專利名稱：用來探測使用rfid系統(tǒng)收集的時空數(shù)據(jù)中的模式的系統(tǒng)和方法
技術領域：
本發(fā)明總體上涉及射頻識別(RFID)，并且更具體地說，涉及解釋由RFID系統(tǒng)產(chǎn)生的數(shù)據(jù)。
背景技術：
常規(guī)RFID系統(tǒng)涉及在RFID讀取器的讀取區(qū)內(nèi)定位RFID標簽。RFID標簽中的每個標簽典型地包括識別序列，該識別序列使得當它在RFID讀取器的讀取區(qū)內(nèi)響應時能夠實現(xiàn)標簽的識別。RFID系統(tǒng)可定位RFID標簽的精度由每個RFID讀取器的讀取區(qū)的尺寸確定。典型RFID系統(tǒng)由RFID標簽讀數(shù)建造數(shù)據(jù)集，其中，每個讀數(shù)指示出唯一的標識符，具有相關的時間戳并指示出讀取區(qū)。當RFID讀取器的讀取區(qū)重疊時，可以使用通過不同讀取·器對諸如具體RFID標簽的讀取速率之類的信息進行的分析，來確定RFID標簽實際存在的區(qū)。為了支持現(xiàn)實世界商業(yè)過程，配置了多種RFID系統(tǒng)。術語商業(yè)過程在這里用來描述在現(xiàn)實世界環(huán)境中響應預定條件而進行的一系列活動。商業(yè)過程的例子包括但不限于組裝、包裝、分類、運輸及接收。當資產(chǎn)通過供給鏈運動時，它們典型地是多種商業(yè)過程的對象。大量的數(shù)據(jù)可以由在商業(yè)過程的進行期間與資產(chǎn)運動相關的RFID系統(tǒng)產(chǎn)生。數(shù)據(jù)可被收集，并且可將規(guī)則和/或查詢(統(tǒng)稱為過濾器)應用于所收集的數(shù)據(jù)。當位置精度被限于由RFID讀取器的放置所限定的區(qū)時，RFID讀取器的放置對于獲得與粗略的資產(chǎn)運動相關的信息變得重要。例如，確定貨物是否在具體的分段運輸區(qū)域中典型地涉及將RFID讀取器按這樣一種方式放置使一組讀取器的讀取區(qū)只覆蓋該分段運輸區(qū)域。這樣一種系統(tǒng)往往是靜止的。因此，改變商業(yè)過程可能導致必須移動RFID基礎結構(B卩，RFID讀取器和任何相關聯(lián)的布線和傳感器硬件)，以便獲得對支持新的商業(yè)過程有用的信息。另外，關于資產(chǎn)運動的信息限于在讀取區(qū)內(nèi)的停留時間和在讀取區(qū)之間的轉移。

發(fā)明內(nèi)容
所描述的是使用RFID系統(tǒng)收集時空數(shù)據(jù)的系統(tǒng)和方法，該RFID系統(tǒng)能夠使用RFID讀取器系統(tǒng)定位傳感器的空間位置，而該傳感器典型地不知道其位置。這樣的RFID系統(tǒng)和方法與常規(guī)RFID系統(tǒng)的區(qū)別之處可在于，它們能夠確定傳感器在空間中的位置，這與確定傳感器相對于與基本RFID讀取器基礎結構相關的讀取區(qū)的位置不同。另外，這樣的系統(tǒng)能夠將過濾器應用于隨著時間收集的傳感器的空間位置(即，時空數(shù)據(jù))，這些空間位置涉及空間條件(即，允許的空間位置)，這些空間條件獨立于基本RFID讀取器基礎結構的讀取區(qū)被定義。在許多實施例中，RFID系統(tǒng)利用事件驅動動作和數(shù)據(jù)驅動動作來增強在傳感器云內(nèi)發(fā)生的現(xiàn)實世界商業(yè)過程。一個實施例包括使用所述RFID系統(tǒng)獲得所述傳感器云內(nèi)的多個傳感器的時空狀態(tài)，其中每個傳感器的時空狀態(tài)包括傳感器信息、時間戳以及獨立于所述RFID系統(tǒng)的讀取區(qū)規(guī)定的空間位置；將所述多個傳感器的時空狀態(tài)存儲在時空數(shù)據(jù)庫內(nèi)；將至少一個過濾器應用于所述時空數(shù)據(jù)，以探測至少一個條件的存在；以及基于對所述至少一個條件的探測,觸發(fā)至少一個事件。在進一步的實施例中，將所述空間位置規(guī)定為空間坐標。在另一個實施例中，所述空間坐標規(guī)定三維空間中的唯一位置。在更進一步的實施例中，至少一個傳感器的所述時空狀態(tài)還包括從一組選擇的至少一個值，該組包括所述RFID系統(tǒng)內(nèi)的裝置的身份，所述裝置被致動以獲得傳感器數(shù)據(jù)；由RFID接收器從所述傳感器接收的信號的相位；以及由RFID接收器從所述傳感器接收的所述信號的到達方向。在又一個實施例中，每個傳感器的所述空間位置的計算不依賴于所述傳感器對信號的接收，所述信號由不形成所述RFID系統(tǒng)的一部分的裝置產(chǎn)生。 在又進一步的實施例中，應用于所述時空數(shù)據(jù)以探測至少一個條件的存在的過濾器包括至少一個空間條件，其中每個空間條件獨立于所述RFID系統(tǒng)的所述讀取區(qū)規(guī)定至少一個空間位置。在再一個實施例中，所述過濾器探測傳感器是否存在于由所述至少一個空間條件規(guī)定的至少一個空間位置內(nèi)。