Электронная контролирующая система/сеть

Электронная контролирующая система/сеть

Реферат

 

Сетевая система программируемых узлов в фиксированной позиции и передвижных узлов бирок обеспечивает прямое сообщение между узлами. Отдельные узлы запрограммированы на распознавание экстремальных условий окружения и логические действия на основе параметров распознанных условий, а также сообщение с другими узлами. Каждый из узлов включает интегральную схему, имеющую три автономных процессора, которые имеют общую память и контрольную схему, но отдельные работы регистров. Первый процессор обеспечивает контроль доступа к средствам и сообщение между узлами и включает приемопередающие элементы для приема и передачи информации. Второй процессор запускает код, записанный для конкретного слоя использования, а также всю операционную систему, которая оснащена прямой связью с устройством ввода/вывода для первоначальной обработки на основе окружающих условий. Третий процессор связывает прикладной процессор со связным процессором и управляет различными операциями в сети - обработкой данных, адресацией и т.п. Узлы формируют автономно управляемую всеобщую сеть, что и является достигаемым техническим результатом. 3 с. и 40 з.п.ф-лы, 3 ил.

Данное изобретение относится к системам распознавания и определения местоположения объекта или человека, в частности к системам, которые используются для слежения за персоналом и материальными ценностями.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ Хотя для распознавания и определения местоположения объектов и людей было разработано и запатентовано много систем, эти системы позволяют лишь считывать данные с идентификационной бирки (прим. ред.: tag - тэг, идентификационный признак, бирка, маркер) или программировать данные в бирке (режим считывания-записи) и делали это только по запросу. Кроме того, почти все эти системы требуют использования централизованной базы данных или централизованного процессора. Примерами таких систем могут служить электронная система распознавания (4,937,581 и 5,132,687) и переносной определяющий микропроцессор, программируемый пользователем (5,218,343). Были разработаны и другие способы распознавания с описанием протокола, а значит и способа распознавания бирок, например электронный способ запроса бирки распознавания (5,266,925). Все эти бирки по сути имеют устройства накопления памяти с ограниченной чувствительностью. Из-за внешних условий они не могут автономно действовать или воздействовать каким-нибудь способом логического восприятия. Кроме того, даже в сетевых антеннах не существует интерактивного распределения информации между бирками или системного принятия решений, кроме как через центральный процессор.

Задачей данного изобретения является обеспечение сети программируемых узлов, каждый из которых имеет возможность реагировать на заранее запрограммированные специфические внешние условия и сообщаться с другими элементами в сети, посылая сообщения без запроса, запрашивая информацию или давая сигнал тревоги при определенных условиях.

Задачей данного изобретения также является оснащение каждого узла в сети микропроцессором и микропрограммами, которые обеспечивают узлу возможность принимать решения независимо от центрального процессора.

Еще одной задачей данного изобретения является использование способности каждого узла принимать решения для определения соответствующего расстояния для каждой передачи в соответствии с контекстом сообщения.

Еще одной задачей данного изобретения является использование сети для слежения за объектами и определения их местоположения, включая распознавание в различных приложениях.

И еще одной задачей данного изобретения является обеспечение сети для контроля различных параметров, включая внешние условия.

Эта и другие задачи, особенности и преимущества данного изобретения станут более понятными из нижеследующего обсуждения и фигур, на которых: КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ФИГУР Фигура 1 - блок-схема, представляющая компоненты узла; фигура 2 - блок- схема, представляющая компоненты узла фиксированного положения; фигура 3 - схема размещения бирки и узлов фиксированной позиции (FPN) для слежения за объектами и людьми, а также распознавания, определения местоположения и иного рода оценки подобной информации.

