CN101802882A - 用于定位和跟踪对象的方法、系统和计算机程序产品 - Google Patents

Abstract

公开了用于定位和跟踪对象的方法、系统和计算机程序产品。根据一个系统，定位设备可被配置为确定对象的位置。根据另一个系统，识别设备可被配置为确定对象的识别。此外，跟踪系统被配置为存储与对象相关的跟踪信息。通信系统可被配置为传输信息至远程计算机设备，其识别对象的位置并包括对象相关的跟踪信息。

Description

用于定位和跟踪对象的方法、系统和计算机程序产品

本申请要求于2007年6月8日提交的美国专利申请号11/811,365的优先权，其是于2004年4月2日提交的美国专利申请号10/817,169的部分继续申请，该申请又是于2002年10月11日提交的美国专利申请号10/269,843的部分继续申请，其全部内容结合与此作为参考。

技术领域

本文所述的主题主要涉及用于定位、识别和跟踪的方法、系统和计算机程序产品。更特别地，本文所述主题涉及用于定位、识别和跟踪对象(诸如测量设备)的方法、系统和计算机程序产品。

背景技术

铺设道路的过程要遵守标准，这些标准是指导用来形成道路的铺设的必要特点。因此，来自利用适用标准支持这种适应性的铺设承包商的实际数据通常是道路拥有者实体的强制规定。通常，例如，该实体是政府机构的一部分，诸如国家运输部。为了确定遵守这些不同的标准，在铺设道路时，承包商必须经常使用特定的测量设备在特定点执行特定的测量。然而，用在工地中的这些测量设备通常使用大体积且笨重的键盘和/或陈旧技术的显示器，其对于收集、储存、操作和显示必要数据的能力方面具有局限性。在某些情况下，测量设备可能会要求承包商手动地使用纸和书写用具收集必要的数据和/或保留任何笔记。承包者不仅需要从网站上收集数据，而且还必须抄写或以其他方式处理所收集的数据，使得可以以可用和/或所要求的格式给拥有实体呈现数据。

上述数据收集处理在收集数据以及数据的抄写和/或操作方面往往容易不准确。如果在承包商和拥有实体之间就测定位置存在不确定性，则这种过程还可能在某些情况下变得更加复杂。因此，这会可能导致纠纷，因为拥有实体通常不在现场实际目击正确的测量，而这些测量一般由承包人人工进行。此外，拥有实体通常收到测量的时间、日期和位置的手写记录，作为承包商遵守适当标准的证据。因此，期望道路铺路承包商具有准确地跟踪测量设备的位置并向道路实体报告位置的设备。

此外，核子测量仪是在道路铺设工程期间常规使用的测量设备。核子测量仪可用于确定特定的材料特性，诸如沥青铺设材料、土壤和混凝土的密度和/或湿度。在纸浆和造纸工业中，核子测量仪可用于确定液体混合物、纸浆和木材原料的液位、湿度和密度。在金属工业中，核子测量仪可用于确定涂料中的金属厚度、金属组成和金属(例如，铅)含量。

通常，核子测量仪包括一个或多个放射源。监管机构通常要求对核子测量仪进行例行监控，以防止可能发生的处理不当、盗窃和不慎丢失或控制。因此，对于这些额外的原因，期望提供用于跟踪测量设备(例如，核子测量仪或任何希望被跟踪的对象，例如基于如电磁、声学、光学等的其他技术的昂贵仪器)的位置的技术。可能要求跟踪的其他设备包括含有放射性材料或有害材料的医疗和科研仪器。

考虑到期望跟踪测量设备，存在对用于跟踪测量设备的位置并将位置报告给远离测量设备的实体的改进方法、系统和计算机程序产品的需求。

发明内容

根据一个方面，本文所述主题包括用于定位和跟踪对象的方法、系统和计算机程序产品。系统包括定位装置，用于确定对象的位置。该系统还可以包括跟踪系统，用于存储与对象相关的跟踪信息。通信系统可被配置为向远程计算机设备传送信号，其识别对象的位置并包括与对象相关的跟踪信息。信息还可以在内部被存储，以在以后的时间被下载。集成有射频识别(RFID)功能的安全系统可用于识别的目的。

根据另一方面，本文所述主题包括用于定位样本的测量位置的方法、系统和计算机程序产品。一个系统包括被配置为确定样本的特性的测量设备。该系统还可以包括被配置为确定测量设备的位置的定位设备。此外，该系统可以包括计算机设备，其可操作性地与定位设备结合或者不可操作地与定位设备结合，并被配置为指示一个或多个位置来决定用于确定样本特性的测量设备的位置。该系统还可以包括一个用户界面，其可操作地与计算机设备结合，并被配置为向操作者报告指示用于定位测量设备的一个或多个位置的信息，或者简单地与测量一起记录位置。适合的界面可包括键盘、PDA、笔记本计算机、有线或无线通信、LCD、CRT和LED。

该方法系统产品可应用于质量控制仪器，以允许定位、跟踪、检测、识别和测量。其他应用可包括危险材料和容器的安全监控。

本文所述主题可以实施为计算机程序产品，其包含嵌入计算机可读介质中的计算机可执行指令。典型的计算机可读介质包括盘存储设备、芯片存储设备、专用集成电路、可编程逻辑器件以及可下载的电信号。此外，实施本文所述主题的计算机编程产品可位于单个设备或计算平台。它可以执行自我或远程控制。可选地，本文所述的主题可以在计算机程序产品上实施，其分布在多个设备或计算平台上。

附图说明

现在，将参照附图解释主题的示例性实施例，其中：

图1是根据本文所述主题的用于定位和跟踪测量设备并识别远离测量设备的计算机设备的位置的示例性系统的示意图；

图2A是根据本文所述主题实施例的示出测量/定位/跟踪设备和计算机设备的更多细节的示意图；

图2B是根据本文所述主题实施例的示出测量/定位/跟踪设备的更多细节的示意图；

图3是根据本文所述主题的用于定位和跟踪测量设备以及识别远离测量设备的一个或多个移动电子设备的位置的示例性系统的示意图；

图4是根据本文所述主题实施例的测量/定位/跟踪系统的框图；

图5是示出用于运输核子测量仪或有害材料的示例性计划运送路线的地理图；

图6是示出核子测量仪或有害材料容器的示例性边界的地理图；

图7A和图7B是根据本文所述主题的示例性调制/解调系统的示意图；

图8A和图8B是示例性容器和示例性中继系统的示意图，分别用于中继测量、识别和/或与测量设备相关的位置信息；

图9是根据本文所述主题实施例的用于定位或增强测量设备的基于陆地的系统示意图；

图10是根据本文所述主题的用于定位测量设备的自动网络行程时间系统或基于ANTTS的系统的框图；

图11是根据本文所述主题的用于定位或增强测量设备的基于蜂窝的通信系统的框图；

图12是根据本文所述主题的用于使用自定位技术来定位或增强测量设备的示例性基于GSM的通信系统的框图；

图13是根据本文所述主题的用于使用远程定位技术来定位或增强测量设备的示例性基于GSM的通信系统的框图；

图14A和图14B是示出根据本文所述主题实施例的分别用于运输测量设备的示例性货车运输路线和示例性航运/货车运输线路的地理图；

图15是跟据本文所述主题的用于获得取芯(coring)位置和测量的沥青或土壤表面上的预定位置的顶视图；

图16是根据本文所述主题实施例的用于定位获得样本测量和/或样本的测量设备的示例性处理的流程图；

图17是根据本文所述主题的可由用于控制和监控测量设备的中央计算机系统实施的示例性处理的流程图；

图18是根据本文所述主题实施例的可通过用于健康监控的测量设备实施的示例性处理的流程图；

图19是根据本文所述主题实施例的在独立系统中监控测量设备的位置和状态的示例性处理的流程图；

图20A是根据本文所述主题实施例的处于不同安全和加密等级的测量设备的独立或集成RFID系统的操作的示例性处理的流程图；

图20B是根据本文所述主题实施例的用于检查测量设备、包括有害材料的对象或任何其他对象的安全性的示例性处理的流程图；

图21是根据本文所述主题的用于获得材料的特性测量并确定材料位置的示例性处理的流程图；以及

图22是根据本文所述主题实施例的测量设备/危险物质(hazmat)检测系统的框图。

具体实施方式

本文所述的主题包括用于测量、定位、识别和跟踪对象的方法、系统和计算机程序产品。根据一个方面，该系统可包括被配置为确定对象(诸如测量设备)的位置的定位设备。该定位设备可以在对象附近或安装至对象。另外，识别设备可以附接至对象。此外，该系统可包括跟踪系统，其被配置为存储与对象相关的跟踪信息。跟踪信息可包括与对象相关联的识别信息。此外，跟踪信息可包括用于限定移动对象的预定路线的路线信息和/或用于限定对象的预定边界的边界信息。该系统还可以包括通信系统，其被配置为通信信号到远程计算机设备，该远程计算机设备识别对象的位置并包括与对象相关联的跟踪信息。信号可通过任何适当的无线网络和/或有线网络进行通信。跟踪也可以内部存储位置坐标，以备以后下载。

如本文所述，“对象”是指任何合适的对象，其可以被重新定位或移动。例如，对象可能是测量设备、车辆、建筑设备、电子仪器或货物。在另一个实例中，对象可包括放射源，诸如核子测量仪、医疗或科学仪器、产品或副产品。其他示例性对象包括有害材料，诸如废核燃料棒等、医疗废物、生物毒素和有毒物质。

如本文所述。“测量设备”是指用于测量材料或样本的一个或多个特性的任何合适的设备。例如，测量设备可被配置为测量与铺路有关的材料的特性。与铺路有关的材料的示例性特性包括密度、与密度相关的参数、模量、硬度、强度、水泥比、渗透性、介电常数和/或至少土壤、骨料、混凝土和沥青铺路混合物的湿度。示例性测量设备包括核密度计、核湿度计、微波湿度计、TDR湿度/密度计、频域电磁湿度和/或密度计、地震铺面分析仪(SPA)、便携式SPA(PSPA)、硬度仪、落锤式弯度计、探地雷达(GPR)式仪表、射频(RF)设备、电磁设备、微波设备、声学装置、湿度测量设备、表面粗糙度测量设备、路面温度传感器、路面温度测量设备、路面粗糙度测量设备、土壤成分特性设备、路面厚度装置、屋顶湿度设备以及它们的组合。其他示例性测量设备可包括能够确定密度的任何适当的设备，诸如基于各种电磁、声学、振动和/或微波的设备。例如，这些测量设备大体可以直接测量密度相关的参数，诸如弹性模量(剪切和杨氏)、土壤或沥青样本的强度、土壤的强度、孔空隙率、分散介电特性和容积密度，其中，本领域的技术人员可以容易地确定这些密度相关的参数。其他实例包括手持监控器或个人剂量设备。此外，测量设备可包括任何其他合适的领域或实验室设备或者其组合，能够执行这些铺路相关材料的期望特性测量。

在一个实施例中，定位/通信设备可附接至湿度测量微波仪器，其类似于已知的“预混合”设施用于水泥厂中的土壤和混凝土。在一个实例中，与沙箱和控制储料器的计算机之间的通信是无线连接。无线连接的一些实例包括蓝牙或WiMax无线通信技术。许多设备是可便携的，并且可根据对于特定工程哪里需要水泥来非常迅速地移动。例如，在构建混凝土机场或高速公路时，水泥厂被安在附近。利用附接至实际储料器的GPS，可以包括位置的读取，与材料特性(诸如湿度、密度、水泥比和添加量)的材料特性一起获得混凝料类型、操作者ID、时间日期和其他信息。由于混合料在微波传感器旁流动，所以获得测量数据并经由RF或光学通信被无线传输到控制室或数据库。链接位置以及材料测量对于管理来说是有用的。此外，这可以移去目前必需的笨重电缆，其必须在设备(包括GPS)中随意穿过导管。如本文所使用的，“定位设备”是指任何合适的用于确定对象位置的设备。对象可以是定位装置本身或另一个附接至定位装置或远离定位装置的对象。位置可以是相对的，并且相对于标记、图标进行定向，以一些基础作为参照物。在一个实例中，定位设备可利用以下用于确定对象位置的一个和多个系统来操作：地理信息系统(GIS)、全球定位系统(GPS)、全国差分全球定位系统(NDGPS)、高精度全国差分全球定位系统(HA-NDGPS)、全球导航卫星系统(GLONASS)以及欧洲伽利略卫星系统。在另一个实例中，定位设备可包括以下用于确定对象位置的一个或多个组件：航迹推算组件、波传播组件、加速度计、磁强计、陀螺仪、光学或机械、RF元件以及它们的组合。此外，定位设备可包括适于确定对象位置的基于移动通信的设备(例如移动电话技术)。结合有Google^TM地图(可从加利福尼亚芒廷维尤的谷歌公司得到)或MashMap的计算机程序产品可以得到视觉地图帮助。

