RU2721685C2

RU2721685C2 - Система для проверки измерений расстояния

Info

Publication number: RU2721685C2
Application number: RU2018118765A
Authority: RU
Inventors: Вальтер ДЕС; ДЕ ЛАР Францискус Антониус Мариа ВАН
Original assignee: Конинклейке Филипс Н.В.
Priority date: 2015-11-23
Filing date: 2016-11-21
Publication date: 2020-05-21
Also published as: TW201721171A; WO2017089247A1; BR112018010185B1; BR112018010185A2; RU2018118765A3; MX2018006208A; US20180335514A1; EP3380862A1; RU2018118765A; JP6982569B2; CN108291960A; CN108291960B; JP2019503472A; ZA201804210B; US11150339B2; TWI726941B

Abstract

Изобретение относится к области систем определения местоположения для работы в помещении. Техническим результатом является повышение достоверности измерения расстояния между устройствами, основанного на времени кругового обращения. Первое устройство (110) для измерения расстояния с помощью беспроводной связи (130) использует протокол определения расстояния для определения расстояния (140) до второго устройства (120) посредством измерения времени кругового обращения, при этом первые временные данные представляют собой время кругового обращения, а вторые временные данные представляют собой время реакции между приемом запроса и отправкой соответствующего подтверждения приема. Второе устройство принимает время кругового обращения и определяет расстояние. Первое устройство определяет третьи временные данные посредством вычитания из первых временных данных времени прохождения сообщений между первым устройством и вторым устройством, рассчитанного на основании определенного расстояния, и определяет данные идентификатора, указывающие аппаратные средства и/или программное обеспечение, присутствующие во втором устройстве. Устройство затем получает из базы данных на основании данных идентификатора опорное значение интервала и проверяет, достоверно ли определенное расстояние, посредством сравнения третьих временных данных с опорным значением интервала. 4 н. и 11 з.п. ф-лы, 7 ил.

Description

ОБЛАСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Изобретение относится к устройству для измерения расстояния с помощью беспроводной связи согласно заданному протоколу между устройством, действующим в качестве первого устройства, и дополнительным устройством для беспроводной связи, действующим в качестве второго устройства. Изобретение дополнительно относится к способу измерения расстояния, способу работы сервера провайдера и компьютерным программным продуктам для использования в устройстве или сервере.

Настоящее изобретение в целом относится к области систем определения местоположения для работы в помещении, а дополнительно, в частности, предусматривает различные устройства и способы для проверки измерений расстояния, а также соответствующие компьютерные программные продукты.

ПРЕДПОСЫЛКИ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Существует необходимость в учитывающих местоположение услугах в находящихся в помещении зонах. Например, в больших находящихся в помещениях комплексах, таких как больницы, университеты, автостоянки, торговые пассажи и/или офисы, услуги беспроводной связи могут поставляться на мобильные устройства на близком расстоянии. Система определения местоположения для работы в помещении может предоставлять услугу потребителям (в дальнейшем, конечным пользователям); услугу, на которую в конечном итоге будут полагаться конечные пользователи. Такие основанные на местоположении услуги могут предоставляться только для устройств, которые расположены рядом, то есть, на ограниченном расстоянии от предоставляющего услугу устройства. Поэтому, важно, чтобы измерение расстояния было достоверным. Одним из аспектов достоверности для конечного пользователя является точность расстояния, которое сообщается.

Основанные на местоположении услуги все больше и больше применяются в различных развлекательных, платежных, торговых и других средах с использованием множества недавно внедренных технологий, таких как NFC, iBeacon, кодированное световое излучение и т. д. Например, смотрите статью Джоржа Малима «Перекрытие маяковыми сигналами в основанных на близости применениях» («Beacons close in on proximity-based applications»), доступную через http://www.wireless-mag.com/Features/33937/beacons-close-in-on-proximity-based-applications.aspx#.VfwrlvnBG_k. Например, NFC как раз используется для платежей, так как вследствие своей непосредственной близости на основании очень ограниченной дальности приема сигналов, заслуживает доверия то, что она будет безопасной.

Известная система для измерения расстояния недавно разработана в новой версии протокола для беспроводной связи, определенного в IEEE 802.11. Новая версия содержит протокол определения расстояния для определения расстояния между двумя устройствами и предоставляет возможность для точного измерения расстояния и определения местоположения устройств вплоть до разрешения в 1 метр или даже меньше. Протокол определения расстояния, названный процедурой точного измерения временных характеристик (FTM), определен в [справочном материале 1] IEEE 802.11REV-mc, глава 10.24.6, и точно измеряет время кругового обращения (RTT) сигнала с использованием измерительных сообщений и выводит расстояние на основании измеренного времени прохождения сообщений.

Заметим, что эта заявка находится в области протоколов определения расстояния. Таковые соответствуют тому, что известно как измерения времени пролета, которые измеряют время, которое требуется, чтобы электромагнитное излучение покрыло расстояние между передатчиком и приемником. Они являются фундаментально другими, чем измерение расстояния, которое выполняется в протоколе IP/HTTP, также известное как времена прохождения проверочного сигнала, которые измеряют время, которое требуется, чтобы пакет данных IP (межсетевого протокола) проходил в сети от устройства-источника до устройства-приемника, при этом такое прохождение может включать в себя некоторое число промежуточных устройств. При условии, что беспроводный сигнал распространяется в атмосферном воздухе практически со скоростью света, требуется 3,3 нс, чтобы излучение покрыло расстояние в метр, в то время как станция Wi-Fi способна добиваться величины временного разбиения приблизительно 0,1 нс. В противоположность, в протоколах IP расстояния проверочного сигнала имеют порядок миллисекунды (отсюда, находятся выше на 6 порядков или по величине). Например, в стандарте HDCP (защита HD-контента) версии 2.0, измерение расстояния выполняется на основании проверочного опроса, и принятый считается находящимся в непосредственной близости, если время кругового обращения меньше 20 мс.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Для того чтобы два устройства определяли расстояние между друг другом на основании измерений времени кругового обращения, им необходимо взаимодействовать. Инициирующему беспроводному устройству, которое инициирует запрос, чтобы начать измерение времени кругового обращения, необходимо отвечающее устройство для определения интервала между отправкой сообщения и приемом ответа и отправки временного интервала на инициирующее устройство. Посредством отправки ложных данных устройство фактически может заявлять, что оно находится ближе или дальше, чем в реальности. Это могло бы привести к возможному злоупотреблению основанной на местоположении услугой, если устройство доверительно считает принятую информацию о расстоянии/местоположении точной. Например, основанная на местоположении услуга может автоматически начинать какую-то финансовую операцию.

В известной системе измерительные данные или принятое расстояние могут быть подделаны, а потому, не могут быть полностью заслуживающими доверия.

Задача изобретения состоит в том, чтобы предоставить систему, делающую основанное на времени кругового обращения измерение расстояния заслуживающим доверия в большей степени.

С этой целью, предусмотрены устройства и способы, которые определены в прилагаемой формуле изобретения.

Предусмотрен способ измерения расстояния с помощью беспроводной связи согласно заданному протоколу между устройством, действующим в качестве первого устройства, и дополнительным устройством для беспроводной связи, действующим в качестве второго устройства,

причем заданный протокол содержит протокол определения расстояния для определения расстояния между первым и вторым устройством на основании измерения времени кругового обращения, причем в протоколе определения расстояния

- первое устройство отправляет измерительное сообщение в первый момент (t1) времени;

- второе устройство принимает измерительное сообщение во второй момент (t2) времени;

- второе устройство передает измерительное подтверждение приема в третий момент (t3) времени;

- первое устройство принимает измерительное подтверждение приема в четвертый момент (t4) времени;

причем способ содержит для оценки определенного расстояния

- определение или прием первых временных данных, представляющих собой временной интервал между первым моментом времени и четвертым моментом времени;

- определение или прием вторых временных данных, представляющих собой временной интервал между вторым моментом времени и третьим моментом времени, которые сообщены вторым устройством;

- определение расстояния посредством определения времени прохождения сообщений между первым устройством и вторым устройством на основании первых временных данных и вторых временных данных;

при этом способ содержит проверку расстояния устройством, другим чем второе устройство, посредством

- определения третьих временных данных посредством вычитания из первых временных данных времени прохождения сообщений между первым устройством и вторым устройством, рассчитанного на основании определенного расстояния,

- определения данных идентификатора, указывающих аппаратные средства и/или программное обеспечение, присутствующие во втором устройстве,

- получения из базы данных на основании данных идентификатора опорного значения интервала для второго устройства, указывающего интервал между приемом измерительного сообщения и передачей измерительного подтверждения приема,

- проверки того, достоверно ли определенное расстояние, посредством сравнения третьих временных данных с опорным значением интервала.

Дополнительно предусмотрено устройство для измерения расстояния с помощью беспроводной связи согласно заданному протоколу между первым устройством и вторым устройством,

причем протокол определения дальности содержит для оценки определенного расстояния

- прием или определение первых временных данных, представляющих собой временной интервал между первым моментом времени и четвертым моментом времени;

- прием или определение вторых временных данных представляющих собой временной интервал между вторым моментом времени и третьим моментом времени, которые сообщены вторым устройством; и

причем устройство является устройством, другим чем второе устройство, и содержит

- приемопередатчик для передачи и приема сообщений,

- процессор сообщений, выполненный с возможностью генерировать сообщения, подлежащие передаче, обрабатывать принятые сообщения и проверять определенное расстояние посредством

- получения из базы данных на основании данных идентификатора опорного значения интервала для второго устройства, указывающего интервал между приемом измерительного сообщения и передачей измерительного подтверждения приема, и

Дополнительно предусмотрен способ работы сервера провайдера для использования сервером провайдера для взаимодействия с устройством, как описано выше, причем способ содержит

- сохранение в базе данных на основании данных идентификатора, указывающих аппаратные средства и/или программное обеспечение, присутствующие в соответствующих устройствах, опорных временных данных для соответствующих устройств, указывающих время обработки в протоколе определения расстояния,

- прием, из устройства, данных идентификатора, указывающих аппаратные средства и/или программное обеспечение, присутствующие во втором устройстве,

- извлечение из базы данных соответствующих опорных временных данных для второго устройства на основании данных идентификатора, и

- передачу на устройство соответствующих опорных временных данных, указывающих опорное значение интервала для второго устройства,

для предоставления устройству возможности проверять, достоверно ли определенное расстояние посредством сравнения третьих временных данных с опорным значением интервала.

