集成实时自动位置定位的资产管理系统

摘要

本发明涉及一种用于跟踪目标的企业网络(100)。该网路(100)包括：(a)多个用户通信设备(134)和(138)；(b)多个读取器(160)，每个通信设备与相应的读取器通信，其中每个读取器可操作地读取一组目标标识符，该组内的每个目标标识符对应于位于相应目标(164)上的标识设备(168)；和(c)位置代理(324)，可操作以从至少一组目标标识符中确定具有在该至少一组目标标识符内的目标标识符的每个目标(164)的物理位置。

说明书

技术领域

本发明一般地涉及目标跟踪，尤其涉及使用通信网络的目标跟踪。

背景技术

自动识别系统，例如资产管理和安全系统，在当今的工作场所中变得越来越重要。自动识别系统是指使用协助机器识别诸如资产和人员等目标的技术的主系统。自动识别系统通常与数据捕获有关。换句话说，公司希望识别物品，捕获目标的相关信息，并以某种方式使数据输入计算机，而不需要员工打字输入，从而提高效率，降低数据输入错误，使员工能够得以执行更多的增值功能。自动识别系统因为多种原因非常重要，包括应付水平提高的盗贼，降低在制造和/或零售和批发业务中的库存清单控制成本，应付不断增加的恐怖主义的威胁。在自动识别的概念下有多种技术，包括条形码、智能卡、语音识别技术、生物统计技术(例如视网膜扫描)、光特征识别技术、射频标识或RFID系统、磁声系统和其它技术。

作为高效和低成本的自动识别方法，RFID尤其获得广泛的接受。RFID是使用无线电波自动地识别目标的技术的统称。无源和有源RFID转发器或标签包括圈状天线，使它们能够接收和响应来自RFID读取器或收发信机(也包括天线)的射频查询。收发信机将自RFID标签返回的无线电波转换成可发送给计算机的形式。通常，将唯一地标识产品的序列号，有时也可以是其它信息，存储在RFID标签上(它可以最多存储2KB数据)。无源RFID标签并不包含电源。由输入的射频扫描在天线内感应出的瞬时电流为标签发送响应提供足够的电源。有源RFID标签包括内装电源，并可以具有比无源标签更大的范围和更大的存储器以及存储由收发信机发送的附加信息的能力。半无源RFID标签使用内装电源以运行标签的电路，但是通过从收发信机吸取能量进行通信。RFID标签内的芯片可以是读写或只读的。

自动识别系统可能存在缺点。例如，它们通常需要设备或人员通过扫描器的移动(例如离开库房的选项板或通过磁检测器的飞机乘客)，或者员工环绕设备以手工地验证数据是否匹配记录(例如出库)。对于在地板上、桌子下面、监视器后面等的设备来说，这些技术可能有困难，需要员工人工地收集所需要的信息。使用手工扫描器也很慢，并且对于保存当前的资产位置信息来说实际上是不可能的。而且，由于支持LAN必需的电缆连接的高成本和安装费用，用于自动识别系统的局域网或LAN尚未被广泛地使用。

诸如Avaya公司的ExpertNet Discovery Tool^TM或EDT等工具已经用于自动地识别在诸如路由器、交换机和用户小交换机或PBX等电信设备上的连网装置。它们使用连网协议和概念，例如简单网络管理协议或SNMP，来识别设备。然而，这样的工具不能区分被盗窃的或不正常工作的装置以监视不支持所使用的连网协议的设备与未直接连接到网络的诸如计算机监视器、键盘和打印机等外部设备。它们也不能提供与该设备相关的准确的位置信息。

发明内容

通过本发明的各种实施例和配置解决这些和其它需要。本发明一般地涉及使用ID读取器的连网系统来跟踪选定的目标，例如人员、办公设备或办公家具。分布式的读取器系统能够实时地与中央管理/安全系统通信。

在本发明的第一实施例中，提供一种跟踪目标的方法，包括步骤：

a)提供包括多个用户通信设备(例如模拟或数字电话、IP硬电话、IP软电话、路由器、交换机和服务器等)的企业网络，其中每个用户通信设备与相应的读取器(例如RFID收发信机和/或条形码扫描器)通信；

b)每个读取器读取一组目标标识符(例如序列号、密码和员工标识号等)，该组中的每个目标标识符对应于位于将要跟踪的相应目标上的识别设备(例如RFID转发器或标签和/或条形码)；

c)确定包含由读取器读取的目标标识符的每个目标的物理位置。所跟踪的目标的“物理位置”并不限于精确的物理位置，也可以表述为目标处于特定区域内。例如，该目标的物理位置可以表述为读取器的范围内的某个位置。

