基于移動手機(jī)和低功耗無線通信技術(shù)的信息服務(wù)系統(tǒng)和方法
【專利摘要】本發(fā)明通過使用一套低功耗無線通信系統(tǒng)，在現(xiàn)有手機(jī)與手機(jī)之間，以及現(xiàn)有手機(jī)與其周圍的物之間，實(shí)現(xiàn)了一種可不依賴移動基站或其它無線網(wǎng)絡(luò)的低功耗無線通信，使得手機(jī)用戶可以通過對附近其它手機(jī)用戶的射頻識別和通信，在看得見摸得著的范圍內(nèi)，簡單快捷地找到具有共同興趣的朋友。本發(fā)明還通過移動手機(jī)向后臺管理計算機(jī)直接上傳固定位置標(biāo)簽ID的方式，來直接獲取后臺管理計算機(jī)向移動手機(jī)用戶直接推送的用戶所需的位置相關(guān)的實(shí)時服務(wù)信息。從而僅僅利用每個人都有的移動手機(jī)，而不是依賴需要巨額建設(shè)費(fèi)用和網(wǎng)絡(luò)及電源連接的公共顯示服務(wù)設(shè)備，便可輕而易舉地獲取各種位置信息服務(wù)，從而大大降低了城市智能化及公共安全網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的成本。
【專利說明】基于移動手機(jī)和低功耗無線通信技術(shù)的信息服務(wù)系統(tǒng)和方 法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及移動手機(jī)間不依賴移動基站的低功耗遠(yuǎn)距離通信，遠(yuǎn)距離射頻識別技 術(shù)，以及基于移動互聯(lián)網(wǎng)和移動物聯(lián)網(wǎng)的與具體位置相關(guān)的信息查詢服務(wù)。

【背景技術(shù)】
[0002] 現(xiàn)有的手機(jī)已經(jīng)從一般的通信手機(jī)，發(fā)展到具有更強(qiáng)計算機(jī)功能的智能手機(jī)，以 及可通過多種無線方式連結(jié)進(jìn)入互聯(lián)網(wǎng)的移動互聯(lián)網(wǎng)終端。然而，它卻缺少一個十分關(guān)鍵 的功能一遠(yuǎn)距離射頻識別和不依賴移動基站或其他無線網(wǎng)絡(luò)的無線通信能力。這主要是 指手機(jī)對它周圍其它預(yù)先不知號碼的手機(jī)，不認(rèn)識的人或物進(jìn)行射頻身份識別和與之進(jìn)行 通信，包括在非常有限的時間內(nèi)（例如幾秒鐘內(nèi)），完成對其周圍大量的手機(jī)的快速篩選，以 及通過對位置標(biāo)簽的識別來確定自身位置，以及獲取與該位置相關(guān)的信息的能力。
[0003] 這里需要說明的是：我們這里所說的"對位置標(biāo)簽的識別來確定自身位置"的概 念，是一種簡單的"就在位置標(biāo)簽附近"的非常直觀的概念。與使用GPS定位的位置概念有 所區(qū)別。GPS定位是手機(jī)中的GPS接收終端，根據(jù)所接收到的多個定位衛(wèi)星信號進(jìn)行計算得 到的一個在電子地圖上的X，Y，Z坐標(biāo)，而不是大家非常習(xí)慣的一個具體地標(biāo)名稱附近的概 念（Cell-ID標(biāo)桿定位)。另外，智能手機(jī)進(jìn)行GPS定位時，除了手機(jī)必須位于室外，且要求 具有良好衛(wèi)星信號環(huán)境外，還會涉及定位精度和定位過程所需時間等問題。
[0004] 由于現(xiàn)有手機(jī)缺少遠(yuǎn)距離射頻識別的功能，因而，盡管我們可以像一般計算機(jī)聯(lián) 網(wǎng)一樣，利用現(xiàn)有手機(jī)在網(wǎng)上查詢到各種各樣與"關(guān)鍵字"相關(guān)的大量資料，但我們不得不 花大量的時間對資料進(jìn)行篩選，而且得到的往往是一些簡單且非實(shí)時的信息；當(dāng)然，我們也 可以利用現(xiàn)有手機(jī)的GPS功能，在室外搜尋到手機(jī)用戶所在位置周圍一定范圍內(nèi)的一些相 關(guān)信息。然而，由于這種搜尋是以計算得到的帶有隨機(jī)性(手機(jī)用戶所處位置的隨機(jī)性）的 X，Y坐標(biāo)位置為中心，而不是以簡單明了的具體地標(biāo)點(diǎn)為中心來搜尋的。因而，這種搜尋結(jié) 果所得到的信息，必須由某個專門從事地理位置信息服務(wù)的公司，通過互聯(lián)網(wǎng)或其它公網(wǎng) 來提供。而附近的商家或相關(guān)單位更希望手機(jī)用戶，當(dāng)然也就無法圍繞一個不確定的Χ，Υ 坐標(biāo)點(diǎn)，來提供與自己有關(guān)的更加詳細(xì)和實(shí)時的信息。因而通過GPS定位查詢由專門地理 位置信息服務(wù)公司提供的信息，同樣也只能是一些非常簡單的信息，往往不具有實(shí)時性和 實(shí)用性。另外，雖然手機(jī)用戶也能通過GIS服務(wù)公司，獲取一些與某個具體地標(biāo)位置點(diǎn)相關(guān) 的信息，然而，除了這些地標(biāo)位置點(diǎn)的數(shù)量非常有限，提供的信息同樣存在實(shí)時性和實(shí)用性 的問題外，手機(jī)用戶還首先需要弄清楚自己所在的具體位置。
