用于信标围栏应用的低能量信令方案制造技术

各种实施例的系统、方法和装置提供修改的跳频模式，所述修改的跳频模式使得能够使无线追踪装置与界定预定区域(即，信标围栏)的信标信号同步。在一个实施例中，信标可以根据修改的跳频模式发射信标信号，并且无线追踪装置可以通过根据所述跳频模式调谐接收器而接收所述信标信号。在一个实施例中，所述修改的跳频模式可以包含与伪随机频率序列多路复用的以高冗余模式产生的参考频率。在一个实施例中，以所述参考频率发射的所述信标信号的包可以包含根据所述修改的跳频模式的下一频率的指示。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于信标围栏应用的低能量信令方案
技术介绍
无线技术的一种常见用法涉及使用便携式和无线追踪装置来追踪资产(例如宠物、汽车、人等)。在此类使用的一种方法中，无线追踪装置可以与一或多个信标无线地通信以确定何时无线追踪装置进入预定一个区域或多个区域(即，信标围栏)、保持在所述区域内部和/或离开所述区域。在此类应用中，跳频扩频(FHSS)发射方法提供了一种在无线追踪装置与信标之间提供无线通信的稳固且高效的方式。然而，FHSS方法需要信标与无线追踪装置之间同步以便协调载波信号的伪随机跳频序列。如果无线追踪装置和信标失去同步，则无线追踪装置可能会耗费相当大量的功率尝试与信标重新建立同步。举例来说，一旦失去与信标的同步，无线追踪装置将不知道下一次跳频，并且将必须花费功率猜测频率以尝试再次找到信标。无线追踪装置可能因为不正确地猜测或者在无线追踪装置不在范围内时猜测而浪费相当大量的功率。此类情形中的高功率消耗可能是不期望的，因为无线追踪装置通常具有有限的电力供应器(即，电池)。另外，使用传统的FHSS方法的无线追踪装置可能会浪费相当大量的时间搜索信标发射的跳频模式，因为在传统的FHSS方法中，无线追踪装置必须搜索所有伪随机频率以与信标重新建立同步。
技术实现思路
各种实施例的系统、方法和装置提供修改的跳频模式，所述修改的跳频模式使得无线追踪装置与信标围栏(即，信标围栏)应用中的信标之间能够同步。在一个实施例中，信标可以根据修改的跳频模式发射信标信号，并且无线追踪装置可以通过根据所述跳频模式调谐接收器而接收所述信标信号。在一个实施例中，所述修改的跳频模式可以包含以高冗余模式产生的与伪随机频率序列多路复用的参考频率。在一个实施例中，以所述参考频率发射的所述信标信号的包可以附加有根据所述修改的跳频模式的下一频率的指示。附图说明并入本文中并且构成本说明书一部分的随附图式说明本专利技术的示范性实施例，并且与上文给出的一般描述和下文给出的详细描述一起用来解释本专利技术的特征。图1是说明带有具有收发器的信标和具有无线追踪装置的资产的预定区域(即，信标围栏)的平面图。图2和3是适合与各种实施例一起使用的包含链接到本地无线通信网络的无线追踪装置的通信网络的通信系统框图。图4是说明用于根据修改的跳频模式发射信标信号的实施例方法的过程流程图。图5是说明用于根据修改的跳频模式接收信标信号的实施例方法的过程流程图。图6说明根据各种实施例的跳频模式。图7是说明用于产生参考数据包的实施例方法的过程流程图。图8是说明用于使接收器与修改的跳频模式同步的实施例方法的过程流程图。图9说明根据实施例的信标信号中的包。图10是说明用于指示无线追踪装置在一个区域外部的实施例方法的过程流程图。图11是说明用于确定无线追踪装置已经进入一个区域的实施例方法的过程流程图。图12是说明用于基于相对信标覆盖范围来控制无线追踪装置活动的实施例方法的过程流程图。图13是适合与各种实施例一起使用的实例无线追踪装置的组件图。图14是适合与各种实施例一起使用的实例信标的组件图。图15是适合与各种实施例一起使用的实例移动装置的组件图。图16是适合与各种实施例一起使用的实例服务器的组件图。具体实施方式将参考附图详细描述各种实施例。在可能的情况下，将贯穿图式使用相同的参考数字来指代相同或类似的部分。对特定实例和实施方案作出的参考是用于说明性目的，且无意限制本专利技术的范围或权利要求书。