CN113795766A - 用于基于射频rf的存在感测布置的接收器 - Google Patents

用于基于射频rf的存在感测布置的接收器 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种用于RF存在感测布置（150）的接收器（100）。接收器被配置为从第一传输器（104）接收第一网络内RF感测信号（102），该接收器既属于跨越第一存在感测体积（114）的第一局域RF通信网络（106），并且附加地从术语第二局域RF通信网络（112）的第二传输器（110）接收网络间RF感测信号（108），从而跨越第三存在感测体积（120）并且提供指示相应的接收信号强度的第一和网络间信号强度信号（S1，S3）。在RF存在感测布置中，存在检测单元（122）被配置为基于信号强度信号提供存在检测信号（SDET），该存在检测信号（SDET）指示主体或对象在第一或第三存在感测体积中的存在的改变，从而增加存在确定的准确性。

Description

用于基于射频RF的存在感测布置的接收器
技术领域
本发明涉及一种用于射频（RF）存在感测布置的接收器、一种用于RF存在感测布置的RF收发器、一种用于操作RF存在感测布置中的RF收发器的方法、一种用于操作RF存在感测布置的方法以及一种用于实现这些方法的计算机程序。
背景技术
射频存在感测是一种存在感测机制，其基于RF感测信号如何受到存在感测体积内主体或对象的存在或运动影响来推断主体（人类）或对象在给定存在感测体积中的存在。
US 9474042 B1描述了RF存在感测布置和方法，用于使用由生物物质的存在引起的信号吸收和RF感测信号的信号前向和反射后向散射来检测身体的存在。
US 2012/146788 A1公开了一种用于感兴趣区域内的无设备运动检测和存在检测的方法。被配置为围绕感兴趣区域布置的多个节点形成无线网络，并且被布置为传输和接收无线信号。计算设备接收所接收的无线信号的测量的RSS的报告值，并随着时间跟踪报告值。计算设备使用聚合干扰计算来处理所报告的值，以检测感兴趣区域内的运动和存在。
发明内容
将合期望的是提供一种RF存在感测布置、一种用于RF存在感测布置的RF收发器、一种供在这样的RF收发器中使用的接收器以及对应的方法和计算机程序，其允许在RF存在感测布置中实现特别低的硬件支出。
本发明包括不同的方面，其特别地包括设备方面和方法方面。在下文中，在转向这些不同设备方面的各种实施例之前，将描述本发明的不同设备方面。随后，将描述本发明的不同方法方面，接着描述本发明的计算机程序方面。
转向设备方面，本发明的第一方面由RF存在感测布置形成。该RF存在感测布置包括：
-第一组RF收发器，其属于跨越第一存在感测体积的第一局域RF通信网络，其中第一组RF收发器被配置为在第一局域RF通信网络内传输和接收第一网络内RF感测信号；
-第二组RF收发器，其属于跨越不同于第一存在感测体积的第二存在感测体积的第二局域RF通信网络，其中第二组RF收发器被配置为在第二局域RF通信网络内传输和接收第二网络内RF感测信号；其中
-第二组RF收发器的至少一个RF收发器进一步被配置为传输无线网络间RF感测信号，以供第一组RF收发器的至少一个RF收发器接收，并且第一组的至少一个RF收发器被布置和配置为附加地接收网络间RF感测信号，从而跨越第一存在感测体积和第二存在感测体积之间的第三存在感测体积桥接空间。
第一组的至少一个RF收发器包括具有信号强度确定单元的接收器，该信号强度确定单元被配置为确定指示所接收的第一网络内RF感测信号的接收信号强度的量的第一数量，并提供指示该第一数量的第一信号强度信号。接收器附加地被配置为确定指示所接收的网络间RF感测信号的接收信号强度的量的第二数量，并提供指示该第二数量的网络间信号强度信号。
RF存在感测布置进一步包括至少一个存在检测单元，其被配置为从接收器接收第一信号强度信号和网络间信号强度信号，并且使用第一信号强度信号和网络间信号强度信号来提供存在检测信号，该存在检测信号指示在第一或第三存在感测体积中主体或对象的存在或不存在。
第一方面的RF存在感测布置基于如下认识：由于存在检测的质量，即可靠性、延迟、可重复性、准确性等，取决于人体与RF感测信号的相互作用，所以在基于RF的感测中，局域RF通信网络中RF收发器的天线的方向性以及它们在给定空间内的放置起着重要角色。在给定的局域RF通信网络的RF收发器的直接视线内，检测灵敏度最强，但受制于RF设计和天线方向性的变化。由于反射和由此产生的多径传播的影响，存在感测体积在某种程度上延伸到视线之外。然而，这样相当有限的存在感测体积将需要在局域RF通信网络中分布大量RF收发器，以完全覆盖足够大的期望的总体感测空间。
此外，第一方面的RF存在感测布置利用了另外的认识：大多数RF存在感测布置基于使用多组不同的RF收发器，每组覆盖不同的感测体积，用于覆盖期望的总体感测空间。
利用这些认识，第一方面的RF存在感测布置还包括至少两组不同的RF收发器，每组形成相应不同的局域RF通信网络的一部分，该网络跨越相应的存在感测体积用于存在感测。当然，取决于应用情况，在该布置中可以使用多于两组的RF收发器，每组形成相应不同的局域RF通信网络的一部分。
由第一和第二局域RF通信网络跨越的第一和第二存在感测体积彼此不同。因此，第一和第二存在感测体积各自形成空间中的相应体积，该体积可以与其他存在感测体积重叠但通常不与其他存在感测体积重叠。这些存在感测体积由存在感测RF收发器的相应的局域RF通信网络跨越，并且到达（在相应的局域RF通信网络内传输的）接收到的RF感测信号允许确定人类的存在为止。对于局域RF通信网络内给定的一对两个RF收发器，该对RF收发器跨越的对应存在感测体积具有几何形状，该几何形状通常类似于椭圆形，或者换句话说，类似于美式足球的形状，其中RF收发器布置在该形状的末端。然而，所提到的这种存在感测体积的形状仅仅是示例性的，并且可以随着给定类型的RF收发器的天线的方向性而变化。给定局域RF通信网络的存在感测体积对应于该局域RF通信网络内的成对RF收发器的存在感测体积的组合。对于给定的RF感测信号的传输能量，在所考虑的两个RF收发器之间的特定距离之外，存在感测的可靠性或甚至可能性通常降低。因此，取决于RF收发器的给定布置，并且特别是其辐射模式和布置在给定环境中的对象的分布，并非所有可能的RF收发器对都可以有助于感测体积。