[0005] 當(dāng)用戶"隨意地"來到某個地點(diǎn)時，他最關(guān)心的是當(dāng)時當(dāng)?shù)嘏c他最直接相關(guān)的實(shí)時 信息。下面便是一些典型的例子： 1，當(dāng)我們來到一個公交車站時，我們急于知道的是，"有沒有車可以去我想去的地 方？"，"我所等待的那路車還有多長時間才能到站？ "，"我應(yīng)該在哪里中轉(zhuǎn)才能到達(dá)我的 目的地？"，有時還包括"車站附近哪里有衛(wèi)生間？"等信息。盡管在一些城市的中心區(qū)，政 府花費(fèi)了大量資金在部分公交站上建立了 GPS信息顯示欄，可提供部分相關(guān)信息，然而在 我國城鄉(xiāng)的絕大多數(shù)車站，卻不具備這樣的條件。而且，GPS車站所能提供的信息也非常有 限，遠(yuǎn)不能滿足我們的需要，更不用說外國游客的需要了。
[0006] 2,當(dāng)我們來到一個大的商品市場或停車場時，我們往往無法弄清楚我們自己所在 的具體位置，和我們應(yīng)該前往的方向，找到我們需要的東西或停車的位置。而我們手中的手 機(jī)卻無能為力。
[0007] 3,在越來越個性化和國際化的旅游行業(yè)中，當(dāng)旅游者來到他感興趣的旅游點(diǎn)，各 種展覽會中的某個具體展臺，或者尋找他所在位置附近的洗手間，餐館，車站等公共服務(wù)設(shè) 施時，他希望能夠簡單快捷地得到與該景點(diǎn)，展臺或他所在位置周圍相關(guān)的信息。而現(xiàn)有一 般的做法則是采用顯示牌文字顯示，專門的人工或?qū)в芜M(jìn)行講解的方式，而無法利用手中 的手機(jī)方便快捷地獲得他所需要的更加詳細(xì)和個性化的信息服務(wù)(例如外賓的語言選擇)。
[0008] 4,當(dāng)我們來到高速公路或停車場的收費(fèi)站時，我們希望能夠利用我們的手機(jī)實(shí)現(xiàn) 不停車自動繳費(fèi)，然而由于我們的手機(jī)無法被收費(fèi)站自動準(zhǔn)確地識別，因而也就無法實(shí)現(xiàn) 自動捆綁繳費(fèi)。
[0009] 5,當(dāng)我們臨時置身于某個具體場景時(某個聚會，社交或公共場合)，我們希望能 從我們周圍眾多不認(rèn)識的人中，發(fā)現(xiàn)與我們一樣正在尋找有共同興趣朋友的人，（例如有意 結(jié)伴前往某個特定旅游點(diǎn)，有意參加某項集體娛樂活動的人，或正在尋找戀愛對象的異性 等)，并通過相關(guān)信息簡單快捷的查詢與條件匹配，面對面交流，最后找到相互滿意的對象。 但由于現(xiàn)有手機(jī)缺乏遠(yuǎn)距離射頻識別，和對周圍大量手機(jī)用戶進(jìn)行快速篩選的能力，因而 無法給我們提供任何幫助，至多也只能在某一個大的范圍內(nèi)（例如同一個移動基站范圍)， 或某一個看不見摸不著的群體內(nèi)，為我們提供一些見不到摸不著的信息。
[0010] 綜上所述，人們無法隨意地在需要的時間，地點(diǎn)或社交場合，簡單快捷地利用自己的手 機(jī)，來弄清楚自己所在的具體位置(特別是在室內(nèi)），獲取他最關(guān)心的周圍的人或物，以及各 種公共服務(wù)設(shè)施的信息等，或從它周圍的人群中，找到與他有著共同興趣愛好的朋友。其原 因就是因?yàn)楝F(xiàn)有手機(jī)，缺乏遠(yuǎn)距離射頻識別的能力，以及對周圍大量識別目標(biāo)進(jìn)行快速篩 選，和與之進(jìn)行不依賴移動基站或其它無線網(wǎng)絡(luò)的低功耗無線通信能力。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0011] 本發(fā)明就是針對現(xiàn)有手機(jī)的這種缺陷，通過使用一套低功耗無線通信系統(tǒng)，在現(xiàn) 有手機(jī)與手機(jī)之間，以及現(xiàn)有手機(jī)與其周圍的物之間，實(shí)現(xiàn)了一種可不依賴移動基站或其 它無線網(wǎng)絡(luò)的低功耗無線通信，從而可為手機(jī)用戶提供包括上述情景在內(nèi)的各種物聯(lián)服 務(wù)。（附圖1) 這里的所說的低功耗無線通信系統(tǒng)，主要是指有源電子標(biāo)簽系統(tǒng)，也可以是無源電子 標(biāo)簽系統(tǒng)。
[0012] 我們這里主要通過有源電子標(biāo)簽系統(tǒng)來加以說明。這種低功耗有源電子標(biāo)簽系統(tǒng) 是指由同一種低功耗無線收發(fā)機(jī)芯片制成的，彼此間可以通信的無線通信單元構(gòu)成，我們 今后稱這種低功耗無線通信單元為物聯(lián)單元。物聯(lián)單元可以安裝在任何需要的位置，包括 集成在移動手機(jī)之中。將物聯(lián)單元集成在手機(jī)中的方式包括但不限于，直接嵌入手機(jī)中與 現(xiàn)有手機(jī)控制系統(tǒng)連接，使用USB接口插件連接，以及利用藍(lán)牙-物聯(lián)單元轉(zhuǎn)換器通過手機(jī) 藍(lán)牙通信系統(tǒng)與手機(jī)控制系統(tǒng)進(jìn)行無線連接等。這種集成方式的最大特點(diǎn)，就是可以通過 手機(jī)的操作系統(tǒng)對物聯(lián)單元進(jìn)行控制。這種集成了物聯(lián)單元的手機(jī)稱為物聯(lián)網(wǎng)手機(jī)。（附 圖 1- 4) 當(dāng)物聯(lián)單元采用周期性睡眠，蘇醒后工作一瞬間的低占空比工作方式時，它就是物聯(lián) 標(biāo)簽。我們將安裝在固定位置的物聯(lián)標(biāo)簽稱為位置標(biāo)簽；集成在手機(jī)中，以標(biāo)簽工作方式工 作的物聯(lián)單元，以及與手機(jī)捆綁使用的物聯(lián)標(biāo)簽，則都是移動標(biāo)簽。