地表定位系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種地表定位系統(tǒng)(Earth?Positioning?System,簡稱EPS)，主要是由多個(gè)具有通訊功能的固定式LED燈與一移動(dòng)通訊裝置所組成；進(jìn)一步可加入一云端計(jì)算器，與至少一張標(biāo)出該固定式LED燈世界坐標(biāo)的地圖。該LED燈包括一基板，至少一LED燈粒，一電源、一無線通訊模塊、一控制單元，一外殼。該多個(gè)LED燈可布置于室內(nèi)與室外，其坐標(biāo)以經(jīng)緯度表示，并納入云端計(jì)算器的地圖數(shù)據(jù)，當(dāng)移動(dòng)通訊裝置隨其載體移動(dòng)時(shí)，通過隨時(shí)掃描取得其周圍LED燈的無線通訊模塊的坐標(biāo)，直接于移動(dòng)通訊裝置內(nèi)運(yùn)算，或是取得唯一辨識(shí)碼(ID)結(jié)合標(biāo)出該固定式LED燈世界坐標(biāo)的地圖與云端計(jì)算器運(yùn)算，皆可定位出該移動(dòng)通訊裝置的世界坐標(biāo)。
【專利說明】地表定位系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明是有關(guān)于一種定位系統(tǒng)，且特別是有關(guān)于一種應(yīng)用與具有定位功能的智能聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的地表定位系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]眾所皆知,全球定位系統(tǒng)(Global Positioning System,簡稱GPS),在無遮蔽的戶夕卜，使用一般的移動(dòng)通訊裝置，其定位精度基本上為10-20公尺，若要更準(zhǔn)確的定位，則需要更昂貴的配備。對于需要定位精度超過兩公尺以內(nèi)的要求，僅靠一般的移動(dòng)通訊裝置與GPS,目前仍然無法達(dá)成，所以有改善的必要。
[0003]再者，對于有遮蔽的戶外或室內(nèi)，全球定位系統(tǒng)(GPS)，基本上就無用武之地，建筑物眾多的城市內(nèi)，人們活動(dòng)幾乎都在建筑物內(nèi)，加上目前全球人口有超過一半都居住在城市內(nèi)，因此能夠?qū)φ诒蔚膽敉饣蚴覂?nèi)的人員、寵物等、或?qū)φ诒蔚膽敉獬鲎廛?、公交車、私人轎車、器具、河道上的航具等精準(zhǔn)定位，乃是非常重要的；另外精準(zhǔn)定位還可以提供各種以位置相關(guān)的服務(wù)(location-based service)與協(xié)助、進(jìn)行數(shù)據(jù)探勘等功能。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在提供一種地表定位系統(tǒng)，以室內(nèi)/室外燈源為基礎(chǔ)，該燈源系內(nèi)建藍(lán)牙4.0以上通訊功能的LED電燈，室內(nèi)/室外用戶(包含人員或載具)攜帶至少具有藍(lán)牙4.0以上通訊與WIFI通訊功能的移動(dòng)通訊裝置，例如穿戴式通訊裝置，或手機(jī)等；讓每個(gè)攜帶移動(dòng)通訊裝置的用戶可精準(zhǔn)定位，無論室內(nèi)與室外，其精度至少在1-2公尺，可以知道用戶與其所處環(huán)境的位置，可以記錄，可以分析，可以處理，作為私人安全的監(jiān)控，或是政府單位為人民提供地理位置(location-based)公共服務(wù)，或是商業(yè)單位為消費(fèi)者提供地理位置商業(yè)服務(wù)，或是醫(yī)療單位為病患提供地理位置醫(yī)療服務(wù)。
[0005]本發(fā)明的目的在提供一種地表定位系統(tǒng)，以室內(nèi)/室外燈源為基礎(chǔ)，該燈源系內(nèi)建藍(lán)牙4.0以上通訊功能的LED電燈，室內(nèi)/室外人員或車輛攜帶至少具有藍(lán)牙4.0以上通訊與WIFI通訊功能的移動(dòng)通訊裝置，例如穿戴式通訊裝置，耳機(jī)型裝置、手環(huán)型裝置、眼鏡型裝置，或手機(jī)、平板計(jì)算機(jī)等；讓室內(nèi)/室外的燈源的開啟與否或亮度可因其周圍的移動(dòng)通訊裝置的定位而調(diào)整，達(dá)到節(jié)能減碳的功能。
[0006]本發(fā)明的目的在提供一種地表定位系統(tǒng)，以室內(nèi)室外燈源為基礎(chǔ)，該燈源系內(nèi)建藍(lán)牙4.0以上通訊功能的LED電燈，人員佩帶至少具有藍(lán)牙4.0以上通訊與WIFI通訊功能的移動(dòng)通訊裝置，例如穿戴式通訊裝置，耳機(jī)型裝置、手環(huán)型裝置、眼鏡型裝置，或手機(jī)、平板計(jì)算機(jī)等；移動(dòng)通訊裝置通過藍(lán)牙通訊讀取收集用戶身上配戴的傳感器數(shù)據(jù)，甚至LED電燈上加裝的環(huán)境傳感器數(shù)據(jù)，配合上述的定位數(shù)據(jù)，構(gòu)成一具有地表定位為基礎(chǔ)的用戶穿戴傳感器以及環(huán)境傳感器數(shù)據(jù)的智能聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)。
【專利附圖】

【附圖說明】[0007]圖1系為本發(fā)明的一種LED街燈內(nèi)嵌藍(lán)牙低功耗模塊TICC2540/2541的電路示意圖；
[0008]圖2是依據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的一種LED燈的示意圖；
[0009]圖3系為本發(fā)明的EPS作業(yè)流程圖；
[0010]圖4系為本發(fā)明的EPS地圖切換關(guān)系不意圖；
[0011]圖5A系為本發(fā)明的Google地圖，圖5B系為Google地圖加上LED街燈地標(biāo)與使用人員標(biāo)簽；
[0012]圖6A與圖6B系本發(fā)明的一種智能聯(lián)網(wǎng)傳感器系統(tǒng)實(shí)施例不意圖；
[0013]圖7是依據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的一種移動(dòng)通訊裝置的示意圖；
[0014]圖8系本發(fā)明的另一種智能聯(lián)網(wǎng)傳感器系統(tǒng)實(shí)施例示意圖；
[0015]圖9是依據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的用戶與在場適用電器用品的示意圖；
[0016]圖10系本發(fā)明的EPS導(dǎo)航利用移動(dòng)通訊裝置與其附近的藍(lán)牙LED燈源的互動(dòng)示意圖；
[0017]附圖標(biāo)記說明:
[0018]1-9:內(nèi)含藍(lán)牙4.0以上通訊功能LED電燈；
[0019]11-19:內(nèi)含藍(lán)牙4.0以上通訊功能與環(huán)境傳感器的LED電燈；
[0020]10:移動(dòng)通訊裝置；
[0021]21，22，23，24:穿戴式傳感器與移動(dòng)通訊裝置；
[0022]25:網(wǎng)關(guān)(gateway) ； 26:云端；
[0023]27:網(wǎng)關(guān)(gateway) ； 28:云端；
[0024]31 =GPS+ 燈源地標(biāo)； 32 =Google Map+ 燈源地標(biāo)；
[0025]33:室內(nèi)燈源定位系統(tǒng)； 34:室內(nèi)地圖；
[0026]35:公共區(qū)域； 36:私人區(qū)域；
[0027]40:街燈地標(biāo)； 41:用戶所在位置；
[0028]S1-S6:從節(jié)點(diǎn)(內(nèi)含藍(lán)牙4.0通訊功能的LED電燈)；
[0029]Ml:主節(jié)點(diǎn)(內(nèi)含藍(lán)牙4.0通訊功能的LED電燈)；
[0030]M4:主節(jié)點(diǎn)(內(nèi)含藍(lán)牙4.0通訊功能的LED電燈)；
[0031]80:攜帶移動(dòng)通訊裝置的用戶；
[0032]81:起始的地點(diǎn)； 82:起始位置；
[0033]83:目標(biāo)位直； 84: 一連串箭頭；
[0034]85:室內(nèi)LED燈(藍(lán)牙從節(jié)點(diǎn))；
[0035]86:導(dǎo)引方向或兩點(diǎn)間最短距離；
[0036]88:攜帶移動(dòng)通訊裝置的用戶；
[0037]101:交流-直流轉(zhuǎn)換器； 102:低壓差穩(wěn)壓器；
[0038]103:藍(lán)牙4.0以上的模塊；
[0039]104:復(fù)合晶體管對(Darlington pair)；
[0040]105:LED模塊； 120:開啟應(yīng)用程序EPS ；
[0041]121:讀取GPS與街燈的經(jīng)緯度坐標(biāo)與高度數(shù)據(jù)；
[0042]122:取得Google地圖或室內(nèi)地圖；[0043]123:移動(dòng)通訊裝置在Google map或室內(nèi)地圖上標(biāo)注，進(jìn)行追蹤；
[0044]124:結(jié)束應(yīng)用程序EPS ；
[0045]710:藍(lán)牙通訊模塊； 720:微處理器；
[0046]730:環(huán)境傳感器； 740 =WIFI通訊模塊；
[0047]750:顯示器；760:電源；
[0048]770:麥克風(fēng)； 780:揚(yáng)聲器；
[0049]790:加速度計(jì)。
【具體實(shí)施方式】
[0050]室外燈源泛指街燈、地?zé)?、壁燈等室外燈，可配或不配太陽能電池?？梢哉彰鲬敉鈪^(qū)域，例如馬路、公園、停車場、建筑物、步道、公園道路、公路和其它公共區(qū)域。每一上述燈源可包含或不包含太陽能電池。室外燈源在馬路、公園道路等提供車輛與行人所需的夜間照明，在許多城市常占有很大的電費(fèi)支出，雖然政府有義務(wù)于夜間提供安全的活動(dòng)環(huán)境，然則因?yàn)楣?jié)能減碳的要求，室外燈源仍然需要通過智能型的控制，達(dá)到省電與安全照明的兩種目的。過去有人嘗試以GPS定位來控制發(fā)光二極管(light-emitting diode,簡稱LED)街燈，或是在燈柱上安放ZIGBEE的無線傳感器(WSN)模塊，企圖配合GPS定位攜帶行動(dòng)裝置的人員，作為控制街燈是否明亮的依據(jù)，此舉的缺點(diǎn)乃是行動(dòng)裝置的GPS的定位精度僅達(dá)10-20公尺，而ZIGBEE很容易受到樹葉樹木的遮蔽影響，因此控制街燈是否明亮的效果不佳，常常該點(diǎn)亮而未點(diǎn)亮，不該點(diǎn)亮，反而點(diǎn)亮。因此點(diǎn)亮街燈與否，需要有更可靠的方法。
