СПОСОБ ЗАПИСИ АКТУАЛЬНЫХ ДАННЫХ РАДИОМЕТОК Российский патент 2024 года по МПК G06K7/00 G06F17/40 G06F16/27 

Изобретение относится к области обработки и сохранения данных, получаемых с помощью средств позиционирования объектов на основе радиочастотной идентификации [G06K7/00, G06F7/00, G01S1/04].

Из уровня техники известен СПОСОБ СБОРА ДАННЫХ [US 8581701 B2, опубл. 2013.11.12], включающий: (a) установление одного или нескольких рабочих параметров сборщика данных, причем указанные параметры содержат один или несколько следующих параметров: уровень мощности РЧ (радиочастоты), диапазон считывания, разрешенные источники опроса, задержку сканирования, требуемый тип данных, состояние выполнения (автоматический или ручной) и время зона; (b) создание одного или нескольких файлов данных; (c) установление желаемых типов данных и/или форматов для сохранения в каждом файле данных; (d) инициирование одного или более считываний сбора данных, соответствующих одному или более рабочим параметрам считывателя сбора данных; (e) сохранение данных, собранных в ходе одного или нескольких считываний сбора данных; (f) сбор обнаруженной сенсорной информации от источника опроса; (g) ассоциирование обнаруженной сенсорной информации с одним или несколькими источниками данных, передающими данные на сборщик данных; (h) ассоциирование обнаруженной сенсорной информации с данными представления; и (i) сопоставление идентификации по меньшей мере одного участника, связанного с по меньшей мере одним источником данных, из одного или более источников данных, связанных с обнаруженной сенсорной информацией, с данными представления, связанными с обнаруженной сенсорной информацией.

Недостатком аналога является относительная большая нагрузка на сетевое оборудование, вызванная неоптимальной обработкой и сохранением данных.

Также из уровня техники также известен СПОСОБ ОТСЛЕЖИВАНИЯ РЕТРАНСЛЯЦИОННОГО БЛОКА ЗАПРОСЧИКА (IRU), СВЯЗАННОГО С КЛИЕНТОМ В СТРУКТУРЕ [US 8207851 B2, опубл. 2012.06.26], включающий передачу радиочастотного сигнала опроса с использованием IRU; прием в IRU данных о местоположении от одной или нескольких меток RFID в ответ на радиочастотный сигнал запроса; передачу данных о местоположении, идентификационную информацию IRU и данные метки времени на удаленный сервер с использованием IRU; и создание отчета о поведении клиента с использованием переданных данных о местоположении, идентификационной информации и данных метки времени, при этом отчет о поведении клиента включает в себя схему перемещения IRU, отчет о продолжительности времени, показывающий, как долго IRU находился в каждом из множества местоположений, среднее время, проведенное в различных местах внутри сооружения, и среднее время пребывания в сооружении; при этом метки RFID монтируются внутри конструкции на основе предварительно определенного стандарта, который касается места установки каждой метки RFID и предписанного расстояния между метками RFID, при этом по меньшей мере одна метка MID включает адрес, контактную информацию и схему здания.

Недостатком аналога является относительная большая нагрузка на сетевое оборудование, вызванная неоптимальной обработкой и сохранением данных.

Наиболее близким по технической сущности является РЕАЛИЗУЕМЫЙ КОМПЬЮТЕРОМ СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ СИСТЕМОЙ СБОРА ДАННЫХ RFID [US 2009256683 A1, опубл. 2009.10.15], причем система сбора данных включает в себя по меньшей мере один считыватель данных, расположенный в физическом пространстве, а способ включает этапы: получение представления физического пространства; указание по меньшей мере одной интересующей области в представлении физического пространства; указание зоны опроса в представлении физического пространства, при этом зона опроса соответствует по меньшей мере одному считывателю данных; указание по меньшей мере одной области перекрытия зоны опроса и по меньшей мере одной интересующей области; сохранение информации, включающей в себя: представление и одну или более из по меньшей мере одной области интереса, по меньшей мере одной зоны опроса и по меньшей мере одной области перекрытия; и управление работой по меньшей мере одного считывателя данных в зависимости от по меньшей мере сохраненной информации.

