DE102018100454B4

DE102018100454B4 - Verfahren zum personalisierten Informationsaustausch sowie Anordnung zur Durchführung eines personalisierten Informationsaustausches

Info

Publication number: DE102018100454B4
Application number: DE102018100454.0A
Authority: DE
Inventors: Degol Sahle Woldegaber; Jonas Flint; Erik HEIDENREICH
Original assignee: Dej Tech GmbH; Dej Technology GmbH
Current assignee: Dej Tech GmbH; Dej Technology GmbH
Priority date: 2017-01-16
Filing date: 2018-01-10
Publication date: 2019-10-24
Anticipated expiration: 2038-01-11
Also published as: DE102018100454A1

Abstract

Verfahren zum personalisierten Informationsaustausch innerhalb eines abgegrenzten Bereichs, umfassend folgende Verfahrensschritte:a) Ausgabe von Nachrichten, welche von einem Signalgeber generiert werden und welche von in dem abgegrenzten Bereich installierten Lautsprechern ausgesendet werden, wobei die Nachrichten kodierte Ultraschall-Signale in einem Frequenzbereich oberhalb der Hörweite eines Menschen sind, wobei die ausgesendeten Ultraschall-Signale mit der Zeitdauer t in eine bestimmte Anzahl Sequenzen mit der Zeitdauer T aufgeteilt sind, wobei die Sequenzen zeitlich getrennt sind und wobei die Sequenzen zueinander orthogonal sind und wobei die Sequenzen auf unterschiedlichen Frequenzen übertragen werden,b) Empfangen der gesendeten Ultraschall- Signale über Mikrofone, welche in mobilen Geräten standardmäßig eingebaut sind,c) Dekodieren der Ultraschall-Signale mittels eines Anwendungsprogramms auf dem mobilen Gerät und Erkennen der gesendeten Nachrichten und/oder Verarbeitung als Positionsinformation, und Synchronisation mit einem Server, wobei Daten des mobilen Gerätes und/oder Inhalte von den Nachrichten mit dem Server synchronisiert werden,d) Analyse der Daten der mobilen Geräte,e) Erstellen von Kampagnen basierend auf den Analysen, wobei die Kampagnen festlegen welcher Inhalt zu welchem Zeitpunkt einem Benutzer auf seinem mobilen Gerät angezeigt wird.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum personalisierten Informationsaustausch, insbesondere innerhalb eines abgegrenzten Bereichs, sowie eine Anordnung zur Durchführung eines personalisierten Informationsaustausches, insbesondere innerhalb eines abgegrenzten Bereichs, hauptsächlich für Nutzer von mobilen Geräten.
Positionsortungs- sowie Navigationssysteme mittels Ultraschall sind bekannt und beispielsweise in den Schutzrechtsschriften US 20120214515 A1 und EP 2866046 B1 vorgestellt. Ultraschallsignale werden über herkömmliche Lautsprecher ausgesendet und von einer Empfangsvorrichtung empfangen, wobei die Empfangsvorrichtung einen Empfangszeitpunkt bestimmt und ausgehend von geschätzten Senderpositionen und der Intensität des Sendesignals den Ort der Empfangsvorrichtung berechnet.
Der Gegenstand der Druckschrift Us 2015 / 0 348 146 A1 umfasst ein Geo-Fencing-System mit mehreren Beacons, welche Zonen innerhalb eines Veranstaltungsorts definieren. Das System empfängt eine erste Beacon-Kennung von einem Mobilgerät und registriert das Mobilgerät in einer ersten Zone, welche dem ersten Beacon entspricht. Das System veranlasst, dass ein erstes Menü auf dem Mobilgerät angezeigt wird, das Optionen für die erste Zone angibt. In Reaktion auf die Auswahl einer der Optionen registriert das System das mobile Gerät als in der ersten Zone aktiv. Das System empfängt dann eine zweite Beacon-Kennung und registriert das mobile Gerät als in der zweiten Zone befindlich. Das System unterbricht auch die Aktivität des Mobilgeräts in der ersten Zone und veranlasst die Anzeige von Optionen, um die Aktivität in der ersten Zone fortzusetzen oder zu beenden.
In der Druckschrift US 2016 / 0 196 574 A1 ermöglichen die dort genannten Verfahren und mobile Vorrichtungen eine Anpassung einer Werbetarifierung, die einem Werbetreibenden für Werbeinhalte, die von einem Werbeträger präsentiert werden, berechnet wird. Ein Vorhandensein einer mobilen Vorrichtung in der Nähe der Werbevorrichtung kann erkannt werden. Von der mobilen Vorrichtung können Informationen wie beispielsweise Merkmale der mobilen Vorrichtung abgerufen werden, die auf einen Zustand der Aufmerksamkeit eines Benutzers der mobilen Vorrichtung gegenüber der Werbevorrichtung hinweisen. Der dem Werbetreibenden für den von der Werbevorrichtung präsentierten Werbeinhalt in Rechnung gestellte Werbetarif kann auf der Grundlage der erhaltenen Informationen angepasst werden, die den Aufmerksamkeitsgrad des Nutzers der mobilen Vorrichtung anzeigen.
Die Druckschrift US 2012 / 0 171 963 A1 offenbart ein System zur drahtlosen Kommunikation unter Verwendung von Ultraschallsignalen, das ein Sendemodul enthält, das Eingangssignale von einem drahtlosen Gerät empfängt. Das System modifiziert die empfangenen Eingangssignale auf eine Weise, die jedes empfangene Eingangssignal in ein entsprechendes Ultraschallsignal umwandelt und jedes Ultraschallsignal drahtlos überträgt Eine Ultraschallverbindung und ein Empfangsmodul, das die gesendeten Ultraschallsignale empfängt, stellen die entsprechenden Eingangssignale daraus wieder her und ermöglichen die Ausgabe jedes jeweiligen Eingangssignals über eine oder mehrere Ausgabeeinrichtungen. Das Modifizieren der Eingangssignale kann das Komprimieren, Codieren und Modulieren der Eingangssignale umfassen. Die Eingangssignale können Sprachaudiosignale sein, um zu ermöglichen, dass das System Telefonanrufe unterstützt, indem Ultraschallkommunikation zwischen beispielsweise einem drahtlosen Headset und einem Mobiltelefon ermöglicht wird.
In der Druckschrift WO 2004 / 004 185 A1 werden eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Kommunikation unter Verwendung von Schallwellen offenbart. Insbesondere wird ein orthogonales Frequenzmultiplexschema verwendet, um digitale Daten auf Schallwellen zu senden und zu empfangen. In einer Ausführungsform werden die Schallwellen verwendet, um Informationen auszutauschen. In einem anderen Aspekt werden die Schallwellen verwendet, um eine Person oder ein Gerät zu authentifizieren.
Ein personalisierter Informationsaustausch mittels Ultraschallsignalen zwischen Ultraschallsendern und mobilen Geräten der Benutzer ist bisher nicht bekannt.
Darstellung der Erfindung
Aufgabe der Erfindung ist es daher ein Verfahren bereit zu stellen, mit welchem ein unkomplizierter personalisierter Informationsaustausch in einem abgegrenzten Bereich erfolgen kann ohne dafür aufwendig neue Komponenten installieren zu müssen, wobei mobile Gerät sowie bereits installierte Lautsprecher in einem abgegrenztem Bereich genutzt werden. Aufgabe der Erfindung ist es auch eine Anordnung zum personalisierten Informationsaustausch bereit zu stellen.
Die Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren zum personalisierten Informationsaustausch innerhalb eines abgegrenzten Bereichs. Ein abgegrenzter Bereich ist beispielsweise ein Einkaufszentrum, ein Flughafen, ein Bahnhof oder eine andere Einrichtung. Das Verfahren ist durch folgende Verfahrensschritte gekennzeichnet:

a) In einem ersten Verfahrensschritt werden Nachrichten, welche von einem Signalgeber generiert werden, von in dem abgegrenzten Bereich installierten Lautsprechern ausgesendet. Die Nachrichten sind kodierte Ultraschall-Signale in einem Frequenzbereich oberhalb der Hörweite eines Menschen, wodurch die Ultraschall-Signale nicht für Menschen als störend wahrgenommen werden. Die Ultraschall-Signale sind vom Signalgeber derart kodiert, dass diese in Sequenzen aufgeteilt sind. Ein ursprüngliches Ultraschall-Signal mit der Zeitdauer t wird dabei in eine vorher zu bestimmende Anzahl Sequenzen mit der Zeitdauer T unterteilt, wobei sich zwischen den Sequenzen ein zeitlich begrenzter Zwischenbereich (Gap) befindet. Dieser Gap errechnet sich aus der Frequenz des Signals und beträgt mindestens 1/T. Das besondere hierbei ist, dass die einzelnen durch den Gap zeitlich getrennten Sequenzen kaum zueinander in Beziehung stehen, d.h. dass ihr Korrelationsfaktor gegen Null geht und die Sequenzen im besten Fall zueinander orthogonal sind. Über ein Glättungsverfahren (Smoothing) ist es möglich die Signale zu glätten, v.a. an den entsprechenden Punkten, an denen das Signal in die Sequenzen unterteilt wurde (so genannte Junction Points). Die so kodierten Signale werden über Lautsprecher ausgesendet, wobei jeweils ein Signal über jeweils einen Lautsprecher ausgesendet wird. Im Unterschied zu dem Einsatz von Beacons, welche mit dem Bluetooth-Standard arbeiten ist es erfindungsgemäß möglich das ausgesendete Signal jederzeit zu ändern. Beacons versenden immer ein und dieselbe Zeichenkette, mit welcher diese eindeutig zu erkennen sind. Im erfindungsgemäßen Verfahren jedoch können unterschiedliche Signale über die Lautsprecher versendet werden. Dies hat zum Vorteil, dass zwischen verschiedenen Verfahren zur Positionsbestimmung hin und her gewechselt werden kann. Auf diese Weise kann auf Veränderungen des Raumes, beispielsweise durch einen Umbau reagiert werden, ohne die Infrastruktur, also die Anordnung der Lautsprecher, verändern zu müssen. Dies ist wichtig, da ein Umbau die Signalausbreitung verändern kann. Beispielsweise erfolgt eine Positionsbestimmung über die Feldstärke (Lautstärke) des ausgesendeten Signals. Alternativ kann die Positionsbestimmung auch über ein Multilaterationsverfahren erfolgen, beispielsweise mittels eines Chirp Spread Spectrums (CSS). Der Wechsel zwischen den Verfahren ermöglicht es auf die unterschiedlichen Bedingungen individuell einzugehen. Wurden beispielsweise zunächst für bestimmte Lautsprecher das CSS-Verfahren verwendet und durch einen Umbau nun die Signale zu schwach übertragen, kann mit einem Wechsel des Verfahrens zur Positionsbestimmung vom CSS zur Feldstärke die Positionsbestimmung verbessert werden. Mit Hilfe des erfindungsgemäßen Verfahrens ist eine Verwendung verschiedener Signale möglich. Somit erfolgt eine dynamische Positionsbestimmung.
b) Im nächsten Verfahrensschritt empfangen Mikrofone, welche bereits in mobilen Geräten standardmäßig eingebaut sind, die über die Lautsprecher ausgesandten Ultraschall-Signale.
c) Diese Ultraschall-Signale werden mittels eines Anwendungsprogramms, welches auf dem mobilen Gerät installiert ist, dekodiert. Die Anwendungssoftware erkennt, ob die dekodierten Ultraschall-Signale die vom Signalgeber gesendeten Nachrichten sind. Der Inhalt der gesendeten Nachrichten wird entweder direkt auf dem mobilen Gerät angezeigt und/oder als Positionsinformation verarbeitet und wenn das mobile Gerät mit einem Server verbunden ist, wird der Inhalt der Nachrichten und/oder Daten des mobilen Gerätes mit dem Server synchronisiert.
d) Anhand der Synchronisation wird eine Analyse der Daten des mobilen Gerätes durchgeführt und ein Zusammenhang dieser Analyse mit Informationsangeboten des abgegrenzten Bereichs erstellt,
e) woraufhin Kampagnen, beispielsweise Werbekampagnen, erstellt werden, welche auf den erstellten Zusammenhängen basieren. Die Kampagnen legen fest, welcher Inhalt zu welchem Zeitpunkt welchem Benutzer auf seinem mobilen Gerät angezeigt wird.