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ В целом данное изобретение включает способ определения местоположения и распознавания объектов и людей, слежения за ними и за параметрами, относящимися к системе в условиях определенных ситуаций, а также способ контроля таких ситуаций. Данное изобретение также включает автономную систему контроля и оценки параметров, а также контрольную систему определения местоположения и распознавания, включающую не менее двух активных операционных узлов, подвижный узел бирки распознавания и обработки данных или как минимум один программируемый узел фиксированной позиции (FPN). FPN находятся в известных фиксированных позициях, а узлы бирок по отношению к ним являются подвижными. Отношение между фиксированными и подвижными узлами (т.е., близость подвижного узла бирки относительно одного или нескольких фиксированных узлов) обеспечивает функцию определения местоположения. Все узлы первоначально оснащены распознавательным кодом, который определяет, где какой узел устанавливается и за кем или чем ведется контроль. Подвижный узел бирки также в случае необходимости программируется для контроля, сохранения, изменения и/или обработки внешних условий путем изменения положений.

Каждый из узлов включает средства непосредственного межузлового сообщения и средства, позволяющие принимать решения без центрального процессора. Узлы бирок также включают средства быстрого сообщения с другими узлами бирок или FPN через радиосвязь.

Отдельные узлы (как подвижные, так и фиксированные) включают встроенный источник питания, такой как долгосрочная батарейка - для подвижных узлов, и непосредственно подсоединенный постоянный источник питания - для фиксированных узлов. Узлы также включают микропроцессор и элементы памяти, при необходимости предварительно запрограммированные, для распознавания внешних условий и запросов и для логических действий на основе распознанных параметров условий (полученных через средства ввода-вывода), а также средства для сообщения с другими узлами для приведения в действие всей сети или ее части, например, через приемопередающие средства (средства дуплексной связи). Расстояние для сообщения через дуплексную радиосвязь определяется микропроцессорными средствами и зависит от передаваемого сообщения. Информация о внешних условиях поступает через запрос по радиосвязи из других узлов, а также присоединенных устройств ввода-вывода.

Каждый из узлов бирки и FPN имет свой уникальный идентификационный номер, которым он адресуется и идентифицируется. Каждый узел включает функционально контролируемую им интегральную схему, в оптимальном варианте имеющую как минимум три автономных микропроцессора, которые обладают общей схемой памяти и контроля, однако каждый имеет отдельный комплект регистров.

В интегральной схеме в оптимальном варианте первый микропроцессор или центральный процессор связи обеспечивает контроль доступа к средствам и включает соединение с приемопередающими средствами для получения и передачи информации между узлами (например, между биркой и FPN, между бирками (тэгами) или от FPN к FPN).

Второй микропроцессор представляет собой прикладной центральный процессор, который запускает код, записанный для использования конкретным узлом. Этот второй микропроцессор имеет прямую связь с устройством ввода-вывода для первоначальной обработки на основе внешних условий, как заранее запрограммировано, а также для вмешательства человека для ввода и получения информации. Вводить данные можно, например, при помощи клавиатуры, датчиков условий, таких как термометр и т.п. Примерами устройств вывода могут служить жидкокристаллический дисплей, звуковой сигнал и т.п.

Третий микропроцессор, сетевой центральный процессор, связывает прикладной центральный процессор с центральным процессором связи и управляет обработкой сетевых переменных, адресацией, диалоговой обработкой запросов, аутентификацией, координацией работы сети и т.п.

Микропроцессоры с дополнительной цифровой схемой, средствами связи и ввода-вывода, с конкретной конфигурацией и источником питания обеспечивают компоненты автономно управляемой сети на определенном участке, способные к распознаванию местонахождения, слежению и логическому контролю запрограммированных внешних условий и логическому взаимодействию с внешними запросами для операций по диалоговой обработке. Один из характерных случаев применения - определение местоположения служащего на рабочем месте. Среди других примеров применения - определение местоположения врачей и оборудования в пределах больницы, слежение за пациентом, определение местоположения продуктов и инвентаря, а также слежение за продукцией на складах или в производственных помещениях, автоматический хронометраж и изучение трудовых движений, слежение за транспортированием грузов и т.п., а также - при охране учебных зданий, жилых и прочих зданий от нежелательных посетителей, а также контроль температурных условий при хранении скоропортящихся товаров.

