跟踪系统技术方案

一种跟踪系统包括标签读取器，所述标签读取器包括询问天线。一个或多个标签包括电能发电机，所述电能发电机被配置为将环境能转换为电能。无线电频率(RF)通信电路。控制器，所述控制器被配置为使用由电能发电机生成的电能以使用RF通信电路将数据信号发送到标签读取器。

tracking system

A tracking system includes a tag reader, which includes an interrogation antenna. One or more tags include an electric power generator configured to convert environmental energy into electricity. Radio Frequency (RF) communication circuit. The controller is configured to use electric energy generated by an electric power generator to send data signals to a tag reader using an RF communication circuit.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】跟踪系统
本专利技术涉及一种用于使用电子标签跟踪项目的系统，并且具体地，涉及一种包括标签和标签读取器(例如，RFID标签)的系统。
技术介绍
重要的是能够尤其当项目在多个地点之间行进时对它们进行定位与跟踪。对象可以在单个设施内行进，或者在更大的距离上移动，或者甚至穿越陆地、海洋和天空在国家之间运输。例如，这样的项目可以包括货运、邮政、文档和交通工具(例如船舶、火车和飞机)的各个部件。无源电子标签(例如，RFID标签)可以贴到单个项目上，以便它们可以被唯一地标识并在几毫米至可能高达10米的距离下进行本地询问。通常，标签是无源的，并且没有存储的电能，因此从标签读取器所生成的询问信号中得到它们需要的电能。因此，项目和货物可以在旅行中或地点之间经过特定地点时被跟踪，前提是它们经过时足够接近标签读取器(即在短的询问和接收范围内)。这对于必须遵循特定路线并有明确停靠点或货运站的货运来说，效果很好。然而，对于在限定较少的路线上进行或不具有特定最终目的地的项目(例如，在飞机内持续使用的飞机部件)，无源标签具有缺点。承载其自身的电源的有源标签可以用于跟踪较大的项目，如货运集装箱。这样的标签可以具有大电池、远程无线接口(例如，GSM无线电或卫星通信器)和位置定位器(例如GPS或GSM三角测量单元)。然而，一旦电池耗尽，标签就不再起作用了，并且项目将不再能够定位。此外，由于这样的跟踪装置的尺寸和占地空间，它们仅适合于较大的项目。US2010/0079238描述了一种基于RF的标签，其包括非易失性存储器和压电传感器。压电传感器产生电荷，当受到机械力时，电荷会瞬间向标签供应电力。这种电力足以将数据记录在非易失性存储器中。因此，这样的标签可以记录在旅程期间发生的事件，并且在这样的旅程结束时可以读取非易失性存储器以提供附加信息。然而，这样的标签不能用于定位较远处的项目。能够定位交通工具(例如飞机)的各个部件通常是很重要的。例如，如果飞机被租赁，那么在租赁期间，某些部件可能被互换或替换。当飞机还给它的主人时，所有的部件都必须顾及到。这对于监管和安全目的是重要的，或者对于审计特定部件已经使用的小时数以使它们能够被适当地替换或维修是重要的。此外，可以发现在机队内的单个飞机之间交换部件。当这些飞机被送回其所有者或传送给新的承运人时，那么原始部件必须再次返回到原始飞机。为了跟踪这样的移动和变化，可能需要大量的努力和文书工作来定位缺失或移动的部分。类似地，诸如珠宝和重要文件之类的贵重项目也可以在使用中运输和移动。由于额外的占地空间，为这样的小项目提供有源全局跟踪系统通常是不可行的。然而，小而有价值的项目可能更容易丢失或错放，并且因此在任何给定的时间知道它们的下落是有用的，但这在当前是不可行的。因此，需要一种克服这些问题的方法和系统。