В таком протоколе определения расстояния первые временные данные представляют собой временной интервал между первым моментом времени и четвертым моментом времени, например, посредством значений t1 и t4 или посредством значения разности t4 - t1. Подобным образом, вторые временные данные представляют собой временной интервал между вторым моментом времени и третьим моментом времени, например, посредством значений t2 и t3 или посредством значения разности t3 - t2. Определение расстояния посредством определения времени прохождения сообщений между первым устройством и вторым устройством на основании первых временных данных и вторых временных данных требует расчета времени кругового обращения посредством вычитания временного интервала t3 - t2, представленного вторыми временными данными, из временного интервала t4 - t1, представленного первыми временными данными, и с использованием скорости света для получения реального расстояния. Например, протокол определения расстояния может предписывать, чтобы второе устройство выполняло упомянутый расчет и передавало определенное расстояние на первое устройство. В качестве альтернативы, второе устройство передает вторые временные данные на первое устройство или дополнительное устройство расчета расстояния, которое выполняет вычисление. Однако, в каждом наборе заданных значений, используются вторые временные данные, которые выдаются вторым устройством, давая возможность упомянутого расчета. Поэтому, злонамеренное второе устройство может намеренно подтасовывать определенное расстояние, или могут предоставляться ошибочные значения для вторых временных данных.

Вышеприведенные признаки обладают эффектом, что, когда устройство участвует в протоколе определения расстояния, действуя в качестве второго устройства, которое выдает вторые временные данные или определенное расстояние на первое устройство, определенное расстояние проверяется первым устройством. Расстояние рассчитывается вторым устройством на основании измерения времени кругового обращения согласно протоколу определения расстояния. В нем первое устройство отправляет измерительное сообщение в первый момент (t1) времени; второе устройство принимает измерительное сообщение во второй момент (t2) времени; второе устройство передает измерительное подтверждение приема в третий момент (t3) времени; и первое устройство принимает измерительное подтверждение приема в четвертый момент (t4) времени. Первое устройство определяет первые временные данные, представляющие собой временной интервал между первым моментом времени и четвертым моментом времени, и отправляет первые временные данные на второе устройство. Второе устройство определяет вторые временные данные, представляющие собой временной интервал между вторым моментом времени и третьим моментом времени, и расстояние, определяя время прохождения сообщений между первым устройством и вторым устройством на основании первых временных данных и вторых временных данных. Второе устройство передает определенное расстояние на первое устройство.

Однако, второе устройство может намеренно отправлять другое значение в качестве определенного расстояния, например, короткое расстояние, притворяясь находящимся рядом с первым устройством. Первое устройство выполнено с возможностью проверять, достоверно ли определенное расстояние, как изложено ниже, оценивая определенное расстояние. Сначала, третьи временные данные определяются посредством вычитания из первых временных данных времени прохождения сообщений между первым устройством и вторым устройством, рассчитанного на основании определенного расстояния. К тому же, первое устройство получает опорное значение интервала для второго устройства, указывающее интервал между приемом измерительного сообщения и передачей измерительного подтверждения приема. В заключение, первое устройство проверяет, достоверно ли определенное расстояние, посредством сравнения третьих временных данных с опорным значением интервала. Преимущественно, когда рассчитанное третье время совпадает с опорным значением интервала, достоверность определенного расстояния подтверждается, а когда обнаружено существенное расхождение, определенное расстояние считается недостоверным. Последующие последовательности операций и права доступа далее управляются первым устройством в зависимости от проверенного расстояния.

Отметим, что в приведенном выше из соображений ясности оно было описано в качестве первого устройства, выполняющего измерение расстояния и проверку достоверности расстояния. Однако, также возможно, чтобы 1^ое устройство или оба устройства выдавали всю требуемую информацию на 3^ье устройство, которое выполняет измерение расстояния и проверку достоверности расстояния.

Процессор сообщений выполнен с возможностью определять данные идентификатора, указывающие аппаратные средства и/или программное обеспечение, присутствующие во втором устройстве, и получать опорный интервал из базы данных на основании данных идентификатора. Данные идентификатора могут выявляться из сообщения заданного протокола со второго устройства. Преимущественно, база данных выдает опорные значения для многих устройств и/или наборов микросхем, используемых на практике.

Необязательно, процессор сообщений выполнен с возможностью получения соответствующих измерительных данных из многочисленных соответствующих измерений расстояния с помощью протокола определения расстояния и упомянутой оценки посредством обнаружения расхождений между соответствующими измерительными данными. Предусмотрены различные варианты осуществления для сбора и использования соответствующих измерительных данных, с тем чтобы повышать уровень достоверности. Преимущественно, злонамеренному второму устройству труднее подтасовывать ответы, с тем чтобы делать соответствующие измерительные данные из многочисленных измерений совместимыми с виртуальным расстоянием, отличающимся от реального расстояния.

Способ согласно изобретению может быть реализован на компьютере в виде реализуемого компьютером способа в специализированных аппаратных средствах либо в комбинации того и другого. Исполняемый код для способа согласно изобретению может храниться в компьютерном программном продукте. Примеры компьютерных программных продуктов включают в себя устройства памяти, такие как модуль памяти, оптические запоминающие устройства, такие как оптический диск, интегральные схемы, серверы, интерактивное программное обеспечение, и т. д. Компьютерный программный продукт может содержать невременные средства программного кода, хранимые на машиночитаемом носителе, для выполнения способа согласно изобретению, когда упомянутый программный продукт исполняется на компьютере. В варианте осуществления компьютерная программа содержит средства компьютерного программного кода, предназначенные для выполнения всех этапов или стадий способа согласно изобретению, когда компьютерная программа исполняется на компьютере. Предпочтительно, компьютерная программа воплощена на машиночитаемом носителе. Предусмотрен компьютерный программный продукт, загружаемый из сети и/или хранимый на машиночитаемом носителе и/или исполняемом микропроцессором носителе, продукт содержит команды программного кода для реализации способа, как описано выше, будучи исполняемым на компьютере.

Еще один аспект изобретения предусматривает способ, делающий компьютерную программу доступной для загрузки, например, включенной в основанное на местоположении приложение. Этот аспект используется, например, когда компьютерная программа выгружена в App Store от компании Apple, Play Store от компании Google или Windows Store от компании Microsoft, и когда компьютерная программа имеется в распоряжении для загрузки из такого магазина-хранилища.

Дополнительные предпочтительные варианты осуществления устройств и способов согласно изобретению приведены в прилагаемой формуле изобретения, раскрытие которой включено в материалы настоящей заявки по ссылке.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

Эти и другие аспекты изобретения будут очевидны из и дополнительно разъяснены со ссылкой на варианты осуществления в качестве примера в нижеследующем описании и со ссылкой на прилагаемые чертежи, на которых

Фигура 1 показывает устройства для беспроводной связи и измерения расстояния,

Фигура 2 показывает протокол определения расстояния,

Фигура 3 показывает систему из многочисленных устройств для беспроводной связи и измерения расстояния,

Фигура 4 показывает способ измерения расстояния с помощью беспроводной связи.

Фигура 5 показывает способ работы сервера провайдера для предоставления опорной информации,

Фигура 6a показывает машиночитаемый носитель, и

Фигура 6b показывает схематическое представление процессорной системы.

Фигуры являются только схематическими и не предназначены для определения масштаба. На фигурах, элементы, которые соответствуют уже описанным элементам, могут иметь те же самые номера ссылок.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ВАРИАНТОВ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ

Способы и устройства измерения расстояния с использованием беспроводной связи, как описано ниже, предусматривают по меньшей мере основную функцию, то есть предоставление информации о текущем расстоянии между мобильным устройством и другим устройством, например, в фиксированном месте, обычно в находящейся в помещении среде.

Вышеприведенная основная функция может использоваться в основанной на расстоянии, местоположении или положении услуге. Эта услуга, в свою очередь может использоваться для предоставления дополнительных услуг. В контексте навигационной системы для работы в помещении расстояние могло бы использоваться, чтобы впоследствии указывать дорогу или направлять пользователя устройства из одного местоположения в другое; например, в соответствии с последовательностью местоположений; то есть по маршруту. В контексте покупки товаров, такой маршрут мог бы создаваться на ходу; например, с использованием основанной на интернет-технологиях услуги заказа товаров на основании списка необходимых покупок конечного пользователя. В процессе ведения по маршруту конечный пользователь мог бы осведомляться о полезных местах, которые, в контексте покупки товаров, могли бы представлять собой специальные предложения, и т. д.

Благодаря тому, что основанное на расстоянии измерения делается в большей степени заслуживающим доверия, оно становится жизнеспособным инструментом для основанных на близости услуг. Некоторые примерные сценарии использования включают в себя:

- Если вы присоединяетесь к находящейся поблизости беспроводной клавиатуре, находящемуся поблизости беспроводному устройству хранения, находящемуся поблизости датчику или находящейся поблизости веб-камере, вы хотите быть уверенными, что вы присоединяетесь к чему-то правильному, а не к какому-то устройству незаконного посредника, который желает контролировать, копировать или отслеживать то, что вы делаете.

- Если вы встречаетесь со своими друзьями и желаете присоединиться к мобильному телефону вашего друга для обмена какими-то фотографиями, вы желаете быть уверенными, что вы присоединяетесь к телефону вашего друга, а не к незаконному посреднику.

- Если дома или в магазине вы хотите автоматически включать какие-то устройства, открывать какую-то дверь или предоставлять человеку возможность присоединяться к некоторой службе с помощью его мобильного устройства, будучи непосредственной близости, то вы хотите убедиться, что местонахождение такого мобильного устройства является верным, и нет фиктивного устройства, которое заявляет, что находится рядом.

- Если в магазине вы желаете инициировать финансовую операцию, например, будучи рядом с кассой, вы хотите быть уверенными, что не подвергаетесь атаке «фишинга», в соответствии с которой пользователь может быть не осведомлен и подключаться к фишинговому устройству, расположенному дальше, вместо официальной услуги, предоставляемой магазином.

Фигура 1 показывает устройства для беспроводной связи и измерения расстояния. Система 100 для беспроводной связи содержит первое устройство 110 и второе устройство 120, устройства находятся физически отдельно на расстоянии 140. Первое устройство имеет первый приемопередатчик 111 и первый процессор 112 сообщений. Подобным образом, второе устройство имеет второй приемопередатчик 121 и второй процессор 122 сообщений. Устройства оборудованы для беспроводной связи, как схематически указано контуром 130 и стрелками, которые соединяют приемопередатчики 111, 121. Устройства выполнены с возможностью измерения расстояния с помощью беспроводной связи согласно заданному протоколу между первым устройством и вторым устройством. Заданный протокол включает в себя протокол определения расстояния для определения расстояния между первым и вторым устройством, как детализировано ниже со ссылкой на Фигуру 2.