當(dāng)物聯(lián)單元在一段時間 內(nèi)采用連續(xù)不間斷的工作方式，（連續(xù)在一段大于標(biāo)簽的睡眠蘇醒周期的時間內(nèi)處于不間 斷發(fā)射性信號，或等待接收信號的狀態(tài)）以抓住物聯(lián)標(biāo)簽睡眠蘇醒后工作一瞬間（監(jiān)聽，發(fā) 射或兩者組合）的機(jī)會與之建立通信聯(lián)系的工作方式時，此時的物聯(lián)單元就是物聯(lián)讀寫器。 物聯(lián)讀寫器既可以安裝在固定位置，也可以是移動的。當(dāng)集成在手機(jī)中的物聯(lián)單元在一段 時間內(nèi)采用物聯(lián)讀寫器的工作方式時，此時它就是一個移動物聯(lián)讀寫器。
[0013] 物聯(lián)網(wǎng)手機(jī)中的物聯(lián)單元既可以采用標(biāo)簽的工作方式(作為移動標(biāo)簽)，也可以至 少在一段時間內(nèi)采用連續(xù)工作的方式(作為移動物聯(lián)讀寫器)。物聯(lián)網(wǎng)手機(jī)往往通過按鍵的 方式，將手機(jī)中物聯(lián)單元，從標(biāo)簽的工作方式臨時轉(zhuǎn)換為讀寫器的工作方式。物聯(lián)讀寫器一 般都通過有線或無線的網(wǎng)絡(luò)與后臺管理計算機(jī)系統(tǒng)連接，而標(biāo)簽則不是。（圖5和6) 由于要將已有的手機(jī)改造為一個物聯(lián)網(wǎng)手機(jī)非常困難，我們則可以使用插件(例如USB 插件)，或藍(lán)牙轉(zhuǎn)換器附件的方式，將現(xiàn)有的手機(jī)改變?yōu)橐粋€物聯(lián)網(wǎng)手機(jī)。在某些情況下，我 們還可將一個物聯(lián)標(biāo)簽與一個一般手機(jī)捆綁使用，此時這個物聯(lián)標(biāo)簽與捆綁手機(jī)之間，除 了兩者的身份ID相互捆綁在一起(一一對應(yīng)）外，兩者之間并無任何物理連接。此時，當(dāng)物 聯(lián)讀寫器讀到物聯(lián)標(biāo)簽的身份號時，也就等同于讀到了手機(jī)的身份號。（圖1，圖4) 作為標(biāo)簽的物聯(lián)單元當(dāng)其周期性睡眠蘇醒后工作一瞬間時，其工作方式包括監(jiān)聽一瞬 間，或先發(fā)射請求通信的短暫信號再監(jiān)聽一瞬間的方式。此時，而作為讀寫器的一方，將首 先在一段時間內(nèi)，連續(xù)不間斷地向標(biāo)簽發(fā)射喚醒指令信號，抓住處于周期性睡眠蘇醒后監(jiān) 聽信號的一瞬間，或連續(xù)在一段時間內(nèi)處于監(jiān)聽接收信號的狀態(tài)，抓住標(biāo)簽周期性睡眠蘇 醒后瞬間發(fā)射的請求通信的信號，再與之建立起通信聯(lián)系的方式。（圖，5和6) 為了節(jié)省耗電，提高工作可靠性以及加快雙方的通信過程，物聯(lián)標(biāo)簽在睡眠蘇醒后工 作的瞬間，可采用先只花非常有限的時間，對所監(jiān)聽信號的射頻特征與雙方通信所需信號 的射頻特征進(jìn)行比對，只有在射頻信號特征相符合時，物聯(lián)標(biāo)簽才會延長接收時間，接收一 個完整的指令信號，否則將立即回到周期性睡眠的狀態(tài)。當(dāng)然標(biāo)簽和讀寫器之間還可采用 其他的通信方法。（附圖7) 其次，系統(tǒng)中與手機(jī)捆綁使用物聯(lián)標(biāo)簽，以及安裝在固定位置的物聯(lián)標(biāo)簽和物聯(lián)讀寫 器所扮演的角色都是固定不變的，但物聯(lián)網(wǎng)手機(jī)(實(shí)際上是物聯(lián)網(wǎng)手機(jī)中的物聯(lián)單元）則可 根據(jù)實(shí)際應(yīng)用需要扮演不同的角色。當(dāng)它主動發(fā)起識別通信時，它必須在一段短的時間內(nèi) 扮演讀寫器的角色(連續(xù)發(fā)射或監(jiān)聽）；而當(dāng)他作為被識別對象時，扮演的是標(biāo)簽的角色，它 將維持其原有的周期性睡眠蘇醒后工作一瞬間的狀態(tài)(監(jiān)聽，發(fā)射或發(fā)射后監(jiān)聽）；物聯(lián)網(wǎng) 手機(jī)在與其它物聯(lián)網(wǎng)手機(jī)進(jìn)行這種通信時，誰先發(fā)起通信(通過手機(jī)按鍵啟動)，誰就扮演 讀寫器的角色。（圖5和6) 如果物聯(lián)網(wǎng)手機(jī)有可能成為被識別的物聯(lián)標(biāo)簽的一方，則物聯(lián)網(wǎng)手機(jī)中的物聯(lián)單元， 平常至少必須處于周期性睡眠蘇醒后監(jiān)聽信號一瞬間的工作狀態(tài)；如果物聯(lián)網(wǎng)手機(jī)只被用 于移動物聯(lián)讀寫器，則物聯(lián)網(wǎng)手機(jī)中的物聯(lián)單元平?？梢蕴幱陉P(guān)機(jī)狀態(tài)，只有在主動發(fā)起 通信時通過按鍵來啟動讀寫器的工作。