同樣在進一步的實施例中，所述過濾器還探測所收集的關于具有滿足所述至少一個空間條件的時空狀態(tài)的傳感器的時空數(shù)據(jù)是否還滿足時間條件。同樣在另一個實施例中，所述過濾器還探測滿足所述至少一個空間條件的傳感器的時空狀態(tài)是否包括滿足數(shù)據(jù)條件的傳感器數(shù)據(jù)。在進一步的另外實施例中，應用于所述時空數(shù)據(jù)以探測至少一個條件的存在的所述過濾器包括空間條件序列，其中每個空間條件獨立于所述RFID系統(tǒng)的所述讀取區(qū)規(guī)定至少一個空間位置。在另一個另外的實施例中，所述過濾器探測傳感器是否在由所述空間條件序列規(guī)定的空間位置之間運動。在又更進一步的實施例中，所述過濾器還探測所收集的關于具有滿足所述空間條件序列的軌跡的傳感器的時空數(shù)據(jù)是否還滿足至少一個時間條件。在另外又一個實施例中，所述過濾器還探測具有滿足所述空間條件序列的軌跡的傳感器的時空狀態(tài)是否包括滿足數(shù)據(jù)條件的傳感器數(shù)據(jù)。同樣在更進一步的實施例中，應用于所述時空數(shù)據(jù)以探測至少一個條件的存在的所述過濾器探測傳感器的運動。同樣在另外又一個實施例中，由所述過濾器觸發(fā)的事件是對由所述RFID系統(tǒng)確定為處于運動中的傳感器進行讀取，以獲得該傳感器的時空狀態(tài)。更進一步的另外實施例還包括應用時基過濾器來調節(jié)所述時空數(shù)據(jù)庫內(nèi)的時空數(shù)據(jù)。在另外又一個附加的實施例中，從如下組中選擇所述事件，該組包括發(fā)送通知；使用所述RFID系統(tǒng)開始所述傳感器讀??；致動裝置；以及開始過程。同樣在另外更進一步的實施例中，所述傳感器云包括從如下組中選擇的傳感器，該組由二進制探測器、無源RFID標簽、有源RFID標簽和包括換能器的RFID標簽構成。
另一個進一步的實施列包括RFID讀取器系統(tǒng)，所述RFID讀取器系統(tǒng)具有多個讀取區(qū)，并且被配置成獲得傳感器云內(nèi)的傳感器的時空狀態(tài)，其中每個傳感器的時空狀態(tài)包括傳感器信息、時間戳以及獨立于所述RFID讀取器系統(tǒng)的讀取區(qū)規(guī)定的空間位置；時空數(shù)據(jù)庫，所述時空數(shù)據(jù)庫被配置成存儲多個傳感器隨著時間的時空狀態(tài)；和應用服務器，所述應用服務器被配置成基于通過將至少一個過濾器應用于時空數(shù)據(jù)庫內(nèi)的數(shù)據(jù)而對至少一個條件的探測來觸發(fā)事件。同樣在另一個進一步的實施列中，所述應用服務器被配置成應用包括至少一個空間條件的過濾器，其中每個空間條件獨立于所述RFID讀取器系統(tǒng)的所述讀取區(qū)規(guī)定至少
一個空間位置。


圖I示出了根據(jù)本發(fā)明的實施例的過程，該過程涉及從傳感器云收集時空數(shù)據(jù)， 并且將過濾器應用于時空數(shù)據(jù)以提供資產(chǎn)可視性并觸發(fā)行動。圖2在概念上示出了在根據(jù)本發(fā)明的實施例的RFID系統(tǒng)的覆蓋區(qū)域內(nèi)限定的空間約束條件。圖3是流程圖，示出了根據(jù)本發(fā)明的實施例的將存在探測過濾器應用于時空數(shù)據(jù)的過程。圖4是流程圖，示出了根據(jù)本發(fā)明的實施例的將基于運動的過濾器應用于時空數(shù)據(jù)的過程。
具體實施例方式現(xiàn)在轉到附圖，描述按照本發(fā)明實施例的RFID系統(tǒng)，這些RFID系統(tǒng)被配置成建造傳感器信息的時空數(shù)據(jù)庫，并且探測和響應在該時空數(shù)據(jù)庫內(nèi)的數(shù)據(jù)的模式。在許多實施例中，該RFID系統(tǒng)能夠定位傳感器云內(nèi)的傳感器的空間位置。術語傳感器云是指在RFID系統(tǒng)的覆蓋區(qū)域內(nèi)可見的全部傳感器。當從傳感器收集信息時，RFID系統(tǒng)可建造時空數(shù)據(jù)庫，該時空數(shù)據(jù)庫描述傳感器的時空軌跡?；诂F(xiàn)實世界動作或商業(yè)過程的先驗知識(這些現(xiàn)實世界動作或商業(yè)過程可能應用于傳感器云內(nèi)的資產(chǎn))，可將過濾器應用于時空數(shù)據(jù)庫內(nèi)的數(shù)據(jù)。與簡單地識別在讀取區(qū)內(nèi)傳感器的存在相比，按照本發(fā)明的一個實施例的RFID系統(tǒng)在給定時間定位傳感器的空間位置的能力，使得RFID系統(tǒng)能夠不依據(jù)由基本RFID讀取器基礎結構所確定的傳感器在讀取區(qū)內(nèi)的存在或缺失來響應傳感器的空間位置和/或軌跡。RFID系統(tǒng)可對信息作出反應，該信息是按各種方式中的任一種方式將過濾器應用于時空數(shù)據(jù)而獲得的，所述各種方式包括但不限于跟蹤事件的發(fā)生、發(fā)送警報消息、發(fā)送信號以激活一個或多個裝置、以及/或開始過程。此外，現(xiàn)實世界商業(yè)過程的修改無需涉及基本RFID讀取器基礎結構的修改。隨著現(xiàn)實世界商業(yè)過程變化，可依據(jù)由RFID系統(tǒng)從傳感器云收集的時空數(shù)據(jù)來定義和實施所修改的傳感器組。在許多實施例中，將基于事件的過濾器應用于傳感器信息的時空數(shù)據(jù)庫。在幾個實施例中，將時基過濾器應用于傳感器信息的時空數(shù)據(jù)庫。下面進一步討論從傳感器云收集時空數(shù)據(jù)和應用過濾器和/或約束條件的系統(tǒng)和方法。
