使用通信多网络的商店购物者的实时定位跟踪系统的制作方法

专利名称：使用通信多网络的商店购物者的实时定位跟踪系统的制作方法
技术领域：
本发明是一个或多个用于定位商店内的操作者(operator)的推测位置的 方系统，该系统使用用于商店内通信的通信多网络，其中操作者为购物者、服务人员 (associate)、管理者或卖主(vendor)。具体地，当操作者穿行整个商店时，至少一个定位 跟踪设备被置于与操作者相接近的位置，以使得商店自身可获知操作者关于商店的推测位置。
背景技术：
购物，尤其是杂货店购物，是必要的而有时候是不愉快的经历。对于购物者来说， 找不到所要寻找的商品时就会产生挫折感。随着具有杂货店和普通零售两者的超级商店的 出现，要跨越穿过数千英尺的空间，看起来所有的希望都丢失了——尤其是在工作日后抢 购期间的购物时。非常渴望具有快速和方便地定位所要购买的看上去不可能找到的商品的能力和 使人知道自身相对于这样的商品的位置的能力。而且，商店对于购物者的询问和请求帮助 的快速反应能力在今天竞争高度激烈的零售环境下是极为重要的。但目前为止，还没有有 效的、低成本或备用的店内系统，该系统为商店提供购物者位置的信息，以便能够为购物者 提供解答和帮助。所以需要的是一种这样的方式，该方式知道购物者的位置相对于服务人员(也称 为店员)的、管理者的位置、以在购物者购物时帮助他们。还需要的是一种这样的装置，该 装置知道并通知购物者他们所想要的看上去不能找到的产品的位置相对于购物者的位置， 以使得可以向购物者提供方位或地图，从而使所述购物者可找到并购买所述想要的产品。 这已通过以下所描述的一个或多个实施例实现并将更加详细和具体地解释。现有技术富于尝试增强购物者和商店之间的购物体验。这些尝试中的很多是针对 让购物者更快地移动通过商店、帮助购物者找到商店货架上的商品以及帮助购物者快速结 账。不幸的是，这些尝试中的很多在相对于产品定位购物者方面是非常复杂的、劳动力密集 的、非常不准确的，实施、维护和更换起来极其昂贵。通常，这些尝试负面地影响了商店收 益，导致了更高的商店成本被转嫁给购物者，并且在商店的快节奏环境的日常操作中被视为不可靠并且不值得信赖的。增强商店中购物者的体验是值得称赞的。用于这样的增强的设备或系统的高成本 和它们对商店的账本底线(bottom line)的影响常常在现有技术中被大大地忽视。特别地， 在杂货业，利润率单薄(例如，通常不多于商店总销售的百分之一到二)且非常容易受到与 日常操作相关的燃料成本、商品成本、劳动力成本和很多其他成本的波动的影响。这种波动 可以以预期的方式或不可预期的方式提高逐渐增长的商店成本。单薄的利润率的结果是，杂货业大体上持续地运作，以容纳其操作成本，即保持营 业和维护商店的日常成本。因此所需要的是，一个或多个低成本、高效率和高可靠性的店内 定位系统，用于定位购物者所寻找的商品，用于计算购物者与所搜寻的商品的邻近程度，以 及用于跟踪穿行商店甚至在商店外边的购物者。重要的是，这样的系统用来以很少的(如 果有的话)成本传递、以及对商店利润率的很小的(如果有的话)负面影响，来增强、简化 和加速购物者的体验，所述成本传递由于昂贵的终端用户部件(component)而导致了更高 的商店价格。这已通过以下所描述的一个或多个示例性实施例实现，并且现在将进行更加 详细和具体地解释。现有技术普遍地尝试增强零售管理。不幸的是，这些尝试中的很多都非常复杂、劳 动力密集，在实施、维护和/或更换时非常昂贵。通常，这些尝试负面地影响了商店收益，导 致了被随即施加给购物者的更高的商店成本，并且在商店的快节奏的环境的日常操作中被 视为不可靠的。跟踪服务人员和管理者的位置的一个或多个系统是非常令人渴望得到的， 使得负责的商店管理者和商店主管可全面地分析服务人员和管理者在他们完成店内的日 常任务时的效率。这已通过以下所描述的一个或多个实施例实现，并且现在将进行更加详 细和具体地解释。最后，目前存在对于管理和控制入店行窃的更好系统的需求。目前的系统通过某 些更昂贵产品上的射频识别(RFID)标签或通过使用摄像机来监控人们在店内的活动来监 控入店行窃。因此需要至少一种用于监控购物者、服务人员、管理者和卖主在穿行通过商店 时的位置的系统，使得商店可确定购物者、服务人员和卖主是否位于商店的允许区域。获知 卖主的位置是很重要的，其有多个原因。例如，商店保安人员将可能发现软饮料的卖主的位 置接近药品或火器(firearms)的展示处是可疑的。在整个商店中跟踪购物者、服务人员、管理者和卖主的位置可通过以下所描述的 一个或多个系统的一个或多个实施例来实现，并且现在将进行更加详细和具体地解释。

发明内容
因此，本发明提供了一个或多个用于定位商店内操作者的推测位置的系统，其中 操作者是购物者、服务人员、管理者或卖主。提供了用于定位商店内的操作者的推测位置的 示例性系统。用于定位商店内的操作者的推测位置的示例性系统包括通信多网络；至少 一个逻辑引擎，操作性地连接到通信多网络；以及至少一个定位跟踪设备，位于操作者的邻 近位置，由此，至少一个定位跟踪设备操作性地连接到通信多网络，且通过通信多网络与至 少一个逻辑引擎通信。至少一个定位跟踪设备作为通信多网络中的盲节点而操作。用于定 位商店中的操作者的推测位置的示例性系统还包括商店的地图；叠加在商店的地图上的 X和Y 二维网格；以及与叠加在商店的地图上的X和Y 二维网格上的操作者的推测位置对应的X和Y位置坐标组。商店的至少一个逻辑引擎跟踪与商店内操作者的推测位置相对应 的X和Y位置坐标组。另外，至少一个逻辑弓丨擎实质上同时跟踪商店内所有操作者的推测位置。以下参照附图来详细描述本发明的进一步的实施例以及本发明的这些实施例的 结构和操作。


参考附图，类似的参考符号指代贯穿所有图示中的类似元素。以下是参考符号和 相关元素的列表5 商店6多网络通信线路7购物者8服务人员9管理者10通信多网络11多网络路由器12信息路由器13网状(mesh)网络组织器14网状通信网络15 ZIGBEE 通信网络16星形通信网络17网状通信线路18星形通信线路19系统通信线路20数据通信无线电设备23逻辑引擎25交换机27网关服务器29存储服务器50盲节点虽然说明书以权利要求为结束，特别指出并清楚地要求了本发明的权益，然而相 信通过以下连同附图的描述，将更好地理解实施例，其中同样的参考数字标识同样的元素， 并且在附图中图1为具有用于通信的示例性的基于商店的多网络的商店的示意性平面视图；图2A和图2B提供了在商店中有用的示例性网状通信网络的示意性视图；图3A和图3B提供了在商店中有用的示例性星形通信网络的示意性视图；图4提供了商店的示意性视图，该商店利用在商店中有用的一个星形通信网络和 一个网状通信网络提供了示例性通信多网络；图5提供了用于提供示例性通信多网络的商店的示意性视6
图6A、图6B、图6C和图6D提供了系统的示例性实施例的流程图，该系统用于计 算、存储和保持跟踪商店中的操作者的推测位置的定位，其中在网状通信网络上发生从跟 踪设备到一个或多个逻辑引擎的通信；图7A、图7B、图7C和图7D提供了系统的示例性实施例的流程图，该系统用于计 算、存储和保持跟踪商店中的操作者的推测位置的定位，其中在星形通信网络上发生从跟 踪设备到一个或多个逻辑引擎的通信；图8提供了用于定位检测的简化的系统的示例性实施例。
