CN111213064A - 基于时间因子的无线网状网络中的运动位置确定 - Google Patents

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Abstract

在一般方面，确定空间中的检测到的运动的位置。在一些方面，基于由包括多个无线通信装置的无线通信系统通过空间通信的一系列无线信号，来检测空间中的物体的运动。各无线信号由无线通信装置中的相应无线通信装置接收。基于相应无线信号中包括的序列值来计算时间因子，其中，序列值表示无线信号在系列内的时间位置。基于时间因子来确定检测到的运动的位置。

Description

基于时间因子的无线网状网络中的运动位置确定
优先权要求
本申请要求2017年10月20日提交的、名称为“Motion Localization in aWireless Mesh Network Based on Time Factors”的美国专利申请第15/789,815号的优先权，该申请的内容通过引用并入本文。
背景技术
本公开总体上涉及一种运动检测和位置确定。
运动检测系统已经被用于检测例如房间或室外区域中的物体的移动。在一些示例运动检测系统中，红外传感器或光学传感器用于检测传感器的视场中的物体的移动。运动检测系统已用于安全系统、自动化控制系统和其它类型的系统中。
附图说明
图1A示出了示例无线通信系统；
图1B示出了运动检测器装置的示例调制解调器；
图1C示出了定义无线通信装置之间的通信链路的示例通信路径；
图2示出了示例运动探测信号；
图3A和图3B示出了在无线通信装置之间通信的示例信号；
图4A和图4B示出了示例无线通信系统；
图5A是根据百分之一百(100％)吞吐量的场景的、在图4A和图4B的无线通信系统中发送和接收的无线信号所指示的示例序列值的表；
图5B是根据各种吞吐量的场景的、在图4A和图4B的无线通信系统中接收的运动探测信号所指示的示例序列值的表；
图5C是用于图4A和图4B的无线通信系统中的通信链路的示例运动信息的表；
图5D是与图4A和图4B的无线通信网络中的无线通信装置相对应的示例总计运动指示符值和置信因子的表；以及
图6示出了确定空间中的检测到的运动的位置的处理。
具体实施方式
在这里所描述的一些方面中，可以基于运动指示符值、时间因子或其组合来确定检测到的运动在空间中的位置。例如，在一些实例中，可以基于诸如无线网状网络等的无线通信系统中的各个无线通信装置或链路的运动指示符值来确定检测到的运动的位置。每个单独的无线通信装置的运动指示符值可以表示由该单独的无线通信装置(通常、或在特定的通信链路上)检测到的运动程度，并且可以基于由该无线通信装置发送或接收的无线信号的子集。检测到的运动在空间中的位置可以是物体靠近具有最高运动指示符值的无线通信装置中的一个或多个的可能性。可以通过选择最高运动指示符值或选择大于阈值的运动指示符值来确定该位置。
作为另一示例，在一些实例中，可以基于各个无线通信装置或链路的时间因子来确定检测运动的位置。时间因子可以是或可以基于：(i)用于在该通信链路上检测运动的运动探测信号中包括的序列值的范围；(ii)用于在该通信链路上检测运动的运动探测信号中包括的序列值的集合(例如，全部)；(iii)用于在该通信链路上检测运动的运动探测信号中包括的序列值的集合中的最小或最大序列值；或者(iv)获得运动探测信号以检测运动的时间段的其它指示符。例如，时间因子可以是基于用于通过装置或在装置之间的特定通信链路上检测运动的运动探测信号的集合中的最大或最小序列值的加权因子。加权因子可以用于对装置或链路的运动指示符值进行加权，并且加权后的运动指示符值可以用于确定检测到的运动的位置。
在一些实例中，这里描述的系统和技术可以提供一个或多个优点。例如，可以基于由无线通信装置接收的无线信号(例如，射频(RF)信号)来检测物体的运动，而不需要清晰的视线。另外，可以基于多个无线通信装置中的每一个的运动指示符值、时间因子或两者，来确定检测到的运动的位置。
图1A示出了示例无线通信系统100。示例无线通信系统100包括三个无线通信装置：第一无线通信装置102A、第二无线通信装置102B和第三无线通信装置102C。示例无线通信系统100可以包括附加的无线通信装置和其它组件(例如，附加的无线通信装置、一个或多个网络服务器、网络路由器、网络交换机、电缆或其它通信链路等)。
示例无线通信装置102A、102B、102C可以例如根据无线网络标准或其它类型的无线通信协议在无线网络中操作。例如，无线网络可以被配置为作为无线局域网(WLAN)、个人局域网(PAN)、城域网(MAN)或其它类型的无线网络进行操作。WLAN的示例包括被配置为根据由IEEE开发的802.11家族标准中的一个或多个进行操作的网络(例如，Wi-Fi网络)等。PAN的示例包括根据短距离通信标准(例如，
Figure BDA0002432981220000031
近场通信(NFC)、ZigBee)、毫米波通信等进行操作的网络。
在一些实现方式中，无线通信装置102A、102B、102C可以被配置为例如根据蜂窝网络标准在蜂窝网络中进行通信。蜂窝网络的示例包括根据2G标准、3G标准、4G标准等配置的网络，其中，2G标准例如全球移动系统(GSM)和GSM演进的增强数据速率(EDGE)或EGPRS；3G标准例如码分多址(CDMA)、宽带码分多址(WCDMA)、通用移动电信系统(UMTS)和时分同步码分多址(TD-SCDMA)；4G标准例如长期演进(LTE)和高级LTE(LTE-A)。
在图1A中所示的示例中，无线通信装置102A、102B、102C可以是或者可以包括标准无线网络组件。例如，无线通信装置102A、102B、102C可以是市场上可获得的Wi-Fi接入点，或者进行如本文所述的一个或多个操作的其它类型的无线接入点(WAP)，这些操作被作为指令(例如，软件或固件)嵌入在WAP的调制解调器上。在一些情况下，无线通信装置102A、102B、102C可以是诸如市场上可获得的网状网络系统(例如，GOOGLE WIFI)等的无线网状网络的节点。在一些情况下，可以使用其它类型的标准或常规Wi-Fi发送器装置。可以在不使用Wi-Fi组件的情况下实现无线通信装置102A、102B、102C；例如，其它类型的标准或非标准无线通信可以用于运动检测。在一些情况下，无线通信装置102A、102B、102C可以是专用运动检测系统，或者可以是专用运动检测系统的一部分。例如，专用运动检测系统可以包括集线器装置和一个或多个信标装置(作为远程传感器装置)，并且无线通信装置102A、102B、102C可以是运动检测系统中的集线器装置或信标装置。
如图1A所示，示例无线通信装置102C包括调制解调器112、处理器114、存储器116和电源单元118；无线通信系统100中的无线通信装置102A、102B、102C中的任何一个可以包括相同的、附加的或不同的组件，并且这些组件可以被配置为如图1A所示或以其它方式进行操作。在一些实现方式中，无线通信装置的调制解调器112、处理器114、存储器116和电源单元118一起容纳在共同的外壳或其它配件中。在一些实现方式中，无线通信装置的一个或多个组件例如可以被分开地容纳在单独的外壳或其它配件中。
示例调制解调器112可以通信(接收、发送或同时接收和发送)无线信号。例如，调制解调器112可以被配置为通信根据无线通信标准(例如，Wi-Fi或Bluetooth)格式化的射频(RF)信号。调制解调器112可以被实现为图1B所示的示例无线网络调制解调器112，或者可以以其它方式例如用其它类型的组件或子系统实现。在一些实现方式中，示例调制解调器112包括无线电子系统和基带子系统。在一些情况下，基带子系统和无线电子系统可以在通用芯片或芯片组上实现，也可以在卡或其它类型的组装的装置中实现。基带子系统可以例如通过引线、引脚、配线或其它类型的连接耦接到无线电子系统。图1B示出了无线通信装置的示例调制解调器112。
在一些情况下，调制解调器112中的无线电子系统可以包括一个或多个天线和射频电路。射频电路可以包括例如滤波、放大或以其它方式调节模拟信号的电路，将基带信号升频转换(up-convert)至RF信号的电路，将RF信号降频转换(down-convert)至基带信号的电路等。此类电路例如可以包括：滤波器、放大器、混频器、本机振荡器等。无线电子系统可以被配置为在无线通信信道上通信射频无线信号。作为示例，无线电子系统可以包括无线电芯片113、RF前端115以及一个或多个天线117，如图1B所示。无线电子系统可以包括附加的或不同的组件。在一些实现方式中，无线电子系统可以是或包括来自常规调制解调器(例如，来自Wi-Fi调制解调器、微微基站调制解调器等)的无线电电子设备(例如，RF前端、无线电芯片或类似组件)。在一些实现方式中，所述天线包括多个天线。
