EP3701393A1 - Procédé de géolocalisation d'objets connectés, objet connecté, terminal et système associés - Google Patents

Procédé de géolocalisation d'objets connectés, objet connecté, terminal et système associés

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Publication number
EP3701393A1
EP3701393A1 EP18803460.7A EP18803460A EP3701393A1 EP 3701393 A1 EP3701393 A1 EP 3701393A1 EP 18803460 A EP18803460 A EP 18803460A EP 3701393 A1 EP3701393 A1 EP 3701393A1
Authority
EP
European Patent Office
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location data
data
terminals
connected object
location
Prior art date
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Ceased
Application number
EP18803460.7A
Other languages
German (de)
English (en)
Inventor
Philippe SURBAYROLE
Apostolos Kountouris
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Orange SA
Original Assignee
Orange SA
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Orange SA filed Critical Orange SA
Publication of EP3701393A1 publication Critical patent/EP3701393A1/fr
Ceased legal-status Critical Current

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    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F16/00—Information retrieval; Database structures therefor; File system structures therefor
    • G06F16/20—Information retrieval; Database structures therefor; File system structures therefor of structured data, e.g. relational data
    • G06F16/29—Geographical information databases
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W4/00—Services specially adapted for wireless communication networks; Facilities therefor
    • H04W4/02—Services making use of location information
    • H04W4/023—Services making use of location information using mutual or relative location information between multiple location based services [LBS] targets or of distance thresholds
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S11/00—Systems for determining distance or velocity not using reflection or reradiation
    • G01S11/02—Systems for determining distance or velocity not using reflection or reradiation using radio waves
    • G01S11/06—Systems for determining distance or velocity not using reflection or reradiation using radio waves using intensity measurements
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S5/00—Position-fixing by co-ordinating two or more direction or position line determinations; Position-fixing by co-ordinating two or more distance determinations
    • G01S5/0009—Transmission of position information to remote stations
    • G01S5/0072—Transmission between mobile stations, e.g. anti-collision systems
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S5/00—Position-fixing by co-ordinating two or more direction or position line determinations; Position-fixing by co-ordinating two or more distance determinations
    • G01S5/02—Position-fixing by co-ordinating two or more direction or position line determinations; Position-fixing by co-ordinating two or more distance determinations using radio waves
    • G01S5/0284—Relative positioning
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
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    • G01S5/00—Position-fixing by co-ordinating two or more direction or position line determinations; Position-fixing by co-ordinating two or more distance determinations
    • G01S5/02—Position-fixing by co-ordinating two or more direction or position line determinations; Position-fixing by co-ordinating two or more distance determinations using radio waves
    • G01S5/14—Determining absolute distances from a plurality of spaced points of known location
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W4/00—Services specially adapted for wireless communication networks; Facilities therefor
    • H04W4/02—Services making use of location information
    • H04W4/029—Location-based management or tracking services
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W4/00—Services specially adapted for wireless communication networks; Facilities therefor
    • H04W4/06—Selective distribution of broadcast services, e.g. multimedia broadcast multicast service [MBMS]; Services to user groups; One-way selective calling services
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W64/00—Locating users or terminals or network equipment for network management purposes, e.g. mobility management

Definitions

  • the invention relates to the field of connected objects having a wireless reception means for communicating with terminals which know their locations.
  • the invention relates more particularly to the fact that the object receives from these terminals their location data and computes geolocation information of its own position.
  • Connected objects are electronic devices connected wirelessly, sharing information with a computer, a tablet or a smartphone (or “smartphone” according to the English terminology) ... and able to perceive, analyze and act depending on the context and their environment. These objects are often used in the technical context of IoT (meaning “Internet of Things", according to English terminology).
  • IoT meaning "Internet of Things", according to English terminology.
  • a plurality of connected objects are deployed in the field in order to fulfill application objectives.
  • the applications are for example the monitoring of the transport of food, in this case the object includes a thermometer and a memory. In this way the recipient can read the temperature data stored in the object and thus check that the cold chain has not been broken.
  • Connected objects can take all kinds of aspects among which can be mentioned: a compact module, a watch, a heartbeat detector, an electronic chip inserted in a garment, ...
  • the connected objects have a bidirectional radio communication means for communicating with a communication device. communication. Such a means makes it possible to trace information and / or receive commands.
  • the radio communication means may use range-dependent technologies. NFC, Bluetooth and Zigbee protocols are preferred for short range.
  • the links in WIFI or in Z-Wave are rather used for medium range.
  • the object communicates preferably using a cellular network, GSM for example.
  • the connected object incorporates a battery-operated locating device (using for example the GPS system or another geolocation system).
  • the object In the case where the object is not intended to move, one can during his installation to communicate him his location data so that he memorizes them. For this, the operator realizes a position report with its location system (a smartphone, or a terminal with a GPS module) and transmits the location data by radio to the connected object. This data can later be transmitted by the object during communications with a remote terminal.
  • its location system a smartphone, or a terminal with a GPS module
  • the object communicates with a cellular network (the GSM system for example)
  • the multiple receptions by this object of a signal transmitted by the basic fixed stations / gateways / access points are used by this object for calculating the location data by calculation of triangulation using the difference in arrival time and / or signal strength, and the position of the stations.
  • geolocation solutions by using directional antennas on receivers located in the connected object in addition to conventional calculations. By orienting the antenna, the object determines the directions of radio signals from localized sources (such as fixed beacons) and derives its own position.
  • a geolocation GPS type module consumes a lot of energy for these objects whose power is often reduced to a very low capacity battery.
  • the incorporation of a geolocation module occupies a non-negligible space, which is not always possible given the volume available in the connected object.
  • the geolocation module is not static and / or that the installation does not make it possible to raise the position (interior installation or other), it is not always easy / possible to raise the position during the installation. 'installation.
  • the use of receivers to perform triangulation calculations is very expensive in terms of hardware (specific receivers with very precise clock synchronization) and requires a communication network with fixed beacons for an inaccurate result.
  • to precisely locate an object it is necessary to receive radio signals emanating from at least three receivers which are sufficiently distant from each other.
  • the present invention provides a solution that does not have the drawbacks described above, while offering the advantages listed below.
  • the present invention makes it possible in particular for connected objects, not having their own localization means, to be able to calculate their location themselves without resorting to various measurement techniques on the signals emitted by the objects and measured by third-party equipment (e.g. infrastructure including dedicated tags). 4. Presentation of the invention
  • the invention relates to a connected object having a wireless receiving means for receiving signals from a plurality of localized terminals, said signals including location data for locating said localized terminals.
  • the connected object comprises a calculation means able to determine geolocation information of its position from a plurality of data from different localized terminals.
  • the calculation means determines a precision datum associated with the computed geolocation information, the value of this precision datum takes into account a number of occurrences of location data used for calculating the geolocation information.
  • the connected object comprises means for transmitting the precision data and the location information, outside the terminal.
  • this solution allows both not to consume too much energy, not to add equipment in the object because of its reduced volume and not to increase costs.
  • This solution also makes it possible to locate an object that moves.
  • the calculation means determines a precision datum associated with the computed geolocation information, the value of this precision datum takes into account a number of occurrences of location data used for calculating the geolocation information.
  • the calculated geolocation information is associated with a precision datum which is calculated in particular from the number of occurrences of location data received by the connected object. It is possible to inform a recipient of the data locating the object, the accuracy of this data.
  • the object further comprises a first control means for periodically activating and deactivating the reception and calculation means, the activation frequency of the reception and calculation means evolving inversely proportional to the value. of the precision data.
  • the activation frequency may decrease if the accuracy of the computation of the geolocation information increases or is greater than a predetermined value. In this way, it is possible to awaken the object less often and thus to save its battery, when the accuracy on the position is good.
