ES2960612T3 - Sistema y método para navegación interior - Google Patents

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Vahid Moosavi
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Abstract

Sistema (100), método (400), dispositivos (110, 120, 1006, 952) y producto de programación informática para mejorar la navegación dentro de edificios, utilizando dispositivos con capacidad NFC tanto pasiva como activa, junto con dispositivos inerciales y/o magnéticos. (8242, 8134, 8135). (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN
Sistema y método para navegación interior
Campo de la descripción
Esta aplicación se refiere al campo de la navegación, y más particularmente a sistemas y dispositivos útiles para la navegación usando dispositivos portátiles inalámbricos.
Antecedentes
Una tendencia reciente en las comunicaciones móviles ha sido incorporar la Comunicación de Campo Cercano (NFC) y otros protocolos de comunicaciones inalámbricas de corto alcance en dispositivos móviles y otros sistemas y componentes de comunicaciones. La NFC y otros dispositivos de comunicaciones de corto alcance pueden iniciar y ejecutar transferencias de datos inalámbricas completas y/o semiautomáticas al ser colocados o situados lo suficientemente cerca entre sí, o en algunas realizaciones mediante un contacto breve y controlado, que a veces es referido como "besar” el dispositivo.
Los sistemas, dispositivos y métodos adaptados para NFC y otros procesos de comunicaciones de corto alcance se pueden aplicar en una amplia variedad de usos. Dichos usos pueden, por ejemplo, incluir formas de navegación en interiores y otras formas donde las señales de navegación de área amplia no están disponibles, o donde se desea proporcionar opciones de navegación redundantes.
El documento US2005288858 describe un dispositivo electrónico portátil, como por ejemplo un teléfono móvil, que incluye software para ejecutar un método para presentar información de indicador direccional a un usuario en una pantalla. El dispositivo recibe información geográfica sobre su ubicación, información de orientación de su alineación e información geográfica sobre un punto de referencia de interés. Luego, el dispositivo calcula un ángulo de destino con respecto a la información de orientación. Luego, el dispositivo presenta información direccional, por ejemplo una flecha, a un usuario. En una aplicación ejemplar, los musulmanes pueden seleccionar La Meca como punto de interés. Luego, el dispositivo usa información sobre su propia ubicación, la orientación del dispositivo y la ubicación de La Meca para presentar una flecha en la pantalla que indica la dirección adecuada para que los musulmanes se alineen para orar de acuerdo con las enseñanzas del islam.
El documento US2009085806 describe aplicaciones y usos para la codificación geográfica de puntos de acceso a la red, incluido un método para generar un código geográfico y una interfaz gráfica de usuario asociada; un método para rechazar o filtrar códigos geográficos de puntos de acceso etiquetados de forma inexacta; un método para usar códigos geográficos como parte del descubrimiento de servicios de red; un método para utilizar códigos geográficos como parte del descubrimiento y visualización de recursos; un método para usar códigos geográficos para el seguimiento de activos; un método para usar códigos geográficos para la transferencia de archivos y una interfaz de usuario asociada; un método para usar códigos geográficos para el seguimiento de la ubicación; un método para usar códigos geográficos como parte de un registro de nombres de dominio; y un método para enviar códigos geográficos automáticamente.
El documento US 2009/287587 A1 describe métodos para proporcionar información de compra aumentada a un usuario de un terminal móvil en una tienda que incluye proporcionar una lista de compras que identifica una pluralidad de artículos y obtener información sobre las ubicaciones físicas de los respectivos artículos en la tienda. Se establece la ubicación del terminal móvil en la tienda (así como, opcionalmente, establecer una orientación del terminal móvil mediante un sensor magnético). Se obtiene una imagen de una vista desde la ubicación. Un elemento que tiene una ubicación asociada en la imagen obtenida se identifica con base en la información obtenida con respecto a las ubicaciones físicas. Se determina una posición dentro de la imagen correspondiente a la ubicación física respectiva del artículo identificado. Se añade una indicación gráfica del elemento identificado a la imagen obtenida en la posición determinada dentro de la imagen para proporcionar una imagen aumentada de la vista que se muestra al usuario en un elemento de visualización del terminal móvil".
Descripción de los dibujos
En los dibujos se muestran ejemplos de diversos aspectos y realizaciones de la invención, y se describen en ellos y en otros lugares de la descripción. En los dibujos, referencias similares indican partes similares.
Las Figuras 1-3 y 13 son diagramas esquemáticos de sistemas y dispositivos útiles para implementar diversos aspectos de la descripción.
La Figura 4 es un diagrama de flujo esquemático de un proceso adecuado para implementar diversos aspectos de la descripción.
Las Figuras 5 a 12 son diagramas esquemáticos de interfaces de usuario de dispositivos adecuadas para su uso en la implementación de aspectos de la descripción.
Descripción detallada
La presente invención es tal como se define en el conjunto de reivindicaciones adjunto. En diversos aspectos y realizaciones, la descripción proporciona sistemas, métodos, dispositivos y productos de programación informática, incluidos conjuntos de instrucciones no transitorias legibles por máquina, para navegación en interiores usando dispositivos con capacidad NFC pasiva y/o activa.
Por ejemplo, en un aspecto, la descripción proporciona dispositivos portátiles inalámbricos que comprenden controladores configurados para detectar la proximidad de un dispositivo de almacenamiento de datos externo y para iniciar una transferencia de datos con el dispositivo de almacenamiento de datos externo detectado, comprendiendo la transferencia de datos la lectura de datos de identificación de posición. Dichos dispositivos comprenden además uno o más procesadores configurados para determinar, con base en al menos parcialmente en dichos datos de identificación de posición, una posición de referencia del dispositivo dentro de una estructura techada; y, en el momento de la lectura de los datos de identificación de posición, establecer una orientación de referencia del dispositivo. Además comprenden uno o más sensores inerciales y/o magnéticos configurados para generar, para su procesamiento por al menos un procesador, señales que representan al menos una condición inercial del dispositivo portátil inalámbrico posterior a la lectura de los datos de identificación de posición; y para determinar, usando al menos la posición de referencia del dispositivo, la orientación de referencia del dispositivo y la al menos una condición inercial, una posición estimada posterior y, opcionalmente, la orientación del dispositivo portátil inalámbrico.
En aspectos adicionales, la descripción proporciona sistemas, métodos y productos de programación informática, incluidos conjuntos de instrucciones no transitorias legibles por máquina, para su uso en la implementación de dichos dispositivos.
En aspectos adicionales, la descripción proporciona dispositivos NFC pasivos útiles para implementar procesos de navegación en interiores.
La comunicación comunicaciones de campo cercano (NFC) son comunicaciones inalámbricas entre dos o más dispositivos configurados adecuadamente cuando los dispositivos se colocan o se disponen de otro modo dentro de una proximidad deseada, normalmente relativa, entre sí. Tales comunicaciones pueden, por ejemplo, iniciarse de forma total o parcialmente automática cuando los dos o más dispositivos se colocan dentro de la proximidad deseada entre sí, y pueden ocurrir entre dos o más dispositivos NFC activos y/o pasivos.
Como apreciarán los expertos en las técnicas pertinentes, una vez que se hayan familiarizado con esta descripción, las comunicaciones NFC de acuerdo con esta descripción se pueden realizar de acuerdo con cualquier protocolo adecuado, incluidos varios protocolos ahora de uso público generalizado, como así como protocolos aún por desarrollar.
En general, una transacción NFC, o transferencia de datos, puede iniciarse acercando dos o más dispositivos habilitados para NFC. "Estrecha proximidad" puede, como resultará evidente para los expertos en la técnica pertinente, una vez que se hayan familiarizado con esta descripción, significar cualquier proximidad adecuada para un propósito deseado, por ejemplo, suficiente para permitir al menos un activo de baja potencia. dispositivo de comunicación para iniciar el intercambio o intercambios de comunicaciones con al menos otro dispositivo activo y/o pasivo; y típicamente significa lo suficientemente cerca como para que se pueda suponer que los usuarios de uno o ambos dispositivos desean comunicaciones entre los dos o más dispositivos NFC. Para las aplicaciones NFC actuales, por ejemplo, "proximidad" puede significar uno o varios centímetros, o distancias más cortas o más largas, dependiendo, por ejemplo, del propósito y la naturaleza de la transacción NFC y de los dispositivos habilitados para NFC. La acción de acercar suficientemente dichos dispositivos habilitados para NFC puede desencadenar la activación automática o semiautomática de un circuito NFC y/o una comunicación NFC.
Para los fines de esta descripción, las comunicaciones NFC se pueden realizar según cualquier protocolo de comunicaciones inalámbricas deseado, incluidos, por ejemplo, los publicados o adoptados de otro modo por las diversas federaciones, consejos, grupos y foros industriales de NFC y/o Identificación por Radiofrecuencia (RFID), y sus miembros, así como cualquiera o todos los protocolos inalámbricos Bluetooth o WiFi, incluyendo por ejemplo uno cualquiera o todos de entre el Acceso Múltiple por División de Código (CDMA), Acceso Múltiple por División de Tiempo (TDMA), Acceso Múltiple por División de Frecuencia (FDMA), acceso múltiple por división de frecuencia ortogonal (OFDMA), Acceso Múltiple por División de Frecuencia de Portadora Única (SC-FDMA), GSM, 3GPP, 4G u otros protocolos inalámbricos.
