DE102015202792A1 - Verfahren zum Lokalisieren einer mobilen Einrichtung, Beacon-Einrichtung und Anordnung - Google Patents

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Abstract

Ein Verfahren zum Lokalisieren einer mobilen Einrichtung (101) umfasst die Schritte: Aussenden eines Sendesignals (S102) mit vorgegebenen Sendeeigenschaften, die nach einem zeitlichen Muster verändert werden, von mindestens einer Beacon-Einrichtung (102) aus, und Ermitteln eines Abstandes der mobilen Einrichtung (101) von der Beacon-Einrichtung (102) in Abhängigkeit von einer Empfangssignalstärke (PE102) und den vorgebebenen Sendeeigenschaften.
Eine Beacon-Einrichtung (102) ist dazu eingerichtet, ein Sendesignal (S102) mit den vorgegebenen Sendeeigenschaften auszusenden. Und eine Anordnung zum Lokalisieren einer mobilen Einrichtung (301) umfasst eine Mehrzahl entsprechender Beacon-Einrichtungen (3021–3025), wobei die Mehrzahl von Beacon-Einrichtungen (3021–3025) an unterschiedlichen Beacon-Positionen (A301–A305) angeordnet ist.
Das Verfahren erlaubt, nicht autorisierten Nutzern nur eine beschränkte Genauigkeit der Positionsbestimmung zu ermöglichen. Es sind mögliche Verfahrensabläufe, Sendesignaldiagramme und Beacon-Anordnungen dargestellt.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Lokalisieren einer mobilen Einrichtung. Ferner betrifft die vorliegende Erfindung eine Beacon-Einrichtung und eine Anordnung zum Lokalisieren einer mobilen Einrichtung.
  • Eine Lokalisierung beinhaltet die Ermittlung eines (Stand-)Ortes in Bezug zu einem definierten Fixpunkt oder in einem definierten Bezugssystem. Insbesondere kann durch die Lokalisierung der Standort eines lokalisierbaren Gerätes, z.B. einer mobilen Einrichtung bestimmt werden. Wird der eigene Standort mittels einer Lokalisierung bestimmt, handelt es sich um eine Standortbestimmung. Bestimmt man die Position eines entfernten lokalisierbaren Gerätes, handelt es sich um eine Ortung. Eine Ortsbestimmung, Positionsbestimmung oder Verortung ist gleichbedeutend oder sinnverwandt mit der Lokalisierung.
  • Der Anwendungsbereich der Lokalisierung umfasst Navigation, Orientierung, Verkehrsstatistik, Bestimmung einer Aufenthaltshistorie (Trajektorie), Ermitteln von Bewegungsrichtung und Bewegungsgeschwindigkeit, etc.
  • Bekannt ist die satellitengestützte Lokalisierung, insbesondere mit Hilfe des Global Positioning Systems (GPS), die vor allem für Navigationszwecke eingesetzt wird. Hierzu empfängt das zu lokalisierende Gerät Sendesignale von drei Satelliten. Das Sendesignal jedes Satelliten enthält Informationen über die jeweilige Satellitenposition und über den Sendezeitpunkt. Ausgehend von der Lichtgeschwindigkeit, mit der sich die Sendesignale ausbreiten, der jeweiligen Satellitenposition und dem jeweiligen Sendezeitpunkt kann der jeweilige Abstand des zu lokalisierenden Gerätes von den drei Satelliten berechnet werden. Zusätzlich wird das Sendesignal eines vierten Satelliten empfangen, mittels dessen die Uhr des zu lokalisierenden Gerätes mit den Uhren der Satelliten synchronisiert wird.
  • In Mobilfunksystemen wird ein Anschlussgebiet eines mobilen Funknetzes in Zellen unterteilt. Jede Zelle kann beispielsweise mit einem Zugangspunkt versehen sein, der die jeweilige Zelle kennzeichnet. So kann die Zelle, in welcher sich das mobile Gerät befindet, bestimmt werden. Die Ortsauflösung der Lokalisierung hängt von der Größe der Zellen ab, und es handelt sich oftmals um eine grobe Lokalisierung.
  • In geschlossenen Räumen ist die satellitengestützte Lokalisierung meist nicht anwendbar, da die Sendesignale von Satelliten durch die Wände abgeschirmt und daher nicht empfangbar sind. Als Alternativen werden Sendeeinrichtungen, so genannte Beacons, an definierten Positionen in einem Gebäude installiert. Die Beacons senden ein Sendesignal aus, das ein Identifikationsmerkmal oder eine Position des jeweiligen Beacons enthält.
  • Falls die Lokalisierung des mobilen Gerätes in Form einer kommerziellen Dienstleistung angeboten wird, ist es häufig wünschenswert, nur autorisierten Nutzern die genaue Positionsbestimmung zu ermöglichen. Gleichzeitig soll nicht autorisierten Nutzern die Möglichkeit zur Positionsbestimmung gänzlich verwehrt werden, oder nur eine ungenaue Positionsbestimmung möglich sein.
  • Gemäß dem iBeacon-Standard der Firma Apple enthält das Sendesignal jedes Beacons die zugehörigen Identifikationsnummern (IDs) sowie eine Referenz-Empfangssignalstärke, welche beim Empfangen des Sendesignals in einem bestimmten Abstand von dem Beacon zu erwarten wäre. Das Empfangen des Sendesignals sowie das Berechnen des Abstandes von dem Beacon werden durch eine App ermöglicht.
  • Das Sendesignal des Gimbal der Firma Qualcomm enthält eine ID des jeweiligen Beacons, wobei sich die ID periodisch und quasizufällig ändert. Zudem wird die ID verschlüsselt, so dass ein nicht autorisierter Nutzer das Sendesignal nicht zu dem zugehörigen Beacon zuordnen kann. Autorisierte Nutzer hingegen können auf einen externen Server zugreifen, der die IDs entschlüsseln kann, und die Abstände zu den Beacons bestimmen.
  • Bei den genannten Techniken hat ein nicht autorisierter Nutzer keine Möglichkeit, seine Position auch nur näherungsweise zu bestimmen.
  • Vor diesem Hintergrund besteht eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, ein Verfahren zum Lokalisieren einer mobilen Einrichtung mit unterschiedlicher Genauigkeit bereitzustellen, wobei die Genauigkeit abhängig von einem Empfänger variiert wird.
  • Demgemäß wird ein Verfahren zum Lokalisieren einer mobilen Einrichtung vorgeschlagen. Das Verfahren umfasst folgende Schritte:
    Aussenden eines Sendesignals mit vorgegebenen Sendeeigenschaften, die nach einem zeitlichen Muster verändert werden, von mindestens einer Beacon-Einrichtung aus, und
    Ermitteln eines Abstandes der mobilen Einrichtung von der Beacon-Einrichtung in Abhängigkeit von einer Empfangssignalstärke und den vorgegebenen Sendeeigenschaften, und insbesondere einer Beacon-Position.
  • Im Folgenden wird an manchen Stellen vereinfachend von einer Positionsbestimmung, Lokalisierung und/oder Abstandsbestimmung eines Nutzers gesprochen. Dabei beziehen sich die Positionsbestimmung, Lokalisierung und/oder Abstandsbestimmung auf das mobile Gerät oder auf die mobile Einrichtung des jeweiligen Nutzers. Ein autorisierter Nutzer ist ein Angehöriger eines Personenkreises, dem ein Zugang zu dem zeitlichen Muster gewährt wird. Ein nicht autorisierter Nutzer ist ein Angehöriger eines weiteren Personenkreises, dem der Zugang zu dem zeitlichen Muster verwehrt wird.
  • Bei dem vorgeschlagenen Verfahren kann eine absolute Position der mobilen Einrichtung, z.B. mit Hilfe von Geokoordinaten, und/oder eine relative Position der mobilen Einrichtung zu der Beacon-Einrichtung, z.B. unter Angabe des Abstands oder einer Entfernung der mobilen Einrichtung von der Beacon-Einrichtung, bestimmt werden.
  • Die Beacon-Einrichtung strahlt das Sendesignal mit den zeitlich veränderlichen vorgegebenen Sendeeigenschaften aus. Die vorgegebenen Sendeeigenschaften können elektrische, geometrische, mechanische, optische und/oder andere technische und physikalische Eigenschaften umfassen, die das Aussenden des Sendesignals von der Beacon-Einrichtung aus betreffen. Insbesondere betreffen die vorgegebenen Sendeeigenschaften einen physikalischen Übertragungskanal des Sendesignals von der Beacon-Einrichtung zu der mobilen Einrichtung.
  • Das zeitliche Muster ist der Verlauf einer Größe, die sich über die Zeit verändert. Das zeitliche Verändern kann dabei beliebig und/oder nach einem bestimmten Schema erfolgen. Die "Größe" kann zum Beispiel die Sendesignalstärke sein. Das zeitliche Muster, nach dem die vorgegebenen Sendeeigenschaften der Beacon-Einrichtung verändert werden, kann vorherbestimmt, charakteristisch für die Beacon-Einrichtung, auf einem Zufalls- oder einem Pseudozufallsprinzip beruhend und/oder von extern gesteuert sein.
