JP6014122B2 - 無線周波数タグ場所特定システムおよび方法 - Google Patents
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Description
本願は、共有に係る米国仮特許出願第61/479,045号(2011年4月26日出願、名称「Radio Frequency Tag Location System and Method」、Jozef G.Nemeth)を基礎とする優先権を主張する。該出願は、あらゆる目的のために参照により本明細書に援用される。
本開示は、無線周波数タグに関し、より具体的には、無線周波数タグの場所を特定するためのシステムおよび方法に関する。
本願明細書は、例えば、以下の項目も提供する。
(項目1)
空間的に分離されているビーコンノードを用いて、無線周波数タグの場所を特定する方法であって、前記方法は、
複数のビーコンノードのうちの各々の循環的に選択されるアンテナから複数のビーコンシンボルを伝送するステップと、
無線周波数(RF)タグにおいて前記複数のビーコンシンボルを受信するステップと、
前記RFタグにおいて受信される前記複数のビーコンシンボルの位相跳躍を決定するステップであって、それぞれの選択されるアンテナは、前記複数のビーコンノードのうちの各々のために、前記複数のビーコンシンボルのうちの各々を伝送する、ステップと、
前記複数のビーコンノードのうちの各々から伝送された前記複数のビーコンシンボルの到来角(AoA)を推定するステップと、
前記複数のビーコンノードのうちの各々に対するAoAベクトルを、それぞれのAoA推定値から推定するステップと、
前記RFタグの空間場所を前記AoAベクトルから推定するステップと
を含む、方法。
(項目2)
前記複数のビーコンシンボルのうちの各次の1つが、前記循環的に選択されるアンテナのうちの次の1つから伝送される、項目1に記載の方法。
(項目3)
前記複数のビーコンシンボルのうちの1つおきの次の1つが、前記循環的に選択されるアンテナのうちの次の1つから伝送される、項目1に記載の方法。
(項目4)
前記複数のビーコンシンボルは、IEEE802.15.4規格準拠フレームのペイロード部分である、項目1に記載の方法。
(項目5)
前記複数のビーコンノードのうちの各々から伝送される前記複数のビーコンシンボルの前記AoAを推定するステップは、前記複数のビーコンシンボルのうちの前記1つを伝送する循環的に選択されるアンテナのうちのそれぞれの1つに関連して、前記複数のビーコンシンボルのうちの各々の位相跳躍を決定するステップを含む、項目1に記載の方法。
(項目6)
前記複数のビーコンノードのうちの各々から伝送される前記複数のビーコンシンボルのAoAを推定するステップは、前記複数のビーコンシンボルのうちの1つおきの1つを伝送する前記循環的に選択されるアンテナのうちのそれぞれの1つに関連して、前記複数のビーコンシンボルのうちの前記1つおきの1つの位相跳躍を決定するステップを含む、項目1に記載の方法。
(項目7)
前記AoAを推定するステップは、方位角推定を提供する、項目1に記載の方法。
(項目8)
前記AoAを推定するステップは、仰角推定を提供する、項目1に記載の方法。
(項目9)
前記複数のビーコンノードのうちの1つの前記循環的に選択されるアンテナから複数のビーコンシンボルを伝送することと、
前記複数のビーコンノードのうちの別の1つのアンテナのうちの1つを用いて、前記複数のビーコンノードのうちの別の1つにおいて、前記複数のビーコンシンボルを受信することと
によって、前記複数のビーコンノードのうちの各1つの位置および配向を較正するステップをさらに含む、項目1に記載の方法。
(項目10)
前記複数のビーコンノードのうちの1つの前記アンテナのうちの1つから、複数のビーコンシンボルを伝送することと、
前記複数のビーコンノードのうちの別の1つの前記循環的に選択されるアンテナを用いて、前記複数のビーコンノードのうちの前記別の1つにおいて、前記複数のビーコンシンボルを受信することと
によって、前記複数のビーコンノードのうちの各1つの位置および配向を較正するステップをさらに含む、項目1に記載の方法。