En la Figura 1 se muestra un ejemplo de un sistema 100 NFC adecuado para su uso en la implementación de diversos aspectos de la descripción. En la realización mostrada en la Figura 1, el sistema 100 comprende dos dispositivos 110 NFC activos, en forma de teléfonos inteligentes u otros dispositivos 120 portátiles inalámbricos o móviles. Acercar lo suficientemente los dispositivos 110, 120 activos con capacidad NFC, por ejemplo moviéndolos físicamente uno hacia el otro hasta una proximidad relativamente cercana, que puede incluir contacto físico real, puede iniciar procesos automatizados configurados para una operación fácil. Configuración de interfaces de comunicación, por ejemplo, la transferencias de datos, sesiones de comunicación de datos u otros procesos; y así iniciar una conexión inalámbrica NFC.
Por ejemplo, en la realización ilustrada en la Figura 1, el movimiento relativo de los dispositivos 110, 120 uno hacia el otro puede inducir un efecto o efectos Hall en el sensor o sensores de campo magnético incorporados dentro de uno o ambos dispositivos, y así desencadenar la ejecución de un proceso de consulta y autorización NFC y, condicionado a la autorización, el establecimiento de sesiones de comunicación inalámbrica uni y/o bidireccional entre los dispositivos. En un ejemplo no limitante, uno o ambos dispositivos 110, 120 están provistos de un imán 724 o un magnetómetro, es decir, un sensor 726 magnético, tal como un sensor de efecto Hall o un sensor magnetorresistivo, o ambos. Los dispositivos 724, 726 pueden combinarse con un solo toque u otro gesto adaptado para acercar adecuadamente los dispositivos (a veces denominado gesto de "beso" porque los dos dispositivos 110, 120 normalmente se tocan o "besan" entre sí o están muy cerca y en proximidad adyacente).
Un ejemplo de una proximidad adecuada para tales realizaciones puede estar en el rango de aproximadamente 10 a 20 mm, dependiendo, por ejemplo, del tamaño y/o la fuerza del imán o imanes, el sensor o sensores de campo magnético y/u otro dispositivo o dispositivos usados para iniciar comunicaciones, pero el alcance puede ser más o menos dependiendo de la fuerza de los imanes y/o los propósitos para los cuales están destinados los dispositivos 110, 120 y/o el sistema 100. Los sensores 726 en cada dispositivo 110, 120 pueden estar alineados con el imán en el otro dispositivo respectivo, como se ilustra en la Figura 1. Uno o ambos sensores 726 pueden detectar ("ver") el imán 724 correspondiente de acuerdo con el efecto Hall, que provoca que el sensor genere una variación de voltaje u otra señal y la transmita a un procesador a bordo del dispositivo 110, para activar un circuito NFC para comunicarse con el otro dispositivo usando el protocolo de una pila NFC asociada u otro(s) subsistema o subsistemas o dispositivo o dispositivos de comunicación inalámbrica. Los dispositivos 110 pueden entonces comunicarse entre sí usando cualquier protocolo NFC adecuado para el fin previsto.
El establecimiento de sesiones de comunicación NFC entre los dispositivos 110, 120 puede estar condicionado a cualesquiera autorizaciones adecuadamente adaptadas, usando, por ejemplo, números PIN y/u otras claves de seguridad.
La interacción entre dispositivos 110 NFC activos como se muestra, por ejemplo, en la Figura 1, puede considerarse un ejemplo de interacciones NFC entre pares.
La Figura 2 ilustra un ejemplo de otro sistema NFC 100 adecuado para su uso en la implementación de diversos aspectos de la descripción. En la realización mostrada en la Figura 2, el sistema 100 comprende un dispositivo 110 NFC activo, en forma de un teléfono inteligente u otro dispositivo 120 portátil inalámbrico móvil, y un dispositivo 950 NFC pasivo tal como una RFID u otra etiqueta NFC fijada a un cartel NFC. Acercar un dispositivo 110, 120 activo con capacidad NFC lo suficientemente cerca de un dispositivo 950 pasivo, como una etiqueta, puede provocar que la consulta, la autorización y/u otros procesos de transferencia de datos se ejecuten de forma total o semiautomática usando imanes, sensores de efecto Hall y/o u otros mecanismos de detección de proximidad como se describe anteriormente y en otros lugares del presente documento.
Un dispositivo 950 NFC pasivo puede comprender una o más memorias, incluidos medios volátiles y/o persistentes (es decir, no transitorios) para almacenar datos legibles mediante un dispositivo o dispositivos 110 NFC activos. Los datos almacenados por el dispositivo o dispositivos 950 pasivos y leídos por cualquier dispositivo 110 activo debidamente autorizado y/o capaz de otro modo puede incluir cualquier dato adecuado para cualquier propósito deseado. Por ejemplo, un dispositivo 950 pasivo fijado a un documento informativo tal como un cartel publicitario o instructivo puede almacenar, para lectura por uno o más dispositivo o dispositivos 110 activos, cualquier información que se desee impartir al dispositivo o dispositivos 110 y/o usuario o usuarios de los mismos. Por ejemplo, un dispositivo 950 fijado a un cartel publicitario puede almacenar información relacionada con un producto, tal como una prenda de vestir, un evento de entretenimiento o un producto alimenticio que puede comprar un usuario de un dispositivo 110.
Alternativamente, o además, un dispositivo 950 puede almacenar datos tales como un localizador uniforme de recursos (URL) u otra información de dirección, tal como un número de teléfono, legible por el dispositivo o dispositivos 110 activos y adecuado para dirigir un procesador asociado con el dispositivo o dispositivos 110 para establecer una o más sesiones de comunicaciones unidireccionales o multidireccionales con recursos comúnmente controlados y/o de terceros a través de una o más redes 900, como se muestra en las Figuras 2 y 3.
Dichos recursos en red pueden, por ejemplo, incluir proveedores, empresas u otros servidores, ordenadores, teléfonos inteligentes, etc., como se muestra, por ejemplo, en la Figura 3.
En la Figura 3 se muestra una realización algo más general de un sistema 100 adecuado para su uso en la implementación de comunicaciones NFC y/o varios otros aspectos de la descripción. En la realización de la Figura 3, un dispositivo 110, 120 portátil inalámbrico activo está configurado para la comunicación con una amplia variedad de dispositivos externos a través de una serie de (sub)sistemas de comunicaciones. Por ejemplo, usando un (sub)sistema 8132 NFC, el dispositivo 110 está configurado para comunicarse con uno cualquiera o más del dispositivo o dispositivos 950 NFC pasivos, tales como RFID u otras etiquetas NFC; opcionalmente el dispositivo o dispositivos 110 activos no móviles, tales como ordenadores estacionarios u otros dispositivos, incluidos, por ejemplo, dispositivos de transacciones de punto de venta de proveedores); y/o dispositivos 120 móviles con capacidad NFC tales como teléfonos inteligentes y/u ordenadores portátiles, de bolsillo y/o tabletas.
Como se explica más adelante, el dispositivo 110, 120, 8120 mostrado en la Figura 3 es además capaz, a través del (sub)sistema 8101 de comunicaciones inalámbricas, de comunicaciones de voz y/u otras comunicaciones de datos con una amplia gama de dispositivos, incluyendo, por ejemplo, servidores 912 y/u otros ordenadores 914 a través de Internet, la red telefónica pública conmutada (PSTN) y/u otra red o redes 900 públicas o privadas por cable de área amplia o local, y/o uno o más teléfonos inteligentes, ordenadores 914, servidores 912 y otros sistemas 110 activos a través de redes telefónicas móviles y/u otras redes inalámbricas. Por ejemplo, un dispositivo 110, 120 NFC activo puede estar acoplado comunicativamente a una o más redes de área local inalámbricas (WLAN), tales como una red Wireless Fidelity (WiFi), o una red de área amplia inalámbrica (WWAN) tal como la red 3GPP o la 4G de Evolución a Largo Plazo (LTE) (no mostrada). A modo de ejemplo no limitativo, y como apreciarán los expertos en las técnicas pertinentes, WiFi normalmente se implementa como una WLAN que puede extender las redes domésticas y comerciales a un medio inalámbrico y puede seguir un estándar IEEE 802.11 u otro. También se puede establecer una conexión de comunicaciones inalámbricas usando, por ejemplo, subsistemas de comunicaciones de corto alcance que pueden incluir un dispositivo de infrarrojos y circuitos y componentes asociados como se describió anteriormente, o un módulo de comunicaciones Bluetooth, para proporcionar comunicación con sistemas y dispositivos habilitados de manera similar. así como las comunicaciones NFC.
La Figura 3 muestra un ejemplo no limitante de una selección de diversos (sub)sistemas funcionales u otros componentes que pueden incluirse en dispositivos portátiles u otro dispositivo o dispositivos 120 de comunicaciones inalámbricas móviles adecuados para su uso en la implementación de la descripción. En el ejemplo mostrado, el dispositivo 110, 120 incluye, entre otros componentes, carcasa o carcasas 8120; dispositivo o dispositivos de entrada como un teclado o teclados 8140, micrófono o micrófonos 8112, acelerómetro o acelerómetros 8137, convertidor o convertidores 8138 analógico/digital (a/d), elemento o elementos 8160 de visualización de pantalla táctil, sensor o sensores 8134, 726 de efecto hall u otros campo/proximidad, giroscopios 8240 y sistema o sistemas 8242 de posicionamiento global (GPS); dispositivo o dispositivos de salida tal como pantalla táctil u otro u otros elementos de visualización 8160, altavoz o altavoces 8110 e imán o imanes u otro generador o generadores 8135, 724 de campo/proximidad; y dispositivo o dispositivos de entrada/salida (I/O), tales como puerto o puertos 8106 de entrada/salida auxiliares de bus serie uniforme (USB), puerto o puertos 8108 paralelos o serie, (sub)sistema o (sub)sistemas 8132 NFC, incluyendo Bluetooth y/u otros (sub)sistema o (sub)sistemas de comunicación de corto alcance, y (sub)sistema o (sub)sistemas 8101 de transceptores inalámbricos/de radio.
