CN115335718A - 基于可检测的接近度确定器使得能够确定接近度 - Google Patents

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Abstract

提供了用于使得能够确定移动设备(2a，2b)与选择的接近度确定器(3a)的接近度的方法。该方法包括以下步骤：确定接近度确定器的基本集合(3b至3e)，由此将接近度确定器的扩大集合定义为选择的接近度确定器和接近度确定器的基本集合；接收接近度确定器的扩大集合中的其他接近度确定器的信号强度的信标测量；基于信标测量生成二维图；接收相应的设备测量，所述相应的设备测量指示来自移动设备的信号在接近度确定器的扩大集合中的每个接近度确定器处的信号强度；在由二维图限定的空间中找到最优值；以及基于最优值确定移动设备在图中的最可能的位置。

Description

基于可检测的接近度确定器使得能够确定接近度
技术领域
本公开内容涉及基于信标确定移动设备接近度的领域。
背景技术
移动设备的接近度确定可以用于许多目的。例如，当用作电子钥匙的移动设备基于例如蓝牙低能耗(BLE)的具有超过几厘米的范围的无线技术时，了解移动设备何时靠近特定电子锁是有益的。当移动设备靠近时，可以触发访问控制，从而电子锁和移动设备通信以进行认证和访问控制。
传统上，使用BLE进行室内定位是基于物理地图上覆盖的BLE信标的准确物理位置测量。此外，无线电环境指纹识别通常用于提高定位精确度。指纹识别基于所进行的许多训练测量会话，之后基于来自许多信标的平均接收信号强度指示(RSSI)，基于该特定位置的特定信号强度模式确定位置。
指纹识别需要劳动密集的设置和校准。此外，当添加或移除信标时或当装置移动时，指纹随着时间而变化，因此需要重新校准。重新校准是劳动密集的，需要大量的精力和成本，并且如果不执行劳动密集的重新校准，则存在准确度损失的风险。
可以确定移动设备与另一设备(诸如电子锁)之间的接近度的另一方式是通过在任一方向上进行RSSI测量并且将RSSI测量与特定阈值进行比较。然而，例如当移动设备在手中时或当移动设备在包中时，RSSI测量可能会变化很大。
发明内容
一个目的是实现用以确定移动设备与选择的接近度确定器之间的接近度的更稳健的方式。
根据第一方面，提供了用于使得能够确定移动设备与选择的接近度确定器的接近度的方法。该方法由接近度确定器执行并且包括以下步骤：确定能够从选择的接近度确定器检测到的接近度确定器的基本集合，并且由此将接近度确定器的扩大集合定义为包括选择的接近度确定器和接近度确定器的基本集合；从接近度确定器的扩大集合中的每个接近度确定器接收接近度确定器的扩大集合中的其他接近度确定器的信号强度的信标测量；基于信标测量生成二维图；从接近度确定器的扩大集合中的每个接近度确定器接收相应的设备测量，所述相应的设备测量指示来自移动设备的信号在接近度确定器的扩大集合中的每个接近度确定器处的信号强度；基于移动设备处于位置的概率指标在由二维图限定的空间中找到最优值，该概率指标基于接近度确定器的扩大集合中的每个接近度确定器的子计算，所述子计算基于图中至相应接近度确定器的距离和相应信标的设备测量；以及基于最优值确定移动设备在图中的最可能的位置。
找到最优值的步骤可以包括基于概率指标的数值优化找到最优值。
该方法还包括以下步骤：确定移动设备在二维图中的有限数目的潜在位置。在这种情况下，找到最优值的步骤包括：计算每个潜在位置的概率指标，以及基于计算的概率指标确定成为最可能的潜在位置的最优值。
选择的接近度确定器可以由用于保护受限制的物理空间的电子锁提供，在这种情况下，针对多个不同的移动设备重复接收设备测量、找到最优值以及确定最可能的位置的步骤。此外，然后该方法包括以下步骤：针对图中移动设备的最可能的位置与选择的接近度确定器之间具有最短欧几里得距离的移动设备触发电子锁中的访问控制。
仅当图中移动设备的最可能的位置与选择的接近度确定器之间的欧几里得距离小于阈值距离时，执行触发电子锁中针对移动设备的访问控制的步骤。
在找到最优值的步骤中，每个子计算可以基于图中至相应的接近度确定器的距离与相应信标的设备测量之间的相似度值。
找到最优值的步骤可以包括基于以下公式计算移动设备处于该位置的概率指标：
Figure BDA0003861603710000021