[0014] 本發(fā)明通過將被識別一方(標(biāo)簽）的ID，連同識別一方(讀寫器）的ID，通過連接識 別一方(讀寫器）的無線網(wǎng)絡(luò)，發(fā)送到后臺管理計算機(jī)。后臺管理計算機(jī)將根據(jù)這兩個關(guān)聯(lián) ID，將關(guān)聯(lián)的信息推送給關(guān)聯(lián)的手機(jī)。這里需要說明的是，在大多數(shù)情況下，物聯(lián)網(wǎng)手機(jī)都 是主動發(fā)起識別的一方，但在有的情況下，安裝在固定位置的物聯(lián)讀寫器是發(fā)起主動識別 的一方，而物聯(lián)網(wǎng)手機(jī)或與手機(jī)捆綁使用的物聯(lián)標(biāo)簽則是被識別的一方。（圖8) 利用不依賴基站的射頻識別和低功耗無線通信的功能，手機(jī)用戶就可隨時隨地，簡單 快捷地獲取他最關(guān)心的周圍人和物的相關(guān)信息以及服務(wù)信息(例如，在前述"【背景技術(shù)】"1， 2和3中所表述的信息)，簡單方便地就近尋找與他有著共同興趣愛好的各種朋友(前述"背 景技術(shù)"5中所表述的需求);不停車收費(fèi)站就可以通過對駕駛員手機(jī)的識別，實(shí)現(xiàn)對過往車 輛的不停車收費(fèi)(前述"【背景技術(shù)】" 4中所表述的功能需求） 系統(tǒng)構(gòu)成： 整個系統(tǒng)可包括： 1. 移動手機(jī)， 2. 物聯(lián)單元 3. 通過無線網(wǎng)絡(luò)與手機(jī)或物聯(lián)單元連接的后臺管理計算機(jī)，相關(guān)管理軟件，以及與固 定位置物聯(lián)單元ID關(guān)聯(lián)的信息數(shù)據(jù)庫； 其中： 移動手機(jī)以集成或手機(jī)附件的方式與一個物聯(lián)單元通過有線或無線的方式相連接，或 與一個物聯(lián)單元的身份編號捆綁在一起使用； 物聯(lián)單元則是由低功耗無線收發(fā)機(jī)芯片制成的，相互間可實(shí)現(xiàn)不依賴移動基站或其他 無線網(wǎng)絡(luò)的無線通信。
[0015] 按工作方式劃分：物聯(lián)單元可分為物聯(lián)標(biāo)簽和物聯(lián)讀寫器兩種。物聯(lián)標(biāo)簽采用周 期性睡眠蘇醒后工作一瞬間的低占空比工作方式；而物聯(lián)讀寫器則必須在一段時間內(nèi)采用 連續(xù)不間斷的工作方式，以便抓住物聯(lián)標(biāo)簽周期性睡眠蘇醒后工作的瞬間與之建立起通信 聯(lián)系，而且，物聯(lián)讀寫器必須通過有線或無線的方式與后臺管理計算機(jī)連接。以集成或手機(jī) 附件方式與移動手機(jī)連接的物聯(lián)單元可以以標(biāo)簽的方式工作，也可以以讀寫器的方式工作 或者處于關(guān)機(jī)狀態(tài)； 按安裝位置劃分：物聯(lián)單元可分為固定位置物聯(lián)單元和移動物聯(lián)單元；這里的固定位 置主要是指旅游景區(qū)中某個具體景點(diǎn)或交通要道位置點(diǎn)，展館中的具體展臺，公交車站，商 店或餐館等具體位置，甚至餐廳中的具體餐桌等。每一個固定物聯(lián)單元的身份ID，都與后 臺管理計算機(jī)系統(tǒng)中的具體數(shù)據(jù)信息相對應(yīng)。在某些具體應(yīng)用中，固定物聯(lián)單元的ID可能 就對應(yīng)于某一個網(wǎng)站的一個具體網(wǎng)頁。這些數(shù)據(jù)信息由與這個固定物聯(lián)單元相關(guān)的公交公 司，餐館，商店等相關(guān)管理單位負(fù)責(zé)管理并進(jìn)行實(shí)時更新，也可以由這些單位委托專門的公 司進(jìn)行管理。
[0016] 固定物聯(lián)單元包括安裝在固定位置的物聯(lián)標(biāo)簽(又叫位置標(biāo)簽）和固定物聯(lián)讀寫 器兩種；當(dāng)物聯(lián)網(wǎng)手機(jī)主動發(fā)起對固定物聯(lián)單元的識別時，固定物聯(lián)單元就是位置標(biāo)簽（圖 2);而當(dāng)固定位置的相關(guān)管理單位需要主動發(fā)起對移動手機(jī)的識別時，固定物聯(lián)單元就是 物聯(lián)讀寫器（圖3,圖4)，例如利用手機(jī)號碼捆綁的不停車收費(fèi)管理。
[0017] 移動物聯(lián)單元主要是指集成在手機(jī)中物聯(lián)單元，或與手機(jī)ID捆綁使用的物聯(lián)單 J Li 〇
[0018] 一個固定物聯(lián)單元與一個移動物聯(lián)單元之間通信所得到的雙方ID，將被雙方通信 中作為讀寫器的一方，通過與之連接的無線或有線的方式上傳至管理計算機(jī)，管理計算機(jī) 將與固定物聯(lián)單元ID對應(yīng)的后臺相關(guān)信息通過與手機(jī)連接的無線網(wǎng)絡(luò)，推送給移動手機(jī)， 供用戶查詢，或?qū)崿F(xiàn)不停車?yán)壥召M(fèi)管理等。（圖8)

【專利附圖】

【附圖說明】： 圖1 :基于移動手機(jī)和低功耗無線通信技術(shù)的信息服務(wù)系統(tǒng) 圖2 :利用位置標(biāo)簽的移動手機(jī)信息查詢系統(tǒng) 圖3 :利用固定位置讀寫器的移動手機(jī)信息查詢系統(tǒng) 圖4 :利用捆綁物聯(lián)標(biāo)簽方式的移動手機(jī)信息查詢系統(tǒng) 圖5 :對應(yīng)于蘇醒后監(jiān)聽信號的物聯(lián)標(biāo)簽-物聯(lián)網(wǎng)手機(jī)的工作方式 圖6 :對應(yīng)于蘇醒后發(fā)射信號的物聯(lián)標(biāo)簽-物聯(lián)網(wǎng)手機(jī)的工作方式 圖7 :物聯(lián)標(biāo)簽蘇醒后瞬間采用DNA信號檢測的工作方式 圖8 :系統(tǒng)中信號傳輸?shù)幕玖鞒?圖9 :使用不同信道區(qū)分不同信息類別位置標(biāo)簽 圖10 :利用物聯(lián)網(wǎng)手機(jī)中的物聯(lián)單元廣播，接收和反饋交友信息