傳感器云按照本發(fā)明實施例的RFID系統(tǒng)依賴于傳感器云的存在，以便建造傳感器信息的時空數(shù)據(jù)庫。術語傳感器在這里用來描述測量物理量并且將信息提供給RFID系統(tǒng)的任何裝置。傳感器可與二進制探測器一樣簡單，如運動探測器。無源RFID標簽是從電磁波收獲能量的裝置，并且當通過入射信號供以能量時，標簽利用在裝置中嵌入的信息作出響應，這種信息典型地編程有識別序列。更復雜的RFID裝置可以嵌有傳感器電路，這些傳感器電路包括但不限于換能器，該換能器用來轉換各種形式的能量，如從化學相互作用產(chǎn)生的能量；電磁或熱耦合器，用來檢測溫度；或壓電換能器，用來測量壓力。術語傳感器也涵蓋具有嵌入電池的傳感器，如有源RFID標簽。如可由以上描述容易認識到的那樣，術語傳感器不限于獲得任何特定類型的信息或對任何具體能量源的使用。從傳感器云收集時空數(shù)據(jù)從傳感器云收集時空數(shù)據(jù)涉及RFID系統(tǒng)的使用，該RFID系統(tǒng)能夠獲得傳感器的空間位置?？稍讷@得傳感器的空間位置的RFID系統(tǒng)與獲得其空間位置的傳感器(即，獨立·地收集可供用來確定空間位置的信息)之間進行區(qū)分。當傳感器的空間位置的計算不依賴于傳感器對信號(該信號由不形成RFID系統(tǒng)的一部分的裝置產(chǎn)生)的接收時，認為RFID系統(tǒng)獲得該傳感器的空間位置。許多種傳感器都包括獲得它們自己空間位置的能力(例如，裝有全球定位系統(tǒng)(GPS)接收器或能夠基于除RFID系統(tǒng)之外的RF源確定位置的裝置)。這樣的裝置使得能夠基于從裝置接收的信號來進行空間位置的計算。當傳感器獨立地從除RFID系統(tǒng)之外的源(該源被用來確定該系統(tǒng)的空間位置)時收集信息，認為傳感器已經(jīng)獨立于RFID系統(tǒng)獲得其空間位置。只能就讀取區(qū)來表達RFID標簽的位置的RFID系統(tǒng)典型地不能夠產(chǎn)生時空數(shù)據(jù)(即，產(chǎn)生的數(shù)據(jù)是就基本RFID基礎結構的位置來說是精確確定的，但就傳感器的空間位置來說不是精確確定的)。在幾個實施例中，被用來收集時空數(shù)據(jù)的RFID系統(tǒng)與Sadr等人的名稱為 “Radio FrequencyIdentification Tag Location Estimation and TrackingSystem andMethod”(射頻識別標簽位置估計和追蹤的系統(tǒng)和方法)、在2009年4月14日提交的美國專利申請No. 12/423，796中所描述的RFID系統(tǒng)相似，該申請的公開通過引用將其全部并入在這里。在其它實施例中，能夠確定傳感器的空間位置的任何RFID系統(tǒng)可被用來從傳感器云收集時空數(shù)據(jù)。時空狀態(tài)的定義在許多實施例中，由RFID系統(tǒng)收集的時空數(shù)據(jù)被稱作傳感器的時空狀態(tài)，并且至少包括傳感器信息、時間戳及空間坐標(例如X、I、Z)或空間中唯一位置的一些其它表示。如以上提到的，傳感器信息可采取各種形式中的任一種形式，這些形式包括但不限于EPC標識符和/或換能器測量。傳感器的時空狀態(tài)也可包括由RFID系統(tǒng)收集的其它數(shù)據(jù)。在多個實施例中，傳感器的時空狀態(tài)包括從由RFID讀取器基礎結構收集的低級信息導出的數(shù)據(jù)，例如包括但不限于被致動以獲得傳感器數(shù)據(jù)的激勵器的身份、所接收的傳感器信號的相位、及/或從傳感器接收的信號的到達方向。如同可容易地認識到的那樣，為了在時空數(shù)據(jù)庫中記錄傳感器的時空狀態(tài)而收集的附加數(shù)據(jù)(如果有的話)，可基于具體應用的要求來確定。應用時空過濾器
