CN109416394B - 二维入侵者位置检测 - Google Patents

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Abstract

在第一设备上供应的传感器检测与第一设备在环境内改变位置相对应的第一设备的移动。针对第一设备的位置信息基于位置改变进行更新。在第一设备处从环境中的第二设备检测多个信号，并且基于每个信号来确定第一设备和第二设备之间的距离。根据这些信号，确定第一设备在环境内的另一位置改变，以及针对第一设备更新的位置信息。在多个信号中的两个信号之间的实例处在第一设备处检测该移动，并且在检测到多个信号中的两个信号中的较晚信号之前更新基于第一位置改变的针对第一设备的位置信息。

Description

二维入侵者位置检测
技术领域
本公开一般涉及计算机系统领域，并且更具体地涉及设备位置跟踪。
背景技术
基于位置的服务越来越受欢迎并且有价值，特别是当营销人员认识到迎合用户在特定地理区域内的特定兴趣、倾向和邻近度的价值时。为了提供这种基于位置的服务，可以提供用于可靠地确定用户(或用户携带的设备)的位置的功能的先决条件。位置也可以应用于其他应用，例如旨在增强传统农业、交通维护、机器人、无人驾驶和自动车辆跟踪、编排以及交通管理等的应用，以及其他示例。射频技术已被用于确定设备位置。全球定位系统(GPS)是定位系统的一个示例，所述定位系统可用于推导可用于一个或多个图形用户界面和基于位置的服务的位置信息。GPS系统涉及基于空间的天线，所述基于空间的天线可以向可能具有对四个或更多GPS卫星的无障碍视线的任何地方的客户接收机提供位置信息，以及其他示例定位系统中。
附图说明
图1示出了包括能够部署在机器对机器(M2M)网络内的设备的系统的实施例，每个设备托管相应的设备定位逻辑。
图2是示出了具有本地位置管理器计算逻辑的示例设备的简化框图。
图3是示出了其中可以部署M2M网络的示例环境的俯视图(或平面图)的框图。
图4是示出了基于网格的定位系统中的网格的表示的简化框图。
图5示出了基于与系统内的其他设备的二维相遇的设备的定位的示例。
图6A-图6B是示出了用于确定设备的位置的示例技术的流程图。
图7A-7B是示出了用于确定设备的位置的附加示例技术的流程图。
图8是根据一个实施例的示例性处理器的框图；并且
图9是根据一个实施例的示例性计算系统的框图。
各附图中类似的附图标记和符号表示类似的元素。
具体实施方式
与卫星全球定位系统一起，室内定位技术是传送基于位置的服务的关键贡献者。基于无线电的室内定位一直是一种流行的方法，可以在某些系统中实现强大的室内定位。全球定位系统(GPS)也在个人计算设备(例如，智能电话、平板电脑和车载计算机)中得到广泛采用，提供精确的。尽管取得了这些进步，但是物联网(IoT)系统中的定位仍然是挑战，特别是在部署IoT设备的异构混合物的系统中。IoT设备的功能可能差异很大。某些设备可能配备了高速处理能力、GPS模块和复杂的软件堆栈，而其他设备在设计上所配备的更加简单(例如，具有功率更低的处理器、最小的存储器、专用传感器、简化的通信接口等)。从这个意义上说，一些IoT器件可以被认为是资源受限的，因为它们的设计侧重于仅包括允许它们执行其特定功能(例如，作为传感器和/或致动器)并且与至少一个其它设备通信而参与IoT系统的那些特征和硬件。因此，这种资源受限的设备通常不具备较高端的定位能力，也没有在不对原始设计不利的情况下配备基础结构来支持这种能力(例如GPS)。另外，即使当设备具有最新的GPS和其他定位系统时，这些解决方案在某些环境(例如，某些室内环境、多层环境等)内可能表现不佳。因此，可以提供利用协作定位的原理的定位系统，其中在环境内一起操作(并且在一些情况下移动)的多个设备可以针对在IoT系统内的设备提供可靠的定位结果。此外，可以提供改进的系统以支持基于二维(2D)相遇几何体的定位，以进一步改善现有定位系统，从而实现针对异构IoT系统精心设计的解决方案。
图1是示出了包括在整个环境中部署的一个或多个设备105a-d或资产的系统100的简化表示的框图。每个设备105a-d可以包括用于执行不同类型的程序或其他代码的计算机处理器，以及用于允许每个设备105a-d与环境内的一个或多个其他设备(例如，105a-d)或系统进行相互通信和操作的通信模块。这种通信模块可以包括天线和接收机，天线能够发送信号，其可以用作设备定位解决方案内的信标。每个设备可以还包括可以在机器对机器或物联网(IoT)系统或应用中(由其他设备或软件)利用和采用的各种类型的传感器(例如，110a-c)、致动器(例如，115a-b)、存储装置、电力和计算机处理资源的一个或多个实例。
被配置用于各种M2M和IoT应用中的传感器或“应用传感器”可以用于检测、测量和生成描述它们驻留、安装或接触的环境的特性的传感器数据。例如，给定的应用传感器(例如，110a-c)可以被配置为检测一个或多个相应的特性，例如运动、重量、物理接触、温度、风、噪声、光、计算机通信、无线信号、位置、湿度、辐射、液体或特定化合物的存在，以及其他若干示例。事实上，如本文所述的应用传感器(例如，110a-c)预期可能无限制的各种传感器的发展，每个传感器被设计为并且能够检测并且生成用于新的和已知的环境特性的对应传感器数据。致动器(例如，115a-b)可以允许设备执行某种动作来影响其环境。例如，设备(例如，105b，d)中的一个或多个可以包括一个或多个相应的致动器，其接受输入并且响应地执行其各自的动作。执行器可包括控制器以激活附加功能，例如选择性地切换报警器、照相机(或其他传感器)、加热、通风和空调(HVAC)设备、家用电器、车载设备、照明等等的电力或操作的致动器。
如上所述，设备105a-d上供应的应用传感器110a-c和致动器115a-b可以被并入和/或包含在物联网(IoT)或机器对机器(M2M)系统中。IoT或M2M系统(有时在本文中可互换使用)可以指代由互操作并协作以提供一个或多个结果或可交付成果的多个不同设备组成的新的或改进的自组织系统和网络。随着越来越多的产品和设备演变成“智能的”，这些自组织系统正在出现，因为它们受计算处理器控制或监控，并且提供了通过计算机实现的机制与其他计算设备(和具有网络通信能力的产品)进行的设施。例如，IoT系统可以包括由传感器和通信模块构成的网络，这些传感器和通信模块集成在或附接到诸如设备、玩具、工具、车辆等的“事物”，甚至生物(例如植物、动物、人类等)。在一些实例中，IoT系统可以有机地或意外地发展，具有传感器集合，传感器监测各种事物和相关环境并且与数据分析系统和/或控制一个或多个其他智能设备的系统互连以实现各种用例和应用，包括以前未知的用例。此外，IoT系统可以由迄今彼此未接触的设备形成，其中系统被自发地或实时地(例如，根据定义或控制交互作用的IoT应用)构成和自动配置。此外，IoT系统通常可以由复杂且多样化的连接设备(例如105a-d)的集合组成，例如由各种实体组提供或控制并采用各种硬件、操作系统、软件应用和技术的设备。
除了其他示例考虑之外，促进这些不同系统的成功的互操作性是构建或定义IoT系统时的重要问题。可以开发软件应用以管理IoT设备的集合如何交互以实现特定目标或服务。在某些情况下，IoT设备最初可能并未建立或打算参与这种服务，或者与一个或多个其他类型的IoT设备协作。事实上，物联网的部分承诺是，许多领域的创新者将梦想着包括各种IoT设备分组的新应用，因为这些设备变得更加普遍，并且新的“智能”或“连接”设备也会出现。然而，许多这些潜在的创新者对这些IoT应用的编程或编码行为可能并不熟悉，从而限制了这些新应用的被开发和投放市场的能力以，及其他示例和问题。
如图1的示例所示，可以提供多个IoT设备(例如105a-d)，根据各种IoT软件应用，可以从中部署IoT系统。设备(例如，105a-d)可以包括诸如移动个人计算设备(诸如智能电话或平板设备)、可穿戴计算设备(例如，智能手表、智能服装、智能眼镜、智能头盔、耳机等)、诸如家庭、建筑物、车辆自动化设备(例如，智能热通风空调(HVAC)控制器和传感器、光检测和控制、能源管理工具等等)的不太常规的计算机增强产品等专用设备、智能电器(例如，智能电视、智能冰箱等)以及其他示例。一些设备可以专门构建以容纳传感器和/或致动器资源，诸如包括与气象监测有关的多个传感器(例如，温度、风、湿度传感器等)之类的气象传感器设备、交通传感器和控制器以及许多其他示例。
