SE536714C2 - Metoder, noder och datorprogram för positionering av en anordning - Google Patents

Abstract

Metod i en mobilnod (100) för möjliggörande av bestämning av en anordnings(110) position. Metoden innefattar att motta ettpositioneringsförfrågansmeddelande, innefattande en identifikation avanordningen (110). Metoden innefattar vidare att överföra en larmsignai tillanordningen (110), innefattande en identifikation av anordningen (110). Metodeninnefattar vidare att motta en svarssignal frän anordningen (110), innefattande enidentifikation av anordningen (110). Metoden innefattar vidare att beräkna ett avstånd eller en riktning till anordningen (110) genom att mäta den mottagna svarssignalen, därigenom möjliggöra bestämning av anordningens (110) position. (Pig. 1)

Description

536 714 stjäls i stora volymer, som genererar höga kostnader inte enbart för ägarna men även för försäkringsbolag. En vidare nackdel är att ett stulet eller förlorat objekt som skall spåras med hjälp av en GPS-spårare kan positioneras så att deras förmåga att motta antingen GPS-signaler eller signaler via mobilnätverket kraftigt reduceras, varigenom dess spårningsförmåga utesluts.

Sammanfattning av uppfinningen

[0004] Ett ändamål med föreliggande uppfinning är att minska några av nackdelarna hos den kända tekniken och att tillhandahålla en förbättrad anordning för positionering av objekt vilken är billigare under användning och tillverkning samt kan hållas mindre i storlek.

[0005] Ett ytterligare ändamål med den föreliggande uppfinningen är att tillhandahålla en förbättrad anordning för positionering av objekt vilken är mer tillförlitlig och robust.

[0006] Enligt en utföringsform åstadkoms en metod i en mobilnod för att möjliggöra bestämning av en anordnings position, metoden innefattar: - motta ett positioneringsförfrågansmeddelande, innefattande en identifikation av anordningen, - överföra en larmsignal till anordningen, innefattande en identifikation av anordningen, - motta en svarssignal från anordningen, innefattande en identifikation av anordningen, och - beräkna ett avstånd eller en riktning till anordningen genom att mäta den mottagna svarssignalen, därigenom möjliggöra bestämning av anordningens position.

[0007] Enligt en utföringsform åstadkoms en metod, varvid - positioneringsförfrågansmeddelandet, som innefattar en identifikation av anordningen mottas från en fjärrnod.

[0008] Enligt en utföringsform åstadkoms en metod, varvid - ett svar på positioneringsförfrågansmeddelandet som innefattar det beräknade 536 714 avståndet eller en riktning till anordningen samt mobilnodens position, skickas till fjärrnoden.

[0009] Enligt en annan utföringsform åstadkoms en metod, varvid - avståndet till anordningen beräknas genom mätning av signalstyrkan eller signalfördröjning.

[0010] Enligt en annan utföringsform åstadkoms en metod, varvid -riktningen till anordningen beräknas genom bestämning av en bäring till en starkaste signalstyrka.

[0011] Enligt en annan utföringsform åstadkoms en metod, varvid - noden mottar svarssignalen från anordningen i en första mottagningsanordning och en andra mottagningsanordning, varvid den andra mottagningsanordningen är en mikrofonanordning.

[0012] Enligt en annan utföringsform åstadkoms en metod, varvid - mikrofonanordningen vidare mottar en ljudsignal från anordningen.

[0013] Enligt en annan utföringsform åstadkoms en metod, varvid - noden mottar svarssignalen från anordningen i en tredje mottagningsanordning, varvid, den tredje mottagningsanordningen är en separat antennanordning monterbar till mobilnoden.

[0014] Enligt en annan utföringsform åstadkoms en metod, varvid - metoden utförs repetitivt.

[0015] Enligt en annan utföringsform åstadkoms en metod i en anordning för möjliggörande av bestämning av en anordnings position genom en mobilnod, metoden innefattar: - motta en Iarmsignal från mobilnoden, innefattande en identifikation av anordningen, - larma anordningen genom matchning av den mottagna identifikationen med en förprogrammerad identifikation av anordningen, - skicka ett svar på larmsignalen, innefattande identifikationen av anordningen 536 714 som matchar den mottagna identifikationen, varigenom bestämning av anordningens position möjliggörs.