在一些情况下，调制解调器112中的基带子系统可以包括例如被配置为处理数字基带数据的数字电子设备。作为示例，如图1B所示，基带子系统可以包括基带芯片111。基带子系统可以包括附加的或不同的组件。在一些情况下，基带子系统可以包括数字信号处理器(DSP)装置或其它类型的处理器装置。在一些情况下，基带系统包括数字处理逻辑，以操作无线电子系统，通过无线电子系统通信无线网络流量，基于通过无线电子系统接收的运动检测信号来检测运动或执行其它类型的处理。例如，基带子系统可以包括一个或多个芯片、芯片组或其它类型的装置，这些装置被配置为对信号进行编码并将编码后的信号传递到无线电子系统以进行发送，或者对来自无线电子系统的信号中的编码的数据进行识别和分析(例如，通过根据无线通信标准对信号进行解码，通过根据运动检测处理来处理信号或其它方式)。
在一些实例中，示例调制解调器112中的无线电子系统从基带子系统接收基带信号，将基带信号上转换为射频(RF)信号，并无线发送射频信号(例如，通过天线)。在一些实例中，示例调制解调器112中的无线电子系统无线地(例如，通过天线)接收射频信号，将射频信号下转换为基带信号，并将基带信号发送至基带子系统。在无线电子系统与基带子系统之间交换的信号可以是数字或模拟信号。在一些示例中，基带子系统包括转换电路(例如，数模转换器、模数转换器)，并且与无线电子系统交换模拟信号。在一些示例中，无线电子系统包括转换电路(例如，数模转换器、模数转换器)，并且与基带子系统交换数字信号。
在一些情况下，示例调制解调器112的基带子系统可以在通过无线电子系统的无线通信网络中在一个或多个网络流量信道上通信无线网络流量(例如，数据包)。调制解调器112的基带子系统还可以在专用无线通信信道上通过无线电子系统发送或接收(或发送和接收)信号(例如，运动探测信号或运动检测信号)。在一些实例中，基带子系统生成运动探测信号以进行发送，例如，以便探测运动的空间。在一些实例中，基带子系统处理接收到的运动检测信号(基于通过空间发送的运动探测信号的信号)，例如，以检测空间中的物体的运动。
示例处理器114可以执行指令，例如以基于数据输入生成输出数据。指令可以包括存储器中存储的程序、代码、脚本或其它类型的数据。附加地或替代地，指令可以被编码为预编程的或可重新编程的逻辑电路、逻辑门或其它类型的硬件或固件组件。处理器114可以是或包括通用微处理器，作为专用协处理器或其它类型的数据处理设备。在一些情况下，处理器114执行无线通信装置102C的高级操作。例如，处理器114可以被配置为执行或解释存储器116中存储的软件、脚本、程序、功能、可执行文件或其它指令。在一些实现方式中，处理器114可以包括在调制解调器112中。
示例存储器116可以包括计算机可读存储介质，例如，易失性存储器装置、非易失性存储器装置或两者。存储器116可以包括一个或多个只读存储器装置、随机存取存储器装置、缓冲存储器装置或这些和其它类型的存储器装置的组合。在一些实例中，存储器的一个或多个组件可以与无线通信装置102C的其它组件集成或以其它方式相关联。存储器116可以存储处理器114可执行的指令。例如，指令可以包括用于例如通过图6的示例处理600的一个或多个操作来确定检测到的运动的位置的指令。
示例电源单元118向无线通信装置102C的其它组件提供电力。例如，其它组件可以基于由电源单元118通过电压总线或其它连接提供的电力来操作。在一些实现方式中，电源单元118包括电池或电池系统，例如可再充电电池。在一些实现方式中，电源单元118包括适配器(例如，AC适配器)，该适配器(从外部源)接收外部电力信号并将该外部电力信号转换为针对无线通信装置102C的组件而调节的内部电力信号。电源单元118可以包括其它组件或以其它方式操作。
在图1A所示的示例中，无线通信装置102A、102B发送无线信号(例如，根据无线网络标准、运动检测协议或其它方式)。例如，无线通信装置102A、102B可以广播无线信号(例如，参考信号、信标信号、状态信号等)，或者它们可以发送寻址到其它装置(例如，用户设备、客户端装置、服务器等)的无线信号，并且其它装置(未示出)以及无线通信装置102C可以接收由无线通信装置102A、102B发送的无线信号。在一些情况下，例如根据无线通信标准或以其它方式周期性地重复无线通信装置102A、102B发送的无线信号。
在所示的示例中，无线通信装置102C处理来自无线通信装置102A、102B的无线信号，以检测无线信号访问的空间中的物体的运动，以确定检测到的运动的位置，或这两者。例如，无线通信装置102C可以进行图6的示例处理600的一个或多个操作、或用于检测运动或确定检测到的运动的位置的其它类型的处理。无线信号访问的空间可以是室内或室外空间，其可以包括例如一个或多个完全或部分封闭的区域、没有封闭的开放区域等。该空间可以是或可以包括房间的内部、多个房间、建筑物等。在一些情况下，无线通信系统100可以被修改，例如，使得无线通信装置102C可以发送无线信号，并且无线通信装置102A、102B可以处理来自无线通信装置102C的无线信号以检测运动或确定检测到的运动的位置。
用于运动检测的无线信号例如可以包括：信标信号(例如，Bluetooth信标、Wi-Fi信标、其它无线信标信号)、根据无线网络标准为其它目的而生成的其它标准信号、或为运动检测或其它目的而生成的非标准信号(例如，随机信号、参考信号等)。在一些示例中，无线信号在与移动物体相互作用之前或之后通过物体(例如，墙壁)传播，这可以允许在没有移动物体与发送或接收硬件之间的光学视线的情况下检测到移动物体的移动。基于接收到的信号，第三无线通信装置102C可以生成运动检测数据。在一些实例中，第三无线通信装置102C可以将运动检测数据通信到诸如安全系统等的其它装置或系统，该其它装置或系统可以包括用于监视诸如房间、建筑物、室外区域等的空间内的移动的控制中心。
在一些实现方式中，无线通信装置102A、102B可以被修改为在与无线网络流量信号分离的无线通信信道(例如，频率信道或编码信道)上发送运动探测信号(其可以包括例如参考信号、信标信号或用于探测运动空间的其它信号)。例如，应用于运动探测信号的有效载荷的调制和有效载荷中的数据或数据结构的类型对第三无线通信装置102C可以是已知的，这可以减少第三无线通信装置102C针对运动感测而进行的处理量。报头可以包括附加信息，例如，通信系统100中的其它装置是否检测到运动的指示、调制类型的指示、发送信号的装置的标识等。
在图1A所示的示例中，无线通信系统100是无线网状网络，在各个无线通信装置102中的每个之间具有无线通信链路。在所示的示例中，第三无线通信装置102C与第一无线通信装置102A之间的无线通信链路可以用于探测第一运动检测场110A，第三无线通信装置102C与第二无线通信装置102B之间的无线通信链路可以用于探测第二运动检测场110B，第一无线通信装置102A与第二无线通信装置102B之间的无线通信链路可以用于探测第三运动检测场110C。在一些实例中，每个无线通信装置102通过处理接收到的基于无线通信装置102通过运动检测场110发送的无线信号的信号来检测该装置访问的运动检测场110中的运动。例如，当图1A中所示的人106在第一运动检测场110A和第三运动检测场110C中移动时，无线通信装置102可以基于它们接收到的基于通过各个运动检测场110发送的无线信号的信号来检测运动。例如，第一无线通信装置102A可以在运动检测场110A和110C二者中检测人的运动，第二无线通信装置102B可以在运动检测场110C中检测人106的运动，第三无线通信装置102C可以在运动检测场110A中检测人106的运动。
在一些实例中，运动检测场110可以包括例如空气、固体材料、液体或无线电磁信号可以通过其传播的其它介质。在图1A所示的示例中，第一运动检测场110A提供第一无线通信装置102A与第三无线通信装置102C之间的无线通信信道，第二运动检测场110B提供第二无线通信装置102B与第三无线通信装置102C之间的无线通信信道，第三运动检测场110C提供第一无线通信装置102A与第二无线通信装置102B之间的无线通信信道。在操作的一些方面，在(与网络流量的无线通信信道分离或共享的)无线通信信道上发送的无线信号用于检测空间中的物体的移动。物体可以是任何类型的静态或可移动物体，并且可以是活的或无生命的。例如，物体可以是人类(例如，图1A中所示的人106)、动物、无机物体或其它装置、设备或组装件、定义了空间的全部或部分边界的物体(例如，墙壁、门、窗户等)或其它类型的物体。在一些实现方式中，可以分析来自无线通信装置的运动信息，以确定检测到的运动的位置。例如，如下面进一步描述的，无线通信装置102之一(或可通信地耦接到装置102的其它装置)可以确定检测到的运动在特定无线通信装置附近。
