专利名称：基于传感器的组播系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种信息系统，特别涉及一种采用多个地点来展示物品，并且每个地点均展示多个物品的场所所使用的信息传播系统。
背景技术：
目前，展示多个物品的场所，如展览艺术品的博物馆、以销售为目的的各种商品如服装、手机、汽车等的展销会等使用的展览模式一般如下。为了便于理解，以展览油画的博物馆为例。博物馆中具有多个分馆，每个分馆将展示多幅油画。参观者进入博物馆后，将会按照其兴趣欣赏油画，如果他走到一幅油画面前，并对该油画产生了希望能够了解更多的信息的愿望，例如该油画是梵高的“向日葵”，该参观者希望能够了解所展示的“向日葵”相关的其他信息，则一般有以下途径一、博物馆中有专门用于检索的检索系统，检索系统中存储了所展示的各幅油画的相关信息。该参观者可以使用该检索系统检索到“向日葵”，从而满足其了解相关信息的需要；二、博物馆中有广播系统，该广播系统将会依次循环介绍每幅油画的相关信息，该参观者可以通过广播系统听到有关“向日葵”的信息；三、该参观者有导游，或者博物馆中有专门的工作人员负责对所展示的油画进行讲解，该参观者可以向导游或专门的工作人员提问，而得到需要的信息。
上述展览模式对参观者有以下弊端在参观者使用检索系统了解信息的情况下，弊端一般为一、并不是所有参观者都知道如何使用检索系统，如老人、孩子、残疾人等，因此排除了这一部分人使用检索系统来获得信息；二、一般情况下并不是每幅画附近均设有检索系统，参观者需要记住需要检索的内容，例如，一个参观者在参观过程中往往可能对多幅画产生兴趣，因此其需要记住想要了解信息的这多幅画的名字，以便使用检索系统来检索，如果参观者遗忘了其要检索的那幅画的名字，则很可能会放弃；三、博物馆可能只有几个检索系统，参观者需要找到该检索系统；在检索系统较少，而参观者较多的情况下，参观者往往需要排队等候，从而也有可能放弃，而且即使每幅画的附近均设有检索系统，由于参观者的人数往往要多于检索系统的个数，因此不可避免地，参观者还是需要排队等候。
在参观者通过广播系统了解信息的情况下，弊端一般为一、广播系统往往是依次循环地对所展出的油画进行介绍，如果参观者不巧没有听到其所感兴趣的“向日葵”的介绍，将不得不等待正在进行的广播内容结束或重新开始；二、广播系统往往播出的是相同的内容，参观者为了听到其感兴趣的内容，将不得不忍耐听其不感兴趣的内容；三、参观者可能根本就不愿意听，也可能希望多听几遍某一内容，但是要满足这个愿望，将不得不听整个广播的内容；四、广播系统在同一时间只能用一种语种进行广播，对于不熟悉该语言的参观者来说，无疑是浪费时间或是一种折磨。
在参观者通过向导游或博物馆中的专门的工作人员提问来获得信息的情况下，弊端一般为一、导游或专门的工作人员的人数一般少于参观者，因此将会导致参观者不得不排队等候，并且在这种情况下，并不是所有的参观者都能得到其想要的信息；二、博物馆资源有限，往往不能配置能够使用不同国家的语言进行讲解的工作人员，而参观者却很可能会来自不同的国家。
此外，上述所有的展览模式，对于参观者而言还均有以下弊端一、参观者不能享受多媒体信息；二、参观者不能轻易得到其想知道的信息，从而参观者与展览的产品或资料，以及博物馆或展览会的主办方不能进行全方位、随时随地的互动；三、参观用时较长，效率较低，浪费参观者的时间；四、参观者不能在参观后也不能轻易地使用他们感兴趣的信息。
另一方面，上述所有展览模式，对于主办方如博物馆方或商品的展销方而言，则具有以下弊端一、参观者排队使用检索系统或向导游、博物馆的工作人员进行询问，将导致参观的周期较长，从而限制了在相同的时间内允许参观的人次；二、无法准确及时了解每个参观者所处的展览品的位置，从而无法提供给每个参观者相应的信息；三、往往仅以一种或两种语言提供信息，从而不能迎合尽可能多的人们的需要；四、在为了满足参观者需要，而配备多个检索系统或多名工作人员的情况下，展览的成本不可避免的增加了；五、展后难以统计各种数据，往往需要参观者额外的配合，如填写主办方发出如“回执单”等表格，从而收集如所展览的物品中的哪些更受欢迎的数据，又如按照参观者的国籍、年龄、性别、职业等划分的不同消费群体更青睐的物品的数据等难度较大，从而使得根据这些数据进行进一步统计分析以为将来的展览或生产研发提供参考或指导等更为困难。
