CN114600314A - 用于物理访问控制系统的超宽带天线配置 - Google Patents

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Abstract

本公开内容涉及读取器，例如用于物理访问控制系统的读取器。该读取器可以包括第一天线和第二天线，每个被设计成或被配置成用于接收超宽带(UWB)信号。读取器还可以包括安装平面，该安装平面被配置成用于将读取器安装至表面。使第一天线和第二天线对准的轴可以被布置成相对于安装平面基本上垂直。在第一天线与第二天线之间可以提供有材料。该材料可以具有限定了第一天线与第二天线之间的距离小于穿过空气的UWB信号的半波长(λA/2)的厚度，该材料被配置成减慢穿过其中的电磁波，使得该厚度的材料提供了为穿过空气的UWB信号的至少半波长(λA/2)的第一天线和第二天线的有效间隔距离。

Description

用于物理访问控制系统的超宽带天线配置
优先权申请
本申请要求于2019年9月26日提交的美国临时申请序列号62/906,342的优先权，该美国临时申请的公开内容整体通过引用并入本文中。
技术领域
本文中描述的实施方式通常涉及天线配置，并且更具体地涉及用于物理访问控制系统的超宽带天线配置。
背景技术
超宽带(UWB)是在宽频谱上使用短、低功率的脉冲的射频(RF)技术。脉冲在数量级上是每秒数百万个单独脉冲。频谱的宽度通常大于500兆赫兹或大于算术中心频率的百分之二十。
UWB可以用于例如通过经由时间调制对数据进行编码(例如脉冲位置编码)来进行通信。此处，符号由可用时间单位的集合中的时间单位子集上的脉冲来指定。UWB编码的其他示例可以包括幅度调制和/或极性调制。与基于载波的传输技术相比，宽带传输对于多路径衰落往往更稳健。此外，在任何给定频率处的脉冲的较低功率往往会减少与基于载波的通信技术的干扰。
UWB可以用于雷达操作，提供数十厘米规模的定位准确度。由于脉冲中不同频率的可能可变的吸收和反射，因此可以检测物体的表面特征和遮挡(例如覆盖)特征两者。在一些情况下，定位除了距离之外还提供了入射角。
发明内容
以下呈现了本公开内容的一个或更多个实施方式的简化概述以便提供对这些实施方式的基本理解。该概述不是对所有设想的实施方式的广泛综述，并且既不旨在识别所有实施方式的关键元件或重要元件，也不旨在描绘任何实施方式或所有实施方式的范围。
物理访问控制涵盖用于管理例如人员对安全区域或安全资产的访问的一系列系统和方法。物理访问控制包括授权用户或装置(例如车辆、无人机等)的识别以及用于保护区域安全的大门、门或其他设施的启动或者控制机制的启动，例如物理或电子/软件控制机制，允许访问安全资产。物理访问控制系统(PACS)可以包括读取器(例如，在线读取器或离线读取器)，该读取器保存授权数据并且可以能够确定凭证(例如，来自在卡、密钥卡或诸如移动电话的个人电子装置中诸如射频识别(RFID)芯片的凭证或密钥装置)是否被授权用于执行器或控制机制(例如，门锁、开门器、软件控制机制、关闭警报等)，或者PACS可以包括主机服务器，在集中管理的配置中，读取器和执行器(例如，经由控制器)连接至主机服务器。在集中管理的配置中，读取器可以从凭证或密钥装置获取凭证，并将这些凭证传递至PACS主机服务器。主机服务器然后确定是否将凭证授权访问安全区域或安全资产并相应地命令执行器或其他控制机制。
在一个或更多个实施方式中，本公开内容涉及一种读取器，例如用于PACS的读取器。读取器可以包括第一天线和第二天线，每个第一天线和第二天线被设计成或被配置成用于接收UWB信号。读取器还可以包括或限定安装平面，该安装平面被配置成用于将读取器安装至表面，例如壁(或可以限定安全区域的其他边界)。使第一天线和第二天线对准的轴(例如，天线轴)可以相对于安装平面被布置大体上在平面外(例如，以非零角或非平行角)。在一些情况下，天线轴可以被布置成相对于安装平面基本上垂直。在一些方面，可以在第一天线与第二天线之间提供有材料。该材料可以具有限定了第一天线与第二天线之间的距离小于穿过空气的UWB信号的半波长(λA/2)的厚度，该材料被配置成减慢穿过其中的电磁波，使得该厚度的材料提供了为穿过空气的UWB信号的至少半波长(λA/2)的第一天线和第二天线的有效间隔距离。
在一个或更多个实施方式中，本公开内容另外涉及读取器，例如用于PACS的读取器。读取器可以包括第一天线和第二天线，每个第一天线和第二天线被设计成或被配置成用于接收UWB信号。使第一天线和第二天线对准的轴(例如，天线轴)可以相对于读取器要被安装至的表面被布置大体上在平面外(例如，以非零角或非平行角)。在一些情况下，天线轴可以被布置成基本上垂直于读取器要被安装至的表面。另外，在一些方面，可以在第一天线与第二天线之间提供有材料。该材料可以具有限定了第一天线与第二天线之间的距离小于穿过空气的UWB信号的半波长(λA/2)的厚度，该材料被配置成减慢穿过其中的电磁波，使得该厚度的材料提供了为穿过空气的UWB信号的至少半波长(λA/2)的第一天线和第二天线的功能间隔距离。
在一个或更多个实施方式中，本公开内容还涉及UWB天线配置。UWB天线配置可以包括被设计成或被配置成用于接收UWB信号的第一天线和第二天线、以及第一天线与第二天线之间的材料，该材料具有限定了第一天线与第二天线之间的距离小于穿过空气的UWB信号的半波长(λA/2)的厚度，该材料被配置成减慢穿过其中的电磁波，使得该厚度的材料提供了第一天线和第二天线的有效间隔距离为穿过空气的UWB信号的至少半波长(λA/2)。
在一个或更多个实施方式中，本公开内容还进一步涉及用于确定用户访问由安全访问点保护的安全区域的意图的方法。该方法可以包括：在第一UWB天线和第二UWB天线中的每一个处接收来自凭证装置的UWB信号，基于UWB信号确定与凭证装置有关的定位数据，基于在第一UWB天线和第二UWB天线中的每一个处接收到UWB信号的时间，确定凭证装置是在安全区域外部还是在安全区域内部，以及基于定位数据和对凭证装置是在安全区域外部还是在安全区域内部的确定，确定是否出现用户正在表现出访问安全区域的意图。该方法可以进一步包括：从凭证装置接收凭证信息，验证凭证信息，以及如果凭证信息有效并且已经确定用户表现出访问安全区域的意图，则允许由凭证装置的用户访问安全区域。在一些情况下，验证凭证信息的步骤在已经确定用户表现出访问安全区域的意图之后完成。在一些情况下，验证凭证信息的步骤在确定用户正在表现出访问安全区域的意图之前完成或与确定用户正在表现出访问安全区域的意图同时完成。
虽然公开了多个实施方式，但是本公开内容的其他实施方式对于本领域中的技术人员而言将从以下详细描述中变得明显，以下详细描述示出和描述了本发明的说明性实施方式。如将意识到的，本公开内容的各种实施方式能够在各种明显的方面进行修改，所有这些均不背离本公开内容的范围。因此，附图和详细描述在本质上被认为是说明性的而非限制性的。
附图说明
在附图中，其不一定按比例绘制，在不同的视图中相同的附图标记可以描述相同的部件。具有不同字母后缀的相似的附图标记可以表示相似部件的不同实例。在附图的图中通过示例而非限制的方式示出了一些实施方式，在附图中：