Como se les ocurrirá a los expertos en las técnicas relevantes, el dispositivo o dispositivos 110, 120 pueden incluir cualquiera de una amplia variedad de estos y otros componentes y (sub)sistemas, en cualquier combinación o combinaciones deseadas; y pueden interactuar de una amplia variedad de formas, además de las descritas en el presente documento.
Como entenderán mejor los expertos en las técnicas pertinentes, el dispositivo o dispositivos 120 portátiles pueden comprender cualquiera de una gama muy amplia de dispositivos móviles, incluidos, por ejemplo, teléfonos móviles, teléfonos inteligentes y otros dispositivos de comunicación basados en radio, así como ordenadores portátiles, ordenadores de bolsillo y tabletas. "De mano" significa portátil y operable con una o ambas manos; y, en el caso de los teléfonos inteligentes, puede significar, aunque no necesariamente, dispositivos que son aproximadamente del tamaño de la palma de una mano humana promedio.
Uno o más procesadores 8180, 8158, 8138, 8132(a), etc., que funcionan individualmente o en cualquier combinación o combinaciones deseables o adecuadas, pueden usar entradas generadas y/o proporcionadas de otro modo por una o más de las diversos dispositivo o dispositivos 8140, 8112, 8137, 8138, 8160, 8134, 8240, 8242, 8106, 8108, 8132, 8101 de entrada y dispositivos periféricos de acceso local y/o remoto, tales como impresoras, servidores, teléfonos, ordenadores, etc., para generar, según reglas lógicas adecuadamente configuradas, señales de salida adecuadas para ser procesadas por uno cualquiera o más de los diversos dispositivo o dispositivos 8160, 8110, 8135, 8106, 8108, 8132, 8101 de salida, y de forma local y/o remota. -dispositivos periféricos accesibles, etc.
Cualquiera o todos del procesador o procesadores 8180, 8158, 8138, 8132(a), etc., junto con cualquier otro componente y/o (sub)sistema deseado incorporado, mediante un dispositivo 120, puede estar contenido de forma protectora y/o funcional dentro de la carcasa o carcasas 8120 y acoplados comunicativamente, como por ejemplo mediante buses configurados adecuadamente, etc., entre los diversos dispositivos de memoria, de entrada, salida y auxiliares (tales como batería o baterías, generadores de energía solar, etc.) para realizar las diversas funciones descritas en el presente documento. El procesador o procesadores 8180, 8158, 8138, 8132(a) pueden ser de cualquier forma adecuada. Por ejemplo, las CPU 8180 pueden comprender uno o más chips de microprocesadores contenidos o unidos de otro modo a una o más placas de circuito dentro de las carcasa o carcasas 8120. Las CPU 8180 pueden proporcionar funciones generales de comando y control que incluyen, por ejemplo, funcionamiento del elemento de visualización 8160, así como el funcionamiento general del dispositivo 810 móvil, en respuesta a la información y entradas recibidas, tal como en respuesta al accionamiento de teclas en el teclado 8140 por parte del usuario. Se pueden proporcionar procesadores, 8158, 8138, 8132(a), etc., para controlar funciones especializadas tales como el funcionamiento de NFC y otros canales de comunicaciones particulares.
Se puede acceder a las reglas lógicas adecuadas para su uso por los procesadores 8180, 8158, 8138, 8132(a) para generar tales salidas desde cualquier fuente o fuentes adecuada localizada y/o remotamente, incluyendo, por ejemplo, uno o más módulos 8130A-N, 8244 de aplicaciones, etc., como, por ejemplo, se explica en este documento. Dichas reglas y módulos pueden proporcionarse en cualquier forma adecuada para lograr los propósitos aquí tratados, incluidas, por ejemplo, instrucciones de software almacenadas en memorias transitorias (volátiles) y/o no transitorios (persistentes), firmware y dispositivo o dispositivos o componente o componentes de hardware programados.
Se puede acceder, controlar, usar la memoria o memorias 8118, 8116, etc., que pueden ser de cualquier forma compatible con los fines descritos en el presente documento, incluidos, por ejemplo, flash, EEPROM, RAM, ROM, disco, registro, etc. y usados de otro modo 8180, 8158, 8138, 8132(a), etc., para leer datos usados en los diversos procesos descritos en este documento, para almacenar la salida así generada y para contener formas ejecutables de aplicaciones y/o conjuntos de instrucciones de módulos configurados adecuadamente. Dichos datos almacenados pueden incluir, por ejemplo, el sistema operativo y otro software ejecutado por el dispositivo 8180 de procesamiento.
Como se muestra en la Figura 3, un dispositivo 110 NFC activo puede comprender múltiples capacidades de comunicación y, por lo tanto, puede tener la capacidad de realizar sesiones de comunicación simultáneas con otros dispositivos 110, 950, 912, 914, etc., usando voz NFC y/u otros medios de comunicación. Por ejemplo, como se ilustra, el dispositivo 110 con capacidad NFC puede participar en comunicación de igual a igual con un segundo dispositivo con capacidad NFC 110, mientras también se comunica con un punto 912, 914, de acceso de banda base que puede tomar la forma de una estación base móvil, por ejemplo.
Se pueden proporcionar procesos de comunicaciones de voz y/o texto de largo alcance (por ejemplo, móvil) para un dispositivo 110, 120 activo mediante uno o más subsistemas 8101 de comunicaciones inalámbricas, que comprenden un transmisor o transmisores 8152, 8156, un receptor o receptores 8150, 8154. y un procesador o procesadores 8158 de señal digital (DSP)).
Las comunicaciones de corto alcance pueden ser proporcionadas por uno o ambos subsistemas 8102, 8132 NFC, que pueden comprender o comprenden sistemas de antena dedicados para aspectos de corto alcance; dispositivo o dispositivos 8116, 8118 de memoria especializado y otros subsistemas 8121 de dispositivo.
Por lo tanto, el dispositivo o dispositivos 110, 120 móviles de acuerdo con la descripción pueden considerarse, en los ejemplos mostrados, por ejemplo, dispositivos de comunicaciones de RF bidireccionales que tienen capacidades de comunicaciones de voz y datos usando circuitos de RF. Además, el dispositivo 110, 120 móvil puede tener la capacidad de comunicarse con otros sistemas 110, 912, 914 informáticos, etc., a través de Internet u otras red o redes 900. Por ejemplo, un dispositivo 110, 120 puede comunicarse con uno o más servidores 912, tales como servidores de Internet, a través de subsistemas de RF 8101 y los componentes asociados, incluido el módulo 8130e web, y además a través de un subsistema o subsistemas 8102 de comunicaciones de corto alcance, tales como a través de módulos 8130e web/navegador. Los sistemas 8102 pueden incluir, por ejemplo, uno o más módulos de comunicaciones Bluetooth para establecer una conexión o conexiones inalámbricas Bluetooth, y otros módulos de comunicaciones, tales como módulos o dispositivos de infrarrojos, circuitos y módulos WiFi, y componentes y circuitos asociados que pueden también formar parte del circuito de RF.
Se puede instalar en el dispositivo 110, 120 durante la fabricación un conjunto predeterminado de aplicaciones que controlan operaciones básicas y opcionales del dispositivo, tales como comunicaciones 8130A y 8130B de voz y datos; y otros pueden instalarse más adelante mediante cualquier proceso de instalación de aplicaciones adecuado, muchos de los cuales actualmente tienen un uso comercial generalizado. Los módulos 8130A-N de aplicación pueden incluir módulos nativos y no nativos 8130D para seguridad, interacción 8130E web, interacciones o aplicaciones sociales, y similares.
El módulo o módulos 8130C de comunicaciones NFC pueden incluir hardware y/o software para permitir que el controlador o controladores NFC 8132A (que a su vez pueden incluir hardware, software y firmware según sea necesario) y con el microprocesador 8180, realicen tareas de comunicaciones NFC, tales como a través de la memoria 8116. El módulo o módulos 8130C de comunicaciones NFC pueden, en diversas realizaciones, soportar la operatividad receptiva para lecturas/escrituras de etiquetas 950, ya sean virtuales o físicas, interactuando con otros módulos y aplicaciones para afectar los datos almacenados en la etiqueta o etiquetas 950. y/o para obtener o escribir datos de etiquetas. Dichos otros módulos pueden incluir, por ejemplo, el módulo 8130E web, el módulo 8130F PIM y otros módulos de software 8130N (tales como aplicaciones y reproductores de vídeo, a modo de ejemplos no limitativos). El microprocesador o microprocesadores 8180 también pueden cooperar con los módulos 8130C NFC y con los subsistemas 8132 NFC, que pueden incluir uno o más chips NFC que comprenden controlador o controladores 8132a NFC y antena o antenas 8132b para facilitar las comunicaciones. con otro dispositivo o dispositivos NFC activos y/o inactivos 110, 950, como se analiza en el presente documento. Por ejemplo, un módulo de comunicaciones NFC 8130C puede permitir que un microprocesador 8180 controle el subsistema NFC 8132 y/o los almacenes 8116, 8118 de memoria.
