专利名称：无线网络中基于位置的跟踪方法及跟踪系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种无线网络中基于位置的跟踪方法及跟踪系统，尤其涉及一种应用在2.5G或3G无线网络上的基于位置的具有告警功能的跟踪方法及跟踪系统。
背景技术：
常常有这样一种情况，有一组人群希望在特定的状况和地点互相保持联系，并在有特殊事件发生时进行迅速的相关应急处理。诸如此类的情形可以发生在诸如营救行动、探险、灾难事件分析、旅游、度假等等，这种各组员之间的互知性在保持整个组的信息共享中扮演了重要的角色。
根据市场调查，对于安全监控服务的需求量在不久的将来预期会有重大上升，在传统的安全系统市场，大多数跟踪系统其实是非常有限的，主要是因为这些系统工作于一个封闭的环境，即所谓的本地跟踪系统，另外，这些监控物体的机制是基于监控设备和目标物之间的信令传送，一般在监控器收不到信令或信号时才会报警，而且这些系统对其特定信令的依赖性很强，没有可移植性。
目前随着全球定位系统的发展，获取位置信息将不再依赖于传统的信号发射台，因而扩大了跟踪系统的覆盖范围。但是全球定位系统设备和使用费极其昂贵，离普通人群能使用该系统的目标还非常遥远，进一步来说，监控系统的原理仍旧依赖于前面所谈到的传统的跟踪系统原理-发送和接受设备之间的简单信令处理，而缺乏高层的更复杂的业务逻辑。
在当前的无线网络中，这种实时信息互通和实时跟踪是非常昂贵和不现实的，更进一步，前述的一组人群希望在特定的状况和地点互相保持联系的情况下，当紧急时，一组人迅速对其走失组员进行轨迹跟踪更是不可能的，也没有这样的一种机制来储存组员的行动轨迹。
总结起来说，现有的基于位置信息跟踪系统有很多限制，阻碍了普通用户的使用，例如昂贵的专用终端设备；
没有组的概念，只是在一定范围内对各物体单独跟踪；没有相应高层复杂业务逻辑；监控目标处于封闭的环境；跟踪个体间没有互知性；跟踪组无法动态改变组的各项性质，如报警条件，监控范围，人员增减等等；信息传送媒介单一。
发明内容
本发明的目的是提供一种无线网络中基于位置的跟踪方法及跟踪系统，能够应用于2.5G或3G无线网络系统上，向用户提供全球实时跟踪服务，在指定时间内各组员间能保持可跟踪性，互知性和实时信息互通，并且提供记录、计算、和高层逻辑判断每个组员行动轨迹的实施机制。该跟踪方法和跟踪系统的设备和使用费将是普通人群所能承受的。
为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案一种无线网络中基于位置的跟踪方法，包括以下步骤a.建立一个组；b.设定该组的各项参数；c.将数个移动目标定义为该组成员，这些组成员即可被跟踪；d.启动跟踪监控服务；e.跟踪系统查询被跟踪目标的一般信息；f.跟踪系统查询被跟踪目标的当前信息；g.根据被跟踪目标的当前信息以及告警触发条件进行计算；h.根据步骤g)计算得到的结果判断是否需要告警，如果需要，到步骤i)，不需要则到步骤j)；i.满足告警触发条件，启动应急处理机制；j.没有满足警告触发条件，则等待一定时间后到步骤f)，进行下一次跟踪。
一种无线网络中基于位置的跟踪系统，包括无线网络、移动终端，应用服务器、位置服务器和位置跟踪系统，其特点是应用服务器，与所述无线核心网络相连，为所述位置跟踪系统提供平台支持；位置服务器，与所述无线核心网络和所述位置跟踪系统相连，通过所述无线网络获得所述移动终端的位置信息并提供给所述位置跟踪系统；位置跟踪系统，与所述应用服务器和所述位置服务器相连，利用所述应用服务器向用户提供跟踪服务，完成上述的跟踪方法的各个步骤。
由于采用了上述技术方案，本发明相比较于现有技术，具有如下优点，不同于传统的位置跟踪系统需要系统管理员设定/配置，申请了本系统使用权的一般用户便可动态独立创建和管理跟踪群组，无须系统管理员的干预，从而保护了用户隐私；减少了启动紧急处理程序的中间环节，从而提高了紧急响应速度；跟踪范围的中心，即参照物可以是任意活动的物体位置，也可以是静止的物体位置，可为本跟踪群组任一成员，也可为其他跟踪群组任一成员，也可为不属任何跟踪群组的固定物体；跟踪群组组员数量无限制；跟踪群组组员组成情况可以根据需要动态更新，也就是说任何被跟踪对象可以在任何时候加入或离开跟踪群组。
