[发明专利]用于分析传感器数据的装置和方法

说明书

本发明的实施方式一般地涉及传感器数据的分析，并且特别地，涉及用于分析以高传感器数据速率提供的传感器数据的装置和方法。

背景技术

各种技术的无线传感器网络可以被用于定位目的，诸如定位或者跟踪人类和/或其它对象。在这里，“定位”意指地理位置的检测或确定，而跟踪意指以短时间间隔定位以能够跟随移动观察对象的位置和其它运动变量。一些专门的定位或位置跟踪系统可以被用于在体育事件中定位选手和其它对象(例如，球)，所述体育事件诸如例如英式足球、美式足球、橄榄球、网球等。

当分析所收集的选手和/或球的地理位置或定位数据时，能够得到与整个体育事件(例如英式足球比赛)相关的或与各个队伍或选手相关的统计信息。这样得到的统计信息可能因各种原因而是有趣的。一方面，存在各种商业上的兴趣，因为特定统计数据和它们的分析对于在体育场中和/或在家里的电视机前面的观众来说可以是特别相关的。从而，提供特定统计数据可以提高体育事件中的更大兴趣。另一方面，从原始定位数据得到的统计数据也可以被用于训练目的。在这里，可以分析自己的队伍的对手和/或行为以及各个选手的表现和/或健康状况。

前述的定位或位置跟踪系统可以基于各种技术。例如，可以基于无线无线电信号和/或磁场的评估来确定定位信息。出于这种目的，一般地还被表示为传感器的发送器和/或接收器可以被放置在系统将要定位的各个对象(例如选手、球等)处。对应的接收和/或发送装置也可以被安装到关注地理区域(例如，英式足球场)附近的预定位置。信号强度、信号传播时间和/或信号相位等等的评估然后可以导致指示各个选手或对象在不同时刻的地理位置或定位的传感器数据流。定位数据采样可以与指示在何时对象位于所观察到的或检测到的地理位置处的时间戳相关联。作为组合信息，除包括例如x坐标、y坐标以及z坐标的定位数据之外也可以提供运动数据(例如速率(速度)、加速度等)。在本说明书中，由定位传感器系统所递送的定位和/或运动数据也将被称为原始(传感器)数据。

在无线跟踪系统的特定示例中人或对象可以装配有微型发送器，所述微型发送器可以被嵌入在鞋袜、制服以及球中并且其信号被放置在观察中的区域(如例如英式足球场)附近的许多天线拾取。接收器单元处理所收集到的信号并且确定它们的到达时间(ToA)。基于传播延迟差的计算，每个发送器的位置被连续地确定以跟踪观察中的所有对象。在一个特定示例中，发送器在全世界免授权的2.4GHz波段中操作，而各个发送器使用CDMA(码分多址)技术来区分。

然而，以适合的准确性跟踪体育比赛中的对象容易产生大量的传感器数据。例如，假定球的最大速度为大约150km/h(其对于英式足球似乎是合理的)，以粗略3cm的准确性跟踪英式足球比赛的球可能需要每秒估计球的位置大约2000次。然而，诸如网球或棒球的其它体育运动无疑将需要更高的采样或估计速率。而且，不只球将在其中跟踪22个选手是同样地重要的英式足球比赛中被跟踪。因为用上面提到的系统进行跟踪在1cm的准确度情况下在原则上是可行的，所以还期望对于每个选手使用一个以上的跟踪传感器，以便不仅得到他的位置而且得到它的姿势以便能够对越位情形等进行判定。给英式足球比赛的两个队伍和必要运动装置装配合理数量的传感器可以产生作为所关联的传感器数据流的每秒多达50000个位置数据样本或原始数据样本可以具有每秒50000的传感器数据速率。

分析这种类型的传感器数据在每次进行判定时需要关于多个或所有传感器的原始数据的同时了解，因为每个事件将被分析或因为待做出的每个结论需要关于传感器原始数据的不同子集的了解。也就是说，在常规分析框架中，所有数据需要被并行地分发给所有分析实体，如果分析实体的数目增加以便相对于多个方面来分析数据，则这不是可行的。为了甚至实现这个任务，以实时或接近于实时方式在那些系统中完全无法达到。然而，为了在英式足球比赛中指示越位位置或为了在另一体育比赛过程中回答类似的时间关键问题可能需要这个。

因此需要提供用来更高效地分析传感器数据流以便提取关注信息的构思。

发明内容