  • Das Verändern der vorgegebenen Sendeeigenschaften kann nur einen Teil von Parametern, die die vorgegebenen Sendeeigenschaften umfassen, betreffen. Insbesondere kann sich die Veränderung auf eine Sendeleistung, mit der die Beacon-Einrichtung das Sendesignal aussendet, beziehen.
  • Die Empfangssignalstärke bezeichnet allgemein eine Signalstärke des empfangenen Signals an der mobilen Einrichtung. Die Empfangssignalstärke kann insbesondere in einer Einheit für Leistung (z.B. Watt, Dezibelmilliwatt), Helligkeit (z.B. Lumen), Spannung (z.B. Volt), Stromstärke (z.B. Ampere), Energie-(z.B. Joule) und/oder Impulsübertrag (z.B. Newtonsekunde) angegeben werden.
  • Das Sendesignal breitet sich z. B. wellenförmig aus. Insbesondere wird das Sendesignal in Form einer elektromagnetischen Welle ausgesendet. Das Sendesignal kann dabei eine Frequenz von 6,5 MHz bis 246 GHz aufweisen. Insbesondere kann das Sendesignal in einem der Frequenzbereiche für Hochfrequenzgeräte in Industrie, Wissenschaft und Medizin, der so genannten ISM-Bänder, ausgesendet werden.
  • Das Sendesignal ist insbesondere dazu eingerichtet, Informationen von der Beacon-Einrichtung zu der mobilen Einrichtung zu übertragen. Die Informationen können insbesondere in Form einer Bitfolge, d.h. einer Folge von definierten Zustandswechseln zwischen zwei Zuständen, an der Beacon-Einrichtung bereitgestellt werden.
  • Die Übertragung der entsprechenden Bitfolge geschieht zum Beispiel mit Hilfe eines Bluetooth-Verfahrens, WIFI-Standards oder dergleichen.
  • Das Ermitteln des Abstandes der mobilen Einrichtung von der Beacon-Einrichtung kann insbesondere dadurch erfolgen, dass eine Tabelle, welche Empfangssignalstärken auf Abstände zum jeweiligen Beacon zuordnet, verwendet wird. An der mobilen Einrichtung kann dann der der gemessenen Empfangssignalstärke entsprechende Abstand als Abstand der mobilen Einrichtung zum Beacon angenommen werden.
  • Das zeitliche Muster, nach dem die vorgegebenen Sendeeigenschaften verändert werden, ist insbesondere nur für autorisierte Nutzer zugänglich. Dabei kann das zeitliche Muster auf der mobilen Einrichtung eines autorisierten Nutzers gespeichert und/oder berechenbar sein. Alternativ oder zusätzlich dazu kann das zeitliche Muster von extern, z.B. online und/oder per Funk, an der mobilen Einrichtung bereitgestellt werden.
  • Der nicht autorisierte Nutzer kennt das zeitliche Muster nicht, so dass er die vorgegebenen Sendeeigenschaften der Beacon-Einrichtung nicht kennt und die Empfangssignalstärke nicht zuverlässig einem Abstand zuordnen kann. Somit fehlen ihm die nötigen Parameter zum Berechnen des tatsächlichen Abstandes von der Beacon-Einrichtung. Vielmehr muss der nichtautorisierte Nutzer von einer mittleren ungenauen Signalstärke ausgehen und kann daher lediglich einen ungenauen Abstand bestimmen.
  • Gemäß einer Ausführungsform umfasst das Verfahren ferner mindestens einen der folgenden Schritte:
    Anordnen der mindestens einen Beacon-Einrichtung, wobei die Beacon-Einrichtung zum Aussenden des Sendesignals mit den vorgegebenen Sendeeigenschaften eingerichtet ist, an der Beacon-Position,
    Empfangen des Sendesignals an der mobilen Einrichtung als Empfangssignal, das Bestimmen der Empfangssignalstärke des Empfangssignals an der mobilen Einrichtung, und
    Bereitstellen der vorgegebenen Sendeeigenschaften der Beacon-Einrichtung an der mobilen Einrichtung.
  • Die Beacon-Position bezeichnet diejenige räumliche Position und/oder Stelle, in oder an der sich die Beacon-Einrichtung befindet. Die Beacon-Position kann insbesondere eine Position in einem Gebäude, Bauwerk und/oder anderen geschlossenen Raum sein. Beispielsweise kann die Beacon-Einrichtung in einem WLAN-Router, in einer Beleuchtungseinrichtung, in einem Feuermelder, in einer stationären Überwachungseinrichtung, an einem Stromanschluss, in und/oder an einer Schalteinrichtung integriert oder angeordnet sein.
  • Die Empfangssignalstärke an der mobilen Einrichtung kann bestimmt werden, indem eine Schwingungsamplitude eines elektrischen und/oder magnetischen Feldes und/oder einer mechanische Welle des Empfangssignals gemessen wird.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsform umfassen die vorgegebenen Sendeeigenschaften eine Sendesignalstärke, und die Beacon-Einrichtung sendet das Sendesignal mit der Sendesignalstärke aus.
  • Die Sendesignalstärke, mit der die Beacon-Einrichtung das Sendesignal aussendet, wird nach dem zeitlichen Muster verändert. Dem nicht autorisierten Nutzer ist das zeitliche Muster nicht bekannt, weshalb für ihn die Sendesignalstärke der Beacon-Einrichtung in unvorhersehbarer Weise verändert wird. Da er die Sendesignalstärke der Beacon-Einrichtung nicht kennt, kann er, aus oben erwähnten Gründen, den Abstand von der Beacon-Einrichtung nicht ermitteln.
  • Das Verändern der Sendesignalstärke erfolgt beispielsweise durch ein Verändern einer Sendeleistung der Beacon-Einrichtung.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsform umfassen die vorgegebenen Sendeeigenschaften mindestens eine Vorzugssenderichtung, wobei die Beacon-Einrichtung das Sendesignal in der mindestens einen Vorzugsrichtung aussendet.
  • Die Beacon-Einrichtung sendet das Sendesignal z. B. anisotrop aus. Die Vorzugssenderichtung kann insbesondere nach dem zeitlichen Muster verändert werden. Die Empfangssignalstärke des in der Vorzugssenderichtung ausgesendeten Sendesignals an der mobilen Einrichtung hängt von dem Abstand von der Beacon-Einrichtung sowie von einem Winkel ab, der an der Beacon-Einrichtung von der Vorzugssenderichtung und einer Verbindungslinie zwischen der mobilen Einrichtung und der Beacon-Einrichtung gebildet wird. Je kleiner der Winkel, desto stärker ist die Empfangssignalstärke.
  • Zudem ist denkbar, dass das Sendesignal der Beacon-Einrichtung in einer Polarisationsrichtung polarisiert ist, die nach dem zeitlichen Muster verändert wird. In diesem Fall hängt die Empfangssignalstärke von der Ausrichtung der mobilen Einrichtung und der Polarisationsrichtung relativ zueinander. Je paralleler die mobile Einrichtung zu der Polarisationsrichtung angeordnet ist, desto stärker ist die Empfangssignalstärke.
  • Das Verändern der Vorzugssenderichtung kann insbesondere dadurch erfolgen, dass die Beacon-Einrichtung rotiert wird. Alternativ dazu ist denkbar, dass die Beacon-Einrichtung eine Mehrzahl von Sendevorrichtungen, z.B. Antennen, aufweist, die das Sendesignal mit unterschiedlicher Sendesignalstärke in unterschiedliche Richtungen ausstrahlen. Demnach kann die Vorzugssenderichtung verändert werden, indem die Sendesignalstärke der Sendevorrichtungen unterschiedlich verändert wird.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsform umfasst das Verfahren ferner mindestens einen der folgenden Schritte:
    Zuordnen einer Beacon-ID zu der Beacon-Einrichtung,
    Übertragen der Beacon-ID zu der mobilen Einrichtung,
    Übertragen der Beacon-ID und der Empfangssignalstärke von der mobilen Einrichtung zu einer externen Server-Einrichtung,
    Ermitteln des Abstandes der mobilen Einrichtung von der Beacon-Einrichtung in Abhängigkeit von der Empfangssignalstärke einer Beacon-Position und den vorgegebenen Sendeeigenschaften durch die externe Server-Einrichtung, und
    Übermitteln des Abstandes an die mobile Einrichtung.
  • Eine ID ist z. B. ein Kürzel und stellt eine eindeutige Kennung und/oder ein eindeutiges Kennzeichen für ein Objekt dar. Eine Beacon-ID kennzeichnet die zugehörige Beacon-Einrichtung eindeutig. Die Beacon-ID kann beispielsweise eine Folge von Nummern, Zeichen, Symbolen, Codes und/oder Bits und/oder eine Kombination davon enthalten. Insbesondere kann die Beacon-ID eine IP-Adresse, eine MAC-Adresse, eine UUID, eine GUID, ein Device-Fingerprint, ein Machine-Fingerprint, eine Seriennummer und/oder einen Object-Identifier umfassen.