Los chips NFC adecuados para su uso en la implementación de aspectos de la descripción pueden comprender, por ejemplo, uno o más módulos de transmisión basados en microcontroladores PN531 producidos por Koninklijke Phillips Electronics N.V., u otros productos similares. Servirán cualesquiera chips compatibles con los fines contemplados en el presente documento. Dichos chips NFC 8132a pueden incluir, por ejemplo, circuitos digitales y analógicos, y uno o más Transmisores Receptores Asíncronos Universales (UART), núcleos e interfaces de receptor. Los circuitos incorporados pueden incluir controladores de salida, demoduladores integrados, decodificadores de bits, detectores de modo y detectores de RF, magnéticos y/o de nivel, según sea adecuado. Los UART sin contacto adecuados pueden incluir elementos para procesamiento de datos, Verificación de Redundancia Cíclica (CRC), generación de paridad, generación de tramas y codificación y decodificación de bits de verificación, y/u otras funciones. Los núcleos pueden, por ejemplo, incluir uno o más microcontroladores 80C51, 32 Kbytes u otras cantidades de ROM y un Kbyte u otras cantidades de RAM, por ejemplo. Un conjunto de interfaces de receptor puede interactuar con el microprocesador e interactuar según estándares conocidos como I2C, UART serie, SPI y USB. Los circuitos NFC se pueden sintonizar a cualquier frecuencia o frecuencias adecuadas para lograr los propósitos descritos en el presente documento, como por ejemplo aproximadamente 13,56 MHz.
El (sub)sistema o (sub)sistemas NFC 8132 pueden incluir y/o cooperar de otro modo con uno o más imanes/magnetómetros u otros sensores 8134 magnéticos, tales como sensores de efecto Hall, conectados comunicativamente al microprocesador 8180, 8132a. El sensor o sensores 8134 pueden incluir componentes adecuados para funcionar como un sensor de efecto Hall, incluidas las bobinas u otros circuitos necesarios. También se ilustra un imán/magnetómetro 8135 que, en diversas realizaciones, puede proporcionarse ventajosamente en forma de uno o más electroimanes y puede funcionar con un microprocesador o microprocesadores 8180, 8132a, etc., para permitir una o más vías de comunicaciones alternativas que usan energía electromagnética, que pueden modificarse para corresponder a los datos cambiantes. El electroimán o electroimanes 8135 pueden realizar una variedad de funciones diferentes, incluido trabajar como un dispositivo activo o pasivo en asociación con otros componentes del dispositivo 110. Por ejemplo, cuando se usa un electroimán 8135 en lugar de un imán permanente (no electromagnético) en los dispositivos de la Figura 3, se puede entregar un pulso de energía al sensor de efecto Hall en otro dispositivo. En consecuencia, el otro dispositivo que recibe el pulso podrá activar su circuito NFC. Alternativamente se puede establecer, por ejemplo, una conexión WiFi si no está establecida una conexión NFC y/o Bluetooth. Otros módulos 8130N pueden incluir, por ejemplo, software que interopera con el sensor 8134 magnético y cualquier imán o electroimán 8135 u otro circuito magnético que pueda incluirse dentro del electroimán 8135 general.
Además, el módulo 8130F de aplicación del administrador de información personal (PIM) puede ser o incluir un módulo nativo instalado durante la fabricación. El PIM es capaz de organizar y gestionar elementos de datos, como correo electrónico, contactos, eventos del calendario, mensajes de voz, citas y elementos de tareas. La aplicación PIM también es capaz de enviar y recibir elementos de datos a través de una red inalámbrica. Los elementos de datos PIM se integran, sincronizan y actualizan perfectamente a través de la red inalámbrica con los elementos de datos correspondientes del usuario del dispositivo, como los que pueden almacenarse en la nube o pueden estar asociados con un sistema informático principal, por ejemplo.
Las funciones de comunicación, incluyendo voz y/u otras comunicaciones de datos, pueden realizarse a través del subsistema 8101 de comunicaciones, y/o a través del subsistema 8102 de comunicaciones de corto alcance, que puede ser parte del circuito contenido en el dispositivo 810. El diseño e implementación específicos de los subsistemas 8101 y 8102 de comunicaciones pueden depender de la red de comunicaciones en la que se pretende que funcione el dispositivo 810 móvil.
Dichas funciones de comunicación pueden, como se menciona anteriormente, llevarse a cabo mediante el módulo 8130B de datos, el módulo 8130A de voz y el módulo 8130D web, incluso según las instrucciones del módulo 8130C NFC de acuerdo con las realizaciones descritas, con seguridad para estas comunicaciones, tal como en la concesión de acceso al módulo 8130F PIM, supervisado por un módulo 8130D de seguridad. Un módulo 8130D de seguridad puede incluir una o más aplicaciones de seguridad nativas o no nativas, incluidas aplicaciones o funciones antivirus/antimalware, y la protección de la información PIM a través de aplicaciones o funciones, durante interacciones externas, puede ocurrir a través de NFC o a través de la Web, por ejemplo. En consecuencia, el módulo 8130D de seguridad puede permitir grados de seguridad al interactuar con otros dispositivos, tales como las etiquetas antes mencionadas, y/u otros dispositivos tales como servidores (definidos en el presente documento para incluir cualquier dispositivo que actúe como nodo, receptor, servidor o dispositivo de red pública o privada, Internet, intranet, extranet o similar), y particularmente con dispositivos o aspectos de un dispositivo que permiten que se produzcan intercambios de comunicación por parte del dispositivo a través de una red, tal como Internet.
Como se señaló anteriormente, los procesos NFC adecuados para su uso en la implementación de los diversos procesos descritos en el presente documento pueden realizarse según cualquiera de una amplia variedad de protocolos de comunicaciones inalámbricas de corto alcance. Dichos protocolos normalmente comprenden conjuntos de estándares para permitir que los dispositivos 110, 120, tales como teléfonos inteligentes y similares, establezcan comunicación por radio entre sí acercándolos o tocándolos entre sí. Las aplicaciones incluyen transacciones de datos inalámbricas y configuración simplificada de sesiones de comunicación que involucran otras tecnologías de comunicación, como Wi-Fi y Bluetooth. La comunicación también es posible entre un dispositivo NFC con alimentación y una "etiqueta" o botón NFC con o sin alimentación. El Foro NFC, fundado en 2004 por Nokia, Philips y Sony, ha promulgado los estándares adecuados actualmente en uso y que ahora cuenta con más de 160 miembros. El Foro NFC también promueve NFC y certifica el cumplimiento de los dispositivos.
Se han desarrollado estándares que cubren tanto el Foro NFC (protocolos de comunicación autorizados) como otros formatos de intercambio de datos inalámbricos (NFC) de corto alcance. En concreto, un ejemplo de los estándares NFC ISO/IEC 18092/ECMA-340; Interfaz y protocolo de comunicación de campo cercano-1 (NFCIP-1); ISO/IEC 21481/ECMA-352; e interfaz y protocolo de comunicación de campo cercano-2 (NFCIP-2). NFC también abarca una variedad de estándares preexistentes, incluidos ISO/IEC 14443, tanto de tipo A como de tipo B, y FeliCa. Los estándares especifican la interfaz aérea NFC, los esquemas de modulación, la codificación, las velocidades de transferencia y el formato de trama de la interfaz RF de los dispositivos NFC. Los estándares también incluyen esquemas de inicialización y condiciones necesarias para el control de colisiones de datos durante la inicialización para los modos NFC tanto activo como pasivo. Además, definen un protocolo de transporte, incluida la activación del protocolo y los métodos de intercambio de datos.
Los protocolos NFC aprobados por el foro NFC normalmente operan dentro de una banda de radiofrecuencia no regulada y disponible globalmente de 13,56 MHz, y generalmente tienen una distancia de trabajo de hasta aproximadamente 20 centímetros. Actualmente se definen tres tasas de datos en los estándares NFC: 106 kilobits por segundo (kbit/s); 212 kbit/s; y 424 kbit/s.
Además, el Foro NFC ha definido un formato de datos común llamado Formato de Intercambio de Datos NFC (NDEF), que puede almacenar y transportar varios tipos de elementos, como objetos tipo MIME y URL. El Foro NFC también agregó el Protocolo de Intercambio NDEF Simple para enviar y recibir mensajes entre dos dispositivos habilitados para NFC.
Se han definido modos de comunicación tanto pasivos como activos. En modos de comunicación activa, tanto un dispositivo iniciador como un dispositivo Objetivo pueden generar sus propios campos 1000 NFC (véase, por ejemplo, las Figuras 1 y 2). El dispositivo iniciador puede iniciar la comunicación NFC, respondiendo el dispositivo objetivo a los comandos recibidos desde el dispositivo iniciador, según corresponda, modulando el campo 1000 NFC generado por el dispositivo objetivo.
Entre dos dispositivos 110 NFC activos, uno o ambos dispositivos pueden actuar como iniciador o como objetivo. En el modo de comunicación pasiva, uno de los dispositivos carece o no emplea la capacidad de crear de forma independiente un campo 1000 de portadora NFC electromagnética y, por lo tanto, generalmente no sirve como iniciador.
