KR20230084609A - 물리적 액세스 제어 시스템을 위한 초광대역 안테나 구성 - Google Patents

물리적 액세스 제어 시스템을 위한 초광대역 안테나 구성 Download PDF

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한스-위르겐 피르히
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아싸 아브로이 에이비
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Abstract

본 개시내용은 물리적 액세스 제어 시스템을 위한 판독기와 같은 판독기에 관한 것이다. 판독기는 초광대역(UWB) 신호들을 수신하도록 각각 설계되거나 구성된 제1 및 제2 안테나들을 포함할 수 있다. 판독기는 또한 판독기를 표면에 장착하도록 구성된 장착 평면을 포함할 수 있다. 제1 및 제2 안테나들을 정렬하는 축은 장착 평면에 대해 실질적으로 수직으로 배열될 수 있다. 제1 안테나와 제2 안테나 사이에 재료가 제공될 수 있다. 재료는 공기를 통한 UWB 신호의 반파장(λA/2) 미만의 제1 및 제2 안테나 사이의 거리를 정의하는 두께를 가질 수 있으며, 재료는 재료의 두께가 공기를 통한 UWB 신호의 적어도 반파장의 제1 및 제2 안테나의 유효 분리 거리(λA/2)를 제공하도록 이를 통과하는 전자기파를 늦추도록 구성된다.

Description

물리적 액세스 제어 시스템을 위한 초광대역 안테나 구성{ULTRA-WIDE BAND ANTENNA CONFIGURATION FOR PHYSICAL ACCESS CONTROL SYSTEM}
우선권 출원
본 출원은 2019년 9월 26일자로 출원된 미국 가출원 제62/906,342호에 대한 우선권을 주장하며, 그 개시내용은 본 명세서에 그 전체가 참조로 포함된다.
기술 분야
본 명세서에 설명된 실시예들은 일반적으로 안테나 구성들에 관한 것으로, 더 구체적으로는 물리적 액세스 제어 시스템들을 위한 초광대역 안테나 구성들에 관한 것이다.
초광대역(UWB)은 넓은 주파수 스펙트럼에 걸쳐 짧은 저전력 펄스를 사용하는 무선 주파수(RF) 기술이다. 펄스는 초당 수백만 개별 펄스 정도이다. 주파수 스펙트럼의 폭은 일반적으로 500MHz보다 크거나 산술 중심 주파수(arithmetic center frequency)의 20%보다 크다.
UWB는, 예컨대, 시간 변조(예를 들어, 펄스-위치 인코딩)를 통해 데이터를 인코딩하는 것에 의해, 통신에 이용될 수 있다. 여기서, 심볼들은 이용가능한 시간 단위들의 세트 중의 시간 단위들의 부분집합의 펄스들에 의해 지정된다. UWB 인코딩의 다른 예는 진폭 변조 및/또는 극성 변조를 포함할 수 있다. 광대역 송신은 캐리어 기반 송신 기술들보다 다중 경로 페이딩에 더 강건한 경향이 있다. 또한, 임의의 주어진 주파수에서의 펄스들의 더 낮은 전력은 캐리어 기반 통신 기술들과의 간섭을 감소시키는 경향이 있다.
UWB는 레이더 동작들에서 사용되어, 수십 센티미터의 스케일로 위치측정 정확도들을 제공할 수 있다. 펄스에서의 상이한 주파수들의 가능하게는 가변적인 흡수 및 반사로 인해, 대상의 표면 및 차단된(예를 들어, 가려진) 피처들 양자 모두가 검출될 수 있다. 일부 경우에, 위치측정은 거리에 더하여 입사각을 제공한다.
다음은 이러한 실시예들의 기본적인 이해를 제공하기 위하여, 본 개시내용의 하나 이상의 실시예들의 간략화된 개요를 제시한다. 본 개요는 모든 고려된 실시예들의 철저한 개관은 아니고, 모든 실시예들의 핵심적인 또는 중요한 엘리먼트들을 식별하는 것도, 임의의 또는 모든 실시예들의 범위를 묘사하는 것도 의도하지 않는다.
물리적 액세스 제어는 예를 들어 사람들에 의한 보안 영역들 또는 보안 자산들에 대한 액세스를 통제하기 위한 다양한 시스템들 및 방법들을 커버한다. 물리적 액세스 제어는 인가된 사용자들 또는 디바이스들(예를 들어, 차량들, 드론들 등)의 식별, 및, 영역이나 보안 자산에 대한 액세스를 허용하는 제어 메커니즘, 예를 들어, 물리적 또는 전자적/소프트웨어 제어 메커니즘의 작동을 보안하기 위해 사용되는, 게이트, 도어, 또는 다른 설비의 작동을 포함한다. 물리적 액세스 제어 시스템(PACS)은 인가 데이터를 보유하는 판독기(예를 들어, 온라인 또는 오프라인 판독기)를 포함할 수 있고, (예를 들어, 카드, 포브(fob) 내의 무선 주파수 식별(RFID) 칩과 같은 자격증명 또는 키 디바이스, 또는 이동 전화와 같은 개인용 전자 디바이스로부터의) 자격증명이 액추에이터 또는 제어 메커니즘(예를 들어, 도어록, 도어 오프너, 소프트웨어 제어 메커니즘, 경보 끄기 등)에 대해 인가되는지 여부를 결정하는 것이 가능할 수 있거나, 또는 PACS는 중앙 관리 구성으로 (예를 들어, 제어기를 통해) 판독기 및 액추에이터가 접속되는 호스트 서버를 포함할 수 있다. 중앙 관리 구성에서, 판독기는 자격증명 또는 키 디바이스로부터 자격증명을 획득할 수 있고, 이들 자격증명을 PACS 호스트 서버에 전달할 수 있다. 그 다음, 호스트 서버는 자격증명들이 보안 영역 또는 보안 자산에 대한 액세스를 허가하는지를 결정하고 그에 따라 액추에이터 또는 다른 제어 메커니즘에 명령한다.
하나 이상의 실시예에서, 본 개시내용은 PACS용 판독기와 같은 판독기에 관한 것이다. 판독기는 제1 안테나 및 제2 안테나를 포함할 수 있으며, 이들 각각은 UWB 신호들을 수신하도록 설계되거나 구성된다. 판독기는 또한 벽(또는 보안 영역을 정의할 수 있는 다른 경계)과 같은 표면에 판독기를 장착하도록 구성된 장착 평면을 포함하거나 정의할 수 있다. 제1 및 제2 안테나들을 정렬하는 축(예를 들어, 안테나 축)은 장착 평면에 대해 일반적으로 평면 외로(예를 들어, 비-제로 또는 비-평행 각도로) 배열될 수 있다. 일부 경우들에서, 안테나 축은 장착 평면에 대해 실질적으로 수직으로 배열될 수 있다. 일부 양태들에서, 제1 및 제2 안테나 사이에 재료가 제공될 수 있다. 재료는 공기를 통한 UWB 신호의 반파장(λA/2) 미만의 제1 및 제2 안테나 사이의 거리를 정의하는 두께를 가질 수 있으며, 재료는 재료의 두께가 공기를 통한 UWB 신호의 적어도 반파장(λA/2)의 제1 및 제2 안테나의 유효 분리 거리를 제공하도록 이를 통과하는 전자기파를 늦추도록 구성된다.
본 개시내용은, 하나 이상의 실시예에서, 추가적으로 판독기, 예컨대 PACS용 판독기에 관한 것이다. 판독기는 UWB 신호들을 수신하도록 각각 설계되거나 구성된 제1 안테나 및 제2 안테나를 포함할 수 있다. 제1 및 제2 안테나들을 정렬하는 축(예를 들어, 안테나 축)은 판독기가 장착될 표면에 대해 일반적으로 평면 외로(예를 들어, 비-제로 또는 비-평행 각도들로) 배열될 수 있다. 일부 경우들에서, 안테나 축은 판독기가 장착될 표면에 실질적으로 수직으로 배열될 수 있다. 다시, 일부 양태들에서, 제1 및 제2 안테나 사이에 재료가 제공될 수 있다. 재료는 공기를 통한 UWB 신호의 반파장(λA/2) 미만의 제1 및 제2 안테나 사이의 거리를 정의하는 두께를 가질 수 있으며, 재료는 재료의 두께가 공기를 통한 UWB 신호의 적어도 반파장(λA/2)의 제1 및 제2 안테나의 기능적 분리 거리를 제공하도록 그를 통과하는 전자기파를 늦추도록 구성된다.
본 개시내용은, 하나 이상의 실시예에서, 또한 UWB 안테나 구성에 관한 것이다. UWB 안테나 구성은 UWB 신호들을 수신하도록 설계되거나 구성된 제1 안테나 및 제2 안테나와, 공기를 통한 UWB 신호의 반파장(λA/2)보다 작은 제1 및 제2 안테나 사이의 거리를 정의하는 두께를 갖는 제1 및 제2 안테나 사이의 재료를 포함할 수 있으며, 재료는 재료의 두께가 공기를 통한 UWB 신호의 적어도 반파장(λA/2)의 제1 및 제2 안테나의 유효 분리 거리를 제공하도록 이를 통과하는 전자기파를 늦추도록 구성된다.
본 개시내용은, 하나 이상의 실시예에서, 또한 추가로 보안 액세스 포인트에 의해 보안되는 보안 영역에 액세스하려는 사용자 의도를 결정하기 위한 방법에 관한 것이다. 이 방법은, 제1 및 제2 UWB 안테나 각각에서 자격증명 디바이스로부터 UWB 신호를 수신하는 단계, UWB 신호에 기초하여 자격증명 디바이스에 관련된 위치측정 데이터를 결정하는 단계, 제1 및 제2 UWB 안테나 각각에서 UWB 신호의 수신 시간에 기초하여 자격증명 디바이스가 보안 영역 외부에 있는지 또는 내부에 있는지를 결정하는 단계, 및 위치측정 데이터 및 자격증명 디바이스가 보안 영역 외부에 있는지 또는 내부에 있는지의 결정에 기초하여, 사용자가 보안 영역에 액세스하려는 의도를 나타내려 하는 것으로 보이는지 여부를 결정하는 단계를 포함할 수 있다. 방법은 자격증명 디바이스로부터 자격증명 정보를 수신하는 단계, 자격증명 정보를 검증하는 단계, 및 자격증명 정보가 유효하고 사용자가 보안 영역에 액세스하려는 의도를 나타내고 있는 것으로 결정되었으면, 자격증명 디바이스의 사용자에 의한 보안 영역에 대한 액세스를 허용하는 단계를 더 포함할 수 있다. 일부 경우들에서, 자격증명 정보를 검증하는 단계는 사용자가 보안 영역에 액세스하려는 의도를 나타내고 있는 것으로 결정된 이후에 완료된다. 일부 경우들에서, 자격증명 정보를 검증하는 단계는 사용자가 보안 영역에 액세스하려는 의도를 나타내고 있다고 결정하기 전에 또는 그와 동시에 완료된다.
다수의 실시예들이 개시되지만, 본 개시내용의 또 다른 실시예들은 발명의 예시적인 실시예들을 도시하고 설명하는 다음의 상세한 설명으로부터 본 기술 분야의 통상의 기술자들에게 분명해질 것이다. 인식되는 바와 같이, 본 개시내용의 다양한 실시예들은 모두 본 개시내용의 사상 및 범위로부터 이탈하지 않으면서, 다양한 자명한 양태들에서 수정들이 가능하다. 따라서, 도면 및 상세한 설명은 사실상 제한이 아닌 예시적인 것으로 고려되어야 한다.