一些IoT设备可以被设计为静态定位的，诸如安装在建筑物内、灯柱上、标志上、水塔上、固定到地板(例如，室内或室外)或其他固定或静态结构的设备。其他设备可以是移动的，例如配备在车辆内部或外部的传感器、包装内传感器(例如用于跟踪货物)、由活跃的人类或动物用户佩戴的可穿戴设备、天线、地面或水下无人机等其他示例。事实上，可能希望某些传感器在环境内移动，并且应用可围绕涉及移动主体的用例来构建或者围绕使用此类设备改变环境的用例来构建，包括涉及移动和静态设备的使用案例，等等。这些设备相对于其他设备或其运行环境的位置和位置改变可以在一些IoT应用中被利用。因此，定位逻辑可以设置在系统中的设备(例如，105-a)中的一个或多个和/或管理系统的部署和操作的管理系统(例如150)等中。
继续图1的示例，可以提供基于软件的IoT管理平台(例如150)以允许开发者和终端用户构建和配置IoT应用和系统。IoT应用可以提供软件支持来组织和管理针对特定用途或用例的一组IoT设备的操作。在一些情况下，可将IoT应用体现为在用户计算设备(例如120)的操作系统上的应用或用于在智能电话、平板电脑、智能手表或其他移动设备(例如，125，130)上执行的移动应用。例如，管理系统150可以向IoT系统中的一个或多个部署的设备提供应用代码以便促进该IoT系统。
在一些情况下，应用可以利用专用或通用管理工具或掌控工具，允许用户配置设置和策略，以管控部署在IoT系统时一组设备(例如，105a-d)将如何操作。管理实用程序也可用于选择与应用一起使用哪些设备。在其他情况下，可以提供可以管理潜在的多个不同的IoT应用或系统的专用IoT管理应用。该IoT管理工具或系统可以驻留在单个系统(例如单个服务器系统(例如150)或单个终端用户设备(例如，130、135、140))上。可替代地，可以在多个托管设备(例如，130、135、140、150等)上分布IoT管理系统。
在一些情况下，可以利用IoT管理系统的接口来对应用进行编程，或者以其他方式构建或配置应用。在某些情况下，接口可以采用资产抽象来简化IoT应用构建过程。例如，用户可以简单地选择设备的类或分类法，并在逻辑上组装选择设备类的集合以构建IoT应用的至少一部分(例如，不必提供关于配置、设备标识、数据传输等等的细节)。此外，使用IoT管理系统构建的IoT应用系统可以是可共享的，因为用户可以将标识构建系统的数据发送给另一个用户，允许另一个用户简单地将所抽象的系统定义移植到另一个用户的环境中(即使设备型号的组合与原始用户系统的设备型号的组合不同)。
在一些情况下，IoT系统可以(通过相对应的IoT管理系统或应用或者参与的IoT设备中的一个或多个)与托管在基于云和其他远程系统(例如，125)中的远程服务(例如数据存储、信息服务(例如，媒体服务，天气服务)、地理定位服务和计算服务(例如，数据分析、搜索、诊断等))接合。这样的服务125也可以消费从IoT系统产生的数据或者描述IoT系统的数据。例如，可以生成定位数据(例如，由单独的设备(例如，105a-d)和/或管理系统150)并将其提供给利用定位的服务的本地或远程服务器(例如125)。为了提供这种交互，IoT系统的一个或多个设备(例如105a-d)可以通过一个或多个网络120连接到远程服务。在一些情况下，可以使用网关设备(或管理系统150)以促进网络连接(例如，互联网连接)以促进与远程托管服务125的交互。在一些情况下，远程服务本身可以被视为IoT应用和系统的资产。另外，除了其他示例外，从远程托管的服务查询的或以其他方式从远程托管的服务接收的数据可以由管理IoT应用和/或组件IoT设备的一个或多个消费，以使得执行一个或多个结果或动作。
一个或多个网络(例如120、122)可以促进IoT设备(例如，105a-d)、终端用户设备(例如130、135、140)和用于在环境中实施和管理IoT应用的其他系统(例如125、150)之间的通信。这样的网络可以包括有线和/或无线本地网络、公共网络、广域网、宽带蜂窝网络、因特网等。例如，在一些实现方式中，可以利用一个或多个网关设备(例如，125)来促进与给定IoT系统内的一个或多个设备(例如，105b-c)的通信。例如，可以利用网关来扩展IoT系统实现方式的地理范围，以提供与具有有限或专有通信能力的设备(例如，105b)通信的机制，或者形成IoT系统部署内的设备的子组。
通常，示例计算环境100中的“服务器”、“客户端”、“计算设备”、“网络元素”、“主机”、“系统型系统实体”、“用户设备”、“传感器设备”和“系统”(例如，105a-d、125、130、135、140、150等)可以包括电子计算设备，该电子计算设备能操作以接收、发送、处理、存储或管理与计算环境100相关联的数据和信息。如本文中所使用的，术语“计算机”、“处理器”、“处理器设备”或“处理设备”旨在涵盖任何合适的处理装置。例如，可以使用多个计算设备和处理器(例如包括多个服务器计算机的服务器池)来实现在计算环境100内示为单个设备的元素。此外，任何、全部或部分计算设备可适用于执行任何操作系统，包括Linux、UNIX、Microsoft Windows、Apple OS、Apple iOS、Google Android、Windows Server等，以及适用于虚拟化特定操作系统的执行的虚拟机，操作系统包括定制操作系统和专有操作系统。
尽管图1被描述为包含多个元素或者与多个元素相关联，但是并不是图1的计算环境100内示出的所有元素都可以用于本公开的每个替代实现方式中。此外，结合图1的示例描述的元素中的一个或多个可以位于计算环境100的外部，而在其他实例中，某些元素可以被包括在其他所描述的元素的一个或多个以及在所示实现方式中没有描述的其它元素内，或者作为其他所描述的元素的一个或多个以及在所示实现方式中没有描述的其它元素的一部分。此外，图1中示出的某些元素可以与其他组件组合，并且除了本文描述的这些目的之外还用于替代或附加的目的。
预期在部署定位解决方案的环境中有变化的条件。一些常规(和新兴的)工具利用RF信号三边测量和其他技术来基于无线电信号强度推导位置。这种“基于模型”的方法可以基于无线电传播模型对给定设备的位置进行三角测量，以估计设备的(例如，标签的)与用于三角测量设备的信标或读取器的已知位置的距离，以及设备的已知传输功率。这样的系统通常涉及仔细校准信标的内在参数和外在参数。
室内定位功能可以是传送某些基于位置的服务的先决条件。已经开发了多模式方法来利用各种传感器进行室内定位，这些传感器通常作为固定信标或者发射信号的静态安装的射频(RF)设备实现，以便精确定位接收设备。但是，信标的不均匀分布可能会阻碍定位解决方案在整个环境中缩放并一致地表现。在一个实现方式中，许多智能设备(例如，智能电话、平板电脑、膝上型计算机、可穿戴设备、传感器等)交替地或同时地发送和接收RF信号的能力可以允许甚至资源受限的或移动的IoT设备服务作为用于实施定位解决方案的信标。事实上，在移动IoT设备的情况下(例如，被设计为移动或以其他方式能够在环境内移动(或者甚至进出环境)的设备)可以被用作移动信标。这样的IoT设备实现的信标可以被协作地用于通过机器到机器(M2M)交互中的信息共享可能更好地查明每个其他设备的位置。