Erfindungsgemäß werden die in Verfahrensschritt a) erzeugten orthogonal zueinander liegenden Sequenzen über verschiedene Frequenzen übertragen. Dieses sogenannte Frequenz-Hopping ist beispielsweise bereits im Bluetooth-Bereich bekannt und wird hier verwendet, um Datenschutz zu gewährleisten. Mithörern wird es durch das Übertragen von Daten auf unterschiedlichen Frequenzen erschwert, an Daten zu gelangen. Hier im erfindungsgemäßen Verfahren jedoch, werden nicht Daten übertragen, es wird das Signal aufgeteilt in Sequenzen, welche dann auf unterschiedlichen Frequenzen von den Lautsprechern an die mobilen Endgeräte übertragen werden. Erst durch den Erhalt aller Sequenzen, ist die Nachricht komplett beim mobilen Endgerät angekommen. Die Frequenzsprünge werden zufällig ausgewählt und den einzelnen Sequenzen zugeordnet. Mit Hilfe eines speziellen Algorithmus, beispielsweise dem Bron-Kerbosch-Algorithmus wird ein Set von Sequenzen ausgewählt, welche ein Minimum an Korrelation zwischen ihnen aufweisen..
Vorteilhafterweise ist ein abgegrenzter Bereich in Areale aufgeteilt. Jedem Areal ist ein bestimmte Anzahl an Lautsprechern zugeordnet. Jedem Areal kann dabei ein bestimmter Positionscode zugeordnet sein, so dass beispielsweise alle Sender und/oder Lautsprecher in diesem Areal den gleichen Positionscode aussenden. Es ist aber auch denkbar, dass die Lautsprecher und/oder Sender unterschiedliche Positionscodes aussenden, welche jedoch einem Areal zugeordnet sind.
Die gesendeten Nachrichten des Senders können zum einen Pushnachrichten (Textnachrichten), deren Inhalt dem Benutzer auf seinem mobilen Gerät sofort angezeigt wird, und Positionscodenachrichten sein. Positionscodenachrichten enthalten einen Positionscode. Verschiedene Signalgeber können unterschiedliche Positionscodes enthalten. Durch diese Kodierung der Positionen ist eine Ortung des Benutzers und/oder des mobilen Gerätes möglich.
Für die Synchronisation der Inhalte mit dem Server gemäß Verfahrensschritt d) speichert das Anwendungsprogramm auf dem mobilen Gerät zunächst alle Nachrichten und/oder Daten zur Identifikation der Nachrichten und/oder Daten zur Identifikation des mobilen Gerätes und/oder zur Identifikation des Benutzers in einem Synchronisationspaket ab. Die Daten sind in dem Synchronisationspaket komprimiert und/oder verschlüsselt abgelegt. Das Synchronisationspaket wird bei einer bestehenden Daten-Verbindung mit dem Server auf den Server geladen. Anschließend übermittelt der Server aktuelle Inhalte zu den Nachrichten und/oder zu den Daten zur Identifikation der Nachrichten über den Sender an die entsprechenden mobilen Geräte. Es ist dabei auch denkbar, dass die Sender eines bestimmten abgegrenzten Bereiches auch eine Identifikationsnummer den mobilen Geräten übermitteln, um den Benutzern sofort bestimmte Informationen, wie beispielsweise Orientierungspläne, Notfallpläne, bestimmte Angebote des gesamten abgegrenzten Bereiches zu übermitteln.
Vorteilhafterweise handelt es sich bei den Daten zur Identifikation des Benutzers und/oder des mobilen Gerätes u.a. auch um Daten zur Ortung des mobilen Gerätes. Beispielsweise kann die Anwendungssoftware die verschiedenen Positionscodes in den Positionscodenachrichten erkennen und speichert diese Information zur Ortung mit in dem Synchronisationspaket ab. Bei einer bestehenden Daten-Verbindung mit dem Server, wird dem Server auf diese Weise mitgeteilt, wo, also beispielsweise in der Nähe welcher Sender, sich der Benutzer und/oder das mobile Gerät befinden.
Anhand der Daten, welche dem Server über die einzelnen mobilen Geräte übermittelt werden, kann ein bestimmtes Verhalten, beispielsweise ein Bewegungsmuster des mobilen Gerätes analysiert werden. Diese Analyse erfolgt beispielsweise mit Hilfe eines Apriori-Algorithmus.