[0051]街燈與街燈的距離一般為30公尺，若是路寬為12米，只需要一排燈，若是路寬大于24米，需要兩排路燈，一般街燈的高度約為4米、6米、8米、10米。高度越低，照明范圍越小，所需的瓦特?cái)?shù)小，需要較密集的街燈。反之，高度越高，照明范圍越大，所需的瓦特?cái)?shù)大，不需要較密集的街燈。一般以現(xiàn)行技術(shù)而言，96瓦的街燈，高度八米，街燈與街燈的距離為32公尺，若是從日落到日出的平均時(shí)間為11小時(shí)，則每天需要1.056KW-H，相當(dāng)于一度電，一年約365度電。
[0052]街燈點(diǎn)亮的時(shí)間隨著季節(jié)與地點(diǎn)不同，基本上由于電燈內(nèi)嵌含微控制器的藍(lán)牙通訊模塊，一種可能的實(shí)施例是用TI CC2540/2541或是CSR-1000，CSR-1001等市面上販賣的芯片，或是ANT、ANT+，可以在其微控制器內(nèi)程序化當(dāng)?shù)氐娜粘鋈章鋾r(shí)間，又藍(lán)牙通訊模塊，可以由移動(dòng)通訊裝置直接無線對其寫入更新的控制參數(shù)，因此街燈點(diǎn)亮的時(shí)間可以智能型的調(diào)控，兼顧安全照明與節(jié)能減碳。
[0053]街燈基本上乃是為了行經(jīng)該街燈照明范圍的人員或車輛提供夜間照明，因此除了上述按照季節(jié)日出日落限定點(diǎn)亮的時(shí)間外，還可以通過行動(dòng)裝置的藍(lán)牙與WIFI模塊，特別是藍(lán)牙與街燈內(nèi)的藍(lán)牙之間的接收信號強(qiáng)度指針(RSSI)或距離來調(diào)整其照明強(qiáng)度，其通訊強(qiáng)度以50公尺為較佳實(shí)施例，因?yàn)樵谶@樣的狀況，可確保夜間行人的周遭50公尺的視野內(nèi)都是照明完整的，甚至也可以當(dāng)附近無人在50公尺內(nèi)，采用低照度，維持不讓壞人藏匿的可能，又能兼顧節(jié)能減碳，而當(dāng)有人在50公尺內(nèi)，再采用高照度。
[0054]夜間時(shí)段行人與車量稀少時(shí)，降低照度，不但可以省電，同時(shí)也可降低街燈的LED模塊與其它電路模塊的折舊率，相對提高使用壽命。[0055]如圖1所示，為本發(fā)明的街燈，在交流直流變壓器101的48V DC的輸出線加入一電路方塊，該電路方塊主要系包含低壓差穩(wěn)壓器(LDO regulator) 102，藍(lán)牙4.0的模塊103，復(fù)合晶體管對(Darlington pair)104，LED模塊105。低壓差穩(wěn)壓器102將變壓器101輸出的48V直流電壓轉(zhuǎn)換為3V直流電壓。上述3V直流電壓做為藍(lán)牙模塊103的電源。復(fù)合晶體管對104放大藍(lán)牙模塊103提供的脈沖寬度調(diào)制(Pulse Width Modulation，簡稱PWM)信號。藍(lán)牙4.0的模塊103的實(shí)施例可以是TI的CC2540/2541，或是CSR-1000, CSR-1001等，或是ANT、ANT+，藍(lán)牙模塊103內(nèi)建微控制器8051，因此可以寫入程序，進(jìn)行各種調(diào)光的控制，例如通過脈沖寬度調(diào)制(PWM)控制提供給復(fù)合晶體管對(Darlington pair)104再給LED模塊105的導(dǎo)通時(shí)間以提供照明的亮度。另外，有關(guān)電燈轉(zhuǎn)換成內(nèi)建藍(lán)牙4.0以上通訊功能的LED電燈，可參考發(fā)明人申請的臺(tái)灣發(fā)明專利，案號100127360 “燈源為基礎(chǔ)的物聯(lián)網(wǎng)”。該發(fā)明提出在既有的標(biāo)準(zhǔn)LED燈泡或LED燈管內(nèi)建藍(lán)牙4.0以上通訊功能的電路模塊，讓用戶可以直接更換舊有的電燈或燈管，成為具通訊功能的LED電燈。
[0056]如圖1所示的LED燈其內(nèi)嵌的無線通訊模塊，如上述的TI的CC2540/2541，為同時(shí)具有藍(lán)牙低功耗通訊功 能以及微控制器的系統(tǒng)芯片，該芯片工作于從節(jié)點(diǎn)模式時(shí)，其廣播的數(shù)據(jù)最長可達(dá)128字節(jié)(byte)，該數(shù)據(jù)可能的組合實(shí)施例可以包含26字節(jié)的經(jīng)度坐標(biāo)、26字節(jié)的緯度坐標(biāo)、9字節(jié)的高度坐標(biāo)、30字節(jié)的環(huán)境傳感器數(shù)據(jù)、6字節(jié)的時(shí)間數(shù)據(jù)等。此處要特別注意經(jīng)緯度與高度坐標(biāo)乃標(biāo)示此LED燈的所在位置或地點(diǎn)，乃是具唯一性的世界坐標(biāo)，遵守可交換圖像文件格式(exchangeable image file format,簡稱EXIF)標(biāo)準(zhǔn),如表.1所示，因此上述坐標(biāo)可以容易進(jìn)行轉(zhuǎn)換，也可以將其內(nèi)嵌于圖片、影片、錄音文件。有了 LED燈的所在位置或地點(diǎn)，移動(dòng)通訊裝置的藍(lán)牙模塊即可利用掃描的方式快速取得其周圍的LED燈的三維坐標(biāo)，進(jìn)而推算出移動(dòng)通訊裝置自己的三維坐標(biāo)。
[0057]表.1
Tag IDTag NiimeWrihihleValues / Notes






'N' = North

Oxuuu 丨 EPSLatiiIicjeRefsiringl 21






，S’ - South

0x()()02 RPSLatitiidcrational64u|31






?' - East
[0058]OxUUU EPS Lon^itiidcRcfsiringl 21





，W’ - West

0x()()04 EPSLongitiidcnitional64u|31


o-誨平面以上
Oxuuu EPSAIiitudcRcfint8u


i=海平面以下

0x()()06 nPSAItitudcrational64u
[0059]圖2是依照本發(fā)明另一實(shí)施例的一種LED燈200的示意圖。LED燈200可以是戶外燈或室內(nèi)燈。LED燈200包括基板260、固定于基板260上的一個(gè)或多個(gè)LED晶粒(die) 210、控制單元250、無線通訊模塊240、電源230、以及外殼220。控制單元250固定于基板260上并與LED晶粒210電性連接?？刂茊卧?50儲(chǔ)存有LED燈200的唯一辨識(shí)碼。無線通訊模塊240固定于基板260上并與控制單元250電性連接。無線通訊模塊240可無線傳送出LED燈200所在的經(jīng)緯度與高度坐標(biāo)。電源230固定于基板260上，供應(yīng)LED晶粒210、控制單元250、以及無線通訊模塊240所需的電力。
[0060]換言之，本發(fā)明所稱的定位功能，主要是利用更換原有電燈(燈泡或燈管)成為具通訊功能的LED電燈，該LED電燈內(nèi)建藍(lán)牙4.0以上通訊功能的無線通訊模塊；另提供一移動(dòng)通訊裝置，至少具有藍(lán)牙4.0以上通訊與WIFI通訊功能，用戶通過該移動(dòng)通訊裝置掃描其所在處附近的LED電燈上的經(jīng)緯度與高度坐標(biāo)或無線通訊辨識(shí)碼(ID)以及其接收信號強(qiáng)度指針(Received Signal-Strength Indicator, RSSI)值。上述無線通訊辨識(shí)碼是LED燈的內(nèi)建無線通訊模塊的獨(dú)一無二的辨識(shí)碼。上述無線通訊辨識(shí)碼可基于無線通訊模塊所支持的區(qū)域無線通訊協(xié)議或區(qū)域無線通訊功能來決定，例如藍(lán)牙或WIFI。上述數(shù)據(jù)可直接于移動(dòng)通訊裝置內(nèi)加以運(yùn)算，并且通過WIFI將這些數(shù)據(jù)送到附近的網(wǎng)關(guān)(gateway)或是云端，送出給相關(guān)照護(hù)人員或監(jiān)控人員。該定位信息或知識(shí)的取得是建立于三點(diǎn)定位的技術(shù)，其主要方法是三角定位技術(shù)配合功率發(fā)射調(diào)控技術(shù)以有效增進(jìn)定位精度，其執(zhí)行順序:
[0061]步驟一、移動(dòng)通訊裝置的藍(lán)牙主節(jié)點(diǎn)利用掃描功能來讀取在藍(lán)牙4.0可及范圍的從節(jié)點(diǎn)，這時(shí)候藍(lán)牙主節(jié)點(diǎn)的收發(fā)功率都是最大的位準(zhǔn)，同時(shí)其掃瞄所需時(shí)間非常短，可少至1/20秒內(nèi)；
[0062]步驟二、利用至少一三燈源組合進(jìn)行三角定位確定在掃描范圍內(nèi)的藍(lán)牙主節(jié)點(diǎn)的可能位置，可以由多個(gè)三燈源組合來增進(jìn)其定位精度。
[0063]設(shè)置于天花板的燈具或街燈由于具有制高權(quán)，結(jié)合移動(dòng)通訊裝置可以有效執(zhí)行從節(jié)點(diǎn)與主節(jié)點(diǎn)之間的視線(Line of Sight，簡稱LOS)通道，不會(huì)有嚴(yán)重的多重路徑傳輸，因此其精確度可以大為提升?？梢愿鶕?jù)移動(dòng)人物的多寡進(jìn)行適當(dāng)?shù)男Ｕ?，也可使用模糊推論，或類神?jīng)推論等方法，來建立模型。除了 RSSI值以外，實(shí)體層(physical layer)的功率特征，即信道響應(yīng)(channel response),也可用來分辨多重路徑特征(multipathcharacteristics),所以可用來達(dá)成普遍且精準(zhǔn)的室內(nèi)定位。因此信道狀態(tài)信息(ChannelState Information,簡稱CSI),也就是WIF1、Zigbee或藍(lán)牙的反射通道響應(yīng)是可與三邊測量(trilateration)技術(shù)整合以達(dá)到次米等級(sub-meter level)的精確度的另一種方案。另外，在傳統(tǒng)技術(shù)中，指紋比對(fingerprinting)是除了三邊測量以外的一種可將實(shí)際量測結(jié)果轉(zhuǎn)換為所在位置的主流技術(shù)。本發(fā)明可收集在感興趣的區(qū)域中的每一可能位置的藍(lán)牙節(jié)點(diǎn)提供的信號特征(也就是上述的指紋)以建立指紋數(shù)據(jù)庫(此步驟稱為地點(diǎn)考察或地點(diǎn)校對)，然后可以比對在未知位置量測所得的指紋和數(shù)據(jù)庫中的指紋，以最適配的指紋所對應(yīng)的位置來定位。此為熟悉此技藝者習(xí)知的技術(shù)，在此不再贅述。
