CN110708662A - 基于车辆位置提供IoT服务的装置和方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及基于车辆位置提供IoT服务的装置和方法。本文公开了一种在提供物联网IoT服务时，基于车辆位置根据进入和离开预定边界区域而动态地修改边界区域的方法。一种控制基于边界的服务提供系统的方法包括：根据预定标准设置目的地周围的边界；当感测到车辆朝向目的地穿过边界时，获取车辆的进入方向和估算到达时间(ETA)以及进入方向上所需的实际时间；当ETA和所需的实际时间之间的差值等于或大于预定值时，重置进入方向上的边界。

Description

基于车辆位置提供IoT服务的装置和方法

技术领域

本发明涉及一种在提供物联网(IoT)服务时，基于车辆位置根据进入和离开预定边界区域而动态地修改边界区域的方法。

背景技术

物联网(IoT，Internet of Things)是指一种物理网络，其能够在各自具有传感器和通信芯片的物体之间实时自动交换数据而无需人工干预。在IoT环境中，各自具有传感器和通信功能的设备(物体)通过互联网连接以收集周围信息，与其他设备交换周围信息，并做出适当的决策。

也就是说，IoT意味着基于附接到IoT设备的传感器和芯片执行有线/无线联网的物体之间的通信，并且基于蓝牙、近场通信(NFC)、传感器数据、网络等。

特别是最近，IoT吸引了人们的注意，因为即使在户外都能用智能手机控制家用电器，并且根据智能汽车和联网汽车的构思，已经积极尝试将IoT应用于车辆。

作为这种应用的一个示例，类似于地理围栏(geo-fence)，已经提出了这样一种服务：其预先设置相对于特定点的边界，当车辆从外部进入边界时在特定点激活IoT相关服务，当车辆离开边界时在特定点停用IoT相关服务。这种服务可以被称为欢迎/再见服务，这将参考图1A和图1B进行描述。

图1A和图1B是示出通常的欢迎/再见服务的构思的图。

参考图1A，当车辆10进入沿离房屋20预定距离的半径设置的边界30时，IoT设备40(例如，照明设备或家用电器)可以开启。相反，如图1B所示，当车辆10离开边界30时，IoT设备40可以关闭。如果提供这样的服务，则当车辆10的乘客返回家中时可以提前激活必要的功能(例如，烹饪功能、空调/加热功能等)，而当车辆10的乘客离开家时可以自动停用不必要的功能。

然而，在通常的欢迎/再见服务中，由于边界是沿着离特定点预定距离的半径设置的，并且根据车辆是否穿过边界来确定是否执行服务，因此不考虑根据进入方向的到达时间差或用户对单个设备的偏好。例如，接近边界的方向可以根据用户是下班回家还是休闲活动后回家而改变。用户可能根据接近的方向习惯性地在边界停留。在这种情况下，即使可以提前激活时间敏感的服务(例如，烹饪、制冷/加热等)，当回家时间由于中途停留而延迟时，提供服务的稳定性可能变差，能量可能浪费。

发明内容

因此，本发明涉及一种基于车辆位置提供IoT服务的装置和方法，其基本上消除了由于相关技术的限制和缺点而导致的一个或多个问题。

本发明的目的是提供一种考虑返回方向来提供基于边界的服务的方法以及用于执行该方法的装置。

本发明的另一个目的是提供这样一种提供基于边界的服务的方法和用于执行该方法的装置，所述方法能够根据返回方向重置边界。

本发明的其它优点、目的和特征一部分在如下说明书中进行阐述，一部分在本领域技术人员核查如下内容之后变得明显，或者可以通过本发明的实践而习得。可以通过撰写的说明书及其权利要求书以及附图中具体指出的结构来实现和获得本发明的目的和其他优点。

为了实现这些目标和其它优点，并且根据本发明的目的，如本文实施和概括描述的，控制基于边界的服务提供系统的方法包括：根据预定标准设置目的地周围的边界，在感测到车辆朝向目的地穿过边界时获取车辆的进入方向和估算到达时间(ETA)以及进入方向上所需的实际时间，并且当ETA和所需的实际时间之间的差值等于或大于预定值时重置进入方向上的边界。

