位置确定信标信号和控制相关信号的时间复用传输的制作方法

本公开涉及位置确定，即基于无线节点的网络确定移动设备的位置的过程。

背景技术：

在诸如室内定位系统之类的位置确定系统中，诸如移动用户终端之类的无线设备的位置可以关于包括多个无线参考节点的位置网络被确定，所述无线参考节点在一些情况下还称为锚节点。这些锚是无线节点，其位置是预先知道的，典型地被记录在位置数据库中，所述位置数据库可以被查询以查找节点的位置。锚节点因而充当用于位置确定的参考节点。进行在移动设备与多个锚节点之间传输的信号的测量，其例如是相应信号的rssi（接收器信号强度指示符）、toa（飞行时间）和/或aoa（到达角度）。给定来自三个或更多节点的这样的测量结果，然后可以使用诸如三边测量、多边测量或三角测量之类的技术来相对于位置网络确定移动终端的位置。给定移动终端的相对位置和锚节点的已知位置，这继而允许绝对化地（例如，相对于地球或地图或平面布置图）来确定移动设备的位置。

另一位置确定技术是基于已知环境的“指纹”确定移动设备的位置。指纹包括一组数据点，每一个数据点对应于遍及所讨论的环境的多个位置中的相应一个。在训练阶段期间通过将无线设备放置在相应位置处、对从相应位置接收或由相应位置处的范围内的任何参考节点接收的信号进行测量（例如，诸如rssi的信号强度的测量）、并且在位置服务器中存储这些测量结果连同相应位置的坐标来生成每一个数据点。数据点连同其它这样的数据点一起被存储以便构建如在环境内的各种位置处经历的信号测量结果的指纹。一旦被部署，存储在指纹中的信号测量结果然后可以与其位置期望是已知的移动设备当前经历的信号测量结果进行比较，以便相对于指纹中的点的对应坐标估计移动设备的位置。例如，这可以通过做出以下近似来完成：设备位于具有最紧密匹配的信号测量结果的数据点的坐标处，或者通过在具有最紧密地匹配设备当前所经历的那些的信号测量结果的数据点的子集的坐标之间进行内插来完成。指纹可以在专用训练阶段中在部署指纹之前通过将测试设备有系统地放置在环境中的各种不同位置处被预先训练。可替换地或附加地，指纹可以通过在正在进行的训练阶段中接收由实际用户的实际设备经历的信号测量结果的提交来动态地构建。

移动设备的位置的确定可以根据“以设备为中心”方案或“以网络为中心”方案被执行。根据以设备为中心方案，每一个锚或参考节点发射相应信标信号。移动设备对其从参考节点接收的信标信号进行测量，从位置服务器获取那些节点的位置，并且在移动设备自身处执行计算以确定其自身的位置。另一方面，根据以网络为中心方案，参考节点用于对从移动设备接收的信标信号进行测量，并且诸如位置服务器之类的网络的元件执行计算以确定移动设备的位置。混合方案也是可能的，例如其中移动设备进行原始测量但是将它们转发到位置服务器以计算其位置。

存在为何能够检测无线设备的位置可能合期望的各种理由，诸如以提供基于位置的服务。例如，定位系统的一个应用是：在发现移动设备位于与照明或其它公共设施相关联的特定空间区或地带中的条件下，为无线移动设备自动提供对诸如照明系统之类的公共设施的控制的访问。例如，在设备被发现位于房间内并且请求访问的条件下，可以向无线用户设备提供对该房间中的照明的控制的访问。一旦无线用户设备已经位于并且被确定处于有效区内，就经由照明控制网络向该设备提供控制访问。基于位置的服务或功能性的其它示例包括室内导航、基于位置的广告、服务警报或其它位置相关信息的提供、用户追踪、资产追踪或道路通行费的支付或其它位置相关的支付。

还已知将锚节点的信标发送（beaconing）功能性合并到另一单元中，所述另一单元设计成向所讨论的环境中提供另一公共设施，诸如照明，而不是锚节点为分离的、专用的、独立的单元。考虑例如具有无线照明控制和基于无线电的室内定位的智能照明系统。在此，定位系统的每一个节点还是用于照射环境的照明器。无线照明控制系统基于传感器测量结果而适配于占用和日光改变，其中传感器和控制相关消息被无线传输。

技术实现要素：

然而，在这样的系统中，用于室内定位的信标传输可能导致对控制传输的有害干扰，从而造成较高分组损失。这具有例如通过减缓系统对占用和/或日光改变的自适应性而使照明系统的光照性能降级的不利后果。在本公开中，提供了一种干扰感知信标发送解决方案，使得信标传输以无线照明控制系统可以与rf定位系统和睦共存的方式调度。

类似的考虑还可以应用在其它类型的位置确定系统中，例如其中将位置信标发送功能性被合并到其它、可替换的或附加的类型的单元而不仅仅是照明器中。例如，无线参考节点可以采取照明器、烟雾警报器、存在传感器单元、光传感器单元（例如，环境光传感器）、安全警报、空气调节单元、通风单元、加热单元或这些和/或其它的任何组合的形式；并且将合期望的是位置信标发送信号不干扰出于控制所讨论的公共设施的目的而被无线传送的控制相关信号。