[0016] Enligt en annan utföringsform åstadkoms en metod, varvid - svaret på larmsignalen skickas repetitivt.

[0017] Enligt en annan utföringsform åstadkoms en metod i en fjärrnod för bestämning av en anordnings position, metoden innefattar: - skicka ett positionsförfrågansmeddelande, innefattande en identifikation av anordningen, till ett flertal mobilnoder, - motta åtminstone ett svar på positionsförfrågansmeddelandet, innefattande ett beräknat avstånd till anordningen från mobilnoden, och en position för mobilnoden, - bestämma position för anordningen genom beräkning av anordningens avstånd från mobilnoden i kombination med positionen för den åtminstone en mobilanordning.

[0018] Enligt en annan utföringsform åstadkoms en metod, varvid det bestäms huruvida anordningens position är inom ett fördefinierat geografiskt område eller volym och/eller huruvida anordningens position är inom en fördefinierad distans D från en geografisk punkt.

[0019] Enligt en annan utföringsform, är en metod anordnad, varvid - ett alarmmeddelande överförs till en alarmanordning vid bestämning att anordningens position är utanför det fördefinierade geografiska området eller volym och/eller huruvida anordningens position är bortanför det fördefinierade avståndet D från den geografiska punkten.

[0020] Enligt en annan utföringsform åstadkoms en metod, varvid - alarmanordningen är utgjord av åtminstone en av fjärrnoden, mobilnoden eller anordningen.

[0021] Enligt en annan utföringsform åstadkoms en metod, varvid - den geografiska punkten är definierad av mobilnodens placering. 536 714

[0022] Enligt en annan utföringsform åstadkoms en metod, varvid - positioneringsförfrågansmeddelandet skickas repetitivt.

[0023] Enligt en annan utföringsform, är en metod anordnad, varvid - när svar på positioneringsförfrågansmeddelandena mottas från ett flertal av mobilnoder, beräknas anordningens position genom någon av triangulering, multilateration eller trilateration.

[0024] Enligt en annan utföringsform åstadkoms en metod, varvid - fjärrnoden är förvaltad av en mobilnod.

[0025] Enligt en utföringsform är en mobilnod anordnad för möjliggörande av bestämning av en anordnings position, i vilken: - mobilnoden är anordnad att motta ett positioneringsförfrågansmeddelande, innefattande en identifikation av anordningen, - mobilnoden är anordnad att skicka en larmsignal till anordningen, innefattande identifikationen av anordningen, - mobilnoden är anordnad att motta en svarssignal från anordningen, innefattande identifikationen av anordningen, och - mobilnoden är anordnad att beräkna ett avstånd eller en riktning till anordningen genom att mäta den mottagna svarssignalen, varigenom bestämning av anordningens position möjliggörs.

[0026] Enligt en utföringsform åstadkoms en anordning för möjliggörande av bestämning av en anordnings position genom en mobilnod, i vilken: - anordningen är anordnad att motta en larmsignal från mobilnoden, innefattande en identifikation av anordningen, - anordningen är anordnad att larma anordningen genom matchning av den mottagna identifikationen med en förprogrammerad identifikation av anordningen, - anordningen är anordnad att skicka ett svar på larmsignalen, innefattande identifikationen av anordningen matchande den mottagna identifikationen, varigenom positionsbestämning av anordningen möjliggörs. 536 714

[0027] Enligt en utföringsform är en fjärrnod anordnad att bestämma en anordnings position, i vilken: - fjärrnoden är anordnad att skicka ett positioneringsförfrågansmeddelande, innefattande en identifikation av anordningen, till ett flertal fjärrnoder, - fjärrnoden är anordnad att motta åtminstone ett svar på positionsförfrågansmeddelandet, innefattande ett beräknat avstånd till anordningen från mobilnoden, och mobilnodens position, - fjärrnoden är anordnad att bestämma en position för anordningen genom beräkning av anordningens avstånd från mobilnoden i kombination med positionen för den åtminstone en mobilanordningen.

[0028] Enligt en utföringsform, innefattar ett datorprogram datorläsbara kodelement, vilket när det exekveras i en mobilnod anordnad att möjliggöra bestämning av en anordnings position, bringar mobilnoden anordnad att möjliggöra bestämning av en anordnings position att utföra den motsvarande metoden.

