CN111066335A - 用于与访问控制系统通信和测距以实现自动功能的移动设备 - Google Patents

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Abstract

两种不同的无线协议可用于在移动设备和访问控制系统(例如，交通工具)之间进行测距。第一无线协议(例如，
Figure DDA0002391442920000011
)可用于执行交通工具的认证并在移动设备(例如，电话或手表，910)与交通工具之间交换测距能力。第二无线协议(例如，超宽带，UWB)可使用小于第一无线协议所使用的脉冲宽度的脉冲宽度(例如，1ns相对于1MS，940)。较窄的脉冲宽度可为距离(测距)测量提供更高的精确度。

Description

用于与访问控制系统通信和测距以实现自动功能的移动设备
相关申请的交叉引用
本专利申请是于2018年5月18日提交的名称为“Mobile Device ForCommunicating And Ranging With Access Control System For AutomaticFunctionality”的美国专利申请15/983,388的PCT申请，其要求于2017年9月29日提交的名称为“Mobile Device For Communicating And Ranging With Access Control SystemFor Automatic Functionality”的美国临时专利申请62/565,637的权益。本专利申请的公开内容以引用的方式全文并入本文。
背景技术
汽车通常配备接近钥匙扣卡，该接近钥匙扣卡在携带钥匙扣卡的人处于附近时可自动解锁汽车车门。人们经常随身携带其电话或智能手表。携带这两种物品可能是不方便的。然而，可能难以使用通常在电话和汽车之间使用的标准通信协议(例如，
Figure BDA0002391442900000011
)获得电话和汽车之间的精确距离测量，从而使得对解锁车门进行适当控制变得困难。
发明内容
为了提供精确的距离测量，实施方案可以使用两种不同的无线协议。第一无线协议(例如，
Figure BDA0002391442900000012
)可用于执行交通工具的认证并在移动设备(例如，电话或手表)和交通工具之间交换测距能力。第二无线协议(例如，超宽带，UWB)可使用小于第一无线协议所使用的脉冲宽度的脉冲宽度(例如，1ns相对于1μs)。较窄的脉冲宽度可为距离测量(测距)提供更高的精确度。
示例性测距能力可包括指定用于移动设备和交通工具之间的测距消息的格式、要使用的频率范围、交通工具的天线单元数量，以及用于使用第二无线协议的测距消息的加密协议。使用第一无线协议来指定此类测距能力允许移动设备连接各自具有不同设置和能力的多种交通工具并与之一起使用。
移动设备可将包括第一组脉冲的测距请求消息发送至交通工具的一个或多个天线单元，并且接收包括第二组脉冲的一个或多个测距响应消息。在各种实施方案中，可确定此类脉冲的传输时间和接收时间并将其发送至交通工具，使得交通工具可确定移动设备和交通工具之间的距离，或者移动设备可确定向交通工具发送的距离。可基于距离超过阈值或距离变化速率超过阈值来自动执行各种功能(例如，由用户设置)。
其他实施方案涉及与本文所述的方法相关联的系统、便携式消费设备和计算机可读介质。
通过参考以下具体实施方式和附图，可更好地理解本公开的实施方案的实质和优点。
附图说明
图1是流程图，其示出了根据本发明的实施方案，用于对交通工具进行基于距离的自动访问控制的方法。
图2示出了根据本发明的实施方案，使用第一无线协议与交通工具通信以进行认证并准备测距并且使用第二无线协议参与测距的移动设备的夸大移动。
图3示出了根据本发明的实施方案，移动设备和交通工具之间涉及BT和UWB协议的通信的序列图。
图4示出了根据本发明的实施方案，涉及移动设备和交通工具的三个天线的测距操作的序列图。
图5示出了根据本发明的实施方案的配对过程的序列图。
图6示出了根据本发明的实施方案的测距间隔协商。
图7示出了根据本发明的实施方案的密钥刷新协商。
图8示出了根据本发明的实施方案的一到多测距。
图9是根据本发明的实施方案，用于在移动设备和访问控制系统之间执行通信的方法的流程图。
图10是示例性移动设备的框图。
具体实施方式
实施方案可提供一种移动设备(例如，电话或手表或其他附件)，该移动设备与汽车安全地通信以进行认证和测距，以便在用户靠近汽车时及时解锁车门。还可提供除解锁之外的其他操作，诸如打开灯、引擎、加热器、空调机，或将信息从汽车提供至移动设备。安全通信可涉及通常在第一无线协议中涉及的密钥交换，还涉及在第一无线协议中发生的密钥协商，但其中密钥稍后与用于测距的第二无线协议(例如超宽带(UWB))一起使用。还可将加密密钥用作针对移动设备和交通工具彼此进行认证的质询-响应消息的一部分。
作为认证的一部分，可以提供不同的访问权。例如，所有者的孩子可能有电话，但该电话的访问权可能仅限于对后座解锁，并且无法启动引擎。在各种实施方案中，此类访问权可被编程到电话中(例如，当从电话向汽车提供命令以实现特定功能时)或针对特定电话被编程到汽车中，其中可使用设备标识符来确定特定电话何时与交通工具通信。一些实施方案可扩展到接近交通工具的多个人，每个人具有单独的移动设备，可针对该移动设备独立地执行测距。
在一些实施方案中，可使用
Figure BDA0002391442900000031
(例如，经典、高速或低功耗(BTLE)，统称为BT)向交通工具认证移动设备。但是，BT脉冲很宽(例如，1微秒)并且不允许精确的距离测量。相反，可使用UWB进行距离测量，因为它脉冲更窄(例如，大约1纳秒)，从而允许进行更好的飞行时间计算。UWB可能不适用于需要保证数据传输延迟的认证和其他数据通信。
因此，移动设备可使用第一无线协议(例如BT)来认证并与访问控制系统(诸如交通工具或建筑物(例如，作为家庭锁的一部分))交换测距能力(例如，用于测距的消息格式、多个天线单元、加密协议等)。交通工具的示例包括汽车、卡车、船只和火车。另外，第一无线协议上的消息可开始测距过程，该测距过程使用第二无线协议(例如UWB)，其脉冲比用于确定两个设备之间的距离的第一无线协议中使用的脉冲窄。可以在距交通工具(或其他访问控制系统，诸如在大门、门等上包括锁的建筑物或其他结构(例如，围栏))各种距离处执行定义的功能，例如，从五米外打开灯，以及从两米外解锁交通工具。以下关于交通工具的任何论述也适用于其他访问控制系统。
I.使用两种协议进行通信和测距
移动设备(例如，电话、平板电脑或手表)和交通工具之间的第一无线协议链路可用于认证，然后用于发起和控制用于测距和交换距离信息的第二无线协议(例如，UWB)。例如，第一无线协议可提供低功率框架以协商安全密钥、测距间隔以及通过UWB发起测距。
图1是流程图，其示出了根据本发明的实施方案，用于对交通工具进行基于距离的自动访问控制的方法100。通常针对两个设备给出方法100，以影响对交通工具的操作。本领域的技术人员将理解由哪个设备执行哪些步骤。
在框110处，使用第一无线协议将移动设备和交通工具配对。如稍后进一步详细说明的，配对(例如，BT配对)可涉及经由各种技术中的任何一种在移动设备和交通工具之间的认证。配对可使得在两个设备上都保存共享秘密信息，其中共享秘密信息可用于移动设备与交通工具之间的未来认证(例如，经由质询响应)和/或消息的加密。移动设备可以在初始设置和配对期间发挥中心作用。
可在配对期间交换移动设备和交通工具的身份地址(例如，媒体访问控制(MAC)地址)。例如，每个BT设备可使用唯一的48位地址。移动设备可使用可解析的私有地址并周期性地轮换地址，例如，在使用BTLE隐私模式时，随机值可按定时间隔改变。另外，可在配对时交换解析密钥(例如，BT身份解析密钥(IRK))，这允许设备将通告分组中的随机MAC地址转化为实际MAC地址用于认证目的。如果交通工具支持多个BT控制器，则所有控制器可使用相同的身份地址和解析密钥。每个控制器可在任何时间具有不同的随机可解析地址。
在框120处，在移动设备时，可使用第一无线协议来认证交通工具和/或移动设备。此认证可在配对后立即发生，或在稍后的某个时间发生。例如，移动设备和交通工具可被配对，然后用户可离开交通工具。然后，用户可在下一天或之后的任何时间返回，并且可使用在配对过程期间获得的信息来执行认证。例如，一旦配对，移动设备就始终处于通告模式并在与交通工具的所有后续连接中发挥外围作用。移动设备可传输多个通告分组，每个通告分组具有不同的有效载荷。交通工具能够使用有效载荷中的可解析随机地址(例如使用IRK)来识别配对设备。交通工具可基于有效载荷来过滤通告分组。
当交通工具从配对移动设备接收到通告分组时，该交通工具可发起与移动设备的BT(例如，BTLE)连接，从而使交通工具充当该连接的中央设备。BT连接可由交通工具发送响应消息来发起，该响应消息指示期望创建连接并且包括交通工具的标识符。移动设备可能需要连接间隔(例如，30ms)。
在框130处，移动设备和交通工具可使用第一无线协议来交换测距能力。测距能力的交换可确保两个设备以一致方式执行移动设备和交通工具之间的信令。此类交换可允许移动设备适应新的交通工具，例如具有不同数量和类型的天线单元的交通工具。示例性测距能力可包括指定用于移动设备和交通工具之间的测距消息的格式、要使用的频率范围、交通工具的天线单元数量，以及用于使用第二无线协议的测距消息的加密协议。
在框140处，可使用第一无线协议来发起测距。在一些具体实施中，可通过从移动设备或交通工具发送的测距请求消息来开始发起。响应设备可利用开始通知事件(消息)作出响应。一旦发生开始通知事件，就可使用第二无线协议来执行测距，例如，通过在接收开始消息的指定时间内打开对应的无线电设备。本文提供了另外的示例和细节。
在框150处，可使用第二无线协议(例如，UWB)来执行测距。在使用第一无线协议发起信号之后，交通工具可使用对应于第二无线协议的一个或多个交通工具天线单元在指定时间开始扫描测距信号。一个或多个交通工具天线单元可接收一条或多条测距请求消息并发送一条或多条测距响应消息。一个或多个交通工具天线单元中的每一个中或它们之间共享的控制单元可对此类测距消息执行各种级别的处理，例如，以确定时间戳。移动设备可接收测距响应消息并确定用于传输一条或多条测距请求消息的时间戳和用于一条或多条测距响应消息的时间戳。移动设备可将这些时间戳发送至交通工具，以用于确定移动设备和交通工具之间的距离。在其他具体实施中，移动设备可基于测距信号的传输和接收时间来确定距离。测距可继续直到停止测距请求被处理。
在框160处，交通工具可基于测距来执行预定的操作。例如，交通工具可确定移动设备在第一阈值内，使得执行第一操作，例如，交通工具的灯将被打开。可执行进一步的测距以随时间推移来确定距离。当移动设备在更接近的阈值内时，可执行第二操作，例如，门可被解锁。
在一些实施方案中，操作可取决于移动设备的轨迹，例如移动设备正接近的交通工具的哪一侧。例如，如果移动设备正在接近乘客侧，则可能只有乘客门可被解锁。如果移动设备接近交通工具的后部，则行李厢或舱口可被解锁。
图2示出了使用第一无线协议与交通工具205通信以进行认证并准备测距的移动设备210的夸大移动。然后，根据本发明的实施方案，移动设备使用第二无线协议参与测距。假设移动设备210和交通工具205已配对，例如，使得已通过共享秘密信息在两个设备之间建立了安全信道。在三个时间T1-T3示出了移动设备210。移动设备210在这些时间之间的实际移动通常将小于所示的移动，因为为了便于说明，夸大了距离。交通工具205包括BT天线和四个UWB天线1-4，但其他数量的UWB天线是可能的。
在时间T1中的第一时刻，移动设备210可使用第一无线协议来认证交通工具，反之亦然。例如，移动设备210可将未加密的随机数发送至交通工具205。交通工具205可使用配对时建立的共享秘密信息来加密该随机数，并且将消息中的加密值发送至移动设备210，该移动设备可对消息进行解密以确认接收到相同的随机数。
在认证之后并且名义上仍在T1处时，移动设备210和交通工具205可交换关于将在稍后时间(例如，时间T2和T3)发生的关于测距的信息。交换的信息可确保两个设备都以相同方式执行测距，并且测距以同步方式发生。
在时间T2处，移动设备210或交通工具205可发送初始测距消息，该初始测距消息可包括一系列脉冲。这些脉冲比在时间T1处用于第一无线协议中的脉冲窄。移动设备210可广播初始测距消息，使得交通工具的四个UWB天线1-4中的每一个都可接收该消息。移动设备210可跟踪发送初始测距消息的准确时间(例如，在纳秒的精确度上)。每个UWB天线可发送测距响应消息，该测距响应消息可包括标识哪个UWB天线发送特定响应消息的标识符。移动设备210可跟踪接收四个UWB测距响应消息的确切时间。
在一些实施方案中，移动设备210可将所跟踪的时间发送至交通工具205，该交通工具可使用其自己跟踪的在UWB天线1-4中的每一个处接收初始测距消息的时间和发送四个测距响应消息中的每一个的时间，来确定移动设备和交通工具之间的距离。发送和接收每条消息的时间的差异可用于确定距离，例如，当两个设备的时钟同步时。又如，可从移动设备210处的发送和接收时间减去接收初始测距响应消息和发送测距响应消息的时间延迟，以获得往返时间，可基于电磁信号的速度将该往返时间转化为距离。交通工具中的不同UWB天线的已知位置可用于对移动设备210相对于交通工具205的位置进行三角测量。
在其他实施方案中，移动设备210可确定距交通工具205的距离。例如，如果交通工具所交换的测距信息包括交通工具的UWB天线的相对位置和接收测距请求消息和发送测距响应消息之间的预期延迟，则移动设备210可使用其发送和接收测距消息的所跟踪时间来确定距离。
II.示例性协议和信令
这两种无线协议可以是BT和UWB。下文描述了关于每种无线协议的细节以及关于移动设备和交通工具之间的消息传递序列的更多细节。