覆盖单个存在感测体积的多个局域RF通信网络的这种布置使得能够在要被监视的空间的不同区域中进行存在感测，诸如例如建筑物中的不同楼层或区域。
有利的是，第一方面的感测布置附加地实现了网络间RF感测信号的信号通信，即，超出由RF收发器到相应的第一或第二局域RF通信网络的关联所限定的技术和空间网络边界。这样，在第一和第二存在感测体积之间创建了第三存在感测体积桥接空间，并增加了RF存在感测布置的总体感测体积。本发明通过网络间存在感测扩展网络内存在感测来改进网络内存在感测。该附加的第三存在感测体积允许将RF收发器布置在距其相同局域RF通信网络的下一个相邻RF收发器更远的位置，并且因此与仅提供网络内RF感测信号的已知布置相比，减少了实现给定RF存在感测布置所需的硬件支出。当然，第一和第二局域RF通信网络中接收和传输网络间RF感测信号的那些RF收发器的布置是鉴于给定应用情况下适用于网络间RF感测信号的给定传输能量或发射功率要求来选择的，以便允许至少一个RF收发器接收网络间RF感测信号，并随后进行RSSI确定。
即使在给定的RF存在感测布置中，第一和第二局域RF通信网络的感测体积重叠，RF存在感测布置也有利地通过实现第一和第三存在感测体积中的检测、基于提供用于检测所述存在的附加感测信息来增加主体或对象存在的检测准确性。
为了清楚起见，指出存在检测单元通常被配置为提供存在检测信号，该存在检测信号指示在第一或第三存在感测体积中是否存在任何主体。将在下面进一步描述的某些实施例附加地实现了检测第一或第三存在感测体积中的多个主体的改变。
出于描述的简单和清楚的原因，本说明书将与网络间存在感测相关联的某些功能归属于与第一和第二局域RF通信网络相关联的不同组RF收发器。例如，网络间RF感测信号被描述为由形成第二局域RF通信网络的第二组RF收发器生成和提供。然而，应该理解，在本说明书中，第一和第二组RF收发器在传输和接收网络间RF信号中的角色是可互换的。事实上，在一些实施例中，两组RF收发器都承担第一局域RF通信网络的RF收发器的接收角色和第二局域RF通信网络的RF收发器的传输角色，使得网络间RF信号在第一和第二局域RF通信网络之间双向交换。
在优选实施例中，第一组RF收发器中的至少一个是根据本发明第三方面的RF收发器，这将在下面进一步描述。
在第一方面的RF存在感测布置的实施例中，第二组RF收发器的收发器被配置为传输无线网络间RF感测信号，以由第一组RF收发器的至少一个RF收发器以可控的信号功率量接收。
在优选实施例中，第一和第二组RF收发器被配置为提供第一网络内RF感测信号和网络间RF信号，所述第一网络内RF感测信号和网络间RF信号包括指示RF收发器标识符的数据，该RF收发器标识符适合于标识已经提供了接收的第一网络内RF感测信号或网络间RF信号的RF收发器。
作为另外的设备方面，本发明的第二方面由用于RF存在感测布置的RF收发器形成。该RF收发器被配置为在第一组RF收发器内交换第一网络内RF感测信号，该第一组RF收发器属于跨越第一存在感测体积的第一局域RF通信网络。RF收发器包括用于RF感测信号的接收器。用于RF感测信号的接收器包括RF信号接收单元，该RF信号接收单元被配置为从第一传输器接收在跨越第一存在感测体积的第一局域RF通信网络内传输的无线第一网络内RF感测信号。RF信号接收单元进一步被配置为从属于（不同于第一局域RF通信网络并且跨越不同于第一存在感测体积的第二存在感测体积的）第二局域RF通信网络的第二传输器接收网络间RF感测信号，从而跨越第一存在感测体积和第二存在感测体积之间的第三存在感测体积桥接空间。该接收器进一步包括信号强度确定单元，该信号强度确定单元被配置为确定指示所接收的第一网络内RF感测信号的接收信号强度的量的第一数量，并提供指示该第一数量的第一信号强度信号。附加地，信号强度确定单元被配置为确定指示所接收的网络间RF感测信号的接收信号强度的量的第二数量，并提供指示该第二数量的网络间信号强度信号。
本发明第二方面的RF收发器提供了RF收发器实现根据本发明第一方面的RF存在感测布置所需的功能。收发器包括具有RF信号接收单元的RF感测信号接收器，该RF信号接收单元不仅能够接收和处理从RF收发器所属的第一局域RF通信网络内的一个或多个第一RF收发器接收的网络内RF感测信号，而且附加地还能够接收和处理由一个或多个第二RF收发器提供的网络间RF信号，所述一个或多个第二RF收发器不形成限定第一存在感测体积的第一局域RF通信网络的一部分，而是形成第二存在感测体积的一部分。照此，本发明第二方面的RF收发器共享第一方面的RF存在感测布置所实现的优点。
作为另外的设备方面，本发明的第三方面由供在RF存在感测布置的RF收发器中使用的RF感测信号的接收器形成。根据第三方面的用于RF感测信号的接收器包括RF信号接收单元，该RF信号接收单元被配置为从第一传输器接收在跨越第一存在感测体积的第一局域RF通信网络内传输的无线第一网络内RF感测信号。RF信号接收单元进一步被配置为从属于（不同于第一局域RF通信网络并且跨越不同于第一存在感测体积的第二存在感测体积的）第二局域RF通信网络的第二传输器接收网络间RF感测信号，从而跨越第一存在感测体积和第二存在感测体积之间的第三存在感测体积桥接空间。该接收器进一步包括信号强度确定单元，该信号强度确定单元被配置为确定指示所接收的第一网络内RF感测信号的接收信号强度的量的第一数量，并提供指示该第一数量的第一信号强度信号。附加地，信号强度确定单元被配置为确定指示所接收的网络间RF感测信号的接收信号强度的量的第二数量，并提供指示该第二数量的网络间信号强度信号。
