FR3072796A1 - Procede de geolocalisation d'objets connectes, objet connecte, terminal et systeme associes. - Google Patents

Procede de geolocalisation d'objets connectes, objet connecte, terminal et systeme associes. Download PDF

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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 ΓΙοΤ (signifiant « Internet of Things », selon la terminologie anglosaxonne). 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 trianguler 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 cidessous.
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.
De cette manière, en utilisant des dispositifs communiquants 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.
Selon un premier mode de réalisation, 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. 11 est possible d’informer un destinataire de la donnée localisant l’objet, de la précision de cette donnée.
Selon un autre 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.
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.
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 nonlimitatif, 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 luimême 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 luimême 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 (χ+Δ,γ+Δ) de l’objet, un troisième groupe... une troisième position (χ+2Δ, γ+2Δ), 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 (15)

  1. REVENDICATIONS
    1. 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.
  2. 2. Objet connecté (4) selon la revendication 1, 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.
  3. 3. Objet connecté (4) selon la revendication 2, 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.
  4. 4. 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.
  5. 5. Objet connecté (4) selon la revendication 4 sous la dépendance de la revendication 2, 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.
  6. 6. 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.
  7. 7. 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.
  8. 8. 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.
  9. 9. Objet connecté (4) selon la revendication 8, 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.
  10. 10. 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.
  11. 11. Produit programme d’ordinateur comprenant des instructions de code de programme pour l’exécution des étapes du procédé de géolocalisation selon la revendication 10 lorsque ledit programme est exécuté sur une unité centrale.
  12. 12. 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.
  13. 13. Terminal selon la revendication 12 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.
  14. 14. 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
  15. 15. 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.
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