Es ist denkbar, dass in die Analyse weitere Faktoren einfließen können, wie beispielsweise Interessen der Benutzer, welche durch eine Auswertung besuchter Internetseiten des Benutzers ermittelbar sind. Aber auch Benutzereingaben, wie beispielsweise Einkaufslisten, welche in der Anwendungssoftware erstellt oder in die Anwendungssoftware geladen werden können, können verwendet werden.
Die Aufgabe wird weiterhin gelöst durch eine Anordnung zur Durchführung eines Informationsaustausches innerhalb eines abgegrenzten Bereichs mit mindestens einem Sender, mindestens einem Empfänger und mindestens einem Server, wobei der mindestens eine Sender aus mindestens einem Signalgeber und mindestens einem Lautsprecher gebildet ist, wobei der Lautsprecher Ultraschallwellen, welche vom Signalgeber zu Nachrichten codiert sind, aussendet, und wobei der Empfänger ein mobiles Gerät ist, welches diese Ultraschallwellen empfangen kann. Die Ultraschallwellen sind in der Art zu Nachrichten kodiert, dass ein Ultraschall-Signal in Sequenzen aufgeteilt ist, wobei die Sequenzen zueinander nicht oder kaum in Korrelation zu einander stehen. Ein ursprüngliches Ultraschall-Signal mit der Zeitdauer t wird dabei in eine vorher zu bestimmende Anzahl Sequenzen mit der Zeitdauer T unterteilt, wobei sich zwischen den Sequenzen ein zeitlich begrenzter Zwischenbereich (Gap) befindet. Dieser Gap errechnet sich aus der Frequenz des Signals und beträgt mindestens 1/T. Das besondere hierbei ist, dass die einzelnen durch den Gap zeitlich getrennten Sequenzen kaum zueinander in Beziehung stehen, d.h. dass ihr Korrelationsfaktor gegen Null geht und die Sequenzen im besten Fall zueinander orthogonal sind. Die Orthogonalität ist bei dem Verfahren sehr wichtig, da orthogonale Signale nahezu senkrecht zueinander in einem mehrdimensionalen Raum stehen. Entlang der Dimensionen können die Signale durch die Orthogonalität sehr gut unterschieden werden. Das Unterscheiden der Signale ist sehr wichtig, da nur mit klaren Signalen eine Position bestimmt werden kann. Die so kodierten Signale werden über Lautsprecher ausgesendet, wobei ein Signal über einen Lautsprecher ausgesendet wird. Durch die Orthogonalität der Sequenzen ist jedes Signal einem Lautsprecher zuordenbar.
Im Unterschied zu dem Einsatz von herkömmlichen Beacons (beispielsweise Bluetooth-Barken), welche mit dem Bluetooth-Standard arbeiten, ist es erfindungsgemäß möglich das ausgesendete Signal jederzeit zu ändern. Beacons versenden immer ein und dieselbe Zeichenkette, mit welcher diese eindeutig zu erkennen sind. Im erfindungsgemäßen Verfahren jedoch können unterschiedliche Signale über die Lautsprecher versendet werden. Dies hat zum Vorteil, dass zwischen verschiedenen Verfahren der Positionsbestimmung hin und her gewechselt werden kann. Auf diese Weise kann auf Veränderungen des Raumes, beispielsweise durch einen Umbau reagiert werden, ohne die Infrastruktur, also die Anordnung der Lautsprecher, verändern zu müssen. Dies ist wichtig, da ein Umbau die Signalausbreitung verändern kann. Beispielsweise erfolgt eine Positionsbestimmung über die Feldstärke (Lautstärke) des ausgesendeten Signals. Alternativ kann die Positionsbestimmung auch über ein Multilaterationsverfahren erfolgen, beispielsweise mittels eines Chirp Spread Spectrums. Hierfür müssten aber andere Signale von den Lautsprechern aus ausgesendet werden. Mit Hilfe der erfindungsgemäßen Anordnung ist eine Verwendung verschiedener Signale möglich. Somit erfolgt eine dynamische Positionsbestimmung.
Das mobile Gerät weist vorteilhafterweise ein Anwendungsprogramm auf, welches dazu geeignet ist, die Ultraschall-Signale zu dekodieren, zu erkennen und eine Synchronisation mit dem Server durchzuführen.
