使用无线媒体来监视人的方法和系统的制作方法

专利名称：使用无线媒体来监视人的方法和系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及用于监视人的系统和方法，例如监视特定地区中的儿 童。具体地，本发明涉及使用无线便携式设备来监视由地区所限定的分散位置中的其它人。在无线便携式设备中配置有地区数据。
技术背景人跟踪和监视系统变得越来越普及，且对于企业和个人来说经济 上可以接受。多数定位器系统使用地面定位系统(GPS)技术。希望 了解子女的行踪和健康的父母使用能够监视人的GPS跟踪和监视系 统。这些系统也可以由人们用来监视老人或精神上有残疾的人。同样， 宠物的主人可以从这种GPS跟踪设备中获益。在工人工作地点不固定 的分布式企业中，也存在对个人监视系统的强烈需求和适用性
发明内容
这里提供的PDA是一种具有高计算能力的便携式无线设备。PDA 可以由个人便携地携带，而且可以和其它PDA无线地进行通信。因此， PDA的所有者可以监视携带相关PDA的其它个人。因此，可以向被监 视的人提供便携式设备，其中该便携式设备配置有事件，这些事件可 以关于地区或被监视的人周围的其它参数而发生。与先前缺乏客户端水平和基础结构的处理能力而不能提供基于 异常事件的信息的系统不同，PDA仅报告有关的信息。此外，PDA可 以根据地区而计算其位置。PDA不仅能够监视与携带便携式设备的人 的运动或停顿有关的位置和事件，而且还能够监视携带便携式设备的 人周围的环境参数和情况。PDA被设计为事件驱动的，仅当满足异常 事件时才会发送数据，因此不再需要恒定的跟踪。仅将重要的事件发 送和报告给监视人。此外，监视人(例如父母)还可以具有与被监视人(例如子女) 的便携式设备网络连接的便携式设备。例如，父母可能希望经常地监 视其子女所处之地的空气质量。管理员可能希望监视与其公司内任意 给定运输卡车相关的任意火灾。保险公司可能希望远程地监视被保交 通工具行进的速度。这里公开的便携式设备不限于关于PDA处于静态信标传输范围 之内还是之外而对PDA的运动进行识别。相反，PDA可以通过简单地 使用GPS数据来计算其关于地区的位置。一方面，提供了一种有选择地与预定地区内的第一便携式设备进 行通信的方法。使用预定属性来定义地区。将代表地区的数据加载到 第一便携式设备上。第一便携式设备设置有地面定位单元接收机，该 地面定位单元接收机允许第一便携式设备获得其位置的地理坐标。第 一便携式设备被配置用于确定其关于地区的位置。第一便携式设备中 的微处理器被编制用于确定关于地区、与便携式设备的状态有关的 事件的发生。最后，第一便携式设备中的微处理器被配置用于向第二 便携式设备发送指示事件发生的事件消息。所述方法还可以包括允许多个设备向第一便携式设备发送指示
事件发生的信号；以及在第一便携式设备中的微处理器确定所发生的 事件触发了预先配置的操作的执行的情况下，允许第一便携式设备中 的微处理器执行预先配置的操作。所发生的事件可以是超过速度阈值水平、进入地区、离开地区、 与携带第一便携式设备的个人相关的装备发生故障、或是由与携带第 一便携式设备的人相关的仪器测量到的这个人的健康情况变差。另一方面，所述方法还可以包括第二便携式设备中的微处理器 被配置用于如果第二便携式设备中的微处理器确定所发生的事件触发 了预先配置的操作的执行，则执行操作。第一和第二便携式设备可以是蜂窝电话、智能电话或个人数字助 理。地区可以是家庭环境、工作环境、州、城市、商业区、住宅区或 校区。另一方面，代表每一个地区的数据是多个坐标，其中便携式设备 通过使用多个坐标并执行一系列步骤而创建了地区的进一步表示。这 些步骤包括将坐标映射到像素图像上，以便向多个坐标中的每一个 坐标分配一个像素，其中每一个被分配像素之间的距离是可配置的； 将多个已分配的像素和形成围绕像素图像中某个区域的连续且连接的 线的多条线相连；以及激活位于多条线上的像素，以形成围绕像素图 像中某个形状的连续像素阵列。代表每一个地区的数据可以是多个路点(waypoint)，多个路点中 每一个路点由地理坐标和半径定义。此外，地理坐标可以由讳度和经 度来表示，而半径可以由距离大小来表示。另一方面，代表每一个地区的数据是像素图像。像素图像可以通过如下步骤来创建允许用户使用两个坐标属性在计算机地图中标识 地区；将被标识的区域划分为栅格；允许用户从栅格中选择至少一个 部分以定义地区；以及将所述至少一个部分与像素计算机图像中的像 素进行关联，从而将用户在被标识地区中选择的像素标识为在地区中。 栅格可以被划分为多个部分，以实现足够高的分辨率，从而能够正确 地描述地区。另一方面，所述方法还包括执行预先编制的操作，例如进行电
话呼叫；向控制中心报告；启动警报。第一便携式设备可以被编制用 于确定地区中是否出现特定情况，当出现情况时，便携式设备向控 制中心报告该出现。另外，所述方法还包括给与至少一个设备通信 地连接的模块配置地区，该模块用作在至少一个设备与第一便携式设 备之间进行通信的集线器。另一方面，所述方法还示范性地说明了第一便携式设备与多个设 备之间的通信信号是蓝牙信号、红外信号、短距离无线电信号、无线 通用串行总线、或WiFi。多个设备是对一氧化碳、氯气、烟尘、烟雾、 空气中的氧气或温度的等级进行测量的测量仪器。一方面，提供了一种有选择地与远程环境中的便携式设备进行通 信的方法。所述方法包括提供与环境相关的被监视便携式设备；启 用被监视便携式设备与位于环境中的多个仪器之间的通信；通过通信 网络而启用被监视便携式设备与监视便携式设备之间的无线通信，监 视设备远离该环境；对被监视便携式设备中的微处理器进行编制，以 确定与从多个仪器之一所获得的数据有关的事件的发生；以及允许被 监视便携式设备中的微处理器向监视便携式设备发送指示事件发生的 事件消息。一方面，提供了一种有选择地与远程环境中的便携式设备进行通 信的系统。所述系统包括与地区相关的第一便携式设备；以及通过 通信网络与第一便携式设备进行无线通信的第二便携式设备，其中第 二便携式设备远离该地区。第一便携式设备包括微处理器，它确定与 便携式设备的状态有关的关于地区的事件的发生，并向第二便携式设 备发送指示事件发生的事件消息。


作为示例，对附图进行参考。图1示出了用于监视个人并与个人进行通信的计算机系统和PDA的高级体系结构。图2A示出了一种通信链路配置，其中具有PDA的个人能够监视具 有第二PDA的另一个人并与其进行通信。图2B示出了一种通信链路配置，其中具有PDA的个人能够监视具 有第二PDA的另一个人并与其进行通信。图3示出了监视个人并与个人进行通信的系统中所使用的PDA的 组件布局。图4示出了PDA配置应用程序的窗口，其中用户可以选择参数来 配置多个事件。图5A示出了被划分为栅格的地区地图。图5B示出了表示地区的像素图像。图5C示出了表示地区和多个PDA的位置的地图。图6示出了后端控制系统的组件示意图。图7示出了系统的逻辑组件分层。图8A示出了当使用无规律边界软件时多个PDA所使用的通信网络的高级设计。图8B示出了多个PDA操作所处的地区。图9示出了管理员使用PDA与多个工作地点环境处的不同工人的 PDA进行交互。图10示出了工作地点环境，其中PDA取决于其它PDA与工作地点 环境的邻近性而执行操作。
具体实施方式
下文描述的方法和系统使用个人数据获取和报告系统，个人数据 获取和报告系统系统能够对与用户活动相关的参数和事件进行测量、 添加时间标签、记入日志、分析并控制。所述系统可以包括PDA， PDA 通过蜂窝和卫星通信网络，结合能够在全球范围内提供位置和状态信 息的GPS定位卫星而进行通信。个人的PDA能够与多个他人的PDA互相连接，并接收并发送关于 每一个人的环境的信息。PDA可以在多个环境中操作，并与每一个环 境中的设备进行交互。PDA使用与预存储的地区信息相结合的GPS信 息，关于环境的变化而改变配置。这些预存储的区域可以被配置用于 按照用户期望，使地理边界形成多种形状。
因此，可以给家庭成员提供如这里所公开的PDA，该PDA允许每 一个成员知晓其它成员的位置。此外，每一个成员能够知晓从每一个 PDA所处环境中的本地设备所获得的信息。因此，如果PDA位于车辆 中，那么PDA能够通过本地通信链路(由蓝牙、短距离无线电等来实 现)与例如燃油阀的车辆设备进行通信。这样，其它PDA可以接收与 车辆设备的状态有关的信息。PDA允许和大量的外围设备进行交互并对其进行控制，包括根据 预配置的地区和事件而操作。PDA可以监视并分析健康参数心率、温 度、血压、血糖含量、身体移植传感器和医疗设备，而且能够监视急 诊通知。此外，PDA可以检测地理边界相交、个人或主车辆的路线和 对调度的遵守，报告PDA或者个人或主车辆的位置、速度、里程、行 进方向、加速度和高度。PDA还能够监视并分析危险环境情况，包括 检测氧气、 一氧化碳、氯气、天然气、烟雾和烟尘的浓度。此外，PDA 可以监视并远程控制家用电器。便携式设备具有强大的计算能力，从而根据从与每一个环境相关 的设备获得的数据而执行预先编制的操作。因此，PDA具有智能设备 的特征、灵活性和能力。PDA包含能够与至少一个调制解调器(蜂 窝、卫星和其它)进行接口连接的至少是32位的处理器；至少一个全 球定位系统(GPS)接收机；至少一个存储模块；以及其它外围设备。 所述处理器允许PDA将逻辑分析和决策做出能力置于PDA中，而不是 置于远程的、基于服务器的控制中心中。PDA中的其它组件可以包括 但不限于至少一个GPS天线；至少一个调制解调器天线；至少一个 用于通信和配置的串口。在其众多能力中，PDA的中央处理单元可以被配置用于管理可 配置操作，该操作包括报告、观察、识别、处理和分析多个可配置操 作；发出并响应多个命令；在其本地装置中实现多个事件，并且该中 央处理单元包含历史记录组件。PDA可配置为包括与用户期望的数目相同的可配置逻辑事件。事 件可以基于使用GPS位置和一个其它因素(例如时间或速度)的组合 的规则。
