CN111868547A - 使用光设施的定位服务 - Google Patents

Abstract

用于在空间体积中定位物体的系统可以包括第一电气设备，其设置在空间体积中，并且具有第一天线和第一控制器，其中第一控制器将第一天线的第一默认范围减小到第一有效范围。该系统还可以包括设置在第一有效范围内的物体，其中第一控制器使用第一天线识别第一信号，该第一信号标识在第一有效范围内的物体。

Description

使用光设施的定位服务

技术领域

本文描述的实施例总体上涉及在空间中定位物体，并且更具体地涉及用于使用光设施或其他电气设备在空间中定位物体的系统、方法和设备。

背景技术

使用不同的方法来在空间体积中定位物体。例如，当涉及信号时，可以测量每个信号的到达角（AoA）和/或离开角（AoD），以帮助确定物体在空间体积中的位置。当前，使用多个（通常是三个或更多）测量点的读数来确定物体的精确位置需要大量的处理工作。

发明内容

总体上，在一个方面，本公开涉及一种用于在空间体积中定位物体的系统。该系统可以包括设置在空间体积中并具有第一天线和第一控制器的第一电气设备，其中第一控制器将第一天线的第一默认范围减小到第一有效范围。该系统还可以包括设置在第一有效范围内的物体，其中第一控制器使用第一天线识别标识在第一有效范围内的物体的第一信号。

在另一方面，本公开内容总体上可以涉及一种用于在空间体积中定位物体的电气设备。电气设备可以包括具有第一默认范围的第一天线。电气设备还可包括耦合到第一天线的控制器，其中控制器将第一默认范围减小到第一有效范围。控制器可以忽略从第一默认范围内但在第一有效范围之外接收的与物体相关联的第一RF信号。控制器识别从第一有效范围内接收到的与物体相关联的第二RF信号。

通过以下描述和所附权利要求，这些和其他方面、目的、特征和实施例将变得显而易见。

附图说明

附图仅示出了使用光设施的定位服务的示例实施例，并且因此不被认为是对其范围的限制，因为使用光设施的定位服务可以认可其他等效的实施例。附图中所示的元件和特征不必按比例绘制，而是将重点放在清楚地示出示例实施例的原理上。另外，某些尺寸或位置可能会放大以帮助在视觉上传达这些原理。在附图中，附图标记指代相似或对应但不一定相同的元件。

图1示出了根据某些示例实施例的包括电气设备的系统的图。

图2示出了根据某些示例实施例的计算设备。

图3示出了根据某些示例实施例的其中物体位于空间体积中的系统。

图4-6示出了根据某些示例实施例的图3的系统，其中使用AoA方法将物体定位在空间体积中。

图7示出了在当前技术中用于定位物体的多个光设施的系统。

图8示出了根据某些示例实施例的利用单个电气设备来定位物体的系统。

图9示出了根据某些示例实施例的定位物体的系统。

图10-12示出了根据某些示例实施例的有效范围的各种配置。

具体实施方式

本文讨论的示例实施例涉及用于使用光设施的定位服务的系统、方法和设备。尽管本文将示例实施例描述为使用光设施（或其组件）在空间体积中定位物体，但是示例实施例可以使用除光设施或作为光设施替代的许多其他电气设备中的一个或多个。这样的其他电气设备可以包括但不限于灯开关、控制面板、壁装电源插座、烟雾探测器、CO₂监测器、运动探测器、碎玻璃传感器和相机。

示例实施例可以用于具有任何大小和/或位于任何环境（例如、室内、室外、危险、非危险、高湿度、低温、腐蚀性、无菌、高振动）中的空间体积。此外，尽管本文描述的信号是使用蓝牙低功耗（BLE）的射频（RF）信号，但是示例实施例可以与许多其他类型的信号中的任何一个一起使用，包括但不限于WiFi、蓝牙、RFID、紫外线、微波和红外信号。示例实施例可以用于实时地在空间体积中定位物体。

本文描述的光设施的示例实施例可以使用多种不同类型的光源中的一种或多种，包括但不限于发光二极管（LED）光源、荧光光源、有机LED光源、白炽灯光源和卤素灯光源。因此，本文描述的光设施，即使在危险的地方，也不应被认为限于特定类型的光源。

用户可以是在空间体积内与光设施和/或物体交互的任何人。具体地，用户可以使用示例实施例来编程、操作和/或与一个或多个与系统相关联的组件（例如，控制器、网络管理器）进行接口连接。用户的示例可以包括但不限于工程师、电工、仪器和控制技术员、机械师、操作员、顾问、承包商、资产、网络管理员和制造商代表。

如本文所定义，物体可以是任何单元或单元组。物体可以自行移动、能够被移动或固定。物体的示例可以包括但不限于人（例如，用户、访客、雇员）、部件（例如电动机定子、盖子）、设备件（例如风扇、容器、桌子、椅子、计算机、打印机）或一组设备部件（例如，堆积有库存的货板）。

在某些示例实施例中，具有一个或多个用于定位物体的天线的光设施需要满足某些标准和/或要求。例如，美国国家电气法规（NEC）、美国国家电气制造商协会（NEMA）、国际电工委员会（IEC）、美国保险商实验室（UL）、联邦通信委员会（FCC）、蓝牙特殊利益集团以及电气和电子工程师协会（IEEE）设定了可以应用于电气外壳（例如光设施）、布线、定位服务和电气连接的标准。当需要时，本文描述的示例实施例的使用满足（和/或允许相应的设备满足）这样的标准。在某些（例如PV太阳能）应用中，本文所述的电气外壳可以满足该应用特定的另外的标准。

如果在附图中描述了该附图的组件但未明确表明或标记，则可以将另一附图中的对应组件的标签推断为该组件。相反，如果附图中的组件被标记但未描述，则这样的组件的描述可以与另一附图中的对应组件的描述基本相同。本文附图中各个组件的编号方案是这样的，即每个组件是三位数或四位数的数字，而其他附图中的对应组件具有相同的后两位。对于本文示出和描述的任何附图，可以省略、添加、重复和/或替换组件的一个或多个组件。因此，不应将特定附图中所示的实施例视为限于这样的附图中所示的组件的具体布置。

此外，除非明确说明，否则特定实施例（例如，如本文中的附图所示）没有特定特征或组件的陈述并不意味着该实施例不能够具有这样的特征或组件。例如，出于本文当前或将来的权利要求的目的，被描述为不包括在本文中一个或多个特定附图中所示的示例实施例中的特征或组件能够被包括在与这样的一个或多个特定附图相对应的一个或多个权利要求中。

在下文中将参考附图更充分地描述使用光设施的定位服务的示例实施例，其中示出了使用光设施的定位服务的示例实施例。然而，使用光设施的定位服务可以以许多不同的形式体现，并且不应被解释为限于本文阐述的示例实施例。而是，提供这些示例实施例，使得本公开将是详尽和完整的，并且将向本领域普通技术人员充分传达使用光设施的定位服务的范围。为了一致性，各个附图中的相似但不一定相同的元件（有时也称为组件）由相似的附图标记表示。

