用于在基地安全区划之外时改进跟踪器电池寿命的方法和装置的制造方法
【专利说明】用于在基地安全区划之外时改进跟踪器电池寿命的方法和 装置 发明领域
[0001] 本发明一般涉及计算机网络通信，尤其涉及用于跟踪资产的方法和设备。
【背景技术】
[0002] 资产跟踪系统往往被设计成监视资产是否在规定的地理空间区域内，该地理空间 区域常被称为由地理栅栏界定。资产跟踪系统可采用被应用到被跟踪资产的跟踪设备并在 被跟踪资产离开地理栅栏时传送包括被跟踪资产的位置在内的警报消息。作为示例，该资 产可以是宠物或一块施工装备，并且地理栅栏可涵盖该宠物的院子或该装备的施工场所。
[0003] 在一种类型的资产跟踪系统中，设备可监视具有一信号强度的无线信标台信号， 该信标台信号强度被配置成使得在涵盖该地理栅栏的信号强度阈值内的信号将被接收到。 该信标台信号界定"安全区划"，以使得只要跟踪设备能接收到该阈值内接收的信标台信 号，跟踪器设备就在地理栅栏内，由此可保持在低功率模式。此设计的跟踪设备可保持在功 率节省模式，只要它们停留在基地安全区划内。
[0004] 当跟踪设备离开由信标台信号界定的安全区划（其可被称作地理栅栏的"突破"） 时，跟踪设备不再接收到预定义阈值强度内的信标台的短程无线传输，这导致跟踪设备进 入高功率模式以供获取位置（例如，GPS锁定）并经由高功率收发机（例如，蜂窝收发机） 传送警报消息。例如，狗身上的跟踪设备可将警报消息作为SMS消息传送给狗的主人。然 而，如果资产和相应的跟踪设备由所有者从安全区划移开（例如，狗和主人一起步行），则 跟踪设备可能传送假警报消息并且通过激活高功率收发机而不必要地消耗显著量的电池 电量。
[0005] 概述
[0006] 各个实施例提供了用于通过在跟踪设备被所有者从信标台发射机的安全区划范 围（在本文中被称为"基地安全区划"）移开时抑制假警报消息的传送来降低跟踪设备的功 耗的方便的解决方案。资产可装备有跟踪设备，该跟踪设备包括用于接收/传送安全区划 无线传输的短程无线电收发机以及用于传送警报消息的长程（或高功率）收发机。该系统 可包括可被用户（例如，宠物的主人或获授权的装备操纵者/雇员）携带的便携式安全区 划信标台，其至少包括短程无线电发射机。该便携式安全区划信标台的短程无线电发射机 可被配置成广播短程无线电传输（即，便携式安全区划广播），其实际上界定了便携式安全 区划并使得跟踪设备从基地安全区划移开而不使其进入警报模式并开始传送警报消息。在 接收到来自基地安全区划或便携式安全区划的短程无线电广播时，跟踪设备可保持在低功 率状态（即，不发送警报消息）并由此节约功率。
[0007] 在一实施例中，跟踪设备可基于它接收到便携式安全区划广播还是基地安全区划 广播来不同地操作。例如，基于检测到便携式安全区划内的位置，跟踪设备可配置时间延迟 变量以允许在丢失便携式安全区划广播之后、传送警报消息之前有更长的时间段。在另一 实施例中，便携式安全区划信标台可包括第二短程无线电收发机（诸如，蓝牙?无线电）， 便携式安全区划信标台可藉由该第二短程无线电收发机与各种附加移动设备通信。例如， 用户可经由蓝牙⑧数据链路将智能电话与便携式安全区划信标台配对。使用与所连接的移 动设备的通信，便携式安全区划信标台可将所收集的数据中继来往于跟踪设备。例如，便携 式安全区划信标台可将来自远程服务器的固件软件更新传送给跟踪设备。
[0008] 附图简述
[0009] 纳入于此且构成本说明书一部分的附图解说了本发明的示例性实施例，并与以上 给出的概括描述和下面给出的详细描述一起用来解释本发明的特征。
[0010] 图1是根据一实施例的通信网络的通信系统框图，该通信网络包括链接到本地无 线通信网络的跟踪设备。
[0011] 图2A是解说便携式安全区划信标台用于向跟踪设备广播指示便携式安全区划的 传输的实施例方法的过程流程图。