根据本文所公开的一个方面，提供了一种用于检测环境内的移动设备的位置的位置确定系统。位置确定系统包括多个无线参考节点，其中的每一个布置成传输将由移动设备检测的位置确定信标信号，和/或侦听来自移动设备的位置确定信标信号。系统还包括一个或多个器具，其布置成在移动设备的位置确定之外向环境中提供或有助于提供另一公共设施（例如，相应器具，诸如用于提供光照的灯，其被合并到参考节点的每一个中）。另外，系统包括一个或多个控制器，其布置成控制所述一个或多个器具，并且使用器具中的每一个的无线接口以传输和/或侦听位置确定信标信号之外的与控制所述公共设施的提供有关的控制相关信号。（多个）控制器可以采取节点的每一个中的本地控制器和/或集中式控制器的形式。控制相关信号与位置确定信标信号在相同或重叠的频带上传送（例如，控制相关信号中的一些或全部可以与位置确定信标信号中的一些或全部使用所述一个或多个无线接口中的相同的一个来传送）。为了适应这一点，无线参考节点配置成在控制相关信号的时隙之间，确保位置确定信标信号的传输和/或侦听被时间复用到与所述控制相关信号的传输和/或侦听不同的时隙中。

因此例如，来自节点的位置信标发送信号的传输将不干扰从其它地方（例如从公共设施的集中式控制器和/或从其它节点）侦听的控制相关信号。

在实施例中，所述器具中的相应一个与无线参考节点（例如，每一个节点是照明器和锚节点二者）中的一个、一些或全部中的每一个协同定位（例如，合并在相同的单元中）。所述一个或多个控制器还可以包括位于无线参考节点中的每一个处的控制器中的相应一个。在这样的情况下，器具的无线接口可以是用于信标发送的相同无线接口，或者可以是分离的接口。

在实施例中，位置确定系统可以包括位置服务器，其配置成使用向位置服务器报告的所述位置确定信标信号中的至少一些的测量结果来计算移动设备的位置。可以从多个无线参考节点（以网络为中心的方案）或从移动设备（混合方案）向位置确定服务器报告测量结果。

在实施例中，位置确定系统可以包括应用服务器，其配置成基于使用位置确定信标信号中的至少一些计算的移动设备的位置而为移动设备提供基于位置的服务（例如，如果移动设备被检测到存在于房间中的话，移动设备被允许控制该房间中的照明，或者可以提供有位置相关信息，诸如广告、本地方向或地图、关于展览的信息等）。移动设备的位置的所述计算可以在位置服务器处（以网络为中心的方案或混合方案）或在移动设备处（以设备为中心的方案）执行，并且可以从那里向应用完全报告，以便使基于位置的服务基于所述位置被提供。

在实施例中，所述一个或多个控制器可以包括公共设施的集中式控制器，并且所述控制相关信号中的所述一个或多个可以包括从集中式控制器接收的控制命令。

在实施例中，无线参考节点中的一个或多个可以包括相应传感器（例如，存在传感器或日光传感器），并且所述控制相关信号中的至少一些可以包括使用相应传感器取得并且从所述一个或多个节点中的至少一个传输（传输到控制单元和/或所述节点中的一个或多个其它节点）的传感器数据。

在实施例中，所述一个或多个控制器可以包括位于无线参考节点中的每一个处的控制器中的相应一个，并且由节点中的至少一个处的相应控制器侦听的控制相关信号中的所述一个或多个可以包括从所述节点中的一个或多个其它节点接收的传感器数据。

在实施例中，无线参考节点中的一个、一些或全部中的每一个配置成：基于使用传感器感测到的活动而检测一个或多个感测事件，如果检测到感测事件中的一个则在所述时隙中的所分配的一个中传输传感器数据，并且如果没有检测到感测事件则在所述分配的时隙中传输位置确定信标信号中的一个。

根据本文所公开的另一方面，提供了一种计算机程序产品以用于使用在位置确定系统中，所述位置确定系统包括多个无线参考节点（6）以用于检测环境内的移动设备的位置，计算机程序产品包括代码，所述代码体现在计算机可读介质上和/或可从其下载并且被配置成当在一个或多个控制器上运行时执行以下操作：控制参考节点中的每一个以传输将由移动设备检测的位置确定信标信号，和/或侦听来自移动设备的位置确定信标信号；控制一个或多个器具以在移动设备的位置确定之外向环境中提供或有助于提供另一公共设施；以及控制器具中的每一个的无线接口以传输和/或侦听位置确定信标信号之外的与控制所述公共设施的提供有关的控制相关信号，控制相关信号与位置确定信标信号在相同或重叠的频带上传送；其中代码配置成确保在控制相关信号的时隙之间，位置确定信标信号的传输和/或侦听被时间复用到与所述控制相关信号的传输和/或侦听不同的时隙中。

在实施例中，计算机程序产品还可以配置成执行依照本文所公开的系统特征中的任何一个的操作。

根据本公开的另一方面，提供了一种操作位置确定系统的方法，所述位置确定系统包括多个无线参考节点（6）以用于检测环境内的移动设备的位置，方法包括：控制无线参考节点中的每一个以传输将由移动设备检测的位置确定信标信号，和/或侦听来自移动设备的位置确定信标信号；控制一个或多个器具以在移动设备的位置确定之外向环境中提供或有助于提供另一公共设施；以及控制器具中的每一个的无线接口以传输和/或侦听位置确定信标信号之外的与控制所述公共设施的提供有关的控制相关信号，控制相关信号与位置确定信标信号在相同或重叠的频带上传送；其中无线接口的控制包括确保在控制相关信号的时隙之间，位置确定信标信号的传输和/或侦听被时间复用到与所述控制相关信号的传输和/或侦听不同的时隙中。