图1C示出了定义图1A的无线通信装置102A与102C之间的通信链路的示例通信路径。在所示的示例中，第一无线通信装置102A包括第一调制解调器112A，并且第三无线通信装置102C包括第三调制解调器112C。示例无线调制解调器112A和112C在多个通信路径121-124上彼此通信。四个通信路径121-124定义了两个无线通信装置102A与102C之间的通信链路126。每个通信路径由调制解调器112A的信号硬件路径和调制解调器112C的信号硬件路径定义。例如，在所示的示例中，通信路径121由调制解调器112A的天线128A和调制解调器112C的天线128C定义，通信路径122由调制解调器112A的天线128A和调制解调器112C的天线130C定义，通信路径123由调制解调器112A的天线130A和调制解调器112C的天线128C定义，并且通信路径124由调制解调器112A的天线130A和调制解调器112C的天线130C定义。在一些实例中，调制解调器112A和112C可以通过从天线128、130这两者发送信号(例如，在每个天线处发送相同信号)来在各种通信路径121-124上进行通信，并且该信号可以由另一调制解调器使用天线128、130之一或两者接收(例如，取决于相应通信路径中的干扰)。例如，由天线128A、130A发送的信号可以只在调制解调器112C的天线128C处接收，其中，在通信路径122、124附近存在大量干扰。在一些实现方式中，信号硬件路径包括调制解调器的多个天线。例如，可以由第一调制解调器112A处的多个天线和第三调制解调器112C处的多个天线来定义通信路径。更特别地，每个通信路径在该对的第一无线通信装置的发送器(例如，一个或多个发送天线)与该对的第二无线通信装置的接收器(例如，一个或多个接收天线)之间。在一些实现方式中，调制解调器112包括两个发送器和两个接收器，它们为每个调制解调器提供四个通信路径。在其它调制解调器配置中，可以包括不同数量的发送器和接收器，例如两个发送器和四个接收器，它们提供八个RF通信路径。
图2示出了示例运动探测信号202。示例运动探测信号202可以例如在无线通信系统中被发送以便监视空间中的运动。在一些示例中，在无线通信网络中，在运动检测信道上以运动检测信号的形式发送运动探测信号202。在一些示例中，运动探测信号202包括运动信道包。例如，运动探测信号202可以包括二进制数据，该二进制数据被转换为模拟信号、被升频转换为射频并且由天线无线发送。
图2所示的运动探测信号202包括控制数据204和运动数据206。运动探测信号202可以包括附加的或不同的特征，并且可以以其它方式格式化。在所示的示例中，控制数据204可以包括常规数据包中将包括的控制数据的类型。例如，控制数据204可以包括指示运动探测信号202中包含的信息的类型的前导码(也称为报头)、发送运动探测信号202的无线装置的标识符、发送运动探测信号202的无线装置的MAC地址、发送电力等。运动数据206是运动探测信号202的有效载荷。在一些实现方式中，运动数据206可以是或包括例如伪随机码或其它类型的参考信号。在一些实现方式中，运动数据206可以是或包括例如由无线网络系统广播的信标信号。
在示例中，运动探测信号202由无线装置(例如，图1A所示的无线通信装置102A)发送，并在运动检测装置(例如，图1A所示的运动检测器装置102C)处接收。在一些情况下，控制数据204随着每次发送而改变，例如以指示发送时间或更新的参数。运动数据206在运动探测信号202的每次发送中可以保持不变。运动检测装置可以基于运动探测信号202的每次发送来处理接收到的信号，并分析运动数据206的变化。例如，运动数据206中的变化可以指示通过运动探测信号202的无线发送所访问的空间中的物体的移动。然后，可以处理运动数据206，例如以生成对检测的运动的响应。
图3A和图3B示出了在无线通信装置之间通信的示例信号。如图3A和图3B所示，用虚线示出了从第一无线通信装置304A发送的无线信号的多个示例路径。沿着第一信号路径316，无线信号从第一无线通信装置304A发送并从第一墙壁302A朝向第二无线通信装置304B反射。沿着第二信号路径318，无线信号从第一无线通信装置304A发送并从第二墙壁302B和第一墙壁302A朝向第三无线通信装置304C反射。沿着第三信号路径320，无线信号从第一无线通信装置304A发送并从第二墙壁302B朝向第三无线通信装置304C反射。沿着第四信号路径322，无线信号从第一无线通信装置304A发送并从第三墙壁202C朝向第二无线通信装置304B反射。
在图3A中，沿着第五信号路径324A，无线信号从第一无线通信装置304A发送并从第一位置314A处的物体朝向第三无线通信装置304C反射。在图3A与图3B之间，物体的表面在空间300中从第一位置314A移动到第二位置314B(例如，距第一位置314A一定距离)。在图3B中，沿着第六信号路径324B，无线信号从第一无线通信装置304A发送并且从第二位置314B处的物体朝向第三无线通信装置304C反射。由于物体从第一位置314A向第二位置314B的移动，图3B中描绘的第六信号路径324B比图3A中描绘的第五信号路径324A长。在一些示例中，由于物体在空间中的移动，可以添加、移除或以其它方式修改信号路径。
在图3A和图3B所示的示例中，第一无线通信装置304A可以重复地发送无线信号。特别地，图3A示出了无线信号在第一时间从第一无线通信装置304A发送，图3B示出了同一无线信号在第二(稍后的)时间从第一无线通信装置304A发送。所发送的信号可以连续地、周期性地、以随机的或间歇的时间等或这些方式的组合来发送。发送的信号可以在频率带宽中具有多个频率分量。发送的信号可以以全向的方式、定向的方式或其它方式从第一无线通信装置304A发送。在所示的示例中，无线信号遍历空间300中的多个相应路径，并且沿着每个路径的信号可能由于路径损耗、散射、反射等而变得衰减，并且可能具有相位或频率偏移。
如图3A和图3B所示，来自各种路径316、318、320、322、324A和324B的信号在第三无线通信装置304C和第二无线通信装置304B处组合以形成接收信号。由于空间300中的多个路径对发送信号的影响，空间300可以表示为传递函数(例如，滤波器)，在该传递函数中输入发送信号并输出接收信号。当物体在空间300中移动时，对信号路径中的信号产生影响的衰减或相位偏移可以改变，因此，空间300的传递函数可以改变。假设从第一无线通信装置304A发送了相同的无线信号，如果空间300的传递函数改变，则该传递函数的输出(接收信号)也将改变。接收信号的改变可用于检测物体的移动。
在数学上，可以根据等式(1)描述从第一无线通信装置304A发送的发送信号f(t)：
Figure BDA0002432981220000121
其中，ωn表示发送信号的第n个频率分量的频率，cn表示第n个频率分量的复系数，t表示时间。在从第一无线通信装置304A发送了发送信号f(t)的情况下，可以根据等式(2)描述来自路径k的输出信号rk(t)：
Figure BDA0002432981220000122
其中αn，k表示沿路径k的第n个频率分量的衰减因子(或信道响应；例如，由于散射、反射和路径损耗)，而φn，k表示该信号针对沿路径k的第n个频率分量的相位。然后，无线通信装置处的接收信号R可以描述为从所有路径到无线通信装置的所有输出信号rk(t)的总和，如等式(3)所示：
Figure BDA0002432981220000131
将等式(2)代入等式(3)可得出以下等式(4)：
Figure BDA0002432981220000132
然后，可以分析无线通信装置处的接收信号R。例如，可以使用快速傅立叶变换(FFT)或其它类型的算法将无线通信装置处的接收信号R变换到频域。变换后的信号可以将接收信号R表示为一系列n个复数值，每个复数值对应(n个频率ωn处的)各个相应的频率分量。对于频率ωn的频率分量，复数值Hn可以用等式(5)表示如下：
Figure BDA0002432981220000133
给定频率分量ωn的复数值Hn指示在该频率分量ωn处的接收信号的相对幅度和相位偏移。当物体在该空间中移动时，由于该空间的信道响应αn，k改变，所以复数值Hn改变。因此，在信道响应中检测到的变化可以指示物体在通信信道内的移动。在一些实例中，噪声、干扰或其它现象会影响接收器检测到的信道响应，并且运动检测系统可以减少或隔离此类影响以提高运动检测能力的准确性和质量。
在一些实现方式中，信道响应可以表示为：
Figure BDA0002432981220000134
在一些实例中，例如，可以基于估计的数学理论来确定空间的信道响应hch。例如，可以用候选信道响应(hch)修改参考信号Ref，然后可以使用最大似然方法来选择与接收信号(Rcvd)最佳匹配的候选信道。在一些情况下，从参考信号(Ref)与候选信道响应(hch)的卷积中获得估计的接收信号
Figure BDA0002432981220000135
然后改变信道响应(hch)的信道系数以最小化估计的接收信号
Figure BDA0002432981220000141
的平方误差。这可以用数学方式说明为：
Figure BDA0002432981220000142
使用的优化标准为：
Figure BDA0002432981220000143