图1示出了示例PACS或其部分的前视图；
图2示出了示例PACS或其部分的顶部截面图；
图3示出了示例PACS读取器的各种部件的框图示意图；
图4示出了可以用作例如PACS控制面板或PACS主机服务器的示例机器的各种示例部件的框图示意图；
图5示出了安装至壁的示例PACS读取器的框图示意图；
图6示出了图5的读取器的附加方面；
图7示出了UWB天线和具有被选择成减慢设置在UWB天线之间穿过其中的电磁波或场的介电常数的材料或者以其他方式被选择成、被设计成或被配置成减慢设置在UWB天线之间穿过其中的电磁波或场的材料的配置的框图示意图；以及
图8是在包括访问点例如门、大门、十字转门等的PACS中控制或允许对安全区域的授权访问以用于确定用户访问安全区域的意图并允许/拒绝其访问的方法的流程图。
具体实施方式
本公开内容通常涉及天线配置，并且更具体地涉及用于物理访问控制系统的UWB天线配置。本公开内容通常进一步涉及用于确定凭证的位置的UWB天线配置，并且更具体地涉及确定凭证位于访问点的哪一侧，例如门、大门、十字转门等，这可以帮助理解或确定用户对访问安全区域的意图。本公开内容还通常涉及用于确定用户对访问安全区域的意图的方法，例如，使用具有这样的UWB天线配置的装置访问安全区域。
如上所示，通常，物理访问控制涵盖管理例如人员对安全区域或安全资产的访问的一系列系统和方法。物理访问控制包括授权用户或装置(例如车辆、无人机等)的识别以及用于保护区域安全的大门、门或其他设施的启动或者控制机制的启动，例如物理或电子/软件控制机制，允许访问安全资产。物理访问控制系统(PACS)通常可以包括读取器(例如，在线读取器或离线读取器)，该读取器保存授权数据并且可以能够确定凭证(例如，来自在卡、密钥卡、磁条卡或诸如移动电话的个人电子装置中诸如射频识别(RFID)芯片的凭证或密钥装置)是否被授权用于执行器或控制机制(例如，门锁、开门器、软件控制机制、关闭警报等)。可替选地，PACS可以包括主机服务器，在集中管理的配置中，读取器和执行器(例如，经由控制器)连接至主机服务器。在集中管理的配置中，读取器可以从凭证或密钥装置获取凭证，并将这些凭证传递至PACS主机服务器。主机服务器然后可以确定是否将凭证授权访问安全区域或安全资产并相应地命令执行器或其他控制机制，或者主机服务器可以命令读取器相应地操作执行器或其他控制机制。
无线PACS，例如在读取器与凭证或密钥装置之间利用无线通信的那些，可以使用RFID或个域网(PAN)技术，例如IEEE 802.15.1、蓝牙、低功耗蓝牙(BLE)、近场通信(NFC)、ZigBee、GSM、CDMA、Wi-Fi等。这些技术中的许多技术对于无缝的用户体验具有一些缺点。例如，NFC的范围非常短，以至于直到用户非常靠近安全区域或安全资产并尝试获得访问为止，通常不会发生凭证交换。凭证传输至读取器以及读取器或主机服务器的响应可以花几秒钟，从而导致令人沮丧的用户体验。此外，用户通常必须例如从口袋中取出该装置，并将其放置在读取器上或非常靠近读取器以开始该过程。
另一方面，BLE装置具有数十米(例如，十至二十米)的范围。因此，可以在用户接近读取器时完成凭证交换。然而，BLE以及许多其他PAN标准不提供对装置的准确物理跟踪(例如测距、定位等)。因此，在没有一些附加的意图证据的情况下，读取器难以确定用户是否实际上意图获得对安全区域或安全资产的访问。例如，如果授权用户只是在大厅中路过读取器并且门被解锁，或者甚至被打开，就会存在问题。意图的证据可以包括诸如触摸门把手、使用密钥装置做手势等这样的事件。然而，与用户简单地走至读取器并获得对安全区域的访问而无需在用户的部分方面进行进一步的动作或交互相比，这可能是一种不太理想的用户体验。
为了帮助解决这些或其他问题中的一个或更多个，可以使用定位技术(例如，使用安全的UWB测距)并且可以将其与PAN发现和密钥交换组合。UWB的定位技术可以比一些传统技术更准确，并且例如可以准确至数十厘米。UWB定位技术可以提供凭证或密钥装置相对于读取器的范围和方向两者。当读取器不协调时，这种准确度远远超过了例如BLE的大约十米的准确度。UWB准确度的精度可以成为无缝地确定用户意图的有用工具(例如，用户是试图访问安全区域或安全资产，还是只是路过)。例如，可以在例如读取器附近、读取器处等限定若干区域，以为理解用户意图提供不同的上下文。附加地或可替选地，跟踪的准确度有助于提供用户运动或用户移动方向的准确模型，从中可以辨别出意图。因此，读取器可以将用户动作分类为例如可能接近读取器或者只是走过。
一旦意图触发发生，读取器可以例如经由PAN技术，作用于交换的凭证。对于离线读取器，例如未连接至控制面板或主机服务器的读取器，该读取器可以直接地控制执行器或其他控制机制(例如，断开连接的门上的锁)。在集中管理的PACS中，(在线)读取器可以将凭证转发至控制面板或主机服务器以进行作用。
图1和图2示出了示例PACS 100或其部分。PACS系统100可以包括与安全区域、访问点或其他资产104相关联的读取器装置(或简称为读取器)102。在一些情况下，例如在图1中所示出的示例中，安全资产104是由访问点105例如门、大门、十字转门等保护的安全区域，访问点105控制或允许对安全区域的授权访问。读取器102可以包括控制机制106例如锁定机制或与控制机制106可操作地连接，控制机制106控制是否允许对访问点105的访问(例如，可以打开或访问)，或者甚至可以控制访问点的打开和/或关闭。读取器102可以是离线阅读器，例如，未连接至控制面板或主机服务器的读取器，并且在这种情况下可以做出其自己的访问控制确定并相应地直接操作或命令控制机制106。读取器102可以是无线读取器装置，因为读取器可以经由无线技术与凭证或密钥装置进行通信，例如RFID或PAN技术，诸如IEEE 802.15.1、蓝牙、低功耗蓝牙(BLE)、近场通信(NFC)、ZigBee、GSM、CDMA、Wi-Fi等。
在一些情况下，读取器102可以通过有线或无线方式连接至控制面板108。在这种情况下，读取器102可以将凭证信息传输至控制面板108，并且控制面板可以做出访问控制确定，或者可以在做出访问控制确定时与读取器分担责任。基于访问控制确定，控制面板108可以指示读取器102相应地操作或命令控制机制106。可替选地，控制面板108可以直接地或无线地连接至控制机制106，并且在这种情况下可以绕过读取器102相应地直接操作或命令控制机制。