在本文所述定位设备的另一个实例中，定位设备可包括自定位功能和/或远程定位功能。自定位系统可包括用于确定对象位置而没有远程组件支持的组件。远程定位系统可利用确定对象位置的中央操作中心来操作。如果每一个对象都使用移动通信链接来将其位置传输到中央操作中心，自定位系统可起到与远程定位系统相同的功能。间接的自定位系统包括中央操作中心，其用于将其位置信息传输到工地中的每个传感器。

在本文所述定位设备的另一个实例中，定位设备可在路标(signpost)系统环境中操作，其中，对象可以定位在已知为“路标”的地点/位置参考点附近。路标位置可通过将射频(RF)标签附接至被定位对象来测量。在对象具有附接至其的射频标签并且可用于接收信标信号的情况下，路标为基础的系统可以自定位。可选地，这种接近系统可以使用基于卫星的定位系统(诸如GPS)来实现。在关于GPS的自定位的情况下，信标(beacon)信号可以为本地路标提供识别码。可选地，表示固定路标的位置点的卫星信号可以为“本地”(但是为虚拟路标)提供识别码。通过使用查找数据库，来自GPS“路标”的信息可被传输给对象，这可以通过对象转发到中央操作中心。因此，远程路标系统可包括接收来自虚拟路标的对象处的基于标签的信息，其可以通过对象转发到中央操作中心。

此外，本文所述主题包括用于定位铺设相关材料的测量位置的方法、系统和计算机程序产品。该系统可包括被配置为确定铺设相关材料的特性的测量设备。此外，该系统可包括被配置为确定测量设备的位置的定位设备。该系统还可包括计算机设备，其可操作地与定位设备结合并被配置为指示一个或多个位置来决定用于确定铺设相关材料的特性的测量设备的位置。计算机设备可基于确定铺设相关材料的特性的位置来指示位置以定位测量设备。此外，该系统可包括用户界面，其可操作地与通信系统结合并被配置为向操作者提交信息，该信息将操作者指示并引导到定位测量设备的一个或多个位置。操作者可在通过用户界面指示的位置定位测量设备。

如本文所使用的，“用户界面”可以是任何合适的设备、组件和/或系统，用于向操作者呈现信息和/或接收来自操作者的输入。示例性用户界面包括图形用户界面(GUI)、显示器、触摸屏显示器、键盘、键区、CRT、投影仪、鼠标、跟踪球、打印机、扬声器和扫描仪。GUI可能不需要与测量设备或定位设备可操作地结合。用户界面可被配置为向操作者提供信息，来表明测量设备的位置。在一个实例中，用户界面可被配置为向操作者报告测量设备的实际位置。在另一个实例中，用户界面可被配置为向操作者提供测量设备相对于边界、路线和/或其他位置的位置。在另一个实例中，用户界面可被配置为向操作者提供测量设备装置在一段时间内的一个或多个的位置和/或测量结果，和/或表示何时通过测量设备在某一位置进行测量的时戳(time stamp)相关的测量设备的一个或多个位置。在另一个实例中，用户界面可以向操作矢量指示测量位置。

图1示出了根据本文所述主题的示例性系统100的示意图，系统100用于定位和跟踪测量设备并识别远离或连接至测量设备的计算机设备的位置。参考图1，系统100可包括一个或多个测量设备102以及相应的定位设备104和跟踪系统106。时戳可以从全球定位设备、内部时钟、蜂窝式电话系统、甚至国家广播中得到。测量设备102可被配置为测量样本108的特性。例如，测量设备102可测量铺路相关材料的特性，诸如沥青铺路混合物、土壤或混凝土。在一个实例中，例如，测量设备102可包括核子测量仪，诸如Model 3440 Plus Nuclear Density Gauge(可从美国北卡罗莱纳州三角研究园的特克斯勒电子实验公司得到)，用于确定样本108的密度。在其他实例中，测量设备102可包括Model 4300Moisture Meter(可从特克斯勒电子实验公司得到)或基于微波的仪器，用于确定样本108的含水量。其他仪器包括可从Geodurham得到的电磁TDR湿度和密度仪、电容式沥青品质计(诸如来自Trans Tech系统的PQI)、电磁沥青密度铺设跟踪器(可从美国北卡罗莱纳州三角研究园的特克斯勒电子实验公司得到)、多频段扫频土壤/沥青分析设备、地震模型系统、穿透计、Humboldt的硬度测试仪、BCD、便携式FWD、可移动FWD等。

系统100还可以包括具有用户界面112的计算机设备110。计算机设备110可以是个人计算机(PC)。可选地，计算机设备110可以是移动电话、个人数字助理(PDA)、个人导航设备(PNA)、笔记本计算机、个人通信设备、自定义配置控制器或任何其他合适的计算设备，诸如“智能设备”等。用户界面112被配置为向操作者提供信息的显示器。可选地，计算机设备110可以是任何其他合适的用户界面，用于向操作者提供信息并接收来自操作者的输入。此外，计算机设备110可操作地与测量设备102、定位设备104和/或跟踪系统106结合。在一个实例中，设备102、定位设备104、106跟踪系统106和计算机设备110的功能可以至少可部分地或全部包含在单个设备(诸如设备102)中。操作者可以向计算机设备110输入命令，用于操作和监控测量设备102、定位设备104和/或跟踪系统106。此外，计算机设备110可以接收来自测量设备102、定位设备104和/或跟踪系统106的信息，分析信息，并经由用户界面112向操作者呈现信息及其分析。例如，计算机设备110可以从测量设备102接收样本测量数据，分析样本测量数据，并经由用户界面112向操作者提供测量数据及其分析信息。在另一个实例中，计算机设备110可以接收来自定位设备104的位置/定位信息，分析位置/定位信息，并经由用户界面112向操作者提供位置/定位信息及其分析。在又一实例中，计算机设备110可接收来自跟踪系统106的跟踪信息，分析跟踪信息，并经由用户界面112向操作者提供跟踪信息及其分析。在另一个实例中，计算机设备110还可以接收来自测量设备装置102、定位设备装置104和/或跟踪系统106的信息组合，分析信息，并经由用户界面112向操作者提供信息及其分析。测量设备可以在其中集成定位设备、编程设备、微计算机或微控制器用于独立自主操作。

定位设备104可操作地与测量设备102结合。此外，例如，定位设备104可包括GPS设备或其他卫星和/或基于陆地的信标型定位设备，其在一些情况下实施位置加强方案(诸如差分GPS(DGPS)、伪卫星)或广域增强方案(WAAS)和RTK。可改善GPS系统的其他示例性方法包括蜂窝式网络的增强、惯性和指南针扩增或确定海拔、高度和方向的技术。

跟踪系统106可被配置为存储与一个或多个测量设备102相关的跟踪信息。此外，跟踪系统106可包括硬件、软件和/或固件组件，用于存储和管理与一个或多个测量设备102相关的跟踪信息。在一个实例中，跟踪系统106可存储和管理用于其相应测量设备102的跟踪信息。在另一个实例中，跟踪系统106可存储和管理用于任何测量设备102的跟踪信息。在一个实例中，跟踪信息可包括用于识别测量设备102的信息。在另一个实例中，跟踪信息可包括用于识别包括在测量设备102中的有害材料的有害材料识别信息，诸如在测量设备是包含放射性材料的核子测量仪的情况下。，要求跟踪的其他有害材料或项目可包括生物危险材料、危险化学品和武器。在一个实例中，跟踪系统106可以仅包括识别处理。

在另一个实例中，跟踪信息可包括边界信息，其限定了测量设备102的预定边界。在该实例中，预定边界可以与测量设备102的一个或多个确定地点/位置进行比较，用于确定测量设备102相对于预定边界的地点/位置。跟踪系统106可使用关于测量设备102相对于预定边界的地点/位置的信息来确定测量设备102是否在预定边界内。在违反边界的情况下，警报被激活。边界可以是许可区域或排外区域。

在又一个实例中，跟踪信息可包括限定用于运输测量设备102的预定路线的路线信息。在该实例中，预定路线可以与测量设备102的一个或多个确定地点/位置进行比较，用于确定测量设备102相对于预定路线的地点/位置。跟踪和定位系统可以使用诸如CORS和OPUS的测量技术来加强精度。这些加强和类似的最终结果可以在后处理算法中被执行。与处于已知位置的信标或基站相关的实时差分方法也可以加强定位读取的精度。还可以利用实时动态定位(RTK)。

跟踪系统106可使用关于测量设备102的位置/地点的信息来确定测量设备是否在预定路线内和/或根据预定路线移动。例如，跟踪系统106可使用测量设备102的位置/地点信息和预定路线，以确定测量设备102位置是否大于与预定路线的预定距离。可以响应于确定测量设备不在预定边界内和/或测量设备被定位得大于与预定路线的预定位置，通知远程实体。在另一个实例中，对应于测量设备的位置的时戳可与包括在路线安排表中的时间进行比较。然后，可响应于确定测量设备在预定边界内或不在预定边界内和/或针对预定路线的预定位置处于适当时间或在宵禁时段内，通知远程实体。

测量设备102可含有诸如放射性材料的有害材料(hazardous material)。例如，核子测量仪可包括放射源。有害材料可以被安全地固定于和/或包括在测量设备102内，以防止有害材料的移动和/或篡改(tampering)，从而获得系统的“健康”指示。在一个实施例中，测量设备102可包括被配置为确定有害材料从测量设备102的移除或有害材料的篡改的检测器。此外，检测器可被配置为与测量设备102相关的用户界面指示有害材料的篡改或移动，用于与测量设备装102的操作者进行篡改或移动的通信。检测器还可以被配置为向与测量设备102相关的通信系统指示有害材料的篡改或移动，用于与远离测量设备102的实体进行篡改或移动的通信。测量设备可以附接至有害材料，诸如放射性同位素、医疗废物、化学品，从而整合成一个警报系统用于提示篡改或移动。测量设备也可以是用于除船运警报之外的使用目的的仪器。例如，核密度仪可包含用于获得建筑材料特性的检测器和源。该检测器可以在船运或其他运输期间的任何时间被远程启动，以监控远程位置的放射源的状态。

此外，警报系统可被配置为在确定软件和/或数据(诸如边界或测量程序或数据)被篡改的时候进行报警。例如，警报系统可通过识别黑客或试图篡改软件和/或数据的其他人来进行设置。在这个实例中，设备可具有用于检查是否有未授权改变的警报状态。例如，警报状态可包括用于软件或数据损坏的检查。用于破坏的示例性检查可包括使用哈希算法、校验和技术和循环冗余校验(CRC)。

在一个实施例中，远离测量设备102、定位设备104和/或跟踪系统106的实体可以与测量设备102、定位设备104和/或跟踪系统106中的一个传送轮询信号(polling signal)用于请求位置、识别和/或跟踪信息。在一个实例中，轮询信号可包括用于表示测量设备102的正确地点/位置的信息的请求。在另一个实例中，轮询信号可包括用于表示测量设备102相对于预定边界的地点/位置的信息的请求。在又一实例中，轮询信号可包括用于表示测量设备102相对于预定路线的地点/位置的信息的请求。在另一实例中，轮询信号可包括用于与测量设备102的有害材料相关的有害材料识别信息的请求。响应于接收到轮询信号，与测量设备102、定位设备102和/或跟踪装置106相关联的通信系统可检索所请求的信息，并将该信息传递给请求信息的实体。远程实体可接收所请求的信息并将信息呈现给操作者。通信可以是短距离的也可以是长距离的。

根据一个实施例，计算机设备110可操作地与测量设备102、定位设备104和/或跟踪系统106结合，并被配置为指示一个或多个位置来定位测量设备102用于确定样本108的特性。用户界面112可被配置为向操作者呈现表示用于定位测量设备102的位置的信息和/或矢量。基于该信息，操作者可以将测量设备102移动到指示位置并输入用于控制测量设备102的命令以获得样本测量。

在一个实施例中，计算机设备110可被配置为将时戳与样本108的确定特性和/或测量设备102获得特性测量的位置/地点相关联。通过时戳，操作者可被提供有关于特性测量时刻和各个测量位置/地点的信息。