图1是二维空间上的虚拟组跟踪系统的示意图；图2是本发明所述的无线网络中基于位置的跟踪方法的流程图；图3是本发明所述的无线网络中基于位置的跟踪方法中的紧急处理机制的流程图；图4是本发明的跟踪系统在无线网络中应用的示意图；图5是本发明的跟踪系统在3GPP中的IP多媒体系统中应用的示意图；图6是移动终端直接从多媒体资源库获取多媒体信息的示意图；图7是移动终端通过跟踪系统从多媒体资源库获取多媒体信息的示意图；图8是移动终端从跟踪系统和多媒体信息库获取文本信息和多媒体信息的示意图；图9是移动终端从跟踪系统获取文本信息，从多媒体信息库获取多媒体信息的示意图；图10是移动终端从跟踪系统获取文本信息的示意图。
具体实施例方式
下面结合附图和实施例进一步说明本发明的技术方案，为了更清楚的解释本发明，首先解释一下下列名词管理员一个负责创建，配置，修改和删除组的人，又被称为组的拥有者；参考物一个监控范围的参考中心，此参考中心可以是活动的或是固定的物体，它可以是其中一个组员，或其他组的组员，或不属于任何组的固定物体；被跟踪目标 一个被系统跟踪的物体，就是加入了虚拟组的被跟踪目标；虚拟组一个愿意被跟踪并希望互知和互通信息的特定人群，每个组员可以知道其他组员的状态，当组员有告警事件发生时，虚拟组有能力进行迅速的相应处理。
图1是二维空间上的虚拟组跟踪系统的示意图，尽管跟踪系统能够适用于三维空间，但为简单起见，图1描述了二维的虚拟组跟踪系统，假设三个移动的物体同属一个虚拟组，其中一个是参考物Obj0，其他二个是一般的被跟踪目标Obj1和Obj2，参考物Obj0的轨迹显示为有圆点的虚线，Obj1是三角实线，Obj2是方块的虚点线，圆圈显示了由组的管理员定义的监控范围，在这里，管理员就是那个参考物Obj0本身。
图2是本发明所述的无线网络中基于位置的跟踪方法的流程图，本发明的跟踪方法包括以下步骤a.建立一个组，跟踪系统定义建立该组的用户成为该组的管理员，管理员有权修改该组的各项参数以及增加或删除该组的成员。
b.跟踪系统接收移动终端设定该组的各项参数，参数可以包括参考物即监控中心点、被跟踪目标的最大移动速度值、监控范围的半径、监控范围的形状、告警条件、告警级别及相应处理方式、每次查询被跟踪目标的时间长度以及查询频率。
c.跟踪系统将数个移动目标定义为该组成员，这些组成员即可被该组的管理员跟踪。
d.启动跟踪监控服务(S21)。
e.跟踪系统查询被跟踪目标即跟踪群组的一般信息(S22)。
根据设定的查询时间长度以及查询频率进入跟踪过程(S23)。
f.跟踪系统查询被跟踪目标的当前信息，该位置信息来自位置服务器(LS)(S24)。
g.根据被跟踪目标的当前信息以及告警触发条件进行计算(S25)，告警触发条件可以设定为g1.被跟踪对象游离出预定的范围，所述范围是所述步骤b)中设定的参数之一；g2.被跟踪对象的移动速度超过预定的值，所述值是所述步骤b)中设定的参数之一；g3.被跟踪对象的信号丢失；g4.被跟踪对象主动发送告警信号；g5.被跟踪对象未进入预定范围。
告警条件可以由组的管理员按照需要自行设定，此处只是举例说明一种告警触发条件。
h.根据步骤g)计算得到的结果判断是否需要告警(S26)，如果需要，到步骤i)，不需要则到步骤j)；i.满足告警触发条件，启动应急处理机制(S27)，应急处理机制可以按照如下设定，如图3所示，图3是一种设定的应急处理机制的流程图i1.查询被跟踪目标的相关信息，包括一般信息和归属位置寄存器信息(S31)；i2.将所述各种相关信息组成特定的格式(S32)；i3.根据告警级别，启动相应级别的处理程序(S33)，告警级别可以有多个，是所述步骤b)中设定的参数之一，图3所示的警告级别设定如下告警级别1，发送告警通知及相关信息至该组所有成员(S34)；告警级别2，发送告警通知及相关信息至该组管理员(S35)；告警级别3，发送告警通知及相关信息至该被跟踪目标的父母(S36)；......