Отдельные узлы обеспечивают функцию интеллектуальной обработки. Например, при определении местоположения персонала с контролем безопасности в узлах бирок запрограммированы параметры уровня безопасности, что позволяет системе должным образом определять местоположение бирок и их носителей. Кроме того, узлы бирок удерживают информацию о местоположении и обрабатывают профиль программы с данными о характере и распорядке работы сотрудника, о его характерных рабочих функциях. Бирки могут быть запрограммированы для распознавания схем нормального использования и для подачи сигнала тревоги в случае отклонения от этих схем. Благодаря способности бирок и FPN к обработке и коммуникации, имеется доступ к функциям, которые всегда требуют использования централизованного процессора.

Данное изобретение также включает использование сетевой системы в условиях больниц, фабрик и складов, в учебных зданиях, а также при слежении за перевозимыми грузами.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Система сконфигурирована таким образом, чтобы отвечать конкретным потребностям слежения или распознавания с использованием соответствующей микропрограммы для запуска второго микропроцессора (прикладного центрального процессора) и устройств ввода-вывода, связанных с микропроцессором и соответствующей конфигурацией сети для запуска третьего микропроцессора (сетевого центрального процессора).

Сообщение и взаимная связь (радио- или какая-либо другая) между несколькими FPN и/или узлом бирки образует сеть. Имеются три микропроцессора, объединенные в интегральную схему, как было описано выше, которая включает интегральную схему Neuron 3150 производства фирм Motorola и Toshiba, которым отдается предпочтение в каждом узле бирки и FPN. В этих интегральных схемах первый микропроцессор (вышеописанный центральный процессор связи) управляет алгоритмом доступа к средствам (предсказуемый постоянный множественный доступ с контролем несущей). Второй микропроцессор управляет прикладным кодом. Последний микропроцессор управляет обработкой переменных в сети и организацией сети.

В этих оптимальных интегральных схемах с несколькими микропроцессорами каждая интегральная схема включает идентификатор (ID) на 48 бит, который хранится в постоянном запоминающем устройстве, которое обеспечивает адресацию и распознавание в сети. Согласно данному изобретению узел бирки получает сообщение от FPN или другого узла бирки, который содержит идентификационный номер узла и, таким образом, возвращает информационно направленный ответ только передающему узлу. Сообщения между разными узлами бирок и FPN могут посылаться с использованием функций подтверждения, запроса/ответа, без подтверждения и другими способами. В большинстве приложений используют функцию подтверждения, которая сообщает на посылающий узел, что его сообщение получено. Кроме того, определенные сообщения, такие как сигнал тревоги в случае вторжения или взлома, могут посылаться вне очереди, и этот приоритет, как только он становится доступным, согласно вышеописанному протоколу дает им первоочередной доступ к сети. Общий объем памяти (RAM, ROM, EEPROM) в оптимальном варианте составляет как минимум 64К, что является достаточным для хранения прикладного кода и данных.

Для обеспечения дополнительного уровня безопасности некоторые сообщения могут посылаться с использованием алгоритма аутентификационного ключа. Это позволяет таким сообщениям, которые, например, пытаются изменить уровень безопасности бирки, а значит и служащего, получить подтверждение прежде, чем будут сделаны каких-либо изменения. Еще одной функцией этой системы является существование сети переменных, которая позволяет переменной из одного узла (бирки или FPN) связываться с конкретной переменной другого узла.