A.第一无线协议(例如，蓝牙)
移动设备和交通工具可具有用于第一无线协议(例如，BT)的多个天线。BT可在从2.4GHZ至2.485GHz的ISM频带中使用短波长超高频(UHF)无线电波。
第一无线协议的某些模式可在相对较长的范围内使用。例如，一个BT无线电设备可通过使用125kbps或500kbps的更低分组编码并通过增大最大传输功率(例如，增大到+20dBm)来增大通信范围。此类无线电设备可用于通告和数据分组，并且提供至多100米的范围，而不是仅可工作至多20米的低功率模式。因此，如果用户正在接近以1.5米/秒的速率移动的交通工具，则100米的范围仍将提供足够的时间进行认证并协商测距参数，以及发送测距开始消息。当可能存在来自其他汽车的干扰时，这种建立通信的额外时间可能是有利的，其本来可能会延迟移动设备的检测和测距的开始。
但是，这些分组的持续时间可为大约2至8倍，例如最多约16毫秒，这不会使得它们适于测距。一个微秒脉冲提供+/-300米的范围。并且，甚至常规的BT功率模式提供的脉冲也不适于测距。
B.UWB
第二无线协议具有比第一无线协议窄的脉冲，例如，更窄的半峰全宽(FWHM)。在一些具体实施中，第二无线协议(例如，UWB)可提供5cm或更好的距离精确度。在各种实施方案中，频率范围可介于3.1GHz至10.6GHz之间。可使用多个信道，例如，一个信道在6.5GHz，另一个信道在8GHz。因此，在一些情况下，第二无线协议不与第一无线协议的频率范围重叠。移动设备和交通工具可具有用于第二无线协议的多个天线。
第二无线协议可由IEEE 802.15.4(这是一种类型的UWB)指定。历史上，UWB用于高带宽通信，但存在对GPS的干扰。基于脉冲的UWB系统中的每个脉冲可占据整个UWB带宽(例如，500MHz)，从而允许脉冲在时间上局部化(即，时间上的窄宽度，例如，0.5纳秒至几纳秒)。就距离而言，对于500MHz宽的脉冲，脉冲可小于60cm宽，对于1.3GHz带宽的脉冲，脉冲可小于23cm。由于带宽如此宽并且实际空间中的宽度非常窄，因此可获得非常精确的飞行时间测量。
C.序列图
图3示出了根据本发明的实施方案，移动设备300和交通工具350之间涉及BT和UWB协议的通信的序列图。假设移动设备300和交通工具350已配对，因此交通工具具有移动设备的凭据，并且移动设备具有交通工具的凭据。移动设备300可处于屏幕关闭状态或被用户主动使用。序列图的步骤可以是可选的。
在301处，移动设备300的BT天线(例如以低功耗(LE)模式)传输通告信号。移动设备可在某个占空比下广播通告信号，而不需要用户提供任何用户输入。使移动设备300传输通告信号可优于交通工具350传输通告信号。如果交通工具在进行通告，那么可能会有过多的通告。例如，如果停车场中的所有汽车都在进行通告(例如，只有三个信道可用于通告信标信号)，则信道将饱和。另一个问题在于，如果移动设备在口袋中，则其将处于电池电量节省模式，并且需要在非常低的占空比下进行扫描，使得交通工具必须以较高的速率例如每20毫秒进行扫描以建立连接。
在302处，交通工具350的BT天线在某个占空比下扫描。在一些实施方案中，交通工具350可具有不止一个BT天线，其中BT天线中的任一个可检测来自移动设备300的通告信号。通告和扫描可以是两个设备彼此检测的发现过程的一部分，以便可以创建连接。
在303处，在两个设备之间创建BT连接。例如，交通工具350可利用包括交通工具350的凭据(例如，标识符)的消息作出响应，并且移动设备300可利用其凭据作出响应。在一些具体实施中，每个设备可利用为先前配对的设备存储的地址来检查网络地址，例如，以便检索加密密钥是用于连接的其他信息。
在304处，唤醒两个设备的处理器以与相应BT天线设备通信，以执行信号处理并向BT天线设备提供用于传输信号的控制信号。例如，移动设备300的操作系统可访问配对设备的数据库(例如，表格)以将所存储的凭据与从交通工具350获得的凭据进行匹配。类似地，交通工具350的引擎控制单元(ECU)可访问配对设备的数据库，以将所存储的凭据与从移动设备300获得的凭据进行匹配。来自每个设备的每个配置文件的信息可用于通信的稍晚阶段。
在一些实施方案中，可将ECU编程为具有此类功能。在其他实施方案中，可将软件升级应用于ECU。此外，ECU可包括在制造之后添加的一个或多个硬件设备，其中此类一个或多个硬件设备可与实现第一无线协议或第二无线协议的天线进行交互。此类天线也可在制造之后添加，例如作为销售后安装的一部分。
在305处，由两个设备中的每一个导出加密密钥。例如，与所接收的凭据相匹配的对应配置文件可包括共享秘密信息，该共享秘密信息可用于导出加密密钥。可根据默认过程(例如，基于计数器或时间戳)来执行导出。
作为该阶段的一部分，可执行质询响应的第一级作为认证的一部分。例如，移动设备300可向交通工具350提供随机数，该交通工具可使用加密密钥来提供响应。移动设备300可将响应与对应于随机数的预期加密值进行匹配。
在306处，设置通信信道。通信信道可包括在应用层和更低层之间的中间层，例如，主机控制器接口(HCI)。在一些实施方案中，中间层可以是逻辑链路控制与适配协议(L2CAP)层。该层可负责在主机和协议栈之间交换的数据的协议复用能力、分段和重组操作。
在307处，在移动设备300和交通工具350之间执行安全握手。安全握手可在典型BT认证的基础上，针对交通工具解锁提供额外级别的保护。移动设备300和交通工具350可各自具有能够存储密钥的硬件安全元件。安全元件中的密钥可用于对额外级别的认证的质询响应。在各种实施方案中，密钥可以是由制造商添加的或在配置过程中获得的硬件密钥。对于配置过程而言，设备中的每一个可与服务器(例如，网站)通信，该服务器可提供要存储在硬件安全元件中的密钥。硬件安全元件可以是能够安全地托管应用程序及其机密和加密数据(例如密钥管理)的防篡改平台(通常为一个芯片安全微控制器)。
与BT电路通信的移动设备300上的应用程序(例如，作为操作系统的一部分或安装在操作系统上的应用程序)可与安全元件通信并且可将与特定交通工具的连接通知安全元件。安全元件可生成质询(例如，随机数)，该质询被发送至交通工具350。一旦接收到，交通工具350可将质询发送至其安全元件，该安全元件可生成响应。移动设备300上的安全元件可例如通过知道所提供的设备的硬件密钥来确认响应。安全元件可存储密钥以及匹配的交通工具凭据，这些凭据可在交通工具配对后从配置服务器获得。
在其他具体实施中，移动设备300可跟踪其与哪些交通工具配对并确定当前连接了哪些交通工具。安全元件可基于针对该交通工具的密钥配置来生成质询。通过认证，交通工具350知道哪个移动设备对应于当前链路，从而知道使用什么密钥对质询作出响应。交通工具350可在配对过程期间获得对应于移动设备的密钥。其他实施方案可使质询从交通工具350开始。
质询消息可包括指示消息类型为质询的信息。此类信息在此类消息的分组定义中的位置可通过在操作系统或已安装应用程序中定义的第一无线协议，作为测距服务的一部分来添加。
在其他实施方案中，可在每个交互会话之后(例如，在交通工具解锁之后)交换用于该安全握手的一个或多个新密钥(例如，共享秘密信息)。然后，对于下一个交互会话(即，用户下次使用交通工具)，一个设备可将数据作为质询的一部分发送至另一设备，并且另一设备可对其进行加密或执行转化以获得与预期值进行比较的响应。
在308处，交换任何附加数据。例如，交通工具可发送关于油箱中的燃料的信息或其他信息，例如，可由用户定义。在一些具体实施中，该信息可表现为通知或弹出窗口。
在309处，在移动设备300和交通工具350之间交换测距设置握手。测距设置握手可包括两个设备的测距能力。可提供关于交通工具上的UWB接收器的信息，因为不同的交通工具可能具有不同数量的UWB接收器，或者交通工具可能只想打开一些。可首先进行粗略测距，在移动设备更近之后使用更多UWB接收器进行更精细的测距。例如，当估计移动设备在交通工具内时，可打开更多接收器，以便在允许用户启动交通工具的引擎之前获得高精确度。一开始打开的UWB接收器可取决于用户正在接近交通工具的哪一侧。可在配对之后或在测距过程之间提供其他设置/参数，例如作为软件或物理部件的动态决策或更新的一部分。
测距能力的其他示例包括多个天线、这些天线的位置(例如，天线之间以及/或者交通工具中的原点诸如ECU之间的相对距离)、要使用多少天线、加密协议、分组格式、操作模式和受支持的频率范围。此类能力可反映交通工具或移动设备的软件更新，从而导致新的或不同的能力。
测距设置握手可包括关于如何执行测距的协商，诸如测距的频率或安排测距的方式(例如，当存在多个交通工具或多个移动设备时——循环法、一次一个或其他选项)。例如，在交通工具附近可能存在多个设备(例如，家庭成员都前往一辆汽车)，或移动设备附近有多个交通工具(例如，车库中的三辆汽车)。移动设备可知道其连接到三个不同的交通工具，因此移动设备可能希望对每个交通工具进行较低速率的距离测量(例如，25毫秒)或安排特定时间/频率来与每个交通工具执行测距。类似地，当多个设备在附近时，交通工具可执行此类调度。测距设置握手还可取决于交通工具是否在彼此通信。
测距设置握手可例如通过协调交通工具何时应当打开UWB无线电设备并开始寻找分组来指定何时开始测距。可使用通过BT发送的开始消息，例如，如下所述使用特定消息。可指定UWB无线电设备处于打开状态的占空比，例如，1KHz或10KHz。例如，当接收到开始消息时，设备可同意从开始消息之后100毫秒(或90毫秒用于额外裕量)开始测距，之后每1KHz测距一次。
测距设置握手可导出用于UWB测距的一组新会话密钥。可以周期性地更新密钥，例如，对于每次会话或每第N次会话。在一些实施方案中，会话密钥可从用于安全握手的质询-响应中的公共共享秘密信息导出，其中导出使用默认或协商的过程。因此，测距设置握手可充当控制信道，以向交通工具和移动设备通知关于测距的期望。
在310处，例如使用UWB消息来执行测距。在一些实施方案中，可通过移动设备向交通工具的一个或多个天线发送测距请求消息来执行测距。交通工具天线可作出响应，其中移动设备可在不同时间潜在地接收测距响应消息。图4中提供了使用三个天线节点的此类示例。其他示例可包括更多天线节点，例如6-8个。单个节点可具有一个收发器和可能不止一个天线。
图4示出了根据本发明的实施方案，涉及移动设备400和交通工具的三个天线452-456的测距操作的序列图。在图4的该示例中，移动设备400广播单个分组，该单个分组被天线452-456(例如，不同节点的每个节点)接收。在另一个具体实施中，移动设备400可向每个节点发送分组，并且使每个节点对该不同的分组作出响应。交通工具可在指定的天线处侦听，使得两个设备都知道涉及哪个交通工具天线，或者分组可指示消息针对哪个天线。例如，第一天线可对所接收的分组作出响应；并且一旦接收到响应，则可将另一个分组发送至不同的天线。但是，这种另选过程需要花费更多的时间和功率。
图4示出了测距请求410在T1处被发送，并且分别在时间T2、T3和T4处在天线452-456处被接收。因此，天线(例如UWB天线)基本上同时侦听并且独立地响应。天线452-456提供测距响应420，其分别在时间T5、T6和T7处发送。移动设备400分别在时间T8、T9和T10处接收测距响应。可选的测距消息430可被发送(在T11处示出)，其分别在时间T12、T13和T14处由天线452-456接收。距离/时间信息440可在一组测距消息之后发送，并且可能仅需要由一个天线接收，该一个天线可将信息中继到控制单元。在所示的示例中，由移动设备400跟踪的时间戳被发送至天线452-456中的至少一个，使得交通工具可例如基于交通工具中天线的位置来确定与交通工具的距离。在其他示例中，移动设备400可确定距离并将距离发送至交通工具。
在一些实施方案中，为了确定哪个测距响应来自哪个天线，交通工具可例如在测距设置握手期间将要发送的响应消息的顺序通知移动设备。在其他实施方案中，测距响应可包括标识符，该标识符指示哪个天线发送消息。可在测距设置握手中协商这些标识符。
使用测距消息430可允许改善的精确度。天线可处于彼此同步的时钟上，但响应时间(例如，T2和T5之间的延迟)可具有不同延迟，例如，T5-T2和T6-T3可不同。测距消息430可为对于天线节点中的每一个不同的转向时间提供的弹性。这种转向时间的差异可导致一两米的测距误差。通过增加测距消息430，实施方案可减小由于不同的转向时间导致的误差。
消息410-430可在有效载荷中例如通过包括很少脉冲来包括极少的数据。使用极少的脉冲可能是有利的。交通工具和移动设备(可能在口袋中)的环境可使得测量困难。又如，交通工具天线可能面对与移动设备接近的方向不同的方向。因此，希望对每个脉冲使用较高的功率，但对于在指定时间窗口内可使用多少功率(例如，在1毫秒内平均)，则有政府限制(以及电池问题)。这些消息中的分组帧的长度可大约为150微秒至180微秒。消息440中的分组帧可更长，例如，200微秒或250微秒长。
在311处，可执行进一步的测距。例如，可确定不止一个距离，这些距离可用于确定轨迹。如果轨迹指示朝向交通工具的移动(例如，距离在指定数量的测量中越来越小)，则交通工具可推断用户进入交通工具的意图。又如，可在不同距离阈值下执行不同操作，例如在一个距离阈值下打开灯，在更近距离阈值下解锁交通工具，以及在甚至更近的距离阈值下使得能够启动引擎(例如，在用户按下按钮之后)。
在312处，交通工具350的引擎控制单元可基于距离和/或距离的变化速率以及轨迹来确定要执行哪些操作。具体操作可取决于由用户编程到移动设备和/或交通工具中的一项或多项设置。移动设备和交通工具之间的进一步通信也可用于确定要执行哪些操作，包括通过BT进行通信，例如，可提示用户是否打开空调或加热器。
D.脉冲