告警级别k，发送告警通知及相关信息至预先设定的人员。
i4.继续跟踪监控被跟踪目标，等待下一步的指示(S37)；告警级别和对应的应急处理程序是事先设定的，这里只是列举了一种告警级别和其相应的应急处理方法。
j.没有满足警告触发条件，则等待一定时间后到步骤f)，进行下一次跟踪(S28)。
本发明所述的无线网络中基于位置的跟踪方法中提供的信息可以是多媒体信息、文本信息或是多媒体和文本结合的信息，每个跟踪群组成员可使用移动终端来通过文本、图象、视频流等不同媒体获取组员历史位置信息，在紧急情况下，跟踪群组管理员或成员可查询丢失成员的历史位置信息和头像及档案，并发送到指定位置，跟踪群组成员也可利用电子地图查询自己和其他组员的位置。
本发明所述的无线网络中基于位置的跟踪方法中，组的管理员或组成员可以使用移动终端来通过多种方式获取信息图6是移动终端直接从多媒体资源库获取多媒体信息的示意图，包括6a.跟踪系统接收移动终端发送的查询多媒体信息请求；6b.跟踪系统返回移动终端多媒体资源库地址；6c.多媒体资源库接收移动终端的查询请求；6d.移动终端发送多媒体信息到移动终端。
图7是移动终端通过跟踪系统从多媒体资源库获取多媒体信息的示意图，包括7a.跟踪系统接收移动终端发送的查询多媒体信息请求；7b.跟踪系统向多媒体资源库发送查询请求；7c.跟踪系统从多媒体资源库接收到多媒体信息；7d.跟踪系统将接收到的多媒体信息转发给移动终端。
图8是移动终端从跟踪系统和多媒体信息库获取文本信息和多媒体信息的示意图，包括8a.跟踪系统接收移动终端发送的查询文本和多媒体信息请求；8b.跟踪系统向多个多媒体资源库发送查询请求，同时向用户档案数据库发送查询请求；8c.跟踪系统接收到文本和多媒体信息并将所有媒体信息组织为特定格式；8d.跟踪系统将所需的文本和多媒体信息返回给移动终端。
图9是移动终端从跟踪系统获取文本信息，从多媒体信息库获取多媒体信息的示意图，包括9a.跟踪系统接收移动终端发送的查询文本和多媒体信息请求；9b.跟踪系统向用户档案数据库发送查询请求；9c.跟踪系统获取多媒体资源库地址；9d.跟踪系统返回移动终端文本形式的档案信息及多媒体资源库地址；9e.多媒体资源库接收移动终端发送的查询多媒体信息请求；9f.移动终端接收到多媒体信息。
图10是移动终端从跟踪系统获取文本信息的示意图，包括10a.跟踪系统接收移动终端发送的查询文本信息请求；10b.移动终端接收到文本信息。
图4是本发明的跟踪系统在无线网络中应用的示意图，本发明的无线网络中基于位置的跟踪系统，包括应用服务器1、位置服务器2、位置跟踪系统3、无线核心网络4和移动终端5，其特点是应用服务器1，与无线核心网络4相连，为位置跟踪系统3提供平台支持；位置服务器2，与无线核心网络4和位置跟踪系统3相连，通过无线核心网络4获得移动终端5的位置信息并提供给位置跟踪系统3；位置跟踪系统3，与应用服务器1和位置服务器2相连，为移动终端5提供跟踪服务，完成本发明的跟踪方法的各个步骤本发明的跟踪系统应用的无线网络是2.5G或3G无线网络。
图5是本发明的跟踪系统在3GPP中的IP多媒体系统中应用的示意图，包括无线网络4、移动终端5、公共电话网6和互联网7，其中无线网络4包括网关移动交换中心(GMSC)41、移动交换中心/拜访位置寄存器(MSC/VLR)42、电路交换媒体网关(CS-MGW)43、呼叫业务控制模块(CSCF)44、归属用户业务数据库(HSS)45、网关GPRS业务节点(GGSN)46、服务GPRS业务节点(SGSN)47、无线网络接入系统(RNS)48，它们之间的连接方式以及与无线终端5、公共电话网6和互联网7之间的连接方式均按照3GPP中的IP多媒体系统的连接方式。
对于本发明的跟踪系统中还包括的应用服务器1、位置服务器2和位置跟踪系统3，以如下方式连接应用服务器1，与IP多媒体系统中的呼叫业务控制模块44和互联网7相连，为位置跟踪系统3提供平台支持；位置服务器2，与位置跟踪系统3、IP多媒体系统中的网关移动交换中心41以及归属用户业务数据库45相连，通过无线核心网络4获得移动终端5的位置信息并提供给位置跟踪系统3；位置跟踪系统3，与应用服务器1和位置服务器2相连，为移动终端5提供跟踪服务，完成如本发明的跟踪方法的各个步骤。