可配置的操作是指PDA中的CPU响应事件而执行的动作。例如， 接收家用电器的故障事件信号的PDA可以被配置用于立即拨打服务公司的电话。其它的可配置操作包括但不限于打开或关闭车辆的点火 装置；车辆的温度等级或其变化；燃料箱水平高度或其变化；等。可 以对可配置操作或其组合进行处理，以便发送特定消息、响应特定查 询或命令、启用或禁用特定机制、或识别特定事件。可配置的操作在 多种情况下发生。这些情况包括但不限于可配置操作响应命令而发 生；可配置操作响应查询而发生；可配置操作在识别出预先选择的情 况时发生。在第一PDA监视安装在或位于车辆上的第二PDA的环境和位置的 情况下，第一PDA能够接收与和车辆有关的事件的发生有关的事件信 息。例如，打开或关闭车辆的点火装置；车辆的温度等级或其变化； 燃料箱水平高度或其变化；按下按钮或车辆内的高度，其中该按钮与 紧急事件有关；对门或闩锁进行锁定或解锁；打开或关闭窗户；打开 或关闭LED信号灯；打开或关闭多个继电器；打开互关闭警报器；电 池功率电平的变化；相连的扫描器所扫描的条形码；加载或卸载乘客； 加载或卸载货物；车辆部分故障；接收到车辆诊断码；检测到碰撞； 展开安全气袋；锁定/解锁安全带；轮胎气压高/低；以及车辆或对象 中的其它机制。也可以使用可配置的边界或地区，并且可以将其配置为用户期望 的任意形状。例如，所述边界或区域可以沿着州界的边界或沿着所选 公路或小路的路线。所述边界或区域可以沿着校区、无飞行区、城市 等的地基(premise)边界线。所述边界或区域还可以是几何形状或非 几何形状。本发明的另一个益处是，可以在本地或以无线的方式对PDA进行更新和配置。PDA被设计为事件驱动的，仅当满足异常事件时才发送数据。在 PDA中将异常事件配置为事件。事件驱动方法限制了以无线方式发送 的数据量并节约了带宽。这一点是通过使用能够针对内部和外部数据 源的任意组合而配置的规则和阈值而实现的。当违反规则或超过阈值 时，可以产生用户定义的事件。这些事件的传输受到设备的传输规则
和操作配置的控制。仪器模块可以被安装、附加、制造或以其它方式包括在多个物件 或电器之上/之中，或包括在PDA自身之中。这些物件或电器可以包括 娱乐设备、计算机系统、环境情况检测器、健康监视器和对其操作进 行监视和控制是有益的任意其它项目。在监视系统的环境中，所述仪 器模块对和与仪器模块相连的物件或电器有关的信息进行收集、处理 和通信。图1示出了监视个人并与个人进行通信的计算机系统和PDA的高 级体系结构。PDA 105、 106和107通过多个通信网络和控制中心，被 网络连接在一起。在一个实施例中，PDA 105、 106和107以类似于局 域网的方式而进行网络连接，其中每一个PDA是一个节点。PDA 105、 106和107从GPS群131接收无线电信号，该信号允许PDA 105识别其地 理位置，并在需要时识别其地理代码。PDA 105、 106和107可以通过 集成在PDA硬件中的多个无线设备与多个网络进行无线通信。在一个 实施例中，该通信网络是包括多个蜂窝基站120和服务提供商135的蜂 窝网络。在另一个实施例中，该通信网络是包括多个具有SMS接收机 的蜂窝基站125和服务提供商140的蜂窝网络。在另一个实施例中，该 通信网络是包括多个卫星接收机和发射机130以及卫星地面站145的卫 星网络。在另一个实施例中，该通信网络是短距离无线电通信网络。通信网络允许PDA 105、 106和107与后端控制系统150进行通信。 PDA 105、 106和107通过通信网络向后端控制系统150发送事件信息， 并响应后端控制系统150发送至每一个PDA的命令。后端控制系统150 包括与编解码器155进行交互的多个网关151、 152、 153和154。编解 码器155是后端控制系统150的中央编码器和解码器，而且允许后端控 制系统进行调整并与任意通信网络进行通信。模块化设计使得能够引 入新的硬件和网络协议，而不需要改变监视和报告软件。后端控制系 统150还包括异步路由系统159，它允许异步且有效地对输入和输出通 信进行处理。在一个实施例中，异步路由系统159包括多个路由服务 156、至少一个数据库157和网络服务器158。由路由服务156路由的消 息被直接传送至客户端控制台176。客户端控制台176向操作员呈现仪
器和PDA 105的信息。客户端控制台176通过后端控制系统150和通信 网络向PDA105发送命令。多个应用程序可以连接至中央数据库157以提供其它系统功能。管 理员控制台175允许操作员对PDA信息、仪器模块信息、仪器信息、用 户信息等进行添加、编辑或删除。历史处理器控制台174允许操作员查 看报告和重放事件数据。操作数据处理器173允许操作员为PDA 105的 操作定义地区和路点(waypoint)。配置工具172允许操作员容易地对 PDA 105的特征和功能进行配置。可以通过PDA 105之外的备选媒体向操作员呈现环境设备的信 息。在一个实施例中，通过将环境设备的信息从网络服务器158发送到 网络客户端171，可以通过网站或电子邮件将该信息呈现给操作员。在 另一个实施例中，可以通过向另一个预定的无线设备177发送文本或语 音消息，将环境设备的消息呈现给操作员。在另一个实施例中，PDA105能够通过仪器模块195与多个仪器或 设备进行通信。仪器模块195可以和用户希望监视或交互的多个仪器或 环境设备相连。取决于PDA 105的配置，PDA 105能够执行用于打开/ 关闭仪器、查询来自仪器的测量等的操作。在一个实施例中，仪器模块195包括允许其通过蜂窝网络与PDA 105进行通信的蜂窝调制解调器。这样，仪器模块195能够向PDA 105 发送事件信号、异常事件和应答。在另一个实施例中，仪器模块195 通过因特网160与PDA105进行通信。仪器模块可以包括以太网卡，该 卡允许PDA105连接至因特网160，并经过网关、通过蜂窝网络将信息 发送至PDA105。在另一个实施例中，如果PDA105具有最佳邻近度， 则仪器模块通过WiFi、 Bluetooth、无线USB等连接至PDA105。仪器模块195还能够连接至因特网160，以具有与网络服务器158 和后端控制系统150的连接。仪器模块195可以被配置用于报告与和 仪器模块195相关的任意环境设备有关的特定事件或发生。仪器模块 195通过因特网160向后端控制系统150和PDA 105报告该信息。如果 PDA105在附近，则仪器模块195可以直接向PDA105进行发送。此夕卜， 后端控制系统150接收到的所有事件信息可以被中继至连网的PDA106和107。图2A示出了一种通信链路配置，其中具有PDA的个人能够监视具 有第二PDA的另一个人并与其进行通信。在一个实施例中，通过使用 PDA 106，父母可以监视携带PDA105的其子女的位置、移动和车辆情 况。PDA105与多个基站120之一进行通信，该基站又与服务提供商135 进行通信。后端控制系统150从服务提供商135接收通信信号，并映射 到所存在的正确目的地。如果PDA 106被列出为被监视PDA，贝l」PDA 106可以接收与PDA 105有关的信息。后端控制系统150将事件消息、 文本消息或源自PDA105的任意其它信息重新路由至PDA106。通过与 PDA 105相连的蜂窝通信网络或任意其它通信网络，可以中继返回该 消息。在另一个实施例中，使用SMS网络代替蜂窝网络。例如，PDA 105 可以被配置用于如果PDA 105检测到行进速度大于预定的速度界限， 则触发文本消息的发送。这样，监视PDA 106可以接收指示PDA 105 正在快速行驶的文本消息。图2B示出了一种通信链路配置，其中具有PDA的个人能够监视具 有第二PDA的另一个人并与其进行通信。在一个实施例中，用户可以 是医生，该医生使用PDA 106监视使用PDA 105的病人的情况。PDA 105与仪器模块195无线相连。仪器模块195可以被安装在医院的房间 中、家中或集成到PDA105的同一外壳中。PDA105通过已知协议(例 如蓝牙、短距离无线电等)的无线链路与仪器模块进行交互。仪器模块195又与和病人相关的不同仪器相连。在一个实施例中， 这些不同的仪器可以是心脏监视器、胰岛素水平读取器、血压监视器 等。仪器模块195可以和局域网相连，或与特定环境中的任意其它的网 络装置相连。在一个实施例中，如果仪器模块195从任意相连的仪器接收到信 号，那么仪器模块195将会确定是否已经在该仪器处发生了预先配置的 事件。例如，如果病人的心率开始加速并超过阈值水平，则仪器模块 可以被配置用于在心脏监视器检测到信号时执行操作。因此，通过因 特网连接160，仪器模块195可以自动地通知PDA 105和/或PDA 106心 195可以通过因特网向监视PDA106发送电子 邮件消息。如果PDA105和/或PDA106在仪器模块195附近，则可以通 过与PDA105或PDA106的直接无线链路来做出该通知。由此，仪器模 块195可以被配置为在通知PDA 105或106之前，与任意配置的仪器进行交互并执行操作。在另一个实施例中，仪器模块195可以被配置用于检测PDA105 和PDA106的存在；接收PDA105或PDA106的消息；或计算测量所占 用的时间。如果仪器模块195接收到能够向PDA进行报告的任意信息， 那么仪器模块195立即发送该信息。一旦PDA 105或PDA 106接收到事 件消息，则能够执行预先编制的操作。在一个实施例中，PDA 105可以被编制用于当PDA处于仪器模 块195的范围内时，向仪器模块发射信号。通过获得GPS位置数据并确 定该数据是否处于预先配置的边界内，PDA 105可以识别出它是否处 于家庭环境190中。可以使用预先配置的无规律边界，例如邻近区域或 校区、工作地点等。在另一个实施例中，仪器模块195简单地假定PDA 105—直存在。PDA 105还可以被配置用于当已配置的事件发生时执行操作。 该操作可以是向仪器模块195请求信息、命令仪器模块195的操作等。因此，PDA 106不仅能够监视与携带PDA 105的人的运动有关的位 置和事件，而且还能监视携带PDA 105的人周围的环境参数和情况。 例如，父母可能希望经常地监视其子女所处位置处的空气质量。管理 员可能会监视与其公司内任意给定的运输卡车相关的任意火灾。硬件配置图3示出了监视个人并与个人进行通信的系统中所使用的PDA的 组件布局。在一个实施例中，PDA105具有蜂窝电话模块240和数据获 取模块242。蜂窝电话模块240包含至少一个蜂窝调制解调器220、至 少一个CPU210、以及至少一个音频处理单元214。在另一个实施例中， 卫星通信调制解调器可以被包括在蜂窝电话模块240中，以提供最大可 提供的且完整的全球覆盖。