[0064]有了上述的定位功能，各種LED燈調(diào)光調(diào)色的控制即可通過CC2540/2541等市面上的通訊模塊來自動(dòng)根據(jù)移動(dòng)通訊裝置的位置與LED燈位置之間的距離進(jìn)行調(diào)光，達(dá)到節(jié)能減碳的功能。例如對于街燈的調(diào)光，直接由移動(dòng)通訊裝置對LED燈內(nèi)嵌的CC2540/2541等通訊模塊寫入RSSI，或是對其寫入距離，由于行人的移動(dòng)速度一般為5000m/3600sec=l.5m/sec，加上街燈之間通常為30公尺，因此LED街燈可根據(jù)一設(shè)定時(shí)間例如一秒內(nèi)接受到手機(jī)給的距離或RSSI，決定調(diào)光的亮度，仍屬快速有效。須注意較佳的最低亮度，仍為50%亮度或更低亮度，調(diào)整亮度的方式可漸亮或漸暗。
[0065]除自動(dòng)調(diào)光調(diào)色之外，本發(fā)明所稱的街燈以及室內(nèi)燈還可作為地表定位系統(tǒng)的地標(biāo)，對于這兩種角色，如何兼顧，其解決方案如下:
[0066]一、讓燈源設(shè)定為從節(jié)點(diǎn)，可以被掃描，對于多個(gè)移動(dòng)通訊裝置同時(shí)出現(xiàn)，每個(gè)移動(dòng)通訊裝置都能通過掃描到該從節(jié)點(diǎn)燈源的該燈源的坐標(biāo)，或是無線通訊辨識(shí)碼，與RSSI值，因此上述數(shù)據(jù)能上傳云端計(jì)算器，獲得定位結(jié)果。進(jìn)行調(diào)光的方法是由移動(dòng)通訊裝置對燈源寫入RSSI值，燈源調(diào)光乃是根據(jù)一段時(shí)間內(nèi)例如兩秒，收集周圍多個(gè)移動(dòng)通訊裝置寫入的RSSI值，以最強(qiáng)的RSSI值為依據(jù)，立即對應(yīng)進(jìn)行調(diào)光，基本上RSSI值越大，光度越大。如果較長時(shí)間例如5秒以上，沒有收到RSSI的寫入，表示四下無人，應(yīng)該進(jìn)行調(diào)暗燈光，例如降到50%亮度。
[0067]二、燈源的藍(lán)牙低功耗模塊，分時(shí)改變成主節(jié)點(diǎn)、與從節(jié)點(diǎn)，工作于主節(jié)點(diǎn)時(shí)，用于讀取周圍移動(dòng)通訊裝置的RSSI，取其最靠近者，作為其調(diào)光的依據(jù)；當(dāng)處于從節(jié)點(diǎn)模式時(shí)，則受到周圍移動(dòng)通訊裝置的掃描取得，包括燈源的坐標(biāo)或是燈源的無線通訊辨識(shí)碼，以及RSSI值，因此上述數(shù)據(jù)(上述坐標(biāo)、無線通訊辨識(shí)碼、以及RSSI值)能直接運(yùn)算或上傳云端計(jì)算器，獲得定位結(jié)果。
[0068]三、每一節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)成由兩個(gè)單模式模塊所組成，例如CC2540或CC2541，其中一個(gè)設(shè)定為從節(jié)點(diǎn)，一個(gè)設(shè)定為主節(jié)點(diǎn)?；蛘?，每一節(jié)點(diǎn)可包括一個(gè)支持藍(lán)牙和藍(lán)牙低功耗或ANT的雙模式模塊，例如CC2564。主節(jié)點(diǎn)用于讀取周圍移動(dòng)通訊裝置的RSSI，取其最靠近者的RSSI值，作為其調(diào)光的依據(jù)；從節(jié)點(diǎn)，則受到周圍移動(dòng)通訊裝置的掃描取得，包括燈源的坐標(biāo)或是燈源的無線通訊辨識(shí)碼，以及RSSI值，因此能直接運(yùn)算或上傳云端計(jì)算器，獲得定位結(jié)果。
[0069]四、所有的街燈都只是無線通訊從節(jié)點(diǎn)，廣播媒體接入控制地址(media accesscontrol address,簡稱MAC)、經(jīng)諱度與高度坐標(biāo),車子與人員都攜帶手機(jī),直接掃描取得街燈的從節(jié)點(diǎn)坐標(biāo)與MAC地址，或兩者之一，即可將上述坐標(biāo)和MAC地址傳送至云端運(yùn)算，其實(shí)如果手機(jī)能直接掃描取得街燈從節(jié)點(diǎn)的坐標(biāo)與RSSI，則手機(jī)就可由三點(diǎn)定位直接計(jì)算出手機(jī)所在的位置，無須經(jīng)過云端的運(yùn)算，更為迅速，也就是說手機(jī)要精準(zhǔn)定位，其實(shí)可以直接通過自己的應(yīng)用程序(APP)就能達(dá)到定位，又無需交付網(wǎng)絡(luò)的通訊費(fèi)，如果要給云端監(jiān)控，則可同時(shí)通過WIFI或是通過2G/3G/4G/將定位數(shù)據(jù)傳送給云端，如果不要，也可自行取得定位數(shù)據(jù)，這對于隱私權(quán)大有幫助。此外進(jìn)一步，配合G00GLE-MAP離線版本，可以實(shí)時(shí)將手機(jī)位置顯示于G00GLE-MAP上。
[0070]對于室外的定位系統(tǒng)，因?yàn)橐呀?jīng)有全球定位系統(tǒng)GPS，可以有GPS與本發(fā)明的地表定位系統(tǒng)EPS兩套系統(tǒng)的互補(bǔ)，當(dāng)附近沒有任何地標(biāo)燈源時(shí)，例如50公尺以內(nèi)，這時(shí)的定位是以GPS為主，如果附近50公尺內(nèi)有至少三個(gè)地標(biāo)燈源時(shí)，則以EPS的三角定位來運(yùn)算世界位置。進(jìn)入室內(nèi)，基本上是以EPS的室內(nèi)燈源為定位的依據(jù)。
[0071]室內(nèi)與室外的系統(tǒng)轉(zhuǎn)換必須考慮以下要素，要達(dá)到無縫隙的切換地圖系統(tǒng)，其過程如圖3所示，開啟移動(dòng)通訊裝置的EPS應(yīng)用程序(APP)(步驟120):
[0072]步驟一、利用移動(dòng)通訊裝置讀取GPS與掃描街燈的經(jīng)緯度與高度坐標(biāo)121，若沒有GPS信號，則以藍(lán)牙燈源的經(jīng)緯度與高度坐標(biāo)為主，但可能同時(shí)掃描到其它非燈源的藍(lán)牙信號，需要能加以排除。排除方法是讓藍(lán)牙燈源傳送其所在的經(jīng)緯度與高度坐標(biāo)，而非燈源的藍(lán)牙信號，則沒有經(jīng)緯度與高度坐標(biāo)，因此就能加以排除。若有GPS信號，沒有掃描街燈的經(jīng)緯度與高度坐標(biāo)，則以GPS為主。若兩者皆有，仍以藍(lán)牙燈源的經(jīng)緯度與高度坐標(biāo)為主。[0073]步驟二、利用搜尋引擎根據(jù)最近取得的坐標(biāo)或最近的GPS信號取得附近的Google地圖或室內(nèi)地圖(步驟122)，該地圖具有已取得的該藍(lán)牙燈源的辨識(shí)碼或是該燈源的經(jīng)緯度與高度坐標(biāo)。
[0074]步驟三、在該室內(nèi)地圖進(jìn)行室內(nèi)追蹤，或在該Google地圖進(jìn)行室外追蹤(步驟123)，若實(shí)時(shí)讀取的藍(lán)牙燈源的辨識(shí)碼或是該燈源的經(jīng)緯度與高度坐標(biāo)無法于該地圖找到，則回到步驟121與122。若不使用EPS應(yīng)用程序(APP)，則進(jìn)入結(jié)束步驟124以結(jié)束EPS應(yīng)用程序。
[0075]如圖4所示，由于室外定位系統(tǒng)幾乎都屬于公共區(qū)域，地圖系統(tǒng)因此主要是由GPS與開放性的街燈地標(biāo)31所構(gòu)成，而室內(nèi)燈源定位系統(tǒng)33，需要以室內(nèi)地圖44數(shù)據(jù)庫為基礎(chǔ)，室內(nèi)地圖44屬于公共區(qū)域35的包括學(xué)校、政府單位、醫(yī)院、百貨公司、游樂場所、各類公開的商業(yè)場所等；室內(nèi)地圖44屬于私人區(qū)域36的，則為住宅。應(yīng)用程序(APP)EPS-home產(chǎn)生個(gè)人家庭的地圖，儲(chǔ)存于個(gè)人的云端計(jì)算器中；而應(yīng)用程序(APP)EPS-outdoor則是可以公開查詢，但不能隨意更改，基于安全性與隱私性的顧慮，公共區(qū)域35可以提供對燈源地標(biāo)的狀況于Google map或Apple map。私人區(qū)域36則要另外設(shè)一個(gè)地圖系統(tǒng),例如此地圖系統(tǒng)可將Google map或Apple map當(dāng)作背景,加注街燈地標(biāo),也就是由個(gè)人云端數(shù)據(jù)庫,提供加注數(shù)據(jù)，而加注數(shù)據(jù)屬于個(gè)人所有。若加注數(shù)據(jù)要成為公開數(shù)據(jù)，需要經(jīng)過認(rèn)證，其認(rèn)證的方式可以參考WIKI的義工管理制度，通過統(tǒng)計(jì)由10個(gè)不同的人提供，才加以更新。
[0076]Google Maps是一種Google服務(wù)，提供了強(qiáng)力的友善的地圖映射技術(shù)與在地商業(yè)信息一包含了商業(yè)地點(diǎn)、聯(lián) 絡(luò)信息、與驅(qū)車方向。Google Maps Javascript是一種免費(fèi)的服務(wù)可以讓消費(fèi)者內(nèi)嵌Google Maps到他們自己的網(wǎng)頁。如圖5A所示,為Google map的內(nèi)容，圖5B為加注“街燈地標(biāo)”40以及“用戶所在位置”41的Google map，用戶可以開放這個(gè)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)給相關(guān)受許可的人員觀看，另外也可以成為歷史記錄，做為日后查詢之用。
[0077]本發(fā)明的地表定位系統(tǒng)使用室內(nèi)燈和/或室外燈做為定位地標(biāo)。此外，固定在房屋中的家用電器，例如冰箱、電視、洗衣機(jī)、洗碗機(jī)、打印機(jī)、微波爐和烤箱等等，也可以包括內(nèi)建的藍(lán)牙/WIFI通訊模塊，做為本發(fā)明的地表定位系統(tǒng)的定位地標(biāo)。任何一種包含內(nèi)建藍(lán)牙/WIFI通訊模塊的電子裝置皆可做為本發(fā)明的地表定位系統(tǒng)的定位地標(biāo)。
[0078]根據(jù)上述的技術(shù)說明，本發(fā)明的地表定位系統(tǒng)(EPS)可提供的位置服務(wù)包
[0079]括以下各項(xiàng):
[0080]?確定用戶的位置
[0081]?跟蹤用戶的位置
[0082].通知用戶他/她的位置
[0083].通知其它的用戶，與該用戶相關(guān)的用戶的位置
[0084].在Google地圖或是APPLE地圖或是室內(nèi)地圖上顯示用戶的位置
[0085].當(dāng)用戶在需要幫助時(shí)，通知適當(dāng)?shù)臋C(jī)構(gòu)。