其中，Ppos是移动设备处于位置pos的概率指标，b表示不同的接近度确定器，db是图中至接近度确定器b的距离，以及rp是接近度确定器b的设备测量。
根据第二方面，提供了用于使得能够确定移动设备与选择的接近度确定器的接近度的接近度确定器。该接近度确定器包括：处理器；以及存储指令的存储器，所述指令在由处理器执行时使接近度确定器执行以下操作：确定能够从选择的接近度确定器检测到的接近度确定器的基本集合，由此将接近度确定器的扩大集合定义为包括选择的接近度确定器和接近度确定器的基本集合；从接近度确定器的扩大集合中的每个接近度确定器接收接近度确定器的扩大集合中的其他接近度确定器的信号强度的信标测量；基于信标测量生成二维图；从接近度确定器的扩大集合中的每个接近度确定器接收相应的设备测量，所述相应的设备测量指示来自移动设备的信号在接近度确定器的扩大集合中的每个接近度确定器处的信号强度；基于移动设备处于位置的概率指标在由二维图限定的空间中找到最优值，该概率指标基于接近度确定器的扩大集合中的每个接近度确定器的子计算，所述子计算基于图中至相应的接近度确定器的距离和相应信标的设备测量；以及基于最优值确定移动设备在图中的最可能的位置。
用以找到最优值的指令可以包括在由处理器执行时使接近度确定器基于概率指标的数值优化找到最优值的指令。
接近度确定器还可以包括在由处理器执行时使接近度确定器确定移动设备在二维图中的有限数目的潜在位置的指令；在这种情况下，用以找到最优值的指令包括在由处理器执行时使接近度确定器计算每个潜在位置的概率指标以及基于计算的概率指标确定成为最可能的潜在位置的最优值的指令。
选择的接近度确定器可以由用于保护受限制的物理空间的电子锁提供，在这种情况下，接近度确定器包括如下指令，所述指令在由处理器执行时使接近度确定器执行以下操作：针对多个不同的移动设备重复用以接收设备测量、找到最优值以及确定最可能的位置的指令；以及针对图中移动设备的最可能的位置与选择的接近度确定器之间具有最短欧几里得距离的移动设备触发电子锁中的访问控制。
在一个实施方式中，仅当图中移动设备的最可能的位置与选择的接近度确定器之间的欧几里得距离小于阈值距离时，执行用以触发电子锁中针对移动设备的访问控制的指令。
用以找到最优值的指令可以包括在由处理器执行时使接近度确定器基于图中至相应的接近度确定器的距离与相应信标的设备测量之间的相似度值计算每个子计算的指令。
用以找到最优值的指令可以包括在由处理器执行时使接近度确定器基于以下公式计算移动设备处于该位置的概率指标的指令：
Figure BDA0003861603710000041
其中，Ppos是移动设备处于位置pos的概率指标，b表示不同的接近度确定器，db是图中至接近度确定器b的距离，以及rp是接近度确定器b的设备测量。
根据第三方面，提供了包括根据第二方面所述的接近度确定器的电子锁。
根据第四方面，提供了用于使得能够确定移动设备与选择的接近度确定器的接近度的计算机程序。计算机程序包括计算机程序代码，该计算机程序代码当在接近度确定器上运行时使接近度确定器执行以下操作：确定能够从选择的接近度确定器检测到的接近度确定器的基本集合，由此将接近度确定器的扩大集合定义为包括选择的接近度确定器和接近度确定器的基本集合；从接近度确定器的扩大集合中的每个接近度确定器接收接近度确定器的扩大集合中的其他接近度确定器的信号强度的信标测量；基于信标测量生成二维图；从接近度确定器的扩大集合中的每个接近度确定器接收相应的设备测量，所述相应的设备测量指示来自移动设备的信号在接近度确定器的扩大集合中的每个接近度确定器处的信号强度；基于移动设备处于该位置的概率指标在由二维图限定的空间中找到最优值，该概率指标基于接近度确定器的扩大集合中的每个接近度确定器的子计算，所述子计算基于图中至相应的接近度确定器的距离和相应信标的设备测量；以及基于最优值确定移动设备在图中的最可能的位置。
根据第五方面，提供了计算机程序产品，该计算机程序产品包括根据第四方面所述的计算机程序和计算机可读装置，在所述计算机可读装置上存储有计算机程序。
通常，在权利要求中使用的所有术语应根据所述术语在技术领域中的普通含义来解释，除非本文中另有明确定义。对“一/一个/该元件、设备、部件、装置、步骤等”的所有引用应当被开放地解释为指代元件、设备、部件、装置、步骤等的至少一个实例，除非另有明确说明。本文中公开的任何方法的步骤不必按公开的确切顺序执行，除非明确说明。
附图说明
现在参照附图通过示例的方式描述各方面和实施方式，在附图中：