Erfindungsgemäß ist der Signalgeber dazu geeignet den Sequenzen verschiedene Frequenzen zur Übertragung der Sequenzen zuzuordnen, um auf diese Weise Frequenzsprünge zu ermöglichen. Die orthogonal zueinander liegenden Sequenzen werden auf diese Weise über verschiedene Frequenzen übertragen. Dieses sogenannte Frequenz-Hopping ist bereits aus dem Bluetooth-Bereich bekannt und wird im Bluetooth-Bereich verwendet, um Datenschutz zu gewährleisten. Mithörern wird es durch das Übertragen von Daten auf unterschiedlichen Frequenzen erschwert, an Daten zu gelangen. Hier im erfindungsgemäßen Verfahren jedoch, werden nicht Daten übertragen, es wird das Signal aufgeteilt in Sequenzen, welche dann auf unterschiedlichen Frequenzen von den Lautsprechern an die mobilen Endgeräte übertragen werden. Erst durch den Erhalt aller Sequenzen, ist die Nachricht komplett beim mobilen Endgerät angekommen. Die Frequenzsprünge werden zufällig ausgewählt und den einzelnen Sequenzen zugeordnet. Mit Hilfe eines speziellen Algorithmus, beispielsweise dem Bron-Kerbosch-Algorithmus wird ein Set von Sequenzen ausgewählt, welche ein Minimum an Korrelation zwischen ihnen aufweisen. Die Frequenz-Hopping-Methode wird angewendet, um die einzelnen Sequenzen auseinander zu halten.
Über ein Glättungsverfahren (Smoothing) ist es möglich die Signale zu glätten, v.a. an den entsprechenden Punkten, an denen das Signal in die Sequenzen unterteilt wurde (so genannte Junction Points).
Bevorzugt umfasst der mindestens eine Sender ein Netzwerkkommunikationssystem, eine Soundkarte, welche Töne auf Frequenzen von bis zu 22 kHz erzeugen kann, eine Verarbeitungseinheit, sowie einen internen Speicher.
Bevorzugt sind Nachrichten Positionscodenachrichten, welche einen kodierten Positionshinweis aufweisen, welcher einen örtlichen Bezug zum mindestens einen Sender aufweist. Denkbar sind jedoch auch Pushnachrichten, deren Inhalt sofort auf dem mobilen Gerät dem Benutzer angezeigt wird.
Vorteilhafterweise weist die Anordnung eine Datenbank auf. In dieser werden beispielsweise die Daten aus den Synchronisationspaketen der verschiedenen mobilen Geräte, die Sender-Identifikatoren, Inhalte der Nachrichten, welche dem Sender übermittelt werden und vieles mehr gespeichert.
Bevorzugt umfasst der mindestens eine Sender ein Netzwerkkommunikationssystem, eine Soundkarte, eine Verarbeitungseinheit, sowie einen internen Speicher.
Für eine Synchronisation des mobilen Gerätes mit dem Server, besteht eine Datenverbindung zwischen dem mobilen Gerät und dem Server, beispielsweise eine WLAN-Verbindung.
Das erfindungsgemäße Verfahren sowie die erfindungsgemäße Anordnung ermöglichen eine genaue Bestimmung der Position des mobilen Endgerätes bzw. seinem Nutzer und somit genauere Möglichkeiten den Nutzer in einem abgeschlossenen Bereich, wie beispielsweise einem Flughafen oder einem Einkaufscenter, zu leiten und zu navigieren. Hierfür können bereits installierte Lautsprecher in diesem Bereich verwendet werden, da das Verfahren Ultraschallsignale zur Kommunikation mit den mobilen Endgeräten verwendet. Hierbei besteht die Schwierigkeit, dass die Ultraschallsignale schwer zu unterscheiden sind, wenn diese durch verschiedene Lautsprecher ausgesendet werden. Durch die Orthogonalität der Signale/Sequenzen jedoch wird eine genaue Positionsbestimmung des Nutzer bzw. des mobilen Endgerätes möglich, da die Ausrichtung der orthogonalen Signale entlang der Dimensionen im Raum eine große Unterscheidungsmöglichkeit bietet. Zusätzlich erlaubt das Verfahren sowie die Anordnung die Verwendung von unterschiedlichen Signalen an einem Lautsprecher, wodurch eine Positionsbestimmung durch unterschiedliche Verfahren ermöglicht wird. Auf diese Weise kann auf Veränderungen des Raumes, beispielsweise durch einen Umbau reagiert werden, ohne die Infrastruktur, also die Anordnung der Lautsprecher, verändern zu müssen. Dies ist wichtig, da ein Umbau die Signalausbreitung verändern kann. Beispielsweise erfolgt eine Positionsbestimmung über die Feldstärke (Lautstärke) des ausgesendeten Signals. Alternativ kann die Positionsbestimmung auch über ein Multilaterationsverfahren erfolgen, beispielsweise mittels eines Chirp Spread Spectrums (CSS). Der Wechsel zwischen den Verfahren ermöglicht es auf die unterschiedlichen Bedingungen individuell einzugehen.
Figurenliste
Das erfindungsgemäße Verfahren sowie die Anordnung werden anhand von Figuren erläutert. Dazu zeigen