[0086]地表定位系統(tǒng)的定位方式除了上述使用移動(dòng)通訊裝置為主節(jié)點(diǎn)配合固定式燈源為從節(jié)點(diǎn)之外，也可以將移動(dòng)的裝置作為從節(jié)點(diǎn)，固定式燈源為主節(jié)點(diǎn)或主從交替節(jié)點(diǎn)，來達(dá)成對移動(dòng)的裝置進(jìn)行定位。以下為此定位上的說明:
[0087]從節(jié)點(diǎn)廣播的數(shù)據(jù)，包括MAC地址、經(jīng)緯度坐標(biāo)、以及從節(jié)點(diǎn)的傳感器的量測結(jié)果；每一節(jié)點(diǎn)也同時(shí)儲(chǔ)存網(wǎng)關(guān)(gateway)的坐標(biāo)；如圖6A與圖6B所示,藍(lán)牙LED燈為二維平面分布的架構(gòu)，LED燈可隨時(shí)切換其主節(jié)點(diǎn)或從節(jié)點(diǎn)，網(wǎng)關(guān)，例如圖6A與圖6B所示的網(wǎng)關(guān)A或網(wǎng)關(guān)B，則為從節(jié)點(diǎn)加上連結(jié)云端的裝置。
[0088]步驟一、每一個(gè)LED燈平常都是藍(lán)牙主節(jié)點(diǎn)，定時(shí)進(jìn)行掃描其附近移動(dòng)裝置的從節(jié)點(diǎn)，并且進(jìn)行判斷有無從節(jié)點(diǎn)進(jìn)入其范圍，如果有，例如圖6A中的LED燈Ml，則進(jìn)行下一步驟。
[0089]步驟二、該LED燈M1，對四周進(jìn)行掃描判讀附近的從節(jié)點(diǎn)S2、S3、S4、S5、S6，如圖6A所示，當(dāng)藍(lán)牙主節(jié)點(diǎn)從掃描中取得多個(gè)附近的從節(jié)點(diǎn)MAC地址、經(jīng)緯度坐標(biāo)，RSSI，就可以計(jì)算該幾個(gè)從節(jié)點(diǎn)與網(wǎng)關(guān)的距離，得出與GATEWAY的最近距離的從節(jié)點(diǎn)。
[0090]步驟三、對與網(wǎng)關(guān)B最近距離的從節(jié)點(diǎn)S4進(jìn)行聯(lián)結(jié)，之后對其寫入其附近移動(dòng)裝置的從節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)，如圖6A所示。
[0091]步驟四、被寫入的從節(jié)點(diǎn)S4立刻轉(zhuǎn)換成藍(lán)牙主節(jié)點(diǎn)M4，如圖6B所示，重復(fù)步驟二直到將其附近移動(dòng)裝置的從節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)傳送到網(wǎng)關(guān)B。
[0092]如果有多于一個(gè)LED燈掃描到移動(dòng)裝置的從節(jié)點(diǎn)，該些LED燈從節(jié)點(diǎn)仍然可以直接轉(zhuǎn)換成LED燈主節(jié)點(diǎn)，并且對附近的LED燈節(jié)點(diǎn)進(jìn)行掃描，掃描后如果有可以連接的LED燈從節(jié)點(diǎn)接受寫入，如此就能傳送出去，LED燈主節(jié)點(diǎn)一旦將數(shù)據(jù)寫入選定的LED燈從節(jié)點(diǎn)，其本身立刻變成LED燈從節(jié)點(diǎn)，并且停留60秒都持續(xù)扮演LED燈從節(jié)點(diǎn)，如此一來，最壞的情況是:如果每個(gè)LED燈節(jié)點(diǎn)都有數(shù)據(jù)要傳送，并且假設(shè)每個(gè)LED燈節(jié)點(diǎn)傳送的距離為50公尺，50公尺對于兩個(gè)包括藍(lán)牙模塊的相鄰的LED燈來說是可靠的通訊距離，因此從第一個(gè)從節(jié)點(diǎn)到最靠近網(wǎng)關(guān)的從節(jié)點(diǎn)皆可以傳送成功到網(wǎng)關(guān)。
[0093]對于損壞了的節(jié)點(diǎn)，其更換非常簡單，重新設(shè)定也很簡單，只要提供各邊的網(wǎng)關(guān)的經(jīng)緯度、損壞節(jié)點(diǎn)本身的經(jīng)緯度、以及需要寫入新節(jié)點(diǎn)的相關(guān)運(yùn)算程序即可。
[0094]綜而言之，上述的EPS包含多個(gè)具有無線通訊功能的固定式LED燈，以及一個(gè)移動(dòng)從節(jié)點(diǎn)。每一 LED燈的角色可在主節(jié)點(diǎn)與從節(jié)點(diǎn)之間交替變換,并可無線傳送出該LED燈所在的經(jīng)緯度與高度坐標(biāo)。移動(dòng)從節(jié)點(diǎn)可廣播數(shù)據(jù)包括無線通訊模塊辨識(shí)碼、以及與移動(dòng)從節(jié)點(diǎn)整合的傳感器的量測值。該多個(gè)LED燈可布置于室內(nèi)或室外，對經(jīng)過其周圍的該移動(dòng)從節(jié)點(diǎn)掃描，取得該從節(jié)點(diǎn)的無線通訊模塊辨識(shí)碼、傳感器量測值、接收信號強(qiáng)度指針(RSSI)，以及該些LED燈所在地的經(jīng)緯度與高度坐標(biāo)組成的封包，通過該多個(gè)LED燈其角色在主節(jié)點(diǎn)與從節(jié)點(diǎn)之間交替變換，并利用多重跳躍傳送(mult1-hop relay)機(jī)制，以發(fā)送封包至網(wǎng)關(guān)再至云端，或經(jīng)由網(wǎng)關(guān)從云端接收封包。
[0095]另一種EPS實(shí)施方式，則是讓LED燈內(nèi)建藍(lán)牙4.Ο/WIFI雙模塊，可以直接掃瞄移動(dòng)裝置的從節(jié)點(diǎn)，因?yàn)閺墓?jié)點(diǎn)廣播的數(shù)據(jù)，包括無線通訊模塊辨識(shí)碼、其它傳感器量測結(jié)果。LED燈掃描后將該從節(jié)點(diǎn)的無線通訊模塊辨識(shí)碼、其它傳感器量測結(jié)果，以及該LED燈的經(jīng)緯度與高度坐標(biāo)通過WIFI送至網(wǎng)關(guān)再送至云端。云端可以整合同時(shí)掃描到該從節(jié)點(diǎn)的LED燈，進(jìn)行三角定位運(yùn)算出該從節(jié)點(diǎn)的精準(zhǔn)經(jīng)緯度與高度坐標(biāo)，達(dá)成定位與追蹤的功能。另外，手機(jī)基本上其藍(lán)牙4.0模塊是雙模的，而LED燈內(nèi)建BT4/WIFI Combo也是雙模的模塊，因此可以直接溝通，使調(diào)光與定位皆可同時(shí)完成。
[0096][移動(dòng)通訊裝置]
[0097]圖7是根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的一種移動(dòng)通訊裝置700的示意圖。本發(fā)明的移動(dòng)通訊裝置700是指至少具有藍(lán)牙4.0以上通訊與WIFI通訊功能的裝置。[0098]1、移動(dòng)通訊裝置700可設(shè)計(jì)成腕帶式裝置或眼鏡式裝置，輕巧、防水，可于任何場合佩帶，移動(dòng)通訊裝置700具有外殼705可容納下列組件。
[0099]2、具有一微控制器或微處理器720，做為控制單元，與其它電路模塊聯(lián)接。
[0100]3、藍(lán)牙BT4.0通訊模塊710，提供身份辨識(shí)，與外部具有藍(lán)牙4.0功能的LED燈源，或內(nèi)建藍(lán)牙4.0功能的穿戴式傳感器溝通。
[0101]4、WIFI通訊模塊740在有WIFI的環(huán)境下，可無線直接連上云端，將穿戴式傳感器的感測值傳送至云端。WIFI通訊模塊740的傳輸功率可調(diào)，避免過度消耗功率。
[0102]5、電源760，供應(yīng)腕帶式移動(dòng)通訊裝置700的電路組件所需的電源，一般以電池較為適當(dāng)。
[0103]移動(dòng)通訊裝置700可進(jìn)一步包含下列組件
[0104]A.液晶(IXD)/或觸控式屏幕，做為顯示器750。
[0105]B.至少一個(gè)麥克風(fēng)770，提供語音辨識(shí)的輸入接口與輸出接口，云端計(jì)算器可根據(jù)上述語音辨識(shí)進(jìn)行云端語音辨識(shí)(Cloud Speech Recognition,簡稱CSR)運(yùn)算。用戶可直接通過語音求救。移動(dòng)通訊裝置700根據(jù)上述語音辨識(shí)送出求救的請求。麥克風(fēng)770可使移動(dòng)通訊裝置700具有錄音功能。
[0106]C.內(nèi)建至少一個(gè)揚(yáng)聲器780,可作為人聲傳遞的接口，傳遞自云端接收的朋友或親人或照護(hù)人員的呼叫，類似對講機(jī)，但是以上人聲主要是靠云端與無線網(wǎng)絡(luò)，無須經(jīng)過系統(tǒng)商付費(fèi)。揚(yáng)聲器780也可通過無線耳機(jī)傳送上述人聲，例如通過藍(lán)牙耳機(jī)傳送。
[0107]D.內(nèi)建藍(lán)牙4.0功能的環(huán)境傳感器730，可收集周遭信息，協(xié)助判斷是否對個(gè)人體
質(zhì)有吾。
[0108]E內(nèi)建加速度計(jì)790，以紀(jì)錄用戶的活動(dòng)量以及內(nèi)建心跳量測，以知道用戶的活動(dòng)強(qiáng)度。
[0109]值得注意的是，上述的腕帶移動(dòng)通訊裝置，如果使用具有BT4.0的手機(jī)也可以達(dá)成同樣功能，例如支持Android4.3以上的手機(jī)，HTC, Samsung等，或是iPhone 4S, 5系列。只需要撰寫一個(gè)APP到手機(jī)，即可。當(dāng)然，上述的腕帶移動(dòng)通訊裝置也需要有一個(gè)操作系統(tǒng)，也需要有工作程序。使用腕帶式移動(dòng)通訊裝置的目的是提供必要功能，不需要照像攝影的功能，不需要大屏幕，不需要長程的無線通訊能力，如GSM、GPRS、3G、4G等。上述的腕帶移動(dòng)通訊裝置具有防水的設(shè)計(jì)，可以任何場合佩帶。
[0110]上述的無線通訊模塊選自藍(lán)牙模塊、藍(lán)牙低功耗(BLE)模塊、WIFI模塊、ANT模塊、ANT+模塊、Zigbee模塊、或以上模塊的組合。
[0111]其中的藍(lán)牙4.0、ANT、ANT+, Zigbee低功耗通訊模塊的角色可在主節(jié)點(diǎn)與從節(jié)點(diǎn)之間交替變換。主節(jié)點(diǎn)計(jì)算出移動(dòng)通訊裝置的經(jīng)緯度與高度坐標(biāo)后，變換成從節(jié)點(diǎn)對外廣播移動(dòng)通訊裝置的經(jīng)緯度與高度坐標(biāo)。低功耗通訊模塊/WIFI COMBO模塊掃描從節(jié)點(diǎn)，以取得移動(dòng)通訊裝置的經(jīng)緯度與高度坐標(biāo)，并通過WIFI傳送上述坐標(biāo)至云端。