(項目11)
中央処理ノードを提供するステップと、
前記複数のビーコンノードに前記中央処理ノードを連結するためのネットワークを提供するステップと
をさらに含む、項目1に記載の方法。
(項目12)
前記複数のビーコンノードのうちの各々は、
無線周波数(RF)デバイスと、
前記RFデバイスと前記循環的に選択されるアンテナとの間に連結されているアンテナスイッチと、
前記アンテナスイッチを制御する出力と前記RFデバイスに連結されているトリガ入力とを有するデジタルプロセッサと
を備え、
スイッチアンテナ信号が前記RFデバイスから受信されると、前記デジタルプロセッサは、前記アンテナスイッチに、前記RFデバイスを前記アンテナのうちの異なる1つに連結させる、項目1に記載の方法。
(項目13)
前記デジタルプロセッサは、マイクロコントローラである、項目12に記載の方法。
(項目14)
前記デジタルプロセッサは、マイクロプロセッサ、デジタル信号プロセッサ(DSP)、プログラマブル論理アレイ(PLA)、および特定用途向け集積回路(ASIC)から成る群から選択される、項目12に記載の方法。
(項目15)
空間的に分離されているビーコンノードを用いて、無線周波数タグの場所を特定する方法であって、前記方法は、
無線周波数(RF)タグのアンテナから複数のビーコンシンボルを伝送するステップと、
複数のビーコンノードのうちの各々の循環的に選択されるアンテナにおいて、前記複数のビーコンシンボルを受信するステップと、
前記RFタグから伝送される前記複数のビーコンシンボルの位相跳躍を決定するステップであって、それぞれの選択されるアンテナは、前記複数のビーコンノードのうちの各々のために、前記複数のビーコンシンボルのうちの各々を受信する、ステップと、
前記複数のビーコンノードのうちの各々において受信される前記複数のビーコンシンボルの到来角(AoA)を推定するステップと、
前記AoA推定値から、前記複数のビーコンノードのうちの各々のAoAベクトルを推定するステップと、
前記RFタグの空間場所を前記AoAベクトルから推定するステップと
を含む、方法。
(項目16)
前記複数のビーコンシンボルのうちの各次の1つは、前記循環的に選択されるアンテナのうちの次の1つにおいて受信される、項目15に記載の方法。
(項目17)
前記複数のビーコンシンボルのうちの1つおきの次の1つが、前記循環的に選択されるアンテナのうちの次の1つにおいて受信される、項目15に記載の方法。
(項目18)
前記複数のビーコンシンボルは、IEEE802.15.4規格準拠フレームのペイロード部分である、項目15に記載の方法。
(項目19)
前記複数のビーコンノードのうちの各々において受信される前記複数のビーコンシンボルのAoAを推定するステップは、前記RFタグから前記複数のビーコンシンボルのうちの1つを受信する前記循環的に選択されるアンテナのうちのそれぞれの1つに関連して、前記複数のビーコンシンボルのうちの各1つの位相跳躍を決定するステップを含む、項目15に記載の方法。
(項目20)
前記複数のビーコンノードのうちの各々において受信される前記複数のビーコンシンボルのAoAを推定するステップは、前記RFタグから前記複数のビーコンシンボルのうちの1つおきの1つを受信する前記循環的に選択されるアンテナのうちのそれぞれの1つに関連して、前記複数のビーコンシンボルのうちの前記1つおきの1つの位相跳躍を決定するステップを含む、項目15に記載の方法。
(項目21)
前記AoAを推定するステップは、方位角推定を提供する、項目15に記載の方法。
(項目22)
前記AoAを推定するステップは、仰角推定を提供する、項目15に記載の方法。
(項目23)
前記複数のビーコンノードのうちの1つの前記循環的に選択されるアンテナから複数のビーコンシンボルを伝送することと、
前記複数のビーコンノードのうちの別の1つのアンテナのうちの1つを用いて、前記複数のビーコンノードのうちの前記別の1つにおいて、前記複数のビーコンシンボルを受信することと
によって、前記複数のビーコンノードのうちの各々の位置および配向を較正するステップをさらに含む、項目15に記載の方法。
(項目24)
