KR102098137B1 - 실시간 로케이션을 설정하기 위한 시스템 및 방법 - Google Patents

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에릭 스미스
마이클 스트라우드
로버트 하트먼
칼 자거
4세 안토니오 포미나야
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Abstract

휴대형 디바이스(10)에 관하여 실시간으로 로케이션 정보를 결정하도록 구성된 마스터 디바이스(110)를 갖는 통신 시스템이 개시된다. 마스터 디바이스(110)는 1차 통신 링크(140)를 통해 발생하는 통신을 모니터링하도록 하나 이상의 모니터 디바이스(120)에 지시할 수도 있다. 모니터 디바이스(120)는 휴대형 디바이스(10)로부터의 신호에 대한 특성 정보를 감지할 수도 있고, 보조 통신 링크(130)를 거쳐 마스터 디바이스(110)에 이 신호 특성 정보를 통신할 수도 있다. 통신 시스템은 휴대형 디바이스(10)의 로케이션을 결정하고, 휴대형 디바이스(10)를 인증하고, 휴대형 디바이스(10)가 활동을 허용하거나 개시하도록 권한부여되었는지 여부를 판정하고, 장비에 관하여 활동을 명령하거나 가능화할 수도 있다.

Description

실시간 로케이션을 설정하기 위한 시스템 및 방법
본 출원은 휴대형 디바이스(portable device)에 관한 실시간 로케이션(realtime location) 정보를 설정하기 위한, 더 구체적으로는 무선 주파수 통신(radio frequency communications)을 모니터링함으로써 휴대형 디바이스의 로케이션 정보를 설정하기 위한 시스템 및 방법에 관한 것이다.
물체를 위한 실시간 로케이션 또는 위치 결정은 광범위한 용례에 걸쳐 점점 더 유리해지고 있다. 실시간 위치 추적 시스템(real-time locating systems: RTLS)은, 예를 들어 자동차, 저장 장치, 소매, 인증(authentication)을 위한 보안 액세스, 및 권한부여(authorization)를 위한 보안 액세스를 포함하는 다수의 분야에서, 휴대형 디바이스와 같은 물체를 추적하기 위해 사용되고 의존한다.
자동차 분야에서 하나의 통상의 RTLS 시스템은 차량 내에 위치되고 무선 주파수를 거쳐 휴대형 디바이스와 통신하는 것이 가능한 송수신기 또는 마스터 제어기를 포함한다. 마스터 제어기는 자신과 휴대형 디바이스 사이의 통신의 신호 강도를 모니터링하고, 차량에 대한 휴대형 디바이스의 로케이션을 결정하기 위한 기초로서 이 모니터링된 정보를 사용할 수도 있다. 그러나, 이 유형의 RTLS 시스템은, 주로 간섭과 같은 거리 이외의 인자가 신호 강도에 영향을 미칠 수 있기 때문에, 종종 부정확하다. 예를 들어, 신호 강도가 거리의 실제 증가보다 간섭에 기인하여 강하하면, 송수신기는 휴대형 디바이스가 그 실제 거리 또는 간섭 없이 결정될 것인 거리보다 더 멀리 이격하여 위치되어 있다고 부정확하게 결정할 수도 있다.
수많은 기술이 로케이션 정보를 결정하기 위해 송신기와 수신기 사이의 통신의 신호 강도를 사용하는 것을 중심으로 하고 있다. 그러나, 이들 기술은 여러가지 상황 하에서 정확한 로케이션 정보를 제공하는데 종종 실패한다. 예를 들어, 전술된 간섭 문제에 추가하여, 휴대형 디바이스의 리소스 할당(resource allocation)은 로케이션 정보를 결정하기 위한 기초로서 신호 강도를 이용하는 능력에 악영향을 미칠 수 있다. 예를 들어, 블루투스(Bluetooth) 통신 시스템의 맥락에서, 휴대형 디바이스는 종종 그 리소스에 의해 선택된 수의 동시 블루투스 동작에 제한된다. 휴대형 디바이스가 핸즈프리 프로파일(Hands-Free Profile: HFP) 음성 접속을 행하려고 시도하는 동시에 차량에 대한 전화기의 위치를 결정하려고 시도하는 전화기이면, 휴대형 디바이스는 전화기의 위치를 결정하는 것을 용이하게 하는 접속에 비해 HFP 접속을 우선순위화할 수도 있다. 이 우선순위화는 휴대형 디바이스 내의 리소스 할당의 직접적인 결과일 수도 있고, 차량에 대한 휴대형 디바이스에 대한 로케이션 정보를 결정하는 능력에 악영향을 미칠 수 있다. 측정 에러는 종종 에러의 상당한 소스인데 - 상이한 시간에 신호 강도, 타이밍, 및 각도는 측정을 행하는 디바이스 상의 기구의 제한에 기인하여 또는 이들이 상이한 시간에 취해지기 때문에 다양할 수도 있다.
본 개시내용은 휴대형 디바이스에 관하여 실시간으로 로케이션 정보를 결정하도록 구성된 마스터 디바이스를 갖는 통신 시스템에 관한 것이다. 마스터 디바이스는 1차 통신 링크를 통해 발생하는 통신을 모니터링하도록 하나 이상의 모니터 디바이스에 지시할 수도 있다. 하나 이상의 모니터 디바이스는 휴대형 디바이스로부터의 신호에 대한 특성 정보를 감지할 수도 있고, 보조 통신 링크를 거쳐 마스터 디바이스에 모니터링된 통신 및 감지된 특성 정보 중 적어도 하나를 통신할 수도 있다. 하나의 실시예에서, 하나 이상의 모니터 디바이스는 특정 정보의 감지와 함께 휴대형 디바이스로부터 마스터 디바이스로의 적어도 하나의 메시지를 모니터링할 수도 있다. 하나 이상의 모니터 디바이스는 감지된 특성 정보 뿐만 아니라 적어도 하나의 메시지에 관한 정보를 통신할 수도 있다.
하나의 실시예에서, 1차 통신 링크는 마스터 디바이스와 휴대형 디바이스 사이에 설정될 수도 있다. 그리고, 보조 통신 링크는 휴대형 디바이스가 하나 이상의 모니터 디바이스와 마스터 디바이스 사이에 보조 통신 링크를 거쳐 통신되는 메시지를 실질적으로 인지하지 못하도록 1차 통신 링크로부터 분리될 수도 있다. 모니터 디바이스를 위한 보조 통신 링크의 사용은 예를 들어, 프로세서 사이클, 전력, 메모리, 및 무선 통신 제어기 동작을 포함하여, 휴대형 디바이스 상의 리소스를 보존할 수도 있다.
하나의 실시예에서, 통신 시스템은 복수의 고정 위치 디바이스 중 적어도 하나의 다른 것과 보조 통신 링크를 거쳐 통신하도록 각각 구성된 복수의 고정 위치 디바이스(예를 들어, 마스터 디바이스 및 하나 이상의 모니터 디바이스)를 포함할 수도 있다. 각각의 고정 위치 디바이스에 대한 고정 위치 정보는 휘발성 또는 영구일 수도 있는 메모리 내에 저장될 수도 있다. 고정 위치 정보의 양태는 휘발성 메모리 내에 저장될 수도 있고, 반면에 다른 양태는 영구 메모리, 또는 이들의 조합에 저장될 수도 있다. 하나의 실시예에서, 고정 위치 정보의 모두, 일부가 실행시간에 결정될 수도 있거나, 아무것도 실행시간에 결정되지 않을 수도 있다. 휴대형 디바이스는 고정 위치 디바이스 중 제1 고정 위치 디바이스와 1차 통신 링크를 거쳐 무선으로 통신하도록 구성될 수도 있고, 여기서 고정 위치 디바이스 중 제2 고정 위치 디바이스는 고정 위치 디바이스 중 제1 고정 위치 디바이스와 휴대형 디바이스 사이에서 1차 통신 링크를 통해 통신을 모니터링하도록 구성된다. 고정 위치 디바이스 중 제2 고정 위치 디바이스는 메시지 콘텐츠를 수신할 수도 있고, 마이크로로케이션을 포함하여, 로케이션을 결정하기 위한 기초로서 사용될 수도 있는 하나 이상의 신호 특성을 감지할 수도 있다. 하나 이상의 신호 특성은 모니터링된 통신에 속할 수도 있다. 하나 이상의 신호 특성에 관한 신호 특성 정보는 보조 통신 링크를 거쳐, 고정 위치 디바이스 중 적어도 하나의 다른 것에 통신될 수도 있다. 보조 통신 링크를 거쳐 송신된 신호의 신호 특성은 모니터링된 통신의 신호 특성과 함께 통신될 수도 있다(예를 들어, 보조 통신 링크를 거쳐 하나의 고정 위치 디바이스로부터 다른 고정 위치 디바이스로 송신된 신호의 신호 특성이 또한 모니터링되고, 측정되고, 통신되거나, 또는 이들의 임의의 조합일 수도 있음). 휴대형 디바이스에 대한 로케이션 정보는 보조 통신 링크를 통해 통신된 신호 특성 정보에 기초하여 결정될 수도 있다. 신호 특성 정보의 진정성(authenticity)(즉, 정보가 휴대형 디바이스로부터 오는 통신에 관련되는지)이 통신 신호 특성 정보의 메시지 콘텐츠에 기초하여 결정될 수도 있다.
다른 실시예에서, 1차 통신 링크는 무선 블루투스 저에너지 통신 링크일 수도 있고, 보조 통신 링크는 유선 통신 버스일 수도 있다. 마스터 디바이스는 휴대형 디바이스로부터 무선 통신 전송을 수신하도록 동작 가능한 제1 통신 인터페이스를 포함할 수도 있고, 제1 통신 인터페이스는 휴대형 디바이스로부터 마스터 디바이스에 의해 수신된 무선 통신 전송에 관한 신호 특성 정보를 얻도록 구성된다. 예로서, 제1 통신 인터페이스는 블루투스 저에너지 통신 인터페이스일 수도 있다.
마스터 디바이스는 마스터 디바이스로부터 분리된 적어도 하나의 고정 위치 디바이스와 통신을 위해 구성된 제2 통신 인터페이스를 또한 포함할 수도 있고, 통신은 휴대형 디바이스로부터 고정 위치 디바이스에 의해 수신된 무선 통신 전송에 관하여 신호 특성 정보를 포함한다. 예를 들어, 제2 통신 인터페이스는 유선 통신 버스일 수도 있다. 마스터 디바이스는 제1 통신 인터페이스 및 제2 통신 인터페이스에 동작 가능하게 결합된 제어기를 더 포함할 수도 있고, 여기서 제어기는 적어도 하나의 고정 위치 디바이스로부터 수신된 신호 특성 정보에 기초하여 휴대형 디바이스에 대한 로케이션 정보를 결정하도록 구성될 수도 있다.
또 다른 실시예에서, 동작 방법은 휴대형 디바이스에 대한 로케이션 정보를 결정하는 단계를 포함한다. 방법은 마스터 디바이스에서, 무선 통신 링크를 거쳐 휴대형 디바이스로부터 무선 통신을 수신하는 단계, 및 휴대형 디바이스로부터 마스터 디바이스로 무선 통신을 모니터링하도록 적어도 하나의 고정 위치 디바이스에 지시하는 단계를 포함할 수도 있다. 방법은 무선 통신 링크로부터 분리된 보조 통신 링크를 거쳐, 고정 위치 디바이스에 의해 모니터링된 무선 통신에 기초하여 신호 특성 정보를 수신하는 단계를 또한 포함할 수도 있다. 고정 위치 디바이스의 위치에 관한 위치 정보가 얻어질 수도 있고, 휴대형 디바이스의 로케이션은 통신된 신호 특성 정보 및 위치 정보에 기초하여 결정될 수도 있다.
하나의 양태에서, 통신 시스템은 본 명세서에 설명된 하나 이상의 실시예에 따르면, 차량, 건물, 데스크, 또는 임의의 다른 물체/공간과 같은 물체에 대한 휴대형 디바이스에 대한 로케이션 정보를 결정하는 것을 용이하게 할 수도 있다. 마스터 디바이스 및 하나 이상의 모니터 디바이스와 같은 통신 시스템의 구성요소는 물체에 대해 부착될 수도 있고(물체에 부착되고, 물체 내에 매립되고, 물체 부근에 배치되고, 물체에 의해 휴대되거나, 또는 이들의 임의의 조합), 물체에 대한 휴대형 디바이스의 로케이션 정보를 결정하는 것을 용이하게 하기 위해 서로 정보를 통신할 수도 있다. 이들 통신 또는 그 상당한 부분은 실질적으로 휴대형 디바이스에 미지일 수도 있어, 이에 의해 이러한 통신을 취급하기 위한 휴대형 디바이스 내의 리소스의 할당을 잠재적으로 회피한다.
다른 양태에서, 방법은 본 명세서에 설명된 하나 이상의 실시예에 따르면, 가능하게는 휴대형 디바이스 상의 부가의 전력 소비 또는 부가의 리소스의 이용을 요구하지 않고, 종래의 방법론보다 상당히 더 많은 정보를 단일의 접속으로부터 얻는 것이 가능할 수도 있다. 이는 측정 에러와 같은 종래의 방법론의 결점을 극복하는 것을 용이하게 할 수도 있다.
본 발명의 이들 및 다른 장점 및 특징은 현재 실시예 및 도면의 설명을 참조하여 더 완전히 이해되고 인식될 수 있을 것이다.
본 발명의 실시예를 상세히 설명하기 전에, 본 발명은 이하의 상세한 설명에 설명되거나 도면에 도시된 구성요소의 구성 및 배열의 상세 또는 동작의 상세에 한정되는 것은 아니라는 것이 이해되어야 한다. 본 발명은 다양한 다른 실시예에서 구현될 수도 있고, 본 명세서에 명시적으로 개시되지 않은 대안적인 방식으로 실시되거나 수행될 수도 있다. 또한, 본 명세서에 사용된 구문 및 용어는 설명의 목적이고, 한정으로서 간주되어서는 안된다는 것이 이해되어야 한다. "구비하는" 및 "포함하는" 및 이들의 변형의 사용은 다음에 나열된 아이템 및 그 등가물 뿐만 아니라 부가의 아이템 및 그 등가물을 포함하도록 의도된다. 또한, 열거가 다양한 실시예의 설명에 사용될 수도 있다. 달리 명시적으로 언급되지 않으면, 열거의 사용은 구성요소의 임의의 특정 순서 또는 수에 본 발명을 한정하는 것으로서 해석되어서는 안된다. 또한 열거의 사용은 열거된 단계 또는 구성요소와 또는 그 내에 조합될 수도 있는 임의의 부가의 단계 또는 구성요소를 본 발명의 범주로부터 배제하는 것으로 해석되어서는 안된다.
도 1은 하나의 실시예에 따른 통신 시스템의 대표도를 도시하고 있다.
도 2는 차량 내에 합체된 도 1의 통신 시스템의 대표도를 도시하고 있다.
도 3은 건물 상에 배치되거나 근접한 도 1의 통신 시스템의 대표도를 도시하고 있다.
도 4는 하나의 실시예에 따른 통신 시스템의 마스터 디바이스의 대표도를 도시하고 있다.
도 5는 하나의 실시예에 따른 통신 시스템의 모니터 디바이스의 대표도를 도시하고 있다.
도 6은 하나의 실시예에 따른 통신 시스템 내에 1차 통신 링크를 설정하는 방법을 도시하고 있다.
도 7은 하나의 실시예에 따른, 마스터 디바이스와 모니터 디바이스 사이에 실질적인 동기화를 성취하는 방법, 인증 방법, 권한부여 방법, 및 장비 상에 동작을 명령하거나 허용하는 방법을 도시하고 있다.
도 8은 하나의 실시예에 따른 휴대형 디바이스에 대한 로케이션 정보를 결정하는 방법을 도시하고 있다.
하나의 실시예에 따른 시스템 및 방법은 휴대형 디바이스에 관하여 실시간으로 로케이션 정보를 결정하도록 구성된 마스터 디바이스를 갖는 통신 시스템을 포함한다. 마스터 디바이스는 1차 통신 링크를 통해 발생하는 휴대형 디바이스로부터 마스터 디바이스로의 통신을 모니터링하도록 하나 이상의 모니터 디바이스에 지시할 수도 있다. 모니터 디바이스는 이어서 휴대형 디바이스로부터의 통신에 대한 신호 특성 정보를 결정할 수도 있고, 보조 통신 링크를 거쳐 마스터 디바이스에 이 신호 특성 정보를 통신할 수도 있다. 신호 특성 정보에 기초하여, 마스터 디바이스는 휴대형 디바이스에 대한 로케이션 정보를 결정할 수도 있다(예를 들어, 거리 함수, 삼변 측량 함수, 삼각 측량 함수, 다변 측정 함수, 지문 함수, 미분 함수, 비행 시간 함수, 도달 시간 함수, 도달 시간차 함수, 도달 각도 함수, 출발각 함수, 기하 함수 등, 또는 이들의 임의의 조합으로 구성될 수도 있는 알고리즘을 사용하여). 특히, 마스터 디바이스는 마스터 디바이스 및 하나 또는 모니터 디바이스에 대한 휴대형 디바이스의 가망있는 로케이션(likely location)을 결정할 수도 있다.
하나의 실시예에 따른 통신 시스템이 도 1에 도시되어 있고 일반적으로 도면 부호 100으로 나타낸다. 도시된 바와 같이, 통신 시스템(100)은 마스터 디바이스(110) 및 하나 이상의 모니터 디바이스(120)를 포함한다. 통신 시스템(100)은 하나 이상의 휴대형 디바이스(10) 및 장비 제어부(160)를 또한 포함할 수도 있다. 마스터 디바이스(110) 및 하나 이상의 모니터 디바이스(120)는 도 2 및 도 3의 예시된 실시예에 도시된 바와 같이 가구, 차량, 또는 건물과 같은 물체 또는 장비에 고정적으로 또는 이들에 대해 정적 로케이션에 배치될 수도 있다. 마스터 디바이스(110)는 휴대형 디바이스(10)와 무선 통신하도록 구성될 수도 있다. 하나의 실시예에서, 마스터 디바이스(110)는 휴대형 디바이스(10)와 통신을 교환하는 것이 가능한 블루투스 저에너지(Bluetooth Low Energy: BLE) 사용 가능 송수신기, 블루투스 LE 또는 블루투스 스마트 가능화 송수신기로서 또한 공지됨, 와 같은 무선 송수신기를 포함할 수도 있다. 임의의 유형의 통신 기술 또는 프레임워크가 휴대형 디바이스(10)와 무선 통신을 위해 이용될 수도 있고, 블루투스 LE 가능화 송수신기 기술은 주로 개시의 목적으로 본 명세서에 설명된다는 것이 이해되어야 한다.
마스터 디바이스(110)는 차량을 가동하는 것, 도어를 여는 것, 또는 활동(action)을 허용하는 것과 같은, 상태 변화를 수행하기 위한 명령을 제공하기 위해 장비 통신 링크(150)를 거쳐 장비 제어부(160)와 통신할 수도 있다. 명령은 a) 활동을 행하고, 활동을 가능화(enable)하거나 활동을 불능화(disable)하는 인스트럭션 또는 요청, b) 데이터를 송신하는 요청, c) 주기적 또는 비주기적 데이터를 위한 업데이트, 및 d) 장비 제어부(160)로부터의 요청에 대한 응답, 또는 이들의 임의의 조합을 포함하여, 활동을 야기하거나 활동에 대한 응답인 임의의 유형의 통신일 수도 있다.
장비 통신 링크(150)는 유선 또는 무선을 포함하여, 본 명세서에 설명된 임의의 유형의 통신 링크를 포함하는 임의의 유형의 통신 링크일 수도 있다. 하나의 실시예에서, 장비 통신 링크는 차량 상의 CAN 버스와 같은 복수의 디바이스를 포함하는 유선 네트워크를 거쳐 설정될 수도 있다. 장비 통신 링크(150)는, 1차 통신 링크(140) 및 보조 통신 링크(130)를 포함하여, 본 명세서에 설명된 다른 통신 링크와 동일한 방식으로 설정될 수도 있고, 선택적으로 동일한 매체를 공유할 수도 있다는 것이 또한 이해되어야 한다. 예를 들어, 보조 통신 링크(130) 및 장비 통신 링크(150)의 모두는 CAN 버스를 거쳐, 그리고 선택적으로 동일한 CAN 버스를 거쳐 설정될 수도 있다. 장비 제어부(160)는 차량과 같은 물체와 연계된 활동 또는 서비스를 가능화하거나 명령할 수도 있다. 본 명세서에 설명되는 바와 같이, 장비 제어부(160)는 휴대형 디바이스(10)가 지정된 로케이션에 있다는 판정에 기초하여 서비스를 가능화할 수도 있다. 장비 제어부(160)는 고정 위치 디바이스로부터 분리되어 도시되어 있지만, 장비 제어부(160)는 마스터 디바이스(110)와 같은 고정 위치 디바이스 내로 합체될 수도 있다는 것이 이해되어야 한다. 예로서, 장비 제어부(160)는 마스터 디바이스(110) 내에 합체된 소프트웨어 모듈 또는 하드웨어 인터페이스의 형태를 취할 수도 있다.
동작시에, 하나의 실시예에 따르면, 휴대형 디바이스(10)가 마스터 디바이스(110)의 통신 범위 내에서 이동할 때, 통신은 휴대형 디바이스(10)와 마스터 디바이스(110) 사이에 설정될 수도 있다. 통신 범위는 미리결정된 범위일 수도 있고 또는 아닐 수도 있다. 예로서, 통신 범위가 미리결정되지 않은 경우에, 통신 범위는 마스터 디바이스(110)에 근접한 물리적 물체의 상이한 배열 또는 구성, 또는 다른 통신 신호가 존재하거나 없는 것, 또는 이들의 임의의 조합과 같은 상이한 용례 및 상이한 상황 하에서 변동할 수도 있다. 다른 예로서, 마스터 디바이스(110) 또는 휴대형 디바이스(10), 또는 모두는 만족되는 하나 이상의 기준에 기초하여 변동하는 범위에서 통신을 설정하도록 결정할 수도 있다. 대안적으로, 통신을 설정하라는 결정은 예로서 상당한 통신의 경계에서 또는 만족되는 하나 이상의 기준에 기초하여, 미리결정될 수도 있다.
휴대형 디바이스(10) 또는 마스터 디바이스(110), 또는 모두는 하나 이상의 1차 무선 통신 링크(140)를 통해 공지의 채널 상에서 메시지(예를 들어, 브로드캐스트 메시지)를 주기적으로 전송할 수도 있다. 가역성 디바이스(reciprocal device), 휴대형 디바이스(10) 또는 마스터 디바이스(110)는 다른 디바이스로부터 공지의 채널 상에서 메시지를 주기적으로 청취할 수도 있어, 검출될 때 다른 디바이스에 응답한다. 디바이스는 이어서 접속 파라미터 및 접속 스케쥴을 협상할 수도 있고, 이어서 사용을 위한 통신 시간 및 채널을 규정하는 파라미터 및 스케쥴에 따라 접속 이벤트 중에 통신할 수도 있다. 블루투스 LE의 분야에서, 전송[광고(advertising)] 디바이스는 주변 역할(peripheral role)을 취할 수도 있고, 청취 디바이스는 중심 역할(central role)을 취할 수도 있다. 달리 말하면, 무선 통신 링크는 마스터 디바이스(110) 및 휴대형 디바이스(10)가 통신을 위해 따르는 스케쥴링된 접속 이벤트를 이용하는 프로토콜을 포함하여, 블루투스 LE 또는 임의의 유형의 무선 통신 프로토콜을 통해 설정될 수도 있다. 스케쥴링된 접속 이벤트는 협상된 시간 윈도우 및 통신 채널 시퀀스에 의해 설정될 수도 있다. 하나의 실시예에서, 스케쥴링된 접속 이벤트에 관한 정보는 보조 통신 링크(130)를 거쳐 하나 이상의 모니터 디바이스(120)에 통신될 수도 있는데, 이 모니터 디바이스는 1차 통신 링크(140)의 모니터링을 가능화하기 위해 이 정보를 사용할 수도 있다. 이 방식으로, 하나 이상의 모니터 디바이스(120)는 1차 통신 링크(140)에 능동적으로 참여하거나 이를 통해 통신하지 않고 1차 통신 링크(140)를 능동적으로 모니터링할 수도 있다. 하나의 실시예에서 마스터 디바이스(110)의 역할은 차량 상태, 신호 품질, 휴대형 디바이스 로케이션, 또는 시스템 동작 모드와 같은, 다양한 인자에 기초하여 고정 디바이스들 사이에서 시프트될 수도 있다. 예를 들어, 차량 외부에 배치된 고정 위치 디바이스, 및 차량 내부에 배치된 다른 고정 위치 디바이스에서, 마스터의 역할은 휴대형 디바이스가 차량의 내부에 있는지 또는 외부에 있는지 여부에 따라 이들 2개의 디바이스 사이에서 시프트할 수도 있다. 또 다른 실시예에서 마스터 디바이스(110)의 역할은 2개 이상의 고정 위치 디바이스에 의해 동시에 수행될 수도 있는데, 여기서 하나 이상의 모니터 디바이스(120), 또는 그 서브세트는 2개 이상의 마스터 디바이스(110) 사이에 공유된다. 또 다른 실시예에서 마스터 디바이스(110)의 역할은 2개 이상의 고정 위치 디바이스 사이에 분할되거나, 또는 동일한 고정 위치 디바이스 상에서 2개 이상의 라디오/프로세서 사이에 분할될 수도 있는데, 여기서 각각의 고정 위치 디바이스, 라디오/프로세서, 또는 이들의 임의의 조합은 마스터 디바이스(110)의 서브세트 듀티를 수행할 수도 있다. 예로서, 1차 통신 링크(140)를 거쳐 휴대형 디바이스(10)와 접속을 설정하는 듀티는 하나 이상의 고정 위치 디바이스 A에 의해 수행될 수도 있고, 보조 통신 링크(130)를 거쳐 모니터 디바이스(120)와 통신하는 듀티는 하나 이상의 상이한 고정 위치 디바이스 B에 의해 수행될 수도 있는데, 여기서 A 및 B 고정 위치 디바이스는 임의의 이용 가능한 유선 또는 무선 통신 링크를 사용하여 서로 통신한다. 이러한 통신은 고정 위치 디바이스 A 및 B가 접속 정보, 보안 정보, 측정된 및/또는 컴퓨팅된 신호 특성, 위치확인 결과 등을 공유하는 것을 가능하게 할 수도 있다.