在一个实施例中，通信系统可操作地定位设备104结合，并被配置为向计算机设备110提供测量设备102确定样本测量的地点/位置。响应于接收到定位信息，计算机设备110确定另一个不同的位置以定位测量设备102，用于获得样本的另一个测量。例如，计算机设备110可包括用于在预定距离获得样本测量的指令。基于由定位设备104指示的样本测量的地点/位置，计算机设备110可确定与测量设备102指示的地点/位置处于预定距离的另一个地点/位置。计算机设备102可以显示地图和/或指令，用于在其他地点/位置重新定位测量设备102。可通过操作者或用于在其他地点/位置获取样本测量的其他合适的技术将测量设备102定位在该地点/位置。

图2A是示出根据本文所述主题实施例的测量/定位/跟踪设备200和计算机设备202的更多细节的示意图。参考图2A，测量/定位/跟踪设备200可以是包含如本文所述的测量设备、定位设备和跟踪设备的集成单元。计算机设备202可以与测量/定位/跟踪设备200集成或安全地附接至其。也就是说，测量/定位/跟踪设备200和计算机设备202可以内置在单个外壳或封装内以提供自包含设备。计算机设备202可被配置为经由通信元件204与设备200通信。除控制系统200之外，计算机设备202可选地设置于控制系统200。

通信元件204可操作地以许多不同的方式结合在计算机设备202和测量/定位/跟踪设备200之间。例如，计算机设备202可以被配置为例如经由被配置为使用无线技术的通信元件与测量/定位/跟踪设备装置200通信，其中，无线技术使用可操作地与适当组件结合的适当无线收发机。可被通信元件204使用的示例性无线通信技术包括模拟和/或数字无线通信系统和/或调制方案，诸如蓝牙无线技术、WIFI、GPRS、GSM、WiMAX、IR、FSK、PSK、射频系统等。可选地，通信元件204可以能是将计算机设备202连接至设备200的导线元件(诸如带状电缆)。在这种情况下，例如，有线元件可被配置为可延伸的，使得计算机设备202可以与测量/定位/跟踪设备装置200物理地分开，但仍能通过有线元件通信。因此，在通信元件204可具体化为无线通信技术或有线元件的情况下，计算机设备202和设备200之间的通信可以选择性地在任何时间建立。即，例如，这种通信可以在准备或编程计算机设备202的过程中建立，以确定影响由测量/定位/跟踪设备装置200执行的特性测量的一个或多个参数。例如，还可以建立通信以监控测量的前进，控制过程，在测量过程中调节一个或多个参数或者从测量/定位/跟踪设备200接收测量数据。202和200之间的通信可以是短距离的(几米)或长距离的(几千米)。另一个实例是可以移动集成计算机，并且数据被下载到PC或其他计算机设备。例如，来自特克斯勒的模型3450的计算机设备202可以从测量设备200移去，带到另一个位置并经由RS-232连接下载到PC。在特克斯勒电子实验室有限公司的模型3440+中，所有信息都可以记录在可从设备200移除并连接至PC的USB设备中。

参考图2A，测量/定位/跟踪设备200可被配置为与信标设备进行通信，其中，信标设备可被配置为如果确定设备丢失、错放或被盗则传输信号至测量/定位/跟踪设备200。响应于接收到该信号，测量/定位/跟踪设备200可以将一个信号发回到信标设备来指示单元的物理位置和/或移动参数，如测量/定位/跟踪设备200的定位组件所确定的。在其他情况下，该单元可被配置为如果该单元变得远离信标设备大于预定距离，则发送信号给信标设备来指示单元的物理位置和/或移动参数。鉴于此，计算机设备202还可以操作地与测量/定位/跟踪设备装置200结合或通信，或者在其他情况下，计算机设备202可具有操作地与其结合的独立定位设备。如果信标设备和测量设备之间的通信链接丢失，就会发出警报。

在计算机设备202被配置为与测量/定位/跟踪设备200无线通信的情况下，计算机设备202可被设置为仅与单个测量/定位/跟踪设备200单元、多个测量/定位/跟踪设备200单元和/或用于独立组的测量/定位/跟踪设备200单元的其他计算机设备202进行通信。在这种情况下，计算机设备202和/或测量/定位/跟踪设备200可配置有适当的电子编码密钥(诸如射频识别(RFID)标签或其他标识符)，以确保计算机设备202只与合适的测量/定位/跟踪设备200(和/或其它测量/定位/跟踪设备200单元)进行通信。例如，标识符可以是用于利用计算机设备202对特定的测量/定位/跟踪设备200进行编码的数字密钥。RFID设备的实例为可从美国伊利诺斯州威郡的Trossen Robotics有限公司得到的EM1402 RFID标签，以及可从荷兰艾恩德霍芬的NXP半导体BV公司得到的RFID安全设备的HITAG系列。例如，这样的标识符可用于其他目的，诸如维护测量/定位/跟踪设备200单元的详细目录或在工地跟踪这些设备。密钥可属于一系列的密钥或密钥链，其可以以对称或不对称的加密进行使用，诸如公私密钥协议。加密技术能够分级访问测量/定位/跟踪下载和上载。例如，一些密钥能够访问一些信息/组件，但不能得到一些其他信息/组件。其他密钥可以完全访问所有信息/测量/跟踪。

根据一个实施例，计算机设备202可被配置为收集来自(一个或多个)测量/定位/跟踪设备200单元的数据，有时候是实时的，其中，这些数据包括被测量的样本特性和何时或大约何时从中测量样本特性的测量/定位/跟踪设备200的位置。例如，计算机设备202还可以被配置为能够执行以下任务：例如使时间和日期戳或用于测量/定位/跟踪设备200的电子标识符、其操作者和/或承包商与通过测量/定位/跟踪设备200单元执行并传输给计算机设备202的每个样本特性/测量设备位置测量信息相关联。在其他情况下，计算机设备202可为用户的显示执行任何或所有所需的计算和/或处理数据，其中，例如原始数据可以被显示或者数据可以被处理以产生各种图形，可以在计算机设备202的显示屏上向用户显示这些图形。可以预想，可在计算机设备202中实施若干其他功能。例如，计算机设备202可被配置为包括与其结合的数字滤波或其他数字信号处理，或者可配置有许多不同的能力，用于进一步加强测量/定位/跟踪设备200和计算机设备202的系统。其他加强包括NOAA OPUS(在线定位用户服务)和CORS(连续运行参考站)。尽管这些服务要求数据被获得用于扩展会议，但它们用作连续改善定位技术的增强方案和算法。

每个计算机设备202均可被配置为将收集到的数据与一个或多个中央计算机系统109进行通信，其中，系统109可包括例如与承包商相联系的主机系统。例如，系统109还可被配置为容纳数据库，诸如地理信息系统(GIS)。这种配置的一个优点在于数据可在与计算机设备202相比具有更昂贵、安全、可靠和稳定的数据存储结构的中央存储库中被收集，其中，计算机设备202会具有有限的存储器并且其处于相对恶劣的施工环境。数据可从计算机设备202收集，例如实时地(当收集每个数据元素时)、在计划的一系列测量结束时、在一天结束时、在工作结束时或者基于周期性地。系统109还可以具有更强大的计算和分析能力，以及更广泛的数据演示能力，用于处理所收集的数据，其中，来自许多不同的计算机设备202和测量设备200的数据可以被收集用于全面分析。

如本领域技术人员所理解的，每台计算机设备202可以通过有线或通过许多不同的无线系统与系统109进行通信。例如，通信可经由广域网(WAN)、局域网(LAN)、卫星网络、GSM或GPS系统、SMS或通过网络来完成。例如，可被支持的语音/数据网络协议和频率包括但并不限于移动通信全球系统(GSM)、通用分组无线业务(GPRS)、双模先进移动电话服务(AMPS)/电路交换数据和码分多址(CDMA/1XRTT)(例如，在美国PCS移动电话系统使用)、TDMA、数据TAC和Mobitex。本领域已知的其他网络协议和频率也可以被支持。例如，新兴技术(诸如4G或IEEE 802.11协议)可以被实施或者还可以使用通过蓝牙技术的直接通信。为了相关通信的传送，可利用IEEE 1609 WAVE(汽车环境中无线存取)。此外，可以实施传统的电话系统(POTS)。如此，数据可以以不多不同的可用通信选项来通信，其中，例如数据可包含在简单的电子邮件消息中、张贴在网页上或在复杂的加密数据流中提供。

在一个实施例中，GPRS或CDMA无线广域网络界面允许计算机设备202和公众数字移动网络之间的通信。因此，在一些情况下，计算机设备202可以被配置为或可以包括移动电话，其能够使用户通过公共数字移动电话网络彼此进行通信。此外，利用这些可用的各种通信选项，通过中央计算系统109或其他授权计算机系统(例如，与特定组件的制造商相关)，用于独立测量/定位/跟踪设备200的软件更新和/相关数据可以容易地提供给其。例如，中央计算机系统109可被配置为提供或执行由计算机设备202运行的软件的闪存升级。可选地，这些软件和/或数据也可以被计算机设备202在特定站点中访问，然后如有必要分配给测量/定位/跟踪设备200的测量设备和/或定位设备。

除与承包商相联系的中央计算机系统109或者代替其，通信计算机设备202可被配置为与第三方的计算机设备115进行所收集数据的通信。例如，第三方计算机设备115可与拥有实体和/或特定的运输部门相关联。在这种情况下，例如，通过计算机设备202从测量/定位/跟踪设备200收集的数据可与以下项目相关联：时间和日期戳或用于测量/定位/跟踪设备200的电子标识符(类型或序列号)、其操作员、样本108、定位设备104、接收数据的计算机设备204及其操作者和/或承包商，通过测量设备102/定位设备104单元执行每个样本特性/测量设备位置测量并传送至计算机设备202。数据可从计算机设备202收集到，例如实时地(当收集每个数据元素时)、在计划的系列测量结束时、在一天结束时、在工作结束时或者周期性地，然后与第三方计算机设备115通信，优选地不允许原始数据被测量/定位/跟踪设备200或计算机设备202的操作者或者通过承包商改动或处理。例如，数据可以被写为只读文件，或者第三方可在计算机设备202上向数据文件分派软件安全密钥，以阻止对写入文件的数据的篡改。此外，数据可以在计算机装置202上利用软件安全密钥通过嵌入式认证方法来加密，以阻止任何对写入文件的数据的篡改。然而，在某些情况下，计算机设备202可被配置为提供用于显示给第三方的数据的图形描述(诸如各种图表或图形)，其中，图形描述可以除外或可选地提供给未触及的原始数据。

在一个实施例中，计算机设备202的功能可以完全或至少部分地包含在测量/定位/跟踪设备200中。图2B是根据本文所述主题的示例性自包含测量/定位/跟踪设备206的示意图。例如，设备206可包括如图2A所示设备200和设备202的功能。具体地，如本文所述，设备206可包括定位功能，诸如GPS。此外，设备206可包括键盘208和用户界面的LCD显示器210。

图3示出了根据本文所述主题实施例的用于定位和跟踪测量设备并识别远离测量设备的一个或多个电子设备的位置的示例性系统300的示意图。参考图3，系统300可包括测量设备302和304以及相应的跟踪系统306。测量设备302和304可被配置为测量样本308的一个或多个特性。可测量的示例性特性包括密度、孔隙率、含水率、模量、渗透性、介电常数、强度、硬度和/或土壤分类。在该实例中，相应的跟踪系统306可集成到与测量设备302和304相同的单元中。可选地，跟踪系统可包含在与测量设备独立的单元中。系统300还可包括集装箱310，其用于承载诸如测量设备312的货物。测量设备312也可以呈现附接至除测量设备之外的有害材料或货物的位置服务。集装箱310可包括用于在集装箱310的运输期间确定测量设备312的地点/位置的跟踪系统306。可选地，测量设备312均可包括用于确定位置/地点的跟踪系统。集装箱310可通过交通工具(诸如船舶、汽车、飞机、火车、卡车或其他合适的交通工具)来重新定位。

集装箱可被描述为单个装运箱或适合于运输几吨重的产品或设备的大型集装箱。大型集装箱可以是适用于海上运输、空运和/或陆运货物。典型地，这些容器是金属的并且被密封，所以在这样的容器内部进行无线电通信一般是不可能的。在一个实例中，各个集装箱可用于运输诸如核子测量仪的核子仪器。一些权力机构要求用于运送核原料或仪器的集装箱在运输期间安全上锁并适当固定。这样做的重要性在于，当检测到未授权进入集装时，警报系统用于通知当局机构。这样的警报系统可根据本文所述主题进行配置，用于传送警报信息给被适当机构操作或监控的远程设备。