虽然已开发出用于博物馆、展览会中的信息检索系统，这种信息检索系统主要聚焦于信息的检索上，以追踪参观者的行为或偏好，参见专利US6513710B1、US2003/0154114A1、US4654793、US6657543B1、US2004/0077367A1。另外，目前也已开发出如专利US2004/002227A1所述的追踪参观者的位置的系统。这种系统也仅能追踪参观者的行为，并且也往往需要参观者的额外配合。此外，最重要的是，均不能在参观者的参观全程中自动提供客户化的信息给参观者，并与参观者随时保持互动，以及不能提供主办方更大的收集与参观者相关的信息的自由度。
发明内容
为了避免上述弊端，本发明提出一种基于传感器的组播系统，其能够在参观者参观全程中，提供用户化的信息给每个参观者，并实现系统与参观者的全面互动，以及提供更多样性的关于用户的行为或偏好的信息用于各种统计。
为了实现上述目的，本发明提出一种基于传感器的组播系统，其特征在于包括多个应答器，分别与被多个用户分别持有的多个客户装置连接；多个传感器，分别位于多个物体附近；与所述多个传感器联接的多端口阅读器；与所述多端口阅读器连接的后端服务器；当所述多个客户装置中的一个客户装置位于所述多个物体的一个物体附近时，位于所述一个物体附近的传感器检测到连接于所述一个客户装置的应答器内存储的客户ID，并发射所检测到的客户ID到所述多端口阅读器；所述多端口阅读器将所述客户ID与发射所述客户ID的所述传感器的传感器ID合并为传感器&客户ID，并发射所述传感器&客户ID到所述后端服务器；所述后端服务器对所述传感器&客户ID进行译码，以识别出所述一个物体与位于其附近的所述一个客户装置，并发射与所述一个物体相关的数据到所述一个客户装置；所述一个客户装置基于所接收的数据，执行不同的操作。
通过本发明的组播系统，可以实现系统实时监控参观者的位置，根据参观者的位置发送相应的物品的信息到参观者。
优选的，所述后端服务器具有CPU，与所述CPU联接的译码器、存储器、编码器、RF发射单元，连接于所述译码器与所述多端口阅读器之间的输入单元；所述输入单元接收来自所述多端口阅读器的所述传感器&客户ID，并输出到所述译码器；所述译码器对所述传感器&客户ID译码，并输出译码后的数据到所述CPU；所述CPU根据所述译码后的数据，控制所述存储器输出与所述一个物体相关的数据到所述编码器，并控制所述编码器将与所述一个物体相关的数据编码，以及控制所述RF发射单元编码后的数据；所述客户装置具有射频接收单元，用以接收所述编码后的数据。本发明的这种构造确保了系统发送数据到参观者。
优选的，所述后端服务器还具有RF接收单元；所述客户装置还包括CPU、数据输入单元、射频发射单元；所述CPU与所述数据输入单元、所述射频发射单元和所述射频接收单元联接；所述客户装置的所述CPU处理所述数据输入单元输入的指令，产生要回发至所述后端服务器的请求，并通过所述射频发射单元发射所述请求到所述后端服务器的RF接收单元；所述后端服务器的所述CPU根据所述客户装置的请求，发送响应数据到所述客户装置的所述射频接收单元。本发明的这种构造确保了不仅系统可以实时发送相应的物品的信息到参观者，而且允许参观者与系统进行互动。
其中，在后端服务器与客户装置的发射带宽足够用的时候，所述后端服务器发射的与所述一个物体相关的数据为用以控制所述一个客户装置的操作的控制数据与所述一个物体的内容数据；所述一个客户装置存储所述控制数据与所述内容数据，并根据所述控制数据与所述用户通过所述数据输入单元输入的指令，调出所述一个物体的内容数据，如文本、音频、视频形式的数据。
其中，在后端服务器与客户装置的发射带宽不够用的时候，所述后端服务器发射的与所述一个物体相关的数据为用以控制所述一个客户装置的操作的控制数据；所述一个客户装置存储所述控制数据，并根据所述控制数据与所述用户通过所述数据输入单元输入的指令，调出所述一个客户装置预存的所述一个物体的内容数据。这种情况一般是，在参观者进入博物馆或类似的地方时，博物馆方发给参观者一个预存有正在展览的物品的信息的客户装置。
