使用无线电信号来检测亚米级感兴趣区制造技术

本文公开了用于使用无线电信号来检测感兴趣区（ROI）（例如，亚米级）的一个或多个系统、设备、方法等。在实施方式中，在训练阶段期间，接收用户定义的ROI内的多信道衰落剖面样本并存储在便携式设备中。在检测阶段期间，便携式设备可实现亚米级ROI检测算法以执行检测。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】使用无线电信号来检测亚米级感兴趣区
技术介绍
检测无线设备的准确室内位置是越来越重要的
。尽管有研究和开发努力，启用并提供准确的室内感测能力仍是个挑战。当前室内位置感测系统的限制可能是关于性能不足和/或由于用以支持室内定位能力的相当大的基础设施的要求。 考虑到无线局域网(WLAN)基础设施的广泛部署，基于电气和电子工程师学会(IEEE) 802.11标准或WiFi的室内位置感测技术特别具有子引力。例如，一种用于室内局部化能力的当前方法使用来自附近接入点(AP)的一组接收信号强度来确定特定位置的坐标。在本示例中，准确度水平可由于特定位置处的无线电信号强度的变化而达到约五至十米的尺寸。然而，五到十米关于精确定位典型室内环境中的特定感兴趣区而言仍是相对不准确的。 【附图说明】 图1图示出用于实现亚米级感兴趣区(ROI)检测算法的示例性系统。 图2图示出示例性感兴趣区(ROI)。 图3图示出示例性便携式设备配置。 图4是图示出用于亚米级感兴趣区(ROI)检测算法的示例性方法的示例性流程图。 参考附图来提供以下详细描述。在图中，附图标记的最左侧数位通常识别其中该附图标记第一次出现的图。相同附图标记在不同图中的使用指示类似或相同的项目。 【具体实施方式】 本文公开了用于使用无线电信号来检测亚米级感兴趣区(ROI)的一个或多个系统、设备、方法等。在实施方式中，在用户定义的ROI范围内移动便携式设备，诸如在训练阶段期间，并且接收无线电信号，诸如来自接入点(AP)的WiFi信号、蜂窝信号、Bluetooth?信号或射频(RF)信号。在本实施方式中，便携式设备可收集用于用户定义的ROI内的不同位置的多信道衰落剖面(profile)样本。例如,每个多信道衰落剖面样本可至少包括跨频域的相位和振幅的组合以定义特定位置。同样地，用户定义的ROI内的多个位置可包括从信道衰落剖面样本导出的相位和振幅的多个组合。在实施方式中，可将用于用户定义的ROI内的不同位置的相位和振幅的多个组合存储在便携式设备的数据库中。该数据库可包括每个集群可存储单独且不同ROI的一组集群。换言之，每个集群可包括具有相位和振幅的多个组合的位置以定义用于给定集群的R0I。 在实施方式中，便携式设备可重新访问用户定义的R0I，并且可在亚米级ROI检测算法的检测阶段期间检测用户或系统定义的ROI的重新访问。在ROI的重新访问期间，可由便携式设备来测量当前信道衰落剖面样本。在本示例中，可使用诸如皮尔森相关系数之类的常规度量将当前信道衰落剖面样本的至少一个相位和振幅与存储的多信道衰落剖面样本相比较。例如，可将第一阈值配置成确定两者之间是否存在相似性。如果当前信道衰落剖面样本不满足所配置的第一阈值，则由便携式设备来测量另一当前信道衰落剖面样本并重复比较。否则，当检测到一个匹配信道衰落剖面样本时，便携式设备可执行连续当前信道衰落剖面样本之间的比较并使用第二阈值来完成ROI的检测。连续当前信道衰落剖面样本可包括随时间的所测量的当前信道衰落剖面样本。在实施方式中，针对用于同一 ROI的所存储数据库信道衰落剖面样本而独立地比较每个信道衰落剖面样本。当相似性在第一阈值以上时，将其宣布为匹配样本。第二阈值可使用在检测被重新访问的ROI时用于同一 ROI的匹配序列长度，例如匹配样本的总数。匹配序列长度的使用包括时间相干实现以提供用于检测由便携式设备进行的ROI重新访问的发生的置信度水平或可能性。 图1图示出用于亚米级ROI检测算法的示例性系统100。在实施方式中，将便携式设备102放置在可包括用户定义的ROI 106的桌面104上。例如，ROI 106可包括由桌面104定义的二维平面。在本示例中，可基于可从接入点(AP) 110或蜂窝基站112接收到的无线电信号108来检测ROI 106。无线电信号108 (其例如可以是正交频分复用(OFDM)传输信号)可在便携式设备102中生成信道衰落特性(未示出)。在实施方式中，信道衰落特性可在亚米级ROI检测算法实现期间被便携式设备102使用。例如，便携式设备106在训练阶段期间收集并存储用于可位于ROI 106内的每个位置点(未示出)的信道衰落特性。在本示例中，便携式设备106 (例如，在检测阶段期间)可测量当前信道衰落特性以检测便携式设备102是否已重新访问ROI 106。在其他实施方式中，无线电信号108可包括Bluetooth?信号或射频(RF)信号。 图2图示出示例性ROI 106。在实施方式中，每个室内位置由于复杂的室内位置结构而具有其自己的唯一的一组信道衰落特性。例如，诸如来自AP 110的WiFi信号之类的无线电信号108在多路径环境中可经历频率选择信道衰落。在本示例中，WiFi无线电信号108可以以不同的延迟和衰减穿过多个路径(未示出)。结果，WiFi无线电信号108可以以不同的信号相位和振幅被便携式设备102接收，其可在不同的频率(未示出)下相长地或相消地相加。然而，由于室内位置或环境中的丰富多路径反射，WiFi无线电信号108通常可在WiFi无线电信号108的20MHz WiFi信道内以达到20dB的衰减差显示强频率选择性衰落图案(即，信道衰落剖面)。