[0029] Metoderna och noderna och datorprogram ovan kan vara konfigurerade och implementerade enligt olika valfria utföringsformer.

Kortfattad beskrivninq av ritninqarna

[0030] Uppfinningen kommer nu att beskrivas, såsom exempel, med hänvisning till bifogade ritningar, på vilka:

[0031] Fig. 1 är en överblick av en positioneringslösning.

[0032] Fig. 2 är en överblick illustrerande utföringsformer av en positioneringslösning.

[0033] Fig. 3 är ett flödesschema illustrerande en procedur i en mobilnod.

[0034] Fig. 4 är ett flödesschema illustrerande en procedur i en anordning.

[0035] Fig. 5 är ett flödesschema illustrerande en procedur i en fjärrnod. 536 714

[0036] Fig. 6 är ett blockschema illustrerande ytterligare utföringsformer av en positioneringslösning.

[0037] Fig. 7 är ett blockschema illustrerande vidare utföringsformer av en positioneringslösning med en datormiljö.

[0038] Fig. 8A-C visar illustrationer av ett avstånd och ett område.

Beskrivning av utförinqsformer

[0039] I det följande kommer en detaljerad beskrivning av utföringsformer ges. I ritningsfigurerna anger samma referensnummer identiska eller överensstämmande delar i de flertalet figurerna. Det inses att dessa figurer är för illustration enbart och är inte på något sätt restriktande för Iösningens omfång.

[0040] Fig. 1 visar en överblick av ett positioneringssystem innefattande en mobilnod 100, ivilken mobilnoden 100 kan innefatta en av till exempel följande: en mobiltelefon, en smartphone, en handhållen PC, ADSL router, trådlös LAN åtkomstanordning (Local Area Network, fiber-till-hemmet uttagsanordning, access point för trådlösa anordningar, mobila terminaler, fordonsanordnad terminal, hemautomatiseringsåtkomstanordning, TV set top box och liknande nätverksåtkomstpunkter, inte begränsande till andra enheter.

Positioneringssystemet innefattar vidare en anordning 110 att bli positionerad.

Anordningen 110 kan innefatta till exempel någon av mobiltelefon, trådlös LAN åtkomstanordning, åtkomstpunkt för trådlös anordning, mobilt trådlös LAN åtkomstanordning, en RFID anordning (Radio Frequency Identification), en blåtandsanordning, en ZigBee anordning, inte begränsande till andra enheter.

Anordningen 110 kan anordnas på andra anordningar som skall positioneras. Som kan ses i Fig. 1, är mobilnoden anordnad att motta ett positioneringsförfrågansmeddelande (A21) innefattande en identifikation av anordningen 110. Enligt en utföringsform kan positioneringsförfrågansmeddelandet (A11) skickas från en fjärrnod 120 innefattande till exempel en mobilnod 100, en mobilanordning, en persondator, en hemsida, ett virtuellt klientnätverk, en server eller någon annan typ av 536 714 nätverksanslutningsenhet, från vilken det är möjligt att kommunicera med en mobilnod 100. Mobilnoden 100 är vidare anordnad att skicka en larmsignal (A12) till anordningen 110, innefattande identifikationen av anordningen 110, att motta en svarssignal (A24) från anordningen 110, innefattande identifikationen av anordningen 110 och för beräkning (A:6) av ett avstånd eller en riktning till anordningen 110 genom att mäta den mottagna svarssignalen, varigenom bestämning av en anordnings 110 position möjliggörs. identifikationen kan till exempel vara en MAC-adress (Media Access Control), ett SSID (Service Set identifier), en e-postadress, en SIP-adress (Session lnitation Protocol), en IP- adress (Internet Protocol), en URL (Uniform Resource Locator) eller en URI (Uniform Resource identifier), inte begränsande användning av andra typer av identifikation. Signalen kan till exempel skickas via TCP/UDP UP (Transfer Control Protocol/User Datagram Protocol/Internet Protocol), trådlöst nätverk, http (Hypertext Transfer Protocol), https (http secure), som ett SIP-meddelande eller ett e-postmeddelande, inte begränsande andra lämpliga protokoll från att bära signalen.