可选的，所述后端服务器还具有与CPU联接的输出单元，用以根据所述CPU的控制，输出所述译码后的数据。所述输出单元为显示器、打印机音频播放器、存储介质的任意组合。因此，例如展览的主办方可通过显示屏将相关数据如客户的请求等显示出来，或通过打印机打印出来，或通过音频播放器播放出来，或通过存储介质，如便携式闪存卡等存储而用于各种用途。
可选的，所述客户装置还具有数据输出单元，用于输出与所述一个物体相关的数据。所述数据输入单元为键盘、鼠标的任意组合。所述数据输出单元为显示屏、音频播放器、存储介质的任意组合。因此，用户可通过显示屏浏览后端服务器发送来数据，包括操作便携式客户装置的操作指南数据，展览品的内容信息，以及后端服务器响应用户的请求所发出的数据，并且可以通过音频播放器收听音频格式的上述数据，以及将其存储在存储介质中，供将来回顾。
优选的，所述的应答器为RF应答器或红外线应答器。
本发明的基于传感器的组播系统是一个完全一体化的发射系统，其包括低成本的传感器网络、无线射频识别标签(下文将简称为RFID标签)、阅读器、后端服务器(back end server)、客户装置(如PDA或MP3播放器、PC等)。RFID标签将会触发用于组播或广播数据或控制信号到客户端的数据。RFID标签连接到客户装置上，而后者则连接到集中网络上。RFID标签将会触发后端服务器，使其组播或广播数据或控制信号。根据后端服务器被触发而发射数据的方式，发射来自后端服务器的不同的数据。例如，根据客户的位置、客户装置的身份(如机器ID)而被发射的不同的数据或控制信号。后端服务器将会记录有关客户行为的信息，后者将会用于进一步的数据分析。
本发明的系统能够用于博物馆、各种展销会等。客户装置可为具有或不具有预存内容的RFID触发的音频播放器(如MP3播放器、PDA、PC等)。当他或她参观博物馆时，将随身携带音频播放器或其他装置。当参观者到达不同的展位时，连接在展位上的天线将检测来自音频播放器或其他装置的RFID标签的信号。系统将组播或广播控制信号，以指示参观者播放预存的与该展览相关的内容，而显示产品/资料。整个过程是自动的，不需任何人工介入。并且，参观者能够停下该播放器，或重复该播放内容。参观者还能够选择已存储在RFID标签内或系统中的优选的语言、优选的主题等选项，从而能够根据参观者的选择播放常备的内容。
本发明的系统对于参观者而言具有以下有益的技术效果--完全个性化。
由于客户装置是可配置的，能够容易地配置而使其接收用户感兴趣的相关的信息。
--基于传感器的组播系统。
由于本系统使用传感器，将会根据用户的位置自动发射信息到用户的装置上。
--允许多用户自动交互。
在本系统中，每个用户具有他或她的客户装置，该客户装置可由展览会或博物馆提供。用户不再必须在柜台或信息亭前排队等候信息，也不必为他们需要的信息排队。
--允许收集更多有关用户的信息用于数据分析。
尽管信息是经RFID自动发射到用户的装置的，参观者仍然能够借助他们的客户装置与系统进行交互。当用户使用该系统时，这种交互提供给系统获取有关用户行为的信息的更多的机会。
--更多的用户能够使用它。
由于数据的发射是被传感器触发的，而不是由用户请求的，最终用户在使用系统时甚至不必按压按钮。他们仅需要被动地接收所有的信息即可。即使残疾人亦可使用本发明的系统，而没有任何问题。因此，本发明的系统是一个用户容易掌握与使用的系统。
图1为本发明提出的组播系统的架构方框图；图2为图1所示系统中当便携式客户装置位于一幅油画附近的示意图；图3A为本发明组播系统中与应答器一起使用的便携式客户装置的电路方框图，其示出了当客户装置与后端服务器的数据传输带宽足够用时的操作过程；图3B为本发明组播系统中与应答器一起使用的便携式客户装置的另一电路方框图，其示出了当客户装置与后端服务器的数据传输带宽不够用时的操作过程；图4为本发明组播系统中使用的后端服务器构成的电路方框图；图5为本发明组播系统的工作流程图。
具体实施例方式
如图1所示，为本发明提出的组播系统的架构方框图。在下文，将仍以展览油画的博物馆为例，来具体说明本发明的组播系统的架构与工作机制。
本发明的组播系统的基本工作机制是首先系统服务器识别位于某一特定油画附近的特定参观者；然后，系统服务器发射相关数据到该参观者携带的便携式用户装置上；该参观者可以根据所接收的数据，执行不同的操作，如播放关于该特定油画的音频教材；如果该参观者认为必要，可以回发数据到系统服务器，如请求服务器发射除了已发射的信息外的额外的信息；系统服务器根据用户的请求，发射相应的数据给该参观者。