具体实施例方式此处所使用的词语“商店”意味着零售环境的所有方式，其中发生货品的购买并且 其中购物者亲临现场来购买这些货品，包括但不限于，像杂货商店、便利店、服装店、生活消 费品店、专卖店、生产设施、仓库和很多其他零售商店类型的商店类型。此处所使用的词语“杂货商店”意味着零售环境的种类，其中在购物场所提供食 品、农产品、花卉产品、医药产品以及传统杂货产品和/或服务的所有方式。如此处所使用的词语“商店知晓”和“商店意识到”意味着最高等级的商店管理者 已访问了系统中存在的一个或多个逻辑引擎以及包括定位跟踪服务器的所有存储服务器 (如果确实存在的话)所知的信息。如此处所使用的词语“多网络路由器”，意味着安置至少三个MCU无线电装置的设 备，其中至少一个作为网状通信网络的信息路由器发挥功能，和至少两个作为星形通信网 络的数据通信无线电装置发挥功能。此处提供了用于定位商店中的操作者的推测位置的一个或多个系统。此处，操作 者从由购物者、服务人员、管理者或卖主组成的组中选出。由于商店跟踪紧邻于操作者放置 的定位跟踪设备的位置，实际上它并未跟踪人，所以，操作者位置是被推测出来的。操作者 可能行走远离定位跟踪设备，在这种情况下操作者的定位跟踪数据可能不准确。在预定的 可容忍的误差范围内，定位跟踪设备的位置的跟踪是准确的。盲节点包括但不限于无线终端设备和智能购物车，其与至少一个定位跟踪设备相 关联。在示例性的实施例中，盲节点包含或物理上紧邻于至少一个定位跟踪设备。为了清 楚起见，盲节点被称为“盲”节点是因为没有与盲节点相关联的定位跟踪设备且没有跟踪定 位的一个或多个系统，每个盲节点的位置不为通信多网络所知。每个盲节点是通信地耦合 到通信多网络的多个电子设备中的一个电子设备。在一个或多个系统的示例性实施例中，一个或多个系统包括位于商店附近的通信 多网络以及一个或多个定位跟踪设备，其通过智能购物车或在此处被称为无线终端设备的 手持无线终端设备进行操作，以用于向商店提供关于整个商店内的操作者的推测位置的定 位跟踪数据。此处所使用的词语“定位跟踪设备”意味着包含定位检测硬件模块的设备，该 模块可用于从通信多网络中的具有已知位置的一个或多个信息路由器接收信号。每个所述 定位跟踪设备的位置实质上被持续地传送到一个或多个逻辑引擎。在一个或多个实施例 中，定位跟踪设备具有执行射线追踪(ray tracing)计算和盲节点定位计算的部件以确定 关于信息路由器的其自身的位置。在示例性的实施例中，定位跟踪设备被安置在无线终端设备和智能购物车中。在
7各种示例性实施例中，定位跟踪设备与无线终端设备和智能购物车物理上相接近地关联。 此处所使用的词语“智能购物车”或“ISC”意味着被配置为接收并称量放置于其中的商品、 并与通信多网络的诸如定位跟踪服务器或一个或多个逻辑引擎的其他成员进行无线通信 的购物车。智能购物车作为通信多网络中的盲节点和移动终端节点进行操作。无线终端设备能够通过通信多网络与通信多网络的诸如定位跟踪服务器和一个 或多个逻辑引擎的其他成员进行无线通信。无线终端设备作为通信多网络中的盲节点和移 动终端节点进行操作。在各种示例性实施例中，无线终端设备配备有“定位跟踪设备”和“产 品扫描设备”。在可替换的示例性实施例中，无线终端设备配备有定位跟踪设备或产品扫描 设备。为了清楚起见，产品扫描设备是能够扫描条形码或为条形码拍照的设备。在各种示例性实施例中，无线终端设备配备有可拍照以识别条形码的成像器。在 示例性实施例中，无线终端设备被永久地分配给操作者。在可替换的示例性实施例中，无线 终端设备被临时地分配给操作者，而又在其他的示例性实施例中，某些无线终端设备被永 久地分配给某些操作者(诸如购物者)，而某些无线终端设备被临时地分配给某些操作者 (诸如卖主)。在示例性实施例中，无论何时无线终端设备和智能购物车紧邻商店的通信多网 络时，它们都实质上持续地将它们各自的唯一标识符地址传送给一个或多个逻辑引擎。 但是，在一个或多个系统的示例性实施例中，在一确定时间段例如十五分钟内保持静止 (stationary)的所有无线终端设备和智能购物车关闭以省电。当无线终端设备和智能购物 车为了省电而关闭时，停止了它们各自唯一标识的地址实质上持续的传送以及无线终端设 备和智能购物车的定位跟踪，直到它们再次移动。在一个或多个系统的示例性实施例中，商店中几乎所有的无线通信都通过通信多 网络而发生的。此处所使用的词语“通信多网络”意味着商店中的通信网络，包括两个或多 个不相似类型的通信网络类型、两个或多个相同类型的通信网络或其某些组合。通信多网 络在架构上包括单个的通信网络，所述单个通信网络在功能上作为两个或多个不同功能的 通信网络而操作。例如，词语“通信多网络”在架构上包括单个的通信网络，所述单个通信 网络同时作为星形通信网络和网状通信网络而发挥功能。此处所使用的词语“逻辑引擎”意味着一个或多个电子设备，包括交换机和服务器 或能够执行交换机、网关服务器和其他存储服务器的功能的其他电子设备，例如相关的任 务管理服务器、订购系统服务器、销售点、定位跟踪服务器或其他存储计算机。在示例性的 实施例中，一个或多个逻辑引擎作为商店的主要数据库发挥功能。在功能上，一个或多个逻 辑引擎组织、管理并存储从通信多网络接收的数据。另外，一个或多个逻辑引擎还提供计 算、信息存储、组织、响应、网络通知、数据优先级排列、事件优先级排列和其他功能。另外， 一个或多个逻辑引擎将数据路由到通信多网络的其他组件，诸如无线终端设备和智能购物 车。在各种示例性实施例中，一个或多个逻辑引擎具有执行射线追踪计算和盲节点定位计 算的部件，以确定盲节点关于信息路由器的位置。当操作者利用与商店通信网络相关联的电子设备来操作时，一个或多个系统提 供多种系统来获知和跟踪所述操作者的每个推测位置。具体地，在各种示例性实施例中， 一个或多个系统提供(1)操作者的身份变得对商店知晓的多种方式，(2)创建历史进程 (historical progression)的手段，所述历史进程是投射到叠加在商店的地图上的二维或
8三维网格上的操作者的推测位置的集合，以及(3)当操作者的电子设备与通信多网络相关 联时，跟踪操作者在商店内或商店附近时的每个位置花费的时间的手段。在各种示例性实施例中，一个或多个逻辑引擎驱动一个或多个高可靠性的店内定 位系统，其用于定位操作者所寻找的商品，用于计算操作者与所寻找商品的邻近程度，以及 用于跟踪穿行商店甚至在商店外边的操作者。在可替换的示例性实施例中，可由定位跟踪 服务器代替一个或多个逻辑引擎来驱动一个或多个系统，定位跟踪服务器据此连接到网关 服务器，所述网关服务器是到通信多网络的其余成员的网关。为了清楚起见，此处所使用的词语“网关服务器”意指服务器级的计算机，其通过 交换机从商店的通信多网络接收由网关服务器路由到其他存储服务器的数据。网关服务器 传送非定位信息数据到存储服务器并将任何响应通过星形通信网络路由回适当的操作者。 在示例性实施例中，星形通信网络和网状通信网络是具有到网关服务器和存储服务器的共 同网络交换机的完全独立的网络。