诸如“第一”、“第二”、“外部”、“内部”、“顶部”、“底部”、“上”和“内”之类的术语仅用于从另一组件区分一个组件（或组件的一部分，或组件的状态）。这样的术语并不意味着表示偏好或特定取向，并且并不意味着限制使用光设施的定位服务的实施例。在示例实施例的以下详细描述中，阐述了许多具体细节以便提供对本发明的更详尽的理解。然而，对于本领域的普通技术人员显而易见的是，可以在没有这些具体细节的情况下实践本发明。在其他实例中，没有详细描述众所周知的特征，以避免不必要地使描述变得复杂。

图1示出了根据某些示例实施例的包括多个电气设备102（尽管仅示出了一个）的系统100的图。系统100可以包括一个或多个物体160、用户150和网络管理器180。电气设备102可以包括控制器104、一个或多个天线175、可选的开关145、电源140和多个电气设备组件142。控制器104可以包括多个组件中的一个或多个。这样的组件可以包括但不限于控制引擎106、通信模块108、计时器110、功率模块112、存储库130、硬件处理器120、存储器122、收发器124、应用接口126以及可选的安全模块128。

图1中所示的组件不是穷举的，并且在一些实施例中，图1中所示的组件的一个或多个组件可以不包括在示例系统100中。例如，示例电气设备102的任何组件可以是分立的或与电气设备102的一个或多个其他组件组合。例如，除了一个可选的开关145之外，可以有多个可选的开关145。作为另一示例，代替具有多个天线175的单个电气设备102，系统100可以具有通信地彼此耦合的多个电气设备102，每个电气设备具有一个或多个天线175。作为又一示例，可选开关145可以是控制器104的一部分。

用户150与以上定义的用户相同。用户150可以使用可以包括显示器（例如，GUI）的用户系统（未示出）。用户150经由应用接口126（如下所述）与电气设备102的控制器104交互（例如，向其发送数据，从其接收数据）。用户150还可以与网络管理器180和/或一个或多个物体160交互。用户150、电气设备102和网络管理器180之间的交互是使用通信链路105进行的。在一些情况下，用户150、电气设备102和/或网络管理器180也可以使用通信链路105与物体160进行交互。

每个通信链路105可以包括有线（例如1类电缆、2类电缆、电连接器）和/或无线（例如Wi-Fi、可见光通信、蜂窝网络、蓝牙、WirelessHART、ISA100、电力线载波、RS485、DALI）技术。例如，通信链路105可以是（或包括）耦合到电气设备102的外壳103和网络管理器180的一个或多个电导体。通信链路105可以在电气设备102、用户150和网络管理器180之间传输信号（例如，功率信号、通信信号、控制信号、数据）。相反，系统100的电气设备102可以使用位置信号195与一个或多个物体160交互，例如在下面讨论。一个或多个物体160可以使用通信链路105与用户150和/或网络管理器180通信。

网络管理器180是控制包括电气设备102的控制器104的系统100的全部或一部分的设备或组件。网络管理器180可以基本上类似于控制器104。可替代地，除了下面描述的控制器104的特征之外或根据其进行改变的之外，网络管理器180可以包括许多特征中的一个或多个。

如上所述，一个或多个物体160可以是许多人和/或设备中的任何一个。每个物体160可以包括通信设备190，其可以向电气设备102发送RF信号195和/或从电气设备102接收RF信号195。通信设备190可以包括电气设备102的一个或多个组件（例如，开关、天线、收发器）和/或以下相对于电气设备102的控制器104描述的功能。本文所述的RF信号195可以以包括BLE的多种方式中的任何一种来传输。

使用示例实施例，物体160的通信设备190（有时也称为信标）可以处于休眠模式，直到通信设备190接收到由电气设备102的一个或多个天线175广播的RF信号195。当发生这种情况时，通信设备190可以开启足够长的时间以解释初始RF信号195，然后响应于初始RF信号195而生成其自身的RF信号195并将其发送给电气设备102。

可替代地，物体160的通信设备190可以处于休眠模式，直到独立于电气设备102的天线175或电气设备102发送的RF信号195的某个预定时间点（例如，每小时，每24小时）。发生这种情况时，通信设备190可以开启足够长的时间，以向电气设备102发送RF信号195，以便电气设备102的天线175的一个或多个接收RF信号195。信号195。后一实施例可以与定位物体160的AoA方法一起使用。在任何情况下，RF信号195都可以包括与物体160相关联的UUID（或某些其他形式的标识）。一旦物体160的通信设备190发送了RF信号195，通信设备190可以返回到休眠模式，从而保留大量功率。

物体160的通信设备190在与电气设备102的天线175收发（发送和/或接收）RF信号195时可以使用多种通信协议中的一种或多种。在某些示例实施例中，物体160可以包括电池（电源或功率模块的形式），该电池用于至少部分地向物体160的其余部分的部分或全部（包括通信设备190）提供功率。

在某些示例实施例中，当使用AoD方法定位物体160时，通信设备190可以包括多个天线和相应的开关，其中天线与上述天线175基本相同，并且可选开关基本与上述可选开关145相同。在这种情况下，电气设备102可以具有一个没有开关145的天线175或具有相应开关145的多个天线175。可替代地，物体160的通信设备190可以包括单个天线。

根据一个或多个示例实施例，用户150、网络管理器180和/或任何其他适用的电气设备102可以使用应用接口126与电气设备102的控制器104交互。具体地，控制器104的应用接口126从用户150、另一电气设备102的控制器104以及网络管理器180接收数据（例如信息、通信、指令）和将数据（例如信息、通信、指令）发送给用户150、另一电气设备102的控制器104以及网络管理器180。在某些示例实施例中，用户150和网络管理器180可以包括用于从控制器104接收数据并且向控制器104发送数据的接口。这样的接口的示例可以包括但不限于图形用户界面、触摸屏、应用编程界面、键盘、监视器、鼠标、网络服务、数据协议适配器、一些其他硬件和/或软件或其任何合适的组合。

在某些示例实施例中，控制器104、用户150和网络管理器180可以使用他们自己的系统或共享系统。这样的系统可以是能够与各种软件进行通信的基于互联网或基于内联网的计算机系统的形式，或包含这种形式的计算机系统。计算机系统包括任何类型的计算设备和/或通信设备，包括但不限于控制器104。这样的系统的示例可以包括但不限于具有局域网（LAN）、广域网（WAN）、互联网或内联网访问的台式计算机、具有LAN、WAN、互联网或内联网访问的便携式计算机、智能电话、服务器、服务器场、Android设备（或等同设备）、平板电脑、智能手机和个人数字助理（PDA）。这样的系统可以对应于下面关于图2描述的计算机系统。

此外，如上所述，这样的系统可以具有对应的软件（例如，用户软件、控制器软件、网络管理器软件）。根据一些示例实施例，该软件可以在相同或单独的设备（例如服务器、大型机、台式个人计算机（PC）、笔记本电脑、PDA、电视、电缆盒、卫星盒、信息亭、电话、移动电话或其他计算设备）上执行，并且可以通过有线和/或无线网段通过通信网络（例如，互联网、内联网、外联网、LAN、WAN或其他网络通信方法）和/或通信信道来耦合。一个系统的软件可以是系统100内另一系统的软件的一部分，也可以单独但与之结合地操作。

电气设备102可以包括外壳103。外壳103可以包括形成腔101的至少一个壁。在某些情况下，外壳103可以被设计为符合任何适用的标准，从而电气设备102可以位于特定环境（例如，危险环境）中。例如，如果电气设备102位于爆炸性环境中，则外壳103是可以是防爆的。根据适用的行业标准，防爆壳体是一种配置为经受爆炸的壳体，该爆炸起源于壳体内部或可以通过壳体传播。