本发明第三方面的接收器提供了RF收发器实现根据本发明第一方面的RF存在感测布置所需的接收器功能。照此，接收器特别地形成了适合于结合在第二方面的RF收发器中的组件。用于RF感测信号的接收器具有RF信号接收单元，其不仅能够接收和处理从RF收发器所属的第一局域RF通信网络内的一个或多个第一RF收发器接收的网络内RF感测信号。附加地，RF信号接收单元还能够接收和处理由一个或多个第二RF收发器提供的网络间RF信号，所述一个或多个第二RF收发器不形成限定第一存在感测体积的第一局域RF通信网络的一部分，而是形成限定第二存在感测体积的第二局域RF通信网络的一部分。
本发明第三方面的接收器共享第二方面的RF收发器和第一方面的RF存在感测布置所实现的优点。
下文中，将描述本发明的上述设备方面的RF存在感测布置、RF收发器和接收器的实施例。出于节省描述的原因，将仅在特定设备方面的上下文中描述实施例。然而，应当理解，下文中描述的所有实施例通常适用于所有三个设备方面，并且因此同时涉及在特定上下文中未提及的其他设备方面的对应实施例。
第一和第二局域RF通信网络各自由RF节点的相应集合形成，其中建立通信链路（在这种情况下是RF通信链路），以便实现给定局域RF通信网络内的RF节点之间的有效载荷数据传输。
如众所周知，属于同一个局域RF通信网络的RF节点之间的RF通信链路也实现了这些RF节点之间的存在感测能力。适合用于存在感测目的的RF节点在本文有时也被称为感测节点。取决于它们的通信能力，它们通常可以以不同的方式实现，诸如单独的RF接收器、单独的RF传输器，或者优选地，作为RF收发器，即被配置为传输和接收本文提到的RF感测信号的感测节点。
本发明第一方面的RF存在感测布置的优选实施例有利地包括至少一个本发明第二方面的RF收发器。
本发明第一方面的RF存在感测布置的优选实施例包括具有根据第三方面的接收器的至少一个RF收发器。
因此，本发明第二方面的RF收发器的优选实施例有利地包括根据第三方面的接收器。
在下文中，将描述本发明第三方面的接收器的实施例，偶尔伴随形成其他设备方面的实施例的实现示例。
在一些实施例中，第一和第二局域RF通信网络在其相应的网络内RF感测的上下文中使用不同的无线通信协议。
在其他实施例中，不同的局域RF通信网络使用相同的无线通信协议用于它们相应的网络内RF感测。然而，在这种情况下，为了区分网络内RF通信和网络间RF通信，每个局域RF通信网络具有不同的网络标识符，诸如例如与802.11无线局域网相关联的服务集标识符（SSID）。其他类型的网络标识符可以在其他通信协议的上下文中使用。
例如，因此，在特定实施例中，第一方面的接收器的RF信号接收单元被配置为使用相同的无线通信协议接收和处理第一网络内RF感测信号和网络间RF感测信号。示例性实施例根据替代的无线通信协议进行通信，替代的无线通信协议诸如是WiFi、蓝牙、低能量蓝牙（BLE）、Z波、6LoWPAN、Thread或另一种已知的合适的无线通信协议。
在优选实施例中，无线通信协议是基于IEEE 802.15.4的无线通信协议，例如紫蜂。
不同的实施例利用信号交换的不同实现，并且特别是使用不同的信道化方式来接收网络内RF感测信号和网络间RF感测信号。举例来说，在RF存在感测布置的实施例中的实现，实现了第一局域RF通信网络和第二局域RF通信网络，并且在它们相应的局域RF通信网络内使用不同的信号频率进行存在感测。然而，第二局域RF通信网络的至少一个RF收发器使用与第一局域RF通信网络中使用的信号频率相同的信号频率来提供网络间RF感测信号，以供第一局域RF通信网络的至少一个RF收发器接收。在一个特定示例中，使用时分方案来传输和接收两种RF感测信号，实现了用于区分网络间RF感测信号的信道化。特别地，第一局域RF通信网络的RF收发器中的第三方面的接收器在该变型中被配置为在预定的第一时隙接收第一网络内RF感测信号，并且在不同于第一时隙并且不与第一时隙重叠的预定的第二时隙接收网络间RF感测信号。可以使用其他信道化方式。
在实现用于交换RF感测信号的其他方案的替代实施例中，第一方面的接收器的RF信号接收单元被配置为经由（由无线通信协议限定的）相应不同通信信道来接收网络间RF感测和第一网络内RF感测信号。
根据基于IEEE 802.15.4的无线通信协议的配置也是合适的。其中一些协议需要使用16位标识符的PAN（个人区域网）标识符。它由协议栈的MAC（媒体访问控制）层使用，例如，以过滤掉接收到的不属于同一局域RF通信网络但使用相同无线通信协议（诸如紫蜂）交换的数据包。在一个实施例中，其中无线通信协议是基于IEEE 802.15.4的无线通信协议，第三方面的接收器被配置为根据协议下的PAN间传输来接收和处理网络间RF感测信号。PAN间传输是指消息被发送到具有不同PAN ID的不同PAN中的网络节点的情形。在本实施例中，网络间RF感测信号作为这种PAN间消息的一部分被发送。有利地，在该特定实施例中，第二局域RF通信网络的RF收发器提供网络间RF感测信号。
在替代实施例中，第三方面的接收器的RF信号接收单元被配置为根据第一无线通信协议接收第一网络内RF感测信号，并且根据不同于第一通信协议的第二无线通信协议接收网络间RF感测信号。该接收器实施例有利地减少了第一和第二局域RF通信网络之间的RF干扰。作为非限制性示例，在一个这样的实施例中，第一和第二无线通信协议分别是IEEE802.15.4通信协议和IEEE 802.15.1通信协议。在这种类型的另一个实施例中，根据紫蜂通信协议交换第一和第二网络内RF感测信号，并且根据BLE通信协议交换网络间RF感测信号。可以用于在第一和第二局域RF通信网络内交换有效载荷数据的其他替代无线通信协议包括但不限于WiFi、蓝牙、低能量蓝牙（BLE）、Z波、6LoWPAN和Thread。