Основной технической проблемой прототипа является большая нагрузка на средства обработки данных, вызванная неоптимальным сбором и сохранением данных.

Задача изобретения заключается в устранении недостатков прототипа.

Технический результат изобретения заключается в уменьшении нагрузки средства обработки и хранения данных.

Указанный технический результат достигается за счет того, что способ записи данных радиометок в базу данных характеризуется тем, что считыватель радиометок считывает данные радиометки, включающие уровень ее сигнала, после чего приходящие от одной и той же радиометки данные сначала записывают в хеш-таблицу, затем эти данные сравниваются с предыдущими данными, и, если установлено, что радиометка переместилась, то данные записываются в базу данных, а если установлено, что радиометка не перемещалась, то данные в базу данных не записываются, при этом определение факта перемещения метки осуществляется по уровню ее сигнала.

В частности, определение факта перемещения метки осуществляется путем сравнения текущего уровня сигнала радиометки с предыдущим уровнем, и если установлено, что уровень сигнала не изменился, то делается вывод о том, что радиометка не переместилась, а если уровень сигнала изменился, то делается вывод об изменении положения радиометки.

Краткое описание чертежей

На фигуре 1 представлена блок-схема процесса записи данных радиометок в соответствии с настоящим изобретением.

В процессе чтения радиометок генерируется большое количество данных, которые необходимо записывать в базу данных. Причем количество этих данных кратно количеству радиометок и частоте их опроса.

Данная проблема особенно заметна при использовании радиометок для позиционирования людей в здании, поскольку частота опроса радиометок прямо влияет на точность определения ее положения в помещении. Так, например, для школы, в которой находится 1000 человек, при частоте опроса радиометок 1 раз в секунду за один час будет генерироваться 3600000 строчек данных.

Однако на практике не все эти данные имеет смысл записывать в базу данных. Так, если ученик сидит весь урок за партой, то в течение всего урока его данные будут одинаковые, и соответственно имеет смысл записать данные его радиометки только в начале и в конце урока.

Настоящее изобретение решает эту задачу.

Изобретение работает следующим образом.

При считывании радиометки считыватель фиксирует соответствующий набор данных, в частности, идентификационный код радиометки, время считывания радиометки, уровень сигнала радиометки, различные служебные данные и пр. Однако эти данные не сразу передаются на сервер, где записываются в базу данных, а сначала локально записываются в хеш-таблицу, которая позволяет быстро вставлять, удалять и извлекать данные.

После этого данные, характеризующие уровень сигнала радиометки, сравниваются с предыдущими данными, характеризующие уровень сигнала этой же радиометки, но в предыдущий момент времени. Соответственно, если эти данные не отличаются, то с вероятностью близкой к 1, можно сделать вывод, что радиометка никуда не переместилась, а, если эти данные различаются, то с такой же вероятностью можно сделать вывод, что метка переместилась, поскольку практически любое изменение положения радиометки в пространстве будет сопровождаться изменением уровня ее сигнала.

Следовательно, если сделан вывод о том, что радиометка никуда не переместилась, то записывать такие данные радиометки в базу данных нет никакого смысла и такие данные просто игнорируются. А, если сделан вывод о том, что радиометка переместилась, то такие данные передаются в базу данных для сохранения.

При этом важно отметить, что такое сравнение практически никак не влияет на загрузку процессорной части, поскольку новые данные сравниваются не со всеми данными, полученными от конкретной радиометки, а только данными этой радиометки, полученными на предыдущей итерации. А это, в свою очередь, позволяет реализовывать данный способ на локальном устройстве, снижая тем самым нагрузку на сетевое оборудование, участвующее в процессе передачи данных радиометок на сервер.