當將諸如RFID標簽之類的傳感器固定到資產(chǎn)上時，按照本發(fā)明實施例的RFID系統(tǒng)可建造數(shù)據(jù)庫，該數(shù)據(jù)庫描述資產(chǎn)在設施內(nèi)運動時所述資產(chǎn)的時空軌跡。時空軌跡提供存貨和資產(chǎn)位置的實時可視性。在傳感器云內(nèi)采用的商業(yè)過程的先驗知識可用來定義過濾器并將該過濾器應用于時空數(shù)據(jù)庫。RFID系統(tǒng)可響應通過將過濾器應用于所收集的時空數(shù)據(jù)庫而獲得的信息。在多個實施例中，RFID系統(tǒng)可激活裝置、開始過程、并且/或者提供警報，使得能夠對現(xiàn)實世界商業(yè)過程進行修改。下面進一步討論按照本發(fā)明實施例的時空數(shù)據(jù)的收集、對所收集的時空數(shù)據(jù)應用過濾器、及對具體過濾器獲得的信息的響應。圖I中示出了按照本發(fā)明實施例的過程，該過程用來建造時空數(shù)據(jù)庫并并基于現(xiàn)實世界商業(yè)過程的知識應用過濾器。收集和分析關于在設施內(nèi)的資產(chǎn)的時空數(shù)據(jù)10的過程涉及使用RFID接收器系統(tǒng)收集在傳感器云12內(nèi)的傳感器的時空狀態(tài)，其中傳感器云12包括被固定到資產(chǎn)上的傳感器；和建造時空數(shù)據(jù)庫14，該時空數(shù)據(jù)庫14描述傳感器云內(nèi)的傳感器的時空軌跡。如在所示出的實施例中提到的那樣，承載傳感器的資產(chǎn)可進入和離開傳感器云，該資產(chǎn)所承載的傳感器包括但不限于無源RFID標簽。
在傳感器云內(nèi)基于現(xiàn)實世界中發(fā)生的商業(yè)過程的先驗知識定義一組過濾器16。由于數(shù)據(jù)被實時地收集，因此這些過濾器可通過應用程序服務器(未示出)應用于時空數(shù)據(jù)庫，該應用程序服務器被配置成與時空數(shù)據(jù)庫通信。在許多實施例中，過濾器的應用提供了在傳感器云內(nèi)的實時資產(chǎn)可視性，并且使RFID系統(tǒng)能夠響應所觀察到的在時空數(shù)據(jù)內(nèi)的模式，以干預和/或開始與傳感器云內(nèi)的資產(chǎn)相關的商業(yè)過程。在多個實施例中，RFID系統(tǒng)通過發(fā)送通知、激活或以其他方式控制裝置(這些裝置被配置成通過某種形式的機器對機器通信系統(tǒng)與RFID系統(tǒng)通信)、及/或開始過程(該過程包括但不限于修改RFID系統(tǒng)從傳感器云內(nèi)收集信息的方式)來對使用過濾器導出的信息進行響應。下面進一步討論用來建造時空數(shù)據(jù)庫、應用過濾器以提供資產(chǎn)可視性、及響應使用過濾器所探測到的條件的過程。使用過濾器探測傳感器云內(nèi)的條件按照本發(fā)明實施例的RFID系統(tǒng)通過將過濾器或一組過濾器應用于時空數(shù)據(jù)庫，可觀察傳感器云內(nèi)的條件。RFID系統(tǒng)可通過調用一個或多個動作來響應對條件或一組條件的觀察。在幾個實施例中，動作可以是事件驅動的、和/或數(shù)據(jù)驅動的?？梢詰檬录寗舆^濾器來調用基于傳感器云內(nèi)的傳感器的時空軌跡而被觸發(fā)的動作。數(shù)據(jù)驅動過濾器可被用來調用響應一個或多個傳感器的狀態(tài)的非時空分量而被觸發(fā)的動作。過濾器或一組過濾器也可以被建造成基于在傳感器云內(nèi)的傳感器的時空軌跡和非時空數(shù)據(jù)的組合來調用動作。事件驅動過濾器按照本發(fā)明實施例的RFID系統(tǒng)能夠定義事件驅動過濾器，這些事件驅動過濾器是依據(jù)在傳感器云內(nèi)一個或多個傳感器在二維或三維歐幾里得空間中的軌跡而規(guī)定的。這樣的條件不受基本RFID讀取器基礎結構的約束，并且允許響應大量的運動而觸發(fā)動作。如下面進一步討論的那樣，可以產(chǎn)生涉及存在探測或運動探測的簡單過濾器。更復雜的運動過濾器探測傳感器在一系列位置之間的運動。通過對傳感器可停留在具體位置處的時間量設置時間約束條件，可進一步提高存在探測過濾器或運動探測過濾器的精密性。為了表明各種事件驅動過濾器的操作，在圖2中概念性地示出了定義歐幾里德空間內(nèi)的二維區(qū)域的一對空間條件(即，允許的空間位置的組)。多個RFID激勵器或讀取器30可分布在整個區(qū)域上，該RFID激勵器或讀取器30可在由基本RFID激勵器/讀取器基礎結構定義的讀取區(qū)32中被讀取。由于按照本發(fā)明實施例的RFID系統(tǒng)收集時空數(shù)據(jù)的能力，可確定通過覆蓋區(qū)域的RFID標簽的時空軌跡。如可由所示出的實施例認識到的那樣，可獨立于RFID激勵器/讀取器的讀取區(qū)的邊界來定義用于基于事件的過濾器的空間條件34、36。在所示出的實施例中，兩個矩形空間條件34、36被定義為使每個矩形空間條件34、36重疊多個RFID激勵器/讀取器的激勵區(qū)的一部分。盡管顯示了矩形的二維空間條件，但按照本發(fā)明的實施例可利用各種空間條件中的任一種，這些空間條件包括但不限于適合于具體應用的三維空間條件。如下面進一步討論的那樣，一旦定義了空間條件，就可將各種類別的事件驅動過濾器應用于按照實施例的RFID系統(tǒng)產(chǎn)生的時空數(shù)據(jù)庫，以便在適當條件下觸發(fā)動作。存在探測在其最簡單形式中，事件驅動過濾器可簡單地探測特定傳感器是否定位在具體空 間位置處或在允許的空間位置的組內(nèi)(即，空間條件)。