Кроме микропроцессоров каждый узел (тага или FPN) содержит источник питания (для узлов бирок предпочтение отдается мобильному источнику питания, например батарейке или солнечному элементу), память, приемопередатчик и определенные устройства ввода/вывода. Приемопередатчик обеспечивает коммуникационную связь между узлом и остальной сетью. Бирки сообщаются с FPN или с другими бирками с использованием радиоприемопередатчика для обеспечения бесконтактного сообщения. Это позволяет объектам и людям стать частью сети без вмешательства, а лишь находясь в пределах "зоны захвата", то есть в пределах площади, на которой действует связь. Размеры "зоны захвата" могут варьироваться в зависимости от мощности приемопередатчика и типа или размещения антенны. "Зона захвата" определяет идентичность FPN для относительного местоположения узла бирки. Подходящие радиоприемопередатчики выпускаются фирмами Motorola (R-net), Utilicom и Telxon. FPN связаны между собой при помощи монтажной схемы с двужильными шнурами, линии электроснабжения, радиосвязи, электролитов и т. п. Устройства ввода/вывода обеспечивают связь человека с биркой или FPN, такими как клавиатура и дисплей, или может обеспечивать сообщение с другими датчиками или силовыми механизмами, которые контролируются биркой или FPN.

При работе связь между отдельными узлами зависит от передачи сообщения, как показано на примере следующего чередования: В посылающем узле прикладной центральный процессор принимает решение (на основе данных таймеров, устройств ввода/вывода и т.п.) о необходимости сообщения по сети определенной информации для других узлов в качестве "сетевой переменной", которая корректируется прикладным процессором. После обработки (которая происходит в памяти, общей для сетевых и прикладных центральных процессоров, т. е. в прикладном буфере) переменная передается сетевым центральным процессором в сетевой буфер. Затем сетевой центральный процессор модифицирует память для того, чтобы она вмещала дополнительную информацию, например адрес (входящий и исходящий), а также любую специальную информацию по сортировке, например аутентификацию. Адреса узлов системы, в которые направляются конкретные сообщения, хранятся в памяти, как во время инсталляции. Центральный процессор связи контролирует сетевые сообщения пока не очистится канал связи; в это время он передает по сети сообщение через приемопередатчик с использованием таких средств, как многожильные скрученные провода, радиочастота и т.п. Алгоритмом, используемым для определения времени передачи сообщения, является предсказуемый постоянный множественный доступ с контролем несущей.

Сообщение перемещается по сети до тех пор, пока не ослабляется до такой степени, когда его становится невозможно распознать в качестве полноценного сообщения. Только те узлы, которые находятся в пределах определенного достижимого участка сети (на основе характеристик приемопередатчика), получают правильное сообщение.

В приемном узле сообщение принимается через его приемопередатчик, если сообщение передается в центральный процессор связи. Центральный процессор связи проверяет, имеет ли полученное сообщение правильный формат. Если правильный, то оно запоминается в его сетевом буфере. Сетевой центральный процессор, зная о том, что сообщение получено, декодирует его для того, чтобы проверить, предназначено ли данное сообщение для этого узла. Если нет, то оно сбрасывается. Если да, то в случае необходимости осуществляется дополнительная проверка и обработка, то есть аутентификация и подтверждение. Новое значение сетевой переменной выделяется и проходит через прикладной буфер назад в прикладную программу прикладного центрального процессора. После этого программа использует новое значение в соответствии с параметрами конкретного приложения.

Что касается всех узлов, то существует рабочий диапазон или зона захвата, в которой бирка может сообщаться с другими узлами. Этот диапазон может быть различным в зависимости от конкретного приложения, а также типа посылаемого сообщения. Например, в приложении слежения за служащим зона захвата для FPN, контролирующего уровень безопасности служащего, ограничивается входом или пределами одной комнаты. Кроме того, если FPN следит за служащим, который хочет войти через дверь, то он посылает поисковое сообщение, которое дает доступ только к входу. Если FPN пытается определить фамилии всех служащих в комнате, посылаемое сообщение охватывает расстояние, покрывающее всю комнату. Для оптимальной работы зоны захвата различных бирок или FPN, имеющие, как правило, форму круга, могут слегка перекрываться для гарантии полного покрытия площади по крайней мере одним узлом. Прием обратного сигнала о местоположении от двух или более FPN автоматически обнаруживает бирку в перекрывающем участке между соответствующими зонами захвата.