CPU 210是具有足够计算能力以快速执行复杂计算的高性能处理 器。在一个实施例中，处理器210是至少32位的处理器。处理器210包 括至少为32千字节的RAM。例如，可以设想具有两个内建UART的 Motorola MMC2114 32-Bit RISC处理器。然而，还可以设想类似的或 更高级的处理器。数据获取模块242可以包括全球定位系统(GPS)接收机215、 数据系统微处理器212、存储模块280和通信链路244。 GPS接收机215 能够在几英尺或更小的精度上进行定位。例如，可以设想12-Channel Trimble SQ、 Lapaic UV40或小范围精确接收机。存储模块280包括至 少两个额外的存储芯片，其中每一个额外的存储芯片至少为128Kb。在一个实施例中，蜂窝调制解调器220是用于和后端控制系统150 进行通信的首要装置。蜂窝调制解调器220可以是GSM、 CDMA或类 似的调制解调器。卫星调制解调器或收发机230可以位于PDA 105的外 部，并通过串口340与PDA 105相连。可选择地，卫星调制解调器230 可以位于PDA105的内部。仅当蜂窝覆盖范围很小或不存在时、或用户指定使用卫星调制解 调器230时，才会首选使用卫星调制解调器230。卫星调制解调器230的有效使用能够降低跟踪系统对于用户的成本。 一个实施例设设想卫 星调制解调器230，例如Sky WaveDMR-200卫星调制解调器。类似设 想的卫星调制解调器包括例如内建全向天线的特征，提供了全球范围 的覆盖，并有效地与PDA的处理器210进行接口连接。在一个实施例中，通信链路244是具有至少20米范围的蓝牙收发机 215。例如，在一个实施例中，设想National Semiconductor Simply Blue LMX9820 Class 2蓝牙模块。然而，可以设想类似的或更高级的蓝牙接 收机，例如任意其它的无线电。可以安装蓝牙收发机以使用不同的能 力，例如对多个无线外设进行集成和支持，用作短距离无线电以下载 数据，或用作本地行进的无线"热点"。电源235可以是装有熔丝的主功率输入源，其工作电压范围在12 和24伏特之间。 一个实施例设想了正常操作期间的低功耗(65mA或更 少)。此外，PDA105包括用于对可选的备用电池进行充电的电路。如
果首要的电源235提供的电压到达最小可接受电压，那么PDA105将会 自动切换到备用电源，并发出标识电源235处于临界电平的消息。仪器模块195可以与PDA105分开封装，或可选择地，仪器模块195 可以与PDA 105在相同的外壳中。仪器模块和PDA 105通过PDA的通信 链路244和仪器模块的通信链路260进行通信。通信链路244和260通过 无线通信协议而连接，无线通信协议是例如无线USB、 WiFi、蓝牙等， 它们允许PDA 105和仪器模块195以超过300英尺的距离进行通信。仪 器模块195还可以具有至例如葡萄糖传感器272的设备的通信链路。仪 器模块195中提供的通信链路可以和其它设备相连，例如该设备可以测量环境情况、调节仪器的开/关状态、以及监视汽车的功能。仪器模块195可以进一步装配有微处理器和存储模块。微处理器可以被配置为对事件的发生、操作的执行和计算机程序进行分析和计算。 PDA 105和PDA 106可以通过蜂窝通信网络与仪器模块195进行通 信。仪器模块195可以安装在蜂窝网络上，而且可以进一步装配有允许 仪器模块与蜂窝网络进行接口连接的蜂窝调制解调器。事件配置这个系统中公开的任意一个PDA具有下文描述的多个特征、功能 和能力。每一个PDA 105是能够被配置为对多个逻辑事件进行报告、 观察和分析的智能设备。每一个PDA 105还可以被配置为发出或响应 多个命令，而且包含可配置的历史记录组件。为了执行期望的功能， 通过加载基于事件的出现而执行期望的操作的软件，对PDA 105进行 配置。因此，操作的执行基于异常事件。可以在本地或以空中下载(over the air)的方式完成PDA的所有配 置。因此，用户能够通过空中下载的方式对包括PDA 105的完整操作 系统的任意特征进行配置。这个空中下载配置可以通过使用蜂窝调制 解调器220或任意其它无线装置来实现。在一个实施例中，在空中下载 或本地配置期间，PDA继续正常工作。这意味着能够在很小或没有操 作性损失的情况下对PDA 105进行配置。空中下载配置命令迅速地(on the fly)改变用于处理物理和逻辑事件的参数。在一个方法中，使用
两个可执行代码空间以及一个用于加载新代码的临时代码空间来实现空中下载操作系统更新。一旦完成将新代码上载到临时代码空间，PDA 105重启，将新代码复制到第二可执行代码空间中，并利用最新更新来 恢复执行。图4示出了PDA配置应用程序的窗口，其中用户可以选择参数来配 置多个事件。具体地，示出了用于配置PDA上已配置事件的用户接口 的典型屏幕截图(screen shot)。该屏幕截图仅作为用户进行交互以配 置PDA的一般界面的示例。用户接口允许对PDA进行配置，而且不需 要用户懂得脚本或硬编码参数。取而代之的是，公开了一种软件应用 程序，用户可以容易地与逻辑窗口、表格、字段、检验框和单选按钮 进行接口连接以配置PDA。窗口400示出了可以在PDA105上进行配置的事件的典型列表。本 系统和方法设想出多个没有在屏幕截图中描述的可配置逻辑事件。每 一个事件具有相应的字段框，用户可以在字段框中填入适当的值。用户能够通过在所提供的每一个检验框中指示偏好来配置每一个 事件436-445。例如，PDA中的事件配置可以在检验框424中选中输入 或特征、在检验框425中将事件分配为优先事件、在检验框426中为事 件分配一个或更多个输出、或通过在多个检验框427上选中适合的框而将事件的出现与通过蜂窝网络发送的消息进行关联。用户接口可以是 驻留在配置工具172 (图l)中的应用程序的一部分。可以对典型事件 进行配置，例如区域边界进入435、区域边界离开436以及智能时间报 告437或预定时间报告438。在一个实施例中，事件基于使用PDA的GPS位置和一个其它因素 (例如时间或速度)的组合的规则。在另一个实施例中，事件基于到 达PDA中预先编制的特定时间点、或被编制用于触发PDA的操作的^f壬 意其它异常事件。发送事件消息是事件出现所触发的操作的示例，而 且可以包括发送事件自身已发生的消息和能够从仪器模块195接收到 的信息，该消息例如包括纬度、经度、速度、方向、时间、健康情况、 家用电器的测量、环境情况或任意其它测量。PDA可配置为包括与用户所期望的一样多的逻辑事件。在一个实
施例中，事件能够以指定的时间间隔向后端控制系统150报告最后获知的PDA的位置。在另一个实施例中，已配置的事件是到达测量等级阈值。例如， 该测量可以是对一氧化碳、胰岛素及任意其它的血液浓度水平、心率、 呼吸速率、室温、每天在装配线上生产的包裹个数等进行的测量。为了进行说明，可以使用PDA105 (图l)。可以通过仪器模块195 周期性地进行测量，然后报告给PDA 105。在一个实施例中，仪器模 块195发送从仪器接收到的每个测量。在另一个实施例中，仪器模块195 装配有用于确定已进行的测量是否超过预定阈值的逻辑程序，如果结 果是肯定的，那么仪器模块195向PDA105发送事件消息。仪器模块195还可以被配置为在预定时间对所连接的仪器或设备 进行测量。例如，仪器模块195可以被编制为在每个早晨6点时测量室 内空气质量。然后，仪器模块向PDA105报告测量结果，PDA105确定 是否已经发生事件。例如，已配置的事件可以是空气质量较差。PDA 105上预先编制的操作可以包括在PDA 105的显示器上显示消息，该消息指示必须更换室内的空气过滤器。在另一个示例中，仪器模块195可以被配置为在每隔一夜的晚上9 点时对与老人相连的仪器测量葡萄糖水平。仪器模块195可以确定葡萄 糖水平是否超过阈值水平而变得过高或过低，然后，仪器模块195向 PDA 105发送警报消息。可选择地，每个测量结果都被发送至PDA 105， 而PDA 105仅向用户报告已经超过预先编制的阈值水平的警报。另一个测量可以是位于车辆中的、与仪器模块195相连的测速计所 测量的车辆速度。PDA 105可以被配置为基于己测量的车辆速度而发 送报告。因此，每当超过速度阈值时，仪器模块195检测到变化，立即 向PDA105发送速度等级。用户可以针对关于速度的至少两个不同设置来配置PDA 105。具 体地，用户可以选择超速和速度过滤器时间。超速可配置用于由用户 选择车辆或物件的最大速度阈值。因此，每当超过速度阈值时，产生 事件，记录超过阈值的时间，记录高于阈值时所达到的最大速度，并 记录该单元回到阈值以下的时间。当PDA 105回到阈值以下时，发送
指示这个发生的事件消息，并发送指示在PDA 105高于速度阈值期间 所达到的最大速度的第三消息。速度时间过滤器赋予用户以秒的形式 设置时间周期的选项，以允许车辆或物件穿过速度阈值而不发送消息。 这个过滤器还用于使数据传输变得有效。例如，用户可以将速度时间 过滤器设置为15秒，这将允许车辆快速行进15秒而不会发送报告。例如，该场景在车辆快速行驶超过另一个车辆或加速以消失在来往车辆 中时是有益的。与其它逻辑事件类似，事件消息还包括例如纬度、经 度、速度、方向和时间的信息。另一个测量可以是例如车辆引擎、计算机监视器等的仪器的空闲。 仪器模块195可以被配置为基于仪器的空闲时间而发送报告。另外， PDA105还可以被配置为向后端控制系统150发送过度空闲事件消息， 从而后端控制系统150可以向例如另一个PDA或蜂窝电话的预加载和 已配置的接收机进行发送。从仪器模块195中继到PDA 105的信息可以 包括空闲时间长度。在另一个实施例中，事件到达必须执行所安排的报告的时间。这 个特征对PDA 105进行设置，使其具有以根据日期和时间参考的某个 间隔进行报告的特征。因此，用户可以配置PDA 105以在一周中预先 选择的日期或小时处报告任意参数或数据。例如，用户可能使用所安 排的报告特征对PDA105进行配置，使其仅在工作日的上午8点、下午 12点和下午4点处进行报告，且每个周末仅报告一次。因此，即使当 PDA 105从仪器模块195接收到多个消息时，PDA 105也仅会在用户指 定的时间报告事件。在另一个实施例中，已配置的事件是仪器的打开或关闭。例如， 由于空调单元自动打开，仪器模块195可以被配置为检测空调单元已经 打开。然后，仪器模块195向PDA 105发送指示AC已经打开的消息。 PDA105可以进一步被配置为立即向仪器模块195查询室温，而仪器模 块195又使用与其相连的温度计来测量温度。仪器模块195向PDA 140 发送具有当前室温的信号，然后，PDA 140计算是否应当产生警报。 如果空调单元打开且该温度没有批准打开空调单元，那么PDA可以在 其显示器上显示警告消息，并向后端控制系统150发送事件消息。仪器模块195可以从多个仪器和外围设备接收打开和关闭信号，例如厨房和家用电器、室内的灯、水池系统、加热单元等。在另一个实施例中，已配置的事件可以是通信设备处的消息接收 或发送。通信设备包括传真机、与因特网相连的计算机系统、电话等。虽然上文讨论的事件配置主要用于PDA 105，然而用于检测事件发生的逻辑程序以及用于在事件发生后执行特定操作的逻辑程序可以 在仪器模块195以及具有与这里所描述的相同特性的任意其它的PDA 或便携式设备处实现。因此，事件配置可以仅在PDA 105上实现、仅 在仪器模块195上实现、或同时在仪器模块195和PDA 105中实现。地理范围指定(Geofencing)可以基于"地理范围指定"事件来配置多个事件。地理范围指定必 须创建可配置的边界或地区，PDA 105在该边界或地区中操作并与仪 器模块195有关。此外，进入或离开已经范围指定的地区可以是事件自 身，而且可以在PDA 105中预先编制。在另一个实施例中， 一旦PDA 105 进入某个区域，PDA 105可以切换通信模式并适应新的区域，从而PDA 105仅与所进入区域中的外围设备进行交互。此外，PDA105可以通过 加载区域特定的配置来适应该新区域，从而PDA 105通过在该区域中 工作的仪器模块195与区域特定的仪器进行交互。与地区有关的事件可以触发从一个PDA至另一个PDA的通信。例 如，如上文所述，行进到地区内、或行进到地区外可以是预先编制在 PDA105上的事件。如果PDA106正在监视PDA105的移动、位置和环 境，那么PDA 105可以发送警告通知、信号、警报或指示事件发生的 告警。PDA 106可以接收这些消息，并分析是否应当将这些消息报告 给用户。可以通过路点和/或区域的组合来构建可配置的边界或地区。由于 这个组合，能够以非常特别的形状和特定轮廓的边界或路线来构建可 配置的边界或地区。路点是由地理中心点和半径所定义的圆形区域。 可以通过改变半径和地理中心点的位置而配置由路点限定的区域。因 此，由路点和区域所创建的边界是可配置的。