В примерах заданным протоколом является WiFi согласно IEEE 802.11 [справочный документ 1], но также могут использоваться другие протоколы беспроводной связи, такие как Bluetooth, когда оснащены надлежащим протоколом определения расстояния на основании измерения времени кругового обращения.

Фигура 2 показывает принципиальную схему протокола определения расстояния. Согласно протоколу первое устройство DEV1 обменивается сообщениями со вторым устройством DEV2, как указано стрелками между двумя вертикальными временными линиями, представляющими собой ход времени в направлении вниз. В начале, второе устройство отправляет сообщение запроса, RRQ, чтобы инициировать измерение времени кругового обращения, которое является последовательностью сообщений, измерений времени и расчетов, как описанные ниже. Прием сообщения запроса подтверждается сообщением ACK1 из первого устройства во второе устройство. Отмечено, что протокол определения расстояния в качестве альтернативы может инициироваться первым устройством.

Впоследствии первое устройство отправляет измерительное сообщение M1 в первый момент t1 времени, также называемый моментом времени отправки M1. Второе устройство принимает измерительное сообщение M1 во второй момент t2 времени, также называемый временем прибытия M1. Затем, второе устройство передает измерительное подтверждение приема, ACK1, в третий момент t3 времени, также называемый временем отправки ACK1, и первое устройство принимает измерительное подтверждение приема, ACK1, в четвертый момент t4 времени, также называемый временем прибытия ACK1. Временной интервал между t1 и t4 может называться временем кругового обращения наряду с тем, что интервал между t2 и t3 может называться временем реакции. Моменты t1, t4 и t2, t3 времени выявляются соответствующим процессором сообщений с использованием локального тактового сигнала или любого другого имеющегося в распоряжении тактового сигнала, имеющего частоту, которая достаточно высока, чтобы показывать разновременности в несколько наносекунд, для предоставления возможности расчета расстояний вплоть до нескольких метров, пройденных сообщениями M1 и ACK1 на протяжении времени кругового обращения, представляющего собой расстояние 140 между устройствами.

В первом устройстве первый приемопередатчик выполнен с возможностью передачи и приема вышеприведенных сообщений. Первый процессор сообщений выполнен с возможностью обработки сообщений согласно заданному протоколу и протоколу определения расстояния. Более точно, первый процессор сообщений определяет первые временные данные, представляющие собой временной интервал между первым моментом t1 времени и четвертым моментом t4 времени. Впоследствии, в сообщении M2 первые временные данные отправляются на второе устройство, которое может отправлять сообщение подтверждения приема, ACK2. Например, первые временные данные в сообщении M2 содержат в себе значения t1 и t4 или интервал между t1 и t4. В заключение, первый процессор сообщений принимает определенное расстояние из второго устройства в отчете, например, в сообщении отчета о расстоянии, RRP.

Во втором устройстве второй приемопередатчик выполнен с возможностью передачи и приема сообщений. Второй процессор сообщений выполнен с возможностью обработки сообщений согласно заданному протоколу и протоколу определения расстояния. Более точно, второй процессор сообщений определяет вторые временные данные, представляющие собой временной интервал между вторым моментом t2 времени и третьим моментом t3 времени. Впоследствии, в сообщении M2 второй процессор сообщений принимает первые временные данные. Затем, второй процессор сообщений определяет расстояние посредством определения времени прохождения сообщений между первым устройством и вторым устройством на основании первых временных данных и вторых временных данных. В заключение, второй процессор сообщений передает определенное расстояние на первое устройство в отчете, например, в сообщении отчета о расстоянии, RRP. В качестве альтернативы, второе устройство может пересылать вторые временные данные на первое устройство или дополнительное устройство расчета расстояния, причем соответствующее устройство выполняет расчет определения расстояния на основании вторых временных данных, которые принимаются из второго устройства.

Для того чтобы точно измерять время кругового обращения между двумя беспроводными устройствами, требуется, чтобы оба беспроводных устройства участвовали в измерениях времени, например, измеряя t1 и t4 или t2 и t3 в примерном механизме FTM, определенном в IEEE 802.11REV-mc, и отправляли измерительные данные моментов времени (t1, t2, t3, t4), интервалов (t3 - t2, t4 - t1) или результирующего рассчитанного расстояния на другое устройство. В FTM устройства называются станциями STA, и принимающая STA может запрашивать отправляющую STA, чтобы отправлять кадры FTM, которые содержат в себе конкретный набор информации о временных характеристиках, в частности, t1 и t4, как описано выше. На основании принятой информации о временных характеристиках с отправляющей STA и локальной информации t2 и t3 о временных характеристиках на принимающей STA принимающая STA способна измерять RTT с шагом разбиения 0,1 нс. На основании измерения RTT, принимающая STA способна рассчитывать свое расстояние от отправляющей STA очень точно. Следует отметить, что в процедуре FTM между двумя STA может происходить предварительное связывание.

Однако, беспроводное устройство, которое желает преднамеренно обмануть систему, притворяясь, что оно находится очень близко, тем временем, в реальности находясь гораздо дальше, например, чтобы заставлять автоматическое действие запускаться на другом беспроводном устройстве (такое как автоматический доступ к локализованной услуге без дополнительной аутентификации), может без труда отправлять неправильные измерения на другую беспроводную станцию. Например, устройство, действующее в качестве второго устройства DEV2, может использовать значения для t2 и t3 с большей разностью, чем в реальности, и/или намеренно делать неправильный расчет и/или отправлять неправильный отчет о расстоянии так, чтобы оно было меньшим, чем реальное физическое расстояние.

Далее, описан механизм, который дает беспроводному устройству, которое предлагает локализованную услугу, возможность подтверждать действительность принятых измерений временных характеристик/расстояния перед инициированием или предоставлением возможности, чтобы запускалось автоматическое действие. Выгоды от действия таким образом предотвращают возможное злоупотребление, что означает, что проверенное на действительность расстояние/местоположение может использоваться в качестве возможного этапа «аутентификации», который может использоваться вместо или в дополнение к другим механизмам аутентификации, таким как Защищенное установление соединения Wi-Fi, а отсюда, очень полезны в повышении легкости использования основанных на Wi-Fi услуг. Это также дает основанным на местоположении услугам Wi-Fi возможность быть жизнеспособной альтернативой другим механизмам основанных на местоположении услуг, которые считаются более безопасными, например, на основании других технологий, таких как NFC и кодированное световое излучение.

В механизме расстояние между первым и вторым беспроводным устройством определяется посредством выполнения измерений времени над беспроводными сообщениями. Первая беспроводная станция впоследствии проверяет действительность значений, принятых со второй беспроводной станции, чтобы определить, придерживаются ли значения опорных критериев. Если так, принятые значения считаются действительными, и первое устройство воспринимает определенное расстояние как достоверное. Например, первое устройство далее может автоматически одобрять запрос входящего соединения из второго устройства. Механизм заключается в следующем.

Первый процессор сообщений для оценки определенного расстояния выполнен с возможностью определять третьи временные данные посредством вычитания из первых временных данных времени прохождения сообщений между первым устройством и вторым устройством, рассчитанного на основании определенного расстояния. Впоследствии, первый процессор сообщений выполнен с возможностью получать опорное значение интервала для второго устройства, указывающее интервал между приемом измерительного сообщения и передачей измерительного подтверждения приема. В заключение, первый процессор сообщений выполнен с возможностью проверять, достоверно ли определенное расстояние, посредством сравнения третьих временных данных с опорным значением интервала. В варианте осуществления первый процессор сообщений выполнен с возможностью сравнивать для упомянутой проверки третьи временные данные с опорным значением интервала и в случае отклонения на более чем заданную допустимую погрешность квалифицировать определенное расстояние как недостоверное. Допустимая погрешность может быть выражена временем, представляющим собой соответствующую допустимую погрешность в метрах в соответствии со скоростью света.

В устройстве первый процессор сообщений выполнен с возможностью определять данные идентификатора, указывающие аппаратные средства и/или программное обеспечение, присутствующие во втором устройстве, и получать опорный интервал из базы данных на основании данных идентификатора. Такая база данных может содержать в себе опорные интервалы для соответствующих известных аппаратных устройств, например, наборов микросхем или мобильных устройств известных типов. Например, может быть известно, что типом второго устройства является iPhone 6 от компании Apple, и база данных может содержать опорные данные для такого типа мобильного телефона. Таким образом, необязательно, первый процессор сообщений выполнен с возможностью получать данные идентификатора из сообщения заданного протокола со второго устройства. Если производитель или модель второго устройства не могут быть определены или, по какой-то причине, устройство или тип устройства считается ненадежным, или опорных данных нет в распоряжении, первый процессор сообщений может сигнализировать об этом для дальнейшей обработки, например, для запуска другого процесса аутентификации.

Данные идентификатора могут выявляться из других сообщений в заданном протоколе или из другого уровня стека связи. Например, MAC-адрес второго устройства, который имеется в распоряжении из заголовка MAC в протоколе Wi-Fi, может использоваться для определения производителя устройства или набора микросхем Wi-Fi, используемого в устройстве. Это может делаться первым процессором сообщений с использованием интернет-службы, такой как имеющаяся в распоряжении с http://www.macvendorlookup.com, или посредством использования хранимой внутри базы данных на основании формулярного списка на http://standards-oui.ieee.org/oui.txt. В дополнение к производителю или типу устройства служба или дополнительная база данных должна содержать в себе опорные данные, основанные на технических условиях или контрольных измерениях для устройства.

Получение опорных данных для базы данных может быть трудным на практике. В варианте осуществления первый процессор сообщений выполнен с возможностью адаптировать базу данных посредством сохранения и/или обновления по меньшей мере одного опорного значения на основании измерительных данных из второго устройства. Например, может быть создана «самообучающаяся система», в которой база данных надстраивается динамически посредством сохранения и обновления опорных значений для диапазона MAC-адресов на основании измерительных данных из второго устройства. Начальная база данных может содержать ограниченный набор опорных значений для широко распространенных устройств (принимая во внимание, что ведущие 10 устройств-смартфонов покрывают значимую большую часть рынка). Когда устройство еще не находится в базе данных, может требоваться более надежный способ аутентификации, после которого тип устройства может быть добавлен в базу данных. Недостоверные или неправдоподобные значения измерений не будут использоваться для обновления базы данных.