图1是示出可以应用本文中提出的实施方式的环境的示意图；
图2是基于图1的接近度确定器之间的信标测量生成的二维图；
图3是示出对于特定时间点移动设备在图2的二维图中的位置的概率的热图；
图4是示出当用户沿着图1中的路径时随着时间的推移图2的图中最可能的位置的示意图；
图5是示出用于实现确定移动设备与选择的接近度确定器的接近度的方法的实施方式的流程图；
图6是示出图1的接近度确定器的部件的示意图；以及
图7示出了包括计算机可读装置的计算机程序产品的一个示例。
具体实施方式
现在将在下文中参照附图更全面地描述本公开内容的各方面，在附图中示出了本发明的某些实施方式。然而，这些方面可以以许多不同的形式实施并且不应当被解释为限制性；而是，通过示例的方式提供这些实施方式使得本公开内容将是透彻且完整的，并且向本领域技术人员充分传达本发明的所有方面的范围。在整个说明书中，相同的附图标记指代相同的要素。
图1是示出可以应用本文中提出的实施方式的环境的示意图。多个受限制的物理空间14a至14e由相应电子锁10a至10e保护。每个受限制的物理空间14a至14e可以例如是旅馆房间、游轮船舱、公寓、办公空间等。在受限制的物理空间14a至14e的外面，存在可访问的物理空间15，在该示例中可访问的物理空间15是走廊。与每个电子锁10a至10e相邻或包括在每个电子锁10a至10e中的是相应的接近度确定器3a至3e。
每个接近度确定器3a至3e定期发送信标，信标是宣布接近度确定器3a至3e存在的信号，例如作为广告。该信号包含发送接近度确定器的标识符。每个接近度确定器3a至3e可以是单独的设备或可以形成更通用的无线电收发器(例如，BLE收发器)的一部分。任何接收器都可以测量接收的信标的信号强度(例如，表示为RSSI)。在本文提出的实施方式中，接近度确定器3a至3e中的每一个还测量其他接近度确定器的可检测信标的信号强度，从而产生信标测量。接近度确定器3a至3e可以例如通过有线通信(例如以太网)或无线通信(例如IEEE 802.11x标准中的任一个)彼此进行通信，由此接近度确定器3a至3e可以彼此共享它们的信标测量。
指示了携带第一移动设备2a的人的路径12。第一移动设备2a可以是能够测量RSSI并且可以将RSSI测量传送至接近度确定器1的任何移动电子设备。例如，移动设备2可以是可穿戴设备、智能电话、平板计算机等。路径12在第一接近度确定器3a处开始，进行至第三接近度确定器3c，继续进行至第二接近度确定器3b，再进行至第五接近度确定器3e并且最后进行至第四接近度确定器3d。
可以存在更多的移动设备，诸如图1中所示的第二移动设备2b。也可以存在更多或更少的移动设备。
此处提到的设备顺序(即第一、第二等)除了提供明确指代图1中的设备中的任何一个的可能性之外不具有任何意义。
如下面更详细说明的，提供了接近度确定器1以使得能够确定移动设备与接近度确定器3a至3e中的任何一个的接近度。接近度确定器可以例如通过诸如BLE、蓝牙、IEEE802.11x标准中的任何一个、任何蜂窝网络等的无线协议直接地或间接地与接近度确定器3a至3e和移动设备2a至2b(当在范围内时)中的每一个进行通信。
虽然此处接近度确定器1被描绘为单独的设备，但接近度确定器1也可以实施在接近度确定器3a至3e中的每一个中。
通过确定用作电子钥匙的移动设备何时靠近(即接近)特定接近度确定器，可以触发电子锁的访问控制。这允许用户将移动设备保持在口袋或手提包中，并且电子锁将在用户靠近时解锁而无需用户参与(只要移动设备被授权打开电子锁)。
图2是基于图1的接近度确定器3a至3e之间的信标测量生成的二维图20。基于如由接近度确定器3a至3e之间的线上的箭头所指示的接近度确定器3a至3e之间的RSSI测量生成图20。两个接近度确定器之间的线的长度指示两个接近度确定器之间的平均RSSI(但不一定与两个接近度确定器之间的平均RSSI成比例)。应当注意，两个接近度确定器之间的RSSI不需要在两个方向上相同。
图20可以被生成为类比于机械弹簧的物理系统进行建模的弹簧系统。在弹簧系统中，节点是接近度确定器3a至3e，并且平均RSSI与两个节点之间的弹簧相对应。然后，可以生成使弹簧中的能量最小化的图。这可以例如使用Kamada-Kawai算法或Fruchterman-Reingold算法来实现。