[0112]其中的藍(lán)牙4.0、ANT、ANT+, Zigbee低功耗通訊模塊的角色可在主節(jié)點(diǎn)與從節(jié)點(diǎn)之間交替變換。主節(jié)點(diǎn)計(jì)算出移動(dòng)通訊裝置的經(jīng)緯度與高度坐標(biāo)后，變換成從節(jié)點(diǎn)對外廣播移動(dòng)通訊裝置的經(jīng)緯度與高度坐標(biāo)。低功耗通訊模塊或網(wǎng)關(guān)掃描從節(jié)點(diǎn)，以取得移動(dòng)通訊裝置的經(jīng)緯度與高度坐標(biāo)，直接傳送上述坐標(biāo)至云端。
[0113]實(shí)施例一[0114]圖8為本發(fā)明較佳的LED燈源配置的實(shí)施例，其中每一 LED燈源內(nèi)建一藍(lán)牙4.0芯片模塊，在燈源底下的使用人員配備具有移動(dòng)通訊裝置。藍(lán)牙4.0的通訊規(guī)范具有快速的掃描功能，基本上，主節(jié)點(diǎn)掃描40個(gè)從節(jié)點(diǎn)所需要的時(shí)間，不超過一秒，因此本發(fā)明不但可以靜態(tài)定位用戶的所在位置，也可以定位移動(dòng)中的用戶，這是過去藍(lán)牙2.0或3.0，或是ZIGBEE不能達(dá)到的功能。也就是說，本發(fā)明提出了可以動(dòng)態(tài)室內(nèi)定位的創(chuàng)新功能。
[0115]藍(lán)牙4.0芯片模塊的實(shí)施例的一為德州儀器公司(Texas Instruments, TI)的CC2540/CC2541系統(tǒng)單芯片，該芯片不但具有藍(lán)牙4.0的通訊功能，也有8051微處理器，以及ADC轉(zhuǎn)換器，可以連接八個(gè)感測信號的輸入，以聯(lián)接環(huán)境傳感器，在某些實(shí)施例中，也可在移動(dòng)通訊裝置讀取該燈源的無線通訊辨識(shí)碼時(shí)，同時(shí)讀取該些環(huán)境傳感器的量測值，并送到云端。
[0116]圖8的WIFI也指W1-Fi Direct，可讓裝置間彼此直接通訊，無需連接存取點(diǎn)。這不只讓裝置之間的通訊變得更簡單更快速，并可以隨時(shí)隨地聯(lián)機(jī)。
[0117]圖8的網(wǎng)關(guān)(Gateway) 27,可以是家用計(jì)算機(jī)，PC、筆電、手機(jī)、或平板計(jì)算機(jī)等，因?yàn)檫@些裝置都已經(jīng)內(nèi)建BT4.0+WIFI組合芯片，通過其有線或無線上網(wǎng)的功能，成為網(wǎng)關(guān)(Gateway) 27,因此可以輕易連上云端28運(yùn)算服務(wù)。
[0118]雖然圖8的移動(dòng)通訊裝置，是以可攜式或穿戴式為主要的實(shí)施例，但是其中部分的移動(dòng)通訊裝置也可以是固定式，換句話說，可攜式移動(dòng)通訊裝置進(jìn)一步加以固定于室內(nèi)外不妨礙人或物移動(dòng)的位置，成為固定式移動(dòng)通訊裝置，可以由網(wǎng)關(guān)的WIFI與固定式移動(dòng)通訊裝置的WIFI溝通聯(lián)結(jié)，這也就是說，即使沒有人員配帶移動(dòng)通訊裝置在智能聯(lián)網(wǎng)燈源下提供命令，也可以在遠(yuǎn)程通過因特網(wǎng)與云端，由網(wǎng)關(guān)的WIFI與固定式移動(dòng)通訊裝置的WIFI溝通聯(lián)結(jié)，再由固定式移動(dòng)通訊裝置的藍(lán)牙雙模節(jié)點(diǎn)對圖8中的所有具有藍(lán)牙節(jié)點(diǎn)的裝置進(jìn)行監(jiān)控與調(diào)控。例如LED燈源可以被調(diào)光或調(diào)色或開啟或關(guān)閉；LED燈源上的傳感器可以被讀取，而具有藍(lán)牙接口的電器用品可以被開啟或關(guān)閉，或監(jiān)控等；而機(jī)器人也可被監(jiān)控或下命令。
[0119]如果智慧聯(lián)網(wǎng)燈源布局的空間范圍不大，并且藍(lán)牙通訊的距離可以達(dá)10-30米，則網(wǎng)關(guān)(Gateway)內(nèi)建BT4.0+WIFI組合芯片，就可直接通過其藍(lán)牙4.0界面，對具有藍(lán)牙節(jié)點(diǎn)的LED燈源或電器用品或傳感器或機(jī)器人進(jìn)行監(jiān)控與調(diào)控。
[0120]此外，利用LED燈源的因特網(wǎng)接口，帶著腕帶移動(dòng)通訊裝置或是手機(jī)的人員，可以被三角定位，以決定該人員與在場適用(on-site applied)的電器用品(從節(jié)點(diǎn))之間的距離，而由網(wǎng)關(guān)(gateway)根據(jù)上述距離與上述電器用品的種類決定該電器用品應(yīng)該處于關(guān)閉、暖啟動(dòng)(warm booted)、或是使用的狀態(tài)?；蛘?，用戶攜帶的移動(dòng)通訊裝置可通過掃描得知附近的在場適用電器用品(從節(jié)點(diǎn))的無線通訊識(shí)別碼以及其RSSI值，網(wǎng)關(guān)可根據(jù)上述RSSI值的大小以及該在場適用電器用品的種類決定該在場適用電器用品應(yīng)該處于關(guān)閉、暖啟動(dòng)、或是使用的狀態(tài)。
[0121]在場適用的電器用品可以是空調(diào)系統(tǒng)例如電風(fēng)扇、電暖扇、冷暖氣、電燈或照明裝置、計(jì)算機(jī)或電視等。以LED燈為例，網(wǎng)關(guān)可根據(jù)上述距離、LED燈所在地的日出時(shí)間與日落時(shí)間其中至少一者，決定該LED燈應(yīng)該處于關(guān)閉、調(diào)亮、或是調(diào)色的狀態(tài)?；蛘撸W(wǎng)關(guān)可根據(jù)上述RSSI值、LED燈所在地的日出時(shí)間與日落時(shí)間其中至少一者，決定該LED燈應(yīng)該處于關(guān)閉、調(diào)亮、或是調(diào)色的狀態(tài)。在場適用的電器用品可以是戶外的草地灑水器，當(dāng)有移動(dòng)通訊裝置靠近其灑水的范圍，就能自動(dòng)暫停灑水或是縮小灑水范圍直到狀況排除。
[0122]舉例而言，圖9是根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的用戶920與在場適用電器用品910的示意圖。在場適用電器用品應(yīng)該處于關(guān)閉、暖啟動(dòng)、或是使用的狀態(tài)的決定是基于用戶920的位置，特別是用戶920與在場適用電器用品910之間的距離。如圖9所示，是否開啟或關(guān)閉電器用品910可依據(jù)用戶920與在場適用電器用品910之間的估測距離或RSSI值來決定。依照電器用品910的冷啟動(dòng)或暖啟動(dòng)所需的時(shí)間，以及用戶920走路的速度，可以推算上述距離，或是直接由RSSI值的大小決定是否將電器用品910關(guān)閉或啟動(dòng)。用戶920與電器用品910的距離可分成五個(gè)區(qū)域903?907。電器用品如電視或計(jì)算機(jī)或空調(diào)通常因?yàn)殚_機(jī)時(shí)間長，有冷啟動(dòng)或暖啟動(dòng)之分。
[0123]當(dāng)用戶920的位置在區(qū)域903，則電器用品910處于使用狀態(tài)。
[0124]當(dāng)用戶920的位置在區(qū)域905，則電器用品910處于暖啟動(dòng)待機(jī)狀態(tài)。
[0125]當(dāng)用戶920的位置在區(qū)域907，則電器用品910處于關(guān)機(jī)狀態(tài)。
[0126]當(dāng)用戶920正從區(qū)域906移動(dòng)至區(qū)域905時(shí)，則令電器用品910切換至暖啟動(dòng)狀態(tài)。當(dāng)用戶920正從區(qū)域906移動(dòng)至區(qū)域907時(shí)，則令電器用品910切換至關(guān)閉狀態(tài)。若是用戶920停留在區(qū)域906，則電器用品910的狀態(tài)維持不變。
[0127]當(dāng)用戶920正從區(qū)域904移動(dòng)至區(qū)域903時(shí)，則令電器用品910切換至使用狀態(tài)。當(dāng)用戶920正從區(qū)域904移動(dòng)至區(qū)域905時(shí)，則令電器用品910切換至暖啟動(dòng)狀態(tài)。若是用戶停留在區(qū)域904，則電器用品910的狀態(tài)維持不變。
[0128]例如，若電器用品910是LED電燈，則不需要有暖啟動(dòng)這個(gè)狀態(tài)。當(dāng)用戶920離開最近的區(qū)域903而且移動(dòng)方向是遠(yuǎn)離LED燈910，則將LED電燈910關(guān)閉。反之，如果用戶920接近區(qū)域903而且移動(dòng)方向是趨近LED燈910，則將LED電燈910點(diǎn)亮。例如，區(qū)域903的長度可以是三公尺。
[0129]雖然上述的說明主要是以人員做為用戶，但是事實(shí)上，用戶可以泛指寵物、動(dòng)物、植物、機(jī)器人、重要的設(shè)備、固定或移動(dòng)的儀器或器具、移動(dòng)載具等，只要該用戶配戴本發(fā)明的移動(dòng)通訊裝置即可。
[0130]定位功能:案例(一)，參考圖8
[0131]圖8繪示多個(gè)藍(lán)牙從節(jié)點(diǎn)，例如藍(lán)牙從節(jié)點(diǎn)I?9。圖8也繪示多個(gè)包括環(huán)境傳感器的藍(lán)牙從節(jié)點(diǎn)，例如藍(lán)牙從節(jié)點(diǎn)11?19。圖8也繪示移動(dòng)通訊裝置10、21?24、網(wǎng)關(guān)25和27、以及云端或因特網(wǎng)26與28。
[0132]1.移動(dòng)通訊裝置21掃瞄附近的LED燈源的藍(lán)牙從節(jié)點(diǎn)坐標(biāo)與RSSI，例如4、7、5、8 ;或是移動(dòng)通訊裝置22掃瞄附近的LED燈源的藍(lán)牙從節(jié)點(diǎn)坐標(biāo)與RSSI，例如3、6、11、14。
[0133]2.移動(dòng)通訊裝置21將這四個(gè)藍(lán)牙從節(jié)點(diǎn)坐標(biāo)與RSSI數(shù)據(jù)直接利用三角定位技術(shù)加以運(yùn)算，求出移動(dòng)通訊裝置21的位置。同理，也可計(jì)算出移動(dòng)通訊裝置22的所在位置的
三維坐標(biāo)。