测距消息(也称为帧或分组)中的每一个可包括脉冲序列，该脉冲序列可表示被调制的信息。帧中的每个数据符号都可以是序列。分组可具有包括例如物理层和MAC层的标头信息的前导码，并且包括目标地址。在一些具体实施中，分组帧可包括同步部分和开始帧定界符(SFD)，该开始帧定界符可对定时排队。
分组可包括如何配置安全性并包括加密的信息，例如，哪个天线发送分组的标识符。可将加密的信息用于认证。对于测距操作，可能不需要确定数据的内容。在一些实施方案中，特定数据片的脉冲的时间戳可用于跟踪传输和接收之间的差异。因此，内容可用于匹配脉冲。在一些具体实施中，加密的信息可包括认证消息对应于哪个阶段的指示符，例如，测距请求410可对应于阶段1，测距响应420可对应于阶段2，并且测距消息430可对应于阶段3。
E.确定距离
窄脉冲(例如，大约1ns的宽度)可用于精确地确定距离。高带宽(例如，500MHz的频谱)允许窄脉冲和精确的位置确定。脉冲的交叉相关可提供为脉冲宽度的一小部分的定时精确度，例如，提供在数百或几十皮秒内的精确度，这提供了亚米级的测距精确度。脉冲可在被接收器识别的某种模式下表示加1和减1的测距波形。
距离测量可使用往返时间测量，也称为飞行时间测量。如上所述，移动设备可发送一组时间戳，这可消除在两个设备之间进行时钟同步的必要性。
III.认证和建立安全信道(配对)
如上所述，可在配对过程期间，例如当用户获得新的移动设备和/或新交通工具时，建立BT通信信道(或其部分)。在一些具体实施中，配对由开始BT通告的交通工具发起。发起配对的通告有效载荷可包括各种数据。在其他具体实施中，移动设备可发起与交通工具的配对。一旦配对完成，移动设备就可设置信道(例如，面向连接的L2CAP信道)。面向连接的信道可用于交换测距服务消息以交换能力并交换安全密钥以完成UWB配对。
一旦交通工具和iOS设备配对，后续BT连接可由交通工具发起。该交通工具还可发起标准BT加密握手，以使用配对期间创建的链路密钥来设置加密的链路。移动设备或交通工具可由首先通过BT发起测距握手来发起UWB测距。下文提供了配对的更多细节。
配对是两个设备(例如，电话和交通工具的控制单元)如何彼此关联自身以创建连接(例如，
Figure BDA0002391442900000141
连接)的方式。一旦发生配对，两个设备就可彼此通信。配对一般由用户手动发起，例如，通过在发起方设备的设置页面上选择所发现的设备。然后，发起方设备可将配对请求传输至其尚未配对的响应方设备。配对通常在两个设备之间进行一次。配对之后，将自动认证两个设备之间的连接。
为了继续配对，可在两个设备之间交换口令或“通行密钥”以进行认证。通行密钥用于确保两个设备都已同意彼此进行配对。当两个设备配对时，一个设备可以确知另一设备的身份。为了完成配对，两个设备生成用于设备之间的所有未来通信的一个或多个共享密钥。
对于
Figure BDA0002391442900000151
(BT)低功耗而言，安全管理器协议(SMP)分三个阶段执行配对。在阶段1中，这两个设备公布它们的输入和输出能力，这些能力用于确定针对阶段2的合适方法。在阶段2中，两个设备彼此认证并确定用于阶段3中的密钥的密钥生成方法。更具体地，在阶段2中，两个设备使用来自阶段1中的配对请求和配对响应分组的IO能力来确定要使用哪种认证方法。通常有四种认证技术可用：Just WorksTM、Numeric Comparison、Passkey和带外(OOB)。在阶段3中，每个设备可向另一设备分发用于未来通信的一个或多个密钥。示例性密钥包括：(a)用于生成针对加密连接的会话密钥的长期密钥(LTK)，(b)用于对数据进行签名和验证签名的连接签名解析密钥(CSRK)，以及(c)用于生成专用地址的身份解析密钥(IRK)。在
Figure BDA0002391442900000152
4.2设备中，使用椭圆曲线迪菲赫尔曼(ECDH)公用密钥密码术来交换/生成LTK。
在Just WorksTM中，设备交换其公用密钥。然后，响应方设备生成现时标志(例如，随机种子值)并使用现时标志和两个公用密钥来生成确认值Cb。响应方设备然后将Cb连同现时标志一起发送到发起方设备。然后，发起方设备使用响应方设备的现时标志(连同两个公用密钥)来生成其自己的确认值Ca，Ca应当与Cb匹配。如果确认值匹配，那么连接继续。发起方设备可生成其自己的现时标志并将其发送至响应方设备，该响应方设备可执行其自己的验证。
数字比较遵循与Just WorksTM相同的过程，但最后添加另一个步骤。一旦两个设备确认该确认值匹配，两个设备就使用这两个现时标志独立地生成最终的6位确认值。设备都将其计算的值显示给用户。然后，用户手动检查这两个值是否匹配并确认连接。该额外步骤允许这种配对方法针对中间人(MITM)攻击提供保护。
在Passkey中，将6位数字输入到设备中的一者或两者。两个设备使用通行密钥、先前交换的公用密钥和现时标志来认证连接。对于通行密钥的每一位，可以逐位完成此过程。例如，一个设备将计算通行密钥的一位的确认值，并将其显示给另一设备。然后，另一个设备将为其通行密钥的第一位计算其自己的确认值，并将其显示给第一设备。此过程继续，直至通行密钥的所有位都已交换并验证为匹配。此通行密钥方法对MITM攻击有弹性。
带外(OOB)使用外部通信手段诸如近场通信(NFC)来交换用于配对过程中的一些信息(例如，公用密钥、现时标志和确认值)。使用
Figure BDA0002391442900000161
无线电设备完成配对，但需要来自OOB机制的信息。这仅提供了OOB机制中存在的MITM保护级别。
图5示出了根据本发明的实施方案的配对过程500的序列图。配对过程涉及发起方设备502(例如，电话)和响应方设备504(例如，交通工具)。每个设备确定其输入和输出(IO)的能力。对于配对链路中的每个设备，IO能力决定它们创建加密共享密钥的能力。可以使用公用密钥密码术。
在步骤505中，用户激活响应方设备504上的发现模式。要被其他蓝牙设备发现，设备应被设定为可发现模式，以便发送通告信号。该通告信号允许附近的其他设备检测其存在并尝试建立连接。例如，用户可激活响应方设备504上的按钮。
在步骤510中，响应方设备504响应于用户激活而发出通告信号。发起方设备502可检测通告信号。例如，发起方设备502可周期性地扫描通告信号。用户可使得发起方设备502能够执行此类扫描并设定扫描速率，或者可按默认方式设定扫描速率。通告信号可包括设备(例如，电话、耳机等)类型的标识符、设备名称(例如，由用户或制造商分配)等。
在步骤515中，用户通过在响应方设备504的用户界面处提供用户输入来发起配对过程。例如，用户可导航至设置页面，确定已经由通告信号检测到响应方设备504，并且选择用于与响应方设备504配对的选项。
在步骤520中，将配对请求消息从发起方设备502发送至响应方设备504。例如，配对请求消息可包括发起方设备502的IO能力、认证数据可用性、认证要求、密钥大小要求和其他数据。
在步骤525中，从响应方设备504传输配对响应消息，其包含与配对请求消息相同的许多信息。步骤520和步骤525可作为阶段1的一部分发生。设备可以使用消息中的信息来执行认证，例如，选择认证选项并实现认证。
在步骤530中，例如经由上述四种模式中的一种来执行认证。认证可确定设备正在与对应于正在使用的加密密钥的另一设备通信。可以由一个设备或两个设备确认认证。认证可作为阶段2来执行。
在步骤535中，交换密钥，例如作为阶段3的一部分。密钥的交换可对应于绑定过程，使得不必在设备每次彼此连接(链接)时执行配对(例如，阶段1和2)。因此，密钥可用于加密未来通信。例如，通告信号可标识响应方设备，并且发起方设备可确定两个设备已经配对。然后，发起方设备可继续使用一个或多个密钥将消息发送至响应方设备，该响应方设备可使用其存储的密钥来解密或以其他方式读取消息。
在步骤540中，稍后在设备之间自动建立用于通信的链路。正如刚才所解释的，此链接可以使用交换的密钥。并且，由于设备已经配对，一旦检测到通告信号，就可立即通过链路发送消息。但是，此自动连接需要已执行配对过程。设备可通过将通告信号中的数据与已经配对的设备的列表进行比较来确定另一设备已配对。
IV.测距服务——第一协议
在各种实施方案中，测距服务可被实例化为主要服务或辅助服务。在所提供的一些示例中，测距服务定义可通过面向BT连接的信道交换的消息。移动设备和交通工具均可支持数据库，并且可使用定义的过程与数据库进行交互，而与测距服务无关。交通工具可充当中央设备并且可打开信道。下文描述用于使用第一无线协议建立测距服务的协议的各方面(例如，用于实现安全握手307、数据交换308和测距设置握手309)，然后描述一些示例性消息序列。
A.协议
测距服务消息格式的示例性格式可提供指示消息类型的代码(例如，一个八位元长)。长度字段(例如，两个八位元长)可以八位元为单位指示消息的数据字段的大小，该数据字段可不包括代码和长度字段。数据字段的长度可变化。因此，代码字段可确定数据字段的格式，而长度字段可指示数据字段的长度。以下部分提供了用于测距服务消息以在移动设备和交通工具之间协商、发起和完成UWB测距的示例性细节。
1.测距能力请求/响应
可在每次连接开始时发起测距设置(能力)握手以交换移动设备和交通工具上的UWB设备的状态。测距能力请求消息可具有特定的ID代码(例如，1)。此消息的一些示例性参数包括支持的特征掩码、必需的特征掩码、软件版本、链路标识符、UWB无线电设备的数量以及UWB设备描述符。
软件版本参数可以指示在发起方设备上运行的当前测距软件版本。链路标识符可以是允许响应方将所接收的UWB分组匹配到与发起方的BT连接的随机数。因此，链路标识符可包括在UWB消息中。
移动设备和交通工具均可保持两个特征掩码：支持的特征掩码和必需的特征掩码。支持的特征掩码可以指示受支持的特征。特征掩码参数可以是所有特征的位掩码。对于每个特征，可以指定单个位，例如，如果支持该特征，那么设定为1，否则设定为0。示例性特征是安全测距、1-1测距(例如，1个设备到1个设备)和一到多测距(例如，1个移动设备到多个交通工具或多个交通工具到多个移动设备)。必需的特征掩码可以指示必需的特征。例如，对安全测距和1:1测距的支持能够是强制性的。
UWB设备描述符可针对每个可用的UWB天线设备(例如，天线或具有不止一个天线的节点)具有一个条目。特征请求消息可针对发起设备上的每个UWB设备具有一个UWB设备描述符条目。UWB天线设备中的每一个可通过具有以下参数的UWB设备描述符来表征：固件版本——当前UWB固件的版本；硬件版本——当前UWB硬件的版本；制造商名称——UWB制造商的名称。
可用的UWB设备数量可以是特定测距会话特有的。链路标识符可将BT链路映射至UWB分组。可在配对时或每次连接时交换校准数据。
测距能力响应消息可类似于测距能力请求消息。可指定响应方来发送该消息。如果响应方不支持测距能力请求消息的必需特征中列出的任何特征，那么响应方可以利用带有“特征不受支持”错误代码的附加测距命令完成消息来作出响应。测距能力响应消息可包括以下参数：受支持的特征、软件版本、UWB设备的数量和UWB设备描述符。
2.测距安全密钥请求/响应
可以在握手中使用请求和响应来交换密钥并在配对时导出共享秘密信息。还可以使用周期性密钥刷新。在一些具体实施中，可在每次连接时执行握手，并实现质询/响应。
3.测距开始/停止请求
可以通过发送包含一组参数的测距开始请求命令来发起测距会话。接收设备可通过使用其自己的测距开始请求进行应答来决定是建议不同的参数还是接受请求。如果接收设备决定接受该请求，则其可发送测距开始通知事件。如果需要安全测距，但尚未完成安全性握手，那么可以使用带有“认证不充分”错误代码的附加测距命令完成消息来拒绝此请求。
测距开始请求的示例可包括：最小测距间隔(例如，30ms)、最大测距间隔(例如，2,550ms)、测距偏移(例如，30ms至2,550ms)和测距超时(例如，300ms至25.5s)。测距间隔可定义每次相继测距尝试之间的时间量。最小测距间隔和最大测距间隔可以指定可接受的最小测距周期和最大测距周期，例如，单位为毫秒。移动设备或交通工具可请求开始测距。
测距模式可通过由移动设备或交通工具发送测距停止请求而退出。所请求的设备可利用以“成功”状态代码完成的测距命令来作出响应。
4.测距事件通知
事件通知可用于封装由中央设备和外围设备生成的事件。子事件代码可以是跟随有子事件参数的事件参数中的第一个(例如，第一个八位元)。测距子事件类型的示例如下：测距命令完成子事件(参数：状态)；测距能力更新子事件(参数：UWB设备的数量和UWB设备描述符)；测距开始子事件(参数：测距间隔和测距偏移)；测距会话状态已更改子事件(参数：会话状态)；以及测距设备状态已更改子事件(参数：设备状态)。
测距命令完成子事件可由响应方发送并指示由发起方发送的命令已完成。状态参数可以指示命令是否成功。
测距能力更新子事件可指示用于测距的UWB传感器的可用性的任何变化。该事件是可选的，并且可被接收设备忽略。该事件可用于指示发起方设备具有对初始测距不可用或优选的UWB传感器的子集。该事件的参数可以是UWB设备的数量。
可响应于来自发起方的测距开始请求来发送测距开始子事件。响应方可以利用接受的测距间隔和测距偏移来发送该事件。测距偏移参数可提供相对于该事件的开始UWB会话的粗略估计。该事件可用于通过将测距间隔和偏移设定为0来触发一次即时测距会话。即时测距会话不需要事前的测距开始请求消息。响应方可以被即时请求忽略。测距间隔的参数可以是30ms到2,550ms，并且可被设定为0以请求即时测距。测距偏移的参数可以是30ms到2,550ms，并且可被设定为0以请求即时测距。