另外，此处所使用的词语“定位跟踪服务器”意味着通信地耦合到通信多网络的一 个或多个电子设备，其中定位跟踪服务器能够存储、组织、管理和路由关于商店内的操作者 和物品的位置信息的定位数据。在示例性的一个或多个系统中，定位跟踪服务器是至少一 个计算机或至少一个服务器级的计算机，其是通过网关服务器或通过一个或多个逻辑引擎 连接到通信多网络的若干存储服务器中的一个存储服务器。在示例性的实施例中，定位跟 踪服务器包括执行射线追踪计算的软件。定位跟踪服务器能够存储关于商店内的产品、静 止对象和操作者的定位数据。在示例性系统中，定位跟踪服务器创建历史进程。定位跟踪 服务器将历史进程与由操作者扫描的产品的可读介质配对。在示例性的实施例中，具体地，当操作者利用无线终端设备或智能购物车操作时， 操作者的身份被商店获知。在这些情况下，基于临时地或永久地，操作者被分配有无线终端 设备或智能购物车或这两者。理想地，当无线终端设备被分配给购物者时，她利用无线终端 设备的产品扫描设备扫描位于她的示例性购物卡上的可读介质。理想地，当智能购物车被 分配给购物者时，她利用智能购物车的产品扫描设备扫描位于她的示例性购物卡上的可读 介质。理想地，当无线终端设备被分配给商店的服务人员或管理者时，他利用分配给他的无 线终端设备的产品扫描设备扫描位于他的雇员身份证上的可读介质。为了清楚起见，此处所使用的词语“可读介质”或“条码”或“条形码”意味着商店 内商品的唯一标识符。可读介质是可读的，这是因为它可被电子设备读取并理解。有时候 可读介质能够由人读取并理解，另外还能够由机器读取。可读介质的例子包括以下项通用 产品代码(UPC)、射频识别(RFID)标签和电子产品代码(EPC)标签。然后在识别购物者的步骤中，无线终端设备和/或智能购物车通过通信多网络传 送示例性的购物卡的信息到一个或多个逻辑引擎。一个或多个逻辑引擎访问包含当购物者 注册到商店时自愿提供的示例性购物卡信息和个人信息的电子文件，以接收示例性的购物 卡。在那个时间点，一个或多个逻辑引擎将无线终端设备的唯一标识符地址存储在购物者 的电子文件中。同样地，在标识服务人员和管理者的步骤中，无线终端设备和/或智能购物车通 过通信多网络传送示例性的雇员身份证信息到一个或多个逻辑引擎。一个或多个逻辑引擎 访问包含由管理者或服务人员在雇佣时提供的示例性雇员身份证信息和雇员身份信息的电子文件。在那个时间点，一个或多个逻辑引擎将无线终端设备和/或智能购物车的唯一 标识符地址存储在雇员的电子文件中。因为商店将每个无线终端设备和每个智能购物车的唯一标识符地址与特定的操 作者的身份信息相关联，并且因为无线终端设备和智能购物车在每次紧邻商店时传送它们 各自唯一的标识符地址到一个或多个逻辑引擎，所以在操作者在紧邻于商店操作的任何时 候以及当他利用永久分配的无线终端设备或智能购物车操作的时候，商店都感知到操作者 的身份。通信多网络的示例性实施例将依次被阐述。在示例性实施例中，系统的通信多网络包括至少一个网状通信网络和至少一个星 形通信网络。虽不一定相互依赖，但协同工作的网状通信网络和星形通信网络使商店能够 通过定位跟踪设备和一个或多个逻辑引擎、或者定位跟踪服务器之间的通信多网络，而跟 踪操作者和产品的位置并传送和接收位置信息。在示例性的实施例中，通信多网络包括位于商店附近的两个或多个星形通信网 络，以使得在定位跟踪设备和商店，具体地是一个或多个逻辑引擎之间进能够行数据通信。在示例性实施例中，ZIGBEE 网络(ZIGBEE是ZigBee Alliance用于无线通信 网络的注册商标，其在IEEE802. 15. 4通信协议中运行)是建立网状通信网络和星形通信网 络的示例性通信网络。ZIGBEE网络针对需要低数据率、长电池寿命和安全联网的射频(RF) 应用。本领域普通技术人员将意识到其他协议可用于操作网状通信网络和星形通信网络两 者ο在示例性实施例中，网状通信网络用于确定网状通信网络的成员的位置，而星形 通信网络用于传送非定位信息数据。星形通信网络用于直接向网关服务器传送所有的非定 位信息数据。操作者在整个商店范围内使用附接到或被安置到无线终端设备或智能购物车的 定位跟踪设备来操作。在示例性实施例中，操作者通过星形通信网络向一个或多个逻辑引 擎传送人可读消息和机器可读信息(条形码信息)，同时通过网状通信网络跟踪操作者的X 和Y位置坐标。在示例性实施例中，网状网络组织器分配地址给网状通信网络的基本上所有的成 员。网状网络组织器是到网关服务器的网状通信网络和来自网关服务器的网状通信网络的 单个进入点。此处所使用的词语“网状网络组织器”意味着通信多网络的网状通信网络中 的无线电设备。在示例性实施例中，网状网络组织器路由来自信息路由器和逻辑引擎的定 位数据并向信息路由器和逻辑引擎路由定位数据。网状网络组织器通过以太网电缆向一个 或多个逻辑引擎传送数据。在示例性实施例中，在功能上，网状网络组织器将服务人员的无 线终端设备和购物者的无线终端设备的定位跟踪数据路由到由一个或多个管理者或服务 人员使用的一个或多个无线终端设备。另外，信息路由器是网状通信网络的固定成员。信息路由器是网状通信网络中的 终端节点，具体地是静止的参考节点。信息路由器通过通信多网络接收来自定位跟踪设备、 智能购物车、无线终端设备、网状网络组织器、网状通信网络的其他信息路由器和其他成员 的信息，并向其传送该信息。每个信息路由器包括至少一个无线电设备。每个信息路由器传送所接收的信号强度指示(RSSI)。在示例性实施例中，二维定 位跟踪系统中的X和Y位置坐标和三维定位跟踪系统中的x、Y和Z坐标属于信息路由器的位置，并且其唯一标识地址被传送到其最近的数据通信无线电设备、任何请求的无线终端 设备以及任何请求的智能购物车。为了清楚起见，此处所使用的词语“数据通信无线电设备”意味着通信多网络的星 形通信网络中的无线电设备。数据通信无线电设备是通信多网络的星形通信网络的集线器 节点或充当集线器节点，也被称为中心节点。每个数据通信无线电设备在一个或多个逻辑 引擎和无线终端设备、智能购物车以及能够与商店的通信多网络进行无线通信的其他通信 设备之间路由非定位信息数据。在示例性实施例中，每个数据通信无线电设备通过以太网 电缆将非定位信息数据传送给一个或多个逻辑引擎。通过数据通信无线电设备在操作者和 一个或多个逻辑引擎之间传送的非定位信息数据的例子包括但不限于条形码、帮助寻找 商店内产品的请求、由服务人员执行的订购(order)列表。数据通信无线电设备将包含非 定位信息数据的无线电波广播或辐射到星形通信网络的一组成员，其中所述星形通信网络 的所述一组成员可能包括或不包括星形通信网络的每个成员。当商店可靠地并且始终如一地向需要帮助的购物者派发服务人员和/或管理者 (甚至在购物者要求帮助之前就这样做)的时候，整个购物体验就被改善了。在各种示例性 实施例中，当商店意识到购物者已经处于静止位置一预定时间段(例如五分钟)时，商店就 意识到购物者需要帮助。通过获知所处位置，一个或多个逻辑引擎上的软件触发用于命令 服务人员帮助需要帮助的购物者的消息，使该消息被发送到由与需要帮助的购物者最近的 服务人员所使用的无线终端设备。图1提供了商店5的示例性的示意性平面图。具体地，图1示出了商店的部分的 顶视图，其中购物者7、服务人员8和管理者9位于通信多网络10内并且与通信多网络10 相关联，用于通信多网络10的成员之间的无线通信。