[发明专利]位置感知系统

说明书

一种位置感知系统(100)，包括通信网络(102)以及联接到所述通信网络(102)的网络操作元件(111)。至少一个锚网网关(104)联接到通信网络(102)，所述至少一个锚网网关(104)配置成生成无线锚网(105)。多个锚(106)配置成经由与至少一个锚网网关(104)中的一个对应的无线锚网(105)联接到所述至少一个锚网网关(104)中的一个。多个标签(108、110)中的每一个配置成与至少一个锚(106)通信，以提供用于确定标签(108、110)在由系统(100)覆盖的区域内的位置的测距信息。

背景技术

工业厂房操作员需要一种简单、经济高效且准确的方法来维持对其设施内的人员和关键资产的位置感知。典型的使用情况包括安全召集、人员检测(man-down detection)、移动式工作人员增强(例如位置感知增强现实)、地理围栏、厂房安全性等。当前的位置感知解决方案的购买和安装成本很高，通常需要数月来对本地环境的特性进行微调。即使调整之后，随着时间的推移，物理和环境厂房的变化也会降低系统的准确度。全球定位系统(GPS)不适合用于室内位置监控或室外重型基础设施。

定位系统(PS)是一种用于无线定位建筑物内或密集工业区域内的物体或人的装置网络。由于全球定位系统(GPS)系统通常不适合建立室内位置或其它拥挤位置，因为它们需要四颗或更多GPS卫星具有无障碍的视线，因此需要专用设计。微波将被屋顶、墙壁和其它物体衰减和散射，表面的多次反射会导致多径传播，从而导致不可控的误差。

测距可以使用多种方法中的一种或多种，但是它们可能需要复杂的同步机制来维持传感器的可靠的时间源，或者在人口密集的本地化情形下(诸如室内位置和可能很拥挤的工业环境)中遭受较大的多径状态，这是由于来自物体的RF信号的反射和衍射引起的。

由于由构造材料引起的衰减和反射，期望在系统应覆盖的任何位置，至少三个锚具有无障碍的视线。结果，需要大量的锚基站。

发明内容

位置感知系统包括通信网络以及联接到所述通信网络的网络操作元件。至少一个锚网网关联接到通信网络，所述至少一个锚网网关配置成生成无线锚网。多个锚配置成经由其各自的无线锚网联接到所述至少一个锚网网关中的一个。多个标签中的每一个配置成与至少一个锚通信，以提供用于确定在系统所覆盖的区域内标签的位置的测距信息。

定位在系统中的多个标签的位置的方法包括向第一网络提供联接到所述第一网络的网络操作元件，以及提供联接到所述第一网络的至少一个锚网网关，所述至少一个锚网网关提供锚网。具有多个固定位置锚的网络被形成并配置成经由与多个标签的测距以及经由至少一个锚网到至少一个锚网网关来通信。所述系统使用网络无线通信协议内的准确定时进行操作，以为系统提供全局位置网络调度。

对系统中的多个标签进行测距的方法包括使用现有工业时分多址无线通信协议的准确定时来为系统提供全局位置网络调度。所述方法还包括经由多个网络锚网关提供多个锚网，以及提供联接到所述多个锚网中的至少一个的多个固定位置锚，所述多个锚提供多个标签到锚的网络。多个标签、多个锚、锚网和标签到锚的网络具有共享的时间感。

位置感知系统包括多个标签、多个锚和用于标签与锚之间通信的多个锚网网关，所述多个网络锚网关提供多个锚网，并且所述多个锚提供多个锚到标签的网络。网络操作元件联接到多个锚网网关，所述网络操作元件配置成对所述多个标签进行测距。利用一种使用现有工业时分多址无线通信协议的准确定时来为系统提供全局位置网络调度的方法来对多个标签进行测距。多个标签、多个锚、锚网和锚到标签的网络具有共享的时间感。

附图说明

图1是位置感知系统的图示。

图2是示例性位置和无线锚网络时间对准。

图3A是人员位置标签设计示例的后等轴侧视图。

图3B是图3A的人员位置标签设计的后视图。

图3C是图3A的人员位置标签设计的前等轴侧视图。