读取器可以插入在主通信设备内或者在其外部，或者合并或集成到主通信设备内。前一种配置对于低成本地配置现有的企业通信网络以同时执行目标跟踪尤其有用。通过使用主通信设备的现有网络的连接性，读取器与中央资产管理或安全系统连网。如所公知的，可以将从各个在地理上分散的读取器接收的位置信息用于自动地管理资产，识别盗贼动作，和在限定的区域内提供安全性。位置信息通常包括与所跟踪的目标相关的唯一标识符和所识别的跟踪目标的当前位置的描述。

例如，当安装通信设备时可以自动地编制库存清单。便携式或固定读取器也可以识别库存清单。读取器可以围绕建筑物放置，以便当移动库存清单物品时，能够提供通知。

在一种配置中，在通信设备附近的设备包含或包括无源、半无源或有源RFID标签，使它们能够由与通信设备通信的RFID读取器检测，并报告给监视服务器。这种配置使得能够通过转发最新信息的企业通信网络管理诸如计算机监视器、计算机和电话耳机等的非连网的目标。非连网的目标安装有RFID标签，RFID读取器能够识别该标签。RFID标签可以很便宜，需要很低甚至不需要能量。因为通信设备通常分散在建筑物内，这种配置能够提供价廉和有效的方式来获取对建筑物几乎100％的覆盖。还使得能够实时地监视设备，即使移动该设备。因为所有的通信设备都包括电源，所以它们能够提供用于RFID读取器的理想位置。这是为何有源RFID型设备的使用不如无源设备普遍的主要原因之一，尽管有源设备提供明显的信号强度的优点。该配置还可以使用“固定”设备的组合提供实时的精确跟踪。如果由多个读取器检测RFID标签，则可使用三角测量技术精确地定点该设备更准确的位置。或者以更简单的方式，当设备移动通过建筑物时，它可以在通过所安装的通信设备附近时被实时跟踪。

本发明可以具有相对于现有技术的多个优点。例如，本发明可以通过中央管理系统提供目标的相关位置信息。本发明可以允许通过连网的管理系统管理未连网的设备。SNMP解决方案不能准确地定位设备，而仅能获知该设备连接到的位置。传统的扫描系统需要在围绕房间的位置上设置的庞大的接收机或者人员来扫描所跟踪的目标。盗贼控制是与传统的基于SNMP的解决方案相比的另一个优点。它能够准确地确定未响应的设备和已经被盗窃的设备。与当前的SNMP解决方案不同，当设备安装有读取器和诸如RFID标签的ID设备时，仅拔掉该设备并不会使设备停止报告信息。临近通信设备内的其它读取器可以接收来自被盗窃设备的信号，并报告该设备已经被移动。与在建筑物内安装读取器的独立网络相比，本发明显著地节省了成本。

根据在此包含的本发明的公开内容，这些和其它优点将是显而易见的。

上述实施例和配置不是完全或穷举的。如将认识到的，本发明的其它实施例可以单独或组合使用上文所述或者在下文中详细描述的一个或多个特征。

附图说明

图1是根据本发明一种实施例的企业网络；

图2是图示多个ID读取器的方框图；

图3是根据本发明一种实施例的多媒体服务器的方框图；和

图4是根据本发明一种实施例的资产位置代理的操作流程图。

具体实施方式

在下文中将结合示例性的通信系统描述本发明。尽管非常适合于使用例如包含用户小交换机(PBX)或其它类似的接触处理交换机或服务器的系统，但是本发明并不限于使用任何特定类型的通信系统交换机、服务器或系统单元的配置。本领域的技术人员将认识到所公开的技术可以在希望提供从外部网络引导到PBX或其它通信系统交换机或服务器的改进接触处理的任何通信应用内使用。

图1图示在其中实现本发明的示例性通信系统100。系统100包括：多媒体服务器110，它服务于基础设施106，包括作为服务器102的用户的电路交换通信设备138-1、……、138-M；局域网142，服务于通常是服务器102的用户的多个通信设备134-1、134-2、……、134-N；包含用户相关信息的一组数据存储器或数据库114；多个服务器，即语音邮件服务器126和其它服务器124；资产管理系统128和交换机130。每个设备138-1、……、138M和134-1、……、134N具有相应的内部分设备。这些分设备在此称作“内部”的，因为它们是直接由服务器服务的基础设施106内的分设备。更具体地说，这些分设备对应于由服务器服务的常规终端端点，该服务器可以以常规的方式将来话呼叫引导到这些分设备或者接收来自这些分设备的输出呼叫。服务器可以通过光通信线路146连接到交换机130。如将理解的，其它服务器124也可以包括扫描器(通常并不连接到交换机130或Web服务器)、VoIP软件、视频呼叫软件、IP语音服务器、传真服务器、web服务器和电子邮件服务器等。交换机130通过多条中继线150连接到公用交换电信网络或PSTN 154，并通过链路152连接到第二电信设备138-1至M。网关158位于服务器110和分组交换网162之间以处理在服务器110和网络162之间传送的通信。