跟踪系统306可被配置为确定设备的位置/地点。例如，对应于测量设备302的跟踪系统306可被配置为在样本测量的位置/地点处确定测量设备302的位置/地点的坐标。在一个实施例中，跟踪系统306可被配置为从一个或多个定位卫星314接收卫星定位信息(诸如GPS信息)，用于确定测量设备302的位置/地点。在另一个实施例中，多个移动通信塔316(例如，手机天线塔)可传送无线电波给跟踪系统306，这可用于接收信息并基于所接收波的三角测量来确定或加强位置/地点。一个实例是AFLT或高级前向链路三角算法。另一个实例结合了可从加利福尼亚州圣地亚哥的QUALCOMM有限公司得到的

技术。在另一个实施例中，跟踪系统306可被配置为接收来自路标信标(signpost beacon)318的定位信息并基于该信息确定位置/地点。跟踪系统306还可以包括RFID标签320，用于通过测量设备302的位置/地点/识别来别测量设备302。RFID标签320可集成到测量设备中或与测量设备分开。RFID可与位置服务相关联或者能够作为独立识别或授权模块。

系统300可包括移动通信设备322，其包含用户界面324和通信模块326。示例性通信设备包括移动电话、智能设备、手机、计算机、PDA或任何其他适当的通信设备。用户界面324可接收来自用户的输入并(诸如利用显示器和/或扬声器)向用户显示输出信息。通信模块326用于与其他设备通信。例如，通信模块326可用于经由直接和/或间接连接与设备进行无线和/或有线通信。例如，设备322可用于传输和接收程序，更新数据等。该设备还可以与其他移动设备通过网络328进行通信。

系统300可包括通信网络328，其被配置为在联网设备之间交换信息和数据。测量设备302、304和312和/或集装箱310可联网用于经由网络308交换信息和数据。例如，测量设备302、304和312和/或集装箱310可通过通信网络328交换位置/地点/识别相关的信息和/或样本测量信息。移动电子设备322可被联网用于经由网络308接收来自测量设备302、304和312和/或集装箱310的地点/位置相关信息和/或样本测量信息。通信网络328可包括用于彼此交换信息和数据的一个或多个不同的通信网络。示例性通信网络包括因特网、PSTN、模拟网络、数字网络、蜂窝式网络和/或任何其他合适的通信网络。测量设备302、304和312和/或集装箱310可被配置为经由通信网络308与移动电子设备322、中央计算机系统330、基站332和/或任何其他网络组件进行位置/地点相关信息和/或样本测量信息的通信。位置/地点相关信息和/或样本测量信息可经由中央计算机系统330或基站332传递给设备322。设备322还可以经由网络308将信息传递给测量设备。所传递的信息可包括：用于定位针对样本测量的测量设备的信息或者用于轮询针对位置/地点相关信息和/或识别信息的测量设备的信息。在一个实施例中，设备322可直接与设备302、304和312和/或集装箱310进行通信。测量设备302、304和312可以是核子密度仪或装配有RFID读取器的国土安全放射量测定器。在一个实例中，测量设备302可以是国土安全配备，用于识别设备304的元素或特性。这里，网络328可利用RFIID通信协议。在该实例中可以包括也可以不包括定位设备306。

在一个实例中，设备302或304可表示装配有RFID标签的质量控制测量仪(例如，可从特克斯勒电子实验室得到的测量仪)。标签可利用可被加密的相关信息进行编码。一旦接收到来自RFID读取器的激励，光谱信息就可被传输并与请求者的实际测量相匹配。其他信息(诸如MSDS、所有权和政府授权代码)也可以以加密格式提供给读取器。在另一个实例中，设备302可用作由权威人士操作的RFID询问器。在该实例中，设备302可用于通过装置328评估货物或现场设备304，其装配有包含信息进行通信的RF标签。

在一个实施例中，测量设备302、304和312和/或集装箱310可直接与设备322进行位置/地点相关信息和样本测量信息的通信。在该实施例中，可以完成信息的通信而不使用网络328。例如，可以直接从测量设备302、304和312以及集装箱310中的一个将信息传送给系统330，系统330可通过使用通信网络328或任何其他合适的通信技术将信息传送给设备322。设备322也可以直接传送用于定位针对样本测量的测量设备的信息或者用于轮询针对位置/地点相关信息和/或识别信息的测量设备的信息。

在一个实例中，通信网络328可以是移动通信网络。在该实例中，测量设备302、304和312和/或集装箱310可以与一个通信塔316进行位置/地点相关信息和/或样本测量信息的通信。通信塔316可被配置为经由移动通信网络向设备322传送信息。设备322也可经由移动通信网络与测量设备进行信息通信。可利用卫星通信。所通信的信息可包括用于定位针对样本测量的测量设备的信息或者用于轮询针对位置/地点相关信息和/或识别信息的测量设备的信息。

图4示出了根据本文所述主题实施例的示例性测量/定位/跟踪/识别系统400的框图。参考图4，系统400可包括测量设备402，被配置为测量材料或样本403的一个或多个特性或性能。系统400还可以包括通信模块404，被配置为经由通信网络406与联网设备进行通信。通信模块404和测量设备402可经由通信元件408(在该实例中示出为电线或PC板上的轨迹)进行通信。

通信模块404可包括RFID模块410、收发器412、定位设备414、测量设备通信功能416、控制器418和存储器419。RFID模块410可被配置为存储设备402和模块404的识别信息。此外，RFID模块410可存储用于电子键控设备402和模块404的识别信息。RFID模块410还可以存储或传送详细目录信息、有害材料数据库、期望的有害材料光谱或特性、MSDS信息路线信息等。通信模块404可接收来自不同于典型RFID短程响应的网络的用于识别和/或详细目录信息的轮询信号。响应于接收到轮询信号，识别、详细目录信息和/或路线信息可从RFID模块410检索到并发送给地球上任何地方的轮询信号的发出者。收发器412可包括用于与通信网络406进行通信的天线420。轮询信号可经由通信网络406从联网设备接收。如果原始信号不包含适当的授权标识，则对轮询请求的响应可被拒绝，以防止在各方之间传输的机密信息被窃听或篡改。各种数据和程序可存储在存储器419。

在一个实施例中，通信模块404可配置在直接通知系统中以与基站(诸如图3所示的基站332)进行信息的通信。例如，基站可以是用于从/向通信模块404接收/传送数据、程序和指令的专用计算机系统。在另一个实施例中，通信模块404可以是被配置为经由移动电话网络(诸如蜂窝电话网络)传送信息的移动电话、PDA、PNA或另一个适当的便携通信设备。在另一个实施例中，通信信道能够使用在各方之间进行密钥信息的机密传输的虚拟个人网络。如本领域技术人员理解地，通信模块404可包含所有需要的保密/密钥协议以及加密和认证技术。这些协议和技术的实例是来自NIST的数据加密标准、高级加密标准、安全哈希算法、安全套接层、EI伽马算法、Diffie Hellman密钥交换、开放PGP、使用证书授权的数字证书、公共密钥安全套接层(SSL)、传输层安全(TLS)以及公共密钥和对称技术的组合。这些技术可涉及分组密码、流密码或它们的组合。授权请求的实例包括密码、通行卡、数字签名和生物测定(诸如指纹、视网膜扫描、面部扫描、语音识别等)。在多因素授权中，可能有多种测试以确保信息的安全传输。例如，可具有标记、密码和生物测定(例如指纹)。

天线420可集成到通信模块404的主体中。在一个实例中，天线420可以是附接在壳体外部的微波传输带天线。在另一个实例中，天线420可以是用作单极子或偶极子的金属棒。在另一个实例中，天线420可以秘密方式集成到主体中，使得天线在视图中隐藏或难以找到。

在另一个实例中，通信模块404可配置在直接通知方式系统中，使得中央计算机系统(诸如中央计算机系统109)可以通过接收来自定位设备414的位置/地点信息来监控测量设备402的位置/地点。中央计算机系统可经由通信网络(例如因特网)、移动电话通信、普通老式电话服务(POTS)、传真以及其他适当形式的电子通信向第三方通知测量设备402的位置/地点。第三方通知可包括测量设备402的航运、路线和/或状态信息。

控制器418可包括用于管理模块404的组件的适当硬件、软件和/或固件组件。此外，控制器418可包括适当的存储器用于存储软件和识别、详细目录和/或路线信息。RFID模块410可被分配使用与第三方的特定测量设备相关联。例如，RFID模块410可包括由政府机构分配的RFID芯片，用于跟踪和识别核子测量仪或有害材料。测量设备通信功能416可以向测量设备402传送指令、数据和/或程序。此外，控制器418可控制来自通信模块404的程序的执行用于将警报发送给第三方。各个组件410、414、420和422可以随意组合或单独使用。

定位设备414可确定测量设备402和/或通信模块404的位置/地点。位置/地点可通过任何合适的技术(诸如GPS)来确定。在一个实施例中，定位设备414可被配置为当获取或几乎获取样本测量时确定测量设备402的位置/地点。例如，当获取样本测量时，测量设备402可指示通信模块404。在该实例中，样本测量指示可触发测量设备402的位置/地点的确定。如果该位置已经有效，则触发将导致将数据写入适当的存储位置。通信模块404可经由通信网络406将样本测量和测量设备402的位置/地点传送给联网设备。可选地，测量可存储在404或402上用于稍后时间和地点的检索，例如在一天结束时或在项目结束时。此外，样本测量和位置/地点/识别信息可转发到移动通信塔、基站和/或中央计算机系统。

通信模块404可包括跟踪系统422，其被配置为存储与测量设备402相关的跟踪信息。在一个实施例中，跟踪信息可包括用于测量设备402的识别信息。例如，跟踪系统422可以检索被存储并与RFID模块410共享的、用于测量设备402的识别信息。存储在跟踪系统422中的跟踪信息还可以包括用于限定移动测量设备402的预定路线的路线信息和/或用于限定测量设备402的预定边界的边界信息。通信模块404可以向连接至网络406的联网设备、基站和/或中央计算机系统(包括与测量设备402相关的跟踪信息)传送信号。

此外，通信模块404可确定测量设备402的位置是否是沿着预定路线和/或在预定边界内。例如，通信模块404可确定测量设备402的位置与预定路线或预定边界之间的距离是否等于和/或大于预定距离。在该实例中，如果确定测量设备402的位置与预定路线或预定边界之间的距离等于和/或大于预定距离，则通信模块404可向连接至网络406的联网设备、基站和/或中央计算机系统传送通知信号或警报。在另一个实例中，通信模块404可确定测量设备402是否是在预定边界内。在该实例中，如果确定测量设备402在预定边界内，则通信模块404可以向连接至网络406的联网设备、基站和/或中央计算机系统通知该情况。一般地，边界接近系统测试位置分支，从而允许对象在边界内、边界外、走廊内外或者3D空间。此外，通信模块404可存储测量设备402在一段时间内的位置的记录和/或测量设备402在一段时间内相对于预定路线和/或预定边界的位置。通信模块404可以向连接至网络406的联网设备、基站和/或中央计算机系统传送记录。例如，如果验证了适当的授权，则记录可以修剪或自动传输至另一个设备。记录也可以在随后时间被下载。

在一个实施例中，通信模块404可被配置为独立系统，其中，定位设备414包括“智能”定位功能。例如，定位设备414可包括智能GPS系统，其包括用于向其他设备通知测量设备402相对于预定边界和/或预定路线的位置的通信、警报和能力。在该实例中，控制器418可包括用于实施智能GPS系统的先进存储和编程能力。可经由收发器412和天线420传送位置信息的警报。此外，经由扬声器、显示器、文本消息、互联网、移动电话、物理动作和/或用于向用户通知系统条件的任何其他适当的技术，可将警报传送给测量设备402的用户。在一个实例中，定位设备414可包括用于保持多个状态并确定警报状态的先进微处理器、存储器和/或软件。

在一个实施例中，可以激活警报，用于向系统的远程设备通知故障和/或位置警报。例如，当测量设备402和/或通信模块404的一个或多个功能故障时，会发生系统故障。在另一个实例中，当确定测量设备402远离预定路线和/或预定边界预定距离时，会发生位置警报。系统故障或位置条件的警报或通知可经由基站、移动电话塔和/或互联网传送至远程设备。在警报条件的一个实例中，通信模块404可自动地将移动电话呼叫放至指定远程设备，并提供测量设备402和/或通信模块404的警报条件信息和位置(诸如最后知道的位置)。当通信模块404被篡改或者当软件或边界在没有适当授权和认证协议和/密钥的情况下被改变时，也可以启动警报。