  • Die externe Server-Einrichtung ist vorzugsweise räumlich von der mobilen Einrichtung getrennt. Die externe Server-Einrichtung kann insbesondere mit einer Recheneinheit ausgestattet sein, die anhand der Empfangssignalstärke, der vorgegebenen Sendeeigenschaften der Beacon-Einrichtung den Abstand der mobilen Einrichtung von der Beacon-Einrichtung berechnen kann. Ausgehend von dem berechneten Abstand und der Beacon-Position kann die mobile Einrichtung lokalisiert werden.
  • Die Server-Eirichtung kann ferner eine Datenbank umfassen, die das zeitliche Muster und/oder die zugehörigen vorgegebenen Sendeeigenschaften speichert, die zum Berechnen des Abstandes der mobilen Einrichtung von der Beacon-Einrichtung herangezogen werden können.
  • Des Weiteren kann ein Programm und/oder eine App an der mobilen Einrichtung bereitgestellt werden, mittels welcher die mobile Einrichtung mit der externen Server-Einrichtung kommunizieren kann, z.B. um die Beacon-ID und die Empfangssignalstärke an die Server-Einrichtung zu senden und den berechneten Abstand von der Server-Einrichtung zu empfangen.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist das Sendesignal eingerichtet, Sendedaten zu der mobilen Einrichtung zu übertragen und die Sendedaten, die Beacon-Position, eine Beacon-ID, einen Zeitstempel, eine Sendesignalstärke und/oder eine Vorzugssenderichtung der Beacon-Einrichtung zu umfassen.
  • Die Sendedaten enthalten z.B. Informationen, die über das Sendesignal zu der mobilen Einrichtung übertragen werden. Die Sendedaten können insbesondere als eine Bitfolge ausgeformt sein. Der Zeitstempel kann Zeitpunkte und/oder Zeitintervalle markieren, nach denen das zeitliche Muster verändert wird.
  • Der Zeitstempel gibt insbesondere die Referenzzeit der Beacon-Einrichtung an, um z.B. eine Phase in dem zeitlichen Muster zu kennzeichnen, die den jeweiligen vorgegebenen Sendeeigenschaften zugewiesen ist. Insgesamt werden die vorgegebenen Sendeeigenschaften in die Sendedaten eingefügt, um so die vorgegebenen Sendeeigenschaften zu der mobilen Einrichtung des autorisierten Nutzers zu übermitteln.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsform umfasst das Verfahren ferner mindestens einen der folgenden Schritte:
    wenigstens teilweises Verschlüsseln der vorgegebenen Sendeeigenschaften, und
    Einfügen der wenigstens teilweise verschlüsselten vorgegebenen Sendeeigenschaften in die Sendedaten, wobei die Sendedaten mit den wenigstens teilweise verschlüsselten vorgegebenen Sendeeigenschaften, insbesondere über das Sendesignal, zu der mobilen Einrichtung übertragen werden.
  • Aufgrund des Verschlüsselns der vorgegebenen Sendeeigenschaften kennt der nicht autorisierte Nutzer die vorgegebenen Sendeeigenschaften der Beacon-Einrichtung nicht und kann die zu erwartende Empfangssignalstärke nicht bestimmen. Somit ist das Lokalisieren für den nicht autorisierten Nutzer nicht möglich.
  • Dabei kann das Verschlüsseln derart erfolgen, dass der nicht autorisierte Nutzer eine unvollständige Auskunft über die vorgegebenen Sendeeigenschaften der Beacon-Einrichtung erhält, mittels welcher er eine grobe Lokalisierung durchführen kann.
  • Insbesondere kann die Sendesignalstärke der Beacon-Einrichtung als eine Bitfolge angegeben werden, wobei die höherwertigen Bits unverschlüsselt und die restlichen Bits verschlüsselt vorliegen können. Beispielsweise kann die Sendesignalstärke als eine Folge von 8 Bits in den Sendedaten angegeben sein, wovon die höherwertigen 3 Bits unverschlüsselt und die restlichen 5 Bits verschlüsselt vorliegen.
  • Ein Bit stellt eine Stelle in einem binären Zahlensystem dar, das nur zwei Ziffern, üblicherweise 0 und 1, zur Darstellung einer Zahl und/oder eines Wertes benutzt. Das Bit nimmt dabei einen Wert aus zwei möglichen, diskreten Zuständen, üblicherweise 0 oder 1, an. Eine Folge aus Bits, eine Bitfolge, stellt eine Zahlenkette, d.h. eine Aneinanderreihung, von mehreren Bits dar.
  • Die unverschlüsselten Bits der Sendesignalstärke ermöglichen dem nicht autorisierten Nutzer, basierend auf den unverschlüsselten Bits seine Position in einem Umfang zu bestimmen, dessen Ausmaß durch die unverschlüsselten Bits bestimmt wird. Dem autorisierten Nutzer wird beispielsweise ein Schlüssel bereitgestellt, mit dem er die verschlüsselten Bits entschlüsseln kann. Beispielsweise ist das Lokalisieren für den nicht autorisierten Nutzer mit einer Ungenauigkeit von 10 bis 50 Metern in jeder Raumrichtung möglich, während der autorisierte Nutzer das Lokalisieren mit einer Ungenauigkeit von 2 bis 5 Metern durchführen kann.
  • Insbesondere kann das Verschlüsseln der vorgegebenen Sendeeigenschaften pseudozufällig erfolgen. Dabei werden die vorgegebenen Sendeeigenschaften hardware- und/oder softwarebasiert scheinbar zufällig verändert, um pseudozufällige vorgegebenen Sendeeigenschaften zu generieren, die in die Sendedaten eingefügt werden.
  • Es ist denkbar, dass der Schlüssel in einem regelmäßigen Zeitabstand verändert wird. Der Schlüssel kann beispielsweise pseudozufällig generiert und/oder verändert werden. Der Schlüssel kann insbesondere in der externen Server-Einrichtung und/oder in einer weiteren Server-Einrichtung bereitgestellt und nur für autorisierten Nutzer zugänglich gemacht werden. Der Schlüssel kann per eine App und/oder ein Programm an der mobilen Einrichtung bereitgestellt werden.
  • Darüber hinaus ist denkbar, dass der Schlüssel mit Hilfe eines Zufallszahlengenerators, z.B. eines Ringoszillatorschaltkreises, generiert und in einem regelmäßigen Zeitabstand verändert wird. Ein solcher Schlüssel steht nur autorisierten Nutzern zur Verfügung, z.B. durch eine App an der mobilen Einrichtung oder durch ein Einloggen auf einem externen Server.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsform umfasst das Verfahren ferner den Schritt:
    Bestimmen einer Trajektorie der mobilen Einrichtung durch ein wiederholtes Ermitteln des Abstandes der mobilen Einrichtung von der Beacon-Position nacheinander.
  • Demgemäß kann eine Historie des Abstandes der mobilen Einrichtung von der Beacon-Einrichtung bestimmt werden. Ferner kann eine Trajektorie, eine Bewegungsrichtung und/oder eine Bewegungsgeschwindigkeit der mobilen Einrichtung bestimmt werden.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsform erfolgt das Ermitteln des Abstandes in der oder durch die mobile Einrichtung.
  • Das Ermitteln des Abstandes kann zum Beispiel durch eine App, ein Programm und/oder eine Datenbank erfolgen. Dabei wird der Abstand lokal an der mobilen Einrichtung bestimmt, ohne dass man externe Rechenleistung und/oder eine Datenverbindung benötigt.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsform umfasst das Verfahren ferner den Schritt:
    diskontinuierliches Aussenden des Sendesignals.
  • Beispielsweise kann das Sendesignal in einem Zeitintervall von 1–100 Millisekunden enthalten sein. Das Zeitintervall wird periodisch wiederholt, wobei zwischen zwei Zeitintervallen eine Pause von bis zu mehreren Sekunden eingelegt werden kann. Dadurch kann der Strom- bzw. Energieverbrauch für das Aussenden des Sendesignals von der Beacon-Einrichtung aus reduziert werden.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsform wird das zeitliche Muster, nach dem die vorgegebenen Sendeeigenschaften verändert werden, in Abhängigkeit von einer Pseudozufallszahlenfolge erzeugt.
  • Die Pseudozufallszahlenfolge kann hardware- und/oder softwarebasiert generiert sein. Dadurch ist es für den nicht autorisierten Nutzer unmöglich, die vorgegebenen Sendeeigenschaften vorherzusagen.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsform umfasst das Verfahren ferner mindestens einen der folgenden Schritte:
    Aussenden jeweils eines Sendesignals mit jeweils vorgegebenen Sendeeigenschaften, die nach einem jeweiligen zeitlichen Muster verändert werden, von mehreren Beacon-Einrichtungen aus, und
    Ermitteln eines jeweiligen Abstandes der mobilen Einrichtung von jeder der Beacon-Einrichtungen in Abhängigkeit von einer jeweiligen Empfangssignalstärke, der jeweiligen Beacon-Position und den jeweils vorgegebenen Sendeeigenschaften.