在此使用的术语“服务器”应当理解为包括PBX、企业交换机、企业服务器或其它类型的电信系统交换机或服务器以及其它类型的基于处理器的通信控制设备，例如计算机、附件等等。典型地，服务器是由存储程序控制的系统，常规上包括到外部通信链路的接口、通信交换结构、服务电路(例如音调生成器、通知电路等)、用于存储控制程序和数据的存储器和用于执行所存储的控制程序以控制接口和交换结构并提供自动接触分配功能的处理器(即计算机)。该服务器通常包括网络接口卡(未图示)以向所服务的电信设备提供服务。举例来说，将在该示例性实施例内的服务器实施为运行Avaya公司的Communication Manager^TM或MultiVantage^TM软件的常规Avaya媒体服务器(例如S8700^TM、S8300^TM、S8500^TM和IP600^TM)。在本技术领域内，其它类型的服务器也是公知的，因此在此不再详细描述。

第一电信设备134-1、……、134-N是分组交换的，并可以包括例如诸如Avaya公司的4600系列IP Phone^TM的IP硬电话、诸如Avaya公司的IP Softphone^TM的IP软电话、个人数字助理或PDA、个人计算机或PC、膝上型电脑、基于分组的H.320视频电话机和会议单元、基于分组的语音消息传递和响应单元和基于分组的传统计算机电话机附件。

第二电信设备138-1、……、138-M是电路交换的。电信设备138-1、……、138-M可以是任一电路交换通信设备，例如包括有线和无线的数字或模拟电话机、PDA、H.320视频电话机和会议单元和语音消息传递和响应单元。

应当指出本发明并不需要交换机或服务器和第一和第二通信设备之间的任何特定类型的信息传输媒体，即，本发明可以使用任何所希望类型的传输媒体以及不同类型的传输媒体的组合来实现。

分组交换网络162可以是任何数据和/或分布式处理网络，例如互联网。网络162通常包括代理(未图示)、寄存器(未图示)和用于管理分组流的路由器(未图示)。

在优选配置中，服务器110、网络162和第一电信设备134兼容会话初始化协议或SIP，并可以包括用于各种其它协议的接口，例如轻型目录访问协议或LDAP、H.248、H.323、简单邮件传输协议或SMTP、IMAP4、ISDN、E1/T1和模拟线路或中继线。

应当强调图1所示的交换机、服务器、用户电信设备和其它单元的配置仅用于说明的目的，而不应当解释为将本发明限制于任何具体的单元配置。

网关158可以是Avaya公司的G700 Media Gateway^TM，并可以实施为例如附件处理器(如图所示)的硬件或者在服务器内的芯片。

LAN 142是使用有线和/或光纤作为公用载体媒体的常规局域网络。它可以使用任何合适的协议，优选以太网协议。

服务器126和124与通信设备设备134和138中的每一个与IDENTIFICATION或ID读取器160、外围设备164、通信设备本身和其它目标(未图示)通信，所述外围设备例如是监视器、打印机、键盘、计算机鼠标、扫描器、电话耳机、PCMCIA设备，所述其它目标例如是人员、办公家具、时钟、无线电设备、立体声设备、艺术品和书籍，它们分别包括唯一的ID设备68，与相邻的ID读取器通信以定位相应的目标。ID读取器和ID设备可以基于任意数量的合适技术。例如，ID读取器可以是扫描器和ID设备可以是条形码，ID读取器可以是磁声读取器和ID设备可以是磁声标签，和ID设备可以是RFID收发信机和ID设备是RFID标签。优选地，ID读取器发射电磁辐射。更优选地，读取器是RFID收发信机和ID设备是无源、半无源或有源RFID标签。更优选地，RFID收发信机和标签使用GTag标准和/或ISO 18000-6。

ID读取器160可以连接到相应的主设备但是处于外部或者集成到主设备内。在前一种情况下，外部读取器通过端口与设备无线或有线地通信，将命令从查询计算组件传送给读取器。在后一种情况下，读取器位于设备内部，并由设备自身直接查询。