在一个实施例中，当测量设备402和/或通信模块404的组件被篡改和/或移除时，会发生系统故障。例如，在核子测量仪的情况下，核子测量仪可包括放射源以及用于确定放射源是否被篡改和/或移除的一个或多个检测器。检测器可执行放射量与预定或期望值的比较。如果该放射量小于预定或期望值，则可向远程设备发出警报。其他检测器可确定用于保持或存储组件的容器是否被打开，诸如放射源外壳的密封口。在独立系统中，用于确定组件是否被篡改和/或移除的组件可以全部或至少部分地集成到测量设备402和/或通信模块404中。在一个实例中，响应于由检测器检测到的放射量值的瞬时变化的检测，可向远程设备发送警报。在另一个实例中，如果诸如安全密封的电线被损坏，则可以发送警报。

在另一个实施例中，通信模块404可确定测量设备402的诊断信息和校准信息或服务信息。示例性诊断信息包括放射源强度、电池寿命、流动测试、高压读数、低压读数以及测量设备的其他适当的诊断信息。根据本文所述的技术，诊断信息和校准信息可与传感器和系统的健康一起被传送给远程设备。例如，计数比的变化可由于组件运输、放大器或检测器故障或组件篡改而产生。这将会导致与设备健康相关的警报状态被触发。

在一个实施例中，可在远程定位过程中配置通信模块404，其中，中央计算机系统提供用于确定测量设备402的状态并用于控制测量设备402的支持。中央计算机系统可保持与通信模块404的常规通信，用于确定状态和用于控制测量设备402。例如，中央计算机系统可向通信模块404发出轮询信号，用于确定测量设备402的位置/地点。测量设备402的位置/地点可通过定位设备414来确定并被传送至中央计算机系统。中央计算机系统可使用位置/地点/识别信息来确定测量设备402是否在预定路线的预定距离内、是否在预定边界内和/或是否在预定边界的预定距离内。中央计算机系统可存储限定预定路线和/或预定边界的信息。可通过操作者或其他适当的控制源来更新和改变路线和边界信息。预定路线和预定边界可限定允许在其中或附近运输测量设备402的区域。例如，墨西哥的边境可以是作为坐标在中央计算机系统中限定的边界。如果测量设备402在预定边界上移动和/或远离预定路线预定距离，则可以启动警报。对于某些装备，由于其很少或永远不会改变，所以期望固定编码警报边界。

至少具有两种用于实施警报功能的方式。第一种是将定位信息发送给执行所有计算、警报和通知的中央计算机系统；另一种是整个系统接近设备并且独立。可以在机器上执行所有或部分计算。所有或部分警报和通知可以被存储用于后续检索，或者当需要时经由机器上的电子设备链接。对于路线监控，在离开港口之前，指定的路线点可编程到通信模块404中，并且自确认。

图5示出了用于运输核子测量仪的示例性计划航运路线的地理图。预定路线500表示沿着德克萨斯州的加尔维斯顿附近的海域运输核子测量仪。通信模块可存储预定路线。此外，通信模块可包括用于确定核子测量仪的位置的定位设备。使用所存储的预定路线和核子测量仪的位置，通信模块可确定核子测量仪是否偏离预定路线大于预定距离。此外，响应于确定核子测量仪偏离预定路线大于预定距离，通信模块可以向另一设备指示或警示该情况。

图6示出了核子测量仪的示例性边界的地理图。预定边界600表示核子测量仪的预定边界。通信模块可存储预定边界。此外，通信模块可包括用于确定核子测量仪的位置的定位设备。使用存储的预定边界和核子测量仪的位置，通信模块可确定核子测量仪是否在边界外和/或远离边界预定距离。此外，响应于确定核子测量仪在边界外和/或远离边界预定距离，通信模块可以向另一设备指示或警示该情况。边界可以是任何形状或大小，并且可以简化为半径或具有许多复杂线。

在另一个实施例中，远离测量设备的设备可存储用于测量设备的预定路线和/或预边界。例如，远程设备可以是连接至网络406的联网设备、基站和/或中央计算机系统，被配置为接收表示测量设备位置的信号。远程设备可以将测量设备的位置与存储的预定路线相比较，用于确定测量设备是处于预定路线的预定距离。此外，远程设备可以将测量设备的位置与存储的预定边界相比较，用于确定测量设备是否远离预定边界预定距离。远程设备还可以确定测量设备是否在预定边界内。远程设备可以向另一设备通知测量设备相对于预定路线和/或预定边界的位置。此外，远程设备可存储测量设备的位置和/或其相对于预定路线和/或预定边界的位置的记录。

在一个实施例中，测量设备和/或与测量设备相关联的通信模块可接收轮询测量设备和/或通信设备的位置的一个或多个信号。响应于接收到轮询，通信模块可以发送测量设备的位置。在一个实例中，在测量设备被盗的情况下，通信位置可以是测量设备最后已知的位置。通信可经由陆上线路、POTS、移动电话、无线电或卫星通信进行。对于移动电话通信，通信模块和/或测量设备可包括用于经由移动电话网络进行通信的功能。在一个实例中，测量设备可与电话号码和账号相关联。在另一实例中，与测量设备相关联的信号包括可利用用于识别测量设备的测量设备的识别号或序列号进行编码的通信信道。在该实例中，可以在多个测量设备之间共享单个电话号码或通信信道，这是因为每个测量设备都可以被识别并且通过编码到通信信道中的固有识别号或序列号将信息调制。适当的寻址技术(例如，在“菊花链”系统中使用的技术)、多路复用/多路分离系统或例如用作HP通用接口总线(GPIB)方法的地址环路系统可被用来识别特定寻址的测量设备并进行通信。

另一适用寻址技术可包括广播、诸如用在互联网协议版本4或6中的组播协议。一个实例是互联网工程任务组(IETF)中的RFC 919。用于识别测量设备的识别系统是有利的，例如，因为测量设备可以以合同线方式响应于轮询信号，由此减少了与移动通信服务相关联的费用。在其使用实例中，承包商或测量设备的所有者可通过呼叫电话号码并输入识别测量设备的代码来传送轮询消息。在该实例中，输入代码可以被解调，并且可以回复相应的测量设备。

网络信道可根据本文所述的主体，通过任何合适的技术来多路复用和多路分离。示例性多路复用和多路分离技术包括时分多路复用、频分多路复用、波长分割多路复用和统计多路复用。在统计多路复用技术的一个实例中，可在无线通信系统中使用正交码跳频技术。在该实例中，可以在单一介质上传输多个同步通信信道。图7A和图7B示出了根据本文所述主题的示例性调制/解调系统的示意图。参照图7A，调制/解调系统700包括多个测量设备702和相应的通信模块704，被配置为共享公共通信信道706。通信信道可以是在多个用于通信的设备之间共享的移动电话通信信道或任何其他合适的通信信道。通信模块704均可以包括被配置为编码和解码信道706上的通信的编码器/解码器708。此外，通信模块可被配置为利用无线多路复用和多路分离技术，诸如菊链循环、HPIB或任何其他合适的技术。每个测量设备702都可以与识别信息(诸如序列号或名称)相关联。识别信息可加密到其相应的地址/数据总线710。

图7B示出了提供每个测量设备702在信道706上的通信中的频率偏移的示图。每个测量设备702的频率偏移可以是其识别信息的功能。

测量设备702可包括GPS系统，并且包括在工作场所环境、仓库和/或工厂中被监控的能力。例如，可以连续、间隔或随机地监控测量设备702。通信可经由移动电话技术、POTS、卫星和/或任何其他合适的技术。在一个实施例中，测量设备检测或包括可被远程监控的气体、固体、液体或放射性材料。示例性监测类型包括库存监控、诊断监测、个人放射量测定器、环境条件(诸如湿度、温度和压力)、设备健康监控。在一个实例中，设备健康监测可包括检查化学物含量的检查或测量设备的位置。在一个实施例中，可远程监控测量设备用于实际测量。在该实施例中，由测量设备得到的测量可触发位置信息的获取或记录，其可被存储在测量设备的存储器中或传送至另一设备。此外，测量设备的操作者可启动测量和位置获取。

测量和位置信息可直接上载到中央计算机系统、基站和/或移动设备用于存储和分析。中央计算机系统、基站和/或移动设备可以应操作者的要求或自动地查询测量设备的条件。自动查询可以以任何预定间隔是随机或周期性的。可选地，测量设备可以自动传输测量和位置信息。在一个实例中，预定事件可触发测量和位置信息的通信。

在一个实施例中，因为集装箱通常是金属的且无线电信号无法穿透壳体，所以中继模块可被配置为中继与测量设备相关联的测量和/或位置信息。图8A和图8B分别示出了根据本文所述主题实施例的示例性集装箱800和示例性中继系统802和816(用于中继与测量设备相关联的测量和/或位置信息)的示意图。参照图8A，集装箱800包括中继系统816。此外，集装箱800保持或存储多个测量设备804。中继系统802和测量设备804被配置为相互通信。例如，中继系统802和测量设备804可包括天线以及用于从集装箱内部中继到外部的无线通信的电子器件。在一个实例中，中继系统802可通过具有将信号传送到放大器内部的外部天线的再辐射GPS系统来实施，其中将信号再辐射到内部GPS接收机。

集装箱800可包括外部天线810、内置天线811、外部GPS天线814以及用于中继测量设备804与集装箱800外部的设备之间的通信的中继设备816。例如，集装箱到船桥的通信信道可以是光学、无线或同轴电缆。通过适用的通信技术，该信息可被传送至船或码头。测量设备804可响应于通过中央计算机系统或其他远程设备轮询而发射固有的无线电识别信号。可通过中继设备816接收识别信号和其他信息，并经由外部天线810或同轴电缆中继到外部设备。轮询信号可被外部天线810接收，并经由内置天线811中继到适当的测量设备804。可通过卫星、电话、移动电话、无线电和其他合适的通信系统来实现外部通信。在该系统中，GPS链接可以在集装箱外部，并代替在对象内来记录位置信息。安全信息可通过810从集装箱外部到达内部，其中其可与验证对象状态的测量设备804通信。这里，对象通过810与外界通信，并使用外置GPS 814的位置。

图8B示出了中继系统816的内部组件的更多细节。参照图8B，中继系统816可包括通信模块818、识别功能820和电源822。通信模块818被配置为管理涉及天线812和813的通信。中继系统802可包括同轴电缆824和用于外部通信的密封扣环826。此外，中继系统802可包括识别功能，其包括用于存储与中继系统816或802相关联的识别信息的加密RFID。

在一些应用中，在经受增加的信号衰减和阻碍的环境下，GPS系统可通过其他系统就那些补充。测量设备的位置确定可通过使用GPS、GLONASS、伽利略或罗兰以及GPS辅助系统(诸如用在蜂窝技术中)的一种或多种的组合来进行。在一个实例中，三角测量技术可用于基站。在另一实例中，GPS和蜂窝技术的组合可以导致GPS数据获取的快速启动。在另一实例中，涉及多种技术的网络辅助GPS可被结合。在另一实例中，GPS和GLONASS的组合可用于提高卫星信号的可用性和精度。还可以获得高度和方向。

基于地面的系统可用于定位测量设备或其他对象。图9示出了根据本文所述主题实施例的用于定位测量设备的基于地面的系统900的示意图。参考图9，系统900基于由澳大利亚新南威尔士Artarmon的Quiktrak网络有限公司提供的QUIKTRAK^TM定位系统。系统900可包括中央站点902、多个基站904、基准发射机应答器(transponder)906和移动发射机应答器908。显示站910可进行中央站点902的定位请求以定位人、地方或对象。中央站点902可向被定位的发射机应答器908发生分页请求(pagingrequest)。作为回应，发射机应答器908可发送可被基站904接收的展布频谱信号。时域分析技术可用来确定发射机应答器908的位置。位置可被发送到显示台910。发射机应答器908可以接近或集成到测量设备912或用于确定其位置的对象中。虽然在本文通过RF保持加密或密钥来描述技术，但是还可以利用任何其他适当的技术。

另一个示例性定位系统是可从比利时根特的Tele Atlas Data Gent得到的映射系统。这些映射系统可使用GPS、磁门罗盘、倾角计、地图存储、传感器和确定测量设备位置的导航计算机。此外，这些组件可用于更新和监控测量设备的位置。

用于定位测量设备的示例性基于路标的系统的是自动网络行进时间系统(ANTTS)。ANTTS可利用RF标签和询问器。图10示出了根据本文所述主题的用于定位测量设备的基于ANTTS的系统1000的框图。系统1000可包括多个询问器1002和RF标签1004。在一个实例中，询问器1002可沿着在沿着公路移动的RF标签1004的位置的确定中使用的公路的预定位置进行安装或定位。每个RF标签1004都可以附接至、集成到或以其他方式定位为接近相应的测量设备1006或其他对象，使得RF标签的位置对应于其相应测量设备或对象的位置。