반드시 실제 축척(scale)으로 그려진 것은 아닌 도면들에서, 유사한 참조번호들은 상이한 도면들에서의 유사한 컴포넌트들을 설명할 수 있다. 상이한 문자 접미사를 갖는 유사한 참조번호들은 유사한 컴포넌트의 상이한 사례를 나타낼 수 있다. 몇몇 실시예들은 첨부 도면들에서 제한이 아닌 예를 들어 예시된다.
도 1은 예시적인 PACS 또는 그 일부의 정면도를 예시한다.
도 2는 예시적인 PACS 또는 그 일부의 상부 단면도를 예시한다.
도 3은 예시적인 PACS 판독기의 다양한 컴포넌트들의 개략적인 블록도를 예시한다.
도 4는 예를 들어 PACS 제어 패널 또는 PACS 호스트 서버로서 사용될 수 있는 예시적인 머신의 다양한 예시적인 컴포넌트들의 개략적인 블록도를 예시한다.
도 5는 벽에 장착된 예시적인 PACS 판독기의 개략적인 블록도를 예시한다.
도 6은 도 5의 판독기의 추가적인 양태들을 예시한다.
도 7은 UWB 안테나들, 및 UWB 안테나들 사이에 배치된, 그를 통해 통과하는 전자기파들 또는 전자기장을 늦추기 위해 선택된 유전율을 갖는 재료, 또는 그를 위해 다른 방식으로 선택되거나, 설계되거나, 구성된 재료의 구성의 개략적인 블록도를 예시한다.
도 8은 보안 영역에 대한 인가된 액세스를 제어하거나 허용하는 도어, 게이트, 회전문 등과 같은 액세스 포인트를 포함하는 PACS에서의, 보안 영역에 액세스하기 위한 사용자의 의도를 결정하고 그에 대한 액세스를 허용/거부하기 위한 방법의 흐름도이다.
본 개시내용은 일반적으로 안테나 구성에 관한 것으로, 더 구체적으로는 물리적 액세스 제어 시스템을 위한 UWB 안테나 구성에 관한 것이다. 본 개시내용은 추가로 일반적으로 자격증명의 위치를 결정하기 위한 UWB 안테나 구성들에 관한 것으로, 더 구체적으로는, 도어, 게이트, 회전문 등과 같은 액세스 포인트의 어느 측면에 자격증명이 위치되는지를 결정하는 것에 관한 것이며, 이는 보안 영역에 액세스하려는 사용자의 의도를 이해하거나 결정하는 것을 보조할 수 있다. 본 개시내용은 또한 일반적으로, 예를 들어, 이러한 UWB 안테나 구성들을 갖는 디바이스들을 사용하여, 보안 영역에 액세스하려는 사용자의 의도를 결정하기 위한 방법들에 관한 것이다.
전술한 바와 같이, 일반적으로, 물리적 액세스 제어는 보안 영역들 또는 보안 자산들에 대한, 예를 들어, 사람들의 액세스를 통제하는 다양한 시스템들 및 방법들을 커버한다. 물리적 액세스 제어는 인가된 사용자들 또는 디바이스들(예를 들어, 차량들, 드론들 등)의 식별, 및, 영역 또는 보안 자산에 대한 액세스를 허용하는 제어 메커니즘, 예를 들어, 물리적 또는 전자적/소프트웨어 제어 메커니즘의 작동을 안전하게 하기 위해 사용되는, 게이트, 도어, 또는 다른 설비의 작동을 포함한다. 물리적 액세스 제어 시스템(PACS)은 일반적으로 인가 데이터를 보유하는 판독기(예를 들어, 온라인 또는 오프라인 판독기)를 포함할 수 있고, (예를 들어, 카드, 포브, 자기 스트라이프 카드, 또는 이동 전화와 같은 개인용 전자 디바이스 내의 무선 주파수 식별(RFID) 칩과 같은 키 디바이스 또는 자격증명으로부터의) 자격증명이 액추에이터 또는 제어 메커니즘(예를 들어, 도어록, 도어 오프너, 소프트웨어 제어 메커니즘, 경보 끄기 등)에 대해 인가되는지를 결정하는 것이 가능할 수 있다. 대안적으로, PACS는 판독기들 및 액추에이터들이 중앙 관리 구성으로 (예를 들어, 제어기를 통해) 접속되는 호스트 서버를 포함할 수 있다. 중앙 관리 구성에서, 판독기는 자격증명 또는 키 디바이스로부터 자격증명을 획득할 수 있고, 이들 자격증명을 PACS 호스트 서버에 전달할 수 있다. 그 다음, 호스트 서버는 자격증명들이 보안 영역 또는 보안 자산에 대한 액세스를 허가하는지를 결정하고, 그에 따라 액추에이터 또는 다른 제어 메커니즘에 명령할 수 있거나, 그에 따라 액추에이터 또는 다른 제어 메커니즘을 동작시키도록 판독기에 명령할 수 있다.
무선 PACS, 예를 들어, 판독기와 자격증명 또는 키 디바이스 사이의 무선 통신을 활용하는 것들은 RFID 또는 개인 영역 네트워크(PAN) 기술들, 예컨대, IEEE 802.15.1, 블루투스, BLE(Bluetooth Low Energy), NFC(near field communications), ZigBee, GSM, CDMA, Wi-Fi 등을 사용할 수 있다. 이러한 기술들 중 다수는 끊김 없는 사용자 경험에 대해 몇 가지 단점을 갖는다. 예를 들어, NFC의 범위는 너무 짧아서 자격증명 교환은 전형적으로 사용자가 보안 영역 또는 자산에 매우 근접하여 액세스를 얻으려고 시도할 때까지 발생하지 않는다. 판독기로의 자격증명 전송 및 판독기 또는 호스트 서버에 의한 응답은 수 초가 걸릴 수 있어서, 사용자 경험을 좌절시킬 수 있다. 또한, 사용자는 일반적으로, 예를 들어, 주머니에서 디바이스를 꺼내어, 프로세스를 시작하기 위해 디바이스를 판독기 상에 또는 그에 매우 가깝게 배치해야 한다.
한편, BLE 디바이스들은 수십 미터(예를 들어, 10 내지 20 미터)의 범위를 갖는다. 따라서, 사용자가 판독기에 접근할 때 자격증명 교환이 달성될 수 있다. 그러나, 많은 다른 PAN 표준들뿐만 아니라 BLE는 디바이스들의 정확한 물리적 추적(예를 들어, 거리측정, 위치 결정 등)을 제공하지 않는다. 따라서, 사용자가 의도에 대한 일부 추가적인 증거 없이 보안 영역 또는 자산에 대한 액세스를 얻는 것을 실제로 의도하는지를 판독기가 결정하는 것이 어려울 수 있다. 예를 들어, 허가된 사용자가 단지 복도에서 판독기를 지나가는 데 도어가 잠금해제되거나 심지어 열렸다면 문제가 된다. 의도의 증거는 도어 핸들을 터치하는 것, 키 디바이스를 이용한 동작 등과 같은 것들을 포함할 수 있다. 그러나, 이는 사용자가 단순히 판독기를 향해 걸어가서 사용자의 해당 부분에 대한 추가 액션 또는 상호작용 없이 보안 영역에 대한 액세스를 얻는 것과 비교할 때 덜 이상적인 사용자 경험일 수 있다.
이들 또는 다른 문제들 중 하나 이상을 해결하는 데 도움을 주기 위해, (예를 들어, 보안 UWB 거리측정을 사용하는) 위치측정 기술이 사용될 수 있고, PAN 발견 및 키 교환과 조합될 수 있다. UWB의 위치측정 기술은 일부 종래의 기술보다 더 정확할 수 있고, 예를 들어, 수십 센티미터까지 정확할 수 있다. UWB 위치측정 기술은 판독기에 대한 자격증명 또는 키 디바이스의 범위 및 방향 모두를 제공할 수 있다. 이러한 정확도는 판독기들이 조정되지 않을 때 예를 들어 BLE의 대략 10 미터 정확도를 훨씬 능가한다. UWB 정확도의 정밀도는 사용자 의도 (예를 들어, 사용자가 보안 영역 또는 자산에 액세스하려고 시도하는지, 또는 단순히 지나가는지)를 끊김없이 결정하는데 유용한 도구일 수 있다. 예를 들어, 사용자 의도를 이해하기 위한 다양한 정황들을 제공하기 위해, 판독기 근처, 판독기 등에서와 같이, 몇몇 구역이 정의될 수 있다. 추가적으로 또는 대안적으로, 추적의 정확도는 의도가 파악될 수 있는 사용자의 움직임의 방향 또는 사용자 모션의 정확한 모델을 제공하는 것을 돕는다. 따라서, 판독기는, 예를 들어, 판독기에 접근할 가능성이 있는지 또는 단순히 지나쳐서 걸어가는 것인지로 사용자 모션을 분류할 수 있다.
의도 트리거가 발생하면, 판독기는 예를 들어 PAN 기술을 통해 교환된 자격증명에 따라 동작할 수 있다. 오프라인 판독기, 예를 들어, 제어 패널 또는 호스트 서버에 접속되지 않은 판독기의 경우, 판독기는 액추에이터 또는 다른 제어 메커니즘(예를 들어, 접속해제된 도어 상의 록)을 직접 제어할 수 있다. 중앙 관리 PACS에서, (온라인) 판독기는 자격증명을 제어 패널 또는 호스트 서버에 전달하여 동작할 수 있다.
도 1 및 도 2는 예시적인 PACS(100) 또는 그 일부를 예시한다. PACS 시스템(100)은 보안 영역, 액세스 포인트, 또는 다른 자산(104)과 연관된 판독기 디바이스, 또는 단순히 판독기(102)를 포함할 수 있다. 일부 경우들에서, 도 1에 예시된 예에서와 같이, 보안 자산(104)은 보안 영역에 대한 인가된 액세스를 제어하거나 허용하는 도어, 게이트, 회전문 등과 같은 액세스 포인트(105)에 의해 보안되는 보안 영역이다. 판독기(102)는 액세스 포인트(105)에 대한 액세스가 허용되는지(예를 들어, 열리거나 액세스될 수 있는지)를 제어하거나 심지어 액세스 포인트의 열림 및/또는 닫힘을 제어할 수 있는 로킹 메커니즘과 같은 제어 메커니즘(106)을 포함하거나 그와 동작 가능하게 접속될 수 있다. 판독기(102)는 오프라인 판독기, 예를 들어 제어 패널 또는 호스트 서버에 접속되지 않은 판독기일 수 있으며, 이러한 경우들에서 그 자신의 액세스 제어 결정들을 행하고, 그에 따라 제어 메커니즘(106)을 직접 동작시키거나 명령할 수 있다. 판독기(102)는, 판독기가 IEEE 802.15.1, 블루투스, BLE(Bluetooth Low Energy), NFC(near field communications), ZigBee, GSM, CDMA, Wi-Fi 등과 같은 RFID 또는 PAN 기술들과 같은 무선 기술들을 통해 자격증명 또는 키 디바이스들과 통신할 수 있다는 점에서, 무선 판독기 디바이스일 수 있다.