Кроме того, в некоторых приложениях желательна связь узла интерфейса человека с сетью. В таких случаях персональный компьютер или подобное устройство может быть присоединен к сети для просмотра и изменения информации в сети, доступ к которой он имеет, и может добиться сетевой связи с ней.

Если говорить точнее, в приложении слежения за служащим и контроля доступа система в оптимальном варианте выполняет следующие операции: Пример 1 - Приложение контроля безопасности и рабочей дисциплины Служащие носят с собой или на себе бирки, которые в памяти программы имеют информацию, которая включает опознавательные данные служащего, в частности его фамилию и идентификационный номер. Для соблюдения рабочего распорядка индивидуальные бирки обеспечивают возможность слежения за служащим на работе, сообщая о моменте его прихода, ухода и о времени, проводимом на рабочем месте, т.е. о полном рабочем времени (предположительно). Эта функция также служит для обеспечения определения местоположения конкретных служащих. Кроме того, для приложений контроля безопасности бирки содержат уровень безопасности служащего, в электронной памяти хранятся отпечаток большого пальца служащего, его личный идентификационный номер и т. д. Категория допуска в данном контексте либо конкретно уточняет, либо определяет, какие двери (а следовательно, и помещения) служащий может открыть, в какое время и в какие дни.

FPN размещаются по всему рабочему месту, предпочтительно - как минимум один на контролируемую комнату или помещение, а также вдоль коридоров, на входе и на выходе, на огороженных стоянках для автомобилей служащих. Узлы на входе и выходе постоянно посылают сообщения "поиска бирок". Бирки получают эти сообщения и срабатывают на уровень безопасности, чтобы определить, имеет ли служащий право на вход. Если такое право за ним признается, а это достигается либо соответствием уровня безопасности на тэге, либо с помощью использования личного идентификационного номера, устройство вывода FPN вызывает открывание двери. Если же одновременно нужно войти группе служащих с получением единого разрешения на открывание двери, то проверяются все бирки. Если какая-либо из бирок показывает, что служащий не имеет права на вход, то срабатывает сигнал тревоги. Реальный контроль над использованием может осуществляться служащими, которые должны гарантировать, что никто не войдет в дверь без бирки, или путем соединения FPN с устройством ввода датчика, срабатывающего на движение, который реагирует на вход без соответствующего сообщения бирки.

Когда бирка (а значит и служащий) получает разрешение на вход в здание, бирка получает и запоминает сообщения из FPN и в свою очередь запоминает время вхождения и местоположение. Когда служащий покидает помещение, FPN, расположенный над выходом, который также постоянно посылает сообщения "поиска бирок", устанавливает связь существующей бирки с существующей информацией о времени и дате. Бирка вычисляет общее время, проведенное за работой (т. е., определенное как общее время, проведенное на рабочем месте), а после этого передает вычисленное значение в FPN. Эта информация запоминается, а затем используется для платежной ведомости или с целью других оценок труда служащего.

Внутренние двери и площади помещения содержатся в безопасности по той же методике, что и внешние коридоры. Бирки могут быть запрограммированы на различные уровни безопасности на основе времени суток или характера использования. Для приложений, обеспечивающих высокий уровень безопасности, бирки имеют фотографии служащих в рамках под пленкой для визуального изучения. Кроме того, в памяти бирки хранится уникальная биометрическая информация, такая как изображение отпечатка большого пальца служащего. По запросу при входе служащий пользуется устройством для считывания отпечатка пальца для сканирования большого пальца. Изображение обрабатывается и сравнивается с изображением, хранящимся в памяти бирки. Если изображения совпадают, то дверь открывается. Если нет, то включается сигнал тревоги. Кроме того, в памяти бирки может храниться и другая биометрическая информация, например узор сетчатки и т. п. В качестве запасного варианта в бирку внесены личные данные служащего, служащему наугад задаются вопросы, касающиеся этих данных, а ответы вводятся с помощью клавиатуры. Правильные ответы открывают вход.