通过以下系统架构来实现上述工作机制首先，系统通过传感器网络来实现确定某一幅特定油画。具体方式是在每一幅油画附近设置一个传感器，传感器的位置即代表油画的位置。多个传感器构成传感器网络。传感器的数据如传感器ID可以发射到阅读机上，阅读机可以将传感器ID发射到后端服务器上，后端服务器通过识别传感器网络中的传感器ID，即可确定该传感器所处的位置，更确切地说可以确定正被参观者观赏的特定油画。确定特定油画的目的是为了系统服务器发射有关该油画的信息给观赏该油画的参观者。
然后，系统通过传感器网络与参观者随身携带的便携式用户装置上的RFID标签，识别特定参观者。具体方式是让每个参观者携带贴有RFID标签的便携式用户装置，其中，RFID标签中记录有参观者的客户ID，该客户ID中存储有参观者的个人信息。当携带贴有RFID标签的便携式用户装置的参观者来到一幅特定油画附近，如“向日葵”附近观赏时，该参观者就会处于该油画附近的传感器的传感范围内，从而其随身携带的便携式客户装置，如笔记本电脑、PDA、MP3、CD其中之一上的RFID标签中的客户ID即会被“向日葵”附近的传感器检测到。因此，“向日葵”附近的传感器检测到了该参观者的客户ID，并将自己的传感器ID连同检测到的该参观者的客户ID一并发射到阅读器。
然后，系统通过传感器网络、随着参观者的位置而改变的RFID标签、阅读器，识别特定油画与特定参观者。具体方式是阅读器将客户ID与传感器ID合并为单个ID，并发射组合后的该单个ID到后端服务器。该后端服务器即为本发明的基于RFID技术的组播系统的系统服务器。接着，后端服务器对该接收到的数据进行译码等数据处理，识别出特定参观者所观赏的特定油画。
然后，系统通过直接发射数据到特定参观者的便携式客户装置上，提供特定参观者所观赏的特定油画的相关数据给该参观者。具体方式是系统服务器，在图中将其分解为中央处理单元与无线收发单元，参观者的便携式客户装置具有RF接收和发射单元。中央处理单元在识别出特定参观者所观赏的特定油画后，即会将该特定油画的相关数据通过无线收发单元发射到该特定参观者的便携式客户装置上。该特定参观者的便携式客户装置通过其RF接收和发射单元，接收系统服务器发射来的数据。接着，参观者可以根据所接收的数据，执行不同的操作，如播放关于该“向日葵”的音频教材。
最后，通过特定参观者的便携式客户装置与系统服务器直接联系，可使系统即主办方随时随地与参观者进行互动。具体方式是如果参观者希望了解有关“向日葵”的其他信息，如作者梵高的个人资料、“向日葵”的创作背景等，可以回发数据到系统服务器，如请求后端服务器发射上述信息。系统服务器接收到参观者的请求后，根据参观者的请求，发射相应的数据给参观者。
下面结合图1与图2来更为直观地说明本发明的组播系统的架构。本发明的组播系统在博物馆的每个分馆所展览的所有油画附近分别设置一个传感器，一个分馆的所有传感器与一个多端口阅读器联接，所有分馆的多端口阅读器与后端服务器连接。
在本实施例中，该博物馆有从分馆1到分馆n共n个分馆，图1中仅示出了分馆1与分馆n，每个分馆均展示m幅油画。这样，当将本发明的系统应用于该博物馆时，系统架构为在每个分馆如分馆1内的m幅油画的每幅油画附近设置一传感器，如在油画11附近设置传感器11，从而在每个分馆如在分馆1的油画11到油画1m附近设置传感器11到传感器1m共m个传感器。参见图2，图中白色纸张可以表示所展示的油画，悬挂该油画的黑色长方形框架则为传感器，在该油画附近人手持的一个装置则为便携式客户装置。
在每个分馆内设置一个多端口阅读器，如在分馆1中设置多端口阅读器1，用以读取油画11到油画1m附近的传感器11到传感器1m发射的传感器ID与客户ID。这样，具有n个分馆的博物馆共设置n个多端口阅读器，每个多端口阅读器负责读取其所在分馆的m个传感器发射来的传感器ID与参观者的客户ID。
博物馆设置一个后端服务器，包括用于数据处理的中央控制单元与用于数据收发的无线收/发单元。中央控制单元与n个多端口阅读器联接，用以接收后端阅读器发射来的传感器的传感器ID与参观者的客户ID，并识别油画与参观者。无线收发单元联接于中央控制单元，用以根据中央控制单元的指令发射特定油画的相关数据到参观者的便携式客户装置，以及接收来自参观者的便携式装置的数据并传送到中央控制单元。