일부 경우에, 판독기(102)는 유선 또는 무선으로 제어 패널(108)에 접속될 수 있다. 이러한 경우에, 판독기(102)는 제어 패널(108)에 자격증명 정보를 송신할 수 있고, 제어 패널은 액세스 제어 결정을 할 수 있거나, 액세스 제어 결정에 있어서 판독기와 책임을 공유할 수 있다. 액세스 제어 결정에 기초하여, 제어 패널(108)은 판독기(102)에게 그에 따라 제어 메커니즘(106)을 동작시키거나 명령하도록 지시할 수 있다. 대안으로서, 제어 패널(108)은 제어 메커니즘(106)에 직접 또는 무선으로 접속될 수 있으며, 이러한 경우들에서는 따라서 판독기(102)를 우회하여 제어 메커니즘을 직접 동작시키거나 명령할 수 있다.
일부 경우에, 판독기(102) 및 제어 패널(108), 및 심지어 제어 메커니즘(106)은 유선 또는 무선 네트워크(110)에 접속될 수 있고, 전술한 바와 같이 네트워크를 통해 서로 통신할 수 있다. 예시적 통신 네트워크들은, 무엇보다도, 근거리 네트워크(LAN), 광역 네트워크(WAN), 패킷 데이터 네트워크(예를 들어, 인터넷), 이동 전화 네트워크들(예를 들어, 셀룰러 네트워크), POTS(Plain Old Telephone) 네트워크들, 무선 데이터 네트워크들(예를 들어, Wi-Fi로 알려진 IEEE 802.11 표준 계열 또는 WiMax로 알려진 IEEE 802.16 표준 계열), IEEE 802.15.4 표준 계열, 및 P2P(peer-to-peer) 네트워크들을 포함할 수 있다. PACS(100)가 원격 시스템에 의해 관리되는 경우, PACS는 유선 또는 무선으로 네트워크(110)에 접속되고 판독기(102) 및/또는 제어 패널(108)과 통신할 수 있는 호스트 서버(112)를 포함할 수 있다. 이러한 경우들에서, 판독기(102)는 네트워크(110)를 통해 호스트 서버(112)에 자격증명 정보를 송신할 수 있거나, 자격증명 정보를 제어 패널(108)에 송신할 수 있고, 제어 패널은 그 후 자격증명 정보를 네트워크를 통해 호스트 서버에 송신할 수 있다. 호스트 서버(112)는 액세스 제어 결정을 수행하거나 액세스 제어 결정에 있어서 판독기(102) 및/또는 제어 패널(108)과 책임들을 공유할 수 있다. 액세스 제어 결정들에 기초하여, 호스트 서버(112)는 판독기(102)에게 제어 패널(108)을 통해 직접 또는 간접적으로, 그에 따라 제어 메커니즘(106)을 동작 또는 명령하도록 지시할 수 있다. 대안으로서, 호스트 서버(112)는 제어 패널(108)에게 그에 따라 제어 메커니즘(106)을 동작 또는 명령하도록 지시할 수 있다. 또 다른 예에서, 호스트 서버(112)는 네트워크(110)를 통해 제어 메커니즘(106)에 접속되고, 제어 메커니즘을 직접 동작시키거나 명령하며, 따라서, 판독기(102) 및 제어 패널(108)을 우회할 수 있다.
도 3은 예시적인 판독기(102)의 다양한 컴포넌트들의 개략적인 블록도를 예시한다. 일반적으로, 판독기(102)는 메모리(302), 프로세서(304), 하나 이상의 안테나(306), 통신 모듈(308), 네트워크 인터페이스 디바이스(310), 사용자 인터페이스(312) 및 전원 또는 전원(314) 중 하나 이상을 포함할 수 있다.
메모리(302)는 프로세서(304)에 의한 애플리케이션 프로그래밍 또는 명령어들의 실행과 관련하여, 그리고 프로그램 명령어들 또는 명령어 세트들(316) 및/또는, 자격증명 또는 인가 데이터(318), 예컨대, 자격증명 데이터, 자격증명 인가 데이터, 또는 액세스 제어 데이터 또는 명령어들의 일시적 또는 장기 저장을 위해 사용될 수 있다. 예를 들어, 메모리(302)는 판독기(102)의 다른 컴포넌트들을 실행하기 위해 및/또는 자격증명 또는 인가 데이터(318)에 기초하여 액세스 결정들을 하기 위해 프로세서(304)에 의해 사용되는 실행가능 명령어들(316)을 포함할 수 있다. 메모리(302)는 판독기(102)에 의해 또는 그와 관련하여 사용하기 위한 데이터, 프로그램 코드, 또는 명령어들을 포함, 저장, 통신, 또는 전송할 수 있는 임의의 매체일 수 있는 컴퓨터 판독가능 매체를 포함할 수 있다. 컴퓨터 판독가능 매체는, 예를 들어, 전자, 자기, 광학, 전자기, 적외선, 또는 반도체 시스템, 장치, 또는 디바이스일 수 있지만, 이에 제한되지 않는다. 적합한 컴퓨터 판독가능 매체의 보다 구체적인 예들은 하나 이상의 배선을 갖는 전기 접속 또는 유형의 저장 매체, 예컨대, 휴대용 컴퓨터 디스켓, 하드 디스크, RAM(random access memory), ROM(read-only memory), EPROM(erasable programmable read-only memory) 또는 플래시 메모리, DRAM(Dynamic RAM), 임의의 솔리드-스테이트 저장 디바이스, 일반적으로, CD-ROM(compact disc read-only memory), 또는 다른 광학 또는 자기 저장 디바이스를 포함하지만, 이에 제한되지 않는다. 컴퓨터 판독가능 매체는 컴퓨터 판독가능 매체의 모든 물리적, 비일시적, 또는 유사한 실시예들을 커버하도록 의도되는 컴퓨터 판독가능 저장 매체를 포함하지만, 그와 혼동되어서는 안 된다.
프로세서(304)는 하나 이상의 컴퓨터 처리 디바이스 또는 리소스에 대응할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(304)는 실리콘으로서, 필드 프로그램가능 게이트 어레이(FPGA), 주문형 집적 회로(ASIC), 임의의 다른 타입의 집적 회로(IC) 칩, IC 칩들의 집합 등으로서 제공될 수 있다. 더 구체적인 예로서, 프로세서(304)는 내부 메모리(320) 및/또는 메모리(302)에 저장된 명령어 세트들을 실행하도록 구성되는 마이크로프로세서, 중앙 처리 유닛(CPU), 또는 복수의 마이크로프로세서 또는 CPU로서 제공될 수 있다.
안테나(306)는 하나 또는 다수의 안테나에 대응할 수 있고, 판독기(102)와 자격증명 또는 키 디바이스 사이의 무선 통신을 제공하도록 구성될 수 있다. 안테나(들)(306)는, IEEE 802.15.1, 블루투스, BLE(Bluetooth Low Energy), NFC(near field communications), ZigBee, GSM, CDMA, Wi-Fi, RF, UWB 등을 포함한 그러나 이에 제한되지 않는 하나 이상의 무선 통신 프로토콜 및 동작 주파수를 이용하여 동작하도록 배열될 수 있다. 예를 들어, 안테나(들)(306)는 RF 안테나(들)일 수 있고, 따라서, RF 트랜시버를 갖는 자격증명 또는 키 디바이스에 의해 수신/전송되도록 자유 공간을 통해 RF 신호들을 송신/수신할 수 있다. 일부 경우에, 적어도 하나의 안테나(306)는, 판독기가 UWB 기술을 이용하여 통신할 수 있도록 UWB 신호를 전송 및/또는 수신하도록 설계되거나 구성된 안테나(단순화를 위해 본 명세서에서는 "UWB 안테나"라고 지칭됨)이다.
통신 모듈(308)은 하나 이상의 제어 메커니즘(106) 또는 제어 패널(108)과 같은 판독기(102)에 대해 원격 또는 로컬인 하나 이상의 상이한 시스템 또는 디바이스와 임의의 적합한 통신 프로토콜에 따라 통신하도록 구성될 수 있다.
네트워크 인터페이스 디바이스(310)는 다수의 전송 프로토콜들(예를 들어, 프레임 릴레이, 인터넷 프로토콜(IP), 전송 제어 프로토콜(TCP), 사용자 데이터그램 프로토콜(UDP), 하이퍼텍스트 전송 프로토콜(HTTP) 등) 중 어느 하나를 이용하여, 네트워크(110)와 같은 통신 네트워크를 통해, 제어 패널(108) 또는 호스트 서버(112)와 같은 다른 디바이스들과의 통신들을 용이하게 하는 하드웨어를 포함한다. 예시적 통신 네트워크들은, 무엇보다도, 근거리 네트워크(LAN), 광역 네트워크(WAN), 패킷 데이터 네트워크(예를 들어, 인터넷), 이동 전화 네트워크들(예를 들어, 셀룰러 네트워크), POTS(Plain Old Telephone) 네트워크들, 무선 데이터 네트워크들(예를 들어, Wi-Fi로 알려진 IEEE 802.11 표준 계열, WiMax로 알려진 IEEE 802.16 표준 계열), IEEE 802.15.4 표준 계열, 및 P2P(peer-to-peer) 네트워크들을 포함할 수 있다. 일부 예들에서, 네트워크 인터페이스 디바이스(310)는 이더넷 포트 또는 다른 물리적 잭, Wi-Fi 카드, 네트워크 인터페이스 카드(NIC), 셀룰러 인터페이스(예를 들어, 안테나, 필터들, 및 연관된 회로) 등을 포함할 수 있다. 일부 예에서, 네트워크 인터페이스 디바이스(310)는 단일-입력 다중-출력(SIMO), 다중-입력 다중-출력(MIMO), 또는 다중-입력 단일-출력(MISO) 기술들 중 적어도 하나를 사용하여 무선으로 통신하기 위해 복수의 안테나들을 포함할 수 있다.
사용자 인터페이스(312)는 하나 이상의 입력 디바이스 및/또는 디스플레이 디바이스를 포함할 수 있다. 사용자 인터페이스(312)에 포함될 수 있는 적합한 사용자 입력 디바이스들의 예들은 하나 이상의 버튼, 키보드, 마우스, 터치 감지 표면, 스타일러스, 카메라, 마이크로폰 등을 포함하지만 이에 제한되지 않는다. 사용자 인터페이스(312)에 포함될 수 있는 적합한 사용자 출력 디바이스들의 예들은 하나 이상의 LED, LCD 패널, 디스플레이 스크린, 터치스크린, 하나 이상의 라이트, 스피커 등을 포함하지만 이에 제한되지 않는다. 사용자 인터페이스(312)가 또한, 터치 감지 디스플레이 등과 같은, 조합된 사용자 입력 및 사용자 출력 디바이스를 포함할 수 있다는 것을 잘 알 것이다.
전원(314)은 배터리, 용량성 전원 또는 유사한 타입의 전하 저장 디바이스 등과 같은 임의의 적합한 내부 전원일 수 있고, 및/또는 판독기(102)의 컴포넌트들에 대해 외부 전력을 적합한 전력으로 변환(예를 들어, 외부 공급된 AC 전력을 DC 전력으로 변환)하기에 적합한 하나 이상의 전력 변환 회로를 포함할 수 있다. 전원(314)은 또한 판독기(102)의 컴포넌트들을 전력 서지들로부터 보호하기 위한 서지 보호 회로의 일부 구현을 포함할 수 있다.