在实施例中，方法还可以包括依照本文所公开的系统特征中的任何一个的步骤。

附图说明

为了帮助本公开的理解并且为了示出实施例可以如何付诸实践，通过示例的方式参照附图，其中：

图1是包括室内定位系统的形式的位置确定系统的环境的示意性表示，

图2是用于提供基于位置的服务的系统的示意性框图，

图3是位置确定系统的示意性框图，

图4是图示了用于调度位置确定系统中的消息的方案的示意性时序图，以及

图5是另一位置确定系统的示意性框图。

具体实施方式

图1图示了根据本公开的实施例的安装在环境2中的定位系统（位置确定系统）的示例。环境2可以包括例如家庭、办公室、工作场所、购物商场、餐厅、酒吧、仓库、机场、车站等的室内空间，其包括一个或多个房间、走廊或过道；或室外空间，诸如花园、公园、街道或体育场；或被覆盖空间，诸如露台、塔或大帐篷；或任何其它类型的封闭、开放或部分封闭的空间，诸如交通工具的内部。作为说明，在图1的示例中，所讨论的环境2包括建筑物的内部空间。

定位系统包括位置网络4，其包括锚节点6的形式的多个参考节点，每一个锚节点6安装在定位系统操作在其中的环境2内的不同相应固定位置处。为了图示起见，图1仅示出给定房间内的锚节点6，但是将领会到，网络4可以例如遍及建筑物或综合设施延伸得更远，或者跨多个建筑物或综合设施延伸。在实施例中，定位系统是室内定位系统，其包括安放在室内（在一个或多个建筑物内）的至少一些锚节点6，并且在实施例中这可以是纯粹室内定位系统，其中锚节点6仅安放在室内。但在其它实施例中，不排除网络4在室内和/或室外延伸，例如还包括跨诸如园区、街道或广场之类的覆盖建筑物之间的空间的室外空间安放的锚节点6。以下将依据参考节点6是室内定位系统等的锚节点进行描述，但是将领会到，情况并不一定在所有可能的实施例中都是这样。

环境2被具有无线设备8的用户10占据，无线设备8关于他或她的人被布置（例如被手携带或在包或口袋中携带）。无线设备8采取移动用户终端的形式，诸如智能电话或其它移动电话、平板或膝上型计算机。在给定时间，移动设备8具有当前物理位置，其可以使用位置网络4被确定。在实施例中，可以假定移动设备8的位置与用户10的位置基本上相同，并且在确定设备8的位置时，可以事实上感兴趣的是用户10的位置。另一示例将是关于要追踪的生物或物体布置的移动追踪设备，其例如附连到该物体或放置在其内。示例将是汽车或其它交通工具，或者包装箱、盒子或其它容器。以下将依据移动用户设备进行描述，但是将理解到，这并不一定在所有实施例中是限制性的，并且最一般地，设备8可以是具有被发现在不同的位置或者要确定的尚且未知的位置处的潜能的任何无线设备。另外，移动设备8的位置可以与相关联的用户10、它关于其进行布置的生物或物体的位置可互换地提及。

参照图1和2，环境2还包括至少一个无线接入点或路由器12，其使得能够实现与位置服务器14（包括一个或多个站点处的一个或多个服务器单元）的通信。所述一个或多个无线接入点12被放置成使得锚节点6中的每一个在至少一个这样的接入点12的无线通信范围内。以下将依据一个接入点12进行描述，但是将领会到，在实施例中，相同的功能可以使用遍及环境2分布的无线路由器和/或一个或多个接入点12被实现。无线接入点12耦合到位置服务器14，无论是经由本地连接，诸如经由本地有线或无线网络，还是经由广域网或互联网络，诸如因特网。无线接入点12配置成根据短程无线电接入技术（诸如wi-fi、zigbee或蓝牙）进行操作，锚节点6中的每一个通过使用其而能够经由接入点12并且因而与位置服务器14无线通信。可替换地，不排除取代于使用无线接入点12，锚节点6中的每一个可以被提供有到位置服务器14的有线连接，或者锚节点6中的一个或多个可以布置成充当用于其它的接入点。以下可以在经由接入点12等的无线连接方面进行描述，但是将领会到，这对所有可能的实施例不是限制性的。

移动设备8还能够使用相关无线电接入技术（例如wi-fi、zigbee或蓝牙）经由无线接入点12进行通信，并且从而与位置服务器14通信。可替换地或附加地，移动设备8可以配置成经由其它手段（诸如无线蜂窝网络，诸如依照一个或多个3gpp标准操作的网络）与位置服务器14通信。另外，移动设备8能够从碰巧在范围中的锚节点6中的任何一个无线接收信标信号，或者向其传输信标信号。在实施例中，该通信可以经由与用于与接入点12通信的相同的无线电接入技术被实现，所述技术例如是wi-fi、zigbee或蓝牙，尽管情况并不一定在所有可能的实施例中都是这样。

一般地，下文中描述的任何通信都可以使用以上选项或用于在相应实体6、8、12、14之间进行通信的其它选项中的任何一个被实现，并且为了简洁，将不一定每次都重复各种可能性。

锚节点6与移动设备8之间的信标信号是其测量结果用于确定移动设备8的位置的信号。在以设备为中心的方案中，锚节点6每一个广播信号并且移动设备8侦听，从而检测当前在范围中被发现的那些中的一个或多个并且对每一个进行相应的信号测量。每一个锚节点6可以配置成重复地广播其信标信号。对来自每一个所检测的锚节点6的相应信标信号所进行的相应测量可以例如包括信号强度（例如rssi）、飞行时间（tof）、到达角度（aoa）和/或随距离或位置变化的任何其它性质的测量。

