KR20220027881A - 지능형 추적 시스템 및 이를 위한 방법들 및 시스템들 - Google Patents

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알베르토 비달
에드워드 존 볼링
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아미트 랄
저스틴 씨. 쿠오
에드워드 모리스 패럴
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컬버트-아이오티 코포레이션
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Abstract

본 개시내용의 일부 실시예들에 따르면, 지능형 추적 시스템이 개시된다. 지능형 추적 시스템은 하나 이상의 수동 추적 디바이스들, 여자기 및 추적기를 포함한다. 각각의 수동 추적 디바이스는 하나 이상의 트랜시버들을 포함하고 전자기 주파수에 의해 에너자이징된다. 에너자이징되는 것에 대한 응답으로, 각각의 수동 추적 디바이스는 단문 메시지를 송신한다. 여자기는 전자기 주파수를 방출한다. 추적기는 하나 이상의 수동 추적 디바이스들로부터 단문 메시지들을 수신하고 수신된 메시지들을 기초하여 추적기 부근에 하나 이상의 수동 추적 디바이스들의 존재를 확인한다.

Description

지능형 추적 시스템 및 이를 위한 방법들 및 시스템들
[0001] 본 출원은 "AN INTELLIGENT TRACKING SYSTEM AND METHODS AND SYSTEMS THEREFOR"란 명칭으로 2019년 5월 31일에 출원된 미국 가특허 출원 번호 제62/855,474호를 우선권으로 주장하며, 이 출원의 내용들은 그 전체가 본원에 인용에 의해 포함된다.
[0002] 본 개시내용은 추적 시스템을 포함하는 지능형 추적 시스템 및 추적 시스템을 지원하는 백엔드 서버 시스템에 관한 것이다.
[0003] 추적 디바이스들은 다양한 아이템들을 추적하는 데 사용된다. 통상적으로, 추적 디바이스는 GPS 모듈을 포함한다. GPS 모듈들은 전력이 부족(power hungry)할 수 있다. 따라서 통상적인 추적 디바이스들은 일관된 전력공급을 필요로 하고, 이에 따라 긴 루트들(예컨대, 선박, 기차 및 장거리 트럭) 상의 배송들을 추적하는 데는 적합하지 않다. GPS 모듈들은 또한 비쌀 수 있다. 따라서 단일 배송에 또는 아이템들의 그룹에 관해 대량의 추적 디바이스들을 배치하는 것과 연관된 비용들로 인해, 다수의 아이템들을 추적하는데 통상적인 추적 디바이스들이 사용될 수 없다. GPS 모듈들은 또한 클 수 있다. 따라서 통상적인 추적 디바이스들은 더 작은 아이템들을 추적하는 데 적합하지 않을 수 있다. 또한 더 작은 아이템을 추적하는데 소형 추적 태그가 사용될 수 있지만, 이러한 태그들 대부분은 셀룰러 모뎀의 사용에 의존하고 배터리들을 포함하며 다소 비쌀 수 있다.
[0004] 본 개시내용의 일부 실시예들에 따르면, 수동 추적 디바이스가 개시된다. 수동 추적 디바이스는 제1 주파수 대역에서 제1 응답 신호들을 송신하는 제1 안테나, 제2 주파수 대역에서 제1 에너자이징 신호들을 수신하는 제2 안테나, 및 제3 주파수 대역에서 제2 응답 신호들을 송신하고 제2 에너자이징 신호들을 수신하는 제3 안테나를 포함한다. 수동 추적 디바이스는 제2 안테나 및/또는 제3 안테나를 통해 원격 디바이스로부터 에너자이징 신호를 수신하고 에너자이징 신호를 RF 전기 에너지로부터, 수동 추적 디바이스를 에너자이징하는 DC 전기 에너지로 변환하는 에너지 수확 모듈을 더 포함한다. 수동 추적 디바이스는 수동 추적 디바이스가 제1 통신 프로토콜에 따라 제1 모드에서 동작할 때 제1 주파수 대역에서의 송신을 위한 제1 응답 신호를 변조하고 변조된 제1 응답 신호를 송신을 위해 제1 안테나에 출력하는 제1 송신 모듈을 더 포함하고, 제1 응답 신호는 수동 추적 디바이스의 제1 디바이스 식별자를 표시하는 제1 메시지를 포함한다. 수동 장치는 또한, 수동 추적 디바이스가 제2 통신 프로토콜에 따라 제2 모드에서 동작할 때, 제3 주파수 대역에서의 송신을 위해 제2 응답 신호를 준비하고 제3 안테나의 임피던스를 토글링함으로써 준비된 제2 응답 신호의 송신을 용이하게 하는 제2 송신 모듈을 포함한다. 제2 응답 신호는 수동 추적 디바이스의 제2 디바이스 식별자를 표시하는 제2 메시지를 포함한다. 수동 추적 디바이스는 또한 에너자이징 신호에 기초하여 수동 추적 디바이스가 제1 모드 또는 제2 모드에서 동작할지를 결정하는 모드 선택 모듈을 포함한다.
[0005] 실시예들에서, 제1 통신 프로토콜은 블루투스(Bluetooth), 블루투스 저에너지(Bluetooth Low Energy), Wi-Fi 통신 프로토콜 중 하나이고, 제1 주파수 대역은 블루투스, 블루투스 저에너지, Wi-Fi 통신 프로토콜 중 하나에 따라 신호들을 전달하는 데 적합하다. 이들 실시예들에서, 제2 주파수 대역은 제1 주파수 대역과 동일하고, 제2 통신 프로토콜은 RFID 통신 프로토콜이며, 제3 주파수 대역은 RFID 통신 프로토콜에 따라 신호들을 전달하는 데 적합하다. 이들 실시예들 중 일부에서, 제1 주파수 대역 및 제2 주파수 대역은 실질적으로 2.4GHz와 동일하고 제3 주파수 대역은 실질적으로 900MHz와 동일하다. 일부 실시예들에서, 제2 통신 프로토콜은 EPC UHF RFID 통신 프로토콜이다.
[0006] 실시예들에서, 수동 추적 디바이스는 제1 모드에서 동작하는 동안 블루투스 통신 프로토콜, 블루투스 저에너지 통신 프로토콜 및 Wi-Fi 통신 프로토콜 중 하나에 따라 제1 응답 신호들을 변조 및 송신하고, 제2 모드에서 동작하는 동안 RFID 통신 프로토콜에 따라 제2 응답 신호들을 준비 및 송신한다. 이들 실시예들 중 일부에서, 모드 선택 모듈은 에너자이징 신호가 제3 주파수 대역 상에서 수신되고 인식된 RFID 커맨드들을 포함하지 않는 한, 디폴트로 블루투스 저에너지 프로토콜에 따라 제1 응답 신호들을 변조 및 송신하는 것으로 결정한다.
[0007] 실시예들에서, 모드 선택 모듈은 수동 추적 디바이스가 제2 안테나를 통해 제2 주파수 대역에서 에너자이징 신호들을 수신하는 것에 대한 응답으로 제1 모드에서 동작할 것이라고 결정한다.
[0008] 실시예들에서, 모드 선택 모듈은 수신된 에너자이징 신호가 RFID 헤더 또는 커맨드들을 포함하지 않는다는 결정에 대한 응답으로 수동 추적 디바이스가 제1 모드에서 동작할 것이라고 결정한다. 이들 실시예들 중 일부에서, 제1 모드 선택 모듈은 수신된 에너자이징 신호가 EPC UHF RFID 헤더 또는 커맨드를 포함하지 않는다는 결정에 대한 응답으로 수동 추적 디바이스가 제1 모드에서 동작할 것이라고 결정한다.
[0009] 실시예들에서, 제1 송신 모듈은 수동 추적 디바이스에 의해 저장된 에너지의 양에 기초하여 수동 추적 디바이스가 변조된 제1 응답 신호를 송신할 때를 결정한다. 이들 실시예들 중 일부에서, 제1 송신 모듈은 수동 추적 디바이스에 의해 저장된 에너지의 양이 제1 전력 임계치를 초과할 때 실질적으로 즉시 수동 추적 디바이스가 변조된 제1 응답 신호를 송신할 것이라고 결정한다. 이들 실시예들 중 일부에서, 제1 송신 모듈은 수동 추적 디바이스에 의해 저장된 에너지의 양이 제2 전력 임계치를 초과하고 제1 전력 임계치 미만일 때 지연 후에 수동 추적 디바이스가 변조된 제1 응답 신호를 송신할 것이라고 결정하며, 제2 전력 임계치는 제1 전력 임계치 미만이다. 이들 실시예들 중 일부에서, 제1 전력 임계치는 0dBm이고 제2 전력 임계치는 -20dBm이다.
[0010] 실시예들에서, 모드 선택 모듈은 수동 추적 디바이스가 제3 안테나를 통해 제3 주파수 대역에서 에너자이징 신호들을 수신하는 것에 대한 응답으로 제2 모드에서 동작할 것이라고 결정한다.
[0011] 실시예들에서, 모드 선택 모듈은 에너자이징 신호의 콘텐츠들에 기초하여 수동 추적 디바이스가 제2 모드에서 동작할 것이라고 결정한다. 이들 실시예에서 모드 선택 모듈은 에너자이징 신호가 RFID-포맷 헤더를 포함한다는 결정에 대한 응답으로 수동 추적 디바이스가 제2 모드에서 동작할 것이라고 결정한다. 일부 실시예들에서, 모드 선택 모듈은 수신된 에너자이징 신호가 완전한 RFID-포맷 메시지를 포함한다는 것에 대한 응답으로 수동 추적 디바이스가 제2 모드에서 동작할 것이라고 결정한다.
[0012] 실시예들에서, 제1 모드는 디폴트 송신 모드이고 제2 모드는 제3 안테나를 통해 제3 주파수 대역의 에너자이징 신호 및 EPC 커맨드를 포함하는 완전한 RFID-포맷 메시지 및 RFID-포맷 헤더를 포함하는 에너자이징 신호를 수신하는 것에 대한 응답으로 모드 선택 모듈에 의해 선택된다. 일부 실시예들에서, 에너지 수확 모듈은 모드 선택 모듈 및 제1 및 제2 송신 모듈들 중 하나 이상에 DC 전기 에너지를 출력한다. 일부 실시예들에서, 제1 디바이스 식별자 및 제2 디바이스 식별자는 동일하다.
[0013] 실시예들에서, 수동 추적 디바이스는 센서 모듈을 더 포함하고, 센서 모듈은 하나 이상의 센서들을 포함하고, 센서 모듈은 수동 추적 디바이스가 제1 모드에서 동작하고 제1 송신 모듈이 제1 안테나를 통한 송신을 위해 변조된 제1 응답 신호에 센서 데이터의 적어도 일부를 포함할 때 하나 이상의 센서들에 의해 생성된 센서 데이터를 제1 송신 모듈에 출력한다. 일부 실시예들에서, 하나 이상의 센서들은 온도 센서, 광 센서, 사운드 센서, 습도 센서, 모션 센서, 충격 센서, 및 가속도 센서 중 하나 이상을 포함한다. 일부 실시예들에서, 제1 송신 모듈은 센서 데이터의 값이 미리 정의된 조건을 만족할 때 제1 안테나를 통한 송신을 위해 변조된 제1 응답 신호에 센서 데이터의 적어도 일부를 포함시킨다. 이들 실시예들 중 일부에서, 제1 송신 모듈은 온도 값이 상위 임계치를 초과할 때 제1 응답 신호에 온도 센서로부터 획득된 온도 값을 포함시킨다. 일부 실시예들에서, 제1 송신 모듈은 온도 값이 하위 임계치보다 작을 때 제1 응답 신호에 온도 센서로부터 획득된 온도 값을 포함시킨다. 일부 실시예들에서, 제1 송신 모듈은 센서 데이터의 값이 임계치를 충족하고 그리고/또는 임계치를 초과할 때 제1 응답 신호들에 하나 이상의 센서들에 의해 생성된 센서 데이터를 포함시킨다. 이들 실시예들 중 일부에서, 제1 송신 모듈은 미리 정의된 조건이 센서 데이터에 의해 만족되지 않을 때 제1 응답 신호에 센서 데이터를 포함시키는 것을 억제한다.
[0014] 실시예들에서, 수동 추적 디바이스는, 수동 추적 디바이스가 제1 모드에서 통신하고 제1 송신 모듈은 제1 안테나를 통한 송신을 위해 변조된 제1 응답 신호에 암호화된 메시지의 적어도 일부를 포함시킬 때 메시지들을 암호화하고 암호화된 메시지를 제1 송신 모듈에 출력하는 암호화 모듈을 포함한다. 일부 실시예들에서, 암호화 모듈은 암호화된 메시지를 획득하기 위해 비밀 패턴 및 비밀 키에 기초하여 수동 추적 디바이스의 제1 디바이스 식별자를 암호화하고 암호화된 메시지를 제1 송신 모듈에 출력한다.
[0015] 실시예들에서, 에너지 수확 모듈은 수동 추적 디바이스에 에너자이징 신호의 임피던스를 실질적으로 매칭시키는 트랜스포머를 포함한다.
[0016] 본 개시내용의 일부 실시예들에 따르면, 수동 추적 디바이스가 개시된다. 수동 추적 디바이스는 제1 주파수 대역에서 제1 응답 신호들을 송신하는 제1 안테나, 제2 주파수 대역에서 제1 에너자이징 신호들을 수신하는 제2 안테나, 및 제3 주파수 대역에서 제2 응답 신호들을 송신하고 제2 에너자이징 신호들을 수신하는 제3 안테나를 포함한다. 수동 추적 디바이스는 제2 안테나 및/또는 제3 안테나를 통해 원격 디바이스로부터 에너자이징 신호를 수신하고 에너자이징 신호를 RF 전기 에너지로부터 DC 전기 에너지로 적어도 부분적으로 변환하는 에너지 수확기를 더 포함한다. 수동 추적 디바이스는 또한 에너지 수확기로부터 에너자이징 신호를 수신하고 에너지 수확기와 함께 RF 전기 에너지로부터 DC 전기 에너지로 에너자이징 신호를 적어도 부분적으로 변환하는 클램프 회로를 포함한다. 수동 추적 디바이스는 클램프 회로로부터 DC 전기 에너지를 수신하고 DC 전기 에너지를 저장하는 저장 커패시터, 및 클램프 회로 및 저장 커패시터 중 하나 또는 둘 모두로부터 DC 전기 에너지를 수신하고 DC 전기 에너지의 전압을 레귤레이팅하는 전압 레귤레이터를 더 포함한다. 수동 추적 디바이스는 또한 전압 레귤레이터로부터 레귤레이팅된 DC 전기 에너지를 수신하고 수동 추적 디바이스를 에너자이징하는 전력 버스, 및 수동 추적 디바이스가 제1 통신 프로토콜에 따라 제1 모드에서 동작할 때 제1 주파수 대역에서의 송신을 위한 제1 응답 신호를 변조하고 변조된 제1 응답 신호를 송신을 위해 제1 안테나에 출력하는 위상-동기 루프를 포함하고, 제1 응답 신호는 수동 추적 디바이스의 제1 디바이스 식별자를 표시하는 제1 메시지를 포함한다. 수동 추적 디바이스는 또한 위상 동기 루프로부터 변조된 제1 응답 신호를 수신하고 제1 안테나를 통한 송신을 위해 변조된 제1 응답 신호를 증폭하는 증폭기, 및 변조를 위해 위상 동기 루프에 신호들을 제공하는 AC 전원을 포함한다. 수동 추적 디바이스는 또한, AC 전원에 기준 주파수를 제공하는 기준 발진기, 및 제1 응답 신호를 변조하기 위해 위상-동기 루프와 함께 작동하는 가우시안 주파수 시프트 키잉 변조기를 포함한다. 수동 추적 디바이스는 변조된 제1 응답 신호에의 포함을 위해 정보를 가우시안 주파수 시프트 키잉 변조기에 출력하는 상태 머신, 및 변조된 제1 응답 신호에의 포함 및 상태 머신에 의한 리트리브를 위해 이용 가능한 정보를 저장하는 비-휘발성 메모리를 더 포함한다. 수동 추적 디바이스는 또한 수동 추적 디바이스가 제2 통신 프로토콜에 따라 제2 모드에서 동작할 때, 제3 주파수 대역에서의 송신을 위해 제2 응답 신호를 준비하고 제3 안테나의 임피던스를 토글링함으로써 준비된 제2 응답 신호의 송신을 용이하게 하는 후방 산란 스위치를 포함하고, 제2 응답 신호는 수동 추적 디바이스의 제2 디바이스 식별자를 표시하는 제2 메시지를 포함한다. 수동 추적 디바이스는 또한 제2 응답 신호를 준비하기 위해 후방 산란 스위치를 작동시키는 EPC 모뎀, 및 제2 안테나 또는 제3 안테나로부터 에너자이징 신호를 수신하고, 에너자이징 신호에 기초하여 수동 추적 디바이스가 제1 모드 또는 제2 모드에서 동작할지를 결정하는 모드 선택기를 포함한다.
[0017] 실시예들에서, 제1 통신 프로토콜은 블루투스, 블루투스 저에너지, 또는 Wi-Fi 통신 프로토콜 중 하나이고, 제1 주파수 대역은 블루투스, 블루투스 저에너지 또는 Wi-Fi 통신 프로토콜 중 하나에 따라 신호들을 전달하는 데 적합하고, 제2 주파수 대역은 제1 주파수 대역과 동일하고, 제2 통신 프로토콜은 RFID 통신 프로토콜이며, 제3 주파수 대역은 RFID 통신 프로토콜에 따라 신호들을 전달하는 데 적합하다. 이들 실시예들 중 일부에서, 제1 주파수 대역 및 제2 주파수 대역은 실질적으로 2.4GHz와 동일하고 제3 주파수 대역은 실질적으로 900MHz와 동일하다.
[0018] 실시예들에서, 제2 통신 프로토콜은 EPC UHF RFID 프로토콜 통신 프로토콜이다. 일부 실시예들에서 수동 추적 디바이스는 제1 모드에서 동작하는 동안 블루투스 통신 프로토콜, 블루투스 저에너지 통신 프로토콜 및 Wi-Fi 통신 프로토콜 중 하나에 따라 제1 응답 신호들을 변조 및 송신하고, 제2 모드에서 동작하는 동안 RFID 따라 제2 응답 신호들을 준비 및 송신한다. 일부 실시예들에서, 모드 선택 모듈은 에너자이징 신호가 제3 주파수 대역 상에서 수신되고 인식된 RFID 커맨드들을 포함하지 않는 한, 디폴트로 블루투스 저에너지 프로토콜에 따라 제1 응답 신호들을 변조 및 송신하는 것으로 결정한다. 일부 실시예들에서, 모드 선택기는 수동 추적 디바이스가 제2 안테나를 통해 제2 주파수 대역에서 에너자이징 신호를 수신하는 것에 대한 응답으로 제1 모드에서 동작할 것이라고 결정한다. 일부 실시예들에서, 모드 선택기는 에너자이징 신호가 RFID 헤더 또는 커맨드들을 포함하지 않는다는 결정에 대한 응답으로 수동 추적 디바이스가 제1 모드에서 동작할 것이라고 결정한다. 일부 실시예들에서, 모드 선택기는 에너자이징 신호가 EPC UHF RFID 헤더 또는 커맨드를 포함하지 않는다는 결정에 대한 응답으로 수동 추적 디바이스가 제1 모드에서 동작할 것이라고 결정한다.
[0019] 실시예들에서, 상태 머신은 저장 커패시터에 의해 저장된 에너지의 양에 기초하여 수동 추적 디바이스가 변조된 제1 응답 신호를 송신할 때를 결정한다. 이들 실시예들 중 일부에서, 상태 머신은 저장 커패시터에 의해 저장된 에너지의 양이 제1 전력 임계치를 초과할 때 실질적으로 즉시 수동 추적 디바이스가 변조된 제1 응답 신호를 송신할 것이라고 결정한다. 일부 실시예들에서, 상태 머신은 저장 커패시터에 의해 저장된 에너지의 양이 제2 전력 임계치를 초과하고 제1 전력 임계치 미만일 때 지연 후에 수동 추적 디바이스가 변조된 제1 응답 신호를 송신할 것이라고 결정하며, 제2 전력 임계치는 제1 전력 임계치 미만이다. 이들 실시예들 중 일부에서, 제1 전력 임계치는 0dBm이고 제2 전력 임계치는 -20dBm이다.
[0020] 실시예들에서, 모드 선택기는 수동 추적 디바이스가 제3 안테나를 통해 제3 주파수 대역에서 에너자이징 신호를 수신하는 것에 대한 응답으로 제2 모드에서 동작할 것이라고 결정한다. 일부 실시예들에서, 모드 선택기는 에너자이징 신호의 콘텐츠들에 기초하여 수동 추적 디바이스가 제2 모드에서 동작할 것이라고 결정한다. 이들 실시예들 중 일부에서, 모드 선택기는 에너자이징 신호가 RFID-포맷 헤더를 포함한다는 결정에 대한 응답으로 수동 추적 디바이스가 제2 모드에서 동작할 것이라고 결정한다. 일부 실시예들에서, 모드 선택기는 수신된 에너자이징 신호가 완전한 RFID-포맷 메시지를 포함한다는 것에 대한 응답으로 수동 추적 디바이스가 제2 모드에서 동작할 것이라고 결정한다.
[0021] 실시예들에서, 모드 선택기는 수동 추적 디바이스가 에너지 수확기 및 클램프 회로에 의해 에너자이징 신호로부터 변환된 에너지의 양에 대한 응답으로 제2 모드에서 동작할 것이라고 결정한다. 일부 실시예들에서, 제1 모드는 디폴트 송신 모드이고 제2 모드는 제3 안테나를 통해 제, 3 주파수 대역의 에너자이징 신호 및 EPC 커맨드를 포함하는 완전한 RFID-포맷 메시지 및 RFID-포맷 헤더를 포함하는 에너자이징 신호들을 수신하는 것에 대한 응답으로 모드 선택기에 의해 선택된다. 일부 실시예들에서, 전력 버스는 DC 전기 에너지를 제1 및 제2 송신 모듈 중 하나 이상 및 모드 선택기에 송신한다. 일부 실시예들에서, 제1 디바이스 식별자 및 제2 디바이스 식별자는 동일하다.
[0022] 실시예들에서, 수동 추적 디바이스는 센서 모듈을 더 포함한다. 센서 모듈은 하나 이상의 센서들을 포함한다. 센서 모듈은 수동 추적 디바이스가 제1 모드에서 동작하고 상태 머신이 제1 안테나를 통한 송신을 위해 변조된 제1 응답 신호에 센서 데이터의 적어도 일부를 포함할 때 하나 이상의 센서들에 의해 생성된 센서 데이터를 상태 머신 및/또는 비-휘발성 메모리에 출력한다. 일부 실시예들에서, 하나 이상의 센서들은 온도 센서, 광 센서, 사운드 센서, 습도 센서, 모션 센서, 충격 센서, 및 가속도 센서 중 하나 이상을 포함한다. 이들 실시예들 중 일부에서, 상태 머신은 센서 데이터의 값이 미리 정의된 조건을 만족할 때 제1 안테나를 통한 송신을 위해 변조된 제1 응답 신호에 센서 데이터의 적어도 일부를 포함시킨다. 일부 실시예들에서, 상태 머신은 온도 값이 상위 임계치를 초과할 때 제1 응답 신호에 온도 센서로부터 획득된 온도 값을 포함시킨다. 이들 실시예들 중 일부에서, 상태 머신은 온도 값이 하위 임계치보다 작을 때 제1 응답 신호에 온도 센서로부터 획득된 온도 값을 포함시킨다.
[0023] 실시예들에서, 센서 모듈은 센서 데이터의 값이 임계치를 충족하고 그리고/또는 임계치를 초과할 때 하나 이상의 센서들에 의해 생성된 센서 데이터를 상태 머신 및/또는 비-휘발성 메모리에 출력한다. 일부 실시예들에서, 상태 머신은 미리 정의된 조건이 센서 데이터에 의해 만족되지 않을 때 제1 응답 신호에 센서 데이터를 포함시키는 것을 억제한다.
[0024] 실시예들에서, 수동 추적 디바이스는, 수동 추적 디바이스가 제1 모드에서 통신하고 상태 머신은 제1 안테나를 통한 송신을 위해 변조된 제1 응답 신호에 암호화된 메시지의 적어도 일부를 포함시킬 때 메시지들을 암호화하고 암호화된 메시지를 상태 머신에 출력하는 암호화 모듈을 더 포함한다. 일부 실시예들에서, 암호화 모듈은 암호화된 메시지를 획득하기 위해 비밀 패턴 및 비밀 키에 기초하여 수동 추적 디바이스의 제1 디바이스 식별자를 암호화하고 암호화된 메시지를 상태 머신에 출력한다.
[0025] 실시예들에서, 기준 발진기는 벌크 음파 발진기이다.
[0026] 실시예들에서, 수동 추적 디바이스는 제2 안테나에 연결된 트랜스포머 및 제2 안테나를 통해 수신된 에너자이징 신호들의 임피던스를 수동 추적 디바이스에 실질적으로 매칭시키고 임피던스 매칭된 에너자이징 신호를 에너지 수확기에 출력하는 에너지 수확기를 더 포함한다.
[0027] 본 개시내용의 또 다른 실시예들에 따르면, 수동 추적 디바이스가 개시된다. 수동 추적 디바이스는 제1 주파수 대역에서 응답 신호들을 송신하는 제1 안테나, 및 제2 주파수 대역에서 에너자이징 신호들을 수신하는 제2 안테나를 포함한다. 수동 추적 디바이스는 제2 안테나를 통해 원격 디바이스로부터 에너자이징 신호를 수신하고 에너자이징 신호를 RF 전기 에너지로부터, 수동 추적 디바이스를 에너자이징하는 DC 전기 에너지로 변환하는 에너지 수확 모듈을 더 포함한다. 수동 추적 디바이스는 또한 제1 주파수 대역에서의 송신을 위해 응답 신호를 변조하고, 통신 프로토콜에 따른 송신을 위해 제1 안테나에 변조된 응답 신호를 출력하는 송신 모듈을 포함하고, 응답 신호는 수동 추적 디바이스의 디바이스 식별자를 표시하는 메시지를 포함한다. 수동 추적 디바이스는 하나 이상의 센서들을 포함하는 센서 모듈을 더 포함한다. 에너지 수확 모듈에 의해 에너자이징되는 것에 대한 응답으로, 센서 모듈은 하나 이상의 센서들에 의해 생성된 센서 데이터를 송신 모듈에 출력하고, 송신 모듈은 제1 안테나를 통한 송신을 위해 변조된 응답 신호에 센서 데이터의 적어도 일부를 포함시킨다.
[0028] 실시예들에서, 하나 이상의 센서들은 온도 센서, 광 센서, 사운드 센서, 습도 센서, 모션 센서, 충격 센서, 및 가속도 센서 중 하나 이상을 포함한다.
[0029] 실시예에서, 송신 모듈은 센서 데이터의 값이 미리 정의된 조건을 만족할 때 변조된 응답 신호에 센서 데이터의 적어도 일부를 포함시킨다. 일부 실시예들에서, 송신 모듈은 온도 값이 상위 임계치를 초과할 때 변조된 응답 신호에 온도 센서로부터 획득된 온도 값을 포함시킨다. 일부 실시예들에서, 송신 모듈은 온도 값이 하위 임계치보다 작을 때 변조된 응답 신호에 온도 센서로부터 획득된 온도 값을 포함시킨다. 일부 실시예들에서, 송신 모듈은 센서 데이터의 값이 임계치를 충족하고 그리고/또는 임계치를 초과할 때 변조된 응답 신호에 하나 이상의 센서들에 의해 생성된 센서 데이터를 포함시킨다. 일부 실시예들에서, 송신 모듈은 미리 정의된 조건이 센서 데이터에 의해 만족되지 않을 때 응답 신호에 센서 데이터를 포함시키는 것을 억제한다.
[0030] 실시예들에서, 송신 모듈은 제1 송신 모듈이고, 응답 신호는 제1 응답 신호들이고, 에너자이징 신호들은 제1 에너자이징 신호들이고, 통신 프로토콜은 제1 통신 프로토콜이고, 메시지는 제1 메시지이고, 디바이스 식별자는 제1 디바이스 식별자이다. 이들 실시예들 중 일부에서, 제1 송신 모듈은 수동 추적 디바이스가 제1 모드에서 동작할 때 제1 응답 신호를 변조하고 변조된 응답 신호를 제1 송신 모듈에 출력하고, 센서 모듈은 수동 추적 디바이스가 제1 모드에서 동작할 때 센서 데이터를 제1 송신 모듈에 출력한다.
[0031] 실시예에서, 수동 추적 디바이스는 제3 주파수 대역에서 제2 응답 신호들을 송신하고 제2 에너자이징 신호를 수신하는 제3 안테나, 및 수동 추적 디바이스가 제2 통신 프로토콜에 따라 제2 모드에서 동작할 때, 제3 주파수 대역에서의 송신을 위해 제2 응답 신호를 준비하고 제3 안테나의 임피던스를 토글링함으로써 준비된 제2 응답 신호의 송신을 용이하게 하는 제2 송신 모듈을 더 포함한다. 제2 응답 신호는 수동 추적 디바이스의 제2 디바이스 식별자를 표시하는 제2 메시지를 포함한다. 수동 추적 디바이스는 또한 제2 안테나 및/또는 제3 안테나를 통해 원격 디바이스로부터 수신된 에너자이징 신호에 기초하여 수동 추적 디바이스가 제1 모드 또는 제2 모드에서 동작할지를 결정하는 모드 선택 모듈을 포함한다.
[0032] 실시예들에서, 제1 통신 프로토콜은 블루투스, 블루투스 저에너지, 또는 Wi-Fi 통신 프로토콜 중 하나이다. 제1 주파수 대역은 블루투스, 블루투스 저에너지, 또는 Wi-Fi 통신 프로토콜 중 하나에 따라 신호들을 전달하는 데 적합하다. 제2 주파수 대역은 제1 주파수 대역과 동일하다. 제2 통신 프로토콜은 RFID 통신 프로토콜이다. 제3 주파수 대역은 RFID 통신 프로토콜에 따라 신호들을 전달하는 데 적합하다. 일부 실시예들에서, 제1 주파수 대역 및 제2 주파수 대역은 실질적으로 2.4GHz와 동일하고 제3 주파수 대역은 실질적으로 900MHz와 동일하다. 이들 실시예들 중 일부에서, 제2 통신 프로토콜은 EPC UHF RFID 통신 프로토콜이다.
[0033] 실시예들에서, 수동 추적 디바이스는 제1 모드에서 동작하는 동안 블루투스 통신 프로토콜, 블루투스 저에너지 통신 프로토콜 및 Wi-Fi 통신 프로토콜 중 하나에 따라 제1 응답 신호들을 변조 및 송신하고, 제2 모드에서 동작하는 동안 RFID 따라 제2 응답 신호들을 준비 및 송신한다. 일부 실시예들에서, 모드 선택 모듈은 에너자이징 신호가 제3 주파수 대역 상에서 수신되고 인식된 RFID 커맨드들을 포함하지 않는 한, 디폴트로 블루투스 저에너지 프로토콜에 따라 제1 응답 신호들을 변조 및 송신하는 것으로 결정한다. 일부 실시예들에서, 모드 선택 모듈은 수동 추적 디바이스가 제2 안테나를 통해 제2 주파수 대역에서 에너자이징 신호들을 수신하는 것에 대한 응답으로 제1 모드에서 동작할 것이라고 결정한다.
[0034] 실시예들에서, 모드 선택 모듈은 수신된 에너자이징 신호가 RFID 헤더 또는 커맨드들을 포함하지 않는다는 결정에 대한 응답으로 수동 추적 디바이스가 제1 모드에서 동작할 것이라고 결정한다. 이들 실시예들 중 일부에서, 제1 모드 선택 모듈은 수신된 에너자이징 신호가 EPC UHF RFID 헤더 또는 커맨드를 포함하지 않는다는 결정에 대한 응답으로 수동 추적 디바이스가 제1 모드에서 동작할 것이라고 결정한다.
[0035] 실시예들에서, 제1 송신 모듈은 수동 추적 디바이스에 의해 저장된 에너지의 양에 기초하여 수동 추적 디바이스가 변조된 제1 응답 신호를 송신할 때를 결정한다. 이들 실시예들 중 일부에서, 제1 송신 모듈은 수동 추적 디바이스에 의해 저장된 에너지의 양이 제1 전력 임계치를 초과할 때 실질적으로 즉시 수동 추적 디바이스가 변조된 제1 응답 신호를 송신할 것이라고 결정한다. 일부 실시예들에서, 제1 송신 모듈은 수동 추적 디바이스에 의해 저장된 에너지의 양이 제2 전력 임계치를 초과하고 제1 전력 임계치 미만일 때 지연 후에 수동 추적 디바이스가 변조된 제1 응답 신호를 송신할 것이라고 결정하며, 제2 전력 임계치는 제1 전력 임계치 미만이다. 일부 실시예들에서, 제1 전력 임계치는 0dBm이고 제2 전력 임계치는 -20dBm이다.
[0036] 실시예들에서, 모드 선택 모듈은 수동 추적 디바이스가 제3 안테나를 통해 제3 주파수 대역에서 에너자이징 신호들을 수신하는 것에 대한 응답으로 제2 모드에서 동작할 것이라고 결정한다.
[0037] 실시예들에서, 모드 선택 모듈은 에너자이징 신호의 콘텐츠들에 기초하여 수동 추적 디바이스가 제2 모드에서 동작할 것이라고 결정한다. 일부 실시예들에서, 모드 선택 모듈은 에너자이징 신호가 RFID-포맷 헤더를 포함한다는 결정에 대한 응답으로 수동 추적 디바이스가 제2 모드에서 동작할 것이라고 결정한다. 일부 실시예들에서, 모드 선택 모듈은 수신된 에너자이징 신호가 완전한 RFID-포맷 메시지를 포함한다는 것에 대한 응답으로 수동 추적 디바이스가 제2 모드에서 동작할 것이라고 결정한다.
[0038] 실시예들에서, 제1 모드는 디폴트 송신 모드이고 제2 모드는 제3 안테나를 통해 제, 3 주파수 대역의 에너자이징 신호 및 EPC 커맨드를 포함하는 완전한 RFID-포맷 메시지 및 RFID-포맷 헤더를 포함하는 에너자이징 신호를 수신하는 것에 대한 응답으로 모드 선택 모듈에 의해 선택된다.
[0039] 실시예들에서, 에너지 수확 모듈은 모드 선택 모듈 및 제1 및 제2 송신 모듈들 중 하나 이상에 DC 전기 에너지를 출력한다. 실시예들에서, 제1 디바이스 식별자 및 제2 디바이스 식별자는 동일하다.
[0040] 실시예들에서, 센서 모듈은 벌크 음파 온도 센서를 포함한다.
[0041] 실시예들에서, 송신 모듈은 벌크 음파 발진기인 기준 발진기를 포함한다.
[0042] 본 개시내용의 일부 실시예들에 따르면, 추적 디바이스가 개시된다. 추적 디바이스는 제1 주파수 대역에서 응답 신호들을 송신하는 제1 안테나를 포함한다. 추적 디바이스는 또한 제1 주파수 대역에서의 송신을 위해 응답 신호를 변조하고, 통신 프로토콜에 따른 송신을 위해 제1 안테나에 변조된 응답 신호를 출력하는 송신 모듈을 포함한다. 추적 디바이스는 암호화 모듈을 더 포함한다. 암호화 모듈은, 추적 디바이스를 고유하게 식별하는 디바이스 식별자를 획득하고, 디바이스 식별자 및 비밀 패턴에 기초하여 가려진 디바이스 식별자를 생성하고, 가려진 디바이스 식별자에 기초하여 메시지를 생성하고, 암호화된 메시지를 획득하기 위해 비밀 키를 사용하여 메시지를 암호화하고, 암호화된 메시지를 송신 모듈에 출력한다. 송신 모듈은 제1 안테나를 통한 송신을 위해 변조된 응답 신호에 암호화된 메시지를 포함시킨다.
[0043] 실시예들에서, 가려진 디바이스 식별자를 생성하는 것은 랜덤 N-비트 스트링을 생성하는 것 그리고 비밀 패턴에 따라 디바이스 식별자에 랜덤 N-비트 스트링을 삽입하는 것을 포함한다. 이들 실시예들 중 일부에서, 비밀 패턴은 N개의 상이한 삽입 슬롯들을 정의하고, 여기서 각각의 삽입 슬롯은 랜덤 N-비트 스트링의 개개의 비트가 삽입되는 디바이스 식별자의 비트 포지션을 각각 정의한다. 일부 실시예들에서, 인증 디바이스는, 가려진 디바이스 식별자를 획득하기 위해 비밀 키를 사용하여 메시지를 복호화하고, 추적의 디바이스 식별자를 획득하기 위해 복호화된 메시지로부터 랜덤 N-비트 스트링을 제거하고 알려진 디바이스 식별자들의 리스트로부터 디바이스 식별자를 검증함으로써 추적 디바이스를 인증한다.
[0044] 실시예들에서, 암호화된 메시지는 암호화된 부분 및 암호화되지 않은 부분을 포함하고, 암호화되지 않은 부분은 인증 디바이스에 대한 비밀 키를 식별하는 비밀 키 식별자를 포함한다. 이들 실시예들 중 일부에서, 인증 디바이스는 비밀 키 식별자에 기초하여 비밀 키를 리트리브하고 비밀 키를 사용하여 암호화된 메시지를 복호화한다. 일부 실시예들에서, 암호화된 메시지는 인증 디바이스에 대한 비밀 패턴을 식별하는 비밀 패턴 식별자를 더 포함한다. 이들 실시예들 중 일부에서, 비밀 패턴은 암호화된 메시지의 암호화되지 않은 부분에 포함된다. 일부 실시예들에서, 비밀 패턴은 암호화된 메시지의 암호화된 부분에 포함된다.
[0045] 실시예들에서, 추적 디바이스는 원격 디바이스로부터 에너자이징 신호의 수신 시에 에너자이징되는 수동 추적 디바이스이다. 이들 실시예들 중 일부에서, 응답 신호는 판독 디바이스에 의해 수신되고, 판독 디바이스는 차례로, 그 안에 포함된 암호화된 메시지를 암호화된 메시지를 인증 디바이스에 송신하며, 이 인증 디바이스는 암호화된 메시지, 비밀 키 및 비밀 패턴에 기초하여 추적 디바이스를 인증한다. 일부 실시예들에서, 수동 추적 디바이스는 에너자이징 신호의 주파수 대역 및 에너자이징 신호의 콘텐츠에 기초하여 제1 모드 및 제2 모드에서 선택적으로 동작하는 이중 모드 추적 디바이스이다. 실시예들에서, 암호화 모듈은 이중 모드 추적 디바이스가 제1 모드에서 동작할 때만 암호화된 메시지를 생성한다. 일부 실시예들에서, 제1 모드는 블루투스 저에너지 통신 프로토콜에 대응하고 제2 모드는 RFID 통신 프로토콜에 대응한다.
[0046] 실시예들에서, 추적 디바이스는 전원을 포함한다. 이들 실시예들 중 일부에서, 추적 디바이스는 암호화된 메시지를 인증 디바이스에 직접 송신한다.
[0047] 실시예들에서, 추적 디바이스는 암호화된 메시지, 비밀 패턴, 및 비밀 키에 기초하여 인증 디바이스에 의해 인증된다. 이들 실시예들 중 일부에서, 인증 디바이스는 추적 디바이스들을 인증하는 인증 서버이다.
[0048] 본 개시내용의 일부 실시예들에 따르면, 인증 디바이스에 의해 추적 디바이스를 인증하는 데 사용되는 암호화된 메시지를 생성하기 위한 방법이 개시된다. 방법은 수동 추적 디바이스의 암호화 모듈에 의해, 추적 디바이스를 고유하게 식별하는 디바이스 식별자를 획득하는 것을 포함한다. 방법은 또한, 암호화 모듈에 의해, 디바이스 식별자 및 비밀 패턴에 기초하여 가려진 디바이스 식별자를 생성하는 것을 포함한다. 방법은 암호화 모듈에 의해, 가려진 디바이스 식별자에 기초하여 메시지를 생성하는 것을 더 포함한다. 방법은 또한, 암호화 모듈에 의해, 암호화된 메시지를 획득하기 위해 비밀 키를 사용하여 메시지를 암호화하는 것을 포함한다. 방법은 암호화 모듈에 의해, 암호화된 메시지를 추적 디바이스의 송신 모듈에 출력하는 것을 더 포함한다. 방법은 송신 모듈에 의해, 추적 디바이스의 안테나를 통한 송신을 위해 암호화된 메시지를 포함하는 응답 신호를 변조하는 것을 더 포함한다.
[0049] 실시예들에서, 가려진 디바이스 식별자를 생성하는 것은 랜덤 N-비트 스트링을 생성하는 것 그리고 비밀 패턴에 따라 디바이스 식별자에 랜덤 N-비트 스트링을 삽입하는 것을 포함한다. 일부 실시예들에서, 비밀 패턴은 N개의 상이한 삽입 슬롯들을 정의하고, 각각의 삽입 슬롯은 랜덤 N-비트 스트링의 개개의 비트가 삽입되는 디바이스 식별자의 비트 포지션을 각각 정의한다. 일부 실시예들에서, 인증 디바이스는, 가려진 디바이스 식별자를 획득하기 위해 비밀 키를 사용하여 메시지를 복호화하고, 추적의 디바이스 식별자를 획득하기 위해 복호화된 메시지로부터 랜덤 N-비트 스트링을 제거하고 알려진 디바이스 식별자들의 리스트로부터 디바이스 식별자를 검증함으로써 추적 디바이스를 인증한다.
[0050] 실시예들에서, 암호화된 메시지는 암호화된 부분 및 암호화되지 않은 부분을 포함하고, 암호화되지 않은 부분은 인증 디바이스에 대한 비밀 키를 식별하는 비밀 키 식별자를 포함한다. 이들 실시예들 중 일부에서, 인증 디바이스는 비밀 키 식별자에 기초하여 비밀 키를 리트리브하고 비밀 키를 사용하여 암호화된 메시지를 복호화한다. 일부 실시예들에서, 암호화된 메시지는 인증 디바이스에 대한 비밀 패턴을 식별하는 비밀 패턴 식별자를 더 포함한다. 일부 실시예들에서, 비밀 패턴은 암호화된 메시지의 암호화되지 않은 부분에 포함된다. 일부 실시예들에서, 비밀 패턴은 암호화된 메시지의 암호화된 부분에 포함된다.
[0051] 실시예들에서, 추적 디바이스는 원격 디바이스로부터 에너자이징 신호의 수신 시에 에너자이징되는 수동 추적 디바이스이다. 이들 실시예들 중 일부에서, 응답 신호는 판독 디바이스에 의해 수신되고, 판독 디바이스는 차례로, 그 안에 포함된 암호화된 메시지를 암호화된 메시지를 인증 디바이스에 송신하며, 이 인증 디바이스는 암호화된 메시지, 비밀 키 및 비밀 패턴에 기초하여 추적 디바이스를 인증한다. 일부 실시예들에서, 수동 추적 디바이스는 에너자이징 신호의 주파수 대역 및 에너자이징 신호의 콘텐츠에 기초하여 제1 모드 및 제2 모드에서 선택적으로 동작하는 이중 모드 추적 디바이스이다. 일부 실시예들에서, 암호화 모듈은 이중 모드 추적 디바이스가 제1 모드에서 동작할 때만 암호화된 메시지를 생성한다. 일부 실시예들에서, 제1 모드는 블루투스 저에너지 통신 프로토콜에 대응하고 제2 모드는 RFID 통신 프로토콜에 대응한다.
[0052] 실시예들에서, 추적 디바이스는 전원을 포함한다. 이들 실시예들 중 일부에서, 추적 디바이스는 암호화된 메시지를 인증 디바이스에 직접 송신한다.
[0053] 실시예들에서, 추적 디바이스는 암호화된 메시지, 비밀 패턴, 및 비밀 키에 기초하여 인증 디바이스에 의해 인증된다. 이들 실시예들 중 일부에서, 인증 디바이스는 추적 디바이스들을 인증하는 인증 서버이다. 일부 실시예들에서, 인증 디바이스는 집계기 디바이스이다. 일부 실시예들에서, 인증 디바이스는 백엔드 서버 시스템이다. 일부 실시예들에서, 인증 디바이스는 사용자 디바이스이다.
[0054] 본 개시내용의 일부 실시예들에 따르면, 추적 디바이스를 인증하기 위한 시스템이 개시된다. 시스템은, 추적 디바이스를 고유하게 식별하는 추적 식별자를 표시하는 암호화된 메시지를 생성하고 추적 디바이스의 안테나를 통한 송신을 위해 암호화된 메시지를 포함하는 응답 신호를 변조하는 추적 디바이스를 포함한다. 시스템은 또한 암호화된 메시지를 수신하고, 암호화된 메시지에 기초하여 디바이스 식별자를 결정하고, 알려진 디바이스들의 식별자의 리스트에 기초하여 디바이스 식별자를 검증하는 인증 서버를 포함하고, 알려진 디바이스 식별자들의 리스트는 유효 추적 디바이스들의 디바이스 식별자들을 표시한다.
[0055] 실시예에서, 추적 디바이스는 암호화 모듈을 포함한다. 암호화 모듈은 디바이스 식별자 및 비밀 패턴에 기초하여 가려진 디바이스 식별자를 생성한다. 암호화 모듈은 또한 가려진 디바이스 식별자에 기초하여 메시지를 생성한다. 암호화 모듈은 추가로, 암호화된 메시지를 획득하기 위해 비밀 키를 사용하여 메시지를 암호화하고, 암호화된 메시지를 송신 모듈에 출력한다.