协作定位可以用于其中部署的设备中的一个或多个受资源限制的系统中。协作定位可以分为增强状态滤波/优化解决方案和信任合并系统类别，以及潜在的其他示例。在增强状态滤波中，在统一的理论框架(例如，增强状态卡尔曼滤波、增强状态同时定位和映射(SLAM)、运动结构(SfM)等)中估计一组目标设备的位置或轨迹。这些解决方案提供了理论上限，并且通常依赖于强大的集中式处理资源(通常是离线的)，这些资源汇总了所有设备观测(或估计)以导出定位结果。然而，这种资源密集型的、集中式解决方案通常在现实世界协作式定位场景中产生显著的设备到设备通信开销，限制了它们在IoT和M2M系统网络中的实用性。信任合并可以将一组设备在本地视图中确定的一组位置结果而不是原始传感器数据作为输入，其中定位结论可以以分散方式导出，因为通信开销已大大减少。然而，传统的信任合并解决方案并没有在不回退到资源密集型的增强状态公式(例如，随着时间的推移导出位置)的情况下而融入2D几何体，这本身在空间和时间上可能是低效的。在本文描述的实现方式中，可以提供改进的M2M协作定位系统，其可以在不依赖于增强状态公式的情况下推断并结合2D相遇几何体。
使用2D相遇几何体来实现协作定位的系统可以代表相对于试图实现信任合并但没有实施几何约束的其他系统而言的进步。在一个实现方式中，在线算法可以应用于基于网格的定位方案(和相应的算法)(例如，马尔科夫定位、基于条件随机场(CRF)的定位等)。近似距离测量可以使用局部于IoT系统中的多个设备中的每一个的定位逻辑来确定，并且可以通过2D几何体推断任何一对设备之间的相对方位，以便于集成到任何基于网格的定位算法中。此外，M2M定位信息共享(例如，通过M2M通信)可以增强解决方案，在一些情况下，允许IoT设备与其他IoT设备共享定位确定。在一些情况下，通过M2M定位信息共享，资源受限的IoT设备可以利用由系统中其他IoT设备上存在的高端定位系统确定的信息，或者由其他IoT设备确定的收敛位置(例如，根据在会话中确定其位置时具有“头部开始”的其他资源受限设备)。
在一些实现方式中，采用2D相遇几何的协作定位系统可以包括用于实现部分延迟的更新解决方案的机器可执行逻辑。可以根据一对设备之间的信标(例如，基于检测到的信号强度)来确定近似的相对距离，其可以容易地推广到任何RF信标技术(例如，WiFi、ZigBee、ZWave、蓝牙、蓝牙低能量(BLE)等)。某些实现方式可以提供可靠的定位结果，而不诉诸于可能不可用或不兼容某些IoT系统(包括涉及资源受限设备的定位的系统)的附加的非RF功能，诸如例如照相机、麦克风阵列等的活动传感器，以及其他示例。部分延迟的更新可以解决定位服务延迟的实例，例如，由于获得的M2M观测不足而导致2D几何读数延迟。在某些使用情况下，即使暂时失去对正在确定定位的设备、用户等的跟踪，也是不可接受的。此外，在某些服务中，定位延迟可能会降低相关IoT应用和相对应的定位服务的用户体验质量。
本文描述的系统、设备和实现方式中，可以解决上述示例问题和解决方案中的至少一些。例如，转到图2，示出了系统，其包括能够在各种不同的IoT应用中使用并支持使用这些设备(例如105a-c)部署的IoT系统内的协作定位的多个IoT设备或资产(例如，105a-c)。例如，资产105a-c中的每一个可以被提供有以相对应的设备本地的硬件和软件实现的相应位置管理器逻辑(例如，205、210、215)。在该示例中，还可以提供位置服务系统220，其可以消费由与结合特定IoT系统部署与定位管理器接合的基于设备的位置管理器或与位置管理系统(图2中未示出)中的一个或多个生成的位置数据。
每个IoT资产(例如，105a-c)可以包括一个或多个处理装置(例如222、224、226)、一个或多个存储器元素(例如，228、230、232)以及实施一个或多个逻辑组件的硬件和/或软件。例如，图2中描绘的每个资产可以包括用于生成信号以向环境中的其他设备(例如，105a-c)和接收机广播的信标(例如，234、236、238)，根据该信号能够导出设备(例如，105a)与一个设备或多个其他设备(例如，105b-c)之间的距离。信标信号可以根据一种或多种不同的RF信令技术(例如，WiFi、蓝牙、ZigBee、BLE等)来生成。信标信号可以携带识别相对应设备(例如，105a-c)的信息，使得接收设备可以确定和跟踪设备之间的距离。在一些情况下，信标信号可以根据一个或多个定义的通信协议，携带额外的信息并且可以用于更实质性的无线通信。在一些情况下，可以提供通信模块(例如240、242、244)来管理(无线甚至有线)并且处理来自与一个或多个其他系统的通信的数据。
通常，IoT资产(例如，105a-c)可以拥有独特的硬件和其他逻辑(例如，110a、110b、115a、246、248、250等)以实现设备的预期功能。例如，可以向设备提供以下资源，诸如变化类型的传感器(例如，110a-b)、变化类型的致动器(例如，115a)、能量模块(例如，电池、太阳能电池等)、计算资源(例如，通过相应的处理器和/或软件逻辑)、安全特征、数据存储和其他资源。此外，可以提供附加逻辑(例如，246、248、250)，通过该附加逻辑，相应设备(例如，105a-c)处理由设备生成或接收的数据、生成通信、控制设备的传感器和致动器、生成与设备的功能相关的结果以及其他功能。
如上所述，部署在给定IoT系统中的设备的至少一个子集可以拥有本地托管的位置管理逻辑(例如205、210、215)。尽管一些设备(例如105c)可能拥有GPS(例如225)和其他更复杂的定位模块，但是其他设备(例如105a-b)可能是资源受限的并且不具有这样的功能。尽管如此，可以利用IoT设备的无线通信能力来支持利用2D相遇几何体参与协作定位。例如，位置管理器205、210可以包括用于支持这种协作的、基于客户端的定位解决方案的逻辑。在一个示例中，位置管理器205、210可以包括网格管理器(例如252、254)、位置估计器(例如256、258)、步进引擎(例如260、262)和2D相遇引擎逻辑(例如，264、266)以及前述的其他功能或组合。在一个示例中，可以提供网格管理器(例如252、254)以管理位置网格(例如，268、270)中的设备的位置状态，并且可能跟踪针对在其中相遇的环境中相遇的其他设备确定的位置。可利用位置估计器(例如，256、258)来导出网格内的起始位置或位置概率(例如268、270)。由于设备(例如，105a-c)在定位会话开始时可能未相遇任何其他设备(例如，在上电之后不久)，所以设备(例如，105a-c)可以通过尝试确定其在环境中的起始位置而开始。可以使用环境内的这种RF信号指纹识别技术或基于环境中已知的、固定RF发射器的三角测量技术以及其他技术来估计设备的起始位置。随后与其他设备(即，来自其他设备的信标信号)的相遇可以用于迭代地改进位置管理器对设备在网格内的位置的估计。在多次相遇和步进事件(由步进引擎260、262跟踪)之后，位置管理器可以识别设备在网格中单个单元内的位置的收敛，从而确定设备的位置。在其他实例中，设备可以从另一个设备接收位置信息，该另一个设备具有关于其自己的位置的更高的确定度。例如，设备105c可以使用GPS模块225拥有关于其在环境内的位置的精确位置信息并且可以将其位置通告给设备(例如，105a-b)。资源受限设备(例如105a-b)(或没有GPS或更高精度定位功能的设备)同样可以关于其在环境中的位置达成明确判断(不以任何方式依赖于GPS或其他此类定位技术)并与其他设备(例如，在其信标信号中)共享它们的位置信息。
位置管理器(例如205、210、215)可以另外包括步进引擎260，该步进引擎260被配置为确定由设备(例如，105a-c)的移动并且基于移动来估计位置改变(在网格内跟踪的)。作为示例，可以在设备(例如，105a-c)上提供罗盘、陀螺仪、加速度计或其他功能，并确定携带该设备的人或动物已经进行了步进。基于一个或多个加速度计读数和罗盘读数可以确定该步进的总体方向，并且可以假定可归因于该步进的距离(例如，预定的平均距离)，由此可以计算位置改变。其他实现方式可以基于设备的性质来不同地确定移动。例如，自主行驶的无人驾驶设备可以驱动或飞行，并且可以测量或检测引擎、转子或轮胎的速度以及设备的移动的方向方面，以根据先前估计或确定的位置和移动后设备的位置来确定位置的变化。