【具體實(shí)施方式】： 我們首先需要在公交車站，旅游景點(diǎn)，展館中的具體展臺，商店和餐館等具體位置，安 裝一個或幾個位置標(biāo)簽，并將后臺有關(guān)的圍繞這個車站的幾種不同相關(guān)信息，分別與這一 個或幾個位置標(biāo)簽的ID相對應(yīng)。例如公交車站關(guān)于公交車服務(wù)的相關(guān)信息，車站附近公共 服務(wù)設(shè)施的信息，或餐飲服務(wù)的信息等。當(dāng)這幾種不同的信息分別按照信息的類別，與這幾 個位置標(biāo)簽相對應(yīng)時。為了避免相互干擾，它們將按照信息的類別，分別在劃分給這些不同 類別的信道上工作。即在周期性睡眠蘇醒的瞬間，在所分配的不同信道上監(jiān)聽或發(fā)射信號。 而當(dāng)物聯(lián)網(wǎng)手機(jī)用戶來到公交車站，旅游景點(diǎn)，展館中的具體展臺位置，具體商店和餐館等 時，他可以通過按壓物聯(lián)網(wǎng)手機(jī)上獲取他需要的信息類別的按鍵(例如交通信息按鍵）的方 式，使物聯(lián)網(wǎng)手機(jī)中的物聯(lián)單元，在分配給這類信息的信道上，按照讀寫器的方式工作。與 對應(yīng)的位置標(biāo)簽進(jìn)行通信。這里將信息分類，并使用不同的無線信道將它們分開的目的，是 希望手機(jī)用戶可以更加直接快捷的獲取他最關(guān)心的信息，而不需要花更多的時間再進(jìn)行查 詢篩選，當(dāng)然也可只使用一個位置標(biāo)簽來對應(yīng)所有這些信息。（圖9) 當(dāng)手機(jī)用戶按壓手機(jī)上的信息獲取鍵時，物聯(lián)網(wǎng)手機(jī)中的物聯(lián)單元從低功耗的物聯(lián)標(biāo) 簽狀態(tài)，短時間內(nèi)（例如連續(xù)2秒鐘）改變?yōu)槲锫?lián)讀寫器的狀態(tài)。例如連續(xù)不間斷地向位置 標(biāo)簽發(fā)射獲取標(biāo)簽ID的指令信號2秒鐘，而位置標(biāo)簽在周期性睡眠蘇醒后監(jiān)聽信號的瞬 間，接收到這個信號后，并在延時2秒后向物聯(lián)網(wǎng)手機(jī)返還自身ID信息。物聯(lián)網(wǎng)手機(jī)收到 位置標(biāo)簽ID后，將連同自身的手機(jī)號，通過移動網(wǎng)絡(luò)發(fā)給后臺信息管理系統(tǒng)；而后臺信息 管理系統(tǒng)立即根據(jù)接收到的手機(jī)號碼或手機(jī)中的物聯(lián)單元身份號，將與這個位置標(biāo)簽編號 對應(yīng)的信息，通過無線網(wǎng)絡(luò)(包括移動基站或移動互聯(lián)網(wǎng)）推送給物聯(lián)網(wǎng)手機(jī)供用戶選擇 查詢。而物聯(lián)網(wǎng)手機(jī)用戶，立即就可獲得自己最急需的實(shí)時具體的信息，包括以視頻，語音 廣播，不同語言等更加個性化和更加輕松的方式提供。
[0019] 對于上述不停車收費(fèi)的應(yīng)用（前述"【背景技術(shù)】"4中所表述的場景)，情況則比較簡 單，在每個收費(fèi)站點(diǎn)安裝一個物聯(lián)標(biāo)簽讀寫器即可，駕駛員開車進(jìn)入或離開高速公路或停 車場時，安裝在收費(fèi)站的物聯(lián)標(biāo)簽讀寫器，將對駕駛員攜帶的物聯(lián)網(wǎng)手機(jī)?；蚺c手機(jī)捆綁的 物聯(lián)標(biāo)簽進(jìn)行自動識別，并在手機(jī)或物聯(lián)標(biāo)簽中記錄下進(jìn)出站點(diǎn)的編號，并通過物聯(lián)網(wǎng)手 機(jī)對車輛進(jìn)行收費(fèi)。當(dāng)高速公路收費(fèi)涉及多義性路徑識別的矛盾時（即從同一個出發(fā)點(diǎn)有 多條路徑可到達(dá)同一目的地)，我們可在車輛實(shí)際行駛可能經(jīng)過的每一個路段上，安裝一個 物聯(lián)標(biāo)簽讀寫器(路段標(biāo)識機(jī))，當(dāng)車輛經(jīng)過時，路段標(biāo)識機(jī)都會在物聯(lián)網(wǎng)手機(jī)或與手機(jī)捆 綁的物聯(lián)標(biāo)簽中寫入該路段的編號信息，車輛在整個高速公路上實(shí)際行經(jīng)的每個路段標(biāo)號 信息，將會在車輛離開高速公路時被出口收費(fèi)站的物聯(lián)讀寫器讀出，高速公路管理當(dāng)局將 會根據(jù)車輛的實(shí)際行駛路線，通過用戶手機(jī)對車輛實(shí)現(xiàn)自動收費(fèi)。這樣不僅可以實(shí)現(xiàn)不停 車收費(fèi)，而且還可以避免因?yàn)榻粨Q車牌逃費(fèi)和路網(wǎng)多義性帶來的損失和矛盾。（圖3和圖4) 對于有交友要求的物聯(lián)網(wǎng)手機(jī)用戶（例如求偶者)，他可以利用物聯(lián)網(wǎng)手機(jī)中的物聯(lián)單 元，通過手機(jī)上的"征友按鍵"（將手機(jī)中的物聯(lián)單元從標(biāo)簽狀態(tài)臨時變?yōu)樽x寫器的工作狀 態(tài))，向具有相同"基本興趣"的手機(jī)用戶群，連續(xù)在一段時間內(nèi)（一般為1- 2秒)，不間斷地 重復(fù)廣播發(fā)送自己征友信息。