[发明专利]用于两个通信装置之间的准确的直线距离估计的方法和系统

说明书

技术领域

概括而言，本发明涉及无线通信领域。更具体而言，本发明涉及用于通过确定第一蓝牙使能的便携式通信装置与另一个蓝牙使能的便携式通信装置之间的接近度来计算两个或更多个所述蓝牙装置之间的准确的直线距离的系统和方法。

背景技术

个人在日常生活中使用蓝牙使能的便携式通信装置如移动电话、智能电话、个人数字助理（PDA）、寻呼机、MP3播放器、蜂窝电话、即时消息收发装置、便携式压缩盘（CD）播放器、无线电子邮件装置以及诸如此类的装置。这些装置具有各种先进的功能如由蓝牙、红外线和其他的通信方式的使用所允许的数字媒体传递、因特网使用等等。如今在该装置中可用的先进应用允许在周围环境中的相似装置的接近度估计。除了接近度估计之外，其他相似装置的距离计算也在装置的配对（针对如通信的各种目的）和数据传递中扮演重要的作用。现有技术的主机（host）公开了各种用于当在接近的蓝牙使能的装置之间存在显著的间隔距离时用于计算该装置的距离的方法。

接收信号强度指示符给出了发射器装置与接收器装置之间的最短距离的直接测量，其中，信号强度与距离成反比即接收信号强度越弱则发射器（Tx）与接收器（Rx）之间的间隔越大。除了距离测量之外，如果使用三个或更多个此类Tx/Rx站，则可以在2D平面上计算具体接收器（NODE）的准确位置。

然而，在室内障碍物、软装、墙壁、天花板等等的出现导致无线信号的显著的空间和时间变化。该变化导致两个点或装置之间的不确定的位置估计以及距离计算。当蓝牙使能的装置出现在封闭环境比如说室内环境中并且蓝牙使能的装置之间的间隔距离相当小（一般而言在封闭环境或在小房间（或比如说小于12英尺的工作区）中小于4米）时，距离计算中的不确定性增加。

现有模型将该空间变化作为对数正态随机分布来处理，并且基于标准Friis（弗林斯）公式估计接收信号强度和距离之间的关系。现有模型在封闭环境中的距离预测和实际测量中的运作具有大量潜在误差，因此，重点在于在用于较大空间如仓库、大规模仓库等等的预测中实现合理的准确性。现有技术不能够对于室内位置以小于+/-2米的准确半径正确地预测距离。

对于基于功能的以人为核心的接近度估计，出现对于更好的准确性的要求。基于功能的以人为核心的接近度估计需要识别并且知道给定人员集合中的哪些人正在彼此交互，其中，由合并到该给定人员集合中的每个人各自的移动电话中的蓝牙装置ID来唯一地识别每个人。给定人员集合与使能的装置的交互导致以下情况：

1.两个或更多个人位于相隔比如说1-2米的位置；

2.小型人员集合将在简短的时间周期期间相对运动比如说彼此靠近，在该时间周期之后紧接着这样一个周期，其中在该周期中他们关于活动地交互的彼此静止

此外，本传播模型接受在给定距离的RSSI预测中以及在给定时间点的实际测量中将存在大于3-4dB的差异的事实。这就是为什么在室内定位中达到准确性仍然是个重大的挑战。

从以上讨论的现有技术看出在本领域中需要开发一种用于两个携带蓝牙使能的装置的人之间的更好的直线距离估计的系统和方法。此外，需要开发一种用于距离估计的准确的信道模型，其中，该信道模型在保持功能要求的同时对于短距离而言是准确的。

发明内容

在描述本发明的方法、系统和硬件实现之前，应当理解的是，本发明不限于所描述的具体系统和方法，因为可以存在本发明的多个在本文的公开内容中未明确地说明的可能的实施方式。还应当理解的是，在说明书中使用的术语仅用于描述具体描述或实施方式的目的并且不意图用于限制本发明的范围。

本发明提供一种用于估计蓝牙使能的便携式通信装置之间的接近度并且进一步利用该接近度信息来得出所述装置之间的准确的直线距离的方法和系统。

本发明的一个实施方式提供了一种方法，该方法用于：由该参考通信装置（202）获取来自至少一个目标通信装置（204）的接收信号强度指示符（RSSI）值；通过利用所获取的接收信号强度指示符（RSSI）值计算该装置的通信环境的属性的常数值；并且通过利用该装置的通信环境的属性的所计算的常数值得出该参考通信装置（202）与该目标通信装置（204）之间的准确的直线距离。

本发明的一个实施方式提供了一种用于至少一个参考通信装置（202）和至少一个目标通信装置（204）的系统，其中，该参考通信装置（202）进一步包括接收信号强度指示符（RSSI）获取模块（208）和至少一个后端服务器（206），该后端服务器（206）进一步包括常数值计算模块（210）和直线距离得出模块（212）。

附图说明