В варианте осуществления протокол определения расстояния содержит опорное сообщение. Такое опорное сообщение, например, может быть добавлено в протокол определения расстояния, как определено в IEEE 802.11 [справочный документ 1]. Такое опорное сообщение может инициироваться предыдущим сообщением запроса справки или может быть стандартной частью протокола определения расстояния, например, включенной в начальный запрос определения расстояния, RRQ. Первый процессор сообщений выполнен с возможностью упомянутого получения опорного интервала на основании опорного сообщения, которое принимается из второго устройства. Впоследствии, опорный интервал сравнивается с рассчитанным значением третьих временных данных. Дополнительная защита может достигаться вынуждением второго устройства отправлять опорное сообщение перед тем, как второе устройство получает первые временные данные реального измерения времени кругового обращения. Для этого, первый процессор сообщений выполнен с возможностью приема опорного сообщения перед отправкой первых временных данных.

В варианте осуществления первый процессор сообщений выполнен с возможностью получения соответствующих измерительных данных из многочисленных соответствующих измерений расстояния с помощью протокола определения расстояния и упомянутой оценки посредством обнаружения различий между соответствующими измерительными данными. Посредством анализа результатов из многочисленных измерений времени кругового обращения первое устройство может обнаруживать аномалии, которые являются результатом подтасовки протокола определения расстояния вторым устройством. Далее описаны различные примеры анализа многочисленных измерений.

В примерном варианте осуществления первый процессор сообщений выполнен с возможностью исполнять упомянутые многочисленные соответствующие измерения расстояния между первым устройством и вторым устройством. Впоследствии, определяются расхождения между соответствующими вторыми временными данными из первых соответствующих измерительных данных и соответствующими вторыми временными данными из последующих соответствующих измерительных данных. В норме такие расхождения должны иметь значение около нуля, но небольшие расхождения могут измеряться вследствие неточностей в измерениях времени. Чтобы приспосабливаться к таким неточностям, может быть определен допуск или допустимый предел, например, заданная допустимая погрешность по времени или расстоянию (одна наносекунда соответствует приблизительно 0,3 метра). Если измеренные расхождения находятся ниже упомянутого допустимого предела, процессор сообщений определяет, что определенное расстояние является достоверным. Однако если расчеты показывают существенные расхождения во вторых временных данных соответствующих измерений, предполагается, что второе устройство подтасовывает сообщаемое расстояние, и определенное расстояние не достоверно.

В примерном варианте осуществления первый процессор сообщений выполнен с возможностью выполнять упомянутые многочисленные соответствующие измерения расстояния в виде последовательности измерений расстояния между первым устройством и вторым устройством и определять интервал последовательности между измерениями в последовательности. Такая последовательность измерений может быть частью протокола определения расстояния, например, как в IEEE 802.11 [справочный документ 1]. К базе данных осуществляется доступ для извлечения опорного значения для интервала последовательности. Впоследствии, первый процессор сообщений сравнивает интервал последовательности с опорным интервалом последовательности из базы данных. Если измеренный интервал, например, среднее значение и среднеквадратичное отклонение, равен опорному значению в пределах заданного допустимого предела, процессор сообщений определяет, что определенное расстояние достоверно. Однако если существуют существенные расхождения между значениями интервала последовательности соответствующих измерений, предполагается, что вторые устройства подтасовывают сообщаемое расстояние или вторые временные данные, а определенное расстояние не достоверно.

В примерном варианте осуществления первый процессор сообщений выполнен с возможностью получать обратные измерительные данные из обратного выполнения протокола определения расстояния между вторым устройством и первым устройством. Так как протокол определения расстояния теперь исполняется посредством обмена ролями первого и второго устройства, данные обратного измерения содержат обратные первые временные данные, то есть, выдаваемые вторым устройством и пересылаемые на первое устройство. Необязательно, первый процессор сообщений выполнен с возможностью определять расстояние, как предписано протоколом определения расстояния, который выполняется в обратном направлении, и сравнивать обратное определенное расстояние с определенным расстоянием, которое принято раньше в исходном случае протокола определения расстояния. Оба расстояния должны быть равны, по меньшей мере в пределах допуска на неточности измерения, если второе устройство передавало достоверные значения для определенного расстояния и обратных первых временных данных. Необязательно, первый процессор сообщений выполнен с возможностью определять четвертые временные данные, посредством вычитания из обратных первых временных данных третьих временных данных (которые используются самим первым устройством) и времени прохождения сообщений между первым устройством и вторым устройством, рассчитанного на основании определенного расстояния. Четвертые временные данные должны иметь значение около нуля, но небольшое значение может обнаруживаться вследствие неточностей измерений времени. Чтобы приспосабливаться к таким неточностям, может быть определен допуск или допустимый предел. Если четвертые временные данные находятся ниже упомянутого допустимого предела, процессор сообщений определяет, что определенное расстояние является достоверным. Первый процессор сообщений определяет, что определенное расстояние недостоверно, если четвертые временные данные превышают заданную допустимую погрешность.

Следует отметить, что обратное выполнение протокола определения расстояния и последующее использование обратных измерительных данных, как описано выше, могут применяться в дополнение к или в качестве альтернативы описанной ранее проверке определенного расстояния посредством сравнения третьих временных данных с упомянутым опорным значением интервала. В таком альтернативном варианте осуществления сначала может выполняться обратный протокол определения расстояния, который вынуждает подтасовывающее второе устройство выбирать величину фиктивного времени, которое вычитается из первых временных данных, не зная реального расстояния между первым устройством и вторым устройством. Затем, следует нормальный случай протокола определения расстояния, и подтасовывающему второму устройству необходимо согласованно подтасовывать вторые временные данные, что сложно, и ошибки в них могут быть без труда выявлены.

В дополнительном варианте осуществления протокол определения расстояния содержит дополнительный атрибут или дополнительное сообщение, например, которое может быть добавлено в протокол определения расстояния, как определено в IEEE 802.11 [справочный документ 1], содержащее в себе мандат (например, открытый ключ) или хэш-сумму мандата, или зашифрованный мандат. Второе устройство должно включать такой мандат или хэш-сумму мандата, или зашифрованный мандат в качестве части обмена сообщениями для протокола определения расстояния. Чтобы быть симметричным, к тому же, первое устройство было бы должно содержать такой мандат, хэш-сумму мандата или зашифрованный мандат. Предпочтительное поле, содержащее в себе мандат или хэш-сумму мандата или зашифрованный мандат в сообщении протокола определения расстояния, является полем, у которого сигнал или по меньшей мере часть сигнала, передающего такое поле, используется для измерения времени передачи или прибытия сообщения, так что очень трудно, если невозможно, чтобы другое устройство вставило свой мандат или хэш-сумму мандата, или свой зашифрованный мандат в сообщение, которое используется для измерения расстояния между первым и вторым устройством. Чем ближе (по времени) такой сигнал, несущий мандат или хэш-сумму мандата, или зашифрованный мандат, находится к сигналу, который используется для измерения дальности, или чем больше перекрытие между этими сигналами, тем лучше. Таким образом, первое устройство может не сомневаться, что мандат или хэш-сумма мандата, или зашифрованный мандат в сообщении протокола определения расстояния в самом деле являются теми же самыми у второго устройства, с которым оно выполняет протокол измерения дальности. В одном из вариантов осуществления первый процессор сообщений выполнен с возможностью обрабатывать эти мандат, хэш-сумму мандата или зашифрованный мандат и проверять, соответствуют ли они мандату, который раньше использовался устройством, с которым он успешно выполнял аутентификацию устройства и установил взаимное доверие, к примеру, с использованием протокола защищенного установления соединения Wi-Fi, протокола инициализации устройств, обмена ключами Диффи-Хеллмана и/или 4-этапного квитирования установления связи WPA2. Если найдено соответствие, первое устройство может предполагать, что измерения расстояния между первым и вторым устройствами могут быть заслуживающим доверия и считаться достоверными. Если соответствие не найдено, первое устройство будет не доверять измерениям расстояния между первым и вторым устройством и выполнять дополнительные этапы для проверки достоверности измерений расстояния, такие как использование механизмов, как описанные в других вариантах осуществления. В еще одном варианте осуществления измеренные значения (например, первые временные данные и/или вторые временные данные) шифруются с использованием ключа, который был согласован или выведен из согласованного мандата между первым и вторым устройством в качестве созданного во время более ранней процедуры аутентификации устройств, выполненной между первым и вторым устройствами.

В альтернативном варианте осуществления второе устройство должно содержать мандат или хэш-сумму мандата, или заширофанный мандат, который будет использоваться в течение более позднего установления соединения. Первый процессор сообщений выполнен с возможностью обрабатывать и сохранять принятые мандат или хэш-сумму мандата, или зашифрованный мандат вместе с измеренным расстоянием между первым устройством и вторым устройством, для того чтобы надежно соотносить измеренные расстояния с конкретным устройством, которое присоединяется с таким мандатом. После установления соединения между первым и вторым устройствами первое устройство проверяет, используется ли тот же самый мандат или его производная, во время выполнения аутентификации устройств, к примеру, во время выполнения протокола защищенного установления соединения Wi-Fi, протокола инициализации устройств, обмена ключами Диффи-Хеллмана и/или во время выполнения 4-этапного квитирования установления связи WPA2. Поступая таким образом, первое устройство может определять, что устройство, с которым оно соединяется, является тем же самым устройством, что и для которого выполнялось конкретное измерение расстояния. В частности, если мандат был открытым ключом, и если установление соединения между первым и вторым устройствами включало в себя таковой, второе устройство успешно доказывает устройству 1, что оно является обладателем секретного ключа, относящегося к открытому ключу, в качестве мандата при измерении дальности, первое устройство может не сомневаться, что второе устройство является тем же самым, до которого оно измеряло дальность, а не самозванцем.

Фигура 3 показывает систему из многочисленных устройств для беспроводной связи и измерения расстояния. Система 300 идентична системе 100, как описано выше со ссылкой на Фигуры 1 и 2, но дополнительно имеет по меньшей мере третье устройство 150. Первое устройство и второе устройство находятся физически отдельно на расстоянии 140. Первое устройство и второе устройство находятся физически отдельно на втором расстоянии 141, а второе устройство и третье устройство находятся физически отдельно на третьем расстоянии 142. Третье устройство имеет третий приемопередатчик и третий процессор сообщений (не показан), которые аналогичны соответствующим элементам второго устройства. Устройства оборудованы для беспроводной связи, как схематически указано контуром 130 и стрелками, которые соединяют устройства через их соответствующие приемопередатчики. Устройства выполнены с возможностью измерения расстояния с помощью беспроводной связи согласно заданному протоколу между первым устройством и вторым устройством, в том числе, протоколу определения расстояния, как дополнительно разъяснено выше. Различные дополнительные варианты осуществления далее описаны с использованием по меньшей мере третьего устройства для определения упомянутой достоверности расстояний, сообщаемых вторым устройством.