位置管理器(例如205、210、215)还可以包括用于使用2D相遇几何体来估计其在环境内的位置或移动的逻辑(例如，264、266、268)。信标(例如，234、236、238)可以包括天线以接收由其他相对邻近的设备广播的信号并且从信号中识别对应的广播设备。2D相遇引擎(例如，264、266)可以根据接收到的信号利用每个变化的设备记录相遇(例如，在相遇记录272中)。每个相遇记录272可以识别发送设备并且还识别信号的强度、幅度或RSSI。在时间窗口内的多次连续相遇之后，2D相遇引擎(例如，264、266)可以利用三角测量或其他几何算法来计算接收和发送设备之间的距离并且从距离导出位置或位置改变。使用2D相遇引擎(例如，264、266)的相遇确定可以与由位置管理器205、210的步进或其他位置改变确定(例如，由步进引擎260、262等进行的)进行组合使用。可以使用基于相遇的位置改变确定来确认、补充或加强位置管理器(例如，205、210)的基于步进的位置改变确定。事实上，在对设备进行了多次步进和相遇位置改变确定之后，可以预期设备位于位置网格268、270的单元的特定一个单元内的概率将收敛到单个单元或状态。在一些情况下，一旦达到针对设备位置的收敛阈值水平，设备可以将其发现通告给M2M网络或者IoT系统中的其他设备，以基于来自设备的信标来针对它们的2D相遇确定提供上下文，以及其他用途。
在一些实现方式中，一些设备(例如105c)可以配备有GPS或其他更正式或复杂的定位功能(例如，225)。这些设备还可以包括位置管理器(例如215)。这样的位置管理器可以被配置为利用定位功能225的结果。在一些实现方式中，这种位置管理器(例如215)还可以具有用于支持和参与协作定位方案(例如，与资源受限设备105a-b)的功能，包括那些至少部分使用2D相遇几何体实现的方案。例如，设备105c可以发送信标信号以供其他设备(例如，105a-b)使用以确定它们相对于设备105c的相应位置。在某些情况下，使用本地GPS或其他精确定位结果的位置管理器(例如215)可以包括与具有更多受限定位功能的那些位置管理器相同的功能，例如用作设备(例如105c)的备用或回退定位机制，例如当GPS 225发生故障时，考虑到设备在其中操作的物理环境以及其他因素而不可操作或不可靠时。
继续图2的示例，在一些实现方式中也可以提供位置服务系统220。位置服务系统220可以包括一个或多个处理器(例如276)、一个或多个存储器元素(例如278)以及用于托管服务(例如275)的其他硬件和软件组件，所述服务利用IoT系统中的一个或多个设备的位置信息(例如，在位置数据282中)作为服务275的输入。这样的服务可以包括跟踪环境中的人、机器人、无人机或动物的移动并且利用该信息来提供给定的结果的应用。位置服务示例可以包括基于其当前位置向用户推送推荐或提议的服务，基于其位置将特定指令或代码推送给无人机或机器人的服务，基于设备所在位置向设备提供不同级别的安全性的服务，用于提供交通和交通路线信息的服务，以及许多其他潜在的示例。位置服务系统220可以包括一个或多个接口(例如280)，定位服务系统可以通过该接口与IoT系统进行通信。在一些情况下，位置服务系统220可以直接与设备(例如105a-c)通信以获得它们各自的位置信息(通过与其他设备的协作本地地确定的)。在其他情况下，诸如管理系统的设备或服务器之类的设备或服务器可以聚合来自多个部署的IoT设备(例如，105a-c)的位置确定数据并且提供聚合的位置数据(例如，282)以用于在位置服务275(例如，通过代表设备(例如，105a-c)的相应接口(例如，280))消费，以及其他示例实现方式。
客户端用户设备(例如130)(例如，膝上型计算机、桌面型计算机、平板计算机、平板电话、智能电话等)也可以与使用本文所描述的协作定位技术的IoT系统接口接合。在一些情况下，客户端设备(例如130)可以托管要在其操作系统(OS)(例如294)中运行的一个或多个应用(例如，292)，该应用可以利用从IoT系统部署中的设备(105a-c)收集的位置信息。在其他实现方式中，可以在客户端用户设备(例如130)处提供位置引擎296以辅助确定用户设备130附近的IoT设备(例如，105a-c)的位置。例如，位置引擎296可以生成信标信号并将其位置通告给其他IoT设备(例如，105a-b)以协助位置管理器(例如205、210、215)确定位置。可选地，客户端设备130可以被认为是移动IoT资产本身，并且其位置引擎296既可以通过相遇事件来帮助环境中的其他设备，也可以使用这些相遇来确定或加强对其自身位置的确定，等等。在一些情况下，客户端设备(例如130)可以包括一个或多个处理器(例如284)、一个或多个存储器元素(例如286)以及通信模块(例如288)，通过该通信模块与网络中的其他设备进行通信。在一个示例中，用户设备130可以启用用户界面(在显示器290上呈现)以允许用户管理IoT部署的设置、配置和其他方面。此外，显示器290可以用于呈现被配置为表示各种IoT设备的定位和移动的图形用户界面(GUI)或用作基于位置的服务(例如220)或使用IoT定位信息(例如由位置管理器(例如205，210)的实例确定)的本地托管的应用(例如292)的GUI，以及其它示例。例如，可以在这样的GUI示例中呈现地图，并且图标或者其他图形元素可以被配置为关于地图移动以与利用2D相遇解决方案在环境中所确定的一个或者多个设备的位置和移动(包括客户端设备本身)，等等相对应。
现在参考图3，示出了其中可以部署示例性IoT系统的示例性环境的俯视图或平面图300。在该示例中，已经部署了至少两个IoT设备(例如，105a-b)，每个能够广播信标信号，并且还包括用于根据另一个设备的信标来确定距另一个设备的距离的逻辑。每个设备可以基于根据另一个设备的信标确定的距离进一步确定其在2D平面图中的位置。设备(例如，105a-b)中的每个可以在环境内移动。有时候，只有设备中的一个可能正在移动，在其他时候，两个设备可能在环境300内同时移动。
在一些实现方式中，其他通信设备(例如，310、315、320、325)也可以存在于环境内，诸如固定或其他静态定位设备，其配备有可在环境内发射信号的RF发射机。在一些实现方式中，示例IoT设备(例如，105a-b)可以利用来自静态定位的发射机(例如，310、315、320、325)的RF信号来导出设备在环境内的位置的初始估计。例如，设备的位置管理器可以检测固定信号的强度，以确定距固定发射机(例如，310、315、320、325)和设备的距离。根据该读数以及发射机(例如，310、315、320、325)的位置的认知，设备(例如105a-b)可以估计其在环境300内的初始位置。在另一示例中，可以基于由发射机集合(例如，310、315、320、325)广播的RF信号的混合来利用指纹识别以估计设备在环境300内的初始位置，以及其他定位技术。
针对设备(例如，105a-b)的初始位置估计可以确定设备处于与环境300相对应的位置网格的相应一个单元中的概率的阵列。在一些实例中，初始估计可以提供相对较低的收敛水平，多个不同的网格单元指示设备存在于单元中的相对较高的概率。设备的第一移动步进可以参考初始估计，并且位置的变化可以基于远离初始位置的相应移动。此外，当设备105a-b围绕环境300移动时，它们可能遇到另一个设备的信标信号并且基于该信标信号来确定在相遇时设备(例如，105a-b)之间的距离。这些相遇可以与检测到的步进(或其他运动)一起使用，以使设备缩小网格概率阵列的方差，以最终将位置估计收敛到单个网格单元。
如上所述，本地托管的位置管理器逻辑可以采用基于网格的定位，对于资源受限和其他IoT设备的简单硬件实现和加速。位置管理器可以利用潜在的任何基于网格的定位算法。在一些实现方式中，位置管理器可以与其他设备的位置管理器协作以执行网格合并(或者由于每个网格单元表示相应的概率，因此逐元素乘法)。例如，当两个设备(例如105a-b)在特定时间处于相同地理区域或环境中时，针对每个设备的位置估计可以以基于网格的符号来进行本地表示。如图4所示，每个设备可以托管代表设备(例如，105a-b或“主体A”和“主体B”)的对应位置网格(例如，405、410)的数据。网格内的概率分布可以由针对相应网格数据结构内的每个设备的每个位置管理器分别估计。然而，在一些实现方式中，在环境内彼此相遇的设备可以通信(例如，使用信标信号)以将相遇约束合并到它们各自的概率内。在某些情况下，当设备检测到来自另一设备的信号超过阈值RSSI或强度时，设备可以开始跟踪相遇以尝试确定设备相对于另一设备的位置。根据这些信息，这两种设备都可以提高它们实现自己在网格内的位置的明确确定的速度。