根据本发明的另一方面，一种基于边界的服务提供系统包括：服务器，其配置为至少获取车辆的位置信息；以及边界重置装置，其配置为当基于预定标准，根据从服务器接收的信息感测到车辆穿过目的地周围预定的边界时，获取车辆的进入方向以及估算到达时间(ETA)和进入方向上所需的实际时间，并且当ETA和所需的实际时间之间的差值等于或大于预定值时重置进入方向上的边界。

应理解本发明的以上总体描述和以下具体描述都为示例性和说明性的，并且旨在进一步解释要求保护的本发明。

附图说明

包括附图以提供本发明的进一步理解，附图并入本发明并构成本发明的一部分，附图显示了本发明的实施方案，并且连同说明书用于解释本发明的原理。在附图中：

图1A和图1B是示出通常的欢迎/再见服务的构思的图；

图2是示出适用于本发明的实施方案的系统的配置的示例的框图；

图3是示出根据本发明的实施方案的生成车辆的位置信息的过程的示例的图；

图4是示出根据本发明的实施方案的进入车辆分析和自动边界重置系统的配置和操作的图；

图5是示出根据本发明的实施方案的基于设备控制统计的模式设置推荐系统的配置的示例的图；

图6是示出根据本发明的实施方案的基于设备控制统计的模式设置推荐系统的操作的示例的图；

图7是示出根据本发明的实施方案的在基于边界的服务提供系统中执行的模式管理的示例的图；以及

图8是示出根据本发明的实施方案的重置边界的过程的图。

具体实施方式

下文将参考附图对本发明的实施方案进行详细描述。附图中相同的附图标记表示相同的元件，因此将省略对它们的描述。说明书中描述的术语“单元”、“器/件”和“模块”表示用于进行至少一种功能或操作的单元，并且可以通过硬件、软件或其组合实施。在描述本发明时，当公知功能和配置会使本发明的主题变得不清楚时，将省略其详细描述。附图用于帮助容易理解本发明的技术思想，并且应当理解本发明的思想不受附图的限制。除了附图之外，本发明的思想应该被解释为延伸到任何替代形式、等效形式和替换形式。

将理解的是，尽管本文可以使用术语第一、第二等描述各个元件，这些元件不受这些术语的限制。这些术语仅用于区分一个元件和另一个元件。

将理解当一个元件被称为“连接到”另一个元件时，所述元件可以直接连接到另一个元件，或者也可以存在介入元件。相反，当一个元件被称为“直接连接到”另一个元件时，不存在介入元件。

除非上下文另有明确指示，否则单数表示可以包括复数表示。

在本说明书中，术语“具有”或“包括”表示存在特定特征、数目、步骤、操作、组件、部件或其组合，不排除存在或加入一个或多个其他特征、数目、步骤、操作、组件、部件或其组合。

在本发明的一个实施方案中，考虑车辆进入或离开边界的方向来设置基于边界的服务，并且根据车辆进入或离开边界的方向来动态地重置边界。

首先，将参照图2来描述适用于实施方案的系统的配置。图2是示出适用于本发明的实施方案的系统的配置的示例的框图。

参考图2，基于边界的IoT服务提供系统可以包括：车辆110、远程信息处理服务器120、IoT平台130、智能家用设备140、基于设备控制统计的模式设置系统150(或模式设置装置)、进入车辆分析和边界重置系统160(或边界重置装置)以及控制和设置数据库170。

车辆110可以包括远程信息处理(TMS)终端以便执行与远程信息处理服务器120的无线通信，并且可以向远程信息处理服务器至少发送其位置信息、用于控制特定智能家用设备的请求或者用于激活/停用特定控制模式的请求。

远程信息处理服务器120可以从车辆110接收各种信息和请求，并将车辆的信息和请求发送到进入车辆分析和边界重置系统160以及IoT平台130。

IoT平台130可以控制一个或多个智能家用设备140并且可以设置为单独的设备，或者根据实现方式安装在充当集线器的特定智能家用设备140中。

智能家用设备140可以根据IoT平台的用于控制特定设备或模式控制的指令来改变操作状态，并且智能家用设备140可以包括：照明设备、空调/加热设备、烹饪设备、清洁器、各种打开/关闭设备等，但不限于此。