這樣一種過濾器可稱作存在探測過濾器。存在探測過濾器與簡單地探測傳感器是否在常規(guī)RFID接收器的讀取區(qū)內(nèi)不同，因為存在探測過濾器利用由RFID系統(tǒng)獲得的傳感器的空間位置，來確定獨立于RFID系統(tǒng)的讀取區(qū)而定義的空間條件是否被滿足。相應地，可在單個讀取區(qū)內(nèi)定義多個重疊或非重疊的存在探測過濾器。如下面進一步討論的那樣，獨立于讀取區(qū)/基本RFI D系統(tǒng)基礎結構而定義多個允許的空間位置的能力，不僅在存在探測中而且在大量的事件基過濾器中，也可以是有用的。圖3中示出了按照本發(fā)明實施例的用于將存在探測過濾器應用于多個傳感器N的時空數(shù)據(jù)的過程。該過程40涉及相對于一個或更多個空間條件，針對每個傳感器逐步測試空間位置信息并根據(jù)空間條件觸發(fā)事件。在所示的實施例中，將計數(shù)器初始化42，并且檢索44每個傳感器的空間位置。進行關于用于每個標簽的空間位置是否滿足空間條件的確定(46)。如果傳感器的空間位置滿足空間條件，那么觸發(fā)事件(48)。在許多實施例中，將附加的數(shù)據(jù)或時間條件應用于滿足空間條件的傳感器。在滿足空間條件和數(shù)據(jù)和/或時間條件的情況下，就觸發(fā)事件。計數(shù)器繼續(xù)累加(50)，直到作出每個傳感器的空間位置已經(jīng)與空間條件或空間條件組進行比較的確定(52)。典型地，存在探測過濾器連續(xù)地處理時空數(shù)據(jù)，以實時地確定是否由傳感器的任一個滿足了一個或更多個空間條件。與圖3中表示的存在探測過濾器相似的存在探測過濾器的應用包括虛擬圍欄，該虛擬圍欄涉及定義存在探測過濾器，該存在探測過濾器將傳感器與特定區(qū)域或路線相關聯(lián)。例如，可以使用存在探測過濾器定義虛擬柵欄，使得在易壞物品被放置在不安全區(qū)域中(例如，從冷凍區(qū)域中取出)的情況下能夠觸發(fā)通知消息。虛擬圍欄在各種領域中具有應用，這些領域包括安全監(jiān)視和電子物品監(jiān)督(Electronic Article Surveillance, EAS)。安全應用包括定義空間條件，這些空間條件響應未被授權的資產(chǎn)和/或人員在限制區(qū)域中的存在而觸發(fā)事件。在EAS應用中，可定義空間條件，這些空間條件探測未被授權的資產(chǎn)的移除。虛擬圍欄在物流密集型安全應用中特別有用，這些物流密集型安全應用包括但不限于機場行李和其它類型的貨物的跟蹤，這些其它類型的貨物包括包裹和郵件。在零售環(huán)境中，存在探測過濾器對時空數(shù)據(jù)的應用可用來識別具體個人或客戶的存在。一旦探測到客戶的存在，就可觸發(fā)事件，這些事件通知銷售職員并且/或者向客戶提供具體購物體驗，包括基于與客戶相關的信息對廣告顯示進行控制。 存在探測過濾器也可應用于時空數(shù)據(jù)庫，以自動地聚合滿足空間條件的資產(chǎn)，該空間條件包括但不限于為了貨單的產(chǎn)生。附加的條件然后可應用于被聚合的資產(chǎn)。在許多實施例中，可定義空間條件，該空間條件能夠確定正確的資產(chǎn)群是否被放置在貨架上或分段運輸區(qū)域中。當不正確的資產(chǎn)存在(即，或者是要求的資產(chǎn)缺失，或者是不希望的資產(chǎn)存在)時，可觸發(fā)事件。在零售環(huán)境中，類似的存在探測過濾器可用來探測在與銷售點相鄰的路線內(nèi)物品的存在，并且用來將所存在的資產(chǎn)分組成單個交易。交易數(shù)據(jù)可與在銷售點處收集的信息而進行比較。另選地，由RFID系統(tǒng)基于被確定為存在的資產(chǎn)群而檢索的資產(chǎn)數(shù)據(jù)，可用來在銷售點處進行交易。在零售和/或倉庫環(huán)境中可能有用的存在探測過濾器在聚合資產(chǎn)上的其它應用包括涉及對具體貨架上或具體分段運輸區(qū)域內(nèi)資產(chǎn)的數(shù)量進行計數(shù)的上架應用。這種過濾器的擴展應用包括對陳列放置物的遠程監(jiān)視。在職業(yè)健康和安全環(huán)境中，存在探測過濾器可用于各種目的，這些目的包括但不限于管理疏散和在安全區(qū)域內(nèi)召集雇員?？臻g條件序列運動過濾器可用來探測允許的空間條件序列。在許多實施例中，按這樣一種方式定義運動過濾器，即時空條件C規(guī)定允許的空間條件序列C = \Jci其中，Ci是在空間條件序列中的空間條件，并且C是每個空間條件Ci的并集。圖4中示出了按照實施例的用來將運動過濾器應用于相對于具體傳感器所收集的時空數(shù)據(jù)的過程。該過程60可實時地進行，或者應用于已經(jīng)由按照本發(fā)明實施例的RFID系統(tǒng)針對傳感器收集的時空數(shù)據(jù)。該過程60通過初始化(62)計數(shù)器i開始，該計數(shù)器i存儲由運動過濾器定義的當前空間條件在空間條件序列中的值。該過程為傳感器檢索(64)空間位置，并且確定(66)空間位置是否滿足在運動過濾器中定義的空間條件序列中的當前空間條件。