  • said signals furthermore comprise data representing the power of the signal transmitted by localized terminals, the calculating means determining the distance between the object and these terminals as a function of the power data received and the amplitude of the signal measured on reception, the calculating means determining the geolocation information of the object by using the distances with the localized terminals.
  • the object measures the power of the received signal and, knowing the transmission power, it can then calculate the theoretical distance which separates it from this terminal, this distance being taken into account for the calculation of the information of geolocation.
  • the precision data determined by the calculation means depends on the number of occurrences of location data used to determine distances between the object and the terminals and which have been used to calculate the distance between the object and the terminals. geolocation information of the object. In this way, the calculation of the precision data also takes into account the determination of the distance, the geolocation being more precise when the distance with the terminals is calculated.
  • the object comprises a second control means for activating and deactivating the calculation means, and in that the location data are transmitted by the terminals located in a packet comprising an identifier in its header. , the second way control system activating the calculation means upon receipt of the identifier for processing the location data contained in the body of the packet.
  • the preamble announcing the transmission of location data transmitted by a terminal, it is possible to wake the control unit of the object sufficiently early so that the processing of the data is carried out correctly. after its broadcast.
  • the object comprises transmission means for transmitting the geolocation information determined by the calculation means.
  • the connected object in turn transmits its position and becomes in fact a localized terminal, with respect to another connected object that needs to locate.
  • the object has a memory for storing a succession of geolocation information determined by the calculation means, said calculating means determines that the object is in motion when at least two information of consecutive geolocation deviate geographically from at least a predefined distance. In this way, it is possible to easily determine whether the object is mobile or is fixed, and to inform a remote server.
  • the object comprises a control means for periodically activating and deactivating the location data collecting and computing means of the geolocation information, and a motion detection module configured to increase the frequency activation of the reception and calculation means during the detection of a movement of the object.
  • the invention in another aspect, relates to a method of geolocation of an object provided with a wireless reception means comprising the following steps: - receiving by the object signals from a plurality of localized terminals, said signals including location data for locating said localized terminals,
  • the invention also relates to a geolocation system comprising a plurality of localized terminals and at least one connected object provided with a wireless reception means for receiving wireless signals from said localized terminals, said signals comprising location data for locating said localized terminals, the object comprising a computing means processing a plurality of location data from different localized terminals and providing from these data geolocation information of the position of the object and a piece of data computationally calculated by taking at least a count of occurrences of location data used for the computation of the geolocation information.
  • the invention also relates to a terminal comprising means for obtaining location data representing the geographical position of said terminal and a means of wireless broadcasting of said location data.
  • the broadcasting means is configured to broadcast at least one burst of consecutive messages sent to different powers, and respectively containing said location data.
  • the invention relates to a broadcasting method implemented by a terminal characterized in that it comprises a step of obtaining location data representing the geographical position of said terminal and a wireless broadcast step of at least one burst of consecutive messages sent at different powers, said messages containing said location data
  • the invention also relates to a computer program product comprising program code instructions for the execution of one of the methods described above.
  • FIG. 1 shows a communication system comprising connected objects and localized terminals according to an exemplary embodiment
  • FIG. 2 shows the main elements of a connected object according to an exemplary embodiment
  • FIG. 3 presents a first variant for geolocating a connected object by using the transmission power of the messages
  • FIG. 4 presents an example of a flowchart of the main steps of a method for locating a connected object
  • FIG. 5 shows a table of the results of calculations performed to determine whether the object is moving.
  • the present invention allows a connected object to calculate its own position.
  • the connected object has a wireless reception means for receiving signals from a plurality of localized terminals, these signals including location data for locating said localized terminals.
  • the object further comprises a calculation means capable of determining geolocation information of its position from a plurality of data from different localized terminals.
  • Fig. 1 shows a communication system comprising connected objects and terminals located according to an exemplary embodiment.
  • This system comprises a communication network 1 in which terminals 2, 2.1, 2.2, 2.3, 2.4, 2.5 communicate with each other by a wireless link, in voice, by light, or by radio (Wifi for example, or any signal radio).
  • These terminals are for example mobile phones, computers, digital tablets, computers, ... or any other terminal communicating remotely, for example by radio.
  • the terminals 2 have a geolocation means or already know their location data, which is why, in the rest of the document, they are called “localized terminals". This means of geolocation can be embedded in the terminal, as is the case of a GPS module (meaning "Global Positioning System" according to the English terminology).
  • the C-loc location data of the terminal can also be elaborated by the terminal in relation to the communication network, as is the case for cellular telephones (by a triangulation calculation involving transmission times signals).
  • the telephone 2 communicates with several fixed bases 3 and exchanges specific messages for the calculation of positioning.
  • the bases 3 emit messages containing their own location data, and a time reference to time stamp the transmission of messages.
  • the messages are broadcast around the base and received by the telephone 2 with a delay depending on the distance separating the two devices.
  • the location data of at least three fixed bases 3 and calculating the distances between these bases and a terminal 2 calculates by triangulation its own position.
  • the localized terminals 2 then transmit their location data C-loc in a message via the communication network 1.
  • the location data are preferably transmitted by the terminals located in their vicinity by using specific radio transmissions, by a Bluetooth broadcast. for example.
  • This radio broadcast can also be received by other types of devices, connected objects for example, and which are not intended to communicate with this network.
  • C-loc location data can be transmitted between two terminals during an application session.
  • the present invention relates to the fact that the messages transmitted by localized terminals and containing their location data C-loc, are captured by connected objects 4 (also called “communicating objects"). Once the computation of the location information called "INF_Loc" has been carried out thereafter, the connected object 4 may transmit it by broadcast, for example to a communication gateway 5 where it will be sent to the server of the application using the objects.
  • connected objects 4 also called “communicating objects”
  • the messages are sent by short-range radio means (NFC, Bluetooth or Zigbee protocols, for example) from the terminals 2, 2.1, 2.2, ...
  • NFC short-range radio means
  • the connected object 4 is capable of capturing a message sent by a terminal, then it is necessarily close, ie at a distance less than a preset distance DIST_min, this terminal.
  • This distance DIST_min depends on the type of signals transmitted. In the case of Bluetooth, it is of the order of a few meters, in the case of WiFi, it is about fifty meters, and in the case of a GSM network, it is of the order of several kilometers.
  • Fig. 2 illustrates the main components of a connected object 4 according to a preferred embodiment.
  • the connected object 4 comprises in particular the following elements:
  • control unit 10 typically a microprocessor and its associated program memory 11,
  • nonvolatile data memory 12 for example flash memory or EEPROM
  • an "opportunistic" radio signal reception means 14 intended to pick up the messages transmitted by the localized terminals.
  • This means is preferably carried out by the control unit 10 and a software module.
  • the reception mode can be simply unidirectional, and this means can receive signals according to different protocols.
  • the connected object geolocates, ie determines a location information INFJoc, by capturing messages from terminals.
  • These terminals can indifferently be of the same type or of different type (using the GSM network and a Wifi network for example).
  • a transmission means 15 intended to transmit at least the measurements of the environmental sensors 13.
  • This connection can be short range radio, long range radio, or else by induction or by electrical contacts ... It can be simply unidirectional. No limitation is made to the type of this link,
  • At least one environment sensor 13 (optional), the type of which depends on the application using the object, for example a thermometer, a pressure sensor, a humidity sensor, an anemometer, the measurements made by these sensors are processed by the CPU 10 and stored in memory 12 to be transmitted later.
  • environment sensor 13 for example a thermometer, a pressure sensor, a humidity sensor, an anemometer
  • the transmitting means 15 and the radio signal receiving means 14 form the same means for transmitting and receiving radio signals.