询问器1002可包括用于利用处于VHF范围或任何其他适当范围的RF信号进行通信的发射器和接收器。通信功率大约在100微瓦和约10毫瓦之间。这种低功率保持询问器向紧邻询问其的区域发送信号。每个询问器1002都可以周期性地发送标签启动码字，其包括帧位、同步位和与询问器相关联的标识符。RF标签1004可从近距离的询问器1002接收通信，并以握手方式响应确认标签期待能够码。

在系统1000的一个示例性应用中，每个询问器1002都可以与定位在公路路口的对应交通灯控制系统1008相关联或附接至其。测量设备1006可朝向具有询问器的路口移动。随着与测量设备1006相关联的RF标签1004接近路口时，RF标签1004的位置可被记录并与用于与RF相关联的测量设备的识别信息一起被传送到中央计算机系统1010。这种通信可与现有的与交通灯控制系统1008相关联的通信架构集成，以降低成本。有害材料传感器(诸如辐射监控器或分析器)可结合在系统1000中，用于跟踪有害材料运输。当检测到有害材料时，光控制盒1008处的传感器就激活警报至中央设备1010。

用于定位测量设备的另一个示例性系统是基于蜂窝的通信系统。基于蜂窝的通信系统可用于跟踪测量设备并提供边界警报。这些系统可以是用于与移动电话通信的基于蜂窝的系统。图11示出了根据本文所述主题的用于定位测量设备的基于蜂窝的通信系统1100的框图。参考图11，系统1100可包括以六角形单元图案或其他适当配置定位的多个单元基站1102。具有集成定位设备的测量设备1104可在基站1102之间移动。此外，测量设备1104可配置有用于与基站1102通信的通信模块。测量设备1104的通信模块只需要较功率用于通信。此外，通信模块可与基站通信，并与测量设备驻留的区域相关联。每个基站1102的覆盖范围可取决于其特定位置。在农村地区中，例如覆盖区域的半径为30公里。在城市地区中，例如覆盖区域的半径可小于1公里。

基于蜂窝的通信系统1100可与基于卫星的定位系统(诸如GPS)结合使用，用来确定测量设备1104的位置。当GPS接收较差的卫星信号时，系统1100可用于提高基于GPS的系统冷启动。系统1100可基于与测量设备1104相关联的通信信号强弱、信号到达角度、信号的相位测量和/或定时测量来确定测量设备1104的位置。这些测量可以与GPS信令和本文所述其他位置相关信息组合使用，用于确定测量设备1104的位置。此外，确定的位置信息可转发到中央计算机系统用于分析和报告。

GSM系统可用于确定测量设备的位置。在用于确定测量设备位置的GSM系统中使用自定位和远程定位技术。在自定位中，测量设备可从附近的基站接收GSM信号，并基于信号确定位置。图12和图13示出了根据本文所述主题的分别使用自定位和远程定位技术来定位测量设备的示例性基于GSM的系统1200和1300的框图。参考图12，系统1200包括同步功能1202和多个基站1204、1206、1208和1210。同步功能1202可同步基站1204、1206、1208和1210的操作，用于向测量设备1212提供信令。测量设备1212可包括通信模块，其用于接收来自一个或多个基站的GSM信号。此外，测量设备1212可包括定位设备，其被配置为接收来自一个或多个基站的GSM信令并基于GSM信令确定位置。例如，测量设备1212可分别从基站1204、1208和1210接收信号1214、1216与1218。与测量设备1212相关的定位设备可基于GSM信号1214、1216和1218确定地点/位置。

参考图13，系统1300包括同步功能1302、基站控制器1304和1306以及基站1308、1310、1312和1314。同步功能1302可同步基站1308、1310、1312和1314的操作，用于向测量设备1316提供GSM信令。一个或多个基站可接收来自测量设备1316的GSM信号。所接收的GSM信号可被系统1300用于确定测量设备1316的位置。测量设备1316可与基站1308、1312和1314进行GSM信号1318、1320和1322的通信。在一个实例中，基站1308、1312和1314可接收与测量设备1316的通信模块进行通信的GSM信号1318、1320和1322。在该实例中，所接收GSM信号1318、1320和1322中的信息可通过基站控制器1304和1306转发到移动交换中心(MSC)1324。MSC 1324可包括中央计算机系统，其被配置为基于所接收的GSM信号1318、1320和1322来确定测量设备1316的位置。

系统1200和1300可包括限定与测量设备相关的一个或多个边界和/或一个或多个路线的预定坐标。边界可用来限定测量设备应定位在其中的地理区域。路线可用来限定移动测量设备的地理区域中的路径。测量设备可与通信模块相关，该通信模块用于传送测量设备的位置/地点以及其相对于如本文所述边界和/或路线的位置/地点。边界和/或路线可通过操作者重新限定。通过使用适当的用户识别信息，边界或路线的预定坐标可从测量设备或中央计算机系统上载。图9至图13示出了可与GPS一起使用用于增强的GPS定位服务的位置服务可能性的实例。他们可以单独使用，但与卫星定位技术相比，精度降低。

在一个实施例中，测量设备的实际坐标可能无法确定。在这种情况下，位置矢量信息可用来表示测量设备沿着预定路线或边界。如果实际坐标没有在预定时间内确定，则启动警报。如果确定行进沿着预定路线移动，则预定时间周期被延长。例如，3D速度和加速度矢量可用来预测测量设备或对象的未来位置。在一个实例中，如果包括被监控货物的船由于风暴偏移了预定路线，则船的位置、3D速度矢量和/或加速度矢量可以被监控以确定该船是否朝向目标地点行进。惯性或光学陀螺仪和磁性传感器也可以改善或增加系统计算。对于独立系统，授权操作者可输入信息，用于忽略警报或与远程设备联系。

图14A和图14B分别示出了根据本文所述主题实施例的用于运输测量设备的示例性货运路线和示例性航运/货运路线的地理图。参考图14A，示出公路走廊1400用于运送测量设备。走廊可通过多个预定坐标来限定。测量设备的位置和/或一系列位置可与预定坐标相比，以确定测量设备是否沿着公路行进。此外，测量设备的位置可与预定坐标相比，以确定测量设备是否偏离公路预定距离。如果确定测量设备偏离大于预定距离，则启动警报，并且根据本文所述技术将信号传送到远程设备。

参考图14B，示出航运/货运路线1402用于在法国1404和北卡罗来纳州1406之间航运/货运测量设备。路线1402的第一程可包括在法国1404的内陆城市1408到港口城市1410之间货运测量设备。第一程可包括多个检查站1412。路线1402中的第二程可包括多个海上检查站1414。路线1402的终点可包括终点检查站1416。测量设备可包括用来确定其位置的定位设备。此外，测量设备可包括用于确定测量设备是否在预定时间内位于检查站的功能。如果测量设备没有在预定时间内到达检查站和/或测量设备偏离路线1402，则可以通知远程设备。在一个实例中，检查站可以是坐标读数，从而系统从笔记点的“无行动”、“警报”或“存储”的列表中决定合适的动作。

在一个实施例中，预定边界或路线可以被改变。例如，新坐标可以经由本文所述的通信技术从授权远程设备下载到测量设备。

在一个实施例中，测量设备可包含嵌入程序，其可通过远程下载的用于跟踪、操作或运送数据的参数来启动。在一个实例中，当从远程设备获取合适的加密码时，校准常数可存储在测量设备内。该特征功能是有利的，例如用于防止无资格的技术人员服务测量设备。

在一个实施例中，利用任何合适的通信技术，通过远程设备控制测量设备的操作。例如，控制命令可通过互联网传送给测量设备。在另一个实例中，控制命令可通过基站、PDA或移动电话传送至测量设备。命令可通过发生在远程装备中的测量设备状态确定而产生。

在另一个实施例中，由于测量设备的状态或健康和/或测量设备相对于预定边界和/或路线的位置，警报可通过远程设备自动产生。在一个实例中，控制程序可取得测量结果，并在远程位置告知当局机构测量设备的测量状态、健康和/或位置。在该实例中，可向授权人员显示该信息。状态信息可自动发送至中央计算机系统，或者在设备被轮询时。在测量设备不能答复轮询的情况下，最后已知的位置和状态可通过中央计算机系统结合。在警报信号中发出的示例性信息可包括有害材料识别和MSDS信息。此外，在警报信号中发出的示例性信息还可包括有关诊断、特性、序列号和/或其他测量设备相关信息的信息。此外，在警报模式下，辐射检测器可被通电，并测量辐射源强度。此外，在辐射源被盗或丢失的情况下，警报信号可被传送至中央计算机系统。

在一个实施例中，测量设备可包括RFID系统，其包括具有不同等级的安全和/或加密的多个安全层。如果在测量设备的位置和相关的预定路线或边界之间确定差异，则测量设备的实际路线与来自RFID系统的声明的比较可确定是否需要采取任何措施。实际路线可从定位设备中确定，诸如定位在测量设备上或在其附近的GPS系统或诸如放射性材料的其他对象。RFID系统和GPS系统可集成为一个或多个系统。集成的RFID/GPS系统可用于GPS是功能的组成部分的应用。在一个实例中，可以使用由政府发布并被加密用于认证和隐私保护的RFID芯片。在另一个实例中，航运和/或货运仓库中的检查站可包括用于以相关的安全等级解密的代码。加密可包括嵌入数据的数字水印或全息图像。对于认证，可使用任何合适的算法。

RFID的安全等级可具有多层加密和认证，从而不同的机构部门可有不同的密钥。例如，核设备可以在检查站被检测。在该实例中，第一层加密可以简单地验证运输测量装备的车辆操作者和测量设备识别。如果操作者被授权，则可以继续测量设备的运输。如果操作者没有被授权，则会生成警报并通知适当结构。

RFID系统集成到测量设备的操作中可包括为测量设备提供操作历史。这可以包括过去的项目、位置、所有权和服务记录。RFID系统还可以保持测量设备的位置/地点信息，并且未授权的设备可以被识别和重新定位。在另一个实例中，RFID系统可以向测量设备提供智能标签。在该实例中，关于仪器型号、序列号、其规格、特性的信息可以立即被读取并且如果有需要就输入到程序表中。在另一个实例中，RFID系统可用于认证有害材料在测量设备中的使用。在另一个实例中，RFID系统可提供校准/维修/加密/验证密钥。在该应用中，除非使用适当的数字密钥承认许可，否则阻挡保持设备保持校准参数的存储器部分。在另一个实例中，RFID系统可以为测量设备和/或有害材料提供多个序列号或其他标识。例如，医疗设备可具有序列号，包括放射同位素、型号、NRC许可证等。在另一个实例中，RFID系统可提供预期化学信号或材料能谱的纪录。在另一个实例中，RFID系统可提供运输清单和路线。在另一个实例中，RFID系统可提供与测量设备操作者相关的识别信息。RFID系统可包括公共/私人加密/认证密钥系统。在另一个实例中，RFID系统可以为不同机构提供不同的加密/认证层。

在一个实施例中，有害材料可与在电子防盗系统(EAS)模式中使用的RFID系统相关。在该应用中，固有签名RFID标签可与有害材料相关。当RFID标签离开预定区域时，就会触发路标或其他合适的读取设备。响应于触发，可启动警报，传送来自标签的信息并根据本文所述技术通知当局机构。有害材料的位置可以在警报状态下传送至当局机构。在一个实例中，EAS系统可包括定位两个相互通信的系统，一个系统在运输器上，另一个系统在包括有害材料的测量设备上。在两个系统分离预定距离的情况下，可根据本文所述技术通知当局机构。在另一个实例中，EAS系统可要求所有权或当局机构使用测量设备的证据。

在有害材料运输行业的一个示例性使用中，RFID和GPS系统可用于危险材料的辩论和安全的跟踪目的。为了安全目的，RFID芯片可以用运输信息(诸如预期路线、联络点、序列号、所有权信息、运输清单、运输路线和有害材料的特征)进行编程。呼叫端口可被配置为检测RFID信息以及来自GPS系统的实际运输路线。存储在RFID系统中的信息可用于识别有害材料。例如，如果是有害材料核材料，则核材料能谱可从RFID系统上载，并且频谱分析技术用于识别验证该材料与存储在RFID系统中的信息相匹配的同位素。其他有害材料(诸如生物、气体、固体和液体材料)可通过适用的技术(诸如光学、质量、红外线或气体光谱)来检测。在另一个实例中，毫米波可远程地检测或识别分子信号，因为电磁扰动所产生的频率分布可以是材料信号。此外，毫米波和太赫兹辐射可用于也远程地通过反射和散射技术检测辐射诱导效应。