最小化或优化处理可以利用自适应滤波技术，例如最小均方(LMS)、递归最小二乘(RLS)、批处理最小二乘(BLS)等。信道响应可以是有限冲激响应(FIR)滤波器、无限冲激响应(IIR)滤波器等。
如上式所示，可以将接收信号视为参考信号和信道响应的卷积。卷积运算意味着信道系数与参考信号的每个延迟副本具有一定程度的相关性。因此，如上式所示的卷积运算表明，接收信号出现在不同的延迟点，每个延迟副本都由信道系数加权。在一些实例中，可以基于由接收无线信号的无线通信装置的调制解调器或其它组件所确定的信道状态信息(CSI)，来确定针对空间的信道响应hch。
在一些方面，可以基于信道响应，针对接收信号确定信号质量度量。例如，针对空间的确定的信道响应(hch)可以被施加到参考信号(Ref)以产生估计的接收信号
Figure BDA0002432981220000144
该估计的接收信号是基于信道响应(例如，如上所述，基于参考信号(Ref)与信道响应(hch)的卷积)对接收信号应该是什么的估计。估计的接收信号
Figure BDA0002432981220000145
和实际的接收信号(Rcvd)可以用于计算信号质量度量。在一些示例中，例如，信号质量度量例如基于通过计算实际的接收信号(Rcvd)和估计的接收信号
Figure BDA0002432981220000146
与实际的接收信号(Rcvd)之间的差的点积而确定的值Q(基于值Q例如设置等于值Q、自值Q计算、代表值Q等)：
Figure BDA0002432981220000147
在一些情况下，无线通信装置可能会“拒绝”接收信号。例如，在一些实现方式中，运动检测处理可以包括信号的质量标准。可以拒绝(例如，丢弃或忽略)不满足质量标准的接收信号，并且在确定空间300中是否已经发生运动时可以不考虑该接收信号。可以基于信号质量度量(例如，由等式(9)描述的值Q)来接受或拒绝该信号作为运动检测处理的输入。例如，在一些情况下，仅使用具有特定阈值以上的值Q的接收信号的子集来检测运动。
图4A和图4B示出了示例无线通信系统400。在所示示例中，示例无线通信系统400是无线网状网络，其包括多个远程传感器装置402A、402B、402C、402D和集线器装置404，并且每个装置可以与系统400中的一个或多个其它装置进行无线通信。在一些实例中，无线通信系统400可以在图1A的无线通信系统100内使用。图4A和图4B中的远程传感器装置402和集线器装置404可以以与图1A的无线通信装置102A、102B和102C或图3A和图3B的无线通信装置302相同或相似的方式来实现。除了图4A和图4B中所示的布置之外的布置也是可行的。在一些实现方式中，远程传感器装置402中的任何一个可以被配置为进行集线器装置404的操作。在一些实例中，仅一个装置402或404进行本文所述的集线器装置404的操作。
在图4A和图4B所示的示例中，信标无线信号406由集线器装置404发送(如图4A所示)，并且响应于接收到信标无线信号406，每个远程传感器装置402发送运动探测信号(如图4B所示的运动探测信号408、410、412、414)。当物体416(例如，人)在由运动探测信号访问的空间内移动时，如图4B所示，由于如上所述的移动，会添加、去除或以其它方式修改运动探测信号的信号路径。例如，图4B中所示的运动探测信号408、410、412、414通过其各自的路径可能经历衰减、频移、相移或其它影响，并且可能具有基于与移动物体的相互作用而沿其它方向传播的部分。远程传感器装置402和/或集线器装置404可以监视这些变化(例如，通过如上所述分析信道响应)，以检测空间中的物体416的运动，并且集线器装置404可以检测空间中的物体416的相对位置(例如，如下所述，基于远程传感器装置402和/或集线器装置404的运动指示符值)。
如图4A所示，集线器装置404以全向方式发送示例信标无线信号406。信标无线信号406可以以其它方式(例如，以其它波束图，诸如非全向图)发送。例如，集线器404可以广播信标无线信号406。信标无线信号406跨距离的传播由虚线、同心圆示出。远程传感器装置402接收信标无线信号406，并基于接收到的信标无线信号406进行一个或多个操作。在一些实例中，集线器404依次发送信标，即在第一时间发送信标无线信号406，并在第二(稍后的)时间发送后续的信标无线信号。集线器装置404发送的信标无线信号406可以形成一系列无线信号。集线器装置404可以连续地、周期性地、以随机的或间歇的时间等、或这些方式的组合来发送信标无线信号406。在一些实现方式中，例如，集线器装置404重复发送信标无线信号406。在一些实现方式中，信标无线信号406指示对远程传感器装置402的发送运动探测信号的指令。
在一些实现方式中，信标无线信号406包括同步信息，该同步信息控制远程传感器装置发送运动探测信号408、410、412、414的定时。例如，同步信息可以指示对远程传感器装置402的在指定的时间点同时发送运动探测信号408、410、412、414的指令。作为另一示例，同步信息可以指示对远程传感器装置的在接收到信标无线信号406之后以指定的间隔发送运动探测信号408、410、412、414的指令。
在一些实现方式中，信标无线信号406包括序列值。例如，集线器装置404可以将信标无线信号406的报头(例如，控制数据)配置为包括序列值。信标无线信号406的报头还可以包括发送远程传感器装置402的标识。集线器装置404可以发送具有递增或递减的序列值的后续信标无线信号406。为了获得每个序列值，集线器装置404可以从一组值中顺序选择不同的值，或者集线器404可以按顺序生成不同的值。例如，由集线器装置404在第一时间(t0)发送的信标无线信号可以包括序列值999；在第二(随后的)时间(t1)，集线器装置404可以发送包括下一个序列值1000的信标无线信号，依此类推，如图5A所示。在一些实例中，序列值表示无线信号在信标无线信号406的序列内的时间位置。可以以其它方式在后续发送中选择和修改序列值。
图4B示出了在图4A的无线通信系统400中发送的示例无线运动探测信号。在所示的示例中，每个远程传感器装置402响应于(例如，如图4A所示，从集线器装置404)接收到信标无线信号406来发送运动探测信号。更具体地，响应于接收到信标无线信号406，远程传感器装置402A发送第一运动探测信号408，远程传感器装置402B发送第二运动探测信号410，远程传感器装置发送第三运动探测信号412，并且远程传感器装置402D发送第四运动探测信号414。在所示的示例中，远程传感器装置402以定向方式发送相应的运动探测信号408、410、412、414。运动探测信号408、410、412、414跨距离的传播在图4B中用虚线、同心圆弧表示。远程传感器装置可以以其它方式(例如，以其它波束图，诸如非全向图)发送运动探测信号。在一些实例中，集线器装置404以与远程传感器装置402相同的方式发送运动探测信号。
在图4A和图4B所示的示例中，远程传感器装置402A接收信标无线信号406，并且作为响应，基于接收到的信号进行一个或多个操作，例如更新内部序列值。例如，远程传感器装置402A可以被配置为存储内部序列值，并且以从最近接收的信标无线信号406获得的序列值来更新内部序列值。远程传感器装置402A发送第一运动探测信号408，第一运动探测信号408具有与所存储的内部序列值相同的序列值(例如，在报头中)。远程传感器装置402A还可以发送具有以下标识符的第一运动探测信号408，该标识符指示装置402A发送了该信号408。然后，其它远程传感器装置402B-402D和集线器装置404可以基于第一运动探测器信号408接收信号，然后进行一个或多个操作(例如，检测运动、发送运动信息或其它操作)。其它远程传感器装置402B-402D可以以与以上关于远程传感器装置402A所描述的相同或相似的方式或以其它方式操作。
远程传感器装置402和集线器装置404可以基于由远程传感器装置发送的运动探测信号来检测物体416的运动。例如，远程传感器装置可以分析信道响应的变化(例如，如上所述)，以检测在由运动探测信号访问的空间中是否已经发生了运动。在一些实例中，使用指定数量的信号(“运动计算量”)来检测运动是否已发生。如果在空间中检测到运动，则通过装置计算运动指示符值(MIV)。MIV表示装置基于由装置发送或接收的无线信号而检测到的运动的程度。例如，较高的MIV可以指示高等级的信道扰动(由于检测到的运动)，而较低的MIV可以指示较低等级的信道扰动。较高等级的信道扰动可以指示装置附近的运动。MIV可以包括总计MIV(表示由相应装置402总计检测到的运动的程度)、链路MIV(表示在相应装置402之间的特定通信链路上检测到的运动的程度)、路径MIV(表示在相应装置402的硬件信号路径之间的特定通信路径上检测到的运动的程度)或其组合。示例MIV在下面参照图5C-5D讨论。