  • the connected object can be placed in different operating modes defined as follows:
  • the receiving means 14 is at least active to receive messages, and other components are no longer powered. In this mode, the connected object consumes as little power as possible, while having minimal activity.
  • the connected object adopts one of these modes depending on the moment in which location data is determined.
  • Fig. 3 illustrates the principle of computing a location information INF_Loc by showing circular areas centered around three localized terminals 2.1, 2.2 and 2.3, and considering that beyond these three areas, the messages are no longer captured.
  • a connected object 4 located in a zone common to the three zones receives messages respectively containing the coordinates of three localized terminals 2.1, 2.2 and 2.3 possibly accompanied by their transmission powers.
  • the coordinates represent C-loc location data within the meaning of the invention.
  • the connected object 4 determines the maximum distances d1, d2 and d3 around the location data beyond which the messages sent by the terminals are no longer received.
  • Fig. 3 represents these circular areas by circles around each terminal.
  • the connected object determines the coordinates of the point where the object is located considering that each zone is circular, their intersections being represented by the Z zone drawn in dark.
  • the connected object 4 calculates the location data of the point in the middle of this zone Z, this point being considered as the point where the connected object 4 is located.
  • the geolocation data of this point represent INFJoc geolocation information in the sense of the invention. The more the calculation of the zone Z takes into account messages from different terminals, the more the zone Z will be delimited and the greater the accuracy of the calculation of the position of the object.
  • the distance DIST_min between this medium and the edges of the place at the intersection of the three circular zones defines the accuracy of the calculation.
  • the object can be at any point of the zone Z and not necessarily at its center. Later in this document, we will see other ways to calculate the accuracy PRE of the location of a connected object and how that data is exploited.
  • the messages containing the location data do not contain an associated power value and the location information is calculated solely from the location data, for example by averaging these data. .
  • the terminal 2 periodically broadcasts a message containing its location data C-loc, with a periodicity that is proportional to its speed of movement.
  • a terminal which does not move transmits its position according to a long period, because when a device has received it once, these data change very little thereafter. If instead the localized terminal moves, its position at a given moment quickly becomes obsolete, and it is necessary to broadcast more often its position, ie its location data. In this way, the connected object can reiterate the location calculation using more recent data.
  • the connected object 4 thus determines a new location information INFJoc.
  • the connected object is provided with means for measuring the power of the radio signal received from the localized terminals.
  • the localized terminals insert a piece of data representative of the power of the radio signal they transmit.
  • the connected object 4 can measure the power of the received message and compare it with the transmit power indicated in the message.
  • the attenuation of the power then makes it possible to calculate the distance between the object and the localized terminal that has sent this message.
  • the geolocation information INF_Loc of the object is then determined using the distances with the localized terminals and the location data of these terminals.
  • This second variant makes it possible, by comparing it with the first variant, to offer an increased precision of the position of the object.
  • the terminal 2 broadcasts bursts of a predetermined number of messages with a power that increases or decreases from one message to another, each message containing at least the location data C-loc and a value representative of its transmission power.
  • the object measures the powers of the different received messages and thus calculates more precisely the attenuation due to the distance than if it received a single message. According to this improvement, the accuracy of the geolocation data of the object increases more rapidly.
  • the connected object can avoid measuring the power of the received signal but only confine itself to determining whether the message is received or not. For example, in the case where the terminal 2 sends a salvo of 3 messages containing identical C-loc location data and having increasing power, the connected object 4 can receive only the last two messages but not the first. In known manner, each signal transmission is associated with a determined distance DIST_min1, DIST_min2 and DIST_min3 (DIST_min1 ⁇ DIST_min2 ⁇ DIST_min3). The connected object then determines that there is a distance smaller than the distance DIST_min2 of the connected object 4.
  • Fig. 4 shows an example of a flow chart of the main steps implementing a method for locating a connected object, according to the present invention.
  • a connected object 4 is placed in an environment comprising a plurality of localized terminals, it is then powered on and executes its program stored in the memory 11.
  • the object successively receives messages from terminals that contain at least one location data.
  • the object determines whether the number of occurrences of the location data received since the last calculation is sufficient to perform a new calculation (step 4.2).
  • the minimum number of messages to calculate the position of the object depends on the application. One message can suffice. In the embodiment described, at least three messages sent by different terminals are required to calculate the position of the object. When the fourth message is received, a new calculation is made with it and the last two other messages.
  • step 4.2 If the test in step 4.2 is negative, the program loops back on itself and waits for other messages to be received. Otherwise, in step 4.3, the object computes a location information INFJoc and stores it in memory 12. The calculation takes at least the location of the terminals, that is to say the location data C -loc contained in the received messages and possibly the power indicated in these messages and / or the power measured on receipt of these messages, the latter two parameters for calculating a distance with the terminals considered. The connected object also evaluates whether location data received in one of the received messages is aberrant or not, this is particularly the case when a datum indicates a point located at a distance too far from the other data received.
  • the object saves it in its data memory 12 (step 4.4) and optionally transmits it in a message destined for a gateway so that it is transmitted to an application server (step 4.5).
  • the object comprises a radio transmission means for transmitting the geolocation information INF_Loc determined by the computing means, to other connected objects.
  • step 4.6 the object analyzes the evolution of its geolocation information INF-loc and measures the differences between two calculations. If these deviations change by at least a determined distance during a determined duration, this means that the object moves at a certain speed which it calculates and records in its data memory 12 (step 4.6).
  • a calculation is performed each time a set of three messages is received.
  • the object stores in a circular file the messages received and that at regular time intervals, the control unit 10 uses the last three messages to extract the location data C- loc and calculate INFJoc location information
  • Fig. 5 presents a table of the results of calculations made to determine if the object is moving.
  • This table comprises three groups of message contents transmitted by localized terminals, the first group of messages made it possible to calculate a first position (x, y) of the object, the second group of messages made it possible to calculate a second position ( x + A, y + A) of the object, a third group ... a third position ( ⁇ + 2 ⁇ , y + 2A), and so on.
  • the object can calculate its average speed during the time defined by the reception of these two messages. If the calculated speed is greater than a predefined threshold value, then the object can be considered to be moving.
  • the object becomes periodically active after a duration in standby mode, the activation being managed by an internal clock.
  • the object needs to quickly calculate its first position, and the periodicity of the awakenings is short.
  • the object changes its internal clock to increase the periodicity of activations and to save the battery to make the connected object longer operational.
  • the object Upon waking, the object enters ACTIVE mode and all components become operational. From this moment, the reception means captures all the radio messages transmitted in the vicinity and when a message contains a location data, the U.C. milking to calculate the position of the object. If the object detects that it is moving, then it calculates its position more often so as to give it greater precision. In step 4.7 and following a calculation of position and evaluation of the speed, the frequency of the activations of the object is updated and calculated so as to vary proportional to the speed of movement of this object .
  • the object is characterized in motion when its speed exceeds a certain threshold.
  • This threshold speed is entered in the memory 12 of the object and depends on the nature of it. If this object is intended to move (a bike for example) its threshold speed is of the order of 5 km / h, if on the other hand the object is not intended to move (a table for example), the threshold speed is a few meters per minute.
  • the C-loc location data transmitted by the terminals are transmitted in a message or a data packet comprising a header (or a preamble) identifying the type of the data and a body containing said location data.
  • the receiving means is active and receives all received radio messages.
  • the receiving means constantly reads the data transmitted by radio and compares it with a message preamble data which identifies those containing the location data. When such a data is detected, then the location data will be received a short time later, the receiving means activates the CPU 10 for processing the data that will be received.