未示出卖主，但本领域普通技术人员 将理解他们可以是图1中所示的7、8或9。通信多网络位于商店内或商店附近。在示例性实施例中，通信多网络位于商店内 或商店附近。在示例性实施例中，二维X和Y网格或三维X、Y和Z网格叠加于商店的地图 上。图1示出了通信多网络的示例性实施例，其中通信多网络包括一个或多个网状通 信网络14和一个或多个星形通信网络16。为了尽可能地清楚起见，图1示出了操作用于一 个或多个网状通信网络和一个或多个星形通信网络两者的多网络路由器11。因此，每个多 网络路由器优选地包含用于通过所述一个或多个网状通信网络和一个或多个星形通信网 络传输数据的组件。购物者、服务人员、管理者和卖主每个都通过多网络通信线路6和多网 络路由器连接到通信多网络10的一个或多个网状通信网络和一个或多个星形通信网络16 两者。在示例性实施例中，每个多网络路由器被放置于在商店内购物的购物者够不着的 位置。每个多网络路由器的示例性的放置区域紧邻于或位于商店的天花板。优选地，尽管 不一定，每个多网络路由器11安置至少三个无线电设备作为一个或多个网状通信网络14 的信息路由器12(如图2A、2B和5所示)发挥功能的第一无线电设备，和作为一个或多个 星形通信网络16的数据通信无线电设备20(如图3A、3B、4和5所示)发挥功能的至少两 个另外的无线电设备。在图1中，系统通信线路19被示为将每个多网络路由器11连接到一个或多个逻
11辑引擎23。系统通信线路19可以是无线的也可以是有线的。优选地，通信线路19是有线 的并且用实线被示出，以指示它们在图1、2和3中是有线的。以太网电缆是每个多网络路 由器11和一个或多个逻辑引擎23之间的示例性有线连接设备。此处所使用的示例性系统 通信线路是适合于在IEEE802. 3通信标准中运行的以太网物理层中所使用的那些类型。示 例性的以太网电缆是“双绞线”:RJ45和CAT-x铜类型。这样的电缆被设计成促进具有高质 量和高速度的铜线上的语音和数据的数字传送。图1中还示出了网状通信网络14中的多网络路由器11之间的传送区域相对应的 多网络通信线路6。实际中，尽管为了说明的目的，多网络通信线路被表示为直线，但其不一 定是直线，更准确地说，其是从每个多网络路由器发射的圆形传输区域。多网络通信线路还 被示出在多网络路由器和购物者、服务人员和管理者之间。尽管未示出，但多网络通信线路 还(1)将管理者连接到其他管理者、服务人员和购物者，(2)将服务人员连接到管理者、服 务人员和购物者，(3)将购物者连接到服务人员和管理者，但优选地不将购物者7连接到其 他的购物者7以及(4)将卖主连接到服务人员和管理者。通过每个多网络路由器的这些区 域(多网络通信线路6)，所有种类的数据被传送和接收。优选地，每个多网络路由器11都运行用于一个或多个网状通信网络14和一个或 多个星形通信网络16这两者。多网络路由器包括至少三个微控制器单元(MCU)。一个MCU 用于一个或多个网状通信网络，并且至少两个被用于一个或多个星形通信网络。每个MCU 优选地为片上系统类型的MCU并且包括控制单元、一个或多个寄存器、相当数量的ROM、相 当数量的RAM和算术逻辑单元(ALU)。德州仪器(Texas Instruments) CC2431MCU是示例性的，并且示例性MCU作为一个 或多个网状通信网络14的无线电设备中的一个无线电设备来使用，并且作为用在一个或 多个星形通信网络16上的至少两个无线电设备中的一个无线电设备来使用，这是因为其 具有以前述的数据传输率通过网状通信网络14和一个或多个星形通信网络16容易地传送 数据的能力。此外，CC2431 MCU可提供此处的通信多网络10中的定位检测功能。可替换 地，德州仪器CC2430 MCU是示例性的，并且示例性的MCU作为用在一个或多个网状通信网 络14上的一个无线电设备和用在一个或多个星形通信网络16上的两个无线电设备中的一 个无线电设备来使用。多网络路由器11中的所述至少三个无线电设备中的第三个无线电 设备是比德州仪器CC243X系列更加功能强大的无线电设备。实际中，网状通信网络14中的数据传输率优选地配置为至少在125千字节每秒 (KB/s)。一个或多个星形通信网络16中的数据传输率优选地配置为至少在250KB/S。操作 者和通信多网络10之间的接口是无线的并且通过盲节点由操作者访问。图2A提供了在此处用于本发明中的示例性网状通信网络14的示意性图示。提供 信息路由器12，所述信息路由器12沿着网状通信线路17与一个或多个网状通信网络的成 员进行无线通信。一个或多个网状通信网络的成员包括盲节点、称量设备和一个或多个网 状网络组织器13。网状通信线路17可以是有线的或无线的。优选地，网状通信线路不是实际的有线 线路，而是意在描绘信息路由器12之间的通信的无线线路的方向和存在，其构成了一个或 多个网状通信网络14和像一个或多个无线终端设备40和网状网络组织器13的其他组件。 网状网络组织器沿着系统通信线路19(在图1、3A、3B、4和5中示出)连接到一个或多个逻辑引擎23。一个或多个网状通信网络提供了很多益处，包括低功耗、低运行成本、限定空间 内的有效通信和低维护成本。如图2A中所示，信息路由器12有能力与一个或多个网状通信网络14中的其他信 息路由器12中的至少一个信息路由器通信。优选地，每个信息路由器12能够与每个其他 网状网络成员(例如至少一个盲节点50)通信。在示例性实施例中，一个或多个网状通信网络14是采用两种连接布置的一种布 置的局域网(LAN)。一种布置是全网状拓扑，而另一种布置是局部网状拓扑。在全网状拓扑 中，所有的信息路由器12彼此无线地连接，并且可以接收和传送信息到一个或多个网状通 信网络中的每个其他信息路由器。在局部网状拓扑中，每个信息路由器无线连接到一个或 多个网状通信网络中的可用信息路由器中的一些但不是全部的信息路由器。通过一个或多个网状通信网络传递的适当的数据包括定位数据和非定位信息数 据，诸如通过一个或多个网状通信网络的服务人员和管理者之间的语音数据和数字消息。 但是，在优选的实施例中，一个或多个网状通信网络限于小的数据分组，例如定位数据，其 包括X位置坐标和Y位置坐标。优选地，通信多网络10的定位跟踪功能在网状通信网络上 进行，而较大的数据分组(诸如非定位信息数据)通过一个或多个星形通信网络传送。信 息路由器12不一定互相通信，而是提供定位数据到每个盲节点50，其包括但不限于无线终 端设备和智能购物车。在示例性实施例中，此处的与盲节点50相关联的定位跟踪设备通过安装到盲节 点上的三角测量软件或其他定位跟踪软件来计算它们自身的X和Y位置坐标。信息路由器 知晓了它们各自的X和Y位置坐标。在示例性实施例中，一个或多个逻辑引擎23告知信息 路由器它们各自的X和Y位置坐标。信息路由器通过到一个或多个逻辑引擎23 (图1和 2B)的通信线路19(图6中示出)连接到网状网络组织器13。此处所使用的网状通信网络14的示例性实施例是ZIGBEE网络15。如图2A中所 示，ZIGBEE网络部分地通过信息路由器12的网络形成，信息路由器12每个都向ZIGBEE网 络中的一个或多个信息路由器传送传输以及从ZIGBEE网络中的一个或多个信息路由器接 收传输，即，以全网络拓扑或局部网络拓扑的方式。