另一方面，在以网络为中心的方案中，移动设备8广播信标信号并且锚节点6侦听，从而检测当前在范围中的那些节点6中的一个或多个处的信号实例。在该情况下，移动设备8可以重复地广播其信标信号。对来自移动设备8的每一个信标信号实例进行的相应测量可以包括信号强度（例如rssi）或飞行时间（tof）、到达角度（aoa）和/或随距离或位置变化的任何其它性质的测量。在混合方案的示例中，节点6可以进行测量，但是然后将它们发送至移动设备8，或者移动设备8可以进行测量，但是将它们发送至位置服务器14。

存在用于可以以其启动和引导这样的测量的方式的各种选项。例如，移动设备8可以发起测量所基于的传输，或者网络可以发起传输。二者是可能的，但是其可能具有对如何实现过程的其余部分的某种影响，特别是对于飞行时间测量而言。飞行时间测量可以通过建立单向传输延迟或双向传输延迟（往返时间，rtt）被获取。如果网络中的所有相关元件具有经同步的时钟或者可以参考公共时钟，单向延迟的测量可能足够。在该情况下，移动设备8可以以单个消息传输发起测量，从而向消息添加传输的时间戳（例如，时间或时间+日期）。另一方面，如果测量不是基于经同步的或公共的时钟，锚或参考节点6仍旧可以通过从移动设备8回弹单独的消息并且确定往返飞行时间来执行测量。后者可以牵涉来自尝试测量的节点的协调。

在信号强度测量的情况下，同样存在用于实现这些的不同选项。从信号强度确定距离是基于信号强度在源与目的地之间的（在该情况下是在移动设备8与锚或参考节点6之间的）空间之上的缩减的。这可以例如基于所接收的信号强度与所传输的信号强度的在先知识（即如果节点6或移动设备8被已知或者假定总是以给定强度传输）、或者与嵌入在信号自身中的所传输的信号强度的指示、或者与经由另一信道（例如经由位置服务器14）传送至进行测量的节点6或设备8的所传输的信号强度的比较。

这些方案或其它方案中的任何一个或组合可以结合本文所公开的系统被应用。无论选择什么方案，一旦信标信号测量结果从多个锚节点6中的每一个或者在此处可用，则使用诸如三边测量、多边测量、三角测量和/或基于指纹的技术之类的技术来相对于位置网络4确定移动设备8的位置是可能的。

此外，锚节点6（或更一般地，参考节点）的“绝对”位置是已知的，例如从由位置服务器14维护的位置数据库、或者通过存储在节点自身处的每一个锚节点6的相应位置（例如，并且在以设备为中心的方案中从每一个相关节点传送到移动设备8）是已知的。绝对位置是节点在物理环境或框架中的物理位置，其例如在地里位置方面是已知的，所述地里位置诸如是地球或地图上的位置、或者建筑物或综合设施的平面布置图上的位置、或者任何真实世界参考框架。

通过组合移动设备8的相对位置与使用在计算中的锚节点6的已知位置，然后可能的是确定移动设备8的“绝对”位置。再次，绝对位置是设备在物理环境或框架中的物理位置，例如在地球或地图上的位置方面的地理位置，或者在建筑物或综合设施的平面布置图上的位置，或者具有比简单地已知单独相对于位置网络4的位置更广泛的含义的任何更加有意义的真实世界参考框架。

在实施例中，节点6的绝对位置可以以人类可理解的形式存储和/或移动设备8的绝对位置可以以人类可理解的形式输出。例如，这可以使得用户10能够被提供有他或她的位置的有意义的指示，和/或可以使得基于位置的服务的管理员能够定义用于授予或禁止对服务或服务的各方面的访问的规则。可替换地，对于节点6和/或移动设备8的位置而言可能的是仅以计算机可读形式表述，例如以在内部使用在基于位置的服务的逻辑内。

在其它实施例中，不排除位置仅相对于位置网络4、6被表述并且不被表述为更加有意义的“绝对”位置。例如，如果每一个锚节点6与相应照明器集成（参见下文）并且出于控制那些照明器的目的而确定位置，则在一些实施例中，可能仅仅必要的是相对于由这些照明器的锚节点定义的点的框架确定用户的位置（尽管在其它类似布置中可能仍旧希望相对于建筑物等的平面布置图定义照明控制区）。

在以设备为中心的方案中，来自每一个锚节点6的信标信号包括相应锚节点的id。移动设备8然后使用这些id来通过查询位置服务器14（例如，经由无线接入点12）来查找相关节点6的位置。可替换地，来自每一个节点6的信标信号可以甚至包括相应位置的明确指示。无论何种方式，移动设备8然后可以执行计算以在设备8自身处确定其自身位置（相对于位置网络4和/或绝对化地）。另一方面，在以网络为中心的方案中，信标信号包括移动设备8的id，并且锚节点6向位置服务器14（例如，经由无线接入点12）提交它们进行的信标信号测量连同移动设备的id。位置服务器14然后在服务器14处执行设备位置的计算（再次，相对于位置网络4和/或绝对化地）。在混合方案的示例中，移动设备8可以对来自节点6的信标信号进行测量，但是以原始或经部分处理的形式将它们连同相应接收的id提交至位置服务器14以用于要在那里执行或完成的计算。