词语“示范性”在本文中用于表示“充当实例、例子或说明”。本文中描述为“示范性”的任何实施方案未必应解释为比其它实施方案优选或有利。如本文所使用，术语“无线追踪装置”和“追踪装置”在本文中可互换地使用以指代电子追踪标记、资产无线追踪装置、蜂窝电话、智能电话、个人或移动多媒体播放器、个人数据助理(PDA)、膝上型计算机、平板计算机、智能本、掌上型计算机、无线电子邮件接收器、具多媒体因特网功能的蜂窝电话、无线游戏控制器和类似个人电子装置中的任何一者或全部，其包含可编程处理器和存储器和电路，用于接收信标信号和确定何时无线追踪装置进入预定一个区域或多个区域、保持在所述区域内部和/或离开所述区域。如本文所使用，术语“信标”是指包含可编程处理器和电路以用于在预定一个区域或多个区域上发射信标信号以便界定信标围栏边界的任何形式的电子装置。各种实施例将例如低功率RF接收器的射频(RF)接收器和相对高功率的蜂窝式电话收发器两者并入到无线追踪装置中。在一个实施例中，相对较小的预定区域(即，信标围栏)可以被界定为其中无线追踪装置的无线电可以接收射频信标信号(例如信标发射的相对短程的射频信标信号)的区域。当从预定区域去除无线追踪装置并且因而不再接收到来自信标的无线电信号时，无线追踪装置可以转变成信标违反条件或操作模式，其可以包含发送警报或起始经由例如蜂窝式数据网络的长程无线网络与另一装置的通信。在一个实施例中，当无线追踪装置确定其处于信标违反条件时，无线追踪装置可以激活其GPS单元和/或开始从其高功率收发器发射通信信号。在一个实施例中，GPS单元确定的位置使得无线追踪装置能够确认无线追踪装置实际上在预定区域外部。在另一实施例中，从无线追踪装置的高功率收发器发射的通信信号中可以包含无线追踪装置的GPS坐标。以此方式，当在预定区域(即，信标围栏)外部时，可以用从无线追踪装置的高功率收发器发射的通信信号来追踪无线追踪装置。跳频扩频(FHSS)发射方法提供了一种在无线追踪装置与信标之间通信的稳固且高效的方式。然而，FHSS方法需要信标与无线追踪装置之间同步以便协调载波信号的伪随机跳频序列。如果无线追踪装置和信标失去彼此的同步，则无线追踪装置可能会耗费相当大量的功率尝试与信标重新建立同步。举例来说，一旦失去与信标的同步，无线追踪装置将不知道下一次跳频，并且将必须花费功率猜测频率以尝试再次找到信标。无线追踪装置可能因为不正确地猜测或者在无线追踪装置不在范围内时猜测而浪费相当大量的功率。高功率消耗是不期望的，因为无线追踪装置通常具有有限的电力供应器(即，电池)。另外，使用传统的FHSS方法的无线追踪装置可能会浪费相当大量的时间搜索信标发射的跳频模式，因为在传统的FHSS方法中，无线追踪装置必须搜索所有伪随机频率以与信标重新建立同步。各种实施例的系统、方法和装置提供用于信标围栏应用的双重信令方案，其方式是通过对信标的参考频率的高冗余模式与伪随机频率序列进行多路复用以产生修改的跳频模式。在修改的跳频模式中，参考频率可以用参考周期性重复。在一个实施例中，参考周期性可以小于修改的跳频模式中包含的频率(例如信道)的总数。以此方式，修改的跳频模式可以使得无线追踪装置能够减少搜索信标和与信标同步所需的时间，因为需要搜索信标使用的不到全部频率/信道。在一个实施例中，信标可以从可供信标使用的存储器中选择一或多个参考频率以用于产生修改的跳频模式。所述一或多个参考频率可以预提供给信标，或者可以在信标注册进程时由追踪系统服务器提供。可以给所述信标预提供高冗余模式和/或用于产生高冗余模式的算法，并且所述信标可以产生所选的一或多个参考频率的高冗余模式。另外，可以给信标预提供伪随机频率序列和/或用于产生伪随机频率序列的算法。在一个实施例中，追踪系统服务器可以使单个信标与其一或多个参考频率本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种产生信标的跳频信号以便于由无线追踪装置同步的方法，其包括：产生参考频率的高冗余模式；产生伪随机频率序列，其中所述伪随机频率序列的每一频率不同于所述参考频率；以及将所述参考频率的所述高冗余模式与所述伪随机频率序列多路复用以产生修改的跳频模式。