在第二方面的RF收发器的实施例中，RF收发器被配置为附加地联合第二局域RF通信网络，并且从属于第二局域RF通信网络的第二传输器接收第二局域RF通信网络内的第二网络内RF感测信号作为无线网络间RF感测信号。因此，关于RF存在感测布置的对应实施例，形成第一局域RF通信网络的一部分的第一组的至少一个RF收发器被配置为在第一和第二局域RF通信网络中操作，从而跨越第三感测体积。然而，就空间布置而言，这种RF收发器优选地被布置成对第一感测体积和第三感测体积有贡献，但不对第二感测体积有贡献。
在下文中，将描述第一方面的RF存在感测布置的另外实施例。
不同的实施例使用所确定的第一信号强度信号和网络间信号强度信号来实现确定存在的不同方式。在一个实施例中，存在检测单元被配置为将其中提供的相应信号强度与预定参考信号强度信息进行比较，该预定参考信号强度信息以相应阈值的形式指示当在相应的存在感测体积中不存在对象或主体时预期的接收信号强度指示值。在一种变型中，预先存储附加阈值，以允许与相应存在感测体积中不同预定数量的主体的预期接收信号强度指示值进行比较。这样，可以确定在相应的存在感测体积中存在的人数的改变。
在RF存在感测布置的另外实施例中，存在感测单元是独立设备，其在该实施例的一个变型中与第一局域RF通信网络相关联，以形成第一局域RF通信网络的另外网络节点。在另一个变型中，存在感测单元不与任何局域RF通信网络相关联，而是上级局域网（LAN）或广域网（WAN）的一部分，第一和第二局域RF通信网络使用相应的网关设备与之通信。
在又一替代实施例中，存在感测单元是第一组RF收发器的RF收发器的组成部分。关于第二方面的RF收发器的对应实施例，该RF收发器实施例因此附加地包括至少一个存在检测单元，该存在检测单元优选地被配置为使用第一信号强度信号和网络间信号强度信号生成和提供存在检测信号，该存在检测信号指示在第一或第三存在感测体积中主体或对象的存在或不存在。
对于第二局域RF通信网络内的网络内存在感测，第三方面的RF存在感测布置的另外实施例具有第二组的至少一个RF收发器，其被配置为确定指示接收的第二网络内RF感测信号的接收信号强度的量的数量，并提供指示该数量的第二信号强度信号。适当地，在这样的实施例中，存在感测单元进一步被配置为接收第二信号强度信号，并使用它来确定第二存在感测体积中主体或对象的存在或不存在。在替代实施例中，第二局域RF通信网络包括专用的第二存在检测单元来执行该任务。
在另一个实施例中，第二组的至少一个RF收发器被配置为附加地从属于不同于第二局域RF通信网络的外部局域RF通信网络的外部RF收发器接收网络间RF感测信号，以确定指示所接收的网络间RF感测信号的接收信号强度的量的数量，并提供指示该数量的对应信号强度信号。在实施例中，外部局域RF通信网络是第一局域RF通信网络。替代地或附加地，在另一个实施例中，外部局域RF通信网络是不同于第一和第二局域RF通信网络的网络。这样，总体感测体积可以进一步扩大。
在另一个实施例中，第一组RF收发器布置在建筑物的一个楼层上，并且第二组RF收发器布置在建筑物的另一个相邻楼层上。特别地，给定局域RF通信网络的RF收发器仅布置在一个给定的楼层上，并且例如在相应楼层的天花板结构中。因此，在这种RF存在感测布置中，每个楼层都具有相应的局域RF通信网络，并且第三感测体积跨越两个楼层之间垂直延伸的空间。原则上，将第一组RF收发器放置在单个平面上，例如在建筑物楼层的天花板中，导致待检测的对象或主体（其通常站在所述建筑物楼层的楼层上）呈现显著更小的检测目标。在天花板高度较高的情况下尤其如此。这意味着，当仅基于第一信号强度信号进行检测时，由于相互作用不够显著或由于相应存在感测体积中盲点的增加而导致的假阴性的概率增加。然而，通过将第二组RF收发器放置在建筑物中另一个、下一个相邻建筑物楼层的天花板上，并且实现传输和接收网络间RF感测信号，增加了在其间的建筑物楼层上对象或主体的检测准确性，因为第三检测体积提供了额外的存在感测体积，其中仅基于第一信号强度信号的检测不太准确或者甚至不可能。
特别有利的是，将不同局域RF通信网络的RF收发器布置在对应的或接近对应的横向位置，以便在网络间RF感测信号的通信中建立至少近似垂直的视线，该视线对应于布置在相同横向位置但在不同楼层上的RF收发器之间的最短距离。
在另一个实施例中，就RF信号而言，两个不同的局域RF通信网络的RF收发器被布置在防火墙或其他高吸收但不完全屏蔽壁的不同侧。在另一个实施例中，不同的局域RF通信网络之一的RF收发器被布置在电梯井内。
在RF存在感测布置的实施例中，第一和第二组RF收发器的RF收发器被包括在相应的照明设备中。这在第一和第二组RF收发器布置在相应建筑物楼层的相应天花板中的实施例中特别有利。适当地，网络内RF感测信号可以以在给定局域RF通信网络的RF收发器之间交换的RF操作控制信号的形式或作为其信号分量来提供，用于使用局域RF通信网络内交换的有效载荷数据来控制照明设备的操作。
在优选实施例中，第一组的RF收发器被包括在相应的暗槽固定装置中，并且第二组的RF收发器被包括在相应的筒灯固定装置中。筒灯固定装置通常利用无线驱动器，该无线驱动器位于筒灯固定装置的顶部，面朝下朝向通风区域布置。筒灯固定装置的金属罐可阻碍无线下行路径。因此，筒灯固定装置优选地被分配到两个建筑物楼层中较低的楼层，其中暗槽固定装置优选地被分配到两个建筑物楼层中较高的楼层。
在RF存在感测布置的另一个实施例中，第二组RF收发器的RF收发器也被配置为接收由属于不同于第二局域RF通信网络的另外局域RF通信网络的RF收发器提供的网络间RF感测信号。在该实施例的一个变型中，该另外局域RF通信网络是第一局域RF通信网络。在其他优选实施例中，该另外局域RF通信网络不同于第一和第二局域RF通信网络。
以下描述转向本发明的方法和计算机程序方面。
根据本发明的第四方面，公开了一种用于操作接收器的方法。该方法包括：
-从第一传输器接收在第一局域RF通信网络内传输的无线第一网络内RF感测信号；