  • the CPU records the data and determines whether a sufficient number of location data are received to determine the position of the object. If this is the case, the CPU calculates the geolocation data and optionally transmits it to the gateway 5.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Databases & Information Systems (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Data Mining & Analysis (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mobile Radio Communication Systems (AREA)
  • Position Fixing By Use Of Radio Waves (AREA)

Abstract

La présente invention permet à un objet connecté (4) de calculer lui-même sa position sans utiliser de moyens embarqués et spécifique pour le faire. Pour cela, l'objet connecté dispose d'un moyen de réception sans fil pour recevoir des signaux provenant d'une pluralité de terminaux localisés (2), lesdits signaux comportant des données de localisation pour localiser lesdits terminaux localisés. L'objet connecté (4) comporte un moyen de calcul (10,12) apte à déterminer une information de géolocalisation de sa position à partir d'une pluralité de données provenant de terminaux localisés (2) différents.

Description

Procédé de géolocalisation d'objets connectés, objet connecté, terminal et système associés.
1. Domaine de l'invention
L'invention concerne le domaine des objets connectés dotés d'un moyen de réception sans fil pour communiquer avec des terminaux qui connaissent leurs localisations. L'invention concerne plus particulièrement le fait que l'objet reçoit de ces terminaux leurs données de localisation et calcule une information de géolocalisation de sa propre position.
2. Art antérieur
De nos jours, le nombre des objets connectés (appelés également « objets communicants ») est sans cesse grandissant dans le monde. Les objets connectés sont des dispositifs électroniques connectés sans fil, partageant des informations avec un ordinateur, une tablette ou un ordiphone (ou « smartphone » selon la terminologie anglo-saxonne)... et capables de percevoir, d'analyser et d'agir selon les contextes et leur environnement. Ces objets sont souvent utilisés dans le contexte technique de l'IoT (signifiant « Internet of Things », selon la terminologie anglo- saxonne). Dans ce contexte, une pluralité d'objets connectés sont déployés sur le terrain afin de remplir des objectifs applicatifs. Les applications sont par exemple le suivi du transport des denrées alimentaires, dans ce cas l'objet comporte un thermomètre et une mémoire. De cette façon le destinataire peut lire les données de température enregistrées dans l'objet et ainsi vérifier que la chaîne du froid n'a pas été rompue. Les objets connectés peuvent prendre toute sorte d'aspects parmi lesquels on peut citer : un module compact, une montre, un détecteur de battement cardiaque, une puce électronique insérée dans un vêtement, ...
De façon générale, les objets connectés possèdent un moyen de communication radio bidirectionnel pour dialoguer avec un dispositif de communication. Un tel moyen permet de remonter des informations et/ou recevoir des commandes. Le moyen de communication radio peut utiliser des technologies dépendant de la portée. Les protocoles NFC, Bluetooth et Zigbee sont privilégiés pour de la courte portée. Les liaisons en WIFI ou en Z-Wave sont plutôt utilisés pour de la moyenne portée. Pour de la longue portée, l'objet communique de préférence à l'aide d'un réseau cellulaire, GSM par exemple.
Bon nombre d'applications nécessitent une géolocalisation de l'objet connecté, et ceci pour au moins plusieurs raisons : soit parce que cela fait partie de l'application installée dans l'objet, par exemple une application de suivi (appelé « tracking »), soit pour optimiser le fonctionnement des objets, ou encore pour optimiser la gestion du parc des objets.
Pour connaître la position d'un objet connecté, les solutions suivantes existent de nos jours:
- L'objet connecté incorpore un dispositif de localisation fonctionnant sur batterie (en utilisant par exemple le système GPS ou un autre système de géolocalisation).
- Dans le cas où l'objet n'est pas destiné à se mouvoir, on peut lors de son installation lui communiquer ses données de localisation afin qu'il les mémorise. Pour cela, l'opérateur réalise une relève de position avec son système de localisation (un smartphone, ou un terminal ayant un module GPS) et transmet par radio les données de localisation à l'objet connecté. Ces données peuvent être ultérieurement émises par l'objet lors de communications avec un terminal distant.
- Dans le cas où l'objet communique avec un réseau cellulaire (le système GSM par exemple), les multiples réceptions par cet objet d'un signal transmis par les stations fixes de base/passerelles/points d'accès sont utilisées par cet objet pour calculer les données de localisation par calcul de triangulation à l'aide de la différence de temps d'arrivée et/ou puissance du signal, et de la position des stations. - Il existe aussi des solutions de géolocalisation par utilisation d'antennes directives sur des récepteurs situés dans l'objet connecté en plus de calculs classiques. En orientant l'antenne, l'objet détermine les directions de signaux radio en provenance de sources localisées (telles que des balises fixées) et en déduit sa propre position.
Ces différentes solutions présentent un certain nombre d'inconvénients.
L'utilisation d'un module de géolocalisation de type GPS consomme énormément d'énergie pour ces objets dont l'alimentation est réduite bien souvent à une pile de très faible capacité. De plus, l'incorporation d'un module de géolocalisation occupe un espace non négligeable, ce qui n'est pas toujours possible compte tenu du volume disponible dans l'objet connecté. Par ailleurs, si le module de géolocalisation n'est pas statique et/ou que l'installation ne permet pas de relever la position (installation intérieure ou autre), il n'est pas toujours aisé/possible de relever la position lors de l'installation. L'utilisation des récepteurs pour effectuer des calculs de triangulation est très coûteuse en matériel (récepteurs spécifiques avec synchronisation des horloges très précise) et nécessite un réseau de communication doté de balises fixes pour un résultat peu précis. De plus, pour localiser précisément un objet, il est nécessaire de recevoir des signaux radio émanant au minimum de trois récepteurs qui se trouvent suffisamment éloignés les uns des autres.
En résumé l'état de l'art actuel se trouve confronté à trois problèmes :
- Le cout énergétique et financier d'intégrer un système de localisation dans un module communiquant.
- Les contraintes de localisation lors de l'installation (impossibilité de relever la position et erreur lors de la remontée de position dans le système d'information). - Le coût élevé d'installation d'un support d'infrastructure (récepteurs synchronisés sur le terrain et solveur au niveau du SI) pour Htrianguler les modules communiquant.
Dans ce contexte, il est nécessaire de trouver une solution innovante qui permette à la fois de ne pas trop consommer d'énergie, de ne pas rajouter d'équipements dans l'objet du fait de son volume réduit et pour ne pas augmenter les coûts. Enfin cette solution doit aussi permettre de localiser un objet qui se déplace. 3. Objectifs de l'invention
La présente invention apporte une solution qui ne présente pas les inconvénients décrits plus haut, tout en proposant les avantages listés ci- dessous.
La présente invention permet notamment aux objets connectés, ne disposant pas de leurs propres moyens de localisation, de pouvoir calculer eux-mêmes leur localisation sans recourir aux diverses techniques de mesures sur les signaux émis par les objets et mesurés par des équipements tierces (par ex. d'infrastructure comprenant des balises dédiées). 4. Exposé de l'invention
L'invention concerne notamment un objet connecté doté d'un moyen de réception sans fil pour recevoir des signaux provenant d'une pluralité de terminaux localisés, lesdits signaux comportant des données de localisation pour localiser lesdits terminaux localisés. L'objet connecté comporte un moyen de calcul apte à déterminer une information de géolocalisation de sa position à partir d'une pluralité de données provenant de terminaux localisés différents. Le moyen de calcul détermine une donnée de précision associée à l'information de géolocalisation calculée, la valeur de cette donnée de précision prend en compte un nombre d'occurrences de données de localisation utilisées pour le calcul de l'information de géolocalisation. L'objet connecté comporte un moyen d'émission de la donnée de précision et de l'information de localisation, à l'extérieur du terminal.