前記複数のビーコンノードのうちの1つの前記アンテナのうちの1つから、複数のビーコンシンボルを伝送することと、
前記複数のビーコンノードのうちの別の1つの前記循環的に選択されるアンテナを用いて、前記複数のビーコンノードのうちの前記別の1つにおいて、前記複数のビーコンシンボルを受信することと
によって、前記複数のビーコンノードのうちの各々の位置および配向を較正するステップをさらに含む、項目15に記載の方法。
(項目25)
中央処理ノードを提供するステップと、
前記複数のビーコンノードに前記中央処理ノードを連結するためのネットワークを提供するステップと
をさらに含む、項目15に記載の方法。
(項目26)
前記複数のビーコンノードのうちの各々は、
無線周波数(RF)デバイスと、
前記RFデバイスと前記循環的に選択されるアンテナとの間に連結されているアンテナスイッチと、
前記アンテナスイッチを制御する出力と前記RFデバイスに連結されているトリガ入力とを有するデジタルプロセッサと
を備え、スイッチアンテナ信号が前記RFデバイスから受信されると、前記デジタルプロセッサは、前記アンテナスイッチに、前記RFデバイスを前記アンテナのうちの異なる1つに連結させる、項目15に記載の方法。
(項目27)
前記デジタルプロセッサは、マイクロコントローラである、項目26に記載の方法。
(項目28)
前記デジタルプロセッサは、マイクロプロセッサ、デジタル信号プロセッサ(DSP)、プログラマブル論理アレイ(PLA)、および特定用途向け集積回路(ASIC)から成る群から選択される、項目26に記載の方法。
(x)WRAPが、以下の演算を示すとする。
任意の式(x)WRAPをアンラップするために、式は、以下の形式に拡張され得る。
図4Aを参照すると、描写されるのは、本開示の教示による、RFタグアンテナに関連する空間(3次元−3D)内のビーコンノードアンテナの概略平面および立面図である。アンテナの3D位置は、点によって表されることができ、ビーコンノードの複数のアンテナは、円上に位置すると仮定する。
3つの点が、以下に定義される。
Tは、RFタグアンテナの位置を表す。
Aiは、ビーコンノードのi番目のアンテナ位置を表す。
Cは、全ビーコンノードアンテナの位置を保持する、円の中心である。
これらは、投影のために、以下の2つの平面を使用して描写される。
X−Yは、全ビーコンノードアンテナを保持する、平面である。
X−Zは、CおよびTを保持する平面であって、X−Yに垂直である。
距離:
Rは、ビーコンアンテナ場所を保持する、円の半径である。
dは、CとTとの間の距離である(d>>R)。
xは、X−平面に投影されるときのCおよびTの像間の距離である(X>>R)。
Xi、Yi、およびZiは、それぞれ、X、Y、およびZ軸上に投影されるとき、TおよびAiの像間で測定される距離である。
diは、TとAiとの間の距離である。
AiおよびTのX−Y平面像間の距離は、sqrt(Xi 2+Yi 2)であり、Xiによって近似され得る。一般に、R<<XおよびR<<dであるため、y−次元に沿った距離は、近似値の全てにおいて無視され得る。
到来角(AoA)推定は、ソフトウェアにおいて遂行され得る。フレームあたり、いくつかの乗算および除算演算が必要であるが、シンボルにつき、固定小数点加算のみ、要求される。これは、AoA推定が、8ビットMCUを用いて、リアルタイム(例えば、追加のバッファリングを伴わず)で遂行され得ることを確実にする。
次に、図5を参照すると、描写されるのは、本開示の教示による、RFタグアンテナに関連する、2つのビーコンノードアンテナの概略平面図である。理想的には、以下の関係が、送信機と受信機との間の無信号障害または完全同期を仮定して、2次元シナリオにおいて利用される必要がある。
現実的には、以下の関係によってより良好に近似される。
n=−K−1,・・・,0,1,・・・,N−1は、シンボル指数であり、K+1およびNは、それぞれ、残留搬送波オフセット推定および位相測定のために使用されるシンボルの数を示す。
i=0、1,・・・,I−1は、アンテナ指数であり、これは、nによって完全に定義され、すなわち、i=in。
diは、RFタグアンテナとi番目のビーコンアンテナとの間の距離である。