在滿足空間條件的情況下，則將計數(shù)器增加(66)，并且在傳感器隨著時間的空間位置與在空間條件序列中的隨后空間條件之間進行比較。當已經(jīng)滿足在空間條件序列中的全部空間條件時，觸發(fā)事件(70)。在許多實施例中，將附加的數(shù)據(jù)和/或時間條件應用于傳感器，并且當這些附加的條件也被滿足時，觸發(fā)所述事件。再參照圖2，作為例子，可將運動過濾器定義為規(guī)定一旦傳感器已經(jīng)進入在二維空間中定義的第一區(qū)域34，該傳感器就不應該進入第二二維區(qū)域36。因此，在探測到這樣序列的情況下，觸發(fā)事件在該序列中，載有傳感器的資產(chǎn)進入第一區(qū)域，并且然后進入第二區(qū)域。這種類型的運動過濾器的例子包括但不限于基于在讀取區(qū)內(nèi)的運動(如將物品從貨架移除并且放回到不同位置)可觸發(fā)事件從而觸發(fā)需要將物品重新上架的通知的運動過濾器。類似的運動過濾器可用來基于所探測到的資產(chǎn)的運動，來激活裝置或機器或者開始過程或操作。在多個實施例中，運動過濾器包括但不限于相對于多個傳感器監(jiān)視空間條件序列的運動過濾器。例子包括但不限于監(jiān)視在項目項目中使用的不同工具的序列；和/或保證適當?shù)拇尕浰交蛴糜诰唧w過程或操作序列的資產(chǎn)的可用性。盡管以上討論的運動過濾器涉及具體的運動序列的探測，但按照本發(fā)明實施例的許多運動過濾器簡單地探測運動。在許多實施例中，當傳感器運動時，觸發(fā)事件。響應傳感器的運動而觸發(fā)事件，在改進RFID系統(tǒng)能夠獲得的傳感器空間位置的精度方面可能是有用的。在許多實例中，RFID讀取器可通過同時詢問傳感器而相互干涉。因此，運動過濾器可用來將傳感器的詢問限制到傳感器當前正在運動的區(qū)域中。此外，當傳感器在運動中時，由于空間的多樣性(即傳感器隨著時間從不同位置發(fā)射信號)，而減小了由環(huán)境造成的RF劣化的作用。因此，當傳感器在運動中時，空間位置估計也更可靠。盡管以上討論了具體運動過濾器和運動過濾器的具體應用，但是各種運動過濾器和對運動過濾器的應用的任一種可以被用來基于由按照本發(fā)明實施例的RFID系統(tǒng)收集的時空數(shù)據(jù)而觸發(fā)事件。時基過濾器盡管時空數(shù)據(jù)自然地適合于基于允許的或禁止的運動而過濾，但運動的時間特性也可用作過濾過程的一部分。在許多實施例中，時基過濾器被定義為基于物品的允許的或禁止的停留時間(即，物品已經(jīng)靜止的時間量)和/或物品的允許的或禁止的運動速度來觸發(fā)動作。在幾個實施例中，時基過濾器涉及將停留時間條件添加到存在探測過濾器或運動過濾器上。在多個實施例中，時基過濾器被用在易壞物品的存儲和處理中。例如，時基過濾·器可以在易壞物品的過期日期之后響應在現(xiàn)實世界商業(yè)過程中易壞物品的使用而觸發(fā)事件。在探測由RFID系統(tǒng)收集的時空數(shù)據(jù)中的誤差方面，時基過濾器也能是有用的。位置誤差可由于各種原因而發(fā)生，這些原因包括由RFID接收器用來定位傳感器的RF信號反射、或在RFID系統(tǒng)的覆蓋區(qū)域中的盲點。為傳感器確定位置時的誤差可導致事件動作的錯誤實施。例如，當傳感器被錯誤地確定為在設施外面時，會實施資產(chǎn)流出動作，導致資產(chǎn)從設施的實時存貨中移除。然而，隨著時間的過去，通過分析由RFID系統(tǒng)收集的時空數(shù)據(jù)，可以探測到位置誤差。例如，誤差源可能是暫時的或斷續(xù)的。另外，傳感器的運動可以導致傳感器運動到盲點外，并且/或者進入傳感器的位置能夠被更精確地確定的位置中。因此，時基過濾器可應用于由按照本發(fā)明實施例的RFID系統(tǒng)收集的條件數(shù)據(jù)。在幾個實施例中，時基過濾器能夠基于傳感器的時空軌跡而自適應。當傳感器靜止時，在時基過濾期間可應用更長的時基。當傳感器在運動中時，可應用較短時基。在多個實施例中，所應用的時基的長度由具體用途的潛伏時間允差來確定。在許多實施例中，時基過濾器用來從過程中排除識別出的時空狀態(tài)數(shù)據(jù)，這些過程通過將過濾器應用于時空數(shù)據(jù)而探測一個或更多個條件。在幾個實施例中，隨著時間的過去，可觀察到覆蓋區(qū)域中的盲點。在多個實施例中，當傳感器運動通過盲點時，可自動地提供關于傳感器位置的時空狀態(tài)估計。盡管以上討論了時基過濾器的具體應用，但各種時基過濾器中的任一種都可被應用于時空數(shù)據(jù)庫以觸發(fā)事件，并且/或者按照本發(fā)明實施例來調節(jié)數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)驅動過濾器如可容易認識到的那樣，數(shù)據(jù)驅動動作可被應用于不包含時空數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)庫。盡管觸發(fā)數(shù)據(jù)驅動動作的條件典型地不涉及時空數(shù)據(jù)，但在數(shù)據(jù)庫中時空數(shù)據(jù)的存在使得明顯更多的動作能響應觸發(fā)事件。例如，數(shù)據(jù)驅動動作可促使生成關于將被收集到單個位置中的傳感器的空間信息的清單，如被連結到將要被拾取和排列到貨架的物品上的傳感器位置的清單。換句話說，可應用過濾器來觸發(fā)動作，這些動作被設計成對傳感器云內(nèi)的傳感器的時空狀態(tài)產(chǎn)生預定的修改。