В примерном варианте осуществления первый процессор сообщений выполнен с возможностью получать по меньшей мере одни дополнительные измерительные данные из измерения расстояния между дополнительным устройством и вторым устройством, и получать опорное значение интервала из дополнительных измерительных данных. Например, дополнительное устройство также может получать соответствующие вторые временные данные в течение выполнения протокола определения расстояния со вторым устройством с использованием процессора сообщений, устроенного, как в первом устройстве. Впоследствии, дополнительное устройство может передавать упомянутые соответствующие вторые временные данные на первое устройство. Первое устройство теперь наделено возможностью проверять, достоверно ли определенное расстояние, посредством сравнения третьих временных данных с принятыми соответствующими вторыми временными данными в качестве опорного значения интервала. Так как дополнительное устройство также исполняет протокол определения расстояния со вторым устройством, подозреваемым в подтасовке, второе устройство теперь должно согласованно подтасовывать оба случая протокола определения расстояния, отвечая разным устройствам. Использование одного и того же подделанного значения для вторых временных данных может быть невозможным или может приводить к несовместимым расстояниям, что будет выявляться первым устройством на основании соответствующих вторых временных данных, которые приняты с дополнительного устройства. Следует отметить, что первому и дополнительному устройству не нужно знать свое реальное расстояние, чтобы по-прежнему обнаруживать подтасованные значения для вторых временных данных.

В дополнительном примерном варианте осуществления первый процессор сообщений выполнен с возможностью получать по меньшей мере одни дополнительные измерительные данные из измерения расстояния между по меньшей мере одним дополнительным устройством и вторым устройством и выявлять по меньшей мере одно дополнительное определенное расстояние из дополнительных измерительных данных. Далее, первое определенное расстояние и дополнительное определенное расстояние могут отображаться в реальное физическое промежуточное расстояние между первым устройством и дополнительным устройством, которое может быть известным, заданным или также измеряться с использованием протокола определения расстояния. Поэтому, первый процессор сообщений получает фактические данные положения или расстояния по меньшей мере одного дополнительного устройства относительно первого устройства. В заключение, первый процессор сообщений проверяет, достоверно ли определенное расстояние, определяя, выводимо ли оцененное положение второго устройства относительно первого устройства на основании определенного расстояния и по меньшей мере одного дополнительного определенного расстояния. Оцененное положение основано на элементарной геометрии существования треугольника из промежуточного расстояния и обоих определенных расстояний. Например, если сумма обоих определенных расстояний является меньшей, чем упомянутое промежуточное расстояние, треугольник не может быть найден, что делает упомянутые определенные расстояния недостоверными.

Необязательно, первый процессор сообщений может проверять, достоверно ли определенное расстояние, определяя, находится ли оцененное положение второго устройства относительно первого устройства в соответствии с заданным планом этажа здания вокруг первого устройства. План этажа здания указывает, где может присутствовать человек, несущий второе устройство, что может быть перепроверено с использованием, одного или более определенных расстояний. Например, если выполнены три измерения для трех разных заслуживающих доверия устройств, действующих в качестве первого устройства, и положения упомянутых трех заслуживающих доверия устройств известны относительно плана этажа здания, может определяться, находится ли второе устройство в местоположении, которое может использоваться человеком, ходящим по плану этажа здания.

В другой конфигурации первое устройство выполняет измерение расстояния с третьим устройством, для того чтобы принимать решение устанавливать соединение между первым и третьим устройствами. В этом случае, когда к первому устройству или третьему устройству приближается второе устройство для выполнения измерения расстояния, было бы полезно, если бы первое устройство было способно проверять, работают ли второе и третье устройство независимо, или они действуют совместно для выполнения измерения расстояния (то есть, посредством отправки/приема вторым и третьим устройством данных измерения расстояния друг другу/друг от друга, являющихся результатом выполнения измерения расстояния вторым устройством с первым устройством и/или третьим устройством с первым устройством), и если бы третье устройство было способно проверять, работают ли первое и второе устройство независимо или действуют совместно для выполнения измерения расстояния. Если они не действуют совместно, второе устройство может быть неприятельским устройством, которое пытается выдать себя за первое или третье устройство, заставляя измеряющее устройство полагать, что оно находится на аналогичном расстоянии, что и изображаемое устройство, или которое пытается заставить измерительное устройство полагать, что оно реально находится ближе, чем изображаемое устройство, выполняя свои собственные измерения расстояния. В возможном варианте осуществления устройство может быть выполнено с возможностью отбрасывать кадры запроса измерения расстояния и/или отклонять запросы аутентификации от других двух устройств и/или отклонять установление соединение с двумя другими устройствами, если устройство принимает кадры измерения расстояния с двух или более разных устройств в пределах заданного короткого периода времени, или если кадры запроса измерения расстояния от двух или более разных устройств прибывают в более ранний момент времени, чем заранее сконфигурированный момент времени, после того, как первое из таких двух устройств начало отправку своих запросов измерения (например, в случае, если в протоколе было согласовано, что два устройства, которые действуют совместно для выполнения измерений расстояния, должны выдавать свои кадры измерения по меньшей мере через определенный заданный период времени после друг друга и координировать свои измерения соответствующим образом).

В еще одном возможном варианте осуществления если два устройства взаимодействуют для выполнения измерений расстояния с третьим устройством, оба этих устройства должны включать в себя общий мандат (например, общий симметричный ключ, пару открытого/секретного ключей) или хэш-сумму мандата, либо зашифрованный мандат в качестве части протокола измерения расстояния, который они исполняют с третьим устройством, которые могут проверяться третьим устройством на их действительность при приеме кадров запроса измерения расстояния с обоих устройств посредством выполнения обмена откликом-отзывом между третьим и первым устройством на основании такого принятого мандата и обмена откликом-отзывом между третьим и вторым устройством на основании принятого мандата. Отсюда, этот вариант осуществления в дополнение относится к способу и первому устройству для принятия решения, допускать ли установление беспроводного соединения между первым устройством и вторым устройством в тех случаях, когда к первому устройству также приближается третье устройство для выполнения измерения расстояния, причем способ содержит:

- взаимодействие со вторым и третьим устройством при выполнении по меньшей мере измерения расстояния относительно каждого из второго и третьего устройств,

- прием кадров измерения расстояния с устройств, отличных от второго и третьего устройств,

- принятие решения не одобрять установление беспроводного соединения, если удовлетворено по меньшей мере одно из следующих условий:

a) принимаемые кадры измерения расстояния принимаются в пределах заданного периода времени,

b) кадры запроса измерения расстояния с двух или более разных устройств прибывают в более ранний момент времени, чем заранее сконфигурированный момент времени после того, как первое из таких двух устройств начало отправку своих запросов измерения.

В качестве альтернативы, устройство, которое принимает кадры запроса измерения расстояния и общие мандат, хэш-сумму мандата или зашифрованный мандат с других двух устройств, отклоняет установление соединения с любым из таких двух устройств, если общий мандат или его производная не используются ли не могут быть правильно проверены, чтобы использоваться во время выполнения аутентификации устройств между устройством и каждым из двух других устройств, к примеру в течение выполнения Протокола защищенного установления соединения Wi-Fi, Протокола инициализации устройств, обмена ключами Диффи-Хеллмана и/или во время выполнения 4-этапного квитирования установления связи WPA2.

Отсюда, этот вариант осуществления в дополнение относится к способу и первому устройству для принятия решения, допускать ли установление беспроводного соединения между первым устройством и тем или другим из второго устройства или третьего устройства, причем способ содержит:

- прием общего мандата второго и третьего устройств,

- принятие решения не допускать установление беспроводного соединения, если общий мандат или его производная не используется или не может быть правильно проверен, чтобы использоваться во время выполнения аутентификации устройства между устройством и каждым из других устройств.

В варианте осуществления первый процессор сообщений выполнен с возможностью определять по меньшей мере одну интенсивность сигнала по меньшей мере одного сообщения, принятого в течение заданного протокола, и проверять, достоверно ли определенное расстояние посредством сравнения интенсивности сигнала с ожидаемой интенсивностью сигнала на определенном расстоянии. Заданный протокол может выдавать информацию о принимаемой интенсивности сигнала на второй станции. Зная передаваемую мощность и определенное расстояние, можно рассчитывать ожидаемую интенсивность сигнала. Поэтому, принимаемая интенсивность сигнала может сравниваться с ожидаемой интенсивностью сигнала, и могут выявляться отклонения. Необязательно, первая станция может изменять мощность передачи до тех пор, пока никакой ответ не принимается со второго устройства, интенсивность передаваемого сигнала которого может прогнозироваться, зная определенное расстояние, и могут выявляться отклонения. Например, если связь потеряна гораздо раньше, то есть, на более высокой мощности передатчика, чем рассчитанная для принятого определенного расстояния, расстояние считается недостоверным.

В варианте осуществления первый процессор сообщений, при оценке того, что определенное расстояние не достоверно, выполнен с возможностью переходить на другой процесс вместо основанного на ожидаемом расстоянии процесса. Например, нормальный основанный на расстоянии процесс состоял бы в том, чтобы предоставлять доступ к основанной на местоположении услуге или местной периферии. Если определенное расстояние считается недостоверным, весь дальнейший обмен информацией и/или доступ может быть отклонен, и/или предупредительное сообщение может отправляться в систему администрирования или дежурному смотрителю. К тому же, первый процессор сообщений может быть выполнен с возможностью перед любым нормальным основанным на расстоянии процессом приводить в действие другой протокол системы защиты со вторым устройством, который может исполняться, такой как запрашивающий дополнительный мандат и/или персональную идентификацию пользователя. Другой протокол системы защиты может быть дополнительным процессом или дополнительным расширенным исполнением основного протокола и, например, может давать в результате более строгий или требовательный этап в нормальном процессе обеспечения безопасности. Необязательно, первый процессор сообщений выполнен с возможностью запрашивать дополнительное измерение расстояния с использованием другого протокола определения расстояния и/или другого типа беспроводной связи, например, NFC, на очень близком расстоянии или через человека-оператора второго устройства, для выдачи некоторой идентификации и/или биометрических данных, подобных отпечатку пальца. К тому же, первый процессор сообщений перед продвижением в какой-нибудь нормальный основанный на расстоянии процесс выполнен с возможностью отказывать в или ограничивать доступ к по меньшей мере некоторым данным и/или к по меньшей мере одному приложению в первом устройстве. Например, базовая услуга может предоставляться, даже если расстояние считается недостоверным, тогда как расширенная услуга предоставляется, если расстояние считается достоверным.