然后，集线器装置404可以基于MIV确定检测到的物体416的运动的相对位置(例如，通过进行图6的示例处理600的一个或多个操作)。例如，在一些实现方式中，远程传感器装置402向集线器装置404发送(例如，周期性地或在检测到运动之后发送)运动信息，该运动信息包括由相应的远程传感器装置402计算的MIV。在一些实例中，运动信息还可以包括与由相应的远程传感器装置402进行的运动检测有关的其它信息。例如，运动信息可以包括信号质量度量值(例如，针对总计中的该装置，或针对该装置与其它装置之间的链路)、用于检测运动的信号的序列值、或装置402用于检测运动的其它信息。然后，集线器装置404使用来自远程传感器装置402的运动信息及其自身的运动信息(因为集线器装置404也基于运动探测信号来检测运动)来确定检测到的运动的位置(例如，物体416的位置)。在一些实例中，集线器装置404可以在使用运动信息(例如，MIV)中的一个或多个数据确定检测到的运动的位置之前对这些数据进行加权。
在一些实现方式中，运动的检测、检测到的运动的位置的确定或两者可以由其它装置进行。例如，在一些实例中，可通信地耦接到无线通信系统400的远程服务器可以从装置402、404接收运动信息(代替如上所述的集线器装置404)，并且可以基于该运动信息确定检测到的运动的位置。
图5A是根据百分之一百(100％)吞吐量的场景、由在图4A和图4B的无线通信系统400中发送和接收的无线信号指示的示例序列值的表510。在所示的示例中，集线器装置404以在从第一时间(t0)至第十时间(t9)的十(10)个连续时间点中的一个时间点发送每个信标无线信号的方式，发送十(10)个连续的信标无线信号(0号信标至9号信标)。集线器装置404将十(10)个连续的信标无线信号(0号信标至9号信标)中的每一个配置为包括从一组值{999、1000、…、1007、1008}中获得的相应序列值。在所示示例中，序列值的顺序以整数值一(1)进行递增；然而，序列值可以递增、递减或以其它方式改变，例如，以整数二(2)进行递增或递减。在一些实例中，序列值包括字母字符，并且序列值按字母顺序递增(例如，A至Z，AA至ZZ等)。
每个远程传感器装置402接收十(10)个连续的信标无线信号(0号信标至9号信标)，并且每个远程传感器装置402作为响应发送运动探测信号。更具体地，远程传感器装置402配置并发送十(10)个连续的运动探测信号(例如，运动探测信号408、410、4121、414)，其包括经由十(10)个连续的信标无线信号接收的相应序列值{999、1000、…、1007、1008}。
图5B是根据各种吞吐量的场景、由在图4A和图4B的无线通信系统400中接收的运动探测信号指示的示例序列值的表520。更具体地，表520示出了在各个通信链路上的运动探测信号中的十(10)个最近接收的序列值。如在先前的示例中一样，集线器装置404为每个连续的信标无线信号配置以整数值一(1)递增的顺序序列值。当存在干扰或装置之间的链路差(例如，装置之间的距离大)时，远程传感器装置仅会接收特定的信标无线信号。因此，只有由远程传感器装置接收到的那些特定的序列值在运动探测信号中被发送出去，并且如图5B所示，在各种通信链路上接收到的运动探测信号将具有变化的序列值范围。这些序列值可以表示链路信号质量，并且例如可用于加权相应链路的MIV。例如，在链路相对于其它链路具有较大的序列值范围或较旧的序列值的情况下(例如，图5B中的链路ID 1和7)，信号质量可能很差，并且用于检测运动的数据可能很旧(相对于其它链路)。因此，在确定检测到的运动的位置时，可以使在这些链路上检测到的运动(链路的MIV)的权重下降或不予考虑。
在表520中，每个通信链路的标识对应于经由该通信链路进行通信的源装置和目的地装置的装置标识。远程传感器装置402A、402B、402C、402D和集线器装置404具有各自的装置ID A、B、C、D和H。在所示示例中，第一通信链路(链路ID 1)对应于源装置ID A和目的地装置ID H。第二通信链路(链路ID 2)对应于源装置ID B和目的地装置ID H。第三通信链路(链路ID 3)对应于源装置ID C和目的地装置ID H。第四通信链路(链路ID 4)对应于源装置ID D和目的地装置ID H。第五通信链路(链路ID 5)对应于源装置ID B和目的地装置ID A。第六通信链路(链路ID 6)对应于源装置ID C和目的地装置ID A。第七通信链路(链路ID 7)对应于源装置ID D和目的地装置ID A。第八通信链路(链路ID 8)对应源装置ID C和目的地装置ID B。第九通信链路(链路ID 9)对应于源装置ID D和目的地装置ID B。第十条通信链路(链路ID 10)对应于源装置ID D和目的地装置ID C。在所示的示例中，未示出装置之间的互逆链路(例如，链路ID 10的互逆链路，其中源为装置ID C，目的地为装置ID D)以避免冗余。
图5C是用于图4A和图4B的无线通信系统400中的通信链路的示例运动信息的表530。在所示的示例中，表530包括对应于各个通信链路的链路MIV，并且指示来自所检测到的通信链路的源装置与目的地装置之间的运动的信道扰动量。MIV越高，指示通信链路的源装置与目的地装置之间的信道扰动越大；运动值越低，指示源装置与目的地装置对之间的信道扰动越小。表530中的示例MIV被标准化在零(0)到一百(100)之间。表530还包括用于各个通信链路的信号质量度量值，以及用于检测运动的运动探测信号的序列值范围(例如，用于产生表530中所示的MIV的数据)。尽管被示为包括用于各个通信链路的运动信息，但是在一些实现方式中，表格530可以包括用于各种装置之间的各个通信路径的运动信息。
表530中的信号质量度量值指示每个相应通信链路上的相对通信质量。信号质量度量值可以基于多个因子，包括与通信链路相对应的一对无线通信装置之间的吞吐量(如表530中的通信链路的序列范围所示)、信噪比(SNR)、丢失的包的数量或其组合。在所示的示例中，信号质量度量被计算为在零(0)到一百(100)的范围内。在一些实例中，信号质量度量基于(例如，等于)以上在等式(9)中描述的值Q。较高的信号质量度量指示通信链路的较高质量的信道环境。例如，在所示的示例中，链路ID 1和7都至少部分地基于这些通信链路的低吞吐量而具有相对低的信号质量度量值十(10)。
表530中的序列范围指示针对每个通信链路检测到运动的时间段。例如，相比于针对链路ID 2的999-1008的较短序列范围，在基于905-995的较大跨度的序列范围的较长时间段内收集用于在链路ID 1上检测运动的运动探测信号。在一些实例中，使用指定数量的数据包检测运动，因此较大的序列范围指示需要较长的时间段收集指定数量的包来进行运动检测。如果链路质量差(例如，链路ID 1)，则收集指定数量的包可能需要更长的时间，因此，运动检测可能比更为最近接收到数据包的链路(例如，链路ID 2)更不可靠。因此，在一些实例中，可以基于与MIV相关的序列范围对MIV进行加权。可以通过按确定的权重缩放未加权的MIV来生成相应的加权MIV。
集线器装置404可以基于时间因子(例如，诸如序列范围)、信号质量度量值或其它因子来确定权重。例如，集线器装置404可以在“序列范围”列中选择最大序列值作为时间参考值(也称为“参考序列值”)，并基于该参考序列值对MIV进行加权。在所示示例中，集线器装置404选择值1008作为参考序列值，因为这是最近接收到的序列值。集线器404可以以各种方式基于参考序列值来产生权重。例如，在所示的示例中，基于通信链路的最大序列值是否在参考序列值的阈值序列范围内，来应用二进制加权(例如，使用零(0)或一(1)的加权值)。因此，在所示的示例中，链路ID 1和7的MIV加权为零(0)，因为它们的最大序列值不在参考序列值1008的10以内。可以使用其它加权技术代替所示的二进制技术。例如，可以使用在零(0)和一(1)之间应用加权因子的渐进加权方法。例如，在一些实例中，具有距离参考序列值(在所示示例中为1008)远(例如，在阈值序列范围之外)的最大序列值(例如900)的通信链路可以向位置确定贡献其MIV的一部分，例如通过施加大于零的权重的方式。
在一些实现方式中，训练神经网络以基于集线器装置404提供的信息来确定检测到的运动的位置。例如，集线器装置404可以将表530中的信息作为输入提供至训练的神经网络，并且该神经网络可以提供对检测到的运动的位置的确定。可以将神经网络配置为通过机器学习处理来生成加权函数，其中至神经网络的输入数据包括一系列序列值和相应的运动值。
图5D是与图4A和图4B的无线通信网络400中的无线通信装置相对应的示例总计运动指示符值和置信因子的表540。特别地，表540包括作为MIV的峰均比的置信因子(应用或不应用加权)。总计MIV基于表530中所示的链路MIV。在一些实例中，可以根据以下等式计算总计MIV：
Figure BDA0002432981220000221