基于RSSI值将图20生成为使得具有高RSSI值的接近度确定器对(例如第二接近度确定器3b和第五接近度确定器3e)靠近。相反地，具有低RSSI值的接近度确定器对(例如第一接近度确定器3a和第四接近度确定器3d)彼此远离。
因此，由于无线电传播与真实世界几何形状具有某种关系，因此图20与图1的真实世界地图之间存在一些相似性。
图3是示出对于特定时间点移动设备在图2的二维图中的位置的概率的热图32。较深的阴影指示移动设备在该位置处的概率较高。热图32中也指示了接近度确定器3a至3e的位置。
在该示例中，生成了当移动设备在第一接近度确定器3a与第三接近度确定器3c之间(在图1的路径12上)时的热图。指示了最可能的位置18。如所预期的，最可能的位置18在热图中处于第一接近度确定器3a与第三接近度确定器3c之间。最可能的位置18是图中全局最可能的位置。
如下面参照图5详述的，通过计算每个离散位置的概率指标生成热图。
图4是示出当用户沿着图1中的路径12时随着时间的推移图2的图中最可能的位置的示意图。图4中的接近度确定器3a至3e的位置与图2的图中的接近度确定器3a至3e的位置相同。此处示出了路径22，其中通过计算某个时间点处最可能的位置来确定路径22中的每个点。当第一移动设备2a沿着图1中的路径12移动时，在此通过连接随时间的最可能的位置来生成对应的路径22。尽管该图的布局基于RSSI值并且因此与图1的实际布局不同，但可以看出，路径22在以相同的顺序经过不同的接近度确定器3a至3e方面如何与图1的路径12相对应。
图5是示出用于实现确定移动设备与选择的接近度确定器的接近度的方法的实施方式的流程图。该方法由接近度确定器执行，该接近度确定器可以是选择的接近度确定器或另一接近度确定器。
在确定接近度确定器的基本集合的步骤40中，接近度确定器确定能够从选择的接近度确定器检测到的接近度确定器的基本集合。将接近度确定器的扩大集合定义为包括选择的接近度确定器和接近度确定器的基本集合。可以将接近度确定器的基本集合定义为能够从选择的接近度确定器检测到的所有接近度确定器。可替选地，可以将接近度确定器的基本集合定义为能够检测到的具有大于阈值的信号强度的那些接近度确定器。可替选地，可以将接近度确定器的基本集合定义为数目为x的最强的检测到的接近度确定器，或数目为x的具有最低包丢失的接近度确定器。然后，x是可配置的或动态确定的数字。一个实施方式包含用于防止断开的图的逻辑，其中断开的图包含不能由其他接近度确定器可靠地检测到的一个或更多个接近度确定器，从而形成接近度确定器的主要集合。
在接收信标测量的步骤42中，接近度确定器从接近度确定器的扩大集合中的每个接近度确定器接收接近度确定器的扩大集合中的其他接近度确定器的信号强度的信标测量。当接近度确定器实施在选择的接近度确定器中时，使用内部通信获得由选择的接近度确定器进行的测量。
可以在预配置的测量数目上或在预配置的时间量上对信标测量进行平均以获得更稳定的测量。如果该步骤花费一些时间，这也不是大问题，因为该步骤仅用于制作图(见下文)。移动设备的位置后续基于该图，但是然后该图被预先生成并且不需要每当执行定位都生成。
信标测量可能根据它们在什么通道上传输而不同。在一个实施方式中，在具有最大RSSI值的相同信标发送器/接收器对的不同通道的信标测量之中选择每个信标测量。在一个实施方式中，在具有最小RSSI值的相同信标发送器/接收器对的不同通道的信标测量之中选择每个信标测量。
在生成图的步骤44中，接近度确定器基于信标测量生成二维图。作为该步骤的一部分，可以根据以下计算无线电距离d：
Figure BDA0003861603710000081
其中，PTx是一米处的信号强度，PRx是接收的信号强度以及n是可配置的信号传播参数。已发现n的合适的值在2和4之间。二维图的示例在图2中示出并且在上面进行了描述。二维图从无线电传播角度反映了环境，并且不依赖于物理地图限制。这导致更准确的位置并且不依赖于任何手动的重新校准。
当执行该步骤以刷新先前生成的图时，由于仅基于无线电特性确定该图，因此存在被刷新的图变成先前的图的镜像的风险。为了降低该风险，该步骤可选地包括将新确定的图与先前的图进行比较以确定新确定的图是否已被镜像并且应当被翻转。该比较可以例如基于确定预配置数目的最强的接近度确定器在图中位于何处，或者基于确定当前最强信标之间的关系。这可以扩展到旋转稳定的地图算法，该地图算法选择一直指向同一方向的一个或更多个附近的接近度确定器。