Для постоянного контролирования доступа в здание бирки первоначально программируются с указанием даты прекращения действия. Раз в месяц бирки сверяют с узлом проверки - узлом, который хранит в памяти текущие уровни проверки безопасности для сравнения служащих и их категорий допуска. Просроченные бирки недействительны. Субподрядчики и командированные обеспечиваются бирками соответствующей категории допуска, действительными в течение короткого срока. Если уровень безопасности бирки нужно повысить или понизить, для установления местоположения бирки по всем FPN рассылаются сообщения. Если бирки для проверки или перепроверки в пределах помещения нет, то в память каждого узла на входе на месяц или до тех пор, пока бирке не присвоят соответствующую категорию или не признают недействительной, вводят новые параметры. После этого изменения вносятся в узел проверки. По истечении месячного срока бирки автоматически становятся недействительными и могут быть возобновлены в службе безопасности с одновременным внесением всех изменений. Благодаря связи между бирками, FPN и узлом проверки изменения в бирки вносятся автоматически без необходимости сбора и возвращения бирок.

Радиоприемопередатчик не позволяет служащим снимать опознавательные значки, поэтому нет смысла брать карточки с записанными данными о времени прихода и ухода. Не нужно это и для группы служащих, имеющих доступ (т.е., если группа служащих входит в здание одновременно, то не требуется, чтобы каждый в отдельности предоставлял свой значок для активной проверки). Благодаря регистрации передвижений каждого служащего, его местонахождение известно в любое время для наблюдения и передачи двустороннего сигнала вызова.

Поскольку каждая бирка закодирована уникальным распознавательным маркером, каковым является фамилия служащего или его идентификационный номер, бирка может использоваться для определения местоположения служащего или группы служащих в пределах рабочего помещения (или врача в пределах больницы и т.д. ). Доступ к FPN открывается через его порт ввода/вывода с введенными опознавательными данными служащего (фамилией или идентификационным номером), и он дает сообщение о местонахождении. Это сообщение передается на FPN, который после этого делает запрос о всех бирках в зоне захвата подконтрольных участков. Бирка, местонахождение которой установлено, подтверждает прием сообщения с указанием передающей FPN. О вызове носителя бирки извещает звуковой сигнал и/или личное сообщение на жидкокристаллическом дисплее. Ближайший FPN дает новое сообщение, указывающее, что запрашиваемая бирка находится в пределах его зоны захвата, и передает его обратно исходному FPN, извещая запрашивающего о местонахождении служащего или другого персонала. Ответы подобным образом могут посылаться на основной пейджер или же любому другому уполномоченному лицу.

Узел интерфейса, приспособленного для человека (HI), способен опрашивать любой узел в сети, доступной для этого интерфейсного узла, и осуществлять выборку любой информации, хранящейся в памяти узла. Примером такой способности может служить следующий: программа, работающая в таком интерфейсном узле, позволяет менеджерам следить за местонахождением служащих. Кроме того, она позволяет менеджерам компилировать статистические данные о характере работы каждого служащего. Узел проверки, например интерфейсный узел HI, содержит все категории допуска, и менеджер или представитель службы безопасности может просматривать и вносить изменения в этот узел из такого интерфейсного узла в любое время. Таким образом, менеджер, входя в сеть, имеет список своих служащих с категориями допуска. Кроме того, бухгалтерская программа содержится в бухгалтерском интерфейсном узле, который получает информацию из узлов бирок для контроля рабочего времени (на основе времени прибытия и убытия), которая может накапливаться каждую неделю или каждый месяц. Эта информация может использоваться для составления платежной ведомости.

Далее даются другие конкретные примеры использования данного изобретения в условиях больниц, на производствах, при транспортировке грузов и в учебных заведениях: Пример 2 Больница Узлы бирок находятся на врачах, пациентах и других представителях персонала больницы и могут прикрепляться к основному передвижному оборудованию для выполнения различных функций, связанных с наблюдением, распознаванием и определением местоположения. Следя за местонахождением каждой из бирок, система обеспечивает функции безопасности, позволенные только уполномоченному персоналу на ограниченной площади и в ограниченное время, а также ограничивает использование и перемещение маркированного бирками оборудования.