例如，在针对链路ID 1所示的示例中，运动指示符值(motion(link))指示在远程传感器装置402A(linksource)与集线器装置404(linkdest)之间检测到的运动的程度。装置的较高总计MIV可以指示检测到的运动在该装置附近，而较低的总计MIV可以指示检测到的运动距离该装置更远。然后，集线器装置404可以比较各个装置的总计MIV，以确定检测到的运动的位置。例如，在所示示例中，集线器装置404可以确定检测到的运动最接近装置ID A，因为该装置具有最高的总计MIV(在加权和非加权的情况下)。在一些实例中，加权的MIV可以用于确定检测到的运动的位置。在一些实现方式中，集线器装置404确定总计MIV的峰均比(加权或未加权)。峰均比可以用作置信因子，其可以表示为：
Figure BDA0002432981220000222
然后，可以使用置信因子来确定检测到的运动的位置。例如，在所示的示例中，集线器装置404可以确定检测到的运动最接近装置ID A，因为装置ID A是具有最高置信因子(峰均比；在加权和未加权的情况下)的装置。在一些情况下，例如在用户数量小于远程传感器装置402的数量的情况下，集线器装置404可以扩展用以确定在相应装置处存在运动的置信因子。例如，如果无线通信系统400包括总共5个装置和1个用户，则具有阈值峰均比值以上的最高峰均比的无线通信装置将指示用户接近具有最高置信因子的无线通信装置的可能性。类似地，如果无线通信系统400包括总共5个装置和2个用户，则特定值以上的前两个置信因子可以指示用户接近具有两个最高置信因子的两个装置的可能性。
在一些实现方式中，集线器装置404可以在一段时间内进行时间平均采样，以基于信号质量度量值来平滑化通信链路的总计MIV。在一些实例中，可以将运动信息进一步总计到快照中，来以百分比指示在各个时间段内哪个无线通信装置检测到运动。对于给定的时段，基于无线通信装置(例如装置ID)，可以使用运动信息的新鲜度(例如，基于序列值、接收到运动探测信号的时间远近)来使计数器递增以用于检测到的运动的确定位置。如果在采样时段内数据的新鲜度低于阈值(例如，最新序列值小于特定参考值)，则计数器不会递增。然后，在特定时间段内，可以使用每个装置的计数器的总和(例如，作为百分比)来确定该时间段内最活跃的无线通信装置(最接近检测到的运动的装置)。
在一些实现方式中，可以在用户设备(例如，智能手机、扬声器)或电子显示装置(例如，电视、监视器、屏幕)上指示检测到的运动的位置，以显示或呈现所确定的物体(即人)的位置。检测到的运动的位置可以例如在突出最后确定运动发生的装置402或404的界面(例如，视觉、音频、视听显示)中向用户呈现。
图6示出了空间中的确定检测到的运动的位置的处理600。在一些实例中，处理600可以被实现为基于针对各个装置、通信链路、通信路径或其组合的运动指示符值来确定检测到的运动的位置。可以由数据处理设备(例如，图1A中的示例无线通信装置102C的处理器114)执行示例处理600中的操作，以基于在各种无线通信装置处接收到的信号来确定检测到的运动的位置(例如，图4A和图4B的集线器装置404可以基于在远程传感器装置402和集线器装置404处接收到的信号来确定检测到的物体416的运动的位置)。示例处理600可以由其它类型的装置进行。例如，处理600的操作可以由除接收信号的无线通信装置以外的系统执行(例如，连接到图4A和图4B的无线通信系统400的计算机系统，该系统总计并分析运动指示符值)。
示例处理600可以包括附加的或不同的操作，并且可以按照所示顺序或其它顺序进行操作。在一些情况下，可以将图6所示的一个或多个操作实现为包括多个操作、子处理或其它类型的例程的处理。在一些情况下，操作可以被组合、以其它顺序执行、并行执行、迭代、或以其它方式重复或以其它方式进行。
在602处，通过空间发送无线信号。无线信号可以是被配置为探测空间中的运动的运动探测信号。可以类似于图2的运动探测信号202或以其它方式来格式化运动探测信号。参照图4A和图4B所示的示例，远程传感器装置402响应于集线器装置404发送的信标无线信号而发送运动探测信号。在一些实现方式中，信标无线信号包括指示发送信标无线信号的时间点的序列值，并且远程传感器装置将该序列值包括在响应于信标无线信号而发送的运动探测信号中(例如，在控制数据204中)。
在604处，基于在602处发送的无线信号来检测运动。可以在接收在602处发送的信号的一个或多个无线通信装置处检测运动。例如，参照图4A和图4B所示的示例，远程传感器装置402和集线器装置404中的每个可以执行运动检测处理以检测物体416的运动。运动检测处理可以基于在602处由相应的无线通信装置接收的信号的集合来检测物体416的运动。在一些实例中，运动检测处理包括一段时间内接收到的信号的比较。例如，可以基于检测到的在602处接收到的信号的频率响应的变化或者基于检测到的针对空间的信道响应的变化(例如，基于信道状态信息(CSI))来检测运动。
在606处，针对各个通信链路计算运动指示符值。运动指示符值可以指示在通信链路上检测到的相对运动程度。例如，参考图5C中所示的示例，表530的第四列中的运动指示符值指示：在第二列和第三列中指示的装置之间的相应通信链路上由这些装置之一或两者检测到的运动程度。可以基于在针对通信链路的信道响应中观察到的扰动量来计算运动指示符值。在一些实例中，运动指示符值被标准化。例如，图5C的表530中的运动指示符值是在零(0)与一百(100)之间被标准化的值。
在608处，针对各个通信链路计算时间因子。针对各个通信链路的时间因子可以是：(i)用于在该通信链路上检测运动的运动探测信号中包括的序列值的范围；(ii)用于在该通信链路上检测运动的运动探测信号中包括的序列值的集合(例如，全部)；(iii)用于在该通信链路上检测运动的运动探测信号中包括的序列值的集合中的最小或最大序列值；或者(iv)获得运动探测信号以检测运动的时间段的其它指示符。在一些实现方式中，每个通信链路的时间因子包括基于一个或多个前述示例的值。例如，时间因子可以是基于用于检测运动的运动探测信号的集合中的最大或最小序列值的加权因子。
在610处，处理运动指示符值。运动指示符值可以由指定的集线器装置(例如，图4A和图4B所示的示例中的集线器装置404)、或者与传送或发送运动探测信号的装置可通信地耦接的其它系统来处理。在一些实现方式中，处理各个通信链路的运动指示符值包括计算无线通信装置的总计运动指示符值。在一些实例中，计算总计运动指示符值可以包括计算与无线通信装置相关联的各链路运动指示符值的总和。例如，参考图5C-5D所示的示例，表540的第二列中的值包括表530中所示的链路运动指示符值的总和。在一些情况下，合计的链路运动指示符值可以在612处用作总计运动指示符值，以确定检测到的运动的位置。
在一些实现方式中，计算总计运动指示符值包括计算各无线通信装置的合计的链路运动指示符值的峰均比。例如，参考图5C-5D所示的示例，表540的第三列中的值包括表530中所示的合计的链路运动指示符值的峰均比。在一些情况下，该峰均比可以在612处用作总计运动指示符值以确定检测到的运动的位置。在一些情况下，峰均比可以用作如上所述的置信因子。
在一些实现方式中，处理各通信链路的运动指示符值包括对链路运动指示符值进行加权(例如，使用二进制加权、渐进加权或利用神经网络确定的加权方案)。在一些实例中，例如，加权是基于在608处计算的时间因子。然后，可以基于加权的运动指示符值来计算与上述相同的总和以及峰均值，并且可以将计算出的值在612处用作总计运动指示符值，以确定检测到的运动的位置。
在612处，确定检测到的运动的位置。可以将检测到的运动的位置确定为物体的运动在一个或多个无线通信装置附近的可能性。在一些实例中，基于以下项确定位置：(i)基于未加权的链路运动指示符值的最高总计运动指示符值；(ii)基于加权的链路运动指示符值的最高总计运动指示符值；(iii)最高置信因子(例如，峰均比)；或(iv)大于阈值的置信因子。在一些实现方式中，所确定的位置是相对于无线通信装置之一的。例如，参考图5C-5D所示的示例，基于所有装置中的装置ID A具有链路运动指示符值的最高总和或最高峰均比，可以相对于装置ID A指示确定的位置(例如，“检测到的运动在装置ID A附近”)。在一些实现方式中，所确定的位置是相对于多个无线通信装置的。例如，参考图5C-5D所示的示例，基于峰均比(在加权情况下)大于一(1)的那些装置可以相对于装置ID A和B指示确定的位置(例如，“检测到的运动在装置ID A和B附近”)。
尽管参考每个通信链路(例如，图1C中的通信链路126)确定的运动值描述了本公开，但是图6的处理600可以基于每个通信路径(例如，图1C中的通信路径121-124)来实现。在一些实例中，这可以缩放到上述运动位置确定处理中的输入数量。例如，在一些实现方式中，针对各个通信路径计算运动指示符值。例如，假设在图5C的表530中指示的各装置具有两个发送天线和两个接收天线，则可以针对装置的各个天线之间的四个通信路径中的每个通信路径计算运动指示符值。在一些情况下，针对通信链路的运动指示符值可以基于链路的各个通信路径的运动指示符值。在一些实例中，可以基于通信路径的信号质量度量值对各个通信路径的运动指示符值进行加权，并且可以利用该通信路径的加权值来确定通信链路的运动指示符值。在一些情况下，可以以与本文关于通信链路的运动指示符值的使用相同的方式来使用通信路径的运动指示符值(例如，可以在610处使用路径运动指示符值而不是链路运动指示符值来计算通信装置的总计运动指示符值)。还可以以与上述通信链路相同的方式，针对每个相应的通信路径计算时间因子。在一些实例中，时间因子可以用于计算各个通信链路的时间因子，或者可以代替各个通信链路的时间因子来使用(例如，代替链路时间因子，可以在610处使用路径时间因子)。