在一个实施方式中，该步骤包括生成针对多层建筑物中的每个层的图。在这种情况下，接近度确定器需要将信标测量被接收的每个接近度确定器映射到层。这可以例如通过查询查找表或外部服务器来实现。
在可选的确定位置的步骤46中，接近度确定器确定移动设备在二维图中的有限数目的潜在位置。例如，如图3的热图中所示，接近度确定器可以确定潜在位置的矩阵。
在接收设备测量的步骤48中，接近度确定器从接近度确定器的扩大集合中的每个接近度确定器接收相应的设备测量。每个设备测量指示从移动设备至(接近度确定器的扩大集合中的)相应的接近度确定器的信号的信号强度。来自移动设备的信号可以是信标信号。因此，每个接近度确定器测量来自移动设备的信号的RSSI。应当注意，信号强度可以明确地或隐含地(例如，通过其不存在)指示不存在接收到的来自移动设备的信号。
在一个实施方式中，通过对移动设备的不同通道的设备测量进行组合——例如，通过添加、平均或过滤移动设备的不同通道的设备测量——来生成每个设备测量。
在找到最优值的步骤50中，接近度确定器在由二维图限定的空间中找到最优值。这基于移动设备处于图中的位置的概率指标。基于接近度确定器的扩大集合中的每个接近度确定器的子计算来计算概率指标。每个这样的子计算基于图中(从评估的位置)至相应信标的距离以及相应信标的设备测量。
每个子计算可以基于图中(从评估的位置)至相应信标的距离与相应信标的设备测量之间的相似度值。然后，可以将每个位置的概率指标确定为扩大的集合中的所有接近度确定器的相似度测量的总和。当图中(从评估的位置)至相应信标的距离和相应信标的设备测量相同时，相似度值可以被配置成最小。可替选地，当图中(从评估的位置)至相应信标的距离和相应信标的设备测量相同时，相似度值可以被配置成最大。在任一种情况下，始终应用相同的原则。
在一个实施方式中，基于以下公式计算移动设备处于该位置的概率指标：
Figure BDA0003861603710000091
其中，Ppos是移动设备处于位置pos的概率指标，b表示不同的接近度确定器，db是图中从评估的位置pos至接近度确定器b的距离，以及rp是接近度确定器b的设备测量。然后，表达
Figure BDA0003861603710000101
是相似度指标，该相似度指标在图中至接近度确定器b的距离与接近度确定器b的设备测量相同时最小。
最优值可以是局部最优值。如果概率指标随着概率的增加而增加，则最优值是最大值，以及如果概率指标随着概率的增加而降低，则最优值是最小值。
在一个实施方式中，基于概率指标的数值优化来找到最优值。可以使用任何合适的数值优化算法，例如Broyden-Fletcher-Goldfarb-Shanno算法。
在一个实施方式中，当执行步骤46时，通过针对每个潜在位置基于概率指标确定成为最可能的潜在位置的最优值来找到最优值。虽然与使用数值优化相比，该实施方式可能涉及更多的计算，但通过在(图内)所有潜在位置找到最优值来找到(图内的)全局最优值。
例如如图3中所示，每个潜在位置的概率指标可以在热图中可视化。
可选地，相对地几乎不确定潜在位置以减少概率计算的次数。然后，可以通过使用(图内的)全局最优值作为数值优化的起始位置来细化潜在位置的全局最优值。
在确定最可能的位置的步骤52中，接近度确定器基于最优值确定移动设备在图中的最可能的位置。应当注意，该位置仅在基于无线电环境的图中被确定。换言之，该位置在此不被确定为反映接近度确定器之间的几何距离的地图上的位置。当低概率指标指示移动设备处于最可能的位置的高概率时，这意味着最可能的位置是具有(在步骤50中计算的)最低概率指标的位置。当高概率指标指示移动设备处于最可能的位置的高概率时，这意味着最可能的位置是具有(在步骤50中计算的)最高概率指标的位置。参照图3，在该特定时间点处指示最可能的位置18。然后，该方法返回至接收设备测量的步骤48以确定范围中的任何其他移动设备的最可能的位置。被处理的移动设备可能限于白名单上的移动设备，例如包含可能通过选择的接近度确定器被允许访问电子锁的移动设备。
在可选的触发访问控制的步骤54中，接近度确定器针对图中移动设备的最可能的位置与选择的接近度确定器之间具有最短欧几里得距离的移动设备触发电子锁中的访问控制。可选地，仅当图中移动设备的最可能的位置与选择的接近度确定器之间的欧几里得距离小于阈值距离时触发访问控制。这是为了避免如下情况：在移动设备仍然远离时在电子锁中执行访问控制，这可能导致电子锁在携带移动设备的用户可能仍然远离时的过早解锁。