블루투스 LE 통신 링크의 분야에서, 접속은 하나 이상의 채널을 가로질러 실제 설정된 통신을 규정할 수도 있고, 채널은 통신을 위한 하나 이상의 무선 대역(예를 들어, 대역폭)을 규정할 수도 있다. 1차 통신 링크(140) 상의 접속은 접속 파라미터 및 접속 스케쥴에 의해 결정된 협상된 일련의 접속 이벤트로서 설정될 수도 있다. 접속 이벤트는 마스터 디바이스(110)와 휴대형 디바이스(10) 사이의 랑데뷰로 고려될 수도 있는데, 이들은 블루투스 LE의 맥락에서 주변 및 중앙 디바이스로 각각 고려될 수도 있다. 주변 디바이스는 접속 이벤트의 스케쥴을 위한 접속 파라미터의 범위를 요청할 수도 있다. 중앙 디바이스는 접속 파라미터 및 접속 이벤트의 스케쥴을 설정할 수도 있다. 스케쥴링된 접속 이벤트 내에서, 중앙은 이벤트의 시작을 설정하도록 먼저 전송한다. 주변 디바이스가 전송하면, 중앙 및 주변 디바이스는 중앙 디바이스가 그 전송을 완료할 때까지 전송을 교대할 수도 있다. 양 디바이스는 접속 이벤트의 직전까지 전력 보존 슬립 상태에서 임의의 무선 액티비티(activity)를 무시할 수도 있고, 접속 이벤트 직후에 재차 무선 액티비티를 무시할 수도 있다. 휴대형 디바이스는 개인과 더 용이하게 연계되기 때문에, 통신 링크를 설정하기 전에, 개인 보안 및 프라이버시가 청취 중앙 역할에서 휴대형 디바이스를 시작하게 하여, 상대자가 개인을 트래킹하는 것을 더 어렵게 하는 것이 유리한 것으로 고려된다. 재차, 본 개시내용은 휴대형 디바이스가 중앙 역할에서 시작하고 마스터 디바이스가 주변 역할에서 시작하는 것에 한정되는 것은 아니라는 것이 이해되어야 한다.
본 개시내용은 블루투스 LE에 한정되는 것은 아니라는 것이 또한 이해되어야 한다. 범위 내의 다른 디바이스를 탐색하는 디바이스, 공지의 채널 상에서 브로드캐스팅함으로써 그 존재를 광고하는 적어도 하나의 디바이스, 및 광고 디바이스를 청취하는 적어도 하나의 다른 디바이스를 수반하는 것들을 포함하는, 다른 무선 통신 링크가 이용될 수도 있다. 블루투스 LE에서, 이들 액티비티는 광고 및 스캐닝이라 각각 칭한다. ANT에서, 마스터 디바이스는 고정 시간 간격에 걸쳐 고정 채널 상에 채널 ID를 전송함으로써 채널을 설정할 수도 있고, 슬레이브는 채널 ID 메시지를 청취할 수도 있다. 일반적으로, 802.11 와이파이(Wi-Fi)에서, 광고는 "프로브 요청"이고, 스캐닝은 "능동 스캔"이다. 802.11 와이파이 주파수 호핑 네트워크(Frequency Hopping Networks)에서, 액세스 포인트(Access Point)는 비콘 프레임을 갖는 유사한 접속 파라미터를 설정할 수도 있다. 또한, 지그비(ZigBee) 비콘 가능화 네트워크에서, 네트워크 코디네이터(network coordinators)는 비콘 프레임에 이들 유형의 접속 파라미터를 설정할 수도 있고, 반면에 종단 노드(end node)는 수동 스캔을 통해 코디네이터를 탐색할 수도 있다. 무선 통신 링크의 부가의 예는 Z-파(Z-Wave), 전용 초고주파수(proprietary ultrahigh frequency: UHF), 마이크로파 통신 프로토콜, 근거리 통신(Near-Field Communication: NFC), 6LoWPAN, 및 스레드(Thread)를 포함한다. 지그비, 6LoWPAN, 및 스레드는 IEEE 802.15.4에 기초한다. IEEE 802.15.4에 기초하는 임의의 다른 유형의 통신 프로토콜은 본 개시내용의 하나의 실시예에 따른 통신 시스템(100) 내에서 구현될 수도 있다.
마스터 디바이스(110) 또는 하나 이상의 모니터 디바이스(120), 또는 이들의 조합에 대한 휴대형 디바이스(10)에 대한 로케이션 정보에 기초하여, 통신 시스템(100)은 다른 디바이스 또는 물체에 대한 로케이션에서 휴대형 디바이스(10)의 검출에 응답하여 자동화 활동과 같은, 실시간 로케이션 기반 서비스 및 이벤트를 용이하게 할 수도 있다. 로케이션 정보에 자동화 활동을 기초하는 것에 부가적으로 또는 대안적으로, 자동화 활동은 휴대형 디바이스의 아이덴티티의 확인(인증), 휴대형 디바이스로부터 오는 메시지의 인증, 휴대형 디바이스의 승인(permission)(권한부여), 또는 휴대형 디바이스와 연계된 사용자 계정의 권한부여, 또는 이들의 조합에 기초할 수도 있다. 마스터 디바이스(110)는 로케이션 및/또는 인증 및/또는 권한부여에 기초하여 명령 인터페이스(150)를 통해 장비 제어부(160)에 명령하거나 활동을 허용할 수도 있다. 예를 들어, 시스템(100)이 차량 내에 합체되고, 휴대형 디바이스(10)가 운전자 시트에 위치된 것으로 판정되면, 시스템(100)은 이 위치 정보를 차량 제어 시스템에 통신하여 차량의 가동을 가능화할 수도 있다. 안전성을 향상시키는 것, 물리적 보안을 향상시키는 것, 아이템 또는 장비의 물리적 소유의 식별, 및 사람이 시스템 또는 시스템에 의해 알려진 물체에 관련한 특정 로케이션으로 특정 디바이스를 이동하였다는 판정에 관련된 액티비티를 포함하여, 다양한 다른 자동화 액티비티 또는 활동이 통신 시스템(100)에 의해 용이하게 될 수도 있다. 다른 예는 자동차 패시브 엔트리-패시브 시동 시스템(passive entry-passive start systems: PEPS)을 포함하고, 여기서 저전력 시스템이 차량의 배터리 전력, 및 휴대형 디바이스(10)의 배터리 전력을 보존하기 위해 유리할 수도 있다. 자동화 액티비티의 부가의 예는 시트 위치, 조속기 또는 속도 제한기, 미러 위치, 온도 선호도, 차량 성능 모드, 및 라디오 프리셋과 같은 차량의 하나 이상의 파라미터를 사용자 선호도로 조정하는 것을 포함한다.
본 명세서에 설명되는 바와 같이, 로케이션 정보는 하나 이상의 동작을 트리거링 또는 가능화하기 위한 기초로서 사용될 수도 있다. 스마트폰의 GPS 모듈로부터 얻어진 GPS 정보 및 가속도계 판독치와 같은 부가의 인자가 로케이션 결정에 포함될 수도 있다. 사용될 수도 있는 하나의 인자는 휴대형 디바이스(10)가 이동하는지 가속하는지 여부이다. 사람이 여전히 서 있는 것을 지시하는 이동 정보는 잠금해제를 개시하라는 결정을 용이하게 할 수도 있다. 이는 주로 시스템(100)이 a) 사람 또는 휴대형 디바이스가 차량 도어에 근접하여 이동하였다는 것 및 b) 이동이 적게 감소하거나 이동이 없는 것으로 인지하면, 사람이 도어 부근에 서 있고 차량(10)에 승차할 가능성이 있을 것이기 때문이다. 일반적으로 이동을 지시하는 이동 정보, 또는 차량을 향한 접근각[예를 들어, 차량에 관한 휴대형 디바이스(10)의 모션의 방향]은 하나 이상의 가망있는 미래 차량 기능 중 하나의 결정을 용이하게 할 수도 있는데, 예로서 잠금해제 기능이 접근하는 사람에 의해 요구될 가능성이 있을 것이다.
하나의 실시예에서, 하나 이상의 모니터 디바이스(120)는 휴대형 디바이스에 관한 도달각(AOA)을 감지할 수도 있고, 수신 신호 강도 지시기(RSSI) 또는 감지된 신호 강도와 같은, 하나 이상의 감지된 특성에 관련된 다른 정보 대신에 또는 함께 이 유형의 감지된 특성에 관련된 정보를 전송할 수도 있다. 메시지의 도달 시간(TOA), 및 안테나 어레이에 대한 도달 시간차(TDOA)는 마스터 디바이스에 전송된 신호 정보를 위한 기초를 형성할 수도 있는 감지된 특성의 부가의 예이다. 본 명세서에 설명되는 바와 같이, 도달각 정보는 휴대형 디바이스의 로케이션을 삼각 측량하기 위한 기초로서 사용될 수도 있다.
하나의 실시예에서, 통신 시스템(100)은 하나 이상의 모니터 디바이스(120)로부터 감지된 신호 특성 정보(예를 들어, 도달/출발각, 신호 강도 또는 RSSI, 비행 시간 등)의 하나 이상의 미리설정된 기준(예를 들어, 지문)에 기초하여 로케이션 정보를 결정할 수도 있다.
하나 이상의 모니터 디바이스(120)는 각각의 모니터 디바이스(120)의 어느 것이 컴퓨팅된 특성을 포함하는 하나 이상의 감지된 특성[예를 들어, 휴대형 디바이스(10)와 각각의 모니터 디바이스(120) 사이의 각도, 비행 시간, 거리 등]에 대해 결정되었는지를 표현하는 신호 특성 정보를 통신할 수도 있다. 이 정보의 임의의 것이 마스터 디바이스(110)에 송신될 수도 있다. 진단 정보, 건강 정보, 현재 시간 및 접속 파라미터 중 하나 이상이 또한 하나 이상의 모니터 디바이스(120)로부터 마스터 디바이스(110)에 통신될 수도 있다. 다수의 디바이스로부터 이러한 정보의 수집 및 분석을 통해, 마스터 디바이스(110)는 하나 이상의 모니터 디바이스(120)가 고장인 경우에도, 로케이션 결정에 관하여 결함 공차의 레벨을 제공하도록 구성될 수도 있다.
다른 예로서, 시스템(100)은, 하나 이상의 모니터 디바이스(120)와 같은 다른 고정 위치 디바이스와 함께 동작하는 다수의 마스터 디바이스(110)를 포함하여, 건물 또는 대학 캠퍼스와 같은 건물의 집합 내에 합체될 수도 있다. 이 방식으로 분포된 통신 시스템(100)은 복수의 휴대형 디바이스(10)의 실시간 로케이션을 가능화하고, 하나 이상의 건물(3)의 출입구(4)를 통한 선택적 입장을 용이하게 할 수도 있다. 이 분야에서 실시간 로케이션은 휴대폰(및 사용자)이 건물(3) 내부에 또는 외부에, 또는 건물의 출입구(4) 부근에 또는 그로부터 멀리 이격하여 위치되어 있을 때 기숙사로의 액세스를 가능화할 수도 있다. 또 다른 예에서, 시스템(100)은 센서 또는 센서 시스템에 근접하여 또는 그로부터 이격하여 이동하거나, 또는 센서 시스템에 근접하여 이동하는 하나 이상의 휴대형 디바이스(10)에 대한 로케이션 정보를 수동으로 결정하는 센서 또는 센서 시스템 내에 합체될 수도 있다. 센서 또는 센서 시스템은 이 로케이션 정보를 저장하거나, 또는 이를 다른 디바이스에 전송하거나, 또는 몇몇 분석을 수행하고 휴대형 디바이스와 연계된 사용자에 직접 지각 가능하지 않은 행동을 취할 수도 있다. 이 개념에서, 센서 또는 센서 시스템은 장비 동작을 수행하기 위해 고려될 수도 있다.
휴대형 디바이스(10)가 전화기 또는 태블릿과 같은 모바일 디바이스인 실시예에서, 통신 시스템(100)은 다양한 액티비티를 용이하게 할 수도 있다. 이들 유형의 디바이스는 일상 생활에서 거의 유비쿼터스(ubiquitous)가 되고 있고, 종종 인터넷으로의 접속을 유지하고, 개인 정보로의 액세스를 갖는다. 이러한 디바이스는 또한 사용자 자격증명(credential)의 검증, 및 권한부여를 허용할 수도 있다. 사용자는 종종 이들의 개인 소지품으로 이러한 디바이스를 소유하고 다른 사용자들과 이들 디바이스를 빈번히 공유하지 않기 때문에, 하나의 실시예에 따른 통신 시스템(100) 내에 모바일 디바이스를 이용하는 것은 사람의 로케이션을 위한 프록시로서 기능할 수도 있다. 달리 말하면, 모바일 디바이스의 존재는 디바이스와 주로 연계된 사람의 로케이션의 강력한 지시기이다.
본 개시내용의 하나의 실시예에 따른 통신 시스템은 하나 이상의 고정 디바이스에 대한 휴대형 디바이스(10)에 관한 실시간 로케이션 서비스를 가능화할 수도 있다. 전술된 바와 같이, 휴대형 디바이스(10)는 고정 디바이스 중 하나[예를 들어, 마스터 디바이스(110)]와 1차 통신 링크(140)를 유지할 수도 있다. 이 방식으로, 휴대형 디바이스(10)는 다른 고정 디바이스[예를 들어, 하나 이상의 모니터 디바이스(120)]와 통신 링크를 설정하는 것을 회피할 수도 있고, 따라서 그렇지 않으면 이러한 통신 링크와 연계될 것인 프로세싱 사이클, 메모리, 및 전력 소비와 같은 리소스를 보존하거나 감소시킬 수도 있다. 통신 시스템(100)의 구현예를 통해 보존된 리소스의 부가의 예는 RF 통신 대역폭의 적은 사용량을 포함할 수도 있다. 블루투스 LE의 분야에서, 통신 시스템(100)은, 종래의 시스템에 비교할 때 디바이스 내에 더 적은 수의 블루투스 리소스를 사용하면서, 그리고 또한 상당한 전력 사용량 및 상당한 무선 대역폭을 회피하면서, 블루투스 가능화 디바이스의 더 정밀한 마이크로로케이션을 가능화할 수도 있다. 또한, 통신 시스템(100)은, 본 명세서에 설명된 바와 같이, 2.4 GHz 범위에서 더 노이즈가 있는 환경 중 적어도 하나 및 블루투스 LE 2.4 GHz 신호 경로를 변경하는 방식으로 장소(locale)의 물리적 변화에도 불구하고, 휴대형 디바이스(10)의 로케이션에 관하여 향상된 정확도를 가능화할 수도 있다.
더 구체적으로, 블루투스 LE의 맥락에서, 통신 시스템(100)은, 마스터 디바이스(110) 및 하나 이상의 모니터 디바이스(120)와 같은 고정 위치 디바이스와 휴대형 디바이스(10) 사이에 다수의 통신 링크를 또한 잠재적으로 회피하면서, 다수의 고정 위치 디바이스를 사용하여 휴대형 디바이스(10)의 실시간 로케이션을 가능화할 수도 있다. 통신 시스템(100)은 휴대형 디바이스(10)와 마스터 디바이스(110) 사이에 하나 이상의 1차 통신 링크(140), 및 1차 통신 링크(140)로부터 분리되어 있고 마스터 디바이스(110)와 하나 이상의 모니터 디바이스(120) 사이에 설정된 보조 통신 링크를 이용할 수도 있다. 이 방식으로, 1차 통신 링크(140) 상의 휴대형 디바이스(10)는 다수의 모니터 디바이스와 통신 링크를 위한 할당 리소스 및 접속 이벤트에 대조적으로, 일반적으로 높은 접속 이벤트 레이트(예를 들어, 20 Hz 또는 40 Hz)를 이용할 수도 있다. 휴대형 디바이스(10)는 하나 초과의 고정 위치 디바이스와 하나 초과의 1차 통신 링크(140)를 설정할 수도 있다는 것이 이해되어야 한다.
보조 통신 링크(130)는 하나 이상의 모니터 디바이스(120)에 정보를 제공하기 위해 휴대형 디바이스(10)의 리소스를 이용하는 것을 잠재적으로 회피하도록 마스터 디바이스(110) 및 하나 이상의 모니터 디바이스(120)를 위한 개인 통신 경로를 제공할 수도 있다.
통신 시스템(100)은 주로 블루투스 LE 통신 시스템과 관련하여 설명되었지만, 본 개시내용은 이와 같이 한정되는 것은 아니고, 본 명세서의 하나 이상의 실시예는 다수의 채널, 채널 호핑, 불량 채널 맵, 접속 이벤트, 또는 암호화된 통신, 또는 이들의 조합을 수반하는 무선 프로토콜을 포함하여, 다른 무선 프로토콜을 사용하는 시스템에서 유사한 기능성을 제공할 수도 있다는 것이 이해되어야 한다.
I. 마스터 디바이스 및 모니터 디바이스
마스터 디바이스(110)는 예를 들어, 마스터 디바이스(110)로서 동작하고 일반적으로 통상적인 것으로 고려되는 물체의 부가의 구성요소를 제어하도록 구성된 집적 제어 회로를 포함하여, 마스터 디바이스가 고정적으로 배치되는 물체의 다른 구성요소 내에 합체될 수도 있다. 차량의 분야에서, 예를 들어, 마스터 디바이스(110)는 차량 운전자가 핸즈프리 통화를 개시하는 것을 가능하게 하기 위해 일체형 블루투스 인터페이스 내에 합체될 수도 있고, 예시된 실시예에서 장비 제어부(160)로서 기능하는 차량 엔진 제어 모듈과 통신할 수도 있다.
하나의 실시예에 따른 마스터 디바이스(110)는 도 4에 더 상세히 도시되어 있다. 예시된 실시예의 마스터 디바이스(110)는 제어기(112), 무선 송수신기 인터페이스(114), 및 보조 통신 인터페이스(116)를 포함한다. 마스터 디바이스(110)의 구성요소는 별도로 도시되어 있지만, 이들 구성요소의 각각의 하나 이상의 양태는 단일의 구성요소로 통합될 수도 있다는 것이 이해되어야 한다. 제어기(112)는 프로세서, 하나 이상의 타이머, 범용 I/O, 및 메모리를 갖는 집적 칩 제어기일 수도 있다. 메모리는 영구(예를 들어, ROM) 또는 휘발성(예를 들어, RAM), 또는 이들의 조합일 수도 있다. 무선 송수신기 인터페이스(114)는 하나 이상의 안테나 및 송수신 라디오를 포함할 수도 있다. 제어기(112)는 무선 송수신기 인터페이스(114)를 거쳐 휴대형 디바이스(10)와 무선으로 통신하도록 프로그램될 수도 있다. 무선 송수신기 인터페이스(114)는 전술된 바와 같이, 예를 들어, 블루투스 LE를 포함하는 임의의 유형의 무선 통신 인터페이스일 수도 있다.
도 4의 예시된 실시예에서, 마스터 디바이스(110)는 휴대형 디바이스(10)와 통신하기 위해 무선 통신 인터페이스(110)에 의해 이용된 1차 통신 링크(140)로부터 분리되어 있는 통신 링크(130)를 거쳐 적어도 하나의 모니터 디바이스(120)와 통신하도록 구성된 보조 통신 인터페이스(116)를 포함한다. 예를 들어, 보조 통신 인터페이스(116)는 하나 이상의 모니터 디바이스(120)와 통신을 용이하게 하기 위해, CAN 버스 또는 다른 차동 연선 인터페이스(differential twisted pair interface), 단일 와이어 인터페이스(예를 들어, LIN 버스), 동축 기반 인터페이스, 또는 광학 인터페이스와 같은 유선 인터페이스를 포함할 수도 있다. 유선 인터페이스는 마스터 디바이스(110)가 배치되어 있는 물체의 기존의 전기 배선을 이용할 수도 있고, 또는 물체의 다른 통신 양태로부터 분리되어 있을 수도 있다. 이 방식으로, 보조 통신 인터페이스(116)는 마스터 디바이스(110)와 휴대형 디바이스(10) 사이의 통신을 위해 이용되는 1차 통신 링크(140)로부터 분리되어 있는 보조 통신 링크(130)를 제공할 수도 있다. 하나의 실시예에서, 유선 인터페이스는 마스터 디바이스(110)와 하나 이상의 모니터 디바이스(120)의 각각 사이에 동축 케이블과 같은 직접 점대점 배선을 포함할 수도 있다.
다른 예로서, 보조 통신 인터페이스(116)는 1차 통신 링크(140)로부터 분리되어 있는 보조 통신 링크(130)를 이용하는 블루투스 LE 또는 ANT와 같은 무선 인터페이스일 수도 있다. 달리 말하면, 보조 통신 링크(130)는 1차 통신 링크(140)와 동일한 또는 상이한 통신 기술을 이용할 수도 있지만, 개별 통신 경로, 접속부(들) 또는 채널(들)을 이용할 수도 있다. 예를 들어, 2개의 인터페이스는 동일한 집적 회로에 의해 구현될 수도 있고, 적어도 하나의 안테나를 공유할 수도 있다. 블루투스 LE의 맥락에서, 2 MHz 각각 이격되어 있는, 이용 가능한 적어도 40개의 무선 통신 채널이 존재할 수도 있다. RF 통신 채널에 추가하여, 각각의 접속은 종종 시작 시간, 채널 시퀀스, 접속 간격, 및 불량 채널 맵을 갖는 일련의 짧은 접속 이벤트이기 때문에, 다수의 더 동시 블루투스 LE 접속이 가능하다. 이들 접속의 하나 이상은 1차 통신 링크(140)에 전용될 수도 있고, 이들 접속의 하나 이상의 다른 것들은 보조 통신 링크(130)에 전용될 수도 있다.
보조 통신 링크(130)는 휴대형 디바이스(10)가 보조 통신 링크(130)를 통해 발생하는 통신을 실질적으로 무시하거나 블라인드(blind)되는 것을 가능하게 할 수도 있어, 이에 의해 마스터 디바이스(110)와 통신시에 1차 통신 링크(140)와 함께 사용을 위한 프로세싱 사이클 및 메모리와 같은 리소스를 보존한다. 하나의 실시예에서, 보조 통신 링크(130)는 1차 통신 링크(140)로부터 분리된 휴대형 디바이스(10)로의 개인 통신 링크로 고려될 수도 있다. 보조 통신 링크(130) 및 1차 통신 링크(140)는 분리되어 있는 것으로 고려될 수도 있지만, 제어기(112)는 메모리 내의 링크를 위한 통신 스케쥴을 가질 수도 있고, 마스터 디바이스(110) 또는 모니터 디바이스(120) 내의 타이밍 충돌 또는 리소스 충돌을 실질적으로 최소화하기 위해 스케쥴을 제어할 수도 있다.
도 5의 예시된 실시예에서, 하나의 실시예에 따른 모니터 디바이스(120)는 제어기(122), 무선 통신 인터페이스(124), 및 보조 통신 인터페이스(126)를 갖고 도시되어 있다. 이들은 마스터 디바이스(110)의 제어기(112), 무선 통신 인터페이스(114), 및 보조 통신 인터페이스(116)에 각각 유사하지만 다수의 예외를 갖는다. 예를 들어, 모니터 디바이스(120)는 하나 이상의 프로세서[제어기(122)] 및 하나 이상의 안테나 및 송수신 라디오를 포함할 수도 있다. 모니터 디바이스(120)의 무선 통신 인터페이스(124)는 휴대형 디바이스(10)와 통신 접속을 설정하는 대신에, 휴대형 디바이스(10)로부터 마스터 디바이스(110)로 통신을 모니터링할 수도 있다. 이 방식으로, 모니터 디바이스(120)의 무선 통신 인터페이스(124)는 휴대형 디바이스(10)로부터 통신을 "모니터링하고", "감시하고(spy)", 또는 "스니핑(sniff)"할 수도 있다. 본 개시내용에 있어서 용어 "모니터링", "감시", 또는 "스니핑"은 예를 들어, 통신의 메시지 콘텐츠를 수신하고 그리고/또는 로케이션을 결정하기 위해, 바람직하게는 마이크로로케이션을 결정하기 위해 유용한 하나 이상의 신호 특성을 감지하는 것을 포함하여, 통신의 하나 이상의 신호 특성을 검출하는 것을 의미한다. 하나 이상의 신호 특성은 모니터링된 디바이스의 전송 중에 하나 이상의 채널 내의 전력, 모니터링된 디바이스의 전송 전에 하나 이상의 채널 내의 전력, 모니터링된 디바이스의 전송 후에 하나 이상의 채널 내의 전력, 도달 시간, 도달 시간차, 도달각, 또는 도달각들 등, 또는 이들의 조합을 포함할 수도 있다. 휴대형 디바이스(10)가 각각의 고정 위치 디바이스와 하나 이상의 접속을 유지할 수도 있는(또는 고정 위치 디바이스 단독으로부터의 광고가 사용되는) 것을 포함하여, 스니핑이 없는 대안적인 접근법에 비교하여, 스니핑은 마스터 디바이스(110)가 시간적-, 주파수-, 및 공간적-상관된 데이터, 또는 이들의 조합을 얻게 할 수도 있고; 더욱이, 데이터는 훨씬 더 높은 레이트로 얻어질 수도 있다. 마스터 디바이스(110) 또는 다른 모니터 디바이스(120)로부터 전송된 통신은 또한 스니핑될 수도 있다는 것이 이해되어야 한다. 모니터 디바이스(120)는 휴대형 디바이스(10)와 스니핑된 통신의 수신된 메시지 콘텐츠 및/또는 메시지 콘텐츠에 기초하는 특성 정보를 마스터 디바이스(110)에 전송할 수도 있어, 통신의 인증 및 신호 특성의 인증을 용이하게 한다. 인증은 통신이 특정 휴대형 디바이스로부터 오는 것, 또는 통신이 휴대형 디바이스 상에서 실행하는 특정 애플리케이션으로부터 오는 것, 또는 통신이 특정 사용자 계정으로의 인증된 액세스를 갖는 애플리케이션으로부터 오는 것, 또는 이들의 조합을 검증할 수도 있다. 인증 프로세스는 권한부여 프로세스를 용이하게 할 수도 있다. 본 개시내용에 있어서, 인증 프로세스는 아이덴티티를 검증하고, 권한부여 프로세스는 특권을 검증한다. 모니터 디바이스(120)는 휴대형 디바이스(10)와의 스니핑된 통신에 대한 신호 특성 정보를 마스터 디바이스(110)에 전송할 수도 있어, 휴대형 디바이스(10)의 로케이션을 결정하는 것을 용이하게 한다.