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2013.03.15 US 13/831,7371.一种产生信标的跳频信号以便于由无线追踪装置同步的方法，其包括：产生参考频率的高冗余模式；产生伪随机频率序列，其中所述伪随机频率序列的每一频率不同于所述参考频率；以及将所述参考频率的所述高冗余模式与所述伪随机频率序列多路复用以产生修改的跳频模式。2.根据权利要求1所述的方法，其进一步包括：通过根据所述修改的跳频模式切换信标信号的载波信号来发射所述信标信号。3.根据权利要求2所述的方法，其进一步包括通过以下操作来确定所述无线追踪装置是否在由所述信标的接收范围界定的预定区域内部：通过根据所述修改的跳频模式调谐接收器而在所述无线追踪装置中接收所述信标信号；确定根据所述修改的跳频模式以当前频率对所述信标信号的解码是否成功；响应于确定以所述当前频率对所述信标信号的解码不成功，使故障计数器递增且根据所述修改的跳频模式将所述接收器调谐到下一频率；确定以所述下一频率对所述信标信号的解码是否成功；响应于确定以所述下一频率对所述信标信号的解码不成功，使所述故障计数器递增；确定所述故障计数器是否超出故障阈值；以及响应于确定所述故障计数器超出所述故障阈值，确定所述无线追踪装置是否在所述预定区域外部。4.根据权利要求2所述的方法，其中所述信标信号包括数据包，所述方法进一步包括：在根据所述修改的跳频模式以所述参考频率对所述信标信号的下一调度的发射之前，确定在以所述参考频率对所述信标信号的所述下一调度的发射之后将以其发射所述载波信号的所述伪随机频率序列的下一频率；在所述数据包中包含所述下一频率的指示以产生参考数据包；以及在以所述参考频率对所述信标信号的所述下一调度的发射时，发射所述参考数据包作为所述信标信号。5.根据权利要求4所述的方法，其进一步包括通过以下操作来同步所述无线追踪装置：通过将所述无线追踪装置的接收器调谐到所述参考频率而在所述无线追踪装置中接收所述参考数据包；基于所述参考数据包中的所述下一频率的所述指示来确定要将所述接收器调谐到的下一频率；将所述参考频率和所述确定的下一频率的序列与所述修改的跳频模式比较以识别所述修改的跳频模式中的当前点；以及根据所述修改的跳频模式从所述修改的跳频模式中的所述当前点调谐所述接收器。6.根据权利要求4所述的方法，其进一步包括通过以下操作来确定所述无线追踪装置是否在由所述信标的接收范围界定的预定区域内部：通过将所述无线追踪装置的接收器调谐到所述参考频率而在所述无线追踪装置中接收所述参考数据包；基于所述参考数据包中的所述下一频率的所述指示来确定要将所述接收器调谐到的下一频率；将所述接收器调谐到所述确定的下一频率；确定以所述确定的下一频率对所述信标信号的解码是否成功；以及响应于确定以所述确定的下一频率对所述信标信号的所述解码成功，确定所述无线追踪装置在所述预定区域内部。7.根据权利要求4所述的方法，其中所述参考频率是第一参考频率，所述方法进一步包括：在对所述信标信号的所述下一调度的发射时，以第二参考频率发射所述参考数据包作为所述信标信号；以及通过以下操作来确定所述无线追踪装置是否在由所述信标的接收范围界定的预定区域内部：通过将所述无线追踪装置的接收器调谐到所述第一参考频率而在所述无线追踪装置中接收所述信标信号；确定以所述第一参考频率对所述信标信号的解码是否成功；响应于确定以所述第一参考频率对所述信标信号的解码不成功，将所述接收器调谐到所述第二参考频率；通过将所述无线追踪装置的所述接收器调谐到所述第二参考频率而在所述无线追踪装置中接收所述参考数据包；基于所述接收到的参考数据包中的所述下一频率的所述指示来确定要将所述接收器调谐到的下一频率；将所述接收器调谐到所述确定的下一频率；确定以所述确定的下一频率对所述信标信号的解码是否成功；以及响应于确定以所述确定的下一频率对所述信标信号的解码成功，指示所述无线追踪装置在所述预定区域内部。