판독기(102)는 또한 판독기의 다양한 하드웨어 컴포넌트들 사이의 통신을 송신하도록 동작 가능한 하나 이상의 인터링크 또는 버스(322)를 포함할 수 있다. 시스템 버스(322)는 몇몇 유형의 상업적으로 이용가능한 버스 구조 또는 버스 아키텍처 중 임의의 것일 수 있다.
도 4는, 예를 들어, 제어 패널(108) 및/또는 호스트 서버(112)로서 사용될 수 있는 예시적인 머신(400)의 다양한 예시적인 컴포넌트들의 개략적인 블록도를 예시한다. 예들은, 본 명세서에 설명되는 바와 같이, 머신(400) 내의 로직 또는 다수의 컴포넌트들, 또는 메커니즘들을 포함할 수 있거나, 이들에 의해 동작할 수 있다. 일반적으로, 회로(예를 들어, 처리 회로)는 하드웨어(예를 들어, 단순 회로들, 게이트들, 로직 등)를 포함하는 머신(400)의 유형의 엔티티들에 구현되는 회로들의 집합이다. 회로 멤버쉽은 시간에 따라 유연할 수 있다. 회로들은 동작할 때 특정된 동작들을, 단독으로 또는 조합하여, 수행할 수 있는 구성원들을 포함한다. 일부 예들에서, 회로의 하드웨어는 특정 동작을 수행하도록 불변적으로 설계될 수 있다(예를 들어, 하드와이어드). 일부 예에서, 회로의 하드웨어는 특정 동작의 명령어들을 인코딩하기 위하여 물리적으로 수정된(예를 들어, 불변의 밀집된 입자들의 자기적으로, 전기적으로, 이동가능한 배치 등) 머신 판독가능 매체를 포함하는 가변적으로 접속된 물리적 컴포넌트들(예를 들어, 실행 유닛들, 트랜지스터들, 단순 회로들 등)을 포함할 수 있다. 물리적 컴포넌트들을 접속시에, 하드웨어 구성요소의 기초적인 전기적 성질들은, 예를 들어, 절연체로부터 전도체로, 또는 그 반대로 변경된다. 명령어들은 임베디드 하드웨어(예를 들어, 실행 유닛들 또는 로딩 메커니즘)가 동작 중에 특정 동작의 부분들을 수행하기 위해 가변 접속들을 통해 하드웨어에서 회로의 구성원들을 생성할 수 있게 한다. 따라서, 일부 예에서, 머신 판독가능 매체 엘리먼트들은 회로의 일부이거나, 디바이스가 동작하고 있을 때 회로의 다른 컴포넌트들에 통신가능하게 결합된다. 일부 예에서, 물리적 컴포넌트들 중 임의의 것은 하나보다 많은 회로의 하나보다 많은 구성원이 이용할 수 있다. 예를 들어, 동작 하에서, 실행 유닛들은 하나의 시점에서 제1 회로의 제1 회로에서 사용될 수 있으며, 상이한 시간에 제1 회로 내의 제2 회로에 의해, 또는 제2 회로 내의 제3 회로에 의해 재사용될 수 있다. 머신(400)에 대한 컴포넌트들의 추가적인 및/또는 더 구체적인 예들이 뒤따른다.
몇몇 실시예들에서, 머신(400)은 독립형 디바이스로 동작할 수 있거나, 다른 머신에 접속(예를 들어, 네트워킹)될 수 있다. 네트워킹 배치에서, 머신(400)은 서버-클라이언트 네트워크 환경들에서 서버 머신, 클라이언트 머신, 또는 둘 모두로서 동작할 수 있다. 일부 예에서, 머신(400)은 피어-투-피어(P2P)(또는 다른 분산형) 네트워크 환경에서 피어 머신으로서 역할을 할 수 있다. 머신(400)은 PC(personal computer), 태블릿 PC, STB(set-top box), PDA(personal digital assistant), 이동 전화, 웹 기기, 네트워크 라우터, 스위치 또는 브리지, 또는 해당 머신에 의해 취해질 액션들을 명시하는 (순차적 또는 다른 방식의) 명령어들을 실행할 수 있는 임의의 머신일 수 있거나, 그를 포함할 수 있다. 또한, 단일 머신만이 예시되지만, "머신"이라는 용어는 또한, 클라우드 컴퓨팅, SaaS(software as a service), 다른 컴퓨터 클러스터 구성들과 같은, 본 명세서에서 논의된 방법론들 중 임의의 하나 이상을 수행하기 위한 명령어들의 세트(또는 다수의 세트)를 개별적으로 또는 공동으로 실행하는 머신들의 임의의 집합을 포함하는 것으로 고려되어야 한다.
머신(예를 들어, 컴퓨터 시스템)(400)은 하드웨어 프로세서(402)(예를 들어, 중앙 처리 유닛(CPU), 그래픽 처리 유닛(GPU), 하드웨어 프로세서 코어, 또는 이들의 임의의 조합) 및 메인 메모리(404), 정적 메모리(예를 들어, 펌웨어, 마이크로코드, BIOS(basic-input-output), UEFI(unified extensible firmware interface) 등을 위한 메모리 또는 스토리지)(406), 및/또는 대용량 스토리지(408)(예를 들어, 하드 드라이브들, 테이프 드라이브들, 플래시 스토리지, 또는 다른 블록 디바이스들)를 포함할 수 있고, 이들 중 일부 또는 전부는 인터링크(예를 들어, 버스)(430)를 통해 서로 통신할 수 있다. 머신(400)은 디스플레이 디바이스(410) 및 입력 디바이스(412) 및/또는 사용자 인터페이스(UI) 내비게이션 디바이스(414)를 더 포함할 수 있다. 예시적인 입력 디바이스들 및 UI 내비게이션 디바이스들은, 하나 이상의 버튼들, 키보드, 터치 감지 표면, 스타일러스, 카메라, 마이크로폰 등을 포함하지만 이에 제한되지 않는다. 일부 예들에서, 디스플레이 디바이스(410), 입력 디바이스(412) 및 UI 내비게이션 디바이스(414) 중 하나 이상은 터치 스크린 디스플레이와 같은 조합된 유닛일 수 있다. 머신(400)은 신호 생성 디바이스(418)(예를 들어, 스피커), 네트워크 인터페이스 디바이스(420), 및 글로벌 위치 결정 시스템(GPS) 센서, 나침반, 가속도계 또는 다른 센서와 같은 하나 이상의 센서(416)를 추가적으로 포함할 수 있다. 머신(400)은 하나 이상의 주변 디바이스(예를 들어, 프린터, 카드 판독기 등)와 통신하거나 이를 제어하기 위한 직렬(예를 들어, USB(universal serial bus)), 병렬 또는 다른 유선 또는 무선(예를 들어, IR(infrared), NFC 등) 접속과 같은 출력 제어기(428)를 포함할 수 있다.
프로세서(402)는 하나 이상의 컴퓨터 처리 디바이스 또는 리소스에 대응할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(402)는 실리콘으로서, 필드 프로그램가능 게이트 어레이(FPGA), 주문형 집적 회로(ASIC), 임의의 다른 타입의 집적 회로(IC) 칩, IC 칩들의 집합 등으로서 제공될 수 있다. 더 구체적인 예를 들어, 프로세서(402)는 내부 메모리(422) 및/또는 메모리(404, 406, 408)에 저장된 명령어 세트들을 실행하도록 구성되는 마이크로프로세서, 중앙 처리 유닛(CPU), 또는 복수의 마이크로프로세서 또는 CPU로서 제공될 수 있다.
메모리(404, 406, 및 408) 중 임의의 것은 프로세서(402)에 의한 애플리케이션 프로그래밍 또는 명령어들의 실행과 관련하여, 그리고 프로그램 명령어들 또는 명령어 세트들(424) 및/또는 다른 데이터의 일시적 또는 장기 저장을 위해 사용될 수 있다. 메모리(404, 406, 408) 중 임의의 것은 머신(400)에 의해 또는 그와 관련하여 사용하기 위한 데이터, 프로그램 코드, 또는 명령어들(424)을 포함, 저장, 통신, 또는 전송할 수 있는 임의의 매체일 수 있는 컴퓨터 판독가능 매체를 포함할 수 있다. 컴퓨터 판독가능 매체는, 예를 들어, 전자, 자기, 광학, 전자기, 적외선, 또는 반도체 시스템, 장치, 또는 디바이스일 수 있지만, 이에 제한되지 않는다. 적합한 컴퓨터 판독가능 매체의 보다 구체적인 예들은 하나 이상의 배선을 갖는 전기 접속 또는 유형의 저장 매체, 예컨대, 휴대용 컴퓨터 디스켓, 하드 디스크, RAM(random access memory), ROM(read-only memory), EPROM(erasable programmable read-only memory) 또는 플래시 메모리, DRAM(Dynamic RAM), 솔리드-스테이트 저장 디바이스, 일반적으로, CD-ROM(compact disc read-only memory), 또는 다른 광학 또는 자기 저장 디바이스를 포함하지만, 이에 제한되지 않는다. 전술한 바와 같이, 컴퓨터 판독가능 매체는 컴퓨터 판독가능 매체의 모든 물리적, 비일시적, 또는 유사한 실시예들을 커버하는 것을 의도하는 컴퓨터 판독가능 저장 매체를 포함하지만, 그와 혼동되어서는 안된다.
네트워크 인터페이스 디바이스(420)는 다수의 전송 프로토콜들(예를 들어, 프레임 릴레이, 인터넷 프로토콜(IP), 전송 제어 프로토콜(TCP), 사용자 데이터그램 프로토콜(UDP), 하이퍼텍스트 전송 프로토콜(HTTP) 등) 중 임의의 하나를 이용하여, 네트워크(110)와 같은 통신 네트워크를 통해 다른 디바이스들과의 통신들을 용이하게 하기 위한 하드웨어를 포함한다. 예시적 통신 네트워크들은, 무엇보다도, 근거리 네트워크(LAN), 광역 네트워크(WAN), 패킷 데이터 네트워크(예를 들어, 인터넷), 이동 전화 네트워크들(예를 들어, 셀룰러 네트워크), POTS(Plain Old Telephone) 네트워크들, 무선 데이터 네트워크들(예를 들어, Wi-Fi로 알려진 IEEE 802.11 표준 계열, WiMax로 알려진 IEEE 802.16 표준 계열), IEEE 802.15.4 표준 계열, 및 P2P(peer-to-peer) 네트워크들을 포함할 수 있다. 일부 예들에서, 네트워크 인터페이스 디바이스(420)는 이더넷 포트 또는 다른 물리적 잭, Wi-Fi 카드, 네트워크 인터페이스 카드(NIC), 셀룰러 인터페이스(예를 들어, 안테나, 필터들, 및 연관된 회로) 등을 포함할 수 있다. 일부 예에서, 네트워크 인터페이스 디바이스(420)는 단일-입력 다중-출력(SIMO), 다중-입력 다중-출력(MIMO), 또는 다중-입력 단일-출력(MISO) 기술들 중 적어도 하나를 사용하여 무선으로 통신하기 위해 복수의 안테나들을 포함할 수 있다.