De cette manière, en utilisant des dispositifs communiquant entre eux et les données de localisation dont ils disposent, il est possible aux objets connectés qui ne disposent pas de leurs propres moyens de géolocalisation de calculer une information sur leur localisation. Cette solution s'appuie sur le fait que des équipements situés à proximité de l'objet connecté disposent d'une information sur leur localisation et peuvent la diffuser dans leur voisinage. Cette diffusion s'effectue selon un protocole de transmission qui est compatible avec les moyens de réception sans fil des objets connectés. Les signaux émis par les terminaux localisés peuvent ne pas être destinés à l'objet connecté, mais en les recevant de façon opportuniste, ce dernier s'en sert pour calculer sa position.
De plus, cette solution permet à la fois de ne pas trop consommer d'énergie, de ne pas rajouter d'équipements dans l'objet du fait de son volume réduit et de ne pas augmenter les coûts. Cette solution permet aussi de localiser un objet qui se déplace.
Le moyen de calcul détermine une donnée de précision associée à l'information de géolocalisation calculée, la valeur de cette donnée de précision prend en compte un nombre d'occurrences de données de localisation utilisées pour le calcul de l'information de géolocalisation. De cette manière, l'information calculée de géolocalisation est associée avec une donnée de précision qui est calculée notamment à partir du nombre d'occurrences de données de localisation reçues par l'objet connecté. Il est possible d'informer un destinataire de la donnée localisant l'objet, de la précision de cette donnée.
Selon un mode de réalisation, l'objet comporte en outre un premier moyen de contrôle pour activer et désactiver périodiquement les moyens de réception et de calcul, la fréquence d'activation des moyens de réception et de calcul évoluant de manière inversement proportionnelle à la valeur de la donnée de précision. En désactivant et activant périodiquement les moyens de réception et de calcul, alors la consommation de l'objet est réduite. De plus, la fréquence d'activation peut diminuer si la précision du calcul de l'information de géolocalisation augmente ou est supérieure à une valeur prédéterminée. De cette façon, il est possible de moins souvent réveiller l'objet et donc d'économiser sa batterie, lorsque la précision sur la position est bonne.
Selon un autre mode de réalisation, lesdits signaux comportent en outre une donnée représentative de la puissance du signal émis par des terminaux localisés, le moyen de calcul déterminant la distance entre l'objet et ces terminaux en fonction de la donnée de puissance reçue et de l'amplitude du signal mesurée à la réception, le moyen de calcul déterminant l'information de géolocalisation de l'objet en utilisant les distances avec les terminaux localisés. De cette manière, l'objet mesure la puissance du signal reçu et, connaissant la puissance d'émission, il peut alors calculer la distance théorique qui le sépare de ce terminal, cette distance étant prise en compte pour le calcul de l'information de géolocalisation.
Selon un autre mode de réalisation, la donnée de précision déterminée par le moyen de calcul dépend du nombre d'occurrences de données de localisation ayant servi pour déterminer des distances entre l'objet et les terminaux et qui ont été utilisés pour le calcul de l'information de géolocalisation de l'objet. De cette manière, le calcul de la donnée de précision prend aussi en compte la détermination de la distance, la géolocalisation étant plus précise lorsque la distance avec les terminaux est calculée.
Selon un autre mode de réalisation, l'objet comporte un second moyen de contrôle pour activer et désactiver le moyen de calcul, et en ce que les données de localisation sont transmises par les terminaux localisés dans un paquet comportant un identifiant dans son en-tête, le second moyen de contrôle activant le moyen de calcul lors de la réception de l'identifiant pour traiter les données de localisation contenues dans le corps du paquet. De cette manière, à l'aide du préambule annonçant l'émission de données de localisation émises par un terminal, il est possible de réveiller suffisamment tôt l'unité de contrôle de l'objet pour que le traitement de la donnée s'effectue juste après sa diffusion.
Selon un autre mode de réalisation, l'objet comporte un moyen d'émission pour émettre l'information de géolocalisation déterminée par le moyen de calcul. De cette manière, l'objet connecté transmet à son tour sa position et devient de fait un terminal localisé, vis à vis d'un autre objet connecté qui a besoin de se localiser.
Selon un autre mode de réalisation, l'objet dispose d'une mémoire pour mémoriser une succession d'informations de géolocalisation déterminées par le moyen de calcul, ledit moyen de calcul détermine que l'objet est en mouvement lorsqu'au moins deux informations de géolocalisation consécutives s'écartent géographiquement d'au moins une distance prédéfinie. De cette manière, il est possible de déterminer facilement si l'objet est mobile ou s'il est fixe, et d'en informer un serveur distant.
Selon un autre mode de réalisation, l'objet comporte un moyen de contrôle pour activer et désactiver périodiquement les moyens de réception de données de localisation et de calcul de l'information de géolocalisation, et un module de détection de mouvement configuré pour augmenter la fréquence d'activation des moyens de réception et de calcul lors de la détection d'un mouvement de l'objet. De cette manière, on peut maintenir une bonne précision de l'objet en activant plus souvent l'unité de contrôle et donc, en faisant l'acquisition plus souvent de ces données.
Selon un autre aspect, l'invention concerne un procédé de géolocalisation d'un objet doté d'un moyen de réception sans fil comportant les étapes suivantes : - réception par l'objet de signaux provenant d'une pluralité de terminaux localisés, lesdits signaux comportant des données de localisation pour localiser lesdits terminaux localisés,
- calcul au sein de l'objet d'une information de géolocalisation de la position de l'objet en utilisant comme données d'entrées au moins une pluralité de données de localisation provenant de terminaux localisés différents,
- calcul d'une donnée de précision associée à l'information de géolocalisation en prenant en compte un nombre d'occurrences de données de localisation utilisées pour le calcul de l'information de géolocalisation ,
- émission à l'extérieur de l'objet connecté de l'information de géolocalisation et de la donnée de précision.
Selon un autre aspect, l'invention concerne également un système de géolocalisation comportant une pluralité de terminaux localisés et au moins un objet connecté doté d'un moyen de réception sans fil pour recevoir des signaux sans fil provenant desdits terminaux localisés, lesdits signaux comportant des données de localisation pour localiser lesdits terminaux localisés, l'objet comportant un moyen de calcul traitant une pluralité de données de localisation provenant de terminaux localisés différents et fournissant à partir de ces données une information de géolocalisation de la position de l'objet et une donnée de précision calculée en prenant au moins en compte un nombre d'occurrences de données de localisation utilisées pour le calcul de l'information de géolocalisation.
Selon un autre aspect, l'invention concerne également un terminal comportant un moyen d'obtention de données de localisation représentant la position géographique dudit terminal et un moyen de diffusion sans fil desdites données de localisation.
Selon un mode de réalisation particulier, le moyen de diffusion est configuré pour diffuser au moins une salve de messages consécutifs émis à des puissances différentes, et contenant respectivement lesdites données de localisation.
Selon un autre aspect, l'invention concerne un procédé de diffusion mis en œuvre par un terminal caractérisé en ce qu'il comporte une étape d'obtention de données de localisation représentant la position géographique dudit terminal et une étape de diffusion sans fil d'au moins une salve de messages consécutifs émis à des puissances différentes, lesdits messages contenant lesdites données de localisation L'invention concerne aussi un produit programme d'ordinateur comprenant des instructions de code de programme pour l'exécution d'un des procédés décrits précédemment.
5. Liste des figures
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront plus clairement à la lecture de la description suivante d'un mode de réalisation particulier, donné à titre de simple exemple illustratif et non- limitatif, et des dessins annexés, parmi lesquels :
- la figure 1 montre un système de communication comportant des objets connectés et des terminaux localisés selon un exemple de réalisation,
- la figure 2 présente les principaux éléments d'un objet connecté selon un exemple de réalisation,
- la figure 3 présente une première variante pour géolocaliser un objet connecté en utilisant la puissance d'émission des messages,
- la figure 4 présente un exemple d'ordinogramme des principales étapes d'un procédé pour localiser un objet connecté,
- la figure 5 représente un tableau des résultats de calculs effectués afin de déterminer si l'objet est en mouvement.