[0056] 실시예들에서, 가려진 디바이스 식별자를 생성하는 것은 랜덤 N-비트 스트링을 생성하는 것 그리고 비밀 패턴에 따라 디바이스 식별자에 랜덤 N-비트 스트링을 삽입하는 것을 포함한다. 이들 실시예들 중 일부에서, 비밀 패턴은 N개의 상이한 삽입 슬롯들을 정의하고, 여기서 각각의 삽입 슬롯은 랜덤 N-비트 스트링의 개개의 비트가 삽입되는 디바이스 식별자의 비트 포지션을 각각 정의한다. 일부 실시예들에서, 인증 디바이스는 가려진 디바이스 식별자를 획득하기 위해 비밀 키를 사용하여 암호화된 메시지를 복호화하고, 복호화된 메시지로부터 랜덤 N-비트 스트링을 제거함으로써 추적 디바이스의 디바이스 식별자를 결정한다.
[0057] 실시예들에서, 암호화된 메시지는 암호화된 부분 및 암호화되지 않은 부분을 포함하고, 암호화되지 않은 부분은 인증 디바이스에 대한 비밀 키를 식별하는 비밀 키 식별자를 포함한다. 이들 실시예들 중 일부에서, 인증 디바이스는 비밀 키 식별자에 기초하여 비밀 키를 리트리브하고 비밀 키를 사용하여 암호화된 메시지를 복호화한다. 일부 실시예들에서, 암호화된 메시지는 인증 디바이스에 대한 비밀 패턴을 식별하는 비밀 패턴 식별자를 더 포함한다. 이들 실시예들 중 일부에서, 비밀 패턴은 암호화된 메시지의 암호화되지 않은 부분에 포함된다. 일부 실시예들에서, 비밀 패턴은 암호화된 메시지의 암호화된 부분에 포함된다.
[0058] 실시예들에서, 시스템은 판독 디바이스를 더 포함한다. 판독 디바이스는 추적 디바이스로부터 응답 신호를 수신하고 응답 신호에 포함된 암호화된 메시지를 통신 네트워크를 통해 인증 서버에 송신한다. 이들 실시예들 중 일부에서, 추적 디바이스는 수동 추적 디바이스이고 판독 디바이스는 수동 추적 디바이스를 에너자이징하는 에너자이징 신호를 브로드캐스트한다. 일부 실시예들에서, 수동 추적 디바이스는 에너자이징 신호의 주파수 대역 및 에너자이징 신호의 콘텐츠에 기초하여 제1 모드 및 제2 모드에서 선택적으로 동작하는 이중 모드 추적 디바이스이다. 이들 실시예들 중 일부에서, 암호화 모듈은 이중 모드 추적 디바이스가 제1 모드에서 동작할 때만 암호화된 메시지를 생성한다. 일부 실시예들에서, 제1 모드는 블루투스 저에너지 통신 프로토콜에 대응하고 제2 모드는 RFID 통신 프로토콜에 대응한다.
[0059] 실시예들에서, 추적 디바이스는 전원을 포함한다. 이들 실시예들 중 일부에서, 추적 디바이스는 암호화된 메시지를 인증 디바이스에 직접 송신한다. 일부 실시예들에서, 인증 서버는 암호화된 메시지에 기초하여 일반적인 로케이션에서 추적 디바이스의 존재를 확인한다.
[0060] 본 개시내용의 또 다른 실시예들에 따르면, 수동 추적 디바이스가 개시된다. 수동 추적 디바이스는 제1 주파수 대역에서 응답 신호들을 송신하는 제1 안테나 및 제2 주파수 대역에서 에너자이징 신호들을 수신하는 제2 안테나를 포함한다. 수동 추적 디바이스는 또한, 제2 안테나를 통해 원격 디바이스로부터 에너자이징 신호를 수신하고 에너자이징 신호를 RF 전기 에너지로부터, 수동 추적 디바이스를 에너자이징하는 DC 전기 에너지로 변환하는 에너지 수확 모듈을 포함한다. 수동 추적 디바이스는 제1 주파수 대역에서의 송신을 위해 응답 신호를 변조하고, 통신 프로토콜에 따른 송신을 위해 제1 안테나에 변조된 응답 신호를 출력하는 송신 모듈을 더 포함한다. 응답 신호는 수동 추적 디바이스의 디바이스 식별자를 표시하는 메시지를 포함한다. 송신 모듈은 출력 주파수를 생성하는 벌크 음파 기준 발진기를 포함하고, 벌크 음파 기준 발진기는 벌크 음파 지연 기준을 포함한다. 송신 모듈은 벌크 음파 기준 발진기의 출력 주파수에 기초하여 응답 신호가 캐리어 주파수를 갖도록 응답 신호를 변조한다.
[0061] 실시예들에서, 벌크 음파 기준 발진기는 마스터 클록, 시간차 검출기, 위상 주파수 검출 모듈, 및 루프 필터를 포함한다. 일부 실시예들에서, 마스터 클록은 캐리어 주파수 기준으로서 사용을 위해 제1 송신 모듈의 다른 컴포넌트들에 출력 주파수를 출력하고, 출력 주파수를 시간차 검출기에 출력한다. 일부 실시예들에서, 시간차 검출기는 벌크 음파 지연 기준의 복수의 에코들을 검출하고, 복수의 에코들 중 제1 에코 및 제2 에코에 각각 기초하여 제1 에코 신호 및 제2 에코 신호를 생성하고, 종료 펄스를 생성하도록 제1 에코 신호를 출력 주파수와 비교하고, 그리고 종료 펄스 및 제2 에코 신호 둘 모두를 위상 주파수 검출 모듈에 출력한다. 일부 실시예들에서, 위상 주파수 검출 모듈은 종료 펄스의 위상을 제2 에코 신호의 위상과 비교하고, 펌프 펄스를 생성하고, 펌프 펄스에 기초하여 전류를 생성한다. 일부 실시예들에서, 루프 필터는 전류를 증폭하고 증폭된 전류를 마스터 클록에 출력하고 그리하여 피드백 루프를 형성하고 출력 주파수를 보정한다.
[0062] 일부 실시예들에서, 펌프 펄스는 종료 펄스의 위상이 제2 에코 신호의 위상보다 앞설 때 펌프-다운 펄스이고, 위상 주파수 검출 모듈은 펌프-다운 펄스에 기초하여 음의 전류를 생성한다. 이들 실시예들 중 일부에서, 펌프 펄스는 종료 펄스의 위상이 제2 에코 신호의 위상보다 늦을 때 펌프-업 펄스이고, 위상 주파수 검출 모듈은 펌프-업 펄스에 기초하여 양의 전류를 생성한다. 일부 실시예들에서, 시간차 검출기는, 온도 판독치를 수신하고 온도 판독치에 기초하여 온도 조정 신호를 시간차 검출기에 출력하는 온도 보상 모듈을 포함하고, 시간차 검출기는 온도 조정 신호에 기초하여 에코 신호들 및 종료 펄스 중 하나 또는 둘 모두를 조정한다.
[0063] 실시예들에서, 벌크 음파 지연 기준은 제1 벌크 음파 지연 기준이고 복수의 에코들은 제1 복수의 에코들이다. 이들 실시예들 중 일부에서, 벌크 음파 발진기는 벌크 음파 온도 센서를 포함한다. 벌크 음파 온도 센서는 벌크 음파 지연 기준의 제2 복수의 에코들을 검출하고, 제2 복수의 에코들 중 제1 에코 및 제2 에코에 기초하여 제1 에코 신호 및 제2 에코 신호를 생성하고, 제2 복수의 에코들의 제1 에코 및 제2 에코에 각각 기초한 제1 및 제2 에코 신호들에 기초하여 대강의 온도 판독치를 생성하고, 그리고 대강의 온도 판독치를 벌크 음파 발진기의 시간차 검출기에 출력한다. 일부 실시예들에서, 벌크 음파 온도 센서는 벌크 음파 생성기로부터 출력 주파수를 수신하고 제5 및 제6 에코 신호들 및 출력 주파수에 기초하여 정밀 온도 판독치를 생성한다. 일부 실시예들에서, 수동 추적 디바이스는 대강의 온도 판독치와 정밀 온도 판독치 중 하나 또는 둘 모두를 생성하는 벌크 음파 온도 센서를 더 포함하고, 벌크 음파 온도 센서는 제2 벌크 음파 지연 기준을 포함한다.
[0064] 실시예들에서, 벌크 음파 온도 센서는 제2 벌크 음파 지연 기준의 제2 복수의 에코들을 검출하고, 제2 복수의 에코들 중 제1 에코 및 제2 에코에 각각 기초하여 제1 에코 신호 및 제2 에코 신호를 생성하고, 제2 복수의 에코들의 제1 에코 및 제2 에코에 기초한 제1 및 제2 에코 신호들에 기초하여 대강의 온도 판독치를 생성하고, 그리고 대강의 온도 판독치를 벌크 음파 발진기에 출력한다. 이들 실시예들 중 일부에서, 벌크 음파 온도 센서는 벌크 음파 생성기로부터 출력 주파수를 수신하고 출력 주파수 및 제2 복수의 에코들의 제1 에코 및 제2 에코에 기초한 제1 및 제2 에코 신호들 둘 모두에 기초하여 정밀 온도 판독치를 생성한다. 일부 실시예들에서, 벌크 음파 온도 센서는 응답 신호에의 포함을 위해 송신 모듈에 정밀 온도 판독치를 출력한다.
[0065] 실시예들에서, 수동 추적 디바이스는 제2 안테나를 통해 수신된 에너자이징 신호들을 변형하는 벌크 음파 트랜스포머를 더 포함하고, 벌크 음파 트랜스포머는 제2 벌크 음파 지연 기준을 포함한다. 이들 실시예들 중 일부에서, 벌크 음파 트랜스포머는 에너자이징 신호들의 임피던스를 증가시킨다.
[0066] 실시예들에서, 송신 모듈은 응답 신호가 벌크 음파 기준 발진기의 출력 주파수의 인자와 실질적으로 동일한 캐리어 주파수를 갖도록 응답 신호를 변조한다.
[0067] 실시예들에서, 송신 모듈은 제1 송신 모듈이고, 응답 신호는 제1 응답 신호들이고, 에너자이징 신호들은 제1 에너자이징 신호들이고, 통신 프로토콜은 제1 통신 프로토콜이고, 메시지는 제1 메시지이고, 디바이스 식별자는 제1 디바이스 식별자이다. 이들 실시예들 중 일부에서, 수동 추적 디바이스는 제3 주파수 대역에서 제2 응답 신호들을 송신하고 제2 에너자이징 신호들을 수신하는 제3 안테나를 더 포함한다. 수동 추적 디바이스는 또한 수동 추적 디바이스가 제2 통신 프로토콜에 따라 제2 모드에서 동작할 때, 제3 주파수 대역에서의 송신을 위해 제2 응답 신호를 준비하고 제3 안테나의 임피던스를 토글링함으로써 준비된 제2 응답 신호의 송신을 용이하게 하는 제2 송신 모듈을 포함하고, 제2 응답 신호는 수동 추적 디바이스의 제2 디바이스 식별자를 표시하는 제2 메시지를 포함한다. 수동 추적 디바이스는 제2 안테나 및/또는 제3 안테나를 통해 원격 디바이스로부터 수신된 에너자이징 신호에 기초하여 수동 추적 디바이스가 제1 모드 또는 제2 모드에서 동작할지를 결정하는 모드 선택 모듈을 더 포함한다. 이들 실시예들 중 일부에서, 제1 주파수 대역은 제2 주파수 대역과 동일하다.
[0068] 본 개시내용의 일부 실시예들에 따르면, 지능형 추적 시스템의 집계기 디바이스가 개시된다. 집계기 디바이스는, 하나 이상의 저장 디바이스들; 하나 이상의 장거리 통신 프로토콜들을 사용하여 외부 디바이스들과 통신하는 하나 이상의 장거리 통신 유닛들; 하나 이상의 단거리 통신 프로토콜들을 사용하여 근접 디바이스들과 통신하는 적어도 하나의 단거리 통신 유닛들; GPS 디바이스; 및 실행 가능 명령들을 실행하는 하나 이상의 프로세서들을 포함할 수 있다. 명령은 프로세싱 디바이스로 하여금, 단거리 통신 유닛을 통해, 집계기 디바이스의 판독 범위의 추적 디바이스들에 에너자이징 신호들을 브로드캐스트하게 하고 ― 에너자이징 신호는 추적 메시지들을 브로드캐스트하도록 추적 디바이스들을 트리거함 ― ; 단거리 통신 유닛을 통해 하나 이상의 개개의 응답하는 추적 디바이스들로부터 하나 이상의 응답 신호들을 수신하게 하고 ― 각각의 응답 신호는 추적 정보를 포함하는 개개의 응답하는 추적 디바이스로부터의 추적 메시지들을 포함함 ― ; 개개의 응답 신호에 기초하여 추적 레코드를 생성하게 하고; 그리고 추적 레코드를 백엔드 서버 시스템에 보고하게 한다.
[0069] 실시예들에서, 하나 이상의 단거리 통신 유닛들은, 응답하는 추적 디바이스로부터 응답 신호를 수신하고 응답 신호에 기초하여 집계기 디바이스와 관련하여 응답하는 추적 디바이스의 범위 및 방위를 결정하도록 구성된 MOMI(multiple-output-multiple-input) 통신 디바이스를 포함한다. 이들 실시예들 중 일부에서, MOMI 통신 디바이스는 제1 RF(radio frequency) 안테나; 및 제1 RF 안테나에 아주 근접하고, 제1 RF 안테나로부터 0도 초과 및 180도 미만의 각도로 세팅되는 제2 RF 안테나를 포함하는 적어도 하나의 MOMI 트랜시버를 포함한다. 이들 실시예들 중 일부에서, MOMI 디바이스는 하나 이상의 프로세서들로부터 에너자이징 커맨드를 수신하고; 집계기 디바이스의 판독 범위의 추적 디바이스들에 대해 제1 RF 안테나와 제2 RF 안테나 사이의 에너자이징 신호를 변조하고; 응답하는 추적 디바이스로부터 제1 RF 안테나에서 제1 응답 신호 및 제2 RF 안테나에서 제2 응답 신호를 수신하고; 제1 응답 신호의 제1 신호 강도 및 제2 응답 신호의 제2 신호 강도에 기초하여 응답하는 추적 디바이스의 범위 및 방위를 결정하고; 그리고 범위 및 방위를 프로세싱 디바이스에 출력하도록 구성된다.
[0070] 실시예들에서, 수집 디바이스는 센서 데이터를 각각 출력하는 일 세트의 하나 이상의 환경 센서들을 더 포함한다. 이들 실시예들 중 일부에서, 실행 가능한 명령들은 추가로, 하나 이상의 프로세서들로 하여금, 센서 데이터를 수신하게 하고; 센서 데이터 및 기계 학습 모델에 기초하여 환경 사고의 존재를 분류하게 하고; 그리고 환경 사고의 분류에 대한 응답으로: 환경 사고 레코드를 생성하게 하고; 그리고 백엔드 서버 시스템에 환경 사고를 보고하게 한다.
[0071] 실시예들에서, 실행 가능한 명령들은 추가로 하나 이상의 프로세서들로 하여금 카메라 신호를 수신하게 한다. 이들 실시예들 중 일부에서, 실행 가능한 명령들은 추가로, 하나 이상의 프로세서들로 하여금, 추적 가능한 아이템들을 식별하도록 트레이닝된 이미지 분류기를 사용하여 카메라 신호의 하나 이상의 프레임들에서 추적 가능한 아이템을 분류하게 한다. 이들 실시예들 중 일부에서, 실행 가능한 명령들은 추가로, 하나 이상의 프로세서들로 하여금, 추적 가능한 아이템을 분류하고 추적 가능한 아이템에 대응하는 추적 메시지를 수신하지 않는 것에 대한 응답으로 응답하여 추적 디바이스가 누락되거나, 손상되거나, 또는 그렇지 않으면 판독 불가능하다고 결정하게 한다. 일부 실시예들에서, 실행 가능한 명령들은 추가로, 하나 이상의 프로세서들로 하여금, 추적 가능한 아이템들 및 시각적 표시들을 식별하도록 트레이닝된 이미지 분류기를 사용하여 카메라 신호의 하나 이상의 프레임들에서 추적 가능한 아이템에 부착된 시각적 표시들을 분류하게 한다. 이들 실시예들 중 일부에서, 실행 가능한 명령들은 추가로, 하나 이상의 프로세서들로 하여금, 시각적 표시들을 스캔하게 하고; 그리고 시각적 표시들을 디코딩하여 값을 획득하게 하고, 값은 시각적 표시들이 부착된 아이템의 추적 정보를 표시한다. 이들 실시예들 중 일부에서, 실행 가능한 명령들은 추가로, 하나 이상의 프로세서들로 하여금, 시각적 표시들로부터 디코딩된 값에 대응하는 추적 메시지를 수신하지 않는 것에 대한 응답으로, 추적 디바이스가 누락되고, 손상되거나 또는 그렇지 않으면 판독 불가능하다고 결정하게 한다.
[0072] 일부 실시예들에서, 집계기 디바이스는 카메라 신호를 출력하는 카메라를 더 포함한다. 일부 실시예들에서, 하나 이상의 프로세서들은 장거리 통신 유닛 또는 단거리 통신 유닛을 통해 또는 커넥터 케이블을 통해 원격 비디오 카메라로부터 비디오 신호를 수신한다. 일부 실시예들에서, 비디오 신호는 고해상도 컬러 비디오 및 깊이 비디오를 포함하는 3D 비디오 신호이다. 일부 실시예들에서, 실행 가능한 명령들은 추가로, 하나 이상의 프로세서들로 하여금, 제1 추적 디바이스로부터의 제1 응답 신호로부터 유도된 제1 범위 및 방위 데이터를 수신하게 하고; 제1 응답 신호에 기초하여 제1 추적 디바이스에 대응하는 제1 추적 데이터를 결정하게 하고; 제2 추적 디바이스로부터의 제2 응답 신호로부터 유도된 제2 범위 및 방위 데이터를 수신하게 하고; 제2 응답 신호에 기초하여 제2 추적 디바이스에 대응하는 제2 추적 데이터를 결정하게 하고; 추적 가능한 아이템들을 식별하도록 트레이닝된 이미지 분류기를 사용하여 카메라 신호의 하나 이상의 프레임들에서 제1 추적 가능한 아이템 및 제2 추적 가능한 아이템을 분류하게 하고; 그리고 제1 범위 및 방위 데이터 및 제2 범위 및 방위 데이터에 기초하여 제1 추적 가능 아이템 및 제2 추적 가능 아이템을 명확하게 하여서, 명확화에 기초하여 제1 추적 데이터가 제1 추적 가능 아이템과 연관되고 제2 추적 데이터가 제2 추적 가능 아이템과 연관되게 한다.
[0073] 실시예들에서, 응답하는 추적 디바이스들은 수동 추적 디바이스들을 포함한다. 이들 실시예들 중 일부에서, 수동 추적 디바이스들은 RFID 태그 및 BLE 송신기로 구성된 다중-매체 추적 디바이스들을 포함하여서, 다중-매체 추적 디바이스들은 RFID 인테로게이터들 또는 BLE 스캐너들을 통해 판독될 수 있다. 이들 실시예들 중 일부에서, RFID 태그 및 BLE 송신기는 단일 ASIC에 통합된다.
[0074] 본 개시내용의 일부 실시예들에 따르면, 지능형 추적 시스템이 개시된다. 지능형 추적 시스템은 하나 이상의 수동 추적 디바이스들, 여자기 및 추적기를 포함한다. 각각의 수동 추적 디바이스는 하나 이상의 트랜시버들을 포함하고 전자기 주파수에 의해 에너자이징된다. 에너자이징되는 것에 대한 응답으로, 각각의 수동 추적 디바이스는 단문 메시지를 송신한다. 여자기는 수동 태그에 전력을 공급하기 위해 전자기 주파수를 방출한다. 추적기는 하나 이상의 수동 추적 디바이스들로부터 단문 메시지들을 수신하고 수신된 메시지들을 기초하여 추적기 부근에 하나 이상의 수동 추적 디바이스들의 존재를 확인한다.
[0075] 실시예들에서, 단문 메시지들은 BLE(Bluetooth Low Energy) 비콘들이다. 이들 실시예들 중 일부에서, BLE 비콘들 각각은 BLE 비콘을 송신한 하나 이상의 수동 추적 디바이스들의 개개의 수동 추적 디바이스의 개개의 디바이스 식별자를 포함한다. 실시예들에서, 단문 메시지들 각각은 단문 메시지를 송신한 하나 이상의 수동 추적 디바이스들의 개개의 수동 추적 디바이스의 개개의 디바이스 식별자를 포함한다. 이들 실시예들 중 일부에서, 개개의 수동 추적 디바이스는 저전력 암호화 알고리즘을 사용하여 단문 메시지에서 개개의 디바이스 식별자를 암호화한다. 이들 실시예들 중 일부에서, 개개의 수동 추적 디바이스는 공유 비밀 키 및 공유 비밀 패턴에 기초하여 단문 메시지에서 개개의 디바이스 식별자를 암호화한다. 공유 비밀 패턴은 공유 비밀 키로 암호화하기 전에 랜덤 비트가 단문 메시지 내에 삽입되는 패턴을 정의할 수 있다. 더욱이, 실시예들에서, 지능형 추적 시스템은 공유 비밀 패턴 및 공유 비밀 키를 사용하여 개개의 패싱 디바이스를 인증하는 인증 디바이스를 포함한다. 이들 실시예들 중 일부에서, 인증 디바이스는 추적기이다. 다른 실시예들에서, 인증 디바이스는 추적기와 통신하는 백엔드 서버 시스템이다.
[0076] 실시예들에서, 여자기는 추적기에 매립된다. 다른 실시예들에서, 여자기는 자립형 디바이스이다. 일부 실시예들에서, 지능형 추적 시스템은 하나 이상의 수동 추적 디바이스들의 로케이션들을 유지하는 백엔드 서버 시스템을 포함한다. 이들 실시예들 중 일부에서, 백엔드 서버 시스템은 하나 이상의 수동 추적 디바이스들의 로케이션들을 통해 아이템들의 인벤토리를 관리한다.
[0077] 실시예들에서, 하나 이상의 수동 추적 디바이스들 각각은 에너자이징될 시에 현재 온도를 출력하는 온도 센서를 포함하고, 각각의 수동 추적 디바이스는 수동 추적 디바이스에 의해 출력된 단문 메시지에 현재 온도 데이터를 포함시킨다. 일부 실시예들에서, 지능형 추적 시스템은 수동 추적 디바이스들에 의해 송신된 개개의 단문 메시지들의 현재 온도 데이터 및 온도 데이터와 연관된 타임 스탬프들에 기초하여 온도 로그를 유지하는 백엔드 서버 시스템을 포함한다. 실시예들에서, 지능형 추적 시스템은, 모션 데이터를 수신하고 모션 데이터에 기초하여 특정 수동 추적 디바이스와 연관된 아이템에 대응하는 모션 프로파일을 결정하는 백엔드 서버 시스템을 포함한다. 실시예들에서, 하나 이상의 수동 추적 디바이스들 각각은 수동 추적 디바이스 부근에서 주변 광의 검출을 표시하는 값을 출력하는 광 센서를 포함하며, 여기서 값은 수동 추적 디바이스가 에너자이징될 시에 단문 메시지에 포함된다. 실시예들에서, 하나 이상의 수동 추적 디바이스들 각각은 수동 추적 디바이스의 개개의 모션을 표시하는 모션 데이터를 출력하는 모션 센서를 포함하고, 여기서 모션 데이터는 수동 추적 디바이스가 에너자이징될 시에 단문 메시지에 포함된다. 일부 실시예들에서, 지능형 추적 시스템은 증강 현실 인에이블 디바이스가 수동 추적 디바이스의 방향으로 배향될 때 수동 추적 디바이스의 표시들을 디스플레이하도록 구성되는 증강 현실 인에이블 디바이스를 포함한다.
[0078] 실시예들에서, 하나 이상의 수동 추적 디바이스들은 각각의 수동 추적 디바이스가 제1 주파수에서 전자기 주파수를 수신하고 제2 주파수에서 단문 메시지들을 송신하도록 다중-대역 안테나를 포함한다. 실시예들에서, 여자기는 여자기가 제1 주파수에서 전자기 주파수를 송신하고 제2 주파수에서 단문 메시지들을 수신하도록 다중-대역 안테나를 포함한다.
[0079] 실시예들에서, 추적기는 하나 이상의 수동 추적 디바이스들과 통신하도록 구성된 사용자 디바이스이다.
[0080] 실시예들에서, 지능형 추적 시스템은, 추적기로부터 하나 이상의 수동 추적 디바이스에 대응하는 로케이션 데이터를 수신하고 로케이션 데이터에 기초하여 하나 이상의 수동 추적 디바이스들에 대응하는 영역의 가상 맵을 생성하는 백엔드 서버 시스템을 포함한다.
[0081] 실시예들에서, 추적기는 추적기의 환경의 특성화를 결정하고; 그리고 특성화에 기초하여 추적기가 백엔드 서버와 통신하는 통신의 형태를 결정하도록 구성되고, 여기서 추적기는 하나 초과의 상이한 형태들의 통신으로부터 선택하도록 구성된다.
[0082] 실시예들에서, 하나 이상의 수동 추적 디바이스들 각각은 복수의 안테나들을 포함하고, 복수의 안테나들 중 하나를 사용하여 에너자이징되는 것에 대한 응답으로 광고 패킷을 추적기로 송신하고 ― 광고 패킷은 사용되는 안테나를 표시함 ― ; 광고 패킷에 대한 응답으로 추적기로부터 응답 패킷을 수신하고 ― 응답 패킷은 광고 패킷을 포함하는 신호의 강도를 표시하는 수신된 신호 강도 표시를 포함함 ― ; 및 수신된 신호 강도 표시에 기초하여 복수의 안테나들 중 하나를 사용하여 단문 메시지를 추적기에 선택적으로 송신하도록 구성된다.
[0083] 실시예들에서, 하나 이상의 수동 추적 디바이스들의 각각의 수동 추적 디바이스는 수동 추적 디바이스의 안테나와 수동 추적 디바이스의 실리콘 칩 사이의 연결에서 정전기 방전 보호 메커니즘을 갖도록 제조된다. 이들 실시예들 중 일부에서, 정전기 방전 보호는 실리콘 칩이 수동 추적 디바이스의 하우징에 인레이된 후에 제거된다.
[0084] 실시예들에서, 하나 이상의 수동 추적 디바이스들의 각각의 수동 추적 디바이스는 MEMS 발진기를 포함한다.
[0085] 일부 실시예들에서, 수동 추적 디바이스들은 RFID 태그 및 BLE 송신기로 구성된 다중-매체 추적 디바이스들을 포함하여서, 다중-매체 추적 디바이스들은 RFID 인테로게이터들 또는 BLE 스캐너들을 통해 판독될 수 있다. 이들 실시예들 중 일부에서, RFID 태그 및 BLE 송신기는 단일 ASIC에 통합된다.
[0086] 본 개시내용의 보다 완전한 이해는 이하의 설명 및 첨부 도면들 및 청구범위로부터 인지될 것이다.
[0087] 본 개시내용의 더 나은 이해를 제공하기 위해 포함된 첨부 도면들은 본 개시내용의 실시예(들)를 예시하고 설명과 함께 본 개시내용의 원리를 설명하는 역할을 한다.
[0088] 도 1은 추적 시스템 및 백엔드 서버 시스템을 포함하는 예시적인 지능형 추적 시스템을 예시하는 개략도이다.
[0089] 도 2는 본 개시내용의 일부 실시예들에 따른 제품의 예시적인 라이프사이클을 예시하는 개략도이다.
[0090] 도 3은 본 개시내용의 일부 실시예들에 따른 수동 추적 디바이스의 예시적인 구성을 예시하는 개략도이다.
[0091] 도 4는 본 개시내용의 일부 실시예들에 따른 수동 추적 디바이스의 예시적인 구성을 예시하는 개략도이다.
[0092] 도 5는 본 개시내용의 일부 실시예들에 따라 수동 추적 디바이스가 제1 모드에서 또는 제2 모드에서 동작할지를 결정하기 위한 방법의 예시적인 동작 세트를 도시하는 흐름도이다.
[0093] 도 6은 본 개시내용의 일부 실시예들에 따라 수동 추적 디바이스(108)를 동작시키기 위한 방법(600)의 예시적인 동작들을 도시하는 흐름도이다.
[0094] 도 7은 본 개시내용의 일부 실시예들에 따라 추적 디바이스를 인증하기 위한 방법의 예시적인 동작들을 도시하는 흐름도이다.
[0095] 도 8은 본 개시내용의 일부 실시예들에 따라 추적 디바이스를 인증하기 위해 사용되는 암호화된 메시지를 생성하기 위한 방법의 예시적인 동작들을 도시하는 흐름도이다.
[0096] 도 9는 본 개시내용의 일부 실시예들에 따라, 수신된 암호화된 송신 메시지에 기초하여 추적 디바이스를 인증하기 위한 방법의 예시적인 동작들을 도시하는 흐름도이다.
[0097] 도 10은 본 개시내용의 일부 실시예들에 따른 예시적인 벌크 음파 발진기를 예시하는 개략도이다.
[0098] 도 11은 본 개시내용의 일부 실시예들에 따라 벌크 음파 발진기의 마스터 클록의 예시적인 구성을 예시하는 개략도이다.
[0099] 도 12는 본 개시내용의 일부 실시예들에 따라 벌크 음파 발진기의 시간차 검출기의 예시적인 구성을 예시하는 개략도이다.
[00100] 도 13은 본 개시내용의 일부 실시예들에 따라 벌크 음파 발진기의 루프 필터 및 위상 주파수 검출기의 예시적인 구성들을 예시하는 개략도이다.
[0101] 도 14는 본 개시내용의 일부 실시예들에 따른 벌크 음파 발진기의 예시적인 구성을 예시하는 개략도이다.
[0102] 도 15는 본 개시내용의 일부 실시예들에 따른 벌크 음파 발진기의 예시적인 구성을 예시하는 개략도이다.
[0103] 도 16은 본 개시내용의 일부 실시예들에 따른 벌크 음파 발진기의 예시적인 구성을 예시하는 개략도이다.
[0104] 도 17은 본 개시내용의 일부 실시예들에 따른 벌크 음파 발진기의 예시적인 구성을 예시하는 개략도이다.
[0105] 도 18은 본 개시내용의 일부 실시예들에 따른 예시적인 벌크 음파 온도 센서를 예시하는 개략도이다.
[0106] 도 19는 본 개시내용의 일부 실시예들에 따른 예시적인 벌크 음파 트랜스포머를 예시하는 개략도이다.
[0107] 도 20은 본 개시내용의 일부 실시예들에 따른 수동 추적 디바이스의 예시적인 구성을 예시하는 개략도이다.
[0108] 도 21은 본 개시내용의 일부 실시예들에 따른 집계기 디바이스의 컴포넌트들의 예시적인 세트를 예시하는 개략도이다.
[0109] 도 22는 본 개시내용의 일부 실시예들에 따른 예시적인 다중-출력-다중-입력 디바이스를 예시하는 개략도이다.
[0110] 도 1은 지능형 추적 시스템(10)을 예시한다. 지능형 추적 시스템(10)(또는 "시스템(10)")은 하나 이상의 추적 디바이스 시스템들(100)(또는 "추적 시스템들(100)") 및 백엔드 서버 시스템(120)을 포함할 수 있다. 실시예들에서, 지능형 추적 시스템(10)은 사용자 디바이스들(130) 및/또는 AR(augmented reality)-인에이블 사용자 디바이스들(140)을 더 포함할 수 있다. 시스템(10)은 도시되지 않은 부가적인 컴포넌트들을 포함할 수 있다.
[0111] 추적 시스템(100)은 하나 이상의 추적 디바이스들을 포함할 수 있다. 실시예들에서, 추적 시스템(100)은 하나 이상의 다중-모드 추적 디바이스들(102), 하나 이상의 집계기 디바이스(104), 하나 이상의 페어링된 추적 디바이스들(106), 하나 이상의 수동 추적 디바이스들(108), 하나 이상의 여자기들(110), 하나 이상의 이중 매체 추적 디바이스들(112), 하나 이상의 시각적 표시 추적기들(114), 및 하나 이상의 비전 시스템들(116)의 임의의 조합을 포함한다.
[0112] 실시예들에서, 다중-모드 추적 디바이스(102)는 그의 지오로케이션을 결정하고 통신 네트워크를 통해 백엔드 서버 시스템(120)에 그의 지오로케이션을 보고하도록 구성된 전자 디바이스이다. 다중-모드 추적 디바이스(102)는 장거리 통신을 사용하여(예컨대, (예컨대, 셀룰러 연결을 사용하여) 통신 네트워크를 통해 직접) 또는 단거리 통신을 사용하여(예컨대, 추적 시스템(100)의 중간 디바이스(예컨대, 집계기 디바이스(104)를 통해) 서버 시스템(120)과 통신하도록 구성될 수 있다. 예컨대, 일부 시나리오들에서, 다중-모드 추적 디바이스(102)는 다중-모드 추적 디바이스(102)가 셀룰러 네트워크에 연결하는 것을 금지하는 환경에 있을 수 있거나 다중-모드 추적 디바이스(102)가 셀룰러 네트워크를 통한 통신으로부터 배제되는 모드로 세팅될 수 있다. 이러한 시나리오들에서, 다중-모드 추적 디바이스(102)는 그의 로케이션 데이터는 집계기 디바이스(104)에 송신하며, 이는 로케이션 데이터를 백엔드 서버 시스템(120)에 송신할 수 있다. 실시예들에서, 다중-모드 추적 디바이스(102)는 또한 로케이션 데이터에 추가하여 또는 그 대신에 보고될 수 있는 다른 유형들의 데이터를 결정하도록 구성될 수 있다. 다중-모드 추적 디바이스(102)는 다중-모드 추적 디바이스(102) 또는 그의 환경에 대응하는 데이터를 수집하는 하나 이상의 환경 센서들을 포함할 수 있다. 예컨대, 다중-모드 추적 디바이스(102)는 다중-모드 추적 디바이스(102)의 환경에서 주변 온도를 표시하는 온도 데이터, 다중-모드 추적 디바이스(102)의 움직임을 설명하는 모션 데이터, 다중-모드 추적 디바이스(102)의 환경의 습도를 표시하는 습도 데이터, 다중-모드 추적 디바이스(102)의 환경에서 감지된 주변 광의 정도를 표시하는 광 데이터 등을 결정 및/또는 보고할 수 있다. 실시예들에서, 다중-모드 추적 디바이스(102)는 수집된 데이터를 주기적으로 로깅하여서, 다중-모드 추적 디바이스(102)는 로그에 저장되거나 배송되는 아이템의 조건들을 추적할 수 있다. 예컨대, 다중-모드 추적 디바이스(102)는 시간 기간에 걸쳐 디바이스에 근접한 환경의 온도를 정의하는 온도 로그를 유지할 수 있다. 이러한 유형들의 로그들은 의약품들, 화학 물질들 및 식품과 같은 아이템들을 운송할 때 요구될 수 있다. 일부 실시예들에서, 다중-모드 추적 디바이스(102)는 온도 로그(또는 다른 데이터 로그)를 유지하기에 충분한 프로세싱 또는 저장 능력들을 갖지 않는 다른 디바이스들을 대신하여 이러한 로그들을 유지할 수 있다.
[0113] 다중-모드 추적 디바이스(102)는 재충전 가능한 배터리(예컨대, 3.7V 6800mAh 리튬 이온 배터리)를 포함할 수 있어서, 그것은 다중-모드 추적 디바이스(102)가 이동될 수 있고 몇 주 또는 몇 달 동안 전력에 연결되지 않을 수 있는 환경(예컨대, 트럭, 창고, 선적 컨테이너 등)에 배치될 수 있다.
[0114] 집계기 디바이스(104)는 추적 시스템(100)의 하나 이상의 디바이스들(예컨대, 다중-모드 추적 디바이스들(102), 페어링된 추적 디바이스들(106), 및/또는 수동 추적 디바이스들(108))로부터 로케이션 데이터를 집계하고 백엔드 서버 시스템(120)에 로케이션 데이터를 보고하도록 구성된 전자 디바이스이다. 실시예들에서, 집계기 디바이스(104)는 추적 시스템(100)에서 다양한 디바이스들을 인증하도록 구성된다. 이러한 방식으로, 추적 시스템(100)의 디바이스들의 카운터-피팅(counter-fitting)이 방지될 수 있다.
[0115] 실시예들에서, 집계기 디바이스(104)는 모바일 집계기 디바이스(104)이다. 모바일 집계기 디바이스(104)는 이식성을 위해 구성된 집계기 디바이스(104)일 수 있다. 모바일 집계기 디바이스(104)는 재충전 가능한 배터리(예컨대, 3.7V 6800mAh 리튬 이온 배터리)를 포함할 수 있어서, 그것은 집계기 디바이스(104)가 이동될 수 있고 몇 주 또는 몇 달 동안 파워에 연결되지 않을 수 있는 환경에 배치될 수 있다.
[0116] 실시예들에서, 집계기 디바이스(104)는 고정된 집계 디바이스일 수 있다. 고정된 집계 디바이스는 고정된 로케이션에 있도록 구성된 집계기 디바이스(104)일 수 있다. 고정된 집계기 디바이스는 전원(예컨대, AC 콘센트)에 연결될 수 있다. 고정된 집계기 디바이스는 추가로, 추적 시스템의 다른 디바이스들의 로케이션들을 결정하고, 전력 집약적 암호화 동작들을 수행하는 등과 같은 보다 전력 집약적 동작들을 수행하도록 구성될 수 있다.
[0117] 일부 실시예들에서, 집계기 디바이스(104)는 데이터 로그들(예컨대, 온도 로그들, 습도 로그들 등)을 유지하기에 충분한 프로세싱 또는 저장 능력들을 갖지 않는 다른 디바이스들(예컨대, 수동 추적 디바이스들(108))을 대신하여 이러한 로그들을 유지할 수 있다. 이러한 방식으로, 집계기 디바이스(104)는 각각의 수동 추적 디바이스(108)에 대한 별개의 로그를 유지할 수 있다. 각각의 개별 로그는 개개의 수동 추적 디바이스(108)에 대응할 수 있고, 각각의 수동 추적 디바이스(108)의 디바이스 식별자, 수동 추적 디바이스(108)로부터 수집된 각각의 개별 데이터 아이템의 타임 스탬프, 및 타임 스탬프에 대응하는 데이터 아이템을 포함할 수 있다.
[0118] 일부 실시예들에서, 다중-모드 추적 디바이스(102)는 집계기 디바이스(104)로서 기능하도록 세팅될 수 있다. 실시예들에서, 집계기 디바이스(104)는 (아래에서 추가로 논의되는) 여자기 디바이스(110)를 포함하도록 구성될 수 있다.
[0119] 페어링된 추적 디바이스(106)는 그의 지오로케이션을 결정하고 집계기 디바이스(104)를 통해 백엔드 서버 시스템에 그의 지오로케이션을 보고하도록 구성된 전자 디바이스일 수 있다. 페어링된 추적 디바이스(106)는 집계기 디바이스와 통신하기 위해 단거리 통신 프로토콜을 활용할 수 있다. 실시예들에서, 페어링된 추적 디바이스(106)는 집계기 디바이스(104)와 통신하기 위해 Bluetooth™ 또는 Bluetooth Low Energy™ 통신 프로토콜을 구현할 수 있다. 페어링된 추적 디바이스(106)는, 수집된 센서 데이터를 집계기 디바이스(104)에 보고하기 위해 페어링된 추적 디바이스(106)가 모니터링할 수 있는 페어링된 추적 디바이스(106) 또는 그의 환경에 관한 데이터를 수집하는 하나 이상의 환경 센서들을 포함할 수 있다. 예컨대, 페어링된 추적 디바이스(106)는 페어링된 추적 디바이스(106)의 환경에서 주변 온도를 표시하는 온도 데이터, 페어링된 추적 디바이스(106)의 움직임을 설명하는 모션 데이터, 페어링된 추적 디바이스(106)의 환경의 습도를 표시하는 습도 데이터, 페어링된 추적 디바이스(106)의 환경에서 감지된 주변 광의 정도를 표시하는 광 데이터 등을 결정 및/또는 보고할 수 있다. 실시예들에서, 페어링된 추적 디바이스(106)는 수집된 데이터를 주기적으로 로깅하여서, 페어링된 추적 디바이스(106)는 로그(예컨대, 온도 로그)에 저장되거나 배송되는 오브젝트의 조건들을 추적할 수 있다.
[0120] 페어링된 추적 디바이스(106)는 재충전 가능한 배터리(예컨대, 3.0V 6800mAh 리튬 이온 배터리)를 포함할 수 있어서, 그것은 페어링된 추적 디바이스(106)가 이동될 수 있고 몇 주 또는 몇 달 동안 파워에 연결되지 않을 수 있는 환경(예컨대, 트럭, 창고, 선적 컨테이너 등)에 배치될 수 있다.
[0121] 수동 추적 디바이스(108)는 추적 시스템(100)의 다른 디바이스와 통신하는 소형의 저가 전자 디바이스이다. 페어링된 추적 디바이스들(106) 또는 다중-모드 추적 디바이스들(102)과 달리, 수동 추적 디바이스(108)는 온-보드 장기 전력 저장 메커니즘(예컨대, 배터리 없음)을 포함하지 않는다. 오히려, 수동 추적 디바이스(108)는 전자기장(예컨대, RF(radio frequency) 신호)에 의해 에너자이징되도록 구성된다. 이는 수동 추적 디바이스(108)가 작고 비교적 저가의 추적 솔루션이 되도록 허용한다. 수동 추적 디바이스들(108)은 에너자이제이션(energization)을 통해 획득되는 짧은 지속기간 동안 전하를 저장하기 위해 커패시터와 같은 단기 전력 저장 메커니즘들을 포함할 수 있다는 것에 주의한다. 아래에서 논의될 바와 같이, 추적 시스템(100)은 수동 추적 디바이스들(108)을 에너자이징하는 전자기 신호들을 방출하도록 구성되는 하나 이상의 여자기들(110)을 포함할 수 있다. 여자기(110)는 자립형 디바이스들일 수 있거나 추적 시스템(100)의 다른 디바이스(예컨대, 집계기(104) 또는 다중-모드 추적 디바이스(102))에 통합될 수 있다. RF-관련 기술의 사용에 관한 더 자세한 논의는 Kawaguchi의 미국 특허 번호 제8,774,329호에서 찾을 수 있으며, 이 문서의 내용들은 인용에 의해 본원에 포함된다.
[0122] 도 1을 다시 참조하면, 실시예들에서, 수동 추적 디바이스(108)는 소형 폼 팩터에 통합될 수 있는 소형 집적 회로(예컨대, < 2mm x 2mm)를 포함할 수 있다. 예컨대, 수동 추적 디바이스(108)는 1cm x 1cm 영역 미만인 타일 또는 레이블에 통합될 수 있다. 이러한 방식으로, 수동 추적 디바이스(108)는 배송되는 패키지에 부착되거나, 귀중품들(예컨대, 의료 용품들)의 상자에 삽입되거나, 의류 아이템(예컨대, 신발)에 매립되거나, 임의의 다른 적합한 시나리오에서 사용될 수 있다.
[0123] 수동 추적 디바이스(108)는 다른 수동 추적 디바이스들(108)로부터 수동 추적 디바이스(108)를 식별하는 디바이스 식별자("디바이스 ID")를 포함하는 다른 디바이스(예컨대, 집계기 디바이스(104))에 단문 메시지들을 통신할 수 있다. 단문 메시지를 송신함으로써, 수동 추적 디바이스(108)는 집계기 디바이스(104)의 부근에서 그의 존재를 확인할 수 있다. 실시예들에서, 수동 추적 디바이스들(108)은 블루투스 통신 프로토콜(들)에 따라 구성된 Bluetooth™-인에이블 트랜시버를 포함한다. 실시예들에서, 수동 추적 디바이스들(108)은 블루투스-인에이블 트랜시버를 갖는 다른 디바이스(예컨대, 집계기 디바이스(108))와 통신할 수 있다. 실시예들에서, 블루투스-인에이블 트랜시버는 BLE(Bluetooth Low Energy) 프로토콜(예컨대, BLE-인에이블 트랜시버)을 활용한다. BLE는 다른 블루투스 통신 프로토콜들보다 더 적은 전력 소비를 요구하는, 블루투스 SIG에 의해 개발된 단거리 통신 프로토콜이다. 실시예들에서, 수동 추적 디바이스(108)는 에너자이징될 때 비콘을 송신하도록 구성된다. 비콘은 통신 프로토콜(예컨대, Bluetooth™ 또는 BLE)에 따라 인코딩되는 고정 길이의 하나 이상의 데이터 패킷들일 수 있다. 비콘들은 단문 메시지들의 비-제한적인 예들이다. 실시예들에서, 비콘은 단문 메시지(예컨대, 비콘)를 송신하는 수동 추적 디바이스(108)의 디바이스 식별자(ID)를 표시할 수 있다. 수동 추적 디바이스(108)는 온도 데이터, 모션 데이터, 및/또는 주변 광 데이터를 포함(그러나 이에 제한되지 않음)하는 부가적인 데이터(예컨대, 비콘)를 단문 메시지에 포함시킬 수 있다. 업스트림 추적기(예컨대, 집계기(104), 다중-모드 추적 디바이스, 또는 사용자 디바이스(120)) 또는 백엔드 서버 시스템(120)은 수동 추적 디바이스(108)가 수동 추적 디바이스(108)로부터 수신된 온도 데이터, 모션 데이터 및/또는 주변 광 데이터를 샘플링할 때와 아주 시간적으로 근접하여 수동 추적 디바이스(108)가 단문 메시지를 송신하기 때문에 수동 추적 디바이스(108)로부터 수신된 이 데이터에 타임 스탬프를 적용할 수 있다는 것에 주의한다.