在一些情况下，读取器102和控制面板108，以及甚至控制机制106，可以连接至有线或无线网络110，并且如上所述经由该网络彼此进行通信。示例网络可以包括局域网(LAN)、广域网(WAN)、分组数据网络(例如，因特网)、移动电话网络(例如，蜂窝网络)、普通老式电话网络(POTS)、无线数据网络(例如，被称为Wi-Fi的IEEE 802.11标准系列、被称为WiMax的IEEE 802.16标准系列)、IEEE 802.15.4标准系列和对等(P2P)网络等。如果PACS100由远程系统管理，则PACS可以包括通过有线或无线方式连接至网络110并且可以与读取器102和/或控制面板108进行通信的主机服务器112。在这种情况下，读取器102可以经由网络110将凭证信息发送至主机服务器112，或者可以将凭证信息发送至控制面板108，控制面板108然后可以经由网络将凭证信息发送至主机服务器。主机服务器112可以做出访问控制确定，或者可以在做出访问控制确定时与读取器102和/或控制面板108分担责任。基于访问控制确定，主机服务器112可以经由控制面板108直接地或间接地指示读取器102相应地操作或命令控制机制106。可替选地，主机服务器112可以指示控制面板108相应地操作或命令控制机制106。在又一个示例中，主机服务器112可以经由网络110连接至控制机制106并且绕过读取器102和控制面板108相应地直接操作或命令控制机制。
图3示出了示例读取器102的各种部件的框图示意图。通常，读取器102可以包括存储器302、处理器304、一个或更多个天线306、通信模块308、网络接口装置310、用户接口312以及电源或供电器314中的一个或更多个。
存储器302可以与由处理器304执行应用程序或指令连同使用，并且用于临时或长期存储程序指令或指令集316和/或凭证或授权数据318，例如凭证数据、凭证授权数据或访问控制数据或指令。例如，存储器302可以包含可执行指令316，该可执行指令316由处理器304用于运行读取器102的其他部件和/或用于基于凭证或授权数据318做出访问确定。存储器302可以包括计算机可读介质，该计算机可读介质可以是可以包含、存储、传送或传输由读取器102使用的或与读取器102连同使用的数据、程序代码或指令的任何介质。计算机可读介质可以是例如但不限于电子的、磁的、光学的、电磁的、红外或半导体系统、设备或装置。合适的计算机可读介质的更具体示例包括但不限于具有一个或更多个线的电连接或有形存储介质，例如便携式计算机软盘、硬盘、随机访问存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦除可编程只读存储器(EPROM或闪存)、动态RAM(DRAM)、通常为致密盘只读存储器(CD-ROM)或其他光或磁存储装置的任何固态存储装置。计算机可读介质包括但不应与计算机可读存储介质混淆，计算机可读存储介质旨在涵盖计算机可读介质的所有物理、非暂态或类似实施方式。
处理器304可以对应于一个或更多个计算机处理装置或资源。例如，处理器304可以被提供为硅、被提供为现场可编程门阵列(FPGA)、专用集成电路(ASIC)、任何其他类型的集成电路(IC)芯片、IC芯片的集合等。作为更具体的示例，处理器304可以被提供为微处理器、中央处理单元(CPU)，或者被配置成执行存储在内部存储器320和/或存储器302中的指令集的多个微处理器或CPU。
天线306可以对应于一个或更多个天线并且可以被配置成提供读取器102与凭证或密钥装置之间的无线通信。天线306可以被布置成使用一种或更多种无线通信协议和操作频率进行操作，包括但不限于IEEE802.15.1、蓝牙、低功耗蓝牙(BLE)、近场通信(NFC)、ZigBee、GSM、CDMA、Wi-Fi、RF、UWB等。通过示例的方式，天线306可以是RF天线，并且因此，可以通过自由空间发送/接收RF信号以由具有RF收发器的凭证或密钥装置接收/传输。在一些情况下，至少一个天线306是被设计成或被配置成用于发送和/或接收UWB信号的天线(本文中为了简单起见称为“UWB天线”)，使得读取器可以使用UWB技术进行通信。
通信模块308可以被配置成根据任何合适的通信协议与一个或更多个不同的系统或读取器102的远程或本地的装置例如一个或更多个控制机制106或控制面板108进行通信。
网络接口装置310包括用于促进利用许多传输协议(例如，帧中继、因特网协议(IP)、传输控制协议(TCP)、用户数据报协议(UDP)、超文本传输协议(HTTP)等)中的任何一种传输协议通过例如网络110的通信网络与例如控制面板108或主机服务器112的其他装置进行通信的硬件。示例通信网络可以包括局域网(LAN)、广域网(WAN)、分组数据网络(例如，因特网)、移动电话网络(例如，蜂窝网络)、普通老式电话(POTS)网络、无线数据网络(例如，被称为Wi-Fi的IEEE 802.11标准系列、被称为WiMax的IEEE 802.16标准系列)、IEEE802.15.4标准系列和对等(P2P)网络等。在一些示例中，网络接口装置310可以包括以太网端口或其他物理插孔、Wi-Fi卡、网络接口卡(NIC)、蜂窝接口(例如，天线、过滤器和相关电路)等。在一些示例中，网络接口装置310可以包括多个天线以使用单输入多输出(SIMO)、多输入多输出(MIMO)或多输入单输出(MISO)技术中的至少一种进行无线通信。
用户接口312可以包括一个或更多个输入装置和/或显示装置。可以包括在用户接口312中的合适的用户输入装置的示例包括但不限于一个或更多个按钮、键盘、鼠标、触敏表面、触控笔、相机、麦克风等。可以包括在用户接口312中的合适的用户输出装置的示例包括但不限于一个或更多个LED、LCD面板、显示屏、触摸屏、一个或更多个灯、扬声器等。应当理解，用户接口312还可以包括组合的用户输入和用户输出装置，例如触敏显示器等。
电源314可以是任何合适的内部电源，例如电池、电容式电源或类似类型的电荷存储装置等，并且/或者可以包括一个或更多个适于将外部电力转换成用于读取器102的部件的合适电力(例如，将外部供应的AC电力转换为DC电力)的电力转换电路。电源314还可以包括一些浪涌保护电路系统的实现以保护读取器102的部件免受电涌影响。
读取器102还可以包括一个或更多个互连或总线322，其可操作以在读取器的各种硬件部件之间发送通信。系统总线322可以是若干种类型的可商购总线结构或总线架构中的任何一种。
图4示出了可以用作例如控制面板108和/或主机服务器112的示例机器400的各种示例部件的框图示意图。如本文中所述，示例可以包括机器400中的逻辑或许多部件或机制、或者可以由机器400中的逻辑或许多部件或机制进行操作。通常，电路系统(例如，处理电路系统)是在包括硬件(例如，简单电路、门、逻辑等)的机器400的有形实体中实现的电路的集合。随着时间的推移，电路系统成员资格可以是灵活的。电路系统包括在操作时可以单独地或组合地执行指定操作的成员。在一些示例中，电路系统的硬件可以被不可变地设计成执行特定操作(例如，硬接线)。在一些示例中，电路系统的硬件可以包括可变地连接的物理部件(例如，执行单元、晶体管、简单电路等)以对特定操作的指令进行编码，所述可变地连接的物理部件包括被物理地修改(例如，磁力的、电力的、不变聚集粒子的可移动放置等)的机器可读介质。在连接物理部件时，硬件组成部分的底层电性质会被改变，例如，从绝缘体到导体，反之亦然从导体到绝缘体。指令使嵌入式硬件(例如，执行单元或加载机制)能够经由可变连接在硬件中创建电路系统的成员，以在操作时执行特定操作的一部分。因此，在一些示例中，机器可读介质元件是电路系统的一部分或在装置处于操作时通信地耦接至电路系统的其他部件。在一些示例中，物理部件中的任何一个可以在多于一个电路系统的多于一个成员中使用。例如，在操作下，执行单元可以在一个时间点处在第一电路系统中的第一电路中使用，并且在不同的时间处被第一电路系统中的第二电路或者被第二电路系统中的第三电路重复使用。以下是关于机器400的部件的附加的和/或更具体的示例。