하나의 실시예에서, 휴대형 디바이스(10)는 또한 마스터 디바이스(110)로부터 수신된 메시지(예를 들어, 메시지의 RSSI)로부터, 또는 휴대형 디바이스(10) 상에 수행된 다른 이벤트 또는 활동(예를 들어, 스크린 온/오프와 같은 상태의 변화, 평균 노이즈 플로어, 모션의 레이트, 통화중, 조명 없음, 부근의 어떤 것을 지시하는 근접도 센서, 검출되거나 검출되지 않은 모션, 속도 등)으로부터 하나 이상의 신호 특성을 측정할 수도 있다. 휴대형 디바이스(10)는 휴대형 디바이스(10)의 로케이션을 결정하는 것을 용이하게 하기 위해 마스터 디바이스(110)에 이 감지된 정보를 통신할 수도 있다. 부가적으로, 또는 대안적으로, 휴대형 디바이스(10)는 하나 이상의 센서로부터 센서 데이터를 수집하고, 이 센서 데이터를 마스터 디바이스(110)에 제공할 수도 있다. 예시적인 센서는 가속도계, 자기계 및 GPS를 포함한다.
하나의 예에서, 휴대형 디바이스(10)는 마스터 디바이스(110)로부터 수신된 요청 패킷의 RSSI를 결정할 수도 있고, 마스터 디바이스(110)에 전송된 후속의 응답 패킷 내의 측정치를 포함할 수도 있다. 마스터 디바이스(110)는 휴대형 디바이스(10)와 마스터 디바이스(110) 사이의 그 시점 부근에 얻어진 측정치에 인가하기 위해(전송 전력, 송신기/수신기 편광/배향/방사 패턴, 장애물, 거리 등의 지속적 또는 동적 차이를 보상하기 위해) 오프셋(동적 캘리브레이션 파라미터)을 컴퓨팅하는 방식으로서 2개의 RSSI 사이의 차이를 컴퓨팅할 수도 있다.
부가적으로 또는 대안적으로, 휴대형 디바이스(10)는 휴대형 디바이스(10)의 더 정확한 로케이션을 결정하는 것을 용이하게 하기 위해, 마스터 디바이스(110)로부터 수신된 메시지의 콘텐츠에 기초하여, 마스터 디바이스(110)에 전송된 메시지의 콘텐츠를 변경할 수도 있다. 예를 들어, 휴대형 디바이스(10)는 마스터 디바이스(110)로부터 수신된 메시지의 콘텐츠에 기초하여, 요청된 정보를 전달하고, 그 거동을 변경하거나, 미래의 메시지를 조절한다. 하나의 실시예에서, 마스터 디바이스(110)는 상관 정보(예를 들어 다음의 접속 간격 중에 전송할 것인 채널/주파수, 프레임/시퀀스 번호, 또는 다른 관련 정보)를 휴대형 디바이스(10)에 제공할 수도 있고, 여기서 휴대형 디바이스(10)는 이어서 마스터 디바이스(110), 모니터 디바이스(120), 또는 양자 모두에 의해 수행된 신호 특성 측정을 지원하고, 향상시키고, 상관시키거나, 이들의 임의의 조합을 행하기 위해 마스터 디바이스(110)에 송신된 메시지의 콘텐츠를 변경할 수도 있다. 마스터 디바이스(110)는 휴대형 디바이스(10)가 인증되고 그리고/또는 권한부여되지 않으면, 이러한 통신된 정보를 사용하지 않을 수도 있다.
마스터 디바이스(110)의 제어기(112)는 휴대형 디바이스(10)와의 통신의 진정성, 휴대형 디바이스의 진정성, 휴대형 디바이스와의 스니핑된 통신의 진정성, 휴대형 디바이스의 권한부여(승인), 또는 휴대형 디바이스의 로케이션, 또는 이들의 조합을 확인한 것으로 결정할 수도 있다. 로케이션에 관한 이 정보, 휴대형 디바이스의 진정성, 휴대형 디바이스와의 통신의 진정성, 및 휴대형 디바이스의 권한부여를 확인(검증)하는 것에 기초하여, 마스터 디바이스(110)는 명령 인터페이스(118)를 사용하여 장비 제어부(160)에 의한 활동을 명령하고, 수신하거나, 허용할 수도 있다. 하나의 실시예에서 명령 인터페이스(118)는 장비 통신 링크(150)를 설정하는 것을 용이하게 할 수도 있다.
모니터 디바이스(120)의 제어기(122)는 보조 통신 인터페이스(130)를 거쳐 마스터 디바이스(110)로부터 수신된 명령에 응답하여 휴대형 디바이스(10)로부터의 통신을 모니터링하도록 무선 통신 인터페이스(124)에 지시할 수도 있다. 하나의 실시예에서, 제어기(122)는 1차 통신 링크(140)에 관하여 마스터 디바이스(110)로부터 스케쥴 정보 또는 접속 정보, 또는 양자 모두를 수신할 수도 있다. 모니터 디바이스(110)는 1차 통신 링크(140)를 통해 휴대형 디바이스로부터 통신을 스니핑하고, 예를 들어, 신호 강도, 도달각, 출발각, 도달 시간, 도달 시간차, 비행 시간, 메시지 콘텐츠, 메시지 해시 등을 포함하여, 휴대형 디바이스로부터 전송된 통신의 하나 이상의 신호 특성을 결정하기 위해 이 정보를 이용할 수도 있다.
모니터 디바이스(110)에 의해 검출된 휴대형 디바이스(10)로부터의 전송의 하나 이상의 신호 특성은 휴대형 디바이스(10)와 모니터 디바이스(120) 사이의 통신 품질/강도, 거리, 배향(각도), 구역, 장애물 또는 이들의 임의의 조합을 지시할 수도 있다. 모니터 디바이스(110)는 검출된 하나 이상의 신호 특성에 관한 정보를 마스터 디바이스(110)에 통신할 수도 있고, 마스터 디바이스는 이어서 실시간으로 휴대형 디바이스의 로케이션을 결정하기 위한 기초로서 신호 특성 정보를 사용할 수도 있다.
예로서, 로케이션 결정은 신호 특성 정보에 기초하여 결정된 거리의 삼변 측량을 통해 행해질 수도 있다. 다른 예에서, 로케이션 결정은 신호 특성 정보로부터 결정된 각도에 기초하여 삼각 측량을 사용하여 행해질 수도 있다. 또 다른 예에서, 로케이션 결정은 하나 이상의 매우 유망한 로케이션 결정 및 이들의 대응 신뢰도(confidence)를 생성하기 위해, 다수의 위치확인 및 미분 접근법, 하나 이상의 1차 통신 링크(140) 및/또는 하나 이상의 보조 통신 링크(130)로부터의 신호 특성 정보, 기계 학습, 인공 지능, 구역 구성, 환경 구성(장애물 또는 반사기 식별을 포함함), 또는 이들의 임의의 조합을 조합하는 알고리즘을 사용하여 행해질 수도 있다. 휴리스틱(heuristics)은 확률론적일 수도 있고 또는 아닐 수도 있다. 예를 들어, 하나의 실시예에서, 로케이션 결정은 위치를 결정하기 위해 N-레벨 신경망 내에서, 하나 이상의 신호 특성(예를 들어, RSSI, 도달각 등), 또는 하나 이상의 위치확인 접근법(예를 들어, 삼변 측량, 삼각 측량, 미분 등), 또는 이들의 임의의 조합에 기초하여 하나 이상의 지문 모델을 사용하는 확률론적 휴리스틱을 사용하여 행해질 수도 있다(예를 들어, N=3이면, 층 1은 하나 이상의 고정 위치 디바이스로부터 신호 특성 입력으로부터 가중된 가능한 위치 스코어의 하나 이상의 세트를 출력하는 하나 이상의 확률론적 지문 휴리스틱으로 이루어지고, 층 2는 가중된 가능한 위치 스코어의 필터링된 세트를 생성하기 위해 하나 이상의 확률론적 휴리스틱으로의 입력으로서 층 1 출력을 사용하고, 마지막으로 층 3[출력층]은 가장 가능성 있는 로케이션[즉, 거리, 구역, 신뢰도 등]을 결정하기 위해 입력으로서 층 2 출력을 사용함). 이러한 접근법에서, 기계 학습 기술(예를 들어, 역전파, 경사 하강, 선형 회귀, 로지스틱 회귀 등)이, 확률론적 휴리스틱, 모델, 신경망 노드, 스코어, 필터 및 필터 레이트, 및 알고리즘의 다른 부분(예를 들어, 특정 구역 전이의 가능도, 특정 상태의 가능도, 센서 오프셋/조정 등, 주어진 과거 성능 및 현재 결정된 상태)을 포함하여, 인공 지능 구성의 파라미터의 가중치를 위한 최적값을 결정(훈련)하기 위해, 오프라인으로(즉, 미리) 또는 온라인(즉, 실시간으로 동적으로)으로 사용될 수도 있다.
하나의 실시예에 따르면, 지문 알고리즘은 데이터 세트를 식별 구성 - 그 "지문"으로 맵핑한다. 지문은 고유할 수도 있고 또는 고유하지 않을 수도 있는데 - 이는 어떤 것을 식별하는데 사용될 수도 있고(예를 들어, 인간 지문은 사람을 고유하게 식별함) 또는 어떤 것을 분류하는데 사용될 수도 있다. 분류는 단독(예를 들어, 개를 포함하는 사진, 이 동물은 뱀임, 또는 이 파일은 바이러스 ABC임) 또는 후보 분류의 세트일 수도 있다(예를 들어, 이들 동물은 4개의 다리 및 털을 가짐, 이들은 기준 XYZ에 부합하는 카메라의 유형임). 보안 해시는 임의적으로 큰 데이터 세트를 비교적 작은 고정 크기 및 가상의 고유 식별자로 맵핑하는 지문 알고리즘이다. 바이러스 스캐너 및 검색 에이전트와 같은 컴퓨터 프로그램이 유사한 특성을 갖는 컴퓨터 파일을 발견하기 위해 지문 알고리즘을 사용한다.
마이크로로케이션 시스템의 맥락에서, 지문 알고리즘은 입력의 집합(예를 들어, 신호 특성, 휴대형 디바이스 상태, 시스템 상태, 사용자 액티비티, 이전의 출력[이전의 위치 결정과 같은], 이전의 상태 등)을 로케이션, 거리, 속도, 액티비티, 장애물의 세트, 후속의 알고리즘 선택, 또는 입력의 세트로부터 유도될 수도 있는 임의의 다른 잠재적인 출력, 또는 이들의 임의의 조합에 맵핑할 수도 있다. 입력으로서 사용된 데이터의 세트, 잠재적인 출력의 세트, 상기 입력들 사이에 생성되고 이용된 관계, 출력으로의 상기 입력 및 관계의 맵핑, 및 입력의 세트로부터 하나 이상의 출력을 생성하는데 사용된 프로세싱의 부분으로서 수행될 수도 있는 동작의 세트는 지문 모델이라 칭할 수도 있다.
지문 분석은 알고리즘 또는 휴리스틱일 수도 있다. 지문 알고리즘은 부분적으로 또는 전체적으로 휴리스틱일 수도 있다. 지문 휴리스틱은 부분적으로 또는 전체적으로 알고리즘일 수도 있다. 본 개시내용에 있어서, 용어 "지문 분석", "지문 알고리즘" 및 "지문 휴리스틱"은, 달리 지시되지 않으면 상호교환 가능하게 사용될 수도 있고, 모두 임의의 기초적인 구현/전략의 지문 접근법을 칭한다. 지문 알고리즘은 지문 모델을 실행하고, 따라서 지문 모델은 지문 알고리즘의 부분으로 고려된다. 지문 모델은 순전히 알고리즘, 순전히 휴리스틱, 또는 양자의 조합(혼성)일 수도 있다. 지문 알고리즘은 하나 이상의 모델로 이루어질 수도 있다. 순전히 알고리즘 지문 모델의 예는, 모든 가능한 입력 및 값이 하나 이상의 출력에 직접 맵핑되는 것일 수도 있다(예를 들어, Y개의 가능한 로케이션을 각각 갖는 X개의 고정 위치 디바이스에 대한 M개의 가능한 값을 갖는 N개의 신호 특성이 주어지면, N*M*X*Y개의 맵핑이 존재함). 순전히 휴리스틱 지문 모델의 예는, 출력으로의 입력의 직접적인 맵핑이 존재하지 않고, 출력으로의 입력의 맵핑이 입력들 사이의 실제 관계를 이용함으로써 수행되는 것일 수도 있다(예를 들어, X가 Y보다 크면, 나의 출력은 A이고, X가 Y보다 작으면, 나의 출력은 B이고, X가 Y와 동일하면, 나의 출력은 미지수임). 혼성(조합) 지문 모델의 예는, 어느 맵핑의 세트가 사용되어야 하는지(휴리스틱 결과가 주어지면, 관련 입력 및 출력의 부분 맵핑일 수도 있음)를 결정하기 위해 휴리스틱이 사용되는, 또는 그 반대인(알고리즘 모델 및 다른 알고리즘이 다양한 휴리스틱으로의 입력으로서 사용되는 것을 포함함) 것일 수도 있다.
확률론적 지문 휴리스틱은 예를 들어, 연계된 가능도를 각각 갖는 출력의 세트를 생성하기 위해 지문 모델을 사용하는 지문 휴리스틱으로부터 출력의 세트가 주어지면 가장 가능한 출력을 선택하는 확률론적 접근법을 사용하는 지문 알고리즘일 수도 있다. 특정 출력의 가능도는 임의의 수단에 의해 컴퓨팅될 수도 있다. 확률론적 지문 휴리스틱의 하나의 실시예에서, 하나 이상의 가능도는 주어진 휴대형 디바이스가 각각의 가능한 로케이션에 대해 주어진 로케이션에 있는 가능도를 표현하는 스코어를 생성하는 방식으로 상이한 고정 위치 디바이스들 사이의 신호 특성들 사이의 관계를 가중하여 조합함으로써 컴퓨팅될 수도 있다. 하나 이상의 출력의 대응 가능도는 이어서 다른 알고리즘 또는 휴리스틱 프로세스(동일한 또는 부가의 입력으로부터)에 의해 변경될 수도 있다. 특정 출력의 가능도가 높을수록, 그 출력 내의 신뢰도가 더 클 수도 있다. 부가적으로 또는 대안적으로(지문 알고리즘이 확률론적이 아닌[즉, 가능도가 출력을 구비하지 않는] 경우에서와 같이), 특정 출력 내의 더 높은 신뢰도는 부가의 알고리즘 또는 휴리스틱 프로세스(동일한 또는 부가의 입력으로부터)를 사용하여 얻어질 수도 있다. 다수의 지문 알고리즘이 또한 동일한 또는 상이한 입력 상에, 그리고 조합된 이들의 출력 상에 순차적으로 또는 병렬로 실행될 수도 있어, 특정 출력 또는 출력의 세트의 신뢰도를 더 증가시키거나 감소시킨다. 예를 들어, 다수의 지문 휴리스틱은 동일한 데이터를 갖고 실행될 수도 있고, 이들이 모두 동일한 출력을 생성하면, 더 높은 신뢰도가 그 출력 상에 부여될 수도 있다. 부가적으로, 예를 들어, 다수의 확률론적 지문 휴리스틱은 동일한 데이터로 실행될 수도 있고, 출력의 세트 및 이들의 대응 가능도는 조합될 수도 있어, 조합된 가능도를 갖는 출력의 결과적인 세트가 하나 이상의 출력 내의 신뢰도를 증가시키거나 감소시키게 된다(예를 들어, 최대, 곱셈, 덧셈, A*, 인공 신경망, 베이즈 정리, 회귀 등). 특정 출력 내의 신뢰도가 다른 것들보다 훨씬 더 높으면, 또는 임계치에 도달하면, 또는 몇몇 다른 결정 기준이 만족되면, 또는 이들의 임의의 조합이면, 알고리즘은 그 출력(예를 들어, 그 로케이션을 선택) 상에서 결정할(또는 선택 또는 반환)할 수도 있다. 이러한 높은 신뢰도를 갖는 출력의 세트가 존재하면, 지문 알고리즘은 상기 출력의 세트를 반환할 수도 있다(이들의 대응 가능도를 갖거나 갖지 않고). 대안적으로, 지문 알고리즘은 모든 출력을 반환할 수도 있고(이들의 대응 가능도를 갖거나 갖지 않고) 다른 알고리즘 또는 프로세스가 어느 활동이 취해지는지(존재하면)를 결정하게 할 수도 있다. 부가적으로 또는 대안적으로, 예로서 신뢰도가 낮으면(즉, 모든 가능도가 낮거나 다수가 높고, 또는 이들의 몇몇 다른 조합 때문에, 어느 출력이 정확한지가 불명확함), 지문 알고리즘 또는 시스템은 하나 이상의 부가의 또는 대안적인 지문 모델, 하나 이상의 부가의 또는 대안적인 알고리즘 및 휴리스틱을 이용할 수도 있고, 그 거동 또는 그 입력 또는 출력의 세트를 변경할 수도 있고, 또는 이들의 임의의 조합일 수도 있다. 상기에는 지문 알고리즘 및 휴리스틱에 관련하여 설명되었지만, 이는 또한 임의의 다른 알고리즘(삼각 측량, 삼변 측량, 다변 측정, 미분 등)에 적용되고, 함께 사용되고, 또는 그 부분으로서 사용될 수도 있다는 것이 주목되어야 한다. 또한, 전술된 바와 같이, 기계 학습 및 인공 지능 기술 및 접근법이 상기 알고리즘들 내에 사용되고, 결합되거나, 이들 사이의 출력을 선택할 수도 있다(예를 들어, 가중치를 훈련하고, 확률/가능도를 조합하고, 출력을 결정하고 조합하는 등).
동작시에, 예시된 실시예에 따른 모니터 디바이스(120)는 마스터 디바이스(110)로부터의 명령에 응답하여 무전력 또는 저전력, 비동작 상태로부터 동작 상태로 전이할 수도 있다. 모니터 디바이스(120)는 다양한 방식으로 무전력 또는 비동작 상태로부터 웨이크업할 수도 있다. 예로서, 모니터 디바이스(120)가 무전력 상태이면, 보조 통신 링크(130)는 비동작 상태로부터 동작 상태로 전이를 용이하게 하기 위해 마스터 디바이스(110)가 모니터 디바이스(120)에 전력을 전송하거나 전원을 제어하는 것을 가능하게 하는 유선 인터페이스일 수도 있다. 다른 예로서, 모니터 디바이스(120)가 실질적으로 연속적으로 전력 공급된 상태로 유지되면, 모니터 디바이스(120)는 유선 또는 무선 통신 링크를 거쳐 마스터 디바이스(110)로부터 명령을 수신하는 것을 주기적으로 대기할 수도 있다. 모니터 디바이스(120)는, 대기 상태로 재차 전이할 때를 결정하기 위해 제어기(122) 내의 타이머를 사용하여, 모니터 디바이스(120)가 대기할 때 사이의 기간 중에 저전력 상태로 전이할 수도 있다. 휴대형 디바이스(10)가 마스터 디바이스(110) 부근에 존재하면, 마스터 디바이스(110)는 비동작 또는 저전력 상태로 전이하도록 하나 이상의 모니터 디바이스에 지시할 수도 있다.
마스터 디바이스(110)는 휴대형 디바이스(10)로부터 존재 또는 통신을 검출하도록, 그리고 이러한 검출에 응답하여 동작 상태로 전이하도록 하나 이상의 모니터 디바이스(122)에 명령하도록 동작 상태로 체류할 수도 있다. 마스터 디바이스(110)는 휴대형 디바이스(10)로부터 통신을 위해 연속적으로 또는 간헐적으로 모니터링하도록 동작 상태로 유지될 수도 있다. 부가적으로 또는 대안적으로, 마스터 디바이스(110)는 휴대형 디바이스(10)로부터 통신을 위한 요청을 연속적으로 또는 간헐적으로 브로드캐스팅하도록 동작 상태로 유지될 수도 있다.
마스터 디바이스(110) 및 모니터 디바이스(120)는 고정 위치 디바이스 및 고정 디바이스를 포함하는 다양한 용어를 사용하여 본 명세서에 설명된다. 또한, 마스터 디바이스(110)는 마스터 디바이스 고정 디바이스라 칭할 수 있고, 모니터 디바이스(120)는 모니터 고정 디바이스라 칭할 수 있다.
도 1, 도 4 및 도 5의 예시된 실시예에서, 통신 시스템(100)은 마스터 디바이스(110) 및 하나 이상의 모니터 디바이스(120)를 포함하고, 이들 모두는 때때로 고정 위치 디바이스로서 설명된다. 모니터 디바이스(120) 및 마스터 디바이스(110)는 휴대형 디바이스(10)로부터 통신을 수신하는 것이 가능한 무선 통신 인터페이스(114, 124), 및 서로 통신을 가능화하는 보조 통신 인터페이스(116, 126)를 포함하여, 다수의 구성요소 및 기능성을 공유할 수도 있다. 이에 따라, 하나의 실시예에서, 마스터 디바이스의 역할은 동작 중에 고정 위치 디바이스 사이에서 변경될 수도 있다. 다른 실시예에서, 각각의 고정 위치 디바이스는 구조적으로 실질적으로 동일할 수도 있고, 마스터 디바이스 또는 모니터 디바이스로서 동작하도록 구성될 수도 있다. 또한, 본 개시내용은 단일의 마스터 디바이스에 한정되는 것은 아니라는 것이 이해되어야 한다. 통신 시스템(100) 내에 다수의 마스터 디바이스가 존재할 수도 있다.
마스터 디바이스(110) 및 모니터 디바이스(120)의 모두는 무선으로 통신을 전송하거나 무선으로 통신을 수신하거나, 또는 양자 모두를 위한 하나 이상의 안테나를 포함할 수도 있다. 다수의 안테나가 사용되는 실시예는 각각의 안테나가 개별의 기준 평면 또는 접지 평면을 이용하도록 구성될 수도 있다. 마스터 디바이스(110) 및 모니터 디바이스(120) 안테나의 모두는 임의의 편광을 사용할 수도 있지만, 원편광된 안테나는, 이들이 측정된 신호 특성에 대한 휴대형 디바이스(10) 회전/배향/방사 패턴의 영향을 감소시킬 수도 있는 점에서, 선편광된 안테나에 비해 장점을 제공할 수도 있다.
하나의 실시예에서, 금속 또는 금속 플레이트와 같은 감쇠 또는 반사 구성요소(들)는 휴대형 디바이스(10)로부터 수신된 통신 신호에 영향을 미치도록 고정 위치 디바이스의 하나 이상 위에 또는 이들에 근접하여 배치될 수도 있다. 감쇠 구성요소는 고정 위치 디바이스에 의해 수신된 통신의 신호 강도에 영향을 미칠 수도 있어, 통신이 고정 위치 디바이스에 의해 실질적으로 검출되지 않도록 통신의 신호를 가능하게는 완전히 또는 실질적으로 감쇠시킨다. 예시된 실시예에서, 센서 또는 모니터 디바이스(120)는 도어 내부에 배치될 수도 있고, 도어의 외피 및 윈도우는 모니터 디바이스(120)의 안테나의 안테나 패턴에 영향을 미칠 수도 있어, 모니터 디바이스(120)가 차량의 외부가 아니라 차량의 객실 내부의 신호를 실질적으로 감지하도록 구성되게 된다. 도어 외피가 금속이 아니거나 또는 전자기 투과성 재료로 제조되면, 감쇠 구성요소는 도어 외피가 금속인 구성에 유사한 안테나 패턴을 성취하도록 모니터 디바이스(120) 부근에 배치될 수도 있다. 하나의 실시예에서, 하나의 고정 위치 디바이스는 차량 외부에 배치될 수도 있고, 다른 고정 위치 디바이스는 차량 내부에 그리고 감쇠 구성요소에 근접하여(예를 들어, 도어 캐비티 내부에) 배치될 수도 있고, 2개의 신호 사이의 차이는 휴대형 디바이스(10)가 차량 내부에 있는지 여부를 판정하기 위한 기초로서 사용될 수도 있다.
마스터 디바이스(110) 또는 모니터 디바이스(120) 또는 양자 모두의 하나 이상의 안테나는 하나의 실시예에 따르면, 방향성 안테나 또는 전방향성 안테나 또는 이들의 조합을 포함하는 임의의 유형의 안테나일 수도 있다. 방향성 안테나는 모니터 디바이스(120) 또는 마스터 디바이스(110), 또는 양자 모두 내에 이용될 수도 있어, 휴대형 디바이스(10)에 대한 로케이션 정보를 결정하는 것을 용이하게 한다. 방향성 안테나를 이용하는 실시예에서, 방향성 안테나에 의해 검출된 통신의 하나 이상의 신호 특성은 휴대형 디바이스(10)의 로케이션에 따라 상당히 변동할 수도 있다. 예를 들어, 방향성 안테나가 좁은 무선 빔폭을 갖고 구성되면, 검출된 신호 강도는 안테나에 근접하지만 빔의 측 또는 후방으로 벗어나서 위치되어 있는 휴대형 디바이스(10)로부터 나오는 통신을 위해 낮을 수도 있다. 다른 한편으로, 더 좁은 무선 빔폭은 방향성 안테나가 빔 내에 그리고 안테나로부터 멀리 위치되어 있는 휴대형 디바이스(10)로부터 나오는 통신을 검출하는 것을 가능하게 할 수도 있다. 통신 시스템 내의 모든 고정 위치 디바이스가 동일한 유형의 안테나를 이용할 수도 있는 것은 아니고 - 예를 들어, 하나의 실시예에서, 마스터 디바이스(110) 및 하나의 모니터 디바이스(120)는 전방향성 안테나를 이용할 수도 있고, 다른 모니터 디바이스(120)는 방향성 안테나를 이용할 수도 있다는 것이 이해되어야 한다. 이 맥락에서, 모니터 디바이스(120)로부터 수신된 검출된 신호 강도 정보는 안테나 빔 또는 안테나 구성의 함수일 수도 있다. 검출된 신호 강도 정보에 기초하는 휴대형 디바이스(10)의 로케이션 결정은 이러한 안테나 파라미터를 보상할 수도 있다. 주위 구조 특징부와 같은 다른 인자가 또한 고려될 수도 있다.