[0124] 수동 추적 디바이스들(108)은 각각 전자기 신호들을 수신 및 송신하는 데 사용되는 하나 이상의 안테나들을 포함할 수 있다. 이러한 방식으로, 안테나는 수동 추적 디바이스(108)를 에너자이징하기 위해 전자기 신호를 수신할 수 있고 그리고/또는 단거리 통신 링크(예컨대, BLE)를 통해 추적 시스템(100)의 다른 디바이스에 전자기 신호를 송신할 수 있다. 수동 추적 디바이스(108)는 매우 짧은 거리들(예컨대, <2m)에서 송신할 수 있다. 일부 실시예들에서, 수동 추적 디바이스(108)는 다른 디바이스에 의해 충분히 에너자이징되는 경우, 더 긴 거리들(예컨대, ~10m)에서 송신하도록 구성될 수 있다. 언급된 바와 같이, 수동 추적 디바이스(108)는 안테나를 통해 전자기 신호를 수신할 시에 에너자이징될 수 있다. 실시예들에서, 안테나는 수동 추적 디바이스(108)의 외부 하우징에 적용되는 금속성 페인트 또는 재료일 수 있다. 이들 실시예들에서, 수동 추적 디바이스(108)의 수신을 개선하기 위해 안테나가 전체 하우징을 커버하도록 페인팅될 수 있다.
[0125] 실시예들에서, 수동 추적 디바이스들(108)은 이중 대역 안테나들로 구성될 수 있다. 예컨대, 수동 추적 디바이스(108)는 900MHz 또는 2.4GHz에서 효율적인 에너지 수확을 허용하고 2.4GHz에서 비콘을 송신하는 이중 대역 안테나를 포함할 수 있다. 실시예들에서, 수동 추적 디바이스(108)는 다중-대역 안테나들로 구성될 수 있다. 예컨대, 수동 추적 디바이스(108)는 700, 850, 1900MHz뿐만 아니라 900 및 2.4GHz ISM 대역 신호들의 사용자 디바이스(130)(예컨대, 스마트폰들 또는 태블릿들) 신호들로부터 효율적인 에너지 수확을 허용하는 다중-대역 안테나로 구성될 수 있다.
[0126] 수동 추적 디바이스(108)에서 BLE-인에이블 트랜시버와 함께 발생할 수 있는 하나의 이슈는 BLE-인에이블 송신기들이 매우 단순한 RF 및 디지털 설계로 구현될 수 있지만 수신기들은 구현하기가 훨씬 더 복잡하다는 것이다. 단순한 "송신-전용" 수동 BLE 태킹 디바이스들은 태그에 데이터를 안전하게 기록하고 수신하는 제한된 능력에 의해 상당히 향상될 수 있다. 제한들은 매우 가까운 범위 및 일관된 높은 신호 레벨들을 갖는 특수 디바이스들만을 포함할 수 있다. 블루투스 5.0 사양의 BLE 프로토콜은 연결 이벤트를 사용하여 마스터로부터 슬레이브 디바이스들로 데이터가 전송되는 것을 요구한다. 이는 수동 추적 디바이스(108)의 전력 및 프로세싱 제약들을 고려하여, 원하는 것보다 더 복잡한 상태 머신 및 수신기를 구현하도록 수동 추적 디바이스(108)에 요구할 수 있다.
[0127] 따라서, 일부 실시예들에서, 추적 시스템(100)은 전력공급된 디바이스(예컨대, 여자기(110))로부터 수동 추적 디바이스(108)로 RF 전력 및 데이터 둘 모두를 송신하기 위해 BLE 광고 패킷들의 독점 버전을 구현할 수 있다. 통상적으로, BLE 광고 패킷은 주변 디바이스의 존재를 다른 BLE-인에이블 디바이스에 알리기 위해 BLE 주변 디바이스에 의해 다른 BLE-인에이블 디바이스(또는 Bluetooth-인에이블 디바이스)로 송신될 수 있는 패킷이다. 실시예들에서, 커맨드 구조는 광고 데이터 필드에 매립될 수 있다. 이들 실시예들 중 일부에서, 커맨드들은, (i) 기록 모드(예컨대, 수동 추적 디바이스(108)에게 리스닝하도록 알리기 위한 매우 짧고 고유한 커맨드, (ii) 전송자 인증, (iii) 주소 및 데이터 기록, (iv) 주소 및 상태 기록에 관한 확인응답 요청, 그리고 (v) (수동 추적 디바이스(108)에 의한) 확인은답과 함께 비콘 전송을 포함(그러나 이에 제한되지 않음)할 수 있다.
[0128] 일부 실시예들에서, 태그에 데이터를 기록하는 것은 수신기의 복잡성을 감소시키기 위해 일정한 파에 대한 ASK(amplitude-shift keying) 변조 방식으로 달성될 수 있다. 이들 실시예들에서, 수동 추적 디바이스(108)가 예컨대, 기본 C1G2(Class-1, Generation-2) 인터페이스 섹션을 구현하고 다중-대역 안테나를 갖는 경우, 수동 추적 디바이스(108)는 UHF RFID 판독기를 포함할 수 있다. 부가적으로 또는 대안적으로, 수동 추적 디바이스(108)는 NFC(near field communication) 태그와 수동 BLE 모듈을 결합할 수 있다.
[0129] 수동 추적 디바이스들(108)은 다수의 상이한 유형들의 디바이스들과 통신할 수 있다. 실시예들에서, 수동 추적 디바이스(108)는 집계기 디바이스(104), 다중-모드 추적 디바이스(102), 여자기(110), 사용자 디바이스(130), AR-인에이블 사용자 디바이스(140), 및/또는 판독기 디바이스(150)와 통신할 수 있다. 실시예들에서, 수동 추적 디바이스(108)는 에너자이징될 때 비콘을 송신하도록 구성된다. 언급된 바와 같이, 비콘은 비콘을 송신하는 수동 추적 디바이스(108)의 디바이스 식별자(ID)를 표시할 수 있다. 이러한 방식으로, 수동 추적 디바이스(108)는 수동 추적 디바이스(108)가 에너자이징될 때마다 추적 시스템(100)의 다른 디바이스에 대한 그의 근접성을 알린다. 비콘에 대한 응답으로, 수동 추적 디바이스(108)로부터 비콘을 수신하는 디바이스는 디바이스의 디바이스 ID를 판독할 수 있고 수동 추적 디바이스의 존재뿐만 아니라 비콘에서 송신된 임의의 다른 데이터를 로깅할 수 있다.
[0130] 실시예들에서, 수동 추적 디바이스(108)는 수동 추적 디바이스들의 위조가 방지될 수 있도록 디바이스 ID를 암호화할 수 있다. 이는 일반적으로 인벤토리 관리 시스템들 또는 추적 애플리케이션들에서 매우 중요할 수 있다. 예컨대, 악의적인 행위자는 정품 수동 추적 디바이스(108)가 부착되어 있는 패키지를 훔치기 위해 수동 추적 디바이스를 위조하려고 할 수 있다. 실시예들에서, 수동 추적 디바이스들(108)은 디바이스 ID(또는 암호화를 필요로 하는 임의의 다른 데이터)를 암호화하기 위해 저전력 암호화 알고리즘을 구현할 수 있다. 실시예들에서, 수동 추적 디바이스(108)는 공유 비밀 키 및 공유 비밀 패턴을 활용하여 디바이스 ID를 암호화할 수 있다. 공유 비밀 키는 디바이스 ID를 암호화하는 데 사용되는 숫자 값일 수 있다. 공유 비밀 키는 개개의 수동 추적 디바이스 상에 저장될 수 있고 암호화될 메시지(예컨대, 비트들의 스트링)를 암호화하는 데 사용될 수 있다. 인증 디바이스(예컨대, 집계기 디바이스(104), 백엔드 서버 시스템(120), 사용자 디바이스(130), 또는 여자기(110))는 또한 공유 비밀 키 및 공유 비밀 패턴을 인지한다. 공유 비밀 패턴은 비트가 암호화될 메시지 내에 삽입되는 패턴을 정의한다. 예컨대, 8바이트까지를 포함하는 메시지에서, 예시적인 패턴은, 비트가 첫 번째 비트와 두 번째 비트 사이, 다섯 번째 비트와 여섯 번째 비트 사이, 열여섯 번째 비트와 열일곱 번째 비트 사이, 30번째 비트와 31번째 비트 사이, 42번째 비트와 43번째 비트 사이, 50번째 비트와 51번째 비트 사이에 삽입될 것을 표시할 수 있다. 수동 추적 디바이스는 임의의 N-비트 스트링(예컨대, 위의 예에서 5비트)을 생성할 수 있고, N-비트 스트링으로부터의 개개의 비트들을 비밀 패턴에 따라 암호화될 메시지에 삽입할 수 있다. 수동 추적 디바이스는 그 후 공유 비밀 키를 사용하여 N-비트가 내부에 삽입되어 있는 메시지를 암호화할 수 있고 암호화된 메시지를 송신할 수 있다. 각각의 반복 송신에서 암호화될 메시지에 삽입하기 위해 상이한 임의의 N-비트 스트링(예컨대, 디바이스 ID)을 활용함으로써, 암호화된 메시지는 동일한 디바이스 ID를 포함하고 동일한 비밀 키에 의해 암호화됨에도 불구하고 송신들 간에 변동되도록 보장한다. 인증 디바이스는 암호화된 메시지를 수신할 수 있고 공유 비밀 키를 사용하여 암호화된 메시지를 복호화할 수 있다. 인증 디바이스는 또한 오리지널 메시지를 획득하기 위해 공유 비밀 패턴에 따라 복호화된 메시지로부터 비트들을 제거(예컨대, 두 번째 비트, 일곱 번째 비트, 18번째 비트, 34번째 비트, 47번째 비트 및 56번째 비트를 제거)할 수 있다. 수동 추적 디바이스(108)의 인증 시에, 인증 디바이스 또는 이와 연관된 디바이스는 일반적인 로케이션에서 수동 추적 디바이스의 존재를 확인할 수 있다.
[0131] 실시예들에서, 수동 추적 디바이스(108)는 수동 추적 디바이스(108)가 부가적인 유형들의 데이터를 수집하도록 허용하는 하나 이상의 통합 센서들을 포함할 수 있다. 실시예들에서, 수동 추적 디바이스(108)는 온도 센서를 포함할 수 있다. 온도 센서는 집적 회로에 포함된 서미스터일 수 있으며, 이는 집적 회로의 다른 기능들을 위해 사용된다. 이러한 방식으로, 수동 추적 디바이스(108)는 수동 추적 디바이스(108)에 임의의 부가적인 센서들을 추가하지 않고 온도 센서로부터의 온도 판독치를 피기백(piggy-back)할 수 있다. 온도 센서로부터 온도 데이터의 판독 시에, 수동 추적 디바이스(108)는 송신될 비콘에 온도 데이터를 포함시키고, 그리하여 수동 추적 디바이스(108) 환경의 순간의 또는 현재 온도를 제공할 수 있다. 수동 추적 디바이스들(108)이 전력공급되지 않고 저장 능력들을 거의 또는 전혀 갖지 않기 때문에, 수동 추적 디바이스들(108)은 단지 현재 온도 데이터를 제공할 수 있을 수 있다. 다른 디바이스(예컨대, 집계기 디바이스(104) 또는 백엔드 서버 시스템(120))는 수동 추적 디바이스들(108)의 집합으로부터 온도 데이터를 수신할 수 있고, 온도 데이터에 타임 스탬프를 적용할 수 있으며, 그리고/또는 각각의 개별 수동 추적 디바이스(108)의 온도 로그를 유지할 수 있다. 이러한 방식으로, 온도 로그를 유지되어야 하는 경우, 배송되고 있는 아이템들은 수동 추적 디바이스들(108)을 사용하여 추적될 수 있다. 이들 실시예들에서, 로깅 디바이스(집적된 여자기(110)를 갖는 집계기 디바이스(104)) 또는 디바이스들(예컨대, 집계기 디바이스(104) 및 여자기(110))의 조합은, 위에서 논의된 바와 같이, 각각의 개별 수동 추적 디바이스(108)로부터 온도 데이터를 획득하기 위해 그 부근의 수동 추적 디바이스(108)를 주기적으로 에너자이징할 수 있고, 그로부터 획득된 온도 데이터를 온도 로그에 로깅할 수 있다. 일부 실시예들에서, 특정 수동 추적 태그들은 "수동 온도 추적 태그들"로서 구성될 수 있다는 것에 주의한다. 이들 실시예들에서, 패키지 내부의 아이템(예컨대, 식품 아이템)의 온도를 측정하기 위해 패키지들 내부에 수동 온도 추적 태그들이 포함될 수 있다. 수동 온도 추적 태그들은 패키지 내부 및 외부의 온도들이 비교될 수 있도록 시스템이 패키지 내부의 주변 온도들을 추적하도록 허용할 수 있다.
[0132] 실시예들에서, 수동 추적 디바이스(108)는 광 센서를 포함할 수 있다. 이들 실시예들 중 일부에서, 광 센서는 광-검출기(photo-detector)이다. 광검출기는, 광검출기가 충분한 양의 광에 노출된 경우 제1 신호 그리고 광검출기가 충분한 양의 광에 노출되지 않은 경우 제2 신호를 출력할 수 있다. 에너자이징될 시에, 수동 추적 디바이스(108)는 집계기 디바이스(108)에 송신되는 비콘에, 수동 추적 디바이스(108)가 광에 노출되었는지를 표시하는 광 데이터를 포함시킬 수 있다. 일부 실시예들에서, 광검출기는 추가로, 광에 노출될 때 수동 추적 디바이스(108)를 에너자이징하도록 구성될 수 있다. 이들 실시예들에서, 수동 추적 디바이스(108)는 수동 추적 디바이스(108)가 에너자이징될 시에, 광의 존재를 표시하는 광 데이터를 포함하는 비콘을 송신할 수 있다. 이러한 방식으로, 집계기 디바이스(104)는 특정 패키지 또는 아이템이 개봉되었는지를 결정할 수 있다. 실시예들에서, 가시광 또는 적외선 레이저는 수동 추적 디바이스들(108) 중 하나를 가리킬 수 있다. 가시광 또는 적외선에 의해 조명되는 수동 추적 디바이스(108)는 수동 추적 디바이스(108)가 조명되었음을 비콘의 광 데이터가 표시하는 경우 비콘을 출력하도록 트리거될 수 있다.
[0133] 실시예들에서, 수동 추적 디바이스들(108)은 하나 이상의 모션 센서들을 포함하도록 구성될 수 있다. 예컨대, 수동 추적 디바이스(108)는 가속도계(예컨대, MEMS 가속도계)를 포함할 수 있다. 이들 실시예들에서, 가속도계는 수동 추적 디바이스(108)에 통합되어 이동 중인 수동 추적 디바이스를 식별하는 것을 가능하게 할 수 있다. 가속도계는 임의의 방향으로의 수동 추적 디바이스의 움직임의 크기를 표시하는 신호를 출력할 수 있다. 이 정보는 수동 추적 디바이스(108)가 보행 가속도, 운전 가속도, 평면 가속도 등으로 이동하는지를 결정하는데 사용될 수 있다. 실시예들에서, 수동 추적 디바이스(108)는 수동 추적 디바이스가 이동중인 것으로 결정될 때 비콘들을 더 자주 송신하거나, 덜 자주 송신하거나 또는 전혀 송신하지 않도록 구성될 수 있다.
[0134] 실시예들에서, 수동 추적 디바이스들(108)은 사용자 디바이스들(120) 및/또는 AR-인에이블 디바이스들(130)에 비콘들을 송신할 수 있다. 사용자 디바이스(120)는 사용자 인터페이스를 갖는 임의의 적합한 전자 디바이스일 수 있다. 예컨대, 사용자 디바이스(120)는 스마트 폰, 태블릿 컴퓨팅 디바이스, 게임 디바이스, 스캐너 등일 수 있다. AR-인에이블 디바이스(130)는 화면 상에 컴퓨터 생성 오버레이들을 디스플레이하도록 구성된 디바이스일 수 있다. AR-인에이블 디바이스들의 예들은 스마트폰들, 태블릿 컴퓨팅 디바이스들, 스마트 안경(예컨대, Google Glass®비디오 게임 디바이스들 등을 포함한다.
[0135] 실시예들에서, 수동 추적 디바이스들(108)은 전자기 신호의 송신을 가능하게 하도록 하나 이상의 발진기들을 포함한다. 특정 시나리오들에서, BLE는 비콘을 송신하기 위해 정확한 캐리어 주파수를 요구한다. 수정(crystal)들은 매우 정확하지만 통상적으로 매우 큰 패키지들에 있다. 따라서, 일부 실시예들에서, 수동 추적 디바이스들(108)의 발진기들은 단일 실리콘 칩에 본딩되는 아주 작은 공진기들을 사용하는 MEMS 발진기들이다. 이는 완전히 통합된 수동 추적 디바이스에 대한 최저 비용 및 크기 솔루션을 가능하게 한다. MEMS 발진기들이 제한들을 갖지만(예컨대, 더 긴 턴 온(turn on) 시간, 높은 위상 노이즈, 실리콘 상의 직접 다이 장착, 튜닝 교정 등), 수동 추적 디바이스들(108)은 메인 회로보다 더 낮은 에너지 저장 레벨들에서 발진기에 대한 턴 온 시간을 스케줄링하도록 구성될 수 있다. 일부 실시예들에서, 수정 발진기 실리콘 다이는 수동 추적 디바이스(108)의 실리콘 칩과 동일한 패키지에 통합된다.
[0136] 수동 추적 디바이스(108)에서 이용 가능한 실리콘 기술을 사용하는 것으로부터 발생할 수 있는 이슈는, 에너지 수확을 위한 전압 정류 회로들의 입력들에서 100mV 이상의 RF 전압 레벨들이 바람직하다는 것이다. 이러한 유형들의 회로들은 이러한 전압들에서 제곱-법칙 거동을 따르기 시작하며, 이는 입력 전압에 따라 스케일링되는 수확 효율을 의미한다. 더 낮은 전력 레벨들(예컨대, < -20dBM)에서 원하는 전압들을 획득하기 위해, 더 높은 병렬 등가 입력 저항이 요구될 수 있다. 결과적인 회로의 Q는 회로의 병렬 입력 임피던스의 임피던스와 관련하여 이러한 병렬 저항의 임피던스로 구성될 수 있다. 사용 가능한 수동 추적 디바이스(108)를 구축하기 위해, 회로의 입력 Q가 너무 높아지지 않는 것이 바람직하다. 따라서 입력 커패시턴스를 가능한 한 낮은 값으로 감소시키는 것이 바람직하다. 입력 커패시턴스에 대한 큰 기여(contribution)들 중 하나는 제조 및 취급 동안 디바이스들을 보호하기 위해 일반적으로 안테나 입력들 상에서 사용되는 ESD(electrostatic discharge) 구조이다. 따라서 입력 커패시턴스를 감소시키기 위해, ESD 보호는 디바이스가 그의 폼 팩터 내에 장착된 후 제거될 수 있는 방식으로 적용될 수 있다. 예컨대, ESD 보호는 수동 추적 디바이스(108)의 실리콘 칩이 수동 추적 디바이스의 인레이(예컨대, 안테나로서 작용하는 금속 코팅을 갖는 플라스틱 시트)에 부착된 후에 제거될 수 있다. 인레이에서, 안테나 단자들은 ESD 보호가 더 이상 필요하지 않도록 DC 경로로 단락될 수 있다고 가정한다. 초기에, 제조, 취급 및 테스트 동안, ESD 디바이스들은 하나 이상의 링크들에 의해 안테나 입력에 연결된다. 실시예들에서, 링크들은 수동 추적 디바이스의 실리콘 칩 내부에 만들어진 회로 연결들일 수 있다. 링크들은 제조 프로세스 동안 실리콘 기판에 형성된 금속 트레이스들일 수 있다. 안테나 회로가 부착되고 DC 경로가 안테나 회로와 실리콘 칩 사이에 설정된 후, 하나 이상의 링크들은 제거될 수 있고 그리하여 유효 입력 커패시턴스를 감소시키고 수동 추적 디바이스의 성능을 개선할 수 있다. 링크들은 임의의 적합한 방식으로 제거될 수 있다. 예컨대, 링크들은 기계적으로(예컨대, 물리적으로 절단됨), 화학적으로(에칭됨) 또는 광학적으로 제거될 수 있다.
[0137] 실시예들에서, 수동 추적 디바이스(108)는 여자기(110)에 의해 에너자이징될 수 있다. 여자기(110)는 자립형 디바이스일 수 있거나 추적 시스템(100)의 다른 디바이스 내에(예컨대, 다중-모드 추적 디바이스(102) 또는 집계기 디바이스(104)에) 통합될 수 있다. 실시예들에서, 여자기(110)는 추적 디바이스(108)에 근접한 임의의 수동 추적 디바이스들(108)을 에너자이징할 수 있는 전자기 신호(예컨대, RF 신호)를 브로드캐스트할 수 있다. 또한, 일부 실시예들에서, 여자기(110)는 여자기(110)에 근접한 하나 이상의 수동 추적 디바이스들(108)로부터 전자기 신호에 인코딩된 비콘들을 수신하도록 구성될 수 있다. 실시예들에서, 여자기(110)는 다중-대역 방식으로 구성될 수 있으며, 이로써 여자기(110)는 제1 주파수(예컨대, 900MHz)에서 전자기 신호들을 송신할 수 있고 제2 주파수(예컨대, 2.4GHz)에서 전자기 신호들을 수신할 수 있다.
[0138] 발생하는 하나의 이슈는 수동 추적 디바이스들(108)이 디바이스의 칩에 전력을 제공하는 데 요구되는 최소 RF 레벨에 의해 범위 면에서 제한된다는 것이다. 수동 추적 디바이스(108)가 비콘을 송신하기에 충분한 전력을 가지면, 비콘이 다른 디바이스들(예컨대, 여자기들(110))에 의해 인식(heard)될 수 있는 범위는 훨씬 더 멀다. 따라서, 일부 실시예들에서, 수동 추적 디바이스들(108)에 RF 에너지를 제공하기 위한 보충 여자기(110)는 전략적 로케이션들에 배치될 수 있으며, 그리하여 다른 디바이스들(예컨대, 사용자 디바이스들(120), 집계기 디바이스들(104), 다중 모드 추적 디바이스들(102))이 수동 추적 디바이스들 자체에 전력을 공급할 필요 없이 수동 추적 디바이스들(108)로부터 비콘을 수신하는 것을 가능하게 한다.
[0139] 실시예들에서, 여자기들(110)은 전략적 로케이션들에 배치되고 미리 정의된 듀티 사이클에서 그리고 사전 정의된 전력 레벨까지 전자기 신호들을 송신한다. 예컨대, 일부 실시예들에서, 여자기(110)는 30dBm까지의 송신 전력 및 6dBi까지의 안테나 이득으로 듀티 사이클링된 2.4GHz에서 에너지 소싱 신호를 송신하도록 구성될 수 있다. 이러한 방식으로, 여자기(110)는 특정 존들의 에너자이징 범위를 증가시키도록 구성될 수 있다. 실시예들에서, 여자기들(110)은 1와트, 900MHz 주파수 호퍼들일 수 있다. 이는 2.4GHz에서 간섭 문제들을 감소 또는 제거할 수 있으며, 더 적은 경로 손실로 더 낮은 캐리어 주파수에서 더 많은 전력을 제공할 수 있다. 실시예들에서, 여자기들(110)은 이더넷, WiFi 및/또는 블루투스를 통해 자체-조정 네트워크를 형성할 수 있다. ISM 대역에서 최대 전력 및 확산 스펙트럼 요건들을 특정하는 FCC Part 15.247은 https://www.gpo.gov/fdsys/pkg/CFR-2013-title47-vol1/pdf/CFR-2013-title47-vol1-sec15-247.pdf에서 찾을 수 있으며, 그의 내용들은 그 전체가 인용에 의해 본원에 포함된다.
[0140] 실시예들에서, 여자기들(110)은 또한 900MHz에서 에너지를 송신하고 클라우드에서 인벤토리를 구축하면서, 수동 추적 디바이스들(108)로부터 BLE 비콘을 리스닝하기 위해 2.4GHz 수신기들을 구현할 수 있다. 실시예들에서, 여자기(110)의 2.4GHz 안테나들은 도달각 계산을 위한 다수의 안테나들 및 라디오들을 포함할 수 있다. 이들 실시예들에서, 여자기(110)(또는 여자기(110)를 포함하거나 그와 통신할 수 있는 집계기(104))는 상이한 다수의 안테나들 및/또는 라디오들에서의 신호 강도를 활용하여, 여자기(110)의 알려진 로케이션뿐만 아니라 각각의 안테나 또는 라디오에서 감지되는 수신된 신호의 상이한 신호 강도들 및/또는 수신된 신호의 도달각에 기초하여 개개의 수동 추적 디바이스(108)의 대략적인 로케이션을 결정할 수 있다. 실시예들에서, 하나 이상의 여자기들(110)의 로케이션, 포인팅 배향, 여자기 전력 출력 등은 단일 비콘 디바이스 및/또는 사용자 디바이스 상에서 실행되는 애플리케이션으로 교정될 수 있다. 실시예들에서, 수동 추적 디바이스들(108)은 이중 대역 안테나들로 구성될 수 있다. 예컨대, 수동 추적 디바이스(108)는 900MHz 또는 2.4GHz에서 효율적인 에너지 수확을 허용하고 2.4GHz에서 비콘을 송신하는 이중 대역 안테나를 포함할 수 있다. 실시예들에서, 수동 추적 디바이스들(108)은 다중-대역 안테나들(예컨대, 700, 850, 1900MHz뿐만 아니라 900 및 2.4GHz ISM 안테나들)로 구성될 수 있다. 예컨대, 다중-대역 안테나들은 700, 850, 1900MHz뿐만 아니라 900 및 2.4GHz ISM 대역 신호들에서 사용자 디바이스(예컨대, 셀 전화 신호들)로부터의 효율적인 에너지 수확을 제공할 수 있다.
[0141] 일부 실시예들에서, 여자기들(110)/집계기들(104)과 관련하여 설명된 보충 송신 및 비콘 판독 기능성이 스마트 홈 중앙 디바이스에 매립될 수 있다는 것에 주의한다. 이들 실시예들에서, 사용자 디바이스 애플리케이션은 그것이 보충 송신기에 근접할 때 이 데이터에 액세스할 수 있다.
[0142] 이중 매체 수동 추적 디바이스(112)는 2개의 상이한 통신 방법들을 지원하는 일 유형의 수동 추적 디바이스(108)일 수 있다. 따라서, 실시예들에서, 이중 매체 수동 추적 디바이스들(112)은 위에서 논의된 수동 추적 디바이스들(108)에 따라 구성될 수 있지만, BLE 라디오 외에도 RFID 후방 산란 라디오를 통한 데이터(예컨대, 단문 메시지들)의 송신을 지원하기 위한 부가적인 구성들을 포함할 수 있다. 이러한 방식으로, 이중 매체 수동 추적 디바이스(112)는 전자기 신호에 의해 에너자이징될 수 있고 하나 또는 양 라디오들(BLE 및/또는 RFID)을 통해 메시지를 출력할 수 있다. 수동 추적 디바이스들(108)에 대한 RFID 후방 산란 라디오의 추가는 이중 매체 수동 추적 디바이스의 비용을 예컨대, 단위당 0.5 센트만큼만 증가시키지만, 이중 매체 수동 추적 디바이스(112)가 양 매체들의 이점을 실현함에 따라 다수의 이점들을 제공할 수 있다. 예컨대, 이중 매체 수동 추적 디바이스(112)는 BLE 능력들으로 인해 40미터까지의 더 긴 판독 거리를 유지할 수 있지만, RFID에 의해 제공되는 보안 조치들을 또한 유지할 수 있다. 또한, 이중 매체 수동 추적 디바이스들(112)은 공급 체인을 통해 또는 판매 시점(point of sale) 이후로 제한되기 보다는, 제품이 그의 라이프사이클 전반에 걸쳐 추적되도록 허용한다.
[0143] 도 2는 제품의 예시적인 라이프사이클을 예시한다. 예시적인 라이프사이클은 공급 체인 측(200)과 판매 후 측(202)으로 분할된다. 예시적인 공급 체인 측에서, 제품은 제조 시설(210)에서 그의 라이프사이클을 시작할 수 있으며, 이곳으로부터 제품이 배송 차량(214)(예컨대, 트럭, 기차, 비행기 및/또는 선박)을 통해 운송된다. 일부 시나리오들에서, 제품은 제품이 배달을 기다리는 창고(218)로 배송된다. 일부 시나리오들에서, 제품은 그 후 배달 차량(222)(예컨대, 트럭 또는 자동차) 상에 적재되어 소매점(226)으로 배달될 수 있다. 다른 시나리오들에서, 예컨대, 전자상거래 웹사이트를 통해 또는 전화에 의해 구매가 이루어진 경우 제품의 판매자는 제품을 소비자에게 직접 배송할 수 있다는 것에 주의한다. 제품이 소매점(226)에 도달하면, 제품은 그것이 판매 시점(230)에서 구매될 때까지 선반들에 배치되거나 인벤토리에 유지될 수 있다. 일단 제품이 구매되면, 이는 (예컨대, 가정(234), 회사(도시되지 않음) 등에서의) 제품 라이프사이클의 판매 후 세그먼트에 속하는 것으로 간주될 수 있다.
[0144] 제품 라이프사이클의 공급 체인 측(200)에서, 대부분의 레거시 시스템들은 RFID에 크게 의존한다. 제품들은 공급 체인의 여정 전반에 걸쳐 정기적으로 스캔되며 일반적인 스캔 형식은 RFID 태그들 및 판독기들을 사용하여 행해진다. 판매 시점에서 그리고 제품이 그의 최종 목적지(예컨대, 가정 또는 회사)에 도달하면, 블루투스-인에이블 디바이스들이 보다 널리 퍼지며, 이는 BLE를 보다 편리한 추적 형태로 만든다. 위의 예에서, RFID 기능성은 제품이 제조 시설(210)에서, 배송 차량(214)에서, 창고(218)에서, 배달 차량(222)에서, 및/또는 소매 시설(226)에서 집계기 디바이스(104)를 사용하여 추적되도록 허용한다. 이 프로세스 동안, 공급 체인에 수반된 다양한 당사자들은 또한 레거시 RFID 디바이스들을 사용하여 정상적인 비즈니스 과정에서 이중 매체 수동 추적 디바이스(112)를 스캔할 수 있다. 또한, 새로운 기술들(예컨대, 스마트 안경(240))이 등장함에 따라, 이러한 새로운 디바이스들은 추적 디바이스(112)의 블루투스-스캐닝 능력들을 활용(leveraging)하기 시작할 수 있고 그리고/또는 아이템에 부착된 시각적 표시 추적기들(114)을 스캔할 수 있다. 제품이 판매 시점(230)에 있으면, 이중 매체 수동 추적 디바이스(112)는 소매업자의 능력들에 의존하여 블루투스 또는 RFID를 사용하여 스캔될 수 있다. 제품이 판매되면, 제품의 소유자는 블루투스 능력들에 의존하여 제품을 추적하거나 그렇지 않으면 인벤토리할 수 있다.
[0145] 시각적 표시들(114)은 값이 인코딩된 임의의 텍스트, 마킹, 패턴 및/또는 이미지일 수 있다. 시각적 표시들(114)의 예들은 UPC 및 QR 코드들을 포함할 수 있다. 실시예들에서, 시각적 표시들(114)(예컨대, UPC 및/또는 QR 코드들)은 스캐닝 기술들 및/또는 머신 비전을 사용하여 아이템을 추적하기 위한 수단으로서 추적 시스템(100)에서 사용될 수 있다. 실시예들에서, 시각적 표시들(114)은 위에서 설명된 다른 추적 디바이스들과 함께 중복하여 사용될 수 있다. 예컨대, 시각적 표시들은 배송 시설 또는 생산 라인과 같은 환경들에서 비전 시스템(116)을 사용하여 추적될 수 있다. 각각의 시각적 표시들(114)에 매립된 값은 다른 아이템들로부터 그것이 부착된 아이템을 식별하는 고유 값일 수 있다. 일부 실시예들에서, 중앙 시스템(예컨대, 백엔드 시스템)은 인쇄되기 전에 시각적 표시들(114)에 매립할 값을 할당할 수 있다. 다른 실시예들에서, 각각의 엔티티가 시각적 표시들을 생성하는 능력을 갖는 방식이 구현될 수 있다. 예컨대, 추적 시스템(100)에서 사용될 시각적 표시들(114)을 인쇄하는 임의의 회사에는 값의 일부를 구성하는 고유 값이 할당될 수 있으며, 이는 그 후 회사에 의해 생성되고 회사에 대해 고유한 다른 값과 결합될 수 있으며, 이에 따라 고유 값은 추적할 아이템과 연관된다. 값들을 인쇄하기 위한 이러한 기술들은 추적 시스템의 다른 추적 디바이스들에 값들을 매립하는 데 사용될 수 있다는 것에 주의한다. 인쇄되고 아이템에 할당되면, 값이 특정 아이템과 연관될 수 있다.
[0146] 비전 시스템(116)은 비디오 스트림들/깊이 스트림들을 집계기 디바이스(104) 및/또는 백엔드 시스템(120)으로 라우팅하는 데 필요한 영역 및 임의의 디바이스를 모니터링하는 하나 이상의 카메라들을 포함할 수 있다. 일부 실시예들에서, 카메라들은 비디오 및 깊이 정보를 캡처하는 3D 카메라들을 포함한다. 부가적으로 또는 대안적으로, 비디오 카메라들, 적외선 카메라들, 깊이 카메라들 등의 임의의 조합이 카메라 시스템에 포함될 수 있다. 비전 시스템(116)은 네트워크 디바이스(예컨대, WIFI, LTE 등) 및/또는 캡처된 스트림(들)을 집계기 디바이스(104) 및/또는 백엔드 시스템(120)에 스트리밍하는 단거리 통신 디바이스(예컨대, 블루투스-인에이블 칩)를 포함할 수 있다.
[0147] 도 3은 본 개시내용의 일부 실시예들에 따른 예시적인 수동 추적 디바이스(108)(이를테면, 이중 매체 추적 디바이스(112))를 예시한다. 일부 실시예들에서, 수동 추적 디바이스(108)는 동시에 제1 주파수 대역 상에서 에너지를 수집하고 동일한 주파수 대역 또는 상이한 주파수 대역 상에서 송신함으로써 다중-대역 동작을 허용한다. 일부 실시예들에 따르면, 수동 추적 디바이스(108)는 자신이 수신한 신호에 의존하여, 수동 BLE 또는 Wi-Fi(예컨대, 2.4GHz) 또는 EPC RFID(예컨대, 900MHz) 태그로서 통신함으로써 다중-모드 다중-대역 동작을 위해 구성된다.
[0148] 실시예들에서, 수동 추적 디바이스(108)는 제1 안테나(302), 제2 안테나(304), 제3 안테나(306), 에너지 수확 모듈(308), 제1 송신 모듈(310), 제2 송신 모듈(312), 및 모드 선택 모듈(314)을 포함한다. 일부 실시예들에서, 수동 추적 디바이스(108)는 하나 이상의 상이한 유형들의 센서들을 포함하는 센서 모듈(316) 및/또는 수동 추적 디바이스(108)에 의해 송신되는 패킷들을 암호화하는 암호화 모듈을 더 포함할 수 있다.
[0149] 실시예들에서, 수동 추적 디바이스(108)는 에너자이징 신호들을 수신하고 제1, 제2 및 제3 안테나들(302, 304, 306)을 통해 복수의 주파수 대역들 중 하나 이상 상에서 응답 신호를 송신한다. 본원에서 사용되는 바와 같이, 응답 신호는 에너자이징되는 것에 대한 응답으로 수동 추적 디바이스(108)에 의해 송신되는 임의의 유형의 신호를 지칭할 수 있다. 응답 신호들은 RFID 신호들, 블루투스에 따라 송신되는 비콘 신호들, BLE 또는 WiFi 프로토콜 신호들, 또는 임의의 다른 적절한 프로토콜에 따라 송신되는 신호들을 포함할 수 있다. 제1 안테나(302)는 제1 주파수 대역 상에서 응답 신호들을 송신하도록 구성된다. 제2 안테나(304)는 제2 주파수 대역 상에서 에너자이징 신호들을 수신하도록 구성된다. 제3 안테나(306)는 에너자이징 신호들을 수신하고 제3 주파수 대역 상에서 응답 신호들을 송신하도록 구성된다. 제1, 제2 및 제3 주파수 대역들은 Wi-Fi, 블루투스, BTE(Bluetooth Low Energy), RFID, 또는 임의의 다른 적합한 형태의 신호 송신 및/또는 수신을 위해 일반적으로 사용되는 주파수 대역들일 수 있다. 안테나가 수신하거나 송신할 수 있는 예시적인 주파수 대역들은 2.4GHz, 5GHz, 900MHz, 700MHz, 및/또는 이들의 조합들을 포함할 수 있다. 일부 실시예들에서, 제1 및 제2 주파수 대역들은 동일하다. 예컨대, 일부 실시예들에서, 제1 및 제2 주파수 대역들은 2.4GHz일 수 있는 반면, 제3 주파수 대역은 900MHz다. 제1, 제2 및 제3 안테나들(302, 304, 306)은 수동 추적 디바이스(108)가 여러 상이한 주파수 대역들을 통해 여러 상이한 유형들의 디바이스들로부터 에너자이징 신호들을 수신하고 응답 신호들을 송신하도록 허용한다. 제1, 제2 및 제3 안테나들(302, 304, 306) 각각은 다이폴 안테나, 모노폴 안테나, 어레이 안테나, 루프 안테나, 또는 임의의 다른 적합한 유형의 안테나일 수 있다. 또한, 실시예들에서 수동 추적 디바이스(108)는 더 적은(예컨대, 2개 이하) 또는 더 많은(4개 이상) 안테나들을 포함할 수 있다는 것에 주의한다.
[0150] 에너지 수확 모듈(308)은 제1, 제2 및 제3 안테나들(302, 304, 306)을 통해 수신된 에너자이징 신호들로부터 DC 전기 에너지로 교류 전기 에너지 형태의 RF 전기 에너지를 적어도 부분적으로 변환하고 DC 전기 에너지를 모드 선택 모듈(314), 제1 및 제2 송신 모듈들(310, 312), 암호화 모듈(318), 및 센서 모듈(316) 중 하나 이상에 제공하도록 구성된다. 실시예들에서, 에너지 수확 모듈(308)은 제2 및/또는 제3 안테나들(304, 306)로부터 RF 전기 에너지로 적어도 부분적으로 구성된 에너자이징 신호를 수신한다. 일부 실시예들에서, 에너지 수확 모듈(308)은 제2 안테나(304) 및 제3 안테나(306) 중 어느 하나 또는 둘 모두로부터 RF 전기 에너지("에너자이징 신호"로서 또한 지칭됨)를 수신한다. 일부 실시예들에서, 에너지 수확 모듈(308)은 제2 안테나(304)로부터 수신된 에너자이징 신호들을, 저-임피던스 신호들로부터 고-임피던스 신호로 변형하고 그리하여 임피던스 매칭을 통해 변형된 신호들로부터 수확될 에너지의 양을 증가시키도록 구성된다. 제2 및/또는 제3 안테나들(304, 306)로부터 수신된 에너자이징 신호들로부터의 RF 전기 에너지를 DC 전기 에너지로 변환하고 DC 전기 에너지를 수동 추적 디바이스(108)의 다른 컴포넌트들에 제공함으로써, 수동 추적 디바이스(108)는 전력 그리드에 연결된 AC-DC 어댑터 또는 배터리와 같은 별개의 전원과 실질적으로 독립적으로 동작할 수 있다.
[0151] 일부 실시예들에서, 에너지 수확 모듈(308)은 수동 추적 디바이스(108)의 다른 컴포넌트들로의 송신을 위해 에너지를 저장하는 에너지 저장 디바이스 이를테면, 저장 커패시터를 포함한다. 일부 실시예들에서, 에너지 수확 모듈(308)은 수동 추적 디바이스(108)의 컴포넌트들에 공급하기 위해 충분한 양의 에너지가 수확되었을 때를 모드 선택 모듈(314)에 표시한다. 충분한 양의 에너지가 에너지 수확 모듈(308)에 의해 수확되었을 때, 모드 선택 모듈(314)은 제1 모드(예컨대, BLE 또는 WiFi) 또는 제2 모드(예컨대, RFID)에서 수동 추적 디바이스를 동작시킬지를 결정할 수 있다. 그 후, 모드 선택 모듈(314)은 에너지 수확 신호의 주파수 대역 및/또는 그의 콘텐츠(예컨대, 에너자이징 신호가 2.5GHz 또는 900MHz에서 수신되는지 여부 그리고/또는 에너자이징 신호가 RFID 커맨드들을 포함하는지 여부)에 기초하여 수동 추적 디바이스(109)를 제1 모드 또는 제2 모드에서 동작시킬지를 결정할 수 있다.
[0152] 실시예들에서, 제1 송신 모듈(310)은 제1 주파수 대역 상의 송신을 위해 응답 신호들을 변조하도록 구성된다. 예컨대, 제1 송신 모듈(310)은 에너지 수확 모듈(314)에 의해 수집된 에너지가 수동 추적 디바이스(108)를 충분히 에너자이징하고 수동 추적 디바이스(102)가 (예컨대, 에너지 수확 모듈(314)에 의해 수확된 에너자이징 신호의 콘텐츠들에 기초하여) 제1 모드에서 동작할 것이라고 모드 선택 모듈(314)이 결정할 때, 응답 신호들(예컨대, 예컨대, 2.4GHz에서 BLE 프로토콜에 따라 변조된 비콘 신호들)을 변조할 수 있다. 제1 송신 모듈(310)은 제1 주파수 대역 상에서 신호들을 수신할 수 있는 디바이스들이 응답 신호들을 수신할 수 있도록 제1 주파수 대역과 실질적으로 동일한 캐리어 주파수를 갖는 변조된 응답 신호들을 출력한다.
[0153] 실시예들에서, 응답 신호들은 각각 하나 이상의 데이터 패킷들 또는 다른 적합한 데이터 구조들을 포함할 수 있다. 예컨대, 실시예들에서 응답 신호는 수동 추적 디바이스(108)의 디바이스 ID를 포함할 수 있으며, 이는 암호화 모듈(318)에 의해 암호화되고/가려질 수 있거나 암호화되지 않고/가려지지 않을 수 있다. 또한, 일부 실시예들에서 제1 송신 모듈(310)은 응답 신호에 부가적인 데이터를 포함시킬 수 있다. 예컨대, 제1 송신 모듈(310)은 센서 모듈(316)의 하나 이상의 센서들로부터, 제1 송신 모듈(310)이 응답 신호 내로 인코딩하는 센서 데이터를 획득할 수 있다. 이들 실시예들 중 일부에서, 제1 송신 모듈(310)은 응답 신호에, 부가적인 데이터(예컨대, 센서 데이터)의 포함을 통제하는 로직(예컨대, 하나 이상의 규칙들 및/또는 조건들)으로 구성될 수 있다. 예컨대, 제1 송신 모듈(310)은 센서 데이터에 포함된 하나 이상의 값들이 임계치 초과 또는 미만인 경우 응답 신호에 센서 데이터만을 포함시키도록 구성될 수 있다. 특정 예에서, 제1 송신 모듈(310)은 측정된 온도 값들이 상위 온도 임계치를 초과(예컨대, > 60°C)하거나 하위 온도 임계치 미만(예컨대, < 5°C)인 경우, 응답 신호에 열 센서 데이터만을 포함시키도록 구성될 수 있다. 다른 구체적인 예에서, 제1 송신 모듈(310)은 측정된 충격 값이 가속도 임계치를 초과(예컨대, > 2G)하는 경우 응답 신호에 충격 센서 데이터만을 포함시키도록 구성될 수 있다. 규칙들 및 조건들의 전술한 특정 예들은 단지 예를 위해 제공되며, 본 개시내용을 제한하는 것으로 의도되지 않는다.
[0154] 실시예들에서, 제2 송신 모듈(312)은 제3 주파수 대역(예컨대, 900MHz) 상의 송신을 위해 응답 신호를 준비하도록 구성된다. 이들 실시예들에서, 제2 송신 모듈(312)은 수동 추적 디바이스(108)가 제2 모드에서 동작할 때 송신을 위해 제3 안테나(306)에 준비된 응답 신호들을 출력하도록 구성될 수 있다. 일부 실시예들에서, 제2 송신 모듈(312)은 응답 신호들을 변조함으로써 응답 신호를 준비한다. 제2 모드에서 동작하는 수동 추적 디바이스(108)는 제3 주파수 대역을 통해 신호들을 수신할 수 있는 디바이스들과 통신하고, 제3 주파수 대역을 통한 송신 시에 제2 송신 모듈(312)에 의해 구현된 통신 프로토콜들을 이해할 수 있는 디바이스들과 통신하고, 적합한 범위 내에서 송신하는 등과 같은 여러 이유들로 유리할 수 있다. 실시예들에서, 수동 추적 디바이스(108)는 응답 신호가 제3 주파수 대역을 통해 신호들을 수신하는 디바이스에 의해 판독될 때 제2 모드에서 동작할 수 있다. 예컨대, 판독 디바이스는 900MHz로 변조된 에너자이징 신호들로 수동 추적 디바이스(108)를 에너자이징할 수 있고 에너자이징 신호는 EPC RFID 커맨드들을 포함할 수 있고, 그리하여 판독 디바이스가 EPC RFID 프로토콜에 따라 제공된 신호들을 수신 및 판독한다는 것을 표시할 수 있다.