[0041] Enligt en utföringsform är mobilnoden 100 anordnad att beräkna avståndet till anordningen 110 genom att mäta signalstyrkan eller signalfördröjningen. Det här är ofta refererat till som positionering, spårning eller lokalisering av en anordning som sänder en signal, en signal vilken är möjlig att detektera. Enligt en utföringsform är mobilnoden 100 anordnad att beräkna riktningen till anordningen 110 genom bestämmande av en bäring till den starkaste signalstyrkan.

[0042] Enligt en utföringsform är mobilnoden 100 anordnad att motta svarssignalen från anordningen 110 i en första mottagningsanordning 180 och en andra mottagningsanordning 190. Alarmanordningen 170, första mottagnings anordning 180, andra mottagningsanordning 190 och tredje mottagningsanordning 200 visas i Fig. 6. Enligt en utföringsform är den första mottagningsanordningen 180 en antennanordning. Enligt en utföringsform är den andra mottagningsanordningen 190 en mikrofonanordning. I en annan utföringsform kan den andra mottagningsanordningen vara en kamera. Enligt en utföringsform är 536 714 mikrofonanordningen anordnad att bestämma en bäring till en starkaste signalstyrka hos svarssignalen. Svarssignalen kan, i en utföringsform, vara en elektromagnetisk signal. Enligt en utföringsform kan svarssignalen innefatta en ljudsignal. En andra mottagningsanordning 190 kan användas för att ytterligare förbättra förmågan och/eller noggrannheten för bestämning av avståndet och riktningen till anordningen 110. I en utföringsform är mobilnoden 100 anordnad att motta en svarssignal från anordningen 110 i en tredje mottagningsanordning 200, varvid den tredje mottagningsanordningen är en separat antennanordning monteringsbar till mobilnoden 100. En tredje mottagningsanordning 200 kan vidare användas för att förbättra förmågan och/eller noggrannheten för att bestämma avståndet eller riktningen till anordningen 110.

[0043] Enligt en utföringsform är mobilnoden 100 anordnad att överföra ett svar till positioneringsförfrågansmeddelandet (A:1) till fjärrnoden 120, innefattande det beräknade avståndet eller en riktning till anordningen 110. I en utföringsform, innefattar svarsmeddelandet även mobilnodens 100 position. Mobilnodens 100 position kan bestämmas av mobilnoden 100 genom att den är anordnad med och användandes en GPS-mottagare, A-GPS funktionalitet, WiFi förbättrad GPS funktionalitet eller andra förbättrade GPS positioneringstekniker eller att den är anordnad att använda triangulering, trilateration eller multilateration användandes ett mobilnätverk.

[0044] Om ett mobilnätverk används för positionering av mobilnoden 100, kan mobilnodens 100 position tillhandahållas av mobilnätverket.

[0045] Vidare, i positioneringssystemet av Fig. 1 är anordningen 110 anordnad att motta en larmsignal från mobilnoden 100 innefattande en identifikation av anordningen 110, som larmar anordningen 110 genom att matcha den mottagna identifikationen med en förprogrammerad identifikation av anordningen 110, skicka ett svar på larmsignalen, innefattande identifikationen av anordningen 110 matchande den mottagna identifikationen, därigenom möjliggöra bestämning av anordningens 110 position. Enligt en utföringsform år anordningen 110 anpassad att repetitivt skicka svaret på larmsignalen. Härigenom reduceras en risk att till 536 714 exempel en fjärrnod 120 inte mottar svaret på grund av dålig signalstyrka/anslutningsbarhet resulterande till exempel från positionsanordningen 110 eller mobilnoden 100. En annan fördel kan vara att om anordningen 110 ändrar placering kan det vara möjligt att bestämma den nya positionen.