技术实现思路
跟踪系统包括询问器或读取器，所述询问器或读取器通常与一个或多个标签或标签网络非常接近(例如，最多可达12米的半径或最多可达100m的半径)。每个标签可以接收来自读取器的信号，并作为响应发送信号，或者可以在没有任何询问信号的情况下以间隔(常规或其他方式)发送数据。来自读取器的信号可以用于向标签提供电力和/或可能不存在任何数据(或者例如本身可能不引起任何响应)。例如，信号或响应可以是标签的唯一标识符，或者可以包括由读取器接收和处理的其他数据。该标签由机械能量采集器供电，该机械能量采集器产生至少足够的能量以将数据发送到读取器(以及接收使用或范围内的任何询问信号)。这种能量可以可选地例如使用电池、存储单元、电容器、超级电容器或固态设备来存储。多个标签可以以这种方式操作。有利地，标签可以具有定时器或间歇性地操作(例如，开启一分钟，然后睡眠一小时或更长时间或其他周期)，以转换能量或允许收集足够的能量用于短暂操作。标签可以形成能量收集无线传感器网络(EHWSN)。可以无需直视线来读取标签。读取器可以存储信息以供稍后索取，或者可以使用诸如蜂窝网络、卫星网络或其他远程无线网络之类的网络与中央服务器通信。读取器和一个或多个标签可以置于诸如飞机或船舶之类的交通工具内，并且标签可以附接到交通工具内的项目(例如，运输中的货物)或交通工具本身的部件上或在其内。因此，整个系统允许许多不同的项目可以在更长的距离上更可靠地跟踪，而不需要每个标签中的大电池来为远程收发器(即，用于与中央服务器直接通信)供电。根据第一方面，提供了一种跟踪系统，包括：标签读取器，所述标签读取器包括询问天线；一个或多个标签(例如，一个或多个电子标签或无线电频率识别(RFID)标签)，所述一个或多个标签包括：电能发电机，其被配置为将环境能转换为电能；无线电频率(RF)通信电路；以及控制器，其被配置为：使用由电能发电机产生的电能以使用RF通信电路将数据信号发送到标签读取器(例如，RFID标签读取器)。电能发电机(例如，机械发电机)允许标签获得足够的电能，以在更大的距离上并且不需要笨重的电池(或非常大的询问信号)便可更可靠地来由读取器响应询问信号(或简单地发送数据)，因为电能可以在运输中或者在移动标签时产生。标签读取器可以包括用于接收来自标签的数据信号的接收器(或收发器)和用于进行较长距离(例如大于100m或1km)通信的接口，以提供与收集的标签数据不同的实体。RF通信电路可以使用无线保真协议。该标签还可以包括用于供电目的的RF到电能收集模块。例如，机械能可以通过声能得到。机械能可以包括任何运动类型，包括振动、运动和声能(在任何或特定的频率或频率范围下)。标签还可以包括RF-DC电路，其可以提供额外的或替代的功率(例如，用于负载、传感器、控制电路、通信电路、和/或WiFi发射器)。标签还可以使用RF到电能转换器，以使用RF通信电路将数据信号发送到标签读取器。有利地，标签读取器还可以包括无线网络接口，跟踪系统还包括：接收服务器，其被配置为从标签读取器的无线网络接口接收数据，所接收到的数据包括与来自标签的数据信号(或对询问信号的响应)相关联的信息。因此，系统可以更有效地报告关于项目(例如，在运输中)的位置或其他信息。读取器可以由交通工具的电源(例如)供电，但是标签仅需要少量能量(由机械运动提供)来发送数据(和/或对询问请求的响应)，这随后可导致该信息被发送回中心位置(或基于云的服务器)。通过这种方式，可以在大距离和长时间帧(例如月或年)上跟踪大量项目。优选地，一个或多个标签与标签读取器一起行进或移动(例如，在相同的外壳、交通工具、盒子、设备内和/或它们彼此位于同处)，并且接收服务器远离标签读取器和(一个或多个)标签的组合。换句话说，标签使用一种传输协议(例如，短距离或低功率协议)与读取器通信，并且读取器使用另一种不同的传输协议(例如，长距离或高功率协议)与中央服务器通信。优选地，跟踪系统还可以包括被配置为存储所接收到的数据的数据库。