可以生成一组测距会话状态已更改子事件以指示UWB相关动作的开始、进度和完成。这些子事件可由移动设备和交通工具两者生成。安全密钥刷新事件可由交通工具或移动设备发起以请求一组新的安全密钥。在成功的测距会话之后，交通工具可生成锁定事件和解锁事件。该组子事件的示例包括：测距会话密钥刷新子事件(例如，如果发起方要求刷新所有安全密钥)；测距会话锁定已开始子事件(例如，如果发起方正在执行锁定操作)；测距会话锁定已完成子事件(例如，如果发起方已完成锁定操作)；测距会话解锁已开始子事件(例如，如果发起方正在执行解锁操作)；测距会话解锁已完成子事件(例如，如果发起方已完成解锁操作)；测距会话点火已开始子事件(例如，如果发起方正在执行防盗器操作)；测距会话点火已完成子事件(例如，如果发起方已完成防盗器操作)；以及测距会话超时子事件(例如，如果发起方由于超时而停止了测距)。
响应于交通工具或移动设备的状态变化，可生成一组测距设备状态已更改子事件。设备状态参数指示发起方的新状态。示例性子事件包括：测距设备已禁用子事件(例如，如果发起方未将接收器识别为有效密钥)；测距设备已认证子事件(例如，如果发起方已完成设备的本地认证)；以及测距设备已启用子事件(例如，如果发起方将接收器识别为有效设备)。
交通工具可使用测距设备已禁用子事件来指示移动设备被禁用并且不再能够执行任何动作，直到移动设备完成用户认证。如果发起方或响应方响应于该事件决定停止任何现有测距会话，则其可发送测距停止请求消息。
测距设备认证已完成子事件可指示发起方设备已执行用户的本地认证。响应方可以接受该事件并使得发起方设备能够对响应方执行动作。
发起方可使用测距设备已启用子事件来指示接收器被重新启用作为有效设备以对发起方执行任何动作。可以由发起方或接收器响应于该事件来开始测距会话。
测距设备可以使用与其错误状况密切匹配的错误代码。示例性错误代码包括：成功；认证不充分；测距超时；超出最大测距客户端限制；以及特征不受支持。
B.消息序列
该部分示出了交通工具和移动设备之间使用测距服务消息的示例性交互。它假定已建立通信信道。
图6示出了根据本发明的实施方案的测距间隔协商。第一测距开始请求可由发起方600发送至响应方650。作为响应，响应方650可发送其拥有的第二测距开始请求610，但具有一组不同的测距参数。可以作为协商测距能力的一部分(例如，由参数定义)来发送测距交换消息615-625。如果来自远程侧的测距参数是可接受的，则响应方650可以发送具有用于测距会话的参数的测距开始子事件。
图7示出了根据本发明的实施方案的密钥刷新协商。可由发起方700(移动设备或交通工具)在已发送刷新子事件705和停止消息710之后发起安全密钥刷新请求715，在此之后可暂停UWB测距会话。发起方700可将用于后续测距会话的安全参数提供给响应方750，该响应方可提供安全密钥响应720。一旦成功地刷新了安全密钥，发起方700就可以使用测距开始请求消息725来开始新的UWB测距会话，继之以开始子事件730。
可能需要在指定的时间内完成测距密钥刷新握手。如果定时器在握手完成之前到期，则可利用当前安全参数来恢复测距会话。UWB无线电设备可能需要重新同步以补偿由超时导致的任何漂移。
V.测距服务——第二协议
下文描述了经由第二无线协议(例如，UWB)用于测距服务的示例性消息的描述以及示例性消息序列。UWB消息传递的更多细节可见于IEEE Std 802.15.4TM(2016)的“IEEEStandard for Low-Rate wireless networks”，其以引用方式并入。
A.协议
UWB测距开始请求是可选消息，其可指示UWB测距会话的开始，以允许发起方和响应方之间进行精确协调。
UWB测距停止请求是可选消息，其可指示测距会话的结束。会话可以结束，因为需要更新密钥，例如，因为不再需要执行设备到设备的测距，或者因为一个或多个设备想要结束测距。
可响应于UWB测距开始请求消息来发送UWB测距开始事件消息。可响应于UWB测距停止请求消息来发送UWB测距停止事件消息。
UWB测距交换消息可具有双重目的，即提供可选地加密的前导码用于发起方和响应方之间的安全测距，以及传输发起方和响应方之间所必需的往返时间时间戳。用于该消息的示例性参数可以包括有效期、传输时间戳和接收时间戳、时间戳不确定性、时间戳有效性、RSSI和状态。该事件可作为单次双向测距交换的一部分被触发，或一到一测距或一到多测距的更多三向测距交换的一部分被触发。
UWB测距交换消息的示例性参数的进一步描述如下。有效性时间戳可以在绝对时间基准内。测距节点的数量可对应于消息中的有效测距时间戳的数量。索引(node_x_index)可以是对响应方节点列表的索引。测距时间戳node_x可对应于来自特定节点的最近接收或传输的UWB分组的时间戳。测距时间戳不确定性node_x 1，例如，其在各种置信度下具有从1.5cm至3.6m的值范围。RSSI_node_x 1可以是所接收分组的以dBm为单位的RSSI。测距状态node_x可以提供节点x的状态。节点x_antenna可以定义node_x的哪个天线接收或传输了分组。
示例性UWB测距状态可如下：成功(成功接收和传输分组)；时间戳溢出(时间戳计数器溢出)；事务已过期(事务所用的时间过长并到期)；帧过长；密钥不可用(密钥不可用于安全测距)；安全性不受支持(安全测距模式不受支持)；以及测距不受支持(测距模式不受支持)。
B.消息序列
在一到一测距的一些实施方案中，每个响应方(例如，UWB无线电设备)可在响应方能够看到第一UWB测距交换分组时，立即与发起方进行UWB测距交换。图6示出了具有三分组交换的双侧双向测距。未示出的一个可选的交换是在响应方650被发送至发起方600时的最终分组的接收时间。如果发起方想要根据所有时间戳计算更准确的距离，可执行该操作。
图8示出了根据本发明的实施方案的一到多测距。一到多测距可使得每个响应方在来自发起方的第一UWB测距交换分组之后以预先确定的相继顺序(例如与发起方)执行UWB测距交换。
图8示出了在发起方800与三个响应方852-856中的每一者之间具有三分组交换的双侧双向测距。响应方852-856可接收测距开始请求802(例如，使用第一无线协议)，该响应方可利用测距开始事件消息804作出响应。响应方1、2和3各自从发起方800接收第一测距分组810，但在不同时间作出响应。它们还可全部从发起方800接收最终测距分组840，其可对应于图4的消息430。一个可选的交换是被发送回发起方800的消息840在每个响应方852-856的接收时间。如果发起方800想要从所有时间戳计算更准确的距离，可执行该操作。
为了支持一到多测距，其中交通工具可包括不止一个UWB收发器，可定义寻址的特殊配置。源地址和目标地址的4个最低有效位(LSB)可用于定义预期收发器，该收发器具有可能的收发器ID，例如，从0x0到0xE。对于一到多测距而言，目标地址可被设定为特定值(例如，0xF)，该特定值指示分组以所有收发器为目标。
VI.方法
图9是根据本发明的实施方案，用于在移动设备和访问控制系统(例如，与交通工具或建筑物相关联)之间执行通信的方法900的流程图。方法900可由移动设备(或其他计算设备)执行，该移动设备可包括一个或多个处理器以及存储用于由一个或多个处理器执行的程序代码的存储器。方法900的各方面可按与方法100类似的方式来执行。
在框910处，使用第一无线协议(例如，通过第一天线)来认证访问控制系统。第一无线协议可为BT。认证可使用在先前在移动设备和访问控制系统(例如，交通工具)之间执行的配对过程期间交换的信息，如本文所述。认证可涉及移动设备和访问控制系统之间的质询-响应过程。来自访问控制系统的标识符可用于确定给定质询的预期响应，例如，以检索预期由访问控制系统用于生成响应的密钥并使用该密钥来认证响应(例如，通过解密或重新生成响应)。访问控制系统还可认证移动设备。
认证可以针对访问控制系统的控制单元。例如，可向访问控制系统发送质询(例如，随机数)。访问控制系统的控制单元(例如，图3中的ECU)可使用加密密钥对质询进行操作以提供响应。加密密钥可被导出或作为在移动设备与访问控制系统配对期间建立的共享秘密信息。该响应可从访问控制系统接收并与预期结果进行比较以认证访问控制系统的控制单元。例如，可解密响应并将其与原始质询进行比较，或者移动设备可(例如，使用相同的加密密钥)加密质询并将结果与所接收的响应进行比较。作为认证的另一个示例，可使用第一无线协议来接收访问控制系统的控制单元的数字签名。可使用控制单元的公用密钥来确认数字签名，从而认证访问控制系统的控制单元。
在框920处，在认证之后，使用共享秘密信息在移动设备和访问控制系统(例如，交通工具的控制单元)之间创建安全信道。安全信道可使用第一无线协议。可在移动设备和访问控制系统之间的配对过程期间建立共享秘密信息。共享秘密信息可用于框910的认证。可通过使用从访问控制系统获得的标识符访问配对设备的数据库(例如，表格)，以确定一个或多个加密密钥(例如，以导出或检索椭圆曲线迪菲-赫尔曼(ECDH)密钥对)来执行安全信道的创建。
在框930处，使用安全信道与访问控制系统针对测距能力进行通信，以用于使用第二无线协议执行测距。例如，测距能力能够指定移动设备和访问控制系统之间的测距消息的格式，例如，如本文所述。测距能力的其他示例包括多个天线、这些天线的位置(例如，天线之间以及/或者访问控制系统中的原点诸如ECU之间的相对距离)、要使用多少天线、加密协议、分组格式、操作模式和受支持的频率范围。
在框940处，可使用第二无线协议将测距请求消息中的第一组脉冲传输至访问控制系统。第二无线协议可使用小于第一无线协议所使用的脉冲宽度的脉冲宽度。在一些实施方案中，第一无线协议是
Figure BDA0002391442900000241
(例如，BTLE)，并且第二无线协议是UWB。
在框950处，(例如，使用第二天线)从访问控制系统接收一个或多个测距响应消息中的第二组脉冲。一个或多个测距响应消息可为多个测距响应消息(例如，如图4和图8所示)。每个测距响应消息可来自访问控制系统的不同天线单元(例如，不同节点)，并且包括特定于特定天线单元的识别信息，其中此类识别信息可被加密。在一些具体实施中，例如，如在图4的测距请求410中那样或如图8所示，可以将测距请求消息广播到多个测距响应消息。在其他具体实施中，可将单独的测距请求消息发送至各个天线单元。
在框960处，确定对应于第一组脉冲的一个或多个传输时间和第二组脉冲的一个或多个接收时间的距离信息。距离信息可包括对应于测距请求消息中的第一组脉冲和一个或多个测距响应消息中的第二组脉冲的时间戳，例如，如图4所示。时间戳可以是能够配置为由访问控制系统的控制单元使用以确定移动设备距访问控制系统的距离，例如，如本文所述。
在一些实施方案中，移动设备可确定距离。例如，移动设备可使用第一组脉冲的一个或多个传输时间和第二组脉冲的一个或多个接收时间来确定距离。因此，距离信息可包括距离。
在框970处，将距离信息发送至访问控制系统，从而使得访问控制系统能够执行操作。可使用第一无线协议(例如，使用安全信道)或第二无线协议来发送距离信息。在各种实施方案中，该操作可以是解锁访问控制系统的门(例如，所有门或基于用户访问权限的特定门或最近的门)，打开加热器或空调机，或者启用交通工具的启动按钮。可基于距离超过阈值或距离变化速率(例如，朝向交通工具的速度)超过阈值来触发任何此类操作。可将多个此类阈值用于不同操作，例如，如本文所述。
VII.示例性设备
图10是可为移动设备的示例性设备1000的框图。设备1000通常包括计算机可读介质1002、处理系统1004、输入/输出(I/O)子系统1006、无线电路1008以及包括扬声器1050和麦克风1052的音频电路1010。这些部件可通过一个或多个通信总线或信号线1003而被耦接。设备1000可为任何便携式电子设备，包括手持式计算机、平板电脑、移动电话、膝上型计算机、平板设备、媒体播放器、个人数字助理(PDA)、钥匙扣卡、车钥匙、门禁卡、多功能设备、移动电话、便携式游戏设备、汽车显示单元等，其包括这些物品中的两个或更多个物品的组合。
显然，图10所示的架构仅为设备1000的架构的一个示例，并且设备1000可具有比所示更多或更少的部件或不同的部件配置。图10中所示的各种部件可以硬件、软件或硬件和软件两者的组合来实现，其包括一个或多个信号处理电路和/或专用集成电路。
无线电路1008用于通过无线链路或网络来向一个或多个其他设备的常规电路(诸如，天线系统、RF收发器、一个或多个放大器、调谐器、一个或多个振荡器、数字信号处理器、CODEC芯片组、存储器等)发送和接收信息。无线电路1008可使用各种协议，例如本文所述的协议。例如，无线电路1008可具有用于一种无线协议(例如，
Figure BDA0002391442900000261
)的一个部件和用于另一种无线协议(例如，UWB)的单独部件。不同的天线可用于不同的协议。
无线电路1008经由外围设备接口1016而被耦接至处理系统1004。接口1016可包括用于建立并保持外围设备和处理系统1004之间的通信的常规部件。通过无线电路1008所接收的语音信息和数据信息(例如，在语音识别或语音命令应用中)经由外围设备接口1016而被发送至一个或多个处理器1018。一个或多个处理器1018能够配置为处理被存储在介质1002上的一个或多个应用程序1034的各种数据格式。
外围设备接口1016将设备的输入外围设备和输出外围设备耦接到处理器1018和计算机可读介质1002。一个或多个处理器1018经由控制器1020与计算机可读介质1002进行通信。计算机可读介质1002可为能够存储代码和/或数据以供一个或多个处理器1018使用的任何设备或介质。介质1002可包括存储器分级结构，包括高速缓存、主存储器和辅存储器。
设备1000还可包括用于为各种硬件部件供电的电力系统1042。电力系统1042可包括电力管理系统、一个或多个电源(例如，电池、交流电(AC))、再充电系统、电力故障检测电路、功率变换器或逆变器、电源状态指示器(例如，发光二极管(LED))以及通常与移动设备中的电力的生成、管理和分配相关联的任何其他部件。