[0046] F ig. 2, visar en överblick av positioneringssystemet, innefattande ett flertal mobilnoder100. Positioneringssystemet innefattar vidare en fjärrnod 120 innefattande till exempel en mobilnod 100. Fjärrnoden 120 är anordnad att skicka ett positioneringsförfrågansmeddelande, innefattande en identifikation av anordningen 110, till ett flertal mobila noder 110. Sådant flertal av mobilnoder kan vara en sluten användargrupp med användare vilka har godkänt att använda en specifik tjänst, en slumpmässig grupp av mobilnoder 100 lokaliserade i fjärrnodens 120 närhet, en öppen användargemenskap vilken användare kan prenumerera på, ett ad-hoc nätverk, eller ett maskat nätverk, eller liknande. Fjärrnoden 120 är vidare anordnad att motta åtminstone ett svar till positioneringsförfrågansmeddelandet, innefattande ett beräknat avstånd till anordningen 110 från mobilnoden 100 och mobilnodens 100 position likväl som att bestämma anordningens 110 position genom beräkning av avståndet från mobilnoden 100 till anordningen 110 i kombination med positionen av den åtminstone en mobila anordningen 100. l en utföringsform, ärfjärrnoden 120 anordnad att beräkna anordningens 110 position med hjälp av triangulering, multilateration eller trilateration vid mottagning av svar till positioneringsförfrågansmeddelandet från ett flertal av mobilnoder110. Enligt en utföringsform, är fjärrnoden 120 förvaltad av mobilnoden 100, det vill säga, fjärrnoden 120 kan i sig själv användas för att bestämma anordningens 110 position.

[0047] Som vidare kan ses i Fig. 2, innefattar noderna 100, 110 och 120 i en utföringsform en processorenhet 201 för exekvering av datorprogramsmjukvaruinstruktioner, enligt Fig. 6. Figuren visar vidare en minnesenhet 202 för lagring av datorprogrammjukvara och samarbetande med processoranordningen 201. Sådan processorenhet 201 och minnesenhet 202 kan 10 536 714 vara försedda av en dator för generell användning, eller en dator dedikerad för noderna 100, 110 och/eller 120.

[0048] Procedur eller metod i en mobilnod, till exempel en mobilnod 100 hos positioneringssystemet för möjliggörande av bestämning av en anordnings position, kommer nu beskrivas med referens till Fig. 3. l ett första steg S100 mottas ett positioneringsförfrågansmeddelande, innefattande identifikationen av anordningen 110 i en mobilnod 100. Positioneringsförfrågansmeddelandet kan till exempel mottas från en fjärrnod 120. l ett nästa steg S110 skickar mobilnoden 100 en larmsignal till anordningen 110, innefattande identifikationen av anordningen 110. l ett nästa steg S120, mottar mobilnoden 100 en svarssignal från anordningen 110, innefattande anordningen 110. l steg S130 utförs en beräkning av avstånd eller riktning till anordningen 110 i mobilnoden 100 genom mätning av den mottagna svarssignalen, varigenom bestämning av anordningens 110 position möjliggörs. l ett vidare möjligt steg enligt en utföringsform, innefattar ett svar till positioneringsförfrågansmeddelandet det beräknade avståndet eller en riktning till anordningen 110 och mobilnodens 100 position skickas till fjärrnoden 120. Enligt en utföringsform, beräknas avståndet till anordningen 110 genom mätning av signalstyrkan eller signalfördröjningen. Enligt en utföringsform beräknas riktningen till anordningen 110 genom bestämning av en bäring till den starkaste signalstyrkan.

[0049] Fig. 4 visar en procedur eller metod utförd i en anordning, till exempel en anordning 110 för att möjliggöra bestämning av en anordnings position 110 av en mobilnod 100. l ett första steg S200 mottar anordningen en larmsignal från mobilnoden 100, innefattande en identifikation av anordningen 110. I ett nästa steg 210, larmas anordningen 110 av den matchande mottagna identifikationen med en förprogrammerad identifikation av anordningen 110. I steg 220 sänder anordningen en svarssignal till larmsignalen, innefattande identifikationen av anordningen 110 matchandes den mottagna identifikationen, därigenom möjliggöra bestämning av en anordnings 110 position. Enligt en utföringsform skickas svaret till larmsignalen repetitivt. 11 536 714