基于设备控制统计的模式设置提供系统150可以收集各种信息并且生成或更新推荐模式。下面将参考图5和图6描述详细功能。

进入车辆分析和自动边界重置系统160可以根据车辆的边界接近方向来比较估算到达时间和实际到达时间，并且根据比较结果来重置边界。下面将参考图4描述其详细功能。

控制和设置数据库170可以储存各种信息，这些信息可以在基于设备控制统计的模式设置提供系统150以及进入车辆分析和自动边界重置系统160中进行查阅。

接下来，将参照图3描述车辆的位置信息生成方法。图3是示出根据本发明的实施方案的生成车辆的位置信息的过程的示例的图。

参考图3，车辆110的GPS接收器使用全球定位系统固定数据(GPGGA)的纬度/经度作为原始数据NMEA0183。GPGGA的纬度/经度可以基于以地球为中心的惯性坐标系(ECEF)以角度-分钟(DM)格式输出。纬度/经度信息可以立即发送到远程信息处理服务器120，并且可以通过以下过程转换为离特定目的地(例如，家)的距离。

具体地，基于ECEF的GPS坐标111可以转换为角度格式112和本地水平坐标系(LLF)格式113，用于距离计算。因此，两个点(例如，车辆110和特定目的地(例如家))之间的距离114可以采用角度格式和基于LLF的距离，利用车辆和目的地的坐标的纬度/经度来计算。

此外，车辆可以基于GPS信息中的速度和路线角度(course degree)向远程信息处理服务器120额外地发送速度和进入方向数据。

接下来，将参照图4描述进入车辆分析和自动边界重置系统160的配置和操作。图4是示出根据本发明的实施方案的进入车辆分析和自动边界重置系统的配置和操作的图。

参考图4，进入车辆分析和自动边界重置系统160可以使用从远程信息处理服务器120接收到的与车辆110相关的信息，来执行估算到达时间和实际到达时间的验证以及根据进入方向的边界重置，并将结果发送到基于设备控制统计的模式设置推荐系统150。

具体地，进入车辆分析和自动边界重置系统160实时跟踪车辆的位置、到目的地的剩余距离、速度等。此外，进入车辆分析和自动边界重置系统160可以通过诸如到目的地的距离、车辆的速度和路线角度、道路类型、拥堵或是否发生事故等的信息来分析车辆的行驶相关参数和估算路线，并通过分析结果来分类车辆进入边界的方向和回家的目的(下班回家、休闲活动回家或紧急情况回家)。根据分类情况，进入车辆分析和自动边界重置系统160预测车辆进入边界的方向和估算到达时间(ETA)，并根据实时跟踪将ETA与实际到达时间进行比较，以验证ETA。根据验证结果，进入车辆分析和自动边界重置系统160可以重置边界。下面将参考图8详细描述边界重置。

当然，边界重置结果可以直接或通过基于设备控制统计的模式设置推荐系统150发送到远程信息处理服务器20。

接下来，将参照图5和图6描述基于设备控制统计的模式设置推荐系统150的配置和操作。图5是示出根据本发明的实施方案的基于设备控制统计的模式设置推荐系统的配置的示例的图，并且图6是示出根据本发明的实施方案的基于设备控制统计的模式设置推荐系统的操作的示例的图。

首先，参考图5，基于设备控制统计的模式设置推荐系统150可以包括：收集器、设置参数选择器以及模式设置和推荐装置。设置参数选择器和模式设置和推荐装置可以查阅控制/设置数据库170，收集器可以从进入车辆分析和自动边界重置系统160收集分析/边界信息，以及从IoT平台130收集设备控制参数和模式控制反馈数据。