[0134]3.移動(dòng)通訊裝置21將其所在位置三維坐標(biāo)通過WIFI傳送至WIFI存取點(diǎn)(accesspoint, AP)或是網(wǎng)關(guān)25后，再傳送到因特網(wǎng)或云端26。移動(dòng)通訊裝置22將其位置三維坐標(biāo)通過WIFI送至WIFI存取點(diǎn)或是網(wǎng)關(guān)27后，再傳送到因特網(wǎng)或云端28，并對照三維空間地圖，判斷移動(dòng)通訊裝置21或22是否位于特殊屬性的房間，例如浴室或廚房?；蚴菣C(jī)密的房間或是受到管制的房間等?；蚴怯邢嚓P(guān)的地理位置服務(wù)(location-based service, LBS)。[0135]4.網(wǎng)關(guān)25/云端26和網(wǎng)關(guān)27/云端28分別回傳該位置的屬性或相關(guān)的地理位置服務(wù)至移動(dòng)通訊裝置21與移動(dòng)通訊裝置22?；蚴沁M(jìn)一步給照護(hù)人然或管控人員參考，甚至可以再次要求移動(dòng)通訊裝置21或移動(dòng)通訊裝置22，提供其用戶身上的穿戴式傳感器的感測值或是其附近LED燈源上的環(huán)境傳感器感測值。
[0136]定位功能:案例(二)，參考圖8
[0137]1.移動(dòng)通訊裝置23掃瞄附近的LED燈源的藍(lán)牙從節(jié)點(diǎn)坐標(biāo)與RSSI，例如6、9、14、17。
[0138]2.移動(dòng)通訊裝置23將這四個(gè)藍(lán)牙從節(jié)點(diǎn)的坐標(biāo)與RSSI數(shù)據(jù)，利用三角定位技術(shù)加以運(yùn)算，分別求出移動(dòng)通訊裝置23的所在位置的三維坐標(biāo)，之后將該坐標(biāo)以及LED燈源14、17的環(huán)境傳感器感測值，通過WIFI送至WIFI存取點(diǎn)或是網(wǎng)關(guān)27后，再傳送到因特網(wǎng)或云端28。
[0139]3.在云端對照預(yù)設(shè)的三維空間地圖，判斷移動(dòng)通訊裝置23是否位于特殊屬性的房間，例如浴室或廚房?；蚴菣C(jī)密的房間或是受到管制的房間等，并且云端可根據(jù)LED燈源
14、17的環(huán)境傳感器感測值判斷是否環(huán)境有危險(xiǎn)狀況，例如當(dāng)空氣中含有過多的二氧化碳，移動(dòng)通訊裝置23可顯示通風(fēng)不良；或是當(dāng)有過多的一氧化碳，移動(dòng)通訊裝置23可顯示通風(fēng)不良并且有危險(xiǎn)要盡速處理。
[0140]4.回傳該位置相關(guān)的危險(xiǎn)訊息至移動(dòng)通訊裝置23，進(jìn)一步給照護(hù)人然或管控人員參考，要求移動(dòng)通訊裝置23的佩戴用戶盡速處理，并且上述步驟持續(xù)進(jìn)行追蹤，直到危機(jī)解除。
[0141]上述所稱的環(huán)境傳感器進(jìn)一步可選自氣體傳感器，空氣傳染的病原體傳感器、溫度計(jì)、濕度計(jì)、壓力計(jì)、照度計(jì)、流量計(jì)、流速計(jì)等。
[0142]此外，在上述案例(二)中，當(dāng)然移動(dòng)通訊裝置23的佩戴在用戶身上的穿戴式傳感器的感測值也可一并傳送至云端接受監(jiān)控與管理，并且實(shí)時(shí)提供用戶各種合宜的處置。上述穿戴式傳感器可以是足底壓力傳感器、三軸加速度計(jì)、陀螺儀、數(shù)位羅盤、腦波傳感器、心電圖、經(jīng)皮傳感器、植入式傳感器、血氧計(jì)、血糖計(jì)、肌電圖(EMG)或血壓計(jì)。
[0143]此實(shí)施例進(jìn)一步延伸可用于城市管理，例如利用市民攜帶大量移動(dòng)的移動(dòng)通訊裝置協(xié)助將城市中的狀況提供給市府單位、公共單位。當(dāng)然也可以要求警察等公務(wù)員于例行巡邏攜帶移動(dòng)通訊裝置來提供，只要于LED燈源上加裝相關(guān)傳感器，即可獲得更多當(dāng)?shù)氐臓顩r，例如空氣質(zhì)量。這些狀況可以實(shí)時(shí)顯示于GOOGLE MAP，各地政府可以利用這些信息來協(xié)助進(jìn)行城市管理與建設(shè)。
[0144]實(shí)施例二
[0145]在沒有地圖信息，沒有正確可走的路或最佳路線的情況下，沒有配備云端或網(wǎng)絡(luò)的EPS下，對于攜帶移動(dòng)通訊裝置的用戶80而言，他只能認(rèn)經(jīng)緯度與高度坐標(biāo)，并朝目標(biāo)前進(jìn)，如圖10所示，周圍原本就布置了許多藍(lán)牙LED燈，例如藍(lán)牙LED燈85。如果其要抵達(dá)的目標(biāo)位置83在室內(nèi)，而其起始的地點(diǎn)81在室外，攜帶移動(dòng)通訊裝置的用戶80憑著導(dǎo)引方向或兩點(diǎn)81和83之間最短距離86的指示前進(jìn)，路程中，會(huì)遇到障礙，會(huì)到樓梯，會(huì)遇到死路，攜帶移動(dòng)通訊裝置的用戶80可以繞路閃開，但是不論用戶如何走，始終都會(huì)通過接收周圍的藍(lán)牙LED燈的經(jīng)緯度與高度坐標(biāo)而獲得其本身的經(jīng)緯度與高度坐標(biāo)，因此不會(huì)迷路，可以以正確方向朝目標(biāo)位置83如進(jìn)，其最后抵達(dá)目標(biāo)的路線如一連串箭頭84所不。另一攜帶移動(dòng)通訊裝置的用戶88的起始位置82，同理也可順利抵達(dá)目標(biāo)位置83。
[0146]在有地圖信息，有配備云端或網(wǎng)絡(luò)的EPS下的導(dǎo)航，參考圖8，可以如下實(shí)施，
[0147]移動(dòng)通訊裝置24的佩戴用戶，由他的移動(dòng)通訊裝置24設(shè)定要抵達(dá)LED燈7的位置，云端立刻從他的定位數(shù)據(jù)得知其位于LED燈16與19之間，提供其最佳路徑就是往北走，并且在前往的過程，不斷進(jìn)行定位追蹤，提供指示給用戶，以確保移動(dòng)通訊裝置24的佩戴用戶能順利抵達(dá)LED燈7的位置。
[0148]上述地表定位系統(tǒng)EPS的導(dǎo)航功能，可以用于更多的地理位置服務(wù)(LBS)例如多人之間約定地點(diǎn)會(huì)面，只要將會(huì)面地點(diǎn)傳給所有要會(huì)面的人的手機(jī)并加以記錄，之后每個(gè)要會(huì)面的人，在約定時(shí)間前打開該APP即可將大家的實(shí)時(shí)位置顯示于每個(gè)要會(huì)面的人的手機(jī)地圖(例如GOOGLE MAP)中，每個(gè)人按照地圖上的導(dǎo)引，最后每個(gè)人的實(shí)時(shí)位置與原約定地點(diǎn)重合，所有人都會(huì)無誤的會(huì)合。
[0149]這個(gè)地理位置服務(wù)可以在啟動(dòng)APP后，為您控制時(shí)間，預(yù)估時(shí)間，避免您遲到，同時(shí)也可避免他人遲到。另外對于不認(rèn)識(shí)朋友約定地點(diǎn)碰面，或是一群人各自分散活動(dòng)后，重新會(huì)合，不會(huì)造成無謂的等待與焦急，
[0150]這個(gè)地理位置服務(wù)也可連結(jié)停車系統(tǒng)APP，為用戶事先預(yù)約停車位，使得用戶可預(yù)估停車所需要的時(shí)間，利用約定地點(diǎn)會(huì)面的技術(shù)，需要停車的車子可以釋出需要停車位的請求，云端根據(jù)停車場釋放的位置，進(jìn)行媒合，并引導(dǎo)該車子抵達(dá)預(yù)約的停車位。其媒合的要件為先行決定車子與最靠近的已釋放停車位的距離。原則上，停車系統(tǒng)APP可以事先預(yù)約停車位，但媒合系統(tǒng)必須于該車子在路上時(shí)，并距離該停車位在設(shè)定時(shí)間內(nèi)可抵達(dá)，例如5分鐘內(nèi)，才開始進(jìn)行導(dǎo)引。
[0151]實(shí)施例三地理位置服務(wù)
[0152]防止被偷竊的設(shè)計(jì)，可以使車主愿意使用比e-tag更強(qiáng)大的無線通訊辨識(shí)碼來達(dá)成防竊的功效。當(dāng)車子被駛離原停車位置，可以通過LED街燈的讀取，該slave同時(shí)有加速計(jì)的信號，可以被讀取，立即送到手機(jī)要求確認(rèn)，如果手機(jī)給予確認(rèn)，則云端不再追蹤，如果手機(jī)沒有確認(rèn)，則云端視同可能被偷竊，必須進(jìn)行追蹤，以確保車子的位置。
[0153]在大型十字路口，可設(shè)有攝影機(jī)與無線通訊模塊同時(shí)加以確認(rèn)，只要攝影機(jī)辨認(rèn)出有車輛經(jīng)過，但是卻沒有讀到無線通訊辨識(shí)碼，則可以懷疑該輛車可能關(guān)閉或破壞了無線通訊辨識(shí)碼。如果隨意更換無線通訊辨識(shí)碼，可以由攝影機(jī)判斷該無線通訊辨識(shí)碼對應(yīng)的車輛其顏色或車型是否有異，凡是有問題者，立刻由云端人員人工判斷，如此一來，車輛偷竊將不易發(fā)生。
[0154]實(shí)施例四名勝古跡、博物館、展場、城市導(dǎo)覽
[0155]提供手機(jī)自助旅行導(dǎo)覽APP，有各種語言接口，通過WIFI/云端傳送，對用戶進(jìn)行隨機(jī)導(dǎo)覽，無所不在的導(dǎo)覽。
[0156]以LED燈位置作為云端導(dǎo)覽的觸發(fā)點(diǎn)，由于戶外的名勝古跡或城市景點(diǎn)例如101大樓、大峽谷、巴黎鐵塔等，其景點(diǎn)的所在附近一定有LED街燈或地?zé)?，因此旅客啟?dòng)APP，即可獲得正確的語音導(dǎo)覽，該APP具有1.可選擇不同的語言播放；2.可供定位的地圖(室內(nèi)與室外)；3.可選擇不同深度的該景點(diǎn)的圖文并茂詳細(xì)說明；4.可選購的紀(jì)念品。
[0157]進(jìn)入博物館、展場前，可以由先選擇多個(gè)必看展品或攤位，并給予該些展品或攤位對應(yīng)的LED燈坐標(biāo)，利用實(shí)施例二的[約定地點(diǎn)會(huì)合]技術(shù)，按順序或隨機(jī)抵達(dá)各個(gè)必看攤位，每完成一個(gè)會(huì)合，即消除該地圖上LED燈的坐標(biāo)，直到所有必看攤位都看完?？杉o(jì)錄參觀者觀看某展品時(shí)間的長短與頻率，得知該參觀者想要購買該真品或復(fù)制品的可能性。
[0158]實(shí)施例五圖資紀(jì)錄
[0159]無論用戶位于室內(nèi)或室外，本發(fā)明的EPS的移動(dòng)通訊裝置，可進(jìn)一步利用其錄音、照相、錄像功能取得的錄音文件、照片、影片自動(dòng)內(nèi)嵌紀(jì)錄當(dāng)下從LED燈掃描與三角定位運(yùn)算所得的精準(zhǔn)的經(jīng)緯度高度坐標(biāo)與時(shí)間于紀(jì)錄檔案中。進(jìn)一步，移動(dòng)通訊裝置還可同時(shí)在上述的錄音檔、照片、影片內(nèi)嵌從LED燈掃描取得的環(huán)境感測數(shù)據(jù)，甚至移動(dòng)通訊裝置用戶的穿戴式傳感器數(shù)據(jù)。
[0160]實(shí)施例六犯罪防止