這里的征友信息的發(fā)布可以有兩種方式：一種是先廣播喚醒 信號，將所有接收信號的物聯(lián)單元都喚醒后，再廣播征友的較為詳細(xì)的信息；另一種則是一 步到位，直接廣播自己征友的較為詳細(xì)的信息(例如，年齡，職業(yè)，收入，身高，興趣等，必要 時包括自己對對方的要求等信息)，以及信息回復(fù)地址，或其它聯(lián)系方式。（需要說明的是： 物聯(lián)網(wǎng)手機(jī)中的物聯(lián)單元的發(fā)射功率可調(diào)，取決于物聯(lián)網(wǎng)手機(jī)用戶希望在多大的范圍內(nèi)搜 尋興趣相同的朋友，以及周圍的環(huán)境條件等，一般而言信號覆蓋范圍在室外可從幾米到幾 百米，室內(nèi)往往限于用戶所處的的房間或大廳。因而，物聯(lián)網(wǎng)手機(jī)交友的對象，基本上是在 手機(jī)用戶周圍看得見摸得著的范圍內(nèi)）。發(fā)送完后，物聯(lián)網(wǎng)手機(jī)中的物聯(lián)單元將在預(yù)先規(guī)定 的，與發(fā)射信道相同或不同的工作交流信道上等待接收回復(fù)信息。具體等待時間長短視具 體情況而定。等待時間結(jié)束后或與交友對象交流完后，物聯(lián)網(wǎng)手機(jī)中的物聯(lián)單元將自動轉(zhuǎn) 回到原有監(jiān)聽信道上，進(jìn)入周期性睡眠蘇醒后監(jiān)聽信號一瞬間的低功耗待機(jī)狀態(tài)(睡眠蘇 醒周期一般可定為0.5秒)。（圖10 ) 這里物聯(lián)標(biāo)簽和物聯(lián)讀寫器之間，更多地是采用了新一代有源電子標(biāo)簽"DNA"檢測的 喚醒方式。即標(biāo)簽周期性睡眠蘇醒的瞬間，通過首先檢測接收到信號的射頻特征的方式，來 決定是否需要繼續(xù)接收一個完正指令信號，還是立即進(jìn)入低功耗的睡眠狀態(tài)的工作方式。 (圖7) 這里需要說明的是，有興趣交友的物聯(lián)網(wǎng)手機(jī)用戶可能希望有多個不同興趣的朋友， 例如"釣友"，"球友"，"書法"，"麻友"，"舞友"等。而每一個"基本興趣"類別都將是一個興 趣群組的代碼。物聯(lián)網(wǎng)手機(jī)用戶需要預(yù)先在手機(jī)的基本興趣類別欄中，輸入并儲存一個或 幾個"基本興趣"類別。
[0020] 收到以上征友廣播信息的物聯(lián)網(wǎng)手機(jī)，將根據(jù)用戶預(yù)先儲存的基本興趣類別，自 動屏蔽或接收這個征友信息。如果基本興趣類別符合，物聯(lián)網(wǎng)手機(jī)將提醒手機(jī)用戶，"接收 到了一條某類基本興趣的征友信息，請你審閱！"。手機(jī)用戶將根據(jù)自己擇友條件，對該信息 進(jìn)行篩選，如果符合篩選條件，手機(jī)用戶將在前述預(yù)先指定的工作交流信道上，給予征友方 相應(yīng)的回復(fù)?；貜?fù)時，為了避免信號碰撞，一般米用延時后監(jiān)聽，然后再發(fā)射的方式（CSMA)。 回復(fù)信息包括自身的相關(guān)條件和某種具體通信方式（QQ號，電子郵件，或手機(jī)號碼等)。并 在交流結(jié)束后回到原有的低功耗監(jiān)聽信道上，進(jìn)入周期性睡眠蘇醒后監(jiān)聽信號一瞬間的狀 態(tài)。
[0021] 主動征友的一方接收到另一方的回復(fù)信息后，將根據(jù)對方提供信息和聯(lián)系方式， 決定是否要與對方進(jìn)一步交流或直接見面交談。
[0022] 這樣做的好處是，在滿足自己的擇友基本條件之前，交友中的任意一方都不會將 自己的具體聯(lián)系方式給對方，避免了可能不必要的困擾；與此同時，這樣的交友不僅簡單方 便，節(jié)約時間，而且效率也很高。整個征友過程中的具體交流方式還可以根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行 調(diào)整。
[0023] 為了避免可能出現(xiàn)的大量不同群組通信信號的相互干擾，我們還可預(yù)先使用不同 的頻道和信道(頻分和碼分）的方式，將不同基本興趣組的回復(fù)及工作交流信道分開(物聯(lián) 網(wǎng)手機(jī)發(fā)射和接收征友信號的信道仍然相同為Π )。（圖10) 這里需要說明的是，在許多具體應(yīng)用中，人們可以很容易通過肉眼看見(例如在白天或 有晚上有燈光照明的地方)并接近位置標(biāo)簽，此時，人們可以使用可以閱讀無源RFID標(biāo)簽或 條碼標(biāo)簽的移動手機(jī)(例如NFC手機(jī)）來讀取位置標(biāo)簽的ID，（此時的位置標(biāo)簽可以是一個 無源RFID標(biāo)簽或條碼標(biāo)簽)。對于那些沒有在手機(jī)內(nèi)安裝物聯(lián)單元來讀取RFID標(biāo)簽，或安 裝了條碼讀頭來讀取條碼ID的一般移動手機(jī)，則可將位置標(biāo)簽做成一個可以通過人工肉 眼直接讀取的數(shù)字編碼標(biāo)簽，并通過人工輸入的方式，來完成移動手機(jī)錄入位置標(biāo)簽ID 的工作，然后再通過連接移動手機(jī)的網(wǎng)絡(luò)，將其傳給后臺管理計算機(jī)，再通過后臺管理計算 機(jī)將用戶需要的相關(guān)信息直接推送給移動手機(jī)。例如，手機(jī)用戶可在公交車站上通過人工 輸入，手機(jī)自動讀取安裝在車站上與公交車位置相關(guān)的位置標(biāo)簽ID，就可以獲得即將到達(dá) 本站的所有公交車的位置信息。同樣的方式也可用于商店或旅游景點(diǎn)等的位置信息服務(wù)系 統(tǒng)。