[0012] 图2B是解说跟踪设备用于接收各种安全区划广播传输的实施例方法的过程流程 图。
[0013] 图3A是解说便携式安全区划信标台用于广播和接收来自跟踪设备的响应传输的 实施例方法的过程流程图。
[0014] 图3B是解说跟踪设备用于接收各种安全区划广播传输、生成活动性数据、和向便 携式安全区划信标台传送响应消息的实施例方法的过程流程图。
[0015] 图4是根据各个实施例的跟踪设备用于通过蜂窝网络传送警报消息的呼叫流程 图。
[0016] 图5是根据各个实施例的跟踪设备用于通过与便携式安全区划信标台的通信来 与各个网络设备交换数据的呼叫流程图。
[0017] 图6A是根据一实施例的跟踪设备的透视图。
[0018] 图6B是图6A中所解说的实施例跟踪设备的底视图。
[0019] 图7A和7B是跟踪设备的替换实施例的组件框图，该跟踪设备具有用于对该跟踪 设备再充电的替换组件。
[0020] 图8是适于与任何方面联用的移动设备（诸如智能电话）的组件框图。
[0021] 图9是可与系统的各实施例联用的中央服务器的组件框图。
[0022] 图10是适于与任何方面联用的便携式安全区划信标台的组件框图。
[0023] 详细描述
[0024] 将参照附图详细描述各种实施例。在可能之处，相同附图标记将贯穿附图用于指 代相同或类似部分。对特定示例和实现所作的引用是用于解说性目的，而无意限定本发明 或权利要求的范围。
[0025] 措辞"示例性"在本文中用于表示"用作示例、实例或解说"。本文中描述为"示例 性"的任何实现不必然被解释为优于或胜过其他实现。
[0026] 如本文所使用的，术语"移动设备"指代以下各项中的任何一项或全部：蜂窝 电话、智能电话、个人数据助理（PDA)、掌上计算机、无线电子邮件接收机、以及蜂窝电话 接收机（例如，Blackberry?和Treo?设备）、启用因特网的多媒体蜂窝电话（例如， Blackberry Storm? )、以及包括可编程处理器和存储器、无线通信收发机的类似个人电子 设备。
[0027] 在各个实施例中，跟踪设备可包括用于监视资产（诸如，狗或一块装备）的位置以 及其他状况（例如，物理活动）的跟踪设备。跟踪设备可以被资产穿戴或以其他方式连接 到资产（例如，项圈、附上的徽章等）。跟踪设备可包括低功率短程无线电收发机以及相对 较高功率的收发机或无线电（诸如蜂窝电话收发机）两者。跟踪系统还可包括至少一个基 地安全区划信标台发射机，其广播界定"基地安全区划"的低功率、且由此短程的无线电传 输。当在基地安全区划内时，跟踪设备可接收相对较短程的无线电传输（或基地安全区划 广播）并且作为响应，保持在其中高功率无线电被关闭的低功率状态，由此维持低功率消 耗率。
[0028] 当跟踪设备从基地安全区划移开并由此在接收基地安全区划广播的范围之外时， 跟踪设备可进入作为高功率状态的警报模式以确定其位置并通过其高功率无线电来传送 警报消息。例如，如果资产被带出基地安全区划达超过预定义计数器的时间，则跟踪设备可 激活其高功率无线电（或无线收发机）并经由蜂窝数据网络来传送警报消息。在其中一些 功能性在服务器中实现的实施例中，该服务器可响应于从跟踪设备接收到的信号来发出或 发送警报。该警报消息可以是定向到一个或多个人的向他们通知资产未能在预定义的警 报计数器时段内返回基地安全区划的电子邮件或SMS消息。警报消息可包括各种描述性 信息，诸如资产/跟踪设备的身份、紧急指示符（例如，警报是高度/中度/低度紧急）、描 述先前接收到的传输的信息、跟踪设备的位置（例如，GPS坐标）、以及指示资产的生物测 定信息的传感器数据（例如，示出身体温度的温度传感器、示出解剖学活动的加速计数据 等）。用于基地安全区划系统中的跟踪设备的方法、系统和设备的示例在题为"Reduction Of False Alarms In Asset Tracking(减少资产跟踪中的假警报）"的美国专利申请 No. 13/472, 300中描述，其全部内容通过引用纳入于此。