此处使用ZIGBEE网络15作为示例性的一个或多个网状通信网络14有若干益处。 网状通信网络中的ZIGBEE网络因其低功耗、低实施成本、高密度组件的使用(例如，如果没 有数百个，也有数十个的信息路由器12和/或无线终端设备40用于一个网状通信网络) 和其简单的通信协议而著称。ZIGBEE网络意图用于需要低数据率和低功耗的无线通信网络 中。此处的ZIGBEE网络在其最简单的形式中包括一个或多个信息路由器12、至少一 个网状网络组织器13以及一个或多个盲节点50。网状网络组织器是通过ZIGBEE网络中的 一个或多个信息路由器来路由数据的设备。网状网络组织器通过系统通信线路19连接到 一个或多个逻辑引擎23。ZIGBEE网络15可以属于非信标类型或信标类型。ZIGBEE网络15可以属于非信标类型或信标类型。在启用非信标的网络(即，信标 级数是15的那些网络)中，信息路由器12具有优选地持续活动的数据接收器。启用非信 标类型的ZIGBEE网络允许有多个设备类型的异类网络，其中，一些设备持续地接收，而其 他设备仅仅在检测到来自ZIGBEE网络的成员(诸如盲节点)的外部激励时进行传送。
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异类网络中的元件的已知例子是具有无线的光开关的灯。灯处的ZIGBEE节点不 断地接收，因为其连接到灯的电源而电池供电的灯开关保持“休眠”或未激活，直到灯开关 被接通。然后灯开关激活，发送命令到灯，接收确认，返回未激活状态。在启用信标的网络 中，ZIGBEE网络中的信息路由器传送周期性的信标以向其他网络节点(诸如盲节点)确认 它们的存在。在示例性的启用信标的ZIGBEE网络中，盲节点和信息路由器在信标之间降低 功耗，因此在应用时降低了其占空比并延长了电池寿命。在启用非信标的网络中，因为通信多网络中的至少一些信息路由器总是活动的而 其他的一些信息路由器不活动，功耗可能更高。在示例性的实施例中，实际上通信多网络中 的所有的信息路由器持续地是活动的。为了省电，信标类型的ZIGBEE网络示例性地用于杂 货商店。图2B提供了在此处用于本发明的一个或多个网状通信网络14的功能的示例性示 意性表示。这个图2B示出了最终一个或多个网状通信网络14将一个或多个网状通信网络 的成员(诸如信息路由器12和盲节点50)之间的数据传递到一个或多个逻辑引擎23。图3A提供了一个或多个星形通信网络16的示例性表示。此处，数据通信无线电 设备20，无论是否安置在其本身的设备中或安置在多网络路由器11 (如图1中所示)中的 信息路由器12中，都不互相直接通信，而是沿着系统通信线路19直接与一个或多个逻辑引 擎23进行通信。一个或多个星形通信网络16对于通信多网络10特别有用和重要。使用大约 250KB/S或更大的数据传输率，一个或多个星形通信网络是通信多网络的示例性通信网络， 用于携带对于速度和效率需要较高的数据传输率的数据流。优选地，取代由一个或多个 网状通信网络提供的大约125KB/S的传输率或者除一个或多个网状通信网络提供的大约 125KB/S的传输率之外，一个或多个星形通信网络用于传送非定位信息数据，诸如语音数 据、图片、视频、金融交易数据，以及最适合于大约250KB/S传输率的其他类型的数据。但 是，通过一个或多个网状通信网络14传送非定位信息数据可能需要由一个或多个星形通 信网络提供的更高的数据传输率。此处的示例性的一个或多个星形通信网络在电气与电子工程师协会(IEEE)802 通信协议内运行。IEEE 802指代处理局域网和城域网的一族IEEE标准。更具体地，IEEE 802标准限于承载大小可变的数据分组的网络。相反地，在基于信元的网络中，数据以短 的、被称为信元的统一大小的单元传送以用于例如蜂窝电话中。尽管是示例性的，但一个 或多个星形通信网络16可在多个通信协议中运行是公知的，所述多个通信协议包括但不 限于 BLUETOOTH (IEEE 802. 15. 1 和 802. 15. 2)、WIMEDIA(IEEE 802. 15. 3)，WI-FI (IEEE 802. lib)、Wi-Fi5(IEEE 802. lla/HL2)以及类似此前所述的示例性协议802. 15. 4的其他 无线协议。图3B提供了通信多网络10的示例性表示。其清晰地示出了一个或多个网状通信 网络14的信息路由器12提供信号到盲节点50。在图3B中，信息路由器为盲节点50提供 信息路由器的X和Y位置坐标。盲节点50执行必要的计算以提供其自身位置的X和Y位 置坐标或者其通过一个或多个星形通信网络16发送信号到一个或多个存储服务器29 (诸 如定位跟踪服务器)，以使得在通信多网络10的级别上进行计算。在任一种情况下，通过在 一个或多个网状通信网络的盲节点和信息路由器之间交换的数据，每个盲节点50的位置
14为一个或多个逻辑引擎23(图1中示出)或定位跟踪服务器所知。在示例性实施例中，诸如无线终端设备和智能购物车之类的盲节点50之间的基 本上所有的实质性的通信都通过数据通信无线电设备20和交换机25以及网关服务器27 和通常作为定位跟踪服务器的适当的存储服务器29来进行。图4提供了通信多网络10的示例性表示。其清晰地示出了一个或多个网状通信 网络14的信息路由器12提供信号到盲节点50，所述盲节点50包括无线终端设备和智能购 物车，其中如以上的示例性实施例，盲节点50与一个或多个定位跟踪设备相关联。在图4中，信息路由器为盲节点提供信息路由器的X和Y位置坐标。盲节点执行必 要的计算以便以X和Y位置坐标提供它们自身的位置或者它们通过一个或多个星形通信网 络16发出信号到一个或多个存储服务器(诸如定位跟踪服务器)。如以上所述，一个或多 个逻辑引擎和定位跟踪服务器两者都能够执行射线追踪和定位跟踪计算。在任一情况下， 通过盲节点50和一个或多个网状通信网络14的信息路由器12之间交换的数据，每个盲节 点的位置为一个或多个存储服务器所知。在示例性实施例中，定位跟踪服务器执行定位跟 踪计算，代替在盲节点上执行的所述计算工作。定位跟踪计算使用由盲节点向定位跟踪服务器提供的信息(最近的信息路由器 的X和Y位置坐标)。(距盲节点)最近的信息路由器从网状网络组织器13接收盲节点的 X和Y位置坐标，该网状网络组织器13从定位跟踪服务器接收X和Y位置坐标。在任何情 况下，商店的地图上(如图1所示)的盲节点的位置通过通信多网络10的一个或多个网状 通信网络14为盲节点和定位跟踪服务器两者所知。图5示出了可替换的示例性实施例，具有多个星形通信网络16的商店的示例性顶 视示意图。图5中还示出了与多个星形通信网络组合的一个或多个网状通信网络。本领域 技术人员将容易意识到，尽管图5示出了多个星形通信网络和一个或多个网状通信网络， 通信多网络10可能仅包括多个星形通信网络而不存在一个或多个网状通信网络。在图5中，像图1中那样，网状通信线路17被示为将每个信息路由器12连接到一 个或多个网状通信网络14中的网状网络组织器13。另外，网状通信线路存在于网状通信网 络中的信息路由器之间。实际上，尽管为了说明的目的，通信线路被表示为直线，但不一定 是直线。而是，在一个或多个网状通信网络内可操作的每个信息路由器产生受限的通信区 域，通过在区域信息路由器之间发生内部通信。星形通信线路18存在于由购物者7、服务人员8、管理者9和卖主(未示出)的任 何组所使用的盲节点(诸如无线终端设备和智能购物车)之间。星形通信线路还连接盲节 点与数据通信无线电设备20，数据通信无线电设备20作为一个或多个星形通信网络16的 集线器而发挥功能。星形通信线路可以是无线的或有线的。优选地，星形通信线路是无线 的。系统通信线路19被示为连接数据通信无线电设备20和一个或多个逻辑引擎23。 系统通信线路被示为连接网状网络组织器13与一个或多个逻辑引擎23。对于包含两个或多个星形通信网络16的通信多网络10，所示出的用于一个或多 个星形通信网络中的每个星形通信网络的每一个数据通信无线电设备通过系统通信线路 连接到一个或多个逻辑引擎23，逻辑引擎23作为实际上通信多网络的所有成员的主网络 协调器而运行。