εnは、nに対して独立し、ガウス分布すると考えられるランダム付加雑音を示す。
Ωは、AFC補償後に残留する残留搬送波オフセットによって生じる、各シンボル期間に対する角回転である。
γは、フレーム内のnおよびiに対して一定である、ランダム位相オフセットである。これは、送信機および受信機PLL間の初期位相オフセットの集合的寄与、アナログおよびデジタル処理の群遅延等である。
βiは、時間において一定であるが、各アンテナ(i)に対して異なる系統的位相オフセットである。これは、推定される特定パラメータの関数である(d,φ,θ)。
平均化された位相値が、以下のように定義されるとする。
第1のステップは、式(20)を確実にする、
第2のステップでは、
第3のステップは、式(13)および(14)を評価し、
AoAに対する推定値が、以前の測定ラウンドならびに推定に対して使用された
図6を参照すると、描写されるのは、本開示の教示による、RFタグアンテナと関連する、4つのビーコンノードアンテナの概略平面図である。ステップ4から、タスクは、
2次元の場合、sin(θ)=1であり、関連平面における等方性アンテナ特性を仮定することによって、Δβi,j=0となる。したがって、式(14)は、以下となる。
図10を参照すると、描写されるのは、本開示の教示による、第1の平面上における4つのビーコンアンテナと、第2の平面上のRFタグアンテナの配列の概略等角3次元略図である。3−Dシナリオでは、仰角およびアンテナ特性は、無視されることができない。便宜上、式(14)は、ここでは、置換式(di−dj)=(xi−xj)sinθを使用して繰り返される。
アンテナは、わずかな仰角および大きな距離(di>>λ)に対して、3−Dでは、完全に等方性であると見なすことができないが、任意の2つのアンテナiおよびjは、わずかしか異ならない角度下でRFタグを認める。したがって、略同一の位相オフセットを導入すると仮定することができ、故に、
多経路伝搬は、予測不能様式において、位相推定値を損ない、適合しない等式の組をもたらす。標準的技法は、複数のチャネル周波数(周波数ダイバーシティ)において、いくつかのビーコン(空間ダイバーシティ)を用いて、測定を繰り返し、最も適合しない式を推定からフィルタリングすることである。
12回のAoA測定が、4ビーコンおよび3チャネルを使用して行われる。3つのビーコン
pは、E,f,gの評価において使用される位置座標を示す。
E(p、B,C)は、位置pをとり、チャネルCを用いて、ビーコンBの組によって得られた測定に対する推定されるAoAの誤差である。
注記:Eは、
fbは、位置pをとる、ビーコンbに関する方位角である。
gbは、位置pをとる、ビーコンbに関する仰角である。
|・|νは、絶対値のν乗である。ν=2が、提案される。ν→∞の場合は、最大絶対誤差を最小限にすることに相当する。
式(34)に対する解を見つけることは、以下の3つのステップを含み得る(各ラウンドにおいて繰り返される)。
1.式の部分組を満たす厳密解の幾何学的構造によって、複数の初期値を見つける。
2.これらの解を平均し、単一初期値をもたらす。
3.初期推定値を用いて、最小二乗平均(LMS)アルゴリズムまたはその都合の良い変形を用いて、最適値の検索を開始する。
各反復ラウンドにおいて、得られた推定値は、全12の式に配置される。残留誤差は、最初に、推定
単回の位置推定は、複数の測定を要求し得る。各測定は、最長フレームにオーバーヘッドを加えたものほど長くかかり得る。概算として、ロバストな測定は、12の128バイト長フレーム、各4msの持続時間、例えば、48msを若干超える合計を要求する。逆モードの場合、全ビーコンが、並行して、リッスンすることができるので、単一の4msパケットで十分である。信号対雑音レベルが優れているほど、より短い測定またはより多くの多経路緩和を可能にする。測定が短いほど、正確度が低下する。
以下に適合されたウェークアップ周期
日/週の時間(夜の間および/または週末の間は頻度が低い)
現在の位置(いくつかの具体的物体または禁止区域に接近している)
前述の変位検出機構
システムまたはノード内の他のアクティビティまたはパラメータ変化等・・・