本说明书中描述的一些主题和操作可以以数字电子电路来实现，或者以包括本说明书中公开的结构及其等同结构的计算机软件、固件或硬件来实现，或者以它们中的一种或多种的组合来实现。本说明书中描述的一些主题可以实现为在计算机存储介质上编码的一个或多个计算机程序(即计算机程序指令的一个或多个模块)以由数据处理设备执行或对数据处理设备的操作进行控制。计算机存储介质可以是或可以包括在计算机可读存储装置、计算机可读存储基板、随机或串行访问存储器阵列或装置、或者它们中的一个或多个的组合中。此外，尽管计算机存储介质不是传播信号，但是计算机存储介质可以是以人工生成的传播信号编码的计算机程序指令的源或目的地。该计算机存储介质还可以是或包括在一个或多个单独的物理组件或介质(例如，多个CD、盘或其它存储装置)中。
本说明书中描述的一些操作可以被实现为由数据处理设备对存储在一个或多个计算机可读存储装置上的或从其它源接收到的数据进行的操作。
术语“数据处理设备”涵盖用于处理数据的所有种类的设备、装置和机器，例如包括可编程处理器、计算机、片上系统、或以上多个、或以上的组合。该设备可以包括专用逻辑电路，例如FPGA(现场可编程门阵列)或ASIC(专用集成电路)。除了硬件之外，该设备还可以包括为所讨论的计算机程序创建执行环境的代码，例如，构成处理器固件、协议栈、数据库管理系统、操作系统、跨平台运行环境、虚拟机、或其中一个或多个的组合的代码。
计算机程序(也称为程序、软件、软件应用、脚本或代码)可以用任何形式的编程语言(包括编译或解释语言，声明性或过程语言)编写，并且可以部署为任何形式，包括作为独立程序或作为模块、组件、子例程、对象或适用于计算环境的其它单元。计算机程序可以但不必对应于文件系统中的文件。程序可以存储在保存其它程序或数据的文件的一部分中(例如，标记语言文档中存储的一个或多个脚本)，专用于该程序的单个文件中或多个协作文件(例如，存储一个或多个模块、子程序或部分代码的文件)中。可以将计算机程序部署为在位于一个站点或分布在多个站点并通过通信网络互连的一台计算机或多台计算机上执行。
本说明书中描述的一些处理和逻辑流程可以由执行一个或多个计算机程序的一个或多个可编程处理器执行，以通过对输入数据进行操作并生成输出来进行动作。处理和逻辑流程也可以由专用逻辑电路进行，并且设备也可以实现为专用逻辑电路，专用逻辑电路例如FPGA(现场可编程门阵列)或ASIC(专用集成电路)。
例如，适合于执行计算机程序的处理器包括通用微处理器和专用微处理器、以及任何类型的数字计算机的处理器。通常，处理器将从只读存储器或随机存取存储器或两者接收指令和数据。计算机系统的元件可以包括：处理器，其根据指令进行动作；以及一个或多个存储器装置，其存储指令和数据。计算机系统还可包括一个或多个用于存储数据的大容量存储装置(例如，非磁性驱动器(例如，固态驱动器)、磁盘、磁光盘或光盘)，或可操作地耦接以从该大容量存储装置接收数据或向其传输数据或这两者。但是，计算机系统不需要具有这样的装置。此外，计算机系统可以嵌入到其它装置中，例如电话、平板电脑、电子设备、移动音频或视频播放器、游戏机、全球定位系统(GPS)接收器、物联网(IoT)装置、机器对机器(M2M)传感器或执行器、或便携式存储装置(例如，通用串行总线(USB)闪存驱动器)。适用于存储计算机程序指令和数据的装置包括所有形式的非易失性存储器、介质和存储器装置，例如包括半导体存储器装置(例如EPROM、EEPROM、闪存装置等)、磁盘(例如，内部硬盘、可移动磁盘等)、磁光盘以及CD ROM和DVD-ROM盘。在一些情况下，处理器和存储器可以由专用逻辑电路补充或并入专用逻辑电路中。
为了提供与用户的交互，可以在具有用于向用户显示信息的显示装置(例如，监视器或其它类型的显示装置)、以及用户可以向计算机提供输入所利用的键盘和指示装置(例如，鼠标、轨迹球、手写笔、触摸屏或其它类型的指示装置)的计算机上实现操作。其它种类的装置也可以用于提供与用户的交互；例如，提供给用户的反馈可以是任何形式的感官反馈，例如视觉反馈、听觉反馈或触觉反馈；并且可以以任何形式接收来自用户的输入，包括声音、语音或触觉输入。另外，计算机可以通过向用户使用的装置发送文档以及从用户使用的装置接收文档来与用户进行交互；例如，通过响应于从web浏览器接收到的请求，将网页发送到用户的客户端装置上的web浏览器。
计算机系统可以包括单个计算装置、或彼此接近或通常彼此远离地操作并且通常通过通信网络进行交互的多个计算机。通信网络可以包括局域网(“LAN”)和广域网(“WAN”)、互联网络(例如，Internet)、包括卫星链路的网络和对等网络(例如ad hoc对等网络)中的一个或多个。客户端与服务器的关系可以通过在各计算机上运行并且彼此之间具有客户端-服务器关系的计算机程序来产生。
在所描述的一些示例的总体方面，确定空间中的检测到的运动的位置。
在第一示例中，基于包括多个无线通信装置的无线通信系统通过空间通信的无线信号，来检测空间中的物体的运动。每个无线信号由相应的无线通信装置对发送和接收。通过一个或多个处理器的操作，针对各无线通信装置计算运动指示符值。各单独的无线通信装置的运动指示符值表示单独的无线通信装置基于该单独无线通信装置发送或接收的无线信号的子集而检测到的运动的程度。基于运动指示符值来确定空间中的检测到的运动的位置。
在一些情况下，第一示例的实现方式可以包括以下特征中的一个或多个。无线通信系统可以包括集线器装置和远程传感器装置，并且集线器装置可以从远程传感器装置接收运动指示符值并且基于接收到的运动指示符值来确定检测到的运动的位置。运动指示符值可以是总计运动指示符值。针对无线通信系统中的各通信链路获取链路运动指示符值，并且基于各无线通信装置所支持的通信链路的子集的链路运动指示符值来计算该无线通信装置的总计运动指示符值。各通信链路可以由相应的无线通信装置对提供。计算无线通信装置的总计运动指示符值可以包括对通信链路的子集的链路运动指示符值基于相应通信链路的信号质量度量进行加权。该无线通信系统可以包括多个通信链路，其中各通信链路由相应的无线通信装置对提供，并且各通信链路包括多个通信路径，各通信路径在该无线通信装置对的第一无线通信装置的第一信号硬件路径与该无线通信装置对的第二无线通信装置的第二信号硬件路径之间。可以获得无线通信系统中的各通信路径的路径运动指示符值，并且可以基于各无线通信装置所支持的通信路径的子集的路径运动指示符值来计算该无线通信装置的总计运动指示符值。
在一些情况下，第一示例的实现方式可以包括以下特征中的一个或多个。可以针对各无线通信装置基于利用无线通信装置的标准运动指示符值对该无线通信装置的运动指示符值进行缩放来计算置信因子，其中检测到的运动的位置基于该置信因子来确定。确定空间中的检测到的运动的位置可以包括：基于比较无线通信装置的相应运动指示符值来确定无线通信装置中的哪个最接近检测到的运动。可以基于无线通信系统中的相应通信链路的信号质量度量来确定空间中的检测到的运动的位置，其中，各通信链路由相应的无线通信装置对提供。确定空间中的检测到的运动的位置可以包括组合各无线通信装置所支持的通信链路的子集的信号质量度量。可以将运动指示符值作为输入提供至神经网络，并且可以基于神经网络的输出来确定检测到的运动的位置。
在第二示例中，基于包括多个无线通信装置的无线通信系统通过空间所通信的一系列无线信号，来检测空间中的物体的运动。通过一个或多个处理器的操作，针对各相应的无线通信装置对基于包括在该无线通信装置对之间发送和接收的相应无线信号中的序列值来计算时间因子。各无线信号中的序列值表示该无线信号在系列中的时间位置。空间中的检测到的运动的位置基于时间因子来确定。
在一些情况下，第二示例的实现方式可以包括以下特征中的一个或多个。无线通信系统可以包括集线器装置和远程传感器装置。集线器装置可以从远程传感器装置接收运动指示符值，并且基于接收到的运动指示符值和时间因子来确定检测到的运动的位置。可以针对无线通信系统的相应无线通信装置计算运动指示符值，其中各单独的无线通信装置的运动指示符值表示该单独的无线通信装置检测到的运动的程度。运动指示符值可以基于由单独的无线通信装置发送或接收的一系列无线信号的子集。可以基于运动指示符值和时间因子来确定检测到的运动的位置。各运动指示符值可以由关联的时间因子加权，并且可以基于加权的运动指示符值来确定检测到的运动的位置。关联的时间因子可以与运动指示符值用于相同的无线通信装置。