使用本发明的组播系统的博物馆的展览模式为当参观者携带一便携式客户装置如客户装置1，走到某一油画例如油画11前时，其随身携带的客户装置1上所粘贴或附加的RFID标签即会处于该油画11附近的传感器11的传感范围内。从而，油画11附近的传感器11检测到该客户装置1中的客户ID。在本实施例中，所使用的传感器11、传感器12…传感器nm可以是基于RFID或基于IR(Infra-red，即红外)的系统或其他能够在以空气介质内发射数据到短范围的系统。
传感器11从客户装置1中得到客户ID后，就会发射该客户ID到多端口阅读器1。该多端口阅读器1将客户ID与传感器ID合并为单个ID。然后发射该ID到中央控制单元(CCU，下文简称CCU)。
CCU基于接收自多端口阅读器1发射的该单个ID，识别出该特定油画11与该参观者，从而产生将要回发至客户装置1的数据，即产生与该特定油画11相关所数据，并传递所产生的数据到其无线收发单元中的数据发射单元，如天线，从而组播或广播该数据到客户装置。客户装置1基于所接收的数据，执行不同的操作，如播放有关该油画11的音频素材。
参观者可以通过客户装置1的输入单元，如PDA的键盘，进一步控制客户装置执行不同的功能。如果参观者想要得到关于该特定油画11的额外的信息，其可以通过其便携式客户装置直接发射请求到CCU。CCU的无线收发单元的数据接收单元，在接收了来自客户装置1的数据后，传递数据到CCU。CCU基于接收自客户装置的数据，产生要回发至客户装置的数据。
可见，由于本系统将传感器与所展览的油画“捆绑”在一起，并将RFID标签与便携式客户装置“捆绑”在一起，并通过多端口阅读器接收传感器的数据，而使系统服务器能够实时识别某一特定油画附近的特定参观者，进而将该特定油画的信息自动发射到该参观者的便携式客户装置上。本发明的组播系统能够避免现有技术的所有弊端，并为参观者以下方便一、在众多参观者参观多幅油画的参观过程中，能全自动地为每个参观者提供其所观赏的油画的信息，而不是以广播的形式依次循环地介绍每一幅油画。从而参观者就不必为他们需要的信息在信息检索系统、导游、博物馆专门的工作人员前排队，或等待广播时间，以及参观者不必听到千篇一律的音频素材，进而缩短了参观者的等候时间，节约了参观者的时间，更重要的允许参观者以更为高效地方式了解到其需要的信息。
二、本系统将多媒体信息发射给参观者，使参观者可以享受全方位的立体的有关其感兴趣的特定油画的信息。
三、本系统能够提供不同语种版本的展览品的信息，即客户装置能够被用户化，而后端服务器则能以不同语种提供油画信息到该客户装置。参观者仅需在其便携式客户装置中选择其适用的语种，即可获得该语种的油画信息。
四、本发明的组播系统允许用户被动接收所有的信息，即使老人、孩子、残疾人亦可使用本发明的系统，没有任何问题。而且，用户通过打开或关闭其便携式客户装置，获得了接收和不接收系统服务器发射的信息的自由，而不像现有技术中的广播系统，用户有时不得不去听其不感兴趣的内容。
五、更为突出的是，本系统能够与所有参观者随时随地的全面互动。具体地讲，就是本发明的系统除了可以随时掌握参观者的位置，而提供与该位置的油画的信息给参观者以外，还可以接收参观者的请求，提供其他的信息。
另一方面，本发明的组播系统能够为博物馆、展销会等的主办方提供以下方便一、该系统可以自动全程跟踪参观者的位置，并提供相关位置的油画的信息给参观者，在节约了参观者的参观时间外，缩短了每次展览的周期，从而可以在相同的时期接待更多的参观人次；二、自动全程跟踪参观者的位置，而参观者的位置又与所展出的油画相对应，从而便于统计参观者的喜好、油画受观众欢迎程度等的数据。而且，由于系统全程跟踪参观者，根据参观者随身携带的便携式客户装置中的客户ID来识别参观者，如果该客户ID包括参观者的国籍、年龄、性别、职业等信息或者与参观者的年龄、性别、职业等信息相联系，还可以进行诸如各年龄群体的对油画的喜好、不同性别对油画的品味等更为详尽的统计，这比传统技术通过参观者填类似回执单的表格要更快捷、准确。