典型地，需要来自至少三个参考节点的信标信号测量结果，尽管如果将其它信息考虑在内的话则有时基于两个节点而排除不可能或不太可能的解是可能的。例如，如果假定位置被约束到单一级别（例如，地平面或建筑物的给定楼层），来自任何一个给定节点6的测量结果定义移动设备8可以位于的点的圆圈。两个节点给出两个圆圈，其交叉给出移动设备8可以位于的两个可能的点。三个节点和三个圆圈足以给出三个圆圈的交叉处的无歧义的解（尽管更多可以用于改进精确度）。然而，仅利用两个节点，有时可能能够将那些点中的一个忽视为不太可能或不可能的解，其例如是用户10不具有对其的访问权或者不可能到达的区域中的点，或者与用户10的绘制轨迹（路径）不一致的点（例如，通过“航位推测法”来排除）。关于三维定位可以做出类似的评述：严格地，定义四个球形的四个节点对于获取无歧义的解是必须的，但是如果可以调用附加的信息则有时可以基于更少的节点做出估计。假定用户10被约束到特定级别以约束到二维问题是这样的信息的示例。作为另一示例，可以假定用户10被发现在多个分立楼层中的一个上，和/或航位推测法类型方案可以用于排除用户路线中的不太可能的跳动。

无论通过什么技术确定位置，该位置然后可以用于评估移动设备8是否被授权访问某种基于位置的服务或其它这样的功能。为此目的，提供了一种服务访问系统16，其配置成依赖于移动设备8的绝对位置而有条件地授权访问服务。在以设备为中心的方案中，移动设备8通过经由无线接入点12或其它手段（诸如蜂窝连接）的连接向服务访问系统16提交其所确定的绝对位置（例如在全球坐标、地图坐标或平面布置图上的坐标方面的）。服务访问系统16然后评估该位置并且在该位置与服务的提供一致（以及碰巧实现的任何其它访问规则，例如还验证用户10的身份）的条件下授权移动设备8访问该服务。在以网络为中心的方案中，位置服务器14向服务访问系统16提交移动设备8的所确定的绝对位置，其例如经由通过本地有线或无线网络和/或通过广域网或诸如因特网之类的互联网络的连接来提交。可替换地，位置服务器14可以向移动设备8发送绝对位置，并且移动设备然后可以将其转发到服务访问系统16。在另一可替换方案中，服务可以直接从位置服务器14被提供，或者可以甚至实现在运行于移动设备8自身上的应用上。

以下是可以依照本公开的实施例提供的位置相关服务或功能的一些示例：

–允许从运行在移动设备8上的应用控制诸如照明之类的公共设施的，其中当用户被发现位于该房间或地带或可能相关联的地带中时用户可以仅控制给定房间或地带中的照明或公共设施；

–向移动设备8提供导航服务，诸如室内导航服务（在该情况下，位置相关功能至少包括向运行在移动设备8上的应用提供设备的绝对位置，例如应用然后可以将其用于在平面布置图或地图上显示用户的位置）；

–向移动设备8提供基于位置的广告、警报或其它信息，例如当用户10逛博物馆时为设备8提供关于展览的信息，当用户10逛商店或购物中心时为设备8提供关于产品的信息，只有存在于医院或医院内的特定地带内部才为设备8提供对医学数据的访问，或者只有物理地存在于电影院等内才为设备8提供对互补媒体材料的访问；和/或

–在设备8存在于某个区中的条件下接受来自移动设备的位置相关支付，例如商店中的支付、道路通行费的支付、“按里程付费”汽车租赁或者场馆或景点的入场费。

关于安全性，倘若位置确定消息在位置确定系统4、6、14内被内部分布，安全性可能不太是问题；但是在例如双向飞行时间消息（rtt）的情况下，或者其中报告通过公共网络传输的情况下，可能有利的是为它们提供时间戳（测量时间）或随机数，和/或“散列化”消息（数字签名）以便挫败网络主干上的任何重放攻击。相同事情可以关于发送至位置服务器14的测量报告而进行。这样的措施不是必要的，但是在实施例中可能是合期望的，特别是如果基于位置的服务或功能性易被滥用或者牵涉金融交易等的话。

要指出的是，图2示出所有方向上的箭头以图示以设备为中心的或以网络为中心的方案的可能性，但是在任何给定实现方式中，并非所有示出的通信都需要是双向的或者实际存在。

根据本公开的实施例，锚节点6中的每一个不采取专用、独立锚节点的形式，而是出于另一目的而存在于环境2中的、并且被采用以便合并锚节点的附加功能性的另一公共设施的单元。在一个特别优选的实施例中，锚节点6中的每一个被合并到具有rf收发器的相应“智能照明器”中，所述rf收发器诸如是wi-fi、zigbee或蓝牙收发器以用于促进环境2中的照明的无线控制（如稍后更加详细讨论的），并且锚节点功能性通过利用该rf收发器的存在以附加地广播和/或接收用于定位移动设备8的附加目的的位置确定信标信号被合并。照明器6可以例如安装在天花板和/或墙壁中，和/或可以包括一个或多个独立单元。

以下将依据锚节点6中的每一个被合并到相应照明器6中来描述，但是将领会到，这对所有可能的实施例不是限制性的。例如，在可替换的布置中，锚节点6中的每一个可以合并到照明器、烟雾警报器、存在传感器和/或光传感器单元、安全警报、空气调节单元、通风单元或加热单元中的任何一个中（并且每一个锚节点6不一定必须合并到相同类型的单元中，尽管它们可以这样）。

系统还包括集中式或主控制器，其包括与照明器6分离的一个或多个控制单元13，用于控制照明器6的光输出。例如，（多个）控制单元13可以采取中央服务器的形式，中央服务器包括一个或多个站点处的一个或多个服务器，和/或一个或多个墙板。以下将依据中央控制单元来描述，但是将理解到，在一些可替换的实施例中，中央控制器13可以事实上采取一起工作以提供集中式控制功能性的多于一个物理单元的形式。在该情况下，将控制描述为“集中式的”，至少因为存在在照明器6外部并且无线控制它们的分离控制实体13，而不是照明器6每一个自主地以分布式方式起作用。