[0029] 各个实施例使得能够创建进一步包括便携式安全区划信标台的跟踪系统，该便携 式安全区划信标台建立用于抑制跟踪设备警报消息的便携式安全区划。便携式安全区划信 标台可以是用户可放在他/她的口袋里的至少包括短程无线电收发机的小型单元。例如， 便携式安全区划信标台可被附连到用户的钥匙链。虽然远离基地安全区划（或基地安全 区划的区域），但跟踪设备可经由短程无线电收发机接收来自便携式安全区划信标台的无 线传输（或便携式安全区划广播）。此类便携式安全区划广播可以比基地安全区划广播的 功率低，从而围绕用户的有效安全区划小于基地地理栅栏（例如，10到30米）。跟踪设备 可基于接收到便携式安全区划广播来确定其在安全区划内。例如，如果携带便携式安全区 划信标台的宠物主人和他的装备有跟踪设备的狗步行远离院子，则除非狗跑离了主人（例 如，离开远于30米），跟踪设备将不会进入高功率模式和发出警报。这使得跟踪设备能够在 基地安全区划之外使用，而不生成假警报或用完电池。
[0030] 跟踪设备可在不在便携式安全区划或基地安全区划内（即，突破或突破事件）时 传送警报消息。例如，如果在从基地安全区划走开期间，狗跑离了它的携带便携式安全区划 信标台的主人，则跟踪设备可能丢失对便携式安全区划信标台所发射的便携式安全区划广 播的接收，并且作为响应进入传送警报消息的高功率模式。在一实施例中，跟踪设备可利用 便携式警报计数器，其指示跟踪设备在传送警报消息之前可能在其间接收到安全区划广播 的时间量。如果便携式警报计数器期满，则跟踪设备可激活长程收发机并传送警报消息。除 了便携式警报计数器之外，跟踪设备可使用基地警报计数器来确定跟踪设备何时可因在基 地安全区划之外而传送警报消息。
[0031] 在一实施例中，由便携式安全区划信标台传送的便携式安全区划广播可仿效基地 安全区划广播，但在使得跟踪设备能够识别它何时正在接收便携式安全区划广播方面有所 不同。便携式安全区划广播的此识别使得跟踪设备能够在基地安全区划之外时实现不同 设置或功能性。例如，便携式安全区划广播可使用与基地安全区划广播相同的频率和数据 结构，但包括用以指示信号由便携式安全区划信标台传送的不同的标识数据。在一实施例 中，便携式安全区划信标台可被配置成通过在位于基地安全区划内时处理此类广播并自配 置发射机传送类似的信号（例如，在频率、消息内容、重复率等方面）来自动地开始仿效基 地安全区划广播。替换地，便携式安全区划信标台可被配置成基于存储在便携式安全区划 信标台中的默认信息、从跟踪设备的传输接收到的数据、和/或通过与经由其他有线或无 线数据链路（例如，经由与智能电话的蓝牙?链路）连接的计算设备的通信。在一实施例 中，便携式安全区划广播可传送被配置以供跟踪设备执行的软件指令。
[0032] 在一实施例中，跟踪设备可基于所检测到的消息特性来标识所接收到的短程广播 何时从便携式安全区划信标台或基地安全区划信标台始发。例如，收到传输中的消息报头 可包括标识特定安全区划和/或传送设备（诸如便携式安全区划信标台或基地安全区划信 标台）的信息。
[0033] 基于所接收到的广播的特性，跟踪设备可确定它是位于基地安全区划还是便携式 安全区划内，并配置针对这种类型的安全区划的操作（或低功率模式）。例如，在丢失安全 区划信标台之后、传送警报消息之前要等待的时间（例如，警报计数器）可被配置成在跟踪 设备位于便携式安全区划内时比在它位于基地安全区划内时更短或更长。作为另一示例， 在位于便携式安全区划内时，跟踪设备可经由其短程无线电以增大的频率向便携式安全区 划信标台传送增强数据，和/或增大跟踪设备内传感器（例如，加速计）的采样（或轮询） 频率，以使得更好地记录在步行期间的活动性水平。