  • Es wird eine Mehrzahl Beacon-Einrichtungen verwendet, um die mobile Einrichtung in einem mehrdimensionalen Raum zu lokalisieren. Die Beacon-Einrichtungen senden die jeweils ein Sendesignal mit den jeweiligen vorgegebenen Sendeeigenschaften aus, wobei jede Beacon-Einrichtung ein eigenes zeitliches Muster aufweist, nach dem die jeweiligen vorgegebenen Sendeeigenschaften verändert werden.
  • Insbesondere kann das Lokalisieren der mobilen Einrichtung durch eine Triangulation und/oder Trilateration erfolgen, um eine genaue Position in einem mehrdimensionalen Raum zu bestimmen.
  • Insbesondere hat der autorisierte Nutzer Zugang zu den vorgegebenen Sendeeigenschaften der jeweiligen Beacon-Einrichtung, mittels welcher er die Position seiner mobilen Einrichtung genau bestimmen kann. Der nicht autorisierte Nutzer kennt die vorgegebenen Sendeeigenschaften der Beacon-Einrichtungen nicht. Er kann zwar die Sendesignale der Beacon-Einrichtungen empfangen, aber die jeweilige Empfangssignalstärke nicht zur Bestimmung des Abstandes von der Beacon-Einrichtung heranziehen.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsform umfasst das Verfahren ferner mindestens einen der folgenden Schritte:
    Anordnen weiterer Beacon-Einrichtungen, die jeweils zum Aussenden eines Sendesignals mit jeweils vorgegebenen Sendeeigenschaften eingerichtet sind, an den jeweiligen Beacon-Positionen,
    Empfangen der Sendesignale an der jeweiligen Einrichtung als jeweiliges Empfangssignal,
    Bestimmen der jeweiligen Empfangssignalstärke des jeweiligen Empfangssignals an der mobilen Einrichtung, und
    Bereitstellen der jeweils vorgegebenen Sendeeigenschaften der jeweiligen Beacon-Einrichtungen an der mobilen Einrichtung, wobei jede der mehreren Beacon-Einrichtungen ein eigenes zeitliches Muster aufweist, nachdem die jeweils vorgegebenen Sendeeigenschaften verändert werden.
  • Die Beacon-Einrichtungen befinden sich beispielsweise an unterschiedlichen Beacon-Positionen. Jede Beacon-Einrichtung sendet ein eigenes Sendesignal mit den jeweils vorgegebenen Sendeeigenschaften aus, das an der mobilen Einrichtung als das jeweilige Empfangssignal empfangen wird. Die mobile Einrichtung bestimmt die jeweilige Empfangsstärke der Empfangssignale. Anhand der jeweiligen Empfangsstärke und der jeweiligen vorgegebenen Sendeeigenschaften werden die Abstände von den jeweiligen Beacon-Einrichtungen ermittelt.
  • Alternativ dazu kann die mobile Einrichtung die jeweilige Empfangsstärke an eine Server-Einrichtung, z.B. über Funk, WLAN und/oder per Internet, weiterleiten. Die Server-Einrichtung wertet die Empfangsstärke in Kombination mit den jeweiligen vorgegebenen Sendeeigenschaften aus, um die Abstände der mobilen Einrichtung von den jeweiligen Beacon-Einrichtungen zu ermitteln.
  • Die Abstände der mobilen Einrichtung von den jeweiligen Beacon-Einrichtungen können mit den jeweiligen Beacon-Positionen kombiniert werden, um die mobile Einrichtung in einem mehrdimensionalen Raum zu lokalisieren.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsform wird eine Beacon-Einrichtung zum Lokalisieren einer mobilen Einrichtung vorgeschlagen. Die Beacon-Einrichtung ist dazu eingerichtet, ein Sendesignal mit den vorgegebenen Sendeeigenschaften auszusenden, um das oben beschriebene Verfahren durchzuführen.
  • Die Beacon-Einrichtung kann insbesondere die vorgegebenen Sendeeigenschaften nach einem zeitlichen Muster verändern, um die genauen vorgegebenen Sendeeigenschaften derart zu verschleiern, dass ein nicht autorisierter Nutzer eine Empfangssignalstärke nicht zum Lokalisieren seiner mobilen Einrichtung heranziehen kann.
  • Das von der Beacon-Einrichtung ausgesendete Sendesignal kann insbesondere ein elektromagnetisches Signal, z.B. ein Funksignal und/oder ein WLAN-Signal, sein.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsform wird ferner eine Anordnung zum Lokalisieren einer mobilen Einrichtung vorgeschlagen. Die Anordnung umfasst eine Mehrzahl von oben beschriebenen Beacon-Einrichtungen, wobei die Mehrzahl von Beacon-Einrichtungen an unterschiedlichen Beacon-Positionen angeordnet ist.
  • Demgemäß wird eine Mehrzahl von Beacon-Einrichtungen an unterschiedlichen Positionen bereitgestellt, wobei die Beacon-Einrichtungen jeweils ein Sendesignal aussendet. Die Sendesignale können an der mobilen Einrichtung empfangen werden, die daraus eine jeweilige Empfangssignalstärke ermittelt, um Abstände von den jeweiligen Beacon-Einrichtungen zu bestimmen.
  • Dabei können die jeweiligen vorgegebenen Sendeeigenschaften, mit denen die Beacon-Einrichtungen jeweils das Sendesignal aussenden, nach einem jeweiligen zeitlichen Muster verändert werden. Das zeitliche Muster sowie die vorgegebenen Sendeeigenschaften sind nur einem autorisierten Nutzer zugänglich. Der autorisierte Nutzer kann anhand der jeweiligen vorgegebenen Sendeeigenschaften, der jeweiligen Beacon-Position und der jeweiligen Empfangssignalstärke seine mobile Einrichtung genau lokalisieren.
  • Ein nicht autorisierter Nutzer kann zwar die Sendesignale empfangen aber die genaue Position nicht bestimmen, da ihm die jeweiligen Sendeeigenschaften nicht bekannt sind.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsform erfolgt das Lokalisieren der mobilen Einrichtung durch ein Ermitteln des Abstandes der mobilen Einrichtung von jeder Beacon-Einrichtung der Mehrzahl von Beacon-Einrichtungen nach dem oben beschriebenen Verfahren.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist das jeweilige zeitliche Muster der Mehrzahl von Beacon-Einrichtungen vor einem Zugriff geschützt. Folglich ist ein Ändern, Löschen, Überschreiben und/oder Manipulieren des zeitlichen Musters der Beacon-Einrichtungen nicht möglich. Darüber hinaus wird sichergestellt, dass selbst ein physikalischer und/oder mechanischer Eingriff in die Beacon-Einrichtungen keinen Zugriff auf das jeweilige zeitliche Muster ermöglicht. Beispielsweise ist das zeitliche Muster auf einem Festwertspeicher oder einem Read-Only-Memory (ROM), insbesondere Masken-ROM, Programmable ROM (PROM), Erasable PROM (EPROM), Electrically EPROM (EEPROM) und/oder in Kombination mit einem Flash-Speicher, gespeichert. Der Speicher, auf dem das zeitliche Muster gespeichert ist, kann mit der Beacon-Einrichtung fest verdrahtet, verlötet und/oder in die Beacon-Einrichtung eingeprägt sein.
  • Insbesondere ist das zeitliche Muster derart manipulations- und/oder zugriffsgeschützt in der mobilen Einrichtung, der bzw. den Beacon-Eirichtungen und/oder einer Server-Einrichtung abgespeichert, dass nur autorisierte Nutzer Kenntnis davon gewinnen können.
  • Die jeweilige Einheit, zum Beispiel Recheneinheit oder Steuerungseinheit, kann hardwaretechnisch und/oder auch softwaretechnisch implementiert sein. Bei einer hardwaretechnischen Implementierung kann die jeweilige Einheit als Vorrichtung oder als Teil einer Vorrichtung, zum Beispiel als Computer oder als Mikroprozessor oder als Steuerrechner ausgebildet sein. Bei einer softwaretechnischen Implementierung kann die jeweilige Einheit als Computerprogrammprodukt, als eine App, als eine Funktion, als eine Routine, als Teil eines Programmcodes oder als ausführbares Objekt ausgebildet sein.
  • Die für die vorgeschlagene Vorrichtung beschriebenen Ausführungsformen und Merkmale gelten für das vorgeschlagene Verfahren entsprechend.
  • Weitere mögliche Implementierungen der Erfindung umfassen auch nicht explizit genannte Kombinationen von zuvor oder im Folgenden bezüglich der Ausführungsbeispiele beschriebenen Merkmale oder Ausführungsformen. Dabei wird der Fachmann auch Einzelaspekte als Verbesserungen oder Ergänzungen zu der jeweiligen Grundform der Erfindung hinzufügen.
  • Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und Aspekte der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche sowie der im Folgenden beschriebenen Ausführungsbeispiele der Erfindung. Im Weiteren wird die Erfindung anhand von bevorzugten Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die beigelegten Figuren näher erläutert.