在一个实施例中，本文所述的定位系统可用于确定取芯测量的位置。图15示出了根据本文所述主题的用于获得取芯测量的沥青/土壤表面上的预定位置的顶视图。参考图15，可以以预定图样从沥青/土壤材料1500移出多个核心样本。钻探设备可用来从材料1500中顺序移出核心样本。例如，钻探设备可用于从材料1500中移出第一核心(core)样本1502。样本1502可以在位于距离材料1500的边缘1506预定距离1504的位置中移出。第二核心样本1508可以在离第一核心样本1502的移出位置预定距离1510的位置移出。其他核心样本可以在彼此相距预定距离移出。这里，GPS系数可附接至取芯钻探工具，或者手持用于标记操作者的位置。在该实例中，GPS可以为每个取芯位置给出矢量和方向，或者操作者可标记位置作为核仪器操作者的兴趣点。

核心位置内嵌于其存储器或从起始点开始计算的测量仪可用来选择将核子测量仪放置在哪里以用于非破坏性测量。进行测量，并且与位置、操作者ID、时间日期一起被记录，任选地，测量仪可产生包括测量信息(其被设置以标记获得测量的点)的条形码或RF标签。可选地，蜡笔可在测量位置标注“X”。接下来，取芯工具到来，并通过描绘或标记的“X”(其中，“X标记点”)、寻找RF标签或寻找测量仪描绘或粘附的信标，使用相同的GPS坐标来寻找点。通常，切割2个核心，一个用于承包商，一个用于代理商。它们通过排水系统进行测量，以验证核子测量仪与核心非常好地一致。有时需要进行核子偏移，然后与核心的破坏性钻探相比，可接受非破坏性核子测量。来自测量仪的相同GPS坐标可下载或链接到钻探设备，并允许测量点与钻探车的识别。

在一个实施例中，包括如本文所述的定位设备的测量设备可用来确定进行测量的位置与移出核心样本的位置之间的预定距离。在核心移出之前，操作者可沿着材料1500表面移动测量设备。定位设备可确定测量设备何时距离取芯过程预定距离。当确定测量设备已经移动预定距离时，指示器或警报系统可以通知操作者测量设备处于特定位置。操作者可通知观看或查看显示、收听或以其他方式感应警报来向其通知位置。响应于通知，操作者可以继续前进移出另一个取芯站点或在该位置进行材料1500的另一适当测量。此外，测量设备可与通信模块相关联，该通信模块用于接收在确定位置中使用的预定距离、位置或其他适当的坐标信息，以获得来自材料1500的核心样本。通常，在移出核心之前进行非破坏性测量，在测量点处或附近钻取核心。

图16示出了根据本文所述主题实施例的用于定位获得样本测量和/或样本的测量设备的示例性处理的流程图。参考图16，测量设备可定位在起始位置。例如，测量设备可置于材料表面边缘或另一合适的预定位置(块1600)。在块1602中，可取得起始位置的坐标。参照图16描述的测量可以是破坏性的或非破坏性的，或者标有条形码或标签。在块1603中，可获得样本测量值。

在块1604中，测量设备可沿着材料表面移动。移动期间测量设备的位置可以与用于获得测量值的预定位置相比(模块1606)。当测量设备移动到一个预定位置时，测量设备可指示测量设备处于一个预定位置(块1608)。在预定位置可获得样本测量值(块1610)。在块1612中，测量设备可确定样本测量是否完成。如果确定没有完成测量，则处理返回到块1604。否则，如果确定已经完成测量，则处理可在块1614中结束。当在所有预定位置取得样本测量值时，确定完成了测量。

在本文所述主题的一个示例性实施中，可请求有害材料的位置和识别信息。港口处的授权有害材料应该是可识别的。在一个实例中，可以使用基于频谱的系统作为标识符。在另一个实例中，政府颁发带有识别信息的RFID标签可用作标识符。如有必要，标识符可被编码和/或加密。对标识符的需要时为了减少合法公民及其权利的侵扰，以操作可结合规定材料的安全设备。

例如，有害材料可使用微波检测器、基于拉曼的系统、核检测器、辐射检测器、FTIR系统和/或质谱分析来检测。这种检测可与RFID标签和位置信息结合。信息可与政府数据库进行比较，用于测试集装箱内容的合法性。跟踪数据可用来确定材料及时离开港口并沿预定路线被跟踪。在集装箱内，便携式微功耗雷达可用来检测对集装箱及其物品、集装箱物品外的其他东西和/或从集装箱移走物品或在集装箱中移动物品(这可能导致产品的损害)的侵扰。在一个实例中，可通过使用适当的运动检测器来检测对集装箱的入侵。在另一实例中，入侵可通过雷达检测。其他检测示例性方法可以是压力、香气、应变仪、声学、心跳检测器、呼吸检测器的变化或简单地运输线中电流的干扰。

中央计算机系统可被配置为远程地控制测量设备并监控测量设备的位置和健康。例如，如图3所示的中央计算机系统330可用来远程地控制和监控测量设备(如测量设备302)。图17示出了根据本文所述主题实施例的可由用于控制和监控测量设备的中央计算机系统实施的示例性处理的流程图。参考图17，该处理可从块1700开始。接下来，在块1702中，可配置与测量设备进行通信的加密认证算法。例如，与测量设备通信的数据和/或指示可被加密并传送密钥。可通过任何合适的技术(如本文所述的一些技术)来与测量设备进行数据和/或指示的通信。

接下来，中央计算机系统可输入管理模式1704、跟踪模式1706或健康监控模式1708。在管理模式1704下，可以上载程序和数据(块1710)。诸如用户固件更新的程序控制通信模块、跟踪、定位、监控、图形、篡改检测、用户界面、测量协议以及数据(诸如边界的更新位置、执行测量的位置和加密/识别密钥)。在块1712中，控制参数可转送到测量设备。控制参数可包括测量模式(诸如土壤或沥青)、特殊校准曲线的选择和仪器校准程序。在块1713中，可执行校准和校准检查功能。接下来，在块1714中，该处理可停止。

在跟踪模式1706中，可取得测量设备的三维坐标(块1716)。例如，中央计算机系统可向测量设备传输坐标请求。响应于此，定位设备可提供坐标。坐标可传送至中央计算机系统。此外，可获得不同时段的坐标并传送至中央计算机系统。基于坐标，中央计算机系统可计算测量设备的位置和/或位置矢量(块1718)。接下来，在块1720中，中央计算机系统可确定测量设备的位置和/或位置矢量是否可接受。例如，位置和/或位置矢量可与预定边界、区域和/或路线相比，以确定测量设备是否在可接受位置和/或在相对于预定边界、区域和/或路线在可接受方向上移动。如果确定位置和/或位置矢量可接受，则该处理前进至块1714。否则，如果确定位置和/或位置矢量不可接受，则中央计算机系统可进入警报模式(块1722)。还可以应用跟踪模式(诸如只记录)、实时警报模式、边界和/或宵禁模式的设置。

在健康模式1708下，中央计算机系统可控制测量设备运行诊断(块1724)。示例性诊断可包括篡改证据处理的验证、正常运行时间的分析、电池充电、在存储器中记录的精确位置、校准参数验证、测量仪内部的温度和湿气/湿度值、一般的电子和软件诊断以确保适当操作、固件更新和状态的验证。接下来，在块1726中，中央计算机系统可获取有关对测量设备执行的诊断的状态信息。中央计算机系统可基于状态信息确定测量装备的健康状态是否可接受(块1728)。如果确定健康可接受，则该处理可停止在块1730。否则，如果确定健康不能接受，则中央计算机系统可进入警报模式(块1722)。

在一个实施例中，参考图17描述的所有或部分处理可通过用于控制和/或监控测量设备的任何合适的设备使用。此外，数据和/或指示可通过任何适用的技术(如本文所述的一些技术)传送至测量设备。

在一个实施例中，测量设备可进行健康监控、存储监控结果并基于监控结果进入警报模式。图18示出了根据本文所述主题实施例的可通过用于健康监控的测量设备实施的示例性处理的流程图。参考图18，测量设备可以激活传感器及其测量仪器(块1800)。在块1802中，可以为测量设备的传感器和测量仪器进行诊断。可基于诊断结果，在预定条件下设置标签(块1804)。标签可表示测量设备的一个或多个健康条件。接下来，确定一个或多个标签是否可接受(块1806)。如果标签可接受，则结果可存储在数据库中(块1808)，然后处理可以结束(块1810)。否则，如果标签不能接受，则测量设备可进入警报模式(块1812)，这可以向操作者通知结果和/或向远程设备(如中央计算机系统)传送表示健康监控结果的信令。

在一个实施例中，测量设备可配置为用于监控位置和状态的独立系统。图19示出了根据本文所述主题实施例的监控测量装备的位置和状态的示例性处理的流程图。参考图19，测量设备可确定是否从远程设备或系统接收到关于位置和/或状态信息的外部请求(块1900)。例如，中央计算机系统、另一测量设备或任何其他适当的联网设备可以向测量设备传送信号用于请求位置和/或状态信息。如果使用认证和加密协议确定接收到请求，则测量设备可实施用于监控其位置和状态的监控安排(块1902)。在块1904中，测量设备可获取位置和状态信息。位置和状态信息可存储在与测量设备相关的数据库中(块1906)。

在块1908中，测量设备可基于预定标准确定位置和状态是否可接受。预定标准可包括预定路线、区域、位置、仪器和其他与测量设备相关的检测信息。如果确定位置和状态可接受，则该处理可以停止(块1910)。如果确定位置和状态不能接受，则测量设备可进入警报模式(块1912)。在警报模式下，传送请求的远程设备、另一远程设备和/或测量设备的操作者可接收与位置和状态信息相关的信息。

图20A示出了根据本文所述主题实施例的处于不同安全和加密/认证等级的测量设备的RFID系统的示例性操作处理的流程图。参考图20A，该处理可在块2000开始。接下来，在块2002中，RFID系统可确定是否执行安全检查。如果确定不执行安全检查，则RFID系统禁用加密(块2004)，并将与测量设备相关的信息传输至远程设备(块2006)。以非加密格式传送信息。与测量设备有关的示例性信息包括序列号、所有者姓名、地址信息、公司名称、认证用户的身份、一些诊断信息、一些校准信息以及任何其他相关的测量设备信息。该处理可停止在块2008。

再次参照块2002，如果确定执行安全检查，则可以选择安全等级(块2010)。可以选择低安全等级(块2012)、中安全等级(块2014)或高安全等级(块2016)。在低安全等级(块2012)中，为通信信息不提供或只提供一些加密。在一个实例中，信息可在收费站中提供(块2018)，并且测量设备和相关运输在收费站中等待(块2020)。确定是否在块2022中批准信息。如果批准，则该处理可停止在块2008。否则，测量设备可进入警报模式(块2024)，其中，测量设备可以向本文所述的远程设备传送位置信息和/或状态信息。

在中安全等级(块2014)中，测量设备在码头对测量设备的运输认证执行预定的基本加密并检查清单(块2026)。在块2028中，检查清单。接下来，在块2030中，检查任何有害材料的状态。在块2032中，确定清单检查和危险材料检查是否可接受。如果可接受，则该处理可停止在块2034。否则，如果不能接受，该测量装备可进入警报模式(模块2024)。

可使用标准协议或算法加密中等安全模式。这里，可以访问诸如管理和维修数据的项目。中等安全可允许读/写、组织返回的协助、设备交换、授权信息和保持库存等。在一个实施例中，雇员可扫描用于访问的卡，从而获得诸如批准用户列表的链接、客户ID、作业场地、服务间隔的信息，并识别装备构造信息或工具。可经由网络浏览器远程访问这些特征。

在高安全模式(块2016)中，测量设备执行用于政府级认证的预定高级加密(块2036)。在块2038中，运输路线可被授权，并利用运输路线编程测量设备。接下来，在块2040中，可收取与航运相关的任何费用。在块2042中，测量设备可确定与高安全模式操作相关的配置和信息是否可接受。如果可接受，则该处理可停止在块2034。否则，如果不能接受，则测量装备可进入警报模式(块2024)。在该示例性处理中，可在任何点收取费用，而不仅仅在块2040中。高安全加密可允许读/写，并允许航运信息路线、边界区域、警报状态的设置以及设备或材料所有权的改变。可经由网络浏览器远程访问这些特征。