Como se señaló anteriormente, los sistemas 100 y los dispositivos 110, 120, 950 de acuerdo con la descripción se pueden usar con ventajas significativas en una variedad muy amplia de aplicaciones. Como ejemplo particular, la descripción en el presente documento proporciona sistemas 100, dispositivos 110, 120, 950 que permiten técnicas de navegación mejoradas.
La Figura 4 proporciona un ejemplo de un proceso 400 útil para mejorar la navegación en ubicaciones donde las señales de navegación de difusión de área amplia, tales como señales de GPS u otras señales de navegación, pueden estar total o parcialmente disponibles, o donde puede ser ventajoso de otro modo usar sistemas de navegación. que no dependen de la triangulación y otro proceso o procesos que dependen del uso de múltiples señales ampliamente disponibles. Un ejemplo de una aplicación que puede ser particularmente ventajosa es la habilitación de navegación en interiores o de otro tipo donde una estructura de techo natural o artificial, u otra barrera, impide la recepción de GPS y otras señales de navegación de área amplia.
El proceso 400 de la Figura 4 es adecuado para su implementación usando dispositivos 110, 120 y/o 950 de acuerdo con la descripción en el presente documento, y particularmente mediante dispositivos 110, 120 activos que comprenden uno o más acelerómetros 8137, giroscopios 8240 y/u otros sensores inerciales.
En 402 en la Figura 4, un destino 502 (véase la Figura 5; por ejemplo, "Sala de conferencias A" 802 de la Figura 8) se designa como un objetivo para la navegación en un área determinada, preferiblemente cartografiable, tal como el interior de un edificio u otro lugar techado o estructura blindada.
Por ejemplo, un usuario 1002 (Figura 13) de un dispositivo NFC 110, 120, 1006 activo (en lo sucesivo denominado para mayor claridad simplemente dispositivo 1006; véase la Figura 13) de acuerdo con la descripción puede entrar, o de otro modo acercarse, a un edificio en el cual el usuario tiene una reunión u otra cita. Al hacerlo, el usuario 1002 puede usar uno o más de un teclado/teclado numérico 8140, pantalla táctil 8160, etc., del dispositivo 1006 NFC activo del usuario para llamar y mostrar una lista 504 (Figura 5), un mapa 506 u otro menú o representación del destino o destinos autorizados dentro del edificio. Por ejemplo, el usuario puede acercarse a un primer dispositivo 110, 950, 952 NFC objetivo activo o pasivo (en adelante simplemente 952, para mayor claridad) ubicado dentro del edificio, por ejemplo, en un vestíbulo o área de recepción, y colocar su dispositivo 1006 NFC activo en suficiente proximidad dentro de un campo 1000 NFC generado total o parcialmente por el dispositivo 952 NFC objetivo para provocar que un (sub)sistema 8132 NFC del dispositivo 1006 del usuario inicie una sesión de comunicaciones NFC con el primer dispositivo 952 NFC objetivo, como se muestra en Figura 13. Como parte de la sesión de comunicaciones así iniciada, el dispositivo 1006 NFC activo del usuario puede acceder a un conjunto de datos residente en la memoria del dispositivo 952 objetivo para leer directamente datos suficientes para generar la lista o mapa 504, 506, o para leer datos suficientes para referir el dispositivo 1006 a otro recurso 912, 914, etc., desde el cual dichos datos están disponibles.
Continuando con el ejemplo de designación de un objetivo 502/802 de navegación, el dispositivo 1006 NFC del usuario, habiendo accedido directa o indirectamente a datos suficientes para generar una lista 504 y/o mapa 506, puede generar y mostrar dicha lista 504 y/o mapa 506 en uno o más elementos de visualización 8160 del dispositivo 1006 NFC del usuario. Véase, por ejemplo, la lista 504 de la Figura 5 y el mapa 506 de la Figura 8, respectivamente. El usuario 1002 puede entonces, usando el teclado 8140, la pantalla táctil 8160 y/u otros dispositivos apuntadores y de selección (tales como una bola de seguimiento 740 de la Figura 1), seleccionar el destino objetivo deseado de la lista, mapa u otro menú mostrado. Los procesadores 8180, 8132a, etc., del dispositivo NFC del usuario pueden hacer que los datos que representan el destino seleccionado se almacenen en la memoria residente en el dispositivo, o en la memoria accesible por cualquier otro procesador para usarse en el control del proceso de navegación interior.
Habiendo seleccionado su destino interior, en 404 el usuario 1002 puede acercarse a otro NFC, u otro dispositivo de almacenamiento de datos externo objetivo, o permanecer cerca del mismo dispositivo 952 y, colocando o manteniendo su dispositivo 1006 NFC cerca del dispositivo 952 suficiente para mantener la sesión NFC o establecer una nueva, en 406 puede provocar o permitir de otro modo que el dispositivo 1006 NFC de usuario lea datos de identificación de posición desde el dispositivo 952 de almacenamiento de datos externo objetivo. Nuevamente, la información de identificación de posición se puede almacenar directamente en uno o ambos dispositivos 1006, 952 NFC, y/o puede ser proporcionada por uno o más recursos 912, 914 remotos a los que el dispositivo 952 NFC dirige el dispositivo 1006 NFC. La información de identificación de posición adquirida en 406 puede, por ejemplo, representar una cuadrícula bidimensional o tridimensional u otras coordenadas dentro del edificio asociadas con la ubicación del dispositivo 952 objetivo NFC, o cualquier otra información de identificación de ubicación adecuada.
En 408, los procesadores tales como los procesadores 8180, 8132a del dispositivo 1006 NFC de usuario pueden, con base en los datos de identificación de posición leídos en 406 y cualquier otra información deseada, determinar una posición de referencia asociada con la posición actual del dispositivo 1006 NFC de usuario dentro del edificio. Por ejemplo, la posición de referencia determinada en 408 puede representar una cuadrícula bidimensional o tridimensional u otras coordenadas dentro del edificio del propio dispositivo objetivo NFC, o de una ubicación proyectada o estimada de otro modo del dispositivo 1006 de usuario, con base, por ejemplo, en cualquier desplazamiento observado o estimado entre la ubicación del dispositivo 1006 de usuario y la del dispositivo 952 NFC objetivo.
Con el dispositivo NFC de usuario en posición para leer los datos de identificación de posición, en 410 el dispositivo NFC de usuario puede determinar una orientación de referencia del dispositivo 1006 de usuario. Por ejemplo, con base en señales u otros datos recibidos desde sensores inerciales tales como uno o más acelerómetros 8137, giroscopios 8240, imanes y/o sensores 724, 726, 8134, 8135, etc., y cualquier otra información adecuada, si la hay, que represente una condición (o condiciones) de inercia actual del dispositivo 1006, uno o más procesadores tales como uno o ambos procesadores 8180, 8132a del dispositivo NFC de usuario 1006 pueden determinar una orientación espacial tridimensional actual del dispositivo de usuario.
Por ejemplo, un usuario 1002 de un dispositivo NFC 110, 112, 1006 activo puede acercarse a un cartel u otro sustrato 1020 montado en una pared, mesa u otra ubicación dentro del edificio, u otro dispositivo que tenga tanto un dispositivo 950, 952 NFC objetivo pasivo y un índice o indicio 1010 impresos o mostrados de otro modo en el mismo que indican una orientación de inicialización preferida para los dispositivos de navegación del usuario. Al acercarse al cartel 1020, el usuario 1002 puede sostener el dispositivo 1006 en la orientación indicada con respecto al índice o indicio 1010 hasta que el dispositivo 1006 haya tenido tiempo de leer y/o de otro modo establecer los datos de identificación de posición en 404, establecer una o más condiciones inerciales actuales y, usando al menos la condición o condiciones inerciales establecidas, establecer una orientación de referencia en 410.
Por ejemplo, como se muestra en la Figura 13, un usuario 1002 puede acercarse a un cartel 1020 habilitado para NFC para iniciar una sesión de orientación NFC. Al hacerlo, el usuario 1002 puede, según lo indicado por el indicio 1010, sostener su dispositivo 1006 en una orientación vertical (es decir, de espaldas a la pared en la que está montado el cartel 1020, con el eje longitudinal (X) del dispositivo (véase la Figura 1) 110, 112, 1006 orientado en dirección vertical, normal al suelo del edificio.
Al hacerlo, el usuario puede recibir ayuda mediante la presentación 1302 en un elemento de visualización 8160 de su dispositivo 1006 de direcciones u otros indicios, por ejemplo, una o más flechas u otros dispositivos gráficos (es decir, imágenes sin texto) 1010 y una dirección. (es decir, indicaciones basadas en texto) 1010 "alinear la flecha con la flecha o flechas del cartel", como se muestra por ejemplo en la Figura 13. En tales y otras realizaciones, el establecimiento de la orientación de referencia mediante el dispositivo 1006 puede basarse al menos parcialmente en un algoritmo que emplea una presunción por parte del dispositivo de que el dispositivo se mantiene en la orientación relativa instruida con respecto a las indicaciones 1010 en el momento en que se establece la orientación de referencia. Alternativamente, o además, el establecimiento de la orientación de referencia puede basarse en una condición inercial detectada. Por ejemplo, en cualquiera de los casos anteriores, el dispositivo 1006 puede esperar un período predeterminado (por ejemplo, 0,5 - 3 segundos) después de la lectura inicial de la posición u otros datos de un dispositivo 950, 952 y, con base en la condición inercial detectada o supuesta actual y/u orientación del dispositivo 1006, establecer la orientación de referencia.