电气设备102的外壳103可以用于包住电气设备102的一个或多个组件，包括控制器104的一个或多个组件。例如，如图1所示，控制器104（在这种情况下，包括控制引擎106、通信模块108、计时器110、功率模块112、存储库130、硬件处理器120、存储器122、收发器124、应用接口126和可选的安全模块128）、电源140、一个或多个天线175、可选开关145和电气设备组件142设置在由外壳103形成的腔101中。在替代实施例中，电气设备102的这些或其他组件中的任何一个或多个可以设置在外壳103上和/或距离外壳103远程设置。

存储库130可以是存储用于帮助控制器104与用户150、网络管理器180以及一个或多个物体160以及系统100中的任何其他适用的电气设备102进行通信的软件和数据的永久性存储设备（或一组设备）。在一个或多个示例实施例中，存储库130存储一个或多个协议132、算法133和物体数据134。协议132可以是控制器104的控制引擎106基于时间点上的某些条件遵循的任何过程（例如，一系列的方法步骤）和/或其他类似的操作过程。

协议132还可以包括用于在控制器104和用户150、网络管理器180、任何其他适用的电气设备102以及一个或多个物体160之间发送和/或接收数据的多种通信协议中的任何一种。通信协议132中的一个或多个通信协议可以是时间同步协议。这样的时间同步协议的示例可以包括但不限于高速公路可寻址远程变换器（HART）协议、wirelessHART协议和国际自动化学会（ISA）100协议。这样，通信协议132的一个或多个通信协议可以为系统100内传输的数据提供一层安全保护。

算法133可以是控制器104的控制引擎106基于时间点上的某些条件遵循的任何过程（例如，一系列的方法步骤）、公式、逻辑步骤、数学模型、预测、模拟和/或其他类似的操作过程。一个或多个算法133的一示例是使用信号强度来计算一个或多个物体160到电气设备102的距离，并使用这些计算来确定物体160在空间体积199中的位置。一种或多种算法133的另一示例是跟踪一个或多个物体160在空间体积199中的运动。

物体数据134可以是与每个物体160相关联的，可通信地耦合至控制器104的任何数据。这样的数据可以包括但不限于物体160的制造商、物体160的型号、物体160的通信能力、物体160的最后已知位置以及物体160的年限。存储库130还可以包括其他类型的数据，包括但不限于用户偏好、阈值和电气设备102在空间199的体积中的三维位置。

存储库130的示例可以包括但不限于数据库（或多个数据库）、文件系统、硬盘驱动器、闪存、一些其他形式的固态数据存储器或任何它们的适当组合。根据一些示例实施例，存储库130可以位于多个物理机器上，每个物理机器上存储协议132、算法133和/或物体数据134的全部或一部分。每个存储单元或设备可以物理上位于相同或不同的地理位置。

存储库130可以可操作地连接到控制引擎106。在一个或多个示例实施例中，控制引擎106包括与系统100内的用户150、网络管理器180、任何其他适用的电气设备102以及物体160通信的功能。更具体地，控制引擎106向存储库130发送信息和/或从存储库130接收信息，以便与用户150、网络管理器180、任何其他适用的电气设备102和物体160通信。如下面所讨论的，在某些示例实施例中，存储库130还可以可操作地连接到通信模块108。

在某些示例实施例中，控制器104的控制引擎106控制控制器104的一个或多个其他组件（例如，通信模块108、计时器110、收发器124）的操作。例如，当控制器104与系统100中的另一组件（例如，物体160、用户150）之间没有通信时，或者当控制器104与另一组件之间的通信遵循常规模式时，控制引擎106可以将通信模块108置于“休眠”模式。在这样的情况下，仅在需要通信模块108时通过启用通信模块108来节省控制器104消耗的功率。

作为另一示例，控制引擎106可以指示计时器110何时提供当前时间，何时开始跟踪时间段和/或在计时器110的能力范围内执行另一功能。作为又一示例，控制引擎106可以指示收发器124使用天线175的一个或多个，从系统100中的一个或多个物体160接收RF信号195。该示例提供了另一种实例，其中控制引擎106可以节省由控制器104和系统100的其他组件（例如，物体160）使用的功率。

控制引擎106可以确定在定位物体160的尝试中何时接收一个或多个RF信号195。为了节约能量，控制引擎106不恒定地接收RF信号195，而是仅在离散时间接收RF信号195。控制引擎106可以基于多种因素中的一种或多种来主动接收RF信号195，这些因素包括但不限于时间的流逝、事件的发生、来自用户150的指令以及从网络管理器180接收的命令。

控制器104的控制引擎106还可以确定何时应当忽略接收到的RF信号195。例如，如下所述，如果以超过（或在某些情况下降到低于）阈值或值范围的角度从物体160接收到RF信号195，则控制引擎106可以确定RF信号195应该被忽略。在一些情况下，当系统100包括多个电气设备102时，每个电气设备102可以具有某种形式的控制器104。一个控制器104的控制引擎106可以与其他电气设备102的一个或多个的控制器104协作。控制引擎106可以操作一个或多个可选开关145以完成其功能。

在一些情况下，电气设备102的控制引擎106可以响应于由一个或多个电气设备102广播的一个或多个RF信号195，基于由物体160发送（例如，源自物体160或物体160反射）的一个或多个RF信号195来定位物体160。为此，控制引擎106获得（例如，直接从天线175获得）由物体160广播和/或从物体160反射的RF信号195。控制引擎106还可以使用一个或多个协议132和/或算法133，从而基于RF信号195确定物体160的多维位置。

如下所述，每个天线175具有可以接收或发送信号的角度范围。角度的默认范围（也更简单地称为默认范围）包括天线175可以基于包括但不限于天线175的形状和尺寸、天线175相对于电气设备102的外壳103的位置以及物体160相对于天线175的位置的因素发送和/或接收信号的所有角度。

在某些示例实施例中，来自系统100的物体160或其他组件的信号被天线175的一个或多个天线接收和/或从天线175的一个或多个天线发送的角度范围从默认范围减小。该减小的角度范围被称为有效的角度范围（或更简单地称为有效范围）。有效范围可以手动设定。例如，用户150可以操纵设置在外壳103上的一个或多个调整组件（例如拨盘、开关）。作为另一示例，使用用户系统的用户150（例如，智能电话上的app）可以操纵一个或多个定义有效范围的设置。

另外或可替代地，可以自动设定有效范围。例如，控制器104的控制引擎106可以基于接收来自网络管理器180的指令、基于条件的发生（例如，时间的流逝、特定物体160的标识）和/或基于其他因素或事件来设定/调整有效范围。在任何情况下，控制引擎106设定和/或调整电气设备102的每个天线175的有效范围。如下面所讨论的，诸如在图10-12中，天线175的有效范围可以具有多种形状和/或尺寸的任意一种。有效范围可以是连续的和/或离散的。有效范围可以相对于天线175的中心轴居中或偏离天线的这样的中心轴。

例如，控制引擎106使用的协议132和/或算法133可以要求控制引擎106确定从物体160接收的每个RF信号195的到达角（AoA）和/或离开角（AoD）。控制引擎106使用协议132和/或算法133来指导控制引擎106何时以及如何操作可选开关145。协议132和/或算法133也可以被控制引擎106使用以确定忽略哪些RF信号195。