图6A到图6D提供了用于计算、存储和保持跟踪商店内的操作者的推测位置的位 置的一个或多个系统的示例性实施例的流程图；其中每次电子通信都通过一个或多个网状 通信网络14进行。在盲节点50的位置被确定和跟踪之前，绘制商店的地图，为了将每个位置映射到 如商店的环境中的不同地点，使用二维或三维网格。在示例性实施例中，确定盲节点50的位置的第一个步骤通过通信多网络10的一 个或多个网状通信网络14来进行。另外，中继盲节点的X和Y位置坐标和每个信息路由器 12的信号强度(不考虑它们是否被测量)的步骤通过通信多网络10的一个或多个星形通 信网络16来进行。网状网络组织器13通过分配临时的唯一标识地址给每个信息路由器12 来组织一个或多个网状通信网络。一个或多个逻辑引擎23或可替换的存储服务器29 (诸 如定位跟踪服务器)分配永久的X和Y位置坐标到每个信息路由器12。每个信息路由器 12知晓其各自的X和Y位置坐标和其临时的唯一标识地址。在可替换的示例性实施例中，计算和跟踪商店的通信多网络中的盲节点50的位 置的一个或多个系统通过一个或多个星形通信网络来进行。在步骤200，盲节点用数字“50”示出。盲节点50与定位跟踪设备物理上非常紧密 地关联并与之通信地耦合。因此，盲节点与操作定位跟踪设备的操作者相关联，所述定位跟 踪设备与无线终端设备或智能购物车相关联。在步骤205中，盲节点50发送由通信多网络10中的最近的信息路由器12(在步 骤210中示出)接收到的信号。在步骤205，盲节点50发出询问问题“你在哪？ ”或更具体 地，“你的坐标是什么？ ”的信号。本领域技术人员将意识到可能询问不同的问题，但基本 原则保持相同——即盲节点寻找和接收信息路由器12的X和Y位置坐标。步骤210中所 示的信息路由器12回答步骤215中的问题，以建立商店中的盲节点50的位置。当最近的 信息路由器12接收询问问题的信号时，它们将信号传送回盲节点50。当盲节点50接收来 自与盲节点50最接近的每个信息路由器12的信号时，盲节点50接收两条信息(1)所响 应的每个信息路由器12的X和Y位置坐标以及(2)所响应的每个信息路由器12的伴随 (attendant)信号的强度。如图6A中所示，盲节点50测量从每个响应的信息路由器12接收到的伴随信号强度。接下来，在未示出的步骤里，盲节点50测量从响应于询问问题的信号的信息路由 器12接收到的伴随信号强度。在步骤220中，利用由盲节点50所测量从而获知的每个接 收信号的信号强度，盲节点50优选地使用以伴随信号强度作为输入的射线追踪计算，以计 算所响应的其相对于信息路由器12的位置。这个计算的输出是由盲节点50的X和Y位置 坐标所表示的位置。因此，如图6A的步骤225中所示，盲节点50根据商店的X和Y位置坐 标系统计算其位置。如步骤225中所示，一旦被计算，盲节点50通过一个或多个网状通信网络14将其 X和Y位置坐标传送到网状网络组织器13 (步骤230中示出)。然后，在步骤235中，网状 网络组织器13传送盲节点50的X和Y位置坐标到一个或多个逻辑引擎23 (图6A的步骤 240中示出)或定位跟踪服务器31 (未示出)。如步骤245中所描述，一个或多个逻辑引擎 23或定位跟踪服务器(图6A中未示出)组织、存储并且然后保持跟踪盲节点50在整个商店内的不同位置。理想地，存储计算机系统，无论其是一个或多个逻辑引擎23还是一个或多个存储 服务器29 (诸如定位跟踪服务器)(图6A中未示出)，其都保持跟踪商店内的每个盲节点 并因此调整和控制此处的一个或多个系统的操作。此外，理想地，每个示例性盲节点50中 固有的定位功能在商店内其运行时间内持续地或近乎持续地运行。因此，以上所描述的图 6A的过程，基本上持续地发生以使得商店中任何给定盲节点的位置可由一个或多个逻辑引 擎23或一个或多个定位跟踪服务器计算且因此被时刻地获知并存储。在所有的或几乎所 有的每个盲节点位置处的商店中的盲节点的这样的存储建立了商店中盲节点的位置的重 要历史记录。通信多网络的鲁棒性是很重要的。具体地，通信多网络应有能力支持此处所公开 的多个类型的定位跟踪设备。一个或多个系统在任一时刻所采用的定位跟踪设备的数量将 根据一天内的时间、日期和商店促销时段而波动。通信多网络允许定位跟踪设备有准备操 作并允许定位跟踪设备随时间推移来跟踪——这些实际上贯穿一个或多个系统的寿命和 操作以持续的方式发生。通信多网络在没有这样的鲁棒性操作的情况下，则实时地满足操 作者的需要的能力就会受损。作为盲节点的例子，当购物者在商店内利用她的无线终端设备扫描商品以购买 时，真实的、实时的购物者数据被此处所描述的一个或多个定位跟踪系统收集。商店可收集 这种真实的、实时的购物者数据，将其存储以用于以后的分析或实时地传送至一个或多个 有关方(例如，消费品公司)。目前为止，在商店中出售其货物的消费品公司很少能跟踪真 实的、实时的购物者数据(诸如在这种选择点的对产品的选择)。而是，这些消费品公司使 用基于不精确的销售数据的电子模拟，来估计购物者在商店内的行为和花费。利用在此用 于跟踪在商店内每个购物者的推测位置的此处的一个或多个系统，购物者的真实的、实时 的购物习惯经由对于要购买的商品的扫描和对购物者在商店中的不同位置的跟踪而被记 录和分类。从以上的例子中，当消费品公司要求零售商以预定量的时间(例如五天)在过道 的尽头为产品放置端盖(end cap)时，消费品公司现在能够(1)测算其端盖周围的人流 量或其他类型的销售展示，(2)购物者停留在端盖或销售展示附近的时间量，以及(3)是 否从端盖扫描到任何购物者将哪些产品(如果有的话)放置到他们的购物车中并购买。 所以，此处由新系统提供的能力提供了在产品选择之前和在产品选择点时对真实的购物 者的行为的洞察，这样的行为被零售商获知作为第一时刻的真实情况(the first moment oftruth)。对这样的真实的购物者行为的实时监控和分类在这样的购物者评估和分析的意 义上是巨大的变化。由此处的本发明的能力对这个变化提供了动力。图6B提供了图6A中所示的系统的可替换示例性实施例的流程图，其中该系统作 为信标系统而不是非信标系统而起作用。在图6B中，盲节点50利用一个或多个网状通信 网络14的最近的信息路由器12的位置被自动更新。在步骤250和255中，每个信息路由 器12利用未测量的信号强度在信号中将其位置提供给盲节点50(步骤260)。此处，如图 6A中一样，盲节点50不发出对于来自信息路由器12的信号的请求。此处，每个信息路由器 12每个时间段以预定的次数将其X和Y位置坐标提供到一个或多个网状通信网络14的最 近的盲节点50。