6. Description d'un mode de réalisation de l'invention 6.1 Principe général
La présente invention permet à un objet connecté de calculer lui- même sa position. Pour cela, l'objet connecté dispose d'un moyen de réception sans fil pour recevoir des signaux provenant d'une pluralité de terminaux localisés, ces signaux comportant des données de localisation pour localiser lesdits terminaux localisés. L'objet comporte en outre un moyen de calcul apte à déterminer une information de géolocalisation de sa position à partir d'une pluralité de données provenant de terminaux localisés différents.
6.2 Description d'un mode de réalisation
La Fig. 1 montre un système de communication comportant des objets connectés et des terminaux localisés selon un exemple de réalisation. Ce système comporte un réseau de communication 1 dans lequel des terminaux 2, 2.1, 2.2, 2.3, 2.4, 2.5 dialoguent entre eux par une liaison sans fil, en vocal, par la lumière, ou par radio (Wifi par exemple, ou tous signaux radioélectriques). Ces terminaux sont par exemple des téléphones portables, des ordiphones, des tablettes numériques, des ordinateurs, ... ou tout autre terminal communiquant à distance par exemple par radio. Les terminaux 2 disposent d'un moyen de géolocalisation ou connaissent déjà leurs données de localisation, c'est la raison pour laquelle, dans la suite du document, ils sont appelés « terminaux localisés ». Ce moyen de géolocalisation peut être embarqué dans le terminal, comme c'est le cas d'un module GPS (signifiant « Global Positioning System » selon la terminologie anglo-saxonne). Selon une variante, les données de localisation C-loc du terminal peuvent aussi être élaborées par le terminal en relation avec le réseau de communication, comme c'est le cas pour les téléphones cellulaires (par un calcul de triangulation faisant intervenir les temps de transmission des signaux). Dans ce dernier cas, le téléphone 2 communique avec plusieurs bases 3 fixes et échange des messages spécifiques pour le calcul de positionnement. Les bases 3 émettent des messages comportant leurs propres données de localisation, et une référence temporelle pour horodater l'émission des messages. Les messages sont diffusés autour de la base et reçus par le téléphone 2 avec un retard dépendant de la distance séparant les deux dispositifs. A l'aide des données de localisation d'au moins trois bases fixes 3 et en calculant les distances entre ces bases et un terminal 2, ce dernier calcule par triangulation sa propre position. Les terminaux localisés 2 émettent alors leurs données de localisation C-loc dans un message via le réseau de communication 1. Les données de localisation sont de préférence émises par les terminaux localisés à leur voisinage en utilisant des émissions radio spécifiques, par une diffusion en Bluetooth par exemple. Cette émission radio peut aussi être captée par des appareils d'un autre type, des objets connectés par exemple, et qui n'ont pas vocation à communiquer avec ce réseau. Les données de localisation C-loc peuvent être transmises entre deux terminaux lors d'une session applicative.
La présente invention concerne le fait que les messages émis par des terminaux localisés et contenant leurs données de localisation C-loc, sont captés par des objets connectés 4 (appelés également « objets communicants »). Une fois effectué le calcul de l'information de localisation appelé « INF_Loc » par la suite, l'objet connecté 4 peut la transmettre par diffusion, par exemple à une passerelle de communication 5 où elle sera envoyée au serveur de l'application utilisant les objets.
Selon une première variante de réalisation, les message sont émis par des moyens radio à courte portée (protocoles NFC, Bluetooth ou Zigbee par exemple) des terminaux 2, 2.1, 2.2, ... Si l'objet connecté 4 est capable de capter un message émis par un terminal, alors il se situe nécessairement à proximité, c'est à dire à une distance inférieure à une distance prédéfinie DIST_min, de ce terminal. Cette distance DIST_min dépend du type de signaux transmis. Dans le cas du Bluetooth, elle est de l'ordre de quelques mètres, dans le cas du Wifi, elle est d'une cinquantaine de mètres, et dans le cas d'un réseau GSM, elle est de l'ordre de plusieurs kilomètres.
La Fig. 2 illustre les principaux composants d'un objet connecté 4 selon un mode préféré de réalisation. L'objet connecté 4 comporte notamment les éléments suivants :
- une Unité de Contrôle 10 (UC), typiquement un microprocesseur et sa mémoire programme 11 associée,
- une mémoire de données non volatile 12, par exemple de la mémoire Flash ou EEPROM,
- un moyen de réception de signaux radio 14 dit « opportuniste » destiné à capter les messages transmis par les terminaux localisés. Ce moyen est de préférence réalisé par l'unité de contrôle 10 et un module logiciel. Le mode de réception peut être simplement unidirectionnel, et ce moyen peut recevoir des signaux selon des protocoles différents. De cette façon, l'objet connecté se géolocalise, c'est à dire détermine une information de géolocalisation INFJoc, en captant des messages provenant de terminaux. Ces terminaux peuvent indifféremment être de même type ou de type différent (en utilisant le réseau GSM et un réseau Wifi par exemple).
- un moyen d'émission 15 destiné à transmettre au moins les mesures des capteurs d'environnement 13. Cette liaison peut être radio à courte portée, à longue portée, ou encore par induction ou par des contacts électriques... Elle peut être simplement unidirectionnelle. Aucune limitation n'est apportée au type de cette liaison,
- une batterie 16,
- au moins un capteur d'environnement 13 (optionnel) dont le type dépend de l'application utilisant l'objet, on peut citer par exemple un thermomètre, un capteur de pression, un capteur d'humidité, un anémomètre, les mesures effectuées par ces capteurs sont traitées par l'U.C. 10 et stockées en mémoire 12 pour être transmises ultérieurement.
Selon une variante de réalisation, le moyen d'émission 15 et le moyen de réception de signaux radio 14 forment un même moyen d'émission et de réception de signaux radio.
Selon un mode préféré de réalisation, l'objet connecté peut se placer dans différents modes de fonctionnement définis de la façon suivante :
- ACTIF : tous les éléments électroniques sont alimentés,
- INACTIF : les éléments électroniques ne sont pas alimentés, seule une interface utilisateur permet de réveiller l'unité de contrôle 10,
- VEILLE : le moyen de réception 14 est au moins actif pour recevoir des messages, et d'autres composants ne sont plus alimentés. Dans ce mode, l'objet connecté consomme le moins possible d'énergie, tout en ayant une activité minimale.
L'objet connecté adopte l'un de ces modes en fonction du moment au cours duquel des données de localisation sont déterminées.
La Fig. 3 illustre le principe du calcul d'une information de localisation INF_Loc en montrant des zones circulaires centrées autour de trois terminaux localisés 2.1, 2.2 et 2.3, et en considérant qu'au-delà de ces trois zones, les messages ne sont plus captés. Un objet connecté 4 situé dans une zone commune aux trois zones reçoit des messages contenant respectivement les coordonnées de trois terminaux localisés 2.1, 2.2 et 2.3 accompagnées éventuellement de leurs puissances d'émission. Les coordonnées représentent des données de localisation C-loc au sens de l'invention. L'objet connecté 4 détermine alors les distances maximales dl, d2 et d3 autour des données de localisation au-delà de laquelle les messages émis par les terminaux ne sont plus reçus. La Fig. 3 représente ces zones circulaires par des cercles autour de chaque terminal. L'objet connecté détermine alors les coordonnées du point où se trouve l'objet en considérant que chaque zone est circulaire, leurs intersections étant représentées par la zone Z dessinée en sombre. L'objet connecté 4 calcule les données de localisation du point au milieu de cette zone Z, ce point étant considéré comme celui où se trouve l'objet connecté 4. Les données de géolocalisation de ce point représentent une information de géolocalisation INFJoc au sens de l'invention. Plus le calcul de la zone Z prend en compte de messages provenant de terminaux différents, plus la zone Z sera délimitée et plus grande sera la précision du calcul de la position de l'objet.