[0161]犯罪活動(dòng)會(huì)發(fā)生于室外也發(fā)生于室內(nèi)，因此當(dāng)使用手機(jī)報(bào)案時(shí)，同時(shí)提供室內(nèi)或室外的經(jīng)緯度是非常重要的，利用本發(fā)明的設(shè)計(jì)可使室內(nèi)的LED燈具有經(jīng)緯度與高度坐標(biāo)，所以當(dāng)使用移動(dòng)通訊裝置撥打119或是110等緊急電話或使用手機(jī)APP按下求救SOS的鍵，移動(dòng)通訊裝置就會(huì)連上警察保安網(wǎng)絡(luò)，同時(shí)移動(dòng)通訊裝置可提供經(jīng)緯度與高度坐標(biāo)給該網(wǎng)絡(luò)的可視化地圖，因此警察就可以立即根據(jù)該經(jīng)緯度高度坐標(biāo)對應(yīng)的位置進(jìn)行救援，大幅縮短警力抵達(dá)時(shí)間，同時(shí)因?yàn)樗谐銮诘木焐踔涟ū阋戮煲矔?huì)收到地理位置服務(wù)的訊息，立刻會(huì)就近提供服務(wù)，使得隨處都可達(dá)到高見警率，犯罪率即可大幅降低。
[0162]整合GIS數(shù)據(jù)與自動(dòng)車輛定位(Automatic Vehicle Location,簡稱AVL)和本發(fā)明地表定位系統(tǒng)(EPS)用于警察的業(yè)務(wù)。警察部門所使用的地理信息系統(tǒng)(geographicinformation system,簡稱GIS)將犯罪事件的位置和地址存儲(chǔ)在一個(gè)集中的數(shù)據(jù)庫,使其在數(shù)位地圖上可視化，并可模型化犯罪模式以預(yù)測犯罪活動(dòng)。地理編碼警方的數(shù)據(jù)可納入AVL系統(tǒng)的移動(dòng)地圖，讓警察可以不斷獲得需要注意的事件或人員(性罪犯，假釋，團(tuán)伙成員等)有關(guān)他們的當(dāng)前位置信息。實(shí)時(shí)信息可視化可有效提高服務(wù)的質(zhì)量，監(jiān)控假釋犯，或辨識(shí)犯罪模式。
[0163]另外，本發(fā)明也可建立市民檢舉專線網(wǎng)站，市民只要對不法或違規(guī)情事通過移動(dòng)通訊裝置進(jìn)行拍照，即可將相片或錄像連同時(shí)間與精準(zhǔn)地點(diǎn)一起傳送該檢舉網(wǎng)站，即可達(dá)到隨時(shí)隨地檢舉，以及協(xié)助政府與警察部門管理城市，大幅提高見警率。
[0164]綜上所述，本發(fā)明提出地表定位系統(tǒng)EPS，乃一種可于室內(nèi)與室外精準(zhǔn)定位的智能聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)，系由至少一個(gè)內(nèi)含藍(lán)牙4.0以上通訊功能LED電燈網(wǎng)絡(luò)，一個(gè)移動(dòng)通訊裝置也具有藍(lán)牙4.0以上通訊功能、WIF1、與云端所構(gòu)成。EPS勝過GPS的優(yōu)點(diǎn)如下，
[0165]GPS經(jīng)常受到烏云遮住或高樓的遮擋影響，下雨等也會(huì)影響，導(dǎo)致手機(jī)無法取得GPS的位置。利用EPS則不會(huì)受到氣候以及烏云或高樓的遮擋影響，只要有LED燈就可以定位手機(jī)。
[0166]EPS在室內(nèi)各個(gè)角落，無論幾樓甚至地下室，只要有LED燈，就可以定位手機(jī)。GPS不能。
[0167]EPS的手機(jī)自動(dòng)掃描周遭的LED燈坐標(biāo)，不需要手機(jī)連上網(wǎng)絡(luò)，就可直接讀取LED燈藍(lán)牙的信號，取得定位坐標(biāo)，避免網(wǎng)絡(luò)死角的影響。手機(jī)可以直接對LED燈源調(diào)光調(diào)色。GPS不能。
[0168]EPS通過其移動(dòng)通訊裝置連結(jié)穿戴式傳感器，其LED電燈結(jié)合環(huán)境傳感器，可以建構(gòu)室內(nèi)外精準(zhǔn)定位的智能感測聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)。GPS不能。[0169] 最后應(yīng)說明的是:以上各實(shí)施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對其限制；盡管參照前述各實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解:其依然可以對前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對其中部分或者全部技術(shù)特征進(jìn)行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明各實(shí)施例技術(shù)方案的范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種地表定位系統(tǒng)，其特征在于，包含: 多個(gè)具有無線通訊功能的固定式定位地標(biāo)，每一上述定位地標(biāo)可無線傳送出該定位地標(biāo)所在的經(jīng)緯度與高度坐標(biāo)，其中每一上述定位地標(biāo)是戶外燈、室內(nèi)燈、或固定家用電器；一移動(dòng)通訊裝置，可接收至少一個(gè)上述定位地標(biāo)的經(jīng)緯度與高度坐標(biāo)，以及接收信號強(qiáng)度指針值或信道響應(yīng)； 其中該多個(gè)定位地標(biāo)可布置于室內(nèi)或室外，當(dāng)移動(dòng)通訊裝置隨其用戶移動(dòng)時(shí)，該移動(dòng)通訊裝置通過隨時(shí)掃描取得周圍的上述定位地標(biāo)的經(jīng)緯度與高度坐標(biāo)以及接收信號強(qiáng)度指針值或信道響應(yīng)，直接于該移動(dòng)通訊裝置內(nèi)運(yùn)算該移動(dòng)通訊裝置的經(jīng)緯度與高度坐標(biāo)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的地表定位系統(tǒng)，其特征在于，每一上述定位地標(biāo)是發(fā)光二極管燈且包括: 一基板； 至少一發(fā)光二極管晶粒固定于該基板上； 一控制單元，固定于該基板上，與該發(fā)光二極管晶粒電性連接，該控制單元儲(chǔ)存有定位地標(biāo)所在的經(jīng)緯度與高度坐標(biāo)； 一無線通訊模塊，固定于該基板上，與控制單元電性連接，可無線傳送出該定位地標(biāo)所在的經(jīng)緯度與高度坐標(biāo)； 一電源，固定于該基板上，供應(yīng)發(fā)光二極管晶粒、控制單元、無線通訊模塊所需； 一外殼。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的地表定位系統(tǒng)，其特征在于，還包括: 云端計(jì)算器，該移動(dòng)通訊裝置將所在的經(jīng)緯度與高度坐標(biāo)傳送至該云端計(jì)算器，該移動(dòng)通訊裝置的上述坐標(biāo)納入云端計(jì)算器的地圖數(shù)據(jù)，上述坐標(biāo)與地圖數(shù)據(jù)提供與云端計(jì)算器連接的裝置瀏覽與運(yùn)用。
4.一種地表定位系統(tǒng),其特征在于,包括: 多個(gè)具有無線通訊功能的固定式定位地標(biāo)，每一上述定位地標(biāo)可無線傳送出該定位地標(biāo)的唯一辨識(shí)碼，其中每一上述定位地標(biāo)是戶外燈、室內(nèi)燈、或固定家用電器； 移動(dòng)通訊裝置，接收至少一上述定位地標(biāo)的唯一辨識(shí)碼； 云端計(jì)算器，儲(chǔ)存至少一張標(biāo)出上述定位地標(biāo)的經(jīng)緯度與高度坐標(biāo)的地圖； 其中該多個(gè)定位地標(biāo)可布置于室內(nèi)或室外，當(dāng)移動(dòng)通訊裝置隨其載體移動(dòng)時(shí)，該移動(dòng)通訊裝置隨時(shí)掃描取得周圍的定位地標(biāo)的無線通訊模塊的唯一辨識(shí)碼以及接收信號強(qiáng)度指針值或信道響應(yīng)，該移動(dòng)通訊裝置將上述唯一辨識(shí)碼以及接收信號強(qiáng)度指針值或信道響應(yīng)無線上傳至該云端計(jì)算器，該云端計(jì)算器根據(jù)上述唯一辨識(shí)碼以及接收信號強(qiáng)度指針值或信道響應(yīng)計(jì)算出該移動(dòng)通訊裝置的經(jīng)緯度與高度坐標(biāo)，并提供該移動(dòng)通訊裝置的經(jīng)緯度與高度坐標(biāo)供該云端計(jì)算器連接的裝置瀏覽與運(yùn)用。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的地表定位系統(tǒng)，其特征在于，每一上述定位地標(biāo)是發(fā)光二極管燈且包括: 基板； 至少一發(fā)光二極管晶粒固定于該基板上； 控制單元，固定于該基板上，與該發(fā)光二極管晶粒電性連接，控制單元，儲(chǔ)存該定位地標(biāo)的上述唯一辨識(shí)碼；無線通訊模塊，固定于該基板上，與控制單元電性連接，可無線傳送出該無線通訊模塊的唯一辨識(shí)碼； 電源，固定于該基板上，供應(yīng)該發(fā)光二極管晶粒、該控制單元與該無線通訊模塊所需的電源； 外殼。
6.根據(jù)權(quán)利要求2或5所述的地表定位系統(tǒng)，其特征在于，該無線通訊模塊至少包括藍(lán)牙模塊、藍(lán)牙低功耗模塊、WIFI模塊、ANT模塊、ANT+模塊、以及Zigbee模塊其中之一。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或4所述的地表定位系統(tǒng)，其特征在于，該移動(dòng)通訊裝置配戴于用戶身上，且該移動(dòng)通訊裝置的通訊功能至少包括藍(lán)牙、藍(lán)牙低功耗、ANT、ANT+、Zigbee、以及WIFI其中之一。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的地表定位系統(tǒng)，其特征在于，該移動(dòng)通訊裝置是手機(jī)、平板計(jì)算機(jī)、筆記型計(jì)算機(jī)、手腕式移動(dòng)通訊裝置、或穿戴式移動(dòng)通訊裝置。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的地表定位系統(tǒng)，其特征在于，該用戶是人、動(dòng)物、植物、固定的器具、移動(dòng)的器具或機(jī)器人。
10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的地表定位系統(tǒng)，其特征在于，該用戶配帶的該移動(dòng)通訊裝置被三角定位以得知該用戶與附近的從節(jié)點(diǎn)電器用品之間的距離，并且網(wǎng)關(guān)根據(jù)該距離以及該電器用品的種類決定該電器用品處于關(guān)閉、暖啟動(dòng)、或是使用的狀態(tài)。