图20B示出了根据本文所述主题实施例的用于检查测量设备、保留有害材料的集装器或任何其他对象的安全性的示例性处理的流程图。参考图20B，该处理始于块2044。在块2046中，执行安全检查，其中，确定是否所请求安全性的等级以及是否请求加密。如果确定没有请求加密，则该处理前进到块2048的非加密状态。接下来，处理前进到块2050，其中可传输公众访问信息。公众访问信息的实例包括设备的序列号、公司名称和诊断信息。这类信息可以不加密地传输。此外，信息可存储在RFID标签或其他适当的存储器上。

在该实例中，可使用六个安全等级。这些安全等级包括：安全等级1，收费站；安全等级2，测量模式；安全等级3，管理/验证位置；安全等级4，测量加载/读取/删除；安全等级5，授权修理设施使用的校准/上载固件变化和硬件启用和工厂维修；以及安全等级6，可以是政府委托信息或收费、跟踪和边界设置、报告地址的授权。安全等级可使用单个或多个加密密钥、识别认证以及加密认证算法来获得。例如，可使用密钥和/或证书来达到给定的安全等级。安全等级2可需要不同的密钥，其位数可大于先前提到的等级。安全等级3可需要第一等级和第二等级的密钥/证书的组合以及第三密钥/证书。

在块2046中，如果确定需要安全等级1，则该处理前进到用于安全等级1状态的块2052。当运输对象的车辆在收费站或收费站附近停止，则可能需要安全等级1。在这种情况下，在块2054中，管理信息可以加密或不加密地传输。管理信息的实例包括源类型、关于对象的活动和起点。

在块2046中，如果确定需要安全等级2，则该处理前进到用于安全等级2状态的块2056。当要求进行测量并且关于测量的位置信息应被传输时，可能需要安全等级2。在这种情况下，在块2058中，可以传输存储在设备中的测量和位置跟踪信息。

在块2046中，如果确定需要安全等级3，则该处理前进到用于安全等级3状态的块2060。当通过管理员要求操作者手持设备以验证对象位置时，可能需要安全等级3。在这种情况下，在块2062中，可传输相同信息。可更新一些对应信息。

在块2046中，如果确定需要安全等级4，则该处理前进到用于安全等级4状态的块2064。当来自管理或国家代理机构的认证操作者需要访问测量和位置跟踪信息并且还需要重置、重写、擦除测量和位置跟踪信息时，可能需要安全等级4。在这种情况下，在块2066中，测量和位置跟踪信息可被传输，并且这些信息可被重写和擦除。然而，其他敏感信息在该安全等级下可能无法改变。

在块2046中，如果确定需要安全等级5，则该处理前进到用于安全等级5状态的块2068。当设备要求校准来保证适当性能并保持遵守行业标准和管理时，可能需要安全等级5。在这种情况下，在块2070中，操作者可检索、改变、擦除校准值和/或测量信息。此外，设备可要求固件的更新或升级和/或物理内容或配置的维修、服务、更新或改变。操作者能够访问、重写、写或擦除存储在设备中的部分或全部信息。一些或所有加密密钥和认证证书可被擦除和/或更改。该等级可被工厂授权的服务和生产商使用。

在块2046中，如果确定需要安全等级6，则该处理前进到用于安全等级6状态的块2072。当政府管理要求关于对象清单、内容、管理信息或费用收取的所有或附加信息时，可能需要安全等级6。在这种情况下，在块2074中，可限定授权人员和接收站并获得财政费用。此外，该等级可要求主密钥，2个以上的当事方要求访问信息。例如，政府机构和工厂代表可持有访问所需的密钥。可选地，安全等级6可链接至对象的硬件/固件定义，或者完全专用于政府需求和签字。一些或所有加密密钥和认证证书都可被更新、恢复和/或取消/擦除。

图21是示出根据本文所述主题的用于获得材料的特性测量并确定材料位置的示例性处理的流程图。在一个实例中，该处理可通过使用测量/定位/跟踪设备(例如图2A和图2B所示的设备)来实施。参考图21，该处理始于块2100。在块2102中，获得标准计数。接下来，在块2104中，确定是否安装了GPS。如果确定安装了GPS，则可以确定设备的GPS系统是否有效(块2106)。否则，如果确定没有安装GPS，则该处理可前进到块2108。

在块2106中，如果确定GPS被激活，则确认使用GPS获得的坐标(块2110)，并且该处理前进到块2108。如果确定GPS尚未启动，则该处理直接前进到块2108。

在块2108中，选择材料类型。这可以基于土壤类型或分类或者沥青的聚集和混合设计。接下来，可选择测量的深度(块2112)。可相对于材料定位源杆(source rod)(块2114)，并且可以与适当的数据分析仪器获得计数或频谱(块2116)。可应用合适的校准公式，其通常直接与测试下的材料特性相关(块2118)。此外，还可以应用偏移或校正(块2120)。然后，材料特性可以在应用材料特定的校正或偏移之后计算(块2120和2122)。此外，结果可显示给操作者(块2124)。

在块2126中，确定是否应该存储或传送数据。如果数据应该存储，则数据积累在项目文件中(块2128)，并且处理前进到块2130。如果数据不应该存储，则处理前进到块2130。在块2130中，确定继续该处理，因为操作者可能需要获得更多的测量位置。如果该处理应该继续，则处理前进到块2104。否则，处理在块2134中停止。

在工作环境中，可在每天开始时启动标准计数。这是在标准位置中利用源进行的测量，从而测量仪被放置在测试点。对于实际测量，标准计数可与测量计数进行比率比较，并且该比率确定材料特性。使用比率大大减小了仪器日复一日的偏移，并且可能由于环境原因造成系统的不准确。

参照图21描述的获得材料特性测量并确定材料位置的处理只是一个实例。可利用该处理的许多其他变化。具体地，该处理的任何步骤可以以任何合适的顺序来重新配置，用于实现特性测量并确定位置。

图22是根据本文所述主题实施例的用于有害材料检测并通常指定为2200的系统的测量设备的框图。参考图22，系统2200可包括检测设备2202，其用来检测含有有害材料的对象2204的成分。设备2202可包括检测器2206，其被配置为检测对象2204的有害材料。在其他实例中，检测器2206可以是频谱分析仪，或者是被配置用于感测化学品的XRF或者被配置用于感测放射线材料或者被配置为感测有害、液体、气体、有毒材料等的XRF。此外，设备2202包含RFID读取器/收发器2208。

对象2204可包括RFID芯片2210，其用于经由无线网络2212或直接与RFID读取器/收发器2208进行通信。信息可被适当加密，并在设备2202和对象2204之间进行双向通信。此外，作为测量设备，设备2204还可包括用于测量材料的传感器或检测器2214，但在这种情况下，其是被设备2202研究的对象。在一个实例中，对象2204可包括货物或包括具有有害材料的设备(例如核子测量仪)。

在操作期间，设备2202可从RFID芯片2210中读取关于对象2204的成分MSDS的RFID库。该数据可包括检测器将会或已经观察的预期测量信息。在该实例中，从RFID芯片下载的频谱可以与存储在设备2202的存储器中的信息或经由网络2212从中央计算机系统传输的或者只是从RFID芯片传送至RFID读取器/收发器2208的信息进行比较。当设备2202激活检测器2206的物理测量时，所获得的实际测量应与从RFID芯片2210发送的预期数据库或数据表进行比较。如果测量与MSDS或数据一致，并且所有授权信息一致，则具有有害材料的危险性较低的高置信度，不需要进一步的审查。

应该理解，本文所述主题的各种细节可被改变，而并不偏离本文所述主题的范围。此外，前面的说明只是为了说明的目的，不用于限制的目的。

Claims (29)

1.一种用于定位和跟踪对象的系统，包括：

(a)对象，其中，所述对象包括测量设备和有害材料中的至少一个；

(b)定位设备，被配置为确定所述对象的位置；以及

(c)跟踪系统，被配置为存储与所述对象相关联的跟踪信息。

2.根据权利要求1所述的系统，包括通信系统，所述通信系统被配置为传输包括所述对象的位置和与所述对象相关联的所述跟踪信息中的至少一个的信号。

3.根据权利要求2所述的系统，其中，所述通信系统被配置为将所述信号传输至计算机设备。

4.根据权利要求2所述的系统，其中，所述通信系统被配置为接收与所述对象相关联的轮询信号，并响应于接收到所述轮询信号，传输所述对象的位置以及与所述对象相关联的跟踪信息中的至少一个。

5.根据权利要求2所述的系统，其中，所述通信系统被配置为响应于确定所述对象的位置与预定路线的距离大于预定距离而通知远程计算机设备。

6.根据权利要求2所述的系统，其中，所述通信系统被配置为接收与所述对象相关联的轮询信号，并被配置为响应于接收到所述轮询信号，传输所述对象的位置以及与所述对象相关联的跟踪信息。

7.根据权利要求3所述的系统，其中，所述计算机设备被配置为接收识别所述测量设备的位置的信号和与所述测量设备相关联的跟踪信息。

8.根据权利要求3所述的系统，其中，所述计算机设备是第一计算机设备，以及所述第一计算机设备被配置为向第二计算机设备传输所述测量设备的位置的所述信号和跟踪信息。

9.根据权利要求8所述的系统，其中，所述第二计算机设备选自由计算机、移动电话、个人数字助理(PDA)、联网分布计算设备和个人通信设备组成的组。

10.根据权利要求2所述的系统，其中，所述通信系统包括计算机网络，所述计算机网络被配置为接收所述对象的位置以及使用网络浏览器小程序在计算机屏幕上显示所述对象的位置、标识、管理和跟踪信息中的一个或多个。

11.根据权利要求10所述的系统，其中，所述通信系统包括无线通信网络、广域网(WAN)、局域网(LAN)、互联网协议(IP)网络和环球网(WWW)协议中的一种。

12.根据权利要求2所述的系统，其中，所述通信系统被配置为传输用于获得将被显示和/或存储的数据的信息请求，并响应于所述信息请求来接收所述数据。

13.根据权利要求2所述的系统，其中，所述通信系统被配置为接收将被显示和/或存储的数据的主动提供的传输。

14.根据权利要求1所述的系统，其中，所述对象选自由交通工具、施工设备、电子仪器和货物组成的组。

15.根据权利要求1所述的系统，其中，所述对象包括放射源。

16.根据权利要求1所述的系统，其中，所述对象是被配置为确定铺设相关材料的特性的测量设备。

17.根据权利要求16所述的系统，其中，所述测量设备被配置为测量密度、密度相关参数、含水量、土壤、混凝土和沥青中至少一个或水泥铺设混合物的表面纹理。

18.根据权利要求16所述的系统，其中，所述测量设备选自由核子密度仪、地震铺面分析仪、硬度仪、落锤式弯度计、探地雷达设备、射频设备、电磁设备、微波设备、声学设备、湿度测量设备、光学设备和它们的组合所组成的组。

19.根据权利要求1所述的系统，其中，所述对象包括有害材料。

20.根据权利要求19所述的系统，包括检测器，所述检测器被配置为确定所述有害材料从所述对象的移除或所述有害材料的篡改。

21.根据权利要求1所述的系统，其中，所述定位设备被配置为独立于特性测量来确定所述对象的位置，用于使所述对象进行定位、跟踪和目的地预测中的至少一个。

22.根据权利要求1所述的系统，其中，所述跟踪系统被配置为存储用于所述有害材料的有害材料识别信息。

23.根据权利要求22所述的系统，其中，所述有害材料识别信息包括航运信息、所有权信息、目的地信息、跟踪历史、装船账单和收件人信息中的至少一个。

24.根据权利要求1所述的系统，其中，所述跟踪信息包括限定用于所述对象的预定边界的边界信息。

25.根据权利要求1所述的系统，其中，所述跟踪信息包括限定用于运输所述对象的预定路线的路线信息。

26.根据权利要求1所述的系统，其中，所述跟踪系统被配置为从所述定位设备获得所述对象的位置，并被配置为确定所述对象相对于预定路线的定位。

27.根据权利要求1所述的系统，其中，所述跟踪系统被配置为确定所述对象的位置与预定路线的距离是否大于预定距离。

28.根据权利要求1所述的系统，包括互联网网站，所述互联网网站用于管理和显示设备管理数据、设备维护数据、安全信息、目录清单、现场结果、位置信息和跟踪信息中的一个或多个。

29.根据权利要求1所述的系统，包括互联网网站、浏览器小程序和用于存储与所述对象相关联的跟踪信息的数据库中的一个。

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