Для подтверждения достижения указанного технического результата на базе микрокомпьютера Raspberry pi 4 был собран считыватель радиометок, который подключили к веб-серверу, поднятом платформе Amazon AWS, через Wi-Fi роутер (ASUS RT-N19). Считыватель установили в офисном помещении площадью около 60 квадратных метров, а сотрудникам, имеющих доступ к данному помещению, выдали браслеты с RFID метками (54 человека). После чего было проведено два эксперимента, в которых контролировалась нагрузка на процессор микрокомпьютера Raspberry pi, нагрузка на Wi-Fi роутер и размер базы данных в «облаке». Каждый эксперимент занял одну неделю: в первую неделю сохранялись все данные радиометок, а во вторую неделю сохранялись данные, обработанные в соответствии с настоящим изобретением.

Полученные в ходе этих экспериментов результаты приведены в таблице 1.

Таблица 1. Эксперимент Размер БД в «облаке» Ср. знач. нагрузки на процессор роутера Ср. знач. темп. процессора роутера Ср. знач. нагрузки на процессор Raspberry pi 4 Ср. знач. темп. процессора Raspberry
pi 4 1 523 Мб 52% 39 град 53% 49 град 2 321 Мб 41% 35 град 56% 53 град -37% -21% -10% +7% +7%

Как видно из результатов экспериментов, настоящее изобретение позволило на 37% сократить объем переданных и сохраненных данных, при этом на 21% снизив нагрузку на сетевое оборудование, тогда как прирост нагрузки на процессор считывателя увеличился лишь на 7%.

Таким образом, за счет того, что способ записи данных радиометок в базу данных характеризуется тем, что считыватель радиометок считывает данные радиометки, включающие уровень ее сигнала, после чего приходящие от одной и той же радиометки данные сначала записывают в хеш-таблицу, затем эти данные сравниваются с предыдущими данными, и если установлено, что радиометка переместилась, то данные записываются в базу данных, а если установлено, что радиометка не перемещалась, то данные в базу данных не записываются, при этом определение факта перемещения метки осуществляется по уровню ее сигнала, то обеспечивается уменьшение нагрузки на средства обработки и хранения данных.

Изобретение относится к способу записи данных радиометок в базу данных на сервере. Технический результат заключается в уменьшении нагрузки средства обработки и хранения данных. В способе считыватель радиометок считывает данные радиометки, включающие уровень ее сигнала, после чего приходящие от одной и той же радиометки данные сначала записывают в хеш-таблицу на считывателе радиометок, затем на считывателе радиометок эти данные сравниваются с предыдущими данными, полученными на предыдущей итерации, и если установлено, что радиометка переместилась, то данные записываются в базу данных на сервере, а если установлено, что радиометка не перемещалась, то данные в базу данных на сервере не записываются, при этом определение факта перемещения метки осуществляется по уровню ее сигнала. 1 з.п. ф-лы, 1 ил., 1 табл.

1. Способ записи данных радиометок в базу данных на сервере, характеризующийся тем, что

считыватель радиометок считывает данные радиометки, включающие уровень ее сигнала,

после чего приходящие от одной и той же радиометки данные сначала записывают в хеш-таблицу на считывателе радиометок,

затем на считывателе радиометок эти данные сравниваются с предыдущими данными, полученными на предыдущей итерации, и

если установлено, что радиометка переместилась, то данные записываются в базу данных на сервере, а если установлено, что радиометка не перемещалась, то данные в базу данных на сервере не записываются,

при этом определение факта перемещения метки осуществляется по уровню ее сигнала.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что определение факта перемещения метки осуществляется путем сравнения текущего уровня сигнала радиометки с предыдущим уровнем, и если установлено, что уровень сигнала не изменился, то делается вывод о том, что радиометка не переместилась, а если уровень сигнала изменился, то делается вывод об изменении положения радиометки.