三、本发明的组播系统不仅能够自动全程跟踪参观者提供相关信息，还能不受人力资源限制地提供不同语种版本的信息给参观者。因此，自动提供服务，与提供多语种的服务，在方便了参观者的同时，更是大大减少了管理成本，如减少了工作人员。
如图3A所示，为本发明组播系统中与应答器一起使用的便携式客户装置的电路方框图，其示出了当客户装置与后端服务器的数据传输带宽足够用时的操作过程。本发明中的客户装置包括以下单元CPU，与CPU联接的RF收发单元、数据输入单元、存储器、数据输出单元。并且，应答器连接在该客户装置上。便携式客户装置是能够为本系统的参观者携带的装置，每个用户具有一个这样的装置。
下面具体介绍本发明组播系统中，应答器及与其连接使用的便携式客户装置中的各个模块的功能应答器，即RFID标签，其是与传感器网络联接的单元。当便携式客户装置在传感器网络内传感器的传感范围内时，连接在其上的应答器的数据将会通过传感器网络发射到后端服务器。然后，后端服务器将会基于所接收的数据，来识别参观者与参观者所观赏的油画，以判定要广播哪一幅油画的信息到哪一个参观者，即发射何种信息到哪一个客户装置上。
RF收发单元用于便携式客户装置与后端服务器之间的数据接收与发射。在客户装置与后端服务器之间数据发射带宽足够用的情况下，RF收发单元接收的数据可以包括后端服务器发射的控制方面的信息，以及内容方面的信息，如“向日葵”的文本、音频流与视频流。
数据输入单元是参观者与客户装置之间的接口。该接口允许参观者使用该装置与后端服务器交互，如参观者需要了解“向日葵”的进一步信息，可以通过数据输入单元将请求输入到便携式客户装置内。该数据输入单元能够以任何能够捕捉参观者的输入如按钮、键盘、语音识别等的形式实现。
CPU用于数据处理，包括(1)处理通过RF接收和发射单元所接收的数据，在该客户装置与后端服务器之间数据发射带宽足够用的情况下，将控制信号与所接收的数据，如内容方面的信息，如“向日葵”的文本、音频流与视频流存入存储器中。
(2)接收来自数据输入单元的指令，存入存储器中，以及通过RF收发单元发射数据到后端服务器。
存储器用于存储来自CPU的控制信号与所有进来的数据，该进来的数据包括通过RF收发单元所接收的数据以及通过数据输入单元输入的数据。
数据输出单元是参观者与客户装置之间的接口。该数据输出单元接收CPU的控制信号，根据所接收的控制信号，调用来自存储器的数据，如调出后端服务器发射来的特定油画的文本、音频流与视频流。数据输出单元可以以任何该参观者理解的形式，如音频、图像、文本、视频等形式输出数据。数据输出单元可以是LCD显示器、音频麦克风等。
如图3B所示，为本发明组播系统中与应答器一起使用的便携式客户装置的另一电路方框图，其示出了当客户装置与后端服务器的数据传输带宽不够用时的操作过程。图3B与图3A的不同点在于存储器中已经预存储有要播放的数据，如“向日葵”的文本、音频流与视频流。
CPU仅接收来自后端服务器的控制信息，并根据该信息将控制信号存储到存储器内。
输出单元根据来自CPU的控制信号，调出存储器内事先存储的数据。
如图4所示，为本发明组播系统中使用的后端服务器的方框原理图，包括CPU，通过译码器与CPU联接的输入单元，与CPU联接的存储器、编码器、RF接收单元、RF发射单元、输出单元。下面具体介绍本发明组播系统中使用的后端服务器中的各个模块的功能数据输入单元与多端口阅读器联接，以从传感器网络收集编码后的传感器&客户ID组。该编码后的传感器&客户ID组中的每个传感器&客户ID，是由阅读器将特定油画附近的传感器发射来的传感器ID与参观者的客户装置上连接的RFID标签内的客户ID编码而成。
译码器，用于将来自多端口阅读器的编码后的传感器&客户ID译码，并输出到CPU中。
CPU用于数据处理。包括(1)处理译码器输入的译码后的数据，并输出到输出单元，如将传感器ID与客户ID输出到显示器上，便于工作人员了解当前的展览情况，如位于“向日葵”附近的参观者的个人信息；(2)根据该译码后的数据，控制存储器输出数据，以及控制编码器将存储器中出去的数据编码并输出该编码后的数据到RF发射单元。
(3)处理通过RF接收单元接收的来自客户装置的数据，如在参观者接收到后端服务器发射的有关“向日葵”的文本信息之后，参观者希望能够收到“向日葵”的多媒体信息时而发射到后端服务器的请求。CPU将处理该请求，并通过RF发射单元发射应答信息到客户装置。