하나의 실시예에서, 고정 위치 디바이스의 안테나(들)는 성능을 향상시키기 위한 환경에 따라, 스위칭 안테나 또는 안테나 어레이[예를 들어, 위상 어레이, 방향성 어레이, 종형 어레이(end-fire array) 등] 또는 직교 안테나(높은 방향성 또는 전방향성을 가짐)를 포함할 수도 있다. 안테나의 스위칭은 하나 이상의 센서 특성을 수집하기 위한 로케이션 전략의 부분으로서 행해질 수도 있고, 모드에 따라 변동될 수도 있다. 예를 들어, 시스템은 동작 조건 또는 상태에 따라 안테나 모드 또는 유형, 또는 양자 모두 사이에서 변경할 수도 있다. 예를 들어, 휴대형 디바이스가 시스템으로부터 멀리 이격되어 있는 것으로 고려되면, 시스템은 휴대형 디바이스에 관한 로케이션의 더 개략적인 추정을 위해 안테나를 우선순위화하거나 구성할 수도 있다. 휴대형 디바이스가 시스템에 더 근접하여 이동함에 따라, 시스템은 휴대형 디바이스의 로케이션의 더 정확한 결정을 위해 우선순위화할 수도 있고, 따라서 안테나 구성은 더 정확한 결정을 위해 구성될 수도 있다. 대안적으로, 고정 위치 디바이스는 동일한 신호(또는 시간적으로 상관된 신호)를 위한 신호 특성을 결정하고, 도달각을 결정하고, 출발각을 설정하고, 특정 구역에 초점을 맞추기 위한 등을 위해, 안테나를 통해 회전하는 것과 같이, 데이터 수집 알고리즘 또는 통신 프로토콜의 부분으로서 안테나를 스위칭하거나 재구성할 수도 있다. 대안적으로, 고정 위치 디바이스는 다수의 안테나로부터 입력을 동시에(즉, 이들 사이에서 스위칭하지 않고) 수신할 수도 있다.
II. 휴대형 디바이스
휴대형 디바이스(10)는 마스터 디바이스(10)가 배치되거나 연계되는 물체에 물리적으로 부착되지 않는 임의의 유형의 디바이스일 수도 있다. 이러한 휴대형 디바이스(10)의 예는 하나 이상의 스마트폰 애플리케이션을 실행하고 사용자에 의해 휴대되는 것이 가능한 스마트폰 또는 휴대폰이다. 휴대형 디바이스(10)의 부가의 예는 키포브(keyfob), 키태그(keytag), 지갑 카드(wallet card), 스마트 워치, 웨어러블 전자 기기, 또는 이들의 조합을 포함한다. 휴대형 디바이스(10)는 제어 유닛과, 예를 들어, 블루투스 LE 송수신기, 와이파이 송수신기, 및 셀룰러 송수신기를 포함하여, 무선 통신이 가능한 하나 이상의 송수신기를 포함할 수도 있다. 휴대형 디바이스는 위치 추적 시스템을 포함할 수도 있다. 위치 추적 시스템은 각속도 센서, 가속도계, 자기계, 초음파 스피커/마이크로폰, 글로벌 포지셔닝 시스템 수신기, 또는 이들의 임의의 조합을 포함할 수도 있다. 휴대형 디바이스 내의 센서는 지구에 대한 휴대형 디바이스의 배향 및/또는 위치를 결정하는 것이 가능할 수도 있다. 휴대형 디바이스(10)의 주요 동작과 연계된[그리고 시스템(100)과 연계되지 않은] 구성요소는 일반적으로 통상적인 것으로 고려되고, 따라서 상세히 설명되지 않을 것이다. 예를 들어, 스마트폰의 맥락에서, 사용자 인터페이스 및 디스플레이와 같은, 스마트폰 자체와 연계된 전자 구성요소를 설명하려고 시도하지 않는다. 휴대형 디바이스(10)는 스마트폰에 한정되는 것은 아니라; 오히려 하나 이상의 실시예는 본 개시내용의 목적을 위해 스마트폰과 관련하여 여기에 설명된다는 것이 이해되어야 한다.
하나 초과의 휴대형 디바이스(10)가 통신 시스템(100)과 관련하여 사용될 수도 있다는 것이 이해되어야 한다. 또한, 하나의 실시예에서, 하나 이상의 휴대형 디바이스(10)는 물체 또는 장비 상에 또는 근접하여 배치될 수도 있고, 통신 시스템(100)과 통신할 수도 있다. 예로서, 타이어 압력 센서(예를 들어, TPMS)가 통신 시스템(100)과 함께 동작할 수도 있고, 압력이 타이어 내에서 낮다는 신호에 응답하여, 통신 시스템(100)은 저압 신호를 지시하는 타이어 압력 센서의 로케이션을 결정할 수도 있다. 부가의 예는 BLE 보안 센서, 또는 물체의 충격, 모션 및 온도 양태의 임의의 하나를 검출하는 센서를 포함한다.
III. 1차 통신 링크 설정 및 모니터링
하나의 실시예에 따른 통신 방법이 도 6에 도시되어 있고, 일반적으로 도면 부호 1000으로 지시되어 있다. 방법은 하나 이상의 마스터 디바이스(110), 하나 이상의 모니터 디바이스(120), 및 하나 이상의 휴대형 디바이스(10)를 포함하여, 본 명세서에 설명된 통신 시스템(100)에 유사한 통신 시스템에서 구현될 수도 있다. 본 개시내용에 있어서, 통신 방법은 통신 프레임워크로서 블루투스 LE를 사용하여 설명된다. 그러나, 방법은 임의의 유형의 통신 프레임워크에서 구현될 수도 있다는 것이 이해되어야 한다. 방법(1000)은 일반적으로 휴대형 디바이스(10)와 마스터 디바이스(110) 사이의 1차 통신 링크(140) 상에 초기 접속을 설정하는 것을 포함하고, 여기서 휴대형 디바이스(10)는 접속 파라미터를 제공한다. 그리고, 초기 접속이 설정된 후에, 마스터 디바이스(110)는 마스터 디바이스(110)는 접속 파라미터를 제공하는 1차 통신 링크(140) 상에 1차 접속을 협상할 수도 있다. 1차 접속이 설정된 후에, 마스터 디바이스(110) 및 휴대형 디바이스(10)는 초기 접속을 드롭할 수도 있다. 하나 이상의 실시예에서, 초기 접속은 1차 접속으로서 이용될 수도 있다는 것이 이해되어야 한다.
예시된 실시예에서, 마스터 디바이스(110)는 초기 접속의 협상 및 설정을 초기화하기 위해 광고할 수도 있고, 휴대형 디바이스(10)는 광고에 대해 스캔할 수도 있다. 단계 1002, 1004. 이 맥락에서 광고는 공지의 통신 채널 상에 브로드캐스팅 패킷을 포함할 수도 있다. 브로드캐스팅된 패킷은 마스터 디바이스(110)에 대한 다양한 정보를 포함할 수도 있다. 예를 들어, 마스터 디바이스(110)는 그가 장비의 클래스의 멤버라고 광고할 수도 있고, 또는 장비의 특정 부분이라고 광고할 수도 있다. 휴대형 디바이스(10)는 특정 클래스 내의 장비에 대해 또는 장비의 특정 부분에 대해 스캔할 수도 있고, 이 정보에 기초하여 광고된 패킷에 응답해야 하는지 여부를 결정할 수도 있다. 블루투스 LE에서, 이 유형의 정보는 마스터 디바이스(110)로부터 광고 패킷 내의 서비스로서 정의될 수도 있다. 예를 들어, "그냥 작동(just works)" 및 "암호키 입력(pass key entry)"을 포함하는 다양한 블루투스 LE 접속 유형이 초기 접속 또는 1차 접속, 또는 양자 모두에 이용될 수도 있다.
방법(1000)은 마스터 디바이스(110)가 광고하고 휴대형 디바이스(10)가 스캔하여 초기 접속을 설정하는 실시예에 한정되는 것은 아니다. 반대 구성이 접속을 설정하기 위해 이용될 수도 있는데, 여기서 휴대형 디바이스(10)가 광고하고, 마스터 디바이스(110)가 스캔한다. 휴대형 디바이스(10)가 스캔하고 마스터 디바이스(110)가 광고하는 무선 네트워크 구성은 다수의 잠재적인 장점에 기인하여 반대 구성보다 더 가망있는 구성일 수도 있다. 예를 들어, 휴대형 디바이스(10)가 사람과 연계되면, 휴대형 디바이스(10)는 광고자에 대해 조용히 스캔하고 송신을 회피할 수 있다. 이 방식으로, 휴대형 디바이스(10)는 사람의 로케이션을 결정하는 상대자에 대해 보안을 향상시킬 수도 있다. 다른 예로서, 다양한 상이한 광고 디바이스에 대해 스캔할 때, 휴대형 디바이스(10)는 스캔에 대조하여, 광고가 적은 전력을 사용하고 이용 가능한 배터리 에너지에 의해 한정되지 않는 경향이 있기 때문에 에너지를 보존할 수도 있다. 또한, 광고 대신에 스캐닝함으로써, 휴대형 디바이스(10)는, 통신을 설정하기 위해 더 능동적이고 집중된 노력인 경향이 있을 수도 있는 광고에 비교하여, 관련 시스템 및 미관련 시스템의 모두의 광고자에 대해 동시에 스캔할 수도 있다. 또 다른 예에서, 휴대형 디바이스(10)가 사용자 인터페이스, 또는 사용자 인터페이스를 제공하는 디바이스 또는 컴퓨터로의 인터넷 접속을 포함하는 경우에, 사용자 인터페이스는 사용자가 스캔에 관심이 있는 장비의 클래스 또는 특정 장비를 구성하는데 사용될 수도 있다. 휴대형 디바이스(10)가 사용자 인터페이스를 포함하는 이 토폴로지는 역할이 역전되는 - 즉, 마스터 디바이스(110), 또는 마스터 디바이스(110)가 연계되는 물체(또는 장비)가 연계되는 역전된 상황이 마스터 디바이스(110)의 구성이 선택 휴대형 디바이스(10) 또는 휴대형 디바이스(10)의 클래스에 대해 스캔하는 것을 가능하게 하는 사용자 인터페이스로의 경로를 포함하는 토폴로지보다 더 유용할 수도 있다.
블루투스 LE의 분야에서, 광고 디바이스, 또는 예시된 실시예에서 마스터 디바이스(110)는 전송의 RF 전력(신호 강도)에 관한 광고 내에 정보를 포함할 수도 있다는 것이 주목되어야 한다. 이 RF 전송 전력 정보에 의해, 스캐닝 디바이스는 광고 디바이스에 대한 자신에 대한 거리 정보를 결정할 수도 있다. 예를 들어, RF 전송 전력 정보를 RF 전송의 감지된 전력 레벨에 비교함으로써, 스캐닝 디바이스는 광고 디바이스로의 그 거리를 추정할 수도 있다. 도 6의 예시된 실시예에서, 디바이스가 스캔하는지 광고하는지에 무관하게, 스캐닝 디바이스가 적절한 광고 디바이스를 발견할 때, 스캐닝 디바이스는 광고 디바이스로부터 수신된 신호 내의 수신 전력을 측정할 수도 있다. 광고 디바이스 신호의 전송 RF 전력의 지식을 사용하여, 스캐닝 디바이스[휴대형 디바이스(10)와 같은]는 광고 디바이스[마스터 디바이스(110)와 같은]로의 거리를 계산하거나 추정할 수도 있다. 이 계산된 거리 정보를 사용하여, 스캐닝 디바이스는, 거리가 2개의 디바이스가 1차 통신 링크(140) 상에 접속을 설정하기 위해 처리를 위해 충분히 근접하도록 하는지를 결정할 수도 있다. 대안적으로, 또는 부가적으로, 휴대형 디바이스(10)와 같은 스캐닝 디바이스는 결정된 거리 정보에 무관하게, 마스터 디바이스(110)가 광고하는 것을 발견할 때마다 접속을 설정하려고 시도할 수도 있다. 대안적으로, 또는 부가적으로, 출발각(또는 이전에 수신된 패킷의 도달각과 같은, 다른 각도 정보)이 광고에 포함될 수도 있다.
부가적으로 또는 대안적으로, 고정 위치 디바이스의 하나 이상은 전송 신호 강도를 변동할 수도 있다. 예를 들어, 마스터 디바이스(110), 휴대형 디바이스(10), 및 하나 이상의 모니터 디바이스(120)의 적어도 하나는 로케이션 결정을 용이하게 하기 위해, 또는 간섭을 감소하거나 제거하는 것을 보조하기 위해, 또는 양자 모두를 위해 신호 강도를 변동할 수도 있다.
스캐닝 디바이스 또는 휴대형 디바이스(10)가 마스터 디바이스(110)로부터의 광고에 응답한 후에, 2개의 디바이스는 접속되는 것으로 고려될 수도 있다. 단계 1006. 예시된 실시예에서, 블루투스 LE 용어를 참조하면, 휴대형 디바이스(10)는 스캐닝 디바이스일 수도 있고, 마스터 디바이스(110)는 광고 디바이스일 수도 있다. 이 구성은 설치 중에 또는 제조시에 행해질 수도 있는 구성 단계 중에 접속 전에 설정될 수도 있다. 휴대형 디바이스(10) 및 마스터 디바이스(110)가 이들 역할에 따라 접속할 때, 휴대형 디바이스(10)는 블루투스 LE 중앙 디바이스이고, 마스터 디바이스(110)는 블루투스 LE 주변 디바이스이다. 블루투스 LE 중앙 디바이스, 이 경우에 휴대형 디바이스(10)는 휴대형 디바이스(10)와 마스터 디바이스(110) 사이의 초기 블루투스 LE 접속을 위한 접속 스케쥴을 규정하는 접속 파라미터를 제어할 수도 있다. 이들 접속 파라미터는 마스터 디바이스(110)로부터의 광고에 응답하기 전, 중, 또는 후에 휴대형 디바이스(10)에 의해 저장되거나 결정될 수도 있다.
이 스테이지에서, 2개의 디바이스는 초기 접속을 인증하고 권한부여하기 위해 서로 협상할 수도 있다. 단계 1008. 이 협상은 블루투스 LE 초기 접속을 위한 접속 스케쥴을 규정하는 접속 파라미터에 관한 휴대형 디바이스(10)로부터의 데이터의 전송을 포함할 수도 있다. 예시된 실시예에서, 협상은 디바이스가 이들이 자신이라고 말하는 것을 상호 인증하고, 디바이스가 접속을 위해 권한부여된 것을 상호 검증하는 것을 포함할 수도 있다. 마스터 디바이스(110)는 휴대형 디바이스(10)와 함께 사용을 위해 인증되고 권한부여될 수도 있다. 휴대형 디바이스(10)는 차량 또는 마스터 디바이스(110)와 함께 사용을 위해 인증되고 권한부여될 수도 있다. 예를 들어, 휴대형 디바이스(10)는 마스터 디바이스(110)를 위한 기관(authority)인 키 서버를 거쳐 원격으로, 자격증명을 거쳐 로컬에서(예를 들어, 암호를 갖는 평문/바이너리[예를 들어, 전용, PGP, PKE, 대칭 등], 인증서 등), 또는 이들의 임의의 조합으로(예를 들어, 중앙집중형 또는 분산형 신뢰 모델) 인증되고 권한부여될 수도 있다. 부가적으로, 권한부여는 통신 시스템(100)과 관련하여 휴대형 디바이스(10)의 권한부여된 사용을 단절하도록 권한취소될(revoke) 수도 있다.
하나의 실시예에서, 마스터 디바이스(110) 및 휴대형 디바이스(10)의 모두, 또는 휴대형 디바이스(10) 상에서 실행하는 애플리케이션은, 이들이 그 진정성(아이덴티티)을 증명하게 하고; 다른 디바이스의 진정성을 검증하게 하고; 신뢰된 소스에 의해 암호화된 그 권한부여(승인)를 증명하게 하고; 다른 디바이스의 권한부여(승인)를 검증하게 하고; 공유 세션 키를 설정하게 하고; 진정성을 증명하는 메시지를 암호화하게 하고; 진정성을 검증하는 메시지를 복호화하게 하는 데이터, 키, 암호화 방법, 및 복호화 방법을 메모리 내에 갖고 구성될 수도 있다. 이들 동작의 각각은 적절한 데이터, 키, 및 방법이 양 디바이스 내에 구성될 때 대칭 또는 비대칭 암호화에 의해 통상적으로 수행될 수도 있다. 무선으로 접속한 후에, 그리고 초기 접속의 협상시에, 단계 1008에서, 휴대형 디바이스(10) 및 마스터 디바이스(110)는 1차 통신 링크(140)를 통해, 인증을 상호 검증하고, 권한부여를 상호 검증하고, 이 접속을 위한 공유 세션 키를 설정하고, 메시지의 진정성을 증명하는 후속의 메시지를 암호화하고, 메시지의 진정성을 검증하는 후속의 메시지를 복호화할 수도 있다.
예시된 실시예에서, 마스터 디바이스(110) 및 휴대형 디바이스(10)가 초기 접속을 성공적으로 설정한 후에, 마스터 디바이스(110) 및 휴대형 디바이스(10)는 1차 통신 링크(140) 상에 1차 접속을 설정하는 것을 용이하게 하기 위해 역할을 스위칭할 수도 있다. 단계 1010. 재차, 본 명세서에 언급된 바와 같이, 이 단계 및 관련 단계는 하나 이상의 실시예에서 결여될 수도 있어, 초기 접속이 1차 접속으로서 이용되게 된다.
역할을 스위칭하는 것은 마스터 디바이스(110)가 중앙 디바이스의 역할을 취하는 것, 및 휴대형 디바이스(10)가 주변 디바이스의 역할을 취하는 것을 수반할 수도 있다. 이 방식으로, 마스터 디바이스(110) 내의 제어기(112)는 접속 동작이 효율적이고 시스템 성능을 위해 선택적으로 최적화되도록 접속 스케쥴을 관리하고 제어할 수도 있다. 마스터 디바이스(110)는 접속 스케쥴을 휴대형 디바이스(10)에 통지할 수도 있다. 블루투스 LE 프레임워크에서, 휴대형 디바이스(10)는 광고를 시작할 수도 있고, 마스터 디바이스(110)는 스캔을 시작할 수도 있다. 디바이스는 선택적으로 1차 통신 링크(140) 상에 1차 접속을 시작하기 전에 초기 접속을 종료할 수도 있다.
초기 접속의 사용은 전술된 바와 같이, 휴대형 디바이스(10)가 계속 광고 또는 브로드캐스팅하게 하는 것을 회피할 수도 있다. 대신에, 휴대형 디바이스(10)가 마스터 디바이스(110)를 식별하고 마스터 디바이스(110)와의 초기 접속을 협상한 후에, 휴대형 디바이스(10)는 응답을 위해 광고를 개시할 수도 있다. 단계 1014. 마스터 디바이스(110)는 역으로, 휴대형 디바이스(10)로부터 광고에 대해 스캔할 수도 있다. 단계 1012. 마스터 디바이스(110) 및 휴대형 디바이스(10)는 이 방식으로 1차 통신 링크(140) 상에 1차 접속을 형성할 수도 있다. 단계 1016, 1018. 초기 접속은 1차 접속으로의 실질적으로 보안 전이를 가능하게 하는 인증 또는 검증 정보의 교환을 포함할 수도 있다.
하나의 실시예에서, 제1 또는 초기 접속으로부터 제2 또는 1차 접속으로 인증 또는 권한부여 정보를 전달하는 것은 부가의 보안 계층을 용이하게 하거나 인증 프로세스를 가속화할 수도 있다. 인증 및 권한부여 정보는 초기 접속 중에 설정되고 1차 접속의 설정 중에 검증되는 공유 비밀 키의 생성을 포함할 수도 있다. 예를 들어, 휴대형 디바이스(10) 및 마스터 디바이스(110)는 해시된 메시지에 기초하여 인증을 행할 수도 있다. 다양한 대안적인 인증 체계가 예를 들어 비대칭 키 기반 시스템 및 공유키 또는 비밀, 또는 이들 모두를 포함하여, 초기 접속으로부터 1차 접속으로의 보안 핸드오프(handoff)를 보안화하거나 인증하는데 이용될 수도 있다. 단지 초기 통신 접속이 활성인 동안, 또는 초기 통신 접속이 설정되거나 종료된 후의 설정 시간 기간 이내에 1차 접속의 협상을 가능화함으로써 부가의 보안 계층이 또한 성취될 수도 있다. 하나의 실시예에서, 초기 접속은 제1 시도가 실패하는 경우에 1차 접속을 설정하기 위해 반복된 시도를 용이하게 하기 위해 활성으로 유지될 수도 있다.
본 명세서에 설명된 인증 및 권한부여 기술은 블루투스 LE와 같은 RF 통신 기술 내의 정보의 교환, 및 휴대형 디바이스(10) 및 마스터 디바이스(110)를 인증하기 위해 이 정보를 보안화하는 것에 주로 초점을 맞춘다는 것이 주목된다. 이러한 RF 통신 기술을 위한 프로토콜은 암호화된 점대점 통신과 같은 하나 이상의 부가의 보안 계층을 이용할 수도 있다. 예시적인 프로토콜은 보안 소켓 계층(Secure Socket Layer: SSL), 전송 계층 보안(transport layer security: TLS), 및 데이터그램 전송 계층 보안(datagram transport layer security: DTLS)을 포함할 수도 있다. 부가적으로, 또는 대안적으로, 통신은 RF 통신 기술에 표준이 아닌 부가의 보안 계층을 거쳐 암호화될 수도 있다.
보안을 손상하기 위한 릴레이 공격 또는 시도는 1차 통신 링크(140)의 파라미터를 변경함으로써 본 개시내용의 일 실시예에서 보호될 수도 있다. 예를 들어, 정확한 결과를 산출하기 위해 삼변 측량에 대해, 통신 시스템이 초당 n개의 접속 이벤트를 이용하는 것을 가정한다. 시스템은 또한 1차 통신 링크(140)의 부분으로서 m개의 2차 접속을 설정할 수도 있다. 달리 말하면, 1차 통신 링크(140)는 휴대형 디바이스(10)와 마스터 디바이스(110) 사이에 정보를 교환하기 위해 m개의 통신 접속을 이용할 수도 있다. m개의 2차 접속의 각각은 초당 n/m개의 접속 이벤트를 통신할 수도 있어 접속 이벤트가 다수의 통신 채널 사이에 분배되게 하여, 어느 채널이 임의의 주어진 시간에 접속 이벤트를 위해 사용되는지를 흐리게 하여, 이에 의해 중간자 공격에 대해 보안을 향상시킨다. 릴레이 공격은 또한 1차 통신 링크(140)의 접속 파라미터를 빈번하게 변경함으로써 보호될 수도 있다. 릴레이 공격에 대해 보호하기 위한 다른 접근법은 접속을 시작하고 정지하여, 릴레이로서 접속의 세트를 따르는 것이 문제가 되게 한다. 타임스탬프 데이터가 또한 다른 정보(예를 들어, 로케이션 정보)와 함께 사용될 수도 있어 릴레이 공격 및 리플레이 공격에 대한 보호를 향상시킨다. 예를 들어, 시스템은 릴레이, 중간자, 또는 리플레이에 대해 점검하기 위해 인지된 범위 내에서 유효 시간 윈도우를 설정할 수도 있다.
1차 접속이 설정된 상태에서, 마스터 디바이스(110)는 메모리 내에 접속 파라미터 및 접속 스케쥴을 저장할 수도 있다. 단계 1020. 달리 말하면, 마스터 디바이스(110)는 접속 파라미터 및 접속 스케쥴을 충분히 알고 있을 수도 있다. 접속 파라미터 및 접속 스케쥴은 하나 이상의 1차 통신 채널, 또는 전송 또는 수신을 위한 통신 무선 대역, 또는 양자 모두의 데이터를 거쳐 통신하도록 관련할 수도 있다. 마스터 디바이스(110)는 접속 파라미터 및 접속 스케쥴을 제어할 수도 있고, 또는 마스터 디바이스(110)는 휴대형 디바이스(10)로부터 접속 파라미터 및 접속 스케쥴을 학습하거나 얻을 수도 있다. 대안적으로 또는 부가적으로, 휴대형 디바이스(10) 및 마스터 디바이스(110)는 접속 파라미터 및 접속 스케쥴을 함께 협상할 수도 있다.
마스터 디바이스(110)와 휴대형 디바이스(120) 사이의 1차 통신 링크(140)는 다양한 방식으로 그리고 다양한 파라미터에 기초하여 설정될 수도 있다. 본 개시내용에 있어서, 1차 통신 링크(140) 및 연계된 파라미터는 블루투스 LE 통신 링크와 관련하여 설명된다. 그러나, 본 개시내용의 하나 이상의 실시예는 이와 같이 한정되는 것은 아니라는 것이 이해되어야 한다. 예를 들어, 1차 통신 링크(140)는 상이한 유형의 통신 기술을 이용할 수도 있다. 그리고, 다른 예로서, 1차 통신 링크(140)는 본 명세서에 설명된 더 많은, 더 적은 파라미터 또는 파라미터의 편차를 이용할 수도 있다. 하나 이상의 연계된 파라미터를 포함하는 1차 통신 링크(140)의 양태는 하나 이상의 모니터 디바이스(120)에 통신될 수도 있다. 이 방식으로, 하나 이상의 모니터 디바이스는 통신의 모니터링을 용이하게 하기 위해 1차 통신 링크(140)의 접속 파라미터 및 스케쥴 정보를 갖고 미리 시딩될(pre-seeded) 수도 있다.
접속 파라미터 및 스케쥴 파라미터와 같은 블루투스 LE의 분야에서 통신 링크를 위한 파라미터의 예는 이하의 표 1에 개략 설명된 파라미터의 하나 이상을 포함할 수도 있다.
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하나 이상의 모니터 디바이스(120)와 1차 통신 링크(140)의 파라미터를 공유함으로써, 통신 시스템(100)은 1차 통신 링크(140)의 베시지 및 메시지 내의 콘텐츠의 모니터링을 가능하게 할 수도 있다. 이 콘텐츠를 인지함으로써 그리고 메시지가 실제로 휴대형 디바이스(10)로부터 온 것을 검증함으로써, 모니터 디바이스(120)는 휴대형 디바이스(10)의 신호 특성의 특정 측정과 연계하도록 구성될 수도 있다. 이 연계는 신호 특성 정보를 마스터 디바이스(110)에 제공하는 것을 용이하게 하거나, 또는 휴대형 디바이스(10)에 대한 로케이션 정보를 결정하기 위한 기초로서 신호 특성 정보의 사용을 용이하게 할 수도 있다.