参见图3，服务器300分别包括多个接口、处理器312和存储器316，所述接口包括通信设备接口304和通信网络接口308。各个组件可以通过内部总线320相互互连。通信设备接口304的类型由通信设备和服务器之间的互连确定。例如当通信设备和服务器之间的互连是分组数据类型网络时，接口可以包括分组数据接口。当互连是模拟互连时，接口可以包括塞尖-塞环型(tip-ring type)接口。通信网络接口将服务器互连到网络154和162之一。如果接口将服务器互连到网络154，则将接口308配置为电路交换模拟或数字接口，如果接口将服务器互连到网络162，则将接口308配置为分组交换接口。在结构100中，服务器300将包括两个这样的接口308，一个用于网络154，一个用于网络162。

处理器312通常操作以执行例如存储在相关联的存储器316或集成在处理器312内的存储器内的指令。因此，处理器可以包括通用可编程处理器、数字信号处理器或DSP或控制器。处理器可以执行由在下文中描述的用户配置代理324表示的功能。

存储器316可以存储用于控制处理器操作的指令，例如由代理324表示的那些指令。存储器可以包括任何数据存储设备，例如固态存储器、硬盘驱动器或只读存储器。如将理解的，处理器和存储器可以实施为集成控制器型设备。服务器可以包括为了图示的简化和清楚在图3中省略的其它单元。例如，服务器可以包括外部数据库以存储系统配置信息、网关、网闸、多点控制单元、寄存器、代理服务器、转发服务器、诸如音调生成器、通知电路等的服务电路和用于与之相连的每种用户通信设备的端口卡。与服务器相连的还可以是管理员终端(未图示)，用于编程在诸如初始化设置等系统管理过程中交换机/服务器的操作和随后系统级或用户级配置的系统配置。在图中未图示的其它设备可以与服务器相关联，例如附件特征服务器。这样一个附件服务器可以物理地合并在服务器内，并可以使用诸如处理器312和存储器316等其它服务器单元部分地或完整地实现。

代理324通过主设备与读取器160连接，并获取目标位置信息。主设备提供网络连接性，以便读取器160能够与服务器110和/或资产管理系统128通信。所收集的信息可以提供多种功能，包括资产管理(在任一时间点上资产的位置)、自动盗贼通知(当将资产识别为离开特定区域时)和人员定位(在任一时间点上员工的位置)。读取器在多个空间定位连网主机设备上的位置可以以较低的成本提供对广大区域的全面覆盖，例如多层办公建筑物，因为使用现有的网络资源支持该系统。

在图2中图示连网自动识别系统的优点的例子。第一、第二、第三和第四ID读取器160a-d分别具有相应的范围200a-d。换句话说，读取器可以从定位在读取器的相应范围内的ID设备获取目标位置信息。可以根据重叠的范围和/或使用三角测量技术确定目标的精确位置。例如，如果包含相关ID设备的目标位于重叠的范围200a和d内，与简单地在第一或第四ID读取器中任一个的整个范围内的某处相比，代理324将以更高的分辨率获知所跟踪目标的位置。如果目标在范围200b-d相互重叠的区域内，则能够以更高的精确度确定所跟踪目标的位置。也可以使用相邻第二读取器读取当前由第一读取器读取标签的失败识别出相应的目标在和不在的位置。

可以使用诸如时分多址或TDMA等技术控制在重叠范围内相互干扰的ID读取器的能力。简单地说，指示读取器在不同的时间间隔上而不是在同一时间间隔内读取。因而，TDMA避免了读取器冲突。

能够完全克服在读取器范围内多个ID设备的同时存在导致的标签冲突引起的问题。如将理解的，当多个ID设备同时反馈回信号时，出现标签冲突，干扰了读取器。可以配置标签以便它们逐个地响应读取器。因为读取标签需要的时间以毫秒计，对于所有的实际目的来说，用户看起来如同所有的标签被同时读取。

典型RFID标签的范围取决于许多因素，包括操作频率、读取器的功率和来自金属目标或其它射频设备的干扰。通常，从大约三英尺读取低频无源标签，从大约10至20英尺读取UHF无源标签。在需要更长距离时，可以使用有源标签。