在一个实施例中，PDA 105被加载有多个路点，每一个路点由坐标和半径来限定。区域可以由多个路点来限定。因此，例如一个城市可以由两个路点来限定。使用GPS数据，PDA 105将会计算它是否处 于限定该城市的两个路点中的任意路点中。如果PDA 105确定其处于 两个路点之一中，那么PDA 105假定其处于该城市的界限内。更多数 量的路点将会增加区域限定方式的分辨率。因此，如果使用两个路点， 则可以通过增加进一步限定该城市边界轮廓的10个额外的路点来增加分辨率。区域可以是由围绕一定区域的一系列线段所定义的无规律地区。 在一个实施例中，每一个区域包含3至256个或更多个拐点，用于创建 限定这个无规律区域的线段。然而，拐点的数目仅受PDA 105的存储 器的限制。因此，拐点的数目可以是对于高分辨率区域足够大的数目。 在一个实施例中，这个无规律区域可以创建可配置的边界或地区。区 域的属性包括名称、描述以及确定该区域是否是禁止入内区域或是 闭合区域的标记。在一个实施例中，可以通过选择多个坐标并将这些坐标下载到 PDA105而创建地区。多个坐标可以位于墨卡托(Mercator)系中。接 下来，PDA 105将每一个坐标分配给位于PDA 105中的像素图像的像 素。为了执行这个分配，PDA 105使用逻辑程序来限定多个坐标周围 的"边界"方块或框。然后，对边界框进行像素化，并且将坐标所在处 的像素标记为已激活。 一旦为每一个坐标分配了像素，那么线路从一 个像素延伸至下一个像素，从而在像素图像中形成了闭合区域。位于 已激活像素之间的线路路径中的像素也被激活。由此形成了闭合且连 续的像素线路。路点和区域由操作数据处理器173建立。 一旦路点已经建立，则它 可以用在PDA的载荷中。在一个实施例中，PDA的载荷是被安排加载 到PDA 105上的区域和路点的集合。利用配置工具172将这些载荷加载 到PDA上。图5A示出了被划分为栅格的地区地图。像素地图502首先作为与 计算设备相连的屏幕上的地理地图，被呈现给用户。在一个实施例中，
计算设备是操作数据处理器173 (图l)，而用户是系统操作员，该操作 员输入可以由具有PDA 105的任意用户进行选择的一般地区(例如城 市界限)。在另一个实施例中，计算设备是家用计算机且用户是PDA 105的用户，该用户在其计算机上配置不同的地区。家用计算机通过安 装在其上的应用程序、经过直接安全连接而连接至配置工具。可选择 地，可以使用网络浏览器将家用计算机连接至因特网。计算机应用程序或界面允许用户通过与地图进行交互而定制边 界，并允许用户查看所创建的区域或边界。配置应用程序显示地图， 用户在该地图上围绕着用户希望限定的地区504而选择矩形503。在另一个实施例中，用户可以定义定制的形状。然后将矩形划分为更小的 矩形，从而将矩形面积分为栅格。栅格中的每一个像素可以被激活作 为地区的一部分。在一个实施例中，用户可以通过双击每一个像素而激活每一个像 素。在另一个实施例中，用户可以选择更小的矩形区域并将这个更小 的矩形区标记为地区504的一部分，从而这个更小的地区中所包含的像 素被激活。在另一个实施例中，用户可以选择圆形区域作为地区504 的一部分，该圆形区域中的所有像素将被激活。在另一个实施例中， 用户可以定义任意定制的几何或非几何形状。用户还可以选择区域定义的分辨率。换句话说，当所选的区域被 细分为矩形栅格时，该栅格包括更多数目的垂直和水平线，因此增加 了从细分获得的栅格矩形的数目。数目或矩形的增加使分辨率增大， 这是因为每一个矩形覆盖了更少的地区。希望获得定义区域中的大量 细节的用户可以减小栅格矩形的大小，从而增加区域的分辨率。例如，增加的区域分辨率可以允许用户定义房子的地区，其所覆 盖的地区远小于州所覆盖的地区。房子的地区周围可以具有仅能够通 过很高分辨率而识别的细节。另一方面，仅关心所进入的州的用户不 需要很大的州区域分辨率。因此，可以将用于定义州区域的分辨率配 置得较低。然后，将每一个所选择的矩形映射到像素。这样， 一旦用户选择 了所有期望的像素作为地区504的一部分时，矩形503被映射到像素计
算机图像。在一个实施例中，像素计算机图像包含与栅格中的部分数目相同数目的像素。然后可以将像素计算机图像加载到PDA 105。 PDA 105可以被编制为利用对PDA位置所在的像素是否被激活或去激活的 简单计算，来确定实体的位置。在另一个实施例中，通过选择矩形区 域和圆形区域来限定地区。圆形区域可以由路点来限定。无规律区域或地区可以由路点和像素图像的集合来限定。此外， 每一个无规律区域可以具有附加参数，例如实体的速度阈值、被标记 为"无飞行区"、按照危险或安全威胁的等级进行彩色编码、启用或禁 用通信等。当DPA105进入或离开路点和区域时，可以发送指示进入或离开的 参考点或区域的事件消息。该事件消息可以包括纬度、经度、速度、 方向、时间、输入状态、里程表、事件原因或来源以及任意其它有关 的信息。因此，区域边界和路点允许用户进入多个区域并与该区域中 的仪器进行交互。另外，区域和边界允许具有PDA 105的用户接收具 有第二PDA的另一个用户的位置信息。因此，PDA用户能够监视经过 可配置边界或地区(例如州边界或指定的路线)的另一个PDA用户的 位置。在一个实施例中，路点和区域事件可配置用于采取一个或更多个 动作。例如，在进入区域时，PDA 105可以被配置用于指示新区域的 名称，这通过在集成的屏幕上显示、发出声音、或预先记录歌名而完 成。另外，由于进入区域的事件，可以执行另一个操作。例如，PDA105 可以被配置用于计算所进入的区域是否是新的时区，如果结果是肯定 的，则指示新的时区和当前时间。图5B示出了表示地区的像素图像。在一个实施例中，在对给定区 域的所有拐点进行上载后，该区域以像素地图500的形式被保存在PDA 105的存储模块280中。通过首先绘制地区的整个区域周围的方块来创 建像素地图500。然后将该方块划分为80/80像素的地图。每一个像素 505是方块。然后使用这些方块绘制出区域515的轮廓形状510。然后将 地区映射到像素地图500中的每一个像素505。在另一个实施例中，如果在配置计算机时创建了像素图像，则将该图像简单地加载到PDA105上，而PDA105不需要由其本身来建立或 构建该图像。像素地图500中的位置坐标520是从PDA 105的当前地理位置映射 而来的。可以针对每一个地区、针对每一个位置坐标520而执行测试， 以确定PDA 105是处于地区515之内还是处于地区515之外。这样，对 于每一个地区515，开始进行测试，简单地检査位置坐标520处于像素 地图500之内还是之外。如果当前位置坐标520处于像素地图500之内， 则通过将位置坐标520绘制在边界框内并从位置坐标520至像素地图 500的边界在四个方向(北、南、东和西)上绘制四条线来完成更为详 尽的测试。随后，针对四条线525中的每一条线来计算地区边界交叉530 的数目。为了精确性，执行多边界交叉测试。如果给定的线525与奇数个地 区边界510相交，则将位置坐标520看作处于地区515之内。如果给定的 线525与偶数个地区边界相交，则将位置坐标520看作处于地区515之 外。如果四个边界交叉测试中至少三个一致，则使用地区边界交叉530 来确定位置坐标520是处于该地区之内还是处于该地区之外。如果四个 边界交叉测试中的三个测试不一致，则将位置坐标520看作处于地区 515之外。像素地图500中特殊位置上的位置坐标520可以产生特定的位置结 果。在一个实施例中，地区边界510上的位置坐标520被确定为处于地 区边界510之外。在另一个实施例中，地区边界510上的位置坐标520 被确定为处于地区边界510之内。在一个实施例中，仅有一个像素宽的 "长且窄的凸起"上的位置坐标520可以被看作总是处于地区515之内。 在另一个实施例中，仅有一个像素宽的"长且窄的凸起"上的位置坐标 520可以被看作总是处于地区515之外。图5C示出了表示多个PDA的地区和位置的地图。地像可以显 示在因特网或内部互联网上发布的网站上、显示在安装在后端控制系 统150的客户端计算机上的应用程序上、或显示在PDA上。在一个实施 例中，由提供实时PDA位置映射、位置跟踪、PDA控制和PDA消息/ 事件处理的客户端控制台176来产生并显示地图。