在一些实施方式中，机器400可以作为独立的装置操作或者可以连接(例如，联网)至其他机器。在联网部署中，机器400可以在服务器-客户端网络环境中以服务器机器、客户端机器或两者的能力进行操作。在一些示例中，机器400可以充当对等(P2P)(或其他分布式)网络环境中的对等机器。机器400可以是个人计算机(PC)、平板电脑PC、机顶盒(STB)、个人数字助理(PDA)、移动电话、网络应用、网络路由器、交换机或桥接器，或者能够(顺序地或以其他方式)执行指定要由该机器采取的动作的指令的任何机器，或者包括个人计算机(PC)、平板电脑PC、机顶盒(STB)、个人数字助理(PDA)、移动电话、网络应用、网络路由器、交换机或桥接器、或者能够(顺序地或以其他方式)执行指定要由该机器采取的动作的指令的任何机器。此外，虽然仅说明了单个机器，但是术语“机器”也应被理解为包括单独或联合地执行一组(或多组)指令以执行本文中所讨论的诸如云计算、软件即服务(SaaS)或其他计算机集群配置的方法中的任何一个或更多个的机器的任何集合。
机器(例如，计算机系统)400可以包括硬件处理器402(例如，中央处理单元(CPU)、图形处理单元(GPU)、硬件处理器核或其任意组合)和主存储器404、静态存储器(例如，用于固件、微代码、基本输入输出(BIOS)、统一可扩展固件接口(UEFI)的存储器或存储装置等)406、和/或大容量存储装置408(例如，硬盘驱动器、磁带驱动器、闪存或其他块装置)，它们中的一些或全部可以经由互连(例如，总线)430与彼此进行通信。机器400还可以包括显示装置410和输入装置412和/或用户接口(UI)导航装置414。示例输入装置和UI导航装置包括但不限于一个或更多个按钮、键盘、触敏表面、触控笔、相机、麦克风等。在一些示例中，显示装置410、输入装置412和UI导航装置414中的一个或更多个可以是组合单元，例如触摸屏显示器。机器400可以附加地包括信号生成装置418(例如，扬声器)、网络接口装置420以及一个或更多个传感器416，例如全球定位系统(GPS)传感器、指南针、加速度计或其他传感器。机器400可以包括输出控制器428，例如串行(例如，通用串行总线(USB)、并行或者其他有线或无线(例如，红外线(IR)、NFC等)连接以通信或控制一个或更多个外围装置(例如，打印机、读卡器等)。
处理器402可以对应于一个或更多个计算机处理装置或资源。例如，处理器402可以被提供为硅、被提供为现场可编程门阵列(FPGA)、专用集成电路(ASIC)、任何其他类型的集成电路(IC)芯片、IC芯片的集合等。作为更具体的示例，处理器402可以被提供为微处理器、中央处理单元(CPU)，或者被配置成执行存储在内部存储器422和/或存储器404、406、408中的指令集的多个微处理器或CPU。
存储器404、406和408中的任何一个可以与由处理器402执行应用程序或指令连同使用，并且用于程序指令或指令集424和/或其他数据的临时或长期存储。存储器404、406、408中的任何一个可以包括计算机可读介质，该计算机可读介质可以是可以包含、存储、传送或传输由机器400使用或与机器400连同使用的数据、程序代码或指令424的任何介质。计算机可读介质可以是例如但不限于电子的、磁的、光学的、电磁的、红外或半导体系统、设备或装置。合适的计算机可读介质的更具体示例包括但不限于具有一个或更多个线的电连接或有形存储介质，例如便携式计算机软盘、硬盘、随机访问存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦除可编程只读存储器(EPROM或闪存)、动态RAM(DRAM)、通常为致密盘只读存储器(CD-ROM)或其他光或磁存储装置的固态存储装置。如上所述，计算机可读介质包括但不应与计算机可读存储介质混淆，计算机可读存储介质旨在涵盖计算机可读介质的所有物理、非暂态或类似实施方式。
网络接口装置420包括用于促进利用许多传输协议(例如，帧中继、因特网协议(IP)、传输控制协议(TCP)、用户数据报协议(UDP)、超文本传输协议(HTTP)等)中的任何一种传输协议通过例如网络110的通信网络与其他装置进行通信的硬件。示例通信网络可以包括局域网(LAN)、广域网(WAN)、分组数据网络(例如，因特网)、移动电话网络(例如，蜂窝网络)、普通老式电话(POTS)网络、无线数据网络(例如，被称为Wi-Fi的IEEE 802.11标准系列、被称为WiMax的IEEE 802.16标准系列)、IEEE 802.15.4标准系列和对等(P2P)网络等。在一些示例中，网络接口装置420可以包括以太网端口或其他物理插孔、Wi-Fi卡、网络接口卡(NIC)、蜂窝接口(例如，天线、过滤器和相关电路)等。在一些示例中，网络接口装置420可以包括多个天线以使用单输入多输出(SIMO)、多输入多输出(MIMO)或多输入单输出(MISO)技术中的至少一种进行无线通信。
如上所指示的，机器400可以包括一个或更多个互连或总线430，其可操作以在机器的各种硬件部件之间发送通信。系统总线322可以是若干种类型的可商购总线结构或总线架构中的任何一种。
返回参照图1和图2，在使用中，当具有凭证或密钥装置114的用户接近与访问点105相关联的读取器102时，凭证装置114可以例如经由合适的RFID或PAN技术，将用户凭证或凭证数据传送至读取器。通常，凭证装置是携带对于凭证装置的持有者的权限的授权、状态、权利和/或特权的证据的装置。凭证装置可以是具有存储器116和读取器接口(即天线和集成电路(IC)芯片)118的便携式装置，该存储器116存储了一个或更多个用户凭证或凭证数据，该读取器接口(即天线和集成电路(IC)芯片)118使凭证经由例如天线306的读取器装置的凭证接口能够与例如读取器102的读取器装置进行交换数据。凭证装置114的一个示例是在其上存储有数据的RFID智能卡，允许凭证装置的持有者访问由读取器102保护的安全区域或安全资产，例如安全区域104。凭证装置的其他示例包括但不限于基于接近RFID的卡、访问控制卡、信用卡、借记卡、护照、身份证、密钥卡、支持NFC的装置、移动电话、个人数字助理(PDA)、标签或可配置成模拟虚拟凭证的任何其他装置。
如果读取器102、控制面板108和/或主机服务器112确定由凭证装置114提供的用户凭证或凭证数据是有效的和/或授权的，则读取器102、控制面板108或主机服务器112可以操作控制机制106允许由具有凭证装置的用户访问安全区域104。在一些情况下，甚至可以操作控制机制106来为用户打开和/或关闭访问点105(例如，门、大门等)。
然而，简单地具有授权凭证或简单地将授权凭证传递至读取器并不一定指示具有授权凭证的用户访问安全区域或安全资产的意图。例如，用户可以只是走过读取器而没有访问安全区域或安全资产的意图。如果授权凭证从通过用户的凭证装置被传递至阅读器并且安全资产例如被解锁或被打开，则未授权的用户可以不期望地访问安全区域或安全资产。