根据示例实施例，除了定位物体160之外，控制器104的控制引擎106还可以跟踪物体160在空间体积199中随时间的运动。另外，或可替代地，根据示例实施例，控制器104的控制引擎106可以检测物体160何时从空间体积199中的先前已知位置移动或已经从空间体积199中的先前已知位置移动。

控制引擎106可以向用户150、网络管理器180和物体160的一个或多个物体提供控制、通信、RF信号195和/或其他信号。类似地，控制引擎106可以接收来自用户150、网络管理器180和物体160的一个或多个物体的控制、通信、RF信号195和/或其他信号。控制引擎106可以自动与每个物体160通信（例如，基于存储在存储库130中的一个或多个算法133）和/或基于使用RF信号195从另一设备（例如，网络管理器180）接收到的控制、通信和/或其他类似信号。控制引擎106可以包括印刷电路板，硬件处理器120和/或控制器104的一个或多个分立组件位于该印刷电路板上。

在某些示例实施例中，控制引擎106可以包括使控制引擎106能够与电气设备102的一个或多个组件（例如电源140）通信的接口。例如，如果电气设备102的电源140在IEC标准62386下进行操作，则电源140可以包括数字可寻址照明接口（DALI）。在这样的情况下，控制引擎106还可以包括DALI以使得能够与电气设备102内的电源140进行通信。这样的接口可以与用于在控制器104和用户150、网络管理器180、任何其他适用的电气设备102以及物体160之间通信的通信协议132结合或独立地进行操作。

控制引擎106（或控制器104的其他组件）也可以包括一个或多个硬件和/或软件体系结构组件以执行其功能。这样的组件可以包括但不限于通用异步接收器/发射器（UART）、串行外围接口（SPI）、直连式容量（DAC）存储设备、模数转换器、内部集成电路（I²C）和脉宽调制器（PWM）。

使用示例实施例，虽然控制器104的至少一部分（例如，控制引擎106、计时器110）始终处于打开状态，但是当控制器104和物体160的其余部分不被使用时，它们可以处于休眠模式。另外，控制器104可以控制系统100中的一个或多个其他适用的电气设备102的某些方面（例如，向物体160发送RF信号195和/或从物体160接收RF信号195，操作可选的开关145）。

系统100的通信网络（使用通信链路105）可以具有任何类型的网络体系结构。例如，系统100的通信网络可以是网状网络。作为另一示例，系统100的通信网络可以是星形网络。当控制器104包括能量存储设备（例如，作为功率模块112的一部分的电池）时，在系统100的操作中甚至可以节省更多的功率。另外，使用时间同步的通信协议132，在控制器104和用户150、网络管理器180以及任何其他适用的电气设备102之间传输的数据可以是安全的。

控制器104的通信模块108确定并实现当控制引擎106与用户150、网络管理器180、任何其他适用的电气设备102和/或一个或多个物体160通信（例如，向其发送信号，从其接收信号）时使用的通信协议（例如，来自存储库130的协议132）。在某些情况下，通信模块108访问物体数据134，以确定哪个通信协议在物体160针对控制引擎106发送的RF信号195的能力范围内。另外，通信模块108可以解释由控制器104接收的通信的通信协议（例如，RF信号195），以便控制引擎106可以解释通信。

通信模块108可以直接向存储库130发送数据（例如，协议132、物体数据134）和/或直接从存储库130获取数据。可替换地，控制引擎106可以促进通信模块108和存储库130之间的数据传输。通信模块108还可以对控制器104发送的数据提供加密，并解密控制器104所接收的数据。通信模块108还可以提供关于从控制器104发送和由控制器104接收的数据的多个其他服务中的一个或多个。这样的服务可以包括但不限于数据分组路由信息和在数据中断的情况下要遵循的过程。

控制器104的计时器110可以跟踪时钟时间、时间间隔、时间量和/或任何其他时间量度。计时器110还可以对事件的发生次数进行计数，无论是否与时间有关。可替代地，控制引擎106可以执行计数功能。计时器110能够同时跟踪多个时间测量。计时器110可以同步测量多个时间。计时器110可以基于从控制引擎106接收的指令，基于从用户150接收的指令，基于在控制器104的软件中编程的指令，基于一些其他条件或其他一些组件或其任意组合来跟踪时间段。

控制器104的功率模块112向控制器104的一个或多个其他组件（例如，计时器110、控制引擎106）提供功率。另外，在某些示例实施例中，功率模块112可以向电气模块102的电源140提供功率。功率模块112可以包括许多单个或多个分立组件（例如，晶体管、二极管、电阻器）中的一个或多个和/或微处理器。功率模块112可以包括印刷电路板，微处理器和/或一个或多个分立组件位于印刷电路板上。

功率模块112可以包括一个或多个组件（例如，变压器、二极管桥、逆变器、转换器），该组件从电气设备102外部的源接收功率（例如，通过电缆），并生成可以由控制器104的其他组件和/或电源140使用的类型（例如，交流电、直流电）和电平（例如12V、24V、120V）的功率。另外或者可替代地，功率模块112本身可以是功率源，以向控制器104和/或电源140的其他组件提供信号。例如，功率模块112可以是电池。作为另一示例，功率模块112可以是本地光伏功率系统。

控制器104的硬件处理器120执行根据一个或多个示例实施例的软件。具体地，硬件处理器120可以在控制引擎106或控制器104的任何其他部分上执行软件，以及可以执行由用户150、网络管理器180和/或任何其他适用的电气设备102使用的软件。在一个或多个示例实施例中，硬件处理器120可以是集成电路、中央处理单元、多核处理芯片、包括多个多核处理芯片的多芯片模块或其他硬件处理器。硬件处理器120已知有其他名称，包括但不限于计算机处理器、微处理器和多核处理器。

在一个或多个示例实施例中，硬件处理器120执行存储在存储器122中的软件指令。存储器122包括一个或多个高速缓冲存储器、主存储器和/或任何其他合适类型的存储器。根据一些示例实施例，存储器122相对于硬件处理器120分立地位于控制器104内。在某些配置中，存储器122可以与硬件处理器120集成在一起。

在某些示例实施例中，控制器104不包括硬件处理器120。在这样的情况下，作为一示例，控制器104可以包括一个或多个现场可编程门阵列（FPGA）、一个或多个绝缘的-栅双极晶体管（IGBT）和/或一个或多个集成电路（IC）。使用FPGA、IGBT、IC和/或本领域中已知的其他类似设备，可以在不使用硬件处理器的情况下，根据某些逻辑规则和阈值对控制器104（或其部分）进行编程和运行。可替代地，FPGA、IGBT、IC和/或类似设备可以与一个或多个硬件处理器120结合使用。

控制器104的收发器124可以发送和/或接收包括RF信号195的控制和/或通信信号。具体地，收发器124可以用于在控制器104和用户150、网络管理器180、任何其他适用的电气设备102和/或物体160之间传输数据。收发器124可以使用有线和/或无线技术。可以以这样的方式配置收发器124，使得由收发器124发送和/或接收的控制和/或通信信号可以由作为用户150、网络管理器180、任何其他适用的电气设备102和/或物体160的一部分的另一收发器来接收和/或发送。