设置参数选择器可以基于统计来选择设置值，并且模式设置和推荐装置可以执行模式设置设计和推荐。

现在将参照图6描述设置参数选择器以及模式设置和推荐单元的详细操作。

参考图6，设置参数选择器首先从收集器接收数据(S611)。接收到的数据可以包括：每个模式的使用频率、使用周期和场景依赖性确定所基于的信息。

如果任意模式的使用频率低于预定值a(S612的否)，或者如果使用周期低于预定值b(S613的否)，则可以放弃该模式(S614)。

此外，设置参数选择器可以确定未放弃的每个模式的场景依赖性(S615)，如果存在场景依赖性则选择与场景依赖性相对应的参数(S616A)，否则选择正常参数(S616B)。当车辆在特定时间以特定方向进入边界时所选择的模式可被视为具有场景依赖性，而不管进入方向或时间所选择的模式可被视为没有场景依赖性。

模式设置和推荐装置可以根据在具有场景依赖性的模式中选择的参数，考虑车辆状态(S621A)和设备控制设置(S622A)而根据环境设计模式(S623A)。相反，在没有场景依赖性的模式中，可以省略车辆状态的设置，并且可以考虑设备控制设置(S622B)来设计正常模式(S623B)。在设计过程S623A和S623B中所设计的一个或多个模式被收集并映射到索引(S624)，并且模式信息和索引信息可以发送到IoT平台130。此时，每个单独模式可以具有对一个或多个智能家用设备进行分组的形式。

通过这样的过程，模式信息和索引可以由IoT平台130获取，并且可以通过IoT平台130和远程信息处理服务器120发送到车辆110。因此，车辆110的乘客可以通过查阅模式信息来选择期望的模式，并且当模式被选择时，车辆110可以通过远程信息处理服务器120将与所选择的模式相对应的索引信息发送到IoT平台130。IoT平台130可以根据与接收到的索引相对应的模式，基于车辆110穿过边界的时间来控制与其连接的智能家用设备140。

上文参考图3至图5描述的组件集中于其功能。对于本领域技术人员显而易见的是，除了车辆或智能家用设备之外的组件可以分布在两个或多个不同设备中，或者一个设备可以执行两个或多个组件的功能。

接下来，将参照图7描述当车辆中选择特定模式时执行模式管理的过程。图7是示出在根据本发明的实施方案的基于边界的服务提供系统中执行的模式管理的示例的图。

参考图7，可以将与参考图6描述的过程中生成的(设备设置)模式相对应的索引提供给车辆(S710)。

当车辆以特定方向进入边界时(或者在车辆进入边界之前或之后)，可以根据用户的愿望手动地选择特定索引(S720)。当然，当用户没有选择索引时，可以根据现有的统计自动地应用适合于诸如进入方向的情况的索引。

如果在相同的进入方向上相同的模式重复预定次数N，则该模式被切换到进入方向的默认模式1，并且每当车辆在相应的方向上进入时可以自动执行默认模式(S730A)。此外，在相同的方向和相同的模式中，如果未分组在相应模式中的特定设备的操作(例如，照明设备被另外打开)另外重复预定次数，则特定设备的控制可以自动地包括在模式1中(S740A)。此外，在相同的方向和相同的模式中，如果针对分组在相应模式中的任何一个设备与现有操作不同的操作(例如，机器人清洁器关闭)重复执行预定次数，则模式1可以被自动修改(改变)以执行相应的操作(S750A)。

相反，当车辆沿特定方向进入边界时用户在预定时间或更长时间内没有选择的模式可以被删除(S730B)，在该模式被删除之后可以根据情况创建新模式(S740B)，并且关于生成的模式和索引的信息可以再次发送到车辆，以请求用户确认(S750B)。

参考图7描述的过程可以通过参考图5和图6描述的基于设备控制统计的模式设置提供系统150来执行。

接下来将参考图8详细地描述重置边界的过程。图8是示出根据本发明的实施方案的重置边界的过程的图。

在图8中，假设边界(即，基于半径的边界)最初被设置为离目的地(例如，用户的家)预定距离(例如，1km)的半径。这样的半径可以根据目的地的IoT设备希望提前操作的时间而增大或减小。例如，在图8中，假设IoT设备在用户到达前2分钟打开(即目标ETA 2分钟)。