-确定指示所接收的第一网络内RF感测信号的接收信号强度的量的数量；
-提供指示该数量的第一信号强度信号；
-从属于不同于第一局域RF通信网络的第二局域RF通信网络的第二RF收发器接收网络间RF感测信号；
-确定指示所接收的网络间RF感测信号的接收信号强度的量的数量；和
-提供指示该数量的网络间信号强度信号。
因此，第三方面的方法共享第一方面的接收器或其任何实施例的优点。
类似地，可以实现第四方面的方法来操作根据本发明第二方面的RF收发器。
此外，根据第五方面，描述了一种用于操作RF存在感测布置的方法，该RF存在感测布置包括形成跨越第一存在感测体积的第一局域RF通信网络的第一组RF收发器和形成跨越第二存在感测体积的第二局域RF通信网络的第二组RF收发器，该第二存在感测体积通过感测间隙与第一存在感测体积分离。该方法包括：
-执行第三方面的方法的步骤；
-将由第一和网络间信号强度信号提供的信号强度与预定的相应参考信号强度信息进行比较；
-基于所述比较，提供存在检测信号，所述存在检测信号指示在第一或第三存在感测体积中主体或对象的存在的改变。
根据本发明的第六和第七方面，呈现相应的计算机程序。计算机程序包括指令，当程序由计算机执行时，所述指令使得计算机分别执行第三和第四方面的方法的步骤。
应当理解，权利要求1的接收器、权利要求7的RF收发器、权利要求8的RF存在感测布置、权利要求12的操作接收器的方法、权利要求13的操作RF存在感测布置的方法以及权利要求14和15的计算机程序具有类似和/或相同的优选实施例，特别是如从属权利要求中所限定的优选实施例。
应当理解，本发明的优选实施例也可以是从属权利要求或上述实施例与相应独立权利要求的任何组合。
参考下文描述的实施例，本发明的这些和其他方面将是清楚的并得以阐明。
附图说明
在以下附图中：
图1示出了RF存在感测布置的实施例的示意表示。
图2示出了RF存在感测布置的另一个实施例的示意表示。
图3示出了接收器实施例的示意框图。
图4示出了接收器的另一个实施例的示意框图。
图5示出了用于操作接收器的方法的实施例的流程图。
图6示出了用于操作RF存在感测布置的方法的实施例的流程图。
具体实施方式
图1示出了RF存在感测布置150的实施例的示意表示。RF存在感测布置150包括第一组RF收发器100、104，其形成跨越第一存在感测体积114的第一局域RF通信网络106。第一组RF收发器100被配置为从第一传输器104接收第一网络内RF感测信号102。RF收发器100和104都属于第一局域RF通信网络106。RF收发器100还被配置为确定指示所接收的第一网络内RF感测信号的接收信号强度RSSI1的量的数量，并提供指示该数量的第一信号强度信号S1。
此外，RF收发器100被配置为附加地从属于第二局域RF通信网络112的外部RF收发器110接收网络间RF感测信号108。第二局域RF通信网络112不同于第一局域RF通信网络106。RF收发器100还被配置为确定指示所接收的网络间RF感测信号（SSI3）的接收信号强度的量的数量，并提供指示该数量的网络间信号强度信号S3。
RF存在感测布置150还包括形成第二局域RF通信网络112的第二组RF收发器110、111，第二局域RF通信网络112跨越通过感测间隙与第一存在感测体积114分离的第二存在感测体积116。第二组的每个RF收发器被配置为在第二局域RF通信网络112内传输和接收第二网络内RF感测信号118，以确定指示接收的第二网络内RF感测信号的接收信号强度RSSI2的量的数量，并提供指示该数量的第二信号强度信号S2。
附加地，第一组的RF收发器被配置为从第二组的至少一个RF收发器110接收网络间RF感测信号108，从而跨越桥接第一存在感测体积114和第二存在感测体积116的第三存在感测体积120，以确定指示所接收的网络间RF感测信号的接收信号强度RSSI3的量的数量，并提供指示该数量的网络间信号强度信号S3。
RF存在感测布置进一步包括至少一个存在检测单元122，其被配置为接收第一和网络间信号强度信号，将其中提供的相应信号强度与预定的参考信号强度信息进行比较，并基于此提供存在检测信号SDET，其指示主体或对象在第一或第三存在感测体积中主体或对象的存在的改变。
本发明的RF存在感测布置允许将第一和第二局域RF通信网络的RF收发器放置在相应的单个平面上，特别是天花板上，例如从上往下看。原则上，仅考虑RF网络内感测信号，与将RF收发器放置在房间墙壁的胸部高度相比，该布置导致人体呈现相当小的目标，尤其是对于较高的天花板高度。如前解释的，大部分检测灵敏度主要在给定局域RF通信网络的RF收发器的直接视线内。本发明的RF存在感测布置补偿了在具有其RF收发器的这种空间布置的局域RF通信网络中的这种不利的感测特性。通过在RF存在感测布置的局域RF通信网络之间提供RF网络间感测，在该空间中建立第三存在感测体积，实现了第一和第二存在感测体积之间的空间或体积的桥接。这样，可以避免在给定的局域RF通信网络内提供大量的RF收发器。
图2示出了RF存在感测布置的另一个实施例的示意表示，其中第一组202、204的RF收发器布置在建筑物250中的一个建筑物楼层206上，并且第二组208、210的RF收发器布置在建筑物250中的另一个下一个较低的建筑物楼层212上。特别地，第一组202、204的RF收发器布置在建筑物楼层206的天花板214处，并且第二组208、218的RF收发器布置在建筑物楼层212的天花板216处。
在特别有利的RF存在感测布置中，第一和第二组RF收发器的RF收发器被集成到相应的照明设备中。更优选地，可以通过在相应的局域RF通信网络内交换有效载荷数据，使用相应的第一和第二局域RF通信网络无线控制照明设备。