8.一种通信系统，其包括：信标；以及无线追踪装置，其中所述信标包括：用于产生参考频率的高冗余模式的装置；用于产生伪随机频率序列的装置，其中所述伪随机频率序列的每一频率不同于所述参考频率；以及用于将所述参考频率的所述高冗余模式与所述伪随机频率序列多路复用以产生修改的跳频模式的装置。9.根据权利要求8所述的通信系统，其中所述信标进一步包括：用于通过根据所述修改的跳频模式切换信标信号的载波信号来发射所述信标信号的装置。10.根据权利要求9所述的通信系统，其中所述无线追踪装置进一步包括：用于通过根据所述修改的跳频模式调谐接收器而在所述无线追踪装置中接收所述信标信号的装置；用于确定根据所述修改的跳频模式以当前频率对所述信标信号的解码是否成功的装置；用于响应于确定以所述当前频率对所述信标信号的解码不成功，使故障计数器递增且根据所述修改的跳频模式将所述接收器调谐到下一频率的装置；用于确定以所述下一频率对所述信标信号的解码是否成功的装置；用于响应于确定以所述下一频率对所述信标信号的解码不成功，使所述故障计数器递增的装置；用于确定所述故障计数器是否超出故障阈值的装置；以及用于响应于确定所述故障计数器超出所述故障阈值，确定所述无线追踪装置是否在预定区域外部的装置。11.根据权利要求9所述的通信系统，其中所述信标信号包括数据包，并且其中所述无线追踪装置进一步包括：用于在根据所述修改的跳频模式以所述参考频率对所述信标信号的下一调度的发射之前，确定在以所述参考频率对所述信标信号的所述下一调度的发射之后将以其发射所述载波信号的所述伪随机频率序列的下一频率的装置；用于在所述数据包中包含所述下一频率的指示以产生参考数据包的装置；以及用于在以所述参考频率对所述信标信号的所述下一调度的发射时，发射所述参考数据包作为所述信标信号的装置。12.根据权利要求11所述的通信系统，其中所述无线追踪装置进一步包括：用于通过将所述无线追踪装置的接收器调谐到所述参考频率而在所述无线追踪装置中接收所述参考数据包的装置；用于基于所述参考数据包中的所述下一频率的所述指示来确定要将所述接收器调谐到的下一频率的装置；用于将所述参考频率和所述确定的下一频率的序列与所述修改的跳频模式比较以识别所述修改的跳频模式中的当前点的装置；以及用于根据所述修改的跳频模式从所述修改的跳频模式中的所述当前点调谐所述接收器的装置。13.根据权利要求11所述的通信系统，其中所述无线追踪装置进一步包括：用于通过将所述无线追踪装置的接收器调谐到所述参考频率而在所述无线追踪装置中接收所述参考数据包的装置；用于基于所述参考数据包中的所述下一频率的所述指示来确定要将所述接收器调谐到的下一频率的装置；用于将所述接收器调谐到所述确定的下一频率的装置；用于确定以所述确定的下一频率对所述信标信号的解码是否成功的装置；以及用于响应于确定以所述确定的下一频率对所述信标信号的所述解码成功，确定所述无线追踪装置是否在预定区域内部的装置。14.根据权利要求11所述的通信系统，其中所述参考频率是第一参考频率，其中所述信标进一步包括用于在所述信标信号的所述下一调度的发射时以第二参考频率发射所述参考数据包作为所述信标信号的装置，并且其中所述无线追踪装置进一步包括：用于通过将所述无线追踪装置的接收器调谐到所述第一参考频率而在所述无线追踪装置中接收所述信标信号的装置；用于确定以所述第一参考频率对所述信标信号的解码是否成功的装置；用于响应于确定以所述第一参考频率对所述信标信号的解码不成功，将所述接收器调谐到所述第二参考频率的装置；用于通过将所述无线追踪装置的所述接收器调谐到所述第二参考频率而在所述无线追踪装置中接收所述参考数据包的装置；用于基于所述接收到的参考数据包中的所述下一频率的所述指示来确定要将所述接收器调谐到的下一频率的装置；用于将所述接收器调谐到所述确定的下一频率的装置；用于确定以所述确定的下一频率对所述信标信号的解码是否成功的装置；以及用于响应于确定以所述确定的下一频率对所述信标信号的解码成功，指示所述无线追踪装置在预定区域内部的装置。