【權(quán)利要求】
1. 一種基于移動手機(jī)和低功耗無線通信技術(shù)的信息服務(wù)系統(tǒng)，其特征在于，系統(tǒng)至少 包括一個移動手機(jī)和兩個物聯(lián)單元，可通過無線網(wǎng)絡(luò)與手機(jī)或物聯(lián)單元連接的后臺計算機(jī) 管理系統(tǒng)，相關(guān)管理軟件，以及與具體固定位置關(guān)聯(lián)的信息數(shù)據(jù)庫；其中，移動手機(jī)以集成 或手機(jī)附件的方式與一個物聯(lián)單元通過有線或無線的方式相連接，或與一個物聯(lián)單元的身 份編號捆綁在一起使用；物聯(lián)單元由低功耗無線收發(fā)機(jī)芯片制成的，相互間可實(shí)現(xiàn)不依賴 移動基站或其他無線網(wǎng)絡(luò)的無線通信；根據(jù)物聯(lián)單元的工作方式可將物聯(lián)單元分為物聯(lián)標(biāo) 簽和物聯(lián)讀寫器兩種，物聯(lián)標(biāo)簽采用周期性睡眠蘇醒后工作一瞬間的低占空比工作方式； 而物聯(lián)讀寫器必須在一段時間內(nèi)采用連續(xù)不間斷的工作方式，以便抓住物聯(lián)標(biāo)簽周期性睡 眠蘇醒后工作的瞬間與之建立起通信聯(lián)系，而且，物聯(lián)讀寫器必須通過有線或無線的方式 與后臺計算機(jī)管理系統(tǒng)連接；根據(jù)是否具有固定安裝位置，物聯(lián)單元可分為固定物聯(lián)單元 和移動物聯(lián)單元；以集成或手機(jī)附件方式與移動手機(jī)連接的物聯(lián)單元可以以標(biāo)簽的方式工 作，也可以以讀寫器的方式工作或者處于關(guān)機(jī)狀態(tài)；每一個固定物聯(lián)單元的身份ID，都代 表它的安裝位置與后臺計算機(jī)管理系統(tǒng)中相關(guān)的信息數(shù)據(jù)庫中的具體內(nèi)容相對應(yīng)；一個移 動物聯(lián)單元與一個固定物聯(lián)單元之間通信所得到的雙方ID，將被雙方通信中作為讀寫器的 一方，通過與之連接的無線或有線通道上傳至后臺計算機(jī)管理系統(tǒng)，后臺計算機(jī)管理系統(tǒng) 將與固定物聯(lián)單元ID關(guān)聯(lián)的相關(guān)信息，通過與手機(jī)連接的無線網(wǎng)絡(luò)推送給移動手機(jī)供用 戶查詢。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1，其特征在于，所述固定物聯(lián)單元是指具有固定位置的位置標(biāo)簽，這 些位置標(biāo)簽可以工作在不同的無線通信信道上，分別與不同類別的后臺數(shù)據(jù)信息相對應(yīng)； 而與之對應(yīng)的物聯(lián)網(wǎng)手機(jī)中的物聯(lián)讀寫器，平常處于物聯(lián)標(biāo)簽的工作狀態(tài)，或完全關(guān)機(jī)的 狀態(tài)，當(dāng)需要與這些位置標(biāo)簽進(jìn)行通信時，才通過用戶按鍵的方式臨時轉(zhuǎn)換為物聯(lián)讀寫器 的工作狀態(tài)，并根據(jù)手機(jī)上標(biāo)明的獲取信息的類別，使用不同類別的信道與工作在對應(yīng)類 別信道上的位置標(biāo)簽進(jìn)行通信。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2,其特征在于，其中所述物聯(lián)標(biāo)簽采用了周期性睡眠蘇醒后監(jiān)聽 信號一瞬間的低功耗工作方式；而所述物聯(lián)讀寫器則采用在一段時間內(nèi)連續(xù)不間斷地重復(fù) 發(fā)射工作指令信號的狀態(tài)，以抓住物聯(lián)標(biāo)簽蘇醒后工作的瞬間與之建立起通信聯(lián)系，獲取 物聯(lián)標(biāo)簽的相關(guān)信息。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3其特征在于，所述的物聯(lián)標(biāo)簽采用的周期性睡眠蘇醒后監(jiān)聽信號一 瞬間的低功耗工作方式，是指物聯(lián)標(biāo)簽蘇醒后只花非常有限的時間，先對所監(jiān)聽信號的射 頻特征與雙方通信所需信號的射頻特征進(jìn)行比對，只有在射頻信號特征相符合時，物聯(lián)標(biāo) 簽才會延長接收時間，接收一個完整的工作指令信號，否則將立即回到周期性睡眠的低功 耗狀態(tài)。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1，2,3或4,其特征在于，所述"后臺計算機(jī)管理系統(tǒng)將與固定物聯(lián)單 元ID關(guān)聯(lián)的相關(guān)信息，通過與手機(jī)連接的無線網(wǎng)絡(luò)"中的"與手機(jī)連接的無線網(wǎng)絡(luò)"，是指利 用手機(jī)中的物聯(lián)單元，與后臺管理計算機(jī)相連接的另一個物聯(lián)單元之間的無線通信通道。