[0155] 실시예들에서, 제2 송신 모듈(312)은 제3 주파수 대역 상에서 신호들을 수신할 수 있는 디바이스들이 신호들을 수신할 수 있도록 제3 주파수 대역과 실질적으로 동일한 캐리어 주파수를 갖는 준비된 응답 신호들을 출력한다. 예컨대, 실시예들에서, 제2 송신 모듈(312)은 RFID 주파수 대역(예컨대, 900MHz) 내의 신호들을 전송 및 수신한다. 이들 실시예에서, 제2 송신 모듈(312)은 RFID 통신 프로토콜을 고수할 수 있다. 예컨대, 제2 송신 모듈(312)은 EPC 통신 프로토콜, ISO RFID 표준, ISO/IEC RFID 표준, ASTM RFID 표준, 또는 임의의 다른 적합한 표준 또는 프로토콜에 따라 신호들을 출력할 수 있다. 일부 실시예들에서, 제2 송신 모듈(312)은 후방 산란 스위치를 포함한다. 이들 실시예에서, 제2 송신 모듈(312)은 제3 안테나(306) 상의 송신을 위해 제3 주파수 대역과 실질적으로 동일한 캐리어 주파수를 갖는 신호를 준비하기 위해 후방 산란 스위치를 작동시키도록 구성된다. 일부 실시예들에서, 제2 송신 모듈(312)은 후방 산란 스위치를 작동시키고 그리하여 제3 안테나의 임피던스를 토글링함으로써 응답 신호들을 준비 및 송신할 수 있다. 일부 실시예들에서, 예컨대, 제2 송신 모듈(312)은 수동 추적 디바이스(108)가, 후방 산란을 통해 제3 주파수 대역 상에서 인입 RFID 신호를 송신함으로써 실질적으로 0 에너지 또는 매우 적은 양의 에너지를 사용하여 제3 주파수 대역을 통해 송신하도록 허용할 수 있다. 일부 실시예들에서, 제2 송신 모듈(312)은 또한 예컨대, EPC 통신 프로토콜에 따라 제한된 유형들의 데이터를 송신하도록 구성될 수 있다. 이들 실시예들에서, 제2 송신 모듈(312)에 의해 출력되는 응답 신호는 추적 디바이스의 디바이스 식별자와 같은 정보로 제한될 수 있고, 예컨대, 센서 모듈(316)에 의해 수집된 센서 데이터를 배제할 수 있다. 응답 신호에 하나 이상의 유형들의 정보를 포함시키는 것을 억제하는 것은 수동 추적 디바이스(108)가 제1 모드에서 동작하고 제1 송신 모듈(310)을 통해 송신함으로써 더 많은 에너지를 소비하기보다는, 제2 모드에서 동작하고 제2 송신 모듈(312)을 통해 송신하는 동안 에너지를 추가로 절약하도록 허용할 수 있다.
[0156] 실시예들에서, 모드 선택 모듈(314)은 수동 추적 디바이스(108)가 제1 모드 또는 제2 모드에서 송신할지를 결정하도록 구성된다. 예컨대, 실시예들에서 모드 선택 모듈(314)은 제1 송신 모듈(310)을 통해 BLE(제1 모드)를 사용하여 응답 신호를 송신할지 또는 제2 송신 모듈(312)을 통해 RFID(제2 모드)를 사용하여 응답 신호를 송신할지를 결정할 수 있다. 실시예들에서, 모드 선택 모듈(314)은 에너자이징 신호를 수신할 수 있고 에너자이징 신호의 주파수 및/또는 신호의 콘텐츠들(예컨대, 신호에 RFID 헤더가 존재하고 완전한 RFID 메시지가 뒤따르는지 여부)에 기초하여 동작 모드를 결정할 수 있다. 일부 실시예들에서, 수동 추적 디바이스(108)는, 수동 추적 디바이스가 제2 모드에서 동작할 것이라고 모드 선택 모듈(314)이 결정하지 않는 한, 디폴트로서 제1 모드에서 동작할 수 있다. 실시예들에서, 수동 추적 디바이스(108)는 하나 이상의 조건들이 충족 ― 이 경우에 수동 추적 디바이스(108)는 제2 모드에서 동작함 ― 되지 않는 한 제1 모드에서 동작할 수 있다. 이들 실시예들 중 일부에서, 모드 선택 모듈(314)은 제3 안테나(306)로부터 신호들을 수신할 수 있다. 제3 안테나(306)로부터 에너자이징 신호의 수신 시에, 모드 선택 모듈(314)은 에너자이징 신호의 콘텐츠들에 기초하여 수동 추적 디바이스(108)가 제1 모드 또는 제2 모드에서 동작하는지를 결정하도록 구성된다.
[0157] 제1 모드가 BLE 통신 모드에 대응하고 제2 모드가 RFID 통신 모드에 대응하는 예시적인 실시예에서, 제3 안테나는 RFID 프로토콜에 따라 수신 및 송신하는 RFID 안테나일 수 있고, 수동 추적 디바이스(108)는 디폴트로서 제1 모드에서 동작하도록 구성될 수 있고, 모드 선택 모듈(314)은 수신된 에너자이징 신호에 기초하여 제2 모드를 선택할 수 있다. 예컨대, 신호가 제3 안테나(306)를 통해 수신될 때, 모드 선택 모듈(314)은 신호가 EPC 헤더 및 대응하는 EPC 커맨드를 포함하는지를 결정할 수 있다. 이 시나리오에서, 모드 선택 모듈(314)은 제2 모드에서 응답하도록 제2 송신 모듈(312)에 지시할 수 있다. 에너자이징 신호가 제2 안테나(304)를 통해 수신되고 그리고/또는 수신된 신호가 EPC 헤더를 포함하지 않고 그리고/또는 제1 모드에서 동작하기 위한 커맨드를 포함하는 경우, 모드 선택 모듈(314)은 제1 모드에서 동작한다. 수동 추적 디바이스(108)가 제2 모드에서 동작한다고 모드 선택 모듈(314)이 결정할 때, 수동 추적 디바이스(108)는 제3 주파수 대역에서 제3 안테나(306)를 통해 신호를 송신하여서, 제3 주파수 대역 상에서 신호들을 수신할 수 있는 디바이스들은 신호를 수신할 수 있다. 일부 실시예들에서, 모드 선택 모듈(314)은 제3 안테나(306) 상에서 어떠한 신호도 수신되지 않은 경우 수동 추적 디바이스(108)가 제1 모드에서 동작한다고 결정하고 신호가 제3 안테나(306) 상에서(예컨대, 제3 주파수 대역 상에서) 수신되었고 제3 안테나(306) 상에서 수신된 신호가 지정된 유형의 메시지 예컨대, RFID 메시지 헤더를 포함하는 메시지를 포함하는 경우, 단지 수동 추적 디바이스(108)가 제2 모드에서 동작한다고 결정한다. 메시지가 특정 유형이 아닌 경우, 예컨대, 메시지가 RFID 헤더를 포함하지 않거나 그렇지 않으면 무효인 경우, 모드 선택 모듈(314)은 수동 추적 디바이스(108)가 제1 모드에서 동작한다고 결정한다.
[0158] 실시예들에서, 수동 추적 디바이스는 센서 모듈(316)을 포함한다. 이들 실시예들에서, 센서 모듈(316)은 센서 데이터를 생성하는 하나 이상의 센서들을 포함할 수 있다. 센서들의 예들은 온도 센서들(예컨대, 서미스터, 열유속 센서들 또는 벌크 음파 온도 센서들), 광 센서들(예컨대, 광자 검출기들), 사운드 센서들(용량-기반 사운드 센서), 습도 센서들(용량-기반 습도 센서들, 저항-기반 습도 엘리먼트들, 열-기반 습도 센서들), 모션 센서들(예컨대, 가속도계들, 자이로스코프들), 충격 센서들(예컨대, 임계량의 충격이 검출될 때 트리거되는 센서들) , 가속도 센서(예컨대, 가속도계들, 자이로스코프들) 또는 다른 적합한 센서들을 포함(그러나 이에 제한되지 않음)할 수 있다. 일부 실시예들에서, 센서들은 수동 추적 디바이스(108)에 전력이 공급되는 시간에 수동 추적 디바이스(108)의 환경의 하나 이상의 조건들을 표시하는 실시간(예컨대, 실질적으로 순시의) 판독치를 제공하도록 구성된다. 예컨대, 온도 및 습도와 같은 값들은 수동 추적 디바이스(108)가 에너자이징될 시에 측정될 수 있다. 일부 실시예들에서, 센서들은 수동 추적 디바이스(108)가 에너자이징되기 전 일부 시점에 하나 이상의 조건들이 충족되었는지를 표시하도록 구성된다. 예컨대, 센서는 특정 조건(예컨대, 광이 센서에 의해 검출되고, 최소량 힘이 검출되고, 온도 또는 습도가 하한을 초과하거나 하한 미만으로 내려가는 등)이 도달되었는지를 레코딩할 수 있다. 이들 실시예에서, 센서의 상태는 특정 조건의 발생을 표시할 수 있어서, 특정 조건의 발생 전에 판독된 센서 데이터는 특정 조건의 발생 후에 판독된 센서 데이터와 상이하다. 이러한 방식으로, 특정 조건이 발생했을 때의 근사치는 수동 추적 디바이스(108)로부터의 일련의 응답들로부터 결정될 수 있다. 일부 실시예들에서, 센서들 중 하나 이상은 하나 이상의 센서들에 전력이 공급되지 않고 조건이 충족되었음을 레코딩할 수 있다. 예컨대, 광 센서는 광에 노출될 때 측정 가능한 변화를 겪는 감광성 필름을 포함할 수 있거나, 또는 충격 센서는 충격 센서가 임계치를 받는 힘의 양을 수신할 시에만 물리적 포지션을 변경하고 그리하여 조건이 충족되었음을 표시하는 컴포넌트를 포함할 수 있다. 에너자이징 신호의 수신 시에 또는 그렇지 않으면 송신을 위한 신호의 준비 시에, 센서 모듈(316)은 수동 추적 디바이스(108)가 하나 이상의 신호 송신들에서 충족된 조건과 관련된 정보를 포함할 수 있도록 조건이 충족되었음을 제1 및 제2 송신 모듈들(310, 312) 중 하나 이상에 표시할 수 있으며, 이를테면, 타임 스탬프는 조건이 충족되었을 때를 표시한다. 일부 실시예들에서, 센서들 중 하나 이상은 벌크 음파 센서(예컨대, 벌크 음파 온도 센서)일 수 있다.
[0159] 실시예들에서, 센서 모듈(316)은 수동 추적 디바이스(108)가 제1 모드에서 통신할 때만 하나 이상의 센서들에 의해 생성된 센서 데이터를 제1 송신 모듈(310)에 출력하도록 구성된다. 일부 실시예들에서, 센서 데이터는 제2 모드에서 동작할 때 송신되지 않는다. 대안적으로, 일부 실시예들에서, 센서 모듈(316)은 수동 추적 디바이스(108)가 제2 모드 또는 제1 모드에서 통신할 때 하나 이상의 센서들에 의해 생성된 센서 데이터를 제2 송신 모듈(312)에 송신하도록 구성된다. 이들 실시예에서, 센서 모듈(316)로부터 센서 데이터의 수신 시에, 제1 송신 모듈(310) 및 제2 송신 모듈(312)은 각각 제1 안테나(304) 및 제3 안테나(306)에 의해 송신된 변조된 신호들에 센서 데이터를 포함시키도록 각각 구성된다.
[0160] 일부 실시예들에서, 수동 추적 디바이스(108)는 저장 디바이스, 예컨대, NVRAM(non-volatile random-access memory)을 포함한다. 이들 실시예들 중 일부에서, 센서 모듈(316)은 저장 디바이스에 센서 데이터를 저장하도록 구성될 수 있다.
[0161] 센서 모듈(316)이 수동 추적 디바이스(108)의 다중-모드 실시예들의 맥락에서 설명되지만, 센서 모듈(316)은 수동 추적 디바이스(108), 다중 모드 추적 디바이스들(102), 페어링된 추적 디바이스들(104) 등의 단일 모드 실시예들에서 유사하게 또는 실질적으로 동일하게 구현될 수 있다는 것이 인지되어야 한다.
[0162] 일부 실시예들에서, 암호화 모듈(318)은 수동 추적 디바이스(108)에 의해 송신된 메시지들을 암호화하도록 구성된다. 이들 실시예들 중 일부에서, 암호화 모듈(318)은 제2 모드에서 사용되는 프로토콜(예컨대, EPC RFID)이 유사한 암호화 알고리즘을 지원하지 않을 때만 제1 모드(예컨대, BLE 또는 Wi-Fi)를 사용하여 송신된 메시지들을 암호화한다. 일부 실시예들에서, 암호화 모듈(318)은 에너지 수확 모듈(308)에 의해 에너자이징될 시에 암호화된 메시지들을 (예컨대, 제1 송신 모듈(310)에) 출력하도록 구성된다. 일부 실시예들에서, 암호화 모듈(318)은 암호화된 메시지(예컨대, 암호화된 데이터 패킷)를 획득하기 위해, 본 개시내용 전반에 걸쳐 논의된 바와 같이, 응답 메시지를 암호화하기 위해 비밀 키 및 비밀 패턴을 활용한다. 암호화 모듈(318)은 암호화된 메시지를 예컨대, 제1 송신 모듈(310)에 출력할 수 있으며, 이 제1 송신 모듈은 차례로 제1 안테나(302)를 통해 암호화된 메시지를 송신한다.
[0163] 일부 실시예들에서, 암호화 모듈(318)은 추가로, 암호화된 메시지를 예컨대, 제2 송신 모듈(312)에 출력하도록 구성될 수 있으며, 이 제2 송신 모듈은 차례로 제3 안테나(364)를 통해 암호화된 모듈을 송신한다. 암호화 모듈(318)로부터 암호화된 메시지의 수신 시에, 제1 송신 모듈(310) 및 제2 송신 모듈(312)은 각각 제2 안테나(304) 및 제3 안테나(306)에 의해 송신된 변조된 신호 및/또는 준비된 신호에 암호화된 메시지를 포함시키도록 각각 구성된다. 암호화 모듈(318)에 의해 암호화된 암호화된 메시지들은 RFID 식별자 또는 BLE 식별자와 같은 수동 추적 디바이스(108)의 식별자를 포함할 수 있다. 일부 실시예들에서, EPC 식별자들은 BLE를 통한 송신을 위해 암호화된다. 암호화 모듈(318)이 수동 추적 디바이스(108)의 다중-모드 실시예들의 맥락에서 설명되지만, 암호화 모듈(318)은 수동 추적 디바이스(108)(예컨대, BLE만을 사용하여 송신하는 수동 추적 디바이스들(108), 다중-모드 추적 디바이스들(102), 페어링된 추적 디바이스들(104), 및 다른 적합한 추적 디바이스들의 단일 모드 실시예들에서 유사하게 또는 실질적으로 동일하게 구현될 수 있다는 것이 인지되어야 한다.
[0164] 일부 실시예들에서, 도 3의 수동 추적 디바이스는 단일 모드 수동 추적 디바이스일 수 있다는 것에 주의한다. 예컨대, 일부 실시예들에서, 수동 추적 디바이스(108)는 제3 안테나(308), 제2 송신 모듈(312), 및 모드 선택 모듈(314) 없이 BLE 추적 디바이스로서 구현될 수 있다. 이들 실시예들 중 일부에서, 수동 추적 디바이스(108)는 제1 주파수 대역(예컨대, 2.5GHz)에서 제2 안테나를 사용하여 에너자이징될 수 있고 동일한 주파수 대역(예컨대, 2.5GHz)을 사용하여 제1 안테나를 사용하여 응답 신호들을 송신할 수 있다. 다른 실시예들에서, 수동 추적 디바이스(108)는 제2 송신 모듈(312) 및 모드 선택 모듈(314) 없이 BLE 추적 디바이스로서 구현될 수 있다. 이들 실시예들에서, 수동 추적 디바이스(108)는 제1 주파수 대역(예컨대, 2.5GHz)에서 제2 안테나(304) 또는 제2 주파수 대역(예컨대, 900MHz)에서 제3 안테나(306)를 사용하여 에너지를 수확할 수 있지만, 제1 주파수 대역(예컨대, 2.5GHz)에서만 송신할 것이다. 수동 추적 디바이스(108)는 RFID 송신들만을 지원하도록 유사한 방식으로 구성될 수 있으며, 이에 의해 디바이스는 제1 송신 모듈(310) 및 모드 선택 모듈(314)을 포함하지 않을 수 있다.
[0165] 도 4는 본 개시내용의 일부 실시예들에 따른 수동 추적 디바이스(108)(예컨대, 도 3의 수동 추적 디바이스(108))의 예시적인 컴포넌트들을 예시한다. 일부 실시예들에서, 제1 안테나(302)는 2.4GHz 주파수 대역 상에서 BLE(Bluetooth Low Energy)를 송신하도록 구성된다. 실시예들에서, 제2 안테나(304)는 2.4GHz 주파수 대역 상에서 BLE를 수신하도록 구성되며, 이는 수동 추적 디바이스(108)를 에너자이징할 수 있다. 제1 안테나(302) 및 제2 안테나(304)는 블루투스, WiFi, 및 다른 적합한 단거리 통신 프로토콜들과 같은 다른 적합한 프로토콜들에 따라 각각 송신 및 수신할 수 있다는 것에 주의한다. 실시예들에서, 제3 안테나(306)는 예컨대, 수동 추적 디바이스(108)가 에너자이징될 수 있고 제3 안테나(306)를 통해 응답들을 송신할 수 있도록 EPC(Electronic Product Code) C1G2 표준에 따라 900MHz 주파수 대역 상에서 RFID 신호들을 송신 및 수신하도록 구성된다.
[0166] 실시예들에서, 수동 추적 디바이스(108)는 트랜스포머(408), 에너지 수확기(410), 클램프 회로(412), 저장 커패시터(414), 및 전압 레귤레이터(416)를 포함하며, 이는 수동 추적 디바이스(108)를 에너자이징하기 위해 에너지를 수확하도록 구성될 수 있다. 실시예들에서, 트랜스포머(408)는 제2 안테나(304)를 통해 수신된 BLE 및/또는 Wi-Fi 신호들로부터 저-임피던스 교류 전기 에너지의 형태로 저-임피던스 RF 전기 에너지를 수신하고 저-임피던스 RF 전기 에너지를 고-임피던스 RF 전기 에너지로 변환한다. 트랜스포머(408)는 고-임피던스 RF 전기 에너지를 에너지 수확기(410)에 출력한다. 임피던스 매칭으로 인해, 에너지 수확기(410)는 제2 안테나(304)로부터 트랜스포머(408)에 의해 수신되는 저-임피던스 RF 전기 에너지로부터 수확하게 될 것보다, 고-임피던스 RF 전기 에너지로부터 더 많은 에너지를 수확할 수 있다. 트랜스포머(408)는 벌크 음파 RF 전압 트랜스포머, 공심 트랜스포머, 페라이트-코어 트랜스포머, 송신-선 트랜스포머, 또는 임의의 다른 적합한 유형의 트랜스포머일 수 있다. 일부 실시예들에서, 에너지 수확기(410)는 제2 안테나(304) 및 제3 안테나(306)로부터 RF 에너지를 수신하고 RF 에너지에 대해 평활화를 수행한다. RF 에너지는 에너지 수확기(410)에 도달하기 전에 하나 이상의 다이오드들(도시되지 않음)을 통과하고, 그리하여 RF 에너지의 음의 부분을 제거할 수 있다. 일부 실시예들에서, 에너지 수확기(410)는 대략 6V-10V와 동일한 피크들을 갖는 사인파와 같은 평활화된 에너지파를 클램프 회로(412)에 출력한다. 클램프 회로(412)는 평활화된 에너지파의 DC 값을 시프트하고 평활화된 에너지 파의 피크들을 제한하도록 구성되어서, 평활화된 에너지 파가 저장 커패시터(414)에 저장되고 수동 추적 디바이스(108)의 다른 컴포넌트들에 전력을 공급하기에 적합하게 한다. 클램프 회로(412)는 그 후 평활화된 에너지 파를 저장 커패시터(414) 및 전압 레귤레이터(416)에 송신한다. 저장 커패시터(414)는 에너지를 저장하고 에너지가 수동 추적 디바이스(108)에 전력을 공급하는 데 필요하므로 전압 레귤레이터(416)에 에너지를 출력하도록 구성된다. 전압 레귤레이터(416)는 클램프 회로(412) 및 저장 커패시터(414)로부터 전력 버스(418)를 통해 수동 추적 디바이스(108)의 다른 컴포넌트들에 에너지를 제공하고 수동 추적 디바이스(108)의 다른 구성요소들이 상대적으로 일정한 양의 전압, 예컨대, 2V를 수신하도록 보장하게 구성된다. 실시예들에서, 전압 레귤레이터(416)는 저-드롭아웃 레귤레이터일 수 있다.
[0167] 실시예들에서, 수동 추적 디바이스(108)는 수동 추적 디바이스(108)가 제1 모드에서 동작할 때 2.4GHz 주파수 대역 상의 송신을 위해 BLE를 변조하도록 구성된다. 실시예들에서, 수동 추적 디바이스(108)는 기준 발진기(404), AC 전원(407), PLL(phase-locked loop)(402), 증폭기(403), GFSK 변조기(405), 및 상태 머신(426)을 포함한다. 제1 안테나(302)를 통한 송신 이전에, 상태 머신(426)은 식별 정보, 예컨대, EPC ID, 및 BLE 표준들을 준수하는 포맷의 센서 데이터 중 하나 이상을 GFSK 변조기(405)에 송신한다. 일부 실시예들에서, 수동 추적 디바이스(108)는 비-휘발성 메모리(NVM)(424)를 포함하고, GFSK 변조기(405)는 NVM(424)으로부터 식별 정보 및/또는 센서 데이터를 판독한다. GFSK 변조기(405), PLL(402), AC 전원(407) 및 기준 발진기(404)는 2.4GHz의 캐리어 주파수를 갖고 상태 머신(426)에 의해 GFSK 변조기(405)에 공급되는 정보를 포함하는 신호를 변조하기 위해 함께 작동한다. 그 후, 증폭기(403)는 신호를 증폭하고 송신을 위해 신호를 제1 안테나(302)에 송신한다. 일부 실시예들에서, 작은 크기, 저비용, 열 저항, 오염 저항, 진동 저항, 습도 저항, 또는 이들의 조합의 요구들을 용이하게 하기 위해, 기준 발진기(404)는 Lal 등에 의한 미국 특허 출원 공개 번호 제2019/0074818호에 개시된 것과 같은 벌크 탄성파 발진기일 수 있으며, 이로써 이 문서 전체가 인용에 의해 포함된다. 다른 실시예들에서, 기준 발진기(404)는 MEMS 발진기 또는 수정과 같은 임의의 다른 적합한 유형의 발진기일 수 있다.
[0168] 실시예들에서, 수동 추적 디바이스(108)는 수동 추적 디바이스(108)가 제2 모드에서 동작할 때 900MHz 주파수 대역 상의 송신을 위해 RFID 신호들(예컨대, RFID C1G2)을 준비하도록 구성된다. 실시예들에서, 수동 추적 디바이스는 EPC 모뎀(422) 이를테면, EPC C1G2 모뎀 및 후방 산란 스위치(406)를 포함한다. 수동 추적 디바이스(108)가 제3 안테나(306)를 통해 900MHz의 캐리어 주파수를 갖는 RFID 신호를 수신하는 것에 대한 응답으로 제2 모드에서 동작할 때, EPC 모뎀(422)은 C1G2 RFID 표준 포맷에 따라 RFID 메시지를 생성한다. 그 후, EPC 모뎀(422)은 제3 안테나(306)를 통해 이전에 수신된 동일한 900MHz 신호를 준비하도록 후방 산란 스위치(406)를 작동시켜서, 동일한 900MHz 신호가 EPC 모뎀(422)에 의해 생성된 RFID 메시지를 포함하게 한다. 그 후, 메시지는 제3 안테나(306)를 통해 송신된다. 일부 실시예들에서, RFID 메시지는 수동 추적 디바이스의 디바이스 식별자 및 센서 데이터 중 하나 이상을 포함한다. EPC 모뎀(422)은 RFID 메시지를 생성하기 전에 NVM(424)으로부터 식별자를 판독할 수 있다. 실시예들에서, EPC 모뎀(422)은 센서 모듈(316)로부터 센서 데이터를 획득할 수 있다.
[0169] 실시예들에서, 수동 추적 디바이스(108)는 900MHz 주파수 대역 상에서 제3 안테나(306)를 통해 RFID 신호들을 수신하도록 구성된 모드 선택기(420)를 포함한다. 제3 안테나(306)로부터 RFID 신호의 수신 시에, 모드 선택기(420)는 수동 추적 디바이스(108)가 제1 모드 또는 제2 모드에서 동작하는지를 결정하도록 구성된다. 수동 추적 디바이스(108)가 제1 모드에서 동작한다고 모드 선택기(420)가 결정할 때, 수동 추적 디바이스(108)는 2.4GHz 주파수 대역 상에서 제1 안테나(302)를 통해 응답 신호(예컨대, BLE 비콘 신호)를 송신하여서, 2.4GHz 주파수 대역 상에서 응답 신호(예컨대, BLE 비콘 신호)를 수신할 수 있는 디바이스들은 신호를 수신할 수 있다. 수동 추적 디바이스(108)가 제2 모드에 있다고 모드 선택기(420)가 결정할 때, 수동 추적 디바이스(108)는 900MHz 주파수 대역 상에서 제3 안테나(306)를 통해 RFID 신호를 송신하여서, 900MHz 주파수 대역 상에서 RFID 신호들을 수신할 수 있는 디바이스들이 응답 신호를 수신할 수 있게 한다. 일부 실시예들에서, 모드 선택기(420)는 저전력 타이머(예컨대, 저전력 32kHz 타이머)(도시되지 않음)를 포함한다.
[0170] 일부 실시예들에서, 모드 선택 모듈(314)은 에너지 수확기(410)에 의해 수집되고 그리고/또는 저장 커패시터에 의해 저장된 에너지의 양에 기초하여 제1 모드에서 동작할 때 응답 신호를 언제 송신할지를 결정하도록 구성된다. 예컨대, 수동 추적 디바이스(108)가 적어도 0dBm의 RF 전력을 수신하는 경우, 수동 추적 디바이스(108)는 BLE 비콘 신호를 가능한 한 빨리 그리고 자주 송신할 수 있다. 수동 추적 디바이스(108)가 -20dBm 내지 0dBm의 RF 전력을 수신하는 경우, 수동 추적 디바이스(108)는 에너지를 절약하기 위해 간격 타이머에 따른 간격으로만 BLE 비콘 신호를 송신할 수 있다. 수동 추적 디바이스(108)가 -20dBm 미만의 RF 전력을 수신하는 경우, 수동 추적 디바이스(108)는 저장된 에너지 양이 약 1μJoule을 초과할 시에만 BLE 비콘 신호를 송신할 수 있다. 위에서 제공된 임계 전력 값들(0dBm 및 -20dBm)은 예를 위해 제공되며 본 개시내용의 범위를 제한하는 것으로 의도되지 않는다.
[0171] 일부 실시예들에서, 수동 추적 디바이스(108)가 제1 모드(예컨대, BLE)에서 동작할 때, 상태 머신(426)은 센서 데이터의 값(들)이 필수 조건(예컨대, 센서 데이터에 포함된 하나 이상의 값들이 임계치를 초과하거나 임계치 미만인 경우)을 충족하는지에 기초하여 응답 신호에 센서 데이터를 포함시킬지를 결정하도록 구성될 수 있다. 예컨대, 상태 머신(426)은 열 센서 데이터에 포함된 하나 이상의 온도 값들이 온도 임계치(예컨대, 50°C)를 초과하거나 더 낮은 온도 임계치 미만(예컨대, <0°C)인 경우, 응답 신호(예컨대, BLE 비콘 신호)에 센서 데이터를 포함시키도록 구성될 수 있다. 다른 예에서, 상태 머신(426)은 충격 센서 데이터에 포함된 가속도 값이 충격 임계치(예컨대, 3G)를 초과하는 경우 응답 신호(예컨대, BLE 및/또는 Wi-Fi 신호)에 센서 데이터를 포함시키도록 구성될 수 있다.
[0172] 일부 실시예들에서, 도 4의 수동 추적 디바이스는 단일 모드 수동 추적 디바이스(예컨대, BLE 전용, WiFi 전용, 또는 RFID 전용)일 수 있다는 것에 주의한다. 예컨대, 일부 실시예들에서, 수동 추적 디바이스(108)는 제3 안테나(306), 후방 산란 스위치(406), EPC 모뎀(422), 또는 모드 선택기(4230) 없이 BLE 추적 디바이스로서 구현될 수 있다. 이들 실시예들 중 일부에서, 수동 추적 디바이스(108)는 제1 주파수 대역(예컨대, 2.5GHz)에서 제2 안테나(304)를 사용하여 에너자이징될 수 있고 동일한 주파수 대역(예컨대, 2.5GHz)을 사용하여 제1 안테나(302)를 사용하여 응답 신호들을 송신할 수 있다. 다른 실시예에서, 수동 추적 디바이스(108)는 후방 산란 스위치(406), EPC 모뎀(422), 또는 모드 선택기(4230) 없이 BLE 추적 디바이스로서 구현될 수 있다. 이들 실시예들에서, 수동 추적 디바이스(108)는 제1 주파수 대역(예컨대, 2.5GHz)에서 제2 안테나(304) 또는 제2 주파수 대역(예컨대, 900MHz)에서 제3 안테나(306)를 사용하여 에너지를 수확할 수 있지만, 제1 주파수 대역(예컨대, 2.5GHz)에서만 송신할 것이다. 수동 추적 디바이스(108)는 RFID 송신들만을 지원하도록 유사한 방식으로 구성될 수 있으며, 이에 의해 디바이스는 제1 모드에서 송신하는 데 사용되는 컴포넌트들을 포함하지 않을 수 있다.
[0173] 도 5는 본 개시내용의 일부 실시예들에 따라, 수동 추적 디바이스(108)가 제1 모드에서 또는 제2 모드에서 동작할지를 결정하기 위한 방법(500)의 예시적인 동작 세트를 도시하는 흐름도이다. 방법(500)은 다중-모드 수동 추적 디바이스(108)의 임의의 적합한 컴포넌트(예컨대, 모드 선택 모듈(314) 또는 모드 선택기(420))에 의해 수행될 수 있다. 설명을 위해, 방법(500)은 도 3의 수동 추적 디바이스(108) 및 그의 컴포넌트들과 관련하여 설명된다. 방법(500)은 본 개시내용의 범위를 벗어나지 않고 임의의 다른 적합한 디바이스들에 의해 실질적으로 유사하게 수행될 수 있다는 것이 인지되어야 한다.
[0174] 502에서, 수동 추적 디바이스(108)는 모드 선택 모듈(314)에 전력을 공급한다. 모드 선택 모듈(314)은 일반적으로 기능하기 위해 거의 에너지를 요구하지 않기 때문에, 모드 선택 모듈(314)은 방법(500)의 수행 후에 전력이 공급된 채로 머무를 수 있고 방법(500)의 후속 수행 전에 방법(500)의 이전 수행으로부터 전력이 공급된 상태로 유지될 수 있다. 일부 실시예들에서, 모드 선택 모듈(314)은 에너자이징 신호들이 수신될 때 수동 추적 디바이스(108)의 임의의 다른 컴포넌트 이전에 전력이 공급되고, 그리하여 수동 추적 디바이스(108)의 하나 이상의 다른 컴포넌트들이 언파워된(unpowered) 채로 유지하는 동안 모드 선택 모듈(314)이 방법(500)을 수행하도록 허용한다.
[0175] 504에서, 수동 추적 디바이스(108)는 제2 안테나(304) 또는 제3 안테나(306)를 통해 에너자이징 신호를 수신한다.
[0176] 506에서, 모드 선택 모듈은 에너자이징 신호가 제2 안테나(304) 또는 제3 안테나(306)를 통해 수신되었는지를 결정한다. 에너자이징 신호가 제2 안테나(304)를 통해 수신된 경우, 수동 추적 디바이스(108)는 제1 모드에서 동작한다(518). 에너자이징 신호가 제3 안테나(306)를 통해 수신된 경우, 수동 추적 디바이스(108)는 동작(508)을 수행한다. 제1 모드가 디폴트 동작 모드인 실시예들에서, 에너자이징 신호가 제3 안테나(306)를 통해 수신되지 않는 한, 수동 추적 디바이스(108)는 동작(518)으로 진행한다.
[0177] 508에서, 모드 선택 모듈은 에너자이징 신호가 EPC UHF(Ultra High Frequency) RFID-포맷 커맨드의 시작과 같은 RFID 헤더를 포함하는지를 결정하기 위해 제1 지속기간(예컨대, 2.5ms) 동안 대기한다.
[0178] 510에서, 수동 추적 디바이스(108)는 RFID 헤더가 제1 지속기간 동안 검출되었는지를 결정한다. 에너자이징 신호가 RFID 헤더를 포함하는 경우, 수동 추적 디바이스(108)는 동작(510)을 수행한다. 에너자이징 신호가 RFID 헤더를 포함하지 않는 경우, 수동 추적 디바이스(108)는 동작(518)에 도시된 바와 같이 제1 모드에서 동작한다.
[0179] 512에서, 모드 선택 모듈(314)은 제2 송신 모듈이 에너자이징 신호를 통해 수신된 RFID-포맷 커맨드, 예컨대, EPC UHF RFID-포맷 커맨드를 수신 및 파싱하기에 충분한 시간을 갖도록 제2 지속기간 동안, 예컨대, 10ms까지 대기한다.
[0180] 514에서, 수동 추적 디바이스(108)는 RFID-포맷 커맨드가 제2 지속기간 동안 검출, 수신 및 분석되었는지를 결정한다. RFID-포맷 커맨드가 수신 및 파싱된 경우, 수동 추적 디바이스(108)는 동작(516)에 도시된 바와 같이 제2 모드에서 동작한다. RFID-포맷 커맨드가 수신 및 파싱된 경우, 수동 추적 디바이스(108)는 동작(518)에 도시된 바와 같이 제1 모드에서 동작한다.
[0181] 516에서, 수동 추적 디바이스(108)는 제2 모드(예컨대, RFID)에서 동작한다. 일부 실시예들에서, 수동 추적 디바이스(108)는 일정 시간 기간 동안, 예컨대, 40ms 동안 또는 특정 조건이 충족될 때까지, 예컨대, 어떠한 RFID-포맷 커맨드가 40ms 동안 수신되지 않을 때까지 제2 모드에서 동작한다. 518에서, 수동 추적 디바이스(108)는 제1 모드(예컨대, BLE)에서 동작한다.
[0182] 도 6은 본 개시내용의 일부 실시예들에 따라 수동 추적 디바이스(108)를 동작시키기 위한 방법(600)의 예시적인 동작들을 도시하는 흐름도이다. 일부 실시예들에서, 모드 선택 모듈(314), 제1 송신 디바이스(310), 제2 송신 디바이스(312), 센서 모듈(316), 및 암호화 모듈(318)은 방법(600)의 부분들을 수행한다. 일부 실시예들에서, 모드 선택(420), EPC 모뎀(422), 에너지 수확기(410), 상태 머신(426), 및 도 4에 도시된 다른 컴포넌트들은 방법(600)의 부분들을 수행한다. 설명의 단순화를 위해, 방법(600)은 도 3의 수동 추적 디바이스(108)와 관련하여 설명된다. 방법(600)은 도 4에 도시되고 실시예들의 관련 설명들에서 설명된 컴포넌트들을 포함하는 수동 추적 디바이스(108)의 실시예들에 의해 실질적으로 유사하게 수행될 수 있다는 것이 인지되어야 한다.
[0183] 602에서, 수동 추적 디바이스(108)는 모드 선택 모듈(314)에 전력을 공급한다. 모드 선택 모듈(314)은 일반적으로 기능하기 위해 거의 에너지를 요구하지 않기 때문에, 모드 선택 모듈(314)은 방법(600)의 수행 후에 전력이 공급된 채로 머무를 수 있고 방법(600)의 후속 수행 전에 방법(600)의 이전 수행으로부터 전력이 공급된 상태로 유지될 수 있다. 일부 실시예들에서, 모드 선택 모듈(314)은 에너자이징 신호들이 수신될 때 수동 추적 디바이스(108)의 임의의 다른 컴포넌트 이전에 전력이 공급되고, 그리하여 수동 추적 디바이스(108)의 하나 이상의 다른 컴포넌트들이 언파워된(unpowered) 채로 유지하는 동안 모드 선택 모듈(314)이 방법(600)을 수행하도록 허용한다.
[0184] 604에서, 수동 추적 디바이스(108)는 제2 안테나(304) 또는 제3 안테나(306)를 통해 에너자이징 신호를 수신한다.
[0185] 606에서, 모드 선택 모듈(314)은 에너자이징 신호가 제2 안테나(304) 또는 제3 안테나(306)를 통해 수신되었는지를 결정한다. 에너자이징 신호가 제2 안테나(304)를 통해 수신된 경우, 수동 추적 디바이스(108)는 동작(618)으로 진행한다. 에너자이징 신호가 제3 안테나(306)를 통해 수신된 경우, 수동 추적 디바이스(108)는 동작(608)을 수행한다. 제1 모드가 디폴트 동작 모드인 실시예들에서, 에너자이징 신호가 제3 안테나(306)를 통해 수신되지 않는 한, 수동 추적 디바이스(108)는 동작(618)으로 진행한다.
[0186] 608에서, 모드 선택 모듈은 에너자이징 신호가 EPC UHF RFID-포맷 커맨드의 시작과 같은 RFID 헤더를 포함하는지를 결정하기 위해 제1 지속기간(예컨대, 2.5ms) 동안 대기한다.
[0187] 610에서, 수동 추적 디바이스(108)는 RFID 헤더가 제1 지속기간 동안 검출되었는지를 결정한다. 에너자이징 신호가 RFID 헤더를 포함하는 경우, 수동 추적 디바이스(108)는 동작(612)을 수행한다. 에너자이징 신호가 RFID 헤더를 포함하지 않는 경우, 수동 추적 디바이스(108)는 동작(618)으로 진행한한다.
[0188] 612에서, 모드 선택 모듈(314)은 제2 송신 모듈이 에너자이징 신호를 통해 수신된 RFID-포맷 커맨드(예컨대, EPC UHF RFID-포맷 커맨드)를 수신 및 파싱하기에 충분한 시간을 갖도록 제2 지속기간 동안(예컨대, 10ms까지) 대기한다.
[0189] 614에서, 수동 추적 디바이스(108)는 RFID-포맷 커맨드가 제2 지속기간 동안 검출(예컨대, 수신 및 분석)되었는지를 결정한다. RFID-포맷 커맨드가 검출된 경우, 수동 추적 디바이스(108)는 동작(616)을 수행한다. RFID-포맷 커맨드가 수신 및 파싱된 경우, 디바이스(108)는 동작(618)으로 진행한다.
[0190] 616에서, 제2 송신 모듈(312)은 제2 모드에서 제2 응답 신호를 준비 및 송신한다. 실시예들에서, 수동 추적 디바이스(108)는 EPC UHF RFID 메시지에서 RFID 프로토콜을 사용하여 제2 응답 신호를 송신한다.
[0191] 618에서, 제1 송신 모듈(310)은 수동 추적 디바이스(108)가 제1 응답 신호에 센서 데이터를 포함시킬지를 결정한다. 수동 추적 디바이스(108)가 제1 응답 신호에 센서 데이터를 포함시키는 경우, 수동 추적 디바이스(108)는 동작(620)을 수행한다. 수동 추적 디바이스(108)가 제1 응답 신호에 센서 데이터를 포함시킬 필요가 없는 경우(예컨대, 디바이스가 센서 모듈(316)을 포함하지 않거나 보고할 센서 데이터가 없는 경우), 수동 추적 디바이스(108)는 동작(622)으로 이동한다.
[0192] 620에서, 제1 송신 모듈(310)은 센서 모듈(316)에 의해 수집된 센서 데이터를 획득한다. 일부 실시예들에서, 제1 송신 모듈(310)은 센서 모듈(316)이 에너자이징되는 것에 대한 응답으로 센서 모듈(316)로부터 센서 데이터를 수신한다. 센서 데이터는 실질적으로 순시적일 수 있거나(예컨대, 디바이스(108)가 에너자이징될 때 캡처됨) 이전에 결정될 수 있다(예컨대, 디바이스(108)가 에너자이징되기 전에 센서가 트립(trip)한 디바이스의 상태). 부가적으로 또는 대안적으로, 제1 송신 모듈(310)은 수동 추적 디바이스(108)의 메모리 디바이스로부터 센서 데이터를 획득할 수 있다. 실시예들에서, 제1 송신 모듈(310)은 센서 데이터를 데이터 패킷 또는 다른 적합한 데이터 구조에 인코딩하며, 이는 아래에서 논의되는 제1 응답 신호에서 변조된다.
[0193] 622에서, 제1 송신 모듈(310)은 제1 주파수 대역(예컨대, 2.5GHz) 상에서 제1 응답 신호를 변조하기 시작한다. 수동 추적 디바이스(108)가 제1 응답 신호에 센서 데이터를 포함시키도록 구성되는 경우, 제1 송신 모듈(310)은 변조된 제1 응답 신호가 센서 데이터를 포함하도록 제1 응답 신호를 변조한다. 실시예들에서, 제1 응답 신호의 콘텐츠들은 BLE 프로토콜, 또는 임의의 다른 적합한 프로토콜(예컨대, WiFi)에 따라 인코딩된다.
[0194] 624에서, 제1 송신 모듈(310)은 송신을 위해 수동 추적 디바이스(108)가 이용 가능한 전력이 제1 임계치(예컨대, 0dBm)보다 큰지를 결정한다. 송신을 위해 이용 가능한 전력이 제1 임계치보다 큰 경우, 제1 송신 모듈(310)은 제1 안테나(302)를 통한 송신을 위해 제1 변조된 응답 신호를 출력하고, 제1 안테나(302)는 9126에 도시된 바와 같이 제1 변조된 응답 신호를 송신한다. 송신을 위해 이용 가능한 전력이 제1 임계치보다 크지 않은 경우, 수동 추적 디바이스(108)는 628에 도시된 바와 같이 송신을 위해 수동 추적 디바이스(108)가 이용 가능한 전력이 제2 임계치(예컨대, -20dBm)보다 큰지를 결정한다. 송신을 위한 이용 가능한 전력이 제2 임계치보다 큰 경우, 수동 추적 디바이스(108)는 630에 도시된 바와 같이, 시간 간격(예컨대, 5초) 후에 제1 안테나(302)를 통한 송신을 위해 제1 변조된 응답 신호를 출력하고, 제1 안테나(302)는 제1 변조된 응답 신호를 수신한 후 제1 변조된 응답 신호를 송신한다. 시간 간격은 수동 추적 디바이스(108)가 변조된 제1 응답 신호를 송신하기 위해 동작(628)의 수행 시에 이용 가능했을 수 있는 것보다 더 많은 에너지를 수신하도록 허용한다. 송신을 위해 수동 추적 디바이스(108)가 이용 가능한 전력이 제2 임계치보다 크지 않은 경우, 수동 추적 디바이스(108)는 모드 선택 모듈(314)에 여전히 전력이 공급되는지를 결정한다. 모드 선택 모듈(314)에 여전히 전력이 공급되는 경우, 수동 추적 디바이스(108)는 634에 도시된 바와 같이, 수동 추적 디바이스(108)에 의해 저장된 에너지가 디바이스(108)에 전력을 공급(예컨대, 제1 변조된 응답 신호를 송신하는 데 요구되는 에너지의 양)하기에 충분할 때 제1 안테나(302)를 통한 송신을 위해 제1 변조된 응답 신호를 출력하고, 제1 안테나(302)는 제1 변조된 응답 신호를 수신한 후 제1 변조된 응답 신호를 송신한다. 그렇지 않으면, 수동 추적 디바이스(108)는 636에 도시된 바와 같이 그 자신을 리셋하고 그 후 동작 602로 리턴한다.
[0195] 도 7은 본 개시내용의 일부 실시예들에 따라 추적 디바이스를 인증하기 위한 방법(700)을 도시하는 흐름도이다. 방법(700)은 추적 디바이스, 판독 디바이스 및 인증 디바이스와 관련하여 개시된다. 추적 디바이스는 수동 추적 디바이스(108, 112) 또는 파워드(powered) 추적 디바이스(102, 106)를 포함하는 임의의 적합한 추적 디바이스일 수 있다. 실시예들에서, 인증 디바이스는 인증 서버(예컨대, 도 1의 백엔드 서버(120))를 포함하는 백엔드 서버일 수 있다. 대안적으로, 일부 실시예들에서, 인증 디바이스는 디바이스들을 추적하기 위한 인증 서비스들을 수행하는 자립형 인증 서버일 수 있다. 일부 실시예들에서, 인증 디바이스는 집계기 디바이스(104) 부근의 추적 디바이스들(102, 106, 108, 및/또는 112)을 인증하는 집계기 디바이스(104)일 수 있다. 판독 디바이스는 선택적이다. 이들 실시예들에서, 판독 디바이스는 예컨대, 집계기 디바이스(104), 사용자 디바이스(130), 또는 AR-인에이블 사용자 디바이스(140)일 수 있다. 또한, 판독 디바이스가 추적 디바이스를 에너자이징하는 것으로 아래에서 설명되지만, 수동 추적 디바이스(108)는 판독 디바이스와 상이한 디바이스에 의해 에너자이징될 수 있다는 것이 이해된다. 예컨대, 여자기(110)는 디바이스들을 에너자이징할 수 있는 반면, 집계기 디바이스(104), 사용자 디바이스(130) 또는 AR-인에이블 사용자 디바이스(140)는 응답 신호들을 수신한다.
[0196] 702에서, 판독 디바이스는 추적 디바이스를 에너자이징한다. 실시예들에서, 판독 디바이스는 주파수 대역(예컨대, 2.5GHz 또는 900MHz) 상에서 에너자이징 신호를 브로드캐스트한다.
[0197] 704에서, 추적 디바이스는 에너자이징 신호를 수신한다. 추적 디바이스가 수동 추적 디바이스인 실시예들에서, 에너자이징 신호는 수동 추적 디바이스를 에너자이징할 수 있으며, 이는 추적 디바이스가 동작을 시작하게 한다.