[0050] Fig. 5 visar en procedur eller metod utförd i en fjärrnod, till exempel en fjärrnod 120 för bestämning av en anordnings 110 position. l ett första steg S300 skickas ett positioneringsförfrågansmeddelande, innefattande en identifikation av anordningen 110, till ett flertal mobilnoder 110. l ett nästa steg S310 mottar fjärrnoden 120 åtminstone ett svar till positioneringsförfrågansmeddelandet, innefattande ett beräknat avstånd till anordningen från mobilnoden 100, och en position hos mobilnoden 100. l steg S320 utförs bestämning av anordningens 110 position genom beräkning av anordningens 110 avstånd från mobilnoden 100 i kombination med positioneringen av den åtminstone en mobila anordningen 100 i fjärrnoden 120. Enligt en utföringsform, när svaren till positioneringsförfrågansmeddelandena mottas från ett flertal av mobilnoder 110, beräknas anordningens 110 position med hjälp av någon av triangulering, multilateration eller trilateration. Enligt en utföringsform, är fjärrnoden 120 förvaltad av en mobilnod.

[0051] I en utföringsform, som inte visas i figurerna, kan en illustrativ procedur innefatta de följande stegen. Ett objekt som en egendom, vara eller en person förses med en anordning, som till exempel anordningen 110, det vill säga anordningen associeras med objektet. I det här läget är anordningen passiv och kan enbart motta signaler. Vid en given punkt vill en användare lokalisera objektet med den associerade anordningen. Det kan vara, till exempel, när ett specifikt objekt har blivit stulet, borttappat, eller en person antas vara försvunnen.

Användaren kan via en fjärrnod registrera en instruktion, vilken innefattar en instruktion att starta positioneringen. Fjärrnoden kan initiera positionering genom att sända en positioneringsförfrågan till mobilnoder. Mobilnoder som nås av förfrågan, kan som svar skicka en larmsignal till anordningen, anordningen som är associerad med objektet som önskas lokaliseras. En användare av mobilnoden kanske inte behöver vara medveten om kommunikationen med en fjärrnod eller en anordning. Anordningen kan vara aktiverad. Mobilnoder i närheten av anordningen kan ha förmågan att positionera anordningen, eller åtminstone mäta en signal, associerandes anordningen med objektet som önskas lokaliseras. Den mottagna signalen och positionen av mobilnoden kan skickas av mobilnoden till fjärrnoden, varvid fjärrnoden kan ha förmågan att bestämma anordningens position, 12 536 714 associerad med objektet, så att användaren kan lokalisera det stulna, försvunna eller saknade objektet.

[0052] Fig. 6 visar ett blockschema illustrerandes utföringsformer av lösningen med mobilnoder 100, anordning 110 och fjärrnod 120. Fjärrnoden 120 kan utgöras av en av mobilnoderna 100.

[0053] Fjärrnoden 120 kan vara en applikation anordnad att verka i en mobilnod 100, till exempel mobilnod 100:A. l ett exempel där fjärrnoden 120 är anordnad att verka i en sådan miljö, kan fjärrnoden 120 vara kapabel att utnyttja positioneringskapabilitet hos mobilnoden 100:A, på vilken fjärrnoden 120 är installerade. Fjärrnoden 120 kan vidare vara kapabel att kommunicera med grannmobilnoder, som en mobilnod 100:B och 100:C. Mobilnoderna 100:B och 100:C kan vara i närheten av mobilnoden 100:A, eller kan vara avlägset lokaliserade relativt mobilnoden 100:A innefattande fjärrnoden 120. Därigenom kan fjärrnoden 120 möjliggöras att kommunicera med både mobilnoden 100:A samt mobilnoderna 100:B och 100:C, så att fjärrnoden 120 kan vara kapabel att skicka positioneringsförfrågansmeddelanden och motta svar på positioneringsförfrågansmeddelanden_

[0054] Fjärrnoden 120 kan vara anordnad att kommunicera internt med mobilnodens 100:A miljö via standard APl:er (Application Programming lnterfaces) lämpliga för att skicka positioneringsförfrågansmeddelanden och motta deras svar, eller andra lämpliga tekniker försedda av till exempel Java eller Android. För kommunicering mellan fjärrnoden 120 mobilnoden 100:B och 100:C, kan olika kommunikationsorgan användas, till exempel PAN (Personal Area Network) tillhandahållet av Bluetooth. Ett annat exempel är WLAN (Wireless Local Area Network) tillhandahållet av WiFi. Ett annat exempel är kommunikation baserad på TCP/UDP/IP (Transfer Control Protocol/user Datagram Protocol/Internet Protocol) via direkt kommunikation eller tillhandahållen via internetanslutningar för varje av noderna. 13 536 714

[0055] Fig. 7 visar en illustration av utföringsformer med fjärrnoder 100, anordning 110, fjärrnod 120, en datormiljö 130 för verkan av en fjärrnod 120 och en serviceklient 160 för användning av en positioneringsservice.