在一个实现方式中，位置管理器可以基于描述两个网格中的概率分布之间的关系的函数φ对相遇建模。潜在函数可以指示当以任意距离接近相遇时在相遇事件ze是主体(或设备)A和B处于状态/>和/>的证据有多强(其中i是设备A相对于设备A的开始时间戳的时间步长，而j是设备B相对于设备B的开始时间戳的时间步长)。概率分布可以通过以下模型表现出来：
其中
对于任何相遇，相应的位置管理器可以确定两个组件的度量、距离和方向。相遇事件可以由支持短距离无线协议(如BLE)的设备检测到。可以使用接收到的信号强度指示符(RSSI)的值(例如，通过设备的本地位置管理器逻辑)来估计相遇的主体之间的距离，例如根据以下公式：
RSSI[dbm]＝-(10nlog10drssi-A)
由于IoT系统中的许多无线通信天线是全向的(特别是在资源受限的设备中)，因此确认相遇主体的方向可能是有问题的。事实上，从单个接收到的信标信号中，位置管理器可能只能够检测到相遇主体在接收到的全向信号的范围drssi内(例如，如由RSSI所指示的)的某处，而不知道来自哪个方向。在一些实现方式中，位置管理器可拥有以下逻辑，所述逻辑用于根据来自主体设备的多个接收信号(当接收设备和发射设备中的一个或两者在环境内移动时)确定两个设备的相交(例如在图5中表示)。在一些实现方式中，三个或更多个接收到的信号可以允许识别交点。例如，假定可以检测到第一次和最后一次相遇时的相对距离和角度，则可以确定到交点的所有其他距离(根据涉及两个主体的每次其他相遇(在相交之前或之后))。交点可以表示具有两个主体之间的最小相对距离的相遇点(例如，当两个设备在那时被假定为处于相同状态(即，网格单元)时)。在确定交点之后，可以计算角度β(例如，通过余弦定理)，其中dA和dB通过任何自定位(或基于步进的)算法由每个主体的移动距离估计。因此，可以确定表示旋转了角度β的移动方向hθ的值hθ(如图5所示)。
如上所述，为了利用从环境内的其他设备检测到的信号导出的相遇信息的贡献，要在特定窗口内检测多个信号，使得可以确定信号的方向性。在一个示例中，在特定时间窗口内从单个设备检测至少三次相遇，以便从相遇中导出位置信息。如图6A所示，可以在检测到其他设备的M2M相遇信号的同时检测步进(或其他非M2M位置改变信息)。位置管理器可以利用非M2M和M2M位置信息来更新其网格内设备的位置或状态。在2D相遇几何体的情况下，可能导致延迟更新，如图6A所示，如果位置管理器等待更新状态直到从单个设备检测到足够数量的相遇(例如605、610、615)。例如，特定设备的位置管理器可能不能从一次或两次相遇(例如，605、610)导出任何有意义的状态更新，并且将在更新状态之前等待直到发生第三次相遇。但是，如图6A所示，延迟更新直到接收到针对相遇的足够的上下文会导致延迟ta，其中考虑介入步进(或其他非M2M)移动(例如，620、625、630、635、640)被入队直到前面的相遇被解算(通过收集后续的相遇610、615)。例如，在图6A的示例中，位置更新被延迟直到接收到第三次相遇615为止，在该时间之后，也可以应用与先前相遇(例如，605、610)和步进(例如，620、625、630、635、640)相对应的更新(在观察到相遇615之后的645处)。
在一个实现方式中，为了改善由于考虑到M2M相遇信息而导致的由状态的延迟更新引入的延迟时间，备选示例位置管理器可以将部分延迟的更新应用于使用位置管理器检测到的位置信息。例如，部分延迟的更新可以导致基于非M2M观测的状态更新(例如，步进620、625、630、635、640)按照检测到的顺序(时间上)被处理(即，状态更新没有延迟)，而M2M观测更新(例如，相遇605、610、615)不按顺序(时间上)被合并。这可以允许协作定位系统内的每个设备的位置管理器基于非M2M观测来持续估计其设备的位置，同时仍然机会性地使用2D几何约束动态地合并运行中的M2M信息。这种方法可以显著改善延迟时间(tb<<<ta)，正如通过完全延迟更新所经历的那样。
例如，如图6B所示，虽然第一步进620(在时间＝t)可以由相遇605(在t+1)继承，然后是另一个步进625检测(在t+2)，等等。根据部分延迟的更新，第一相遇605可以入队以供稍后考虑(在645处)(即，不导致立即状态更新)，而在步进625中获得的位置信息导致基于步进625信息的立即网格状态更新(有效地忽略相遇605)。例如，步进(例如，620、625、630、635)可以包括在设备处从内部测量机构(诸如加速度计、罗盘、陀螺仪等)本地检测到的非M2M观测，并且识别与每个步进(例如，620、625、630、635、640)相关联的假定距离和方向。在一个示例中，每个步进(例如，620、625、630、635、640)可以被检测并确定为与人类步进相关。因此，该步进的方向和假定的距离(例如，对于特定高度的特定用户)平均人类步进的距离)可以被估计以定义与步进(例如，620、625、630、635、640)对应的前一个位置(如在网格数据中记录的)的位置状态变化的维度。因此，由于该步进，可以更新网格中定义的设备的当前位置，以说明该步进的维度。
继续图6B的示例，可以检测到另一相遇610(例如，利用特定设备(或者更确切地说是从特定设备发送的信号))，接着(在该特定示例中)在接收到第三M2M相遇615之前的另外两个非M2步进(例如，620、625、630、635、640)。在该示例中，位置管理器可以基于如其检测到的每个步进630、635来自动更新设备的位置状态，将第二相遇610添加到队列中直到检测到第三(例如，最小阈值)相遇615为止(在时间t+6)。在检测到第三相遇615之后，可以基于针对第一相遇(605)和第二相遇(610次)中的每一次所收集的信息(并存储在队列中)的上下文中在第三相遇615中收集的信息来进行位置确定(在650)。因此，在检测到三次相遇时，可以对设备的位置网格状态进行另一次更新，该时间基于相遇信息，由此补充和丰富了前述基于步进的状态更新(例如，在620、625、630、635)的贡献。随着在时间t+6处更新的位置状态(基于相遇605、610、615)，随后的步进(例如，640)或相遇可导致对网格状态进行附加更新。实际上，一旦检测到特定时间窗口或序列(例如，三次相遇)中与特定设备的最少数量的相遇，则可以使用与特定设备的每次附加相遇来立即生成另一位置网格状态更新。例如，在相遇615之后接收到与另一个设备的第四次相遇(未示出)，接收设备的位置可以使用至少相遇610和615等来导出。实际上，队列可以存储来自在特定时间窗口内与特定设备的所有或最小阈值数量的先前相遇(例如，两个先前相遇的)的信息，并且可以参考先前相遇信息的队列来在随后的相遇被检测到时确定位置更新。在一个实现方式中，可以针对与给定设备的相遇的每个唯一检测到的序列来创建相遇记录，并且可以保持相遇记录，直到相遇的设备落在检测设备的范围之外，以及其他实现方式。这可以表示相对于完全更新的另一个示例优点，其中不仅相遇而且还有步进，在等待最小数量的相遇(例如在图6A的示例中)时入队。
如上所述，为了考虑2D相遇几何体(具有相对距离和方位)，首先要获得足够数量的M2M(相遇)观测。当遇到步进事件(或其他非M2M移动检测)时，网格状态的概率可以通过步进事件来传送，同时等待基于相遇的定位信息来进行开发(例如，以检测与特定的另一设备的最小数量的相遇实例)。因此，可以修改模型，其中alast是SB中b的SA的相对相遇点，其由最后的相遇事件估计(其中alast是设备B遇到设备A的最后一个时间步，SA是设备A的(网格)状态，SB是设备B的状态，而b是设备B的相应位置)，并且：
其中