因此，可以期望的是在授权凭证之前或在解锁、打开或以其他方式允许访问安全资产或安全区域之前确定授权凭证的用户是否出现具有访问安全区域或安全资产的意图或以其他方式出现表现出访问安全区域或安全资产的意图。意图的证据可以包括诸如触摸门把手、使用密钥装置做手势等这样的事件。然而，这些都需要通过凭证用户进行的动作或交互，并且可能造成不太理想的用户体验。然而，UWB定位技术的使用可以提供较无缝的用户体验，其中可以基于凭证装置位置、方向和/或入射角或到达角来确定或推断用户意图。如上所指示的，UWB的定位技术可以非常准确，并且可以提供凭证或密钥装置相对于读取器的范围和方向两者。因此，在一些情况下，读取器102和凭证装置114两者都可以包括被设计成或被配置成用于发送和/或接收UWB信号的天线(再次，本文中为了简单起见称为“UWB天线”)，使得读取器和凭证装置可以使用UWB技术进行通信。具体地，读取器102的天线306中的至少一个可以是UWB天线。同样地，凭证装置114的读取器接口118也可以包括UWB天线。
除了凭证装置至读取器的位置或距离之外，可以用于确定在涉及访问点(例如，门、大门、十字转门等)的PACS中的用户意图来控制访问诸如安全区域104的安全区域的凭证装置的一个期望方面可以是凭证装置相对于读取器的入射角或到达角(AoA)。除了确定凭证装置的AoA之外，也可以有助于理解或确定凭证装置的用户是在安全区域外部还是已经在安全区域内部。在一些情况下，在读取器范围内的安全区域的外部(并且还可能朝向读取器移动)的用户可以被认为具有进入安全区域的意图，然而在安全区域内部并且在读取器范围内(并且也可能朝向读取器移动)的用户可以被忽略或以其他方式被认为是缺乏意图，因为它们已经在安全区域内了。
图5示出了示例读取器502的框图示意图，该示例读取器502被配置成用于确定凭证装置的AoA以及还确定凭证装置是在安全区域104外部还是在安全区域104内部，或者只是在安全区域104外部。读取器502可以包括一个或更多个印刷电路板(PCB)504或其他电子电路系统(简称为“PCB 504”)，该其他电子电路系统包括关于图3所描述的一些或所有的部件。PCB 504还可以根据需要或期望包括附加部件。作为上述一个或更多个天线306的一部分，读取器502可以包括两个UWB天线506、508。UWB天线506、508的天线设计可以具有适合于UWB通信的任何合适的已知的或待发现的形状或设计。UWB天线506、508可以附接至PCB或其他硬件部件510(简称为“PCB 510”)的相反侧，并与PCB或其他硬件部件510电连接。PCB 510和/或UWB天线506可以与PCB 504的一个或更多个部件可操作地耦合和/或与PCB 504的一个或更多个部件电耦合。虽然示出为在单独的PCB上，但是在一些情况下，天线506、508可以附接至PCB 504的相反侧，并与PCB 504电连接。
UWB天线506、508可以沿天线轴512间隔开d2的距离。在一些情况下，沿天线轴512间隔开或沿天线轴512布置的UWB天线506、508可以包括穿过UWB天线的每一个的中心区域或质心的轴。在一些情况下，沿天线轴512间隔开或沿天线轴512布置的UWB天线506、508可以包括穿过UWB天线的非中心区域或一个UWB天线的中心区域和其他UWB天线的非中心区域的组合的轴。
PCB 510(或可以根据情况定的PCB 504)可以相应地具有d2的厚度。然而，在其他示例中，UWB天线506、508之间的距离d2可以例如通过使用附加的间隔物或间隔材料而大于PCB 510(或可以根据情况定的PCB 504)的厚度。在一些情况下，PCB 510(或可以根据情况定的PCB 504)可以被定尺寸成和/或被配置成基本上占据UWB天线506、508之间的整个区域或空间或者更多，如图5的示例中所示出。在其他情况下，PCB 510(或可以根据情况定的PCB504)可以被定尺寸成和/或被配置成仅占据UWB天线506、508之间的区域或空间的一部分，例如但不限于，在UWB天线之间的区域或空间的至少25％、至少50％、至少75％或至少90％。以另一个方式说，PCB 510(或可以根据情况定的PCB 504)可以被定尺寸成和/或被配置成占据小于UWB天线506、508之间的所有区域或空间，例如但不限于，在UWB天线之间的区域或空间的小于99％、小于90％、小于75％或小于60％。在一些情况下，PCB 510(或如可以根据情况定的PCB 504)可以被定尺寸成和/或被配置成占据UWB天线506、508之间的区域或空间的如对于给定的用途可以被确定为更可优选的结果或被确定为提供可预测的、更优选的或合适的结果的量，例如但不限于，在UWB天线之间的区域或空间的约35％至约99％、约40％至约95％、约50％至约95％、约75％至约95％、或约75％至约90％。
在一些情况下，PCB 510(或如可以根据情况定的PCB 504)或其在UWB天线506、508之间的一个或更多个部分可以包括一种或多种材料类型，该一种或多种材料类型包括基本上一致地设置在天线之间的基本均质的材料、在沿天线轴512或垂直于天线轴512的一种或更多种特性中变化的复合材料，或多种材料的层或者一系列多种材料，例如具有相同或不同材料的一个或更多个附加层的核或核层。
读取器502包括具有深度d1的壳体514。如可以理解的，距离d2可以对读取器壳体514的深度d1具有直接影响。也就是说，通常，距离d2越大，深度d1将可能不得不越深。
读取器502可以被安装至固定结构，例如靠近访问点105或包括访问点105的壁516(或可以限定安全区域的其他边界)。读取器502可以包括或限定安装平面518，该安装平面518被配置成用于将阅读器安装平靠在壁516上。在一些情况下，安装平面518可以与壁516共面或间隔开。壁516可以具有至少针对一段距离的壁轴516。UWB天线506、508可以被配置在读取器502内使得天线轴512相对于安装平面518和/或壁轴516大体上在平面外(例如，以非零角或非平行角)。在一些情况下，UWB天线506、508可以被配置在读取器502内使得天线轴512大体上垂直于安装平面518和/或读取器502可以被安装至壁516使得天线轴512大体上垂直于壁轴516。然而，在其他情况下，如可以期望的，UWB天线506、508可以在读取器502内被对准和/或读取器502可以被安装至壁516使得天线轴512被布置成相对于安装平面518和/或壁轴516成另一个角度，例如在相对于安装平面或壁轴的25°角至155°角之间、在相对于安装平面或壁轴的45°角至135°角之间、或在相对于安装平面或壁轴的60°角至120°角之间。根据期望的，也可以使用其他合适的非平行角度。