作为示例，建筑物250经由其天花板灯具安装有RF感测，其包括被配置为根据预定无线通信协议交换RF感测信号的RF收发器。第一组RF收发器的RF收发器布置在建筑物楼层206的天花板214处，并形成跨越第一存在感测体积218的第一局域RF通信网络。RF收发器202和204被配置为在第一局域RF通信网络内传输和接收第一网络内RF感测信号，确定指示接收到的第一网络内RF感测信号的接收信号强度的量的数量，并提供指示该数量的第一信号强度信号。基于第一网络内RF感测信号的RSSI值，如果对象或主体进入第一存在感测体积，则可以确定建筑物楼层206中对象或主体220的存在。
因此，RF收发器208和210属于第二组RF收发器并且被布置在建筑物楼层212的天花板216处，形成跨越第二存在感测体积222的第二局域RF通信网络。RF收发器208和210被配置为在第二局域RF通信网络内传输和接收第二网络内RF感测信号，确定指示接收的第二网络内RF感测信号的接收信号强度的量的数量，并提供指示该数量的第二信号强度信号。
基于第二网络内RF感测信号的RSSI值，如果对象或主体进入第二存在感测体积222，则可以确定楼层212中对象或主体的存在。
为了更准确地确定主体220在建筑物楼层206中的存在，RF收发器202和204附加地被配置为从属于第二局域RF通信网络的RF收发器208、210接收网络间RF感测信号，确定指示所接收的网络间RF感测信号的接收信号强度的量的数量，并提供指示该数量的网络间信号强度信号。在不可能或不可行向第一局域RF通信网络添加另外的RF收发器的情况下，这是特别有利的，这将导致存在确定准确性的增加。
在上面参考图2描述的示例性存在感测布置中，通过使所述楼层中的RF收发器202和204与建筑物楼层212中的相应RF收发器208和210灯建立附加的感测链路来增强建筑物楼层206中存在确定的准确性，所述RF收发器208和210相对于建筑物楼层206中的那些RF收发器202、204被放置在大致相同的位置。因此，RF收发器202和204能够组合来自它们自己楼层的信息，并且使用它们和建筑物楼层212中对应的RF收发器208和210之间的垂直空间作为附加的第三存在感测体积，因此解决了单平面检测区域的问题。
在该特定示例中，其中第一局域RF通信网络的每个RF收发器202、204从第二局域RF通信网络的RF收发器208、210中的相应一个接收网络间RF感测信号，当与每层的本地状态相比时，即在相应的局域RF通信网络内感测受限时，几乎没有开销和附加的网络流量。
为了清楚和简明起见，图2的示例中的RF收发器的数量被限制为每个局域RF通信网络两个。然而，存在RF存在感测布置，其中每个局域RF通信网络中的RF收发器的数量大于两个。附加地或替代地，较高建筑物楼层上的每个RF收发器可以与安装在较低建筑物楼层上的多于一个或者甚至所有的RF收发器建立感测链路。如果需要更细粒度的存在检测，这将导致覆盖区域的增加，代价是局域RF通信网络中的额外流量。额外的网络流量可以通过在局域RF通信网络中放置额外的网关来解决。
两个连续建筑物楼层的RF收发器的该使用导致了一定的不对称性，如例如，较低楼层上的RF收发器可能在其下方的楼层中没有对应的收发器来相对于它们感测。然而，较低楼层中的RF收发器可以使用由较高楼层和较低楼层中的局域RF通信网络之间的网络间RF感测信号所提供的感测交叉链路所收集的信息来适当地辨别仅由较低楼层上的节点拾取的检测是由于存在于那里的主体，还是由于存在于较高楼层上的主体的不想要的干扰。这样，较低楼层局域RF通信网络的RF收发器也部分受益于网络间RF感测。例如，并且作为非限制性示例，如果共享用途建筑在一楼具有办公室，并且在二楼具有数据中心，则将选择基于RF的RF存在感测布置，以确保容纳数据中心的二楼的最大存在检测可靠性，并且从而例如允许对入侵者进行准确感测。
在具有中间楼层的建筑物中实现的另一示例性RF存在感测布置（未示出）中，中间楼层的RF收发器参与多个楼层间RF感测方案。例如，如果建筑物有三层，每层包括跨越相应存在感测体积的相应的局域RF通信网络，则第二层中的RF收发器被配置为与第一层和第三层的那些RF收发器一起参与楼层间RF感测方案。在该特定的示例中，二楼RF收发器在检测质量方面的主要改进来自于它们与一楼RF收发器的相互作用，以及来自于它们与三楼RF收发器相互作用的一些辨别信息。在一些情况下，诸如具有穿透两个天花板的强大Wi-Fi无线电的RF收发器，一楼的节点可能有助于建筑物三楼的基于RF的感测。
在另一示例性存在感测布置中，每个局域RF通信网络上的RF收发器的位置、数量或密度可能彼此不相同；也就是说，当从横向观察它时，RF收发器跨各楼层的放置不一致。因此，并非所有RF收发器都可能具有相同的对应链路。在特定的存在感测布置中，通过基于第一局域RF通信网络的RF收发器和第二局域RF通信网络的RF收发器之间的距离过滤网络间RF感测信号来解决这种情形，以避免依赖于由简单地太远的RF收发器提供的网络间RF感测信号。
在另一个RF存在感测布置中，第一局域RF通信网络的RF收发器进一步被配置为取决于例如它从第二局域RF通信网络的RF收发器接收的网络间感测信号的RSSI值来选择与哪些对应RF收发器交互，而不管它们相对于彼此的位置在哪里。这是有利的，因为在例如在相应的RF收发器之间存在像橱柜一样的大型家具的情况下，这导致避免评估RF感测链路，即网络间RF感测信号。大型家具的存在不仅降低了信噪比，而且还从应用的角度来看，这些位置不太可能被人占据。它还导致避免了在占用检测具有低价值的区域中评估RF感测链路，诸如例如繁忙的走廊，那里的灯总是亮着，并且因此没有延迟，并且不需要高度可靠的存在检测。类似地，随着时间推移，示出RSSI大波动的地点应该受到青睐，因为这可能指示用户经常占用的区域，诸如例如办公桌。
在另一种存在感测布置中，并且为了限制网络流量和一些RF收发器的不可访问性，RF存在感测布置被配置为选择使用在每个楼层内未被使用的那些RF收发器或者使用较少的那些RF收发器来进行楼层间RF感测。这确保了总体流量得到适当的平衡。