在一些实施方案中，设备1000包括相机1044。在一些实施方案中，设备1000包括传感器1046。传感器1046可包括加速度计、罗盘、陀螺仪、压力传感器、音频传感器、光传感器、气压计等。传感器1046可用于感测位置方面，诸如位置的听觉标记或光标记。
在一些实施方案中，设备1000可包括有时被称为GPS单元1048的GPS接收器。移动设备可使用卫星导航系统诸如全球定位系统(GPS)来获取定位信息、定时信息、高度、或其他导航信息。在操作期间，GPS单元可接收来自绕地球飞行的GPS卫星的信号。GPS单元对信号进行分析，以对传输时间和距离进行估计。GPS单元可确定移动设备的当前定位(当前位置)。基于这些估计，移动设备可确定位置方位、高度、和/或当前速度。位置方位可为地理坐标，诸如纬度信息和经度信息。
一个或多个处理器1018运行被存储在介质1002中的各种软件部件，以执行设备1000的各种功能。在一些实施方案中，软件部件包括操作系统1022、通信模块(或指令集)1024、位置模块(或指令集)1026、用作本文所述测距操作一部分的测距模块1028，以及其他应用(或指令集)1034。
操作系统1022可为任何合适的操作系统，包括iOS、Mac OS、Darwin、RTXC、LINUX、UNIX、OS X、WINDOWS或嵌入式操作系统诸如VxWorks。操作系统可包括用于控制和管理一般系统任务(例如，存储器管理、存储设备控制、电力管理等)的各种程序、指令集、软件部件、和/或驱动器，并且促进各种硬件和软件部件之间的通信。
通信模块1024帮助通过一个或多个外部端口1036或经由无线电路1008与其他设备进行通信，并且包括用于处理从无线电路1008和/或外部端口1036接收的数据的各种软件部件。外部端口1036(例如，USB、火线、闪电连接器、60引脚连接器等)适用于直接地或通过网络(例如，互联网、无线局域网等)间接地耦接至其他设备。
位置/运动模块1026可有助于确定设备1000的当前位置(例如，坐标或其他地理位置标识符)和运动。现代定位系统包括基于卫星的定位系统，诸如全球定位系统(GPS)、基于“小区ID”的蜂窝网络定位、和基于Wi-Fi网络的Wi-Fi定位技术。GPS还依赖于多个卫星的可见度来确定位置估计，其在室内或在“城市峡谷”中可能是不可见的(或具有微弱信号)。在一些实施方案中，位置/运动模块1026从GPS单元1048接收数据并分析信号，以确定移动设备的当前位置。在一些实施方案中，位置/运动模块1026可使用Wi-Fi或蜂窝位置技术来确定当前位置。例如，可使用对附近小区地点和/或Wi-Fi接入点的了解及对它们的位置的了解来估计移动设备的位置。识别Wi-Fi或蜂窝式发射器的信息被接收在无线电路1008处并被传送至位置/运动模块1026。在一些实施方案中，位置模块接收一个或多个发射器ID。在一些实施方案中，可将发射器ID的序列与参考数据库(例如，小区ID数据库、Wi-Fi参考数据库)进行比较，该参考数据库将发射器ID映射或关联至对应发射器的位置坐标，并基于对应发射器的位置坐标来计算设备1000的估计位置坐标。不论使用何种特定定位技术，位置/运动模块1026均接收能够从其中得出位置方位的信息，解译该信息，并返回位置信息，诸如地理坐标、纬度/经度、或其他位置方位数据。
测距模块1028可向/从例如连接到无线电路1008的天线发送/接收测距消息。这些消息可用于各种目的，例如用于识别交通工具的发送天线、确定消息的时间戳(例如，用于发送至交通工具)，并且潜在地确定移动设备1000与交通工具的距离。
移动设备上的一个或多个应用程序1034可包括被安装在设备1000上的任何应用程序，包括但不限于浏览器、地址簿、联系人列表、电子邮件、即时消息、文字处理、键盘仿真、桌面小程序、支持JAVA的应用程序、加密软件、数字版权管理、语音识别、语音复制、音乐播放器(回放被存储在一个或多个文件诸如MP3文件或AAC文件中的录制音乐)，等等。
可存在其他模块或指令集(未示出)，诸如图形模块、时间模块等。例如图形模块可以包括用于在显示器表面上对图形对象(包括但不限于文本、网页、图标、数字图像、动画等)进行呈现、动画显示和显示的各种常规软件部件。在另一个示例中，定时器模块可为软件定时器。也可在硬件中实现定时器模块。时间模块可针对任意数量的事件来维持各种定时器。
I/O子系统1006可被耦接至可为触敏显示器的显示系统(未示出)。显示系统在GUI中向用户显示视觉输出。视觉输出可包括文本、图形、视频、以及它们的任何组合。视觉输出中的一些或所有视觉输出可对应于用户界面对象。尽管显示器可使用LED(发光二极管)技术、LCD(液晶显示器)技术或LPD(发光聚合物显示器)技术，但在其他实施方案中可使用其他显示技术。
在一些实施方案中，I/O子系统1006可包括显示器和用户输入设备诸如键盘、鼠标和/或触控板。在一些实施方案中，I/O子系统1006可包括触敏显示器。触敏显示器还可基于触觉和/或触感接触来接受来自用户的输入。在一些实施方案中，触敏显示器形成用于接受用户输入的触敏表面。触敏显示器/表面(连同介质1002中的任何相关联的模块和/或指令集)检测触敏显示器上的接触(和接触的任何移动或释放)，并将所检测到的接触转换为与用户界面对象的交互，诸如在接触发生时被显示在触摸屏上的一个或多个软键。在一些实施方案中，触敏显示器和用户之间的接触点对应于用户的一个或多个手指。用户可使用诸如触笔、笔、手指等任何合适的物体或附属件接触触敏显示器。触敏显示器表面可使用任何合适的触敏技术来检测接触及其任何移动或释放，这些技术包括电容式技术、电阻式技术、红外技术和表面声波技术、以及其他接近传感器阵列或其他元件，用于确定与触敏显示器的一个或多个接触点。
此外，I/O子系统还可被耦接至一个或多个其他物理控制设备(未示出)，诸如按钮、按键、开关、摇杆按钮、拨号盘、滑动开关、操作杆、LED等，用于控制或执行各种功能，诸如功率控制、扬声器音量控制、电话铃声响度、键盘输入、滚动、保持、菜单、锁屏、清除和结束通信等。在一些实施方案中，除了触摸屏之外，设备1000可包括用于激活或去激活特定功能的触控板(未示出)。在一些实施方案中，触控板是设备的触敏区域，与触摸屏不同，该触敏区域不显示视觉输出。触控板可为与触敏显示器分开的触敏表面、或者为由该触敏显示器形成的触敏表面的延伸部。
在一些实施方案中，可使用在用户的设备上执行的应用来执行本文描述的一些或全部操作。电路、逻辑模块、处理器和/或其他部件可被配置为执行本文描述的各种操作。本领域的技术人员应当理解，根据具体实施，可通过特定部件的设计、设置、互连、和/或编程来完成此类配置，并且再次根据具体实施，所配置的部件可针对不同操作为可重新配置的或不是可重新配置的。例如，可通过提供适当的可执行代码来配置可编程处理器；可通过适当地连接逻辑门和其他电路元件来配置专用逻辑电路；等等。
在本专利申请中所描述的任何软件部件或功能可被实现为由处理器执行的软件代码，该处理器使用任何合适的计算机语言，诸如例如Java、C、C++、C#、Objective-C、Swift、或使用例如常规的或面向对象的技术的脚本语言诸如Perl或Python。软件代码可作为一系列指令或命令而被存储在计算机可读介质上，以实现存储和/或传输。适当的非暂态计算机可读介质可包括随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、磁介质(诸如硬盘驱动器或软盘)、或光学介质(诸如光盘(CD)或DVD(数字多用盘))、闪存存储器等。计算机可读介质可为此类存储设备或传输设备的任何组合。
可在各种计算机可读存储介质上对结合本公开的各种特征的计算机程序进行编码；适当介质包括磁盘或磁带、光学存储介质，诸如光盘(CD)或DVD(数字多用盘)、闪存存储器等。编码有程序代码的计算机可读存储介质可与兼容设备一起被封装或从其他设备单独被提供。此外，可经由符合多种协议的有线光学和/或无线网络(包括互联网)来编码和传输程序代码，从而允许例如经由互联网下载进行分发。任何此类计算机可读介质可驻留在或位于单个计算机产品(例如，固态驱动器、硬盘驱动器、CD或整个计算机系统)内，并且可存在于或位于系统或网络内的不同计算机产品内。计算机系统可包括监视器、打印机或用于将本文所提及的任何结果提供给用户的其他合适的显示器。
尽管已相对于具体实施方案描述了本公开，但应当理解，本公开旨在覆盖以下权利要求书范围内的所有修改形式和等同形式。
除非明确地做出相反指示，否则对“一个”、“一种”或“该”的表述旨在表示“一个或多个”。除非明确地做出相反指示，否则对“或”的使用旨在表示“包容性或”而不是“排他性或”。提及“第一”元件并不一定要求提供第二元件。此外，除非明确表述，否则提及“第一”或“第二”元件不会将所引用的元件限制到特定位置。
出于所有目的，本文提及的所有专利、专利申请、公开和说明书均以全文引用方式并入本文。不承认任何文献为现有技术。

Claims (12)

1.一种用于在移动设备和访问控制系统之间执行通信的方法，所述方法包括由所述移动设备执行如下操作：
使用第一无线协议来认证所述访问控制系统；
在认证之后，使用共享秘密信息在所述移动设备和所述访问控制系统之间创建安全信道，所述安全信道使用所述第一无线协议；
使用所述安全信道与所述访问控制系统针对一个或多个测距能力进行通信，以用于要使用第二无线协议执行的测距；
使用所述第二无线协议将测距请求消息中的第一组脉冲传输至所述访问控制系统，其中所述第二无线协议使用的脉冲宽度小于所述第一无线协议使用的脉冲宽度；
使用所述第二无线协议从所述访问控制系统接收一个或多个测距响应消息中的第二组脉冲；
确定与所述第一组脉冲的一个或多个传输时间和所述第二组脉冲的一个或多个接收时间对应的距离信息；以及
将所述距离信息发送至所述访问控制系统，从而使得所述访问控制系统能够执行操作。
2.根据权利要求1所述的方法，其中所述一个或多个测距响应消息是多个测距响应消息，每个测距响应消息来自所述访问控制系统的不同天线单元并且包括特定于特定天线单元的识别信息。
3.根据权利要求2所述的方法，其中所述测距请求消息被广播到所述多个测距响应消息。
4.根据权利要求1所述的方法，其中认证所述访问控制系统包括：
向所述访问控制系统发送质询，所述质询用于由所述访问控制系统的控制单元使用加密密钥来操作以提供响应；
从所述访问控制系统接收所述响应；以及
将所述响应与预期结果进行比较以认证所述访问控制系统的所述控制单元。
5.根据权利要求1所述的方法，还包括：
使用所述第一组脉冲的所述一个或多个传输时间和所述第二组脉冲的所述一个或多个接收时间来确定所述移动设备距所述访问控制系统的距离，其中所述距离信息包括所述距离。
6.根据权利要求1所述的方法，其中所述距离信息包括与所述测距请求消息中的所述第一组脉冲和所述一个或多个测距响应消息中的所述第二组脉冲对应的时间戳，所述时间戳能够被配置为由所述访问控制系统的控制单元使用以确定所述移动设备距所述访问控制系统的距离。
7.根据权利要求1所述的方法，其中所述操作是解锁所述访问控制系统的门。
8.根据权利要求1所述的方法，其中所述一个或多个测距能力使用所述第二无线协议指定所述移动设备和所述访问控制系统之间的测距消息的格式。
9.根据权利要求1所述的方法，其中所述第一无线协议是
Figure FDA0002391442890000021
并且所述第二无线协议是超宽带(UWB)，其中所述第一无线协议使用第一天线，并且所述第二无线协议使用第二天线，并且其中所述移动设备是移动电话。
10.根据权利要求1所述的方法，其中所述访问控制系统是交通工具。
11.一种包括计算机可读介质的计算机产品，所述计算机可读介质存储多个指令，所述多个指令在被执行时控制计算设备以执行根据权利要求1至10中任一项所述的方法。
12.一种移动设备，所述移动设备包括被配置为执行根据权利要求1至10中任一项所述的方法的一个或多个处理器。
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WO (1) WO2019067105A1 (zh)

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111752455A (zh) * 2020-06-24 2020-10-09 北京小米移动软件有限公司 锁屏方法、装置、设备及存储介质
CN113228722A (zh) * 2021-03-29 2021-08-06 华为技术有限公司 一种配对方法及装置
CN113763600A (zh) * 2020-06-05 2021-12-07 株式会社东海理化电机制作所 控制装置以及控制方法
CN113825256A (zh) * 2020-06-18 2021-12-21 苹果公司 用于移动设备的多对多通信技术
CN113997901A (zh) * 2020-07-28 2022-02-01 比亚迪股份有限公司 车辆被动进入系统、手持终端及车辆控制系统
CN114120489A (zh) * 2021-11-05 2022-03-01 广州小鹏汽车科技有限公司 车辆的解锁方法、车辆和存储介质
WO2022088990A1 (zh) * 2020-10-30 2022-05-05 华为技术有限公司 一种控制交通工具的方法及电子设备
WO2023000318A1 (zh) * 2021-07-23 2023-01-26 华为技术有限公司 一种地址验证方法及相应的装置
WO2023220854A1 (zh) * 2022-05-16 2023-11-23 Oppo广东移动通信有限公司 访问控制的方法、终端、芯片、可读存储介质以及计算机程序产品

Families Citing this family (111)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11176237B2 (en) 2016-06-12 2021-11-16 Apple Inc. Modifying security state with secured range detection