Хотя большинство пациентов находятся в фиксированной позиции (больничная кровать и окружающая обстановка), можно наблюдать и за пациентами, которые могут передвигаться. Система последовательного наблюдения за местонахождением докторов и пациентов позволяет направлять входящие телефонные звонки на ближайший к доктору или пациенту аппарат, а значит может функционировать и как система двустороннего сигнала вызова. В одном из вариантов воплощения бирки оснащены клавишами для ввода информации, которые позволяют передавать информацию другим биркам на расстоянии, включая людей или оборудование, к которым они прикреплены, а также конкретных пациентов доктора.

В случае крайней необходимости пациенты или сестры активируют бирку, нажимая кнопку для немедленного вызова ближайшего доктора. Система может определить это путем опроса FPN, ближайших к FPN, который получает сообщение о необходимости помощи. Таким же образом персонал больницы может определить местоположение ближайшего оборудования, например аппарата для ЭКГ, набрав код такого оборудования. Экран информирует запрашивающего о ближайшем месте нахождения аппарата. История болезни пациента, которая хранится в памяти бирки, сразу же поступает в распоряжение прибывшего доктора. Информация о предписаниях врача и режиме питания также содержится в памяти для обеспечения большей точности и для извещения персонала, если пациент вовремя не получил пищу или лекарства (бирка сестры посылает подтверждающие сообщения бирке пациента о принятии извещения об отпуске лекарства или кормлении). Отсутствие подтверждающих сообщений вызывает звуковой предупреждающий сигнал бирки пациента, который извещает бирку соответствующего работника.

Пример 3 - Производство В то время, как система может использоваться как система хронометражного учета (система рабочих листков), устройство двусторонней пейджинговой связи, средство для слежения за служащими, она также может использоваться как средство для контроля продукции и учета средств вместе с бирками служащих, которые автоматически следят за временем их прибытия и убытия и за использованием конкретной техники и выполнением определенной работы, т.е. за производительностью. Бирки на всем инвентаре, применяемом в процессе производства, позволяют следить за его использованием, информируют плановиков о его количестве и местоположении, а также наблюдать за работой на протяжении всего производственного процесса.

Бирка служащего служит для оценки степени использования работником техники для производства, а также времени оценки производительности работника и стоимости рабочей силы (т. е. какова последовательность технологических операций, выполняемых каждым работником, и за какой период времени). В этом режиме бирки сообщаются с FPN. Техника, которая распознает пользующегося ею работника, автоматически приспосабливается под потребности пользователя, например для использования лицами с физическими недостатками или для конкретной последовательности технологических операций.

Бирки особых размеров со встроенной клавиатурой предусмотрены последовательностью технологических операций и перемещаются по соответствующим рабочим позициям для наблюдения за этапами процесса производства через устройства ввода/вывода, собранные данные вводятся в бирку для сравнения с формулами, которые разработаны инженерами для оптимизации внутренних и внешних свойств, хранящихся в памяти бирки. Эти данные могут использоваться для определения последовательности технологических операций. Частые отказы или значительные отклонения свидетельствуют о том, что процесс вышел из-под контроля, и наблюдающий немедленно уведомляется об этом биркой через вышеописанную связь или через непосредственный запрос бирки.

Контролирование затрат времени на различных рабочих позициях, а также запоминание информации, касающейся конкретных работников, занятых в технологическом процессе, позволяет оценить затраты и быстро и точно увязать их с конкретным технологическим процессом. Это может быть выполнено, если бирки работников будут сообщаться с бирками, связанными с технологическим процессом, и если и те, и другие будут сообщаться с FPN, связанными с техникой. Кроме того, состояние технологического процесса может оцениваться в реальном масштабе времени.