参照图6，UWB天线506、508可以用于确定凭证装置114的AoA。特别地，UWB信号或通信包602可以从在安全区域104外部的凭证装置114a被发送并被UWB天线506、508接收。基于在UWB天线506与UWB天线508处接收的信号之间的相位差，可以确定关于天线轴512的凭证装置114的入射角或到达角(AoA)。AoA可以用于确定凭证装置的用户的意图。除了AoA之外，由于上述UWB天线506、508的配置，并且基于当UWB天线506接收信号602时与UWB天线508接收信号602时之间的时间差，可以确定凭证装置114是在安全区域104外部还是在安全区域104内部。具体地，如果UWB天线506在UWB天线508之前接收到信号602，则然后可以确定与UWB天线508相比，凭证装置例如凭证装置114a更靠近于UWB天线506，并且因此在读取器510的位于安全区域104外部的一侧上。相反，来自凭证装置114b的信号或通信包604将在被UWB天线506接收之前被UWB天线508接收。因此，可以确定与UWB天线506相比，凭证装置114b更靠近于UWB天线508，并且因此在读取器510的位于安全区域104内部的一侧上。如上所指示，用户是在安全区域外部还是在安全区域内部可以在理解或确定用户的访问安全区域的意图中是有用的。例如，在读取器范围内、在安全区域的外部(并且还可能朝向读取器移动)的用户可以被认为具有进入安全区域的意图，然而在安全区域内部并且在读取器范围内(并且也可能朝向读取器移动)的用户可以被忽略或以其他方式被视为是缺乏意图，因为它们已经在安全区域内了。
仍然参照图6，因为天线轴512大体上垂直于壁轴516(和/或读取器安装平面518)(或与壁轴516(和/或读取器安装平面518)成一些其他非平行角度)，在某些情况下，来自凭证装置114c的信号可以产生相同的距离、AoAα以及作为凭证装置114a的外部/内部确定。更通常地，在区域2中做出的凭证装置距离和AoA确定通常可以反映在区域1中的那些。在图6中提供了区域1和区域2的名称，仅是为了便于讨论，并不旨在限定或限制任何读取器范围或读取器区域的功能间隔。然而，由于UWB天线506、508的配置，外部/内部确定继续对在安全区域104外部或在安全区域104内部的装置进行区分。也就是说，尽管具有与凭证装置114a相同的距离和AoA确定，但是凭证装置114c产生了它在安全区域104外部的准确确定。因此，由于已经描述的原因，外部/内部确定在理解或确定用户意图中仍然是额外有益的。然而，如果期望或需要这样的附加定位，则可以将一个或更多个附加天线添加至读取器502，以便在凭证装置114a与114c之间进行区分。附加地或可替选地，启发式算法可以用于确定凭证装置是凭证装置114a还是凭证装置114c的可能性。附加地或可替选地，伴随读取器、信标装置或其他单元可以与读取器502组合使用，以便提供附加的定位信息。
然而，对UWB天线506、508的前述配置的潜在考虑是，为了获得用于AoA和/或外部/内部确定的大体上足够的分辨率，UWB天线506、508应当沿天线轴512间隔开距离d2，该距离d2大体上至少与信号的波长(λ)的一半(即，λ/2)一样大。波长是波在介质中的速度(v)除以波的频率(f)或λ＝v/f。假设包括UWB天线506、508之间的空间的介质是空气或具有类似于空气的介电常数的材料，在对于PACS所期望的频率下，距离d2将可能为数十毫米(mm)或更高。例如，在大约6.3Ghz至8Ghz之间的频率下，空气距离d2大体上会落在大约18mm至24mm之间。为了本文中讨论的简单起见，穿过空气或具有类似于空气的介电常数的材料的信号或电磁波的波长将被称为“空气波长”或“λA”。如上所指示，距离d2可以对读取器壳体514的深度d1具有直接影响。例如，在大约6.3Ghz至8Ghz之间这样的频率下，在其中天线轴512大体上垂直于壁轴516的读取器中，深度d1将大于距离d2并且可能大于至少19mm或20mm。其他读取器壳体的尺寸可以小于该尺寸，并且可以期望对下一代读取器具有甚至更小的深度d1，由于相对大的阅读器壳体在壁或其他安装表面上占用更多基板面，可能花费更多的成本(特别地在材料成本上)来制造，对于安装可能更复杂，可能更突兀，并且通常不如在审美上令人满意。虽然如上所述，天线轴512可以与壁轴516以一些其他不平行的角度对准，这可以(尽管不是必须)有助于减少读取器壳体514的深度d1，但是这样的对准可能增加读取器的成本，增加例如外部/内部确定的复杂性，并降低例如外部/内部确定的益处。
因此，为了降低UWB天线506、508之间的距离d2，同时为AoA(和/或外部/内部确定)保持足够的分辨率，PCB 510(或可以根据情况定的PCB 504)可以包括被选择成减慢穿过其中的电磁波或场和降低穿过其中的电磁波或场的波长的介电常数(或多个介电常数)的材料或材料组合、或者以其他方式被选择成、被设计成或者被配置成减慢穿过其中的电磁波或场和降低穿过其中的电磁波或场的波长的材料或材料组合。例如，PCB 510(或可以根据情况定的PCB 504)可以包括厚度为d2的、具有被选择成足以减慢电磁波和降低电磁波的波长的介电常数(或多个介电常数)的材料或材料组合、或者以其他方式被选择成、被设计成或者被配置成足以减慢电磁波和降低电磁波的波长的材料或材料组合，使得尽管厚度d2小于λA/2(例如，如果电磁波穿过空气或具有类似于空气的介电常数的材料)，但是PCB厚度提供了至少λA/2的UWB天线506、508的有效间隔距离或功能间隔距离，或模拟、模仿、类似、表示、对应于或者大体上等效于至少λA/2的UWB天线的间隔距离。以不同的方式来说，对于给定的AoA分辨率，可以通过空气或具有类似于空气的介电常数的材料在与彼此间隔开间隔距离SD的UWB天线506、508之间实现，PCB 510(或可以根据情况定的PCB 504)可以包括厚度为d2的、具有被选择成足以减慢电磁波和降低电磁波的波长的介电常数(或多个介电常数)的材料或材料组合、或者以其他方式被选择成、被设计成或者被配置成足以减慢电磁波和降低电磁波的波长的材料或材料组合，使得厚度d2小于间隔距离SD，并且可以获得或保持至少基本上相同的AoA分辨率。被选择成、被设计成或者被配置成减慢电磁波或场的材料或材料组合可以规定厚度d2可以从λA/2减少多少。在一些情况下，厚度d2可以从λA/2减少50％或更多。例如，PCB 510(或可以根据情况定的PCB 504)可以包括FR4或其他介电PCB材料。FR4可以例如将电磁波减慢比两倍多一点，并且因此例如，在UWB天线506、508之间的空气间隔距离为大约17mm处，AoA的分辨率可以类似地在FR4 PCB上的UWB天线506、508之间的距离d2小于8mm且更靠近于6mm处获得。
图7示出了UWB天线506、508和具有被选择成减慢穿过其中的电磁波或场和降低穿过其中的电磁波或场的波长的介电常数(或多个介电常数)的材料或材料组合702、或者以其他方式被选择成、被设计成或者被配置成减慢穿过其中的电磁波或场和降低穿过其中的电磁波或场的波长的材料或材料组合的另一可能配置的框图示意图。在图7的配置中，UWB天线506、508不在PCB的相反侧上，而是被安装在PCB或其他硬件部件704(简称为“PCB704”)的同一侧上。具体地，UWB天线508可以附接至PCB 704，可以将厚度为d2的材料702放置、堆叠和/或固定在UWB天线508上，并且可以将UWB天线506放置、堆叠和/或固定在材料702上。材料702的宽度w1可以是任何合适的宽度，根据期望或需要以获得期望的效果。附加地，虽然示出为材料的层或厚度，但是材料702可以采用任何合适的形状或形式，包括任何规则形状(例如立方体、矩形棱柱、三棱柱、圆盘等)或不规则形状。此外，材料702可以具有沿宽度w1恒定的厚度d2，或可以具有沿其宽度w1或任何其他轴可变的厚度。更进一步，材料702可以被配置成围绕或部分围绕UWB天线506和/或UWB天线508(例如，在一个示例中如图7中的虚线702a所示)，并且不限于在UWB天线506、508之间的严格定位的恒定的厚度的层。