[0056] Fjärrnoden 120 kan vara anordnad i datormiljön 130. Exempel på datormiljöer är nätverksanslutna datorer, applikationsservrar, webbservrar, datacenter, datormoln, förvaltningstjänster, inte begränsande termen datormiljö till andra lämpliga termer för en datormiljö 130. Datormiljön 130 kan vara anordnad så att fjärrnoden 120 kan möjliggöras att kommunicera med mobilnoder 100.

Kommunikationen kan utföras över publikt internet, eller ett virtuellt privat nätverk över internet, eller ett stängt TCP/IP nätverk, eller ett operatörs/serviceföretags specifikt nätverk för positioneringsservice, inte begränsande lösningen till användning av andra nätverkstyper.

[0057] l ett exempel där fjärrnoden 130 är centralt lokaliserad i en datormiljö 130, så att den kan ha möjligheten att kommunicera med mobilnoder 100 och därigenom möjliggöra att positionera en anordning 110, kan användare av lösningen inte praktsikt ha direkt åtkomst till fjärrnoden 120. Därför kan en användare av lösningen använda en serviceklient 160 för att komma åt fjärrnoden 120. Exempel på en serviceklient 160 kan vara en webbläsare, en mobilapplikation installerad på en mobilanordning eller en dedikerad klientapplikation för att komma åt en fjärrnod 120, ej begränsande till andra klientlösningar. En användare av lösningen kan via serviceklienten 160 förfråga positionering av ett förlorat eller stulet objekt, genom förfrågan av positionen eller avståndet till anordningen 110 fäst till nämnda objekt. Ett exempel på användning kan se ut som följer. Användaren förfrågar positionering genom användning av serviceklienten 160. Anordningens 110 ID kan vara inmatat som en del av förfrågan. En användare skulle enbart kunna vara tillåten att förfråga en position av en anordning 110 genom att känna till anordningens 110 ID. En användare kan vara auktoriserad av någon typ av AAA-lösning (Authentication Authorization Accounting) känd av fackmannen och utanför omfånget av denna lösning. 14 536 714

[0058] Serviceklienten 160 kan kommunicera med fjärrnoden 130 via http, https eller andra lämpliga protokoll. Fjärrnoden 130 kan skicka ett positioneringsförfrågansmeddelande, innefattande lD:t, till åtminstone en av mobilnoden (100:A, 100:B, 100:C). Mobilnoderna (100:A, 100:B, 100:C) kan skicka larmsignalen tili anordningen 110. Anordningen 110 kan motta larmsignal, innefattande lD:t. Genom att matcha det mottagna lD:t, med ett förprogrammerat ID, kan anordningen 110 larmas. Alla mobilnoder 100 kan inte nå anordningen 110, med larmsignalen. Om en anordning 110 mottar en larmsignal med ett lD som inte matchande det förprogrammerade lD:t, kan anordningen 110 ignorera larmsignalen.

[0059] Den larmade anordningen 110 kan skicka svaret på larmsignalen, innefattande lD:t, så att mobilnoderna kan beräkna avståndet och/eller riktningen till anordningen 110. Det beräknade avståndet och/eller riktningen kan skickas till, eller mottas av fjärrnoden 120, innefattande positionen av mobilnoden 100.

Fjärrnoden 120 kan använda avståndet och/eller riktningen till anordningen 100 och positionen av mobilnoden 100 för att bestämma anordningens 110 position. -[0060] Fjärrnoden 120 kan presentera anordningens position 110 som grafisk presentation tillgänglig genom serviceklienterna 160, som en riktning från service klienten 160 mot anordningen 110, eller presentera en placering av anordningen 110 på en karta, ej begränsande till andra typer av presentation.