要求される正確度に適応された測定長および環境条件
一次データが以前に推定された位置に対して変位を示さない場合、AoA推定(および、残り)の放棄
その結果、平均電流消費は、ノードのライフサイクルにわたって、数十マイクロアンペアまで削減され得、ほとんどの用途の場合に便宜的となる。
これまで、未知の(または、非決定的)非理想性ならびに既知のビーコン位置および配向が仮定されていた。実際、一方で、非理想性のいくつかは、展開前に測定および補償され得るが、他方で、ビーコン位置および配向は、展開後、正確に既知ではない。PCBトレースの差異は、測定モデルにおけるΔβi,jに対する決定的位相差の量に影響するであろう。この量は、例えば、トレース長差異が、波長の0.1%、すなわち、cca.0.1mmを超える場合、有意となり始める。この誤差の大部分は、展開前に測定され、計算において補償され得る。温度依存は、測定された温度の関数として、補正項をアップデートすることによって、または位置較正の一部として、展開後、補正係数を再較正することによってのいずれかで、補償され得る。
ビーコンネットワーク全体の(再)較正は、以下の2つの方法で生じ得る。
自己較正:通常適用されるビーコンのみ、較正において使用される
拡張較正:補助ビーコンが、較正に導入される
自己較正では、ビーコンのいくつかは、外部参照によって較正され、完全既知の位置(および、配向)を有する。それらは、推定のための制約として、絶対アンカー座標を提供する。しかしながら、各および全てのビーコンは、それら自身および相互の位置および配向の決定に関与する。本方法には、2つの不利点がある。
アンカーノードは、その正確な位置(および、配向)を測定するために、展開後、アクセスが困難である場合がある。
較正は、異なる空間領域(平面)内で生じるRFタグの場所特定とは対照的に、ピアビーコン間の場所特定の正確度を最大限にする。
Claims (28)
- 空間的に分離されているビーコンノードを用いて、無線周波数タグの場所を特定する方法であって、前記方法は、
複数のビーコンノードを提供するステップであって、前記複数のビーコンノードの各々は、アンテナスイッチに連結されている複数のアンテナと、前記アンテナスイッチに連結されている無線周波数デバイスと、出力および少なくとも1つの入力を有するマイクロコントローラとを備え、前記マイクロコントローラは、前記無線周波数デバイスおよび前記アンテナスイッチに連結されている、ステップと、
前記複数のビーコンノードの各々の循環的に選択されるアンテナから複数のビーコンシンボルを伝送するステップであって、前記マイクロコントローラは、前記マイクロコントローラの前記出力を介して前記アンテナスイッチを制御することによってアンテナを選択するように構成されており、前記無線周波数デバイスは、前記マイクロコントローラの前記少なくとも1つの入力にタイミングパルスを提供し、前記タイミングパルスは、前記マイクロプロセッサがシンボル境界におけるアンテナスイッチを実行することをトリガする、ステップと、
無線周波数(RF)タグにおいて前記複数のビーコンシンボルを受信するステップと、
前記複数のビーコンノードの各々について、当該ビーコンノードの前記循環的に選択されるアンテナから伝送された前記複数のビーコンシンボルに対する前記RFタグにおいて受信される前記複数のビーコンシンボルの位相偏移を決定するステップと、
前記複数のビーコンノードの各々から伝送された前記複数のビーコンシンボルの到来角(AoA)を推定するステップと、
前記複数のビーコンノードの各々に対するAoAベクトルを、それぞれのAoA推定値から推定するステップと、
前記RFタグの空間場所を前記AoAベクトルから推定するステップと
を含む、方法。 - ビーコンノードの前記循環的に選択されるアンテナのうちの第1のアンテナが、前記複数のビーコンシンボルのうちの第1のビーコンシンボルを伝送し、前記ビーコンノードの前記循環的に選択されるアンテナのうちの第2のアンテナが、前記第1のビーコンシンボルが伝送された後に、前記複数のビーコンシンボルのうちの第2のビーコンシンボルを伝送する、請求項1に記載の方法。