[0198] 706에서, 추적 디바이스는 추적 디바이스의 디바이스 식별자를 표시하는 암호화된 메시지를 생성한다. 일부 실시예들에서, 추적 디바이스는 디바이스 식별자가 추적 디바이스를 고유하게 식별하도록 추적 디바이스의 디바이스 식별자를 포함하는 메시지를 생성한다. 이들 실시예들에서, 추적 디바이스는 예컨대, 추적 디바이스 및 인증 디바이스에 의해 알려진 비밀 키를 사용하여 암호화된 메시지를 획득하기 위해 메시지를 암호화할 수 있다. 다른 실시예들에서, 추적 디바이스는 예컨대, 추적 디바이스의 비밀 키 및 인증 디바이스의 공개 키를 사용하여 암호화된 메시지를 획득하기 위해 메시지를 암호화할 수 있다.
[0199] 일부 실시예들에서, 추적 디바이스는 디바이스 식별자를 포함하는 메시지를 암호화하기 전에 먼저 디바이스 식별자를 가릴 수 있다. 이들 실시예들 중 일부에서, 추적 디바이스는 디바이스가 에너자이징될 시에 생성되는 랜덤 N-비트 스트링, 및 추적 디바이스 및 인증 디바이스에 의해 알려진 비밀 패턴을 사용하여 디바이스 식별자를 가린다. 암호화된 메시지를 생성하기 위한 예시적인 방법이 도 8과 관련하여 설명된다. 메시지를 암호화하는 다른 방법들은 본 개시내용의 범위를 벗어나지 않고 추적 디바이스에 의해 구현될 수 있다는 것이 인지된다.
[0200] 708에서, 추적 디바이스는 암호화된 메시지를 수신 디바이스에 송신한다. 추적 디바이스는 본 개시내용에서 설명된 다양한 방식들을 포함하여, 임의의 적합한 방식으로 암호화된 메시지를 송신할 수 있다. 예컨대, 추적 디바이스는 에너자이징 신호를 수신하는 데 사용되는 주파수 대역에서 응답 신호를 변조하여서, 변조된 응답 신호는 암호화된 메시지를 포함하게 할 수 있다.
[0201] 710에서, 판독 디바이스는 암호화된 메시지를 수신하고 암호화된 메시지를 인증 디바이스에 송신합니다. 일부 실시예들에서, 판독 디바이스는 변조된 응답 신호를 수신하고 변조된 응답 신호로부터 암호화된 메시지를 판독한다. 판독 디바이스는 변조된 응답 신호로부터 암호화된 메시지를 추출할 수 있고 암호화된 메시지를 예컨대, 통신 네트워크(예컨대, 인터넷 또는 셀룰러 네트워크)를 통해 인증 디바이스로 라우팅할 수 있다.
[0202] 712에서, 인증 디바이스는 암호화된 메시지를 수신한다.
[0203] 714에서, 인증 디바이스는 암호화된 메시지에 기초하여 추적 디바이스를 인증한다. 일부 실시예들에서, 인증은 예컨대, 추적 디바이스의 비밀 키를 사용하여 메시지를 복호화할 수 있다. 이들 실시예들 중 일부에서, 암호화된 메시지의 암호화되지 않은 헤더 부분은 메시지를 암호화하는 데 사용되는 비밀 키의 비밀 키 식별자를 포함할 수 있다. 인증 디바이스는 비밀 키 식별자에 기초하여 비밀 키들의 세트로부터 비밀 키를 리트리브할 수 있고 리트리브된 비밀 키를 사용하여 암호화된 메시지를 복호화할 수 있다. 암호화된 메시지가 비밀 키/공개 키 쌍을 사용하여 암호화된 실시예들에서, 암호화된 메시지의 암호화되지 않은 헤더 부분은 추적 디바이스의 공개 키를 포함할 수 있다. 이들 실시예들에서, 인증 디바이스는 추적 디바이스의 공개 키 및 인증 디바이스의 개인 키를 사용하여 암호화된 메시지를 복호화할 수 있다. 일단 복호화되면, 인증 디바이스는 복호화된 메시지에 포함된 디바이스 식별자를 결정할 수 있다. 디바이스 식별자가 비밀 패턴을 사용하여 추적 디바이스에 의해 가려진 실시예들에서, 추적 디바이스는 (도 9와 관련하여 논의되는 바와 같이) 비밀 패턴에 기초하여 가려진 디바이스 식별자로부터 디바이스 식별자를 결정할 수 있다. 그 후, 인증 디바이스는 디바이스 식별자가 유효한 디바이스 식별자인지를 결정할 수 있다. 일부 실시예들에서, 인증 디바이스는 인증 디바이스에 의해 인증될 수 있는 모든 추적 디바이스들의 디바이스 식별자들을 표시하는 알려진 디바이스 식별자들의 리스트를 유지한다. 이들 실시예들에서, 인증 디바이스는 디바이스 식별자가 리스트에 나타나는지를 결정하기 위해 알려진 디바이스 식별자의 리스트와, 복호화된 메시지로부터 획득된 디바이스 식별자를 상호 참조할 수 있다. 만약 그렇다면, 인증 디바이스는 추적 디바이스가 인증된 것으로 결정한다. 그렇지 않으면, 인증 디바이스는 그것이 디바이스를 인증할 수 없다고 결정한다. 추적 디바이스의 진정성에 관한 결정이 내려지면, 인증 디바이스는 관련 디바이스 또는 시스템에 알림을 제공할 수 있다. 예컨대, 인증 디바이스는 디바이스가 인증되었음을 판독기 디바이스 및/또는 백엔드 시스템에 알릴 수 있다.
[0204] 실시예들에서, 전술한 방법(700)은 추적 디바이스의 위조를 방지하기 위해 추적 디바이스들을 인증하는 인증 서비스로서 구현될 수 있다. 인증 서비스는 추적 디바이스들의 제조자에 의해 또는 제3자 제공자에 의해 제공할 수 있다.
[0205] 도 8은 본 개시내용의 일부 실시예들에 따라 추적 디바이스를 인증하기 위해 사용되는 암호화된 메시지를 생성하기 위한 방법(800)을 도시하는 흐름도이다. 방법(800)은 임의의 적합한 유형의 추적 디바이스에 의해 수행될 수 있다. 일부 실시예들에서, 방법은 수동 추적 디바이스(예컨대, 도 3 또는 도 4)의 암호화 모듈에 의해 수행된다. 이들 실시예들 중 일부에서, 방법은 수동 추적 디바이스(108)가 에너자이징될 시에 그리고 응답 신호에의 포함을 위해 수행된다.
[0206] 802에서, 추적 디바이스는 추적 디바이스의 디바이스 식별자를 획득한다. 디바이스 식별자는 다른 추적 디바이스들로부터 추적 디바이스를 고유하게 식별할 수 있다. 실시예들에서, 추적 디바이스는 추적 디바이스의 비-휘발성 메모리로부터 디바이스 식별자를 획득할 수 있다.
[0207] 804에서, 추적 디바이스는 랜덤 N-비트 스트링을 생성한다. 실시예들에서, 추적 디바이스는 N-비트 스트링이 반복되지 않도록 보장하기 위해 방법이 실행될 때마다 상이한 N-비트 스트링을 생성할 수 있다. 추적 디바이스는 랜덤 N-비트 스트링을 생성하거나 임의의 다른 적합한 방식으로 랜덤 N-비트 스트링을 생성할 수 있는 난수 생성기를 포함할 수 있다.
[0208] 806에서, 추적 디바이스는 가려진 디바이스 식별자를 획득하기 위해 추적 디바이스에 의해 알려진 공유 비밀 패턴에 따라 N-비트 스트링을 디바이스 식별자에 삽입한다. 공유 비밀 패턴(또는 "비밀 패턴)은 추적 디바이스 및 추적 디바이스를 인증할 수 있는 하나 이상의 인증 디바이스들에 의해 알려질 수 있다. 일부 실시예들에서, 비밀 패턴은 N개의 상이한 삽입 슬롯들을 정의하여서, 각각의 삽입 슬롯은 랜덤 N-비트 스트링의 개개의 비트가 삽입되는 디바이스 식별자의 비트 포지션을 각각 정의한다. 예컨대, 8 바이트까지 포함하고 N-비트 스트링이 6-비트 스트링인 메시지에서, 예시적인 비밀 패턴은 랜덤 6-비트 스트링의 비트들을 추적 디바이스의 디바이스 식별자에 삽입하기 위한 6비트 포지션들(예컨대, 1, 5, 16, 30, 42, 50)을 정의할 수 있다. 이 예에서, 수동 추적 디바이스는 디바이스 식별자의 첫 번째 비트와 두 번째 비트 사이에 6-비트 스트링 비트의 제1 비트를 삽입하고, 다섯 번째와 여섯 번째 비트 사이에 6-비트 스트링 비트의 제2 비트를 삽입하고 16번째와 17번째 비트 사이에 6-비트 스트링 비트의 제3 비트를 삽입하고, 30번째와 31번째 비트 사이에 6-비트 스트링 비트의 제4 비트를 삽입하고, 42번째와 43번째 비트 사이에 6-비트 스트링 비트의 제5 비트를 삽입하고, 그리고 50번째와 51번째 비트 사이에 6-비트 스트링 비트의 제6 비트를 삽입할 수 있다. 이 예에서, 결과적인 스트링은 가려진 디바이스 식별자이다. 일부 실시예들에서, 송신 디바이스는 다른 디바이스들에 의해 사용되는 비밀 패턴들로부터 공유 비밀 패턴을 식별하는 비밀 패턴 식별자를 추가로 저장할 수 있다. 동작(808)과 관련하여 논의된 바와 같이, 비밀 패턴 식별자는 암호화된 송신 메시지의 암호화된 부분 또는 암호화된 운송 메시지의 암호화되지 않은 헤더에 포함될 수 있다.
[0209] 각각의 반복 송신에서 암호화될 메시지에 삽입하기 위해 상이한 임의의 N-비트 스트링(예컨대, 디바이스 ID)을 활용함으로써, 암호화된 메시지는 동일한 디바이스 ID를 포함하고 동일한 비밀 키에 의해 암호화되더라도 송신들 간에 변동되도록 보장된다. 이러한 방식으로, 추적 디바이스를 복제하고자 하는 침입자들이 추적 디바이스에 의해 전송되고 침입자가 가로챈 암호화된 송신 메시지를 복제하는 것이 방지될 수 있다.
[0210] 808에서, 추적 디바이스는 가려진 디바이스 식별자에 기초하여 송신 메시지를 생성하고 송신 메시지를 암호화한다. 일부 실시예들에서, 송신 메시지의 바디는 가려진 디바이스 식별자만을 포함한다. 다른 실시예들에서, 송신 메시지의 바디는 부가적인 데이터를 또한 포함한다. 예컨대, 일부 실시예들에서, 송신 메시지의 바디는 비밀 패턴의 비밀 패턴 식별자를 포함할 수 있다. 추적 디바이스는 그 후 송신 메시지의 바디를 암호화할 수 있다. 추적 디바이스는 임의의 적합한 방식으로 송신 메시지의 바디를 암호화할 수 있다.
[0211] 일부 실시예들에서, 추적 디바이스는 추적 디바이스 및 인증 디바이스에 의해 알려진 공유 비밀 키를 사용하여 송신 메시지의 바디를 암호화할 수 있다. 공유 비밀 키는 디바이스 ID를 암호화하는 데 사용되는 숫자 값일 수 있다. 공유 비밀 키(및 비밀 키 식별자)는 추적 디바이스의 비-휘발성 메모리에 저장될 수 있고 송신 메시지(예컨대, 비트들의 스트링)의 바디를 암호화하기 위해 수동 추적 디바이스에 의해 사용될 수 있다. 이들 실시예들에서, 추적 디바이스는 암호화된 메시지의 암호화되지 않은 헤더에 공유 비밀 키의 비밀 키 식별자를 포함시킬 수 있다. 일부 실시예들에서, 암호화된 송신 메시지의 암호화되지 않은 헤더는 가려진 디바이스 식별자를 생성하기 위해 사용되는 공유 비밀 패턴의 비밀 패턴 식별자를 더 포함할 수 있다.
[0212] 일부 실시예들에서, 추적 디바이스는 비밀 키/공개 키 쌍을 사용하여 송신 메시지의 바디를 암호화할 수 있다. 이들 실시예들에서, 추적 디바이스는 추적 디바이스에 의해서만 알려지는 추적 디바이스의 비밀 키 및 인증 디바이스의 공개 키 ― 이는 또한 추적 디바이스에 의해 알려지거나 에너자이징 신호에서 수신될 수 있음 ― 를 사용하여 송신 메시지의 바디를 암호화할 수 있다. 이들 실시예들 중 일부에서, 추적 디바이스는 암호화된 메시지의 암호화되지 않은 헤더에 추적 디바이스의 공개 키를 포함시킬 수 있다. 일부 실시예들에서, 암호화된 송신 메시지의 암호화되지 않은 헤더는 가려진 디바이스 식별자를 생성하기 위해 사용되는 공유 비밀 패턴의 비밀 패턴 식별자를 더 포함할 수 있다.
[0213] 810에서, 추적 디바이스는 암호화된 송신 메시지를 송신한다. 추적 디바이스는 본 개시내용에서 설명된 다양한 방식들을 포함하여, 임의의 적합한 방식으로 암호화된 송신 메시지를 송신할 수 있다. 예컨대, 추적 디바이스는 에너자이징 신호(예컨대, 2.5GHz)를 수신하는 데 사용되는 주파수 대역에서 응답 신호를 변조하여서, 변조된 응답 신호는 암호화된 송신 메시지를 포함하게 할 수 있다.
[0214] 도 9는 본 개시내용의 일부 실시예들에 따라, 수신된 암호화된 송신 메시지에 기초하여 추적 디바이스를 인증하기 위한 방법(900)을 도시하는 흐름도이다. 방법(900)은 임의의 적합한 유형의 인증 디바이스에 의해 수행될 수 있다. 실시예들에서, 인증 디바이스는 인증 서버(예컨대, 도 1의 백엔드 서버(120))를 포함하는 백엔드 서버일 수 있다. 대안적으로, 일부 실시예들에서, 인증 디바이스는 디바이스들을 추적하기 위한 인증 서비스들을 수행하는 자립형 인증 서버일 수 있다. 일부 실시예들에서, 인증 디바이스는 집계기 디바이스(104) 부근의 추적 디바이스들(102, 106, 108, 및/또는 112)을 인증하는 집계기 디바이스(104)일 수 있다.
[0215] 902에서, 인증 디바이스는 암호화된 송신 메시지를 수신한다. 인증 디바이스는 추적 디바이스로부터 암호화된 송신 메시지를 직접 수신하거나 중간 디바이스(예컨대, 판독 디바이스)로부터 암호화된 송신 메시지를 수신할 수 있다.
[0216] 904에서, 인증 디바이스는 암호화된 송신 메시지를 복호화한다. 인증 디바이스는 암호화된 송신 메시지를 임의의 적합한 방식으로 복호화할 수 있다.
[0217] 메시지가 공유 비밀 키를 사용하여 암호화된 실시예들에서, 인증 디바이스는 암호화된 송신 메시지의 암호화되지 않은 헤더 부분으로부터 비밀 키 식별자를 판독할 수 있다. 이들 실시예들에서, 인증 디바이스는 가려진 디바이스 식별자를 포함하여, 송신 메시지의 바디를 획득하기 위해 공유 비밀 키를 사용하여 암호화된 메시지의 암호화된 부분을 복호화할 수 있다.
[0218] 메시지가 비밀 키/공개 키 쌍을 사용하여 암호화된 실시예들에서, 인증 디바이스는 암호화된 송신 메시지의 암호화되지 않은 헤더 부분으로부터 추적 디바이스의 공개 키를 판독할 수 있다. 이들 실시예들에서, 인증 디바이스는, 가려진 디바이스 식별자를 포함하여, 송신 메시지의 바디를 획득하기 위해 추적 디바이스의 공개 키 및 인증 디바이스의 개인 키를 사용하여 암호화된 메시지의 암호화된 부분을 복호화할 수 있다.
[0219] 906에서, 인증 디바이스는 디바이스 식별자를 획득하기 위해 가려진 디바이스 식별자로부터 N 비트들을 추출한다. 일부 실시예들에서, 인증 디바이스는 송신 메시지로부터 비밀 패턴 식별자를 획득할 수 있다. 논의된 바와 같이, 비밀 패턴 식별자는 송신 메시지의 암호화되지 않은 부분에서 또는 송신 메시지의 암호화된 바디에서 나타날 수 있다. 인증 디바이스가 비밀 패턴 식별자를 결정하면, 인증 디바이스는 메모리에서 추적 디바이스의 공유 비밀 패턴을 리트리브할 수 있다. 그 후, 인증 디바이스는 비밀 패턴 식별자를 획득하기 위해 차단된 디바이스 식별자로부터 N 비트들을 추출할 수 있다. 예컨대, 도 8의 예에서 차용하면, 인증 디바이스는 가려진 디바이스 식별자로부터 두 번째 비트, 일곱 번째 비트, 18번째 비트, 34번째 비트, 47번째 비트 및 56번째 비트를 제거하여 8 바이트 디바이스 식별자를 초래할 수 있다.
[0220] 908에서, 인증 디바이스는 가려지지 않은 디바이스 식별자에 기초하여 추적 디바이스를 인증한다. 실시예들에서, 인증 디바이스는 가려지지 않은 디바이스 식별자가 유효한 디바이스 식별자인지를 결정할 수 있다. 논의된 바와 같이, 일부 실시예들에서 인증 디바이스는 인증 디바이스에 의해 인증될 수 있는 모든 추적 디바이스들의 디바이스 식별자들을 표시하는 알려진 디바이스 식별자들의 리스트를 유지한다. 이들 실시예들에서, 인증 디바이스는 디바이스 식별자가 리스트에 나타나는지를 결정하기 위해 알려진 디바이스 식별자의 리스트와, 복호화된 송신 메시지로부터 획득된 가려지지 않은 디바이스 식별자를 상호 참조할 수 있다. 만약 그렇다면, 인증 디바이스는 추적 디바이스가 인증된 것으로 결정한다. 그렇지 않으면, 인증 디바이스는 그것이 디바이스를 인증할 수 없다고 결정한다. 추적 디바이스의 진정성에 관한 결정이 내려지면, 인증 디바이스는 관련 디바이스 또는 시스템에 알림을 제공할 수 있다.
[0221] 일부 실시예들에서, 인증 디바이스는 디바이스를 인증하기 전에 암호화된 메시지 또는 가려진 디바이스 식별자가 이전에 수신되지 않았음을 추가로 보장할 수 있다. 이들 실시예들에서, 인증 디바이스는 이전에 수신된 암호화된 메시지들의 리스트를 유지하고 그리고/또는 디바이스 식별자들을 가릴 수 있다. 반복된 암호화된 메시지 및/또는 가려진 디바이스 식별자가 수신될 때, 인증 디바이스는 암호화된 메시지가 악의적인 당사자에 의해 가로채어 추적 디바이스를 도용하는 데 사용되었다고 결정할 수 있다. 이러한 시나리오들에서, 인증 디바이스는 추적 디바이스가 새로운 암호화된 메시지를 재전송할 것을 요청할 수 있어서, 새로운 메시지는 후속 새로운 암호화된 메시지에서 디바이스 식별자를 가리는데 사용된 새로운 랜덤 N-비트 스트링으로 인해 송신들 간에 변경되어야 한다. 다른 실시예들에서, 추적 디바이스들은 하나 초과(즉, 둘 이상)의 암호화된 응답 메시지들을 전송할 수 있으며, 여기서 각각의 암호화된 메시지는 상이한 랜덤 N-비트 스트링을 사용하여 생성된다. 이들 실시예들에서, 인증 디바이스는 다수의 암호화된 메시지들을 복호화할 수 있고 각각의 가려진 디바이스 식별자로부터 디바이스 식별자를 획득하기 위해 각각의 가려진 디바이스 식별자로부터 동일한 비밀 패턴을 사용하여 N-비트들을 제거할 수 있다. 획득된 디바이스 식별자들이 매칭되는 동안 가려진 디바이스 식별자들이 변동되는 경우, 인증 디바이스는 그 후 획득된 디바이스 식별자가 알려진 추적 디바이스 식별자인지를 결정할 수 있다.
[0222] 도 10은 본 개시내용의 일부 실시예들에 따른 예시적인 BAW(Bulk Acoustic Wave) 발진기(1000)를 예시한다. 일부 실시예들에서, BAW 발진기(1000)는 도 3의 제1 송신 모듈(310)의 발진기일 수 있다. 수동 추적 디바이스(108)의 일부 실시예들에서, BAW 발진기(1000)는 도 4의 발진기일 수 있다. BAW 발진기(1000)는 본 개시내용의 범위로부터 벗어남이 없이 다른 적합한 추적 디바이스들에서 발진기로서 사용될 수 있다.
[0223] 일부 실시예들에서, BAW 발진기(1000)는 추적 디바이스들(예컨대, 다중 모드 추적 디바이스(102), 페어링된 추적 디바이스들(106), 수동 추적 디바이스들(108), 및/또는 이중 매체 추적 디바이스들(112))에 설치하기에 저렴한 모놀리식 CMOS-기반 고-정확도 기준 발진기이다. 이들 추적 디바이스들은 신호들의 송신을 위해 캐리어 주파수의 원하는 정확도를 달성하기 위해 BAW 발진기(1000)의 출력들에 기초한 주파수를 갖는 캐리어 신호를 사용할 수 있다. 실시예들에서, BAW 발진기(1000)는 마스터 클록(1002), 시간차 검출기(1004), 위상 주파수 검출기(1006), 및 루프 필터(1008)를 포함하며, 이들은 아래에서 더 상세히 설명된다.
[0224] 실시예들에서, 마스터 클록(1002)은 연속적인 에코들 사이의 지연 시간에 로킹되는(locked) 전압-제어 발진기이다. 실시예들에서, 마스터 클록(1002)은 RF 버스트 기능(예컨대, 저 GHz 주파수)에 적합한 주파수(F1)의 연속 실행 발진기일 수 있다. 실시예들에서, 주파수(F1)는 저 GHz 주파수(예컨대, 1024MHz)인 RF 발진기 주파수이다. 실시예들에서, 이 클록에 의해 구동되는 카운터는 일 세트의 마스터 클록 펄스를 카운트하고 마스터 클록 펄스들의 완료된 카운트들의 레이트에 대응하는 주파수에서 피크들을 갖는 신호를 출력하며, 이는 RF 버스트를 형성한다.
[0225] 실시예들에서, 시간차 검출기(1004)는 알루미늄-나이트레이트(AlN) 수신 트랜스듀서에 의해 구동되는 하나 이상의 엔벨로프 검출기들(에코 검출기들로서 또한 지칭됨)을 포함한다. 일부 실시예들에서, 수신 트랜스듀서는 AlN보다 더 높은 효율을 가질 수 있는 알루미늄 스칸듐 질화물(AlScN)로 실질적으로 구성될 수 있다. 이들 실시예들 중 일부에서, 엔벨로프 검출기는 RF 버스트의 제1 및 제2 에코들의 엔벨로프, 즉 펄스들 사이의 시간의 측정을 복구하는 데 사용된다. 제1 에코는 마스터 클록의 사이클의 고정된 수(N4)를 카운트하고 그 후 종료 펄스를 생성하는 카운터를 인에이블한다. 실시예들에서, 온도 보상 신호는 제1 및 제2 에코들에 대한 엔벨로프 검출기 임계치들을 조정할 뿐만 아니라, 예컨대, 다수의 N4 값들 사이의 디더링(dithering)을 사용하여 프랙셔널 N 분할기를 제어하는 데 사용된다.
[0226] 실시예들에서, 위상 주파수 검출기(1006)는 제2 에코의 시간을 종료 펄스와 비교한다. 종료 펄스가 제2 에코 이전에 도착하는 경우, 위상 주파수 검출기(1006)는 마스터 클록이 너무 빠르기 때문에 '펌프 다운' 펄스를 생성한다. 제2 에코가 종료 펄스 이전에 도달하는 경우, 마스터 클록이 너무 느리고, '펌프 업' 펄스가 생성된다. 펌프-업 및 펌프-다운 펄스들은 상보적 전류원, 즉 전하 펌프들을 구동하며, 이는 차례로, 마스터 클록 VCO의 제어 포트에 연결되고 그리하여 주파수 로킹 루프를 형성하는 루프 필터(1008)를 구동한다. 주파수 로킹 루프는 마스터 클록의 주파수가 카운트(N1) 및 에코 시간의 역수의 멀티플리케이티브 곱(multiplicative product)이 되게 하며, 여기서 N1은 F1과 초음파 펄스의 반복 레이트의 멀티플리케이티브 곱이다. 이 전체 사이클은 수백 나노초의 전체 리사이클 시간 동안 여러 에코 시간들이 경과한 후 정기적으로 반복된다. 마지막으로, 로킹된 마스터 클록 신호는 다른 카운터 예컨대, N1에 의해 분할되어, 발진기의 출력이 안정적인 기준 클록 주파수(F2)가 되게 한다.
[0227] 도 11은 본 개시내용의 일부 실시예들에 따른 마스터 클록(1002)의 예시적인 실시예들을 예시한다. 실시예들에서, 마스터 클록(1002)은 도 4의 AC 전원(407)에 포함된 클록과 같은 기준 클록(1010)을 동기화하기 위해 타이밍 신호들(즉, 기준 주파수)을 제공하는 정밀 클록이다. 실시예들에서, 마스터 클록(1002)은 VCO(voltage-controlled oscillator)(1102), 복수의 마스터 클록 카운터들(1104-1, 1104-2, 1104-3)(일반적으로 1104에 의해 참조됨), 하나 이상의 마스터 클록 래치들(1106), 및 하나 이상의 게이트들(1108)을 포함한다. 실시예들에서, 마스터 클록(1002)은 지연 시간에 로킹된다. 지연 시간은 BAW(Bulk Acoustic Wave) 공진기의 연속 에코들 사이의 시간이다. 일부 실시예들에서, 마스터 클록(1002)은 자유-실행 VCO(1102)로부터 입력을 수신한다. 실시예들에서, VCO(1102)는 링 발진기이다. 마스터 클록(1002)은 VCO(1102)에 의해 RF 발진기 주파수(F1)로 튜닝된다. 주파수(F1)는 RF 버스트 기능에 적합한 저-GHz 주파수일 수 있다. 일부 실시예들에서, VCO(1102)는 F1이 1024MHz와 실질적으로 동일하도록 구성된다.
[0228] 실시예들에서, 마스터 클록 카운터들(1104)은 특정 이벤트 또는 프로세스가 발생한 횟수들을 표시하는 개개의 카운트들(예컨대, 카운트들(N1-N3))을 저장하도록 각각 구성된 디지털 카운터들이다. 일부 실시예들에서, 마스터 클록 카운터들(1104) 중 하나 이상은 VCO(1102)의 오실레이션들을 카운트한다. 이들 실시예들 중 일부에서, 마스터 클록 카운터들(1104)은 래치들 및/또는 플립-플롭들을 포함할 수 있는 디지털 카운터들이다. 실시예들에서, 하나 이상의 마스터 클록 게이트들(1108)은 RF 버스트를 형성하기 위해 마스터 클록 카운터들(1104)로부터 수신된 카운트들에 대해 로직 연산들을 수행하는 디지털 로직 게이트들이다. 실시예들에서, 하나 이상의 마스터 클록 게이트들(1108)은 AND 게이트를 포함한다. AND 게이트는 카운트 신호 예컨대, N1의 팩터의 신호 주파수 및 주파수 신호 예컨대, 주파수(F1)를 갖는 신호를 수신하고 카운트 신호 및 주파수 신호에 대해 AND 연산을 수행하고 그리하여 RF 버스트를 생성 및 출력한다. 실시예들에서, RF 버스트는 주파수(F1)를 갖는 신호 및 주파수(F1)를 갖는 신호의 프랙셔널 카운트에 대응하는 피크들을 갖는 신호의 로직 AND 값과 동일한 주파수를 갖는 신호이다. 실시예들에서, 하나 이상의 마스터 클록 게이트들(1108)은 RF 버스트를 시간차 검출기(1004)에 출력한다. 일부 실시예들에서, VCO(1102), 및 하나 이상의 마스터 클록 카운터들(1104)은 펄스들, 신호들, 및/또는 카운트들을 하나 이상의 마스터 클록 래치들(1106), 예컨대, 플립-플롭들에 출력하도록 구성될 수 있고, 하나 이상의 마스터 클록 래치들(1106)은 사이클 리셋 입력에 기초하여 신호들을 출력하는 것을 억제하거나 신호들을 출력하도록 구성될 수 있다.
[0229] 도 12는 본 개시내용의 일부 실시예들에 따른 예시적인 시간차 검출기(1004)를 예시한다. 실시예들에서, 시간차 검출기(1004)는 마스터 클록(1002)으로부터 RF 버스트들을 수신하고, BAW 지연의 에코들을 검출하고, 에코 신호들, 종료 펄스, 또는 이들의 조합을 위상차 검출기(1004)에 출력하도록 구성된다. 실시예들에서, 시간차 검출기(1004)는 BAW 지연 기준(1202)(예컨대, BAW 지연(1202)), 복수의 에코 검출기들(1204-1, 1204-2)("엔벨로프 검출기들"로서 또한 지칭됨), 하나 이상의 시간차 검출기 래치들(1206), 하나 이상의 시간차 검출기 게이트들(1208), 하나 이상의 시간차 검출기 카운터들(1210), 및 온도 보상 모듈(1212)을 포함한다.
[0230] 실시예들에서, BAW 지연(1202)은 마스터 클록(1002)으로부터 RF 버스트를 수신하고 BAW 신호를 에코 검출기들(1204)에 출력하도록 구성된다. RF 버스트의 수신 시에, RF 버스트로부터의 에너지가 BAW 지연(1202)의 실리콘 기판의 바디를 통과하고 그리하여, 실리콘 기판의 하나 이상의 에지들로부터 반사되고 하나 이상의 에코들을 생성한다. 에코들은 예컨대, BAW 신호의 펄스들의 상승 에지들 간의 시간을 측정함으로써 BAW 신호에서 측정 가능하고, BAW 지연(1202)의 온도에 따라 상이할 수 있다.
[0231] 실시예들에서, 에코 검출기들(1204)은 BAW 신호를 수신하고 (예컨대, 엔벨로프 검출을 통해) 에코들 사이의 시간을 측정하도록 구성된다. 도 12는 2개의 에코 검출기들(1204)을 포함하는 시간차 검출기(1004)의 실시예를 예시하며, 여기서 각각의 에코 검출기(1204)는 BAW 지연(1202)의 복수의 에코들의 상이한 에코를 측정한다. 일부 실시예들에서, 에코들 사이의 시간을 측정한 후, 각각의 개별 에코 검출기(1204)는 각각의 에코 측정을 표시하는 개개의 에코 신호들을 하나 이상의 시간차 검출기 래치들(1206), 하나 이상의 시간차 검출기 게이트들(1208), 및/또는 하나 이상의 시간차 검출기 카운터들(1210)에 출력한다.
[0232] 실시예들에서, 시간차 검출기 카운터(1210)는 제1 에코의 상승 에지에 이어지는 마스터 클록 사이클의 수를 표시하는 카운트(예컨대, 가변 카운트(N4))를 저장하도록 구성된 디지털 카운터이다. 일부 실시예들에서, 시간차 검출기 카운터(1210)는 카운트가 N4에 도달할 때 종료 펄스를 발행한다. 실시예들에서, 카운트 값(N4)은 하나의 사이클로부터 다음 사이클까지 변동될 수 있고, 그리하여 다수의 사이클들에 걸친 평균의 프랙셔널 카운트 값에 영향을 미친다. 실시예들에서, 시간차 검출기 카운터들(1210)은 래치들 또는 플립-플롭들을 포함할 수 있는 디지털 카운터들이다. 일부 실시예들에서, 시간차 검출기 카운터(1210)는 에코 카운트들을 위상 주파수 검출기(1006)에 출력한다.
[0233] 일부 실시예들에서, 복수의 에코 검출기들(1204) 중 제1 에코 검출기(1204-1)는 BAW 지연(1202)의 제1 에코를 검출하고 제1 에코 신호를 시간차 검출기 카운터(1210)에 송신하며, 여기서 제1 에코 신호는 제1 에코의 메트릭을 포함한다. 복수의 에코 검출기들(1204) 중 제2 에코 검출기(1204-2)는 BAW 지연(1202)의 제2 에코를 검출할 수 있고 제2 에코 신호를 생성할 수 있으며, 여기서 제2 에코 신호는 제2 에코의 메트릭을 포함한다. 시간차 검출기 카운터(1210)는 종료 펄스를 생성하기 위해 제1 에코 신호 및 마스터 클록(1002)으로부터의 펄스들에 대해 로직 AND 연산을 수행하도록 시간차 검출기 래치(1206) 및/또는 시간차 검출기 게이트(1208)와 함께 작동하게 구성되며, 여기서 종료 펄스는 제1 에코 검출 신호 이후에 마스터 클록 사이클들의 미리 정의된 카운트(N4)가 경과했음을 표시하는 신호이다. 시간차 검출기(1004)는 종료 펄스 및 제2 에코 검출 신호를 위상 주파수 검출기(1006)에 출력한다.
[0234] 실시예들에서, 온도 보상 모듈(1212)은 온도 센서로부터 온도 판독치, 예컨대, 벌크 음파 온도 센서로부터 대강의 온도 판독치를 수신하고, 온도 조정 신호들을 복수의 에코 검출기들(1204) 및/또는 시간차 검출기 카운터(1210)에 출력하도록 구성되며, 여기서 온도 조정 신호는 온도 판독치에 기초한다. 실시예들에서, 온도 보상 모듈(1212)로부터 온도 조정 신호들의 수신 시에, 복수의 에코 검출기들(1204)은 온도 조정 신호에 기초하여 에코 검출을 조정하고 그리고/또는 시간차 검출기 카운터(1210)는 온도 조정 신호에 기초하여 카운트(N4)와 같은 카운트들을 조정하고, 그리하여 시간차 검출기(1004)가 BAW 발진기(1000)의 온도의 변동들에도 불구하고 에코들을 정밀하게 그리고 정확하게 검출 및 카운트하도록 허용한다. 일부 실시예들에서, 에코 검출기들(1204)은 온도 보상 모듈(1212)로부터 수신된 개개의 온도 조정 신호들에 기초하여 에코 검출 임계치를 조정하도록 구성된다. 일부 실시예들에서, 시간차 검출기 카운터들(1210)은 온도 보상 모듈(1212)로부터 수신된 개개의 온도 조정 신호들에 기초하여, 예컨대, 다수의 카운트 값들 사이의 디더링을 사용하여 프랙셔널 N 분할기를 조정하는 것과 같이 카운트를 조정하도록 구성된다. 도 12는 2개의 에코 검출기들(1204) ― 여기서 각각의 에코 검출기(1204)는 BAW 지연(1202)의 복수의 에코들의 상이한 에코들을 측정함 ― 을 포함하는 시간차 검출기(1004)를 예시하지만, 시간차 검출기(1004)의 일부 실시예들은 단일 에코 검출기(1204)를 포함하며, 여기서 단일 에코 검출기(1204)는 BAW 지연(1202)의 단일 에코를 측정한다는 것이 인지되어야 한다.
[0235] 도 13은 위상 주파수 검출기(1006) 및 루프 필터(1008)의 예시적인 실시예를 예시한다. 실시예들에서, 위상 주파수 검출기(1006)는 시간차 검출기(1004)로부터의 종료 펄스 및 제2 에코 신호를 수신하고 이에 기초하여 펌프 펄스를 생성하도록 구성된 위상 주파수 검출 모듈(1302)을 포함한다. 펌프 펄스는 제1 및 제2 에코들 사이의 시간의 차이에 기 "펌프-다운" 펄스 또는 "펌프-업" 펄스일 수 있다. 종료 펄스의 위상이 제2 에코 신호의 위상보다 앞서는 경우, 마스터 클록(1002)은 너무 빠를 수 있고 위상 주파수 검출 모듈(1302)은 펌프-다운 펄스를 생성한다. 종료 펄스의 위상이 제2 에코 신호의 위상보다 늦은 경우, 마스터 클록(1002)은 너무 느릴 수 있으며 위상 주파수 검출 모듈(1302)은 펌프-업 펄스를 생성한다.
[0236] 실시예들에서, 위상 주파수 검출기(1006)는 상보적 전류원들(1304, 1306)(예컨대, 전하 펌프들)을 포함한다. 위상 주파수 검출 모듈(1302)은 펌프-다운 펄스 또는 펌프-업 펄스를 상보적 전류원들(1304, 1306)에 출력한다. 상보적 전류원들(1304, 1306)은 위상 주파수 검출 모듈(1302)로부터 펌프-다운 펄스 또는 펌프-업 펄스가 수신되었는지에 기초하여 루프 필터(1008)에 전류를 선택적으로 출력한다. 펌프-다운 펄스가 위상 주파수 검출 모듈(1302)로부터 수신된 경우, 상보적 전류원들(1304, 1306) 중 음의 전류원(1304)이 음의 전류를 루프 필터(1008)에 송신한다. 펌프-업 펄스가 위상 주파수 검출 모듈(1302)로부터 수신된 경우, 상보적 전류원들(1304, 1306) 중 양의 전류원(1306)은 양의 전류를 루프 필터(1008)에 송신한다.
[0237] 실시예들에서, 루프 필터(1008)는 루프 증폭기(1308)를 포함한다. 루프 증폭기(1308)는 음의 전류원(1304) 또는 양의 전류원(1306)으로부터 수신된 전류를 증폭하고, 증폭된 전류를 마스터 클록의 VCO(1102)의 입력에 출력하고, 그리하여 피드백 루프를 형성하고 펌프-다운 펄스 또는 펌프-업 펄스에 기초하여 BAW 발진기(1000)의 출력 주파수를 감소 또는 증가시키도록 구성된다. 일부 실시예들에서, 루프 증폭기(1308)는 3차 유형 2 위상-동기 루프이다.
[0238] 도 14 내지 도 17은 본 개시내용의 상이한 실시예들에 따른 벌크 음파 발진기(1000)의 예시적인 변동들을 예시한다.
[0239] 도 14의 예에서, BAW 발진기(1000)의 마스터 클록은 버스트 주파수에서 버스트 클록으로서 동작한다. 이 예에서, 카운터는 다수의 클록들(예컨대, 180 클록들)이 지날 때까지 클록 사이클들을 카운트한다. 이 예에서, BAW 발진기(1000)는 제2 에코를 고려하지 않고 단말 카운트를 제1 에코의 타이밍과 비교한다.
[0240] 도 15의 예에서, 별개의 링 발진기는 예컨대, 1/176ns 또는 5.68MHz에서 동작하는 마스터 클록에 의해 지속기간(예컨대, 30ns) 동안 버스트 온된다. 다음 마스터 클록 사이클의 리딩 에지는 제2 에코를 고려하지 않고 제1 에코 펄스와 비교된다.
[0241] 도 16의 예에서, 마스터 클록은 버스트 주파수에서 버스트 클록으로서 동작한다. 이 예에서, 제1 에코는 카운터가 클록들의 수, 즉 카운트가 지나갈 때까지(예컨대, 180 클록이 지날 때까지) 클록 사이클들을 카운트하는 것을 가능하게 한다. 이 예에서, BAW 발진기(1000)는 단말 카운트를 제2 에코의 에지와 비교한다. 제2 위상-주파수 검출기는 카운터가 인에이블될 때 위상 모호성을 추적하는 데 사용된다(예컨대, 마스터 클록 주기의 +/- 절반).
[0242] 도 17의 예에서, 별개의 링 발진기는 도 15에서와 같이 마스터 클록에 의해 버스트된다. 이 예에서, 마스터 클록 주파수는 이제 5.68MHz의 상대적으로 더 낮은 배수가 될 수 있고 심지어 1MHz만큼 낮을 수 있다. 이 경우에, 카운터가 완전히 제거될 수 있다. 대안적으로, 5.68MHz 의 2, 3, 4, 5 이상 배의 '적당히' 낮은 마스터 클록 주파수가 사용될 수 있고, 그러면 이 크기의 카운터가 요구될 수 있다.
[0243] 도 18은 본 개시내용의 일부 실시예들에 따른 BAW(bulk acoustic wave) 온도 센서(1800)의 예시적인 실시예들을 예시한다. 수동 추적 디바이스(108)의 일부 실시예들에서, 센서 모듈(316)(도 3)의 온도 센서는 BAW 온도 센서(1800)일 수 있다. BAW 온도 센서(1800)는 본 개시내용의 범위로부터 벗어남이 없이 임의의 다른 적합한 추적 디바이스에서 구현될 수 있다.
[0244] 일부 실시예들에서, BAW 온도 센서(1800)는 모놀리식 무교정 온도 센서이며, 이는 추적 디바이스에 설치하기에 저렴하다. 일부 실시예들에서, BAW 온도 센서(1800)는 BAW 발진기(1000)의 마스터 클록(1002)으로부터 RF 버스트들을 수신하고, BAW 온도 센서(1800)에 포함된 BAW 지연(1802)의 에코들을 검출하고, 온도 보상 모듈(1212)에 의한 온도 보상에 사용하기 위해 BAW 발진기(1000)의 시간차 검출기(1004)에 대강의 온도 신호들을 출력하도록 구성된다.
[0245] 실시예들에서, BAW 온도 센서(1800)는 BAW 지연(1802), 복수의 에코 검출기들(1804), 하나 이상의 신호 트랜스포머들(1808), 하나 이상의 디지털 변환기들(1810), 하나 이상의 래치들(1812), 하나 이상의 게이트들(1814), 및 하나 이상의 카운터들(1816)을 포함한다. BAW 온도 센서(1800)의 일부 실시예들에서, BAW 온도 센서(1800)에 포함된 BAW 지연(1802)은 시간차 검출기(1004)에 포함된 BAW 지연(15N02)과 별개이다. 다른 실시예들에서, BAW 지연(1800)은 시간차 검출기(1004)에 포함된 BAW 지연(15N02)이다.
[0246] 일부 실시예들에서, BAW 온도 센서(1800)는 BAW 발진기(1000)의 마스터 클록(1002)으로부터 RF 버스트들을 수신하고, BAW 온도 센서(1800)에 포함된 BAW 지연(1802)의 에코들을 검출하고, 정밀 온도 신호들을 출력하도록 구성된다. 실시예들에서, BAW 온도 센서(1800)의 BAW 지연(1802) 및 에코 검출기들(1804)은 시간차 검출기(1004)와 관련하여 논의된 그의 대응물들과 실질적으로 동일한 방식으로 구성된다.
[0247] 실시예들에서, BAW 온도 센서(1800)는 제1 에코 검출기(1804-1) 및 제2 에코 검출기(1804-2)를 포함할 수 있다. 제1 에코 검출기(1804-1)는 BAW 지연(1802)의 에코를 측정하고 제1 에코 신호를 생성하도록 구성된다. 제1 에코 검출기(1804-1)는 하나 이상의 신호 수정기들(1808) 이를테면, 전압 램프(1808-1), 에코 데이터를 샘플링 및 홀딩하도록 구성된 샘플 및 홀드 회로(1808-2), 및 디지털-아날로그 변환기(1808-3)에 제1 에코 신호를 출력한다. 제2 에코 검출기(1804-2)는 BAW 지연(1802)의 제2 에코를 측정하고 제2 에코 신호를 생성하도록 구성된다. 제2 에코 검출기(1804-2)는 제2 에코 신호를 신호 수정기들(1808) 중 하나 이상에 출력한다.
[0248] BAW 온도 센서(1800)가 BAW 발진기(1000)의 시간차 검출기(1004)에 대강의 온도 신호를 출력하도록 구성된 실시예들에서, 신호 트랜스포머들(1808)은 BAW 지연(1802)의 온도를 표시하는 대강의 온도 값을 결정하기 위해 제1 및 제2 에코 신호들을 프로세싱한다. 신호 트랜스포머들(1808)은 대강의 온도 값을 온도 신호를 통해 디지털 변환기들(1810) 중 하나 이상에 출력할 수 있다. 하나 이상의 디지털 변환기들(1810)은 예컨대, 온도 신호가 섭씨 온도 값을 표시하도록 대강의 온도 값을 변환할 수 있다. 신호 트랜스포머들(1808)은 대강의 온도 값을 포함하는 변환된 온도 신호를 BAW 발진기(1000)의 시간차 검출기(1004)에 송신한다.
[0249] BAW 온도 센서(1800)가 센서 측정으로서 정밀 온도 신호를 출력하도록 구성된 실시예들에서, 신호 트랜스포머들(1808)은 하나 이상의 래치들(1812), 하나 이상의 게이트들(1814), 및 하나 이상의 카운터들(1816)과 함께 작동하여, BAW 지연(1802)의 온도를 표시하는 정밀 온도 값을 결정하기 위해 제1 및 제2 에코 신호들을 프로세싱하며, 여기서 정밀 온도 값은 이를테면, 더 정확하고 그리고/또는 더 많은 유효 숫자들을 가짐으로써 대강의 온도 값보다 더 정밀하다. 신호 트랜스포머들(1808), 하나 이상의 래치들(1812), 하나 이상의 게이트들(1814), 및 하나 이상의 카운터들(1816)은 온도 신호를 통해 디지털 변환기들(1810) 중 하나 이상에 정밀 온도 값을 출력할 수 있다. 하나 이상의 디지털 변환기들(1810)은 예컨대, 온도 신호가 섭씨의 온도 값을 표시하도록 정밀 온도 값을 변환할 수 있다. 신호 트랜스포머들(1808)은 정밀 온도 값을 포함하는 변환된 온도 신호를 추적 디바이스의 다른 컴포넌트들(예컨대, 도 3의 수동 추적 디바이스(108)의 제1 송신 모듈(310))에 송신한다.