存储器用于存储将要组播的数据，如博物馆中所展览的所有油画的信息，该数据也是将要发射到客户装置的信息，如某一特定油画的文本、音频、图像、视频等类型的信息。
编码器用于数据编码。
RF接收单元用于接收来自客户装置的数据，并输入到CPU。
RF发射单元用于根据CPU的控制信号，发射数据到客户装置。
输出单元用于根据CPU的控制信号，输出译码器译码后的数据和如用户请求的信息等。
如图5所示，本发明组播系统的工作流程图，显示出本发明的系统是如何工作的。首先，进行参观者与所展览的物品的注册步骤。如图5的左上角所示，参观者在本系统中注册如国籍、性别，并提供关于他们个人的信息，如年龄、爱好等，从而可以在他/她的参观过程中发射个性化信息，如视频信息到他/她的便携式客户装置。如图5的右上角所示，将要被参观的物品信息也被注册并上传到本系统。并将系统的初始数据存储在一些便携式PDA上，这些PDA用于发给来参观物品的没有携带便携式客户装置的参观者。
接着，当参观者进入博物馆或展销会时，询问参观者是否具有自己的便携式客户装置，如PDA。如果参观者有，则将系统的初始数据下载到参观者的PDA上，并将RFID标签粘贴或附加到参观者的PDA上。如果参观者没有，则将已准备好的PDA及RFID标签发与参观者。
接着，当参观者来到某一特定的物品附近，并且其PDA上的RFID标签在该特定物品的传感器的传感范围时，该传感器读取该RFID标签中存储的客户ID。
接着，多端口阅读器读取该客户ID，并将该客户ID与该传感器ID合并为单个ID发射到CCU。
接着，CCU根据接收到该合并后的单个ID，识别出该传感器的位置，即识别出参观者所参观的物品和参观者，进而从存储在存储器中的将要组播的数据中调出与该特定物品相关的数据，该数据包括文本、音频、图像、视频等，并发射给参观者。
接着，参观者根据PDA接收到的数据进行相应的操作，如播放视频、音频、动画、文本等。
接着，判断参观者是否回发数据给CCU。需要说明的是，只要参观者携带的PDA处于开启状态，则无论其走到哪一个特定物品之前，本发明的系统均可一自动发射该相应位置的物品的信息到参观者的PDA上，无需客户进行额外的动作。如果参观者不满足于所接收到的信息，还可以向CCU提出请求，即通过PDA中的RF接收和发射单元发射数据到CCU。CCU收到参观者的请求后，即会通过其无线收发单元直接发射数据到参观者的PDA上。
接着，如果参观者不再回发数据给CCU，则判断参观者是否到达下一物品，这时系统将进行与上一物品相类似的动作，即CCU发射该下一物品的信息给参观者的PDA。如果参观者已参观完毕，其可以很容易地编辑本发明的系统发射到他的PDA上的数据，如参观者可以通过PDA上的数据输出单元如LCD显示器、音频麦克风等，将音频、图像、文本、视频等输出。
最后，系统可以根据CCU中存储的有关参观者的各种数据进行各种统计与分析。
综上所述，本发明使用低成本的RFID技术提供低成本的自动发射系统。本发明的组播系统使用低成本的便携式客户装置，如MP3播放器，用于按照音频或视频提供信息给参观者，这取决于客户装置，从而提供了一种低成本的自动发射系统。在本发明的组播系统中，多个天线连接于集中阅读器。从而要求具有很多布线。如果天线与阅读器能够通过电力线通讯(PowerlineCommunication，即PLC)会合将会更好，这是因为，这样就不需要在“最后一公里内”(last mile)安装新的线缆，PLC充分利用了地面上最大的网络。此外，优选的，使用可以支持多个天线的阅读器。例如，至少能够支持8-10个天线，甚至特定设计的能够支持几百个天线的阅读器，以降低系统成本。
权利要求
1.一种基于传感器的组播系统，其特征在于包括多个应答器，分别与被多个用户分别持有的多个客户装置连接；多个传感器，分别位于多个物体附近；与所述多个传感器联接的多端口阅读器；与所述多端口阅读器连接的后端服务器；当所述多个客户装置中的一个客户装置位于所述多个物体的一个物体附近时，位于所述一个物体附近的传感器检测到连接于所述一个客户装置的应答器内存储的客户ID，并发射所检测到的客户ID到所述多端口阅读器；所述多端口阅读器将所述客户ID与发射所述客户ID的所述传感器的传感器ID合并为传感器&客户ID，并发射所述传感器&客户ID到所述后端服务器；所述后端服务器对所述传感器&客户ID进行译码，以识别出所述一个物体与位于其附近的所述一个客户装置，并发射与所述一个物体相关的数据到所述一个客户装置；所述一个客户装置基于所接收的数据，执行不同的操作。