首先，进入车辆分析和自动边界重置系统160通过实时跟踪和验证来记录从车辆进入基于半径的边界时的时间到车辆到达目的地时的时间所需的实际时间(S810)。在图8中，车辆从东边接近目的地。

当车辆110到达目的地时，进入车辆分析和自动边界重置系统160将当车辆进入边界时估算的估算到达时间(ETA)与所需的实际时间进行比较，并且当差值超过预定参考值时确定重置边界(S820)。

例如，如果考虑到实际路线长度(1.3km)和进入速度(45kph)以及路线的交通状况而计算的ETA为2分钟，则用于重置边界的参考(间隙阈值)时间为20秒，并且所需的实际时间为3分钟，因为ETA和所需的实际时间之间的差值为60秒，这超过了20秒的参考时间，所以边界重置过程开始。

当确定边界重置时，进入车辆分析和自动边界重置系统160搜索记录，并根据从边界到目的地的剩余距离(例如，以100米为单位)将ETA与实际估算到达时间进行比较(S830)。

例如，在图8中，由于实际ETA和目标ETA(2分钟)在半径为400m的点上最接近，所以东边边界可以重置，从而从1km改变到400m(S840)。

在上述情况下，在400m半径之内减小的距离和所需的时间彼此成一定比例，但是还有另一个原因使得在100m半径和400m半径之间需要大约1分钟。例如，作为这种原因，当车辆以相应方向行驶时在100m半径和400m半径之间可能存在障碍物(狭窄的小巷、临时道路建设、停车断路器等)，或者可能存在当用户以相应方向接近用户的家时用户习惯性经过的地方(便利店等)。

因此，如上所述，当半径被动态重置时，可以保证目的地的IoT设备的准确操作开始时间。换句话说，这种边界重置方法是无论车辆进入边界的方向如何都设置相同的到达目的地的ETA的方法。本发明不限于此，并且即使每个方向上的ETA不同，到达目的地的ETA在每个方向上基本一致的点形成边界。例如，如果由于位于对应于350m半径的位置处的便利店而出现偏差，当将边界设置为对应于400m半径的点时，当用户不经过便利店时可能出现错误。因此，由于从300m半径起ETA是恒定的(即，最小时间偏差)，可以将边界重置为对应于300m半径的点。在这种情况下，由于一些时间敏感的IoT设备(锅炉、烹饪设备和空调等)的启动时间在用户到达之前可能不够，可以将更大的半径设置为初步边界，因此时间敏感设备可以提前操作，并且其他设备可以在车辆穿过边界时操作。

根据本发明的各种实施方案，可以考虑返回方向提供基于边界的服务。

特别地，在本发明中，由于根据返回方向重置边界，所以可以精确地确定服务提供时间。

特别地，由于考虑到乘客的配置和行驶情况来确定行驶模式，所以可以为要保护的乘客提供安全性和舒适性。

本文公开的各种实施方案，包括基于边界的服务提供系统和/或其元件的实施方案，包括但不限于车辆110、远程信息处理服务器120、IoT平台130、智能家用设备140、基于设备控制统计的模式设置系统150(或模式设置装置)、进入车辆分析和边界重置系统160以及控制和设置数据库170，可以使用联接到存储器(或其他非易失性计算机可读记录介质)的一个或多个处理器来实施，所述存储器储存计算机可执行指令和/或算法使得处理器执行上述操作和/或功能。本发明还可以实施为非易失性或易失性计算机可读记录介质上的计算机可读代码。计算机可读记录介质是能够储存数据的任何数据储存设备，所述数据此后可由计算机系统和/或处理器读取和执行从而进行上述操作和/或功能。计算机可读记录介质的例子包括：硬盘驱动器(HDD)、固态驱动器(SSD)、硅盘驱动器(SDD)、只读存储器(ROM)、随机存取存储器(RAM)、CD-ROM、磁带、软盘和光学数据储存设备。

因此，上述示例性实施方案将在所有方面被解释为说明性的而非限制性的。本发明的范围应该由所附权利要求及其法律等效形式来确定，而不是由上述描述来确定，并且在所附权利要求的含义和等同范围内的所有变化都包含在其中。