对于高天花板高度，基于RF的感测是困难的，因为从包括RF收发器的天花板灯具到待检测主体所位于的地面，并且再到其他天花板灯具的无线路径/距离太长。例如在仓库中，天花板高度通常为15米及以上。因此，对于多层仓库建筑，利用二楼和一楼天花板中的无线照明节点可能是有利的。此外，可以在楼层内的多个墙壁高度处使用应急灯或数字标牌，其可以被利用来连接到下面的楼层。
在典型的RF存在感测布置（未示出）中，使用预定的无线通信协议来交换相应的网络内RF感测信号，每个局域RF通信网络中的RF收发器被委托使用不同的信道（例如，紫蜂信道）来避免建筑物楼层之间的无线电干扰。然而，合期望的是将RF收发器安装在不同的建筑物楼层中，共享相同的紫蜂信道，但不一定是相同的紫蜂局域RF通信网络，以便不同楼层的RF收发器能够收听彼此的消息，即网络间RF感测信号，并确定其RSSI。
另一种示例性的存在感测布置用于在建筑物之间的走道上执行基于RF的感测。已知，紫蜂照明安装受到从邻近建筑物穿透窗户的无线干扰。因此，在走道两侧的建筑物上容纳的照明固定装置得到了利用。除了存在感测之外，该高度空间分布的存在感测布置还能够在不需要相机的情况下计数和跟踪人。
图3示出了可以在上述任何RF收发器中实现的接收器300的示意框图。接收器包括RF信号接收单元302，其被配置为从属于第一局域RF通信网络的第一传输器接收第一网络内RF感测信号304。RF信号接收单元302还被配置为附加地从属于不同于第一局域RF通信网络的第二局域RF通信网络的第二传输器接收网络间RF感测信号306。接收器包括信号强度确定单元308，其被配置为确定指示所接收的第一网络内RF感测信号的接收信号强度的量的数量，以提供指示该数量的第一信号强度信号S1。信号强度确定单元308还被配置为确定指示所接收的网络间RF感测信号的接收信号强度的量的数量，并提供指示该数量的网络间信号强度信号S3。
图4示出了可以在上述任何RF收发器中实现的另一个接收器400的示意框图。接收器400被配置为根据第一无线通信协议接收第一网络内RF感测信号404，并根据不同于第一通信协议的第二无线通信协议接收网络间RF感测信号406。RF信号接收单元包括两个子单元402.1和402.2，每个子单元被配置为接收第一网络内RF感测信号404和网络间RF感测信号406中相应的一个。接收器400还包括信号强度确定单元408，其被配置为确定指示所接收的第一网络内RF感测信号404的接收信号强度的量的数量，并提供指示该数量的第一信号强度信号S1。信号强度确定单元408还被配置为确定指示所接收的网络间RF感测信号406的接收信号强度的量的数量，并提供指示该数量的网络间信号强度信号S3。
图5示出了用于操作接收器的方法500的实施例的流程图。该方法包括在步骤502中，从第一传输器接收在第一局域RF通信网络内传输的无线第一网络内RF感测信号。该方法还包括，在步骤504中，确定指示所接收的第一网络内RF感测信号的接收信号强度的量的数量。此外，该方法包括，在步骤506中，提供指示该数量的第一信号强度信号。该方法还包括在步骤508中，从属于不同于第一局域RF通信网络的第二局域RF通信网络的第二RF收发器接收网络间RF感测信号。该方法包括，在步骤510中，确定指示所接收的网络间RF感测信号的接收信号强度的量的数量，并且在步骤512中，提供指示该数量的网络间信号强度信号。
可以在步骤502、504和506之前以该顺序执行步骤508、510和512。因此，在提供第一信号强度信号之后，没有必要提供网络间信号强度信号。
图6示出了用于操作RF存在感测布置的方法600的实施例的流程图，该RF存在感测布置包括形成跨越第一存在感测体积的第一局域RF通信网络的一部分的第一组RF收发器和形成跨越第二存在感测体积的第二局域RF通信网络的一部分的第二组RF收发器，描述了该第二存在感测体积通过感测间隙与第一存在感测体积分离。该方法包括执行方法500的步骤。此外，该方法包括在步骤602中，将由第一和网络间信号强度信号提供的信号强度与预定的相应参考信号强度信息进行比较。最后，该方法包括，在步骤604中，基于所述比较来提供存在检测信号，该存在检测信号指示在第一或第三存在感测体积中主体或对象的存在的改变。
总之，本发明针对一种用于RF存在感测布置的接收器。接收器被配置为从第一传输器接收第一网络内RF感测信号，该接收器既属于跨越第一存在感测体积的第一局域RF通信网络，并且附加地从属于第二局域RF通信网络的第二传输器接收网络间RF感测信号，从而跨越第三存在感测体积，并提供指示相应接收信号强度的第一和网络间信号强度信号。在RF存在感测布置中，存在检测单元被配置为基于信号强度信号提供存在检测信号，该存在检测信号指示主体或对象在第一或第三存在感测体积中的存在的改变，从而提高存在确定的准确性。
通过研究附图、公开内容和所附权利要求书，本领域技术人员在实践所要求保护的发明时可以理解和实现对所公开实施例的其他变型。
在权利要求书中，词语“包括”不排除其他元件或步骤，并且不定冠词“一”或“一个”不排除多个。
单个单元或设备可以实现权利要求书中列举的几个项目的功能。在相互不同的从属权利要求中引用某些措施的纯粹事实不指示这些措施的组合不能被有利地使用。
计算机程序可以存储/分布在合适的介质上，诸如光存储介质或固态介质，与其他硬件一起提供或作为其他硬件的一部分，但是也可以以其他形式分布，诸如经由互联网或其他有线或无线电信系统。
权利要求书中的任何附图标记不应被解释为限制范围。

Claims (15)

1. 一种用于RF感测信号的接收器，供在RF存在感测布置（150）的RF收发器中使用，所述接收器包括：
-RF信号接收单元（302），被配置为从第一传输器（104）接收在跨越第一存在感测体积的第一局域RF通信网络（106）内传输的无线第一网络内RF感测信号（102，304），并且从属于不同于第一局域RF通信网络并且跨越不同于第一存在感测体积的第二存在感测体积的第二局域RF通信网络（112）的第二传输器（110）接收网络间RF感测信号（108，306），从而跨越桥接第一存在感测体积（114）和第二存在感测体积（116）之间的空间的第三存在感测体积（120）；和