由于采用了上述技术方案，本发明的跟踪方法及跟踪系统具有可移植性，不同于传统的位置跟踪系统需要系统管理员设定/配置，申请了使用权的一般用户便可动态独立创建和管理跟踪群组，无须系统管理员的干预，从而保护了用户隐私；减少了启动紧急处理程序的中间环节，从而提高了紧急响应速度；跟踪范围的中心，即参照物可以是任意活动的物体位置，也可以是静止的物体位置，可为本跟踪群组任一成员，也可为其他跟踪群组任一成员，也可为不属任何跟踪群组的固定物体；同一个被跟踪对象可同时被赋予不同的组；跟踪群组组员数量无限制；跟踪群组组员组成情况可以根据需要动态更新，也就是说任何被跟踪对象可以在任何时候加入或离开跟踪群组；跟踪范围也可根据需要随时调整，且可自定义所需规则形状；可以同时处理多个虚拟跟踪群组。
对于应用了本发明的无线网络，可以提供各类跟踪监控的服务，例如旅游时可提供遇险者的位置信息、行动轨迹、相关的病例史和血型信息、照片等，可以帮助救援人员迅速找到遇险者并正确的使用各种药物，可以大大的提高救援的成功率；父母可以监控孩子的驾驶速度，在其超速时便发出警告；父母还可以监控孩子的活动范围，在孩子与父母的距离大于预先设定的值时，会发出警告；还可设定某人在一定时间内进入某个范围，如果超时该被跟踪对象还没有进入预定的范围，则发出警告，即实现一种跟踪护送服务。
权利要求
1.一种无线网络中基于位置的跟踪方法，包括以下步骤a.建立一个组；b.设定该组的各项参数；c.将数个移动目标定义为该组成员，这些组成员即可被跟踪；d.启动跟踪监控服务；e.跟踪系统查询被跟踪目标的一般信息；f.跟踪系统查询被跟踪目标的当前信息；g.根据被跟踪目标的当前信息以及告警触发条件进行计算；h.根据步骤g)计算得到的结果判断是否需要告警，如果需要，到步骤i)，不需要则到步骤j)；i.满足告警触发条件，启动应急处理机制；j.没有满足警告触发条件，则等待一定时间后到步骤f)，进行下一次跟踪。
2.如权利要求1所述的无线网络中基于位置的跟踪方法，其特征在于，所述组的各项参数可以随时改动，所述组的成员可以随时增加或删除。
3.如权利要求1所述的无线网络中基于位置的跟踪方法，其特征在于，所述告警触发条件包括g1.被跟踪对象游离出预定的范围，所述范围是所述步骤b)中设定的参数之一；g2.被跟踪对象的移动速度超过预定的值，所述值是所述步骤b)中设定的参数之一；g3.被跟踪对象的信号丢失；g4.被跟踪对象主动发送告警信号。g5.被跟踪对象未进入预定范围。
4.如权利要求1所述的无线网络中基于位置的跟踪方法，其特征在于，所述应急处理机制包括i1.查询被跟踪目标的相关信息，包括一般信息和归属位置寄存器信息；i2.将所述各种相关信息组成特定的格式；i3.根据告警级别，启动相应级别的处理程序，告警级别可以有多个，是所述步骤b)中设定的参数之一；i4.继续跟踪监控被跟踪目标，等待下一步的指示。
5.如权利要求4所述的无线网络中基于位置的跟踪方法，其特征在于，所述告警级别可以设置为告警级别1，发送告警通知及相关信息至该组所有成员；告警级别2，发送告警通知及相关信息至该组管理员；告警级别3，发送告警通知及相关信息至该被跟踪目标的父母；……告警级别k，发送告警通知及相关信息至预先设定的人员。
6.如权利要求1、4或5所述的无线网络中基于位置的跟踪方法，其特征在于，所述信息为多媒体信息，移动终端可以直接从多媒体资源库获取多媒体信息6a.跟踪系统收到移动终端发送的查询多媒体信息请求；6b.跟踪系统返回移动终端多媒体资源库地址；6c.多媒体资源库收到移动终端发送的查询请求；6d.多媒体资源库发送到多媒体信息到移动终端。