15.一种通信系统，其包括：信标，其包括：发射器电路；以及信标处理器，其耦合到所述发射器电路；以及无线追踪装置，其包括：接收器电路；以及装置处理器，其耦合到所述接收器电路，其中所述信标处理器配置有处理器可执行指令以执行包括以下各项的操作：产生参考频率的高冗余模式；产生伪随机频率序列，其中所述伪随机频率序列的每一频率不同于所述参考频率；以及将所述参考频率的所述高冗余模式与所述伪随机频率序列多路复用以产生修改的跳频模式。16.根据权利要求15所述的通信系统，其中所述信标处理器配置有处理器可执行指令以执行进一步包括以下各项的操作：经由所述发射器电路通过根据所述修改的跳频模式切换信标信号的载波信号而发射所述信标信号。17.根据权利要求16所述的通信系统，其中所述装置处理器配置有处理器可执行指令以执行操作以通过以下操作来确定所述无线追踪装置是否在由所述信标的接收范围界定的预定区域内部：通过根据所述修改的跳频模式调谐所述接收器电路而在所述无线追踪装置中接收所述信标信号；确定根据所述修改的跳频模式以当前频率对所述信标信号的解码是否成功；响应于确定以所述当前频率对所述信标信号的解码不成功，使故障计数器递增且根据所述修改的跳频模式将所述接收器电路调谐到下一频率；确定以所述下一频率对所述信标信号的解码是否成功；响应于确定以所述下一频率对所述信标信号的解码不成功，使所述故障计数器递增；确定所述故障计数器是否超出故障阈值；以及响应于确定所述故障计数器超出所述故障阈值，确定所述无线追踪装置是否在所述预定区域外部。18.根据权利要求16所述的通信系统，其中所述信标处理器配置有处理器可执行指令以执行操作从而使得所述信标信号包括数据包，并且其中所述信标处理器配置有处理器可执行指令以执行进一步包括以下各项的操作：在根据所述修改的跳频模式以所述参考频率对所述信标信号的下一调度的发射之前，确定在以所述参考频率对所述信标信号的所述下一调度的发射之后将以其发射所述载波信号的所述伪随机频率序列的下一频率；在所述数据包中包含所述下一频率的指示以产生参考数据包；以及经由所述发射器电路在以所述参考频率对所述信标信号的所述下一调度的发射时发射所述参考数据包作为所述信标信号。19.根据权利要求18所述的通信系统，其中所述装置处理器配置有处理器可执行指令以执行操作以通过进行以下操作来同步所述无线追踪装置：通过将所述无线追踪装置的所述接收器电路调谐到所述参考频率而在所述无线追踪装置中接收所述参考数据包；基于所述参考数据包中的所述下一频率的所述指示来确定要将所述接收器电路调谐到的下一频率；将所述参考频率和所述确定的下一频率的序列与所述修改的跳频模式比较以识别所述修改的跳频模式中的当前点；以及根据所述修改的跳频模式从所述修改的跳频模式中的所述当前点调谐所述接收器电路。20.根据权利要求18所述的通信系统，其中所述装置处理器配置有处理器可执行指令以执行操作以通过以下操作来确定所述无线追踪装置是否在由所述信标的接收范围界定的预定区域内部：通过将所述无线追踪装置的所述接收器电路调谐到所述参考频率而在所述无线追踪装置中接收所述参考数据包；基于所述参考数据包中的所述下一频率的所述指示来确定要将所述接收器电路调谐到的下一频率；将所述接收器电路调谐到所述确定的下一频率；确定以所述确定的下一频率对所述信标信号的解码是否成功；以及响应于确定以所述确定的下一频率对所述信标信号的所述解码成功，确定所述无线追踪装置在所述预定区域内部。21.根据权利要求18所述的通信系统，其中所述信标处理器配置有处理器可执行指令以执行操作从而使得所述参考频率是第一参考频率，其中所述信标处理器配置有处理器可执行指令以执行进一步包括以下的操作：经由所述发射器电路在对所述信标信号的所述下一调度的发射时以第二参考频率发射所述参考数据包作为所述信标信号，并且其中所述装置处理器配置有处理器可执行指令以执行操作以通过以下...

【专利技术属性】
技术研发人员：卡塔兰·拉卡图斯，埃米斯·帕里克，哈林·吉尔，
申请(专利权)人：高通股份有限公司，
类型：发明
国别省市：美国;US