Avantageusement, la distance DIST_min entre ce milieu et les bords de l'endroit à l'intersection des trois zones circulaires définit la précision du calcul. En effet, l'objet peut se trouver à n'importe quel point de la zone Z et non nécessairement en son centre. Il sera vu plus loin dans ce document d'autres façons de calculer la précision PRE de la localisation d'un objet connecté et la manière dont cette donnée est exploitée.
Dans une variante de ce mode de réalisation, les messages contenant les données de localisation ne contiennent pas de valeur de puissance associée et l'information de localisation est calculée uniquement à partir des données de localisation, par exemple par un calcul de moyenne de ces données.
Selon un perfectionnement, le terminal 2 diffuse périodiquement un message contenant ses données de localisation C-loc, avec une périodicité qui est proportionnelle à sa vitesse de déplacement. Un terminal qui ne bouge pas émet sa position selon une période longue, car lorsqu'un dispositif l'a reçue une fois, ces données changent très peu par la suite. Si au contraire le terminal localisé se déplace, sa position à un instant donné devient rapidement obsolète, et il est nécessaire de diffuser plus souvent sa position, c'est à dire ses données de localisation. De cette manière, l'objet connecté peut réitérer le calcul de localisation en utilisant de plus récentes données. L'objet connecté 4 détermine ainsi une nouvelle information de géolocalisation INFJoc. Selon une autre variante de réalisation, l'objet connecté est doté d'un moyen permettant de mesurer la puissance du signal radio reçu des terminaux localisés. Dans le message contenant leurs données de localisation C-loc, les terminaux localisés y insèrent une donnée représentative de la puissance du signal radio qu'ils émettent. De cette manière, l'objet connecté 4 peut mesurer la puissance du message reçu et la comparer avec la puissance d'émission indiquée dans le message. L'atténuation de la puissance permet alors de calculer la distance entre l'objet et le terminal localisé qui a émis ce message. L'information de géolocalisation INF_Loc de l'objet est alors déterminée en utilisant les distances avec les terminaux localisés et les données de localisation de ces terminaux. Cette seconde variante permet, en la comparant avec la première variante, d'offrir une précision accrue de la position de l'objet.
Selon un mode de réalisation, le terminal 2 diffuse des salves d'un nombre déterminé de messages avec une puissance qui augmente ou décroit d'un message à l'autre, chaque message contenant au moins les données de localisation C-loc et une valeur représentative de sa puissance d'émission. A la réception, l'objet mesure les puissances des différents messages reçus et calcule ainsi plus précisément l'atténuation due à la distance que s'il recevait un seul message. Selon ce perfectionnement, la précision de la donnée de géolocalisation de l'objet augmente plus rapidement.
Selon un mode simple de réalisation, l'objet connecté peut éviter de mesurer la puissance du signal reçu mais uniquement se borner à déterminer si le message est reçu ou non. Par exemple, dans le cas où le terminal 2 émet une salve de 3 messages contenant des données de localisation C-loc identiques et ayant une puissance croissante, l'objet connecté 4 peut ne recevoir que les deux derniers messages mais pas le premier. De façon connue, chaque émission de signal est associée à une distance déterminée DIST_minl, DIST_min2 et DIST_min3 (DIST_minl < DIST_min2 < DIST_min3). L'objet connecté détermine alors qu'il se trouve une distance inférieure à la distance DIST_min2 de l'objet connecté 4.
La Fig. 4 présente un exemple d'ordinogramme des principales étapes mettant en œuvre un procédé de localisation d'un objet connecté, selon la présente invention.
Un objet connecté 4 se trouve placé dans un environnement comportant une pluralité de terminaux localisés, il est alors mis sous tension et exécute son programme enregistré dans la mémoire 11. Au cours d'une étape 4.1, l'objet capte successivement des messages en provenance des terminaux qui contiennent au moins une donnée de localisation. Lors de chaque réception, l'objet détermine si le nombre d'occurrences des données de localisation reçues depuis le dernier calcul est suffisant pour effectuer un nouveau calcul (étape 4.2). Le nombre de messages minimum pour calculer la position de l'objet dépend de l'application. Un seul message peut suffire. Dans le mode de réalisation décrit, au moins trois messages émis par des terminaux différents sont nécessaires pour calculer la position de l'objet. Lorsque le quatrième message est reçu, un nouveau calcul est effectué avec celui-ci et les deux derniers autres messages.
Si le test de l'étape 4.2 est négatif, le programme reboucle sur lui- même et attend la réception d'autres messages. Dans le cas contraire, à l'étape 4.3, l'objet calcule une information de géolocalisation INFJoc et l'enregistre en mémoire 12. Le calcul prend au moins en compte la localisation des terminaux, c'est à dire les données de localisation C-loc contenues dans les messages reçus et éventuellement la puissance indiquée dans ces messages et/ou la puissance mesurée à la réception de ces messages, ces deux derniers paramètres permettant de calculer une distance avec les terminaux considérés. L'objet connecté évalue également si une donnée de localisation reçue dans un des messages reçus est aberrante ou non, c'est notamment le cas lorsqu'une donnée indique un point situé à une trop grande distance des autres données reçues. Une fois le calcul effectué, l'objet l'enregistre dans sa mémoire de données 12 (étape 4.4) et éventuellement l'émet dans un message à destination d'une passerelle pour qu'il soit transmis vers un serveur applicatif (étape 4.5). Selon un autre perfectionnement, l'objet comporte un moyen d'émission radio pour émettre l'information de géolocalisation INF_Loc déterminée par le moyen de calcul, à destination d'autres objets connectés.
Selon un perfectionnement, à l'étape 4.6, l'objet analyse l'évolution de ses informations de géolocalisation INF-loc et mesure les écarts entre deux calculs. Si ces écarts évoluent d'au moins une distance déterminée au cours d'une durée déterminée, cela signifie que l'objet se déplace à certaine vitesse qu'il calcule et enregistre dans sa mémoire de données 12 (étape 4.6).
Selon une variante, un calcul est effectué chaque fois qu'un ensemble de trois messages est reçu. Une autre variante consiste en ce que l'objet mémorise dans un fichier circulaire les messages reçus et en ce qu'à des intervalles de temps réguliers, l'unité de contrôle 10 exploite les trois derniers messages pour en extraire les données de localisation C-loc et calculer l'information de localisation INFJoc
La Fig. 5 présente un tableau des résultats de calculs effectués afin de déterminer si l'objet est en mouvement. Ce tableau comporte trois groupes de contenus de messages émis par des terminaux localisés, le premier groupe de message a permis de calculer une première position (x,y) de l'objet, le second groupe de message a permis de calculer une seconde position (x+A,y+A) de l'objet, un troisième groupe... une troisième position (χ+2Δ, y+2A), et ainsi de suite. En faisant le ratio entre la distance parcourue et l'écart temporel séparant la réception de deux messages, l'objet peut calculer sa vitesse moyenne au cours de la durée délimitée par la réception de ces deux messages. Si la vitesse calculée est supérieure à une valeur de seuil prédéfinie, alors on peut considérer que l'objet est en mouvement. Selon un mode de réalisation, l'objet devient périodiquement actif après une durée en mode veille, l'activation étant gérée par une horloge interne. Lors de la première utilisation, l'objet a besoin de calculer rapidement sa première position, et la périodicité des réveils est courte. Lorsque l'objet connecté ne bouge pas et qu'il ne s'agit plus que d'améliorer la précision de la localisation, l'objet modifie son horloge interne pour augmenter la périodicité des activations et pour économiser la batterie afin de rendre l'objet connecté plus longtemps opérationnel.