[0250] 예컨대, 실시예들에서, 제1 에코 신호는 전압 램프(1808-1)가 전압의 램핑을 시작하는 것을 가능하게 할 수 있고, 제2 에코 신호는 제2 에코 신호가 수신되는 시간에 샘플 및 홀드 회로(1808-2)로 하여금 전압을 샘플링 및 홀딩하게 할 수 있다. 아날로그-디지털 변환기(1808-3)는 전압이 샘플링된 시간에 전압을 판독하고 이를 디지털 값으로 변환한다. 그 후, 제1 신호 변환기(1810-1)는 디지털 샘플을 섭씨의 대강의 온도 값으로 변환할 수 있다. 그 후, 온도 샘플은 BAW 발진기(1000)를 정확한 주파수로 보상하는데 사용될 수 있다. BAW 발진기(1000)가 주파수 상에 로킹되면, 온도는 선택적으로, 제1 에코와 제2 에코 사이의 지연을 디지털 방식으로 측정함으로써 더 정확하게 측정될 수 있다. 제2 신호 변환기(1810-2)는 제1 에코와 제2 에코 사이의 지연을 측정할 수 있고, 제3 신호 변환기(1810-3)는 측정된 지연을 섭씨의 정밀 온도 값으로 변환할 수 있다. 실시예들에서, 온도 센서의 에코 검출기들(1804)은 발진기 주파수 로킹 후 지연의 변동을 측정할 수 있게 되기 위한 온도 보상을 포함하지 않을 수 있다. 그 후, 정밀 온도 샘플은 추적 디바이스에 의해 측정된 바와 같은 온도를 통신하기 위해 BLE 비콘에서 사용될 수 있다.
[0251] 도 19는 본 개시내용의 일부 실시예들에 따른 BAW(bulk acoustic wave) 트랜스포머(1900)의 예시적인 실시예들을 예시한다. 수동 추적 디바이스(108)의 일부 실시예들에서, 트랜스포머(408)는 BAW 트랜스포머(1900)일 수 있다. 일부 실시예들에서, BAW 트랜스포머(1900)는 안테나의 임피던스를 출력에서 더 높은 임피던스로 변형하고 이를테면, 수동 추적 디바이스(108)의 에너지 수확 모듈(308)에 포함될 수 있는 전압 정류기의 입력에서 전압 스윙을 비례적으로 증가시킴으로써 추적 디바이스의 에너지 수확 효율을 개선한다. 감도 임계치에 가까운 RF 입력 전력 레벨들에서, 전압 정류기에 대한 입력은 임계 전압들에 가깝고 이에 따라 커패시터를 충전할 수 있는 DC 전압으로 RF 신호를 변환하는 데 있어 매우 비효율적이다. 전압 정류기로 들어가는 전압의 증가는 BAW 트랜스포머(1900)의 입력 임피던스에 의해 야기되는 전력의 손실보다 더 큰 양만큼 효율을 개선할 수 있다.
[0252] 실시예들에서, BAW 트랜스포머(1900)는 송신 트랜스듀서(1902), 음향 공진기(1904), 및 수신 트랜스듀서(1906)를 포함한다. 송신 트랜스듀서(1902) 및 수신 트랜스듀서(1906)는 실질적으로 알루미늄 질화물(AlN)로 구성될 수 있다. 일부 실시예들에서, 송신 트랜스듀서(1902) 및 수신 트랜스듀서(1906)는 AlN보다 더 높은 효율을 가질 수 있는 알루미늄 스칸듐 질화물(AlScN)로 실질적으로 구성될 수 있다. 송신 트랜스듀서(1902)는 RF 입력 신호를 통해 안테나로부터 RF 에너지(예컨대, 2.4GHz RF 에너지)를 수신한다. 송신 트랜스듀서(1902)는 RF 입력 신호를 초음파들, 예컨대, 2.4GHz 초음파들로 변환하고, 초음파들을 음향 공진기(1904)에 출력한다. 초음파는 음향 공진기(1904)의 바디를 통과하고 그리하여 증폭되며 수신 트랜스듀서(1906)로 바운싱(또는 "에코")된다. 수신 트랜스듀서(1906)는 초음파들을 변형된 RF 신호로 변환하고, 변형된 RF 신호는 입력 RF 신호보다 더 높은 유효 소스 임피던스를 갖는다. 실시예들에서, 수신 트랜스듀서(1906)는 변형된 RF 신호를 정류기(1908)에 출력한다. 변형된 RF 신호는 변형된 RF 신호의 더 높은 유효 소스 임피던스로 인해 입력 RF 신호의 전압 및 전류보다 전압은 높지만 전류는 낮다. 더 높은 전압은 정류기(1908)가 훨씬 더 높은 효율로 변형된 RF 신호로부터 DC 전압으로 RF 에너지를 변환하는 것을 가능하게 한다.
[0253] 도 20은 본 개시내용의 일부 실시예들에 따른 수동 추적 디바이스(108)의 예시적인 구성을 예시한다. 수동 추적 디바이스는 저전력 암호화 모듈, 하나 이상의 센서들, 상태 머신, NVRAM(non-volatile memory), 전압 레귤레이터, 공진기, 정수 합성기, 발진기(예컨대, BAW 발진기), 전하 펌프 및 수요 모듈을 포함할 수 있다. 수동 추적 디바이스(108)는 커패시터들, 하나 이상의 안테나들, 하나 이상의 인버터들, 및 다른 적합한 컴포넌트들을 더 포함할 수 있다.
[0254] 도 21은 본 개시내용의 일부 실시예들에 따른 예시적인 집계기 디바이스(104)를 예시한다. 실시예들에서, 집계기 디바이스(104)는 프로세싱 디바이스(2102), 하나 이상의 장거리 통신 유닛(2104)(WIFI 칩, LTE 칩, 이더넷 카드 등), 하나 이상의 단거리 통신 유닛들(2106)(RFID 칩셋, 블루투스 칩셋 등), GPS 디바이스(2108), 전력 공급기(2110)(예컨대, 연속 전력 공급기, 재충전 가능 배터리, 유도성 전력 공급기 등), 하나 이상의 환경 센서들(2112)(예컨대, 서미스터들, 온도계들, 압력 센서들, 주변 광 센서들, 가속도계들, 자이로스코프들, 비디오 카메라들, IR 카메라들 등), 하나 이상의 저장 디바이스들(2114)(예컨대, RAM, ROM, 플래시 메모리 등), 및 내부 클록(2116)을 포함할 수 있다.
[0255] 실시예들에서, 장거리 통신 유닛들(2104)은 통신 네트워크(예컨대, 인터넷, 셀룰러 네트워크 등)와의 통신을 실행한다. 프로세싱 디바이스(2102)는 장거리 통신 유닛을 통해 백엔드 서버(120)와 같은 외부 디바이스들에 메시지들을 송신할 수 있다. 실시예들에서, 장거리 통신 유닛들(2104)은 (예컨대, WIFI를 통해) 필수 통신 능력들을 갖는 추적 디바이스들로부터 추적 정보 및 임의의 다른 적합한 정보를 포함하는 메시지들을 수신하도록 구성될 수 있다.
[0256] 단거리 통신 유닛(2106)은 추적 디바이스들(예컨대, 다목적 추적 디바이스들(102), 페어링된 추적 디바이스들(106), 수동 추적 디바이스들(108), 이중 모드 추적 디바이스들(112), 및 여자기들(102))과의 단거리 통신을 실행할 수 있다. 실시예들에서, 단거리 통신 유닛(2106)은 신호들을 브로드캐스트하여 근접 디바이스들을 에너자이징하거나 그렇지 않으면 근접 디바이스들에 의한 보고를 트리거할 수 있다. 단거리 통신 유닛(2106)은 추적 정보 및/또는 임의의 다른 적합한 데이터(예컨대, 센서 판독치)를 포함할 수 있는 단문 메시지들을 포함하는 리턴 신호들(또는 "응답 신호들")을 디바이스들로부터 수신할 수 있다.
[0257] 일부 실시예들에서, 단거리 통신 유닛들(2102)은 하나 이상의 MOMI(multiple-out-multiple-in) 디바이스들을 포함한다. 도 22는 예시적인 MOMI 디바이스(2200)를 예시한다. 실시예들에서, MOMI 디바이스(2200)는 서로에 대한 각도(예컨대, 60 내지 120도)로 세팅되는, 서로에 대해 상대적으로 근접하게(예컨대, <20cm) 이격된 둘 이상의 안테나들(2204)을 각각 포함하는 하나 이상의 MOMI 트랜시버들(2202)을 포함한다. MOMI 디바이스(2200)는 (도 22에 도시된 바와 같이) 아날로그 신호들 및 디지털 신호들을 제어, 변조, 변환 및/또는 필터링하는 신호 프로세싱 회로(2206)(예컨대, R/F 아날로그 프론트 엔드(2212), ADC 및 DAC 변환기들(2210), FGPA들(2208) 등)를 더 포함할 수 있다. 실시예들에서, MOMI 디바이스(2200)는 임의의 근접 추적 디바이스들을 에너자이징하는, MOMI 트랜시버(2202)로부터의 RF 신호들을 변조할 수 있으며, 이는 차례로 더 약한 신호일 수 있는 응답 RF 신호(또는 응답 신호)를 제공한다. 응답 신호들은 에너자이징된 추적 디바이스의 추적 정보(예컨대, 추적 디바이스 ID)를 포함하는 메시지들을 포함할 수 있다. MOMI 디바이스(2200)는 응답 RF 신호를 프로세싱 디바이스(2102)로 라우팅하며, 이 프로세싱 디바이스는 상이한 추적 디바이스들로부터 수신된 메시지들을 식별하기 위해 그 안에 인코딩된 추적 정보를 사용할 수 있다.
[0258] 실시예들에서, MOMI 디바이스(2200)는 에너자이징된 추적 디바이스(예컨대, 수동 추적 디바이스들(108, 112))로부터 수신된 응답 신호들을 사용하여 MOMI 디바이스(2200)에 대한 에너자이징된 추적 디바이스의 범위 및 방위를 결정할 수 있으며, 이는 아래에서 더 상세히 설명된다. 범위는 MOMI 디바이스(2200)와 에너자이징된 추적 디바이스 사이의 거리를 표시하는 값일 수 있다. 방위는 에너자이징된 추적 디바이스 및 MOMI 디바이스(2200)의 배향(예컨대, MOMI 디바이스(2200)로부터 에너자이징된 추적 디바이스까지의 방향 벡터와 기준 벡터 사이의 각도)을 표시하는 값일 수 있다. MOMI 디바이스(2200)는 결정된 범위 및 방위 값들을 프로세싱 디바이스(2102)에 출력할 수 있다.
[0259] 이제 본 개시내용의 일부 실시예들에 따른 MOMI 디바이스(2200)의 예시적인 동작 방법이 더 상세히 설명된다. 실시예들에서, 제어기는 커맨드를 변조기 신호 프로세싱 블록에 전송하며, 여기서 커맨드는 에너자이징 송신을 개시하라는 것이다. 변조기 블록은 디지털-아날로그 변환기로 전송하기 위해 디지털화된 기저대역 신호를 생성한다. 디지털화된 신호는 아날로그 신호로 변환되고 필터링되며 기저대역으로부터 RF 주파수로 상향 변환되며, 이는 공중으로(over the air) 송신하는 데 사용될 것이다. 실시예들에서, RF 신호는 전력 증폭기에서 (예컨대, 33dBm 또는 2와트로) 증폭될 수 있다. 증폭된 신호는 둘 이상의 동일한 전력 신호들로 분할되고 둘 이상의 개개의 커플러들에 전송될 수 있다. 각각의 커플러는 송신기 경로로부터 MOMI 트랜시버(2202)의 개개의 안테나(2204)로 송신 신호를 라우팅하고, 개개의 안테나(2204)로부터 수신기 경로로 수신 신호("응답 신호"로서 또한 지칭됨)를 또한 라우팅한다. 일부 실시예들에서, 각각의 커플러는 개개의 안테나(2204)에 연결되는 스위치에 연결된다. 실시예들에서, 분할 신호들 각각은 한 쌍의 균등 이득 안테나들로부터 송신되며, 이들은 코로케이팅되지만, 예컨대, 60도 내지 120도에서 약간 상이한 방향을 가리킨다. 실시예들에서, MOMI 디바이스(2200)는 스위치들을 사용하여 다수의 비-동시성 판독 존들을 생성하기 위해 다수의 MOMI 트랜시버들(2202)을 가질 수 있다.
[0260] MOMI 트랜시버(2202)로부터의 RF 신호들에 대한 응답으로, MOMI 트랜시버(2202)의 판독 존의 추적 디바이스들은 예컨대, 메인 캐리어로부터 160KHz와 같은 서브캐리어 상에서 그의 식별 번호(예컨대, 추적 디바이스 ID)를 후방 산란시킴으로써 MOMI 디바이스(2200)로부터의 RF 커맨드들에 응답한다. 대부분의 경우, 에너자이징된 추적 디바이스의 응답 레벨은 하나의 안테나(2204)의 조준(boresight)에 더 가깝고 그 안테나 상에서 훨씬 더 강할 것이다. 에너자이징된 추적 디바이스가 2개의 안테나들의 조준들 사이 중간에 있는 경우, 응답 레벨은 사실상 동일할 것이다. 따라서, MOMI 디바이스(2200)는 각각의 안테나(2204)로부터 측정된 응답 레벨에 기초하여 2개의 안테나들(2204)의 조준들 사이에 태그가 놓이는 각도를 추정할 수 있다. 신호 레벨의 변동은 안테나 이득 대 각도의 함수이다. 실시예들에서, 각도 추정은 카메라 입력들을 사용하여 사전에 또는 실시간으로 주어진 안테나 쌍에 대해 교정될 수 있다.
[0261] 에너자이징된 추적 디바이스에 의해 송신된 응답 후방 산란 신호는 MOMI 트랜시버(2202)의 각각의 안테나(2204)에 의해 수신되고 개개의 스위치들 및 커플러들을 통해 역으로 라우팅된다. MOMI 트랜시버(2202)의 각각의 안테나(2204)로부터의 수신 신호는 저노이즈 증폭기에 의해 증폭되고 복소 동위상(I) 및 직교(Q) 레일들로 하향 변환될 수 있다. I 및 Q 아날로그 신호들은 저역 통과 필터링되고 아날로그-디지털 변환기에 의해 디지털 샘플들로 변환될 수 있다. 실시예들에서, 각각의 I 및 Q 신호 쌍은 복조기 신호 프로세싱 블록에서 별개로 프로세싱된다. 실시예들에서, 하나의 복조기로부터의 프로세싱된 출력은 다른 복조기에서의 프로세싱을 개선하는 데 사용될 수 있다. 응답 신호로부터 추적 정보를 추출하기에 충분한 신호 대 잡음비가 존재하는 경우, 각각의 복조기는 이를 행한다. 각각의 복조기는 또한 송신 신호 캐리어 위상에 대한 및 리턴 신호의 PDOA(phase difference of arrival) 및 RSSI(receive signal strength information)를 추출한다. 각각의 복조기 블록의 RSSI 및 PDOA는 방위 및 범위 추정들을 계산하는 데 사용된다. 모든 각각의 송신 전에, MOMI 디바이스(2200)는 저레벨, 예컨대, -80dBm 태그 응답 신호들에 대한 수신기 감도를 개선하기 위해 수신기로 역으로 강한 송신 신호, 예컨대, 30dBm의 누출을 최소화하기 위해 캐리어 소거 절차를 수행할 수 있다. 실시예들에서, MOMI 디바이스(2200)는 링크 버짓 등화(link budget equation)를 구현할 수 있다.
[0262] 전술한 것은 MOMI 디바이스(2200)의 예시적인 구현이고 MOMI 디바이스(2200)의 다른 구현들이 고려되고 본 개시내용의 범위 내에 있다.
[0263] 다시 도 21을 참조하면, 실시예들에서, 프로세싱 디바이스(2102)는 실행 가능한 명령들을 실행하는 하나 이상의 프로세서들을 포함할 수 있다. 실시예들에서, 프로세싱 디바이스는 뉴럴 프로세싱 엔진을 갖는 다중-코어 모바일 프로세서이다. 실시예들에서, 프로세싱 디바이스(2102)는 추적 시스템(2130), 모니터링 시스템(2132), 머신 비전 모듈(2134), 기계 학습 모듈(2136), 및 보고 모듈(2138)을 실행하고 그리고/또는 이들을 포함할 수 있다. 이러한 모듈들은 실행 가능 명령들, 회로들 및/또는 하드웨어 컴포넌트들로서 구현될 수 있다. 프로세싱 디바이스는 본 개시내용의 범위로부터 벗어남이 없이 부가적인 또는 대안적인 모듈들을 실행하거나 이들을 포함할 수 있다.
[0264] 실시예들에서, 추적 모듈(2130)은 집계기 디바이스(104)의 부근의 아이템들을 추적한다. 실시예들에서, 추적 모듈(2130)은 수동 추적 디바이스들(108, 112)을 에너자이징할 수 있는 출력 신호의 브로드캐스팅을 개시하거나, 그렇지 않으면 집계기 디바이스(104) 부근의 다른 추적 디바이스들(102, 106)에 의한 보고를 트리거할 수 있다. 일부 실시예들에서, 에너자이징 신호는 추적 데이터(및 임의의 다른 적합한 데이터)를 보고하기 위한 커맨드를 포함할 수 있다. 추적 모듈(2130)은 출력 신호를 수신한 개개의 추적 디바이스들(102, 106, 108, 및/또는 112)로부터 송신된 단문 메시지들에 기초하여 아이템들을 추적할 수 있다. 추적 디바이스로부터 단문 메시지를 수신하는 것에 대한 응답으로, 추적 모듈(2130)은 송신 디바이스의 추적 정보(예컨대, 추적 디바이스 ID), 및 단문 메시지에서 제공된 임의의 다른 관련 데이터(예컨대, 온도 데이터, 주변 광 데이터, 습도 데이터, 타임 스탬프들 등)을 판독할 수 있다. 일부 실시예들에서, 추적 모듈(2130)은 개개의 추적 디바이스로부터 수신된 단문 메시지를 복호화할 수 있다. 예컨대, 추적 모듈(2130)은 위에서 설명된 방법에 따른다. 추적 모듈(2130)은 단문 메시지의 다수의 인스턴스들이 추적 모듈(2130)에 의해 수신되는 경우 단문 메시지들을 중복제거(dedupe)할 수 있다.
[0265] 실시예들에서, 추적 모듈(2130)은 머신 비전 모듈(2134)로부터 추적 정보를 수신할 수 있다. 이들 실시예들에서, 머신 비전 모듈(2134)은 집계기 디바이스의 카메라 또는 집계기 디바이스(104)로 비디오를 스트리밍하는 카메라에 의해 캡처된 시각적 표시들을 판독할 수 있다. 이들 실시예들 중 일부에서, 시각적 표시들의 값은 시각적 표시들 및 추적 디바이스가 동일한 아이템을 추적할 수 있도록 추적 디바이스에 할당된 추적 디바이스 ID와 동일한 값일 수 있다. 이들 실시예들에서, 추적 모듈(2130)은 아이템을 이중 보고하지 않도록 하기 위해 2개의 별개의 추적 이벤트들(즉, 하나는 추적 디바이스로부터 것이고, 다른 하나는 시각적 표시들로부터의 것임)을 중복제거할 수 있다.
[0266] 실시예들에서, 추적 모듈(2130)은 각각의 고유한 추적 이벤트에 대해, 추적 이벤트를 레코딩하는 추적 이벤트 레코드를 생성할 수 있다. 추적 이벤트들의 예들은 추적 디바이스로부터의 메시지 수신 및/또는 머신 비전 모듈(2134)에 의한 시각적 표시들로부터 추적 정보의 판독을 포함할 수 있다. 이들 실시예들에서, 추적 이벤트 레코드는 추적 이벤트와 관련된 데이터를 포함하는 임의의 적합한 데이터 구조일 수 있다. 개개의 추적 이벤트 레코드는 메시지를 제공하거나 시각적 표시들로부터 판독된 추적 디바이스의 디바이스 식별자, 추적 디바이스(또는 아이템)에 대응하는 지오로케이션 및 타임 스탬프를 포함(그러나 이에 제한되지 않음)할 수 있다. 지오로케이션은 추적 디바이스(예컨대, 추적 디바이스들(102 또는 106))에 의해 보고될 수 있거나 보고 추적 디바이스가 GPS 또는 다른 로케이션-기반 기능성을 갖지 않을 때 집계기 디바이스의 GPS 디바이스(2108)로부터 추적 모듈(2130)에 의해 획득될 수 있다. 일부 실시예들에서, 지오로케이션은 GPS 디바이스(2108)로부터의 GPS 판독에 기초하여 결정될 수 있고 MOMI 디바이스(2200)에 의해 결정된 방위 값 및 범위에 기초하여 정제될 수 있다. 이들 실시예들에서, 개별 아이템의 지오로케이션은 집계기 디바이스(104)의 지오로케이션만을 사용하는 것보다 더 양호하게 추정될 수 있다. 타임-스탬프는 추적 디바이스에 의해 보고될 수 있거나 클록(2116)으로부터 획득될 수 있다. 실시예들에서, 추적 모듈(2130)은 메시지에서 획득된 그리고/또는 환경 센서들(2112)로부터 판독된 센서 측정치들과 같은 추적 이벤트 레코드에 다른 데이터를 포함시킬 수 있다. 추적 모듈(2130)은 추적 이벤트 레코드를 보고 모듈(2138)에 출력할 수 있고 그리고/또는 추적 이벤트 레코드를 저장 디바이스(2114)에 기록할 수 있다. 부가적으로 또는 대안적으로, 추적 모듈(2130)은 추적 로그들, 온도 로그들, 광 로그들, 주변 압력 로그들 등과 같은 데이터 로그들을 유지할 수 있다. 추적 모듈(2130)은 이러한 데이터 로그들을 저장 디바이스(2114)에 기록할 수 있으며, 여기서 데이터 로그들은 보고 모듈(2138)에 의해 백엔드 서버(120)(또는 다른 적합한 디바이스)에 보고된다.
[0267] 실시예들에서, 모니터링 시스템(2132)은 사건의 존재를 결정하기 위해 하나 이상의 조건들을 모니터링한다. 사건은 (예컨대, 전문가에 의해 및/또는 사건들과 관련된 트레이닝 데이터 세트들 및 비-사건들과 관련된 트레이닝 데이터 세트들을 포함하는 트레이닝 데이터 세트로부터 학습됨) 주목할 만한 것으로 간주되는 임의의 조건일 수 있다. 일부 실시예들에서, 모니터링 시스템(2132)은 환경 사건을 트리거하는 하나 이상의 조건들이 충족되는지를 결정하기 위해 규칙-기반 로직을 적용할 수 있다. 실시예들에서, 모니터링 시스템(2132)은 임의의 환경 사건들(예컨대, 온도가 너무 높거나 너무 춥거나, 습도가 너무 높은 등)이 존재하는지를 결정하기 위해 집계기 디바이스(104)의 환경을 모니터링할 수 있다. 이들 실시예들에서, 모니터링 시스템(2132)은 환경에 관한 분류들 또는 예측들 이를테면, 환경 사건이 트리거되었음을(분류) 또는 트리거될 가능성이 높음을(예측) 표시할 수 있는 센서 데이터의 동향들을 획득하기 위해 기계 학습 모듈(2136)을 활용할 수 있다. 이들 실시예들에서, 모니터링 시스템(2132)은 기계 학습 모듈(2136)에 센서 데이터를 제공할 수 있으며, 이는 환경 사건들을 분류하도록 트레이닝된 하나 이상의 분류 모델들 및/또는 센서 데이터에 기초하여 환경 사건이 가능성이 있는지를 예측하도록 트레이닝된 하나 이상의 예측 모델들을 활용한다. 모니터링 시스템(2132)이 환경적 사건이 존재하거나 가능성이 있다고 결정하는 경우에, 모니터링 시스템(2132)은 사건 레코드를 생성할 수 있다. 이들 실시예에서, 사건 리포트는 결정, 분류 또는 예측된 사건의 유형(예컨대, 환경 사건의 유형), 사건을 결정, 분류 또는 예측하기 위해 판독된 데이터, 및 타임 스탬프를 포함할 수 있다.
[0268] 실시예들에서, 모니터링 시스템(2132)은 시각적 표시들을 갖는 레이블 또는 추적 디바이스가 누락, 손상 또는 다른 방식으로 판독 불가능하거나 보고되지 않았는지를 결정하기 위해 하나 이상의 아이템들을 모니터링할 수 있다. 이들 실시예들에서, 모니터링 시스템(2132)은 시각적 표시들 또는 추적 디바이스가 누락, 손상, 또는 다른 방식으로 판독 불가능하거나 보고되지 않았는지를 결정하기 위해 머신 비전 모듈(2134) 및/또는 추적 모듈(2130)로부터 입력을 수신할 수 있다. 일부 실시예들에서, 모니터링 시스템(2132)은 추적 모듈(2130)로부터 추적 데이터 및 머신 비전 모듈(2134)로부터의 시각적 표시들로부터 판독된 값을 수신할 수 있다. 모니터링 시스템(2132)이 값을 수신하지만 대응하는 추적 데이터를 수신하지 않는 경우, 모니터링 시스템(2132)은 값과 연관된 아이템은 추적 디바이스를 갖지 않거나 추적 디바이스가 응답하지 않는다고 결정할 수 있다. 유사하게, 모니터링 시스템(2132)이 추적 모듈(2130)로부터 추적 데이터를 수신하지 않지만 머신 비전 모듈(2134)로부터 값을 수신하는 경우, 모니터링 시스템(2132)은 값과 연관된 아이템이 추적 디바이스를 갖지 않거나 추적 디바이스가 응답하지 않는다고 결정할 수 있다. 일부 실시예들에서, 모니터링 시스템(2132)은 추적 가능한 아이템(예컨대, 추적 디바이스 또는 그에 시각적 표시들을 가져야 하는 아이템)이 머신 비전 모듈(2134)과 통신하는 카메라의 시야에 있을 때를 표시하는 리포트들을 머신 비전 모듈(2134)로부터 수신할 수 있다. 이들 실시예들 중 일부에서, 머신 비전 모듈(2134)은 (예컨대, 카메라와 집계기 디바이스 사이의 교정 및 깊이 데이터를 포함하는 3D 비디오에 기초하여) 집계기 디바이스로부터 아이템의 추정된 거리를 추가로 제공할 수 있다. 모니터링 시스템(2132)이 추적 정보를 수신하지 않고 추정된 거리가 집계기 디바이스(104)의 판독 범위 미만일 때, 모니터링 시스템(2132)은 아이템에 대응하는 추적 디바이스가 누락, 손상, 또는 그렇지 않으면, 보고하지 않는 것으로 결정할 수 있다. 또한, 머신 비전 모듈(2134)이 (예컨대, 이미지 분류기를 사용하여) 검출된 아이템에 부착된 추적 디바이스를 검출하는 경우, 머신 비전 모듈(2134)은 추적 디바이스가 손상되었거나 그렇지 않으면 오작동한다고 결정할 수 있다. 추적 디바이스가 누락, 손상, 오작동 또는 그렇지 않고 판독 가능하지 않다는 결정에 대한 응답으로, 모니터링 시스템(2132)은 보고 모듈(2138)에 보고되고 그리고/또는 저장 디바이스(2114)에 저장되는 사건 레코드를 생성할 수 있다.
[0269] 실시예들에서, 모니터링 시스템(2132)은 머신 비전 모듈(2134)로부터 손상된 아이템의 리포트들을 수신한다. 이러한 시나리오들에서, 모니터링 시스템(2132)은 추적 모듈(2130)로부터 그리고/또는 머신 비전 모듈(2134)로부터 추적 데이터(즉, 스캔된 값)를 획득할 수 있다. 모니터링 시스템(2132)은 손상된 아이템 이벤트 및 손상된 아이템과 연관된 추적 데이터(예컨대, 추적 디바이스 ID)를 표시하는 사건 레코드를 생성할 수 있다. 실시예들에서, 모니터링 시스템(2132)은 손상된 아이템의 이미지와 같은 부가적인 데이터를 사건 레코드에 포함시킬 수 있다. 모니터링 시스템(2132)은 사건 레코드를 보고 모듈(2138)에 보고하고 그리고/또는 사건 레코드를 저장 디바이스(2114)에 저장할 수 있다.
[0270] 실시예들에서, 머신 비전 모듈(2134)은 집계기 디바이스(104)의 하나 이상의 카메라들로부터 그리고/또는 그에 카메라 신호들을 스트리밍하는 비전 시스템(116)의 하나 이상의 외부 카메라들로부터 카메라 신호들을 수신한다. 이들 실시예들에서, 카메라들은 고해상도 비디오 카메라들, 깊이 카메라들, IR 카메라들 및/또는 3D 카메라들을 포함(그러나 이에 제한되지 않음)할 수 있고, 카메라 신호들은 비디오 신호들, 깊이 신호들, IR 신호들, 및/또는 3D 비디오 신호들(비디오 데이터 및 깊이 데이터를 포함할 수 있음) 등을 포함(그러나 이에 제한되지 않음)할 수 있다.
[0271] 일부 실시예들에서, 머신 비전 모듈(2134)은 카메라 신호의 하나 이상의 프레임들에 기초하여 하나 이상의 조건들을 검출하도록 트레이닝되는 하나 이상의 이미지 분류기들을 포함할 수 있다. 이미지 분류기들은 추적 가능한 아이템들(예컨대, 상자들, 특정 제품들, 가방들, 팔레트들 등을 식별하도록 트레이닝됨), 손상되었을 수 있는 아이템들, 아이템의 외부 표면 상에 부착된 시각적 표시들을 및/또는 아이템의 외부 표면 상에 부착된 추적 디바이스들을 식별하도록 트레이닝될 수 있다. 예컨대, 이미지 분류기들은 추적되어야 하는 아이템들을 포함하는 이미지들(및 추적해야 하는 임의의 아이템을 묘사하지 않는 이미지들), 손상된 것으로 레이블링된 아이템들을 묘사하는 이미지들(및 "손상되지 않음"으로서 레이블링된 아이템들을 묘사하는 이미지들), 추적 디바이스를 갖는/시각적 표시가 그의 외부 표면에 부착된 아이템들을 묘사하는 이미지들(및 추적 디바이스를 갖지 않는/시각적 표시가 그의 폐쇄되지 않은 외부 표면에 부착되지 않은 아이템들을 묘사하는 이미지들)에 대해 트레이닝될 수 있다. 이미지 분류기들은 이를테면, 이미지들 상의 특징 추출, 레이블링된 이미지들의 특징들을 갖는 이미지의 특징들의 클러스터링(예컨대, k-means 클러스터링, KNN 클러스터링 등), 이미지 분류 모델들의 활용(예컨대, 다양한 유형들의 신경망들, 회귀 모델들 등 중 하나 이상) 등을 수행하는 임의의 적합한 기술들을 구현할 수 있다.
[0272] 일부 실시예들에서, 분류기가 추적 가능한 아이템(예컨대, 추적 디바이스를 갖는 그리고/또는 시각적 표시가 부착되어야 하는 아이템)을 묘사하는 것으로서 이미지를 분류할 때, 머신 비전 모듈(2134)은 추적 디바이스 또는 시각적 표시가 부착되어 있는지 여부에 관계없이 모니터링 시스템(2132)에 아이템의 검출을 보고할 수 있다. 이러한 보고는 추적되어야 하는 아이템이 집계기 디바이스(104) 근처에 있다는 통지로서 역할을 할 수 있다.
[0273] 일부 실시예들에서, 분류기가 시각적 표시들을 묘사하는 것으로 이미지를 분류할 때, 머신 비전 모듈(2134)은 시각적 표시들에 인코딩된 값을 획득하기 위해 시각적 표시들을 스캔 및 디코딩할 수 있다. 이들 실시예들 중 일부에서, 머신 비전 모듈(2134)은 스캔된 시각적 표시들을 디코딩하는 디코더(예컨대, 바코드 디코더 또는 QR-코드 디코더)로 구현될 수 있거나 이러한 디코더와 통신할 수 있다. 머신 비전 모듈(2134)은 시각적 표시들의 검출에 대한 리포트를 모니터링 시스템(2132)에 출력할 수 있고 그리고/또는 그 내부에 인코딩된 값을 추적 모듈(2130)에 보고할 수 있다.
[0274] 일부 실시예들에서, 이미지 분류기가 추적 디바이스가 부착되어 있는 아이템을 묘사하는 것으로서 이미지를 분류할 때, 머신 비전 모듈(2134)은 추적 디바이스의 검출을 모니터링 시스템(2132)에 보고할 수 있다. 이러한 방식으로, 모니터링 시스템(2132)은, 추적 디바이스가 검출된 추적 디바이스로부터 추적 데이터를 수신해야 하므로, 추적 디바이스가 적절하게 동작하는지를 결정할 수 있다.
[0275] 일부 실시예들에서, 이미지 분류기가 손상된 아이템을 묘사하는 것으로서 이미지를 분류할 때, 머신 비전 모듈(2134)은 손상된 아이템의 검출을 모니터링 시스템(2132)에 보고할 수 있다. 이들 실시예들 중 일부에서, 이미지 분류기는 이미지에 묘사된 아이템들이 손상되었는지 또는 손상되지 않았는지를 표시하는 레이블들 및 아이템의 이미지들을 포함하는 트레이닝 데이터의 레이블링된 세트들로 트레이닝될 수 있다. 트레이닝 동안, 이들 개개의 이미지의 특징들은 추출되고 개개의 이미지에 귀속된 (손상되거나 손상되지 않은) 레이블과 결합될 수 있다. 이들 실시예들 중 일부에서, 레이블들은 손상의 유형(예컨대, 파손된 밀봉, 찢어진 패키징, 개봉된 패키징 등)을 표시할 수 있어서, 이미지 분류기는 감지되는 손상 유형을 분류할 수 있다. 실시예들에서, 리포트는 손상과 연관된 추적 디바이스에 대응하는 추적 정보, 그리고 이들 실시예들 중 일부에서 손상의 유형을 표시할 수 있다.
[0276] 일부 실시예들에서, 머신 비전 모듈(2134)은 수신된 카메라 신호들 상에서 비디오 프로세싱/분석을 수행할 수 있다. 이들 실시예들 중 일부에서, 머신 비전 모듈(2134)은 검출된 아이템과 집계기 디바이스(104) 사이의 거리를 결정하도록 구성될 수 있다. 이들 실시예들 중 일부에서, 비전 모듈(2134)은 비디오 및 깊이 데이터를 포함하는 3D 비디오 스트림들을 수신하도록 구성될 수 있다. 이들 실시예들에서, 3D 비디오는 카메라와 검출된 아이템 사이의 추정된 거리를 결정하기 위해 분석될 수 있다. 머신 비전 모듈(2134)은 비디오 카메라와 집계기 디바이스(104) 사이의 캘리브레이션(calibration)에 기초하여 아이템과 집계기 디바이스(104) 사이의 거리를 결정하는데 이 값을 사용할 수 있다. 일부 실시예들에서, 비디오는 예컨대, 비디오의 프레임에서 검출된 아이템의 로케이션 및 비디오를 캡처한 카메라의 고유 캘리브레이션에 기초하여, 검출된 아이템의 크기를 결정하기 위해 분석될 수 있다.
[0277] 일부 실시예들에서, 머신 비전 모듈(2134)은 단거리 통신 유닛(2106)(예컨대, 도 22의 MOMI 디바이스)에 의해 결정된 범위 및 방위 값들을 수신할 수 있어서, 범위 및 방위 값들의 각각의 세트는 범위 및 방위 값들이 속하는 추적 디바이스의 추적 정보와 연관된다. 범위 및 방위 값들은 집계기 디바이스(104)로부터 추적 디바이스의 거리(및 이에 따라 추적되는 아이템의 거리)를 표시할 수 있고 범위는 집계기 디바이스(104)에 대한 배향(예컨대, 집계기 디바이스(104)에 대응하는 기준 라인에 대한 각도)를 표시할 수 있다. 일부 실시예들에서, 머신 비전 모듈(2134)(또는 모니터링 시스템(2132) 또는 추적 모듈(2130))은 추적 정보가 둘 이상의 아이템들에 대해 수신되고 둘 이상의 아이템들이 비디오 프레임에서 관찰될 때 둘 이상의 아이템들을 명확하게 하기 위해 이미지 분류들과 함께 범위 및 방위 값들을 사용할 수 있다. 이들 실시예들에서, 집계기 디바이스(104)는 각각의 카메라로 교정될 수 있으며, 이는 카메라의 시야에 대한 집계기 디바이스(104)의 배향을 머신 비전 모듈(2134)에 제공한다. 따라서, 집계기 디바이스(104)는 둘 이상의 아이템들을 묘사하는 비디오 프레임 및 특정 추적 디바이스에 속하는 범위 및 방위에 기초하여 어떤 아이템이 특정 추적 디바이스에 대응하는지를 결정할 수 있다. 이들 실시예들에서, 추적 정보를 송신하는 다수의 아이템들을 명확하게 하는 능력은 추적 데이터의 개선된 신뢰도 및 교차 검증을 집계기 디바이스(104)에 제공한다. 예컨대, 특정 아이템이 손상된 것으로 분류된 경우, 머신 비전 모듈(2134)은 선택할 수 있는 다수의 아이템들이 존재할 때 손상된 아이템의 추적 정보를 식별할 수 있다.
[0278] 실시예들에서, 기계 학습 모듈(2136)은 집계기 디바이스(104)를 대신하여 기계 학습 및 인공 작업들을 수행한다. 일부 실시예들에서, 기계 학습 모듈(2136)은 TensorFlow 라이브러리를 구현할 수 있다. 실시예들에서, 기계 학습 모듈(2136)은 집계기 디바이스(104)에 의해 사용되는 모델들을 트레이닝할 수 있다. 부가적으로 또는 대안적으로, 기계 학습 모듈(2136)은 전문가 생성 트레이닝 데이터 세트들 및/또는 하나 이상의 집계기 디바이스들(104)로부터 수신된 트레이닝 데이터 세트들에 기초하여 모델들을 트레이닝하는 트레이닝된 모델들을 백엔드 서버(120)로부터 획득할 수 있다. 이들 실시예들에서, 백엔드 서버(120)는 다양한 인공 지능-기반 작업들에 사용될 수 있는 모델의 라이브러리를 유지할 수 있다. 실시예들에서, 기계 학습된 모델들은 신경망들(예컨대, 순환 신경망들, 콘볼루셔널 신경망들, 딥 신경망들), 회귀 기반 모델들, 은닉 마르코프 모델들, 베이지안 모델들, 결정 트리들 등을 포함할 수 있다. 실시예들에서, 이들 기계 학습 모델들은 집계기 디바이스(104)를 구성하는 데 사용될 수 있는 전개 구성들의 모델들을 포함할 수 있다. 모델들은 부가적으로 또는 대안적으로 이미지 분류 모델들, 환경 예측 모델들, 환경 분류 모델들 등을 포함할 수 있다.
[0279] 실시예들에서, 기계 학습 모듈(2136)은 추적되는 아이템들을 정확하게 판독하고 명확하게 하도록 집계기를 구성하는 데 사용되는 모델들을 트레이닝 및/또는 활용하기 위해 추적 정보 및 범위 및 방위 값들과 같은 추적 디바이스로부터의 입력들, 및/또는 카메라(예컨대, 3D 카메라)로부터의 입력들을 사용할 수 있다. 실시예들에서, 기계 학습 모듈(2136)은 집계기 디바이스(104)를 자동-구성하도록 GPS, 셀룰러 데이터 및/또는 WIFI 데이터를 추가로 사용할 수 있다.
[0280] 일부 실시예들에서, 기계 학습 모듈(2136)은 집계기 디바이스(104)의 환경에서의 변화들 및/또는 집계기 디바이스(104)의 센서들에서의 변화들을 분류하거나 예측하도록 트레이닝된 분류 또는 예측 모델들을 활용할 수 있다. 이들 실시예들에서, 기계 학습 모듈(2136)은 환경 센서들(2112)로부터 그리고/또는 추적 디바이스들로부터 센서 데이터를 획득할 수 있고 집계기 디바이스(104)의 센서들(2112) 또는 환경의 변화들을 결정하기 위해 분류 모델들 및/또는 예측 모델들에 센서 데이터를 입력할 수 있다. 또한, 실시예들에서, 기계 학습 모듈(2136)은 모델들을 강화/재트레이닝하기 위해 이러한 예측들 또는 분류들(예컨대, 사용자 제공 결과들)과 연관된 결과들을 사용할 수 있다.
[0281] 실시예들에서, 기계 학습 모듈(2136)은 모델들 및/또는 일 세트의 규칙들을 활용하여 오류 처리의 정확도를 개선할 수 있다. 예외들은 이전에 정상인 것으로 분류되었던 조건들이다. 예외들의 예들은 추적 데이터 및/또는 시각적 표시들의 오독, 식별과 관련된 모호성(예컨대, 2개의 패키지들이 서로 접촉하고 있음) 및/또는 패키지가 약간만 손상된 경우를 포함한다. 실시예들에서, 기계 학습 모듈(2136)은 규칙-기반 예외 처리기에 공급하는 분류 알고리즘을 실행할 수 있다. 이들 규칙들은 개발자에 의해 하드 코딩되고 그리고/또는 분석에 기초하여 학습될 수 있다. 예컨대, 기계 학습 모듈(2136)은 기계 학습 모듈(2136)(또는 백엔드 시스템(120))이 인간 활동에 기초하여 예외들을 처리하기 위한 규칙들을 학습할 수 있도록 하나 이상의 인간들이 특정 예외들을 어떻게 처리하는지를 레코딩할 수 있다.
[0282] 실시예들에서, 기계 학습 모듈(2136)은 집계기 디바이스의 RF 환경에서의 변화들을 검출하고 알려진 변화들의 지식 베이스에 대해 변화들을 비교하도록 구성될 수 있다. 이들 실시예들에서, 기계 학습 모듈(2136)은 집계기 디바이스의 환경에서 주파수들 및 신호 강도들을 샘플링할 수 있고 RF 환경의 변화가 존재하는지를 결정하기 위해 샘플링된 주파수들을 분석할 수 있다(예컨대, 신호 노이즈에서 항상 검출되었던 신호들은 더 이상 검출되지 않음). 이들 실시예들 중 일부에서, 기계 학습 모듈(2136)은 이러한 변화들을 신호 샘플들의 지식 베이스 및 신호 샘플 동향들에 대해 비교하여 변화의 원인을 진단할 수 있다.
[0283] 기계 학습 모듈(2136)은 추적되는 환경과 관련하여 부가적인 또는 대안적인 기계 학습 작업들을 수행하는 데 사용될 수 있다. 특정 추적 특징들(예컨대, 소매 세그먼트에서 소비자 참여의 모니터링)은 다른 것들(예컨대, 배송 시설에서의 패키지들의 모니터링)과 상이한 유형들의 모델들 및 알고리즘들을 요구하기 때문에, 이러한 작업들은 도메인-특정적일 수 있다.
[0284] 일부 실시예들에서, 기계 학습 모듈(2136)은 백엔드 서버(120)와의 통신들을 최적화하기 위해 백엔드 서버와 함께 동작할 수 있다. 이들 실시예들에서, 기계 학습 모듈(2136)은 예측 모델들을 사용하여 개별 또는 배치(batch)들의 추적 레코드 및/또는 데이터 로그들을 송신하기 위한 최적의 시간을 예측하여서, 예측 모델은 백엔드 서버가 상기 데이터를 소비할 때를 결정하도록 트레이닝될 수 있다.
[0285] 실시예들에서, 보고 모듈(2138)은 데이터를 외부 디바이스(예컨대, 백엔드 서버(120) 및/또는 비즈니스 엔티티의 컴퓨팅 인프라스트럭처)에 보고한다. 실시예들에서, 보고 모듈(2138)은 추적 모듈(2130)로부터 추적 이벤트 레코드들을 수신할 수 있고 추적 이벤트 레코드들을 장거리 통신 유닛(2104)을 통해 외부 디바이스에 포워딩할 수 있다. 실시예들에서, 보고 모듈(2138)은 추적 레코드들을 배치로 보고할 수 있다. 이들 실시예들 중 일부에서, 보고 모듈(2138)은 추적 이벤트 레코드들을 저장하는 캐시를 유지할 수 있어서, 보고 모듈(2138)은 캐시의 추적 이벤트 레코드들을 외부 디바이스에 주기적으로 배치 단위로 보고(batch report)할 수 있다. 일부 실시예들에서, 추적 이벤트 레코드들은 저장 디바이스(2112)에 저장되어서, 보고 모듈(2138)은 추적 이벤트 레코드들의 배치를 주기적으로 리트리브하고 추적 이벤트 레코드들의 배치를 외부 디바이스에 보고한다. 보고 모듈(2138)은 외부 디바이스의 요청 시에(예컨대, 보고되지 않은 추적 이벤트 레코드들을 보고하라는 요청을 수신한 것에 대한 응답으로), 미리 결정된 시간들에(예컨대, 10분마다), 또는 트리거 조건(예컨대, 캐시가 가득 찼음)에 대한 응답으로 추적 이벤트 레코드들의 배치를 보고할 수 있다
[0286] 실시예들에서, 보고 모듈(2138)은 다른 데이터를 또한 보고할 수 있다. 예컨대, 보고 모듈(2138)은 데이터 로그들을 외부 디바이스(예컨대, 백엔드 서버(120) 또는 비즈니스 엔티티의 컴퓨팅 인프라스트럭처)에 보고할 수 있다. 다른 실시예들에서, 보고 모듈(2138)은 사건 레코드들을 보고할 수 있다. 이들 실시예들에서, 보고 모듈(2138)은 모니터링 시스템(2132)으로부터 사건 레코드를 수신할 수 있고 사건 레코드를 외부 디바이스에 송신할 수 있고 그리고/또는 특정 사람 또는 세트의 사람들에 대한 통지로서 보고될 수 있다.