전술한 바와 같이, 머신(400)은 머신의 다양한 하드웨어 컴포넌트들 사이의 통신을 송신하는 동작을 수행하는 하나 이상의 인터링크 또는 버스(430)를 포함할 수 있다. 시스템 버스(322)는 몇몇 유형의 상업적으로 이용가능한 버스 구조 또는 버스 아키텍처 중 임의의 것일 수 있다.
도 1 및 도 2를 다시 참조하면, 사용시, 자격증명 또는 키 디바이스(114)를 갖는 사용자가 액세스 포인트(105)와 연관된 판독기(102)에 접근함에 따라, 자격증명 디바이스(114)는 예를 들어 적합한 RFID 또는 PAN 기술을 통해 사용자 자격증명 또는 자격증명 데이터를 판독기에 통신할 수 있다. 일반적으로, 자격증명 디바이스는 자격증명 디바이스의 소유자를 위한 특권들에 대한 권한, 상태, 권리들, 및/또는 자격의 증거를 담고 있는 디바이스이다. 자격증명 디바이스는 하나 이상의 사용자 자격증명 또는 자격증명 데이터를 저장하는 메모리(116), 및 자격증명이 안테나(306)와 같은 판독기 디바이스의 자격증명 인터페이스를 통해 판독기(102)와 같은 판독기 디바이스와 데이터를 교환하는 것을 허용하는 판독기 인터페이스(즉, 안테나 및 집적 회로(IC) 칩)(118)를 갖는 휴대용 디바이스일 수 있다. 자격증명 디바이스(114)의 일 예는 자격증명 디바이스의 소유자가 보안 영역(104)과 같은 판독기(102)에 의해 보호되는 보안 영역 또는 자산에 액세스할 수 있게 하는 데이터가 저장된 RFID 스마트카드이다. 자격증명 디바이스들의 다른 예들은 근접형 RFID-기반 카드들, 액세스 제어 카드들, 신용 카드들, 직불 카드들, 여권들, 식별 카드들, 키 포브(key fob)들, NFC-가능형 디바이스들, 이동 전화들, 개인 정보 단말(PDA)들, 태그들, 또는 가상 자격증명을 에뮬레이팅하도록 구성가능한 임의의 다른 디바이스를 포함하지만, 이에 제한되지 않는다.
판독기(102), 제어 패널(108), 및/또는 호스트 서버(112)가 자격증명 디바이스(114)에 의해 제공된 사용자 자격증명 또는 자격증명 데이터가 유효하고 및/또는 인가되어 있다고 결정하면, 판독기(102), 제어 패널(108), 또는 호스트 서버(112)는 자격증명 디바이스를 갖는 사용자에 의한 보안 영역(104)에의 액세스를 허용하도록 제어 메커니즘(106)을 동작시킬 수 있다. 일부 경우에, 제어 메커니즘(106)은 심지어 사용자를 위해 액세스 포인트(105)(예를 들어, 도어, 게이트 등)를 열고/거나 닫도록 동작할 수 있다.
그러나, 단순히 인가된 자격증명을 갖거나 단순히 인가된 자격증명을 판독기에 전달하는 것이 반드시 보안 영역 또는 자산에 액세스하기 위한 인가된 자격증명을 갖는 사용자의 의도를 나타내는 것은 아니다. 예를 들어, 사용자는 보안 영역 또는 자산에 액세스하려는 의도 없이 단순히 판독기를 지나가고 있을 수 있다. 지나가는 사용자의 자격증명 디바이스로부터 인가된 자격증명이 판독기로 전달되고 보안 자산이 예를 들어 잠금해제되거나 열리는 경우, 인가되지 않은 사용자들이 보안 영역 또는 자산에 액세스할 수 있어 바람직하지 못하다.
따라서, 자격증명을 인가하기 전에 또는 보안 자산 또는 영역에 대한 액세스를 잠금해제, 열기, 또는 다른 방식으로 허용하기 전에 인가된 자격증명의 사용자가 보안 영역 또는 자산에 액세스하려는 의도를 갖는 것으로 보이거나 또는 다른 방식으로 이러한 의도를 보이는 것으로 나타나는지를 결정하는 것이 바람직할 수 있다. 의도의 증거는 도어 핸들을 터치하는 것, 키 디바이스를 이용한 동작 등과 같은 것들을 포함할 수 있다. 그러나, 이들은 자격증명의 사용자에 의한 액션 또는 상호작용을 요구하며 덜 이상적인 사용자 경험을 생성할 수 있다. 그러나, UWB 위치측정 기술을 이용하면 자격증명 디바이스 위치, 방향, 및/또는 입사각 또는 도달각에 기초하여 사용자 의도를 결정하거나 추론할 수 있는, 더욱 매끄러운 사용자 경험을 제공할 수 있다. 전술한 바와 같이, UWB의 위치측정 기술은 매우 정확할 수 있고 판독기에 대한 자격증명 또는 키 디바이스의 범위 및 방향 모두를 제공할 수 있다. 따라서, 일부 경우에, 판독기(102)와 자격증명 디바이스(114) 양자 모두는, 판독기 및 자격증명 디바이스가 UWB 기술을 이용하여 통신할 수 있도록, UWB 신호를 전송 및/또는 수신하도록 설계되거나 구성된 안테나(다시, 단순화를 위해 본 명세서에서 "UWB 안테나"라고 지칭됨)를 포함할 수 있다. 구체적으로, 판독기(102)의 안테나들(306) 중 적어도 하나는 UWB 안테나일 수 있다. 마찬가지로, 자격증명 디바이스(114)의 판독기 인터페이스(118)는 또한 UWB 안테나를 포함할 수 있다.
자격증명 디바이스의 위치 또는 판독기까지의 거리에 더하여, 보안 영역(104)과 같은 보안 영역에 대한 액세스를 제어하는 액세스 포인트(예를 들어, 도어, 게이트, 회전문 등)를 수반하는 PACS에서 사용자 의도를 결정하는데 유용할 수 있는 자격증명 디바이스의 하나의 바람직한 양태는 판독기에 대한 자격증명 디바이스의 입사각 또는 도달각(AoA)일 수 있다. 자격증명 디바이스의 AoA를 결정하는 것에 더하여, 자격증명 디바이스의 사용자가 보안 영역 외부에 있는지 또는 이미 보안 영역 내부에 있는지를 이해하거나 결정하는 것이 또한 유용할 수 있다. 일부 경우들에서, 판독기의 범위 내의 보안 영역 외부의(그리고 또한 가능하게는 판독기를 향해 이동하는) 사용자는 보안 영역에 진입하려는 의도를 갖는 것으로 고려될 수 있는 반면, 보안 영역 내부 및 판독기의 범위 내의(그리고 또한 가능하게는 판독기를 향해 이동하는) 사용자는 이들이 이미 보안 영역 내에 있기 때문에 무시되거나 달리 의도가 없는 것으로 고려될 수 있다.
도 5는 자격증명 디바이스의 AoA, 그리고, 또한 자격증명 디바이스가 보안 영역(104)의 외부에 있는지 또는 내부에 있는지, 또는 단순히 외부에 있다는 것을 결정하도록 구성되는 예시적인 판독기(502)의 개략적인 블록도를 예시한다. 판독기(502)는 하나 이상의 인쇄 회로 보드(PCB)(504) 또는 도 3과 관련하여 설명된 컴포넌트들의 일부 또는 전부를 포함하는 다른 전기 회로(간단히 "PCB(504)"로 지칭됨)를 포함할 수 있다. PCB(504)는 또한, 필요하거나 바람직한 경우, 추가적인 컴포넌트를 포함할 수 있다. 전술한 하나 이상의 안테나(306)의 일부로서, 판독기(502)는 2개의 UWB 안테나(506, 508)를 포함할 수 있다. UWB 안테나들(506, 508)의 안테나 설계는 UWB 통신에 적합한 임의의 적합한 알려진 또는 발견될 형상 또는 설계를 가질 수 있다. UWB 안테나들(506, 508)은 PCB 또는 다른 하드웨어 컴포넌트(510)(간단히 "PCB(510)"로 지칭됨)의 대향 측면들에 부착되고, 이들과 전기적으로 접속될 수 있다. PCB(510) 및/또는 UWB 안테나들(506)은 PCB(504)의 하나 이상의 컴포넌트와 동작 가능하게 및/또는 전기적으로 결합될 수 있다. 개별 PCB 상에 있는 것으로 예시되지만, 일부 경우에, 안테나들(506, 508)은 PCB(504)의 대향 측면들에 부착되고, PCB와 전기적으로 접속될 수 있다.
UWB 안테나들(506, 508)은 안테나 축(512)을 따라 d2의 거리만큼 이격될 수 있다. 일부 경우들에서, 안테나 축(512)을 따라 이격되거나 배열되는 UWB 안테나들(506, 508)은 UWB 안테나들 각각의 중심 구역 또는 중심을 통과하는 축을 포함할 수 있다. 일부 경우에, 안테나 축(512)을 따라 이격 또는 배열되는 UWB 안테나들(506, 508)은 UWB 안테나들의 비중심 구역들 또는 하나의 UWB 안테나의 중심 구역과 다른 UWB 안테나의 비중심 구역의 조합을 통과하는 축을 포함할 수 있다.
PCB(510)(또는 경우에 따라 PCB(504))는 그에 대응하여 d2의 두께를 가질 수 있다. 그러나, 다른 예들에서, UWB 안테나들(506, 508) 사이의 거리 d2는, 예를 들어, 추가적인 스페이서들 또는 이격 재료를 사용함으로써, PCB(510)(또는 경우에 따라 PCB(504))의 두께보다 더 클 수 있다. 일부 경우에, PCB(510)(또는 경우에 따라 PCB(504))는 도 5의 예에 예시된 바와 같이 UWB 안테나들(506, 508) 사이의 실질적으로 전체 구역 또는 공간 또는 그 이상을 점유하도록 크기가 정해지고/거나 구성될 수 있다. 다른 경우에, PCB(510)(또는 경우에 따라 PCB(504))는 UWB 안테나들(506, 508) 사이의 구역 또는 공간의 일부만, 예컨대, 이에 제한되지 않지만, UWB 안테나들 사이의 구역 또는 공간의 적어도 25%, 적어도 50%, 적어도 75%, 또는 적어도 90%를 점유하도록 크기가 정해지고 및/또는 구성될 수 있다. 달리 말하면, PCB(510)(또는 경우에 따라 PCB(504))는 UWB 안테나들(506, 508) 사이의 구역 또는 공간의 전부보다 적게, 예컨대 이에 제한되지 않지만 UWB 안테나들 사이의 구역 또는 공간의 99% 미만, 90% 미만, 75% 미만, 또는 60% 미만을 점유하도록 크기가 정해지고/거나 구성될 수 있다. 일부 경우들에서, PCB(510)(또는 경우에 따라 PCB(504))는, UWB 안테나들 사이의 구역 또는 공간의 약 35% 내지 약 99%, 약 40% 내지 약 95%, 약 50% 내지 약 95%, 약 75% 내지 약 95%, 또는 약 75% 내지 약 90%와 같은 (그러나 이에 제한되지 않음) 예측가능한, 바람직한, 또는 적합한 결과를 제공하도록 결정되거나 또는 주어진 사용에 바람직한 것으로 결정될 수 있는 바와 같은, UWB 안테나들(506, 508) 사이의 구역 또는 공간의 양을 점유하도록 크기가 정해지고/거나 구성될 수 있다.