11.根據(jù)權(quán)利要求7所述的地表定位系統(tǒng)，其特征在于，該用戶配帶的該移動(dòng)通訊裝置通過掃描得知附近的從節(jié)點(diǎn)電器用品的無線通訊識(shí)別碼以及接收信號強(qiáng)度指針值或信道響應(yīng)，并且網(wǎng)關(guān)根據(jù)該接收信號強(qiáng)度指針值或該通道響應(yīng)以及該電器用品的種類，而決定該電器用品處于關(guān)閉、暖啟·動(dòng)、或是使用的狀態(tài)。
12.根據(jù)權(quán)利要求7所述的地表定位系統(tǒng)，其特征在于，該用戶配帶的該移動(dòng)通訊裝置被三角定位以得知該用戶與附近的定位地標(biāo)之間的距離，并且網(wǎng)關(guān)至少根據(jù)該距離與該定位地標(biāo)所在地的日出日落時(shí)間其中之一決定該定位地標(biāo)關(guān)閉、調(diào)亮、或是調(diào)色的狀態(tài)。
13.根據(jù)權(quán)利要求7所述的地表定位系統(tǒng)，其特征在于，該用戶配帶的該移動(dòng)通訊裝置通過掃描得知附近的定位地標(biāo)的無線通訊識(shí)別碼以及接收信號強(qiáng)度指針值或信道響應(yīng)，并且網(wǎng)關(guān)至少根據(jù)該接收信號強(qiáng)度指針值或該通道響應(yīng)以及該定位地標(biāo)所在地的日出日落時(shí)間其中之一決定該定位地標(biāo)的關(guān)閉、調(diào)売、或是調(diào)色的狀態(tài)。
14.根據(jù)權(quán)利要求314所述的地表定位系統(tǒng)，其特征在于，該云端計(jì)算器將上述坐標(biāo)與地圖送回該用戶，做為導(dǎo)航用，或?qū)⑸鲜鲎鴺?biāo)與地圖送出給相關(guān)照護(hù)人員或監(jiān)控人員，做為遠(yuǎn)程照護(hù)或監(jiān)控用。
15.根據(jù)權(quán)利要求H4所述的地表定位系統(tǒng)，其特征在于，該移動(dòng)通訊裝置通過無線通訊讀取收集該用戶身上配戴的傳感器數(shù)據(jù)，配合上述坐標(biāo)與地圖，構(gòu)成無線傳感器網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)；該用戶身上配戴的傳感器內(nèi)含藍(lán)牙4.0以上或WIFI通訊功能。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的地表定位系統(tǒng)，其特征在于，該穿戴式傳感器至少包括足底壓力傳感器、三軸加速度計(jì)、陀螺儀、數(shù)位羅盤、腦波傳感器、心電圖、經(jīng)皮傳感器、植入式傳感器、血氧計(jì)、血糖計(jì)、肌電圖、以及血壓計(jì)其中之一。
17.根據(jù)權(quán)利要求1或4所述的地表定位系統(tǒng)，其中該移動(dòng)通訊裝置通過無線通訊讀取收集該用戶附近的上述定位地標(biāo)上加裝的環(huán)境傳感器數(shù)據(jù)，配合上述坐標(biāo)，構(gòu)成無線傳感器網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的地表定位系統(tǒng)，其特征在于，該環(huán)境傳感器至少包括氣體傳感器，空氣傳染的病原體傳感器、溫度計(jì)、濕度計(jì)、壓力計(jì)、照度計(jì)、流量計(jì)、以及流速計(jì)其中之一。
19.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的地表定位系統(tǒng)，其特征在于，該移動(dòng)通訊裝置還包括: 麥克風(fēng)，提供語音辨識(shí)的輸入接口與輸出接口，其中該云端計(jì)算器根據(jù)該語音辨識(shí)進(jìn)行云端語音辨識(shí)運(yùn)算，其中該移動(dòng)通訊裝置用于通過語音求救或具有錄音功能。
20.根據(jù)權(quán)利要求1或4所述的地表定位系統(tǒng)，其特征在于，該移動(dòng)通訊裝置還包括: 揚(yáng)聲器，提供人聲傳遞的接口以傳遞接收自云端與無線網(wǎng)絡(luò)的人聲，其中該揚(yáng)聲器通過無線耳機(jī)傳送該人聲。
21.根據(jù)權(quán)利要求1或4所述的地表定位系統(tǒng)，其特征在于，每一上述定位地標(biāo)是地?zé)?、太陽能地?zé)?、路燈、太陽能路燈、或固定在房屋中的家用電器，該家用電器是冰箱、電視、洗衣機(jī)、洗碗機(jī)、打印機(jī)、微波爐、烤箱、或包括內(nèi)建無線通訊模塊的電子裝置。
22.根據(jù)權(quán)利要求1或4所述的地表定位系統(tǒng)，其特征在于，其中該移動(dòng)通訊裝置固定于室內(nèi)或室外的不妨礙人或物移動(dòng)的位置，成為固定式移動(dòng)通訊裝置；網(wǎng)關(guān)的WIFI模塊與該固定式移動(dòng)通訊裝置的WIFI模塊在遠(yuǎn)程通過因特網(wǎng)與云端溝通聯(lián)結(jié)，該固定式移動(dòng)通訊裝置的無線雙模節(jié)點(diǎn)對所有具有藍(lán)牙節(jié)點(diǎn)的裝置進(jìn)行監(jiān)控與調(diào)控。
23.根據(jù)權(quán)利要求1或4所述的地表定位系統(tǒng)，其特征在于，該移動(dòng)通訊裝置在利用錄音、照相、錄像功能取得的錄音文件、照片、影片中紀(jì)錄目前時(shí)間與內(nèi)嵌數(shù)據(jù)，該內(nèi)嵌數(shù)據(jù)至少包括從上述定位地標(biāo)掃描運(yùn)算出的經(jīng)緯`度與高度坐標(biāo)、從上述定位地標(biāo)掃描取得的環(huán)境感測數(shù)據(jù)、以及從該移動(dòng)通訊裝置的用戶穿戴的傳感器取得的數(shù)據(jù)其中之一。
24.根據(jù)權(quán)利要求1或4所述的地表定位系統(tǒng)，其特征在于，該移動(dòng)通訊裝置包括的低功耗通訊模塊的通訊功能至少包括藍(lán)牙4.0、WIF1、ANT、ANT+與Zigbee其中之一，該低功耗通訊模塊的角色在主節(jié)點(diǎn)與從節(jié)點(diǎn)之間交替變換；該主節(jié)點(diǎn)計(jì)算出該移動(dòng)通訊裝置的經(jīng)緯度與高度坐標(biāo)后，變換成該從節(jié)點(diǎn)對外廣播該移動(dòng)通訊裝置的經(jīng)緯度與高度坐標(biāo)；該低功耗通訊模塊或WIFI COMBO模塊掃描該從節(jié)點(diǎn)以取得該移動(dòng)通訊裝置的經(jīng)緯度與高度坐標(biāo)，并通過WIFI傳送上述坐標(biāo)至云端。
25.根據(jù)權(quán)利要求1或4所述的地表定位系統(tǒng)，其特征在于，該移動(dòng)通訊裝置包括的低功耗通訊模塊的通訊功能至少包括藍(lán)牙4.0、WIF1、ANT、ANT+與Zigbee其中之一，該低功耗通訊模塊的角色在主節(jié)點(diǎn)與從節(jié)點(diǎn)之間交替變換；該主節(jié)點(diǎn)計(jì)算出移動(dòng)通訊裝置的經(jīng)緯度與高度坐標(biāo)后，變換成該從節(jié)點(diǎn)對外廣播移動(dòng)通訊裝置的經(jīng)緯度與高度坐標(biāo)；該低功耗通訊模塊或網(wǎng)關(guān)掃描該從節(jié)點(diǎn)以取得該移動(dòng)通訊裝置的經(jīng)緯度與高度坐標(biāo)，并直接傳送上述坐標(biāo)至云端。
26.—種地表定位系統(tǒng),其特征在于,包含: 多個(gè)具有無線通訊功能的固定式定位地標(biāo)，每一上述定位地標(biāo)無線傳送出該定位地標(biāo)所在的經(jīng)緯度與高度坐標(biāo)，其中每一上述定位地標(biāo)是戶外燈、室內(nèi)燈、或固定家用電器； 移動(dòng)從節(jié)點(diǎn)，用以廣播數(shù)據(jù)，該數(shù)據(jù)包括無線通訊模塊辨識(shí)碼與傳感器量測值； 其中該多個(gè)定位地標(biāo)布置于室內(nèi)或室外，掃描經(jīng)過附近的該移動(dòng)從節(jié)點(diǎn)，以取得該移動(dòng)從節(jié)點(diǎn)的無線通訊模塊辨識(shí)碼、傳感器量測值、以及接收信號強(qiáng)度指針值或信道響應(yīng)，以及上述定位地標(biāo)所在地的經(jīng)緯度與高度坐標(biāo)，并通過WIFI將上述無線通訊模塊辨識(shí)碼、傳感器量測值、接收信號強(qiáng)度指針值或信道響應(yīng)、以及上述坐標(biāo)傳送至網(wǎng)關(guān)與云端；其中云端整合同時(shí)掃描到該從節(jié)點(diǎn)的定位地標(biāo)傳送來的數(shù)據(jù)，進(jìn)行三角定位運(yùn)算出該從節(jié)點(diǎn)的精準(zhǔn)經(jīng)緯度與高度坐標(biāo)，達(dá)成定位與追蹤的功能。
27.—種地表定位系統(tǒng),其特征在于,包含: 多個(gè)具有無線通訊功能的固定式定位地標(biāo)，每一上述定位地標(biāo)的角色可在主節(jié)點(diǎn)與從節(jié)點(diǎn)之間交替變換，每一上述定位地標(biāo)無線傳送出該定位地標(biāo)所在的經(jīng)緯度與高度坐標(biāo)，其中每一上述定位地標(biāo)是戶外燈、室內(nèi)燈、或固定家用電器； 移動(dòng)從節(jié)點(diǎn)，用以廣播數(shù)據(jù)，該數(shù)據(jù)包括無線通訊模塊辨識(shí)碼與傳感器量測值； 其中該多個(gè)定位地標(biāo)布置于室內(nèi)或室外，掃描經(jīng)過周圍的該移動(dòng)從節(jié)點(diǎn)，以自該移動(dòng)從節(jié)點(diǎn)取得封包，該封包由該從節(jié)點(diǎn)的無線通訊模塊辨識(shí)碼、傳感器量測值、接收信號強(qiáng)度指針值或信道響應(yīng)、以及上述定位地標(biāo)所在地的經(jīng)緯度與高度坐標(biāo)組成；該多個(gè)定位地標(biāo)通過角色在主節(jié)點(diǎn)與 從節(jié)點(diǎn)之間交替變換并利用多重跳躍傳送機(jī)制傳送該封包至網(wǎng)關(guān)再至云端或經(jīng)由該網(wǎng)關(guān)自該云端接收該封包；該云端整合同時(shí)掃描到該從節(jié)點(diǎn)的定位地標(biāo)傳送來的數(shù)據(jù)，進(jìn)行三角定位運(yùn)算出該移動(dòng)從節(jié)點(diǎn)的精準(zhǔn)經(jīng)緯度與高度坐標(biāo)，達(dá)成定位與追蹤的功能。
【文檔編號】H05B37/02GK103716877SQ201310450286
【公開日】2014年4月9日 申請日期:2013年9月27日 優(yōu)先權(quán)日:2012年10月1日
【發(fā)明者】黃榮堂 申請人:動(dòng)聯(lián)國際股份有限公司