[0287] 실시예들에서, 보고 모듈(2138)은 집계기 디바이스와 통신하는 로봇 시스템에 데이터를 보고할 수 있다. 예컨대, 자동화된 배송 시설들에서, 보고 모듈(2138)은 환경 센서(2112)로부터 그리고/또는 보고 추적 디바이스들로부터 센서 측정들을 수신할 수 있고 환경 센서 데이터를 로봇 시스템에 송신할 수 있으며, 이 시스템은 그 후 센서 데이터에 기초하여 적절한 액션(예컨대, 불리한 조건을 표시하는 센서 데이터에 대한 응답으로 환경 조건을 조정하거나 응답으로 라인을 셧다운함)을 취할 수 있다. 이들 실시예들에서, 보고 모듈(2138)은 로봇 시스템에 부가적인 또는 대안적인 데이터를 보고할 수 있다. 예컨대, 보고 모듈(2138)은 사건 레코드들, 데이터 로그들, 및/또는 추적 이벤트 레코드들을 로봇 시스템에 보고할 수 있다.
[0288] 집계기 디바이스(104)는 본원에서 논의되지 않은 부가적인 또는 대안적인 컴포넌트들을 포함할 수 있다. 예컨대, 일부 실시예들에서 집계기 디바이스(104)는 디스플레이 디바이스들(예컨대, 스마트 모니터들, 스마트 텔레비전들, 웨어러블 디바이스들, 또는 모바일 디바이스들)의 존재를 검출하고 로컬 디스플레이 디바이스들에 연결하도록 구성될 수 있다. 이들 실시예들에서, 집계기 디바이스(104)는 로드 밸런싱을 행하고 작업 순서들을 로컬 디스플레이 디바이스들에 할당하도록 구성될 수 있다.
[0289] 다시 도 1을 참조하면, 집계기 디바이스들(104)은 상이한 유형들의 세팅들에 배치될 수 있다. 이러한 세팅들은 제조 시설들, 배송 차량들, 배송 시설들, 창고들, 배달 차량들 및 소매 세팅들을 포함한다. 세팅에 의존하여, 집계기 디바이스(104)는 상이한 기능들을 수행할 수 있다. 예컨대, 배송 시설 세팅에서, 집계기 디바이스는 패키지들을 라우팅하는 컨베이어 벨트를 모니터링하는 하나 이상의 카메라들로부터 비디오(예컨대, 3D 비디오)를 수집할 수 있다. 집계기 디바이스(104)는 추적 디바이스들 및/또는 패키지들의 시각적 표시들을 판독할 수 있고 패키지의 범위 및 방위를 결정할 수 있다. 집계기 디바이스(104)는 이 정보를 사용하여 패키지들을 라우팅하고, 패키지들을 추적하고, 및/또는 손상된 패키지들 또는 추적 디바이스들을 식별할 수 있다.
[0290] 실시예들에서, 집계기 디바이스(104)는 소매 세팅에 배치될 수 있으며, 이에 의해 집계기(104)는 소매 세팅에서 아이템의 로케이션을 추적할 수 있다. 이들 실시예들에서, 소비자들이 상점에서 쇼핑할 때, 이들은 그의 개개의 로케이션들을 보고하고 및/또는 집계기 디바이스(104)에 의해(예컨대, 사용자 디바이스의 운영 체제의 모듈에 의해) 추적 가능한 사용자 디바이스들을 소지할 수 있다. 이러한 방식으로, 집계기 디바이스(104) 또는 백엔드 서버 시스템(120)은 어떤 아이템들을 가장 많이 보는지, 상점에서 어떤 영역들이 가장 많은 트래픽을 수신하는지 등을 결정할 수 있을 수 있다.
[0291] 실시예들에서, 추적 시스템(100)은 통신 네트워크(190)(예컨대, 인터넷 및/또는 셀룰러 네트워크)를 통해 백엔드 서버 시스템(120)과 통신할 수 있다. 추적 시스템(100)은 추적 시스템(100)의 하나 이상의 디바이스들의 지오로케이션 및/또는 대략적인 로케이션들을 표시하는 로케이션 데이터를 백엔드 서버 시스템(120)에 통신할 수 있다. 예컨대, 추적 시스템(100)은 수신된 전자기 신호들(예컨대, WIFI 신호들 및/또는 셀룰러 신호들)의 신호 강도들에 기초한 삼각측량 계산 또는 디바이스에 의해 수신된 GPS 신호에 기초하여 다중-모드 추적 디바이스(102) 또는 페어링된 추적 디바이스(106)에 의해 획득된 로케이션 데이터를 백엔드 서버 시스템(120)에 통신할 수 있다. 다른 예에서, 추적 시스템(100)은 수동 추적 디바이스들(108)로부터 수집된 비콘들을 백엔드 서버 시스템(120)에 통신할 수 있다. 이 예에서, 백엔드 서버 시스템(120) 또는 다른 추적 디바이스(예컨대, 집계기 디바이스(104) 또는 다중-모드 추적 디바이스(102))는 (예컨대, 삼각측량 기술 또는 GPS 신호로부터 획득된) 추적 디바이스의 알려진 로케이션 및 추적 디바이스로부터의 비콘(예컨대, 수동 추적 디바이스(108)의 디바이스 ID)의 수신에 기초하여 개개의 수동 추적 디바이스(108)의 로케이션을 추정할 수 있다. 추적 시스템(100)은 위에서 설명된 바와 같이 부가적인 유형들의 데이터를 통신할 수 있다. 예컨대, 추적 시스템(100)은 특정 데이터 아이템이 샘플링된 때에 대응하는 타임 스탬프들, 온도 데이터, 주변 광 데이터, 습도 데이터, 모션 데이터 등 중 하나 이상을 통신할 수 있다.
[0292] 백엔드 서버 시스템(120)은 로케이션 데이터 온도 데이터, 타임 스탬프들, 주변 광 데이터, 습도 데이터, 모션 데이터 및/또는 다른 적합한 유형들의 데이터를 수신할 수 있고 그에 기초하여 임의의 다양한 동작들을 수행할 수 있다. 실시예들에서, 백엔드 서버 시스템(120)은 인벤토리 추적을 지원하도록 구성된다. 예컨대, 백엔드 서버 시스템(120)은 상품들의 배송으로부터 어떤 인벤토리도 현재 누락되지 않았음을 검증할 수 있다. 부가적으로 또는 대안적으로, 백엔드 서버 시스템(120)은 아이템들의 움직임, 아이템들의 체크-아웃, 아이템들의 체크-인, 또는 아이템들의 그룹(예컨대, 저장된 의료 용품들)으로부터 아이템들에 대해 수행되는 다른 유사한 액션들을 관리하도록 구성될 수 있다. 실시예들에서, 백엔드 서버 시스템(120)은 아이템들의 그룹들을 추적하는 추적 시스템들로부터 수집된 데이터에 대응하는 로그들 및/또는 데이터베이스들을 유지하도록 구성된다. 예컨대, 백엔드 서버 시스템(120)은 로케이션 데이터, 온도 데이터, 주변 광 데이터, 습도 데이터, 모션 데이터, 및/또는 다른 적합한 유형들의 데이터의 인덱스 또는 로그를 유지할 수 있다. 실시예들에서, 백엔드 서버 시스템(120)은 아래에서 설명되는 바와 같이 사용자 디바이스(130) 및/또는 AR-인에이블 사용자 디바이스(140) 상에서 실행되는 애플리케이션들을 지원하도록 구성된다. 실시예들에서, 백엔드 서버 시스템(120)은 추적 시스템(100)의 개별 디바이스들을 관리할 수 있다. 예컨대, 백엔드 서버 시스템(120)은 추적 시스템(100)의 다른 디바이스들로부터의 데이터를 샘플링하도록 여자기(110) 또는 집계기(104)에 명령하도록 구성된다. 실시예들에서, 백엔드 서버 시스템(120)은 위에서 논의된 바와 같이 추적 시스템(100)에서 디바이스들을 인증하도록 구성된다.
[0293] 조합하여, 추적 시스템(100) 및 백엔드 서버 시스템(120)은 다수의 상이한 애플리케이션들을 지원할 수 있다. 조합은 시설들에서 인벤토리 또는 아이템들을 추적하고, 상품(예컨대, 식품, 의료 용품들 및 전자 상품들)의 배송들을 추적하고, 사용자 디바이스 및/또는 AR-인에이블 사용자 디바이스들 등을 지원하도록 구성될 수 있다. 추적 시스템(100)과 백엔드 서버 시스템(120)의 조합의 상이한 애플리케이션들이 아래에서 보다 상세히 논의된다.
[0294] 의료 용품들은 고가이며 비상 시 동안 인벤토리를 유지하는 것이 어려울 수 있다. 이는 하이 테크 테스트 장비 및 도구들, 보석 등과 같은 다른 산업들에서도 마찬가지다. 일부 애플리케이션들에서, 추적 시스템(100)은 의료 용품들(예컨대, 의료 디바이스들 및/또는 의약품들) 및 다른 고가 아이템들의 인벤토리들을 추적하는 데 사용될 수 있다. 예컨대, 일부 실시예들에서, 수동 추적 디바이스들(108)(및/또는 다중-모드 추적 디바이스(102) 및/또는 페어링된 추적 디바이스들(106))은 이들이 상업적으로 입수 가능한 사용자 디바이스들(예컨대, 스마트폰들, 태블릿들, 스캐너들 등)에 의해 판독될 수 있도록 구성된다. 추적 시스템(100)은 공급실 로케이션, 체크아웃 및 인벤토리 프로세스들을 보다 효율적이고 신뢰할 수 있게 만드는 데 사용될 수 있다.
[0295] 실시예들에서, 수동 추적 디바이스들(108)은 모든 공급 아이템들 및 직원들의 신분증들에 적용된다. 사용자 디바이스(120)는 특정 아이템들을 검색하도록 구성된 애플리케이션(네이티브 또는 웹-애플리케이션)을 실행할 수 있다. 이들 실시예들에서, 애플리케이션은 사용자 디바이스(120)에 의해 출력되는 송신 전력을 조정하여 로컬라이제이션(localization)을 위한 검색 영역을 감소시킬 수 있다. 예컨대, 애플리케이션은 사용자 디바이스(120)의 범위가 5미터 미만이 되도록 송신 전력을 조정할 수 있다. 애플리케이션 및/또는 백엔드 서버 시스템(120)은 특정 수동 추적 디바이스(108)(및/또는 다중-모드 추적 디바이스(102) 및/또는 페어링된 추적 디바이스들(106))에 대응하는 디바이스 ID들의 리스트를 활용할 수 있으며, 여기서 각각의 디바이스 ID는 특정 아이템 또는 직원과 상관된다. 이러한 방식으로, 애플리케이션은 사용자 디바이스(130) 부근의 디바이스들의 디바이스 ID들을 판독하여 부근에 있는 아이템들을 식별할 수 있다. 애플리케이션에는 또한 특정 아이템의 식별자가 제공될 수 있으며, 이에 의해 애플리케이션은 특정 아이템이 사용자 디바이스(130) 부근에 있는지를 결정할 수 있다. 특정 아이템이 주변에 있는 것으로 확인되면, 애플리케이션 및/또는 게이트웨이 디바이스는 아이템을 체크-아웃하고 직원 신분증 ID를 메모(note)할 수 있다.
[0296] 일부 실시예들에서, 애플리케이션은 수동 추적 디바이스에 대한 근접도에 의존하여 사용자 디바이스(130)의 송신기 전력 및/또는 인테로게이션 레이트를 변경하도록 사용자 디바이스(130)를 제어할 수 있다.
[0297] 일부 실시예들에서, 각각의 수동 추적 디바이스(108)는 그와 연관된 2개의 ID들: (i) 암호화되지 않은 모델 번호 또는 SKU ID 및 (ii) 암호화된 시리얼나이즈드 디바이스 ID을 가질 수 있다. 암호화되지 않은 ID는 특정 아이템을 검색하는 데 사용할 수 있는 반면, 암호화된 ID는 아이템 인벤토리 관리에 사용될 수 있다.
[0298] 일부 실시예들에서, 모든 개인 사용자 디바이스들(130)은 사용자 디바이스(130) 및/또는 아이템이 움직이는 동안, 애플리케이션이 검출하는 임의의 아이템 비콘들의 로케이션(또는 대략적인 로케이션)을 보고하는 맞춤형 애플리케이션으로 구성될 수 있다. 애플리케이션은 데이터를 백엔드 서버 시스템(120)에 전송할 수 있으며, 이는 고정되어 있든 이동 중이든 간에 모든 아이템들의 로케이션 데이터베이스를 유지할 수 있다.
[0299] 일부 실시예들에서, 추적기(예컨대, 여자기(110)를 갖는 다중-모드 디바이스(102) 또는 집계기(104))는 각각의 입구/출구 게이트웨이 또는 복도에 배치될 수 있다. 추적기는 그것이 검출하는 각각의 수동 추적 디바이스(108)의 디바이스 ID들을 보고하도록 구성될 수 있다. 추적기는 특정 수동 추적 디바이스(108)(이는 아이템 또는 직원과 연관될 수 있음)의 디바이스 ID를 포함하는 비콘의 수신 시에 수동 추적 디바이스(108)를 검출했다고 여겨질 수 있다는 것에 주의한다. 추적기는 디바이스 ID, 디바이스가 검출한 시간에 대응하는 타임 스탬프, 및/또는 추적기가 수동 추적 디바이스(108)를 검출했을 때 추적기의 로케이션을 보고할 수 있다. 추적기는 이 데이터를 백엔드 서버 시스템(120)에 전송할 수 있으며, 이는 영역(예컨대, 병원) 전반에 걸쳐 이동하는 모든 아이템들의 로케이션 데이터베이스를 유지할 수 있다.
[0300] 일부 실시예들에서, 추적 시스템(100)은 사용자의 개인 공간(예컨대, 집)에서 아이템들을 추적하는 데 사용될 수 있다. 사람의 공간에 있는 대부분의 아이템들은 무선으로 비저블(wirelessly visible)하지 않은데, 그 이유는 대부분의 물건들에 RF 태그들을 붙이는 것이 너무 비싸기 때문이다. 저비용 수동 추적 디바이스들(108)은 태깅된 아이템들의 수를 증가시킬 수 있어서, 이들이 훨씬 널리 퍼지게 한다. 그러나, 이러한 태그들을 판독하는 것은 사용자 디바이스(130)가 동작하는 방식에 대한 일부 변경들을 요구할 수 있다. 또한, 새로운 애플리케이션들 및 클라우드-기반 서비스들이 요구될 수 있다.
[0301] 일부 실시예들에서, 사용자 디바이스(예컨대, 스마트폰 또는 태블릿)는 수동 추적 디바이스들(108)로부터 전송된 BLE 비콘들을 리스닝하기 전에 수동 추적 디바이스(108)에 전력을 공급하기 위해 RF 전력을 방출하도록 구성될 수 있다. 사용자 디바이스(130)는 수동 추적 디바이스들(108)에 전력을 공급하도록 최적화될 수 있다.
[0302] 일부 실시예들에서, 사용자 디바이스(130)는 사용자 디바이스 부근의 모든 수동 추적 디바이스들(108)을 식별(예컨대, "스니핑(sniff)")하고 식별된 수동 추적 디바이스들(108)의 디바이스 ID의 리스트를 백엔드 서버 시스템(120)에 전송하도록 구성된 애플리케이션을 실행할 수 있다. 사용자 디바이스(130)의 로케이션, 검출된 WiFi 네트워크들 등과 같은 다른 정보는 태깅된 아이템들을 로케이팅하는데 도움이 될 수 있다. 애플리케이션/백엔드 서버 시스템(120)은 특정 수동 추적 디바이스(108)(및/또는 다중-모드 추적 디바이스(102) 및/또는 페어링된 추적 디바이스들(106))에 대응하는 디바이스 ID들의 리스트를 활용할 수 있으며, 여기서 각각의 디바이스 ID는 특정 아이템 또는 직원과 상관된다. 이러한 방식으로, 애플리케이션은 사용자 디바이스(130) 부근의 디바이스들의 디바이스 ID들을 판독하여 사용자 디바이스(130) 부근에 있는 아이템들을 식별할 수 있다. 부근에 많은 수동 추적 디바이스들(108)이 존재할 때 수집될 수 있는 대량의 데이터가 주어지면, 요구되는 데이터의 양을 감소시키기 위해 에지 프로세싱이 수행될 수 있다. 일부 실시예들에서, 기계 학습은 공간 내에서 많이 움직이지 않는 아이템들을 식별하는데 사용될 수 있어서, 이러한 아이템들이 특정 로케이션의 특정 스캔 동안 발견되지 않는 경우에만 보고될 수 있게 한다.
[0303] 일부 실시예들에서, 백엔드 서버 시스템(130)은 사용자의 아이템들의 인벤토리를 유지할 수 있고 사용자의 프로파일을 유지할 수 있다. 이들 실시예들에서, 백엔드 서버 시스템(130)은 발명자 및/또는 프로파일에 기초하여 사람에게 타겟팅된 광고 이메일들 및 텍스트 메시지들을 전송할 수 있다. 예컨대, 사용자의 집 또는 사무실에서 유지된 아이템들의 유형들의 학습 시에, 백엔드 서버 시스템(130)은 사용자에게 전송할 유사한 제품들의 광고들을 결정할 수 있다.
[0304] 일부 실시예들에서, 추적 시스템(100)은 AR-인에이블 디바이스들(140)과 함께 동작하도록 구성될 수 있다. 실시예들에서, 수동 추적 디바이스들(108)은 AR-인에이블 스마트 안경 또는 음성-피킹 오디오 헤드셋들을 포함하여, 블루투스 능력들을 갖는 임의의 BT-인에이블 및 UR-인에이블 사용자 디바이스들(140)에 의해 판독될 수 있다. 이는 AR-인에이블 디바이스들(140)로부터의 제품들에 대한 수동 추적 디바이스들(108)의 직접 판독을 허용하며, 이는 그 후 프로세스에 요소로써 포함될 수 있다. 보충 송신기들(예컨대, 여자기(110))은 판독 범위를 연장할 수 있지만, 이는 부근의 훨씬 더 많은 수동 추적 디바이스들(108)이 비콘들을 송신하게 할 수 있다. 이 시나리오에서, AR-인에이블 디바이스(140)는 어느 수동 추적 디바이스들(108)이 매우 부근에 있는지를 결정할 수 없을 수 있다.
[0305] 일부 시나리오들에서 AR-인에이블 디바이스들(140)은 수동 태그들을 지속적으로 에너자이징하기에 충분한 전력을 송신하지 않을 수 있다. 그러나 WiFi 액세스 포인트들, 블루투스 기지국들, 또는 다른 RF 송신기들은 수동 추적 디바이스들(108)에 전력을 공급하도록 구성될 수 있는 반면, AR-인에이블 디바이스는 수동 추적 디바이스들(108)로부터 비콘들을 수신할 수 있다. 일부 실시예들에서, 이러한 AR-인에이블 디바이스들(140)은 수동 추적 디바이스들(108)의 로케이션들을 삼각측량하기 위해 도달각 검출을 갖도록 구성된 블루투스 수신기를 포함할 수 있다. 일부 실시예들에서, 각각의 태깅된 아이템(예컨대, 수동 추적 디바이스(140)들이 부착되어 있는 아이템들)의 로케이션은 AR-인에이블 디바이스 클라우드 데이터 관리자(예컨대, 백엔드 서버 시스템)를 통해 AR-인에이블 디바이스에 중계될 수 있다. AR-인에이블 디바이스(140)는 태깅된 아이템의 로케이션을 그 자신의 로케이션 및 방향과 비교할 수 있고, 아이템이 AR-인에이블 디바이스(140)의 시야 내에 있는 것으로 결정될 때, 아이템이 어디에 있는지를 표시하기 위해 AR-인에이블 디바이스의 화면 상에 표시들을 디스플레이할 수 있다.
[0306] 실시예들에서, AR-인에이블 디바이스 클라우드 데이터 관리자는 검출된 수동 추적 디바이스들(108)의 디바이스 ID들을 (메모리에 저장되고 디바이스 ID와 연관될 수 있는) 연관된 아이템의 시각적 식별자들 이를테면, 형상, 크기, 컬러, 마킹들 등과 매치 업(match up)시킬 수 있다. AR-인에이블 디바이스(140)는 AR-인에이블 디스플레이(140)의 디스플레이에서 디바이스를 강조하거나 윤곽을 표시(outline)할 수 있고, 모델 번호, 날짜, 만료, 프로세싱 중인 올바른/틀린 아이템 등과 같은 임의의 데이터와 매칭시킬 수 있다.
[0307] 실시예들에서, AR-인에이블 디바이스(140)는 보고 있는 아이템을 가리킬 수 있는 적외선 또는 가시 광 레이저를 포함할 수 있다. AR-인에이블 디바이스(140)는 레이저가 가리키는 로케이션을 표시하기 위해 십자형, 윤곽선, 또는 다른 표시들을 디스플레이할 수 있다. 논의된 바와 같이, 수동 추적 디바이스(108)는 수동 추적 디바이스(108) 상에 입사되는 광 레벨들을 검출할 수 있는 광검출기를 포함할 수 있다. 부가적으로 또는 대안적으로, 수동 추적 디바이스(108)는 레이저 광이 일정 기간 동안 디바이스(108)를 비출 때 온도의 상승을 검출할 수 있는 온도 센서를 포함할 수 있다. 이러한 구성들에서, BLE 비콘은 광 검출기 광 강도 상태/값 및/또는 온도 값에 대한 필드를 포함할 수 있다. 보고된 Lux 값들은 레이저를 포인팅하기 전 그리고 포인팅하는 동안 BLE 비콘을 판독할 때 상이한 광 조건들에 대해 자체-정규화(self-normalizing)될 수 있다. 광을 변조하고 저전력 변조 검출기(예컨대, 짧은 시간 프레임(예컨대, 100msec)에 걸친 최대 최소 값들)를 구현하는 것은 조명되는 특정 아이템을 추가로 식별할 수 있다. 적외선은 매립된 수동 추적 디바이스들(108) 조차도 식별될 수 있도록 일부 패키징 재료들을 투과할 수 있다.
[0308] 실시예들에서, 저전력 가속도계(예컨대, MEMS 가속도계)가 수동 추적 디바이스(108)에 매립될 수 있다. 태깅된 아이템이 AR-인에이블 디바이스(140)에 의해 검출될 때, 수동 추적 디바이스(108)는 비콘에서 그의 모션을 보고할 수 있다. AR-인에이블 디바이스 클라우드 데이터 관리자는 식별 입력으로서 이러한 검출을 AR-인에이블 디바이스(140)에 중계할 수 있다.
[0309] 일부 실시예들에서, AR-인에이블 디바이스(140)는 사용자의 시선을 추적하도록 구성될 수 있다. 사용자의 시선을 추적함에 있어서, AR-인에이블 디바이스(140)는 사용자가 응시하고 있는 보다 정확한 로케이션을 결정할 수 있다. 이들 실시예들에서, AR-인에이블 디바이스(140)는 사용자가 검출된 아이템의 방향을 응시하고 있을 때만 검출된 아이템을 디스플레이하도록 구성될 수 있다.
[0310] 일부 구현들에서, 추적 시스템(100) 및/또는 백엔드 서버 시스템(120)은 수동 추적 디바이스들(108)을 대신하여 온도 로그들을 유지하도록 구성될 수 있다. 기존의 온도 모니터링 태그들은 가끔씩 판독되고 이에 따라 정규 간격들로 샘플링하고 데이터를 로그에 저장하기 위해 배터리들을 요구한다. 순수 수동 디바이스들은 어떠한 전력도 사용 가능하지 않을 때 샘플링 및 저장할 수 없다. 따라서, 실시예들에서, 수동 추적 디바이스들(108)은 추적 디바이스들(108)을 대신하여 온도 로그들을 유지하기 위해 업스트림 디바이스(예컨대, 집계기 디바이스, 다중-모드 추적 디바이스(102) 및/또는 백엔드 서버 시스템(120))에 의해 사용될 수 있는 온도 데이터를 획득할 목적으로 주기적으로 에너자이징될 수 있다. 수동 추적 디바이스들(108)이 더 자주 판독되는 경우, 수동 추적 디바이스들(108)은 에너자이징되는 동안 온도 샘플들을 취하고 값들을 개개의 비콘들에 전송할 수 있다. 추적기(예컨대, 집계기 디바이스(104) 및/또는 다중-모드 추적 디바이스(102))는 샘플링된 값, 타임 스탬프 및 로케이션 정보를 백엔드 서버 시스템(120)에 전송할 수 있다. 백엔드 서버 시스템(120) 및/또는 추적기는 이 정보를 활용하여 각각의 개별 수동 추적 디바이스(108)에 대한 온도 로그를 유지할 수 있다. 이는 정규 샘플링이 아니며 일부 수동 추적 디바이스들(108)만이 주어진 시간에 판독될 수 있지만, 클라우드 데이터 분석은 수동 추적 디바이스들(108)로부터의 판독치들을 그룹화하고 수동 추적 디바이스들(108)의 전체 그룹의 온도 및 로케이션 이력을 재구성할 수 있다.
[0311] 일반적으로, 자산 추적기들은 로케이션에 대한 연결성에 의존한다. 자산 추적기들은 GNSS, WiFi, 셀룰러 및 블루투스 연결성의 조합을 사용하여 로케이션 정보를 획득 및 송신할 수 있다. 이러한 서비스들은 항상 사용 가능한 것은 아니며 불필요하게 전력 및 자원들을 소모할 수 있다. 이러한 이슈들을 완화하기 위해, 일부 실시예들에서, 추적 시스템(100)은 IMU(inertial measurement unit)-기반 활동 검출 및 추적을 구현할 수 있다. 착용자가 수영하거나, 걷거나 또는 달리기 중일 때를 개인 웨어러블 활동 추적기들이 결정하는 것과 동일한 방식으로, 추적 시스템(100)의 디바이스는 자산 움직임과 관련된 활동들을 검출할 것이다. 이들 실시예들에서, 추적 알고리즘들은 예컨대, 자산이 배달 트럭 또는 밴에 적재되거나 하역되는 것을 검출하고; 자산이 팔레트에 적재되었음을 검출하고; 팔레트가 빌트-업(built up)되고 있음을 검출하고; 자산을 포함하는 팔레트가 포장되거나 마무리되고 있음을 검출하고; 팔레트의 추적 디바이스가 창고에서 움직이고 있음을 검출하고; 사람이 자산을 집어들고 나르는 것을 검출하고; 자산이 높이로부터 강하하는 것을 검출하는 등을 행하도록 설계될 수 있다. 이들 실시예들 중 일부에서, 백엔드 서버(120) 및/또는 추적 디바이스는 추적 디바이스들에 의해 보고된 모션 데이터를 샘플링할 수 있고 모션 데이터를 상이한 모션 시그니처들과 비교하여 움직임의 유형을 분류할 수 있다. 시스템은 움직임의 유형들을 분류하기 위해 하나 이상의 기계-학습 모델들(예컨대, 신경망들)을 구현할 수 있다.
[0312] 일부 시나리오들에서는 저전력 배터리-동작 소비자 또는 산업용 디바이스들에 통합된 라디오들은 주기적으로 턴 온되어 데이터를 통신하거나 로케이션을 획득할 필요가 있다. 이러한 디바이스에 통합된 라디오는 항상 연결성을 갖진 않고 따라서 에너지를 낭비할 수 있다. 따라서, 일부 실시예들에서, 활동 검출을 구현하는 추적 시스템(100)은 활동 검출의 관점에서 환경, 건물 및 저장 시설의 라디오 연결성을 특성화하는 데 사용될 수 있다. 추적 시스템(100)은 더 많은 데이터를 수집함에 따라, 연결성을 획득할 더 높은 기회를 갖도록 특정 라디오가 턴 온될 수 있는 시기에 관한 그의 예측이 개선될 것이다. 이 지식은 이전 트레이닝 없이 즉각적인 결과들을 획득하도록 동일한 시스템 내에서 다른 자산 추적기들을 트레이닝하는 데 사용할 수 있다. 예컨대, 추적 디바이스(예컨대, 다중-모드 추적 디바이스(102))는 그것이 처음으로 트럭에 적재될 때, LTE 연결성이 아니라 WiFi 연결성을 획득하는 것에 대해 높은 기회를 가질 때 등을 검출하도록 트레이닝될 수 있다. 활동 검출에 기초하여, 추적 디바이스(예컨대, 다중-모드 추적 디바이스(102))는 그의 WiFi 능력들을 턴 온 또는 턴 오프시킬 수 있다. 다른 예에서, 기차에 실린 자산과 연관된 추적 디바이스는 GNSS 로케이션을 획득할 확률이 낮다고 결정할 수 있다. 따라서 추적 디바이스는 자산이 더 이상 기차에 없는 것으로 결정될 때까지 그의 라디오를 턴 온시킬 수 없다.
[0313] 일부 실시예들에서, 추적 시스템(100)의 추적 디바이스들(예컨대, 수동 추적 디바이스들(108) 또는 페어링된 추적 디바이스들(106))은 전력 효율을 최대화하기 위해 안테나 다이버시티 관리를 구현할 수 있다. 이들 실시예들에서, 안테나 다이버시티를 지원하는 BLE 비콘들은 광고 패키지에서 사용되는 안테나로 송신된다. 수신 디바이스(예컨대, 집계기(104))로부터의 수신기는 송신된 비콘에 의해 사용되는 안테나 및 수신 RSSI를 포함하는 광고 응답으로 대답한다. 추적 디바이스(예컨대, 수동 추적 디바이스(108) 또는 페어링된 추적 디바이스(106))는 이 데이터를 사용하여 송신을 위한 최상의 안테나를 선택하고, 이에 의해 디바이스는 RSSI가 크게 변경되거나 디바이스가 응답을 획득하지 못할 때까지 다음 몇 개(예컨대, 5개)의 비콘들에 대해 선택된 안테나 상에서만 송신한다.
[0314] 일부 시나리오들에서, 공급 체인을 통해 이동하거나 보관 중인 동안 자산을 로케이팅하는 것이 어렵다. 오늘날 추적 디바이스들은 자산의 로케이션에 관한 개별 "지식"에 의존한다. 임의의 주어진 시간에 자산들을 추적하기 위해 단일 로케이션에 다수의 추적기 디바이스들이 전개될 수 있지만, 이들 추적 디바이스들은 오늘날 공유된 지식에 의존하지 않는다.
[0315] 일부 실시예들에서, 추적 시스템(100)은 근처 자산들의 로케이션 정확도를 개선하기 위해 개별 추적 디바이스들의 지능 및/또는 추적 디바이스들에 의해 수집된 데이터 포인트들을 공유하도록 구성될 수 있다. 예컨대, 추적 디바이스들은 다수의 추적 디바이스들 사이에서 압력 센서 데이터를 공유할 수 있다. 저가의 대기압 센서들은 상대 압력 측정들을 제공한다. 예컨대, 데이터의 상대적인 성질은, 팔레트가 창고에 보관된 높이를 추적 시스템이 결정하도록 허용하지 않는다. 근처에 있는 다수의 다른 자산 추적 디바이스들의 데이터를 공유함으로써, 백엔드 서버 시스템(120)은 공간의 가상 맵을 생성할 수 있다. 실시예들에서, 맵은 센서 데이터의 다른 소스들을 병합함으로써 증강될 수 있다. 예컨대, 자산들은 창고 상에서 2개의 레벨들로 이동하고, 우리는 2개의 층들을 추론할 수 있다. 또한 정적인 자산들은 이들 2개의 레벨들 사이에서 상이한 압력 판독치를 갖는다. 이 예에서, 백엔드 서버 시스템(120)은 레벨들 위의 팔레트 높이 또는 보관 선반 높이를 통계적으로 추론할 수 있다. 이러한 추정들은 더 많은 데이터가 수집될수록 더 정확히 계산될 수 있다. 가상 맵을 생성하기 위한 디멘션(dimension)들은 배향, 가속도, 방위, 온도, 압력, 습도, 주변 광, 라디오-기반 지오로케이션, 레이저 간섭계 등에 의해 주어질 수 있다.
[0316] 배송 환경들 또는 저장 환경들과 같은 제어된 환경들에서뿐만 아니라 다수의 상이한 환경들에서 디바이스를 추적할 수 있는 것이 바람직하다. 그러나 발생하는 이슈는 다수의 상이한 환경들에 걸쳐 추적 인프라스트럭처를 구현하는 것은 값비싼 접근법이고 전력 문제들로 인해, 항상 실현 가능한 것은 아니다. 따라서, 일부 실시예들에서, 사용자 디바이스들(160)은 추적된 아이템들과 연관된 추적 디바이스들(예컨대, 수동 추적 디바이스들 및/또는 파워드 추적 디바이스들)을 발견하도록 구성될 수 있고 이러한 발견을 백엔드 추적 시스템(120)에 보고할 수 있다.
[0317] 일부 실시예들에서, 추적 디바이스들은 추적 디바이스로부터 단문 메시지를 수신할 때 (파워드 또는 수동) 추적 디바이스를 발견할 수 있다. 실시예들에서, 추적 디바이스들은 추적 디바이스의 디바이스 식별자 및 임의의 다른 적합한 데이터를 포함하는 단문 메시지를 방출함으로써 자신의 존재를 주기적으로 발표하도록 구성된 파워드 추적 디바이스들을 포함한다. 일부 실시예들에서, 추적 디바이스들은 수동 추적 디바이스들을 포함했다. 이들 실시예들에서, 수동 추적 디바이스들은 (예컨대, 다른 디바이스에 의해 방출된 RF 신호에 의해) 다른 디바이스에 의해 에너자이징될 수 있고 에너자이징되는 것에 대한 응답으로, 추적 디바이스의 디바이스 식별자 및 임의의 다른 적합한 데이터를 포함하는 단문 메시지를 방출할 수 있다. 이들 실시예들에서, 사용자 디바이스들(160)은 그 부근의 수동 디바이스들을 에너자이징하는 신호를 주기적으로 방출하도록 구성될 수 있다. 사용자 디바이스(160)의 사용자가 추적된 아이템을 갖는 환경을 통해 이동(예컨대, 걷기, 달리기, 자전거타기 등)함에 따라 또는 추적된 아이템이 사용자 디바이스(160)의 환경 내로 이동함에 따라, 사용자 디바이스(160)에는 수동 추적 디바이스를 에너자이징할 수 있으며, 이는 단문 메시지를 방출한다. 어느 시나리오에서든, 추적 디바이스는 추적 디바이스의 디바이스 식별자 및 임의의 다른 적합한 데이터와 같은 비콘 데이터를 포함하는 단문 메시지를 송신할 수 있다. 추적 디바이스로부터 단문 메시지를 수신하는 것에 대한 응답으로, 사용자 디바이스(160)는 발견된 추적 디바이스로부터 수신된 임의의 비콘 데이터를 백엔드 추적 시스템(120)으로 푸시(push)할 수 있다. 예컨대, 사용자 디바이스(160)는 추적 디바이스의 디바이스 식별자 및 단문 메시지에 포함된 임의의 다른 데이터를 백엔드 추적 시스템(120)에 송신할 수 있다. 실시예들에서, 사용자 디바이스(160)는 또한 비콘 데이터와 함께 자신의 지오로케이션(예컨대, 사용자 디바이스(160)의 GPS 시스템으로부터 획득된 지오로케이션)을 백엔드 추적 시스템(120)에 통신할 수 있다.
[0318] 실시예들에서, 백엔드 추적 시스템(120)은 모든 BLE 비콘 태깅된 아이템들에 대한 로케이션 프로파일을 유지할 수 있다. 실시예들에서, 로케이션 프로파일은 추적되는 아이템에 대응할 수 있다. 로케이션 프로파일은 추적된 아이템과 연관된 하나 이상의 추적 디바이스들의 세트(예컨대, 추적된 아이템과 연관된 임의의 아이템들의 디바이스 식별자들), 개개의 사용자 디바이스(160)가 추적된 아이템과 연관된 추적 디바이스를 발견했을 때 그 개개의 사용자 디바이스들의 지오로케이션, 및 각각의 개별 지오로케이션에 대해, 보고 사용자 디바이스(160)가 추적된 아이템과 연관된 추적 디바이스의 발견을 보고한 때를 표시하는 타임 스탬프를 표시할 수 있다. 로케이션 프로파일은 또한 발견을 보고한 사용자 디바이스(160)의 디바이스 유형 및/또는 디바이스 식별자, 단문 메시지를 사용자 디바이스(160)에 송신한 추적 디바이스의 디바이스 식별자 등을 포함하여, 부가적인 메타데이터를 또한 포함할 수 있다. 실시예들에서, 백엔드 추적 시스템(120)은 사용자 디바이스(160)로부터 사용자 디바이스(160)의 지오로케이션 및 추적 디바이스의 디바이스 식별자를 수신하는 것에 대한 응답으로 추적된 아이템의 로케이션 프로파일을 업데이트할 수 있다. 이들 실시예들 중 일부에서, 백엔드 추적 시스템은 추적된 아이템에 대한 임의의 수의 적합한 통찰력(insight)들을 결정하기 위해 추적된 아이템의 로케이션 프로파일의 데이터를 집계할 수 있다. 예컨대, 백엔드 추적 시스템은 추적된 아이템의 가장 최근에 알려진 로케이션, 추적된 아이템의 루트, 추적된 아이템의 움직임과 관련된 패턴들 등을 결정할 수 있다. 전술한 기술들은 소비자 아이템들 및/또는 산업용 아이템들에 적용될 수 있다.
[0319] 일부 경우들에서, 추적된 아이템들은 통상적으로 사용자 디바이스들(160)로 채워지지 않는 영역들 또는 전력 이슈들이 문제가 되지 않는 영역들에 있을 수 있다. 예컨대, 추적된 아이템들은 산업 환경들, 제조 환경들, 배송 환경들 및/또는 공급 체인 환경들과 같은 환경들에 있을 수 있다. 따라서, 일부 실시예들에서, 고정 마운트 또는 모바일 추적 디바이스들과 같은 특수 로케이션 수집기 노드 디바이스들(또는 "수집기 노드 디바이스들")은 보다 정확하고 시기 적절한 로케이션 정보가 요구되는 영역들에 설치될 수 있다. 추적 디바이스의 디바이스 식별자를 표시하는 비콘 데이터를 포함하는, 추적 디바이스에 의해 방출된 단문 메시지를 수집기 노드 디바이스가 수신할 수 있다는 점에서, 수집기 노드 디바이스드들은 위에서 설명된 사용자 디바이스들(160)과 동일한 방식으로 동작할 수 있다. 단문 메시지의 수신에 대한 응답으로, 수집기 노드 디바이스는 추적 디바이스의 디바이스 식별자 및 수집기 노드 디바이스의 지오로케이션 로케이션을 백엔드 추적 시스템(120)에 보고할 수 있다. 백엔드 추적 시스템(120)은 위에서 설명된 방식으로 추적 디바이스의 디바이스 식별자 및 수집기 노드 디바이스의 지오로케이션을 수신할 수 있고, 추적된 아이템의 로케이션 프로파일을 업데이트할 수 있다.
[0320] 더욱이, 실시예들에서, 다수의 수집기 노드 디바이스들이 동일한 환경에 배치될 수 있고 중첩 통신 범위들을 가질 수 있어 추적된 아이템의 로케이션 추정의 정확도를 개선할 수 있다. 예컨대, 2개의 수집기 노드 디바이스들이 방의 양 측에 배치될 수 있고 이에 의해 방 중앙에 있는 추적 디바이스는 양 수집기 노드 디바이스들의 통신 범위에 있을 수 있지만 방의 어느 한 단부에 있는 추적 디바이스는 수집기 노드 디바이스들 중 하나의 통신 범위에만 있을 수 있다. 따라서, 추적 디바이스가 추적 디바이스의 디바이스 식별자를 표시하는 단문 메시지를 방출하고 양 수집기 노드 디바이스들이 이러한 이벤트를 백엔드 추적 시스템(120)에 보고할 때, 백엔드 추적 시스템(120)은 추적 디바이스가 방의 중앙 근처에 있다고 결정할 수 있고; 반면에, 수집기 노드 디바이스들 중 단 하나만이 이러한 이벤트를 보고할 때, 백엔드 추적 시스템은 추적 디바이스가 방의 단부들 중 하나에 있다고 결정할 수 있다.
[0321] 실시예들에서, 수집기 노드 디바이스들은 전원에 대한 유선 연결에 의해 전력이 공급되고, 따라서 더 높은 파워드 RF 송신기로 구현될 수 있다. 이러한 방식으로, 수집기 노드 디바이스들은 수집기 노드 디바이스의 판독 범위를 연장할 수 있고 수집기 노드 디바이스 부근에서 더 많은 양의 추적 디바이스들을 검출할 수 있다.
[0322] 그러나 일부 시나리오들에서, 환경에서 이용 가능한 RF 에너지가 수동 추적 디바이스를 에너자이징하기에 충분하지 않을 수 있거나 또는 만약 충분한 경우 조차도, 수집기 노드 디바이스는 모든 각각의 수동 추적 디바이스 사이에서 오랜 시간 동안 에너지를 수집해야 할 수 있다. 일부 실시예들에서, 추적 시스템은 RF 조명기들을 포함할 수 있다. RF 조명기들은 태그 에너자이징 범위를 연장하고 그리고/또는 더 많은 사용자 디바이스들(160)이 수동 추적 디바이스들로부터 단문 메시지들을 수신하는 것을 가능하게 하는 로케이션들에 배치될 수 있다. 실시예들에서, RF 조명기들은 네트워크와 통신하지 않는 단순 송신 전용 디바이스들일 수 있다. 일부 실시예들에서, 조명기들은 유선 전원(예컨대, 벽 콘센트) 또는 휴대용 전원(예컨대, 배터리)을 포함할 수 있다. 조명기들은 다른 대역들을 간섭하지 않고 최대량의 RF 에너지를 제공하기 위해 다수의 상이한 주파수들로부터 선택된 주파수에서 송신할 수 있다. 실시예들에서, 조명기들은 원하는 에너자이징 존들을 생성하기 위해 지향성 안테나를 사용할 수 있으며, 이에 의해 원하는 에너자이징 존에 진입하는 추적 디바이스는 추적 디바이스들의 수신 범위 내의 임의의 사용자 디바이스(160)에 단문 메시지를 브로드캐스트할 수 있다. 수신 범위는 통상적으로 에너자이징 존보다 반경이 더 크다는 것에 주의한다. 따라서, 에너자이징 존 외부에 있는 사용자 디바이스들(160)은 여전히 수신 존에 로케이팅될 수 있다.
[0323] 실시예들에서, 조명기들은 센서들 및/또는 부가적인 특징들을 인에이블하기 위한 네트워크 인터페이스 디바이스들을 포함할 수 있다. 실시예들에서, 조명기들은 백엔드 추적 시스템 및/또는 다른 조명기들과의 통신을 인에이블하기 위한 네트워크 인터페이스 디바이스들을 포함할 수 있다. 이들 실시예들에서, 백엔드 추적 시스템 및/또는 다른 조명기는 RF 에너지 신호의 방출을 시작하거나 RF 에너지 신호의 송신을 중지하라는 커맨드를 조명기에 송신할 수 있다. 실시예들에서, 조명기는 하나 이상의 모션 센서들을 포함할 수 있으며, 이에 의해 일단 조명기 부근에서 모션이 검출되면, 조명기는 RF 에너지 신호를 방출하기 시작할 수 있다. 이들 실시예들에서, 모션 센서는 최근에 조명기의 에너자이징 존에 진입한 임의의 추적 아이템들을 레코딩하기 위해 모션이 검출될 때만 부근의 잠재적 추적 디바이스를 에너자이징하기 시작하도록 조명기를 트리거한다. 실시예들에서, 조명기들은 또한 RF 에너지 신호를 통해 수동 추적 디바이스들에 커맨드들을 송신할 수 있다. 이들 커맨드들은 추적 디바이스들에 통합된 센서들에 의해 수집된 특정 유형의 데이터(예컨대, 온도 데이터 또는 광 데이터)에 대한 요청들을 포함할 수 있다.
[0324] 실시예들에서, 추적 디바이스들은 온도 센서들, 습도 센서들, 광 센서들, 관성 센서들, 충격 센서들, 및/또는 화학 센서들과 같은 매립된 센서들을 포함할 수 있다. 이들 센서들은 통신 링크가 설정될 때까지 데이터를 수집 및 저장하고 그리하여 수집된 데이터가 업로드되도록 허용한다. 그러나 이들 추적 디바이스들은 센서들 없는 수동 추적 디바이스들보다 훨씬 더 비쌀 수 있고 값비싼 WAN 셀룰러 모델들을 요구할 수 있거나 추적 디바이스들로부터 수집된 데이터를 다운로드하기 위해 판독기들의 인프라스트럭처를 요구할 수 있다. 수동 추적 디바이스는 통상적으로 추적 디바이스가 센서로부터 샘플을 채취하기에 충분한 RF 에너지를 수집한 경우에도 센서 데이터를 저장하는 능력을 갖지 않는다.
[0325] 이러한 문제들을 완화하기 위해, 일부 실시예들에서 다양한 센서들이 수동 추적 디바이스에 매립되고 동작하도록 설계될 수 있다. 이들 실시예들에서, 수동 추적 디바이스는 수동 추적 디바이스가 이 데이터를 송신하기에 충분한 전력을 수확한 경우 센서 데이터를 즉시 그리고 반복적으로 송신하도록 구성될 수 있다. 센서 데이터는 수동 추적 디바이스의 수신 범위 내의 임의의 사용자 디바이스(160)에 의해 수집된다. 따라서, 수동 추적 디바이스의 가까이 있는 임의의 사용자 디바이스(160)는 수동 추적 디바이스로부터 센서 데이터를 수신할 수 있고 수집된 센서 데이터를 백엔드 추적 시스템(120)에 업로드할 수 있다. 임의의 하나의 사용자 디바이스(160)가 수집된 데이터를 포함하는 단문 메시지를 수신할 가능성은 상대적으로 낮고 랜덤이지만, 그럼에도 불구하고 사용자 디바이스가 백엔드 서버에 센서 데이터를 전달 및 업로드하는 것으로부터의 집계된 데이터 로그는 광대한 데이터를 제공할 수 있다.