  • 1 zeigt eine schematische Darstellung des Lokalisierens einer mobilen Einrichtung mit Hilfe einer Beacon-Einrichtung.
  • 2 zeigt ein Ablauf-Diagramm für ein Ausführungsbeispiel eines Verfahrens zum Lokalisieren einer mobilen Einrichtung.
  • 3 zeigt eine schematische Darstellung einer Ausführungsform einer Anordnung von Beacon-Einrichtungen zum Lokalisieren einer mobilen Einrichtung.
  • 4 zeigt ein Sendesignalstärke-Zeit-Diagramm.
  • 5 zeigt ein zeitliches Muster einer Sendeleistung gemäß einer ersten Ausführungsform.
  • 6 zeigt ein zeitliches Muster der Sendeleistung gemäß einer zweiten Ausführungsform.
  • 7 zeigt eine schematische Darstellung einer genau lokalisierten mobilen Einrichtung eines autorisierten Nutzers.
  • 8 zeigt eine schematische Darstellung einer grob lokalisierten mobilen Einrichtung eines nicht autorisierten Nutzers.
  • 9 zeigt ein Diagramm, das eine Richtcharakteristik eines Sendesignals einer Beacon-Einrichtung veranschaulicht.
  • 10 zeigt eine schematische Darstellung einer Beacon-Einrichtung, einer mobilen Einrichtung und einer Server-Einrichtung zum Lokalisieren der mobilen Einrichtung.
  • 11 zeigt eine schematische Darstellung einer Anordnung von Beacon-Einrichtungen und einer Server-Einrichtung zum Lokalisieren einer mobilen Einrichtung.
  • 12 zeigt ein Ausführungsbeispiel einer Anordnung zum Lokalisieren einer mobilen Einrichtung.
  • In den Figuren sind gleiche oder funktionsgleiche Elemente mit denselben Bezugszeichen versehen worden, sofern nichts anderes angegeben ist.
  • Das vorgeschlagene Verfahren sowie die vorgeschlagene Beacon-Einrichtung und die Anordnung werden mit Hilfe der Figuren veranschaulicht und erklärt.
  • 1 zeigt eine schematische Darstellung eines Lokalisierens einer mobilen Einrichtung 101 in einer Dimension mit Hilfe einer Beacon-Einrichtung 102.
  • Die Beacon-Einrichtung 102 ist an einer Beacon-Position A102 in einem eindimensionalen Raum, der durch eine x-Achse aufgespannt ist, angeordnet. Die mobile Einrichtung 101 befindet sich in einer Position r101 in einem Abstand Δx102 von der Beacon-Einrichtung 102 entfernt.
  • Die Beacon-Einrichtung 102 sendet ein Sendesignal S102 mit einer Sendesignalstärke P102 aus. Die mobile Einrichtung 101 empfängt das Sendesignal S102 als Empfangssignal E102 mit einer Empfangssignalstärke PE102.
  • 2 zeigt ein Ablauf-Diagramm 200 für ein Ausführungsbeispiel eines Verfahrens zum Lokalisieren einer mobilen Einrichtung. Das Verfahren ist insbesondere dazu geeignet, den Abstand Δx102 der mobilen Einrichtung 101 von der Beacon-Einrichtung 102 aus 1 zu ermitteln.
  • In einem ersten Verfahrensschritt 201 wird die Beacon-Einrichtung 102 an der Beacon-Position A102 angeordnet.
  • In einem zweiten Verfahrensschritt 202 sendet die Beacon-Einrichtung 102 das Sendesignal S102 als eine elektromagnetische Welle z. B. mit einer Träger-Frequenz fT von 2,4–2,5 GHz und der Sendesignalstärke P102 ausgesendet. Die Sendesignalstärke P102 wird nach einem zeitlichen Muster M102 verändert.
  • Es werden Sendedaten D102 an der Beacon-Einrichtung 102 bereitgestellt. Die Sendedaten D102 liegen dabei als eine Bitfolge B102 vor, die insbesondere Informationen über die Sendesignalstärke P102, die Beacon-ID BID102 und die Beacon-Position A102 der Beacon-Einrichtung 102 enthält. Die Sendesignalstärke S102 wird als eine Folge von acht Bits angegeben, wovon die fünf niederwertigen Bits verschlüsselt sind.
  • Die Bitfolge B102 der Sendedaten D102 wird in eine elektromagnetische Welle mit einer Träger-Frequenz fT von 2,4–2,5 GHz hochgemischt. Dabei wird jedes Bit der Bitfolge B102 in einem Modulationsverfahren, insbesondere in einem Phasen-, Frequenz- oder Amplitudenmodulationsverfahren, in einen elektromagnetischen Schwingungszustand umgewandelt, wobei jeder Bit-Zustand, 0 oder 1, einem bestimmten Schwingungsmuster entspricht. Bei einer Frequenzmodulation, z.B. kann ein erster Schwingungszustand mit einer Frequenz fT1 von 2,40–2,44 GHz einer 0, und ein zweiter Schwingungszustand mit fT2 von 2,45–2,50 GHz einer 1 entsprechen. Bei einer Phasenmodulation, z.B. kann jeder Phasensprung in der elektromagnetische Schwingung einen Zustandswechsel entweder von 0 auf 1 oder von 1 auf 0 bedeuten.
  • In einem dritten Verfahrensschritt 203 wird das Sendesignal S102 an der mobilen Einrichtung 101 als Empfangssignal E102 empfangen. Dadurch werden die Sendedaten D102 von der Beacon-Einrichtung 102 zu der mobilen Einrichtung 101 übertragen.
  • In einem vierten Verfahrensschritt 204 wird die Empfangssignalstärke PE102, beispielsweise als eine Schwingungsamplitude der elektromagnetischen Schwingung, die als das Empfangssignals E102 empfangen wird, gemessen.
  • In einem fünften Verfahrensschritt 205 wird die Sendesignalstärke P102 an die mobile Einrichtung 101 übermittelt. Dies erfolgt durch ein Bereitstellen eines Schlüssels, der es ermöglicht, die verschlüsselten fünf Bits der Bitfolge, die die Sendesignalstärke P102 darstellen an der mobilen Einrichtung 101 zu entschlüsseln. Dadurch kann insbesondere eine App oder ein Programm, die den Schlüssel und/oder das zeitliche Muster M102 kennen, an der mobilen Einrichtung 101 die tatsächliche Sendesignalstärke P102 ermitteln.
  • In einem sechsten Verfahrensschritt 206 werden basierend auf der Sendesignalstärke P102 die bei vorgegebenen Abständen jeweils zu erwartenden Empfangssignalstärken berechnet. Diejenige zu erwartende Empfangssignalstärke wird ermittelt, die der gemessenen Empfangssignalstärke PE102 am nächsten liegt. Der dazu zugeordnete Abstand stellt dann den ermittelten Abstand Δx der mobilen Einrichtung 101 von der Beacon-Einrichtung 102 dar.
  • 3 zeigt eine schematische Darstellung einer Ausführungsform einer Anordnung 300 von Beacon-Einrichtungen 302 1–302 5 zum Lokalisieren einer mobilen Einrichtung 301.
  • Die mobile Einrichtung 301 befindet sich in einer Umgebung 300 von mehreren Beacon-Einrichtungen 302 1–302 5, die jeweils ein Sendesignal S301–S305 mit der jeweiligen Sendesignalstärke P301–P305 aussenden. Hierbei können die Beacon-Einrichtungen 302 1–302 5 z. B. in einem Kaufhaus, in einer Schule, in einer Universität, in einem Stadion und/oder in einem Museum an den jeweiligen Beacon-Positionen A301–A305 angeordnet sein.
  • Jeder der Beacon-Einrichtungen 302 1–302 5 ist ein eigenes zeitliches Muster M301–M305 zugeordnet, gemäß dem die jeweilige Sendesignalstärke P301–P305 verändert wird.
  • Die Sendesignalstärke P301–P305 wird zumindest teilweise verschlüsselt in jeweiligen Sendedaten D301–D305 angegeben, die über das jeweilige Sendesignal S301–S305 an die mobile Einrichtung 301 übermittelt werden.
  • Die mobile Einrichtung 301 empfängt die Sendesignale S301–S305 als das jeweilige Empfangssignal E301–E305 mit der jeweiligen Empfangssignalstärke PE301–PE305. Die Sendesignale S301–S305 übermitteln die Sendesignalstärke P301–P305 sowie die Beacon-Position A301–A305 der jeweiligen Beacon-Einrichtungen 302 1–302 5 zu der mobilen Einrichtung 301.
  • Der jeweilige Abstand der mobilen Einrichtung 301 von den Beacon-Einrichtungen 302 1–302 5 wird wie oben beschrieben ermittelt. Hierzu kann eine App, ein Programm und/oder eine Datenbank an der mobilen Einrichtung 301 verwendet werden.