IV. 통신 모니터링, 로케이션 결정, 및 장비 제어부와의 통신
도 7의 예시된 실시예를 참조하면, 휴대형 디바이스(10)의 통신을 모니터링하는 방법이 도시되어 있고 일반적으로 도면 부호 1100으로 나타낸다. 마스터 디바이스(110)는 1차 통신 링크(140)의 통신을 모니터링하기 위해 동작 상태에 진입하도록 모니터 디바이스(120)의 하나 이상에 명령함으로써 실시간 로케이션 결정을 개시할 수도 있다. 마스터 디바이스(110)는 보조 통신 링크(130)를 거쳐 모니터 디바이스(120)에 명령을 통신할 수도 있고, 1차 통신 링크(140)에 특정한 접속 스케쥴에 접속 파라미터로 하나 이상의 모니터 디바이스(120)를 연속적으로 또는 간헐적으로 업데이트할 수도 있다. 이 정보의 공유는 1차 통신 링크(140)의 통신을 스니핑 또는 감시하는 것을 용이하게 할 수도 있다.
더 구체적으로, 하나의 실시예에서, 하나 이상의 모니터 디바이스(120)는 마스터 디바이스(110)(잠재적으로 블루투스 LE 중앙 디바이스로서 작용함) 및 휴대형 디바이스(10)가 1차 통신 링크(140)를 거쳐 통신하기 위해 사용하는 동일한 스케쥴을 이용할 수도 있다. 달리 말하면, 마스터 디바이스(110) 및 휴대형 디바이스(10)는 1차 통신 링크(140)를 거쳐 통신에 관하여 동작을 동기화할 수도 있다. 동기화는 용례에 따라, 다양한 방식으로 성취될 수도 있다. 예시된 실시예에서, 동기화는 마스터 디바이스(110)가 하나 이상의 모니터 디바이스(120)에 그 시간 기준(time-base)을 익스포트하는(exporting) 것을 수반할 수도 있다. 정확한 시간의 지식은 타이머(1108) 및 마스터 디바이스(110)의 스케쥴링 계층으로부터 얻어질 수도 있다. 타이머(1108)는 라디오로 그리고 라디오로부터 적절한 통신의 타이밍을 용이하게 하기 위해 소프트웨어 라디오 또는 소프트웨어 스택(1110)에 대한 인터럽트를 생성할 수도 있다. 예시된 실시예에서, 마스터 디바이스(110)는 예를 들어, 타이머(1108)로부터의 시간, 소프트웨어 스택(1110)의 스케쥴부로부터의 스케쥴, 및 어디서 시간이 스케쥴에 관련하는지를 포함하는, 다양한 타이밍 파라미터에 관한 타이밍 정보를 얻을 수도 있다. 이 타이밍 정보는 하나 이상의 모니터 디바이스(120)에 제공될 수도 있다. 단계 1102. 예시된 실시예에서, 타이밍 정보는 수십 마이크로초의 분해능에 대한 실질적인 동기화를 용이하게 할 수도 있다.
하나 이상의 모니터 디바이스(120)는 또한 마스터 디바이스(110)로부터 타이밍 정보를 얻는 것, 및 모니터 디바이스(120)의 타이머 내로 이 정보를 로딩하는 것을 수반하는 스케쥴링 계층을 구현할 수도 있다. 단계 1104. 이 타이밍 정보의 로딩은 모니터 디바이스(120)가 마스터 디바이스(110)와 동기화하는 것을 가능하게 할 수도 있다. 보조 통신 링크(130)를 거쳐 타이밍 정보의 전송시에 지연, 종종 고정 지연이 존재할 수도 있기 때문에, 모니터 디바이스(120)는 지연을 보상하거나 무효화(null out)하도록 구성될 수도 있다. 모니터 디바이스(120)는 1차 통신 링크(140) 상에서 능동적으로 전송하지 않고 1차 통신 링크(140)를 모니터링하도록 보조 통신 링크(130)를 거쳐 수신된 타이밍 정보를 이용할 수도 있다.
예시된 실시예에서, 모니터 디바이스(120)는 특정 통신 채널을 위한 통신 윈도우 또는 시간 윈도우를 지시하는 타이밍 정보를 수신할 수도 있다. 통신 윈도우 중에, 모니터 디바이스(120)는 식별된 통신 채널 상에 통신을 주시하고, 모니터링하거나, 또는 스니핑할 수도 있다. 본 명세서에 설명되는 바와 같이, 1차 통신 링크(140)는 하나 초과의 통신 채널을 통한 통신을 수반할 수도 있다. 타이밍 정보는 어느 통신 채널이 주어진 시간 기간 또는 윈도우 동안 모니터링하는지를 모니터 디바이스(120)에 식별할 수도 있다.
마스터 디바이스(110) 또는 휴대형 디바이스(10), 또는 이들의 조합은 통신을 위한 채널 및 시간 분배를 결정할 수도 있다. 시간 동기화에 에러가 더 많으면, 각각의 모니터 디바이스(120)가 더 길게 더 조기에 그 무선 통신 인터페이스(124)를 통신 채널 상에 집중된 상태로 유지할 수도 있다는 것이 주목된다. 달리 말하면, 모니터 디바이스(120)가 주어진 채널에 대해 모니터링할 수도 있는 시간 윈도우의 크기와 시간 분배 정확도 사이에 절충이 존재할 수도 있다. 시간 분배가 개략적이면, 모니터 디바이스(120)는 모니터링 메시지를 위해 더 큰 시간 윈도우를 이용할 수도 있다. 다수의 휴대형 디바이스(10), 및 따라서 마스터 디바이스(110)의 무선 인터페이스(114)와 연계된 더 많은 통신 윈도우가 존재하면, 통신을 위한 더 큰 윈도우가 모니터 디바이스(120)가 단일의 라디오로 모니터링할 수도 있는 채널의 수를 제약할 수도 있다.
하나의 실시예에서, 마스터 디바이스(110)는 하나 초과의 휴대형 디바이스(10)와 통신할 수도 있다. 타이밍 정보는, 모니터 디바이스(120)가 단일의 라디오 또는 통신 인터페이스(124)로 다수의 휴대형 디바이스(10)를 추적하거나 모니터링할 수도 있도록 어느 휴대형 디바이스(10)가 각각의 통신 윈도우와 연계되는지를 또한 식별할 수도 있다. 모니터 디바이스(120)는 단일의 라디오를 갖는 구성에 한정되는 것은 아니고, 통신 인터페이스(124)는 하나 이상의 무선 인터페이스를 포함할 수도 있다는 것이 이해되어야 한다.
타이밍 정보가 마스터 디바이스(110)로부터 수신되고, 모니터 디바이스(120)의 시간 기반이 이에 따라 업데이트되는 상태에서, 모니터 디바이스(120)는 마스터 디바이스(110)와 휴대형 디바이스(10) 사이의 1차 통신 링크(140)를 모니터링할 수도 있다. 단계 1106. 모니터 디바이스(120)는 휴대형 디바이스(10)로부터 통신 전송과 연계된 하나 이상의 신호 특성을 감지할 수도 있다. 단계 1132. 예로서, 휴대형 디바이스(10)는 그 전송과 연계된 전송 전력을 지시할 수도 있고(또는 특정값인 것으로 가정될 수도 있음), 감지된 신호 강도에 대해 이 전송 전력을 비교함으로써, 모니터 디바이스(120)에 대한 휴대형 디바이스(10)에 대한 거리 정보가 결정될 수도 있다. 이 거리 정보는 모니터 디바이스(120) 또는 마스터 디바이스(110), 또는 이들의 조합에 의해 결정될 수도 있다.
모니터 디바이스(120)에 의해 이용된 타이밍 정보 또는 모니터 디바이스의 시간 기반, 또는 양자 모두는 1차 통신 링크(140) 상에서 마스터 디바이스로부터의 모니터링된 메시지에 기초하여 정확도를 향상시키도록 보충될 수도 있다. 예를 들어, 본 명세서에 언급된 바와 같이, 마스터 디바이스(110)의 시간 기반 또는 타이밍 정보를 모니터 디바이스(120)에 전달하는데 있어서의 통신 지연은 마스터 디바이스(110)와 모니터 디바이스(120) 사이의 동기화에 영향을 미칠 수도 있는 기회가 존재한다. 모니터 디바이스(120)는 수신된 메시지의 타이밍을 모니터 디바이스(120)의 시간 기반에 비교하여(타이밍 정보 및 스케쥴 정보를 사용하여) 동기화의 차이를 보정할 수도 있다. 하나의 실시예에서, 모니터 디바이스(120)의 시간 기반은 마스터 디바이스(110), 1차 통신 링크(140), 또는 이들의 임의의 조합으로부터 수신된 메시지의 타이밍을 전적으로 사용하여 결정될 수도 있다.
통신의 시간 기반의 실질적인 동기화 및 접속 스케쥴의 공유에 의해, 마스터 디바이스(110) 또는 모니터 디바이스(120) 또는 양자 모두는 로케이션을 결정하는 것 및 장비 활동을 명령하거나 허용해야 하는지 여부를 결정하는 것을 향해 전환할 수도 있다. 로케이션, 인증, 및 권한부여에 기초하여 장비 활동을 명령하거나 허용하는 것을 결정하기 위한 단계가 도 7에 또한 도시되어 있고 도면 부호 1190으로 나타낸다. 단계 1128에서, 마스터 디바이스(110)는 휴대형 디바이스(10)로부터 1차 통신 링크(140)를 통해 메시지를 수신할 수도 있다. 단계 1128. 단계 1130에서, 마스터 디바이스(110)는 휴대형 디바이스(10)로부터 메시지의 하나 이상의 신호 특성(예를 들어, 메시지의 신호 강도)을 모니터링할 수도 있다. 다른 예로서, 메시지의 하나 이상의 신호 특성은 휴대형 디바이스(10)로부터 메시지의 도달각일 수도 있다.
단계 1132에서, 마스터 디바이스(110)에 유사하게, 모니터 디바이스(120)는 휴대형 디바이스(10)로부터 마스터 디바이스(110)로의 메시지에 기초하여 하나 이상의 신호 특성을 얻을 수도 있다. 모니터 디바이스(120)는 또한 메시지의 메시지 콘텐츠를 얻을 수도 있다. 단계 1134. 모니터 디바이스(120)는 예를 들어, 메시지 자체, 순환 중복 검사(cyclic redundancy checksum: CRC), 체크섬(checksum), 메시지 무결성 검사 필드 또는 보안 해시를 포함하여, 메시지 콘텐츠에 기초하여 인증 정보를 결정할 수도 있다. 인증 정보, 하나 이상의 얻어진 신호 특성, 또는 하나 이상의 모니터링된 및 컴퓨팅된 신호 특성, 또는 이들의 임의의 조합은 모니터 디바이스(120)가 보조 통신 링크(130)를 통해 마스터 디바이스(110)에 송신하는 신호 특성 정보를 형성할 수도 있다. 단계 1134. 인증 정보가 신호 특성 정보 내의 하나 이상의 얻어진 신호 특성을 갖고 전송되는 상태에서, 마스터 디바이스(110)는 하나 이상의 얻어진 신호 특성을 측정하기 위한 기초로서 사용되었던 메시지를 인증할 수 있다. 이는 다른 모니터 디바이스(120) 및 마스터 디바이스(110)를 포함하여, 다수의 소스로부터 보고된 측정치의 정합을 용이하게 할 수 있다.
마스터 디바이스(110)는 휴대형 디바이스(10)로부터 1차 통신 링크(140)를 통해 수신된 메시지를 인증할 수도 있다. 단계 1136. 본 명세서에 설명된 바와 같이, 메시지의 콘텐츠는, 메시지가 휴대형 디바이스(10)인 것으로 가장하는 디바이스가 아니라 휴대형 디바이스(10)로부터 오는 것으로서 인증될 수 있도록 휴대형 디바이스(10)에 특정한 또는 아마도 고유한 것으로서 고려되는 정보를 포함할 수도 있다. 예를 들어, 메시지는 휴대형 디바이스(10)와 연계된 식별 정보로 암호화되거나 또는 포함할 수도 있다. 단계 1136에서 메시지를 인증함으로써, 마스터 디바이스(110)는 메시지가 휴대형 디바이스(10)로부터 오는 것, 및 선택적으로 메시지 내에 포함된 임의의 인스트럭션을 따라야 하는 것의 확신을 갖고 처리할 수도 있다. 메시지의 인증은 소프트웨어 스택(1110)으로부터 수신된 메시지 콘텐츠에 기초할 수도 있다. 부가적으로, 또는 대안적으로, 인증은 파선으로 나타낸 바와 같이, 메시지 콘텐츠에 기초하는 단계 1138에서 컴퓨팅된 메시지 인증 콘텐츠에 기초할 수도 있다.
단계 1138에서 메시지 인증 콘텐츠의 계산에 더 특정하게, 마스터 디바이스(110)는 소프트웨어 스택(1110)으로부터 수신된 메시지 콘텐츠에 기초하여 인증 정보를 결정할 수도 있다. 마스터 디바이스(110)의 인증 정보를 모니터 디바이스(120)로부터 수신된 인증 정보와 정합하기 위해, 마스터 디바이스(110) 및 모니터 디바이스(120)의 모두는 예를 들어, 메시지 자체, 순환 중복 검사(CRC), 체크섬, 메시지 무결성 검사 필드 또는 보안 해시를 포함하여, 인증 정보를 결정하기 위해 사용된 동일한 알고리즘을 사용할 수도 있다. 마스터 디바이스(110)가 인증 정보를 컴퓨팅한 후, 마스터 디바이스(110)는 단계 1138로부터의 메시지 인증 콘텐츠가 휴대형 디바이스(10)로부터 수신된 단계 1134로부터의 신호 특성 정보에 대해 유효한 것을 인증할 수도 있다. 단계 1140. 이러한 인증은 마스터 디바이스(110)에서 컴퓨팅된 인증 정보가 모니터 디바이스(120)로부터 전송된 대응 인증 정보에 정합될 수 있다는 것을 결정하는 것, 및 모니터 디바이스(120)로부터 하나 이상의 측정된 전송된 신호 특성을 단계 1136에서 인증된 메시지와 연계하는 것을 포함할 수도 있다. 마스터 디바이스(110)는 인증되지 않은 메시지와 연계된 측정된 또는 전송된 신호 특성을 드롭할 수도 있다. 하나의 실시예에서, 보조 통신 링크(130)를 사용하여 모니터 디바이스(120)와 마스터 디바이스(110) 사이에 전송된 메시지는 전술된 바와 같이, 메시지 자체를 인증하고 검증하는 것에 추가하여, 자체로 암호화되고, 검증되고, 인증되고, 수신기에 의해 권한부여될(또는 이들의 조합) 수도 있다.
모니터 디바이스(110)로부터 수신된 하나 이상의 신호 특성에 기초하여, 그리고 인증된 메시지에 속하는 이러한 하나 이상의 신호 특성에 의존하여, 마스터 디바이스(110)는 휴대형 디바이스(10)의 로케이션을 추정할 수도 있다. 단계 1142. 로케이션, 바람직하게는 마이크로로케이션은 예를 들어, 삼변 측량- 또는 다변 측정-기반 로케이션 결정을 구현하기 위한 신호 강도 또는 비행 시간, 삼각 측량-기반 로케이션 결정을 구현하기 위한 출발각 또는 도달각, 및 본 명세서에 설명된 임의의 다른 신호 특성, 또는 이들의 임의의 조합을 포함하여, 다양한 유형의 신호 특성에 기초하여 결정될 수도 있다. 하나의 실시예에서, 마스터 디바이스(110)는, 거리, 위치, 신호 강도, 비행 시간, 도달 시간, 도달 시간차, 출발각, 도달각, 장애물 위치, 환경, 뿐만 아니라 삼변 측량, 다변 측정, 삼각 측량, 칼만 필터(Kalman filter), 입자 필터, 지문, 기계 학습, 인공 지능, 기하학 등을 사용하는 연산 모델 중 적어도 하나의 사전 추정(prior estimates)을 포함하여, 하나 이상의 사전 추정에 기초하여 휴대형 디바이스(10)의 위치의 추정을 조정할 수도 있다.
단계 1132에서, 마스터 디바이스(110)는 메모리 내에 저장되고 휴대형 디바이스(10)로부터 전송될 수도 있는 권한부여 정보를 검사할 수도 있다. 권한부여 정보는 소프트웨어 스택(1110)으로부터 제공된 메시지 콘텐츠 내에 포함될 수도 있다. 예로서, 권한부여 정보는 휴대형 디바이스(10)에 특정한 식별자를 포함할 수도 있다. 단계 1132에서 결정된 권한부여 정보, 단계 1142에서 결정된 로케이션 정보, 및 단계 1136에서 결정된 인증 정보 중 적어도 하나를 포함하는 정보에 기초하여, 마스터 디바이스(110)는 이러한 정보가 장비 상의 활동을 허용하거나 명령하는데 충분한지를 결정할 수도 있다. 단계 1144. 마스터 디바이스(110)는 휴대형 디바이스(10) 로케이션(또는 신뢰도를 갖는 가능한 위치의 세트, 또는 그 결여), 인증, 및 권한부여, 또는 이들의 임의의 조합이 장비 상의 활동을 허용할 수도 있다는 것을 장비 제어부(160)에 통신할 수도 있다. 단계 1146. 예를 들어, 단계 1144를 포함하여 프로세스(1190)와 관련하여 설명된 단계들의 모두 또는 일부는 장비 제어부(160)와 같은, 마스터 디바이스(110) 이외의 디바이스에서 수행될 수도 있다.
하나의 실시예에서, 통신 시스템(100)은 1차 통신 링크(140) 또는 보조 통신 링크(130), 또는 양자 모두가 넓은 채널 대역을 이용하도록 구성될 수도 있다. 이 구성은 1차 통신 링크(140) 상의 마스터 디바이스(110)로부터 모니터링된 메시지의 도달 시간의 더 정밀한 캡처를 가능하게 할 수도 있어, 시간 기반 업데이트의 정확도를 향상시키고, 시간 기반이 도달 시간 측정을 위해 사용되게 할 수 있다.
하나의 실시예에서, 통신 시스템(100)은 다수의 마스터 디바이스(110)를 포함할 수도 있다. 하나 이상의 모니터 디바이스(120), 하나 이상의 휴대형 디바이스(10), 및 다수의 마스터 디바이스(110)의 동기화는 다양한 방식으로 성취될 수도 있다. 예를 들어, 도 1의 예시된 실시예에서 다수의 마스터 디바이스(110) 또는 다수의 모니터 디바이스(120), 또는 양자 모두를 갖는 시스템에서, 이들 디바이스의 하나 이상은 보조 통신 링크(130) 상에 마스터 디바이스(110) 역할을 취할 수도 있다. 마스터 디바이스(110)의 역할은 휴대형 디바이스(10)가 디바이스의 시스템에 대해 이동함에 따라 디바이스로부터 디바이스로 전달될 수도 있다. 휴대형 디바이스(10)가 1차 통신 링크(140)의 범위 내에서 이동할 때, 휴대형 디바이스(10)는 중앙 역할에서, 가장 강한 신호를 갖는 마스터 디바이스(110)에 접속할 수도 있고, 휴대형 디바이스(10) 및 마스터 디바이스(110)는 역할을 스위칭할 수도 있고, 여기서 마스터 디바이스(110)가 중앙 역할을 취한다. 마스터 디바이스(110)는 보조 통신 링크(130)를 통해 모니터 디바이스(120)의 세트에 접속 파라미터 및 접속 스케쥴을 통신할 수도 있어, 모니터 디바이스(120)가 휴대형 디바이스(10)를 모니터링하도록 명령한다. 마스터 디바이스(110) 및 모니터 디바이스(120)는 휴대형 디바이스(10)의 로케이션을 결정할 수도 있다.
마스터 디바이스(110)는 마스터 디바이스(110)의 부근에서 다른 잠재적인 마스터 디바이스(110)의 로케이션을 식별하는, 메모리 내에 저장된 데이터 세트를 가질 수도 있다. 마스터 디바이스(110)가 휴대형 디바이스(10)의 로케이션이 다른 마스터 디바이스(110)(선택적으로 이력을 가짐)에 더 근접한 것으로 결정할 때, 마스터 디바이스(110)는 보조 통신 링크(130)를 통해 다른 마스터 디바이스(110)에 접속 파라미터 및 접속 스케쥴을 송신할 수도 있다. 다른 마스터 디바이스(110)는 1차 통신 링크(140)를 통해 초기 마스터 디바이스(110)와 휴대형 디바이스(10) 사이의 접속 이벤트를 모니터링할 수도 있다. 다른 마스터 디바이스(110)는 1차 통신 링크(140)를 통해 초기 마스터 디바이스(110)로부터 휴대형 디바이스(10)로 메시지의 도달 시간을 사용하여 스케쥴을 위한 그 시간 기반을 업데이트할 수도 있다. 다른 마스터 디바이스(110)는 접속 이벤트에서 메시지를 수신하는 것을 지시하는 메시지를 보조 통신 링크(130)를 통해 초기 마스터 디바이스(110)에 송신할 수도 있다. 초기 마스터 디바이스(110)는 휴대형 디바이스(10)를 스니핑하는 것을 정지하도록 그 모니터 디바이스(120)의 세트에 명령할 수도 있다. 이 스테이지에서, 초기 마스터 디바이스(100)는 접속 이벤트에서 중앙 역할로서 전송을 정지할 수도 있다. 초기 마스터 디바이스(110)는 휴대형 디바이스(10)를 위한 마스터 디바이스(110)가 되도록 다른 마스터 디바이스(110)에 명령할 수도 있다. 다른 마스터 디바이스(110)는 1차 통신 링크(140)를 통한 접속 이벤트 중에 휴대형 디바이스(10)에 의해 중앙 역할에서 전송 및 수신하도록 그 시간 기반, 접속 파라미터 및 스케쥴을 사용할 수도 있다.
이 시퀀스를 반복하여, 다른 마스터 디바이스(110)는 보조 통신 링크(130)를 통해 모니터 디바이스(120)의 세트에 접속 파라미터 및 접속 스케쥴을 통신할 수도 있어, 모니터 디바이스(120)가 휴대형 디바이스(10)를 모니터링하도록 명령한다. 재차, 다른 마스터 디바이스(110) 및 모니터 디바이스(120)는 휴대형 디바이스(10)의 로케이션을 결정할 수도 있다. 이 시퀀스는 휴대형 디바이스(10)가 디바이스의 시스템에 대해 이동함에 따라 반복할 수도 있다.
다른 예로서, 마스터 디바이스(110)의 그룹 내에 하나의 능동 마스터가 존재할 수도 있고, 이 능동 마스터는 통신 시스템(100) 내의 모든 디바이스를 위한 타이밍을 지시할 수도 있다. 본 예에서 동기화는 도 7의 예시된 실시예와 관련하여 설명된 동기화 방법론에 유사할 수도 있지만, 선택적으로 현재 능동 마스터가 고장인 경우에 능동 마스터의 역할을 전이하는 것을 포함할 수도 있다.
V. 로케이션 결정
모니터 디바이스(120)는 마스터 디바이스(110)에 유사하게, 도 2 및 도 3의 예시된 실시예에 도시된 바와 같이, 건물, 가구, 또는 차량과 같은 물체 상에 또는 근접하여 고정 배치될 수도 있다. 모니터 디바이스(120) 또는 마스터 디바이스(110), 또는 양자 모두는 하나 이상의 관심 랜드마크 또는 영역에 대한 모니터 디바이스(120)에 관한 위치 정보를 메모리 내에 저장할 수도 있다. 예시적인 랜드마크는 마스터 디바이스(110)의 로케이션, 건물 또는 차량의 도어, 또는 건물 또는 차량 내의 특정 영역을 포함한다.
더 구체적으로, 차량의 분야에서, 마스터 디바이스(110) 또는 마스터 디바이스(110)와 통신하는 다른 디바이스는 마스터 디바이스(110)의 로케이션, 하나 이상의 모니터 디바이스(120), 및 차량의 랜드마크(도어의 외부, 차량의 내부, 운전자 시트, 승객 시트, 및 백시트와 같은), 및 차량 주위의 하나 이상의 다른 영역에 관한 랜드마크 정보를 메모리 내에 저장할 수도 있다. 차량 주위의 예시적인 영역은 운전자의 도어의 3 피트 이내에 규정된 제1 공간, 차량의 5 피트 이내에 규정된 제2 공간 및 차량의 20 피트 이내에 규정된 제3 공간을 포함할 수도 있다.
통신 시스템(100)은 이들 차량 랜드마크 중 하나 이상에 대한 휴대형 디바이스(10)의 로케이션을 결정하고, 결정된 로케이션에 기초하여 차량에 관한 하나 이상의 기능을 가능화 또는 불능화할 수도 있다. 예를 들어, 마스터 디바이스(110)가 휴대형 디바이스(10)가 제1 영역 이내에 있는 것으로 판정하면, 장비 제어부(160)는 차량 도어를 잠금해제하도록 차량의 구성요소에 명령할 수도 있다. 다른 예로서, 마스터 디바이스(110)가 휴대형 디바이스(10)가 차량 운전자 시트에 근접하여 위치된 것으로 판정하면, 장비 제어부(160)는 가동을 가능화하도록 차량에 명령할 수도 있다. 다른 한편으로, 마스터 디바이스(110)가 휴대형 디바이스(10)가 차량의 백시트에 위치되거나 이동되는 것으로 판정하면, 장비 제어부(160)는 가동을 가능화하는 것을 금지하거나 가동을 불능화하도록 차량에 명령할 수도 있다. 다수의 경우에, 장비 제어부(160)는 장비 명령 인터페이스(150)를 거쳐 마스터 디바이스(110)에 의해 그에 제공된 정보로 무엇을 할지를 결정하는데, 이러한 무엇을 할지는 명령된 활동을 수행하는 것, 요청된 정보에 응답하는 것, 또는 정보를 업데이트하는 것, 및 더욱이 명령/요청에 통신된 그 아이덴티티 및/또는 부가의 정보(예를 들어, 벤더-특정 계정 식별자, 액세스 토큰 등)에 기초하여 명령/요청이 특정 휴대형 디바이스(10)에 대해 권한부여되는지를 판정하는 것을 포함할 수도 있고; 달리 말하면, 마스터 디바이스(110)는 하나 이상의 권한부여된 휴대형 디바이스(10)에 대한 위치확인 및 다른 관련 정보와 함께, 장비 명령 인터페이스(150)를 사용하여 상기 하나 이상의 권한부여된 휴대형 디바이스(10)로부터 인증된 명령/요청을 장비 제어부(160)에 제공할 수도 있어, 장비 제어부(160)가 어느 활동이 취해질지를 결정할 수도 있게 한다. 하나의 실시예에서, 장비 제어부(160), 또는 그 서브세트는 마스터 디바이스(110) 내로 논리적으로 또는 물리적으로 일체화될 수도 있고; 다른 실시예에서, 마스터 디바이스(110), 또는 그 서브세트는 장비 제어부(160) 내에 논리적으로 또는 물리적으로 일체화될 수도 있다. 통신 시스템(100)은 차량의 분야 외의 용례에서 하나 이상의 랜드마크에 대한 로케이션 정보를 결정하기 위해 유사한 방식으로 이용될 수도 있다.