1 Funktionsweise des Empfängers
2 Ablaufschema des Synchronisationsprozesses
3 Ablaufschema des Sendeprozesses
4 Sender- und Serverkomponenten
5 Datenverarbeitung des Servers
6 ein Strukturierungsprinzip für die Architektur des angewandten Anwendungsprogramms (App)
7 Arealkonzept.

Die Anordnung befindet sin in einem abgegrenzten Bereich, beispielsweise einem Flughafen, einem Kaufhaus, einem Einkaufszentrum o.ä. Die Anordnung besteht aus drei Hauptkomponenten: einem Sender, einem Empfänger und einem Server. Ein Empfänger ist ein mobiles Gerät, dessen Mikrofon in der Lage ist, Ultraschallwellen zu empfangen. Ein Sender ist ein Lautsprecher verbunden mit einem Signalgeber, wobei der Lautsprecher die Ultraschallwellen sendet, welche vom Signalgeber generiert werden. Der Signalgeber ist mit vor Ort installierten Lautsprechern und bevorzugt über eine Internetverbindung mit dem Server verbunden. Der Sender empfängt die zu sendenden Informationen vom Server. Der Sender codiert, moduliert und verbreitet die gesendeten Informationen über die Lautsprecher. Der Empfänger empfängt, demoduliert und decodiert die gesendeten Informationen und löst, basierend auf den zuvor vom Server gesendeten Informationen, entweder eine positionsbezogene Aktion oder eine Benachrichtigung aus. Eine positionsbezogene Aktion ist hierbei u.a. von bestimmten Arealen abhängig. Ein Areal ist ein physisches Gebiet, welches von einer Gruppe von Lautsprechern abgedeckt ist, welche einen gleichen Positionscode senden.
Der Empfänger zeichnet alle empfangenen Informationen auf und speichert diese lokal. Sobald auch der Empfänger mit dem Server verbunden ist, beispielsweise über eine drahtlose Verbindung, lädt dieser alle gespeicherten Daten auf den Server hoch. Der Server verarbeitet alle vom Empfänger gesammelten Daten in einer Datenbank und analysiert diese Daten, um Statistiken über Benutzer, welche die Besitzer der Empfänger sind, zu erstellen, wobei eine Analyse von Kundendaten möglich ist. Darunter fallen zum Beispiel die Aufzeichnungen der Kundenbewegung in dem abgegrenztem Bereich oder die Aufenthaltsdauer des Kunden in den verschiedenen Arealen bzw. bei bestimmten Produktsortimenten.
In 1 ist die Funktionsweise des Empfängers dargestellt. Der Empfänger erfasst über das Mikrofon des mobilen Gerätes durchgehend Ultraschallgeräusche. Hörbare Geräusche werden von einem Hochpassfilter abgeschnitten, sodass alle Geräusche beispielsweise unter einer Frequenz von 16 kHz entfernt werden. Der Empfänger decodiert die gefilterten Ultraschallwellen mittels eines Computerprogramms, beispielsweise eines Anwendungsprogramms (App) in eine Bit-Reihe. Wenn die Bit-Reihe als Nachricht erkannt wird, wird diese in einer internen Datenbank gespeichert, zusammen mit dem aktuellen Zeitstempel und weiteren Gerätedaten, sowie positionsbezogenen Daten (wie z.B. nahegelegene drahtlose lokale Netzwerk-Signale, wie beispielsweise WLAN-Signale, GPS). Weiterhin erkennt der Algorithmus die Art der empfangenen Nachricht, wobei unterschieden wird zwischen Push-Nachrichten, sowie PositionscodeNachrichten. Push-Nachrichten werden derart verarbeitet, dass dem Benutzer eine Benachrichtigung angezeigt wird. PositionscodeNachrichten enthalten einen Positionscode, wobei ein zu einer Positionscodenachricht zugehöriger Inhalt dem Benutzer auf seinem mobilen Gerät angezeigt wird, sobald er mit dem Server synchronisiert wurde. Ein Synchronisationsablauf dieses Inhalts erfolgt wie in 2 beschrieben. Zunächst sammelt das mobile Gerät alle Nachrichten (inklusive Zeitstempel und weitere zugehörige Daten) und speichert diese in einer internen Datenbank. Zu den zuvor gesammelten Daten werden weitere Informationen über das mobile Gerät und seinen Benutzer hinzugefügt (z. B. Geräte-Identifikator (ID), Benutzer-Identifikator (ID), usw.) und als Synchronisationspaket gespeichert. Falls notwendig, wird ein Synchronisationspaket komprimiert und/oder verschlüsselt. Das Synchronisationspaket wird dem Server übermittelt. Eine erfolgreiche Übermittlung löst eine Löschung vorangegangener Nachrichten von der internen Datenbank des mobilen Geräts aus. Weiterhin ruft das mobile Gerät über ein auf dem Gerät installiertes Anwendungsprogramm (kurz: App) eine spezielle Schnittstelle zur Anwendungsprogrammierung (kurz API) ab. Über diese ist es dem Server möglich dem mobilen Gerät interessante Informationen zur Verfügung zu stellen. Beispielsweise kann das mobile Gerät über die installierte App Informationen über bestimmte Areale, Inhalte oder aufgezeichnete Daten abfragen. So ist es möglich, dass das mobile Gerät zusätzlich Areale synchronisiert, welche potentiell in der Zukunft vom Benutzer aufgesucht werden könnten.
In 3 ist ein Prozessablaufschema zum Sendeprozess dargestellt. Der Signalgeber empfängt Befehle vom Server, entweder auf einer regelmäßigen Basis oder per Anweisung, wobei der Server den Signalgeber darüber informiert, dass neue Befehle verfügbar sind. Ein Befehl ist eine Zusammenstellung einer Information und/oder einer Nachricht, welche ausgesendet werden soll, verbunden mit Start- und Endzeitpunkten einer Aussendung. Der Signalgeber erfasst neue Befehle vom Server und speichert diese, geordnet nach dem Startzeitpunkt, in einem internen Speicher, beispielsweiser einer Queue („Command Queue“). Der interne Speicher wird permanent überprüft: Nachrichten, welche als erste in dem internen Speicher gespeichert werden, werden zum abgespeicherten Zeitpunkt an die Lautsprecher weitergeleitet und die Information/Nachricht wird über Ultraschall versendet.
In 4 sind die benötigten Sender- und Serverkomponenten dargestellt. Der Signalgeber ist ein Computersystem, welches die folgenden Komponenten enthält:

• Ein Netzwerkkommunikationsgerät, verbunden mit dem Server,
• eine Soundkarte, welche Töne auf Frequenzen von bis zu 22 kHz erzeugen kann,
• eine Verarbeitungseinheit, welche nicht hörbare Frequenzen aus den digitalen Kommandos des Signalgebers kodiert und moduliert,
• ein interner Speicher.

3

In 5 ist als Ausführungsbeispiel die Verarbeitung von Daten für eine personalisierte Werbung dargestellt. Daten der mobilen Geräte beispielsweise (frühere) Standortinformationen werden gespeichert und als Eingangsinformationen (Input) gesammelt. Als Eingangsinformationen sind jedoch auch Benutzerdaten, wie beispielsweise Interessen des Benutzers denkbar, welche beispielsweise aus besuchten Internetseiten des Benutzers ermittelt werden können. Weiterhin werden alle derzeitigen und zukünftigen Werbeanzeigen eines Shops, welcher personalisierte Werbung an die Besitzer von mobilen Geräten aussenden will zu den Eingangsinformationen hinzugefügt. Basierend auf diesen Eingangsinformationen wird ein Zusammenhang zwischen dem Bewegungsverhalten des Benutzers, seiner Interessen und den Werbeanzeigen des Shops analysiert, beispielsweise mit Hilfe des Apriori-Algorithmus. Basierend auf diesen Zusammenhängen werden personalisierte Werbekampagnen, welche festlegen welcher Inhalt zu welchem Zeitpunkt dem Benutzer angezeigt wird, für jeden Benutzer erzeugt. Diese Informationen werden auf das mobile Gerät übertragen, sobald es sich das nächste Mal mit dem Server synchronisiert.
6 zeigt ein Strukturierungsprinzip für die Architektur des angewandten Anwendungsprogramms (App), welches die von den weiteren Komponenten aus 4 ausgesendeten Ultraschallsignale verarbeitet. In dem Strukturierungsprinzip werden einzelne Funktionalitäten eines Computerprogramms konzeptionell einer Schicht (engl. Layer) zugeordnet. Die Grundlage für die gesamte Ultraschallkommunikation und Positionsbestimmung sind die Sensorinformationen des mobilen Geräts, hauptsächlich die des Mikrofons, aber auch anderer Sensoren (Beschleunigungssensor, Kompass, NFC, Bluetooth, Wi-Fi, mobiles Netzwerk, und weitere). Eine Ultraschall Dekodierungs- und Demodulations-Schicht nutzt das Mikrofon und das Betriebssystem des mobilen Gerätes und decodiert die Ultraschallwellen zu Nachrichten. Die Daten- und Positionsaggregations-Schicht nutzt die Ultraschall Dekodierungs- und Demodulations-Schicht, sowie andere Sensoren, um den Standort des Gerätes zu verfolgen und Benutzerinformationen zu sammeln. Diese Informationen werden auf dem mobilen Gerät gespeichert. Wenn eine Synchronisation (beispielsweise über eine mobile Internetverbindung zum Server) stattfindet, werden die Daten mit Hilfe einer Daten- und Positionssynchronisationsschicht auf den Server hochgeladen.
7 zeigt eine Aufteilung eines abgegrenzten Bereiches in drei Areale mit mehreren Lautsprechern. Ein Areal deckt ein physisches Gebiet ab, in welchem nahegelegene Lautsprecher den gleichen Positionscode besitzen. Alle Lautsprecher sind mit einem oder mehreren Signalgebern verbunden (in der Zeichnung nicht dargestellt). Jeder Signalgeber kann einen spezifischen Positionscode für jeden verbundenen Lautsprecher erzeugen. Demzufolge repräsentiert ein Areal einen bestimmten Teil der geschlossenen Umgebung, wie zum Beispiel:

• Im Supermarkt: Eine Fisch-, Wein- oder Käseabteilung
• In einem Flughafen: Ein Duty-Free Shop, ein Gate oder einen Check-In-Bereich
• Im Museum: verschiedene Ausstellungen.