为了允许控制单元13控制照明器6，照明器6布置成与控制单元13无线通信。优选地，该通信使用锚节点6和移动设备8用来在它们之间传送信标信号的相同收发器和相同无线电接入技术来实现。在实施例中，控制单元13与锚节点6之间的无线通信还可以经由锚节点6和/或移动设备8用来与无线接入点12通信并且从而访问位置服务器14和/或应用服务器16的相同无线接入点12被执行，例如使用wi-fi。可替换地，照明控制单元13可以布置成与光源直接通信，而不要求接入点12，例如使用zigbee。

控制单元13和照明器6中的一个或多个之间的无线通信可以包括从控制单元13到照明器6的照明控制命令的无线传输，从而控制它们调节其相应光输出，例如以便接通或关断它们的灯、调亮或调暗、改变颜色、或者设置某个动态照明效果。可替换地或附加地，控制单元13和照明器6中的一个或多个之间的无线通信可以包括传感器数据从照明器6到控制单元13的无线传输，所述传感器数据例如来自每一个照明器6上的存在传感器或环境光传感器；和/或可以包括状态报告从照明器6到控制单元13的无线传输，例如以报告错误、至今燃烧小时的数目、当前操作温度等。

在实施例中，服务访问系统16可以配置成控制对照明6的控制的访问。在该情况下，照明控制器的访问系统16配置有一个或多个位置相关控制策略。例如，控制策略可以限定用户10仅能够使用他或她的移动设备8来仅在用户被发现在诸如房间之类的某个区内或在某个已限定的附近区内时控制该区中的灯。作为另一示例控制策略，移动设备8仅控制用户的当前位置的某个周围地区内的那些照明器。然而，要指出的是，这仅仅是可以基于合并到照明器6中的锚节点被提供的基于位置的服务的一个示例。在其它示例中，照明的控制可以依据其面向用户的功能而与位置确定无关，并且替代性地，基于位置的服务可以是别的东西，诸如室内导航服务、基于位置的广告等。

图3以更多细节图示了组合的照明和位置确定系统。如所示，每一个照明器6包括：本地控制器20、包括传输器和/或接收器和优选地二者（收发器）的无线接口22、灯（照明元件）24和可选地包括一个或多个传感器26。收发器22、灯24和一个或多个传感器26中的每一个连接到本地控制器20。本地控制器20布置成使用收发器22以与中央控制单元13无线通信。本地控制器20可以采取存储在照明器6的一个或多个存储器上并且布置成在照明器6的一个或多个处理器上运行的软件的形式，或者可以实现在专用硬件电路、可配置或可重配置电路（例如pga或fpga）或这些的任何组合中。有些类似地，中央控制单元13可以实现在存储和运行在中央计算机系统上的软件中或者实现在专用硬件电路、可配置或可重配置电路或这些的任何组合中。例如，中央控制单元13可以实现在诸如环境2中的墙板或照明桥之类的专用控制单元处的软件和/或硬件中，或一个或多个站点处的本地或远程服务器或这些的组合中。

照明器的本地控制器20布置成经由收发器22从中央控制单元13无线接收控制命令，并且依照命令控制灯24的光输出（经由驱动器，未示出），例如以接通或关断灯、调亮或调暗光水平、改变其颜色或应用动态效果等。照明器的本地控制器20还可以配置成使用收发器22来向中央控制单元13无线传输状态报告，例如以报告错误、燃烧小时、操作温度等。

另外，在实施例中，照明器的本地控制器20配置成使用收发器22来向中央控制单元13无线传输基于照明器的一个或多个相应传感器26取得的传感器数据。在实施例中，（多个）传感器26可以包括布置成检测诸如人类之类的生物在环境2或环境2的某个已定义区中的存在的存在传感器（例如，占用传感器）。例如，存在传感器26可以包括主动超声传感器，其布置成基于发射超声脉冲并且检测在传感器26处返回的脉冲回波来检测对象的移动和/或对象距传感器的距离，或者存在传感器26可以包括被动红外传感器，其配置成检测来自生物的红外发射，或者存在传感器26甚至可以包括2d或深度感知相机加上图像识别算法。各种其它类型的存在传感器自身对本领域技术人员将是已知的。可替换地或附加地，（多个）传感器26可以包括光水平传感器，诸如日光传感器或其它环境光传感器。无论什么类型的（多个）传感器26合并在照明器26中，照明器的本地控制器20配置成从所述一个或多个传感器26中的至少一个取数据并且使用收发器22来报告传感器数据。

照明器6与中央控制单元13之间的这些各种控制相关通信，诸如控制命令、状态报告和/或传感器数据，可以通过以上讨论的无线通信手段中的任何一个或其它手段被传送。无论通过实现什么手段，相同的收发器22或至少相同的无线接入技术或频带还用于向移动设备8广播和/或从移动设备8接收位置确定信标信号。如所提到的，这创建控制命令与信标信号之间的潜在干扰。

存在朝向提供照明系统中的更大连接性和智能性的趋势。特别地，其中照明器6、传感器26和控制器13、20通过无线通信互连的照明系统日益流行。这样的无线照明系统可以易于部署（需要最少的布线）和控制。给定照明器6和功率单元的密集部署，照明系统是用于提供价值服务的有吸引力的平台。具体地，如所描述的，无线无线电22可以在容宿在照明器中以提供室内定位和基于位置的服务。例如，具有无线电的这样的密集部署的基于地带的定位与其它传统无线电定位方案相比可以潜在地提供更好的精确度和可靠性。