-信号强度确定单元（308），被配置为确定指示所接收的第一网络内RF感测信号的接收信号强度（RSSI1）的量的第一数量，并提供指示所述第一数量的第一信号强度信号（S1），以及另外确定指示所接收的网络间RF感测信号（RSSI3）的接收信号强度的量的第二数量，并提供指示所述第二数量的网络间信号强度信号（S3）。
2.根据权利要求1所述的接收器，其中所述RF信号接收单元（302）被配置为根据相同的无线通信协议接收和处理所述第一网络内RF感测信号和所述网络间RF感测信号。
3.根据权利要求2所述的接收器，其中所述RF信号接收单元进一步被配置为经由由所述无线通信协议限定的相应不同通信信道接收和处理所述网络间RF感测和所述第一网络内RF感测信号。
4. 根据权利要求2所述的接收器，其中，所述无线通信协议是IEEE 802.15.4无线通信协议，并且其中，所述接收器进一步被配置为根据PAN间传输来接收所述网络间RF感测信号。
5.根据权利要求1所述的接收器，其中，所述RF信号接收单元（402.1，402.2）进一步被配置为根据第一无线通信协议接收所述第一网络内RF感测信号（404），并且根据不同于所述第一无线通信协议的第二无线通信协议接收所述网络间RF感测信号（406）。
6.一种用于RF存在感测布置的RF收发器，其被配置为交换第一网络内RF感测信号（102，304），作为跨越第一存在感测体积（114）并由第一组RF收发器形成的第一局域RF通信网络（106）的成员，其中所述RF收发器包括用于RF感测信号的接收器（100，300），所述接收器根据权利要求1。
7. 根据权利要求6所述的RF收发器，其被配置为附加地联合所述第二局域RF通信网络，并且从属于所述第二局域RF通信网络的所述第二传输器（110）接收所述第二局域RF通信网络内的第二网络内RF感测信号作为所述无线网络间RF感测信号。
8.一种RF存在感测布置，包括
-第一组RF收发器，属于跨越第一存在感测体积（114）的第一局域RF通信网络（106），其中第一组RF收发器被配置为在第一局域RF通信网络内传输和接收第一网络内RF感测信号，第一组包括至少一个RF收发器，所述至少一个RF收发器包括根据权利要求1所述的接收器；
-第二组RF收发器（110，111），属于跨越不同于第一存在感测体积的第二存在感测体积（116）的第二局域RF通信网络（112），其中第二组RF收发器被配置为在第二局域RF通信网络内传输和接收第二网络内RF感测信号（118）；其中
-第二组RF收发器中的至少一个RF收发器进一步被配置为传输无线网络间RF感测信号，以供包括根据权利要求1所述的接收器的第一组RF收发器接收；从而跨越第一存在感测体积（114）和第二存在感测体积（116）之间的第三存在感测体积（120）桥接空间；所述RF存在感测布置进一步包括：
-至少一个存在检测单元（122），被配置为从根据权利要求1所述的接收器接收第一信号强度信号（S1）和网络间信号强度信号（S3），并且使用第一信号强度信号和网络间信号强度信号来提供存在检测信号（SDET），所述存在检测信号（SDET）指示在第一或第三存在感测体积中主体或对象的存在或不存在。
9.根据权利要求8所述的RF存在感测布置，其中，所述第二组中的至少一个RF收发器被配置为确定指示所接收的第二网络内RF感测信号（RSSI2）的接收信号强度的量的数量，并提供指示所述数量的第二信号强度信号（S2）；并且
-其中所述存在感测单元进一步被配置为接收所述第二信号强度信号，将其中提供的信号强度与预定的参考信号强度信息进行比较，并基于此提供附加地指示所述第二存在感测体积中主体或对象的存在的改变的所述存在检测信号。
10.根据权利要求8所述的RF存在感测布置，其中，所述第一组的RF收发器（202，204）被布置在建筑物（250）中的一个建筑物楼层（206）上，并且所述第二组的RF收发器（208，210）被布置在所述建筑物中的另一个下一个较低的建筑物楼层（212）上。
11. 根据权利要求8所述的RF存在感测布置，其中所述第一和第二组RF收发器中的RF收发器被包括在相应的照明设备中。
12.用于操作接收器的方法，所述方法包括
-从第一传输器接收（502）在第一局域RF通信网络内传输的无线第一网络内RF感测信号；
-确定（504）指示所接收的第一网络内RF感测信号的接收信号强度的量的数量；
-提供（506）指示所述数量的第一信号强度信号；
-从属于不同于第一局域RF通信网络的第二局域RF通信网络的第二RF收发器接收（508）网络间RF感测信号，从而跨越第三存在感测体积；
-确定（510）指示所接收的网络间RF感测信号的接收信号强度的量的数量；和
-提供（512）指示所述数量的网络间信号强度信号。
13.一种用于操作RF存在感测布置的方法，所述RF存在感测布置包括形成跨越第一存在感测体积的第一局域RF通信网络的第一组RF收发器和形成跨越第二存在感测体积的第二局域RF通信网络的第二组RF收发器，所述第二存在感测体积通过感测间隙与第一存在感测体积分离，所述方法包括：
-执行权利要求12的方法（500）的步骤；
-将由第一和网络间信号强度信号提供的信号强度与预定的相应参考信号强度信息进行比较（602）；
-基于所述比较，提供（604）存在检测信号，所述存在检测信号指示在第一或第三存在感测体积中主体或对象的存在的改变。
14.一种包括指令的计算机程序，当所述程序由计算机执行时，所述指令使得计算机执行权利要求12的方法的步骤。
15.一种包括指令的计算机程序，当所述程序由计算机执行时，所述指令使得计算机执行权利要求13的方法的步骤。
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