  • Ausgehend von den Beacon-Positionen A301–A305 der Beacon-Einrichtungen 302 1–302 5 als Bezugspunkte und dem jeweiligen ermittelten Abstand Δx301–Δx305 der mobilen Einrichtung 301 von den Beacon-Einrichtungen 302 1–302 5 kann die genaue Position r der mobilen Einrichtung 301 in einem mehrdimensionalen Raum ermittelt werden.
  • Es ist ferner möglich, die ermittelte Position r301 zu vorgegebenen Zeitpunkten zu speichern, um eine Folge T301 von Positionen r301 der mobilen Einrichtung 301 zu bestimmen. Ferner ist denkbar, anhand der zuletzt bestimmten Positionen r301 eine aktuelle Richtung zu bestimmen und basierend darauf vorherzusagen, wohin sich die mobile Einrichtung 301 bewegt. Dieses Verfahren kann angewendet werden, um beispielsweise Informationen an der mobilen Einrichtung 301 bereitzustellen, die sich auf den Gegenstand, das Geschäft, das Exponat, etc. beziehen, auf die sich die mobile Einrichtung 301 zubewegt.
  • 4 zeigt ein zeitliches Muster M500 für eine Sendesignalstärke P500 einer Beacon-Einrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform.
  • Gemäß dem zeitlichen Muster M500 wird die Sendesignalstärke P500 in einem regelmäßigen Zeitabstand T3, z.B. von 10–100 Sekunden, verändert. Die jeweilige Sendesignalstärke P501–P504 kann dabei insbesondere durch einen Pseudozufallszahlengenerator vorgegeben sein. Beispielsweise erzeugt der Pseudozufallszahlengenerator eine Folge von Zufallszahlen a, b, c, d, ..., die mit einer Basis-Sendesignalstärke P0 multipliziert wird. Das Produkt a·P0, b·P0, c·P0, d·P0, ... entspricht der jeweiligen Sendesignalstärke P501–P504.
  • 5 zeigt ein abgewandeltes Sendesignalstärke-Zeit-Diagramm einer Beacon-Einrichtung. Die in der 4 angedeuteten Signalformen während der Intervalle T3 können gepulst werden. In 5 ist die Sendesignalstärke P0 gegen die Zeit t aufgetragen. Die jeweilige Beacon-Einrichtung sendet das Sendesignal innerhalb eines Sendeintervalls T1 aus, das nur 0.01–1000 Millisekunden lang ist. Zwischen den einzelnen Sendeintervallen T1 wird jeweils eine Pause der Dauer T2 eingelegt. Die Dauer der Pause T2 kann insbesondere 0.1–10 Sekunden lang sein. Das Sendeintervall T1 wiederholt sich periodisch.
  • 6 zeigt ein weiteres zeitliches Muster M600 für eine Sendesignalstärke P600 gemäß einer zweiten Ausführungsform.
  • Die Sendesignalstärke P600 wird kontinuierlich und beliebig verändert. Dabei variiert die Sendesignalstärke zwischen einer maximalen Sendesignalstärke Pmax und einer minimalen Sendesignalstärke Pmin.
  • 7 zeigt eine schematische Darstellung einer Trilateration zum Lokalisieren einer mobilen Einrichtung 701, insbesondere der mobilen Einrichtung eines autorisierten Nutzers, der tatsächliche Sendesignalstärke P701–P703 von Beacon-Einrichtungen 702 1–702 3 kennt.
  • Es sind beispielhaft drei Beacon-Einrichtungen 702 1–702 3 dargestellt. Diese sind beispielsweise Teil von mehreren Beacon-Einrichtungen, die in ein Gebiet abdecken.
  • Die drei Beacon-Einrichtungen 702 1–702 3 sind an den jeweiligen Beacon-Positionen A701–A703 angeordnet. Der Abstand zwischen zwei benachbarten Beacon-Einrichtungen beträgt typischerweise 2–50 Metern. An der mobilen Einrichtung 701 ist der jeweilige Abstand Δx701–Δx703 von den Beacon-Einrichtungen 702 1–702 3 bestimmt. Der Abstand Δx701–Δx703 bildet den Radius der jeweiligen Kreise K701–K703.
  • Das Lokalisieren in einem zweidimensionalen Raum mit Hilfe der drei Beacon-Einrichtungen 702 1–702 3 erfolgt dadurch, dass ein Schnittpunkt der Kreise K701–K703 bestimmt wird.
  • 8 zeigt eine schematische Darstellung einer Trilateration zum Lokalisieren der mobilen Einrichtung 801 mit Hilfe der Anordnung mit drei Beacon-Einrichtungen 702 1–702 3 aus 7, wenn z. B. einem nichtautorisierten Nutzer die Sendesignalstärken nur grob bekannt sind.
  • Das Lokalisieren ohne genau Kenntnis der Sendesignalstärken bzw. Sendeeigenschaften der Beacons erfolgt nur in Kenntnis eines Intervall ΔP von Sendesignalstärke, innerhalb dessen die tatsächliche Sendesignalstärke P701–P703 der Beacon-Einrichtungen 702 1–702 3 möglich ist. Das Intervall ΔP wird von einer maximal möglichen Sendesignalstärke Pmax und einer minimal möglichen Sendesignalstärke Pmin begrenzt und kann durch Messungen von einem nichtautorisierten Nutzer erfasst werden. Das Intervall ΔP kann beispielsweise auch durch eine teilweise verschlüsselte Bekanntgabe der Sendesignalstärke P701–P703 dem Nutzer bekannt gemacht werden.
  • Die mobile Einrichtung 801 empfängt das Sendesignal P701 der Beacon-Einrichtung 702 1 als das Empfangssignal E701 und bestimmt die Empfangssignalstärke PE701. Es kann ein minimal möglicher Abstand Δxmin bestimmt werden, den die mobile Einrichtung 801 von der Beacon-Einrichtung 702 1 hätte, wenn die Beacon-Einrichtung 702 1 das Sendesignal S701 mit der minimal möglichen Sendesignalstärke Pmin aussenden würde. Analog dazu kann ein maximal möglicher Abstand Δxmax bestimmt werden, den die mobile Einrichtung 801 von der Beacon-Einrichtung 702 1 hätte, wenn die Beacon-Einrichtung 702 1 das Sendesignal S701 mit der maximal möglichen Sendesignalstärke Pmax aussenden würde.
  • Der minimal mögliche Abstand Δxmin bildet den Radius eines kleinen Kreises g801, während der maximal mögliche Abstand Δxmax den Radius eines großen Kreises G801 bildet. Der Mittelpunkt der konzentrischen Kreise g801, G801 entspricht der Beacon-Position A701. Zwischen dem kleinen und dem großen Kreis g801, G801 entsteht ein Ring, in dem sich die mobile Einrichtung 801 befindet.
  • Die oben beschriebenen Schritte werden analog mit den Beacon-Einrichtungen 702 2 und 702 3 durchgeführt, und jeweils der große Kreis G801, G802, der kleine Kreis g802, g803 sowie der jeweilige Ring zwischen dem großen und kleinen Kreis ermittelt.
  • Die tatsächliche Position der mobilen Einrichtung 801 befindet sich innerhalb einer Schnittfläche F der Ringe um die Beacon-Einrichtungen 702 1–702 3. Ein präziseres Lokalisieren der mobilen Einrichtung 801 erfordert exakte Angaben über die jeweilige Sendesignalstärke P701–P703 der Beacon-Einrichtungen 702 1–702 3, die zwischen der minimalen und maximalen Sendesignalstärke Pmin und Pmax schwankt, wobei der zeitliche Verlauf dem nicht autorisierten Nutzer unbekannt ist. Folglich wird die Genauigkeit des Lokalisierens der mobilen Einrichtung 801 auf die Größe der Fläche F beschränkt. Die Fläche F wird größer, und damit das Lokalisieren der mobilen Einrichtung 801 ungenauer, wenn das Intervall ΔP zwischen der minimalen und maximalen Empfangssignalstärke Pmin und Pmax vergrößert wird. Dies kann z.B. durch ein Verschlüsseln einer größeren Anzahl von Bits in der Bitfolge, die die Sendesignalstärke P701–P703 der Beacon-Einrichtungen 702 1–702 3 angibt, erfolgen.
  • Insbesondere wird die Sendesignalstärke P701–P703 nach einem jeweiligen zeitlichen Muster in einer für einen nicht autorisierten Nutzer unvorhersehbaren Weise verändert und deshalb das jeweilige zeitliche Muster für das präzise Lokalisieren der mobilen Einrichtung 801 erforderlich sein.
  • 9 zeigt ein Diagramm, das eine Richtcharakteristik eines Sendesignals einer weiteren Ausführungsform einer Beacon-Einrichtung veranschaulicht.
  • Die Beacon-Einrichtung kann das Sendesignal anisotrop aussenden und mindestens eine Vorzugssenderichtung aufweisen. In 9 ist die Vorzugssenderichtung einer Beacon-Einrichtung in zwei Dimensionen dargestellt, die entlang der positiven X-Richtung zeigt. Der Ursprung des Koordinatensystems in 9 entspricht einer Beacon-Position A900 der Beacon-Einrichtung.