US11582215B2 (en) 2016-06-12 2023-02-14 Apple Inc. Modifying security state with secured range detection
US11250118B2 (en) 2016-06-12 2022-02-15 Apple Inc. Remote interaction with a device using secure range detection
TWI699104B (zh) * 2017-08-30 2020-07-11 威摩科技股份有限公司 連網裝置及其控制系統與方法
US11465586B1 (en) * 2017-09-28 2022-10-11 Apple Inc. User-to-vehicle interaction
US10486646B2 (en) * 2017-09-29 2019-11-26 Apple Inc. Mobile device for communicating and ranging with access control system for automatic functionality
CN111295908B (zh) * 2017-10-03 2022-04-08 沃尔沃卡车集团 在车辆与车辆附件之间建立无线连接的方法和装置
KR102499917B1 (ko) * 2017-12-07 2023-02-16 삼성전자주식회사 측위를 수행하는 전자 장치 및 전자 장치의 제어 방법
US10706651B2 (en) * 2018-03-28 2020-07-07 Denso International America, Inc. Systems and methods for communication bus security in a vehicle
US10728230B2 (en) * 2018-07-05 2020-07-28 Dell Products L.P. Proximity-based authorization for encryption and decryption services
KR20230119262A (ko) * 2018-09-28 2023-08-16 애플 인크. 모바일 디바이스들 사이의 레인징
WO2020085876A1 (en) * 2018-10-26 2020-04-30 Samsung Electronics Co., Ltd. Method and device for performing scheduling by using alternative signals in wireless communication system
KR102651436B1 (ko) 2018-11-02 2024-03-25 아싸 아브로이 에이비 액세스 제어를 위한 시스템들, 방법들, 및 디바이스들
KR20200054006A (ko) 2018-11-09 2020-05-19 삼성전자주식회사 무선 통신 시스템에서 레인징 제어를 위한 방법 및 장치
US11562609B2 (en) 2018-11-28 2023-01-24 Schlage Lock Company Llc Seamless access control
US11448751B2 (en) * 2018-12-05 2022-09-20 Samsung Electronics Co., Ltd. Optimized transmission for single/double-sided two-way ranging among many devices
US11262445B2 (en) * 2018-12-07 2022-03-01 Samsung Electronics Co., Ltd. Method and device for transmitting and receiving data via UWB in wireless communication system
US10723317B2 (en) * 2018-12-19 2020-07-28 Fca Us Llc Vehicle passive entry protocol with ultra wide band ranging
US10825275B2 (en) 2018-12-19 2020-11-03 Ranjeev K. Singh Blockchain-controlled and location-validated locking systems and methods
WO2020145526A1 (ko) * 2019-01-08 2020-07-16 삼성전자 주식회사 Uwb(울트라 와이드 밴드)를 통해 레인징을 수행하는 전자 디바이스 및 전자 디바이스의 동작 방법
US11522919B2 (en) * 2019-01-31 2022-12-06 Medtronic, Inc. Establishing a secure communication link
US11703585B2 (en) * 2019-03-08 2023-07-18 Samsung Electronics Co., Ltd. Data transmission in ranging rounds in UWB communication systems
KR20200112559A (ko) * 2019-03-22 2020-10-05 삼성전자주식회사 통신 방법 및 통신 디바이스
KR102592842B1 (ko) 2019-03-25 2023-10-20 아싸 아브로이 에이비 액세스 제어 판독기 시스템을 위한 초광대역 디바이스
EP3928114A1 (en) 2019-03-25 2021-12-29 Assa Abloy Ab Physical access control systems with localization-based intent detection
JP2020172820A (ja) * 2019-04-12 2020-10-22 株式会社東海理化電機製作所 不正通信防止システム及び不正通信防止方法
DE102019205368A1 (de) 2019-04-12 2020-10-15 Volkswagen Aktiengesellschaft Kraftfahrzeug
CN113692584A (zh) * 2019-04-18 2021-11-23 苹果公司 使用安全范围检测与设备进行远程交互
US10735900B1 (en) 2019-05-06 2020-08-04 Apple Inc. Ranging measurements for spatially-aware user interface of a mobile device
KR20200130920A (ko) * 2019-05-13 2020-11-23 삼성전자주식회사 거리 측정 및 인증을 동시에 수행하는 방법 및 그 전자 장치
CN113826026A (zh) * 2019-05-14 2021-12-21 三星电子株式会社 用于通过uwb执行测距的电子设备以及用于电子设备的操作方法
US11967194B2 (en) * 2019-05-21 2024-04-23 Assa Abloy Ab Determining when to trigger positioning of a portable key device
CN110116705B (zh) * 2019-05-29 2021-02-19 广州小鹏汽车科技有限公司 车辆校验方法及装置、车辆
US11652617B1 (en) * 2019-06-21 2023-05-16 Dialog Semiconductor B.V. Two way authenticated time-of-flight
US11405894B2 (en) * 2019-07-09 2022-08-02 Samsung Electronics Co., Ltd. System and method of establishing communication for exchanging ranging information
WO2021010659A1 (en) * 2019-07-12 2021-01-21 Samsung Electronics Co., Ltd. Electronic device for performing ranging by using ultra-wideband in wireless communication system, and method of operating the electronic device
US11095319B2 (en) * 2019-07-26 2021-08-17 Apple Inc. Wireless ranging using physical and virtual responders
CN112349080A (zh) * 2019-08-07 2021-02-09 超互联科技股份有限公司 双向追踪系统与双向追踪方法
US11234125B2 (en) * 2019-08-09 2022-01-25 Rosemount Inc. Two-factor authentication for wireless field devices
US11272556B2 (en) * 2019-09-06 2022-03-08 Apple Inc. Bluetooth—ultra wideband synchronization
US10924924B1 (en) 2019-09-09 2021-02-16 Ford Global Technologies, Llc Out-of-band key sharing using near-field communication
KR20210031267A (ko) 2019-09-11 2021-03-19 삼성전자주식회사 인증을 수행하는 차량용 전자 기기, 차량 인증에 이용되는 모바일 기기, 차량 인증 시스템, 및 차량의 인증 방법
US10930133B1 (en) * 2019-09-20 2021-02-23 Cha Hu Lian Technology Inc. Bidirectional tracking system and bidirectional tracking method
EP3796684A1 (en) * 2019-09-23 2021-03-24 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Wireless communication device, method and computer program for a wireless communication device
AU2020356248B2 (en) 2019-09-26 2023-03-16 Assa Abloy Ab Ultra-wide band antenna configuration for physical access control system
CA3118991C (en) 2019-10-01 2023-11-28 Assa Abloy Ab Connection and service discovery for fine ranging applications
EP3805792A1 (en) * 2019-10-11 2021-04-14 Nxp B.V. Transmission of payload between a mobile device and a plurality of anchor devices via ranging-capable physical layer communication
KR20210053018A (ko) * 2019-11-01 2021-05-11 삼성전자주식회사 UWB(Ultra Wide Band)를 통해 레인징을 수행하는 전자 디바이스 및 전자 디바이스의 동작 방법
JP7457113B2 (ja) * 2019-11-07 2024-03-27 アッサ アブロイ アーベー 超広帯域対応デバイスの上位層デバイスアーキテクチャ
CA3159878A1 (en) 2019-11-27 2021-06-03 Ryan C. Kincaid Ultra-wideband technologies for seamless access control
JP7380156B2 (ja) * 2019-12-05 2023-11-15 株式会社Soken 携帯端末距離推定システムおよび車載システム
KR20220104187A (ko) 2019-12-06 2022-07-26 삼성전자주식회사 Uwb (ultra wideband)를 통해 데이터를 송수신하는 디바이스의 동작 방법 및 장치
KR20210078245A (ko) * 2019-12-18 2021-06-28 삼성전자주식회사 무선 통신을 이용하여 출입을 제어하는 전자 장치 및 그 방법
CN111212413B (zh) * 2020-01-13 2023-07-18 北京小米移动软件有限公司 解锁通信方法及装置、计算机存储介质
EP3863316A1 (en) * 2020-02-07 2021-08-11 Continental Teves AG & Co. OHG Authentication method