일부 예들에서, UWB 안테나들(506, 508) 사이의 PCB(510)(또는 경우에 따라 PCB(504)), 또는 그 하나 이상의 부분은 안테나들 사이에 실질적으로 일관되게 배치된 실질적으로 균질인 재료, 안테나 축(512)을 따라 또는 그에 수직으로 하나 이상의 특성이 변화하는 복합 재료, 또는 동일한 또는 상이한 재료(들)의 하나 이상의 추가 층을 갖는 코어 또는 코어 층과 같은, 다수의 재료의 층들, 또는 일련의 다수의 재료의 층들을 포함하는, 하나 이상의 재료 타입을 포함할 수 있다.
판독기(502)는 깊이 d1을 갖는 하우징(514)을 포함한다. 알 수 있는 바와 같이, 거리 d2는 판독기 하우징(514)의 깊이 d1에 직접적인 영향을 미칠 수 있다. 즉, 일반적으로, 거리 d2가 더 클수록, 아마도 깊이 d1은 더 깊어야 할 것이다.
판독기(502)는 액세스 포인트(105) 근처 또는 이를 포함하는 벽(516)(또는 보안 영역을 정의할 수 있는 다른 경계)과 같은 고정 구조에 장착될 수 있다. 판독기(502)는 판독기를 벽(516)에 대해 평평하게 장착하도록 구성된 장착 평면(518)을 포함하거나 정의할 수 있다. 일부 경우들에서, 장착 평면(518)은 동일 평면 상에 있거나 벽(516)으로부터 이격될 수 있다. 벽(516)은 적어도 일부 거리에 대해 벽 축(516)을 가질 수 있다. UWB 안테나들(506, 508)은 안테나 축(512)이 장착 평면(518) 및/또는 벽 축(516)에 대해 일반적으로 평면을 벗어나도록(예를 들어, 비-제로 또는 비-평행 각도로) 판독기(502) 내에 구성될 수 있다. 일부 경우들에서, UWB 안테나들(506, 508)은 안테나 축(512)이 장착 평면(518)에 일반적으로 수직이도록 판독기(502) 내에 구성될 수 있고 및/또는 판독기(502)는 안테나 축(512)이 벽 축(516)에 일반적으로 수직이도록 벽(516)에 장착될 수 있다. 그러나, 다른 경우들에서, 원한다면, UWB 안테나들(506, 508)은 안테나 축(512)이 장착 평면(518) 및/또는 벽 축(516)에 대해 다른 각도로, 예를 들어 장착 평면 또는 벽 축에 대해 25°각도 내지 155°각도, 장착 평면 또는 벽 축에 대해 45°각도 내지 135°각도, 또는 장착 평면 또는 벽 축에 대해 60°각도 내지 120°각도로 배열되도록 판독기(502) 내에 정렬될 수 있고/있거나 판독기(502)는 벽(516)에 장착될 수 있다. 필요에 따라, 다른 적합한 비-평행 각도들도 사용될 수 있다.
도 6을 참조하면, UWB 안테나(506, 508)는 자격증명 디바이스(114)의 AoA를 결정하는데 사용될 수 있다. 특히, UWB 신호 또는 통신 패킷(602)이 보안 영역(104) 외부의 자격증명 디바이스(114a)로부터 송신되고 UWB 안테나들(506, 508)에 의해 수신될 수 있다. UWB 안테나(506) 및 UWB 안테나(508)에서 수신된 신호 사이의 위상차에 기초하여, 안테나 축(512)에 대한 자격증명 디바이스(114)의 입사각 또는 도달각(AoA)α가 결정될 수 있다. AoA는 자격증명 디바이스의 사용자의 의도를 결정하는데 사용될 수 있다. AoA에 더하여, 전술한 UWB 안테나들(506, 508)의 구성으로 인해, 그리고 UWB 안테나(506) 및 UWB 안테나(508)가 신호(602)를 수신할 때 사이의 타이밍 차이에 기초하여, 자격증명 디바이스(114)가 보안 영역(104) 외부에 있는지 또는 내부에 있는지가 결정될 수 있다. 구체적으로, UWB 안테나(506)가 UWB 안테나(508) 이전에 신호(602)를 수신하면, 이때, 이는 자격증명 디바이스(114a)와 같은 자격증명 디바이스가 UWB 안테나(508)보다 UWB 안테나(506)에 더 가깝고, 따라서 보안 영역(104) 외부에 있는 판독기(510) 측면에 있다고 결정될 수 있다. 대조적으로, 자격증명 디바이스(114b)로부터의 신호 또는 통신 패킷(604)은 UWB 안테나(506)에 의해 수신되기 전에 UWB 안테나(508)에 의해 수신될 것이다. 따라서, 자격증명 디바이스(114b)가 UWB 안테나(506)보다 UWB 안테나(508)에 더 가깝고, 따라서, 보안 영역(104) 내부에 있는 판독기(510) 측면에 있다고 결정될 수 있다. 전술한 바와 같이, 사용자가 보안 영역 외부에 있는지 또는 내부에 있는지는 보안 영역에 액세스하기 위한 사용자의 의도를 이해하거나 결정하는 데 유용할 수 있다. 예를 들어, 판독기의 범위 내의 보안 영역 외부의(그리고 또한 가능하게는 판독기를 향해 이동하는) 사용자는 보안 영역에 진입하려는 의도를 갖는 것으로 고려될 수 있고, 반면, 보안 영역 내부 및 판독기의 범위 내의(그리고 또한 가능하게는 판독기를 향해 이동하는) 사용자는 이들이 이미 보안 영역 내에 있기 때문에 무시되거나 달리 의도가 없는 것으로 고려될 수 있다.
여전히 도 6을 참조하면, 안테나 축(512)은 벽 축(516)(및/또는 판독기 장착 평면(518))에 대체로 수직(또는 일부 다른 비-평행 각도)이기 때문에, 소정 사례에서, 자격증명 디바이스(114c)로부터의 신호는, 자격증명 디바이스(114a)와 동일한 거리, AoA(α), 및 외부/내부 결정을 생성할 수 있다. 더 일반적으로, 구역 2에서 이루어진 자격증명 디바이스 거리 및 AoA 결정은 일반적으로 구역 1에서의 것들과 유사할 수 있다. 구역 1 및 구역 2 지정들은 단지 설명의 용이함을 위해 도 6에 제공되며, 판독기 구역들의 임의의 판독기 범위 또는 기능적 분리를 정의하거나 제한하는 것을 의도하지 않는다. 그러나, UWB 안테나들(506, 508)의 구성으로 인해, 외부/내부 결정들은 보안 영역(104) 외부 또는 내부에 있는 디바이스들 사이를 계속 구별한다. 즉, 자격증명 디바이스(114a)와 동일한 거리 및 AoA 결정들을 가짐에도 불구하고, 자격증명 디바이스(114c)는 그럼에도 불구하고 그것이 보안 영역(104) 외부에 있다는 정확한 결정을 생성한다. 따라서, 외부/내부 결정은 이미 설명된 이유들로 인해, 사용자 의도를 이해하거나 결정함에 있어서 추가적으로 유익하다. 그러나, 자격증명 디바이스(114a)와 자격증명 디바이스(114c) 사이를 구별하기 위해, 이러한 추가적인 위치측정이 요망되거나 필요한 경우, 하나 이상의 추가적인 안테나가 판독기(502)에 추가될 수 있다. 추가적으로 또는 대안적으로, 휴리스틱 알고리즘들이 자격증명 디바이스가 자격증명 디바이스(114a) 또는 자격증명 디바이스(114c)일 가능성을 결정하는데 사용될 수 있다. 추가적으로 또는 대안적으로, 추가적인 위치측정 정보를 제공하기 위해 동반 판독기, 비컨 디바이스 또는 다른 유닛이 판독기(502)와 조합하여 사용될 수 있다.
그러나, UWB 안테나(506, 508)의 전술한 구성의 잠재적 고려사항은, AoA 및/또는 외부/내부 결정을 위한 일반적으로 충분한 분해능을 얻기 위하여, UWB 안테나(506, 508)는 안테나 축(512)을 따라 일반적으로 적어도 신호의 파장(λ)의 절반(즉, λ/2)만큼 큰 거리 d2만큼 이격되어야 한다는 것이다. 파장은 매체에서의 파의 속도(v)를 파의 주파수(f)로 나눈 것, 또는 λ= v/f이다. UWB 안테나들(506, 508) 사이의 공간을 포함하는 매체가 공기 또는 공기와 유사한 유전율을 갖는 재료라고 가정하면, PACS에 바람직한 주파수에서, 거리 d2는 아마도 십수 밀리미터(mm) 이상일 것이다. 예를 들어, 약 6.3 Ghz 내지 8 Ghz의 주파수들에서, 공중 거리 d2는 일반적으로 약 18 mm 내지 24 mm에 있을 것이다. 본 명세서의 논의의 단순화를 위해, 공기 또는 공기와 유사한 유전율을 갖는 재료를 통한 신호 또는 전자기파의 파장은 "공기 파장" 또는 "λA"이라고 지칭될 것이다. 전술한 바와 같이, 거리 d2는 판독기 하우징(514)의 깊이 d1에 직접적인 영향을 미칠 수 있다. 예를 들어, 약 6.3 Ghz 내지 8 Ghz 사이의 이러한 주파수에서, 안테나 축(512)이 벽 축(516)에 대체로 수직인 판독기에서, 깊이 d1은 거리 d2보다 클 것이고, 아마도 적어도 19 또는 20 mm보다 클 것이다. 다른 판독기 하우징들은 그보다 작은 크기를 가질 수 있으며, 미래 세대의 판독기들은 훨씬 더 작은 깊이 d1을 갖는 것이 바람직할 수 있는데, 그 이유는 비교적 큰 판독기 하우징들이 벽 또는 다른 장착 표면 상에 더 많은 실면적을 갖고, 제조 비용이 더 많이 들 수 있고(특히, 재료 비용에서), 장착이 더 복잡할 수 있고, 더 눈에 띄고, 일반적으로 심미적으로 만족스럽지 않기 때문이다. 전술한 바와 같이, 안테나 축(512)은 벽 축(516)에 대해 일부 다른 비-평행 각도로 정렬될 수 있고, 이는 반드시는 아니더라도 판독기 하우징(514)의 깊이(d1)를 감소시키는 것을 도울 수 있지만, 이러한 정렬은 판독기의 비용을 증가시키고, 예를 들어 외부/내부 결정들의 복잡성을 증가시키고, 예를 들어 외부/내부 결정들의 이익을 감소시킬 수 있다.