可以使用其它技术以便于高精确度的目标定位。在一个例子中，主通信设备在LAN 142内连接到多个以太网交换机。每个设备具有相应的媒体接入控制或MAC地址。以太网交换机电缆连接到特定房间或室内的墙壁插孔。服务器保存自动或手工输入表，该表具有通信设备分设备到MAC地址的映射和以太网交换机和端口到物理位置(例如墙壁插孔位置)的映射，例如交换机12sw-a4包括端口7，它又对应于A建筑物四层C通道的10号房间。在另一个例子中，将通信设备的IP地址用于目标位置。将IP地址分组到网络或子网络内。如将理解的，“子网”是用于描述一组IP地址的通用术语。实际上普遍地将IP地址子网分配给较小的地理区域。例如，IP子网可以分配给办公建筑物内的给定楼层或给定楼层的一边。在又一个例子中，通过映射分设备与通信设备的物理位置，使用通信设备的分设备提供目标位置信息。在许多应用中，包含指定分设备的通信设备是固定的。因此，可以使用与分设备对应的通信设备的管理位置提供目标位置信息。

现在，将参考图4描述代理324的操作。

在步骤400，更新事件出现。更新事件可以是任意数量的选择事件。例如，更新事件可以是接收到来自资产管理系统128的目标位置请求。它可以是时间周期的传送。换句话说，可以在定期的间隔上将目标位置信息提供给系统128。可以是当目标的最后一个记录位置改变时。例如，目标可以移动到第一读取器的范围之外和/或进入第二读取器的范围内。这可以通过比较可以读取选定ID设备的读取器相对应的第一列表或第一组先前记录的读取器标识符与当前正在读取选定ID设备的读取器相对应的第二列表或第二组当前记录的读取器标识符来确定。第一和第二列表中的不同意味着目标已经移动。

可以通过多种技术获得当前由每个读取器正在读取的ID设备的列表。例如，分组交换通信设备可以使用诸如SNMP的查询/响应协议提供信息给代理324。电路交换通信设备可以使用诸如QSig(ITU标准)的修改版本或Avaya公司的CCMS所有权协议等修改协议来传送位置信息。将使用新的消息作为一系列双音多频或DTMF信号从通信设备向服务器/资产管理系统发送位置信息。

在步骤404，代理324接收用于一组目标或选定目标的目标位置信息。位置信息可以是当前能够读取ID设备和/或逐个目标的当前物理位置的读取器标识符列表。使用上述的一种或多种技术能够确定物理位置。

在步骤408，将位置信息转发给资产管理系统128。

可以使用本发明的多种变型和修改。将可以提供本发明的一些特征而不提供其它特征。

例如，在一种替代实施例中，代理324在每个通信设备内，而不是在服务器内。

在另一种替代实施例中，代理324用诸如专用集成电路或ASIC或其它类型的逻辑电路等硬件实现，或者作为硬件和软件的组合实现。

在另一种替代实施例中，将读取器配置为具有大量重叠的范围。每个通信设备包括读取器和ID设备。当通信设备性能下降或者看起来出现故障时，服务器可以向相邻的读取器查询是否能够读取明显出现故障的设备的ID设备。这样，服务器能够快速地确定该设备实际上是否故障或者已经从其规定的位置上移走。

本发明在各种实施例中包括如图所示和在此描述的组件、方法、处理、系统和/或设备，包括它们的各种实施例、子组合和子集。本领域的技术人员将理解如何在理解本公开内容之后实现和使用本发明。本发明在各种实施例中包括提供缺少在此未图示和/或描述的项目的设备和处理，或者在它的各种实施例中，包括缺少在先前的设备或处理中可能已经使用的那些项目，例如用于改善性能，实现方便和/或降低实施成本。

已经为了图示和描述的目的介绍了本发明的上述讨论。上述内容并不用于将本发明限制到在此公开的形式。例如，在上述具体实施方式的描述中，为了便于描述，在一个或多个实施例中，将本发明的多个特征组合在一起。所公开的这种方法将不被解释为反映所要求保护的发明需要比在每个权利要求中记载的特征更多的特征的意图。而是，如权利要求所反映的，创造性的概念在于少于在上面公开的单个实施例的所有特征。因而，将权利要求书在此引入该具体实施方式的描述，每个权利要求自身代表本发明的独立优选实施例。

此外，尽管本发明的描述已经包括一个或多个实施例以及某些变型和修改的描述，其它的变型和修改也在本发明的范围之内，例如在理解本公开内容之后，将在本领域的技术人员的技术和知识的范围内的。将要获得在所许可范围内的包含替代实施例的保护范围，包括对所要求保护的内容的替代、可互换的和/或等价的结构、功能、范围或步骤，而不管在此是否公开这些替代、可互换的和/或等价的结构、功能、范围或步骤，而不会放弃任何可专利的主题。