计数据和它们的分析对于在体育场中和/或在家里的电视机前面的观众来说可以是特别相关的。从而，提供特定统计数据可以提高体育事件中的更大兴趣。另一方面，从原始定位数据得到的统计数据也可以被用于训练目的。在这里，可以分析自己的队伍的对手和/或行为以及各个选手的表现和/或健康状况。前述的定位或位置跟踪系统可以基于各种技术。例如，可以基于无线无线电信号和/或磁场的评估来确定定位信息。出于这种目的，一般地还被表示为传感器的发送器和/或接收器可以被放置在系统将要定位的各个对象(例如选手、球等)处。对应的接收和/或发送装置也可以被安装到关注地理区域(例如，英式足球场)附近的预定位置。信号强度、信号传播时间和 /或信号相位等等的评估然后可以导致指示各个选手或对象在不同时刻的地理位置或定位的传感器数据流。定位数据采样可以与指示在何时对象位于所观察到的或检测到的地理位置处的时间戳相关联。作为组合信息，除包括例如X坐标、y坐标以及z坐标的定位数据之外也可以提供运动数据(例如速率(速度)、加速度等)。在本说明书中，由定位传感器系统所递送的定位和/或运动数据也将被称为原始(传感器)数据。在无线跟踪系统的特定示例中人或对象可以装配有微型发送器，所述微型发送器可以被嵌入在鞋袜、制服以及球中并且其信号被放置在观察中的区域(如例如英式足球场)附近的许多天线拾取。接收器单元处理所收集到的信号并且确定它们的到达时间(ToA)。基于传播延迟差的计算，每个发送器的位置被连续地确定以跟踪观察中的所有对象。在一个特定示例中，发送器在全世界免授权的2.4GHz波段中操作，而各个发送器使用CDMA(码分多址)技术来区分。然而，以适合的准确性跟踪体育比赛中的对象容易产生大量的传感器数据。例如，假定球的最大速度为大约150km/h (其对于英式足球似乎是合理的)，以粗略3cm的准确性跟踪英式足球比赛的球可能需要每秒估计球的位置大约2000次。然而，诸如网球或棒球的其它体育运动无疑将需要更高的采样或估计速率。而且，不只球将在其中跟踪22个选手是同样地重要的英式足球比赛中被跟踪。因为用上面提到的系统进行跟踪在Icm的准确度情况下在原则上是可行的，所以还期望对于每个选手使用一个以上的跟踪传感器，以便不仅得到他的位置而且得到它的姿势以便能够对越位情形等进行判定。给英式足球比赛的两个队伍和必要运动装置装配合理数量的传感器可以产生作为所关联的传感器数据流的每秒多达50000个位置数据样本或原始数据样本可以具有每秒50000的传感器数据速率。分析这种类型的传感器数据在每次进行判定时需要关于多个或所有传感器的原始数据的同时了解，因为每个事件将被分析或因为待做出的每个结论需要关于传感器原始数据的不同子集的了解。也就是说，在常规分析框架中，所有数据需要被并行地分发给所有分析实体，如果分析实体的数目增加以便相对于多个方面来分析数据，则这不是可行的。为了甚至实现这个任务，以实时或接近于实时方式在那些系统中完全无法达到。然而，为了在英式足球比赛中指示越位位置或为了在另一体育比赛过程中回答类似的时间关键问题可能需要这个。因此需要提供用来更高效地分析传感器数据流以便提取关注信息的构思。
技术实现思路
根据本专利技术的实施方式，这通过利用用于分析正以传感器数据速率在传感器数据流中所发送的原始数据部分的分析框架来实现。该分析框架包括:输入层，其包括用于唯一地使用传感器数据流作为输入以至少生成本原事件的第一流和第二流的至少两个或更多个本原事件检测器；以及一个或更多个事件层，其包括用于检测关注事件的一个或更多个事件检测器，其中一个或更多个事件检测器中的任何一个仅使用第一和第二本原事件的流或由事件检测器中的另一个所提供的其它事件的流作为输入。也就是说，该分析框架遵循基于事件的层次分析方法，其中在依赖的不同层次级确定或者检测相互依赖的事件。事件可以一般地可以被定义为在某一时间点的关注的瞬时发生。一般而言，事件与相关的感测到的量的改变相关联。事件可以是在层次基础或输入层中得到的本原事件，使得本原事件直接地基于传感器数据(例如由跟踪系统所提供的运动数据)并且从而可以指示相关的感测到的量的改变。关注事件是更高层次的事件，即它依赖于其它事件或本原事件，或更一般地依赖于先前检测到的其它事件。在另一视图中，事件或本原事件包括通过对另一事件或对原始数据应用特定判定准则所得到的信息。基于事件的方法可以提供以与经由网络通信的多个处理节点并行化的方式分析底层数据。这具体为下述情况，因为具有其高速据速率的传感器数据流仅需要被提供给输入层中的本原事件检测器，在该本原事件检测器中，对它们进行处理以确定通常以较低数据速率确定的本原事件。对于更高层，本原事件是分析的基础使得传感器数据流不必被分发给所有判定实体或事件检测器。这使更大组的位置数据的分析变得根本可能。而且，在更高层次层中对于事件检测器的输入事件的降低的数据速率提供了例如通过在包括若干CPU或计算节点的分析框架内将事件检测器和/或本原事件检测器分布到不同的CPU或计算机来使处理并行化的可能性。降低的事件数据速率甚至提供了即便当要求接近实时分析时也经由常规网络(诸如例如通过基于以太网的LAN(局域网))通信事件的发生而不限制分析框架的性能的可能性。与原始数据相比，仅事件检测器的判定准则已被满足(即，发生了事件)的事实可以被作为事件信息在彼此相关的事件检测器之间发送。这可以额外地有助于使在事件检测器之间交换的数据的量保持低，因为每个单独消息的长度比单个数据采样的长度短。