除了流程图的初始步骤，如上所述的步骤250到260之外，其余的步骤，步骤265 到290，与图6A的步骤220到245相同。图6C提供了用于计算、存储和保持跟踪商店内的操作者的推测位置的定位的一 个或多个系统的可替换实施例的流程图。第一步骤295、300、305和310，与图6A的从步骤 200到步骤215的步骤相同。在图6A和图6C两个图中，盲节点50测量通过通信多网络从 可用的信息路由器12接收到的信号的强度。在图6A中，盲节点50进行射线追踪计算，由 此计算在商店中其自身的X和Y位置坐标。与图6A相对比，图6C在步骤320中提供了盲 节点通过网状通信线路17将从信息路由器12接收的所测量的信号强度传送到网状网络组 织器13(步骤325中示出)。在步骤330中，所测量的信号强度通过系统通信线路19被传 送到一个或多个逻辑引擎23 (在步骤335中示出)。然后，在步骤340中，一个或多个逻辑引擎23接收所测量的信号强度。在步骤345 中，一个或多个逻辑引擎23执行如先前以上所描述的射线追踪计算，以确定盲节点50的X 和Y位置坐标。在这时，盲节点50对于商店不再是盲的。最后在步骤350中，一个或多个 逻辑引擎23组织、存储和保持跟踪与盲节点50相关联的定位跟踪设备的实时位置。图6D示出了计算、存储和保持跟踪商店内的操作者的推测位置的定位的一个或 多个系统的示例性实施例；其中基本上所有的电子通信都通过一个或多个网状通信网络 14发生。在图6D中所示的实施例中，图6D中的步骤355到步骤365严格遵循了图6B的初 始步骤250到步骤260。然后，该图6D中的步骤370到步骤405遵循了如前所述的图6C的步骤315到步 骤 350。图7A到图7D提供了用于计算、存储和保持跟踪商店中的操作者的推测位置的定 位的系统的可替换实施例的流程图；其中基本上所有的电子通信都通过一个或多个网状通 信网络14和一个或多个星形通行网络16发生。在图7A中，流程图开始于步骤410，盲节点50。在步骤415，盲节点50 (步骤420 中所示)向信息路由器12询问问题“你的位置是什么”。本领域普通技术人员将意识到其 他问题或信号也可用于获取关于每个信息路由器12的定位数据。接下来，在未示出的步骤中，盲节点50测量从最近的信息路由器12接收的伴随信 号强度。在步骤430中，利用由盲节点50测量的并从而获知的每个接收信号的信号强度， 盲节点50优选地使用以伴随信号强度作为输入的射线追踪计算，来计算其相对于信息路 由器12的位置。这种计算的输出是由盲节点50的X和Y位置坐标表示的位置。因此，如 图6的步骤435中所示，盲节点50计算其沿商店的X和Y位置坐标系统的位置。如步骤435中所示，一旦被计算，盲节点50通过一个或多个星形通信网络16传送 其X和Y坐标到数据通信无线电装置20 (如步骤440中所示)。然后，在步骤245中，数据 通信无线电装置20传送盲节点50的X和Y位置坐标到一个或多个逻辑引擎23 (图7A的 步骤450中示出)或定位跟踪服务器31 (未示出)。如步骤455中所描述的，当操作者在整 个商店范围内移动盲节点50时，一个或多个逻辑引擎23组织、存储且然后保持跟踪盲节点 50的不同位置。图7B提供了图7A中所示的系统的可替换实施例的流程图，其中系统作为信标系 统而不是非信标系统起作用。在图7B中，盲节点50利用一个或多个网状通信网络14的最
18近的信息路由器12的位置自动更新。在步骤460和470中，信息路由器12利用未测量信 号强度在信号中将信息路由器12的位置提供给盲节点50(步骤460)。此处，如图7A中一 样，盲节点50不发出对于来自信息路由器12的信号的请求。此处每个信息路由器12每分 钟以确定的次数将其位置提供到一个或多个网状通信网络14的最近的盲节点50。例如，每 个信息路由器12每秒十次地通过一个或多个网状通信网络12将其位置信息提供给盲节点 50。盲节点50将在盲节点50监听的任何时候(可以是每秒六次地)知晓信息路由器12 的位置。除了以上所描述的流程图的初始步骤(步骤460到470)之外，其余的步骤(步骤 475到500)与图7A的步骤430到455相同。图7C提供了用于计算、存储和保持跟踪商店内的操作者的推测位置的定位的一 个或多个系统的可替换实施例的流程图。第一步骤505至520与图7A的从步骤410到步 骤425的步骤相同。在图7A和图7C两个图中，盲节点50测量从信息路由器12接收的信 号的强度。在图7A中，盲节点50进行射线追踪计算，由此计算在商店中其自身的X和Y位 置坐标。与图7A相对比，图7C在步骤530中提供了盲节点50通过星形网状通信线路18 将从信息路由器12接收的所测量的信号强度传送到数据通信无线电装置20(步骤535中 示出)。在步骤540中，所测量的信号强度通过系统通信线路19被传送到一个或多个逻辑 引擎23 (在步骤545中示出)。然后，在步骤550中，一个或多个逻辑引擎23接收所测量的信号强度。在步骤555 中，一个或多个逻辑引擎23执行如以上先前所描述的射线追踪计算，以确定盲节点50的X 和Y位置坐标。在这时，盲节点50对于商店不再是盲的。最后，在步骤560中，一个或多个 逻辑引擎23组织、存储和保持跟踪与盲节点50相关联的定位跟踪设备的实时位置。图7D描绘了用于计算、存储和保持跟踪商店内的操作者的推测位置的定位的一 个或多个系统的可替换的示例性实施例。图7D中的步骤565到步骤575严格遵循了图7B 的初始步骤步骤460到步骤470。然后，该图7D中的步骤580到步骤615遵循了如前所述的图7C的步骤525到步 骤 560。图8提供了用于定位检测的简化的系统，其中X和Y 二维网格叠加到商店的示意 视图上，其所公开的系统和方法用于定位商店内的操作者和物品。在所有的图中，将X定义 为水平方向，Y定义为垂直方向。每个二维网格都需要命名为(X，Y) = (0,0)的点。在图 8中，命名为(X，Y) = (0,0)的点位于网格的左下角。叠加到商店的地图上的二维网格被 一个或多个逻辑引擎23获知。尽管未示出，也可在此处考虑第三维Z。第三维Z的使用的例子是定位在建筑物中 的不同楼层的对象或架子上的产品的位置。因此此处对于X和Y位置坐标的每次引用，其 还意味着包括X、Y和Z位置坐标。以对应于每个信息路由器12的物理位置的商店的网格的X和Y位置坐标来配置 每个信息路由器12。每个信息路由器12知晓其X和Y位置坐标。信息路由器12的主要 任务是向盲节点50提供包含与各个信息路由器12的位置相对应的X和Y位置坐标的“参 考”分组。盲节点50与最近的信息路由器12通信，收集每个信息路由器的X和Y坐标和