- ビーコンノードの前記循環的に選択されるアンテナのうちの第1のアンテナが、前記複数のビーコンシンボルのうちの第1および第2のビーコンシンボルを伝送し、前記ビーコンノードの前記循環的に選択されるアンテナのうちの第2のアンテナが、前記第1および第2のビーコンシンボルが伝送された後に、前記複数のビーコンシンボルのうちの第3および第4のビーコンシンボルを伝送する、請求項1に記載の方法。
- 前記複数のビーコンシンボルは、IEEE802.15.4規格準拠フレームのペイロード部分である、請求項1に記載の方法。
- 前記複数のビーコンノードの各々から伝送される前記複数のビーコンシンボルの前記AoAの推定は、前記決定された位相偏移に基づく、請求項1に記載の方法。
- 前記複数のビーコンノードの各々から伝送される前記複数のビーコンシンボルの前記AoAの推定は、ビーコンノードの前記循環的に選択されるアンテナの配列に基づく、請求項1に記載の方法。
- 前記AoAを推定するステップは、方位角推定を提供する、請求項1に記載の方法。
- 前記AoAを推定するステップは、仰角推定を提供する、請求項1に記載の方法。
- 前記複数のビーコンノードの各1つのビーコンノードの位置および配向を
前記複数のビーコンノードのうちの1つのビーコンノードの前記循環的に選択されるアンテナから複数のビーコンシンボルを伝送することと、
前記複数のビーコンノードのうちの別の1つのビーコンノードの前記アンテナのうちの1つを用いて、前記複数のビーコンノードのうちの前記別の1つのビーコンノードにおいて、前記複数のビーコンシンボルを受信することと
によって較正するステップをさらに含む、請求項1に記載の方法。 - 前記複数のビーコンノードの各1つのビーコンノードの位置および配向を
前記複数のビーコンノードのうちの1つのビーコンノードの前記アンテナのうちの1つから複数のビーコンシンボルを伝送することと、
前記複数のビーコンノードのうちの別の1つのビーコンノードの前記循環的に選択されるアンテナを用いて、前記複数のビーコンノードのうちの前記別の1つのビーコンノードにおいて、前記複数のビーコンシンボルを受信することと
によって較正するステップをさらに含む、請求項1に記載の方法。 - 中央処理ノードを提供するステップと、
前記複数のビーコンノードに前記中央処理ノードを連結するためのネットワークを提供するステップと
をさらに含む、請求項1に記載の方法。 - 前記ビーコンシンボルは、直接シーケンス拡散スペクトル(DSSS)シンボルであり、前記方法は、
前記マイクロコントローラにおいてタイミングパルスを受信した後に、後続のアンテナスイッチを、伝送されたシンボルに同期化させることをさらに含む、請求項1に記載の方法。 - 前記マイクロコントローラは、前記同期化を実行するためのタイマーを含む、請求項12に記載の方法。
- シンボル長が16μ秒である、請求項13に記載の方法。
- 空間的に分離されているビーコンノードを用いて、無線周波数タグの場所を特定する方法であって、前記方法は、
複数のビーコンノードを提供するステップであって、前記複数のビーコンノードの各々は、アンテナスイッチに連結されている複数のアンテナと、前記アンテナスイッチに連結されている無線周波数デバイスと、出力および少なくとも1つの入力を有するマイクロコントローラとを備え、前記マイクロコントローラは、前記無線周波数デバイスおよび前記アンテナスイッチに連結されている、ステップと、
無線周波数(RF)タグのアンテナから複数のビーコンシンボルを伝送するステップと、
前記複数のビーコンノードの各々の循環的に選択されるアンテナにおいて、前記複数のビーコンシンボルを受信するステップであって、前記マイクロコントローラは、前記マイクロコントローラの前記出力を介して前記アンテナスイッチを制御することによってアンテナを選択するように構成されており、前記無線周波数デバイスは、前記マイクロコントローラの前記少なくとも1つの入力にタイミングパルスを提供し、前記タイミングパルスは、前記マイクロプロセッサがシンボル境界におけるアンテナスイッチを実行することをトリガする、ステップと、
前記複数のビーコンノードの各々について、当該ビーコンノードの前記循環的に選択されるアンテナにおいて受信された前記複数のビーコンシンボルに対する前記RFタグから伝送される前記複数のビーコンシンボルの位相偏移を決定するステップと、