在一个实施例中，通过配置多个参数将客户端控制台176连接至地 图数据库和PDA数据库。客户端控制台176可以具有对其所使用的映射 参数进行配置的能力。客户端控制台176还具有如下能力当显示多个 由程序产生的地图时，定义控制台位置和缺省縮放等级；当对位置进 行映射时，定义所使用的地图集和是否显示街道位置。在一种方法中，客户端控制台176在一个主地图上显示所有可用的 PDA。在另一个实施例中，客户端控制台176允许用户以组的形式或单 独地查看PDA。在另一个实施例中，客户端控制台允许用户査看进入 地图所显示区域内的所有PDA。在另一个实施例中，客户端控制台176 允许用户查看路点内的所有PDA。在另一个实施例中，客户端控制台 176允许用户查看地区内的所有PDA。客户端控制台176允许用户采用多种映射工具来帮助管理PDA位 置处理。客户端控制台176中提供的工具包括地图放大/縮小、地图摇 摄(pan)、地图特征标签、地图标尺、选定点处的地图位置、地 例、以选定点为地图中心、寻找地图特征和以其为地图中心、针对选 定的定制数据集元件而显示信息、针对选定的PDA而显示信息、针对 标准地图特征而显示信息、以及打印所显示的地图。此外，所显示的 地图可以使用针对位置符号和位置标识的彩色编码，以指示与PDA或 与地区中多个PDA的区别有关的特殊情况。采用彩色编码的特殊情况 包括PDA移动、PDA停止、PDA未报告、PDA位置是陈旧的、以及PDA 具有有效的优先消息。对PDA的命令PDA105还可以配置为响应多个查询并设置由后端控制系统150、 客户端控制台176或另一个PDA以无线的方式发送的命令。例如，查询 命令请求PDA105返回最后的有效GPS位置、速度、行进方向、时间、 以及从仪器模块195接收到的或由PDA 105的计算而产生的任意其它 数据。在另一个示例中，PDA 106可以命令PDA 105阻止显示"回家" 消息。在另一个示例中，PDA 106可以命令PDA 105与仪器模块195进 行交互，以便对使用PDA105的病人的治疗进行管理。 PDA 105还可以配置为响应卫星调制解调器上发送的多个査询命 令。在接收到査询命令时，PDA 105返回其数据的状态，将仪器和最 后的测量结果以及来自连接仪器的状态信号相连。发送至PDA 105的 其它形式的查询命令的示例是来自仪器模块的输入、至仪器模块的 输出、接收到的测量结果、GPS信息、固件版本査询、卫星状态查询 等。另一个可选的命令是警报应答。这个命令被发送至PDA 105以终 止优先事件(恐慌、医疗或路旁援助是优先事件的示例)的发送。当 接收到警报应答时，不会发送当前事件的其它优先消息。在另一个实施例中，命令可以是发送文本消息，该文本消息从PDA 105经过通信网络被发送至另一个PDA或被配置用于接收并解释文本消息的任意其它设备，例如寻呼机、蜂窝电话或另一种无线设备。在抗击GPS漂移的努力中，包括两个参数以对从GPS接收机接收 到的GPS位置进行过滤。这两个过滤器基于最大允许速度和最大允许 加速度。可以将这些参数定制为安装类型。如果从GPS接收机接收到 分组，且超过了这两个参数中的任意一个，那么丢弃该位置分组。PDA 105还可以包括历史报告组件，作为响应命令的部件。 一旦 PDA105由于覆盖范围的缺乏而不能通过主(principle)通信网络发送 数据分组时，该分组被存储在PDA 105的板上闪速存储器件上的至少 两个历史日志之一中。当PDA 105确定其处于传输范围内时，或如果 PDA 105确定已经重建通信链路时，依次传输存储在存储器中的任意 分组，首先传输被标识为优先消息的那些消息。对仪器模块的命令与PDA能够从多个来源接收命令非常相似，仪器模块195也能够配置为响应多个查询并设置以无线方式或通过因特网而发送的命令。仪 器模块195接收到的多数命令可以源自PDA105。在一个实施例中，命令是用于按照上文讨论对仪器模块195的功能 进行配置的配置命令。配置命令的示例包括配置定时报告、上载新 的固件、设置血液样本中的物质的过量/最高阈值水平、启用短距离无 线电通信、配置过度空闲事件、设置临界功率电平、配置智能定时报 告、配置所安排的报告、查询仪器状态、查询仪器测量结果、打开仪 器、关闭仪器等。仪器模块195还可以包括历史报告组件，作为响应命令的部件。一 旦仪器模块195由于覆盖范围的缺乏而不能通过主(principle)通信链 路发送数据分组时，该分组被存储在板上闪速存储器件上的至少两个 历史日志之一中。当仪器模块195确定PDA105处于传输范围内时，或 如果PDA 105对仪器模块I95进行查询，而仪器模块195确定通信链路 己经得到重建时，依次传输存储在存储器中的任意分组，首先传输被 标识为优先消息的那些消息。例如，来自仪器140的测量结果的紧急情 况可以是优先消息，在连接得到重建时，这个优先消息是首先传输的 消息。仪器模块195还可以通过因特网从后端控制系统150接收命令。这 些消息可以是请求特定信息的命令，例如在仪器模块195与包装机相连 的情况下的织物生产率。在另一个实施例中，仪器模块195可以被配置 为连接至因特网，并在非常紧急时向后端控制系统150报告测量结果。 例如，如果仪器模块195从仪器或设备接收到指示室内存在高烟尘等级 的测量结果,那么仪器模块195可以使用因特网连接或任意其它网络连 接(例如直接网关)以连接至后端控制系统150。后端控制系统则接收 事件消息，并将该消息中继至PDA105。后端控制系统后端控制系统使得该系统更具有综合性且具有大范围的与其它计 算系统的连接性。然而，后端控制系统对于实现环境内的仪器或外设 的监视和控制来说不是必需的。这是因为所有的监视和控制功能可以 驻留在PDA中。图6示出了后端控制系统的组件示意图。这包括多个网关系统 151-153、编解码器155和异步路由系统159。相应地，异步路由系统 159包括网络服务器156、多个路由器系统620和622、实时数据库630、 历史数据库642以及资源数据库670。
在一个实施例中，实时数据库630可以保存来自PDA的最近信息的 记录，例如位置、速度、方向、相关仪器、相关地区等。历史数据库 642保存从异步路由系统159接收到的和异步路由系统159所发送的所 有事件和事务处理的记录。最后，资源数据库670保存作为系统一部分 的所有仪器模块和PDA的记录。后端控制系统150可以被配置为在计算机服务器的任意组合上运 行。在一个实施例中，多个通信网关系统151-153在独立的计算机系统 上运行。在另一个实施例中，通信网关151-153在公共计算机系统上运 行。通信网关系统151-153把数据流从每一个PDA 105定向到后端控制 系统150。网关系统151-153还把命令和查询定向到适当的PDA 105。 每一个网关建立并维护与通信网络651-653的通信链路。在一个实施例 中，网关是通用数据报协议/因特网协议(UDP/IP)分组接收机和发送 机151，它连接至因特网/蜂窝网络651。可能存在多于一个的用于发送 和接收数据的UDP/IP网关151。 UDP/IP网关151允许后端控制系统150 在GSM/GPRS 、 CDMA/1 xRTT和CDPD网络上使用UDP分组来与PDA 105进行通信。在另一个实施例中，网关系统是与短消息服务(SMS)网络652 相连的短消息对等(SMPP)网关152。多个SMPP网关系统152使用 SMPP协议为通过SMS网络进行通信的PDA发送和接收数据。针对输 入数据，每一个SMPP网关系统152打开并维持与服务提供商的短消息 服务中心(SMSC)的持续连接，从而能够保证从SMSC接收PDA105 的数据。在另一个实施例中，网关系统是与卫星网络653相连的卫星网关 153。如图1A所示，卫星网络653可以包括一个或多个卫星130以及至 少一个地面站145。卫星网关153为通过卫星通信进行通信的PDA发送 和接收数据。在一个实施例中，卫星通信协议可以是使用8字节数据分 组的Inmarsat卫星的通信协议。卫星网关153打开并维持与卫星网络 653的持续连接。异步路由系统与PDA 105之间的通信由适当的网关系统151 — 154
来引导。基于PDA制造商、通信协议和服务提供商的独特组合而选择适当的网关系统151-154。例如，使用CDPD通信的PDA105和使用SMS 通信协议的PDA105可以由不同的网关系统151-154进行路由。同样， 使用例如CDPD的相同通信协议、但具有不同的服务提供商的PDA 105 可以具有单独的网关。当网关系统151-153接收每一个入站数据分组时，网关系统 151-153为每一个分组标记到达日期和时间、PDA105制造商信息、PDA 105地址信息，并且对分组重新进行封装以便发送至编解码器155。然 后，网关151-153将重新封装后的数据写入由编解码器155进行读取的 队列665。当网关系统151-153从出站队列661-664接收出站分组时，网关系 统151-153使用地址信息来向目标PDA105发送分组。如果需要，网关 系统151-153在发送前验证网关系统151-153已经打开与相应网络 651-653的连接且该连接有效。每一个网关系统151-153具有至少一个 相应的出站队列661-663。例如，每一个UDP/IP网关151具有至少一个 出站UDP/IP队列661。每一个SMPP网关152具有至少一个出站SMS队 列662。每一个卫星网关153具有至少一个出站卫星663。每一个SMTP 邮件网关154具有至少一个出站SMTP队列664。在将分组置于入站队列665中后，来自不同网络的数据被解码为标 准数据格式。同样，在将分组置于出站队列661-664中之前，前往不同 通信网络的数据从标准数据格式被编码为网络特定格式。数据的编码 和解码由编解码器(编码器-解码器)155来执行。编解码器155允许 更好的灵活性，因为引入新的通信网络协议对于异步路由系统159是透 明的。因此，如果新的PDA模型使用新的通信网络协议，那么不需要 对后端控制系统进行更新。所需的系统更新是编解码器155的更新以 及需要时的新网关。当分组进入异步路由系统159时，首先检査编解码器155所接收的 每一个入站分组，以确定PDA模型。如果编解码器155支持指定的PDA 模型，则将数据从PDA 105私有格式转换为标准系统格式。 一旦编解
列610。如果编解码器155不能识别该PDA模型，那么编解码器155 将不支持的数据记入日志，并将该数据通过电子邮件发送至指定的系 统或网络技术员。当从异步路由系统159发送分组时，编解码器155确定分组所发送 至的PDA模型。如果编解码器155支持指定的PDA模型，则将数据从 标准系统格式转换为PDA105私有格式。同样，如果分组发送至非PDA 105的另一个设备，则编解码器确定它是否支持该设备，如果支持，则 将数据转换为适当的格式。 一旦编解码器155完成对数据的翻译和编 码，则编解码器155将分组置于与适当类型的网络通信协议相对应的 队列中。SMS分组数据将被置于出站SMS队列662中。如果编解码器 155不支持PDA 105模型，那么编解码器155将不支持的数据记入日 志，并将该数据通过电子邮件发送至指定的系统或网络技术员。一旦编解码器155对分组进行处理，则取决于该分组是出站分组 还是入站分组而对其进行处理。将出站分组置于适当的出站队列 661-664中。异步路由系统159将入站分组接收到响应队列610中。响应 队列610将分组馈送至响应路由器620。响应路由器620确定客户端控制 台176是否正在跟踪PDA 105或与输入消息相关的仪器模块195。如果 结果是，则响应路由器620将输入消息路由至适当的客户端控制台176。 因此，客户端控制台176在异步路由系统159的任意其它处理之前接收 消息。如果不存在正在跟踪PDA105或与输入消息相关的仪器模块195 的客户端控制台176，那么响应路由器620将输入消息置于新事件队列 621中。新事件队列620对新事件路由器622进行馈送。新事件路由器622 分析每一个输入消息，并确定输入消息是否与PDA 105的新的优先事 件相关。通过在实时数据库630中搜索与PDA 105或仪器模块195相关 的类似事件，新事件路由器622确定输入消息是否与新事件相关。如果 不存在针对PDA 105记录的事件，或事件具有高优先级，那么新事件 路由器622向获许查看输入消息的所有客户端控制台176发送路由请 求。间歇地发送该请求，直到至少一个客户端控制台176接受该路由请 求为止。 一旦接受该路由请求，则客户端控制台176将PDA105加入客 户端控制台176的目录中，从而能够对输入消息进行处理。