当收发器124使用无线技术时，收发器124可以在发送和/或接收信号中使用任何类型的无线技术。这样的无线技术可以包括但不限于Wi-Fi、可见光通信、蜂窝网络和蓝牙。收发器124在发送和/或接收包括RF信号195的信号时可以使用任何数量的合适的通信协议（例如，ISA100、HART）中的一个或多个。这样的通信协议可以存储在存储库130的协议132中。此外，用于用户150、网络管理器180、任何其他适用的电气设备102和/或物体160的任何收发器信息可以是存储库130的物体数据134（或类似区域）的一部分。

可选地，在一个或多个示例实施例中，安全模块128保护控制器104、用户150、网络管理器180、任何其他适用的电气设备102和/或物体160之间的交互。更具体地，安全模块128基于安全密钥认证来自软件的通信，该安全密钥验证通信源的身份。例如，用户软件可以与使用户150的软件能够与电气设备102的控制器104交互的安全密钥相关联。此外，安全模块128可以限制信息的接收、信息的请求和/或在一些示例实施例中访问信息。

如上所述，除了控制器104及其组件之外，电气设备102还可以包括电源140、一个或多个天线175、可选的开关145以及一个或多个电气设备组件142。电气设备102的电气设备组件142是通常在电气设备中发现以允许电气设备102操作的设备和/或组件。电气设备部件142可以是电气的、电子的、机械的或其任何组合。电气设备102可以具有任何数量和/或类型的电气设备组件142中的一个或多个。如果电气设备102是光设施，则这样的电气设备组件142的示例可以包括但不限于：光源、光引擎、散热器、电导体或电缆、接线盒、透镜、扩散器、反射器、空气移动设备、挡板、调光器和电路板。

电气设备102的电源140向控制器104和/或电气设备组件142中的一个或多个提供功率。电源140可以与控制器104的功率模块112基本相同或不同。电源140可以包括多个单个或多个分立组件（例如，晶体管、二极管、电阻器）的一个或多个和/或微处理器。电源140可包括印刷电路板，微处理器和/或一个或多个分立组件位于印刷电路板上。

电源140可以包括一个或多个组件（例如，变压器、二极管桥、逆变器、转换器），该组件从控制器104的功率模块112接收功率（例如，通过电缆）或向控制器104的功率模块112发送功率。电源生成可以由这样的功率的接收方（例如电气设备组件142、控制器106）使用的类型（例如，交流电、直流电）和电平（例如12V、24V、120V）的功率。另外或者可替代地，电源140可以从电气设备102-1的外部的源接收功率。另外，或可替代地，电源140本身可以是功率源。例如，电源140可以是电池、本地光伏功率系统或一些其他独立功率源。

如上所述，电气设备102包括一个或多个天线175。天线175是将电能转换为RF信号195（用于发送）以及将RF信号195转换为电能（用于接收）的电气设备。在传输中，无线电发射器（例如，收发器124）通过可选开关145向天线175的端子提供以射频振荡的电流（即，高频交流电（AC）），并且天线辐射来自电流的能量作为RF信号195。在接收时，天线175截取RF信号195的某些功率，以便在其端子处产生微小的电压，该电压通过开关145施加到接收器（例如，收发器 124）以被放大。

天线175通常可以由电导体的布置组成，所述电导体彼此电连接（通常通过传输线）以创建天线175的主体。天线175的主体电耦合至收发器124。由收发器124迫使通过天线175的主体的电子的振荡电流将在主体周围创建一个振荡磁场，而电子的电荷也沿着天线175的主体创建一个振荡电场。这些时变场作为移动的横向RF信号195（通常是电磁场波）从天线175辐射到空间。相反地，在接收期间，输入RF信号195的振荡电场和磁场在天线175的主体中的电子上施加力，导致天线175的主体的部分来回移动，从而在天线175中创建振荡电流。

在某些示例实施例中，天线175可以设置在电气设备102的任何部分处、内部或上方。例如，天线175可以设置在电气设备102的外壳103上并且延伸远离电气设备102。作为另一示例，可以将天线175插入模制到电气设备102的透镜中。作为另一示例，可以将天线175两次注入模制到电气设备102的外壳103中。在又一示例中，天线175可以胶粘地安装到电气设备102的外壳103上。作为又一示例，天线175可以被焊盘印刷到由电气设备102的外壳103形成的腔101内的电路板上。作为又一示例，天线175可以是表面安装的芯片陶瓷天线。作为又一个示例，天线175可以是有线天线。

天线175可以电耦合到可选开关145，该可选开关145转而电耦合到收发器124。没有开关145的情况下，天线175直接电耦合到收发器124。可选开关145可以是单个开关设备或彼此串联和/或并联布置的多个开关设备。开关145确定哪个天线175（在多个天线175的情况下）或何时将该单个天线175在任何特定时间点耦合到收发器124。开关145可以具有一个或多个接触部，其中每个接触部具有断开状态和闭合状态（位置）。在断开状态下，开关145的接触部创建开路，这防止收发器124向与开关145的该接触部电耦合的天线175传送RF信号195或从其接收RF信号195。在闭合状态下，开关145的接触部创建闭合电路，这允许收发器124向与开关145的该接触部电耦合的天线175传递RF信号195或从其接收RF信号195。在某些示例实施例中，可选开关145的每个接触部的位置由控制器104的控制引擎106控制。

如果开关145是单个设备，则开关145可以具有多个接触部。在任何情况下，在某些示例实施例中，开关145的仅一个接触部可以在任何时间点被激活（闭合）。因此，在这样的示例实施例中，当开关145的一个接触部闭合时，开关145的所有其他接触部断开。

图2示出了实现本文描述的各种技术中的一种或多种的计算设备218的一个实施例，并且该计算设备的全部或部分代表根据某些示例性实施例的本文描述的元件。例如，图1的控制器104，包括其各种组件（例如，控制引擎106、硬件处理器120、存储器122、存储库130）可以整体或部分地认为是计算设备218。计算设备218是计算设备的一个示例，并且不旨在暗示对计算设备和/或其可能体系结构的使用范围或功能的任何限制。计算设备218也不应该被解释为与示例计算设备218中所示的任何一个组件或组件的组合具有任何依赖性或要求。

计算设备218包括一个或多个处理器或处理单元214、一个或多个存储器/存储组件215、一个或多个输入/输出（I / O）设备216以及允许各种组件和设备彼此通信的总线217。总线217表示几种类型的总线结构中的任何一种或多种，包括使用各种总线体系结构中的任何一种的存储器总线或存储器控制器、外围总线、加速图形端口以及处理器或本地总线。总线217包括有线和/或无线总线。

存储器/存储组件215代表一种或多种计算机存储介质。存储器/存储组件215包括易失性介质（诸如随机存取存储器（RAM））和/或非易失性介质（诸如只读存储器（ROM）、闪存、光盘、磁盘等）。存储器/存储组件215包括固定介质（例如，RAM、ROM、固定硬盘驱动器等）以及可移动介质（例如，闪存驱动器、可移动硬盘驱动器、光盘等）。

一个或多个I/O设备216允许客户、公用事业或其他用户向计算设备218输入命令和信息，并且还允许将信息呈现给客户、公用事业或其他用户和/或其他组件或设备。输入设备的示例包括但不限于键盘、光标控制设备（例如，鼠标）、麦克风、触摸屏和扫描仪。输出设备的示例包括但不限于显示设备（例如监视器或投影仪）、扬声器、输出到照明网络（例如DMX卡）、打印机和网卡。