Como apreciarán los expertos en las técnicas relevantes, los pasos del proceso 402 - 410, y otros pasos descritos a continuación, pueden variarse combinados de varias maneras, dependiendo de las características y objetivos particulares del proceso 400 y el sistema o sistemas 100, el dispositivo o dispositivos 110, 120, 950, 952, 1006, etc., usados. Por ejemplo, el paso de identificar un destino objetivo en 402 puede combinarse lógica y eficientemente con uno cualquiera o más de los pasos 404, etc.
Se puede ayudar al usuario 1002 a localizar carteles 1020 y/u otros dispositivos 952 NFC objetivos mediante el uso de direcciones de visualización enviadas de forma inalámbrica, como se muestra, por ejemplo, en la Figura 6. Por ejemplo, al entrar al área de recepción de un edificio e inicializar una aplicación de navegación, a un dispositivo 1006 de usuario habilitado para NFC se le puede enviar datos adecuados para generar una pantalla 604 que comprende instrucciones para llegar al dispositivo 952 NFC más cercano o más apropiado. También se puede invitar al usuario a registrarse, por seguridad y/u otros fines, y por ejemplo acceder automáticamente a una lista de destinos interiores autorizados determinados al menos parcialmente en la autorización de seguridad asociada con el usuario 1002 y/o el dispositivo 1006, al presentarse una página 702 de bienvenida, con, por ejemplo, una invitación para registrarse, como se muestra en la Figura 7. Como resultará evidente para los expertos en las técnicas pertinentes, una vez que se hayan familiarizado con esta descripción, se puede proporcionar una amplia gama de elementos de visualización de ayuda al usuario para guiar al usuario a través de la experiencia de navegación en interiores.
En 412, se puede determinar una ubicación inicial del dispositivo 1006 de usuario dentro del edificio, es decir, en relación con cualquiera o ambas de la estructura del edificio y el destino objetivo. Por ejemplo, al leer datos del dispositivo 952, el dispositivo 1006 de usuario puede obtener directa o indirectamente datos suficientes para construir un mapa lógico del edificio, o al menos partes relevantes del mismo, incluyendo toda o parte de una ruta desde la ubicación actual del usuario al destino designado, y para poner en un mapa la ubicación actual del dispositivo 1006 en ésta.
En 416, el dispositivo 1006 puede determinar si el usuario 1002 ha solicitado un mapa desde la ubicación actual del dispositivo hasta la ubicación objetivo designada, o si de otro modo se presentará un mapa (por ejemplo, como operación predeterminada). Si es así, en 418 el dispositivo 1006 puede mostrar, por ejemplo en uno o más elementos de visualización 8160 del dispositivo 1006, información direccional tal como un mapa completo o parcial correspondiente, como se muestra por ejemplo en 506 en las Figuras 8 - 9B, y/o una brújula virtual u otro dispositivo 1202 de apuntamiento gráfico (ver, por ejemplo, la Figura 12). Comparando la posición de referencia del dispositivo determinada en 408 y la ubicación del destino designado en 402 con la cuadrícula del mapa, el dispositivo 1006 puede generar y mostrar un mapa 506 que muestra tanto la ubicación actual del usuario 510 ("Usted está aquí") como el destino 802 designado, como se muestra en la Figura 8. El elemento de visualización también puede comprender una flecha 512 direccional y/u otra información direccional determinada analizando las posibles rutas de usuario comprendidas en la cuadrícula del mapa y determinando matemáticamente la ruta más corta o la más preferible al destino 802 designado.
En 420, el dispositivo 1006 puede determinar si el usuario 1002 ha solicitado la visualización de instrucciones basadas en texto desde la ubicación actual del dispositivo hacia la ubicación objetivo designada, o si dichas direcciones y/u otra información direccional se presentarán de otro modo (por ejemplo, como una operación predeterminada). Si es así, en 422 el dispositivo 1006 puede mostrar, por ejemplo en uno o más elementos de visualización 8160 del dispositivo 1006, una lista correspondiente completa o parcial de instrucciones basadas en texto, como se muestra por ejemplo en 902 en las Figuras 8 - 9B. Comparando la posición de referencia del dispositivo determinada en 408 y la ubicación del destino designada en 402 con la cuadrícula del mapa, y usando, por ejemplo, datos de condición inercial proporcionados por el acelerómetro o acelerómetros 8137 y/o el giroscopio o giroscopios 8240 como se describe en el presente documento, el dispositivo 1006 puede generar direcciones totales o parciales analizando una o más rutas de usuario posibles comprendidas por la cuadrícula del mapa y determinar matemáticamente la ruta más corta o la más preferible al destino 802 designado.
Como resultará evidente para los expertos en las técnicas pertinentes, un usuario 1002 puede, por ejemplo, seleccionar opciones de visualización de mapas y/o direcciones usando menús configurados adecuadamente y/o iconos de visualización activos. Dichas designaciones se pueden realizar, por ejemplo, durante la inicialización de una aplicación de navegación, y/o durante la navegación seleccionando iconos de elemento de visualización configurados adecuadamente usando, por ejemplo, operaciones de apuntar y seleccionar conocidas junto con una o más interfaz o interfaces de usuario gráficas interactivas configuradas adecuadamente. Además, o alternativamente, los elementos de visualización 506, 550, etc., pueden proporcionar uno o más objetos 552a, 552b, 552c interactivos configurados adecuadamente para usar para alternar o navegar de otro modo entre estados de navegación o entrada correspondientes; por ejemplo, seleccionando un objeto correspondiente, usando una pantalla táctil 8160 u otro dispositivo o dispositivos de entrada/salida adecuados tal como un teclado o teclados 8140 y/u otros dispositivos de apuntamiento y selección (tal como una bola de seguimiento 740 de la Figura 1), como se describe más completamente a continuación.
Después de que el usuario 1002 haya caminado o viajado de otro modo hacia un destino designado, y/o después de un período transcurrido predeterminado, en 424 el dispositivo 1006 de usuario puede usar datos inerciales y/u otros datos recopilados para determinar una ubicación posterior del dispositivo 1006 usando, por ejemplo, principios de navegación de cálculo deducido (a veces denominado cálculo a "estima").
Por ejemplo, como se explicó anteriormente, un dispositivo NFC de usuario puede estar provisto de uno o más sensores inerciales, tales como un acelerómetro o acelerómetros 8137, giroscopio o giroscopios 8240 y/o sistema o sistemas 8134, 8135 de magnetómetro, etc., cualquier uno o más de los cuales pueden generar señales que representan una o más condiciones inerciales correspondientes, tales como aceleraciones lineales y/o rotacionales actuales a lo largo o alrededor de cualquiera de los ejes X, Y, Z mostrados en la Figura 1. Como se entenderá por aquellos expertos en las técnicas relevantes, una vez que se hayan familiarizado con esta descripción, el procesador o procesadores 8180, 8132a, etc., pueden usar una señal o señales que representan tales condiciones de inercia, para implementar el cálculo deducido y/u otros procesos de navegación.
Por ejemplo, los acelerómetros 8137 pueden comprender, por ejemplo, acelerómetros microelectromecánicos (MEMS) de 1 a 3 ejes para generar señales que representan aceleraciones a lo largo de uno o más ejes cartesianos ortogonales X, Y, Z del dispositivo 1006 NFC de usuario, como se muestra en la Figura 1. Como apreciarán los expertos en las técnicas pertinentes, mediante la aplicación de aproximaciones numéricas de cuerpos rígidos clásicos u otros algoritmos dinámicos, junto con principios de navegación de cálculo deducidos adecuados, se pueden integrar datos que representen dichas aceleraciones y/u otras condiciones inerciales, usando por ejemplo, aproximaciones digitales, para calcular velocidades instantáneas del dispositivo en las tres direcciones de coordenadas, y nuevamente para obtener las posiciones X, Y, Z actuales del dispositivo 1006 dentro de un marco de referencia relativo al mapa presentado en 506, y para generar y poner en un mapa las posiciones del dispositivo de usuario actuales dentro del edificio para la referencia del usuario.
En diversas realizaciones, los acelerómetros 8137 se pueden usar para detectar aceleraciones bruscas y relativamente regulares asociadas con las zancadas de los peatones mientras caminan, y para proporcionar datos para su uso por los procesadores de un dispositivo 1006 en tales procesos de navegación y/o representación en un mapa. Usando tales podómetros "virtuales", junto con longitudes de zancada conocidas y/o estimadas, se pueden usar posibles estimaciones de cálculo deducidas adicionales de las posiciones actuales. Además, a medida que un usuario avanza de un punto de control de navegación a otro, definido por los dispositivos 952 NFC objetivo como se describe en el presente documento, las longitudes de zancada estimadas asociadas con un usuario específico se pueden calibrar comparando posiciones conocidas y estimadas para mejorar la precisión de los intervalos de cálculo deducidos posteriores.
Los giroscopios 8240, como los giroscopios microelectromecánicos (MEMS), se pueden usar para generar señales que representan aceleraciones angulares alrededor de los tres ejes cartesianos ortogonales X, Y, Z, y así determinar velocidades angulares instantáneas (giro, cabeceo y guiñada como se muestra para ejemplo en la Figura 1), y la orientación espacial actual del dispositivo, y así generar y mostrar direcciones relativas a la orientación actual del dispositivo.