历史队列640以异步的方式接收所有PDA 105的入站和出站消息 以及来自仪器模块195的所有消息。入站消息从历史队列640馈送至历 史记录器641。历史记录器641对具有有效纬度和经度的所有分组进行 地理编码。地理编码后的信息被保存在历史数据库641中，以便之后用 于报告和统计分析。此外，历史记录器641为所有输入消息添加时间戳， 并将它们标记为来自PDA 105或仪器模块195。在一种方法中，还可以将来自PDA105或仪器模块195的输入消息转发到某个电子邮件地址或任意其它通信设备。为了实现这个功能， 历史记录器641还通过将地理编码后的位置置于远程通知队列680中， 将地理编码后的位置和事件消息信息发送至远程通知路由器681。接收 地理编码后的位置和事件信息的远程通知路由器681对资源数据库670 进行査询，以査明是否需要向PDA 105、仪器模块195或通信设备177 通知所接收的配置信息或事件信息。如果需要通知，则远程通知路由 器681检索适当的PDA105、仪器模块195或通信设备177的联系信息。 然后，远程通知路由器681对发送至PDA 105、仪器模块195或通信设 备177的消息进行格式化和编码。该消息被置于出站SMTP队列664中， 以通过SMTP网关154而发送。该消息可以置于出站SMS队列662中， 以通过SMPP网关152而发送。还利用与输入消息相关的新事件信息对实时数据库630进行更新。 因此，实时数据库630包含关于给定PDA105而报告的最新信息。实时 数据库630与网络服务器158相连。网络服务器158与因特网160直接相 连，并允许网络跟踪应用程序171的用户做出定位请求、命令请求632 和报告请求633。当网络服务器158从网络跟踪应用程序171接收到定位 请求631时，网络服务器158对历史数据库642进行查询。历史数据库642 包含按时间顺序排序的所有事件。网络服务器158检索与网络跟踪应用 程序171查询有关的所有事务处理，并将数据转发到网络跟踪应用程序 171，以便在网络浏览器中显示。当网络服务器158从网络跟踪应用程序171接收到定位请求631时， 网络服务器158在实时数据库630中查询相应的PDA 105信息。实时数 据库630提供与当前PDA 105的最新输入消息有关的PDA信息。网络跟
踪应用程序171还可以发送命令请求632，例如査询PDA 105的位置。 命令请求632被发送至命令接收机690，而命令接收机690通过标记适当 的PDA 105信息而处理定位请求命令。该消息由编解码器155进行编 码，被置于适当的出站队列661-663中，并通过相应的网关系统151-154 发送至PDA105。然后，PDA105发回响应，且后端控制系统150对响 应进行处理，对实时数据库630进行更新。在完成对实时数据库630的 更新后，网络服务器631可以刷新网络跟踪应用程序171的内容，显示 PDA105的新位置。在另一个实施例中，网络跟踪应用程序171可以监视仪器模块140 的位置。实时数据库630可以和资源数据库670相连以查询仪器模块的 位置。在另一个实施例中，位置信息是仪器模块195仅位于资源数据库 670中，这是因为假定仪器模块的位置是静止的。这样，网络跟踪应用 程序171直接与资源数据库670相连并查询仪器模块195的位置，该位置 可以被看作是每一个仪器模块195的恒定属性。网络跟踪应用程序171可以监视多个PDA的位置，而且可以显示与 单一账户有关的每一个成员PDA的位置。换句话说，可以按照家庭或 网络对PDA进行关联，其中每一个PDA是一个成员，而且在客户端控 制台176中或在网络跟踪应用程序171中跟踪一个PDA,从而允许跟踪 任意相关的PDA成员。资源数据库670存储有PDA和仪器模块的关系信息。如上文所述， PDA 105可以和包括PDA的网络中的PDA 106和107有关。类似地，与 一个PDA相关的所有关系信息允许数据库搜索并查找所有其它有关的 PDA、偏好、权限等。命令接收机690对属于发送至PDA和仪器模块的所有出站消息的 所有命令进行处理。命令接收机可以从客户端控制台176、管理员控制 台175或网络服务器158接收命令消息。当命令接收机690接收到命令消 息时，命令接收机690为每一个出站消息标记上正确的PDA 105地址。 同样，通过搜索资源数据库670并检索地址信息，命令接收机690可以 为消息标记上正确的仪器模块195地址。命令接收机690将每一个消息 发送至编解码器155进行编码。
在一个实施例中，由命令接收机690处理的所有命令最终远程地被 发送至PDA105或仪器模块195。 一种典型的命令是位置查询。在接收 到这个査询命令时，PDA 105返回最后有效的位置、速度、方向、时 间和输入状态。在另一个实施例中，该命令被定向到PDA105或仪器模块195，以 请求测量结果查询。在接收到这个査询命令时，PDA 105或仪器模块 195可以返回特定仪器或所连设备的最后更新的测量结果。在另一个实 施例中，测量结果査询命令触发仪器模块195进行另一个测量，并将测 量结果中继返回后端控制系统150。在一种方法中，对于任意给定的测 量，响应可以是"高"、"低"或实际大小。命令还可以是从PDA至PDA的，并在后端控制系统150的筛选 (screening)过程后进行发送和接收。就是说，后端控制系统150在资 源数据库670中检查发送和接收该命令的PDA的正确权限、偏好、设置、 网络模式。在另一个实施例中，命令是警报应答。这个命令可以被发送至PDA 105或仪器模块195，以向PDA105或仪器模块195指出紧急情况信号已 经接收到并得到应答。紧急情况信号可以和任意恐慌事件、路旁援助 或医疗援助有关。当接收到警报应答时，不会从PDA 105或仪器模块 195发送针对当前事件的其它紧急情况消息。发送至PDA 105或仪器模 块195的其它典型命令是设置报告时间间隔、设置IP地址、以及上载 新固件。异步路由系统159与多个控制台进行交互。报告控制台174与资源 数据库670连接以显示仪器模块信息。管理员控制台175还可以与资源 数据库670相连，以检索仪器模块195、 PDA 105和用户信息。管理员 控制台175还连接至命令接收机691，以向PDA 105发送命令。操作数 据处理器173连接至资源数据库670，以检索特定用户、PDA 105或仪 器模块195的配置信息。最后，客户端控制台176还可以从响应路由器 620或新事件路由器621接收PDA105的信息，然后从资源数据库670中 检索与PDA 105或仪器模块195相关的信息。客户端控制台还通过向命 令接收机691发送命令而向PDA 105发送命令。
逻辑分层图7示出了系统的逻辑组件分层。逻辑组件分层示出了不同逻辑组 件之间的关系以及它们相对于彼此的功能。例如，逻辑组件块702表示 与成员有关的账户。成员由逻辑组件块704来表示。可以利用后端控制 系统150、或利用允许将所有逻辑组件集成到单一数据库中的入口 (portal)主机来建立账户。在一种方法中，入口主机可以驻留在服务 器计算机中。在另一个实施例中，入口主机可以是仪器模块195。在另 一个实施例中，入口主机可以是另一个PDA。逻辑组件702与逻辑组件704之间的关系是多对多的关系。因此， 一个账户可以和多个成员有关，从而属于一个账户的成员可以访问信 息并保存属于该账户的配置。在另一个实施例中， 一个成员可以具有 多个账户。例如，如果成员使用两个PDA且针对每一个PDA 105具有 一个账户，那么该成员可以定制不同的账户。为了监视成员而创建的多个账户允许允许该成员为每个账户定制 一个PDA，并将这些PDA分发到其监视成员希望监视的每一个人。在 另一种方法中，多个成员可以签约以具有联合账户，而且PDA和任意 相关的仪器模块195的所有信息可以位于单一账户之下。无论选择哪一种方案，与成员和账户相关的PDA可以被组网到一 起，而且将有关信息存储在关系数据库中。例如，后端控制系统150 可以访问资源数据库670，以访问成员和账户的关系信息，以确定哪个 PDA与哪个PDA相关。结果，当后端控制系统150处理一个PDA接收到 的消息时，后端控制系统150可以将消息中的数据中继至正确的PDA。在另一个实施例中，根据逻辑分层方案将PDA组网到一起，而且 较小的联系数据库能够以本地的方式存储在PDA中。因此，不需要包 括后端控制系统150。相反，每一个PDA将会具有联系列表，而且可以 通过蜂窝网络将消息直接发送至其它PDA，而不需要使用网关和后端 控制系统150对消息进行路由或处理。因此，PDA105可以配置有监视 PDA 106的呼叫号码，从而当事件发生时，PDA 105自动地拨打监视 PDA 106。 PDA还可以发送文本消息，或发送例如蜂窝网络或另一种 网络的通信网络所支持的任意其它消息。成员对账户的访问受权限(permission)的控制。每一个成员具有 分配的权限。逻辑组件块706示出了成员与分配的权限之间的关系。具 有管理员特权的成员可以授予其它成员特权。可以为PDA 105的所有 者分配管理员特权。所有者可以向医生授予权限，以使医生使用其PDA 与和所有者的PDA 105相连的健康监视器进行接口连接。在另一个示例中，所有者可以向保险公司授予权限，使保险公司使用网络跟踪程 序，通过监视PDA 105来观察PDA 105的所有者的驾驶习惯。权限允许成员获得对设备的配置能力以及对账户内从设备接收到 的信息的访问。例如，逻辑组件块710与远程通知相对应，该通知可以 由具有接收该通知的权限的成员来接收。可选择地，具有正确的权限 的成员可以对远程通知的发送和接收进行配置。这些通知由PDA 105 的网络内的PDA 105或另一个PDA来接收。在一种方法中，通知涉及 事件的发生。通知可以是电子邮件、SMS消息、即时消息、语音消息、 网络弹出和字母数字页等。逻辑组件块712与实时跟踪功能相对应。如果成员具有正确的权 限，则成员可以在其PDA105上跟踪并监视财产、接收工艺流程更新、 更新交货时间。同样，在逻辑组件块714中，具有正确的权限的成员可 以监视财产并管理与使用PDA 105的其它成员的通信。最后，逻辑组 件块712的权限可以允许用户访问如逻辑组件块716中所示的历史数 据。典型的历史数据是逻辑组件块720中所示的核算数据。仅有具有正 确的权限的成员才具有详细的核算数据，这些核算数据与入站和出站 通信量以及哪个设备产生该通信量相对应。具有先前授予的权限的网 络服务器(如逻辑组件块718中所示)也可以访问历史数据。逻辑组件块720与属于给定成员的设备相对应。尽管这些设备大体 上与PDA105设备相同，然而入口不限于对PDA105设备的支持。在后 端控制系统150或任意其它入口主机中输入设备的配置，然后通过串行 的方式或无线的方式将设备的配置下载到设备。设备被配置为与未受 限制数目的内部和外部数据源进行接口连接，并从这些数据源收集信 息。这些接口可以直接与PDA 105有线相连，或通过蓝牙或蜂窝传输