본 명세서에 설명된 바와 같이, 통신 시스템(100)은 마스터 디바이스(110) 및 하나 이상의 모니터 디바이스(120)를 포함할 수도 있다. 마스터 디바이스(110) 및 하나 이상의 디바이스(120)는 고정 로케이션에 배치될 수도 있고, 이들 디바이스의 고정 로케이션에 관한 정보는 휘발성 또는 영구일 수도 있는 메모리 내에 저장될 수도 있다. 하나의 실시예에서, 디바이스는 실행시간에 고정 위치 정보의 전체 또는 일부를 결정하거나 얻을 수도 있다. 디바이스는 다른 디바이스(120), 마스터 디바이스(110)와 같은 다른 디바이스로부터, 또는 외부 디바이스를 위한 입/출력 인터페이스(예를 들어, GPIO)를 거쳐 고정 위치 정보를 얻을 수도 있다. 실행시간에 얻어진 또는 결정된 고정 위치 정보는 RAM 또는 휘발성 메모리 내에 저장될 수도 있다. 부가적으로, 또는 대안적으로, 고정 위치 정보의 단지 일부는 고정 위치 정보의 전체가 동시에 휘발성 메모리 내에 저장되지 않도록 임의의 시점에 휘발성 메모리 내에 저장될 수도 있다. 이 방식으로, 고정 위치 정보는 고정 위치 정보의 전체가 메모리 내에 저장되지 않고 온더플라이(on the fly)로 또는 실행시간 중에 프로세싱될 수도 있다.
하나의 실시예에서, 하나 이상의 고정 위치 디바이스는 하나 이상의 다른 고정 위치 디바이스에 위치 정보를 통신할 수도 있어, 이 통신된 위치 정보가 메모리 내에 저장될 수 있게 된다. 예로서, 마스터 디바이스(110)는 자신 및/또는 다른 고정 위치 디바이스에 대한 위치 정보를, 주기적으로, 또는 파워업 중에, 또는 임의의 다른 동작 시간에, 또는 이들의 임의의 조합에, 모니터 디바이스(120)에 통신할 수도 있다.
마스터 디바이스(110)는 자신 및 하나 이상의 모니터 디바이스(120)의 각각에 관한 로케이션 정보를 메모리 내에 저장할 수도 있다. 다른 예로서, 마스터 디바이스(110)는 자신에 관한 로케이션 정보를 메모리 내에 저장할 수도 있고, 각각의 하나 이상의 모니터 디바이스(120)의 각각은 이들의 로케이션 정보를 메모리 내에 저장하고 이 정보를 보조 통신 인터페이스(130)를 거쳐 마스터 디바이스(110)와 공유할 수도 있다. 이 로케이션 정보 및 휴대형 디바이스(10)로부터의 통신에 관하여 검출된 신호 특성 정보에 기초하여, 통신 시스템(100)은 휴대형 디바이스(10)에 대한 로케이션 정보를 결정할 수도 있다. 휴대형 디바이스(10)에 대한 로케이션 정보는 물체에 대한 하나 이상의 구역/영역에 대응하는 휴대형 디바이스(10)의 로케이션, 또는 하나 이상의 랜드마크(예를 들어, 물체 또는 고정 위치 디바이스 중 하나의 특정점)로부터의 거리를 포함할 수도 있다.
하나의 실시예에서, 통신 시스템(100)은 마스터 디바이스(110) 및 적어도 2개의 모니터 디바이스(120)를 포함하여, 인지된 로케이션에 배치된 적어도 3개의 디바이스를 포함할 수도 있다. 3개의 디바이스에 의해, 마스터 디바이스(110)는 2개의 가능한 로케이션에 대한 휴대형 디바이스(10)의 위치를 분석하기 위해 삼변 측량을 이용할 수도 있다. 4개 이상의 디바이스에 의해, 마스터 디바이스(110)는 단일의 가능한 로케이션에 대한 휴대형 디바이스의 위치를 분석하기 위해 삼변 측량을 이용할 수도 있다. 이 방식으로, 마스터 디바이스(110)는 거리의 지시기로서 단지 점대점 신호 강도를 이용하는 종래의 로케이션 검출 시스템에 비해 향상된 정확도를 갖고 실시간으로 휴대형 디바이스(10)의 위치를 결정할 수도 있다. 하나의 실시예에서, 통신 시스템은 적어도 하나의 마스터 디바이스(110) 및 적어도 하나의 모니터 디바이스(120)를 포함하여, 적어도 7개의 고정 위치 디바이스를 포함할 수도 있다.
삼변 측량은 신호 특성 정보에 기초하여 휴대형 디바이스(10)의 로케이션을 결정하는 유일한 방법이 아니라는 것이 이해되어야 한다. 이 정보에 기초하여 로케이션 정보를 결정하기 위한 다른 위치 방법론은 도달각, 출발각, 비행 시간, 도달 시간, 도달 시간차, 전송 전력(수신 전력에 추가하여), 미분 등, 예로서 삼각 측량, 다변 측정, 미분, 지문, 칼만 필터, 입자 필터, 기계 학습, 인공 지능 등, 및 이들의 임의의 조합을 이용하는 방법론을 포함한다. 또한, 휴대형 디바이스(10)에 대한 로케이션 정보를 결정하기 위해 3개 이상의 고정 위치 디바이스를 이용할 필요가 없고, 더 많거나 적은 고정 위치 디바이스가 다양한 정확도를 갖고, 로케이션 정보를 결정하는데 이용될 수도 있다는 것이 이해되어야 한다.
예시된 실시예에서, 마스터 디바이스(110) 및 하나 이상의 모니터 디바이스(120)는 차량과 같은, 물체에 대해 비대칭 배열로 배치된다. 예를 들어, 마스터 디바이스(110)는 차량의 중심 부근에 배치될 수도 있고, 하나 이상의 모니터 디바이스(120)는 모니터 디바이스(120)가 승객 도어가 아니라, 운전자 도어 내부에 위치되도록 배치될 수도 있다. 비대칭 배열은 특정 관심 영역의 타겟화를 가능하게 할 수도 있고, 차량에 의해 발생된 또는 차량에 고유적인, 또는 이들의 조합의 잠재적인 간섭을 극복하는 것을 용이하게 할 수도 있다. 대안적으로, 마스터 디바이스(110) 및 하나 이상의 모니터 디바이스(120)는 대칭 배열로 물체 상에 위치될 수도 있다. 대칭 배열은, 주로 고정 위치 디바이스 로케이션, 신호 강도, 거리, 각도, 또는 이들의 임의의 조합의 캘리브레이션이 대칭 배열에서 더 균일할 가능성이 높기 때문에, 물체에 대한 휴대형 디바이스(10)의 로케이션을 결정하는데 있어서의 연산 복잡성을 감소시킬 수도 있다.
본 명세서에 설명된 다수의 실시예는 마스터 디바이스(110) 및 하나 이상의 모니터 디바이스(120)를 포함하여, 각각의 고정 위치 디바이스의 위치에 대한 저장된 정보를 이용한다. 이 정보는 예를 들어, 각각의 고정 위치의 로케이션이 결정되어 메모리 내에 저장되는 구성 또는 캘리브레이션 프로세스를 포함하여, 다양한 방식으로 얻어질 수도 있다. 구성 프로세스는 그 로케이션이 구성 프로세스 중에 인지되는 랜드마크 또는 물체에 대한 그 고정 위치를 지시하는 식별자를 각각의 디바이스 내에 저장하는 것을 수반할 수도 있다. 몇몇 경우에, 하나 이상의 고정 위치 디바이스, 또는 모든 고정 위치 디바이스의 로케이션은 미지일 수도 있다. 이 상황에서 하나 이상의 고정 위치 디바이스의 로케이션은 구성 프로세스에서 결정될 수도 있다. 예를 들어, 하나의 구성 프로세스에서, 미지의 로케이션의 식별은 그 실제 위치가 인지되는 하나 이상의 부가의 고정 디바이스의 일시적 도입에 의해 용이하게 될 수도 있고 미지의 로케이션을 결정하기 위한 기초로서 사용될 수 있다. 서로에 대한 하나 이상의 고정 디바이스의 로케이션에 기초하여, 시스템(100)은 전송 신호 강도, 안테나 모드, 안테나 유형, 알고리즘의 파라미터를 포함하는 로케이션 알고리즘, 또는 이들의 조합과 같은, 하나 이상의 파라미터를 조정하도록 캘리브레이팅할 수도 있다. 로케이션 알고리즘의 예시적인 변화는 성능 인자 또는 메트릭의 조정을 포함할 수도 있다. 조정은 실시간으로 또는 초기 캘리브레이션시에 행해질 수도 있다.
실시간 캘리브레이션의 예는, 예를 들어 사용자가 도어를 개방할 때, 또는 사용자가 거의 항상 동일한 로케이션에 이들의 휴대형 디바이스(10)를 두는(예를 들어, 일단 자동차 내의 승객 시트 상의 지갑의 배치) 휴대형 디바이스(10)의 로케이션에 대한 지식을 포함하여, 사용의 거동/인지된 패턴에 대한 지식을 얻는 것을 포함한다. 이러한 지식은 사용시에 로케이션 알고리즘을 조정하는 것(예를 들어, 곡선 피팅 또는 보상)을 포함하여, 로케이션 정보를 더 정확하게 결정하기 위해 시스템(100)을 캘리브레이팅하기 위한 기초로서 사용될 수도 있다.
다른 예로서, 각각의 고정 위치 디바이스의 로케이션은 하나의 고정 위치 디바이스의 로케이션에 대한 지식을 사용하여 결정될 수도 있고, 각각 통신을 전송하도록 그리고 통신을 청취하도록 다른 고정 위치 디바이스의 각각에 지시한다. 고정 위치 디바이스는 통신을 전송하지 않을 때, 고정 위치 디바이스 전송을 위한 신호 특성 정보를 검출할 수도 있다. 그 결과, 각각의 고정 위치 디바이스는 각각의 다른 고정 위치 디바이스에 대한 신호 특성 정보를 수집할 수도 있다. 모든 고정 위치 디바이스에 대한 신호 특성 정보의 수집은 모든 인지된 고정 위치 디바이스에 대한 위치 정보를 결정하기 위해 하나의 인지된 위치와 함께 사용될 수도 있다. 이 위치 정보는 메모리 내에 저장될 수도 있다.
하나의 실시예에서, 휴대형 디바이스(10)는 휴대형 디바이스에 대한, 모션 정보 및/또는 위치 및/또는 배향 정보, 또는 임의의 조합을 결정하기 위한 하나 이상의 센서를 포함할 수도 있다. 이들 센서는 각속도 센서, 자기계, 가속도계, 초음파 스피커/마이크로폰, 및 글로벌 포지셔닝 시스템(GPS) 수신기 중 적어도 하나 이상을 포함할 수도 있다. 마스터 디바이스(110) 또는 모니터 디바이스(120)는 모션 정보 또는 위치확인 정보, 또는 양자 모두를 결정하기 위한 센서의 세트를 또한 포함할 수도 있다.
마스터 디바이스(110) 또는 모니터 디바이스(120), 또는 양자 모두 내로 합체된 하나 이상의 센서는 각속도 센서, 자기계, 가속도계, 초음파 스피커/마이크로폰, GPS 수신기, 속도계, 및 주행기록계 중 적어도 하나 이상을 포함할 수도 있다. 부가적으로, 또는 대안적으로, 이들 또는 유사한 센서 중 하나 이상은 마스터 디바이스(110) 또는 모니터 디바이스(120)의 외부에 있지만, 그에 통신적으로 결합될 수도 있어, 마스터 디바이스(110) 또는 모니터 디바이스(120)가 외부 센서로부터 센서 정보를 수신할 수도 있게 된다. 예로서, 장비 제어부(160)는 하나 이상의 센서를 포함할 수도 있고, 마스터 디바이스(110)는 장비 제어부(120)에 의해 명령 인터페이스(150)를 거쳐 센서로부터 센서 정보를 수신할 수도 있다.
부가적으로, 또는 대안적으로, 마스터 디바이스(110)는, 마스터 디바이스(110)가 장비 명령 인터페이스(150)를 통해 수신할 수도 있는 장비의 동작 상태에 기초하여, 마스터 디바이스(110)가 부착되어 있는 장비의 모션 및/또는 위치 및/또는 배향 정보, 또는 임의의 조합을 인지하거나 결정할 수도 있다. 예를 들어, 장비는 차량일 수도 있고, 차량은 주차중이거나 오프 상태일 수도 있다. 마스터 디바이스(110)는 장비 명령 인터페이스(150)를 거쳐 장비 제어부(160)로부터 주차 또는 오프 상태를 지시하는 상태 정보를 얻을 수도 있다. 다른 예로서, 마스터 디바이스는 장비의 동작 특성에 기초하여 모션 및/또는 위치 및/또는 배향 정보를 인지하거나 결정할 수도 있다. 장비가 인지된 로케이션에 있는 건물인 맥락에서, 휴대형 디바이스(10)는 1차 통신 링크(140)를 통해 마스터 디바이스(110)로 그 모션 및 위치 정보를 전송할 수도 있다. 마스터 디바이스(110)는 칼만 필터링, 입자 필터링, 지문, 삼변 측량, 삼각 측량, 다변 측정, 미분, 기계 학습, 인공 지능, 및 다른 기술의 임의의 조합을 사용하여 a) 휴대형 디바이스로부터의 모션 및/또는 위치 및/또는 배향 정보, b) 장비의 모션 및/또는 위치 정보, c) 거리의 삼변 측량 및/또는 다변 측정에 의해 추정된 바와 같은 마스터 디바이스(110)에 대한 휴대형 디바이스(10)의 상대 위치, 또는 d) 각도의 삼각 측량에 의해 추정된 바와 같은 마스터 디바이스(110)에 대한 휴대형 디바이스(10)의 상대 위치, 또는 이들의 임의의 조합을 통합하거나 결정할 수도 있다. 시스템은 이들의 상대 위치 및/또는 배향의 추정치에 기초하여, 휴대형 디바이스(10), 마스터 디바이스(120), 및 모니터 디바이스(120)의 안테나 특성의 편차를 보상할 수도 있다. 이들 기술의 하나 이상에 따라 결정된 통합된 정보는 마스터 디바이스(110)에 대한 휴대형 디바이스(10)의 상대 위치의 더 정확한 추정을 제공할 수도 있다. 시간 경과에 따른 휴대형 디바이스(10)의 컴퓨팅된 위치에 기초하여, 과거의 휴대형 디바이스(10) 이동 벡터가 결정될 수도 있고 미래의 이동 벡터가 추정될 수도 있으며, 그로부터 휴대형 디바이스(10) 위치확인 추정치가 점검될 수도 있고(유효화, 신뢰도 증가 또는 감소, 또는 무효화), 이동이 분석되고 그리고/또는 예측될 수도 있다.
마스터 디바이스(110)는 통합된 모션, 위치, 삼변 측량, 삼각 측량, 다변 측정, 미분, 비행 시간, 및/또는 다른 정보에 대해 칼만 필터, 입자 필터, 지문, 또는 기계 학습 기술, 인공 지능, 또는 이들의 임의의 조합을 또한 사용할 수도 있다. 이러한 필터 기술은 릴레이 공격에 대한 보호를 제공할 수도 있다. 예를 들어, 칼만 필터 또는 입자 필터, 또는 양자 모두는, 휴대형 디바이스(10)에 의해 전송된 모션 및/또는 위치 정보가 삼변 측량, 다변 측정, 미분, 또는 삼각 측량 정보와 일치하지 않은 것을 검출하는데 이용될 수도 있고, 이러한 검출에 응답하여, 마스터 디바이스(110)는 정보가 불일치하고 로케이션이 유효하지 않다는(또는 매우 낮은 신뢰도를 갖는다는) 것을 결정할 수도 있다. 이 시나리오는 휴대형 디바이스(10)가 정지 상태일 때 발생할 수도 있고, 릴레이 공격은 모션을 갖는 장비에 접근한다. 부가적으로, 모션 정보는 칼만 필터로의 제어 입력일 수도 있다.
하나의 실시예에서, 마스터 디바이스(110)는 예를 들어, a) 페이딩 효과(fading effect)를 실질적으로 회피하거나 완화하기 위해 하나 이상의 파라미터를 조정하는 것(예를 들어, 상이한 채널로 스위칭하고, 오프셋 또는 동적 구성 파라미터를 적용하는 등) 및/또는 b) 휴대형 디바이스(10)의 로케이션에 관하여 지문 또는 지시로서 페이딩 효과를 사용하는 것을 포함하여, 페이딩 효과를 고려하도록 구성될 수도 있다. 블루투스 LE와 같은 협대역 시스템에서, 다중경로 반사가 로케이션 결정의 정확도에 영향을 미칠 수 있는 하나 이상의 신호 특성에 페이딩 또는 다른 효과를 유도할 수도 있다.
이러한 효과를 완화하기 위해, 하나의 예에서, 마스터 디바이스(110)는 다수의 채널(예를 들어, 20개 초과 채널)을 가로질러 측정치를 조합할 수도 있다. 페이딩 효과를 완화시키기 위한 부가의 접근법은 20 또는 40 Hz에서 접속 이벤트를 스케쥴링하는 것, 각각의 접속 이벤트(특정 채널에 있는)에서 휴대형 디바이스 신호 강도를 측정하는 것, 선택적으로 다수의 측정치(예를 들어, 접속 이벤트당 2개 이상의 패킷)를 취하는 것, 및 최대화, 평균, 클러스터링(clustering), 또는 중앙값-발견 필터로 측정치를 조합하는 것, 또는 이들의 임의의 조합을 포함한다. 다음의 접속 이벤트는 상이한 채널 상에 있을 수도 있다(BLE 사양에 따라). 단독으로 또는 이 부가의 접근법 또는 다른 접근법과 함께 사용될 수 있는 추가의 가능한 접근법은 a) 접속 이벤트를 최대화, 평균, 또는 중앙값-발견하는 것 - 예를 들어, 상이한 채널 상에서 이전의 0.5 내지 2초의 접속 이벤트를 수집하는 평균화 시간-윈도우 필터를 사용하여 - 그리고 필터의 출력을 평균화하는 것; b) 0.5 내지 1초 정도의 시간 상수를 갖는 지수함수 이동 평균을 사용하여 접속 이벤트를 평균화하고, 상이한 채널로부터의 접속 이벤트를 평균 내로 수집하는 것; c) 3 내지 5개의 접속 이벤트의 그룹을 수집하고, 하위의 1 내지 3개의 신호 강도를 페이딩될 가능성이 있는 것으로서 폐기하고, 이어서 접근법 a) 또는 b) 또는 양자 모두의 평균화 방법을 사용하는 것; d) 원시 데이터 상에 입자 필터를 실행하는 것; e) 원시 데이터 상에 칼만 필터를 실행하는 것; 또는 f) 이들의 임의의 조합을 포함한다.
하나의 실시예에서, 휴대형 디바이스(10)의 로케이션은 동작 모드에 기초하여 결정되는 알고리즘 프로세스를 거쳐 결정될 수도 있다. 알고리즘 프로세스의 결정은 삼변 측량, 다변 측정, 삼각 측량, 미분, 지문, 기계 학습, 인공 지능, 또는 임의의 다른 알고리즘 중 적어도 하나를 선택하는 것을 포함할 수도 있다. 선택을 위한 기초로서 사용되는 동작 모드는 a) 휴대형 디바이스(10)가 물체의 제1 거리 범위의 외부 또는 내부에 있는 것으로 결정되는지 여부 및 b) 휴대형 디바이스(10)가 차량의 객실(또는 건물, 방, 구역 등) 외부 또는 내부에 있는 것으로 결정되는지 여부, c) 물체 상태, d) 후보 휴대형 디바이스(10) 로케이션, 및 e) 로케이션 결정의 확실성(확률론적) 중 적어도 하나에 기초할 수도 있다. 하나 이상의 실시예에서, 휴대형 디바이스(10)의 위치를 결정하기 위해 최고 신뢰도를 야기하는 알고리즘(또는 신뢰도의 결여시에, 특정 알고리즘, 또는 특정 알고리즘의 조합)을 동시에 조합하고 그리고/또는 선택하는 임의의 수의 하나 이상의 알고리즘 프로세스가 실행될 수도 있다.
도 8의 예시된 실시예를 참조하면, 휴대형 디바이스(10)에 대한 로케이션 정보를 결정하는 방법이 도시되어 있고 일반적으로 도면 부호 1200으로 나타낸다. 방법(1200)은 하나 이상의 모니터 디바이스(120)에 의해 모니터링된 1차 통신 링크(140)를 통한 통신에 기초할 수도 있다. 이러한 통신은 도 7의 예시된 실시예에 따른 통신 또는 메시지의 모니터링을 포함하여, 본 명세서에 설명된 하나 이상의 실시예에 따라 모니터링될 수도 있다. 1차 통신 링크(140)와 연계된 통신의 파라미터 및 타이밍은 1차 통신 링크(140)의 모니터링을 용이하게 하기 위해 마스터 디바이스(110)로부터 보조 통신 링크(130)를 거쳐 하나 이상의 모니터 디바이스(120)로 제공될 수도 있다.
도 8의 예시된 실시예에서, 하나 이상의 모니터 디바이스(120)는 마스터 디바이스(110)로부터 수신된 타이밍 정보 또는 스케쥴 정보, 또는 양자 모두에 기초하여 1차 통신 링크(140)를 모니터링하도록 이들의 각각의 무선 통신 인터페이스(124)를 가능화하고 전환할 수도 있다. 단계 1202. 모니터링을 위한 조정은 통신을 위한 스케쥴링된 시간 전에 또는 1차 통신 링크(140) 상의 접속 이벤트 전에 행해질 수도 있다. 이 방식으로, 모니터 디바이스(110)는 스케쥴링된 메시지 또는 접속 이벤트와 같은, 하나 이상의 스케쥴링된 이벤트 전에 1차 통신 링크(140) 상의 통신을 모니터링하기 위해 자체로 구성할 수도 있다. 접속 이벤트는 마스터 디바이스(110) 및 휴대형 디바이스(10)로부터의 다수의 각각의 전송을 수반할 수도 있다. 단계 1206. 접속 이벤트 전에 이러한 통신을 모니터링하기 위해 조정에 의해 모니터 디바이스(110)는 마스터 디바이스(110)와 휴대형 디바이스(10) 사이의 전체 교환, 또는 교환의 상당한 부분을 캡처할 수도 있다.
하나 이상의 모니터 디바이스(120)는 1차 통신 링크(140)에 관한 신호 특성 정보 및 휴대형 디바이스(10)로부터의 전송을 결정하기 위해 하나 이상의 측정을 행할 수도 있다. 단계 1204, 1205, 1207, 1208, 1209 및 1210. 더 구체적으로, 접속 이벤트 전에, 마스터 디바이스 전송 중에, 마스터 디바이스 전송 후에, 휴대형 디바이스 전송 중에, 휴대형 디바이스 전송 후에, 또는 접속 이벤트 후에, 또는 이들의 조합에, 하나 이상의 모니터 디바이스(120)는 스케쥴링된 시간 프레임에 대해 1차 지시 링크(140)에 의해 이용되는 채널 내의 전력을 측정할 수도 있다. 대안적으로, 또는 부가적으로, 마스터 디바이스(110)는 다양한 시간에 채널 내의 전력의 하나 이상의 유사한 측정을 행할 수도 있다.
하나 이상의 측정과 함께, 모니터 디바이스(120)는 모니터링되는 메시지 및 하나 이상의 측정이 마스터 디바이스(110)와 휴대형 디바이스(10) 사이의 통신에 대응하는 것을 검증하기 위해 1차 통신 링크(140)를 거쳐 수신된 통신의 분석을 행할 수도 있다. 단계 1212 또는 단계 1114. 이 방식으로, 모니터 디바이스(120)는 1차 통신 링크(140) 내에서 정확하게 모니터링된 전력 또는 휴대형 디바이스(10)와 교환된 메시지를 갖는 것을 확인할 수도 있다. 예를 들어, 모니터 디바이스(120)는 이하의 확인 단계: 블루투스 LE 액세스 어드레스의 검증, 순환 중복 검사(CRC)의 검증, 메시지의 보안 해시의 검증, 유효한 복호화, 및 메시지의 타이밍 중 하나 이상을 행할 수도 있다. 모니터 디바이스는 확인 정보 또는 확인 정보의 요약을 마스터 디바이스(110)에 송신할 수도 있다. 단계 1226 또는 단계 1134. 마스터 디바이스(110)는, 정보가 휴대형 디바이스(10)가 로케이션에 있는 포지티브 결정을 향해 기여하는데 사용되어야 하면, 모니터 디바이스(120) 확인 정보가 유효한지를 판정할 수도 있다. 마스터 디바이스(110)는 휴대형 디바이스(10)로부터 수신된 마스터 디바이스의 메시지를 복호화하고, 단계 1218 또는 단계 1138, 메시지의 진정성을 검증하고, 이어서 단계 1226 또는 단계 1140에서, 확인 정보가 메시지에 정합하는 것을 검증함으로써 이를 행할 수도 있다. 이들 단계는 휴대형 디바이스(10)의 로케이션을 스푸핑하는(spoofing) 상대자에 대한 보호를 향상시킬 수도 있다. 단계 1216 또는 단계 1144. 마스터 디바이스(110)는, 휴대형 디바이스(10)가 로케이션에 있는 것을 결정하기 위해 충분한 정보가 존재하는지를 판정하기 위해, 확인 정보, 뿐만 아니라 모니터 디바이스(120)로부터의 수신된 신호 특성을 사용할 수도 있다. 단계 1220 또는 1144. 마스터 디바이스(110)는 휴대형 디바이스(10)가 장비 상에 활동을 허용하거나 명령하기 위해 적절하게 위치되어 있는지, 그리고/또는 적절하게 인증되었는지, 그리고/또는 적절하게 권한부여되어 있는지를 판정할 수도 있다. 예를 들어, 휴대형 디바이스(10)는 마스터 디바이스(110)에 인증되거나 인증되지만 마스터 디바이스(110)를 거쳐 활동을 실행하도록 권한부여되지 않을 수도 있다. 이 경우에, 마스터 디바이스(110)는 미권한부여된 휴대형 디바이스로부터 명령을 무시할 수도 있다. 단계 1224 또는 1146에서, 단계 1220 또는 1144에 기초하여, 마스터 디바이스(110)는 장비가 그로부터 특정 활동을 수행하도록 선택할 수도 있는 임의의 휴대형 디바이스(10) 또는 마스터 디바이스(110) 개시된 명령/요청과 함께, 현재 휴대형 디바이스(10) 위치 및 관련 정보를 명령 인터페이스(150)를 통해 장비 제어부(160)에 통신할 수도 있다.