Los imanes/magnetómetros 724, 726, 8135, 8134, etc., también se pueden usar, junto con campos/mapas magnéticos conocidos dentro de una estructura determinada, para situar en un mapa las ubicaciones actuales de los dispositivos dentro del edificio. Dichos cálculos se pueden usar en lugar de, o además de, técnicas inerciales como las descritas anteriormente. Las técnicas de navegación magnética pueden usarse con particular ventaja para confirmar y/o corregir posiciones de cálculo a estima determinadas usando los dispositivos electromecánicos y los cálculos descritos anteriormente.
Periódicamente, por ejemplo, después de cada determinación en 424 de la ubicación y orientación actual del dispositivo, en 426 el dispositivo 1006 NFC del usuario puede comparar la ubicación determinada actualmente con la ubicación del destino designado para determinar si el usuario ha llegado al destino deseado. Si el usuario ha llegado, es decir, si la ubicación actual del dispositivo 1006 NFC del usuario está dentro de una distancia predeterminada de una ubicación de destino designada (por ejemplo, dentro de una distancia deseada de una puerta a una sala de reuniones, como se muestra en la Figura 9B, o en una ubicación dentro del destino designado), en 428 el proceso 400 puede terminar. Opcionalmente, el elemento de visualización 8160 de usuario puede presentar una notificación, como "has llegado", como se muestra en la Figura 10.
Si se determina que el usuario no ha llegado, en 430 se puede hacer una determinación en cuanto a si el dispositivo 1006 está dentro de la proximidad de interacción NFC del mismo u otro dispositivo 952 NFC objetivo, tal como por ejemplo una estación de navegación o un punto de control que comprende un cartel 1020 y/o un dispositivo 952. Los sistemas de navegación interior de acuerdo con esta descripción pueden incluir pluralidades de puntos de control de navegación, que comprenden dispositivos 952 NFC objetivo y/o carteles 1020 asociados, distribuidos por el interior de un edificio, para proporcionar tanto guía continua como datos de posición del dispositivo corregidos relacionados con el dispositivo 1006 NFC de usuario.
Si el dispositivo 1006 no está dentro de la proximidad de interacción NFC de un dispositivo 952 NFC, el control puede volver al paso 412 del proceso de modo que se pueda realizar un cálculo deducido posterior y/o una determinación magnética o de otro tipo de la posición y/u orientación actual del dispositivo (por ejemplo, GPS u otras señales basadas en triangulación pueden estar disponibles en uno o más puntos del camino), y el procesamiento puede continuar como se describe anteriormente hasta que el usuario haya llegado.
Si el dispositivo 1006 está dentro de la proximidad de interacción NFC de un dispositivo 952 NFC, el control puede volver al paso 404 del proceso, de modo que se pueda determinar una nueva posición de referencia y orientación, y se pueda actualizar la posición de cálculo a estima del dispositivo 1006. Además, como se mencionó anteriormente, los procesos de cálculo deducido se pueden calibrar, por ejemplo, ajustando las longitudes de zancada estimadas usadas junto con las lecturas del podómetro virtual. De manera similar, se pueden calibrar algoritmos de posición estimada basados total o parcialmente en campos magnéticos interiores, junto con lecturas de señales de acelerómetro y/o giroscópico.
En cualquier caso, usando los pasos 404 - 424 de proceso, como se describe, un usuario 1002 de un dispositivo 110, 112, 1006 NFC activo puede recibir mapas y/o direcciones actualizados en numerosos puntos en la ruta de navegación, como se muestra por ejemplo en la Figura 9B.
Usando tales sistemas y determinaciones, el dispositivo 1006 de usuario puede determinar información de posición actualizada que representa la ubicación actual del dispositivo dentro del edificio u otra estructura techada, y proporcionar mapas 506 actualizados y/o direcciones 902 a través de un elemento o elementos de visualización 8160.
En diversas realizaciones, puede ser ventajoso proporcionar, en lugar de o además de elementos de visualización 506 basados en mapas que muestren ubicaciones deseadas actuales, etc., proporcionar elementos de visualización 550 que representen 'brújulas' virtuales o relativas, u otras direcciones 902, que muestren por ejemplo, el rumbo relativo de (es decir, la dirección hacia) un destino objetivo designado, como se muestra, por ejemplo, en la Figura 12. Por ejemplo, el elemento o elementos de visualización 550 pueden proporcionarse como una opción para un usuario 1002, que puede alternar entre elementos de visualización de 506 de mapas., elementos de visualización 550 de brújula y cualquier menú o menús 504 de navegación deseados, etc., por ejemplo tocando o seleccionando de otro modo uno o más iconos 552a, 552b, 552c configurados adecuadamente en una pantalla táctil, o usando otro dispositivo o dispositivos de entrada/salida adecuados tales como teclados 8140, dispositivos de apuntamiento, etc.
Para proporcionar dichas brújulas virtuales o dispositivos 1202 de apuntamiento, y/o direcciones 902 actualmente relevantes, puede ser beneficioso usar información de condición inercial actual y/o reciente, capturada o adquirida de otro modo como, por ejemplo, se analizó anteriormente, para rastrear y/o de otro modo determinar, de forma continua o actualizada de otro modo, una o más orientaciones de referencia actuales del dispositivo 1006, para su uso por el procesador o procesadores 8180, 8132(a), etc., en la generación y visualización de la pantalla o pantallas 550 de interfaz tal como el que se muestra en la Figura 12 para proporcionar instrucciones o indicaciones basadas en imágenes y/o texto interpretables por el usuario 902, 1202.
Por ejemplo, como se describe anteriormente, ejecutando algoritmos que emplean cuerpo rígido u otros algoritmos dinámicos, incluyendo por ejemplo integraciones apropiadas de aceleraciones, velocidades, etc. lineales y/o rotacionales, el procesador o procesadores 8180, 8132(a), pueden determinar las Condiciones inerciales actuales, incluidas cualquiera o todas las posiciones lineales actuales X, Y, Z, velocidad y/u orientaciones y/o velocidades rotacionales o angulares a (X-Y),<y>(Y-Z) y 0 (X-Z), y, opcionalmente, comparar con un mapa o características de edificio conocidas, para generar flechas u otros dispositivo o dispositivos 1202 gráficos para mostrar en el elemento de visualización 550, mostrando la dirección relativa desde el dispositivo 1006 en su orientación actual hasta un destino deseado actual. Dichas orientaciones y/o visualizaciones pueden actualizarse de cualquier forma recurrente deseada, incluyendo, por ejemplo, una forma periódica u otra forma continua.
En la misma u otras realizaciones, las instrucciones 902 proporcionadas en un elemento de visualización 8160 pueden comprender advertencias 540 en el sentido de que un usuario ambulante se está alejando de, en lugar de acercarse, a un destino designado, como se muestra, por ejemplo, en la Figura 11.
Aunque la descripción se ha descrito e ilustrado en formas ejemplares con cierto grado de particularidad, se observa que la descripción y las ilustraciones se han realizado a modo de ejemplo únicamente. Se podrán realizar numerosos cambios en los detalles de construcción y combinación y disposición de piezas y pasos. En consecuencia, se pretende que tales cambios se incluyan en la invención, cuyo alcance está definido por las reivindicaciones.
Excepto en la medida en que se indique explícitamente o sea inherente a los procesos descritos, incluidos los pasos o componentes opcionales de los mismos, no se pretende ni implica ningún orden, secuencia o combinación requerida. Como entenderán los expertos en las técnicas relevantes, con respecto a ambos procesos y cualesquiera sistemas, dispositivos, etc., descritos en el presente documento, es posible una amplia gama de variaciones, e incluso ventajosas, en diversas circunstancias, sin apartarse del alcance de la invención, que debe estar limitado únicamente por las reivindicaciones.

Claims (17)

REIVINDICACIONES
1. Un dispositivo (110, 120, 1006) portátil inalámbrico que comprende:
al menos un procesador (8180, 8132a) configurado para:
iniciar (404) una transferencia de datos NFC con un dispositivo (950, 952) de almacenamiento de datos externo ubicado dentro de una estructura techada, comprendiendo la transferencia de datos leer datos de identificación de posición desde el dispositivo (950, 952) de almacenamiento de datos externo;
con base en al menos parcialmente en dichos datos de identificación de posición, determinar (408) una posición de referencia del dispositivo dentro de la estructura techada; y
en el momento de la lectura de los datos de identificación de posición, y con base al menos parcialmente en una orientación del dispositivo portátil inalámbrico con respecto al dispositivo (950, 952)de almacenamiento de datos externo, determinar (410) una orientación de referencia del dispositivo, en donde la orientación de referencia del dispositivo se determina al menos en parte con base en una orientación relativa del dispositivo (110, 120, 1006) portátil inalámbrico con respecto a al menos un índice mostrado en un sustrato (1020) que tiene el dispositivo (950, 952) de almacenamiento de datos externo o en un dispositivo asociado con el dispositivo de almacenamiento de datos externo, estando montado el sustrato o el dispositivo en una pared, mesa u otra ubicación dentro de la estructura techada, indicando al menos un índice una orientación de inicialización preferida para los dispositivos de navegación del usuario, siendo determinada la orientación de referencia cuando el dispositivo (110, 120, 1006) inalámbrico portátil se mantiene en la orientación indicada con respecto al índice hasta que el dispositivo inalámbrico portátil (110, 120, 1006) haya establecido una o más condición o condiciones inerciales actuales, y, usando al menos la condición o condiciones inerciales establecidas, haya establecido (410) la orientación de referencia; y
mostrar (416, 422) información direccional con respecto a un destino (502) objetivo con base al menos parcialmente en la posición de referencia del dispositivo y la orientación de referencia del dispositivo, comprendiendo la información un mapa (506) completo o parcial que muestra toda o parte de una ruta desde un la ubicación actual del usuario a un destino designado y/o una brújula virtual u otro dispositivo (1202) de apuntamiento gráfico que muestra la dirección al destino (502) objetivo y/o la información que comprende direcciones basadas en texto desde la ubicación actual del dispositivo hacia el destino (502) objetivo.