Da es sich bei dem vorhergehenden, detailliert beschriebenen Verfahren um ein Ausführungsbeispiel handelt, kann dieses in üblicher Weise vom Fachmann in einem weiten Umfang modifiziert werden, ohne den Bereich der Erfindung zu verlassen. Insbesondere können auch die konkreten Ausgestaltungen der Anordnung in anderer Form als in der hier beschriebenen folgen. Ebenso kann die Anordnung in einer anderen Form ausgestaltet werden, wenn dies aus Platzgründen bzw. designerischen Gründen notwendig ist. Weiter schließt die Verwendung der unbestimmten Artikel „ein“ bzw. „eine“ nicht aus, dass die betreffenden Merkmale auch mehrfach vorhanden sein können.

Claims

Verfahren zum personalisierten Informationsaustausch innerhalb eines abgegrenzten Bereichs, umfassend folgende Verfahrensschritte: a) Ausgabe von Nachrichten, welche von einem Signalgeber generiert werden und welche von in dem abgegrenzten Bereich installierten Lautsprechern ausgesendet werden, wobei die Nachrichten kodierte Ultraschall-Signale in einem Frequenzbereich oberhalb der Hörweite eines Menschen sind, wobei die ausgesendeten Ultraschall-Signale mit der Zeitdauer t in eine bestimmte Anzahl Sequenzen mit der Zeitdauer T aufgeteilt sind, wobei die Sequenzen zeitlich getrennt sind und wobei die Sequenzen zueinander orthogonal sind und wobei die Sequenzen auf unterschiedlichen Frequenzen übertragen werden, b) Empfangen der gesendeten Ultraschall- Signale über Mikrofone, welche in mobilen Geräten standardmäßig eingebaut sind, c) Dekodieren der Ultraschall-Signale mittels eines Anwendungsprogramms auf dem mobilen Gerät und Erkennen der gesendeten Nachrichten und/oder Verarbeitung als Positionsinformation, und Synchronisation mit einem Server, wobei Daten des mobilen Gerätes und/oder Inhalte von den Nachrichten mit dem Server synchronisiert werden, d) Analyse der Daten der mobilen Geräte, e) Erstellen von Kampagnen basierend auf den Analysen, wobei die Kampagnen festlegen welcher Inhalt zu welchem Zeitpunkt einem Benutzer auf seinem mobilen Gerät angezeigt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein abgegrenzter Bereich in Areale aufgeteilt ist, wobei die Lautsprecher diesen Arealen zugeordnet sind.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass Nachrichten Push- und/oder Positionscodenachrichten sind.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass für die Synchronisation der Inhalte mit dem Server gemäß Verfahrensschritt d) das Anwendungsprogramm auf dem mobilen Gerät alle Nachrichten und/oder Daten zur Identifikation der Nachrichten und/oder Daten zur Identifikation des mobilen Gerätes in einem Synchronisationspaket speichert, dieses komprimiert und/oder verschlüsselt und auf den Server lädt, wobei der Server die Inhalte zu den Nachrichten und/oder zu den Daten zur Identifikation der Nachrichten und/oder zu den Daten zur Identifikation des mobilen Gerätes aktualisiert und/oder diese über den Sender dem mobilen Gerät übermittelt.
Anordnung zur Durchführung eines personalisierten Informationsaustausches innerhalb eines abgegrenzten Bereichs mit mindestens einem Sender, mindestens einem Empfänger und mindestens einem Server, wobei der mindestens eine Sender aus mindestens einem Signalgeber und mindestens einem Lautsprecher gebildet ist, wobei der Lautsprecher dazu geeignet ist Ultraschall-Signale auszusenden, und wobei der Signalgeber dazu geeignet ist die Ultraschall-Signale zu Nachrichten in der Art zu codieren, dass ein Ultraschall-Signal mit der Zeitdauer t in eine bestimmte Anzahl Sequenzen mit der Zeitdauer T aufgeteilt ist, wobei die Sequenzen zeitlich getrennt sind und wobei die Sequenzen zueinander orthogonal sind und wobei die Sequenzen unterschiedlichen Frequenzen zur Übertragung der Sequenzen zugeordnet sind, und wobei der Empfänger ein mobiles Gerät ist, welches dazu geeignet ist diese Ultraschall-Signale zu empfangen.
Anordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das mobile Gerät ein Anwendungsprogramm aufweist, welches dazu geeignet ist, die Ultraschall-Signale zu dekodieren, zu erkennen, Positionsinformationen zu verarbeiten und eine Synchronisation mit dem Server durchzuführen.
Anordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass Nachrichten Positionscodenachrichten sind, welche einen kodierten Positionshinweis aufweisen, welcher einen örtlichen Bezug zum mindestens einen Sender aufweist.
Anordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine Sender ein Netzwerkkommunikationssystem, eine Soundkarte, eine Verarbeitungseinheit, sowie einen internen Speicher umfasst.
Anordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass eine Datenverbindung zwischen dem mobilen Gerät und dem Server besteht.