在可选的刷新图的步骤55中，接近度确定器确定是否应当刷新图。这可以例如基于自上次刷新以来已经过去的一定时间量或操作员已经指示例如当接近度确定器已被移除或添加时应当执行刷新。如果应当刷新图，则该方法返回至确定接近度确定器的基本集合的步骤40。否则，该方法进行至接收设备测量的步骤48以确定可选地在空闲时间之后移动设备的新的位置。
针对同一系统中的接近度确定器中的每一个并行执行该方法。
通过允许在没有操作员参与的情况下刷新图，接近度确定器可以在不需要任何手动测量或手动配置的情况下获得反映当前无线电环境的图。
基于本文中提出的实施方式，通过使用基于无线电环境的二维图和设备测量，以比例如仅使用RSSI测量更稳健的方式确定移动设备与接近度确定器之间的接近度。显著地，最可能的位置不依赖于准确的绝对RSSI值。而是，利用RSSI值之间的关系。这具有很大的价值，因为RSSI测量可能例如在移动设备被握在手中或放在口袋或手提包中的情况下变化很大。因此，本文中提出的实施方式可以用于稳健地确定用户何时靠近特定接近度确定器。此外，由于图中的位置用于确定接近度，因此不需要将该位置转换成(与物理空间成比例的)几何地图或(确定为该几何地图上的位置)。这样的地图确定可能要复杂得多，并且对于接近度确定不是必需的。而是，本文中提出的实施方式基于确定图中的位置以提供可靠的接近度确定，图中的位置基于无线电环境而不是物理距离。
尽管本文中提出的实施方式通常在用于确定锁/门与钥匙之间的接近度的环境中，但本文提出的实施方式也可以应用于许多不同的场景，诸如用于确定与大量不同类型的资产(例如标签、推车或行李)的接近度。
图6是示出图1的接近度确定器1的部件的示意图。应当注意，所提到的部件中的一个或更多个可以与包含接近度确定器的主机设备(例如，接近度确定器和/或电子锁)共享。使用能够执行存储在存储器64中的软件指令67的合适的中央处理单元(CPU)、多处理器、微控制器、数字信号处理器(DSP)等中的一个或更多个的任意组合来提供处理器60，因此存储器64可以是计算机程序产品。可替选地，可以使用专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)等来实现处理器60。处理器60可以被配置成执行上面参照图5描述的方法。
存储器64可以是随机存取存储器(RAM)和/或只读存储器(ROM)的任何组合。存储器64还包括永久存储装置，该永久存储装置例如可以是磁存储器、光存储器、固态存储器或甚至远程安装的存储器中的任何单独一个或组合。
还提供了数据存储器66以用于在处理器60中执行软件指令期间读取和/或存储数据。数据存储器66可以是RAM和/或ROM的任何组合。
接近度确定器1还包括用于与外部实体和/或内部实体进行通信的I/O接口62。
为了不模糊本文中提出的概念，接近度确定器1的其他部件被省略。
图7示出了包括计算机可读装置的计算机程序产品90的一个示例。可以在该计算机可读装置上存储计算机程序91，该计算机程序可以使处理器执行根据本文中描述的实施方式的方法。在该示例中，计算机程序产品是可移除固态存储器(例如，通用串行总线(USB)驱动器)的形式。如上所说明的，也可以在设备的存储器中实施计算机程序产品(诸如图6的计算机程序产品64)。尽管计算机程序91在此被示意性地示出为可移除固态存储器的一部分，但是计算机程序可以以适合于计算机程序产品的任何方式——诸如另一类型的可移除固态存储器，或光盘诸如CD(压缩盘)、DVD(数字多功能盘)或蓝光光盘——来存储。
上面主要参照一些实施方式描述了本公开内容的各方面。然而，如本领域技术人员容易理解的，除了上面公开的实施方式之外的其他实施方式同样可能在如由所附专利权利要求限定的本发明的范围内。因此，虽然本文中已经公开了各个方面和实施方式，但其他方面和实施方式对于本领域技术人员将是明显的。本文中公开的各个方面和实施方式是出于说明的目的而不旨在进行限制，其中真实范围和精神由所附权利要求指示。

Claims (17)

1.一种用于使得能够确定移动设备(2a至2b)与选择的接近度确定器(3a)的接近度的方法，所述方法由接近度确定器(1)执行并且包括以下步骤：
确定(40)能够从所述选择的接近度确定器(3a)检测到的接近度确定器的基本集合(3b至3e)，并且由此将接近度确定器的扩大集合定义为包括所述选择的接近度确定器(3a)和所述接近度确定器的基本集合(3b至3e)；