本文在软件或程序模块的一般上下文中描述了各种技术。通常，软件包括执行特定任务或实现特定抽象数据类型的例程、程序、对象、组件、数据结构等。这些模块和技术的实现存储在某种形式的计算机可读介质上或通过某种形式的计算机可读介质传输。计算机可读介质是计算设备可访问的任何可用的非暂时性介质或多个非暂时性介质。作为示例而非限制，计算机可读介质包括“计算机存储介质”。

“计算机存储介质”和“计算机可读介质”包括以用于存储诸如计算机可读指令、数据结构、程序模块或其他数据的信息存储的任何方法或技术实现的易失性和非易失性、可移动和不可移动介质。计算机存储介质包括但不限于计算机可记录介质，诸如RAM、ROM、EEPROM、闪存或其他存储技术、CD-ROM、数字多功能磁盘（DVD）或其他光学存储、磁碟、磁带、磁盘存储或其他磁存储设备，或用于存储所需信息且可由计算机访问的任何其他介质。

根据一些示例实施例，计算机设备218经由网络接口连接而连接到网络（未示出）（例如，局域网（LAN），诸如因特网的广域网（WAN）或任何其他类似类型的网络）。本领域技术人员将理解，存在许多不同类型的计算机系统（例如，台式计算机、膝上型计算机、个人媒体设备、诸如蜂窝电话或个人数字助理之类的移动设备，或任何其他能够执行计算机可读指令的计算系统），在其他示例性实施例中，上述输入和输出装置采用现在已知或以后开发的其他形式。一般而言，计算机系统218至少包括实践一个或多个实施例所需的最小处理、输入和/或输出装置。

此外，本领域技术人员将理解，在某些示例实施例中，前述计算机设备218的一个或多个元件位于远程位置，并通过网络连接至其他元件。此外，一个或多个实施例在具有一个或多个节点的分布式系统上实现，其中，实现的每个部分（例如，控制引擎106）位于分布式系统内的不同节点上。在一个或多个实施例中，该节点对应于计算机系统。可替代地，在一些示例实施例中，该节点对应于具有相关联的物理存储器的处理器。在一些示例实施例中，该节点替代地对应于具有共享存储器和/或资源的处理器。

图3示出了根据某些示例实施例的可以使用AoA方法在空间体积399中定位物体360的系统300。参考图1至图3，也位于图3的空间体积399中的是具有天线375的光设施302（或其他电气设备）。如上所述，空间体积399可以是任何大小和/或处于任何位置。例如，空间体积399可以是办公大楼中的房间。

如图3所示，光设施302的天线375可以位于空间体积399中。可替代地，天线375可以位于另一设备（例如，另一光设施）上。在任何情况下，只要光设施302的天线375接收到由物体360的通信设备390发送的RF信号（例如，RF信号195），天线375就可以位于空间体积399的外部。

光设施302还可以包括作为图3的控制器304的一部分的控制引擎（例如，控制引擎106），用于自动操作收发器（例如，收发器124），以发送和/或接收RF信号。此外，图3的物体360包括通信设备390，其可以与以上关于图1讨论的通信设备190基本相同。例如，如图3所示，图3的通信设备390可以包括天线。在某些情况下，通信设备390还可以包括控制器，该控制器可以执行上述控制器104的至少一些功能。

图4至图6示出了根据某些示例实施例的在物体360发送了RF信号并且使用AoA方法确定了物体360的位置情况下的图3的系统。图4示出了根据某些示例实施例的其中物体360的通信设备390开始广播RF信号495的图3的系统400。参考图1-6，光设施302的天线375接收RF信号495。物体360的通信设备390具有默认范围482，并且光设施302的天线375落在默认范围482内。

在图4中，RF信号495在图4捕获的时间点被天线375接收并发送到控制器304。当控制器304通过天线375接收RF信号495时，控制器304可以使用一个或多个算法133和/或协议132来确定RF信号495到达（AoA）天线375的角度485。

在相对于图4中捕获的时间的某个其他后续时间点（例如2ms之后，50 ms之后），光设施302的控制器304工作，从而导致图5所示的系统500的配置。在图5中，RF信号495在图5捕获的时间点被天线375接收，并被发送到控制器304。当控制器304通过天线375接收RF信号495时，控制器304可以使用一个或多个算法133和/或协议132来确定RF信号495到达（AoA）天线375的角度585。

在相对于图5中捕获的时间的某个其他后续时间点（例如3ms之后），光设施302的控制器304操作，从而导致图6所示的系统600的配置。在图6中，RF信号495在图6捕获的时间点被天线375接收并发送到控制器304。当控制器304通过天线375接收RF信号495时，控制器304可以使用一个或多个算法133和/或协议132确定RF信号495到达（AoA）天线375的角度685。

解释图4-6的替代方式是，图4中的光设施302与图5中的光设施302不同，后者不同于图6中的光设施302，其中所有3个光设施302是同一系统的一部分，并且位于空间体积399中的不同位置。在这样的情况下，图4-6所示的RF信号495可以同时或在不同时间广播。无论如何，在当前技术领域中，由每个控制器304记录的角度（例如，角度585）被发送到主控制器（例如，光设施302之一的控制器304，网络管理器180），该主控制器使用一种或多种算法133中的角度确定物体360在空间体积399中的精确位置。

图7示出了在现有技术领域中用于定位物体的多个光设施702（电子设备的类型）的系统700的俯视图。参考图1至图7，系统700包括四个光设施702（光设施702-1、光设施702-2、光设施702-3和光设施702-4）和位于空间体积799中的物体760。为了将物体760定位在空间体积799中，每个光设施702可以传输一个或多个RF信号795。可替代地，每个光设施702仅充当物体760发送的RF信号795的接收器。在这种情况下，光设施702-1接收RF信号795-1并确定RF信号795-1到达的角度。光设施702-2接收RF信号795-2并确定RF信号795-2到达的角度。光设施702-3接收RF信号795-3并确定RF信号795-3到达的角度。光设施702-4接收RF信号795-4并确定RF信号795-4到达的角度。另外，所有四个光设施702都具有彼此重叠的默认范围（例如，广播范围，接收范围），这就是每个光设施702的RF信号795到达空间体积中的物体760的原因。

为了评估物体760在空间体积799中的精确位置，系统700中的光设施702之一的控制器（例如，控制器104）或系统700中的某些其他控制器（例如，网络管理器180）从所有光设施702收集所有数据，并使用一个或多个算法（例如，算法133）和/或协议（例如，协议132）来处理数据。该评估经常是连续进行的。无论如何，在现有技术中定位物体760的过程非常耗费处理器和数据，这导致高成本、增加的能量消耗和资源消耗。

图8示出了根据某些示例实施例的用于利用单个电气设备802定位物体860的系统800的透视图。参考图1至图8，系统800的单个电气设备802与图1的电气设备102基本相似。电气设备设施802具有默认范围878，用于接收空间体积899中的RF信号。在这种情况下，默认范围878是物体发送并由电气设备802接收的RF信号的接收范围。另外，或替代地，默认范围878可以应用于广播由电气设备802发送的RF信号。根据某些示例实施例，如上所述，电气设备802的控制器（例如，控制器104）具有滤波器或其他能力，以忽略落入默认范围878内的某些RF信号。换句话说，电气设备802的控制器可以在默认范围878内设置有效范围879。