本文，势函数Φ与方向hθ和距离drssi有关。它可以被定义为由两个特征函数(fθ和fd)组成的函数，如图所示。此外，考虑测量误差，方向和距离可以表示(例如，通过位置管理器逻辑)作为对数正态分布。因此，可以定义特征函数：
其中，和/>是根据平面图估计的。
在一些实现方式中，为了减少时间复杂度，可以忽略落在相遇范围之外(或者在由设备的相应位置网格跟踪的有限空间之外)的状态。例如，我们可以将相遇范围限制在预定义的范围距离(例如5米)内并且构建查找表以预先恢复每个状态的有效相遇近邻。利用受网格的维度限制的相遇范围，可以事先计算相对概率以减少运行时的计算开销。通过这样做，可以将时间复杂度从O(n2)减小到O(n)(其中n是网格的数量)，表明时间复杂度随着网格单元的数量渐近线性增加。总的来说，相遇模型可以通过下式表达：
其中
尽管本文描述和示出的系统和解决方案中的一些已经被描述为包含多个元素或者与多个元素相关联，但是并不是所有明确示出或描述的元素都可以用于本公开的每个替代实现方式中。另外，本文所描述的元素中的一个或多个可以位于系统外部，而在其他实例中，某些元素可以被包括在其他描述的元素以及示出的实现方式中未描述的其他元素的中的一个或多个内或者作为其他描述的元素以及示出的实现方式中未描述的其他元素的中的一个或多个的一部分。此外，某些元素可以与其他组件组合，并且除了本文所述的这些目的之外，也用于替代或附加的目的。
此外，应该认识到，上面给出的示例是仅为了说明某些原理和特征的目的而提供的非限制性示例，并且不一定限制或约束本文描述的概念的潜在实施例。例如，可以利用本文描述的特征和组件的各种组合来实现各种不同的实施例，所述组合包括通过本文描述的组件的各种实现方式来实现的组合。应该从本说明书的内容中理解其他实现方式、特征和细节。
图7A是示出了用于使用非M2M(例如，步进)和M2M(例如，相遇)观测两者的组合来在设备处本地确定位置的示例技术的简化流程图700a。例如，可以基于在第一设备上提供(内部或外部)的一个或多个移动或方向传感器在第一设备处检测705步进或其他移动。第一设备在特定环境中的位置可以根据检测到的移动来估计(并且可以反映根据第一设备的先前估计位置估计的相对距离)。位置信息(诸如位置网格状态或概率)可以被更新710以基于检测到的移动来反映位置估计。可以检测715来自环境内的其他设备的信号并且还可以将其用于改善第一设备的位置估计。例如，可以检测715来自第二设备的信号序列。对信号的第一检测序列的检测可以在检测(在705)该移动之前。虽然检测到的移动可以导致位置信息的立即更新(710)，但是从序列中的第一信号产生的信息和结果可以入队，或者在时间上延迟，直到在序列中检测到必需数量的信号。序列中的每个信号可以用于确定720第二设备发送相应信号时第一和第二设备之间的距离的相应测量。这些确定的距离可以作为针对第一设备的位置估计的基础。实际上，一旦已经接收到阈值数量的信号，就可以根据距离725确定第一设备的位置，并且可以更新730位置信息以反映该估计。
当从第一设备的本地传感器检测到的介入移动可导致针对第一设备的位置信息的相应更新时，来自相遇的贡献(由接收的信号序列证明)可被延迟，直到针对任何一个设备接收到阈值数量的信号。由于基于本地检测到的移动(例如705、710)而立即更新位置信息，所以在针对第一设备生成的位置估计中可能没有(例如，由用户)经历延迟时间，至少因为它涉及根据本地检测到的移动来预测位置变化。此外，在散布在M2M相遇观测(例如，检测到的信号序列(715))之间的一组检测到的移动(例如，非M2M观测)之后，第一设备可以进行位置确定735，指示第一设备已经超出阈值概率确定第一设备当前在特定位置(例如，位置网格的特定单元)内。这种位置确定(甚至位置估计)可以与环境中的其他设备共享(通过无线信令)以改善它们自己的位置估计。除了其他示例性用途之外，其他位置确定(例如735)可以与其他系统(例如基于位置的服务的服务器或用于管理移动设备的系统的IoT管理系统)共享。
转到图7B，流程图700b示出了示例性合并(涉及基于相遇的定位)并且管理采用2D相遇几何体的定位系统中的相遇记录。在确定是否创建，维护或丢弃相遇记录时，IoT设备可以接收信号750。事实上，设备可以从多个不同设备接收多个信号，并且针对每次相遇创建并发相遇记录(并且根据相遇对其(在网格中的)位置进行相应的确定)。可以根据每个接收到的信号来确定设备标识符。此外，可以检测每个接收到的信号的强度，以确定755设备是否在接收设备的规定的相遇范围内(例如，足够的物理接近度)。这允许接收到的信号的可能大部分被过滤掉，只留下距离待评估设备最近的接近度内的信标设备的信号。如果确定信号落在定义的范围之外(例如，从RSSI值推断的特定RSSI值或物理距离值等)，位置管理器可以确定(在760)是否针对所识别的发送设备存在活动的相遇记录。如果没有活动的相遇记录存在，则信号可以被忽略。然而，如果相遇确实存在，则基于信号对位置状态的更新会被延迟765(例如，直到已经获得足够的相遇读数以允许基于相遇的定位估计(例如，如图6B中所示))。如果信号被确定(在755处)为在所定义的相遇范围内，则可以针对相遇创建活动的相遇记录(如果尚未创建的话)，并且关于来自相遇设备的相对应信号的信息可以被记录770在记录内。如果检测到不足的后续相遇，或者如果位置管理器否则无法确定相遇的设备和接收设备之间的交叉点，则可以放弃相遇记录。同样，如果给定设备移动到相遇范围之外(例如，阈值时间量或单位间隔)，则可以丢弃相遇记录。如果同一设备在放弃先前的相遇记录后回到相遇范围内，则可以生成新的活动的相遇记录。在任一实例中，活动相遇记录都可用于跟踪与设备相遇的序列中的每个相遇，以允许基于相遇信息生成2D位置信息，诸如本文所讨论的。
图8-图9是根据本文公开的实施例的可以使用的示例性计算机架构的框图。也可以使用本领域已知的用于处理器和计算系统的其他计算机架构设计。通常，针对本文公开的实施例的合适的计算机架构可以包括但不限于图8-9中示出的配置。
图8是根据实施例的处理器的示例图示。处理器800是可以结合上述实现方式使用的一类硬件设备的示例。处理器800可以是任何类型的处理器，诸如微处理器、嵌入式处理器、数字信号处理器(DSP)、网络处理器、多核处理器、单核处理器或用于执行代码的其他设备。尽管在图8中仅示出了一个处理器800示，但是处理元素可以可选地包括图8中所示的多于一个的处理器800。处理器800可以是单线程核心，或者对于至少一个实施例，处理器800可以是多线程的，因为其可以包括每个核心的多于一个硬件线程上下文(或“逻辑处理器”)。
图8还示出了根据实施例的耦合到处理器800的存储器802。存储器802可以是本领域技术人员已知的或以其他方式可用的各种各样的存储器(包括存储器层次结构的各种层)中的任何存储器。这样的存储器元素可以包括但不限于随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、现场可编程门阵列(FPGA)的逻辑块、可擦除可编程只读存储器(EPROM)以及电可擦除存储器可编程ROM(EEPROM)。
处理器800可以执行与本文详述的算法、过程或操作相关联的任何类型的指令。通常，处理器800可以将元素或物品(例如，数据)从一种状态或事物转换为另一种状态或事物。
可以是由处理器800执行的一个或多个指令的代码804可以存储在存储器802中，或者可以被存储在软件、硬件、固件或其任何适当的组合中，或者在适当的时候并且基于特定需要存储在任何其他内部或外部组件、设备、元素或对象内。在一个示例中，处理器800可以遵循由代码804指示的指令的程序序列。每个指令进入前端逻辑806并且由一个或多个解码器808处理。解码器可以生成微操作，例如预定义格式的固定宽度的微操作作为其输出，或者可以生成反映原始代码指令的其他指令、微指令或控制信号。前端逻辑806还包括寄存器重命名逻辑810和调度逻辑812，其通常分配资源并将与用于执行的指令对应的操作入队。
处理器800还可以包括具有一组执行单元816a、816b、816n等的执行逻辑814。一些实施例可以包括专用于特定功能或多组功能的多个执行单元。其他实施例可以仅包括一个执行单元或者可以执行特定功能的一个执行单元。执行逻辑814执行由代码指令指定的操作。