2.如权利要求1所述的组播系统，其特征在于，所述后端服务器具有CPU，与所述CPU联接的译码器、存储器、编码器、RF发射单元，连接于所述译码器与所述多端口阅读器之间的输入单元；所述输入单元接收来自所述多端口阅读器的所述传感器&客户ID，并输出到所述译码器；所述译码器对所述传感器&客户ID译码，并输出译码后的数据到所述CPU；所述CPU根据所述译码后的数据，控制所述存储器输出与所述一个物体相关的数据到所述编码器，并控制所述编码器将与所述一个物体相关的数据编码，以及控制所述RF发射单元编码后的数据；所述客户装置具有射频接收单元，用以接收所述编码后的数据。
3.如权利要求2所述的组播系统，其特征在于，所述后端服务器还具有RF接收单元；所述客户装置还包括CPU、数据输入单元、射频发射单元；所述CPU与所述数据输入单元、所述射频发射单元和所述射频接收单元联接；所述客户装置的所述CPU处理所述数据输入单元输入的指令，产生要回发至所述后端服务器的请求，并通过所述射频发射单元发射所述请求到所述后端服务器的RF接收单元；所述后端服务器的所述CPU根据所述客户装置的请求，发送响应数据到所述客户装置的所述射频接收单元。
4.如权利要求3所述的组播系统，其特征在于，所述后端服务器发射的与所述一个物体相关的数据为用以控制所述一个客户装置的操作的控制数据与所述一个物体的内容数据；所述一个客户装置存储所述控制数据与所述内容数据，并根据所述控制数据与所述用户通过所述数据输入单元输入的指令，调出所述一个物体的内容数据。
5.如权利要求3所述的组播系统，其特征在于，所述后端服务器发射的与所述一个物体相关的数据为用以控制所述一个客户装置的操作的控制数据；所述一个客户装置存储所述控制数据，并根据所述控制数据与所述用户通过所述数据输入单元输入的指令，调出所述一个客户装置预存的所述一个物体的内容数据。
6.如权利要求4或5所述的组播系统，其特征在于，所述一个物体的内容数据为文本、音频、视频形式的数据的任意组合。
7.如权利要求2至5任一项权利要求所述的组播系统，其特征在于，所述后端服务器还具有与CPU联接的输出单元，用以根据所述CPU的控制，输出所述译码后的数据到所述输出单元。
8.如权利要求7所述的组播系统，其特征在于，所述输出单元为显示器、打印机、音频播放器、存储介质的任意组合。
9.如权利要求2至5任一项权利要求所述的组播系统，其特征在于，所述客户装置还具有数据输出单元，用于输出与所述一个物体相关的数据到所述数据输出单元。
10.如权利要求9所述的组播系统，其特征在于，所述数据输入单元为键盘、鼠标的任意组合；所述数据输出单元为显示屏、音频播放器、存储介质的任意组合。
11.如权利要求1至5任一项权利要求所述的组播系统，其特征在于，所述的应答器为RF应答器。
12.如权利要求1至5任一项权利要求所述的组播系统，其特征在于，所述的应答器为红外线应答器。
全文摘要
本发明提供了一种用于博物馆、各种展销会等的基于传感器的组播系统，包括分别与多个客户装置连接的多个RFID标签；分别位于多个物体附近的多个传感器；与多个传感器联接的多端口阅读器；与多端口阅读器连接的后端服务器；当一个客户装置位于一个物体附近时，位于该物体附近的传感器检测到连接于该客户装置的RFID标签内的客户ID，并发射客户ID到多端口阅读器；后者将客户ID与传感器ID合并为单个ID，并发射到后端服务器；后端服务器对单个ID进行译码，以识别出该物体与位于其附近的该客户装置，并发射与该物体相关的数据到该客户装置；该客户装置基于所接收的数据执行不同的操作。利用本发明，在参观者的参观全程中能够自动提供客户化的信息给参观者，并与参观者随时保持互动。
文档编号H04B5/06GK1767447SQ200410088020
公开日2006年5月3日 申请日期2004年10月29日 优先权日2004年10月29日
发明者倪伟定, 蔡日星, 冼家扬, 蔡一帆 申请人:香港理工大学