  • Die geschlossenen Linien L1–L5 entsprechen den Äquivalenzlinien der Empfangssignalstärke, die beim Empfang des Sendesignals zu erwarten wäre. Die zu erwartende Empfangssignalstärke nimmt mit zunehmendem Abstand von der Beacon-Position ab. Außerdem nimmt die zu erwartende Empfangssignalstärke an einer Referenz-Position R900 mit zunehmendem Winkel α ab, der zwischen einer Verbindungslinie R, die die Referenz-Position r900 mit der Beacon-Position A900 verbindet, und der positiven x-Achse gebildet wird.
  • Die Richtstatistik und/oder die Vorzugssenderichtung der Beacon-Einrichtung wird nach einem zeitlichen Muster verändert, wobei das zeitliche Muster nur dem autorisierten Nutzer zugänglich ist. Beispielsweise kann die Vorzugsrichtung mit einer vorgegebenen Drehgeschwindigkeit im Uhrzeigersinn gedreht werden, wobei die vorgegebene Drehgeschwindigkeit nach dem zeitlichen Muster verändert wird.
  • 10 zeigt eine schematische Darstellung einer weiteren Ausführungsform einer Beacon-Einrichtung 1002, einer mobilen Einrichtung 1001 und einer Server-Einrichtung 1003 zum Lokalisieren der mobilen Einrichtung 1001.
  • Die Beacon-Einrichtung 1002 weist eine ID-Einrichtung und/ oder einen ID-Speicher 1004 auf, der Geokoordinaten, eine Beacon-ID und/oder die Beacon-Position A1002 der Beacon-Einrichtung 1002 speichern kann. Die Beacon-Einrichtung 1002 umfasst außerdem eine Kontrolleinheit 1005 und einen Beacon-Sender 1006.
  • Die Kontrolleinheit 1005 ist dazu eingerichtet, die Sendeeigenschaften, insbesondere die Sendesignalstärke P1002, der Beacon-Einrichtung 1002 nach einem zeitlichen Muster M1002 zu verändern.
  • Der Beacon-Sender 1006 ist dazu eingerichtet, das Sendesignal S1002 mit einem Modulationssignal SM1002, das Sendedaten D1002 enthält, zu überlagern und mit der Sendesignalstärke P1002 auszusenden. Die Sendedaten D1002 enthalten insbesondere die Beacon-Position A1002 und die Sendesignalstärke P1002, wobei die Sendesignalstärke P1002 zumindest teilweise verschlüsselt vorliegt.
  • Die mobile Einrichtung 1001 umfasst eine Sende- und Empfangseinrichtung 1007, eine mobile Recheneinheit 1008 und eine mobile Datenbank 1009. Die Sende- und Empfangseinrichtung 1007 ist dazu eingerichtet, das Sendesignal S1002 der Beacon-Einrichtung 1002 als ein Empfangssignal E1002 zu empfangen. Die mobile Recheneinheit 1008 ist dazu eingerichtet, eine Empfangssignalstärke PE1002 des Empfangssignals E1002 zu bestimmen und die Sendedaten D1002 auszuwerten.
  • Das Ermitteln des Abstandes Δx1002 der mobilen Einrichtung 1001 von der Beacon-Einrichtung 1002 kann lokal, d.h. durch die mobile Recheneinheit 1008 an der mobilen Einrichtung 1001, oder durch eine externe Server-Einrichtung 1003 erfolgen. Erfolgt das Ermitteln des Abstandes Δx1002 lokal, ist das zeitliche Muster M1002 und/oder ein Schlüssel, mittels dessen die verschlüsselte Sendesignalstärke P1002 entschlüsselt wird, in der mobilen Datenbank 1009 gespeichert.
  • Erfolgt das Ermitteln des Abstandes Δx1002 durch eine Server-Einrichtung 1003, sendet die mobile Einrichtung 1001 sendet ein Abfrage-Signal SA1001 an die Server-Einrichtung 1003, das die Sendedaten D1002 der Beacon-Einrichtung 1002 sowie die Empfangssignalstärke PE1002 enthält. Die externe Server-Einrichtung 1003 weist einen Server-Sender-Empfänger 1010, eine Server-Recheneinheit 1011 und eine Server-Datenbank 1012 auf. Der Server-Sender-Empfänger 1010 empfängt das Abfrage-Signal SA1001. Die Server-Recheneinheit 1011 ermittelt den Abstand Δx1002 der mobilen Einrichtung 1001 von der Beacon-Einrichtung 1002 in Abhängigkeit von der Sendesignalstärke P1002 und der Empfangssignalstärke PE1002 aus. Dabei kann der Schlüssel zum Entschlüsseln der verschlüsselten Sendesignalstärke P1002 und/oder das zeitliche Muster M1002 in der Server-Datenbank 1012 gespeichert sein und zum Ermitteln des Abstandes Δx1002 an der Server-Rechenheit bereitgestellt werden. Der der Server-Datenbank 1012 zugeordnete Speicher ist dabei zum Beispiel manipulationsgeschützt. Denkbar ist auch, dass in oder an der Beacon-Einrichtung 1002 das zeitliche Muster abgespeichert vorliegt, aber nicht zerstörungsfrei auslesbar ist.
  • Zusätzlich oder alternativ zu den obigen Verfahrensschritten können die Sendedaten D1002 eine Beacon-ID BID1002 anstelle der Beacon-Position A1002 enthalten, die der Beacon-Einrichtung 1002 eindeutig zugeordnet ist. Das Abfragesignal SA1001 von der mobilen Einrichtung 1001 an die Server-Einrichtung 1003 enthält die Beacon-ID BID1002 und die Empfangssignalstärke PE1002. In der Server-Datenbank 1012 ist das zugehörige zeitliche Muster M1002 gespeichert, mit dessen Hilfe der Abstand Δx1002 ermittelt werden kann.
  • Der Server-Sender-Empfänger 1010 sendet den berechneten Abstand Δx1002 als ein Antwort-Signal SR1001 an die mobile Einrichtung 1001. Die Sende- und Empfangseinrichtung 1007 der mobilen Einrichtung 1001 empfängt das Antwort-Signal SR1001, und die mobile Recheneinheit 1008 wertet den berechneten Abstand Δx1002 aus, z.B. um mit Hilfe einer Trilateration die Position des mobilen Gerätes zu ermitteln und auf einem Display der mobilen Einrichtung 1001 anzuzeigen.
  • Um die Position r der mobilen Einrichtung 1001 in einem mehrdimensionalen Raum zu bestimmen, werden die soweit beschriebenen Verfahrensschritte mit weiteren Beacon-Einrichtungen durchgeführt.
  • 11 zeigt eine weitere Ausführungsform einer Anordnung 1100 von Beacon-Einrichtungen 1102 1–1102 5 und die Server-Einrichtung 1003 aus 10 zum Lokalisieren der mobilen Einrichtung 1101.
  • Die Beacon-Einrichtungen 1102 1–1102 5 sind ähnlich angeordnet wie in 3. Zusätzlich umfasst die Anordnung 1100 eine Server-Einrichtung 1003, die dazu eingerichtet ist, einen jeweiligen Abstand Δx1101–Δx1105 der mobilen Einrichtung 1101 von den Beacon-Einrichtungen 1102 1–1102 5 zu ermitteln und daraus die Position r1101 der mobilen Einrichtung 1101 zu bestimmen.
  • Der Unterschied zu 3 besteht darin, dass die Berechnung der Abstände und somit das Lokalisieren der mobilen Einrichtung 1101 durch die Server-Einrichtung 1003 erfolgt. So wird weniger Rechenleistung von der mobilen Einrichtung 1101 benötigt.
  • 12 zeigt ein Ausführungsbeispiel einer Anordnung zum Lokalisieren einer mobilen Einrichtung 1201.
  • 12 zeigt eine schematische Ansicht eines Gebäudes 1200, das mehrere Räume R1–R12 umfasst. Bei dem Gebäude 1200 kann es sich um eine Schule, eine Universität, ein Kaufhaus, ein Sportstadion, ein Museum, eine Produktionsanlage, einen Flughafen und/oder einen Bahnhof handeln. In jedem der mehreren Räume R1–R12 ist eine Beacon-Einrichtung 1202 1–1202 12 installiert. Die mobile Einrichtung 1201 empfängt in dem Gebäude 1200 Sendesignale derjenigen Beacon-Einrichtungen, in deren Reichweite sie sich befindet.
  • Dabei wird diejenige Beacon-Einrichtung 1202 8 bestimmt, die der mobilen Einrichtung 1201 am nächsten ist, um zu ermitteln, in welchem Raum sich die mobile Einrichtung 1201 befindet. Den Beacon-Einrichtungen 1202 1–1202 12 ist jeweils eine Beacon-ID zugewiesen, die insbesondere dem jeweiligen Raum R1–R12 entspricht.