此外，在一些情况下，材料702可以被定尺寸成和/或被配置成基本上占据UWB天线506、508之间的整个区域或空间或者更多，如图7的示例中所示出。在其他情况下，材料702可以被定尺寸成和/或被配置成仅占据UWB天线506、508之间的区域或空间的一部分，例如但不限于，在UWB天线之间的区域或空间的至少25％、至少50％、至少75％或至少90％。以另一个方式说，材料702可以被定尺寸成和/或被配置成占据小于UWB天线506、508之间的所有区域或空间，例如但不限于，在UWB天线之间的区域或空间的小于99％、小于90％、小于75％或小于60％。在一些情况下，材料702可以被定尺寸成和/或被配置成占据UWB天线506、508之间的区域或空间如对于给定的用途可以被确定为更可优选的结果或被确定为提供可预测的、更优选的或合适的结果的量，例如但不限于，在UWB天线之间的区域或空间的约35％至约99％、约40％至约95％、约50％至约95％、约75％至约95％，或约75％至约90％。
在一些情况下，材料702或其在UWB天线506、508之间的一个或更多个部分可以包括一种或多种材料类型，该一种或多种材料类型包括基本上一致地设置在天线之间的基本均质的材料、在沿天线轴512或垂直于天线轴512的一种或更多种特性中变化的复合材料，或多种材料的层或者一系列多种材料，例如具有相同或不同材料的一个或更多个附加层的核或基底、或者核层或基底层。
在一些情况下，图5至图7中所示出的示例配置的组合可以利用。具体地，PCB和(一种或更多种)材料702两者(其可以包括另一种PCB或PCB材料)可以至少部分地定位在UWB天线506、508之间。
图8示出了在包括访问点例如门、大门、十字转门等的PACS中控制或允许对安全区域的授权访问以用于确定用户访问安全区域的意图并允许/拒绝其访问的方法800。在步骤802处，PACS的读取器可以从具有UWB天线的凭证装置接收UWB信号，例如本文中所描述的。读取器可以具有上述示例配置的任何一个。因此，在步骤802处，读取器在(至少)两个UWB天线处从凭证接收信号。在步骤804处，PACS的读取器和/或控制器和/或主机服务器可以确定与凭证装置有关的定位数据，例如距离和AoA。附加地，在步骤806处，基于(至少)两个UWB天线的配置和在(至少)两个UWB天线中的每一个处接收到信号的时间，PACS的读取器、控制器和/或主机服务器可以确定凭证装置是在安全区域外部还是在安全区域内部。在步骤808处，基于定位数据和外部/内部确定中的一个或更多个，PACS的读取器、控制器和/或主机服务器可以确定是否出现用户具有或正在表现出访问安全区域的意图。在步骤812处，其可替选地在步骤802之前发生或与步骤802同时发生，或者在图8的流程图中的步骤802与步骤812之间的任何其他时间发生，PACS的读取器可以从凭证装置接收凭证或凭证信息。在步骤814处，步骤814可以在读取器接收到凭证信息之后的任何时间发生，PACS的读取器、控制器和/或主机服务器可以验证凭证信息。在一个示例中，PACS的读取器、控制器和/或主机服务器可以等待验证凭证信息，直到已经确定用户具有或正在表现出访问安全区域的意图之后为止。在其他情况下，PACS的读取器、控制器和/或主机服务器可以在确定用户具有或正在表现出访问安全区域的意图之前验证凭证信息或在与确定用户具有或正在表现出访问安全区域的意图同时验证凭证信息。在步骤814处，如果凭证信息有效并且已经确定用户具有或正在表现出访问安全区域的意图，则PACS的读取器、控制器和/或主机服务器可以允许由凭证装置的用户访问安全区域。
虽然关于PACS进行了描述，但是在前述实施方式的任何一个中的UWB天线506、508的配置以及以类似于或不同于关于图8描述的方法的方式使用UWB天线506、508的方法也可以在除了PACS之外的系统中使用。附加地或可替选地，虽然特别关于UWB天线506、508进行了描述，但是除了在前述实施方式的任何一个中的UWB天线506和/或UWB天线508和使用UWB天线506和/或UWB天线508的方法之外或者作为其的替选方案，可以使用其他类型的合适的天线、具有飞行时间(TOF)能力的传感器等，如可以期望的那样。
附加说明
以上详细描述包括对附图的参考，这些附图形成了详细描述的一部分。附图通过说明的方式示出了可以实践的特定实施方式。这些实施方式在本文中也可以称为“示例”。这样的实施方式或示例可以包括除了那些示出或描述的元素之外的元素。然而，本发明人还考虑了其中仅提供了所示出或描述的那些元素的示例。此外，本发明人还考虑了使用关于特定示例(或者特定示例的一个或更多个方面)或关于在本文中示出或描述的其他示例(或者其他示例的一个或更多个方面)示出的或描述的那些元素(或者那些元素的一个或更多个方面)的任何结合或置换的示例。也就是说，上述实施方式或示例或者其一个或更多个方面、特征或元素可以与彼此组合使用。
在本文件中，如在专利文件中常见的那样，不依赖“至少一个”或“一个或更多个”的任何其他实例或用法，使用术语“一种”或“一个”来包括一个或多于一个。在本文件中，除非另有指示，否则术语“或”用于指非排他性的或，使得“A或B”包括“A但不包括B”、“B但不包括A”和“A和B”。在所附权利要求中，术语“第一”、“第二”和“第三”等仅用作标签，并不旨在对其对象强加数字要求。
此外，除非另有指定，如本文中所使用的，短语“[X]和[Y]中的至少一个”或“[X]或[Y]中的至少一个”意指该实施方式可以包括部件[X]而不包括部件[Y]，该实施方式可以包括部件[Y]而不包括部件[X]，或者该实施方式可以包括部件[X]和部件[Y]两者，其中[X]和[Y]是可以包括在本公开内容的实施方式中的不同部件。类似地，当使用关于三个或更多个部件时，例如“[X]、[Y]和[Z]中的至少一个”或“[X]、[Y]或[Z]中的至少一个”，这些短语意指该实施方式可以包括三个或更多个部件中的任何一个、部件的任何一个的任何组合或子组合，或者所有部件。
如本文中所使用的，术语“基本上”或“大体上”指的是动作、特征、性质、状态、结构、项或结果的完全或几乎完全的范围或程度。例如，“基本上”或“大体上”封闭的对象意指该对象被完全封闭或几乎被完全封闭。在一些情况下，偏离绝对完全性的确切可允许程度可以取决于特定的上下文。然而，通常来说，接近完成将具有大体相同的总体结果，如同获得了绝对和完全完成一样。当以消极含义使用时，“基本上”或“大体上”的使用同等适用于指的是完全或几乎完全缺少某项动作、特征、性质、状态、结构、项或结果。例如，“基本上没有”或“大体上没有”—个元件的元件、组合、实施方式或组合物实际上仍然可以包含这样的元件，只要该元件大体上不存在显著的影响。