在空间上，信道衰落剖面可招致约为半波长(或者对于2.4 GHz工业、科学和医学或ISM波段而言约6cm)的变化，其可帮助以无线电波长的潜在粒度唯一地识别ROI 106以提供亚米级水平ROI检测准确度。 在实施方式中，信道衰落剖面的变化(例如，约为半波长)可明显足以用于提供用于ROI 106内的点202的不同收集的唯一或不同签名200。例如，在训练阶段期间的用户(未示出)可保持便携式设备102并开始在具有期望ROI 106的各种位置(即，点202)处收集信道衰落剖面样本(即，签名200)。在本示例中，用户(未示出)可将便携式设备102遍及ROI 106的整个容积(空间)移动，并且连续地收集签名200以存储在便携式设备102的数据库(未示出)中。由于信道衰落剖面改变约半波长，所以便携式设备102可在训练阶段期间缓慢地移动，使得可捕捉并识别ROI 106内的所有唯一信道剖面签名200。例如，便携式设备102 (图2中未示出)缓慢地移动通过点202— 2至202— 4、202— 4至202— 6、…、至202—N并分别地收集签名200— 2、200— 4、202—6、...,202—N0在本示例中，将点202处的所收集签名200存储在数据库(未示出)中并在用于ROI 106的检测阶段期间用作用于参考点202的参考签名200。 在实施方式中，可由跨频域(未示出)的相位和振幅204的组合来定义每个参考签名200。例如，WiFi无线电信号108可由于ROI 106位于其中的室内环境中的丰富多路径反射而产生信道衰落剖面的变化(例如，约半波长)。在本示例中，信道衰落剖面的变化可包括每个点202处的相位和振幅204的相应变化。在实施方式中，可由至少一个签名200来定义点202，并且可由相位和振幅204的至少一个组合来定义签名200以获得亚米级ROI 106检测。 在完成训练阶段之后，可将便携式设备102配置成在由便携式设备102执行对本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种设备，包括：一个或多个处理器；无线电信号接收机部件，被耦合到处理器，以在感兴趣区（ROI）内的不同位置处接收多信道衰落剖面样本，该多信道衰落剖面样本包括跨频域的相位和振幅的至少一个组合；以及存储器，被耦合到处理器和无线电信号接收机部件，其包括：训练阶段签名数据库部件，用以存储多信道衰落剖面样本；签名相似性部件，针对所存储的多信道衰落剖面样本的相位和振幅来比较当前信道衰落剖面样本的相位和振幅；时间相干性部件，用以利用匹配算法来检测所存储的多通道衰落剖面样本和签名相似性部件的输出上的多个时间步幅处的相似性；以及ROI检测器，用以对所检测相似性执行阈值测量以确定ROI重新访问的发生。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2012.08.02 US 13/5648991.一种设备，包括: 一个或多个处理器； 无线电信号接收机部件，被耦合到处理器，以在感兴趣区(ROI)内的不同位置处接收多信道衰落剖面样本，该多信道衰落剖面样本包括跨频域的相位和振幅的至少一个组合；以及 存储器，被耦合到处理器和无线电信号接收机部件，其包括: 训练阶段签名数据库部件，用以存储多信道衰落剖面样本； 签名相似性部件，针对所存储的多信道衰落剖面样本的相位和振幅来比较当前信道衰落剖面样本的相位和振幅； 时间相干性部件，用以利用匹配算法来检测所存储的多通道衰落剖面样本和签名相似性部件的输出上的多个时间步幅处的相似性；以及 ROI检测器，用以对所检测相似性执行阈值测量以确定ROI重新访问的发生。2.权利要求1的设备，其中，所述无线电信号接收机部件被配置成从至少WiFi信号、蜂窝信号、Bluetooth信号或射频(RF)信号提取多信道衰落剖面样本。3.权利要求1的设备，其中，所述无线电信号接收机部件被配置成在正交频分复用(OFDM)传输期间以约半波长来接收多信道衰落剖面样本。4.权利要求1的设备，其中，所述训练阶段签名数据库部件被配置成存储多信道衰落剖面样本以定义用于ROI内的每个位置的唯一签名。5.权利要求1的设备，其中，所述签名相似性部件被配置成利用第一阈值来获得所测量的当前信道衰落剖面样本与所存储的多信道衰落剖面样本的相位和振幅之间的相似性，其中，所述第一阈值是基于皮尔森相关系数。6.权利要求1的设备，其中，签名相似性部件的输出包括满足第一阈值的当前信道衰落剖面样本，其中，第一阈值是基于用以确定当前信道衰落剖面样本的相位和振幅与所存储的多信道衰落剖面样本的相位和振幅之间的相似性的度量算法。7.权利要求1的设备，其中，所述时间相干性部件被配置成在一段时间内对签名相似性部件的输出和所存储的多信道衰落剖面样本执行多样本匹配以提供匹配序列长度，其中，在ROI检测器处的阈值测量中利用该匹配序列长度来检测R0I。8.一种检测感兴趣区(ROI)算法的方法，包括: 在ROI内的不同位置处收集多信道衰落剖面样本，该多信道衰落剖面样本包括跨频域的相位和振幅的至少一个组合； 存储多信道衰落剖面样本； 测量当前信道衰落剖面样本； 针对所存储的多信道衰落剖面样本的相位和振幅来比较所测量的当前信道衰落剖面样本的...

【专利技术属性】
技术研发人员：L杨，S杨，A拉马卡，
申请(专利权)人：英特尔公司，
类型：发明
国别省市：美国;US