JP7402709B2 (ja) 2020-02-14 2023-12-21 株式会社東海理化電機製作所 通信装置、情報処理方法、及びプログラム
JP7366793B2 (ja) * 2020-02-14 2023-10-23 株式会社東海理化電機製作所 通信装置、情報処理方法、及びプログラム
JP7366792B2 (ja) * 2020-02-14 2023-10-23 株式会社東海理化電機製作所 通信装置、情報処理方法、及びプログラム
US11755111B2 (en) 2020-03-16 2023-09-12 Arkh, Inc. Spatially aware computing hub and environment
EP3886389A1 (en) * 2020-03-25 2021-09-29 Nxp B.V. Communication device and operating method using uwb and bluetooth
US11190920B2 (en) 2020-03-26 2021-11-30 Ademco Inc. Bluetooth using secondary channel
KR20210128118A (ko) * 2020-04-16 2021-10-26 삼성전자주식회사 거리 측정과 관련된 전력 소모를 줄이기 위한 전자 장치 및 그의 동작 방법
EP3910901A1 (en) * 2020-05-15 2021-11-17 Nxp B.V. Uwb communication node and operating method
EP3917188B1 (en) * 2020-05-28 2023-06-21 Nxp B.V. Methods and systems for committing transactions utilizing rf ranging while protecting user privacy
US20230276212A1 (en) * 2020-06-09 2023-08-31 Samsung Electronics Co., Ltd. Method and apparatus for exchanging service information in ultra-wide band system
EP3927075A1 (en) * 2020-06-17 2021-12-22 Nxp B.V. Communication device and method of operating the same
JP7383583B2 (ja) 2020-07-30 2023-11-20 株式会社東海理化電機製作所 制御装置、プログラム、およびシステム
US11828832B2 (en) * 2020-08-25 2023-11-28 Cisco Technology, Inc. Infrastructure triggering techniques to facilitate secure ultra-wideband (UWB) ranging
US11457330B2 (en) 2020-08-25 2022-09-27 Cisco Technology, Inc. Dynamic anchor assignments for UWB ranging
US11564057B2 (en) 2020-08-25 2023-01-24 Cisco Technology, Inc. Prioritized scheduling for UWB ranging
US11470571B2 (en) 2020-08-25 2022-10-11 Cisco Technology, Inc. Assigning UWB anchors for client ranging
US11159931B1 (en) 2020-09-02 2021-10-26 Uber Technologies, Inc. Systems and methods for secure pairing authorization of passenger applications and vehicles
US11644525B2 (en) 2020-11-04 2023-05-09 Cisco Technology, Inc. Location accuracy augmentation method with ultra wideband
EP3996393A1 (en) 2020-11-05 2022-05-11 Nxp B.V. Ultra-wideband (uwb) communication node and method
EP4007317B1 (en) * 2020-11-30 2023-09-27 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Method, vehicle and program code for establishing a short-range wireless connection
US11533698B2 (en) 2020-12-16 2022-12-20 Cisco Technology, Inc. Mapping method to compensate for UWB coverage gaps
EP4024934A1 (en) * 2020-12-31 2022-07-06 Nxp B.V. Proximity detection and authentication method and system
US11489959B2 (en) * 2020-12-31 2022-11-01 Dell Products L.P. Multi-device control transfer using Bluetooth LE ranging
US11917094B2 (en) * 2021-02-01 2024-02-27 Aptiv Technologies Limited Automatic control of smartphone driver mode using ultra-wideband communication
CN112995948B (zh) 2021-02-03 2023-04-07 北京小米移动软件有限公司 车辆功能控制方法、车辆功能控制装置及存储介质
EP4044636A1 (en) * 2021-02-11 2022-08-17 Nxp B.V. An ultra-wideband communication node and method for contention based ranging
US11638233B2 (en) 2021-03-09 2023-04-25 Google Llc Refined location estimates using ultra-wideband communication links
JP2022164383A (ja) * 2021-04-16 2022-10-27 株式会社東海理化電機製作所 制御装置、プログラム、およびシステム
KR20220143352A (ko) * 2021-04-16 2022-10-25 삼성전자주식회사 Uwb 통신을 이용하는 전자 장치 및 이의 동작 방법
WO2022222006A1 (zh) * 2021-04-19 2022-10-27 北京小米移动软件有限公司 测距方法、装置、通信设备及存储介质
US20220337986A1 (en) * 2021-04-20 2022-10-20 Samsung Electronics Co., Ltd. Method of ultra-wideband communication based on account information and electronic device therefor
KR20220167162A (ko) * 2021-06-11 2022-12-20 삼성전자주식회사 Uwb 서비스를 제공 위한 방법 및 장치
US11736194B1 (en) * 2021-06-11 2023-08-22 Nocell Technologies, LLC System and method for determining a driver device from a plurality of network devices
EP4342203A1 (en) * 2021-06-11 2024-03-27 Samsung Electronics Co., Ltd. Method and device for performing uwb ranging
FR3124450B1 (fr) * 2021-06-25 2023-05-12 Continental Automotive Gmbh Procede de detection d’ouverture des ouvrants d’un vehicule automobile et dispositif de detection associe
US11756034B2 (en) 2021-06-25 2023-09-12 Verifone, Inc. Systems and methods for alternative payment mechanism payments using ultra-wideband radio technology
US11961344B2 (en) 2021-07-09 2024-04-16 Schlage Lock Company Llc Ultra-wideband accessory devices for radio frequency intent detection in access control systems
KR20230011023A (ko) * 2021-07-13 2023-01-20 삼성전자주식회사 Uwb 통신을 활용한 차량과의 연동 방법 및 장치
DE102021003617A1 (de) * 2021-07-13 2023-01-19 Mercedes-Benz Group AG Verfahren zum Ermitteln eines momentanen Abstands zwischen einem Kraftfahrzeug und einem mobilen elektronischen Identifikationsgeber
WO2023022708A1 (en) * 2021-08-17 2023-02-23 Google Llc Ultra-wideband ranging method and device
EP4145174A1 (en) * 2021-09-02 2023-03-08 Nxp B.V. Communication device and operating method thereof
US20230084235A1 (en) * 2021-09-13 2023-03-16 Cisco Technology, Inc. Concealing low power mobile device address during advertisement
US11785449B2 (en) 2021-09-30 2023-10-10 Visa International Service Association Secure on-demand ultra-wideband communication channels systems and methods
WO2023059326A1 (en) * 2021-10-07 2023-04-13 Googgle Llc Methods and devices for automatic remote authentication
KR20230072986A (ko) * 2021-11-18 2023-05-25 삼성전자주식회사 무선 통신 연결을 제어하는 전자 장치 및 그 동작 방법
US20230188930A1 (en) * 2021-12-14 2023-06-15 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Method and system for accessing a functionality of a vehicle via a mobile device
DE102021214340A1 (de) 2021-12-14 2023-06-15 Volkswagen Aktiengesellschaft Annäherungserkennung
FR3134943A1 (fr) * 2022-04-21 2023-10-27 Valeo Comfort And Driving Assistance Utilisation de système UWB de véhicule
US20230417891A1 (en) * 2022-06-27 2023-12-28 Schlage Lock Company Llc Uwb-based side of door detection for intent analysis
WO2024015823A1 (en) * 2022-07-15 2024-01-18 Dexcom, Inc. Systems and methods for enhanced wireless communications between analyte sensor systems and display devices