Бирка также используется при наблюдении за местоположением, количеством, возрастом и условиями окружения инвентаря. Определение местоположения инвентаря осуществляется с использованием методов, подобных описанным ранее в отношении определения местонахождения служащих. В бирки изначально загружается информация о продукте, источнике и другая идентификационная информация, а совокупность всех идентификаций бирок служит для распознавания конкретных единиц, а также обеспечивает информацию относительно количества инвентаря. В бирке изначально закодирована дата, которая позднее используется при определении возраста конкретной единицы инвентаря и таким образом обеспечивает возможность использования метода FIFO (принцип простой очереди). Соответствующие датчики, подсоединенные к устройствам ввода-вывода бирки, обеспечивают условия непосредственного окружения, такие как температура, при которой сохраняются продукты или воздействию которой они подвергаются во время хранения. При получении инвентаря данные о всех запчастях вводятся непосредственно в соответствующую бирку. Если инвентарь перестает соответствовать заранее определенным установленным параметрам, система дает сигнал на бирку агента по закупкам о необходимости восполнения запаса деталей указанного наименования.

В случае остановки производственной линии или необходимости срочных закупок двусторонняя пейджинговая связь бирок значительно повышает эффективность.

Пример 4 - Наблюдение за перевозкой грузов При использовании на транспорте бирки прикрепляются к поездам, грузовикам или контейнерам и содержат в памяти информацию, касающуюся типа и происхождения груза, времени его доставки к месту назначения, местоположения в данный момент и т.п., таким образом создавая электронный коносамент на груз. После этого бирки сообщают о местонахождении и состоянии через установленные промежутки времени или при приближении к стационарным локационным узлам, расположенным на обочинах дороги или на грузовиках. Бирки также могут быть запрограмированы для предоставления информации о расходе топлива в реальном масштабе времени, обеспечения наблюдения за рефрижератором и т.п.

Для сообщения с датчиками массы в движении, позволяющими следить за массой груза в дороге, в бирки вносится регистрационная информация. Служащие на дорогах, мостах и у туннелей, снабженные FPN, могут считывать нужную информацию с грузовиков без необходимости их остановки. В случае необходимости входные линии бирок на грузовиках или других транспортных средствах могут быть соединены со спидометрами, автопрокладчиками, тормозами, топливомерами и т.п. для наблюдения за водителем и транспортным средством.

Пример 5 - Университетское удостоверение и пропуск В университетских и других студенческих городках FPN размещают повсеместно для того, чтобы они могли получить сигнал опасности от человека с биркой. При нажатии кнопки на бирке FPN на территории получают сигнал опасности от бирки и триангулируют площадь для определения местоположения данной бирки. Триангуляция осуществляется FPN, который получает сигнал бедствия, связываясь с соседними узлами, чтобы определить, какие из них получили сообщения. Когда объект на территории точно указан, сигнал передается на узел приспособленного для человека интерфейса (HI) в ближайшем центре службы безопасности. Сигнал подтверждения, например гудок в бирке, подтверждает, что помощь уже в пути.

Дополнительной функцией, которой можно добиться, воспользовавшись этой же системой FPN, является функция "обхода караула", которая гарантирует прибытие охранника на установленное место в запланированное время.

Среди других примеров применения бирок - хранение в памяти идентификационных номеров студентов и служащих, а также финансовой информации для бухгалтерии. Эта финансовая информация может использоваться для закупок, ведения библиотечных дел и т.д. Студенты могут использовать бирку для наблюдения и контроля своих расходов и ведения бюджета. Незаконный доступ пресекается благодаря использованию аутентификационных алгоритмов.

Описанная выше функция триангуляции может быть легко использована с другими приложениями для определения местоположения конкретных предметов или людей, как этого требует локационный ввод из двух или более FPN. В этом аспекте представляется возможным обеспечить для FPN широкий диапазон связи (в зависимости от выходной мощности) для расширения радиуса действия и более эффективного использования триангуляционного определения местоположения, когда лишь один FPN пребывает в "зоне захвата".

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ФИГУР И ОПТИМАЛЬНОГО ВАРИАНТА ВОПЛОЩЕНИЯ ИЗОБРЕТЕН