在一些情况下，第二示例的实现方式可以包括以下特征中的一个或多个。计算时间因子可以包括：从无线通信系统的无线通信装置所接收的无线信号的集合中包括的序列值中选择参考序列值；以及针对由各无线通信装置对的每一个提供的各通信链路计算时间因子。各通信链路的时间因子的计算可以基于在通信链路上接收的无线信号中的序列值是否在参考序列值的阈值序列范围内的确定。参考序列值可以是由无线通信系统的无线通信装置接收的无线信号的集合中的最大或最小序列值。计算各通信链路的时间因子可以包括确定包括在通信链路上接收的无线信号的子集中的最大序列值是否在参考序列值的阈值序列范围内。可以将序列值作为输入提供至神经网络，并且可以基于神经网络的输出来计算时间因子。
在一些实现方式中，计算机可读存储介质存储指令，所述指令在由数据处理设备执行时可操作以进行第一或第二示例的一个或多个操作。在一些实现方式中，系统(例如，无线通信装置、可通信地耦接到无线通信装置的计算机系统或其它类型的系统)包括一个或多个数据处理设备和存储指令的存储器，所述指令在由数据处理设备执行时可操作以进行第一或第二示例的一个或多个操作。在一些实现方式中，运动检测系统包括被配置为执行第一或第二示例的一个或多个操作的集线器装置和一个或多个远程传感器装置。
尽管本说明书包含许多细节，但是这些细节不应被解释为对所要求保护的范围的限制，而应被解释为对特定示例的特定的特征的描述。在本说明书中在单独实现方式的上下文中描述的一些特征也可以被组合。相反，在单个实现方式的上下文中描述的各种特征也可以分别在多个实施例中实现或以任何合适的子组合来实现。
已经描述了多个实施例。然而，将理解，可以做出各种修改。因此，其它实施例在所附权利要求的范围内。

Claims (24)

1.一种运动检测方法，其包括：
基于由包括多个无线通信装置的无线通信系统通过空间通信的一系列无线信号，来检测所述空间中的物体的运动；
通过一个或多个处理器的操作，基于在各相应的无线通信装置对之间发送和接收的相应无线信号中包括的序列值来计算该无线通信装置对的时间因子，其中各无线信号中的所述序列值表示该无线信号在所述系列内的时间位置；以及
基于所述时间因子来确定所述空间中的检测到的运动的位置。
2.根据权利要求1所述的运动检测方法，其中，所述无线通信系统包括集线器装置和远程传感器装置，其中所述集线器装置从所述远程传感器装置接收运动指示符值并基于接收到的运动指示符值和所述时间因子来确定检测到的运动的位置。
3.根据权利要求1所述的运动检测方法，包括：
计算所述无线通信系统的相应无线通信装置的运动指示符值，各单独的无线通信装置的所述运动指示符值表示通过该单独的无线通信装置检测到的运动的程度并且基于由该单独的无线通信装置发送或接收的所述一系列无线信号的子集；以及
基于所述运动指示符值和所述时间因子来确定检测到的运动的位置。
4.根据权利要求3所述的运动检测方法，包括：
通过关联的时间因子来对各运动指示符值进行加权；以及
基于加权的运动指示符值来确定检测到的运动的位置，
其中，所述关联的时间因子与所述运动指示符值用于相同的无线通信装置。
5.根据权利要求1至4中的任一项所述的运动检测方法，其中，计算所述时间因子包括：
从由所述无线通信系统的无线通信装置接收的无线信号的集合中包括的序列值中选择参考序列值；以及
计算由相应的无线通信装置对中的各无线通信装置对提供的各通信链路的时间因子，其中各通信链路的时间因子的计算基于在该通信链路上接收的无线信号中的序列值是否在所述参考序列值的阈值序列范围内的确定。
6.根据权利要求5所述的运动检测方法，其中，所述参考序列值是由所述无线通信系统的无线通信装置接收的所述无线信号的集合中的最大序列值或最小序列值。
7.根据权利要求5所述的运动检测方法，其中，计算各通信链路的时间因子包括确定在该通信链路上接收的无线信号的子集中包括的最大序列值是否在所述参考序列值的阈值序列范围内。
8.根据权利要求1至4中的任一项所述的运动检测方法，包括：
将所述序列值作为输入提供至神经网络；以及
基于所述神经网络的输出来计算所述时间因子。
9.一种存储指令的计算机可读存储介质，所述指令在被数据处理设备执行时能够操作以进行操作，所述操作包括：
基于由包括多个无线通信装置的无线通信系统通过空间通信的一系列无线信号，来检测所述空间中的物体的运动；
基于在各相应的无线通信装置对之间发送和接收的相应无线信号中包括的序列值来计算该无线通信装置对的时间因子，其中，各无线信号中的所述序列值表示该无线信号在所述系列内的时间位置；以及
基于所述时间因子来确定所述空间中的检测到的运动的位置。
10.根据权利要求9所述的计算机可读存储介质，其中，所述无线通信系统包括集线器装置和远程传感器装置，其中，所述集线器装置从所述远程传感器装置接收运动指示符值并基于接收到的运动指示符值和所述时间因子来确定检测到的运动的位置。
11.根据权利要求9所述的计算机可读存储介质，其中，所述操作包括：
计算所述无线通信系统的相应无线通信装置的运动指示符值，各单独的无线通信装置的所述运动指示符值表示通过该单独的无线通信装置检测到的运动的程度并且基于由该单独的无线通信装置发送或接收的所述一系列无线信号的子集；以及
基于所述运动指示符值和所述时间因子来确定检测到的运动的位置。
12.根据权利要求11所述的计算机可读存储介质，其中，所述操作包括：
通过关联的时间因子来对各运动指示符值进行加权；以及
基于加权的运动指示符值来确定检测到的运动的位置，
其中，所述关联的时间因子与所述运动指示符值用于相同的无线通信装置。
13.根据权利要求9至12中的任一项所述的计算机可读存储介质，其中，计算所述时间因子包括：
从由所述无线通信系统的无线通信装置接收的无线信号的集合中包括的序列值中选择参考序列值；以及
计算由相应的无线通信装置对中的各无线通信装置对提供的各通信链路的时间因子，其中各通信链路的时间因子的计算基于在该通信链路上接收的无线信号中的序列值是否在所述参考序列值的阈值序列范围内的确定。
14.根据权利要求13所述的计算机可读存储介质，其中，所述参考序列值是由所述无线通信系统的无线通信装置接收的所述无线信号的集合中的最大序列值或最小序列值。
15.根据权利要求13所述的计算机可读存储介质，其中，计算各通信链路的时间因子包括确定在该通信链路上接收的无线信号的子集中包括的最大序列值是否在所述参考序列值的阈值序列范围内。
16.根据权利要求9至12中的任一项所述的计算机可读存储介质，其中，所述操作包括：
将所述序列值作为输入提供至神经网络；以及
基于所述神经网络的输出来计算所述时间因子。
17.一种运动检测系统，其包括：
多个远程传感器装置，各远程传感器装置被配置为，基于从其它远程传感器装置接收到的一系列无线信号来检测空间中的物体的运动；以及
集线器装置，其可通信地耦接到所述远程传感器装置，并且被配置为：
基于在相应的无线通信装置对之间发送和接收的相应无线信号中包括的序列值来计算该远程传感器装置对之间的各通信链路的时间因子，其中，各无线信号中的所述序列值表示该无线信号在所述系列内的时间位置；以及
基于各远程传感器装置的所述时间因子来确定所述空间中的检测到的运动的位置。
18.根据权利要求17所述的运动检测系统，其中，所述远程传感器装置和所述集线器装置形成无线网状网络。
19.根据权利要求17所述的运动检测系统，其中：
各远程传感器装置被配置为针对该远程传感器装置与另一远程传感器装置之间的各通信链路计算表示通过该远程传感器装置在该通信链路上检测到的运动的程度的运动指示符值，所述运动指示符值基于在该通信链路上发送或接收的所述一系列无线信号的子集；并且
所述集线器装置被配置为基于所述运动指示符值和所述时间因子来确定检测到的运动的位置。
20.根据权利要求19所述的运动检测系统，其中，所述集线器装置被配置为：
通过关联的时间因子来对各运动指示符值进行加权，所述关联的时间因子与所述运动指示符值用于相同的远程装置；以及
基于加权的运动指示符值来确定检测到的运动的位置。
21.根据权利要求17至20中的任一项所述的运动检测系统，其中，所述集线器装置被配置为通过如下操作来计算所述时间因子：
从由无线通信系统的无线通信装置接收的无线信号的集合中包括的序列值中选择参考序列值；以及
计算由相应的无线通信装置对中的各无线通信装置对提供的各通信链路的时间因子，其中各通信链路的时间因子的计算基于在该通信链路上接收的无线信号中的序列值是否在所述参考序列值的阈值序列范围内的确定。
22.根据权利要求21所述的运动检测系统，其中，所述参考序列值是由所述无线通信系统的所述无线通信装置接收的所述无线信号的集合中的最大序列值或最小序列值。
23.根据权利要求21所述的运动检测系统，其中，计算各通信链路的时间因子包括确定在该通信链路上接收的无线信号的子集中包括的最大序列值是否在所述参考序列值的阈值序列范围内。
24.根据权利要求17至20中的任一项所述的运动检测系统，其中，所述集线器装置被配置为：
将所述序列值作为输入提供至神经网络；以及
基于所述神经网络的输出来计算所述时间因子。
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