Далее описаны различные практические варианты осуществления. В примерном варианте осуществления первая беспроводная станция предлагает услугу Wi-Fi Aware, которая указывает, что требуется измерение расстояния, например, устанавливая флажковый признак «определения расстояния» в обязательный. Второй беспроводной станции, которая желает присоединиться к такому устройству, необходимо выполнять измерение расстояния, такое как с использованием способа FTM, который определен в IEEE 802.11REV-mc [справочный документ 1]. Для того чтобы поступать таким образом, вторая беспроводная станция берет на себя роль инициатора FTM и выдает запрос FTM на первую беспроводную станцию. Если первая беспроводная станция принимает запрос FTM со второй беспроводной станции, первая беспроводная станция, в свою очередь, будет инициировать пакет FTM и выдавать измеренные метки t1 и t4 времени на вторую беспроводную станцию, которая может использовать эти значения для точного определения времени кругового обращения (RTT), а отсюда, расстояния между первой и второй беспроводными станциями. Второй беспроводной станции необходимо отправлять результирующее расстояние в отчете о расстоянии измерения FTM на первую беспроводную станцию, если первая беспроводная станция установила бит Отчета определения расстояния в Атрибуте настройки определения расстояния в 1. Первой беспроводной станции было бы необходимо доверять измерениям, которые она принимает, для того чтобы определять последующие этапы для второй беспроводной станции, такие как автоматическое одобрение запроса входящего соединения.

Для того чтобы первая базовая станция подтверждала действительность измеренного расстояния, может использоваться один или более из следующих механизмов. Поскольку первая беспроводная станция знает t1 и t4 (скажем, в наносекундах), она может рассчитывать значение (t3 - t2), как изложено ниже, с использованием принятого результирующего значения дальности (скажем, в метрах) со второй беспроводной станции, «d1»:

(t3-t2)=- ( 2 * (d1/скорость света) * 10 ⁹ - (t4-t1))

Например, если d1 имеет значение около 1 метра, а t4 - t1=13 нс, то t3 - t2=7 нс. Это значит, что требуется время прохождения приблизительно 2 раза по 3 нс, а обработка запроса на второй беспроводной станции (то есть, t3 - t2) отнимает 7 наносекунд. Как упомянуто раньше, если вторая беспроводная станция желает заявить, что она находится рядом, даже когда не находится, интервал t3 - t2 в реальности был бы более коротким. Поскольку необходимо, чтобы реальные измерения были настолько точными при наносекундном разрешении, вероятно они должны происходить в пределах аппаратных средств микросхемы Wi-Fi (а не на каком-нибудь уровне программных драйверов, которые, например, могут использоваться для отправки отчета об измерении дальности FTM), значит, определенное значение t3 - t2 может сверяться с техническими условиями используемого набора микросхем Wi-Fi.

В одном из вариантов осуществления первое беспроводное устройство проверяет по базе данных информацию о фактическом времени обработки и, необязательно, также о возможной допустимой погрешности, для запросов FTM, что касается набора микросхем Wi-Fi, используемого вторым беспроводным устройством. Используемый набор микросхем Wi-Fi может получаться из различных источников информации (таких как элементы информации P2P), принимаемой во время обнаружения перед связыванием (например, с использованием зондирующих запросов/ответных кадров, маяковых кадров), таких как какой используется диапазон MAC-адресов, информация о производителе/заявляемая модель устройства, характеристики радиостанции, такие как определенные в широко известных протоколах IEEE 802.11k и IEEE 802.11h. Если измеренное время обработки соответствует информации в базе данных, то измеренное расстояние считается действительным, и первая беспроводная станция может переходить в следующее состояние относительно второй беспроводной станции, такое как состояние, в котором она будет автоматически одобрять запрос входящего соединения из второй беспроводной станции без дополнительной идентификации (например, с использованием способа WFDS Default PIN, который определен службами Wi-Fi Direct) и/или дополнительного взаимодействия с пользователем (например, состояние одобрения сеанса с автоматическим одобрением=истина, как определено службами Wi-Fi Direct, или посредством выдачи статуса «Одобрено пользователем» во время следующего обнаружения инициализации без фактического запроса пользователя). Однако, если измеренное время обработки не соответствует информации в базе данных в пределах некоторой допустимой погрешности/безопасного предела, то первая беспроводная станция будет действовать иначе. Например, первая станция не будет автоматически одобрять запрос входящего соединения со второй станции, и может запрашивать вторую беспроводную станцию, чтобы использовала другой способ идентификации (например, PIN, нажимную кнопку или другой способ конфигурирования WPS, устанавливая атрибут «способ конфигурирования» в соответствующее значение или, например, проверяя, является ли вторая беспроводная станция частью той же самой защищенной беспроводной сети, что и первая беспроводная станция, например, с использованием сообщений проверочного сигнала по MAC-адресу, соответствующему или выведенному из MAC-адреса, используемого второй беспроводной станцией во время измерений FTM, в то время как оба безопасно присоединены к точке доступа WLAN (беспроводной локальной сети)).

В еще одном варианте осуществления многочисленные измерения FTM и/или отчеты об определении дальности, например, запрашиваются в пакетном сигнале FTM. Вторая беспроводная станция может знать каким образом подтасовывать свое расстояние, только после того, как она приняла t1 и t4 с первой беспроводной станции. Подтасовка t3 - t2 может быть затруднена. Если вторая беспроводная станция не переключила свою радиостанцию, чтобы всегда отправлять ACK в t3 с задержкой, первые t3 и t4 в пакете могут быть до некоторой степени отличными от следующих измерений в пакете FTM.

В дополнительном варианте осуществления усовершенствованным устройствам измерения FTM может быть разрешено сначала отправлять значения t2 и t3 в сообщении на первую беспроводную станцию до того, как первая беспроводная станция отправляет свои t1 и t4 на вторую беспроводную станцию. Первая беспроводная станция может использовать любые странные расхождения в измерениях, чтобы метить измерения из второй беспроводной станции как вызывающие подозрение и не одобрять автоматически запрос входящего соединения из второй беспроводной станции.

В дополнительном варианте осуществления первая беспроводная станция (к тому же) будет действовать в качестве инициатора FTM, то есть инициировать обратное измерение расстояния и выдавать запрос FTM на вторую беспроводную станцию. Вторая беспроводная станция теперь должна измерять t1 и t4 и пересылать таковые на первую беспроводную станцию. Вновь, первая беспроводная станция может осуществлять перекрестную проверку действительности с базой данных, если измерения для t1 и t4 выполнены в пределах параметров и/или режима работы используемого набора микросхем Wi-Fi. Например, проверять, соответствуют ли начальные моменты отправки кадров измерения FTM (в пакете) нормальному интервалу, используемому в наборе микросхем Wi-Fi, между двумя следующими друг за другом кадрами измерения FTM при данных значениях атрибутов в запросе FTM, таких как Неполный таймер TSF или минимальное приращение, как пояснено в обмене измерениями 10.24.6.4.

В дополнительном варианте осуществления первая беспроводная станция может запрашивать третью беспроводную станцию, например, другую точку доступа в системе распределения беспроводной связи или кластере NAN Wi-Fi Aware, или находящуюся рядом с заслуживающим доверия устройством P2P, чтобы выполняла измерение расстояния со второй беспроводной станцией. Например, в интернет-кафе или в офисе, часто будут находиться многочисленные точки доступа WLAN в непосредственной близости, которые могли бы действовать в качестве заслуживающей доверия третьей и четвертой станции. Это измерения, результаты которых пересылаются на первую беспроводную станцию, вместе с измерениями расстояния, выполненными между первой и третьей станциями, и другой информацией, предоставленной третьей беспроводной станцией, о второй беспроводной станции. Такая другая информация может включать в себя сообщаемую интенсивность сигнала, гистограмму шума и параметры сигнала беспроводной связи, которые могут использоваться для перекрестной проверки действительности измерений между первой и второй беспроводными станциями. Например, если измеренная (t3 - t2) в случае третьей беспроводной станции отлична от (t3 - t2) в случае первой беспроводной станции, местоположение второй беспроводной станции может быть помечено как вызывающее подозрение, после чего, первая беспроводная станция будет действовать соответствующим образом, например, требуя дополнительной аутентификации. К тому же, вызывающим подозрение было бы, если бы измеренные расстояния между первой и второй, и третьей и второй станциями не соответствовали сообщенным интенсивностям сигнала второй станции относительно первой и третьей беспроводных станций. Если она измеряется находящейся очень близко как к первой, так и третьей беспроводной станции с использованием основанного на FTM подхода, но интенсивность сигнала является довольно разной, то это подозрительно, так как ожидается, что вторая станция должна быть справа между первой и третьей станцией в таком случае. Это может быть дополнительно улучшено посредством использования информации о направлении (например, использования анализа сигналов MIMO (с многими входами и многими выходами), использования информации о формировании пучка, затенения части антенны, механического поворачивания устройства, использования антенн с разным физическим расположением) или анализа движения (например, движется ли вторая станция дальше от одной и движется ли ближе к другой станции) посредством выполнения многочисленных измерений расстояния в течение более продолжительного интервала времени. Необязательно, если измерения подвергаются перекрестной проверке действительности с измерениями с четвертой беспроводной станции (например, с использованием трилатерации), то, несомненно, одно из измеренных расстояний было бы неверным, если вторая беспроводная станция преднамеренно предоставила неправильные значения для измерений расстояния.

В дополнительном варианте осуществления первая базовая станция может снижать интенсивность своего сигнала, уменьшая мощность своей радиостанции в соответствии с измеренным расстоянием между первой и второй беспроводными станциями. Если соединение неожиданно нарушается, то первая беспроводная станция может делать вывод, что вторая беспроводная станция не находится в пределах надлежащей дальности приема сигналов, и может помечать измеренное расстояние как вызывающее подозрение. Конечно, если второе беспроводное устройство использует очень мощную радиостанцию, оно может обойти данную проверку, поэтому, это не однозначный путь принятия решения, что измерение находится вне подозрений. В альтернативном варианте осуществления, первая станция генерирует внеполосный сигнал, который может замечать только человек, который заявляет, что находится на определенном расстоянии, например, устные команды, или показывать сообщение на находящемся поблизости экране, например, с запросом, чтобы пользователь подошел ближе к первой беспроводной станции, которая что затем проверяется первой беспроводной станцией.

В дополнительном варианте осуществления первая беспроводная станция может отслеживать местоположение второго устройства в течение более продолжительного времени и соотносить траекторию с картой этажа здания, например, чтобы выяснять, имеет ли смысл траектория при данных путях прохода внутри здания (например, человек не ходит сквозь стены, но ходит через двери, и не ходит прямо по столам и диванам). В случае если вторая беспроводная станция предполагается стационарным устройством (таким как находящееся поблизости устройство отображения), а первая беспроводная станция является мобильным устройством, то схема движения первой беспроводной станции может использоваться для выяснения, соответствует ли она измеренным расстояниям, чтобы видеть, реально ли первая беспроводная станция подходит ближе ко второй беспроводной станции при пешем движении по направлению к ней.