如以上廣泛提到的那樣，時空條件也可與其它類型的條件組合地被應用。例如，裝運請求的輸入(即，非時空條件)可促使RFID系統(tǒng)檢查隨后的時空數(shù)據(jù)，以確認適當數(shù)量和質量的資產(chǎn)按及時的方式被裝運。如可容易認識到的那樣，單獨地或與其它類型的條件組合地使用時空條件來定義事件驅動動作的能力幾乎是無限制的，并且按照本發(fā)明的實施例，可容易地定義適合于具體商業(yè)過程的各種各樣的事件驅動動作。不修改基礎結構而對商業(yè)過程進行修改再參照圖2，為了響應空間和/或時空條件的存在，可實施事件驅動動作。如以上提到的那樣，按照本發(fā)明實施例的RFID系統(tǒng)記錄傳感器的時空軌跡的能力，能夠依據(jù)二維或三維歐幾里德空間，而不是依據(jù)被約束在基本RFID基礎結構的元件的位置上的讀取區(qū)，來實現(xiàn)空間和時空條件的定義。因此，可通過簡單地修改空間和/或時空條件的定義來提供商業(yè)過程的修改，這些空間和/或時空條件形成由RFID系統(tǒng)執(zhí)行的事件驅動動作的基礎。而不要求基本RFID基礎結構的位置的修改。
數(shù)據(jù)挖掘如可容易認識到的那樣，由按照本發(fā)明實施例的RFID系統(tǒng)對時空數(shù)據(jù)的收集，提供了挖掘時空數(shù)據(jù)中的信息的幾乎無限制的可能性，這種信息可實現(xiàn)對現(xiàn)實世界商業(yè)過程的改進?？墒褂脭?shù)據(jù)挖掘的方式的例子包括但不限于，觀察和優(yōu)化通過傳感器云和/或通過傳感器云內(nèi)的再用資產(chǎn)的位置的工作流，以提高資產(chǎn)被移動通過設施的效率。數(shù)據(jù)聚合按照本發(fā)明實施例的RFID系統(tǒng)從傳感器云內(nèi)的傳感器收集時空數(shù)據(jù)。在許多實施例中，信息可跨過多個RFID系統(tǒng)而被聚合，以提供在供給鏈的全部節(jié)點內(nèi)的可視性。在幾個實施例中，來自每個RFID系統(tǒng)的時空數(shù)據(jù)被聚合到單個時空數(shù)據(jù)庫中。在其它實施例中，依據(jù)時空數(shù)據(jù)庫實施商業(yè)過程規(guī)則，以相對于每個設施產(chǎn)生資產(chǎn)可視性數(shù)據(jù)，并且將資產(chǎn)可視性數(shù)據(jù)聚合在單個數(shù)據(jù)庫中。指示資產(chǎn)可視性的數(shù)據(jù)的例子包括但不限于資產(chǎn)流入數(shù)據(jù)、資產(chǎn)流出數(shù)據(jù)、及具體資產(chǎn)類別的存貨。盡管已經(jīng)在某些具體方面描述了本發(fā)明，但多種附加的修改和變型對于本領域的技術人員將是顯而易見的。因此要理解的是，也可以以明確描述之外的方式來實踐本發(fā)明。因而，本發(fā)明的實施例應該在全方面被認為是說明性的而不是限制性的。
權利要求
1.一種使用RFID系統(tǒng)來探測傳感器云內(nèi)的條件和觸發(fā)事件的過程，該RFID系統(tǒng)具有多個讀取區(qū)，該過程包括 使用所述RFID系統(tǒng)獲得所述傳感器云內(nèi)的多個傳感器的時空狀態(tài)，其中每個傳感器的時空狀態(tài)包括傳感器信息、時間戳以及獨立于所述RFID系統(tǒng)的讀取區(qū)規(guī)定的空間位置； 將所述多個傳感器的時空狀態(tài)存儲在時空數(shù)據(jù)庫內(nèi)； 將至少一個過濾器應用于所述時空數(shù)據(jù)，以探測至少一個條件的存在；以及 基于對所述至少一個條件的探測，觸發(fā)至少一個事件。
2.根據(jù)權利要求I所述的方法，其中將所述空間位置規(guī)定為空間坐標。
3.根據(jù)權利要求2所述的方法，其中所述空間坐標規(guī)定3維空間中的唯一位置。
4.根據(jù)權利要求I所述的方法，其中至少一個傳感器的所述時空狀態(tài)還包括從一組選擇的至少一個值，該組包括所述RFID系統(tǒng)內(nèi)的裝置的身份，所述裝置被致動以獲得傳感器數(shù)據(jù)；由RFID接收器從所述傳感器接收的信號的相位；以及由RFID接收器從所述傳感器接收的所述信號的到達方向。
5.根據(jù)權利要求I所述的方法，其中每個傳感器的所述空間位置的計算不依賴于所述傳感器對信號的接收，所述信號由不形成所述RFID系統(tǒng)的一部分的裝置產(chǎn)生。