例如，对于电气设备802的默认范围878，存在可以接收RF信号的最大角度885。从电气设备802的天线875的中心轴881到默认范围878的外边界882测得该最大角度885。在这种情况下，电气设备802的控制器会创建有效范围879，该范围定义了默认范围879内的区域877。区域877是在空间体积899的表面（例如，地板、地面、墙壁）上转变的有效范围879的覆盖范围。有效范围879具有有效最大角度886（从电气设备802的天线875的中心轴881到有效范围879的外边界883测得），其小于最大角度885。在这种情况下，区域877是矩形，但是可以是许多其他形状中的任何一种，包括但不限于圆形、椭圆形、正方形、五边形和八边形。同样，在这种情况下，只有一个区域877，但是可以有形成一个或多个有效范围879的多个区域。

当有效范围879有效时，在默认范围878内但在有效范围879之外的，由电气设备802的控制器接收的RF信号将被忽略。电气设备802的控制器（例如，控制器104）可以对有效范围879进行调整。例如，可以扩大（不超过默认范围878）或缩小有效范围879。下面关于图10-12示出了有效范围的其他示例。

图9示出了根据某些示例实施例的定位物体的系统900的俯视图。参考图1至图9，系统900包括以4乘4的配置布置在空间体积999中的16个光设施902（电气设备的类型），其中每行和每列中的光设施902与该行和/或列中的每个相邻的光设施902等距间隔。每个光设施902具有有效范围979，如由在每个光设施902的表面992（例如，地面）上转变的区域977所示。相反，每个光设施902具有默认范围（例如，默认范围878），其覆盖图9所示的整个空间体积999。

在这种情况下，每个有效范围979由每个光设施902的控制器创建，用于接收由物体960发送并由该光设施902接收的RF信号。例如，光设施902-1具有有效范围979 -1（如在表面992上转变的区域977-1所示），光设施902-2具有有效范围979-2（如在表面992上转变的区域977-2所示），光设施902-3具有有效范围979-3（如表面992上转变的区域977-3所示），光设施902-4具有有效范围979-4（如表面992上转变的区域977-4所示），光设施902-5具有有效范围979-5（如在表面992上转变的区域977-5所示），光设施902-6具有有效范围979-6（如由在表面992上转变的区域977-6所示），依此类推直到具有有效范围979-16的光设施902-16（如表面992上转变的区域977-16所示）。

光设施902的顶部行由光设施902-1、光设施902-2、光设施902-3和光设施902-4制成。每个光设施902的有效范围979具有彼此基本上相同的形状和尺寸，其中在表面992上转变的每个区域977是正方形。在这种情况下，相邻的有效范围979之间不存在重叠。如上所述，默认范围（图9中未示出）在不使用示例实施例和有效范围的情况下将全部彼此重叠（或至少具有多个彼此重叠的实例）。

物体960位于空间体积999中。具体地说，物体960位于光设施902-1的有效范围979-1内。另外，由于有效范围979不存在重叠，因此物体960不在任何其他有效范围979中，包括相邻有效范围979-2、相邻有效范围979-5和相邻有效范围979-6。以这种方式，由于仅在单个有效范围979-1内检测到物体960，所以不使用本领域中当前使用的需要高水平处理、功率、带宽和其他资源的方法（例如，三角测量）来确定物体960的精确位置。相反，示例实施例集中于物体960的仅识别和近似位置，同时使用最少量的处理、功率、带宽和相关资源。

以这种方式，示例实施例将物体960的定位引擎带到光设施级别而不是系统级别（如当前技术中所使用的）。在该示例中，光设施902-1的控制器是系统900中标识物体960的唯一控制器，并且光设施902-1在有效范围979-1内传达物体960的标识。即使物体960在光设施902的默认范围内，系统900中的其他光设施902也没有传达物体960的标识，因为控制器是每个光设施都忽略不在该光设施902的相应有效范围979内的RF信号（与默认范围相反）。

尽管图9的系统900显示没有有效范围979的重叠，但是在某些情况下，一个有效范围979可以与一个或多个相邻的有效范围979重叠。在这样的情况下，如果多个光设施902的本地控制器检测到物体960，没有执行复杂的算法（例如，三角测量）以在空间体积999中找到物体960的精确位置。相反，多个光设施902的控制器独立地报告检测到物体960在其相应有效范围979内。

图10至图12示出了根据某些示例实施例的有效范围的各种配置。参考图1至图12，有效范围不需要是对称的和/或连续的。例如，图10示出了具有单个光设施1002（或其他电气设备）的系统1000的俯视图，该光设施具有两个同心圆形式的有效范围1079（在这种情况下，用于接收来自物体的RF信号）。具体地，有效范围1079-1形成圆（如表面1092上转变的区域1077-1所示），该圆具有与光设施1002的垂直位置重合的中心，并且有效范围1079-2形成具有相同的中心的圆环（如表面1092上转变的区域1077-2所示）。有效范围1079-2的内周半径（以及对应的区域1077-2）大于有效范围1079-1的外周半径（以及对应的区域1077-2），在表面1092上的有效范围1079-1和有效范围1079-2之间留有间隙1064。有效范围1079-1和有效范围1079-2在三维上观察时呈圆锥形。

作为另一示例，图11示出了具有正方形形式的有效范围1179（在这种情况下，用于从物体接收RF信号）的单个光设施1102（或其他电气设备）的系统1100的俯视图，如在表面1192上转变的区域1177所示。在这种情况下，光设施1102在有效范围1179的拐角（以及区域1177）的垂直上方居中。具体地，根据图11中提供的视角，有效范围1179（以及区域1177）相对于光设施1102的位置位于右上象限。

作为又一示例，图12示出了系统1200的俯视图，该系统1200具有单个光设施1202（或其他电气设备），该光设施具有四个有效范围1279（在这种情况下，用于接收来自物体的RF信号），均为三角形形式，如在表面1292上转变的区域1277所示。四个有效范围1279的三角形形状（以及对应的区域1277）彼此的大小基本相同。具体地，有效范围1279-1（以及对应的区域1277-1）位于光设施1202的上方和左侧（在左上象限中）。有效范围1279-2（以及对应的区域1277-2）位于光设施1202的上方和右侧（在右上象限中）。有效范围1279-3（以及对应的区域1277-3）位于光设施1202的下方和左侧（在左下象限中）。有效范围1279-4（以及对应的区域1277-4）位于光设施1202的下方和右侧（在右下象限中）。

在某些示例实施例中，图12的多个有效范围1279也可以视为具有多个区（在这种情况下为区1-4）的单个有效范围。同样，当存在多个有效范围1279（或单个有效范围1279的多个区）时，那些有效范围1279（或区）之一的形状和/或大小可以与任何或所有其他有效范围1279（或区）的形状和/或大小相同或不同。

尽管光设施1202相对于四个有效范围1277位于近似中心，但是从所有角度看，一个有效范围1279相对于其他三个有效范围1279并非对称地围绕光设施1202取向。具体地，有效范围1279-1（以及对应的区域1277-1）和有效范围1279-2（以及对应的区域1277-2）沿着穿过光设施1202的水平轴相对于有效范围1279-3（以及对应的区域1277-3）和有效范围1279-4（以及对应的区域1277-4）对称地取向。此外，有效范围1279-1（以及对应的区域1277-1）和有效范围1279-3（以及对应的区域1277-3）沿着穿过光设施1202的垂直轴相对于有效范围1279-2（以及对应的区域1277-2）和有效范围1279-4（以及对应的区域1277-4）对称地取向。