[0326] 추적 아이템들/추적 디바이스들을 추적하는데 사용자 디바이스들(160)의 사용자와 관련하여 발생하는 하나의 이슈는, 사용자 디바이스들(160)의 로케이션들이 콘서트들, 런치 왜건(lunch wagon)들, 키오스크들, 비상 대응 이벤트들 등과 같은 특정 유형들의 로케이션들 또는 이벤트들에서 일시적인 이벤트들의 전체 화상을 제공하지 않는다는 것이다.
[0327] 실시예들에서, 수동 추적 디바이스들은 단문 메시지에서 콘텍스트 데이터를 제공하도록 구성될 수 있다. 콘텍스트 데이터는 주어진 로케이션에서 일시적인 정보를 제공하는 코드 또는 다른 표시들을 포함할 수 있다. 소방차들, 구급차들, 경찰차들, 버스들, 런치 왜건들, 배달 트럭들 등과 같은 애플리케이션-특정 차량들에 적용된 수동 추적 디바이스들(예컨대, 태그들)은 보통은 사용 가능하지 않았을 일시적인 정보를 제공할 수 있다. 유사하게, 일시적인 구조들(예컨대, 콘서트 장소들, 키오스크들, 경주 결승선들 등)에 적용된 태그들은 소셜 미디어 상에서 비즈니스들에 대한 광고 기회들을 제공할 수 있고 그리고/또는 태깅된 아이템들에 대한 콘텍스트 정보를 제공할 수 있다.
[0328] 특정 시나리오들에서, 시각적 간판(visual signage) 및/또는 공증인 인증을 요구하는 중요 문서들과 같은 중요 아이템들 또는 진위 증명서들을 요구할 수 있는 보석, 예술 작품 및 값비싼 의류 아이템들과 같은 귀중한 아이템들을 태깅하는 것이 바람직할 수 있다. 실시예들에서, 추적 디바이스는 블록체인과 같은 분산 원장을 사용하여 인증을 수행하도록 구성될 수 있다. 이들 실시예들에서, 수동 추적 디바이스(예컨대, 태그)는 분산 레지스터 상에 저장된 엔트리에 대응하는 디바이스 식별자 또는 다른 값을 포함할 수 있고, 이에 의해 아이템은 수동 추적 디바이스를 당사자(예컨대, 문서의 서명자, 예술 작품의 제작자, 채권의 발행자, 값비싼 의류 아이템의 판매자)와 연관시킨다. 이러한 방식으로 진위를 설정하고자 하는 당사자는 다른 당사자에게 제공되는 중요 아이템에 수동 추적 디바이스(예컨대, 태그)를 부착할 수 있다. 상대방은 수동 추적 디바이스를 스캔하여 아이템을 인증할 수 있다. 예컨대, 사용자 디바이스(160)로 아이템을 스캐닝하는 것에 대한 응답으로, 사용자 디바이스(160)는, 태그에 대응하는 암호화 원장을 저장하는 디바이스가 태그와 연관된 디바이스 식별자 또는 다른 표시들을 갖는 블록이 존재한다는 것 그리고 태그가 진위를 설정하는 당사자와 연관됨을 검증하도록 요청할 수 있다.
[0329] 일부 실시예들에서, 수동 BLE 태그들(이를테면, 위에서 논의된 수동 추적 디바이스들)은 저가의 하드웨어 암호화 지갑들로서 구성될 수 있다. 이들 실시예들에서, 수동 BLE 태그는 태그 소유자의 하나 이상의 개인 키들/공개 키들을 저장할 수 있으며, 이에 의해 개인 키들은 사용자의 신용 카드 및/또는 암호 화폐 계정들과 연관된다. BLE 태그는 판매 시점에서 활성화/스캔될 수 있으며, 이는 태그와 연관된 사용자의 계정에 대한 트랜잭션을 인가하도록 사용자에 프롬프트할 수 있다.
[0330] 본 개시내용의 상세한 실시예들이 본원에서 개시되지만; 개시된 실시예들은 다양한 형태들로 구체화될 수 있는 개시내용을 단지 예시한다는 것이 이해될 것이다. 따라서, 본원에서 개시되는 특정한 구조적 및 기능적 세부사항들은 제한으로서 해석되는 것이 아니라, 단지 청구항들에 대한 토대로서 그리고 실질적으로 임의의 적절히 상세한 구조로, 본 개시내용을 다양하게 이용하도록 당업자를 교시하기 위한 대표적인 토대로서 해석될 것이다.
[0331] 본원에서 사용된 바와 같이 단수("a" 또는 "an")로 표현된 용어들은 하나 또는 하나 초과로서 정의된다. 본원에서 사용된 바와 같은 "다른"이란 용어는 적어도 제2 또는 그 초과로서 정의된다. 본원에서 사용된 바와 같은 "포함하는" 및/또는 "갖는"이란 용어들은 포함하는(즉, 오픈 트랜지션(open transition)) 것으로 정의된다.
[0332] 본 개시내용의 소수의 실시예들만이 도시되고 설명되었지만, 아래의 청구항들에서 설명된 바와 같이 본 개시내용의 사상 및 범위로부터 벗어남이 없이 다수의 변경들 및 수정들이 이들에 대해 이루어질 수 있다는 것이 당업자들에게 명백할 것이다. 국외 및 국내 둘 모두의 모든 특허 출원들 및 특허들, 그리고 본원에서 참조된 모든 다른 간행물들은 법에 의해 허용하는 최대 범위 내에서 그 전체가 본원에 포함된다.
[0333] 본원에서 설명된 방법들 및 시스템들은 프로세서 상에서 컴퓨터 소프트웨어, 프로그램 코드들 및/또는 명령들을 실행하는 기계를 통해 부분적으로 또는 전체적으로 전개될 수 있다. 본 개시내용은 기계 상의 방법으로서, 기계의 일부로서 또는 기계와 관련하여 시스템 또는 장치로서, 또는 기계들 중 하나 이상에서 실행되는 컴퓨터 판독 가능 매체에 구체화된 컴퓨터 프로그램 제품으로서 구현될 수 있다. 실시예들에서, 프로세서는 서버, 클라우드 서버, 클라이언트, 네트워크 인프라스트럭처, 모바일 컴퓨팅 플랫폼, 정적 컴퓨팅 플랫폼, 또는 다른 컴퓨팅 플랫폼들의 일부일 수 있다. 프로세서는 프로그램 명령들, 코드들, 이진 명령들 등을 실행할 수 있는 임의의 종류의 컴퓨테이셔널 또는 프로세싱 디바이스일 수 있다. 프로세서는, 저장되어 있는 프로그램 명령들 또는 프로그램 코드의 실행을 직접 또는 간접적으로 용이하게 할 수 있는 신호 프로세서, 디지털 프로세서, 임베디드 프로세서, 마이크로프로세서 또는 임의의 변형 이를테면, 보조 프로세서(수학 보조 프로세서, 그래픽 보조 프로세서, 통신 보조 프로세서 등) 등일 수 있거나 이들을 포함할 수 있다. 또한, 프로세서는 다수의 프로그램들, 스레드들 및 코드들의 실행을 가능하게 할 수 있다. 스레드들은 프로세서의 성능을 향상시키고 애플리케이션의 동시성 동작들을 용이하게 하기 위해 동시에 실행될 수 있다. 구현을 통해, 본원에서 설명된 방법들, 프로그램 코드들, 프로그램 명령들 등은 하나 이상의 스레드에서 구현될 수 있다. 스레드는 그와 연관된 우선순위들이 할당될 수 있는 다른 스레드들을 생성(spawn)할 수 있고; 프로세서는 프로그램 코드에 제공된 명령들에 기초하여 우선순위 또는 임의의 다른 순서에 기초하여 이러한 스레드들을 실행할 수 있다. 프로세서 또는 이를 활용하는 임의의 기계는 여기 및 다른 곳에서 설명된 바와 같은 방법들, 코드들, 명령들 및 프로그램들을 저장하는 비-일시적 메모리를 포함할 수 있다. 프로세서는 여기 및 다른 곳에서 설명된 바와 같은 방법들, 코드들 및 명령들을 저장할 수 있는 인터페이스를 통해 비-일시적 저장 매체에 액세스할 수 있다. 방법들, 프로그램들, 코드들, 프로그램 명령들 또는 컴퓨팅 또는 프로세싱 디바이스에 의해 실행될 수 있는 다른 유형의 명령들을 저장하기 위한 프로세서와 연관된 저장 매체는 CD-ROM, DVD, 메모리, 하드 디스크, 플래시 드라이브, RAM, ROM, 캐시 등 중 하나 이상을 포함(그러나 이에 제한되지 않음)할 수 있다.
[0334] 프로세서는 다중프로세서의 속도 및 성능을 향상시킬 수 있는 하나 이상의 코어들을 포함할 수 있다. 실시예들에서, 프로세스는 듀얼 코어 프로세서, 쿼드 코어 프로세서, 2개 이상의 독립 코어들(다이라 칭해짐)을 결합하는 다른 칩-레벨 다중프로세서 등일 수 있다.
[0335] 본원에서 설명된 방법들 및 시스템들은 서버, 클라이언트, 방화벽, 게이트웨이, 허브, 라우터, 또는 다른 그러한 컴퓨터 및/또는 네트워킹 하드웨어 상에서 컴퓨터 소프트웨어를 실행하는 기계를 통해 부분적으로 또는 전체적으로 전개될 수 있다. 소프트웨어 프로그램은 파일 서버, 인쇄 서버, 도메인 서버, 인터넷 서버, 인트라넷 서버, 클라우드 서버, 및 다른 변형들 이를테면, 보조 서버, 호스트 서버, 분산 서버 등을 포함할 수 있는 서버와 연관될 수 있다. 서버는 메모리들, 프로세서들, 컴퓨터 판독 가능 매체들, 저장 매체들, 포트들(물리적 및 가상), 통신 디바이스들 및 유선 또는 무선 매체를 통해 다른 서버들, 클라이언트들, 기계들 및 디바이스에 액세스할 수 있는 인터페이스들 등 중 하나 이상을 포함할 수 있다. 여기 및 다른 곳에서 설명된 바와 같은 방법들, 프로그램들 또는 코드들은 서버에 의해 실행될 수 있다. 또한, 이 애플리케이션에서 설명되는 바와 같은 방법들의 실행에 대해 요구되는 다른 디바이스들은 서버와 연관된 인프라스트럭처의 부분으로서 간주될 수 있다.
[0336] 서버는 클라이언트들, 다른 서버들, 프린터들, 데이터베이스 서버들, 인쇄 서버들, 파일 서버들, 통신 서버들, 분산 서버들, 소셜 네트워크들 등을 제한 없이 포함하는 다른 디바이스들에 대한 인터페이스를 제공할 수 있다. 부가적으로, 이 커플링 및/또는 연결은 네트워크를 통한 프로그램의 원격 실행을 용이하게 할 수 있다. 이들 디바이스들의 일부 또는 전부의 네트워킹은 본 개시내용의 범위를 벗어나지 않고 하나 이상의 로케이션에서 프로그램 또는 방법의 병렬 프로세싱을 용이하게 할 수 있다. 또한, 인터페이스를 통해 서버에 부착된 임의의 디바이스들은 방법들, 프로그램들, 코드 및/또는 명령들을 저장할 수 있는 적어도 하나의 저장 매체를 포함할 수 있다. 중앙 저장소는 상이한 디바이스들 상에서 실행될 프로그램 명령들을 제공할 수 있다. 이 구현에서, 원격 저장소는 프로그램 코드, 명령들 및 프로그램들에 대한 저장 매체로서 작용할 수 있다.
[0337] 소프트웨어 프로그램은 파일 클라이언트, 인쇄 클라이언트, 도메인 클라이언트, 인터넷 클라이언트, 인트라넷 클라이언트 및 다른 변형들 이를테면, 보조 클라이언트, 호스트 클라이언트, 분산 클라이언트 등을 포함할 수 있는 클라이언트와 연관될 수 있다. 클라이언트는 메모리들, 프로세서들, 컴퓨터 판독 가능 매체들, 저장 매체들, 포트들(물리적 및 가상), 통신 디바이스들 및 유선 또는 무선 매체를 통해 다른 클라이언트들, 서버들, 기계들 및 디바이스에 액세스할 수 있는 인터페이스들 등 중 하나 이상을 포함할 수 있다. 여기 및 다른 곳에서 설명된 바와 같은 방법들, 프로그램들 또는 코드들은 클라이언트에 의해 실행될 수 있다. 또한, 이 애플리케이션에서 설명되는 바와 같은 방법들의 실행에 대해 요구되는 다른 디바이스들은 클라이언트와 연관된 인프라스트럭처의 부분으로서 간주될 수 있다.
[0338] 클라이언트는 서버들, 다른 클라이언트들, 프린터들, 데이터베이스 서버들, 인쇄 서버들, 파일 서버들, 통신 서버들, 분산 서버들 등을 제한 없이 포함하는 다른 디바이스들에 대한 인터페이스를 제공할 수 있다. 부가적으로, 이 커플링 및/또는 연결은 네트워크를 통한 프로그램의 원격 실행을 용이하게 할 수 있다. 이들 디바이스들의 일부 또는 전부의 네트워킹은 본 개시내용의 범위를 벗어나지 않고 하나 이상의 로케이션에서 프로그램 또는 방법의 병렬 프로세싱을 용이하게 할 수 있다. 또한, 인터페이스를 통해 클라이언트에 부착된 임의의 디바이스들은 방법들, 프로그램들, 애플리케이션들, 코드 및/또는 명령들을 저장할 수 있는 적어도 하나의 저장 매체를 포함할 수 있다. 중앙 저장소는 상이한 디바이스들 상에서 실행될 프로그램 명령들을 제공할 수 있다. 이 구현에서, 원격 저장소는 프로그램 코드, 명령들 및 프로그램들에 대한 저장 매체로서 작용할 수 있다.
[0339] 본원에서 설명된 방법들 및 시스템들은 네트워크 인프라스트럭처들을 통해 부분적으로 또는 전체적으로 전개될 수 있다. 네트워크 인프라스트럭처는 엘리먼트들 이를테면, 컴퓨팅 디바이스들, 서버들, 라우터들, 허브들, 방화벽들, 클라이언트들, 개인용 컴퓨터들, 통신 디바이스들, 라우팅 디바이스들 및 다른 능동 및 수동 디바이스들, 당업계에 알려진 모듈들 및/또는 컴포넌트들을 포함할 수 있다. 네트워크 인프라스트럭처와 연관된 컴퓨팅 및/또는 비-컴퓨팅 디바이스(들)는 다른 컴포넌트들과 별도로, 플래시 메모리, 버퍼, 스택, RAM, ROM 등과 같은 저장 매체를 포함할 수 있다. 여기 및 다른 곳에서 설명된 프로세스들, 방법들, 프로그램 코드들, 명령들은 네트워크 인프라스트럭처 엘리먼트들 중 하나 이상에 의해 실행될 수 있다. 본원에서 설명된 방법들 및 시스템들은 SaaS(Software as a Service), PaaS(Platform as a Service), 및/또는 IaaS(infrastructure as a service)의 특징들을 수반하는 것들을 포함하여, 임의의 종류의 사설, 커뮤니티 또는 하이브리드 클라우드 컴퓨팅 네트워크 또는 클라우드 컴퓨팅 환경과 함께 사용하도록 적응될 수 있다.
[0340] 여기 및 다른 곳에서 설명된 방법들, 프로그램 코드들 및 명령들은 다수의 셀들을 갖는 셀룰러 네트워크 상에서 구현될 수 있다. 셀룰러 네트워크는 FDMA(frequency division multiple access) 네트워크 또는 CDMA(code division multiple access) 네트워크일 수 있다. 셀룰러 네트워크는 모바일 디바이스들, 셀 사이트들, 기지국들, 리피터들, 안테나들, 타워들 등을 포함할 수 있다. 셀 네트워크는 GSM, GPRS, 3G, EVDO, 메쉬 또는 다른 네트워크 유형들일 수 있다.
[0341] 여기 및 다른 곳에서 설명된 방법들, 프로그램 코드들 및 명령들은 모바일 디바이스들 상에서 또는 모바일 디바이스들을 통해 구현될 수 있다. 모바일 디바이스들은 내비게이션 디바이스들, 셀 전화들, 모바일 전화들, 모바일 개인용 디지털 보조기기들, 랩톱들, 팜탑들, 넷북들, 호출기들, 전자 북 리더들, 음악 플레이어들 등을 포함할 수 있다. 이러한 디바이스들은 다른 컴포넌트들과 별도로, 플래시 메모리, 버퍼, RAM, ROM 및 하나 이상의 컴퓨팅 디바이스들과 같은 저장 매체를 포함할 수 있다. 모바일 디바이스들과 연관된 컴퓨팅 디바이스들은 그에 저장된 프로그램 코드들, 방법들 및 명령들을 실행하도록 인에이블될 수 있다. 대안적으로, 모바일 디바이스들은 다른 디바이스들과 협력하여 명령들을 실행하도록 구성될 수 있다. 모바일 디바이스들은 프로그램 코드들을 실행하도록 구성되고 서버와 인터페이싱하는 기지국과 통신할 수 있다. 모바일 디바이스들은 피어 투 피어 네트워크, 메쉬 네트워크 또는 다른 통신 네트워크 상에서 통신할 수 있다. 프로그램 코드는 서버와 연관된 저장 매체 상에 저장되고 서버 내에 매립된 컴퓨팅 디바이스에 의해 실행될 수 있다. 기지국은 컴퓨팅 디바이스 및 저장 매체를 포함할 수 있다. 저장 디바이스는 기지국과 연관된 컴퓨팅 디바이스들에 의해 실행되는 프로그램 코드들 및 명령들을 저장할 수 있다.
[0342] 컴퓨터 소프트웨어, 프로그램 코드들 및/또는 명령들은 컴퓨터 컴포넌트들, 디바이스들, 및 일정 시간 간격 동안 컴퓨팅을 위해 사용되는 디지털 데이터를 유지하는 레코딩 매체들을 포함할 수 있는 기계 판독 가능 매체들, RAM(random access memory)로서 알려진 반도체 저장소; 통상적으로 광학 디스크들, 하드 디스크, 테이프, 드럼들, 카드들 및 다른 유형과 같은 형태들의 자기 저장소와 같은 보다 영구적인 저장을 위한 대용량 저장소; 프로세서 레지스터들, 캐시 메모리, 휘발성 메모리, 비-휘발성 메모리; CD, DVD와 같은 광학 저장소; 제거 가능 매체들 이를테면, 플래시 메모리(예컨대, USB 스틱들 또는 키들), 플로피 디스크들, 자기 테이프, 종이 테이프, 펀치 카드들, 자립형 RAM 디스크들, Zip 드라이브들, 제거 가능 대용량 저장소, 오프라인 등; 다른 컴퓨터 메모리 이를테면, 동적 메모리, 정적 메모리, 판독/기록 저장소, 변경 가능한 저장소, 판독 전용, 랜덤 액세스, 순차 액세스, 로케이션 어드레싱 가능, 파일 어드레싱 가능, 콘텐츠 어드레싱 가능, 네트워크 부착 저장소, 저장 영역 네트워크, 바코드들, 자기 잉크 등 상에 저장되고 그리고/또는 이를 통해 액세스될 수 있다.
[0343] 본원에서 설명된 방법들 및 시스템들은 물리적 및/또는 무형의 아이템들을 하나의 상태로부터 다른 상태로 변형시킬 수 있다. 본원에서 설명된 방법들 및 시스템들은 또한 물리적 및/또는 무형의 아이템들을 표현하는 데이터를 하나의 상태로부터 다른 상태로 변형시킬 수 있다.
[0344] 도면들 전반에 걸쳐 흐름도들 및 블록도들을 포함하여, 본원에서 설명되고 도시된 엘리먼트들은 엘리먼트들 간의 논리적 경계들을 의미한다. 그러나 소프트웨어 또는 하드웨어 엔지니어링 관행들에 따르면, 도시된 엘리먼트들 및 그의 기능들은 모놀리식 소프트웨어 구조로서, 자립형 소프트웨어 모듈들로서 또는 외부 루틴들, 코드, 서비스들 등, 또는 이들의 임의의 조합을 사용하는 모듈로서, 저장되어 있는 프로그램 명령들을 실행할 수 있는 프로세서를 갖는 컴퓨터 실행 가능 매체들을 통해 기계들 상에서 구현될 수 있고, 그러한 모든 구현들은 본 개시내용의 범위 내에 있을 수 있다. 이러한 기계들의 예들은 개인용 디지털 보조기기들, 랩톱들, 개인용 컴퓨터들, 모바일 폰들, 다른 핸드헬드 컴퓨팅 디바이스들, 의료 장비, 유선 또는 무선 통신 디바이스들, 트랜스듀서들, 칩들, 계산기들, 위성들, 태블릿 PC들, 전자 북들, 가제트들, 전자 디바이스들, 인공 지능을 갖는 디바이스들, 컴퓨팅 디바이스들, 네트워킹 장비, 서버들, 라우터들 등을 포함(그러나 이에 제한되지 않음)할 수 있다. 또한, 흐름도 및 블록도에 도시된 엘리먼트들 또는 임의의 다른 논리적 컴포넌트들은 프로그램 명령들을 실행할 수 있는 기계 상에서 구현될 수 있다. 따라서, 전술한 도면들 및 설명들이 개시된 시스템들의 기능적 양상들을 기술하지만, 이러한 기능적 양상들을 구현하기 위한 소프트웨어의 어떠한 특정 어레인지먼트도 명시적으로 언급되지 않거나 문맥으로부터 명백하지 않는 한 이들 설명들로부터 추론되어서는 안 된다. 유사하게, 위에서 식별되고 설명된 다양한 단계들은 변동될 수 있고 단계들의 순서는 본원에서 개시된 기술의 특정 애플리케이션에 적응될 수 있다는 것이 인지될 것이다. 이러한 모든 변동들 및 수정들은 본 개시내용의 범위 내에 속하는 것으로 의도된다. 따라서, 다양한 단계들에 대한 순서의 도시 및/또는 설명은 특정 애플리케이션에 의해 요구되지 않거나 콘텍스트로부터 명시적으로 언급되거나 달리 명확하지 않는 한 그러한 단계들에 대한 특정 실행 순서를 요구하는 것으로 이해되어서는 안 된다.
[0345] 위에서 설명된 방법들 및/또는 프로세스들, 및 이와 연관된 단계들은 하드웨어, 소프트웨어 또는 특정 애플리케이션에 적합한 하드웨어 및 소프트웨어의 임의의 조합으로 실현될 수 있다. 하드웨어는 범용 컴퓨터 및/또는 전용 컴퓨팅 디바이스 또는 특정 컴퓨팅 디바이스 또는 특정 컴퓨팅 장치의 특정 양상 또는 컴포넌트를 포함할 수 있다. 프로세스들은 내부 및/또는 외부 메모리와 함께, 하나 이상의 마이크로프로세서들, 마이크로제어기들, 임베디드 마이크로제어기들, 프로그래밍 가능 디지털 신호 프로세서들 또는 다른 프로그래밍 가능 디바이스들에서 실현될 수 있다. 프로세스들은 또한 또는 대신에, 애플리케이션 특정 집적 회로, 프로그래밍 가능 게이트 어레이, 프로그래밍 가능 어레이 로직, 또는 전자 신호들을 프로세싱하도록 구성될 수 있는 임의의 다른 디바이스 또는 디바이스들의 조합으로 구체화될 수 있다. 또한, 프로세스들 중 하나 이상이 기계-판독 가능 매체 상에서 실행될 수 있는 컴퓨터 실행 가능 코드로서 실현될 수 있다는 것이 인지될 것이다. 컴퓨터 실행 코드는, 프로세서들, 프로세서 아키텍처들의 이종 조합, 상이한 하드웨어 및 소프트웨어의 조합들, 또는 프로그램 명령들을 실행할 수 있는 임의의 다른 기계뿐만 아니라 위의 디바이스들 중 하나 상에서 실행되도록 저장되거나, 컴파일 또는 해석될 수 있는 구조화된 프로그래밍 언어, 이를테면, C, 오브젝트 지향 프로그래밍 언어 이를테면, C++ 또는 임의의 다른 고-레벨 또는 저-레벨 프로그래밍 언어(어셈블리 언어들, 하드웨어 설명 언어들 및 데이터베이스 프로그래밍 언어들 및 기술들을 포함함)를 사용하여 생성될 수 있다.
[0346] 따라서, 일 양상에서, 위에서 설명된 방법들 및 이들의 조합들은 하나 이상의 컴퓨팅 디바이스들 상에서 실행할 때 그의 단계들을 수행하는 컴퓨터 실행 가능 코드로 구체화될 수 있다. 다른 양상에서, 방법들은 그의 단계들을 수행하는 시스템에서 구체화될 수 있고, 다양한 방식들로 디바이스들에 걸쳐 분산될 수 있거나, 또는 모든 기능성이 전용의 자립형 디바이스 또는 다른 하드웨어 내에 통합될 수 있다. 다른 양상에서, 위에서 설명된 프로세스들과 연관된 단계들을 수행하기 위한 수단은 위에서 설명된 하드웨어 및/또는 소프트웨어 중 임의의 것을 포함할 수 있다. 이러한 모든 순열들 및 조합들은 본 개시내용의 범위 내에 속하는 것으로 의도된다.
[0347] 본 개시내용이 상세히 도시되고 설명된 바람직한 실시예들과 관련하여 개시되었지만, 이에 대한 다양한 수정들 및 개선들이 당업자들에게 쉽게 명백해질 것이다. 따라서, 본 개시내용의 사상 및 범위는 전술한 예들에 의해 제한되는 것이 아니라, 법에 의해 허용 가능한 가장 넓은 의미로 이해될 것이다.
[0348] 용어들 "a" 및 "an" 및 "the"의 사용 및 본 개시내용을 설명하는 맥락에서(특히 다음 청구항들의 맥락에서) 유사한 지시어들은 본원에서 달리 표시되거나 맥락에 의해 명백하게 모순되지 않는 한, 단수 및 복수 둘 모두를 커버하는 것으로 해석될 것이다. "포함하는", "가지는", 및 "함유하는"("comprising," "having," "including," 및 "containing")이라는 용어들은 달리 언급되지 않는 한 개방형 용어들(즉, "포함하지만 이에 제한되지 않는"을 의미함)로서 해석될 것이다. 본원에서 값들의 범위들의 대한 언급들은 본원에서 달리 표시되지 않는 일 범위 내에 속하는 각각의 별개의 값을 개별적으로 지칭하는 약식 방법으로서 역할을 하기 위한 것으로만 의도되며, 각각의 별개의 값은 그것이 본원에서 개별적으로 인용된 것처럼 명세서에 통합된다. 본원에서 설명된 모든 방법들은 본원에서 달리 표시되거나 달리 맥락에 의해 명백히 모순되지 않는 한 임의의 적합한 순서로 수행될 수 있다. 본원에서 제공된 임의의 및 모든 예들 또는 예시적인 언어(예컨대, "이를테면")의 사용은 본 개시내용을 더 잘 예시하기 위한 것으로만 의도되며 달리 청구되지 않는 한 본 개시내용의 범위를 제한하지 않는다. 명세서의 어떤 표현도 본 개시내용의 실행에 필수적인 것으로 임의의 청구되지 않은 엘리먼트를 표시하는 것으로 해석되어서는 안 된다.
[0349] 위에서 작성된 설명이 당업자가 현재 최상의 모드인 것으로 간주되는 것을 만들고 사용하는 것을 가능하게 하는 반면, 당업자들은 본원에서의 특정 실시예, 방법, 및 예들의 변동들, 조합들 및 등가물들의 존재를 이해하고 인지할 것이다. 따라서, 본 개시내용은 위에서 설명된 실시예, 방법 및 예들에 의해서가 아니라, 본 개시내용의 범위 및 사상 내의 모든 실시예들 및 방법들에 의해 제한되어야 한다.
[0350] 특정 기능을 수행하기 위한 "수단" 또는 특정 기능을 수행하기 위한 "단계"를 명시적으로 언급하지 않는 청구항의 임의의 엘리먼트는 35 U.S.C. §112(f)에 특정된 "수단" 또는 "단계" 절로 해석되지 않는다. 특히, 청구항에서 "~의 단계"의 임의의 사용은 35 U.S.C. §112(f)의 조항을 호출하는 것으로 의도되지 않는다.
[0351] 당업자들은 본 발명의 시스템들의 기능적 이점들을 누리기 위한 수많은 설계 구성들이 가능할 수 있다는 것을 인지할 수 있다. 따라서, 본 발명의 실시예들의 매우 다양한 구성들 및 어레인지먼트들이 주어지면, 본 발명의 범위는 위에서 설명된 실시예들에 의해 좁혀지기 보다는, 아래의 청구항들의 폭에 의해 반영된다.

Claims (36)

  1. 수동 추적 디바이스로서,
    제1 주파수 대역에서 응답 신호들을 송신하는 제1 안테나;
    제2 주파수 대역에서 에너자이징 신호들을 수신하는 제2 안테나;
    상기 제2 안테나를 통해 원격 디바이스로부터 에너자이징 신호를 수신하고 상기 에너자이징 신호를 RF 전기 에너지로부터, 상기 수동 추적 디바이스를 에너자이징하는 DC 전기 에너지로 변환하는 에너지 수확 모듈; 및
    상기 제1 주파수 대역에서의 송신을 위해 응답 신호를 변조하고, 통신 프로토콜에 따른 송신을 위해 상기 제1 안테나에 상기 변조된 응답 신호를 출력하는 송신 모듈을 포함하고,
    상기 응답 신호는 상기 수동 추적 디바이스의 디바이스 식별자를 표시하는 메시지를 포함하고, 상기 송신 모듈은 출력 주파수를 생성하는 벌크 음파 기준 발진기를 포함하고, 상기 벌크 음파 기준 발진기는 벌크 음파 지연 기준, 마스터 클록, 상기 벌크 음파 지연 기준의 복수의 에코들을 검출하는 시간차 검출기, 위상 주파수 검출 모듈 및 루프 필터를 포함하고, 상기 송신 모듈은 상기 벌크 음파 기준 발진기의 출력 주파수에 기초하여 상기 응답 신호가 캐리어 주파수를 갖도록 상기 응답 신호를 변조하고, 상기 벌크 음파 지연 기준은 제1 벌크 음파 지연 기준이고 상기 복수의 에코들은 제1 복수의 에코들인,
    수동 추적 디바이스.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 벌크 음파 발진기는, 벌크 음파 지연 기준의 제2 복수의 에코들을 검출하고, 상기 제2 복수의 에코들 중 제1 에코 및 제2 에코에 기초하여 제1 에코 신호 및 제2 에코 신호를 생성하고, 상기 제2 복수의 에코들의 제1 에코 및 제2 에코에 각각 기초한 상기 제1 및 제2 에코 신호들에 기초하여 대강의 온도 판독치를 생성하고, 그리고 상기 대강의 온도 판독치를 상기 벌크 음파 발진기의 시간차 검출기에 출력하는 벌크 음파 온도 센서를 포함하는,
    수동 추적 디바이스.
  3. 제2 항에 있어서,
    상기 벌크 음파 온도 센서는, 상기 벌크 음파 생성기로부터 상기 출력 주파수를 수신하고, 상기 출력 주파수 및 송신된 음파 펄스와 상기 제1 에코를 포함하여, 상기 복수의 에코들 중의 에코로부터의 에코 신호 간의 차이에 기초하여 정밀 온도 판독치를 생성하는,
    수동 추적 디바이스.
  4. 제1 항에 있어서,
    대강의 온도 판독치와 정밀 온도 판독치 중 하나 또는 둘 모두를 생성하는 벌크 음파 온도 센서를 더 포함하고,
    상기 벌크 음파 온도 센서는 제2 벌크 음파 지연 기준을 포함하는,
    수동 추적 디바이스.
  5. 제4 항에 있어서,
    상기 벌크 음파 온도 센서는, 상기 제2 벌크 음파 지연 기준의 제2 복수의 에코들을 검출하고, 상기 제2 복수의 에코들 중 제1 에코 및 제2 에코에 각각 기초하여 제1 에코 신호 및 제2 에코 신호를 생성하고, 상기 제2 복수의 에코들의 제1 에코 및 제2 에코에 기초한 상기 제1 및 제2 에코 신호들에 기초하여 상기 대강의 온도 판독치를 생성하고, 그리고 상기 대강의 온도 판독치를 상기 벌크 음파 발진기에 출력하는,
    수동 추적 디바이스.
  6. 제5 항에 있어서,
    상기 벌크 음파 온도 센서는, 상기 벌크 음파 생성기로부터 상기 출력 주파수를 수신하고 상기 출력 주파수 및 상기 제2 복수의 에코들의 제1 에코 및 제2 에코에 기초한 상기 제1 및 제2 에코 신호들 둘 모두에 기초하여 상기 정밀 온도 판독치를 생성하는,
    수동 추적 디바이스.
  7. 제6 항에 있어서,
    상기 벌크 음파 온도 센서는 상기 응답 신호에의 포함을 위해 상기 송신 모듈에 상기 정밀 온도 판독치를 출력하는,
    수동 추적 디바이스.
  8. 제1 항에 있어서,
    상기 제2 안테나를 통해 수신된 에너자이징 신호들을 변형하는 벌크 음파 트랜스포머를 더 포함하고,
    상기 벌크 음파 트랜스포머는 제2 벌크 음파 지연 엘리먼트를 포함하는,
    수동 추적 디바이스.
  9. 제8 항에 있어서,
    상기 벌크 음파 트랜스포머는 에너지 수확기로의 상기 에너자이징 신호들의 소스 임피던스를 증가시키는,
    수동 추적 디바이스.
  10. 제8 항에 있어서,
    상기 벌크 음파 트랜스포머는 에너지 수확기로의 전압을 증가시키는,
    수동 추적 디바이스.
  11. 제8 항에 있어서,
    상기 벌크 음파 트랜스포머는 송신 트랜스듀서, 음향 공진기, 및 수신 트랜스듀서를 포함하고, 상기 송신 트랜스듀서 및 상기 수신 트랜스듀서는 알루미늄 질화물을 포함하는,
    수동 추적 디바이스.
  12. 제8 항에 있어서,
    상기 벌크 음파 트랜스포머는 송신 트랜스듀서, 음향 공진기, 및 수신 트랜스듀서를 포함하고, 상기 송신 트랜스듀서 및 상기 수신 트랜스듀서는 알루미늄 스칸듐 질화물을 포함하는,
    수동 추적 디바이스.
  13. 방법으로서,
    에너지 수확 모듈을 통해, 제2 안테나를 통해 원격 디바이스로부터 에너자이징 신호를 수신하는 단계;
    상기 에너지 수확 모듈을 통해, RF 전기 에너지로부터 수동 추적 디바이스를 에너자이징하는 DC 전기 에너지로 상기 에너자이징 신호를 변환하는 단계;
    송신 모듈을 통해, 벌크 음파 기준 발진기의 출력 주파수에 기초하여 응답 신호가 캐리어 주파수를 갖도록 제1 주파수 대역에서의 송신을 위해 상기 응답 신호를 변조하는 단계; 및
    상기 송신 모듈을 통해, 통신 프로토콜에 따른 송신을 위해 제1 안테나에 상기 변조된 응답 신호를 출력하는 단계를 포함하고,
    상기 응답 신호는 상기 수동 추적 디바이스의 디바이스 식별자를 표시하는 메시지를 포함하고, 상기 송신 모듈은 출력 주파수를 생성하는 벌크 음파 기준 발진기를 포함하고, 상기 벌크 음파 기준 발진기는 벌크 음파 지연 기준, 마스터 클록, 상기 벌크 음파 지연 기준의 복수의 에코들을 검출하는 시간차 검출기, 위상 주파수 검출 모듈 및 루프 필터를 포함하고, 상기 벌크 음파 지연 기준은 제1 벌크 음파 지연 기준이고 상기 복수의 에코들은 제1 복수의 에코들인,
    방법.
  14. 제13 항에 있어서,
    상기 벌크 음파 발진기에 포함된 벌크 음파 온도 센서를 통해, 상기 벌크 음파 지연 기준의 제2 복수의 에코들을 검출하는 단계;
    상기 벌크 음파 온도 센서를 통해, 상기 제2 복수의 에코들 중 제1 에코 및 제2 에코에 기초하여 제1 에코 신호 및 제2 에코 신호를 생성하는 단계;
    상기 벌크 음파 온도 센서를 통해, 상기 제2 복수의 에코들의 제1 에코 및 제2 에코에 각각 기초한 상기 제1 및 제2 에코 신호들에 기초하여 대강의 온도 판독치를 생성하는 단계; 및
    상기 벌크 음파 온도 센서를 통해, 상기 대강의 온도 판독치를 상기 벌크 음파 발진기의 시간차 검출기에 출력하는 단계를 더 포함하는,
    방법.
  15. 제14 항에 있어서,
    상기 벌크 음파 온도 센서를 통해, 상기 벌크 음파 생성기로부터의 상기 출력 주파수를 수신하는 단계; 및
    상기 벌크 음파 온도 센서를 통해, 상기 출력 주파수 및 송신된 음파 펄스와 상기 제1 에코를 포함하여, 상기 복수의 에코들 중의 에코로부터의 에코 신호 간의 차이에 기초하여 정밀 온도 판독치를 생성하는 단계를 더 포함하는,
    방법.
  16. 제13 항에 있어서,
    상기 벌크 음파 온도 센서를 통해, 대강의 온도 판독치와 정밀 온도 판독치 중 하나 또는 둘 모두를 생성하는 단계를 더 포함하고,
    상기 벌크 음파 온도 센서는 제2 벌크 음파 지연 기준을 포함하는,
    방법.
  17. 제16 항에 있어서,
    상기 벌크 음파 온도 센서를 통해, 상기 제2 벌크 음파 지연 기준의 제2 복수의 에코들을 검출하는 단계;
    상기 벌크 음파 온도 센서를 통해, 상기 제2 복수의 에코들 중 제1 에코 및 제2 에코에 각각 기초하여 제1 에코 신호 및 제2 에코 신호를 생성하는 단계;
    상기 벌크 음파 온도 센서를 통해, 상기 제2 복수의 에코들의 제1 에코 및 제2 에코에 기초한 상기 제1 및 제2 에코 신호들에 기초하여 상기 대강의 온도 판독치를 생성하는 단계; 및
    상기 벌크 음파 온도 센서를 통해, 상기 대강의 온도 판독치를 상기 벌크 음파 발진기에 출력하는 단계를 더 포함하는,
    방법.
  18. 제17 항에 있어서,
    상기 벌크 음파 온도 센서를 통해, 상기 벌크 음파 생성기로부터의 상기 출력 주파수를 수신하는 단계; 및
    상기 벌크 음파 온도 센서를 통해, 상기 출력 주파수 및 상기 제2 복수의 에코들의 제1 에코 및 제2 에코에 기초한 상기 제1 및 제2 에코 신호들 둘 모두에 기초하여 상기 정밀 온도 판독치를 생성하는 단계를 더 포함하는,
    방법.
  19. 제18 항에 있어서,
    상기 벌크 음파 온도 센서를 통해, 상기 응답 신호에의 포함을 위해 상기 송신 모듈에 상기 정밀 온도 판독치를 출력하는 단계를 더 포함하는,
    방법.
  20. 제13 항에 있어서,
    상기 벌크 음파 트랜스포머를 통해, 상기 제2 안테나를 통해 수신된 에너자이징 신호들을 변형시키는 단계를 더 포함하고, 상기 벌크 음파 트랜스포머는 제2 벌크 음파 지연 엘리먼트를 포함하는,
    방법.
  21. 제20 항에 있어서,
    상기 벌크 음파 트랜스포머를 통해, 에너지 수확기로의 상기 에너자이징 신호들의 소스 임피던스를 증가시키는 단계를 더 포함하는,
    방법.
  22. 제20 항에 있어서,
    상기 벌크 음파 트랜스포머를 통해, 에너지 수확기로의 전압을 증가시키는 단계를 더 포함하는,
    방법.
  23. 제20 항에 있어서,
    상기 벌크 음파 트랜스포머는 송신 트랜스듀서, 음향 공진기, 및 수신 트랜스듀서를 포함하고, 상기 송신 트랜스듀서 및 상기 수신 트랜스듀서는 알루미늄 질화물을 포함하는,
    방법.
  24. 제20 항에 있어서,
    상기 벌크 음파 트랜스포머는 송신 트랜스듀서, 음향 공진기, 및 수신 트랜스듀서를 포함하고, 상기 송신 트랜스듀서 및 상기 수신 트랜스듀서는 알루미늄 스칸듐 질화물을 포함하는,
    방법.
  25. 시스템으로서,
    제2 안테나를 통해 원격 디바이스로부터 에너자이징 신호를 수신하기 위한 수단;
    RF 전기 에너지로부터 수동 추적 디바이스를 에너자이징하는 DC 전기 에너지로 상기 에너자이징 신호를 변환하기 위한 수단;
    벌크 음파 기준 발진기의 출력 주파수에 기초하여 응답 신호가 캐리어 주파수를 갖도록 제1 주파수 대역에서의 송신을 위해 상기 응답 신호를 변조하기 위한 수단; 및
    통신 프로토콜에 따른 송신을 위해 제1 안테나에 상기 변조된 응답 신호를 출력하기 위한 수단을 포함하고,
    상기 응답 신호는 상기 수동 추적 디바이스의 디바이스 식별자를 표시하는 메시지를 포함하고, 상기 송신 모듈은 출력 주파수를 생성하는 벌크 음파 기준 발진기를 포함하고, 상기 벌크 음파 기준 발진기는 벌크 음파 지연 기준, 마스터 클록, 상기 벌크 음파 지연 기준의 복수의 에코들을 검출하는 시간차 검출기, 위상 주파수 검출 모듈 및 루프 필터를 포함하고, 상기 벌크 음파 지연 기준은 제1 벌크 음파 지연 기준이고 상기 복수의 에코들은 제1 복수의 에코들인,
    시스템.
  26. 제25 항에 있어서,
    벌크 음파 지연 기준의 제2 복수의 에코들을 검출하기 위한 수단;
    상기 제2 복수의 에코들 중 제1 에코 및 제2 에코에 기초하여 제1 에코 신호 및 제2 에코 신호를 생성하기 위한 수단;
    상기 제2 복수의 에코들의 제1 에코 및 제2 에코에 각각 기초한 상기 제1 및 제2 에코 신호들에 기초하여 대강의 온도 판독치를 생성하기 위한 수단; 및
    상기 대강의 온도 판독치를 상기 벌크 음파 발진기의 시간차 검출기에 출력하기 위한 수단을 더 포함하는,
    시스템.
  27. 제26 항에 있어서,
    상기 벌크 음파 생성기로부터 상기 출력 주파수를 수신하기 위한 수단; 및
    상기 출력 주파수 및 송신된 음파 펄스와 상기 제1 에코를 포함하여, 상기 복수의 에코들 중의 에코로부터의 에코 신호 간의 차이에 기초하여 정밀 온도 판독치를 생성하기 위한 수단을 더 포함하는,
    시스템.
  28. 제25 항에 있어서,
    대강의 온도 판독치와 정밀 온도 판독치 중 하나 또는 둘 모두를 생성하기 위한 수단을 더 포함하고,
    벌크 음파 온도 센서는 제2 벌크 음파 지연 기준을 포함하는,
    시스템.
  29. 제28 항에 있어서,
    상기 제2 벌크 음파 지연 기준의 제2 복수의 에코들을 검출하기 위한 수단;
    상기 제2 복수의 에코들 중 제1 에코 및 제2 에코에 각각 기초하여 제1 에코 신호 및 제2 에코 신호를 생성하기 위한 수단;
    상기 제2 복수의 에코들의 제1 에코 및 제2 에코에 기초한 상기 제1 및 제2 에코 신호들에 기초하여 상기 대강의 온도 판독치를 생성하기 위한 수단; 및
    상기 대강의 온도 판독치를 상기 벌크 음파 발진기에 출력하기 위한 수단을 더 포함하는,
    시스템.
  30. 제29 항에 있어서,
    상기 벌크 음파 생성기로부터 상기 출력 주파수를 수신하기 위한 수단; 및
    상기 출력 주파수 및 상기 제2 복수의 에코들의 제1 에코 및 제2 에코에 기초한 상기 제1 및 제2 에코 신호들 둘 모두에 기초하여 상기 정밀 온도 판독치를 생성하기 위한 수단을 더 포함하는,
    시스템.
  31. 제30 항에 있어서,
    상기 벌크 음파 온도 센서는 상기 응답 신호에의 포함을 위해 상기 송신 모듈에 상기 정밀 온도 판독치를 출력하기 위한 수단을 더 포함하는,
    시스템.
  32. 제25 항에 있어서,
    상기 벌크 음파 트랜스포머를 통해, 상기 제2 안테나를 통해 수신된 에너자이징 신호들을 변형시키기 위한 수단을 더 포함하고,
    벌크 음파 트랜스포머는 제2 벌크 음파 지연 엘리먼트를 포함하는,
    시스템.
  33. 제32 항에 있어서,
    에너지 수확기로의 상기 에너자이징 신호들의 소스 임피던스를 증가시키기 위한 수단을 더 포함하는,
    시스템.
  34. 제32 항에 있어서,
    에너지 수확기로의 전압을 증가시키기 위한 수단을 더 포함하는,
    시스템.
  35. 제32 항에 있어서,
    상기 벌크 음파 트랜스포머는 송신 트랜스듀서, 음향 공진기, 및 수신 트랜스듀서를 포함하고, 상기 송신 트랜스듀서 및 상기 수신 트랜스듀서는 알루미늄 질화물을 포함하는,
    시스템.
  36. 제32 항에 있어서,
    상기 벌크 음파 트랜스포머는 송신 트랜스듀서, 음향 공진기, 및 수신 트랜스듀서를 포함하고, 상기 송신 트랜스듀서 및 상기 수신 트랜스듀서는 알루미늄 스칸듐 질화물을 포함하는,
    시스템.
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