数据库的库可以是集中式的(例如，物理服务器)、基于云或在位置之间分布(例如，与读取器和服务器位于同处)。优选地，接收服务器可以被配置为向标签读取器发送请求，并且数据是响应于请求来接收的。替代地，接收服务器可以接收来自一个或多个标签读取器的临时或常规信号。可选地，无线网络接口可以是蜂窝接口、卫星接口、Wi-Fi接口或802.11接口。可本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种跟踪系统，包括：标签读取器，所述标签读取器包括询问天线；一个或多个标签，所述一个或多个标签包括：电能发电机，其被配置为将环境能转换为电能；无线电频率(RF)通信电路；以及控制器，其被配置为：使用由所述电能发电机产生的电能以使用所述RF通信电路将数据信号发送到所述标签读取器。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.04.29 GB 1607576.41.一种跟踪系统，包括：标签读取器，所述标签读取器包括询问天线；一个或多个标签，所述一个或多个标签包括：电能发电机，其被配置为将环境能转换为电能；无线电频率(RF)通信电路；以及控制器，其被配置为：使用由所述电能发电机产生的电能以使用所述RF通信电路将数据信号发送到所述标签读取器。2.根据权利要求1所述的跟踪系统，其中，所述标签读取器还包括无线网络接口，所述跟踪系统还包括：接收服务器，其被配置为从所述标签读取器的所述无线网络接口接收数据，所接收到的数据包括与来自所述标签的所述数据信号相关联的信息。3.根据权利要求2所述的跟踪系统，还包括被配置为存储所接收到的数据的数据库。4.根据权利要求2或3所述的跟踪系统，其中，所述接收服务器被配置为向所述标签读取器发送请求，并且响应于所述请求来接收所述数据。5.根据权利要求2至4中的任一项所述的跟踪系统，其中，所述无线网络接口是蜂窝接口、卫星接口、Wi-Fi接口或802.11接口。6.根据前述权利要求中的任一项所述的跟踪系统，其中，所述标签还包括能量存储设备，所述能量存储设备被配置为存储由所述电能发电机提供的电能，并且供应所存储的电能以供所述控制器和RF通信电路使用。7.根据前述权利要求中的任一项所述的跟踪系统，其中，所述数据信号包括所述标签的唯一标识符。8.根据前述权利要求中的任一项所述的跟踪系统，其中，所述标签的所述RF通信电路是收发器，并且所述标签读取器被配置为向所述标签读取器发送询问信号，并且进一步地，其中，所述标签被配置为响应于所述询问信号向所述标签读取器发送所述数据信号。9.根据权利要求8所述的跟踪系统，其中，所述标签还被配置为从所述询问信号产生电能以向所述RF通信电路和所述控制器供电。10.根据前述权利要求中的任一项所述的跟踪系统，其中，所述电能发电机是以下项中的任意一项或多项：机械能到电能转换器；热电发电机；太阳能发电机；压电发电机；以及RF功率发电机。11.一种标签，包括：电能发电机，其被配置为将环境能转换为电能；无线电频率(RF)通信电路；以及控制器，其被配置为使用由所述电能发电机产生的电能以使用所述RF通信电路向所述标签读取器发送数据信号。12.根据权利要求11所述的标签，还包括能量存储设备，所述能量存储设备被配置为存储由所述电能发电机提供的电能，并且供应所存储的电能以供所述控制器和RF通信电路使用。13.根据权利要求11所述的标签，其中，所述能量存储设备是电容器或次级电池。14.根据权利要求11至13中的任一项所述的标签，还包括一个或多个传感器，并且其中，所述控制器还被配置为将由所述一个或多个传感器生成的数据包括在所述数据信号中。15.根据权利要求14所述的标签，还包括存储器存储库，所述存储器存储库被配置为存储由所述一个或多个传感器生成的所述数据。16.根据权利要求14或15所述的标签，其中，所述一个或多个传感器测量以下各项中的任意一者或多者：湿度、...

【专利技术属性】
技术研发人员：萨夫万·库茨巴里，贾马莱丁·纳塞尔，
申请(专利权)人：诺伟思通讯有限公司，
类型：发明
国别省市：开曼群岛,KY