2. El dispositivo (110, 120, 1006) portátil inalámbrico de la reivindicación 1, que comprende además al menos un sensor inercial configurado para generar, para al menos un procesador (8180, 8132a), señales que representan al menos una condición inercial del dispositivo portátil inalámbrico. posterior a la lectura de los datos de identificación de posición; en donde el mismo u otro procesador (8180, 8132a) está configurado para determinar (424), usando al menos la posición de referencia del dispositivo, la orientación de referencia del dispositivo y al menos una condición inercial, una posición estimada posterior del dispositivo portátil inalámbrico.
3. El dispositivo (110, 120, 1006) portátil inalámbrico de cualquier reivindicación anterior, en donde el procesador está configurado para iniciar automáticamente la transferencia de datos con base en una proximidad detectada del dispositivo portátil inalámbrico al dispositivo (950, 952) de almacenamiento de datos externo.
4. El dispositivo (110, 120, 1006) portátil inalámbrico de cualquier reivindicación anterior, en donde la transferencia de datos se realiza según un protocolo de comunicación de campo cercano.
5. El dispositivo (110, 120, 1006) portátil inalámbrico de cualquier reivindicación anterior, en donde el procesador comprende un sensor (8134) de campo electromagnético y una detección del dispositivo (950, 952) de almacenamiento de datos externo se basa al menos parcialmente en una fuerza de un campo electromagnético.
6. El dispositivo (110, 120, 1006) portátil inalámbrico de la reivindicación 2, en donde al menos un sensor inercial comprende un acelerómetro (8137) o un giroscopio (8240).
7. El dispositivo (110, 120, 1006) portátil inalámbrico de la reivindicación 2 o la reivindicación 6, en donde se usa al menos la posición de referencia del dispositivo y al menos una condición inercial para determinar una posición estimada posterior del dispositivo (110, 120, 1006) portátil inalámbrico comprende el uso de un proceso de cálculo a estima.
8. El dispositivo (110, 120, 1006) portátil inalámbrico de la reivindicación 1, donde la orientación del dispositivo (110, 120, 1006) portátil inalámbrico con respecto al dispositivo asociado con el dispositivo (950, 952) de almacenamiento externo es una orientación supuesta.
9. El dispositivo (110, 120, 1006) portátil inalámbrico de la reivindicación 1, en donde la orientación del dispositivo portátil inalámbrico con respecto al dispositivo asociado con el dispositivo (950, 952) de almacenamiento externo es al menos parcialmente una orientación detectada.
10. Un método, realizado por al menos un procesador de un dispositivo (110, 120, 1006) portátil inalámbrico, para proporcionar instrucciones para navegación dentro de una estructura techada, que comprende:
iniciar (404) una transferencia de datos NFC con un dispositivo (950, 952) de almacenamiento de datos externo dentro de la estructura techada, comprendiendo la transferencia de datos leer datos de identificación de posición desde el dispositivo (950, 952) de almacenamiento de datos externo;
con base al menos en parte en datos de identificación de posición leídos desde el dispositivo (950, 952) de almacenamiento de datos externo ubicado dentro de una estructura techada,
determinar (408) una posición de referencia del dispositivo dentro de la estructura techada; y
en el momento de la lectura de los datos de identificación de posición, y con base en al menos parcialmente en una orientación del dispositivo portátil inalámbrico con respecto al dispositivo (950, 952) de almacenamiento de datos externo, determinar (410) una orientación de referencia del dispositivo, en donde la orientación de referencia del dispositivo se determina al menos en parte con base en una orientación relativa del dispositivo (110, 120, 1006) portátil inalámbrico con respecto a al menos un índice mostrado en un sustrato (1020) que tiene el dispositivo (950, 952) de almacenamiento de datos externo o en un dispositivo asociado con el dispositivo de almacenamiento de datos externo, estando montado el sustrato o el dispositivo en una pared, mesa u otra ubicación dentro de la estructura techada, indicando al menos un índice una orientación de inicialización preferida para los dispositivos de navegación del usuario, siendo determinada la orientación de referencia cuando el dispositivo (110, 120, 1006) inalámbrico portátil se mantiene en la orientación indicada con respecto al índice hasta que el dispositivo (110, 120, 1006) inalámbrico portátil haya establecido una o más condición o condiciones inerciales actuales, y, usando al menos la condición o condiciones inerciales establecidas, haya establecido (410) la orientación de referencia; y
mostrar (416, 422) información direccional con respecto a un destino objetivo con base al menos parcialmente en la posición de referencia del dispositivo y la orientación de referencia del dispositivo, comprendiendo la información un mapa (506) completo o parcial que muestra toda o una parte de una ruta desde la ubicación actual de un usuario a un destino designado y/o una brújula virtual u otro dispositivo (1202) de apuntamiento gráfico que muestra la dirección al destino (502) objetivo y/o la información que comprende direcciones basadas en texto desde la ubicación actual del dispositivo hacia el destino (502) objetivo.
11. El método de la reivindicación 10, que comprende además usar al menos la posición de referencia del dispositivo, la orientación de referencia del dispositivo y al menos una condición de inercia detectada, para determinar una posición estimada posterior del dispositivo (110, 120, 1006) portátil inalámbrico.
12. El método de la reivindicación 10 u 11, en donde la lectura de los datos de identificación de posición desde un dispositivo de almacenamiento de datos externo se inicia automáticamente, con base al menos en parte en una proximidad detectada del dispositivo (110, 120, 1006) portátil inalámbrico al dispositivo (950, 952) de almacenamiento de datos externo.
13. El método de una cualquiera de las reivindicaciones 10 a 12, en donde la lectura de los datos de identificación de posición desde un dispositivo (950, 952) de almacenamiento de datos externo se inicia según un protocolo de comunicación de campo cercano.
14. El método de la reivindicación 11, en donde la posición estimada posterior del dispositivo (110, 120, 1006) portátil inalámbrico se determina al menos parcialmente en al menos uno de los siguientes:
a) según un proceso de cálculo a estima; y
b) la orientación de referencia del dispositivo con base en al menos parcialmente en una orientación del dispositivo (110, 120, 1006) portátil inalámbrico con respecto a al menos un índice mostrado en un dispositivo asociado con el dispositivo de almacenamiento de datos externo, estando el dispositivo montado en una pared, mesa u otra ubicación dentro de la estructura techada, indicando al menos un índice una orientación de inicialización preferida para los dispositivos de navegación del usuario, siendo determinada la orientación de referencia cuando el dispositivo (110, 120, 1006) inalámbrico portátil se mantiene en la orientación indicada relativa al índice hasta que el dispositivo (110, 120, 1006) inalámbrico portátil haya establecido una o más condiciones de inercia actuales y, usando al menos las condiciones de inercia establecidas, haya establecido (410) la orientación de referencia.
15. El método de una cualquiera de las reivindicaciones 10 a 14, en donde la orientación del dispositivo (110, 120, 1006) portátil inalámbrico con respecto a un dispositivo asociado con el dispositivo (950, 952) de almacenamiento externo es al menos una de las siguientes:
a) una presunta orientación; y
b) al menos parcialmente una orientación detectada.
16. Un medio o medios que comprenden instrucciones no transitorias ejecutables por máquina que, cuando se ejecutan mediante un procesador de un dispositivo portátil inalámbrico, hacen que el dispositivo portátil inalámbrico realice el método de una cualquiera de las reivindicaciones 10 a 15.
17. Un sistema que comprende el dispositivo portátil inalámbrico según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9 y un artículo de fabricación que comprende:
un medio o medios de almacenamiento no transitorios que comprenden datos que representan una posición dentro de una estructura techada, el medio o medios de almacenamiento no transitorios legibles por un dispositivo (110, 120, 1006) portátil inalámbrico, a través de una transferencia de datos NFC iniciada con el dispositivo portátil inalámbrico; y
indicios para determinar una orientación de referencia de dispositivo del dispositivo (110, 120, 1006) portátil inalámbrico con base en una orientación relativa del dispositivo (110, 120, 1006) portátil inalámbrico con respecto a los indicios, indicando los indicios una orientación recomendada para la colocación del dispositivo portátil inalámbrico durante la lectura por parte del dispositivo portátil inalámbrico de los datos que representan una posición dentro de la estructura techada, en donde la orientación de referencia del dispositivo se determina cuando el dispositivo (110, 120, 1006) inalámbrico portátil se mantiene en la orientación indicada con respecto al índice hasta que el dispositivo (110, 120, 1006) portátil inalámbrico haya establecido una o más condición o condiciones de inercia actuales y, usando al menos la condición o condiciones de inercia establecidas, haya establecido (410) la orientación de referencia.
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