DE102022124412A1 (de) 2022-09-22 2024-03-28 Marquardt Gmbh Authentifizierungssystem zur Authentifizierung eines Schlüssels gegenüber dem Fahrzeug sowie zugehöriges Verfahren
JP2024047363A (ja) * 2022-09-26 2024-04-05 アークレイ株式会社 測定装置、測定システム、測定方法、及び測定プログラム
US20240107264A1 (en) * 2022-09-27 2024-03-28 Sram, Llc Wireless bicycle component communication and control using ultra wideband radio
KR102589490B1 (ko) * 2022-12-15 2023-10-16 주식회사 지오플랜 Ble 및 uwb 레인징을 이용한 제어 방법 및 시스템
US11852713B1 (en) 2023-03-23 2023-12-26 Link Labs, Inc. Real-time location system using dual wireless communications protocols in a time difference of arrival framework for ranging between nodes
US11877233B1 (en) 2023-03-23 2024-01-16 Link Labs, Inc. Real-time location system for selectively coordinating operative wireless communications protocols when ranging between supporting nodes

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20040250074A1 (en) * 2003-06-05 2004-12-09 Roger Kilian-Kehr Securing access to an application service based on a proximity token
CN104756507A (zh) * 2012-10-29 2015-07-01 高通股份有限公司 在计算设备与运载工具音响主机之间建立无线显示会话
CN105393564A (zh) * 2013-06-07 2016-03-09 苹果公司 使用附件协议经由无线传输来在主机和附件设备之间进行通信
CN106515658A (zh) * 2009-10-30 2017-03-22 旅行公司 车辆访问控制服务和平台
CN106537464A (zh) * 2014-06-23 2017-03-22 励智识别技术有限公司 电子访问控制装置及访问控制方法
US20170236351A1 (en) * 2014-09-24 2017-08-17 Valeo Comfort And Driving Assistance Device for controlling locking/unlocking and/or starting of a vehicle

Family Cites Families (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20070249288A1 (en) * 2006-04-14 2007-10-25 Kamran Moallemi Distance-based security
US20130090744A1 (en) * 2006-06-12 2013-04-11 Bao Tran Mesh network access controller
US8717952B2 (en) * 2008-08-20 2014-05-06 Mitsubishi Electric Corporation Wireless terminal positioning system, method of positioning wireless terminal, environment measurement system, facility management system, method of measuring environment, and method of deciding destination of wireless mobile terminal
JP2010090581A (ja) * 2008-10-07 2010-04-22 Toyota Motor Corp 車両側装置、電子キーシステム
US8380430B2 (en) * 2008-10-28 2013-02-19 Audiovox Corporation Portable transceiver with vehicle security control and locate features
JP2010169422A (ja) * 2009-01-20 2010-08-05 Mitsubishi Electric Corp 環境計測装置、設備管理システムおよび環境計測方法
GB201119792D0 (en) 2011-11-16 2011-12-28 Jaguar Cars Vehicle access system
US20140028440A1 (en) 2012-07-30 2014-01-30 AISIN Technical Center of America, Inc. Apparatus and method for automotive proximity detection and control
US8930045B2 (en) 2013-05-01 2015-01-06 Delphi Technologies, Inc. Relay attack prevention for passive entry passive start (PEPS) vehicle security systems
JP6093647B2 (ja) * 2013-05-17 2017-03-08 株式会社東海理化電機製作所 電子キーシステム
US8976005B2 (en) 2013-05-20 2015-03-10 Nxp B.V. Movement history assurance for secure passive keyless entry and start systems
JP6174419B2 (ja) 2013-08-23 2017-08-02 株式会社東海理化電機製作所 侵入者検知システム
US9973928B2 (en) 2014-04-01 2018-05-15 Sony Corporation Authentication with ultrasound
US9907044B2 (en) * 2014-09-15 2018-02-27 Qualcomm Incorporated IEEE 802.11 enhancements for high efficiency positioning
JP6308936B2 (ja) * 2014-12-18 2018-04-11 アルプス電気株式会社 キーレスエントリー装置
EP3262861B1 (en) * 2015-02-27 2021-06-02 Telefonaktiebolaget LM Ericsson (publ) Security arrangements in communication between a communication device and a network device
US10237056B2 (en) * 2015-04-10 2019-03-19 Nxp B.V. Multi-pulse communication using spreading sequences
US10334422B2 (en) * 2015-06-15 2019-06-25 Qualcomm Incorporated Methods and apparatus for wireless discovery location and ranging within a neighborhood aware network
US20170108102A1 (en) 2015-10-15 2017-04-20 Caterpillar Inc. One way clutch
US9935927B2 (en) 2015-10-16 2018-04-03 Quanta Computer Inc. System and method for low energy double authentication between mobile device and server nodes
US10486646B2 (en) * 2017-09-29 2019-11-26 Apple Inc. Mobile device for communicating and ranging with access control system for automatic functionality

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20040250074A1 (en) * 2003-06-05 2004-12-09 Roger Kilian-Kehr Securing access to an application service based on a proximity token
CN106515658A (zh) * 2009-10-30 2017-03-22 旅行公司 车辆访问控制服务和平台
CN104756507A (zh) * 2012-10-29 2015-07-01 高通股份有限公司 在计算设备与运载工具音响主机之间建立无线显示会话
CN105393564A (zh) * 2013-06-07 2016-03-09 苹果公司 使用附件协议经由无线传输来在主机和附件设备之间进行通信
CN106537464A (zh) * 2014-06-23 2017-03-22 励智识别技术有限公司 电子访问控制装置及访问控制方法
US20170236351A1 (en) * 2014-09-24 2017-08-17 Valeo Comfort And Driving Assistance Device for controlling locking/unlocking and/or starting of a vehicle

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
HOSSEIN RAHIMI等: "Indoor geo-fencing and access control for wireless networks" *
巩建平等: "利用智能手机控制主机安全登录系统的研究" *

Cited By (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113763600A (zh) * 2020-06-05 2021-12-07 株式会社东海理化电机制作所 控制装置以及控制方法
US11622243B2 (en) 2020-06-18 2023-04-04 Apple Inc. Many-to-many communication techniques for mobile devices
CN113825256A (zh) * 2020-06-18 2021-12-21 苹果公司 用于移动设备的多对多通信技术
CN111752455A (zh) * 2020-06-24 2020-10-09 北京小米移动软件有限公司 锁屏方法、装置、设备及存储介质
CN113997901A (zh) * 2020-07-28 2022-02-01 比亚迪股份有限公司 车辆被动进入系统、手持终端及车辆控制系统
WO2022088990A1 (zh) * 2020-10-30 2022-05-05 华为技术有限公司 一种控制交通工具的方法及电子设备
CN114520956A (zh) * 2020-10-30 2022-05-20 华为技术有限公司 一种控制交通工具的方法及电子设备
CN114520956B (zh) * 2020-10-30 2023-04-28 华为技术有限公司 一种控制交通工具的方法及电子设备
CN113228722B (zh) * 2021-03-29 2023-02-10 华为技术有限公司 一种配对方法及装置
CN113228722A (zh) * 2021-03-29 2021-08-06 华为技术有限公司 一种配对方法及装置
WO2023000318A1 (zh) * 2021-07-23 2023-01-26 华为技术有限公司 一种地址验证方法及相应的装置
CN114120489A (zh) * 2021-11-05 2022-03-01 广州小鹏汽车科技有限公司 车辆的解锁方法、车辆和存储介质
WO2023220854A1 (zh) * 2022-05-16 2023-11-23 Oppo广东移动通信有限公司 访问控制的方法、终端、芯片、可读存储介质以及计算机程序产品

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