19RSSI (即，信号强度数据)。然后每个盲节点50使用定位引擎软件，基于参数输入来计算其 X和Y坐标。此后很快地，其所计算出的位置被发送到控制站、一个或多个逻辑引擎23或定 位跟踪服务器。当此处的盲节点50接收包含信息路由器12的X和Y位置坐标的所接收到 的数据分组时，盲节点自动增加所分配的RSSI值到所接收到的数据分组上。优选地，所分 配的RSSI值在8个第一码元时段(128ps)上被平均。所分配的RSSI值被表示为一个字节 值，作为有符号的2的补码值(complement value)。在示例性实施例中，当所接收到的数据 分组从CC2431上的FIFO被读取时，倒数第二个字节包含在接收实际分组的8个码元之后 测量的RSSI值。即使在接收数据分组的同时捕捉RSSI值时，RSSI值也反映在那个时间所 接收到的信号强度的程度，或可能还反映属于所接收到的分组数据的信号功率。在示例性实施例中，盲节点50包含被称为RSSI的寄存器。被称为RSSI的寄存器 保持有与以上所讨论的相同的值，但它在所接收的数据分组被接收时不被锁定，因此寄存 器值不用于进一步计算。只有附接于所接收的分组数据的被锁定的RSSI值被解释为在所 述数据被接收时精确测量的RSSI值。接收信号强度是发送器和接收器之间的传送功率和距离的函数。在系统的示例性 实施例中，如以下方程所示，接收的信号强度随着距离的增加而减少(Iolog) IORSSI = -nd+A其中，η是信号传播常数，也称为传播指数；d是与发送器间的距离；以及A是在一 米的距离上的所接收的信号强度。虽然以上描述了本发明的各种示例性实施例，应理解它们是以举例的方式而非限 制的方式来表示的。对于相关领域技术人员很明显的，可在其中作出各种形式上和细节上 的改变而不偏离本发明的实施例的精神和范围。因此，本发明的实施例不应被以上所描述 的任何的示例性实施例所限制，而应仅根据权利要求和其等效形式来限定。
20
权利要求
一种用于定位商店中的操作者的推测位置的系统，该系统包括通信多网络；至少一个逻辑引擎，操作性地连接到所述通信多网络；至少一个定位跟踪设备，位于所述操作者的邻近位置，由此，所述至少一个定位跟踪设备操作性地连接到所述通信多网络，并通过所述通信多网络与所述至少一个逻辑引擎通信；由此，所述至少一个定位跟踪设备中的每个定位跟踪设备作为所述通信多网络中的盲节点而操作；所述商店的地图；X和Y二维网格，其叠加在所述商店的所述地图上；以及X和Y位置坐标组，其与叠加在所述商店的所述地图上的所述X和Y二维网格上的所述操作者的每个所述推测位置相对应；由此所述至少一个逻辑引擎跟踪与所述商店中的所述操作者的每个所述推测位置相对应的每个所述X和Y位置坐标组。
2.如权利要求1所述的系统，其中从包含购物者、服务人员、管理者或卖主的组中选择 所述操作者。
3.如权利要求1所述的系统，其中所述通信多网络包含至少两个网状通信网络。
4.如权利要求1所述的系统，其中所述通信多网络包括至少两个星形通信网络。
5.如权利要求1所述的系统，其中所述通信多网络包括至少一个网状通信网络和至少 一个星形通信网络。
6.如权利要求1所述的系统，其中所述至少一个定位跟踪设备位于无线终端设备中。
7.如权利要求1所述的系统，其中所述至少一个定位跟踪设备附接到购物车上。
8.如权利要求1所述的系统，其中所述至少一个定位跟踪设备附接到购物篮上。
9.如权利要求1所述的系统，其中在所述操作者在整个商店内进行操作时，所述至少 一个逻辑引擎生成所述操作者的基本上所有的推测位置的历史进程。
10.如权利要求1所述的系统，其中所述至少一个定位跟踪设备中的每个定位跟踪设 备代表所述商店内的所述X和Y位置坐标组。
11.如权利要求1所述的系统，其中所述通信多网络包括至少两个具有信号数据的传 送范围的信息路由器，所述至少两个信息路由器位于所述商店附近，由此，所述至少两个信 息路由器操作以接收和传送整个所述通信多网络内的所述信号数据。
12.如权利要求11所述的系统，由此，所述至少一个定位跟踪设备中的每个定位跟踪 设备传送和接收来自所述至少两个信息路由器的所述信号数据，从而在所述商店中的所述 通信多网络内进行通信。
13.如权利要求11所述的系统，其中所述至少两个信息路由器位于所述商店附近，所 述至少两个信息路由器中的每个信息路由器具有固定的位置和已知的X和Y位置坐标组， 该X和Y位置坐标组与叠加在所述商店的所述地图上的X和Y 二维网格相关。
14.如权利要求13所述的系统，其中通过所述信号数据以基本上持续的方式将所述至 少两个信息路由器中的每个信息路由器在所述商店的所述固定的位置和所述已知的X和Y 位置坐标组传送到所述至少两个信息路由器中的每个信息路由器的所述传送范围内的所 述至少一个定位跟踪设备中的每个定位跟踪设备，所述信号数据具有接收的信号强度，由 此，所述接收的信号强度根据所述至少一个定位跟踪设备中的每个定位跟踪设备与所述至少两个信息路由器中的每个信息路由器的邻近程度而定。
15.如权利要求14所述的系统，其中所述一个或多个逻辑引擎通过测量每个所述接收 的信号数据的所述接收的信号强度来计算被计算的位置，与所述商店内所述操作者的每个 所述推测位置相对应的X和Y位置坐标组，每个所述接收的信号数据来自所述至少一个定 位跟踪设备中的每个定位跟踪设备范围内的所述至少两个信息路由器中的每个信息路由ο
16.如权利要求14所述的系统，其中所述至少一个定位跟踪设备中的每个定位跟踪设 备通过测量每个所述接收的信号数据的所述接收的信号强度来计算被计算的位置，该被计 算的位置是与所述商店内所述操作者的每个所述推测位置相对应的X和Y位置坐标组，每 个所述接收的信号数据来自每个所述定位跟踪设备范围内的所述至少两个信息路由器中 的每个信息路由器。
17.如权利要求16所述的系统，其中所述至少一个定位跟踪设备中的每个定位跟踪设 备通过所述通信多网络传送其所述计算的位置到所述至少一个逻辑引擎。
18.如权利要求17所述的系统，其中所述至少一个逻辑引擎在存储器中保留所述至少 一个定位跟踪设备中的每个定位跟踪设备的每个计算的位置，每个所述至少一个定位跟踪 设备传送每个所述计算的位置到所述至少一个逻辑引擎，所述至少一个逻辑引擎创建在所 述商店中操作所述至少一个逻辑引擎的每个所述操作者的每个所述推测位置的历史进程。
19.如权利要求1所述的系统，其中所述至少一个逻辑引擎设备通过使用射线追踪计 算来计算所述至少一个定位跟踪设备与所述至少两个信息路由器中的每个信息路由器的 邻近程度，由此所述至少一个逻辑引擎设备创建定位跟踪信息，所述至少两个信息路由器 提供信号到所述至少一个定位跟踪设备。
20.如权利要求19所述的系统，其中所述至少一个逻辑引擎操作以管理、组织和路由 定位跟踪信息。
全文摘要
本发明涉及一个或多个使用用于商店内通信的通信多网络来定位商店内的购物者的、服务人员的、管理者的或卖主的推测位置的系统。具体地，至少一个定位设备位于与例如购物者相接近的位置，以使得该商店可持续地获知或者一经需求就可获知购物者关于商店的推测位置。
文档编号G08B13/14GK101911138SQ200980102287
公开日2010年12月8日 申请日期2009年1月15日 优先权日2008年1月15日
发明者克里斯托弗·T·耶尔姆, 布雷特·B·邦纳, 戴恩·B·珀金斯, 约翰·E·奥斯博尼, 阿瑟·T·琼斯 申请人:日升研发控股有限责任公司