Фигура 4 показывает способ измерения расстояния с помощью беспроводной связи согласно заданному протоколу между устройством, действующим в качестве первого устройства, и дополнительным устройством для беспроводной связи, действующим в качестве второго устройства. Устройства находятся физически отдельно на расстоянии 140. Устройства выполнены с возможностью измерения расстояния с помощью беспроводной связи согласно заданному протоколу между первым устройством и вторым устройством. Заданный протокол включает в себя протокол определения расстояния для определения расстояния между первым и вторым устройством, как детализировано ниже со ссылкой на Фигуру 2. Первое устройство и второе устройство аналогичны первому и второму устройствам, показанным на Фигуре 1 и дополнительно описанным со ссылкой на Фигуры 1-3. Способ может исполняться процессором в первом устройстве, но также может обрабатываться процессором в другом устройстве и/или в другой момент времени на основании принимаемых значений. Например, способ может приводиться в исполнение на третьем устройстве, которое не является активно участвующим в протоколе определения расстояния, но принимает все сообщения и осведомлено о расстоянии между третьим устройством и третьим устройством. Будучи на близком расстоянии к первому устройству третье устройство может проверять все данные, принимая протокольные сообщения по протоколу определения расстояния.

Способ начинается в точке START 401. На первой стадии RNGP 402 способ может исполнять протокол определения расстояния и выполнять измерения времени, как описано со ссылкой на Фигуру 2. Способ получает определенное расстояние и осведомлен о первых временных данных из первого устройства. Затем, на стадии CALC 403 способ рассчитывает время прохождения сообщений между первым устройством и вторым устройством на основании определенного расстояния. Для оценки определенного расстояния способ продолжается стадией DT3 404, на котором третьи временные данные определяются вычитанием из первых временных данных рассчитанного времени прохождения сообщений. Затем, на стадии OREF 405 определяются данные идентификатора, которые являются указывающими аппаратные средства и/или программное обеспечение, присутствующие во втором устройстве. К тому же, из базы данных на основании данных идентификатора получается опорное значение интервала для второго устройства. Опорный интервал является указывающим интервал между приемом измерительного сообщения и передачей измерительного подтверждения приема, который должен ожидаться для второго устройства. Опорный интервал может получаться различными способами, которые описаны выше со ссылкой на процессор сообщений в первом устройстве. В примере опорный интервал получается из базы данных, доступной локально или удаленно через сеть Интернет, посредством присоединения к серверу провайдера с использованием способа, как описанный ниже со ссылкой на Фигуру 5. Затем на стадии VERID 406 способ проверяет, достоверно ли определенное расстояние, посредством сравнения третьих временных данных с опорным значением интервала. Способ заканчивается в точке END 407.

Фигура 5 показывает способ работы сервера провайдера для предоставления опорной информации для использования в сервере провайдера для взаимодействия с устройством, как описанное выше со ссылкой на Фигуры 1 и 2. Способ начинается в точке START 501. На первой стадии STR 502 способ может выполнять сохранение опорных временных данных для соответствующих устройств, указывающих время обработки в протоколе определения расстояния. Эта стадия может выполняться всего лишь один раз, например, при производстве или инициализации сервера провайдера. База данных также может обновляться регулярно, когда становятся имеющимися в распоряжении новые опорные данные. Затем, на стадии RCID 503 способ принимает из запрашивающего устройства данные идентификатора, указывающие аппаратные средства и/или программное обеспечение, присутствующие во втором устройстве, которое должно быть проверено. Затем на стадии RRD извлекаются соответствующие опорные временные данные для второго устройства на основании данных идентификатора. Опорные временные данные являются указывающими опорное значение интервала для второго устройства. Затем на стадии TRREF 505 извлеченные опорные временные данные передаются на первое устройство. Тем самым, запрашивающему устройству дана возможность проверять, достоверно ли определенное расстояние, посредством сравнения третьих временных данных, которые рассчитаны, с опорным значением интервала.

Предусмотрены компьютерные программные продукты, загружаемые из сети и/или хранимые на машиночитаемом носителе и/или исполняемом микропроцессором носителе, которые содержат команды программного кода для реализации вышеприведенных способов, будучи исполняемыми на компьютере, для защиты информации о местоположении, как дополнительно разъяснено ниже.

Вышеприведенная система, например, может применяться в системах определения местоположения для работы в помещении и вне помещения, или основанных на местоположении услугах, использующих беспроводные устройства. Изобретение в целом применяется к любой системе, при условии, что данные или основанные на местоположении услуги предоставляются пользователю на основании расстояния от мобильного устройства до устройства, которое измеряет расстояние. Например, система может применяться в переносных устройствах и стационарных устройствах, поддерживающих Wi-Fi, Wi-Fi Aware или Wi-Fi Direct.

К тому же, система или способы согласно настоящему изобретению могут использоваться совместно с одной или более технологий определения местоположения для работы в помещении, основанных на видимых световых или радиочастотных сигналах. К тому же, такие технологии определения местоположения для работы в помещении могут пользоваться широко известными стандартами радиочастотной связи, такими как 802.15.7, 802.11, 802.15.4, Zigbee, Thread или Bluetooth® с малым потреблением энергии (BLE), также известный как Bluetooth® Smart. В особенности, заявленное изобретение может пользоваться многочисленными технологиями определения местоположения; например, для того чтобы приспосабливаться к парку установленного оборудования и/или чтобы давать участникам возможность использовать свою предпочтительную технологию.

Типично, каждое из устройства 110 для измерения расстояния и устройства 120, которое действует в качестве второго устройства, подлежащего измерению, и сервера провайдера содержит процессор, который приводит в исполнение надлежащее программное обеспечение, хранимое в устройствах; например, такое программное обеспечение могло быть загружено и/или сохранено в соответствующей памяти, например, энергозависимой памяти, такой как ОЗУ (оперативное запоминающее устройство, RAM), или энергонезависимой памяти, такой как флэш-память (не показана). Устройства и серверы, например, могут быть оборудованы микропроцессорами и памятью (не показаны). В качестве альтернативы, устройства и сервер, полностью или частично, могут быть реализованы в программируемой логике, например, такой как программируемая пользователем вентильная матрица (FPGA). Устройства и сервер могут быть, полностью или частично, реализованы в виде так называемой специализированной интегральной схемы (ASIC), то есть, интегральной схемы (ИС, IC), гибко настраиваемой для своего конкретного использования. Например, схемы могут быть реализованы в CMOS, например, с использованием языка описания аппаратных средств, такого как, VHDL, и т. д.

Возможны многие разные способы выполнения способа, как будет очевидно специалисту в данной области техники. Например, очередность стадий или этапов может быть изменена или некоторые стадии могут исполняться параллельно. Более того, между этапами могут быть вставлены другие этапы способа. Вставленные этапы могут представлять собой усовершенствования способа, такого как описанный в материалах настоящей заявки, или могут быть не связаны со способом. Например, стадия STR 502 и RCID 503 способа для сервера провайдера исполняется по меньшей мере частично параллельно со стадиями RNGP 402, CALC 403 и DT3 404 способа для устройства. Более того, данный этап может не завершаться полностью до того, как начат следующий этап.

Способ согласно изобретению может исполняться с использованием программного обеспечения, которое содержит команды, чтобы заставлять процессорную систему выполнять соответствующий способ. Программное обеспечение может включать в себя только те этапы, которые предпринимаются конкретным подобъектом системы. Программное обеспечение может храниться на пригодном запоминающем носителе, таком как жесткий диск, гибкий диск, память, и т. д. Программное обеспечение может отправляться в виде сигнала по проводу или без проводов, или с использованием сети передачи данных, например, сети Интернет. Программное обеспечение может быть сделано доступным для загрузки и/или для удаленного использования на сервере. Способ согласно изобретению может приводиться в исполнение с использованием потока двоичных данных, выполненного с возможностью конфигурировать программируемую логику, например, программируемую пользователей вентильную матрицу (FPGA), для выполнения способа. Будет принято во внимание, что программное обеспечение может быть в виде исходного текста, объектного кода, промежуточного источника кода и объектного кода, такого как частично скомпилированная форма, или в любом другом виде, пригодном для использования при реализации способа согласно изобретению. Вариант осуществления, относящийся к компьютерному программному продукту, содержит машиноисполняемые команды, соответствующие каждому из этапов обработки по меньшей мере одного из способов, изложенных выше. Эти команды могут быть подразделены на подпрограммы и/или храниться в одном или более файлов, которые могут быть связаны статически или динамически. Еще один вариант осуществления, относящийся к компьютерному программному продукту, содержит машиноисполняемые команды, соответствующие каждому из средств по меньшей мере одной из систем и/или продуктов, изложенных выше.

Фигура 6a показывает машиночитаемый носитель 1000, имеющий записываемую часть 1010, содержащую компьютерную программу 1020, компьютерная программа 1020 содержит команды, чтобы заставлять процессорную систему выполнять один или более вышеприведенных способов в системе, как описано со ссылкой на Фигуры 1-5. Компьютерная программа 1020 может быть воплощена на машиночитаемом носителе 1000 в виде физических меток или посредством намагничивания машиночитаемого носителя 1000. Однако, также возможен любой другой пригодный вариант осуществления. Более того, будет приниматься во внимание, что, хотя машиночитаемый носитель 1000 здесь показан в виде оптического диска, машиночитаемый носитель 1000 может быть любым пригодным машиночитаемым носителем, таким как жесткий диск, полупроводниковая память, флэш-память, и т. д., и может быть незаписываемым или записываемым. Компьютерная программа 1020 содержит команды, чтобы заставлять процессорную систему выполнять упомянутые способы.

Фигура 6b показывает схематическое представление процессорной системы 1100 согласно варианту осуществления устройства или сервера, как описано со ссылкой на Фигуры 1-5. Процессорная система содержит одну или более интегральных схем 1110. Архитектура одной или более интегральных схем 1110 схематически показана на фигуре. Схема 1110 содержит процессорное устройство 1120, например, CPU, для выполнения компонентов компьютерной программы, чтобы приводить в исполнение способ согласно варианту осуществления и/или реализовывать его модули или блоки. Схема 1110 содержит память 1122 для хранения программного кода, данных и т. д. Часть памяти 1122 может быть только для чтения. Схема 1110 может содержать элемент 1126 связи, например, антенну, разъемы или то и другое и тому подобное. Схема 1110 может содержать специализированную интегральную схему 1124 для выполнения части или всей обработки, определенной в способе. Процессор 1120, память 1122, специализированная ИС 1124 и элемент 1126 связи могут быть присоединены друг к другу с помощью межсоединения 1130, скажем, шины. Процессорная система 1110 может быть выполнена с возможностью контактной и/или бесконтактной связи, соответственно, с использованием антенны и/или разъемов.