하나 이상의 모니터 디바이스(120)는 1차 통신 링크(140)에 관한 다양한 정보를 마스터 디바이스(110)에 통신할 수도 있다. 이러한 통신은 보조 통신 링크(130) 또는 개인 통신 링크를 거쳐 하나 이상의 모니터 디바이스(120)와 마스터 디바이스(110) 사이에 전송될 수도 있다. (도 7의 예시된 실시예의 단계 1134.) 예를 들어, 하나 이상의 모니터 디바이스(120)는 통신 이벤트에 대응하는 하나 이상의 측정에 기초하여 신호 특성 정보를 통신할 수도 있다. 단계 1214 또는 단계 1134. 부가적으로 또는 대안적으로, 하나 이상의 모니터 디바이스(120)는 이하의 정보 유형: 모니터링된 통신 또는 메시지-관련 정보, 상태 정보, 및 보안성을 향상시키고 정확한 메시지와 연계된 측정을 증명하도록 캡처된 메시지의 방법 식별자(예를 들어, 해시) 중 하나 이상을 마스터 디바이스(110)에 통신할 수도 있다. 해시는 메시지를 인증하기 위해 통신 프로토콜에 의해 이용되는 CRC, 또는 임의의 다른 식별자, 체크섬 또는 보안 특징(예를 들어, 메시지 인증 코드 또는 디지털 서명)일 수도 있다. 예를 들어, 블루투스 LE에 의해, 메시지 식별자는 32-비트 메시지 무결성 검사 필드일 수도 있다. 대안적으로, 방법 식별자는 예를 들어, 공유(대칭) 또는 공개/개인(비대칭) 키와 같은, 몇몇 부가의 엔트로피로 솔트된(salted) 메시지의 개별 해시를 포함하여, 통신 프로토콜에 표준이 아닌 방법을 사용하여 컴퓨팅될 수도 있다. 하나의 실시예에서, 신호 특성 정보는 1차 통신 링크(140) 내의 전력의 하나 이상의 측정된 값을 포함할 수도 있다. 대안적으로, 또는 부가적으로, 모니터 디바이스(120)는 하나 이상의 측정된 값에 기초하여 수신 신호 강도 지시기(RSSI)를 계산하고, 마스터 디바이스(110)에 전송된 신호 정보 내에 RSSI를 포함할 수도 있다. 대안적으로, 또는 부가적으로, 모니터 디바이스(120)는 하나 이상의 측정된 값에 기초하여 도달각을 계산하고, 마스터 디바이스(110)에 전송된 신호 정보 내에 도달각을 포함할 수도 있다. 모니터 디바이스(120)는 모니터링된 메시지와 연계된 도달 시간과 같은 메시지 관련 정보를 또한 통신할 수도 있다. 통신된 정보는 상기 메시지 정보 및 신호 특성에 한정되는 것은 아니고; 부가적인 또는 대안적인 정보가 본 명세서에 설명된 계산의 임의의 조합에 기초하여 통신될 수도 있다는 것이 이해되어야 한다.
하나 이상의 모니터 디바이스(120)로부터의 신호 특성 정보의 통신에 추가하여, 또는 대안적으로, 휴대형 디바이스(10)는 신호 특성 정보를 통신할 수도 있다는 것이 이해되어야 한다. 예를 들어, 휴대형 디바이스(10)는 RSSI를 마스터 디바이스(110)에 통신할 수도 있다.
하나의 실시예에서, 하나 이상의 모니터 디바이스(120) 및 마스터 디바이스(110)는 통신에 관하여 보안성을 실질적으로 향상시키는 방식으로 보조 통신 링크(130)를 거쳐 서로 통신할 수도 있다. 예를 들어, 모니터 디바이스(120)로부터의 전송은 인지된 모니터 디바이스(120)로부터 오는 것으로서 마스터 디바이스(110)에 의해 유효화될 수도 있다. 마스터 디바이스(110) 및 모니터 디바이스(120)는 이러한 유효화를 성취하기 위해 챌린지/응답 프로토콜을 행할 수도 있다.
본 명세서에 설명된 바와 같이, 마스터 디바이스(110)는 하나 이상의 모니터 디바이스(120)로부터 수신된 신호 특성 정보에 기초하여, 휴대형 디바이스(10)에 관한 로케이션 정보를 결정할 수도 있다. 예시된 실시예에서, 마스터 디바이스(110)는 로케이션 정보를 결정하기 위해 임의의 전술된 기술을 이용할 수도 있다. 단계 1216 또는 단계 1142.
예를 들어, 마스터 디바이스(110) 내의 제어기(112)는 모니터 디바이스(120)로부터 수신된 신호 특성 정보(예를 들어, 신호 강도 정보를 포함함)의 각각의 스트림 상에 평균화 필터(예를 들어, 윈도우 필터, 지수함수 이동 평균 필터, 최대화 필터, 중간값-발견 필터 또는 다른 평균화 필터 등)를 적용할 수도 있다. 제어기(112)는 각각의 모니터 디바이스(120)에서의 평균화된 수신 전력(Pr) 및 프리스 공식(Friis equation):
Figure 112018099502918-pct00002
을 사용하여 모니터 디바이스(120)와 휴대형 디바이스(10) 사이의 범위(R)를 추정할 수도 있다. 여기서, Pt는 메모리로부터 검색된 휴대형 디바이스(10) 전송 전력이고; Gt는 메모리로부터 검색된 휴대형 디바이스(10) 안테나 이득이고; Gr은 메모리로부터 검색된 모니터 디바이스(120) 안테나 이득이고; λ는 메모리로부터 검색된 1차 통신 링크(140) 주파수이다. 제어기(112)는 비선형 최소 자승 삼변 측량 알고리즘, 다변 측정 알고리즘, 또는 다른 알고리즘을 사용하여 휴대형 디바이스(10)의 위치를 추정하기 위해, 모니터 디바이스(120)와 휴대형 디바이스(10) 사이의 범위(R)의 추정치 뿐만 아니라 메모리로부터 검색된 모니터 디바이스(120)의 위치를 사용할 수도 있다. 마스터 디바이스(110)가 로케이션 정보를 결정한 후에, 프로세스는 통신을 위한 조정을 시작함으로써 선택적으로 반복될 수도 있다. 단계 1202.
상이하게 구성된 안테나 구성 및 잠재적인 장애물(예를 들어, 자동차 미러, 자동차 도어, 또는 금속 배리어)과 같은, 다양한 인자를 수용하기 위해 보상 정보를 이용할 수도 또는 이용하지 않을 수도 있는 기술을 포함하여, 다양한 위치추적 기술이 로케이션 정보를 결정하는데 이용될 수도 있다. 하나의 실시예에서, 마스터 디바이스(110)는 a) 휴대형 디바이스(10)의 전송 전력, b) 모니터 디바이스(120) 및 마스터 디바이스(110)의 각각에 의한 측정된 수신 전력, 및 c) 모니터 디바이스(120) 및 마스터 디바이스(110)의 상대 로케이션에 기초하여, 마스터 디바이스(110) 및 하나 이상의 모니터 디바이스(120)에 대한 휴대형 디바이스(10)에 관한 로케이션 정보를 결정할 수도 있다. 이 정보에 기초하여, 로케이션 정보는 마스터 디바이스(110)에 대한 휴대형 디바이스(10)의 위치의 추정치일 수도 있다.
하나의 실시예에서, 로케이션 정보는 적어도 부분적으로 링크 품질 지시기(Link Quality Indicator: LQI)의 결정에 기초할 수도 있다. 접속 이벤트(예를 들어, 전송) 전에, 접속 이벤트 중에, 및 접속 이벤트 후에 통신 채널 내의 전력을 측정함으로써, 마스터 디바이스(110)는 LQI의 형태인 것으로 고려되는 신호 대 노이즈비를 계산할 수도 있다. 이 LQI 정보에 의해, 마스터 디바이스(110)는 휴대형 디바이스(10)와 고정 모니터 디바이스(120)[예를 들어, 마스터 디바이스(110)와 하나 이상의 모니터 디바이스(120)] 사이의 범위의 그 추정을 향상시킬 수도 있다.
더 구체적으로, 휴대형 디바이스(10)가 메시지를 전송하기 전에, 전송 중에, 및 전송 후에 전력을 측정함으로써, 통신 시스템(100)은 스퓨리어스(spurious) 송신기가 각각의 채널 내에서 활성일 때를 식별할 수도 있어, 이러한 스퓨리어스 송신기에 기인하는 휴대형 디바이스(10)로부터의 전송의 부가의 전력을 고려한다. 스퓨리어스 전송을 보상함으로써, 마스터 디바이스(110)는 휴대형 디바이스(10)에 관하여 향상된 로케이션 정확도를 성취할 수도 있다. 측정은 1차 통신 링크(140)를 통해 휴대형 디바이스(10)로부터의 하나 이상의 전송에 관하여, 또는 1차 통신 링크(140)를 통해 마스터 디바이스(110)로부터의 하나 이상의 전송에 관하여, 또는 이들의 조합으로 행해질 수도 있다.
모니터 디바이스(110)에 의해 제공된 신호 특성 정보는 접속 이벤트와 연계된 특정 시간 중에 1차 통신 링크(140) 내의 전력만의 측정에 한정되는 것은 아니라는 것이 이해되어야 한다. 예를 들어 다른 송신기가 1차 통신 링크(140)와 연계된 전송과 충돌하는 레이트 및 노이즈 플로어를 포함하여, 부가적인 또는 대안적인 측정이 고정 위치 디바이스에 의해 행해질 수도 있다.
하나의 실시예에서, 고정 위치 디바이스[예를 들어, 마스터 디바이스(110) 및 하나 이상의 모니터 디바이스(120)]로부터 감지된 다양한 정보는 고정 디바이스가 연계되는 물체 또는 장비(예를 들어, 차량 또는 건물) 상의 그리고 주위의 RF 전송에 영향을 미치는 물체의 위치의 변화를 결정하기 위한 기초로서 사용될 수도 있다. 예를 들어, 도어의 개폐, 또는 장비에 근접하게 되는 다른 대형 물체가 RF 전송에 영향을 미칠 수도 있다. 이러한 변화에 관련된 하나 이상의 신호 특성을 모니터링하는 것은 결과적인 효과의 프로파일링을 가능하게 할 수도 있고, 따라서 마스터 디바이스(110)가 이에 따라 보상하는 것을 가능하게 할 수도 있어, 이에 의해 휴대형 디바이스(10)에 대한 로케이션 정보를 결정하는데 있어서 상당한 정확도를 유지한다.
몇몇 경우에, RF 전송에 영향을 미치는 물체의 존재 또는 이동에 기인하는 환경적인 효과는 특정 구성에 공통일 수도 있다. 예로서, 차량 내에 합체된 통신 시스템(100)은 완전 개방 및 완전 폐쇄의 2개의 위치 사이에서 자동차 도어의 이동에 종종 마주치게 될 수도 있다. RF 전송에 대한 상이한 효과를 포함하여, 자동차 도어의 다양한 위치를 고려하기 위한 캘리브레이션 및 보상은 휴대형 디바이스(10)에 관한 로케이션 정보의 더 정확한 결정을 용이하게 할 수도 있다. 달리 말하면, RF 전송에 대한 외부 물체의 효과에 관련된 정보는 휴대형 디바이스(10)의 위치의 추정치를 미세 조정하는데 사용될 수도 있다.
보상 정보는 검출된 신호 특성 정보에 기초하여 휴대형 디바이스(10)의 로케이션을 결정하는데 이용될 수도 있지만, 몇몇 상황에, 결정에 대한 외부 물체의 효과는 통신 시스템(100) 자체에 의해 실질적으로 무효화될 수도 있다는 것이 주목된다. 예를 들어, 고정 위치 디바이스는 실질적으로 동시에 실질적으로 동일한 통신을 모니터링할 수도 있기 때문에, 시스템 노이즈는 실질적으로 동일한 방식으로 측정에 영향을 미칠 수도 있어, 예를 들어 검출된 신호 특성 정보에 기초하는 삼변 측량 또는 다변 측정이 실질적으로 정확한 결과를 산출할 수도 있게 된다.
하나의 실시예에서, 마스터 디바이스(110)는 휴대형 디바이스(10)의 로케이션을 신속하게 결정하기 위해, 도 6의 예시된 실시예의 단계 1006에서, 제1 단기 접속 중에 통신의 측정을 행하도록 하나 이상의 모니터 디바이스(120)에 지시할 수도 있고, 휴대형 디바이스(10)가 그 로케이션에 기초하여 권한부여되는지를 결정하기 위해 게이트로서 로케이션 정보를 사용할 수도 있다. 대안적으로, 또는 부가적으로, 마스터 디바이스(110)는, 도 6의 예시된 실시예에서 단계 1016에서, 더 장기 접속 중에 통신의 측정을 행하기 위한 지시를 제공할 수도 있다. 재차, 마스터 디바이스(110)는 휴대형 디바이스(10)가 그 로케이션에 기초하여 권한부여되는지를 판정하기 위해 게이트(예를 들어, 허용 기준)로서 로케이션 정보를 사용할 수도 있다.
본 개시내용에 있어서, 하나 이상의 모니터 디바이스(120)는 1차 통신 링크(140)의 통신 채널 내의 전력을 모니터링하거나 감지하는 것이 가능한 것으로서 설명되고, 이 감지된 정보는 휴대형 디바이스(10)에 대한 로케이션 정보를 결정하기 위한 기초로서 사용될 수도 있다는 것이 주목된다. 그러나, 본 개시내용은 이와 같이 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 모니터 디바이스(120)는 접속 파라미터를 인지하지 않고 접속 이벤트 중에 발생하는 RF 전송을 스캔할 수도 있고, 로케이션 결정을 위한 기초로서 사용될 수도 있는 암호화된 메시지, 신호 강도 또는 지연 시간 정보와 같은 감지된 정보를 통신할 수도 있다. 다른 예로서, 모니터 디바이스(120)는 기초의 정보를 디코딩하지 않고 신호를 모니터링하도록 구성된 통신 인터페이스(124)를 포함할 수도 있다. 이 구성에서 통신 인터페이스(124)는 블루투스 LE 칩셋, 또는 RF 통신 칩셋을 포함하지 않을 수도 있고, 하나 이상의 RF 특성을 모니터링하도록 구성될 수도 있다.
휴대형 디바이스(10)와 다수의 고정 위치 디바이스 사이의 다수의 통신 링크를 회피하는 것은 휴대형 디바이스(10)의 리소스를 보존할 수도 있지만, 본 개시내용은 단일의 통신 링크를 설정하는 휴대형 디바이스(10)에 한정되는 것은 아니라는 것이 또한 주목되어야 한다. 즉, 휴대형 디바이스(10)는 하나의 실시예에 따르면, 복수의 고정 위치 디바이스와 복수의 각각의 통신 링크를 설정할 수도 있다. 하나의 실시예에서, 마스터 디바이스(110)는 차량의 외부에 존재하고, 제2 마스터 디바이스(110)는 차량의 내부에 존재하고, 하나 이상의 모니터 디바이스(120)는 차량 위에 또는 내에 존재하고, 여기서 휴대형 디바이스(10)는 양 마스터 디바이스(110)와 1차 통신 링크(140)를 설정하고, 하나 이상의 모니터 디바이스(120)는 양 1차 통신 링크를 스니핑한다. 통신 링크의 하나 이상의 신호 특성을 포함하여, 이들 통신 링크에 기초하여, 시스템(100)은 고정 위치 디바이스에 대한 휴대형 디바이스(10)에 대한 로케이션 정보를 결정할 수도 있다.
"수직", "수평", "위", "아래", "상부", "하부", "내부", "내향", "외부" 및 "외향"과 같은 방향성 용어는 도면에 도시된 실시예의 배향에 기초하여 본 발명을 설명하는 것을 보조하도록 사용된다. 방향성 용어의 사용은 본 발명을 임의의 특정 배향(들)에 한정하는 것으로 해석되어서는 안된다.
상기 설명은 본 발명의 현재 실시예의 설명이다. 다양한 변경 및 변화가 균등론을 포함하는 법의 원리에 따라 해석되어야 하는 첨부된 청구범위에 규정된 바와 같이 본 발명의 사상 및 더 넓은 양태로부터 벗어나지 않고 이루어질 수 있다. 본 개시내용은 예시적인 목적으로 제시된 것이고, 본 발명의 모든 실시예의 철저한 설명으로서 해석되거나 또는 이들 실시예와 관련하여 예시되거나 설명된 특정 요소에 청구범위의 범주를 한정하는 것으로 해석되어서는 안된다. 예를 들어, 비한정적으로, 설명된 발명의 임의의 개별 요소(들)는 실질적으로 유사한 기능성을 제공하거나 또는 그렇지 않으면 적당한 동작을 제공하는 대안적인 요소로 대체될 수도 있다. 이는 예를 들어, 통상의 기술자에게 현재 알려져 있을 수도 있는 것들과 같은 현재 공지된 대안적인 요소들, 및 개발시에 통상의 기술자가 대안으로서 인식할 수도 있는 것들과 같은 미래에 개발될 수도 있는 대안적인 요소들을 포함한다. 또한, 개시된 실시예는 조화하여 설명된 그리고 이익의 집합을 협동적으로 제공할 수도 있는 복수의 특징을 포함한다. 본 발명은 허여된 청구범위에 달리 명시적으로 설명된 정도를 제외하고는, 모든 이들 특징을 포함하거나 또는 모든 언급된 이익을 제공하는 이들 실시예에만 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 단수 표현 또는 "상기"를 사용하여, 단수형의 요소를 청구하는 임의의 언급은 이러한 요소를 단수형으로 한정하는 것으로서 해석되어서는 안된다. "X, Y 및 Z 중 적어도 하나"로서 요소를 청구하는 임의의 언급은 X, Y 또는 Z 중 임의의 하나를 개별적으로, 그리고 X, Y 및 Z의 임의의 조합, 예를 들어, X, Y, Z; X, Y; X, Z; 및 Y, Z를 포함하도록 의도된다.

Claims (75)

  1. 실시간으로 로케이션 정보를 설정하기 위한 시스템이며,
    복수의 고정 위치 디바이스(110, 120)로서, 상기 고정 위치 디바이스(110, 120)의 각각은 보조 통신 링크(130)를 거쳐 상기 복수의 고정 위치 디바이스(110, 120)의 적어도 하나의 다른 고정 위치 디바이스와 통신하도록 구성되고, 상기 고정 위치 디바이스(110, 120)의 각각에 대한 고정 위치 정보가 메모리 내에 저장되는, 복수의 고정 위치 디바이스; 및
    상기 고정 위치 디바이스(110, 120) 중 제1 고정 위치 디바이스와 1차 통신 링크(140)를 거쳐 무선으로 통신하도록 구성된 휴대형 디바이스(10)로서, 상기 고정 위치 디바이스(110, 120) 중 제2 고정 위치 디바이스는 상기 고정 위치 디바이스(110, 120) 중 상기 제1 고정 위치 디바이스와 상기 휴대형 디바이스(10) 사이에서 상기 1차 통신 링크(140)를 통해 통신을 모니터링하도록 구성되고, 상기 고정 위치 디바이스(110, 120) 중 상기 제2 고정 위치 디바이스는 상기 모니터링된 통신에 속하는 하나 이상의 신호 특성을 결정하고, 상기 보조 통신 링크(130)를 거쳐, 상기 하나 이상의 신호 특성에 관한 신호 정보를 상기 고정 위치 디바이스(110, 120) 중 상기 적어도 하나의 다른 고정 위치 디바이스에 통신하는, 휴대형 디바이스
    를 포함하고;
    상기 휴대형 디바이스(10)에 대한 로케이션 정보는 상기 보조 통신 링크(130)를 통해 통신된 상기 하나 이상의 신호 특성에 관한 상기 신호 정보에 기초하여 결정되고;
    상기 고정 위치 디바이스(110, 120) 중 상기 제1 고정 위치 디바이스는 마스터 디바이스(110)이고;
    상기 마스터 디바이스(110)는 상기 휴대형 디바이스(10)의 로케이션을 결정하기 위한 기초로서 사용될 하나 이상의 신호 특성을 메모리 내에 저장하고, 상기 시스템은 상기 마스터 디바이스(110)와 상기 휴대형 디바이스(10) 사이의 상기 1차 통신 링크(140)를 통한 통신에 기초하여 상기 하나 이상의 신호 특성을 결정하도록 구성되고;
    상기 고정 위치 디바이스(110, 120) 중 상기 제2 고정 위치 디바이스 및 제3 고정 위치 디바이스는 상기 하나 이상의 신호 특성을 결정하기 위해 상기 마스터 디바이스(110)와 상기 휴대형 디바이스(10) 사이의 통신을 스니핑하도록 구성된 모니터 디바이스(120)이고;
    상기 마스터 디바이스(110)는 a) 상기 휴대형 디바이스(10)의 저장된 하나 이상의 신호 특성 및 b) 상기 스니핑된 통신으로부터 상기 모니터 디바이스(120)에 의해 결정된 상기 하나 이상의 신호 특성에 기초하여 상기 마스터 디바이스(110) 및 상기 모니터 디바이스(120)에 대한 상기 휴대형 디바이스(10)에 대한 상기 로케이션 정보를 결정하도록 구성되고;
    상기 마스터 디바이스(110)는 상기 1차 통신 링크(140)를 통한 통신의 스니핑을 가능하게 하기 위해 스케쥴 정보 및 접속 파라미터 중 적어도 하나를 상기 보조 통신 링크(130)를 통해 상기 고정 위치 디바이스(110, 120)의 상기 모니터 디바이스(120)에 통신하도록 구성되고,
    상기 모니터 디바이스(120)는 스케쥴 정보 및 접속 파라미터 중 상기 적어도 하나를 이용함으로써 상기 1차 통신 링크(140)를 통한 상기 통신을 모니터링하도록 구성되고, 상기 스케쥴 정보 및 접속 파라미터는, 접속 상태; 접속 간격; 접속 슬립 클럭 정확도; 최장 접속 이벤트 윈도우; 접속 주파수 홉 간격; 접속 적응성 주파수 호핑 채널 맵; 접속 슬레이브 지연시간; 접속 수퍼비전 타임아웃 기간; 접속 CRC 초기화값; 중앙 및 주변 액세스 어드레스들 또는 마스터 디바이스 및 휴대형 디바이스 액세스 어드레스; 접속 일시적 키; 접속 장기간 키; 및 하나의 디바이스로부터 다른 디바이스로의 상기 접속의 정보를 전달하는데 이용된 접속 파라미터 중 적어도 하나를 포함하는, 시스템.
  2. 제1항에 있어서, 상기 고정 위치 디바이스(110, 120)의 각각은 상기 보조 통신 링크(130)를 거쳐 통신을 위한 보조 통신 회로를 포함하고, 상기 고정 위치 디바이스(110, 120) 중 상기 제1 고정 위치 디바이스는 상기 1차 통신 링크(140)를 거쳐 통신을 위한 1차 통신 회로를 포함하고, 상기 보조 통신 회로 및 1차 통신 회로는 상기 1차 통신 링크(140)와 상기 보조 통신 링크(130)가 동일한 유형의 하드웨어 프로토콜을 이용하도록 실질적으로 동일하고, 상기 보조 통신 링크(130) 상의 상기 통신은 휴대형 디바이스 동작이 상기 보조 통신 링크(130) 상의 상기 통신에 의해 실질적으로 영향을 받지 않도록 상기 1차 통신 링크(140) 상의 상기 통신으로부터 분리되는, 시스템.
  3. 제1항에 있어서, 상기 고정 위치 디바이스(110, 120)의 적어도 하나는 상기 휴대형 디바이스(10)의 아이덴티티를 인증하도록 구성되고, 상기 결정된 로케이션 정보는 상기 휴대형 디바이스(10)의 상기 아이덴티티가 인증되지 않으면 무효인 것으로 간주되는, 시스템.
  4. 제1항에 있어서, 상기 고정 위치 디바이스(110, 120)의 적어도 하나는 상기 1차 통신 링크(140)를 통한 상기 모니터링된 통신을 상기 휴대형 디바이스(10)에 전송되는 것으로서 인증하도록 구성되고, 상기 하나 이상의 신호 특성에 관한 상기 신호 정보는 상기 모니터링된 통신이 상기 휴대형 디바이스(10)에 의해 전송되는 것으로서 인증되지 않으면 무효인 것으로 간주되고 로케이션 정보를 결정하는데 사용되지 않는, 시스템.
  5. 제1항에 있어서, 상기 로케이션 정보는 장비 제어부(160)에 통신되고, 상기 장비 제어부(160)는 a) 상기 휴대형 디바이스(10)의 로케이션을 모니터링하는 것 및 b) 상기 로케이션 정보에 기초하여 장비 동작을 명령하거나 가능화하는 것 중 적어도 하나를 위해 구성되는, 시스템.
  6. 제5항에 있어서, 상기 장비 동작은 상기 로케이션 정보에 기초하여, 불능화되는 것, 가능화되는 것, 명령되는 것, 요청되는 것, 업데이트되는 것, 및 응답하는 것 중 적어도 하나인, 시스템.