在完成由代码指令指定的操作的执行之后，后端逻辑818可以撤回代码804的指令。在一个实施例中，处理器800允许乱序执行但是要求指令的有序引退。引退逻辑820可以采取各种已知形式(例如，重新排序缓冲器等)。以此方式，处理器800在代码804的执行期间至少在由解码器生成的输出、由寄存器重命名逻辑810使用的硬件寄存器和表以及由执行逻辑814修改的任何寄存器(未示出)方面进行变换。
尽管在图8中未示出，但是处理元素可以包括与处理器800一起在芯片上的其它元素。例如，处理元素可以包括存储器控制逻辑以及处理器800。处理元素可以包括I/O控制逻辑和/或可以包括与存储器控制逻辑集成的I/O控制逻辑。处理元素还可以包括一个或多个高速缓存。在一些实施例中，非易失性存储器(例如闪存或熔丝)也可以与处理器800一起被包括在芯片上。
图9示出了根据实施例的以点对点(PtP)配置布置的计算系统900。具体而言，图9示出了处理器、存储器和输入/输出设备通过多个点对点接口互连的系统。通常，本文描述的计算系统中的一个或多个可以以与计算系统900相同或类似的方式来配置。
处理器970和980每个还可以包括集成存储器控制器逻辑(MC)972和982以与存储器元素932和934进行通信。在替代实施例中，存储器控制器逻辑972和982可以是与处理器970和980分离的离散逻辑。存储器元素932和/或934可以存储要由处理器970和980用来实现本文概述的操作和功能的各种数据。
处理器970和980可以是任何类型的处理器，诸如结合其他附图所讨论的处理器。处理器970和980可以分别使用点对点接口电路978和988经由点对点(PtP)接口950交换数据。处理器970和980中的每一个可以使用点对点接口电路976、986、994和998经由单独的点对点接口952和954与芯片组990交换数据。芯片组990还可以使用可以是PtP接口电路的接口电路992经由高性能图形接口939与高性能图形电路938交换数据。在替代实施例中，图9中所示的任何或全部PtP链路可以实现为多点总线而不是PtP链路。
芯片组990可以经由接口电路996与总线920通信。总线920可以具有通过其进行通信的一个或多个设备，诸如总线桥918和I/O设备916。经由总线910，总线桥918可以与诸如用户接口912(诸如键盘、鼠标、触摸屏或其他输入设备)、通信设备926(诸如调制解调器、网络接口设备或可以通过计算机网络960进行通信的其他类型的通信设备)、音频I/O设备914和/或数据存储设备928之类的其它设备进行通信。数据存储设备928可以存储可以由处理器970和/或980执行的代码930。在替代实施例中，总线架构的任何部分都可以用一个或多个PtP链路来实现。
图9中所描绘的计算机系统是可以用来实现本文讨论的各种实施例的计算系统的实施例的示意图。应该意识到的是，图9中所描绘的系统的各种组件可以以片上系统(SoC)架构或以能够实现本文提供的示例和实现方式的功能和特征的任何其他合适的配置进行组合。
尽管已经根据某些实施方式和通常相关联的方法描述了本公开，但是这些实施方式和方法的变更和置换对于本领域技术人员而言将是显而易见的。例如，本文描述的动作可以以与所描述的顺序不同的顺序执行并且仍然实现期望的结果。作为一个示例，附图中描绘的过程不一定需要所示的特定顺序或顺序的次序来实现期望的结果。在某些实现方式中，多任务和并行处理可能是有利的。此外，还可以支持其他用户界面布局和功能。其他变化在以下权利要求的范围内。
虽然本说明书包含许多具体的实施细节，但这些不应该被解释为对任何发明或可能要求保护的范围的限制，而是作为特定于具体发明的特定实施例的特征的描述。本说明书中在单独实施例的上下文中描述的某些特征也可以在单个实施例中组合实现。相反地，在单个实施例的上下文中描述的各种特征也可以在多个实施例中单独地或以任何合适的子组合来实现。此外，尽管上文可以将特征描述为以某些组合起作用并且甚至最初如此要求的那样，但是来自所要求保护的组合的一个或多个特征可以在一些情况下从组合中删除，并且所要求保护的组合可以针对子组合或子组合的变体。
类似地，尽管在附图中以特定顺序描述了操作，但是这不应该被理解为要求以所示出的特定顺序或按顺序的次序来执行这样的操作，或者执行所有示出的操作以实现期望的结果。在某些情况下，多任务和并行处理可能是有利的。此外，上述实施例中的各种系统组件的分离不应当被理解为在所有实施例中都要求这种分离，并且应该理解的是，所描述的程序组件和系统通常可以一起集成在单个软件产品中或者封装到多个软件产品中。
以下示例涉及根据本说明书的实施例。一个或多个实施例可以提供具有可执行代码的方法、系统、机器可读存储介质，所述可执行代码使用在第一设备上供应的传感器来检测第一设备的移动，其中移动使第一设备改变在环境内的位置，基于所述位置改变来更新针对所述第一设备的位置信息，在所述第一设备处检测来自所述环境中的第二设备的多个信号，针对所述多个信号中的每一个确定当所述第二设备发出相应的信号时所述第一设备和所述第二设备之间的距离，根据所述多个信号来确定所述第一设备在所述环境内的另一位置改变，并基于所述另一位置改变来更新针对所述第一设备的位置信息。可以在多个信号中的两个信号之间的实例处在第一设备处检测该移动，并且可以在检测到多个信号中的两个信号中的较晚信号之前更新基于第一位置改变的针对第一设备的位置信息。
在一个示例中，响应于检测到来自第二设备的多个信号中的特定一个信号超过最小阈值量来确定另一个改变。
在一个示例中，最小阈值量与根据多个信号确定的、根据距离确定第一设备的位置所需的、第一和第二设备之间的距离的最小数量相对应。
在一个示例中，描述特定信号之前的信号的数据被入队至少直到检测到特定信号。
在一个示例中，更新位置信息包括更新与环境相对应的位置网格内的状态。
在一个示例中，更新位置信息包括：针对位置网格的多个单元中的每一个，基于第一设备的相应位置估计，确定第一设备存在于单元中的概率。
在一个示例中，第一设备生成与位置中的第一和第二改变中的每一个相对应的位置估计。
在一个示例中，在多个信号中的每一个中识别特定设备标识符以将多个信号归于第二设备。
在一个示例中，检测来自环境中的第三设备的至少一个其他信号以根据该其他信号确定第三设备是否在第一设备的阈值距离内。
在一个示例中，可以针对第三设备生成相遇记录，以基于第三设备在阈值距离内来跟踪与第三设备的相遇。
在一个示例中，可以基于确定第一和第三设备之间的距离已经增长超过阈值距离而丢弃针对第三设备的相遇记录。
在一个示例中，信号可以在环境内发送，其中发送的信号能够由环境中的其他设备使用来识别它们在环境内的相应位置。
在一个示例中，所发送的信号中的至少一些通告第一设备的确定的位置。
在一个示例中，所确定的位置至少部分基于对位置信息的更新，所述对位置信息的更新是基于移动和来自第二设备的多个信号的。
在一个示例中，估计第一设备在环境内的初始位置。
在一个示例中，估计初始位置包括检测来自环境中具有已知位置的多个固定发射机的信号，并且至少部分地基于在第一设备处于初始位置的同时固定发射机的检测到的信号强度来生成估计。
在一个示例中，估计初始位置包括确定射频指纹并识别与指纹相关联的环境内的特定位置。
一个或多个实施例可以提供一种装置(以及包括该装置的系统)，其中该装置包括：至少一个处理器、计算机存储器、用于接收和发送射频信号的至少一个天线、用于检测装置的移动的至少一个移动传感器、用于检测装置的取向的至少一个方向传感器以及位置管理器。位置管理器可以由处理器执行以使用移动传感器和方向传感器来检测装置在环境内装置的位置改变，基于位置改变来更新位置信息，使用天线检测来自所述环境中的特定设备的信号序列，针对所述信号序列中的每一个信号确定所述装置和所述特定设备之间的距离，所述距离与当所述特定设备发出每个相应信号时的实例相对应，根据所述多个信号确定装置在环境中的另一位置改变，并且基于另一位置改变来更新位置信息。可以在信号序列中的两个信号之间的实例处检测该移动，并且可以在检测到信号序列中的两个信号中的较晚信号之前更新与第一位置改变相对应的位置信息。