따라서, AoA(및/또는 외부/내부 결정들)에 대한 충분한 분해능을 유지하면서 UWB 안테나들(506, 508) 사이의 거리 d2를 감소시키기 위해, PCB(510)(또는 경우에 따라 PCB(504))는 선택된 유전율(또는 유전율들)을 갖는 재료 또는 재료들의 조합, 또는 그렇지 않으면 그를 통해 통과하는 전자기파들 또는 전자기장의 파장을 늦추고 감소시키도록 선택, 설계 또는 구성된 재료 또는 재료들의 조합을 포함할 수 있다. 예를 들어, PCB(510)(또는 경우에 따라 PCB(504))는, 두께 d2가 λA/2보다 작은 반면(예를 들어, 전자기파들이 공기 또는 공기와 유사한 유전율을 갖는 재료를 통과하고 있는 경우), 그럼에도 불구하고 PCB 두께가 적어도 λA/2의 UWB 안테나들(506, 508)의 유효 또는 기능적 분리 거리를 제공하거나, 적어도 λA/2의 UWB 안테나들의 분리 거리를 시뮬레이트하거나, 모방하거나, 닮거나, 표현하거나, 대응하거나, 또는 일반적으로 동등하도록, 전자기파들에 대해 선택되는 유전율(또는 유전율들)을 갖는 재료 또는 재료들의 조합, 또는 전자기파들의 파장을 늦추고, 감소시키도록 달리 선택되거나, 설계되거나, 구성되는 재료 또는 재료들의 조합의 두께 d2를 포함할 수 있다. 달리 말하면, 공기 또는 공기와 유사한 유전율을 갖는 재료에 의해 서로 분리 거리(SD)만큼 이격된 UWB 안테나들(506, 508) 사이에서 달성될 수 있는 주어진 AoA 분해능에 대해, PCB(510)(또는 경우에 따라 PCB(504))는, 두께(d2)가 분리 거리(SD)보다 작으면서 적어도 실질적으로 동일한 AoA 분해능이 획득되거나 유지될 수 있도록, 전자기파들에 대해 선택된 유전율(또는 유전율들)을 갖는 재료 또는 재료들의 조합, 또는 달리 전자기파들의 파장을 늦추고 감소시키도록 선택, 설계 또는 구성된 재료 또는 재료들의 조합의 두께(d2)를 포함할 수 있다. 전자기파들 또는 전자기장을 늦추도록 선택, 설계 또는 구성된 재료 또는 재료들의 조합은 두께 d2가 λA/2로부터 얼마나 많이 감소될 수 있는지를 지시할 수 있다. 일부 경우들에서, 두께 d2는 λA/2로부터 50% 이상만큼 감소될 수 있다. 예를 들어, PCB(510)(또는 경우에 따라 PCB(504))는 FR4 또는 다른 유전체 PCB 재료를 포함할 수 있다. 예를 들어, FR4는 전자기파를 2배보다 약간 더 늦출 수 있으며, 따라서, 예를 들어 UWB 안테나들(506, 508) 사이의 약 17mm의 공기 분리 거리에서의 AoA의 분해능이, 8mm보다 작고 6mm에 더 가까운 FR4 PCB 상의 UWB 안테나들(506, 508) 사이의 거리 d2에서 유사하게 얻어질 수 있다.
도 7은 UWB 안테나(506, 508), 및 선택된 유전율(또는 유전율들)을 갖는 재료 또는 재료들의 조합(702), 또는 달리 그를 통해 통과하는 전자기파들 또는 전자기장의 파장을 늦추고 감소시키도록 선택, 설계 또는 구성된 재료 또는 재료들의 조합의 다른 가능한 구성의 개략적인 블록도를 예시한다. 도 7의 구성에서, UWB 안테나들(506, 508)은 PCB의 대향 측면들 상에 있지 않고, PCB 또는 다른 하드웨어 컴포넌트(704)(간단히 "PCB(704)"로 지칭됨)의 동일한 측면 상에 장착된다. 구체적으로, UWB 안테나(508)는 PCB(704)에 부착될 수 있고, 재료(들)(702)의 두께 d2가 UWB 안테나(508) 상에 배치, 적층 및/또는 부착될 수 있고, UWB 안테나(506)는 재료(들)(702) 상에 배치, 적층 및/또는 부착될 수 있다. 재료(702)의 폭(w1)은 원하는 효과를 획득하기 위해 요망되거나 요구되는 바와 같은 임의의 적합한 폭일 수 있다. 추가적으로, 재료(들)(702)는 재료의 층 또는 두께로서 예시되지만, (입방체, 직사각형 프리즘, 삼각형 프리즘, 디스크 등과 같은) 임의의 규칙적 형상 또는 불규칙적 형상을 포함하는 임의의 적합한 형상 또는 형태를 취할 수 있다. 또한, 재료(들)(702)는 폭 w1을 따라 일정한 두께 d2를 가질 수 있거나, 그 폭 w1 또는 임의의 다른 축을 따라 가변적인 두께를 가질 수 있다. 또한, 재료(들)(702)는 UWB 안테나(506) 및/또는 UWB 안테나(508)를 둘러싸거나 부분적으로 둘러싸도록 구성될 수 있으며(예를 들어, 일 예에서 도 7의 점선(702a)으로 예시된 바와 같이), 엄격하게 UWB 안테나들(506, 508) 사이에 배치된 일정한 두께의 층에 제한되지 않는다.
또한, 일부 경우에, 재료(들)(702)는, 도 7의 예에 예시된 바와 같이, UWB 안테나들(506, 508) 사이의 실질적으로 전체 구역 또는 공간 또는 그 이상을 점유하도록 크기조정 및/또는 구성될 수 있다. 다른 경우에, 재료(들)(702)는 UWB 안테나들(506, 508) 사이의 구역 또는 공간의 일부, 예컨대, 제한적이지는 않지만, UWB 안테나들 사이의 구역 또는 공간의 적어도 25%, 적어도 50%, 적어도 75%, 또는 적어도 90%만을 점유하도록 크기가 정해지고 및/또는 구성될 수 있다. 달리 말하면, 재료(들)(702)는 UWB 안테나들(506, 508) 사이의 구역 또는 공간의 전부 미만, 예컨대 UWB 안테나들 사이의 구역 또는 공간의 99% 미만, 90% 미만, 75% 미만, 또는 60% 미만(그러나 이에 제한되지 않음)을 점유하는 크기 및/또는 구성을 가질 수 있다. 일부 경우들에서, 재료(들)(702)는, UWB 안테나들 사이의 구역 또는 공간의 약 35% 내지 약 99%, 약 40% 내지 약 95%, 약 50% 내지 약 95%, 약 75% 내지 약 95%, 또는 약 75% 내지 약 90%와 같은, 그러나 이에 제한되지 않는, 예측가능한, 바람직한, 또는 적합한 결과를 제공하도록 결정되거나 또는 주어진 사용에 바람직한 것으로 결정될 수 있는 바와 같은, UWB 안테나들(506, 508) 사이의 구역 또는 공간의 양을 점유하도록 크기가 정해지고 및/또는 구성될 수 있다.
일부 예들에서, UWB 안테나들(506, 508) 사이의 재료(들)(702), 또는 그 하나 이상의 부분은 안테나들 사이에 실질적으로 일관되게 배치되는 실질적으로 균질인 재료, 안테나 축(512)을 따라 또는 그에 수직으로 하나 이상의 특성이 변하는 복합 재료, 또는 동일한 또는 상이한 재료(들)의 하나 이상의 부가 층을 갖는, 코어 또는 베이스, 또는 코어 또는 베이스 층과 같은, 다수의 재료의 층들, 또는 일련의 다수의 재료의 층들을 포함하는, 하나 이상의 재료 타입을 포함할 수 있다.
일부 경우들에서, 도 5 내지 도 7에 예시된 예시적인 구성들의 조합이 이용될 수 있다. 구체적으로, PCB 및 (하나 이상의) 재료(들)(702)(다른 PCB 또는 PCB 재료를 포함할 수 있음) 양자 모두는 UWB 안테나들(506, 508) 사이에 적어도 부분적으로 배치될 수 있다.
도 8은 보안 영역에 대한 인가된 액세스를 제어하거나 허용하는 도어, 게이트, 회전문 등과 같은 액세스 포인트를 포함하는 PACS에서의, 보안 영역에 액세스하기 위한 사용자의 의도를 결정하고 그에 대한 액세스를 허용/거부하기 위한 방법(800)을 예시한다. 단계 802에서, PACS의 판독기는 본 명세서에 설명된 바와 같이 UWB 안테나를 갖는 자격증명 디바이스로부터 UWB 신호를 수신할 수 있다. 판독기는 전술한 예시적인 구성들 중 임의의 것을 가질 수 있다. 따라서, 단계 802에서, 판독기는 (적어도) 두 개의 UWB 안테나에서 자격증명으로부터 신호를 수신한다. 단계 804에서, PACS의 판독기 및/또는 제어기 및/또는 호스트 서버는 거리 및 AoA와 같은 자격증명 디바이스에 관한 위치측정 데이터를 결정할 수 있다. 추가적으로, 단계 806에서, (적어도) 2개의 UWB 안테나의 구성 및 (적어도) 2개의 UWB 안테나 각각에서의 신호의 수신 시간에 기초하여, PACS의 판독기, 제어기 및/또는 호스트 서버는 자격증명 디바이스가 보안 영역 외부에 있는지 또는 내부에 있는지를 결정할 수 있다. 단계 808에서, 위치측정 데이터 및 외부/내부 결정 중 하나 이상에 기초하여, PACS의 판독기, 제어기, 및/또는 호스트 서버는 사용자가 보안 영역에 액세스하려는 의도를 갖거나 보이는 것으로 나타나는지 여부를 결정할 수 있다. 단계 802 이전에 또는 그와 동시에 대안적으로 발생할 수 있는 단계 812에서, 또는 도 8의 흐름도의 단계들 802와 812 사이의 임의의 다른 시간에, PACS의 판독기는 자격증명 디바이스로부터 자격증명 또는 자격증명 정보를 수신할 수 있다. 판독기가 자격증명 정보를 수신한 후 임의의 시간에 발생할 수 있는 단계 814에서, PACS의 판독기, 제어기 및/또는 호스트 서버는 자격증명 정보를 검증할 수 있다. 일 예에서, PACS의 판독기, 제어기, 및/또는 호스트 서버는 사용자가 보안 영역에 액세스하려는 의도를 가지거나 나타내고 있다고 결정된 후까지 자격증명 정보를 검증하기를 기다릴 수 있다. 다른 경우들에서, PACS의 판독기, 제어기, 및/또는 호스트 서버는 사용자가 보안 영역에 액세스하려는 의도를 가지거나 나타낸다고 결정하기 전에 또는 그와 동시에 자격증명 정보를 검증할 수 있다. 단계 814에서, 자격증명 정보가 유효하고 사용자가 보안 영역에 액세스하려는 의도를 가지거나 나타내고 있다고 결정된 경우, PACS의 판독기, 제어기 및/또는 호스트 서버는 자격증명 디바이스의 사용자에 의한 보안 영역에 대한 액세스를 허용할 수 있다.
PACS와 관련하여 설명되지만, 전술한 실시예들 중 임의의 실시예에서의 UWB 안테나들(506, 508)의 구성들 및 도 8과 관련하여 설명된 방법들과 유사하거나 상이한 방식으로 이를 사용하는 방법들은 PACS 이외의 시스템들에서도 사용될 수 있다. 추가적으로 또는 대안적으로, 특히 UWB 안테나(506, 508)에 관하여 설명되었지만, UWB 안테나(506) 및/또는 UWB 안테나(508)에 더하여 또는 이에 대한 대안으로서, 전술한 실시예들 및 이들을 이용하는 방법들 중 임의의 것에서, 다른 타입의 적합한 안테나, 비행 시간(TOF; time-of-flight) 가능 센서 등이 요망하는 대로 이용될 수 있다.