  7. 제6항에 있어서, 상기의 가능화된 또는 명령된 장비 동작은 상기 휴대형 디바이스(10)의 인증에 기초하여 결정되는, 시스템.
  8. 제6항에 있어서, 상기 가능화된 또는 명령된 장비 동작은 상기 휴대형 디바이스(10)를 위해 구성된 권한부여에 기초하여 결정되는, 시스템.
  9. 제8항에 있어서, 상기 고정 위치 디바이스 중 제1 고정 위치 디바이스는 상기 고정 위치 디바이스 중 제2 고정 위치 디바이스가 마스터 디바이스(110)이고 상기 고정 위치 디바이스 중 제1 고정 위치 디바이스가 모니터 디바이스(120)가 되도록 상기 고정 위치 디바이스 중 제2 고정 위치 디바이스에 대한 마스터 디바이스(110)인 것을 포기하도록 구성되는, 시스템.
  10. 제8항에 있어서, 상기 고정 위치 디바이스(110, 120) 중 제1 고정 위치 디바이스는 제1 마스터 디바이스이고, 상기 고정 위치 디바이스(110, 120) 중 제2 고정 위치 디바이스는 모니터 디바이스로부터 제2 마스터 디바이스로 전이하도록 구성되는, 시스템.
  11. 제8항에 있어서, 상기 마스터 디바이스(110)는 상기 복수의 고정 위치 디바이스(110, 120)의 각각에 대한 상기 고정 위치 정보에 추가로 기초하여 상기 로케이션 정보를 결정하도록 구성되는, 시스템.
  12. 제11항에 있어서, 상기 하나 이상의 신호 특성은 신호 강도 정보를 포함하고, 상기 로케이션 정보는 상기 휴대형 디바이스(10)로부터 패킷의 상기 신호 강도 정보의 휴리스틱 분석을 통해 결정되고, 상기 신호 강도 정보는 상기 마스터 디바이스(110) 및 상기 고정 위치 정보 내에 저장되는, 시스템.
  13. 제1항에 있어서, 상기 고정 위치 디바이스(110, 120)의 하나 이상의 고정 위치 디바이스를 위한 상기 위치 정보는 하나의 고정 위치 디바이스의 메모리 내에 저장되고, 상기 고정 위치 디바이스(110, 120)의 하나 이상의 다른 고정 위치 디바이스를 위한 상기 위치 정보는 또 다른 고정 위치 디바이스의 메모리 내에 저장되는, 시스템.
  14. 제1항에 있어서, 상기 보조 통신 링크(130)는 상기 고정 위치 디바이스(110, 120) 중 상기 제1 고정 위치 디바이스와 상기 고정 위치 디바이스(110, 120) 중 상기 제2 고정 위치 디바이스 사이에서 무선 통신을 거쳐 설정되는, 시스템.
  15. 제14항에 있어서, 상기 보조 통신 링크(130)는 블루투스 저에너지인, 시스템.
  16. 제1항에 있어서, 상기 1차 통신 링크(140)의 통신 프로토콜은 블루투스 저에너지인, 시스템.
  17. 제1항에 있어서, 상기 고정 위치 디바이스(110, 120)의 적어도 하나의 고정 위치 디바이스의 안테나 구성은 가변적인, 시스템.
  18. 제17항에 있어서, 상기 안테나 구성은 고방향성 모드와 전방향성 모드 사이에서 가변적인, 시스템.
  19. 제17항에 있어서, 상기 안테나 구성은 원편광되는, 시스템.
  20. 제1항 내지 제19항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 1차 통신 링크(140)에 이용된 전송 강도는 로케이션 결정을 용이하게 하기 위해 가변적인, 시스템.
  21. 제1항에 있어서, 상기 휴대형 디바이스(10)는 상기 휴대형 디바이스(10)에 의해 전송되거나 수신된 통신을 위한 하나 이상의 디바이스측 신호 특성을 측정하도록 구성되고, 상기 휴대형 디바이스(10)는 상기 하나 이상의 디바이스측 신호 특성을 상기 고정 위치 디바이스(110, 120) 중 상기 제1 고정 위치 디바이스에 통신하고, 상기 복수의 고정 위치 디바이스(110, 120)의 적어도 하나의 고정 위치 디바이스는 상기 하나 이상의 디바이스측 신호 특성에 기초하여 동적으로 캘리브레이팅하도록 구성되는, 시스템.
  22. 제21항에 있어서, 동적 캘리브레이션은 a) 하나 이상의 결정된 신호 특성을 조정하는 것 및 b) 로케이션을 결정하는데 사용된 알고리즘을 조정하는 것 중 적어도 하나를 포함하는, 시스템.
  23. 제21항에 있어서, 상기 하나 이상의 디바이스측 신호 특성은 a) 상기 1차 통신 링크(140)를 통한 통신 및 b) 상기 휴대형 디바이스(10)의 상태의 변화, 및 c) 하나 이상의 디바이스 센서로부터의 센서 데이터 중 적어도 하나에 속하는, 시스템.
  24. 제21항 내지 제23항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 고정 위치 디바이스(110, 120) 중 상기 제1 고정 위치 디바이스는 상기 휴대형 디바이스(10)를 인증하도록 구성되는, 시스템.
  25. 제1항에 있어서, 상기 휴대형 디바이스(10)는 상기 1차 통신 링크(140)를 통한 통신의 콘텐츠 또는 그 거동을 변경하도록 구성되고, 상기 휴대형 디바이스(10)는 상기 고정 위치 디바이스(110, 120) 중 상기 제1 고정 위치 디바이스에 의해 제공된 정보에 기초하여 그 거동 또는 콘텐츠를 변경하도록 구성되는, 시스템.
  26. 제25항에 있어서, 콘텐츠를 변경하기 위한 기초를 형성하는 정보는 a) 통신하기 위한 다음의 채널, b) 상관 정보, 및 c) 명령 중 적어도 하나를 포함하는, 시스템.
  27. 휴대형 디바이스(10)에 대한 실시간 로케이션 정보를 설정하기 위한 디바이스이며, 상기 디바이스는,
    상기 휴대형 디바이스(10)로부터 무선 통신 전송을 수신하도록 동작 가능한 제1 통신 인터페이스(114)로서, 상기 제1 통신 인터페이스(114)는 상기 휴대형 디바이스(10)로부터 상기 디바이스에 의해 수신된 상기 무선 통신 전송에 관한 하나 이상의 디바이스 신호 특성을 얻도록 구성되는, 제1 통신 인터페이스;
    상기 디바이스로부터 분리된 적어도 하나의 고정 위치 디바이스와 통신을 위해 구성된 제2 통신 인터페이스(116)로서, 상기 통신은 상기 휴대형 디바이스(10)로부터 상기 적어도 하나의 고정 위치 디바이스에 의해 수신된 무선 통신 전송의 하나 이상의 통신된 신호 특성을 포함하는, 제2 통신 인터페이스; 및
    상기 제1 통신 인터페이스(114) 및 상기 제2 통신 인터페이스(116)에 동작 가능하게 결합된 제어기(112)
    를 포함하고,
    상기 제어기(112)는 적어도 하나의 고정 위치 디바이스로부터 상기 통신된 신호 특성에 기초하여 상기 휴대형 디바이스(10)에 대한 로케이션 정보를 결정하도록 구성되고,
    상기 디바이스는 마스터 디바이스(110)이고,
    상기 제어기(112)는 상기 제1 통신 인터페이스(114)를 거쳐, 상기 휴대형 디바이스(10)와의 접속을 설정하고,
    상기 제어기(112)는, 상기 제2 통신 인터페이스(116)를 거쳐, 상기 휴대형 디바이스(10)와의 상기 접속에 관하여 스케쥴 정보 및 접속 파라미터 중 적어도 하나를 상기 적어도 하나의 고정 위치 디바이스에 통신하여 상기 휴대형 디바이스(10)로부터의 상기 무선 통신 전송의 스니핑을 가능하게 하고,
    상기 적어도 하나의 고정 위치 디바이스는 스케쥴 정보 및 접속 파라미터 중 상기 적어도 하나를 이용함으로써 1차 통신 링크(140)를 통한 통신을 모니터링하도록 구성되고, 상기 스케쥴 정보 및 접속 파라미터는, 접속 상태; 접속 간격; 접속 슬립 클럭 정확도; 최장 접속 이벤트 윈도우; 접속 주파수 홉 간격; 접속 적응성 주파수 호핑 채널 맵; 접속 슬레이브 지연시간; 접속 수퍼비전 타임아웃 기간; 접속 CRC 초기화값; 중앙 및 주변 액세스 어드레스들 또는 마스터 디바이스 및 휴대형 디바이스 액세스 어드레스; 접속 일시적 키; 접속 장기간 키; 및 하나의 디바이스로부터 다른 디바이스로의 상기 접속의 정보를 전달하는데 이용된 접속 파라미터 중 적어도 하나를 포함하는, 디바이스.
  28. 제27항에 있어서, 상기 하나 이상의 통신된 신호 특성은 상기 휴대형 디바이스(10)로부터 무선 통신 전송에 기초하여 계산되는, 디바이스.
  29. 제28항에 있어서, 상기 하나 이상의 통신된 신호 특성은 상기 적어도 하나의 고정 위치 디바이스에 의해 계산되는, 디바이스.
  30. 제27항에 있어서, 상기 제어기(112)는 상기 제2 통신 인터페이스(116)를 거쳐 제공된 통신에 관하여 하나 이상의 보조 신호 특성을 결정하도록 구성되는, 디바이스.
  31. 제30항에 있어서, 상기 디바이스는 상기 제2 통신 인터페이스(116)를 거쳐 제공된 통신에 기초하여 상기 하나 이상의 보조 신호 특성을 측정하도록 구성되고, 상기 디바이스는 상기 제2 통신 인터페이스(116)를 거쳐 다른 디바이스에 상기 하나 이상의 보조 신호 특성을 통신하도록 구성되고, 상기 하나 이상의 통신된 신호 특성은 상기 하나 이상의 보조 신호 특성에 적어도 부분적으로 기초하는, 디바이스.
  32. 제31항에 있어서, 상기 하나 이상의 보조 신호 특성은 상기 제2 통신 인터페이스(116)를 거쳐 제공된 통신의 하나 이상의 수신된 신호 특성이고, 상기 하나 이상의 수신된 신호 특성은 상기 제2 통신 인터페이스(116)를 거쳐 수신된 통신의 RSSI를 포함하는, 디바이스.
  33. 제27항에 있어서, 상기 적어도 하나의 고정 위치 디바이스는 상기 휴대형 디바이스(10)로부터 수신된 통신에 관하여 하나 이상의 수신된 신호 특성을 결정하도록 구성되는, 디바이스.
  34. 제27항에 있어서, 상기 제어기(112)는 적어도 하나의 고정 위치 디바이스로부터 통신된 신호 강도 정보에 기초하여 상기 휴대형 디바이스(10)에 대한 로케이션 정보를 결정하도록 구성되는, 디바이스.
  35. 제27항 내지 제34항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제2 통신 인터페이스(116)는 보조 통신 회로를 포함하고, 상기 제1 통신 인터페이스(114)는 1차 통신 회로를 포함하고, 상기 보조 통신 회로 및 상기 1차 통신 회로는 상기 제1 및 제2 통신 인터페이스(114, 116)가 동일한 유형의 하드웨어 프로토콜을 사용하도록 실질적으로 동일하고, 상기 제1 통신 인터페이스(114)를 거친 통신은 상기 제2 통신 인터페이스(116)를 거친 통신으로부터 분리되어, 상기 휴대형 디바이스(10)의 동작이 상기 제2 통신 인터페이스(116)를 거친 상기 통신에 의해 실질적으로 영향을 받지 않게 되는, 디바이스.
  36. 제27항에 있어서, 상기 휴대형 디바이스(10)의 아이덴티티가 인증되고, 상기 결정된 로케이션 정보는 상기 휴대형 디바이스(10)의 상기 아이덴티티가 인증되지 않으면 무효인 것으로 간주되는, 디바이스.
  37. 제36항에 있어서, 상기 하나 이상의 통신된 신호 특성은 상기 휴대형 디바이스(10)에 의해 전송된 것으로서 인증되고, 상기 하나 이상의 통신된 신호 특성은 상기 휴대형 디바이스(10)의 상기 아이덴티티가 인증되지 않을 때 무효인 것으로 간주되고, 무효인 것으로 간주된 상기 하나 이상의 통신된 신호 특성은 로케이션 결정을 위해 사용되지 않는, 디바이스.
  38. 제27항에 있어서, 장비의 동작을 제어하는 장비 제어부(160)와 통신하도록 구성된 장비 동작 인터페이스(118)를 포함하고, 상기 디바이스는 상기 장비에 관련하여 고정 배치되고, 장비 동작은 상기 로케이션 정보에 기초하여 가능화되거나 명령되는 것 중 적어도 하나인, 디바이스.
  39. 제38항에 있어서, 상기 가능화된 또는 명령된 장비 동작은 상기 휴대형 디바이스(10)의 인증에 기초하여 결정되는, 디바이스.
  40. 제38항에 있어서, 상기 가능화된 또는 명령된 장비 동작은 상기 휴대형 디바이스(10)를 위해 구성된 권한부여에 기초하여 결정되는, 디바이스.
  41. 제38항에 있어서, 상기 가능화된 또는 명령된 장비 동작은 상기 하나 이상의 통신된 신호 특성의 인증에 기초하여 결정되는, 디바이스.
  42. 제27항에 있어서, 상기 디바이스는 상기 제1 통신 인터페이스(114)를 거쳐 블루투스 저에너지를 사용하여 상기 휴대형 디바이스(10)와 통신하는, 디바이스.
  43. 제27항에 있어서, 상기 제어기(112)는 상기 제1 통신 인터페이스(114)로부터 얻어진 상기 하나 이상의 디바이스 신호 특성, 상기 하나 이상의 통신된 신호 특성, 및 상기 마스터 디바이스(110) 및 상기 고정 위치 디바이스에 대한 위치 정보에 기초하여 상기 디바이스에 대한 상기 휴대형 디바이스(10)에 대한 상기 로케이션 정보를 결정하고, 상기 위치 정보는 상기 마스터 디바이스(110)의 메모리 내에 저장되는, 디바이스.
  44. 제27항에 있어서, 상기 디바이스는 상기 제2 통신 인터페이스(116)를 거쳐, 복수의 고정 위치 디바이스(110, 120)로부터 통신을 수신하도록 구성되고, 상기 통신은 상기 복수의 고정 위치 디바이스(110, 120)에 의해 상기 휴대형 디바이스(10)로부터 수신된 무선 통신 전송에 기초하는 상기 하나 이상의 통신된 신호 특성을 포함하고;
    상기 제어기(112)는 상기 복수의 고정 위치 디바이스(110, 120)에 의해 모니터링된 상기 통신으로부터 상기 하나 이상의 통신된 신호 특성에 기초하여 상기 디바이스에 대한 상기 휴대형 디바이스(10)에 대한 상기 로케이션 정보를 결정하는, 디바이스.
  45. 제27항 내지 제34항 및 제36항 내지 제44항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 하나 이상의 통신된 신호 특성은 수신된 신호 강도 지시를 포함하고, 상기 휴대형 디바이스(10)에 대한 상기 로케이션 정보는 휴리스틱 분석, 지문 분석, 및 삼변 측량 중 적어도 하나에 의해 결정되는, 디바이스.
  46. 제27항 내지 제34항 및 제36항 내지 제44항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 하나 이상의 통신된 신호 특성은 수신된 도달각을 포함하고, 상기 휴대형 디바이스(10)에 대한 상기 로케이션 정보는 휴리스틱 분석, 지문 분석, 및 도달각 분석 중 적어도 하나를 통해 결정되는, 디바이스.
  47. 제27항에 있어서,
    상기 디바이스로부터 분리된 상기 적어도 하나의 고정 위치 디바이스는 상기 제1 통신 인터페이스(114)를 거쳐 상기 휴대형 디바이스(10)와 통신하도록 구성된 마스터 디바이스(110)를 포함하고;
    상기 디바이스는 상기 휴대형 디바이스(10)와 상기 마스터 디바이스(110) 사이의 통신을 스니핑하는 모니터 디바이스(120)이고, 통신은 상기 제1 통신 인터페이스(114)를 거쳐 스니핑되고;
    상기 하나 이상의 디바이스 신호 특성은 상기 제1 통신 인터페이스(114)로부터 스니핑된 통신에 기초하고;
    상기 제어기(112)는 상기 제2 통신 인터페이스(116)를 거쳐, 상기 하나 이상의 디바이스 신호 특성에 기초하여 상기 하나 이상의 통신된 신호 특성을 통신하는, 디바이스.
  48. 제27항에 있어서,
    상기 디바이스는 상기 제2 통신 인터페이스(116)를 거쳐 다른 고정 위치 디바이스로부터 상기 하나 이상의 신호 특성을 얻는 모니터 디바이스(120)인, 디바이스.
  49. 제47항에 있어서, 상기 디바이스는 상기 제1 통신 인터페이스(114)를 거쳐 블루투스 저에너지를 사용하여 상기 휴대형 디바이스(10)와 통신을 스니핑하는, 디바이스.
  50. 제47항 내지 제49항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 하나 이상의 디바이스 신호 특성은 수신된 신호 강도, 수신된 도달 시간, 수신된 도달 시간차, 및 수신된 도달각 중 적어도 하나를 포함하는, 디바이스.
  51. 실시간으로 휴대형 디바이스(10)의 로케이션을 결정하는 방법이며,
    마스터 디바이스(110)에서, 무선 통신 링크를 거쳐 휴대형 디바이스(10)로부터 무선 통신을 수신하는 단계;
    상기 휴대형 디바이스(10)로부터 상기 마스터 디바이스(110)로의 무선 통신을 모니터링하도록 적어도 하나의 고정 위치 디바이스에 지시하는 단계;
    상기 무선 통신으로부터 분리된 보조 통신 링크(130)를 거쳐, 상기 고정 위치 디바이스에 의해 모니터링된 무선 통신에 기초하여 하나 이상의 신호 특성을 수신하는 단계;
    상기 고정 위치 디바이스의 위치에 관한 위치 정보를 얻는 단계;
    상기 하나 이상의 신호 특성 및 상기 위치 정보에 기초하여 상기 휴대형 디바이스(10)의 로케이션을 결정하는 단계;
    1차 통신 링크(140)를 통한 통신의 스니핑을 가능하게 하기 위해 스케쥴 정보 및 접속 파라미터 중 적어도 하나를 상기 보조 통신 링크(130)를 통해 상기 마스터 디바이스(110)로부터 상기 적어도 하나의 고정 위치 디바이스에 통신하는 단계; 및
    스케쥴 정보 및 접속 파라미터 중 상기 적어도 하나를 이용함으로써 상기 1차 통신 링크(140)를 통한 상기 통신을 모니터링하는 단계
    를 포함하고,
    상기 스케쥴 정보 및 접속 파라미터는, 접속 상태; 접속 간격; 접속 슬립 클럭 정확도; 최장 접속 이벤트 윈도우; 접속 주파수 홉 간격; 접속 적응성 주파수 호핑 채널 맵; 접속 슬레이브 지연시간; 접속 수퍼비전 타임아웃 기간; 접속 CRC 초기화값; 중앙 및 주변 액세스 어드레스들 또는 마스터 디바이스 및 휴대형 디바이스 액세스 어드레스; 접속 일시적 키; 접속 장기간 키; 및 하나의 디바이스로부터 다른 디바이스로의 상기 접속의 정보를 전달하는데 이용된 접속 파라미터 중 적어도 하나를 포함하는, 방법.
  52. 제51항에 있어서,
    상기 휴대형 디바이스(10)의 아이덴티티를 인증하는 단계; 및
    인증되지 않은 상기 휴대형 디바이스(10)의 아이덴티티에 기초하여 상기 하나 이상의 신호 특성을 무효인 것으로 간주하는 단계를 포함하는, 방법.
  53. 제52항에 있어서,
    상기 하나 이상의 신호 특성을 상기 휴대형 디바이스(10)에 의해 전송된 것으로서 인증하는 단계;
    인증되지 않은 상기 모니터링된 무선 통신의 아이덴티티에 기초하여 상기 하나 이상의 신호 특성을 무효인 것으로 간주하는 단계; 및
    상기 하나 이상의 신호 특성을 무효인 것으로 간주하는 것에 응답하여, 로케이션 결정을 위해 상기 하나 이상의 신호 특성을 무시하는 단계를 포함하는, 방법.
  54. 제51항에 있어서, 상기 결정된 로케이션에 기초하여 장비 동작을 가능화 또는 명령하는 단계를 포함하는, 방법.
  55. 제54항에 있어서, 상기 장비 동작을 가능화 또는 명령하는 단계는 상기 휴대형 디바이스(10)의 인증에 기초하여 상기 장비 동작을 가능화 또는 명령하는 단계를 포함하는, 방법.
  56. 제54항에 있어서, 상기 장비 동작을 가능화 또는 명령하는 단계는 상기 휴대형 디바이스(10)에 관한 권한부여에 기초하여 상기 장비 동작을 가능화 또는 명령하는 단계를 포함하는, 방법.
  57. 제54항에 있어서, 상기 장비 동작을 가능화 또는 명령하는 단계는 모니터링된 통신을 상기 휴대형 디바이스(10)에 의해 전송되는 것으로서 인증하는 것에 기초하여 장비 동작을 가능화 또는 명령하는 단계를 포함하고, 상기 하나 이상의 신호 특성은 상기 고정 위치 디바이스에 의해 모니터링된 무선 통신에 기초하는, 방법.
  58. 제51항에 있어서, 상기 지시하는 단계는 상기 휴대형 디바이스(10)로부터 상기 마스터 디바이스(110)로의 통신을 스니핑하도록 상기 고정 위치 디바이스를 가능화하는 통신 정보를 제공하는 단계를 포함하는, 방법.
  59. 제51항에 있어서, 마스터 디바이스(110)에서, 상기 휴대형 디바이스(10)와 상기 마스터 디바이스(110) 사이의 무선 통신에 관한 하나 이상의 신호 특성을 결정하는 단계를 포함하는, 방법.
  60. 제51항 내지 제59항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 하나 이상의 신호 특성은 수신된 신호 강도, 수신된 도달 시간, 수신된 도달 시간차, 및 수신된 도달각 중 적어도 하나를 포함하고;
    상기 로케이션을 결정하는 단계는 a) 상기 하나 이상의 신호 특성 및 상기 위치 정보의 휴리스틱 분석 및 b) 상기 하나 이상의 신호 특성 및 상기 위치 정보의 지문 분석 중 하나 이상에 기초하여 상기 로케이션을 결정하는 단계를 포함하는, 방법.
  61. 제51항에 있어서, 상기 휴대형 디바이스(10)의 로케이션은 차량(1)에 관하여 결정되고, 상기 로케이션을 결정하는 단계는 동작 모드에 기초하여 알고리즘 프로세스를 결정하는 단계를 포함하고, 상기 알고리즘 프로세스를 결정하는 단계는 삼변 측량 알고리즘, 삼각 측량 알고리즘, 휴리스틱 분석, 및 지문 분석 중 적어도 하나를 선택하는 단계를 포함하고, 상기 동작 모드는 a) 상기 휴대형 디바이스(10)가 상기 차량에 대한 제1 구역의 외부 또는 내부에 있는 것으로 판정되는지 여부 및 b) 상기 휴대형 디바이스(10)가 상기 차량(1)의 객실의 외부 또는 내부에 있는 것으로 판정되는지 여부 중 적어도 하나에 기초하여 결정되는, 방법.
  62. 제61항에 있어서, 상기 휴리스틱 분석은 확률론적 지문 휴리스틱 분석을 포함하는, 방법.
  63. 제51항에 있어서,
    상기 하나 이상의 신호 특성은 다수의 유형의 특성 및 a) 수신된 신호 강도 지시기, b) 수신된 도달 시간, c) 수신된 도달 시간차, 및 d) 도달각 중 적어도 하나를 포함하고;
    상기 결정 단계는 상기 다수의 유형의 특성에 기초하여, 상기 로케이션을 결정하기 위해 다수의 동작을 행하는 단계를 포함하고, 상기 다수의 동작은 삼변 측량 동작 및 삼각 측량 동작, 휴리스틱 동작, 및 지문 동작 중 적어도 하나를 포함하는, 방법.
  64. 제63항에 있어서, 상기 다수의 동작은 전체적으로 또는 부분적으로, 칼만 필터, 입자 필터, 또는 지문 기술에 의해 수행되거나 조합하여 추정되는, 방법.
  65. 제51항에 있어서, 하나 이상의 제1 센서로부터 제1 센서 출력에 기초하여 상기 휴대형 디바이스(10)에 대한 모션 정보 및 위치 정보 중 적어도 하나를 결정하는 단계를 포함하는, 방법.
  66. 제65항에 있어서, 상기 하나 이상의 제1 센서는 각속도 센서, 자기계, 가속도계, 초음파 스피커/마이크로폰, 및 글로벌 포지셔닝 시스템(GPS) 수신기 중 적어도 하나를 포함하고;
    상기 방법은,
    하나 이상의 제2 센서로부터 제2 센서 출력에 기초하여 상기 마스터 디바이스(110) 및 하나 이상의 모니터 디바이스(120) 중 적어도 하나에 대한 모션 정보 및 위치 정보 중 적어도 하나를 결정하는 단계로서, 상기 하나 이상의 제2 센서는 각속도 센서, 자기계, 가속도계, 초음파 스피커/마이크로폰, GPS 수신기, 속도계, 주행기록계, 및 상기 마스터 디바이스(110) 및 상기 하나 이상의 모니터 디바이스(120)에 부착된 물체의 동작 상태 및 특성 중 적어도 하나를 지시하는 출력을 제공하는 동작 상태 센서 중 적어도 하나를 포함하는, 결정하는 단계; 및
    칼만 필터, 입자 필터, 휴리스틱 분석, 및 지문 기술 중 적어도 하나를 거쳐, 상기 휴대형 디바이스(10)에 대한 모션 정보 및 위치 중 적어도 하나, 상기 마스터 디바이스 및 상기 하나 이상의 모니터 디바이스(120) 중 적어도 하나에 대한 모션 정보 및 위치 정보 중 적어도 하나, 및 상기 휴대형 디바이스(10)의 결정된 로케이션을 통합하는 단계를 포함하는, 방법.
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