  • Handelt es sich bei dem Gebäude 1200 insbesondere um ein Kaufhaus, ist es denkbar, die Beacon-Einrichtungen 1202 1–1202 15 an Schaufenstern oder an Eingängen zu einzelnen Geschäften anzubringen. Kunden mit einer mobilen Einrichtung, die mit den Beacon-Einrichtungen 1202 1–1202 12 kommunizieren kann, können Informationen über das jeweilige Schaufenster/Geschäft erhalten, in oder bei denen sie sich befinden. Durch ein Verändern der Sendeeigenschaften, insbesondere der Sendesignalstärke, der Beacon-Einrichtungen 1202 1–1202 12 kann dabei zwischen autorisierten und nicht autorisierten Kunden unterschieden werden. Der autorisierte Kunde erhält eine exakte Angabe über die aktuelle Sendesignalstärke der Beacon-Einrichtungen 1202 1–1202 12 und kann auf deren Basis eine genaue Lokalisierung durchführen. Der nicht autorisierten Kunde kennt die Sendesignalstärke nicht und erhält nur eine ungenaue Positionsangabe.
  • Das Verfahren zum Lokalisieren der mobilen Einrichtung kann von Nutzern, z.B. von Besuchern und/oder Lieferanten, zu Navigation genutzt werden. In einer Produktionsanlage kann durch das Lokalisieren von Mitarbeitern, Geräten und Waren eine Verbesserung von Orientierung, von Produktionsprozessen und von Überwachung erzielt werden.
  • Obwohl die vorliegende Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen beschrieben wurde, ist sie vielfältig modifizierbar.

Claims (15)

  1. Verfahren zum Lokalisieren einer mobilen Einrichtung (101), umfassend: Aussenden eines Sendesignals (S102) mit vorgegebenen Sendeeigenschaften, die nach einem zeitlichen Muster verändert werden, von mindestens einer Beacon-Einrichtung (102) aus; und Ermitteln eines Abstandes der mobilen Einrichtung (101) von der Beacon-Einrichtung (102) in Abhängigkeit von einer Empfangssignalstärke (PE102) und den vorgebebenen Sendeeigenschaften.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch: Anordnen der mindestens einen Beacon-Einrichtung (102), wobei die Beacon-Einrichtung (102) zum Aussenden des Sendesignals (S102) mit den vorgegebenen Sendeeigenschaften eingerichtet ist, an einer Beacon-Position (A102); Empfangen des Sendesignals (S102) an der mobilen Einrichtung (101) als Empfangssignal (E102); Bestimmen der Empfangssignalstärke (PE102) des Empfangssignals (E102) an der mobilen Einrichtung (101); und Bereitstellen der vorgegebenen Sendeeigenschaften der Beacon-Einrichtung (102) an der mobilen Einrichtung (101).
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die vorgegebenen Sendeeigenschaften eine Sendesignalstärke (P102) umfassen, und die Beacon-Einrichtung (102) das Sendesignal (S102) mit der Sendesignalstärke (P102) aussendet.
  4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1–3, dadurch gekennzeichnet, dass die vorgegebenen Sendeeigenschaften mindestens eine Vorzugssenderichtung umfassen, wobei die Beacon-Einrichtung (102) das Sendesignal (S102) in der mindestens einen Vorzugssenderichtung aussendet.
  5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1–4, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren ferner umfasst: Zuordnen einer Beacon-ID zu der Beacon-Einrichtung (102), Übertragen der Beacon-ID zu der mobilen Einrichtung (101), Übertragen der Beacon-ID und der Empfangssignalstärke (PE102) von der mobilen Einrichtung (101) zu einer externen Server-Einrichtung (1003), Ermitteln des Abstandes (Δx102) der mobilen Einrichtung (101) von der Beacon-Einrichtung (102) in Abhängigkeit von der Empfangssignalstärke (PE102), einer Beacon-Position (A102) und den vorgegebenen Sendeeigenschaften durch die externe Server-Einrichtung (1003), und Übermitteln des Abstandes (Δx102) an die mobile Einrichtung (101).
  6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1–5, dadurch gekennzeichnet, dass das Sendesignal (S102) eingerichtet ist, Sendedaten zu der mobilen Einrichtung (101) zu übertragen, und die Sendedaten eine Beacon-Position (A102), eine Beacon-ID, einen Zeitstempel, eine Sendesignalstärke (P102) und/oder eine Vorzugssenderichtung der Beacon-Einrichtung (102) umfassen.
  7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren ferner umfasst: wenigstens teilweises Verschlüsseln der vorgegebenen Sendeeigenschaften, und Einfügen der wenigstens teilweise verschlüsselten vorgegebenen Sendeeigenschaften in die Sendedaten, wobei die Sendedaten mit den wenigstens teilweise verschlüsselten vorgegebenen Sendeeigenschaften insbesondere über das Sendesignal (S102) zu der mobilen Einrichtung (101) übertragen werden.
  8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1–7, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren ferner umfasst: Bestimmen einer Trajektorie der mobilen Einrichtung (101) durch ein wiederholtes Ermitteln des Abstandes (Δx102) der mobilen Einrichtung (101) von einer Beacon-Position (A102) nacheinander.
  9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1–8, dadurch gekennzeichnet, dass das Ermitteln des Abstandes (Δx102) in der oder durch die mobile Einrichtung (101) erfolgt.
  10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1–9, dadurch gekennzeichnet, dass das zeitliche Muster in Abhängigkeit von einer Pseudozufallszahlenfolge erzeugt wird.
  11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1–10, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren ferner umfasst: Aussenden jeweils eines Sendesignals (S102) mit jeweils vorgegebenen Sendeeigenschaften, die nach einem jeweiligen zeitlichen Muster verändert werden, von mehreren Beacon-Einrichtungen (302 1–302 5) aus; und Ermitteln eines jeweiligen Abstandes (Δx301–Δx305) der mobilen Einrichtung (301) von jeder der Beacon-Einrichtungen (302 1–302 5) in Abhängigkeit von einer jeweiligen Empfangssignalstärke (PE301–PE305) und den jeweiligen vorgegebenen Sendeeigenschaften.
  12. Verfahren nach einem der Ansprüche 1–11, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren ferner umfasst: Anordnen weiterer Beacon-Einrichtungen (302 1–302 5), die jeweils zum Aussenden eines Sendesignals (S301–S305) mit jeweils vorgegebenen Sendeeigenschaften eingerichtet sind, an jeweiligen Beacon-Positionen (A301–A305); Empfangen der Sendesignale (S301–S305) an der mobilen Einrichtung (301) als jeweiliges Empfangssignal (E301–E305); Bestimmen der jeweiligen Empfangssignalstärke (PE301–PE305) des jeweiligen Empfangssignals (E301–E305) an der mobilen Einrichtung (301); und Bereitstellen der jeweils vorgegebenen Sendeeigenschaften der jeweiligen Beacon-Einrichtungen (302 1–302 5) an der mobilen Einrichtung (301), wobei jeder der mehreren Beacon-Einrichtungen (302 1–302 5) ein eigenes zeitliches Muster zugewiesen wird, nach dem die jeweils vorgegebenen Sendeeigenschaften verändert werden.
  13. Beacon-Einrichtung (102) zum Lokalisieren einer mobilen Einrichtung (101), welche dazu eingerichtet ist, ein Sendesignal (S102) mit den vorgegebenen Sendeeigenschaften auszusenden, um das Verfahren nach einem der Ansprüche 1–12 durchzuführen.
  14. Anordnung (300) zum Lokalisieren einer mobilen Einrichtung (301), umfassend: eine Mehrzahl von Beacon-Einrichtungen (302 1–302 5) nach Anspruch 13, wobei die Mehrzahl von Beacon-Einrichtungen (302 1–302 5) an unterschiedlichen Beacon-Positionen (A301–A305) angeordnet ist.
  15. Anordnung (300) nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass das jeweilige zeitliche Muster der Mehrzahl von Beacon-Einrichtungen (302 1–302 5) in einer zugriffsgeschützten Speichereinrichtung abgelegt ist.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3751537A1 (de) * 2019-06-11 2020-12-16 Robert Bosch GmbH Verfahren und vorrichtung zur ermittlung sich annähernder funksignalquellen an ein in einen unfall verwickeltes unfallfahrzeug

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20050228613A1 (en) * 2004-04-12 2005-10-13 Time Domain Corporation Method and system for extensible position location

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9237545B2 (en) * 2013-04-15 2016-01-12 Qualcomm Incorporated Varying processes to control transmission characteristics for position determination operations

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20050228613A1 (en) * 2004-04-12 2005-10-13 Time Domain Corporation Method and system for extensible position location

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3751537A1 (de) * 2019-06-11 2020-12-16 Robert Bosch GmbH Verfahren und vorrichtung zur ermittlung sich annähernder funksignalquellen an ein in einen unfall verwickeltes unfallfahrzeug
FR3097361A1 (fr) * 2019-06-11 2020-12-18 Robert Bosch Gmbh Procédé et dispositif pour déterminer des sources de signaux radio dans l’environnement d’un véhicule accidenté

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