Подводя итог вышесказанному, первое устройство для измерения расстояния с помощью беспроводной связи использует протокол определения расстояния для определения расстояния до второго устройства посредством измерения времени кругового обращения, при этом первые временные данные представляют собой время кругового обращения, а вторые временные данные представляют собой время реакции между приемом запроса и отправкой соответствующего подтверждения приема. Второе устройство принимает время кругового обращения и определяет расстояние. Первое устройство определяет третьи временные данные посредством вычитания из первых временных данных времени прохождения сообщений между первым устройством и вторым устройством, рассчитанного на основании определенного расстояния, получает опорное значение интервала для второго устройства, указывающее интервал между приемом запроса и передачей подтверждения приема, и проверяет, достоверно ли определенное расстояние, посредством сравнения третьих временных данных с опорным значением интервала.

Будет приниматься во внимание, что ради ясности вышеприведенное описание описывает варианты осуществления изобретения со ссылкой на разные функциональные блоки и процессоры. Однако, будет очевидно, что может использоваться любое подходящее распределение функциональных возможностей между разными функциональными блоками или процессорами, не отклоняясь от изобретения. Например, функциональные возможности, проиллюстрированные выполняемыми отдельными блоками, процессорами или контроллерами, могут выполняться одним и тем же процессором или контроллерами. Отсюда, ссылки на определенные функциональные блоки должны рассматриваться скорее только в качестве ссылок на пригодное средство для обеспечения описанных функциональных возможностей, нежели указывающими на строгую логическую или физическую структуру или организацию. Изобретение может быть реализовано в любом пригодном виде, включая аппаратные средства, программное обеспечение, зашитые программы или комбинацию таковых.

Отметим, что, в данном документе, слово «содержащий» не исключает наличия элементов или этапов, иных чем перечисленные, а форма единственного числа элемента не исключает наличия множества таких элементов, что никакие знаки ссылки не ограничивают объем формулы изобретения, что изобретение может быть реализовано посредством как аппаратных средств, так и программного обеспечения, и что несколько «средств» или «блоков» могут быть представлены одним и тем же отдельным предметом аппаратных средств или программного обеспечения, и процессор может выполнять функцию одного или более блоков, возможно во взаимодействии с элементами аппаратных средств. Кроме того, изобретение не ограничено вариантами осуществления, и изобретение заключается в каждом и всяком новом признаке или комбинации признаков, описанных выше или перечисленных во взаимно разных зависимых пунктах формулы изобретения.

Справочный документ:

[1] IEEE P802.11-REVmc/D4.2, сентябрь 2015 года

Стандарт IEEE для информационных технологий

Телекоммуникация и обмен информацией между системами

Локальные и региональные вычислительные сети

Специальные требования

Часть 11: Технические условия доступа к среде передачи (MAC) и физического уровня (PHY) LAN

Глава 10.24.6, Процедура точного измерения временных характеристик, страницы 1773-1784.

Claims

1. Способ измерения расстояния с помощью беспроводной связи согласно заданному протоколу между устройством, действующим в качестве первого устройства, и дополнительным устройством для беспроводной связи, действующим в качестве второго устройства,

причем заданный протокол содержит протокол определения расстояния для определения расстояния между первым и вторым устройствами на основании измерения времени кругового обращения, причем в протоколе определения расстояния

- определение или прием вторых временных данных, представляющих собой временной интервал между вторым моментом времени и третьим моментом времени, которые сообщены вторым устройством; и

причем способ содержит проверку расстояния иным устройством, чем второе устройство, посредством

- определения (404) третьих временных данных вычитанием из первых временных данных времени прохождения сообщений между первым устройством и вторым устройством, рассчитанного на основании определенного расстояния,

- получения (405) из базы данных на основании данных идентификатора опорного значения интервала для второго устройства, указывающего интервал между приемом измерительного сообщения и передачей измерительного подтверждения приема,

- проверки (406) того, достоверно ли определенное расстояние, сравнением третьих временных данных с опорным значением интервала.

2. Устройство для измерения расстояния с помощью беспроводной связи согласно заданному протоколу между первым устройством и вторым устройством,

причем протокол определения расстояния содержит для оценки определенного расстояния

- прием или определение вторых временных данных, представляющих собой временной интервал между вторым моментом времени и третьим моментом времени, которые сообщены вторым устройством; и

причем устройство является иным устройством, чем второе устройство, и содержит

- приемопередатчик (111) для передачи и приема сообщений,

- процессор (112) сообщений, выполненный с возможностью генерировать подлежащие передаче сообщения, обрабатывать принятые сообщения и проверять определенное расстояние посредством

- определения третьих временных данных вычитанием из первых временных данных времени прохождения сообщений между первым устройством и вторым устройством, рассчитанного на основании определенного расстояния,

- проверки того, достоверно ли определенное расстояние, сравнением третьих временных данных с опорным значением интервала.

3. Устройство по п. 2, в котором процессор (112) сообщений выполнен с возможностью для упомянутой проверки сравнивать третьи временные данные с опорным значением интервала и, в случае отклонения на более чем заданную допустимую погрешность, квалифицировать определенное расстояние как недостоверное.

4. Устройство по п. 2 или 3, причем процессор (112) сообщений выполнен с возможностью

- выявлять данные идентификатора из сообщения заданного протокола со второго устройства.

5. Устройство по пп. 2, 3 или 4, причем процессор (112) сообщений выполнен с возможностью адаптировать базу данных посредством сохранения и/или обновления по меньшей мере одного опорного значения на основании измерительных данных второго устройства.

6. Устройство по любому из пп. 2-5, причем

протокол определения расстояния содержит опорное сообщение, и

процессор (112) сообщений выполнен с возможностью упомянутого получения опорного интервала на основании опорного сообщения, которое принимается от второго устройства.

7. Устройство по п. 6, причем процессор (112) сообщений выполнен с возможностью приема опорного сообщения перед отправкой первых временных данных.

8. Устройство по любому из пп. 2-7, причем процессор (112) сообщений выполнен с возможностью получения соответствующих измерительных данных из многочисленных соответствующих измерений расстояния с помощью протокола определения расстояния и упомянутой оценки посредством обнаружения различий между соответствующими измерительными данными.

9. Устройство по п. 8, причем процессор (112) сообщений выполнен с возможностью

- исполнять упомянутые многочисленные соответствующие измерения расстояния между первым устройством и вторым устройством и определять различия между соответствующими вторыми временными данными из первых соответствующих измерительных данных и соответствующими вторыми временными данными из последующих соответствующих измерительных данных; или

- исполнять упомянутые многочисленные соответствующие измерения расстояния в виде последовательности измерений расстояния между первым устройством и вторым устройством и определять интервал последовательности между измерениями в последовательности и сравнивать интервал последовательности с опорным интервалом последовательности из базы данных; или

- получать по меньшей мере одни дополнительные измерительные данные из измерения расстояния между дополнительным устройством (150) и вторым устройством и получать опорное значение интервала из дополнительных измерительных данных.

10. Устройство по п. 8, причем процессор (112) сообщений выполнен с возможностью

- получать обратные измерительные данные из обратного выполнения протокола определения расстояния между вторым устройством и первым устройством, причем обратные измерительные данные содержат обратные первые временные данные,

- определять четвертые временные данные посредством вычитания из обратных первых временных данных третьих временных данных и времени прохождения сообщений между первым устройством и вторым устройством, рассчитанного на основании определенного расстояния, и

- определять, что определенное расстояние недостоверно, если четвертые временные данные превышают заданную допустимую погрешность.

11. Устройство по п. 8, причем процессор (112) сообщений выполнен с возможностью

- получать по меньшей мере одни дополнительные измерительные данные из измерения расстояния между по меньшей мере одним дополнительным устройством (150) и вторым устройством и выявлять по меньшей мере одно дополнительное определенное расстояние из дополнительных измерительных данных,

- получать фактические данные о положении упомянутого по меньшей мере одного дополнительного устройства относительно первого устройства и

- проверять, достоверно ли определенное расстояние, посредством определения того, выявлено ли оцененное положение второго устройства относительно первого устройства на основании определенного расстояния и упомянутого по меньшей мере одного дополнительного определенного расстояния; или

- проверять, достоверно ли определенное расстояние, посредством определения того, находится ли оцененное положение второго устройства относительно первого устройства в соответствии с заданным планом этажа здания вокруг первого устройства.

12. Устройство по любому из пп. 2-7, причем процессор (112) сообщений выполнен с возможностью

- определять по меньшей мере одну интенсивность сигнала по меньшей мере одного сообщения, принятого во время заданного протокола, и

- проверять, достоверно ли определенное расстояние, посредством сравнения интенсивности сигнала с ожидаемой интенсивностью сигнала на определенном расстоянии.

13. Устройство по любому из пп. 2-12, причем первый процессор (112) сообщений выполнен с возможностью при оценке того, что определенное расстояние недостоверно, по меньшей мере одного из

- требования исполнения другого протокола системы защиты со вторым устройством;

- запроса дополнительного измерения расстояния с использованием другого протокола определения расстояния и/или другого типа беспроводной связи;

- отказа или ограничения доступа к по меньшей мере некоторым данным и/или к по меньшей мере одному приложению в первом устройстве.

14. Способ работы сервера провайдера для использования на сервере провайдера для взаимодействия с устройством по любому из пп. 2-12, включающий

- сохранение (502) в базе данных на основании данных идентификатора, указывающих аппаратные средства и/или программное обеспечение, присутствующие в соответствующих устройствах, опорных временных данных для соответствующих устройств, указывающих время обработки в протоколе определения расстояния,

- прием (503) из устройства данных идентификатора, указывающих аппаратные средства и/или программное обеспечение, присутствующие во втором устройстве,

- извлечение (504) из базы данных соответствующих опорных временных данных для второго устройства на основании данных идентификатора и

- передачу (505) на устройство соответствующих опорных временных данных, указывающих опорное значение интервала для второго устройства,

для предоставления устройству возможности проверять, достоверно ли определенное расстояние, посредством сравнения третьих временных данных с опорным значением интервала.

15. Машиночитаемый носитель, содержащий команды, которые, при исполнении на по меньшей мере одном устройстве обработки, предписывают упомянутому, по меньшей мере, устройству обработки выполнять способ по любому из пп. 1 или 14.