前記複数のビーコンノードの各々において受信される前記複数のビーコンシンボルの到来角(AoA)を推定するステップと、
AoA推定値から、前記複数のビーコンノードの各々のAoAベクトルを推定するステップと、
前記RFタグの空間場所を前記AoAベクトルから推定するステップと
を含む、方法。 - ビーコンノードの前記循環的に選択されるアンテナのうちの第1のアンテナが、前記複数のビーコンシンボルのうちの第1のビーコンシンボルを受信し、前記ビーコンノードの前記循環的に選択されるアンテナのうちの第2のアンテナが、前記第1のビーコンシンボルが受信された後に、前記複数のビーコンシンボルのうちの第2のビーコンシンボルを受信する、請求項15に記載の方法。
- ビーコンノードの前記循環的に選択されるアンテナのうちの第1のアンテナが、前記複数のビーコンシンボルのうちの第1および第2のビーコンシンボルを受信し、前記ビーコンノードの前記循環的に選択されるアンテナのうちの第2のアンテナが、前記第1および第2のビーコンシンボルが受信された後に、前記複数のビーコンシンボルのうちの第3および第4のビーコンシンボルを受信する、請求項15に記載の方法。
- 前記複数のビーコンシンボルは、IEEE802.15.4規格準拠フレームのペイロード部分である、請求項15に記載の方法。
- 前記複数のビーコンノードの各々において受信される前記複数のビーコンシンボルの前記AoAの推定は、前記決定された位相偏移に基づく、請求項15に記載の方法。
- 前記複数のビーコンノードの各々において受信される前記複数のビーコンシンボルの前記AoAの推定は、ビーコンノードの前記循環的に選択されるアンテナの配列に基づく、請求項15に記載の方法。
- 前記AoAを推定するステップは、方位角推定を提供する、請求項15に記載の方法。
- 前記AoAを推定するステップは、仰角推定を提供する、請求項15に記載の方法。
- 前記複数のビーコンノードの各々の位置および配向を
前記複数のビーコンノードのうちの1つのビーコンノードの前記循環的に選択されるアンテナから複数のビーコンシンボルを伝送することと、
前記複数のビーコンノードのうちの別の1つのビーコンノードの前記アンテナのうちの1つを用いて、前記複数のビーコンノードのうちの前記別の1つのビーコンノードにおいて、前記複数のビーコンシンボルを受信することと
によって較正するステップをさらに含む、請求項15に記載の方法。 - 前記複数のビーコンノードの各1つのビーコンノードの位置および配向を
前記複数のビーコンノードのうちの1つのビーコンノードの前記アンテナのうちの1つから、複数のビーコンシンボルを伝送することと、
前記複数のビーコンノードのうちの別の1つのビーコンノードの前記循環的に選択されるアンテナを用いて、前記複数のビーコンノードのうちの前記別の1つのビーコンノードにおいて、前記複数のビーコンシンボルを受信することと
によって較正するステップをさらに含む、請求項15に記載の方法。 - 中央処理ノードを提供するステップと、
前記複数のビーコンノードに前記中央処理ノードを連結するためのネットワークを提供するステップと
をさらに含む、請求項15に記載の方法。 - 前記ビーコンシンボルは、直接シーケンス拡散スペクトル(DSSS)シンボルであり、前記無線周波数デバイスは、各受信されたシンボルの位相および規模情報を決定し、前記方法は、
前記マイクロコントローラにおいてタイミングパルスを受信した後に、前記マイクロコントローラと前記無線周波数デバイスとの間のインターフェースを介して前記無線周波数デバイスから前記マイクロコントローラにより位相および規模情報を読み取ることをさらに含む、請求項15に記載の方法。 - 前記インターフェースは、シリアルインターフェースである、請求項26に記載の方法。
- シンボル長が16μ秒であり、前記マイクロコントローラは、アンテナスイッチをシンボルに同期化するためのタイマーを含む、請求項26に記載の方法。
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