而无线地传输数据。PDA 105设备被设计为事件驱动的，仅当满足异常事件时才会传输数据。这个方法限制了以空中下载的方式发送的数据量并节约了带 宽。这通过使用可以针对内部和外部数据源的任意组合而配置的规则 和阈值来完成。当违反规则或超过阈值时，可以产生用户定义的事件。 这些事件的传输受到设备的传输规则和操作配置的控制。关于与其它设备的交互来配置事件，所述其它设备是例如与逻辑组件块722对应的外设、与逻辑组件块724对应的GPS设备、与逻辑组 件块726对应的环境、与逻辑组件块728对应的地理范围指定、以及与 逻辑组件块730对应的操作配置。外围设备可以包括任意外部监视设备，例如能够将信息传递至主 设备的测量仪器，例如仪器模块195。外围设备包括健康监视设备、环 境情况检测器、工艺流程系统、车辆和车辆上的设备等。被监视的地区用户可以关于地区而监视携带PDA 105的个人。该用户可以使用 PDA 106、网站、应用程序或允许接收并向被监视的PDA105发送信息 的任意其它用户接口。该信息可以涉及与PDA 105所处环境有关的多 个方面，具体地，该信息与PDA 105所处的地区有关。在一个实施例 中，PDA 105可以包括允许PDA105计算其处于地区内还是地区外的地 区数据库。地区可以限定某种环境，例如家庭环境、办公室环境、车 辆、餐厅等。地理范围指定可以建立并被配置为描绘任意环境的周边， 或描述例如城市、县、行政区等的地理政治学细分的周边。地理范围 指定可以是路点、地区、路线或路点集合、地区集合、路线集合，或 是其任意组合。图8A示出了当使用地理范围指定软件时多个PDA所使用的通信 网络的高级设计。加载到PDA 105、 106和107之上的地理范围指定软 件840可以被配置为确定PDA处于一个或多个地区之内还是之外。地理 范围指定软件使用GPS数据、PDA上加载的地区以及预先配置的事件 数据来分析进入或离开地区自身是否是事件。在一个实施例中，每一个PDA通过通信网络和服务器间接地进行 通信。例如，PDA105可以通过如下方式和PDA106传送消息首先向 蜂窝网络842发送消息，然后经过因特网160将该消息路由到网关846， 网关846允许将该消息中继至控制中心844。在控制中心，对该消息进行处理和分析，以找出最终的接收方。然后，该消息被反向路由经过 网关846到达因特网160，并经过蜂窝网络842到达PDA 106。一旦消息到达网关846，则对该消息进行解码并转移到控制中心 844，而地理范围指定软件也存在于控制中心844处。控制中心844可以 被编制有事件软件，从而如果事件出现消息到达控制中心844，那么控 制中心将会在资源数据库670中查找与之进行联系的正确的PDA，并査 找必须与之进行联系的其它方，例如警察或911。控制中心844装配有 软件840。在另一个实施例中，PDA105装配有足够的智能和信息，以使PDA 105对目的地信息进行分析并向PDA 106发送不需要被路由至控制中 心844的消息。例如，PDA105可以发送语音消息，如果PDA106和105 处于相同的蜂窝网络842内，则该消息经过蜂窝网络被路由回PDA 106。图8B示出了多个PDA操作时所处的地区。在一个实施例中，其中 具有多个成员(例如父亲、母亲、儿子和女儿)的家庭中每人都拥有 PDA，父母可以拥有用于监视所有其它PDA的PDA 106。每一个家庭 成员拥有并携带PDA，每一个PDA都安装了地理范围指定软件840和预 定区域的制图，其中家庭成员白天将会在预定区域内活动。携带PDA 108的女儿已经配置了她的校区周围的地区820。地区820是工作日被许 可行进地区。PDA具有可以计算周末的日程安排和日历逻辑程序。因 此，在周末，PDA 108可以具有所配置的另一个被许可行进地区，例 如父母和女儿居住的城市的边界。此外，父母可以对从家至学校或相 反方向上的常规行进路径进行配置。可以在PDA 108中编制事件，从 而如果女儿的PDA 108偏离该预定路径时，PDA 108向PDA 106发送信 号以指示路径偏离的警报。在另一个实施例中，该警报可以包括向父 母二人发出的、指示女儿可能处于危险之中的电子邮件。这样，父母
可以立即呼叫其女儿以査明意外事件。取决于监视人为了配置被监视PDA所选择的警示等级，事件可以采取不同的优先级。例如，PDA可以将某些事件配置为必须进行报告 的事件(例如PDA行进超过一千英里)。其它事件是有条件地进行报告 的，而余下的事件可以被忽略，且仅当监视PDA请求该信息(例如今 天行进的英里数)时才进行记录和报告。在另一个实施例中，儿子可能拥有摩托车，而且在骑摩托车出行 时携带PDA107。 PDA107还可以安装有地理范围指定软件840。因此， 父母可以监视与儿子的PDA 107中编制的地区有关的、与PDA 107关联 地发生的多个事件。因此，父母的PDA 106可以接收与位置、速度、 行进方向和加速度的检测和报告有关的数据。父母可以使用配置软件 来描绘儿子可以行进的特定区域以及儿子不能行进的区域。例如，未 许可的行进区域可以是城市边界之外或是已知的歹徒活动的具体区 域。此外，PDA107可以和摩托车内的设备进行无线连接，这允许PDA 107对摩托车的功能和操作进行监视。当超过城市的速度限制时，会出 现可报告的事件。DPA 107可以被预先编制有当前城市的速度限制， 而且取决于位置，PDA能够动态地识别和设置速度阈值等级。PDA 107 还可以检测是否以过大的速度转过拐角，并向监视PDA 106触发文本 消息。预定时间、区域边界、速度限制和加速度参数由父母确定，而 且可以通过因特网/蜂窝系统在任意时间进行改变。另外，如果期望的 话，可以在因特网上连续地监视每一个子女的位置。在另一个实施例中，携带监视PDA106的个人还可以监视携带PDA 105的年老的父母的健康情况。作为演示，年老的父母单独居住并表现 出Alzheimer疾病的初期症状。PDA 105可以被配置有围绕着有效地对 房子190进行地理范围指定的房子周边的地区810。如果PDA 105离开 该区域，则立即向PDA 106发送事件，报告年老的父母大概已经离开 了房子的周边，并迷失在附近。PDA106可以立即在PDA106的屏幕上 对PDA105的下落绘制出地图，并接回走丢的年老父母。每一个PDA可以通过使用GPS信息和存储器中预先存储的地区而 检测其关于地理边界的位置。因此，PDA不需要发信号通知每一个环 境中的仪器模块195或任意其它设备以确定PDA的存在。相反，PDA 基于GPS数据来计算其位置，并"知晓"其是否处于新的位置。使用从 GPS接收机215获得的数据来对PDA的位置进行地理编码。可以周期性 地对每一个PDA的位置进行地理编码，并计算是否处于地区内。每一 个地区具有相关的坐标数据，将这些数据与从GPS接收机215获得的数 据进行比较，以确定PDA是否处于地区内。当每一个PDA从一个位置移到另一个位置时(例如从家庭环境移 到车辆环境)，PDA识别出新的位置，并切换至与该位置有关的操作模 式。例如，如果PDA离开家庭环境190的周边，并进入车辆周边，那么 PDA将停止与家用电器的交互，而开始与车辆部件进行交互。实际上， PDA具有位置特定行为。因此，例如，如果PDA 105确定其处于地区810中，贝l」PDA 105加 载与家庭环境190相对应的配置。g卩， 一旦确定PDA105处于家庭环境 190中，那么PDA 105假定能够与仪器模块812进行通信，并开始与健 康监视和测量设备进行信息的发送和接收。在多个成员(例如父亲、母亲、儿子和女儿)中每一个成员都具 有PDA的家庭中，每一个PDA的配置可以不同。例如，每一个PDA可 以被配置有与用户特定位置相对应的多个地区，例如对于儿子来说是 家和学校，而对于女儿来说是家、学校和附近。女儿的PDA 108可以 包括不安全附近的地区，而且己经输入了指示不安全附近的事件警报 以及关于怎样离开这个危险附近的指令。当属于女儿的PDA 108处于 不安全的地区中时，便携式设备可以将其报告给父母的PDA 105之一。类似地，PDA 105与之进行通信的外围设备可以根据家庭成员而 有所不同。这样，父母可以对其所拥有的PDA进行配置，以识别其家庭环境 和工作环境。父母可以选择限定其希望进行操作和控制的环境的边界。 例如，父母的PDA 106可以被配置为与警报系统、厨房用具和火灾检 测器进行交互。子女的便携式设备可以被配置为仅与火灾检测器和电 视进行交互。这样，子女的设备将不会与厨房用具进行交互。'然而， 父母的便携式设备和子女的便携式设备都能接收到来自火灾检测器的
警报。此外，每一个家庭成员的PDA与之进行通信的仪器模块195也可 以不同。工作区在另一个实施例中，管理员可以对需要将代表布置在不同工作地 点的企业进行管理(例如建筑和家庭改建/修复企业)。图9示出了管理员使用PDA与多个工作地点环境中的不同工人的 PDA进行交互。管理员914携带监视PDA 106，监视PDA 106允许管理 员914监视一天中指定工作地点处的活动。使用PDA 106，管理员9M 能够与不同工作地点处的若干人员进行远程交互，监视他们的位置、 他们所处的地区、它们的卡车或车辆的情况、卡车中的物资、职员， 如果希望的话，还可以监视动作地点的具体方面的情况。管理员914能够监视并控制三个人员的活动，其中每一个监督员具 有PDA 105、 106和108。如上文所述， 一种可能的通信媒体是蜂窝网 络910。 PDA可以关于发生在其地点处的每一个事件而进行通信，并向 管理员的PDA 106报告重要的事件。每一个人员的PDA可以装配有实 时工艺流程和预定更新软件，该软件可以将特定任务的完成当作事件， 并将该完成通知给管理员的PDA 106。 PDA 106还可以为关键商人配置 紧急物资交付和工作分配。随着工作日的前进，在PDA上更新每一个 监督员的任务计划。可以通过监督员的输入、或通过来自临时安装在 工作地点处的仪器模块195的通知而进行更新。地理范围指定软件840被加载到每一个监督员的PDA中，从而将它 们关于每一个工作地点的位置进行地理编码并通知给PDA 106。例如， 如果携带PDA 108的监督员与人员在工作地点处，而携带PDA 107的监 督员正在接近用于递送物资的工作地点，那么PDA 108可以接收指示 物资递送的消息。在一个实施例中，PDA 107具有编制的事件， 一旦 越过给定的地区边界，该事件触发将事件消息发送至PDA108。因此， PDA 107可以和PDA 108进行直接的移动-移动通信。在另一个实施例 中，PDA108通知后端控制系统150，而后端控制系统150又会通知PDA 107。