6. -種基于移動手機(jī)和固定位置標(biāo)簽ID的信息服務(wù)方法，其特征在于，該方法通過移 動手機(jī)自動讀取或人工輸入的方式，將安裝在手機(jī)所在位置附近的一個固定位置標(biāo)簽的ID 信息錄入移動手機(jī)，然后再上傳到后臺管理計算機(jī)，后臺管理計算機(jī)則根據(jù)這個ID所代表 的信息服務(wù)的種類要求，直接向該移動手機(jī)推送相關(guān)的信息；這里的位置標(biāo)簽包括但不限 于有源RFID標(biāo)簽，無源RFID標(biāo)簽，條碼標(biāo)簽以及人工可以直接識別的數(shù)字編碼標(biāo)簽。
7. -種基于移動手機(jī)和低功耗無線通信技術(shù)的信息服務(wù)方法，其特征在于，該方法利 用另外一套獨(dú)立，不依賴移動基站或其它無線網(wǎng)絡(luò)的低功耗無線通信系統(tǒng)，通過與手機(jī)連 接或與手機(jī)號碼捆綁的移動物聯(lián)單元，與安裝在手機(jī)所在位置附近的一個固定物聯(lián)單元之 間的射頻識別過程，將通過射頻識別過程獲得的固定物聯(lián)單元的ID以及移動手機(jī)自身的 ID，一并上傳至后臺計算機(jī)管理系統(tǒng)，后臺計算機(jī)管理系統(tǒng)則將與該固定物聯(lián)單元ID關(guān)聯(lián) 的信息，通過與手機(jī)連接的無線網(wǎng)絡(luò)，直接推送給手機(jī)，供手機(jī)用戶使用，從而以一種簡單 快捷的方式，向手機(jī)用戶提供手機(jī)用戶當(dāng)時當(dāng)?shù)刈钚枰男畔ⅰ?br> 8. -種利用物聯(lián)網(wǎng)手機(jī)的電子交友系統(tǒng)，其特征在于，系統(tǒng)至少包括兩個或兩個以上 的物聯(lián)網(wǎng)手機(jī)，物聯(lián)網(wǎng)手機(jī)之間可以實(shí)現(xiàn)不依賴移動基站或其他無線網(wǎng)絡(luò)的無線通信；物 聯(lián)網(wǎng)手機(jī)中的物聯(lián)單元平常處于周期性睡眠，蘇醒后監(jiān)聽信號一瞬間的物聯(lián)標(biāo)簽工作狀 態(tài)，當(dāng)手機(jī)用戶需要發(fā)布征友信息時，他將通過操作手機(jī)相關(guān)按鍵的方式，將手機(jī)中的物聯(lián) 單元從標(biāo)簽工作狀態(tài)，轉(zhuǎn)為讀寫器工作狀態(tài)，并在一段時間內(nèi)連續(xù)不間斷地以一定的發(fā)射 功率，向周圍附近的其它物聯(lián)網(wǎng)手機(jī)廣播征友信號；并抓住其他物聯(lián)網(wǎng)手機(jī)中的物聯(lián)單元 周期性睡眠，蘇醒后的監(jiān)聽信號的瞬間與之建立通信聯(lián)系，并向具有相同"基本興趣"的物 聯(lián)網(wǎng)手機(jī)用戶，傳送征友一方的基本征友條件信息，其中至少包括一個回復(fù)地址；接收到基 本征友條件信息的物聯(lián)網(wǎng)手機(jī)用戶，將根據(jù)征友方傳來的信息以及自身交友的條件決定是 否給予回復(fù)；如果回復(fù)，則回復(fù)內(nèi)容至少包括征友方可以與自己聯(lián)系的聯(lián)系方式。
9. 根據(jù)權(quán)利要求7,其特征在于，所述"物聯(lián)網(wǎng)手機(jī)中的物聯(lián)單元平常處于周期性睡 眠，蘇醒后監(jiān)聽信號一瞬間的物聯(lián)標(biāo)簽工作狀態(tài)"，是指物聯(lián)標(biāo)簽蘇醒后只花非常有限的時 間，先對所監(jiān)聽信號的射頻特征與雙方通信所需信號的射頻特征進(jìn)行比對，只有在射頻信 號特征相符合時，物聯(lián)標(biāo)簽才會延長接收時間，接收一個完整的工作指令信號，否則將立即 回到周期性睡眠的低功耗狀態(tài)。
10. 根據(jù)權(quán)利要求7或8,其特征在于，在所述廣播發(fā)射的征友信號中，包括了根據(jù)"基 本興趣"類別而區(qū)分的回復(fù)信息所使用的交流信道，以避免多個交友群組同時工作時可能 發(fā)生的干擾。
11. 一種利用物聯(lián)網(wǎng)手機(jī)的電子交友方法，其特征在于，所述方法利用了集成在物聯(lián)網(wǎng) 手機(jī)中的物聯(lián)單元，平常處于周期性睡眠蘇醒后監(jiān)聽信號一瞬間的標(biāo)簽工作方式，當(dāng)需要 與其它物聯(lián)網(wǎng)手機(jī)中的物聯(lián)標(biāo)簽進(jìn)行通信時，又可通過手機(jī)按鍵臨時將其轉(zhuǎn)變?yōu)槲锫?lián)讀寫 器的工作方式，從而，在物聯(lián)網(wǎng)手機(jī)之間建立起一種不依賴移動基站和其他無線網(wǎng)絡(luò)的獨(dú) 立的低功耗按需工作的無線通信聯(lián)系；同時，本方法還利用基本興趣分組的方式，來屏蔽與 手機(jī)用戶興趣無關(guān)的交友信號；另外，當(dāng)一個物聯(lián)網(wǎng)手機(jī)中的物聯(lián)讀寫器，與多個物聯(lián)網(wǎng)手 機(jī)中的物聯(lián)標(biāo)簽進(jìn)行通信時，還采用了 CSMA防碰撞的工作方式。
【文檔編號】H04W52/02GK104105178SQ201310201264
【公開日】2014年10月15日 申請日期:2013年5月27日 優(yōu)先權(quán)日:2013年4月8日
【發(fā)明者】廖應(yīng)成 申請人:成都西谷曙光數(shù)字技術(shù)有限公司