为了帮助专利局以及基于本申请发布的任何专利的任何读者解释所附权利要求，申请人希望指出，除非在特定权利要求中明确使用词语“用于……的装置”或“用于……的步骤”，否则申请人不旨在使任何所附权利要求或权利要求的元素援引35U.S.C.112§(f)。
在前述描述中，为了说明和描述的目的，已经提出了本公开内容的各种实施方式。它们不旨在详尽地或将本发明限制为所公开的精确形式。鉴于上述教导，明显的修改或变化是可能的。选择和描述各种实施方式以提供对本公开内容及其实际应用的原理的最佳说明，并且使本领域中的普通技术人员能够利用各种实施方式进行各种修改以适合预期的特定用途。当根据所附权利要求公平地、合法地和公正地享有权利的范围进行解释时，所有这样的修改和变化都在如由所附权利要求确定的本公开内容的范围内。

Claims (32)

1.一种读取器，包括：
安装平面，所述安装平面被配置成用于将所述读取器安装至表面；
第一天线，所述第一天线被配置成用于接收超宽带(UWB)信号；以及
第二天线，所述第二天线被配置成用于接收所述UWB信号，所述第一天线和所述第二天线沿大体上垂直于所述安装平面的轴布置。
2.根据权利要求1所述的读取器，其中，所述第一天线与所述第二天线之间沿所述轴的距离小于穿过空气的所述UWB信号的半波长(λA/2)。
3.根据任一前述权利要求所述的读取器，还包括设置在所述第一天线与所述第二天线之间的材料。
4.根据权利要求3所述的读取器，其中，所述材料被配置成减慢穿过其中的电磁波，使得所述第一天线和所述第二天线沿所述轴的有效间隔距离是穿过空气的所述UWB信号的至少半波长(λA/2)。
5.根据任一前述权利要求所述的读取器，其中，所述第一天线和所述第二天线被安装在印刷电路板(PCB)的同一侧。
6.根据权利要求3或4中任一项所述的读取器，其中，所述材料包括印刷电路板(PCB)。
7.根据权利要求3、4或6中任一项所述的读取器，其中，所述材料包括多种材料类型。
8.根据权利要求3、4、6或7中任一项所述的读取器，其中，所述材料包括在沿所述轴或垂直于所述轴的一种或更多种特性中变化的材料的复合物。
9.根据任一前述权利要求所述的读取器，其中，所述轴穿过所述第一天线和所述第二天线中的至少一个的质心。
10.根据权利要求9所述的读取器，其中，所述轴穿过所述第一天线和所述第二天线中的每一个的质心。
11.根据任一前述权利要求所述的读取器，还包括第三天线。
12.一种读取器，包括：
第一天线，所述第一天线被配置成用于接收超宽带(UWB)信号；以及
第二天线，所述第二天线被配置成用于接收所述UWB信号，所述第一天线和所述第二天线沿被配置成大体上垂直于所述读取器要被安装至的表面的轴对准。
13.根据权利要求12所述的读取器，其中，所述第一天线与所述第二天线之间沿所述轴的距离小于穿过空气的所述UWB信号的半波长(λA/2)。
14.根据权利要求12或13中任一项所述的读取器，还包括设置在所述第一天线与所述第二天线之间的材料。
15.根据权利要求14所述的读取器，其中，所述材料被配置成减慢穿过其中的电磁波，使得所述第一天线和所述第二天线沿所述轴的有效间隔距离是穿过空气的所述UWB信号的至少半波长(λA/2)。
16.根据权利要求14或15中任一项所述的读取器，其中，材料的厚度限定了所述第一天线与所述第二天线之间的距离。
17.根据权利要求14至16中任一项所述的读取器，其中，所述材料包括印刷电路板(PCB)。
18.根据权利要求14至17中任一项所述的读取器，其中，所述材料包括多种材料类型。
19.根据权利要求14至18中任一项所述的读取器，其中，所述材料包括在沿所述轴或垂直于所述轴的一种或更多种特性中变化的材料的复合物。
20.根据权利要求12至19中任一项所述的读取器，其中，所述轴穿过所述第一天线和所述第二天线中的至少一个的质心。
21.根据权利要求20所述的读取器，其中，所述轴穿过所述第一天线和所述第二天线中的每一个的质心。
22.一种超宽带(UWB)天线配置，包括：
第一天线，所述第一天线被配置成用于接收UWB信号；
第二天线，所述第二天线被配置成用于接收所述UWB信号；以及
设置在所述第一天线与所述第二天线之间的材料，所述材料具有限定了所述第一天线与所述第二天线之间的距离小于穿过空气的所述UWB信号的半波长(λA/2)的厚度，所述材料被配置成减慢穿过其中的电磁波使得所述厚度的材料提供了为穿过空气的所述UWB信号的至少半波长(λA/2)的所述第一天线和所述第二天线的有效间隔距离。
23.根据权利要求22所述的UWB天线配置，其中，所述第一天线和所述第二天线沿大体上垂直于所述UWB天线配置被安装至的表面的轴对准。
24.根据权利要求22所述的UWB天线配置，其中，所述第一天线和所述第二天线沿相对于所述UWB天线配置被安装至的表面成25°与155°之间的角度的轴对准。
25.根据权利要求23或24中任一项所述的UWB天线配置，其中，所述轴穿过所述第一天线和所述第二天线中的至少一个的质心。
26.根据权利要求25所述的UWB天线配置，其中，所述轴穿过所述第一天线和所述第二天线中的每一个的质心。
27.一种用于确定用户访问使用安全访问点保护的安全区域的意图的方法，所述方法包括：
在第一超宽带(UWB)天线和第二UWB天线中的每一个处接收来自凭证装置的UWB信号；
基于所述UWB信号确定与所述凭证装置有关的定位数据；
基于在所述第一UWB天线和所述第二UWB天线中的每一个处接收到所述UWB信号的时间，确定所述凭证装置是在所述安全区域外部还是在所述安全区域内部；以及
基于所述定位数据和对所述凭证装置是在所述安全区域外部还是在所述安全区域内部的确定，确定所述用户是否出现表现出访问所述安全区域的意图。
28.根据权利要求27所述的方法，还包括：
从所述凭证装置接收凭证信息；
验证所述凭证信息；以及
如果所述凭证信息有效并且已经确定所述用户出现表现出访问所述安全区域的意图，则允许由所述凭证装置的用户访问所述安全区域。
29.根据权利要求28所述的方法，其中，验证所述凭证信息的步骤在已经确定所述用户出现表现出访问所述安全区域的意图之后完成。
30.根据权利要求28所述的方法，其中，验证所述凭证信息的步骤在确定所述用户出现表现出访问所述安全区域的意图之前完成或与确定所述用户出现表现出访问所述安全区域的意图同时完成。
31.根据权利要求27至30中任一项所述的方法，其中，所述第一UWB天线与所述第二UWB天线之间的距离小于穿过空气的所述UWB信号的半波长(λA/2)。
32.根据权利要求31所述的方法，其中，设置在所述第一UWB天线与所述第二UWB天线之间的材料被配置成减慢穿过其中的电磁波，使得所述第一UWB天线和所述第二UWB天线的有效间隔距离是穿过空气的所述UWB信号的至少半波长(λA/2)。
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