然而，当这样的系统部署有用于照明控制的无线无线电（例如，zigbee）和用于室内定位的相同或不同的无线无线电（例如，蓝牙）时，将存在从一个系统对另一个的有害干扰。这可能造成丢失照明控制消息，从而减慢照明系统的调光行为，例如使其不太响应于改变的占用和日光。

根据本公开的实施例，提供了一种用于室内定位的干扰感知无线电信标发送系统以便与无线照明控制系统共存。

为了实现这一点，无线控制相关信号（例如，传感器数据）和无线信标发送信号布置成使得无线无线电传输遵循干扰感知信标发送调度，其中以时间复用的方式在传感器数据传输和/或其它控制相关传输之间调度信标信号。在实施例中，干扰感知无线电信标发送调度由占用和/或光传感器传输的调度确定。例如，干扰感知无线电信标发送的时序可以由事件触发的占用和/或光传感器传输确定，以便在传感器数据传输之间进行时间复用。

例如，考虑其中占用和/或光传感器26布置在每一个照明器6处的情况。来自多个这样的传感器26的传感器数据可以由中央控制单元13用于选择照明器6的调光水平（和/或光输出的其它参数，例如颜色）。每一个照明器6处的无线无线电22用于从传感器26向控制单元13传送传感器数据，并且从中央控制单元13向照明器6传送照明控制命令以设置相应光输出（例如，调光水平和/或颜色）。相同的无线无线电22还可以用于感测或广播用于室内定位的信标。

在实施例中，占用和/或光传感器26是事件触发的。也就是说，照明器的本地控制器20仅在事件发生在相关传感器处时从其相应的一个或多个传感器26传输数据，例如仅在传感器读数超过阈值或本地控制器20以某种其它方式基于传感器读数检测到积极检测（例如，基于传感器读数检测到某个签名）时传输。例如在占用传感器的情况下，该本地控制器20仅在存在占用状态中的改变时发送占用传感器数据；并且在光传感器的情况下，本地控制器20仅在感测到环境光水平中的足够改变时发送数据。注：发送至中央控制单元13的传感器数据不一定包括传感器的立即输出的原始或甚至定量测量：而是，所传输的数据可以包括基于所感测到的读数而给出任何信息的任何传感器数据。例如，其可以是任何事物，从完整的测量结果到经定量的测量结果，或甚至只是检测到已发生所讨论的传感器事件的普通指示（例如仅指示以下事实：传感器输出超过阈值，或者检测到占用状态已改变，或者检测到某个其它签名）。

依照本公开的第一实施例的示例调度方案在图4中被图示。在第一时隙28中，中央控制单元13轮询所有照明器6以便让它们报告来自其相应传感器26的值。作为响应，在第二、随后时隙30中，如果存在事件改变，照明器6基于其相应传感器26（例如如较早讨论的）而报告值。在不存在要报告的来自给定照明器6的（多个）传感器26的事件改变的情况下，该照明器可以替代性地在该时隙30中传输位置确定信标。在完成传感器报告之后，存在第一和第二个之后的第三时隙32，其中中央控制单元13向照明器6发送所计算的调光值（或其它这样的照明控制命令）。这可以跟随有第四时隙34，其是用于位置信标发送的专用时隙。在一些实施例中，当存在需要向控制单元报告回的事件改变（诸如占用或亮度改变）时，位置信标发送时隙34可以被任何传感器事件中断。

在该第一实施例中，中央控制单元13协调控制和信标发送传输：通过控制单元13的轮询定义第一时隙28并且在随后的第二至第四时隙34中的每一个中触发传输。在实施例中，通过中央控制单元13的轮询可以周期性地被执行，使得调度循环通过时隙28-34的重复模式。可替换地，通过中央控制单元的轮询28可以由来自照明器6之一的传感器消息触发（当发生事件改变时）。

在第二、可替换的实施例中，照明器6取决于可接受的等待时间和照明控制所必需的可靠性而在以下模式之一中向中央控制单元13报告其传感器值：单播、多播或广播。再次，基于传感器值，控制单元13确定照明器13（或类似物）的调光水平。一旦中央控制单元13已经向特定照明器6发送了调光值，准许对应的无线无线电22在确保信道没有照明控制传输之后传输位置信标。也就是说，一旦特定照明器6已经从中央控制单元13接收了调光值，作为响应，照明器6的本地控制器20测试用于其它控制相关信号的介质，并且如果没有听到任何信号，其发射信标信号。在该第二实施例中，每一个照明器6知晓其可以在确保信道介质空闲之后发送位置确定信标信号的潜在时隙。因此，该种类的实施例可以在没有所有照明器6之间的同步的情况下操作。要指出的是，在实施例中，可以允许信标与其它信标冲突，而信标不应当与照明控制消息冲突。

将领会到，以上实施例仅通过示例的方式被描述。

本公开的范围不限于任何特定的具体调度方案。本公开背后的原理可以通过任何方案来实现，其中控制相关信号与位置信标发送信标在不同的时隙中被传送，无论信标发送是被中央控制器触发还是照明器6同步到公共时基或者同步到彼此；并且无论信标发送是在不存在要报告的传感器数据或控制相关信号时在传感器数据时隙中的一些或其它控制时隙中被执行，还是在为信标发送预留的专用时隙中被执行。

另外，系统不一定要求中央控制单元13。在可替换的实现方式中，控制功能性可以以分布式方式被实现，其中照明器6中的每一个与彼此交换其传感器数据并且基于此而控制其自身的光输出（例如调光水平）。