Claims (19)

1.一种控制基于边界的服务提供系统的方法，所述方法包括：

根据预定标准设置目的地周围的边界；

当感测到车辆朝向目的地穿过所述边界时，获取车辆的进入方向和估算到达时间以及进入方向上所需的实际时间；

当估算到达时间和所需的实际时间之间的差值等于或大于预定值时，重置进入方向上的边界。

2.根据权利要求1所述的控制基于边界的服务提供系统的方法，其中，重置进入方向上的边界包括获取从边界到目的地的每个预定单位距离的实际到达时间。

3.根据权利要求2所述的控制基于边界的服务提供系统的方法，

其中，所述预定标准包括预定的目标估算到达时间，

重置进入方向上的边界还包括重置每个预定单位距离的实际到达时间最接近目标估算到达时间的点作为进入方向上的边界。

4.根据权利要求2所述的控制基于边界的服务提供系统的方法，其中，重置进入方向上的边界还包括将每个预定单位距离的实际到达时间的偏差最小的点重置为进入方向上的边界。

5.根据权利要求1所述的控制基于边界的服务提供系统的方法，还包括在感测到车辆穿过边界时激活位于目的地的至少一个物联网设备。

6.根据权利要求5所述的控制基于边界的服务提供系统的方法，其中，激活位于目的地的至少一个物联网设备包括对至少一个物联网设备进行分组，并在具有按照每个分组的设备控制设置的至少一个模式中执行与进入方向相对应的模式。

7.根据权利要求6所述的控制基于边界的服务提供系统的方法，还包括根据车辆用户的指令输入而修改或放弃所述至少一个模式。

8.根据权利要求6所述的控制基于边界的服务提供系统的方法，其中，至少一个模式以索引的形式提供给车辆，并且由车辆用户进行选择。

9.根据权利要求1所述的控制基于边界的服务提供系统的方法，其中，所述预定标准对应于与目标估算到达时间相对应的离目的地的半径。

10.一种非易失性计算机可读记录介质，其上记录有程序，所述程序当由计算机执行时使得计算机执行根据权利要求1所述的控制基于边界的服务提供系统的方法。

11.一种基于边界的服务提供系统，其包括：

服务器，其配置为至少获取车辆的位置信息；以及

边界重置装置，其配置为当基于预定标准，根据从服务器接收的信息感测到车辆穿过目的地周围预定的边界时，获取车辆的进入方向以及估算到达时间和进入方向上所需的实际时间，并且当估算到达时间和所需的实际时间之间的差值等于或大于预定值时重置进入方向上的边界。

12.根据权利要求11所述的基于边界的服务提供系统，其中，所述边界重置装置获取从边界到目的地的每个预定单位距离的实际到达时间。

13.根据权利要求12所述的基于边界的服务提供系统，

其中，所述预定标准包括预定的目标估算到达时间，并且

其中，所述边界重置装置将每个预定单位距离的实际到达时间最接近目标估算到达时间的点重置为进入方向上的边界。

14.根据权利要求12所述的基于边界的服务提供系统，其中，所述边界重置装置将每个预定单位距离的实际到达时间的偏差最小的点重置为进入方向上的边界。

15.根据权利要求11所述的基于边界的服务提供系统，还包括物联网平台，所述物联网平台配置为在感测到车辆穿过边界时激活位于目的地的至少一个物联网设备。

16.根据权利要求15所述的基于边界的服务提供系统，其中，所述物联网平台对至少一个物联网设备进行分组，并在具有按照每个分组的设备控制设置的至少一个模式中执行与进入方向相对应的模式。

17.根据权利要求16所述的基于边界的服务提供系统，还包括模式设置装置，所述模式设置装置配置为根据车辆用户的指令输入来修改或放弃至少一个模式。

18.根据权利要求16所述的基于边界的服务提供系统，其中，至少一个模式以索引的形式提供给车辆，并且由车辆用户进行选择。

19.根据权利要求11所述的基于边界的服务提供系统，其中，所述预定标准对应于与目标估算到达时间相对应的离目的地的半径。

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