6.根據(jù)權利要求I所述的方法，其中應用于所述時空數(shù)據(jù)以探測至少一個條件的存在的過濾器包括至少一個空間條件，其中每個空間條件獨立于所述RFID系統(tǒng)的所述讀取區(qū)規(guī)定至少一個空間位置。
7.根據(jù)權利要求6所述的方法，其中所述過濾器探測傳感器是否存在于由所述至少一個空間條件規(guī)定的至少一個空間位置內(nèi)。
8.根據(jù)權利要求7所述的方法，其中所述過濾器還探測所收集的關于具有滿足所述至少一個空間條件的時空狀態(tài)的傳感器的時空數(shù)據(jù)是否還滿足時間條件。
9.根據(jù)權利要求7所述的方法，其中所述過濾器還探測滿足所述至少一個空間條件的 傳感器的時空狀態(tài)是否包括滿足數(shù)據(jù)條件的傳感器數(shù)據(jù)。
10.根據(jù)權利要求I所述的方法，其中應用于所述時空數(shù)據(jù)以探測至少一個條件的存在的所述過濾器包括空間條件序列，其中每個空間條件獨立于所述RFID系統(tǒng)的所述讀取區(qū)規(guī)定至少一個空間位置。
11.根據(jù)權利要求10所述的方法，其中所述過濾器探測傳感器是否在由所述空間條件序列規(guī)定的空間位置之間運動。
12.根據(jù)權利要求11所述的方法，其中所述過濾器還探測所收集的關于具有滿足所述空間條件序列的軌跡的傳感器的時空數(shù)據(jù)是否還滿足至少一個時間條件。
13.根據(jù)權利要求11所述的方法，其中所述過濾器還探測具有滿足所述空間條件序列的軌跡的傳感器的時空狀態(tài)是否包括滿足數(shù)據(jù)條件的傳感器數(shù)據(jù)。
14.根據(jù)權利要求I所述的方法，其中應用于所述時空數(shù)據(jù)以探測至少一個條件的存在的所述過濾器探測傳感器的運動。
15.根據(jù)權利要求14所述的方法，其中由所述過濾器觸發(fā)的事件是對由所述RFID系統(tǒng)確定為處于運動中的傳感器進行讀取，以獲得該傳感器的時空狀態(tài)。
16.根據(jù)權利要求15所述的方法，該方法還包括應用時基過濾器來調節(jié)所述時空數(shù)據(jù)庫內(nèi)的時空數(shù)據(jù)。
17.根據(jù)權利要求1所述的方法，其中從如下組中選擇所述事件，該組包括發(fā)送通知；使用所述RFID系統(tǒng)開始所述傳感器讀??；致動裝置；以及開始過程。
18.根據(jù)權利要求1所述的方法，其中所述傳感器云包括從如下組中選擇的傳感器，該組由二進制探測器、無源RFID標簽、有源RFID標簽和包括換能器的RFID標簽構成。
19.一種RFID系統(tǒng)，該RFID系統(tǒng)包括 RFID讀取器系統(tǒng)，所述RFID讀取器系統(tǒng)具有多個讀取區(qū)，并且被配置成獲得傳感器云內(nèi)的傳感器的時空狀態(tài)，其中每個傳感器的時空狀態(tài)包括傳感器信息、時間戳以及獨立于所述RFID讀取器系統(tǒng)的讀取區(qū)規(guī)定的空間位置； 時空數(shù)據(jù)庫，所述時空數(shù)據(jù)庫被配置成存儲多個傳感器隨著時間的時空狀態(tài)；和 應用服務器，所述應用服務器被配置成基于通過將至少一個過濾器應用于時空數(shù)據(jù)庫內(nèi)的數(shù)據(jù)而對至少一個條件的探測來觸發(fā)事件。
20.根據(jù)權利要求1所述的RFID系統(tǒng)，其中所述應用服務器被配置成應用包括至少一個空間條件的過濾器，其中每個空間條件獨立于所述RFID讀取器系統(tǒng)的所述讀取區(qū)規(guī)定至少一個空間位置。
全文摘要
描述了使用RFID系統(tǒng)收集時空數(shù)據(jù)的系統(tǒng)和方法，該RFID系統(tǒng)能夠定位傳感器的空間位置，而該傳感器典型地不知道其位置。這樣的系統(tǒng)和方法與常規(guī)RFID系統(tǒng)的區(qū)別之處可在于，它們能夠確定傳感器在空間中的位置，這與確定傳感器相對于與基本RFID讀取器基礎結構相關的讀取區(qū)的位置不同。一個實施例包括RFID系統(tǒng)，該RFID系統(tǒng)具有多個讀取區(qū)，并且被配置成獲得傳感器云內(nèi)的傳感器的時空狀態(tài)，其中每個傳感器的時空狀態(tài)包括傳感器信息、時間戳及獨立于RFID系統(tǒng)的讀取區(qū)規(guī)定的空間位置；時空數(shù)據(jù)庫，該時空數(shù)據(jù)庫被配置成存儲多個傳感器隨著時間的時空狀態(tài)；以及應用服務器，該應用服務器被配置成基于通過將至少一個過濾器應用于時空數(shù)據(jù)庫內(nèi)的數(shù)據(jù)而對至少一個條件的探測來觸發(fā)事件。
文檔編號G08B29/00GK102884562SQ201180023087
公開日2013年1月16日 申請日期2011年4月14日 優(yōu)先權日2010年4月14日
發(fā)明者R·薩德爾, 克里斯多夫·R·瓊斯 申請人:莫伊克斯公司