然而，对于穿过光设施1202的对角轴，相对的有效范围1279（以及对应的区域1277）也不是相对于彼此对称的。具体地，对于穿过光设施1202从左下到右上的对角轴，有效范围1279-1（以及对应的区域1277-1）相对于有效范围1279-4（以及对应的区域1277-4）不对称。类似地，对于穿过光设施1202从左上到右下的对角轴，有效范围1279-2（以及对应的区域1277-2）相对于有效范围1279-3（以及对应的区域1277-3）不对称。

图12的光设施1202可以具有四个天线（例如，天线175），其中每个天线都集中在四个象限中的每一个（从图12中给出的角度来看），并且光设施1202的控制器（例如，控制器104）基于四个默认范围建立四个有效范围1279。可替代地，光设施1202可以具有涵盖所有四个象限的默认范围的单个天线，并且光设施1202的控制器可以从单个默认范围生成四个有效范围1279。作为另一替代方案，光设施1202可以具有任何其他数量（例如，两个、三个）的天线，并且光设施1202的控制器可以基于那些天线的默认范围来生成四个有效范围1279。

在用于定位在空间体积中的物体的示例系统中，物体可以发起第一信号。在示例实施例中，用于在空间体积中定位物体的第一信号可以是使用蓝牙低功耗传输的射频信号。用于在空间体积中定位物体的示例电气设备可以包括将天线的第一默认范围减小到第一有效范围的控制器。在这样的情况下，第一有效范围可以是连续的。可替代地，第一有效范围可以包括多个区。第一有效范围可以由用户调整。

光设施的有效范围的形状和/或大小可以与系统中至少一个其他光设施的有效范围的形状和/或大小相同或不同。光设施的有效范围的形状和/或大小可以基于多个因素中的一个或多个而变化，这些因素包括但不限于光设施在系统中相对于彼此的位置、系统中的每个光设施默认范围、物体的大小。

在一个或多个示例实施例中，多个电气设备（例如，光设施）使用收发器（而不仅仅是发射器）来发送RF信号，来自物体的响应被用于确定物体在空间体积中的多维位置。在某些情况下，电气设备只能使用接收器来接收来自物体的信号。当使用多个电气设备时，每个电气设备的默认范围都会减小（为每个电气设备创建一个有效范围），以便忽略在有效范围之外接收到的信号。以这种方式，示例实施例仅涉及物体在空间体积中的识别和近似位置，而不是物体的精确位置。作为示例实施例的结果，电气设备使用较少的资源（例如，处理要求、带宽、功率）来定位一个或多个物体。示例实施例可以提供物体在空间体积中的实时位置。使用本文描述的示例实施例可以改进通信、安全性、维护、成本和操作效率。示例实施例可以与任何类型的定位方法一起使用，包括但不限于AoA和AoD。

因此，本领域技术人员将想到本文所阐述的许多修改和其他实施例，这些示例实施例所属领域的技术人员受益于前述说明书和相关附图中呈现的教导。因此，应当理解，示例实施例不限于所公开的具体实施例，并且修改和其他实施例旨在被包括在本申请的范围内。尽管本文采用了特定术语，但是它们仅以一般性和描述性意义使用，而不是出于限制的目的。

Claims (15)

1. 一种用于在空间体积中定位物体的系统，包括：

第一电气设备，设置在所述空间体积中，并且包括第一天线和第一控制器，其中所述第一控制器将所述第一天线的第一默认范围减小到第一有效范围；和

物体，设置在所述第一有效范围内，其中所述第一控制器使用所述第一天线识别标识在所述第一有效范围内的物体的第一信号。

2.根据权利要求1所述的系统，还包括：

第二电气设备，设置在所述空间体积中，并且包括第二天线和第二控制器，其中所述第二控制器将所述第二天线的第二默认范围减小到第二有效范围，

其中所述物体位于所述第二默认范围内并且在所述第二有效范围之外，

其中所述第二控制器忽略使用所述第二天线标识在所述第二默认范围内和所述第二有效范围之外的物体的第二信号。

3.根据权利要求2所述的系统，其中所述第一有效范围和所述第二有效范围不重叠，并且其中所述第一有效范围和所述第二默认范围重叠。

4.根据权利要求2所述的系统，其中所述物体随后移出所述第一有效范围并且在所述第二有效范围内，此时所述第二控制器使用所述第二天线识别标识在所述第二有效范围中的所述物体的第三信号，并且其中所述第一控制器忽略使用所述第一天线标识所述第一默认范围内和所述第一有效范围之外的物体的第四信号。

5.根据权利要求1所述的系统，其中，所述第一信号包括所述物体的标识。

6.根据权利要求1所述的系统，其中所述电气设备包括光设施。

7.根据权利要求1所述的系统，其中所述第一控制器忽略标识在所述第一有效范围之外并且在所述第一默认范围内的所述物体的所述第一信号。

8. 一种用于在空间体积中定位物体的电气设备，所述电气设备包括：

具有第一默认范围的第一天线；和

耦合到所述第一天线的控制器，其中所述控制器将所述第一默认范围减小到第一有效范围，

其中所述控制器忽略从所述第一默认范围内但在所述第一有效范围之外接收的与所述物体相关联的第一RF信号，以及

其中所述控制器识别从所述第一有效范围内接收到的与所述物体相关联的第二RF信号。

9.根据权利要求8所述的电气设备，其中所述控制器发送通信，其中所述通信包括所述第二RF信号中包含的所述物体的标识。

10.根据权利要求8所述的电气设备，还包括：

第二天线，耦合到所述控制器并具有第二默认范围，

其中所述控制器将所述第二默认范围减小到第二有效范围，

其中所述控制器忽略从所述第二默认范围内但在所述第二有效范围之外接收的与所述物体相关联的第一RF信号，以及

其中所述控制器识别从所述第二有效范围内接收到的与所述物体相关联的第二RF信号，

其中所述控制器发送通信，所述通信包括所述第二RF信号中包含的所述物体的标识。

11.根据权利要求10所述的电气设备，其中所述第一有效范围和所述第二有效范围彼此不重叠。

12.根据权利要求10所述的电气设备，其中所述第一有效范围具有第一形状和第一尺寸，并且其中所述第二有效范围具有第二形状和第二尺寸。

13.根据权利要求8所述的电子设备，还包括：

第二天线，耦合到所述控制器并具有第二默认范围，

其中所述控制器将所述第二默认范围减小到第二有效范围，

其中所述控制器忽略从所述第二默认范围内但在所述第二有效范围外接收的与所述物体相关联的所述第一RF信号和所述第二RF信号，

其中，由于所述第二RF信号落在所述第二天线的所述第二有效范围之外，因此所述控制器无法发送包括所述第二RF信号中包含的所述物体的标识的通信。

14.根据权利要求8所述的电气设备，其中所述第一有效范围基于所述第一天线接收所述第一RF信号和所述第二RF信号的角度。

15.根据权利要求8所述的电气设备，其中所述第一有效范围可由所述控制器调整。

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