추가적인 유의사항
위의 상세한 설명은 상세한 설명의 일부를 형성하는 첨부 도면들에 대한 참조들을 포함한다. 도면들은, 예시로서, 실시될 수 있는 특정 실시예들을 보여준다. 이러한 실시예들은 본 명세서에서 "예들"로도 지칭될 수 있다. 이러한 실시예들 또는 예들은 도시되거나 설명된 것들 이외의 엘리먼트들을 포함할 수 있다. 그러나, 본 발명자는, 도시되거나 설명된 엘리먼트들만이 제공되는 예들도 또한 고려한다. 더구나, 본 발명자는 본 명세서에서 예시되거나 또는 설명되는 특정 예(또는 그 하나 이상의 양태들), 또는 다른 예들(또는 그것들의 하나 이상의 양태들) 중 어느 하나에 대해, 예시되거나 또는 설명되는 그들 엘리먼트들의 임의의 조합 또는 치환(permutation)을 사용하는 예들(또는 그것들의 하나 이상의 양태들)을 또한 고려한다. 즉, 전술한 실시예들 또는 예들 또는 그 하나 이상의 양태, 특징, 또는 엘리먼트는 서로 조합하여 사용될 수 있다.
본 문서에서, 단수형 용어들("a" 또는 "an")은, 특허 문헌들에서 일반적인 바와 같이, "적어도 하나" 또는 "하나 이상"의 임의의 다른 사례들 또는 사용들에 독립적인, 하나 또는 하나 초과를 포함하기 위해 사용된다. 본 문서에서, 용어 "또는"은 비배타적 논리합을 지칭하기 위해 사용되며, 따라서, 달리 지시되지 않는 한, "A 또는 B"는 "B 제외 A", "A 제외 B" 및 "A 및 B"를 포함한다. 첨부된 청구항들에서, 용어들 "제1", "제2", 및 "제3" 등은 단지 라벨들로서 사용되는 것이고, 그들의 대상들에 수치적 요건들을 부과하는 것을 의도하지 않는다.
추가적으로, 달리 지정되지 않는 한, 본 명세서에서 사용될 때, 구문들 "[X] 및 [Y] 중 적어도 하나" 또는 "[X] 또 는[Y] 중 적어도 하나"이고, 여기서 [X] 및 [Y]는 본 개시내용의 실시예에 포함될 수 있는 상이한 컴포넌트들이고, 이는 실시예가 컴포넌트 [Y] 없이 컴포넌트 [X]를 포함할 수 있거나, 실시예가 컴포넌트 [X] 없이 컴포넌트[Y]를 포함할 수 있거나, 또는 실시예가 컴포넌트들 [X] 및 [Y] 양자 모두를 포함할 수 있다는 것을 의미한다. 유사하게, "[X],[Y] 및 [Z] 중 적어도 하나" 또는 "[X],[Y] 또는 [Z] 중 적어도 하나"와 같은 3개 이상의 컴포넌트와 관련하여 사용될 때, 문구들은 실시예가 3개 이상의 컴포넌트 중 임의의 하나, 임의의 컴포넌트의 임의의 조합 또는 하위 조합, 또는 모든 컴포넌트를 포함할 수 있다는 것을 의미한다.
본 명세서에서 사용된 바와 같이, 용어들 "실질적으로(substantially)" 또는 "일반적으로(generally)"는 액션(action), 특성, 성질, 상태, 구조, 항목, 또는 결과의 완전한 또는 거의 완전한 한도 또는 정도를 지칭한다. 예를 들어, "실질적으로" 또는 "일반적으로" 밀폐되는 대상은 대상이 완전히 밀폐되거나 거의 완전히 밀폐되는 것 중 어느 하나를 의미할 것이다. 절대적 완전성(absolute completeness)으로부터의 정확한 허용가능 이탈 정도(degree of deviation)는, 일부 경우들에서, 특정 맥락에 의존할 수 있다. 그러나, 일반적으로 말하면, 완전함의 근접성은 절대적 및 전체적인 완전함이 획득된 경우와 동일한 전반적인 결과를 일반적으로 가지도록 할 것이다. "실질적으로" 또는 "일반적으로"의 이용은 액션, 특성, 성질, 상태, 구조, 항목, 또는 결과의 완전한 또는 거의 완전한 결여를 지칭하기 위하여 부정적인 의미로 이용될 때에도 동일하게 적용가능하다. 예를 들어, 엘리먼트가 "실질적으로 없는" 또는 "일반적으로 없는" 엘리먼트, 조합, 실시예, 또는 조성은 그 상당한 효과가 일반적으로 없는 한, 이러한 엘리먼트를 여전히 실제로 포함할 수 있다.
본 명세서에 첨부되는 청구항들을 해석함에 있어서 특허청 및 본 출원에 대해 발행되는 임의의 특허의 임의의 독자들을 돕기 위해, "~하기 위한 수단(means for)" 또는 "~하기 위한 단계(step for)"라는 단어들이 특정 청구항에서 명시적으로 사용되지 않는 한 출원인들은 첨부된 청구항들 및 청구항 엘리먼트들 중 어느 것도 35 USC § 112(f)를 적용하려고 의도하지 않았다는 점을 유의하기를 원한다.
전술한 설명에서, 본 개시내용의 다양한 실시예들은 예시 및 설명의 목적을 위하여 제시되었다. 그것들은 철저하거나, 발명을 개시된 정확한 형태로 제한하도록 의도된 것이 아니다. 자명한 수정들 또는 변동들은 위의 교시들을 고려하여 가능하다. 다양한 실시예들은 개시내용 및 그 실제적인 응용의 주요부들의 최상의 예시를 제공하기 위하여, 그리고 본 기술 분야의 통상의 기술자가 고려된 특정한 용도에 적합한 바와 같은 다양한 수정들을 갖는 다양한 실시예들을 사용하는 것을 가능하게 하기 위하여 선택되고 설명되었다. 이러한 모든 수정들 및 변동들은 청구항에 공정하게, 법률적으로, 그리고 공평하게 부여되는 폭에 따라 해석될 때 첨부된 청구항들에 의해 결정되는 바와 같은 본 개시내용의 범위 내에 있다.

Claims (18)

  1. 보안 액세스 포인트를 사용하여 보안된 보안 영역에 액세스하려는 사용자 의도를 결정하기 위한 방법으로서,
    제1 및 제2 UWB 안테나 각각에서 자격증명 디바이스로부터 초광대역(UWB) 신호를 수신하는 단계;
    상기 UWB 신호에 기초하여 상기 자격증명 디바이스에 관한 위치측정 데이터를 결정하는 단계;
    상기 제1 및 제2 UWB 안테나들 각각에서의 상기 UWB 신호의 수신 시간에 기초하여, 상기 자격증명 디바이스가 상기 보안 영역 외부에 있는지 또는 내부에 있는지를 결정하는 단계; 및
    상기 위치측정 데이터 및 상기 자격증명 디바이스가 상기 보안 영역 외부에 있는지 또는 내부에 있는지의 결정에 기초하여, 상기 사용자가 상기 보안 영역에 액세스하려는 의도를 나타내는 것으로 보이는지 여부를 결정하는 단계를 포함하는, 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 자격증명 디바이스로부터 자격증명 정보를 수신하는 단계;
    상기 자격증명 정보를 검증하는 단계; 및
    상기 자격증명 정보가 유효하고 상기 사용자가 상기 보안 영역에 액세스하려는 의도를 나타내는 것으로 보이는 것으로 결정되면, 상기 자격증명 디바이스의 사용자에 의한 상기 보안 영역에 대한 액세스를 허용하는 단계를 더 포함하는, 방법.
  3. 제2항에 있어서, 상기 자격증명 정보를 검증하는 단계는 상기 사용자가 상기 보안 영역에 액세스하려는 의도를 나타내는 것으로 보이는 것으로 결정된 이후에 완료되는, 방법.
  4. 제2항에 있어서, 상기 자격증명 정보를 검증하는 단계는 상기 사용자가 상기 보안 영역에 액세스하려는 의도를 나타내는 것으로 보이는 것을 결정하기 전에 또는 그와 동시에 완료되는, 방법.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1 및 제2 UWB 안테나들 사이의 거리는 공기를 통한 상기 UWB 신호의 반파장(λA/2)보다 작고,
    상기 제1 및 제2 UWB 안테나들 사이에 배치된 재료는, 상기 제1 및 제2 UWB 안테나들의 유효 분리 거리가 공기를 통한 상기 UWB 신호의 적어도 반파장(λA/2)이 되도록 그를 통과하는 전자기파들을 늦추도록 구성되는, 방법.
  6. 제5항에 있어서, 상기 제1 및 제2 UWB 안테나들은 인쇄 회로 보드(PCB)의 동일한 측면 상에 장착되는, 방법.
  7. 제5항에 있어서, 상기 재료는 인쇄 회로 보드(PCB)를 포함하는, 방법.
  8. 제5항에 있어서, 상기 재료는 복수의 재료 타입을 포함하는, 방법.
  9. 제5항에 있어서, 상기 재료는 상기 제1 및 제2 UWB 안테나들 사이의 축을 따라 하나 이상의 특성이 변하는 복합 재료를 포함하는, 방법.
  10. 제5항에 있어서, 상기 재료의 두께는 상기 제1 및 제2 UWB 안테나들 사이의 거리를 정의하는, 방법.
  11. 제1항에 있어서, 판독기는 상기 보안 액세스 포인트와 연관되고, 상기 판독기는 상기 제1 및 제2 UWB 안테나들을 포함하고, 상기 제1 및 제2 UWB 안테나들은 상기 판독기가 장착되는 표면에 일반적으로 수직인 축을 따라 정렬되는, 방법.
  12. 제11항에 있어서, 상기 축은 상기 제1 및 제2 UWB 안테나들 중 적어도 하나의 중심을 통과하는, 방법.
  13. 제12항에 있어서, 상기 축은 상기 제1 및 제2 UWB 안테나들 각각의 중심을 통과하는, 방법.
  14. 제1항에 있어서, 판독기는 상기 보안 액세스 포인트와 연관되고, 상기 판독기는 상기 제1 및 제2 UWB 안테나들을 포함하고, 상기 제1 및 제2 UWB 안테나들은 상기 판독기가 장착되는 표면에 대해 25°와 155° 사이의 각도에 있는 축을 따라 정렬되는, 방법.
  15. 제14항에 있어서, 상기 축은 상기 제1 및 제2 UWB 안테나들 중 적어도 하나의 중심을 통과하는, 방법.
  16. 제15항에 있어서, 상기 축은 상기 제1 및 제2 UWB 안테나들 각각의 중심을 통과하는, 방법.
  17. 제1항에 있어서,
    제3 UWB 안테나에서 상기 자격증명 디바이스로부터 상기 UWB 신호를 수신하는 단계를 더 포함하는, 방법.
  18. 제17항에 있어서, 상기 UWB 신호의 수신 시간에 기초하여, 상기 자격증명 디바이스가 상기 보안 영역 외부에 있는지 또는 내부에 있는지를 결정하는 단계는 상기 제1, 제2 및 제3 UWB 안테나들 각각에서의 상기 UWB 신호의 수신 시간에 기초하여 상기 자격증명 디바이스가 상기 보안 영역 외부에 있는지 또는 내부에 있는지를 결정하는 단계를 포함하는, 방법.
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