在一个示例中，存储器存储与环境相对应的位置网格数据，并且更新位置信息包括更新位置网格数据内的状态。
在一个示例中，存储器存储多个相遇记录，每个相遇记录与在天线处从环境中的多个其他设备中的相对应的一个设备接收到的相应信号序列相对应，并且每个相遇记录识别在该设备处检测到的相应信号序列。
在一个示例中，该装置还包括用于感测环境的属性的传感器或在环境内引起动作的致动器中的至少一个。
在一个示例中，该装置还包括用于驱动装置在环境内的自动移动的发动机。
在一个示例中，该装置还包括可穿戴设备、个人计算设备和无人机设备中的一个。
在一个示例中，系统还可以包括用于基于位置信息来托管基于位置的服务的服务器。
在一个示例中，系统还可以包括其他设备。
在一个示例中，设备和其他设备被部署为在机器对机器网络中互操作。
因此，已经描述了主题的特定实施例。其他实施例在所附权利要求的范围内。在一些情况下，权利要求中列举的动作可以以不同的顺序执行并且仍然实现期望的结果。另外，附图中描绘的过程不一定要求所示的特定顺序或顺序的次序来实现期望的结果。

Claims (29)

1.一种用于确定设备位置的方法，所述方法包括：
使用在第一设备上供应的传感器来检测所述第一设备的移动，其中，所述移动使所述第一设备改变环境内的位置；
基于位置改变来更新针对所述第一设备的位置信息；
在所述第一设备处检测来自所述环境中的第二设备的多个信号；
针对所述多个信号中的每一个，当相应信号由所述第二设备发送时，确定所述第一设备和所述第二设备之间的距离；
根据所述多个信号来确定所述第一设备在所述环境内的另一位置改变；以及
基于所述另一位置改变来更新针对所述第一设备的位置，其中，所述移动是在所述多个信号中的两个信号之间的实例处在所述第一设备处检测到的，并且基于第一位置改变的针对所述第一设备的位置信息是在检测到所述多个信号中的所述两个信号中的较晚信号之前被更新的。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，另一改变是响应于检测到来自所述第二设备的所述多个信号中的一个信号超过最小阈值量来确定的。
3.根据权利要求2所述的方法，其中，所述最小阈值量与根据所述多个信号确定的、用于根据距离来确定所述第一设备的位置所需的、所述第一设备和所述第二设备之间的距离的最小数量相对应。
4.根据权利要求2所述的方法，其中，描述所述多个信号中的超过最小阈值量的所述信号之前的信号的数据被入队至少直到检测到该信号。
5.根据权利要求1所述的方法，其中，更新所述位置信息包括更新与所述环境相对应的位置网格内的状态。
6.根据权利要求5所述的方法，其中，更新所述位置信息包括针对所述位置网格的多个单元中的每一个，基于所述第一设备进行的相应位置估计来确定所述第一设备在所述单元中存在的概率。
7.根据权利要求6所述的方法，其中，所述第一设备生成与所述第一位置改变和第二位置改变中的每一个相对应的位置估计。
8.根据权利要求1所述的方法，还包括识别所述多个信号中的每个信号中的特定设备标识符，以将所述多个信号归于所述第二设备。
9.根据权利要求8所述的方法，还包括检测来自所述环境中的第三设备的至少一个其他信号，并且根据所述其他信号来确定所述第三设备是否在所述第一设备的阈值距离内。
10.根据权利要求9所述的方法，还包括生成针对所述第三设备的相遇记录以基于所述第三设备在所述阈值距离内来跟踪与所述第三设备的相遇。
11.根据权利要求10所述的方法，还包括基于确定所述第一设备和所述第三设备之间的距离已经增长超过所述阈值距离而丢弃针对所述第三设备的该相遇记录。
12.根据权利要求1所述的方法，还包括在所述环境内发送信号，其中，发送的信号能够由所述环境中的其他设备使用以识别它们在所述环境内的相应位置。
13.根据权利要求12所述的方法，其中，所述发送的信号中的至少一些通告所述第一设备的确定的位置。
14.根据权利要求13所述的方法，其中，所述确定的位置是至少部分地基于对所述位置信息的更新的，所述对所述位置信息的更新是基于所述移动和来自所述第二设备的所述多个信号的。
15.根据权利要求1所述的方法，还包括估计所述第一设备在所述环境内的初始位置。
16.根据权利要求15所述的方法，其中，估计所述初始位置包括在第一设备处于所述初始位置时检测来自在所述环境中的具有已知位置的多个固定发射机的信号，并且至少部分地基于所述固定发射机的信号的检测的强度来生成所述估计。
17.根据权利要求15所述的方法，其中，估计所述初始位置包括确定射频指纹并且识别与所述指纹相关联的所述环境内的位置。
18.一种包括用于执行根据权利要求1-17中的任一项所述的方法的单元的系统。
19.根据权利要求18所述的系统，其中，所述单元包括具有存储在其上的代码的机器可存取存储介质，所述代码能够由至少一个处理器执行以实施根据权利要求1-17中的任一项所述的方法。
20.一种用于检测设备位置的装置，所述装置包括：
至少一个处理器；
计算机存储器；
至少一个天线，其用于接收和发射射频信号；
至少一个移动传感器，其用于检测所述装置的移动；
至少一个方向传感器，其用于检测所述装置的方位；
位置管理器，其能够由所述处理器执行以用于：
使用所述移动传感器和所述方向传感器来检测所述装置在环境内的位置改变；
基于所述位置改变来更新位置信息；
使用所述天线来检测来自所述环境中的设备的信号序列；
针对所述信号序列中的每一个，确定所述装置与所述设备之间的距离，所述距离与每个相应信号由所述设备发出时的实例相对应；
根据所述多个信号来确定所述装置在所述环境内的另一位置改变；以及
基于所述另一位置改变来更新所述位置信息，其中，所述移动是在所述信号序列中的两个信号之间的实例处检测到的，并且与第一位置改变相对应的位置信息是在检测到所述信号序列中的所述两个信号中的较晚信号之前被更新的。
21.根据权利要求20所述的装置，其中，所述存储器存储与所述环境相对应的位置网格数据，并且更新所述位置信息包含更新所述位置网格数据内的状态。
22.根据权利要求20所述的装置，其中，所述存储器存储多个相遇记录，所述相遇记录中的每一个与在所述天线处从所述环境中的多个其他设备中的相对应的一个设备接收的相应信号序列相对应，并且每个相遇记录标识在所述装置处检测到的所述相应信号序列。
23.根据权利要求20所述的装置，还包括用于感测所述环境的属性的传感器或用于在所述环境内引起动作的致动器中的至少一个。
24.根据权利要求20所述的装置，还包括用于驱动所述装置在所述环境内自动移动的发动机。
25.根据权利要求20所述的装置，其中，所述装置包含可穿戴设备、个人计算设备及无人机设备中的一个。
26.一种系统，包括：
设备，包括：
至少一个处理器；
计算机存储器；以及
位置管理器，其能够由所述处理器执行以用于：
在特定实例处，基于从所述设备上供应的传感器检测到的所述设备的移动，来估计所述设备在环境内的位置；
基于针对所述特定实例估计的位置来更新针对所述设备的位置信息；
在所述设备处检测来自所述环境中的另一设备的多个信号；
针对所述多个信号中的每一个，当相应信号由所述另一设备发送时，确定所述设备与所述另一设备之间的距离；
根据所述多个信号确定在与所述多个信号中的最后一个信号相对应的较晚实例处所述设备在所述环境内的估计位置；以及
基于针对较晚实例估计的位置来更新针对所述设备的所述位置信息，其中，所述移动是在所述多个信号中的两个信号之间的实例处检测到的，并且基于第一位置改变的针对所述设备的位置信息是在检测到所述多个信号中的所述两个信号中的较晚信号之前被更新的。
27.根据权利要求26所述的系统，还包括服务器，其用于基于所述位置信息来托管基于位置的服务。
28.根据权利要求26所述的系统，还包括所述另一设备。
29.根据权利要求28所述的系统，其中，所述设备和所述另一设备被部署为在物联网(IoT)系统中互操作。
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