[0034] 在一实施例中，便携式安全区划信标台可包括便携式安全区划信标台可藉 以与其他无线设备（诸如用户的智能电话）通信的第二短程无线电收发机（诸如， 蓝牙?、Zigbee?、Peanut?或ANT/ANT+)。例如，便携式安全区划信标台可将其蓝牙? 收发机与用户的智能电话的蓝牙?收发机配对，从而这两个设备可彼此通信。通过第二短 程收发机，便携式安全区划信标台可将跟踪设备数据中继到用户的智能电话，智能电话可 经由长程无线数据网络（诸如蜂窝电话网络）来中继去往/来自远程服务器的数据。由于 用户的智能电话具有日常充电的大型电池，因此智能电话可被用作用于跟踪设备经由便携 式安全区划信标台和跟踪设备之间的低功率无线电链路的通信链路。由便携式安全区划信 标台促成的此通信中继使得跟踪设备能够与外部网络上的服务器通信，而无需以原本在跟 踪设备使用其高功率收发机与服务器直接通信的情况下会发生的速率消耗其电池。
[0035] 在一实施例中，跟踪设备可利用定义逻辑规则和/或软件指令集以供在跟踪设备 的处理器上执行的协议文件。该协议文件可定义关于跟踪设备基于它正接收的安全区划信 标台的类型来执行的条件（诸如系统变量值）和动作。跟踪设备可基于协议文件内的信息 来生成、格式化和传送消息。换言之，协议文件可指令跟踪设备何时生成包含特定信息的消 息和向指定的接收方传送该消息。例如，该协议文件可指导跟踪设备在基地警报计数器期 满时立即发送邮件和SMS文本消息警报消息。作为另一示例，协议文件可指令跟踪设备生 成短程无线电消息并将其传送给便携式安全区划信标台，该短程无线电消息包含描述跟踪 设备的当前电池状态的数据。跟踪设备还可基于协议文件内的指令收集来自传感器（诸如 加速计和陀螺仪）的数据。例如，协议文件可指令跟踪设备在便携式安全区划内时用某一 规律性轮询加速计传感器。
[0036] 协议文件可基于跟踪设备的低功率模式来指示不同的指令（例如，警报消息应当 被发送到的地址，等等）。低功率模式可取决于跟踪设备所位于的安全区划，该安全区划可 根据最后接收到的安全区划广播来确定。例如，跟踪区域可将低功率模式配置成在该跟踪 设备接收到基地安全区划广播时指示基地安全区划（即，基地低功率模式），并在接收到便 携式安全区划广播时指示便携式安全区划（即，便携式低功率模式）。使用不同的低功率模 式设置，协议文件可指导跟踪设备在丢失安全区划信标台信号之际确定何时传送警报消息 时利用不同的警报计数器。例如，该协议文件可指示跟踪设备在被配置成以基地低功率模 式操作时应当响应于确定在跟踪设备未接收到安全区划广播的情况下已流逝了特定秒数 而传送警报消息。协议文件还可基于低功率模式来指令警报消息传输的不同方式。例如， 如果在处于基地低功率模式中时警报计数器期满（例如，基地警报计数器期满），则协议文 件可指示警报消息应当被发送给资产所有者的住宅电话。替换地，如果在处于便携式低功 率模式中时发生计数器期满（或突破事件）（例如，便携式警报计数器期满），则协议文件可 指令跟踪设备将警报消息传送给资产所有者和紧急服务，诸如市政动物服务、警察等。
[0037] 另外，协议文件可指示用于发送消息的时间表或周期性。例如，协议文件可指示跟 踪设备应当每几分钟发送一次警报消息，直至跟踪设备电池耗尽或者基地安全区划广播被 接收到。作为另一示例，为了减少假警报，协议文件可指导跟踪设备在警报计数器期满之 后、传送任何警报消息之前等待预定量的时间。在一实施例中，跟踪设备可基于安全区划广 播内的数据和/或指令、与便携式安全区划信标台的传输、或经由跟踪设备的各种收发机 接收到的任何其他通信来更新或以其他方式修改协议文件。
[0038] 在各种实施例中，在