7.如权利要求1、4或5所述的无线网络中基于位置的跟踪方法，其特征在于，所述信息为多媒体信息，移动终端可以通过跟踪系统从多媒体资源库获取多媒体信息7a.跟踪系统收到移动终端发送的查询多媒体信息请求；7b.跟踪系统向多媒体资源库发送查询请求；7c.跟踪系统从多媒体资源库接收到多媒体信息；7d.跟踪系统将接收到的多媒体信息转发给移动终端。
8.如权利要求1、4或5所述的无线网络中基于位置的跟踪方法，其特征在于，所述信息为文本信息和多媒体信息，移动终端可以从跟踪系统和多媒体信息库获取文本信息和多媒体信息8a.跟踪系统收到移动终端发送的查询文本和多媒体信息请求；8b.跟踪系统向多个多媒体资源库发送查询请求，同时向用户档案数据库发送查询请求；8c.跟踪系统接收到文本和多媒体信息并将所有媒体信息组织为特定格式；8d.跟踪系统将所需的文本和多媒体信息返回给移动终端。
9.如权利要求1、4或5所述的无线网络中基于位置的跟踪方法，其特征在于，所述信息为文本信息和多媒体信息，移动终端可以从跟踪系统获取文本信息，从多媒体信息库获取多媒体信息9a.跟踪系统接收移动终端发送的查询文本和多媒体信息请求；9b.跟踪系统向用户档案数据库发送查询请求；9c.跟踪系统获取多媒体资源库地址；9d.跟踪系统返回移动终端文本形式的档案信息及多媒体资源库地址；9e.多媒体资源库接受移动终端发送的查询多媒体信息请求；9f.多媒体资源库发送多媒体信息到移动终端。
10.如权利要求1、4或5所述的无线网络中基于位置的跟踪方法，其特征在于，所述信息为文本信息，移动终端可以从跟踪系统获取文本信息10a.跟踪系统接受移动终端发送的查询文本信息请求；10b.跟踪系统发送文本信息到移动终端。
11.一种无线网络中基于位置的跟踪系统，包括无线核心网络(4)、应用服务器(1)、位置服务器(2)、移动终端(5)以及位置跟踪系统(LTS)(3)，其特征在于应用服务器(1)，与所述无线核心网络(4)相连，为所述位置跟踪系统(LTS)(3)提供平台支持；位置服务器(2)，与所述无线核心网络(4)和所述位置跟踪系统(3)相连，通过所述无线核心网络(4)获得所述移动终端(5)的位置信息并提供给所述位置跟踪系统(3)；位置跟踪系统(3)，与所述应用服务器(1)和所述位置服务器(2)相连，利用所述应用服务器(1)向用户提供跟踪服务。
12.如权利要求11所述的无线网络中基于位置的跟踪系统，其特征在于，所述无线网络是2.5G或3G无线网络。
13.如权利要求11所述的无线网络中基于位置的跟踪系统，可以应用于3GPP中的IP多媒体系统中，其特征在于应用服务器(1)，与所述IP多媒体系统中的呼叫业务控制模块(44)和互联网(7)相连，为位置跟踪系统(LTS)(3)提供平台支持；位置服务器(2)，与所述位置跟踪系统(3)、所述IP多媒体系统中的网关移动交换中心(41)以及所述归属用户业务数据库(45)相连，通过所述无线核心网络(4)获得所述移动终端(5)的位置信息并提供给所述位置跟踪系统(3)；位置跟踪系统(3)，与所述应用服务器(1)和所述位置服务器(2)相连，利用所述应用服务器(1)向用户提供跟踪服务，完成如权利要求1所述的跟踪方法的各个步骤。
全文摘要
一种无线网络中基于位置的跟踪方法，包括建立一个组；设定该组的各项参数；邀请数个移动目标加入该组；启动跟踪监控服务；跟踪系统查询被跟踪目标的一般信息；跟踪系统查询被跟踪目标的当前信息；根据被跟踪目标的当前信息以及告警触发条件进行计算；根据上述计算结果判断是否需要告警；满足告警触发条件则启动应急处理机制；没有满足警告触发条件，则等待一定时间后进行下一次跟踪。一种无线网络中基于位置的跟踪系统，包括无线核心网络、应用服务器、位置服务器、移动终端以及位置跟踪系统(LTS)，位置服务器通过无线核心网络获得移动终端的位置信息并提供给位置跟踪系统，位置跟踪系统通过应用服务器为用户提供跟踪服务。
文档编号H04W64/00GK1553714SQ03128879
公开日2004年12月8日 申请日期2003年5月28日 优先权日2003年5月28日
发明者朱仲文, 吴坚, 罗晖 申请人:吴坚, 朱仲文, 罗晖, 吴 坚