作为另一示例，照明系统可以包括在照明器6外部并且远离照明器6的一个或多个分离的传感器单元（未示出），例如一个或多个存在传感器单元和/或一个或多个环境光传感器单元。在该情况下，传感器向中央控制单元13（在非分布式方案中）或向单独的照明器6（在分布式方案中）无线报告其传感器数据，以便使控制单元13或照明器6选择适当的调光水平。在这样的实施例中，传感器数据和信标发送的调度可以布置成避免照明器6在与其侦听信标信号相同的时隙中或在其知晓控制单元13将侦听信标信号的相同时隙中传输或侦听位置信标。

还要指出的是，系统不一定必须包括任何传感器26，或者并非它们中的全部都这样。本公开的教导还可以适用于避免信标信号与其它类型的控制相关信号（诸如调光命令或其它控制命令，其可以例如基于用户所选的设置而不是传感器数据）之间的冲突。

另外，锚节点功能性不一定必须合并到照明器中的每一个中。在可替换的实施例中，位置确定系统的节点6中的每一个可以对应于相应的照明器组。

另外，锚节点功能性不一定必须合并到照明器中。在实施例中，每一个锚节点6可以包括向环境2中提供任何种类的公共设施的器具，诸如：烟雾警报器（在该情况下公共设施包括检测环境2中的烟雾并且警告用户）、存在传感器单元（在该情况下公共设施包括检测用户在环境2中的存在，即占用）、诸如日光或其它环境光传感器这样的光传感器单元（在该情况下公共设施包括感测环境2中的光水平）、安全警报（在该情况下公共设施包括感测对环境中的侵入并且警告用户）、空气调节单元（在该情况下公共设施包括调节环境2中的温度和/或空气湿度）、通风单元（在该情况下公共设施包括对环境2通风）或加热单元（在该情况下公共设施包括对环境2加热）。这些与一个或多个照明器和/或其它类型的节点的任何组合也是可能的。在这样的情况下，控制相关信号可以是涉及所讨论的公共设施的控制的任何种类的信号。而且，要指出的是，一些节点6可以包括除存在或占用传感器之外的传感器，例如温度传感器，并且所传输的传感器数据可以包括基于这样的传感器的数据。

在再其它的实施例中，参考节点6不一定需要安装在固定位置处或是室内定位系统的节点，只要它们的位置仍旧可以已知即可。例如，考虑便携式节点：如果这被用户放下并且然后自身通过定位系统被定位，其位置可以变得对位置服务器14是已知的并且因而成为可以用于确定移动设备8的位置的已知参考点。

另外，要指出的是，在所有可能的实施例中，信标信号不一定必须与控制相关信号使用相同的无线接口22或甚至在精确相同的频带上被传送。干扰仍旧可以发生，无论这些使用相同还是不同的无线接口被传送，只要频率相同或重叠到任何实质性的程度（在相同载体介质上）。还要指出的是，本公开的范围不限于作为载体介质的无线电：如果控制相关信号和信标信号在其它载体介质（例如编码光、超声或红外）上传输，则类似的问题仍旧可以适用。

另外，如图5中所示，照明器（或公共设施）不需要必然集成到相同单元中或与锚节点6协同定位，并且在可替换的实施例中可以实现在锚节点6之外的一个或多个完全分离、非协同定位的物理单元28中。在该情况下，调度可以通过集中式控制器13来协调，其发射同步信号以同步照明器和锚的时基，或者其单独地触发信标和控制事件中的每一个（其中照明器和锚是中央控制器的从设备）。

例如，实现在（多个）分离单元28中的每一个中的器具可以包括灯24（例如，单元28是专用照明器）或传感器（例如，单元28是专用传感器单元）或这些的组合（单元28是具有集成传感器的照明器）。在这样的情况下，如以上描述的第一实施例将仍旧工作，其中规定控制单元13向锚节点6发信号通知它们可以传输位置确定（信标）信号。或者向该情境应用类似于第二实施例的技术，分离单元28中的传感器26仍旧可能与锚节点6竞争信道（例如，使用csma，载波侦听多路访问）。这仍旧将工作，但是在锚节点6的数目大时可能造成附加的等待时间。一个选项将是包括竞争机制，其中传感器节点28相比于锚节点6具有更小的退避窗口。根据csma协议，当发生冲突时，节点退避某个时段并且然后在等待退避时间之后再次试图访问介质。对于分布式系统，特别地，确保冲突的两个节点6、28不再次冲突（以高概率）的机制是将它们配置成使用不同的退避持续时间。在实施例中，传感器节点28可以比锚节点6配置有更短的退避持续时间。这样，传感器节点28相比于锚节点6将具有更高的发现信道为空的概率。当成功接收传感器消息时，中央控制器13然后仍旧可以控制来自锚节点6的传输。

本领域技术人员在实践所要求保护的发明时，通过研究附图、公开内容和随附权利要求，可以理解和实现对所公开的实施例的其它变型。在权利要求中，词语“包括”不排除其它元件或步骤，并且不定冠词“一”或“一个”不排除多个。单个处理器或其它单元可以履行权利要求中记载的若干项的功能。在相互不同的从属权利要求中记载某些措施的仅有事实不指示这些措施的组合不能用于获益。计算机程序可以存储/分布在合适的介质上，诸如与其它硬件一起或作为其它硬件的部分被供应的光学存储介质或固态介质，但是还可以以其它形式分布，诸如经由因特网或其它有线或无线电信系统被分布。权利要求中的任何参考标记不应当解释为限制范围。