从所述接近度确定器的扩大集合(3a至3e)中的每个接近度确定器接收(42)所述接近度确定器的扩大集合(3a至3e)中的其他接近度确定器(3a至3e)的信号强度的信标测量；
基于所述信标测量生成(44)二维图；
从所述接近度确定器的扩大集合(3a至3e)中的每个接近度确定器接收(48)相应的设备测量，所述相应的设备测量指示来自所述移动设备(2a至2b)的信号在所述接近度确定器的扩大集合(3a至3e)中的每个接近度确定器处的信号强度；
基于所述移动设备(2a至2b)处于位置的概率指标在由所述二维图限定的空间中找到(50)最优值，所述概率指标基于所述接近度确定器的扩大集合(3a至3e)中的每个接近度确定器的子计算，所述子计算基于所述图中至相应的接近度确定器的距离和相应信标的设备测量；以及
基于所述最优值确定(52)所述移动设备(2a至2b)在所述图中的最可能的位置。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，找到(50)最优值的步骤包括基于所述概率指标的数值优化找到最优值。
3.根据权利要求1所述的方法，还包括以下步骤：
确定(46)所述移动设备(2a至2b)在所述二维图中的有限数目的潜在位置；并且
其中，找到(50)最优值的步骤包括计算每个潜在位置的概率指标，并且基于计算的概率指标确定成为最可能的潜在位置的最优值。
4.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述选择的接近度确定器(3a)由用于保护受限制的物理空间的电子锁(10a)提供，并且针对多个不同的移动设备(2a至2b)重复接收(48)设备测量、找到(50)最优值以及确定(52)所述最可能的位置的步骤，并且其中，所述方法还包括以下步骤：
针对所述图中所述移动设备(2a至2b)的最可能的位置与所述选择的接近度确定器(3a)之间具有最短欧几里得距离的移动设备(2a至2b)触发(54)所述电子锁(10a)中的访问控制。
5.根据权利要求4所述的方法，其中，仅当所述图中所述移动设备(2a至2b)的最可能的位置与所述选择的接近度确定器(3a)之间的欧几里得距离小于阈值距离时，执行触发(54)所述电子锁中针对所述移动设备(2a至2b)的访问控制的步骤。
6.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，在找到(50)最优值的步骤中，每个子计算基于所述图中至所述相应的接近度确定器的距离与所述相应信标的设备测量之间的相似度值。
7.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，找到(50)最优值的步骤包括基于以下公式计算所述移动设备(2a至2b)处于所述位置的概率指标：
Figure FDA0003861603700000021
其中，Ppos是所述移动设备(2a至2b)处于位置pos的概率指标，b表示不同的接近度确定器(3a至3e)，db是所述图中至所述接近度确定器b的距离，以及rp是所述接近度确定器b的设备测量。
8.一种用于使得能够确定移动设备(2a至2b)与选择的接近度确定器(3a)的接近度的接近度确定器(1)，所述接近度确定器(1)包括：
处理器(60)；以及
存储指令(67)的存储器(64)，所述指令在由所述处理器执行时使所述接近度确定器(1)执行以下操作：
确定能够从所述选择的接近度确定器(3a)检测到的接近度确定器的基本集合(3b至3e)，由此将接近度确定器的扩大集合定义为包括所述选择的接近度确定器(3a)和所述接近度确定器的基本集合(3b至3e)；
从所述接近度确定器的扩大集合(3a至3e)中的每个接近度确定器接收所述接近度确定器的扩大集合(3a至3e)中的其他接近度确定器(3a至3e)的信号强度的信标测量；
基于所述信标测量生成二维图；
从所述接近度确定器的扩大集合(3a至3e)中的每个接近度确定器接收相应的设备测量，所述相应的设备测量指示来自所述移动设备(2a至2b)的信号在所述接近度确定器的扩大集合(3a至3e)中的每个接近度确定器处的信号强度；
基于所述移动设备(2a至2b)处于位置的概率指标在由所述二维图限定的空间中找到最优值，所述概率指标基于所述接近度确定器的扩大集合(3a至3e)中的每个接近度确定器的子计算，所述子计算基于所述图中至相应的接近度确定器的距离和相应信标的设备测量；以及