图10示出了工作地点环境，其中PDA取决于其它PDA与工作地点 环境的邻近性而执行操作。在一个实施例中，转移中心1010的管理员 1008拥有PDA106， PDA106与转移中心1010中的仪器模块(未示出) 和设备进行通信。仪器模块可以和允许与PDA连接的蜂窝网络1012相 连。在另一个实施例中，仪器模块通过因特网与PDA 106相连。在另 一个实施例中，PDA 106可以根据移动-移动通信方案与PDA 105进行 通信。在一个示例中，转移中心1010从多个州和乡村接收货物。进入的 卡车1002的司机也可以装备有与转移中心1010进行通信的PDA 105。 司机的PDA 105将日常时间表和多个递送区加载到存储器中。递送区可以是与卡车接近并行进到的区域相对应的边界。例如，卡车1002进入地区1030。当它进入地区1030时，PDA 105 可以被配置为向监视PDA 106或向转移中心1010发送事件消息，指示 PDA 105已经进入第一地区1030。在转移中心1010，仪器模块或另一 个计算设备接收到卡车1002已经进入地区1030的事件消息。仪器模块 可以被配置为当卡车1002进入地区1030时触发操作。例如，该操作可 以是向PDA 106发送消息以指示卡车1002已经进入地区1030。在另一 个实施例中，可以在仪器模块上配置另一个操作，即启动某个过程以 便为卡车1002的到达做准备。这个准备可以包括为接收货物而准备装 备和人员。在另一个实施例中，由仪器模块执行的该操作可以向网络 服务器发送通知，以便在网页上发布卡车1002及其货物的估计到达时 间。当卡车距离转移中心1010更近时，可以执行进一步的准备。多个 触发器允许针对卡车1002的到达进行及时和有序的准备，按照卡车 1002的需要对卸货码头的分配、特殊工具和装备以及人员进行准备。 当其它卡车到达转移中心1010时，取决于卡车的信息，可以配置发生 其它事件。接近转移中心1010可以连续地创建触发预先配置的操作使其发生 的事件。例如， 一旦卡车进入地区1020， PDA105发送具有货物情况、 更加精确的估计到达时间、交通情况等的消息。转移中心1010处的仪器模块195从PDA 105接收消息，并取决于仪器模块上配置的事件而执 行相应操作。当卡车进入地区1012时，PDA 105向仪器模块发送另一 个事件消息，指示己经进入地区1012。仪器模块命令大门打开，使卡 车1002进入转移中心。发送到移动中心1010处的仪器模块的每一个事件消息可以和发送 到监视PDA 106的事件消息同时发出，提供了PDA 105与移动中心1010处的仪器模块之间的活动的更新信息。PDA 105中配置的每一个地区可以是路点、无规律地区或多个路 点的组合、无规律边界等。因此，在一个实施例中，该地区可以是州 边界、县边界、城市边界和商业用地边界。当卡车进入州时，可以配 置发生特定事件。同样，当卡车1002进入县边界时，可以发生其它事 件并作为结果而执行操作。例如，在进入县边界后，PDA 105可以关 闭冷冻机并开始对产品解冻。当卡车1002进入城市或目的地附近时， 可以发生其它事件。在另一个实施例中，管理员1008可以通过蜂窝网络1012与该位置 进行通信，并远程地触发准备装备以接收该到达。管理员的PDA 106 可以和转移中心1010位置处的仪器模块进行通信，并触发装备的部署、 向人员通知到达等。虽然上文描述包含多个特殊情况，然而这些特殊情况不应被解释 为对公开内容的范围的限制，而是应当被解释为公开内容的一个实施 例的范例。例如，PDA是任意的无线或手持设备，它可以装配有足够 的计算能力、存储器和通信机制，以便能够执行这里描述的操作。由 此，PDA可以是蜂窝电话、寻呼机、Blackberry设备、个人数字助理、膝上计算机、笔记本电脑、数字音乐播放器以及任意其它便携式设备。 上文描述的方法和系统设想出本发明的多个应用。本发明包括一 种监视系统，它能够监视给定地理位置或环境中的多个PDA或设备。 地理位置可以是家庭环境、商业环境、领土、国家、陆地、区域、省、 地形、建筑物，以及大厦、房子、商店、帐篷和任意其它位置。PDA 在其中可以操作的可移动环境包括车辆、飞机、空中物、动物、人、 货物、专用和/或易爆货物，例如化学品、武器或危险原料。 在被监视的PDA的环境内，可以用于产生事件消息的对象或设备可以包括但不限于毒性检测设备、健康监视设备、环境控制和监视 设备、军用装备、车辆可操作设备、家用电器、电子设备、计算机设 备等。被监视的参数可以是温度、压力、湿度、血压、EKG、大气压、 自动跟踪控制等。PDA被设想具有多种不同的大小，包括极小(nano) 和/或极微小(micro)规模的PDA。此外，本发明包括来自这里公开的不同种类和/或实施例的元件的 任意组合或子组合。本领域的技术人员可以理解，这些特征以及本发 明的范围应当按照所附权利要求及其任意等同物来解释。
权利要求
1.一种有选择地与预定地区内的第一便携式设备进行通信的方法，包括使用纬度和经度属性来定义地区；将代表地区的数据加载到第一便携式设备上；为第一便携式设备提供地面定位单元接收机，该地面定位单元接收机允许第一便携式设备获得第一便携式设备的位置的地理坐标；将第一便携式设备配置用于确定第一便携式设备关于地区的位置；将第一便携式设备中的微处理器编制用于确定与便携式设备的状态有关的关于地区的事件的发生；以及允许第一便携式设备中的微处理器向第二便携式设备发送指示事件发生的事件消息。
2. 根据权利要求l所述的方法，还包括允许多个设备向第一便携式设备发送指示事件发生的信号；以及 如果第一便携式设备中的微处理器确定所发生的事件触发了预先配置的操作的执行，则允许第一便携式设备中的微处理器执行预先配置的操作。
3. 根据权利要求l所述的方法，其中所发生的事件是超过速度 阈值水平、进入地区、离开地区、与携带第一便携式设备的个人相关 的装备发生故障、或者由与携带第一便携式设备的人相关的仪器测量 到的这个人的健康情况糟糕。
4. 根据权利要求l所述的方法，还包括如果第二便携式设备中的微处理器确定所发生的事件触发了预先配置的操作的执行，则配置 第二便携式设备中的微处理器执行操作。
5. 根据权利要求l所述的方法，其中第一便携式设备是蜂窝电话、智能电话或个人数字助理。
6. 根据权利要求l所述的方法，其中第二便携式设备是蜂窝电话、智能电话或个人数字助理。
7. 根据权利要求l所述的方法，其中地区是家庭环境、工作环境、 州、城市、商业区、住宅区或校区。
8. 根据权利要求l所述的方法，其中代表每一个地区的数据是多个坐标，其中便携式设备通过使用多个坐标并执行如下步骤而创建了地区的进一步表示将坐标映射到像素图像上，以便为多个坐标中的每一个坐标分配一个像素，其中每一个被分配像素之间的距离是可配置的；将多个己分配的像素和线相连，所述线形成围绕像素图像中某个区域的连续且连接的线；以及激活位于线上的像素，以形成围绕像素图像中某个形状的连续像 素阵列。
9. 根据权利要求l所述的方法，其中代表每一个地区的数据是多 个路点，多个路点中每一个路点由地理坐标和半径而定义；其中地理 坐标由纬度和经度来表示，而半径由距离大小来表示。
10. 根据权利要求l所述的方法，其中代表每一个地区的数据是 执行如下步骤而创建的像素图像-允许用户使用两个坐标属性在计算机地图中标识地区； 将被标识的区域划分为栅格；允许用户从栅格中选择至少一个部分以定义地区；以及 将所述至少一个部分与像素计算机图像中的像素进行关联，从而 将用户在被标识地区中选择的像素标识在地区中。
11. 根据权利要求10所述的方法，其中栅格被划分为多个部分， 以实现足够高的分辨率，从而能够正确地描述地区。
12. 根据权利要求l所述的方法，还包括执行预先配置的操作， 例如进行电话呼叫、向控制中心报告、启动警报。
13. 根据权利要求l所述的方法，其中将第一便携式设备编制为 确定地区中是否出现特定情况，而且当出现情况时，便携式设备向控 制中心报告这个出现。
14. 根据权利要求l所述的方法，还包括将地区提供给与多个 设备通信地连接的模块，该模块用作在多个设备与第一便携式设备之 间进行通信的集线器。
15. 根据权利要求14所述的方法，其中第一便携式设备与多个设 备之间的通信信号是蓝牙信号、红外信号、短距离无线电信号、无线 通用串行总线、或WiFi。
16. 根据权利要求l所述的方法，其中所述设备是对一氧化碳、 氯气、烟尘、烟雾、空气中的氧气或温度的等级进行测量的测量仪器。
17. —种有选择地与远程环境中的便携式设备进行通信的方法，包括提供与环境相关的被监视便携式设备；启用被监视便携式设备与位于环境中的多个仪器之间的通信；通过通信网络而启用被监视便携式设备与监视便携式设备之间 的无线通信，监视设备位于远离该环境；编制被监视便携式设备中的微处理器，以确定与从多个仪器之一 所获得的数据有关的事件的发生；以及允许被监视便携式设备中的微处理器向监视便携式设备发送指 示事件发生的事件消息。
18. 根据权利要求17所述的方法，其中通信网络是因特网。
19. 根据权利要求17所述的方法，其中通信网络是蜂窝网络。
20. 根据权利要求17所述的方法，还包括如果第一便携式设备 中的微处理器确定所发生的事件触发了预先配置的操作的执行，允许 第一便携式设备中的微处理器执行预先配置的操作。
21. —种有选择地与远程环境中的便携式设备进行通信的系统， 包括与地区相关的第一便携式设备；通过通信网络与第一便携式设备进行无线通信的第二便携式设 备，其中第二便携式设备位于远离该地区；以及其中第一便携式设备包括微处理器，该微处理器确定与便携式设 备的状态有关的关于地区的事件的发生，并向第二便携式设备发送指 示事件发生的事件消息。
22. 根据权利要求21所述的方法，其中通信网络是因特网。
23. 根据权利要求21所述的方法，其中通信网络是蜂窝网络。
24. 根据权利要求21所述的方法，其中，如果第一便携式设备中 的微处理器确定所发生的事件触发了预先配置的操作的执行，第一便 携式设备中的微处理器执行预先配置的操作。
全文摘要
一种有选择地与预定地区内的第一便携式设备进行通信的方法和系统。第一便携式设备与使用纬度和经度属性而定义的地区相关。将代表地区的数据加载到第一便携式设备上。第一便携式设备包括地面定位单元接收机，它允许第一便携式设备接收定位数据，并确定其关于地区的位置。当第一便携式设备确定其处于地区内时，第一便携式设备启用其与第二便携式设备之间的通信。
文档编号H04M1/725GK101112077SQ200580046033
公开日2008年1月23日 申请日期2005年10月20日 优先权日2004年11月5日
发明者休斯顿·斯塔通, 小詹姆斯·阿什利, 帕特里克·穆尼, 老詹姆斯·阿什利 申请人:韦尔里斯沃克斯国际有限公司