也就是说，不仅可以使每时间的数据分组的数目保持低而且可以使已发送数据分组的大小保持低。在另外的实施方式中，交换的事件数据还可以包括关于事件检测器已确定的两个、三个或更多个可能的状态的信息。也就是说，确定的事件或本原事件可以包含一个以上的二元是/否信息。根据本专利技术的另一个实施方式，上述目的由用于检测关注事件的装置来实现，所述装置包括用于使用传感器数据流来生成第一本原事件的流的第一本原事件检测器和用于使用传感器数据流来生成不同的第二本原事件的流的第二本原事件检测器，其中第一本原事件和第二本原事件的流中的每一个的数据速率都低于传感器数据速率。事件检测器可操作来使用第一和第二本原事件的流来确定关注事件。事件检测器因此能够使其判定基于以较低数据速率发生的本原事件，并且因此执行其分析而无需直接地访问高数据速率传感器数据流。在这方面，术语数据速率将被不本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于检测关注事件(30；102)的装置，所述装置包括：第一本原事件检测器(8b)，所述第一本原事件检测器用于使用传感器数据流(4)来生成第一本原事件的流(10b)，所述传感器数据流(4)以传感器数据速率承载原始数据，所述原始数据与使用一个或多个传感器针对多个观察对象(72)所确定的一个或多个属性相关联，其中，第一本原事件的流(10b)的数据速率低于所述传感器数据速率；第二本原事件检测器(8c)，所述第二本原事件检测器用于使用所述传感器数据流(4)来生成不同的第二本原事件的流(10c)，其中，所述第二本原事件的流(10c)的数据速率低于所述传感器数据速率；以及事件检测器(16；100)，所述事件检测器可操作以使用所述第一本原事件的流和所述第二本原事件的流(10b,10c)来确定关注事件(30；102)。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于检测关注事件(30 ；102)的装置，所述装置包括: 第一本原事件检测器(8b)，所述第一本原事件检测器用于使用传感器数据流(4)来生成第一本原事件的流(10b)，所述传感器数据流(4)以传感器数据速率承载原始数据，所述原始数据与使用一个或多个传感器针对多个观察对象(72)所确定的一个或多个属性相关联，其中，第一本原事件的流(IOb)的数据速率低于所述传感器数据速率； 第二本原事件检测器(Sc)，所述第二本原事件检测器用于使用所述传感器数据流(4)来生成不同的第二本原事件的流(10c)，其中，所述第二本原事件的流(IOc)的数据速率低于所述传感器数据速率；以及 事件检测器(16 ;100)，所述事件检测器可操作以使用所述第一本原事件的流和所述第二本原事件的流(10b，10c)来确定关注事件(30 ；102)。2.根据权利要求1所述的装置，其中，所述第一和第二本原事件检测器(Sb，Sc)可操作以唯一地使用运动数据作为所述原始数据。3.根据权利要求2所述的装置，其中，所述运动数据包括观察对象的位置信息、速度信息以及加速度信息。4.根据前述权利要求中任一项所述的装置，其中，所述第一和第二本原事件检测器(Sb, Sc)可操作以唯一地使用所述传感器数据流(4)作为输入。5.根据前述权利要求中任一项所述的装置，其中，当第一观察对象和第二观察对象的位置信息指示所述第二观察对象在所述第一观察对象的预定邻域内时，生成接近事件作为所述第一本原事件或所述第 二本原事件。6.根据权利要求5所述的装置，其中，所述预定邻域由所述第一观察对象与所述第二观察对象之间的预定最大距离来定义。7.根据前述权利要求中任一项所述的装置，其中，当第一观察对象和第二观察对象的位置信息指示所述第二观察对象在所述第一观察对象的预定邻域外时，生成远程事件作为所述第一本原事件或所述第二本原事件。8.根据前述权利要求中任一项所述的装置，其中，当观察对象的速度或加速度的改变超过预定阈值时，生成方向改变事件作为所述第一本原事件或所述第二本原事件。9.根据前述权利要求中任一项所述的装置，其中，当观察对象的速度降至预定阈值以下时，生成空闲事件作为所述第一本原事件或所述第二本原事件。10.根据权利要求9所述的装置，其中，当所述观察对象的速度降至所述预定阈值以下达至少预定最小持续时间时，仅生成所述空闲事件。11.根据前述权利要求中任一项所述的装置，其中，当观察对象的速度超过预定阈值时，生成活动事件作为所述第一本原事件或所述第二本原事件。12.根据权利要求11所述的装置，其中，当所述观察对象的速度超过所述预定阈值达至少预定最小持续时间时，仅生成所述活动事件。13.根据前述权利要求中任一项所述的装置，其中，当所述第一观察对象或所述第二观察对象的位置信息的分量超过预定阈值或者降至预定阈值以下时，生成跨线事件作为所述第一本原事件或所述第二本原事件。14.根据前述权利要求中任一项所述的装置，其中，当所述第一本原事件检测器(Sb)检测到所述第一对象和所述第二对象的接近事件时以及当所述第二本原事件检测器(8c)检测到所述第二对象的方向改变事件时，检测到击中事件作为所述关注事件(30 ;102)，所述击中事件指示所述第二...

【专利技术属性】
技术研发人员：C·穆奇勒，N·弗兰克，D·沃尔夫，N·威特，
申请(专利权)人：德国弗劳恩霍夫应用研究促进协会，
类型：发明
国别省市：德国;DE