基于所述最优值确定所述移动设备(2a至2b)在所述图中的最可能的位置。
9.根据权利要求8所述的接近度确定器(1)，其中，用以找到最优值的指令包括在由所述处理器执行时使所述接近度确定器(1)基于所述概率指标的数值优化找到最优值的指令(67)。
10.根据权利要求8所述的接近度确定器(1)，还包括：用以找到最优值的指令包括在由所述处理器执行时使所述接近度确定器(1)执行以下操作的指令(67)：
确定所述移动设备(2a至2b)在所述二维图中的有限数目的潜在位置；并且
其中，用于找到最优值的指令包括找到最优值的指令，找到最优值的指令包括在由所述处理器执行时使所述接近度确定器(1)计算每个潜在位置的概率指标并且基于计算的概率指标确定成为最可能的潜在位置的最优值的指令(67)。
11.根据权利要求8至10中任一项所述的接近度确定器(1)，其中，所述选择的接近度确定器(3a)由用于保护受限制的物理空间的电子锁(10a)提供，并且所述接近度确定器(1)包括在由所述处理器执行时使所述接近度确定器(1)执行以下操作的指令(67)：
针对多个不同的移动设备(2a至2b)，重复用以接收设备测量、找到最优值以及确定所述最可能的位置的指令；以及
针对所述图中所述移动设备(2a至2b)的最可能的位置与所述选择的接近度确定器(3a)之间具有最短欧几里得距离的移动设备(2a至2b)触发所述电子锁(10a)中的访问控制。
12.根据权利要求11所述的接近度确定器(1)，其中，仅当所述图中所述移动设备(2a至2b)的最可能的位置与所述选择的接近度确定器(3a)之间的欧几里得距离小于阈值距离时，执行用以触发所述电子锁(10a)中针对所述移动设备(2a至2b)的访问控制的指令。
13.根据权利要求8至12中任一项所述的接近度确定器(1)，其中，用以找到最优值的指令包括在由所述处理器执行时使所述接近度确定器(1)基于所述图中至相应的接近度确定器的距离与相应信标的设备测量之间的相似度值来计算每个子计算的指令(67)。
14.根据权利要求8至13中任一项所述的接近度确定器(1)，其中，用以找到最优值的指令包括在由所述处理器执行时使所述接近度确定器(1)基于以下公式计算所述移动设备(2a至2b)处于所述位置的概率指标的指令(67)：
Figure FDA0003861603700000041
其中，Ppos是所述移动设备(2a至2b)处于位置pos的概率指标，b表示不同的接近度确定器(3a至3e)，db是所述图中至所述接近度确定器b的距离，以及rp是所述接近度确定器b的设备测量。
15.一种电子锁(10a至10e)，其包括根据权利要求8至14中任一项所述的接近度确定器。
16.一种计算机程序(67，91)，其用于使得能够确定移动设备(2a至2b)与选择的接近度确定器(3a)的接近度，所述计算机程序包括计算机程序代码，所述计算机程序代码当在接近度确定器(1)上运行时使所述接近度确定器(1)执行以下操作：
确定能够从所述选择的接近度确定器(3a)检测到的接近度确定器的基本集合(3b至3e)，由此将接近度确定器的扩大集合定义为包括所述选择的接近度确定器(3a)和所述接近度确定器的基本集合(3b至3e)；
从所述接近度确定器的扩大集合(3a至3e)中的每个接近度确定器接收所述接近度确定器的扩大集合(3a至3e)中的其他接近度确定器(3a至3e)的信号强度的信标测量；
基于所述信标测量生成二维图；
从所述接近度确定器的扩大集合(3a至3e)中的每个接近度确定器接收相应的设备测量，所述相应的设备测量指示来自所述移动设备(2a至2b)的信号在所述接近度确定器的扩大集合(3a至3e)中的每个接近度确定器处的信号强度；
基于所述移动设备(2a至2b)处于该位置的概率指标在由所述二维图限定的空间中找到最优值，所述概率指标基于所述接近度确定器的扩大集合(3a至3e)中的每个接近度确定器的子计算，所述子计算基于所述图中至相应的接近度确定器的距离和相应信标的设备测量；以及
基于所述最优值确定所述移动设备(2a至2b)在所述图中的最可能的位置。
17.一种计算机程序产品(64，90)，其包括根据权利要求16所述的计算机程序以及计算机可读装置，所述计算机可读装置上存储有所述计算机程序。
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