[发明专利]接收器系统、其布置方法及包括该接收器系统的定位系统

说明书

技术领域

本发明涉及定位技术，更特别地，涉及一种用于定位的接收器系统、用于布置该接收器系统的方法和一种包括该接收器系统的定位系统。

背景技术

在普适计算环境中，需要使用定位跟踪系统(LTS)来提供定位服务，以便增强现有的应用并支持新的应用。目前，在例如仓库、矿山、地铁、智能建筑、医护以及餐厅等诸多应用领域，对于高度准确地跟踪人和物的需求日益增加。

例如，在仓库中，需要对货物的准确位置进行实时跟踪，以便实现对货物的高效管理。典型的例子可以包括钢厂中的钢材货物跟踪、零售仓库中的商品跟踪等。特别是对于敏感性的、甚至对人具有危害的货物，更加需要优先通过定位跟踪系统进行跟踪和监视，以便记录货物的移动和接触过它们的人，从而可以提供证据来证明货物是否受损或者是否被未经授权的人员接触过。

另外，在办公室环境中，只允许雇员在特定安全区域内访问机密信息数据库。在特定安全区域外，将禁止对该数据库的一切访问。例如，不同小组的成员只能够在他们的工作区域内访问与该小组相关的信息数据库，而且一些安全计算机只能够在他们处于特定区域时才可以使用。上述这些策略均可以基于LTS的使用来实现。

此外，LTS也可以在医院中找到应用。在医院中，可以使用LTS来实时跟踪医护人员和医疗器械，从而使得记录保管和工作流程可以得到大大简化。例如，当医生走进病人时，可以在其笔记本电脑上自动弹出相关记录，并且表格中已经填好了当前数据和时间，医生只需填写与交互相关的附加信息即可。

此外，使用LTS还可以为士兵、警察和消防人员等提供自身和目标的位置信息，从而促进他们高效地完成任务。

然而，尽管在市场上存在许多已有的LTS，但是要在实际应用场合中实现既对人、物的准确、鲁棒跟踪同时又使用灵活的定位跟踪系统还是存在严峻挑战。

已知的是，全球定位系统(GPS)可以在户外以几十米的精度提供目标的位置信息。但在户内，由于多路径效应和信号遮挡，GPS的定位结果的精度将会进一步降低。而且GPS所提供的几十米的精度对于很多室内应用也是不适合的。

定位系统通常基于三种技术：红外、射频(RF)和超声。例如，在P.Bahl等人在2000年IEEE INFOCOM会刊中发表的题为“RADAR：An In-building RF-based User Location and TrackingSystem”中，公开了一种基于接收到的802.11无线网络信号强度的定位系统。该定位系统的定位通过两个阶段来实现。第一是离线阶段，在该阶段内对系统进行标定，并由分布在目标区域周围的有限数目位置处的信号强度来构成模型。第二是在目标区域中的在线操作阶段，在该阶段中，移动单元报告从每个基站接收到的信号强度，系统确定在线观测与在线模型的点之间的最佳匹配，从而得到最佳匹配点的位置，并将其作为位置估计值。

此外，在1997年的IEEE Personal Communication No.5，Vol.4中公开了“A New Location Technical for Active Office”，即一种“BAT”系统。为了便于说明，将参考图1和图2对该系统进行简要描述，该图1和图2分别示出了根据现有技术的该BAT系统及其操作流程。

如图1所示，该系统100包括接收器阵列101、服务器102、控制器103和标签设备104(其中包括有超声发射器)。接收器阵列101布置在房间的顶板上，包括多个能够接收超声信号的多个接收器，其具有方形或者矩形结构，且布置成N*M维阵列。标签设备104中包括有能够发射超声信号的超声发射器，且该标签104附接到待跟踪的目标。服务器102与接收器阵列连接，用于接收来自接收器阵列的测量数据并执行位置计算。该服务器102与控制器103连接，控制器用于向标签设备104发送包括标签设备标识的无线消息，该标签设备标识或者地址由服务器102来确定。