Lors du réveil, l'objet passe en mode ACTIF et l'ensemble des composants devient opérationnel. A partir de ce moment, le moyen de réception capte tous les messages radio émis dans les environs et lorsqu'un message contient une donnée de localisation, l'U.C. la traite en vue de calculer la position de l'objet. Si l'objet détecte qu'il est en mouvement, alors il calcule plus souvent sa position de façon à lui conférer une plus grande précision. A l'étape 4.7 et à la suite d'un calcul de position et d'évaluation de la vitesse, la fréquence des activations de l'objet est mise en jour et calculée de façon à varier proportionnelle à la vitesse de déplacement de cet objet.
L'objet est caractérisé en mouvement lorsque sa vitesse dépasse un certain seuil. Cette vitesse seuil est inscrite dans la mémoire 12 de l'objet et dépend de la nature de celui-ci. Si cet objet est destiné à bouger (un vélo par exemple) sa vitesse seuil est de l'ordre de 5 kilomètre/heure, si par contre l'objet n'est pas destiné à bouger (un tableau par exemple), le vitesse seuil est de quelques mètres par minute.
Selon une variante de réalisation, les données de localisation C-loc émises par les terminaux sont transmises dans un message ou un paquet de données comportant un en-tête (ou un préambule) identifiant le type des données et un corps contenant lesdites données de localisation. Dans le mode de veille, le moyen de réception est actif et reçoit tous les messages radio captés. Le moyen de réception lit constamment les données émises par radio et les compare avec une donnée du préambule de message qui identifie ceux contenant les données de localisation. Lorsqu'une telle donnée est détectée, alors la donnée de localisation va être reçue un court moment ensuite, le moyen de réception active l'U.C. 10 en vue du traitement de la donnée qui va être reçue. L'U.C. enregistre alors la donnée et détermine si un nombre suffisant de données de localisation sont reçues pour déterminer la position de l'objet. Si c'est le cas, l'U.C. calcule la donnée de géolocalisation et la transmet éventuellement à la passerelle 5.

Claims

REVENDICATIONS
Objet connecté (4) caractérisé en ce qu'il comporte un moyen de réception (14) sans fil pour recevoir des signaux provenant d'une pluralité de terminaux localisés (2), lesdits signaux comportant des données de localisation (C-loc) pour localiser lesdits terminaux localisés, ledit objet connecté comportant un moyen de calcul (10,12) apte à déterminer une information de géolocalisation (INFJoc) de sa position à partir d'une pluralité de données provenant de terminaux localisés (2) différents caractérisé en ce que le moyen de calcul (10,12) détermine une donnée de précision (PRE) associée à l'information de géolocalisation calculée, la valeur de cette donnée de précision prend en compte un nombre d'occurrences de données de localisation utilisées pour le calcul de l'information de géolocalisation, l'objet connecté comportant un moyen d'émission de la donnée de précision et de l'information de localisation à l'extérieur du terminal.
Objet connecté (4) selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'objet comporte en outre un premier moyen de contrôle (10,12) pour activer et désactiver périodiquement les moyens de réception et de calcul, la fréquence d'activation des moyens de réception et de calcul évoluant de manière inversement proportionnelle à la valeur de la donnée de précision.
Objet connecté (4) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que lesdits signaux comportent en outre une donnée représentative de la puissance du signal émis par des terminaux localisés (2), le moyen de calcul (10,12) déterminant la distance entre l'objet et ces terminaux en fonction de la donnée de puissance reçue et de l'amplitude du signal mesurée à la réception, le moyen de calcul (10,12) déterminant l'information de géolocalisation de l'objet en utilisant les distances avec les terminaux localisés.
Objet connecté (4) selon la revendication 3, caractérisé en ce que la donnée de précision déterminée par le moyen de calcul (10,12) dépend du nombre d'occurrences de données de localisation ayant servi pour déterminer des distances entre l'objet et les terminaux et qui ont été utilisés pour le calcul de l'information de géolocalisation de l'objet.
Objet connecté (4) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'objet comporte un second moyen de contrôle (10,12) pour activer et désactiver le moyen et de calcul, et en ce que les données de localisation sont transmises par les terminaux localisés (2) dans un paquet comportant un identifiant présent dans un en-tête, le second moyen de contrôle activant le moyen de calcul lors de la réception de l'identifiant pour traiter les données de localisation contenues dans le corps du paquet.
Objet connecté (4) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte un moyen d'émission pour émettre l'information de géolocalisation déterminée par le moyen de calcul.
Objet connecté (4) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'objet dispose d'une mémoire (12) pour mémoriser une succession d'informations de géolocalisation déterminées par le moyen de calcul, et en ce que ledit moyen de calcul détermine que l'objet est en mouvement lorsqu'au moins deux informations de géolocalisation consécutives s'écartent géographiquement d'au moins une distance prédéfinie.
8. Objet connecté (4) selon la revendication 7, caractérisé en ce que l'objet comporte un moyen de contrôle (10,12) pour activer et désactiver périodiquement les moyens de réception de données de localisation et de calcul de l'information de géolocalisation, et un module de détection de mouvement configuré pour augmenter la fréquence d'activation des moyens de réception et de calcul lors de la détection d'un mouvement de l'objet.
Procédé de géolocalisation d'un objet connecté (4) doté d'un moyen de réception sans fil (14) caractérisé en ce qu'il comporte les étapes suivantes :
- réception (4.1) par l'objet de signaux provenant d'une pluralité de terminaux localisés (2), lesdits signaux comportant des données de localisation pour localiser lesdits terminaux localisés,
- calcul (4.3) au sein de l'objet d'une information de géolocalisation de la position de l'objet en utilisant comme données d'entrées au moins une pluralité de données de localisation provenant de terminaux localisés (2) différents ;
- calcul d'une donnée de précision (PRE) associée à l'information de géolocalisation en prenant en compte un nombre d'occurrences de données de localisation utilisées pour le calcul de l'information de géolocalisation ;
- émission à l'extérieur de l'objet connecté de l'information de géolocalisation et de la donnée de précision.
Produit programme d'ordinateur comprenant des instructions de code de programme pour l'exécution des étapes du procédé de géolocalisation selon la revendication 9 lorsque ledit programme est exécuté sur une unité centrale.
Terminal (2, 2.1, 2.2, 2.3, 2.3, 2.4, 2.5) caractérisé en ce qu'il comporte un moyen d'obtention de données de localisation représentant la position géographique dudit terminal et un moyen de diffusion sans fil desdites données de localisation.
Terminal selon la revendication 11 dans lequel ledit moyen de diffusion est configuré pour diffuser au moins une salve de messages consécutifs émis à des puissances différentes, et contenant respectivement lesdites données de localisation. 13. Procédé de diffusion mis en œuvre par un terminal caractérisé en ce qu'il comporte une étape d'obtention de données de localisation représentant la position géographique dudit terminal et une étape de diffusion sans fil d'au moins une salve de messages consécutifs émis à des puissances différentes, lesdits messages contenant lesdites données de localisation
Système de géolocalisation caractérisé en ce qu'il comporte une pluralité de terminaux localisés (2) et au moins un objet connecté (4) doté d'un moyen de réception sans fil (14) pour recevoir des signaux provenant desdits terminaux localisés, lesdits signaux comportant des données de localisation pour localiser lesdits terminaux localisés, et l'objet comportant un moyen de calcul (10,12) traitant une pluralité de données de localisation provenant de terminaux localisés différents et fournissant à partir de ces données une information de géolocalisation de la position de l'objet et une donnée de précision, calculée en prenant au moins en compte un nombre d'occurrences de données de localisation utilisées pour le calcul de l'information de géolocalisation.
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