[0061] Fig. 8a visar ett blockschema över en situation i vilken en anordning 110 är vid ett visst avstånd från en geografisk punkt 140. Fjärrnoden 120 vara anordnad att bestämma huruvida anordningens 110 position är inom ett fördefinierat avstånd D från den geografiska punkten 140, eller om anordningen 110 är utanför det förutbestämda avståndet. Enligt en utföringsform bestämmer fjärrnoden 120 positionen genom att jämföra anordningens 110 position med en fast geografisk punkt 140 och beräknar avståndet mellan dem. Enligt en annan utföringsform som vidare beskrivs i Fig. 8c är den geografiska punkten 140 definierad av en mobilnods 100 placering. Mobilnodens 100 position kan vara dynamisk. 15 536 714

[0062] Fig. 8b visar ett blockschema över en situation i vilken en anordning 110 är flyttad från en första position inom ett fördefinierat geografiskt område 150 till en andra position representerad av den streckade linjen utanför det fördefinierade geografiska området 150. Genom att lägga till koordinater i en tredje dimension till det geografiska området 140, kan detta anses som en geografisk volym (ej visad).

Fjärrnoden 120 kan vara anordnad att bestämma huruvida anordningens position 110 är inom det geografiska området 140 eller volymen. Enligt en utföringsform, bestämmer fjärrnoden 120 positionen genom att jämföra anordningens 110 position med en uppsättning av acceptabla positioner inom eller på gränsen av det geografiska området 140 eller volymen. Enligt olika utföringsformer kan det geografiska området 150 bestämmas av en användare som indikerar på en karta vad som skall bestämmas som innanför eller utanför, eller indikera gränser på kartan. En användare kan även indikera koordinater i ett koordinatsystem, som ett sätt att bestämma det geografiska området 150, ej begränsande till andra lämpliga sätt att bestämma ett område eller en volym.

[0063] Fjärrnoden 120 är vidare anordnad att skicka ett alarmmeddelande till en alarmanordning 170 vid bestämning att anordningens 110 position är utanför det fördefinierade geografiska området 150 eller volymen och/eller huruvida anordningens 110 position är bortanför ett fördefinierat avstånd D från en geografisk punkt 140 vilken kan innefattas av en mobilnod 100. Enligt en utföringsform, innefattar alarmanordningen 170 åtminstone en av fjärrnoden 120, mobilnoden 100 eller anordningen 110. Enligt en utföringsform är fjärrnoden 120 anordnad att repetitivt skicka ett positioneringsförfrågansmeddelande till ett flertal mobilnoder 100 för att kontinuerligt bestämma anordningens 110 position.

[0064] Det här kommertill exempel möjliggöra en kontinuerlig spårning av en eller ett flertal av anordningar 110 från till exempel en fjärrnod 120, 130 förvaltad av en mobilnod 100, eller från en serviceklient 160, varvid alarmmeddelandet kommer varna en användare av mobilnoden 100, serviceklienten 160 eller en person utrustad med en anordning 110 om anordningen 110 transporteras bortanför en tillåten geografisk punkt 140, område 150 ellerjvolym. Till exempel kan den geografiska punkten 140 när definierad av mobilnoden 100 16 536 714 överensstämma med en mobiltelefon buren av en förälder och anordningen 110 kan bäras av ett barn, så att anordningen är associerad med barnet, vilket inte är tillåtet att vara längre bort från föräldern än ett fördefinierat avstånd D. Enligt en annan utföringsform kan det geografiska området 150 eller volymen överensstämma med ett område av, eller volym runt, en byggnadsplats och anordningarna 110 kan vara anordnade till verktyg inom byggnadsplatsen så att varje anordning är associerad med ett verktyg vilket inte tillåts lämna byggnadsplatsen.

[0065] l det följande beskrivs ett fåtal exempel av positioneringstekniker.

Exemplen är för illustration av hur en anordning 110 kan bestämmas i riktning, avstånd, och/eller position. Dessa exempel begränsar inte att andra tekniker kan användas.

[0066] Närmaste mobilnod 100. Den mest grundläggande av lokaIiseringsbestämningsteknikerna är att identifiera platsen baserad på mobilnoden 100 som är närmast anordningen 110. Detta kan göras genom att titta på associationen mellan anordningen 110 och mobilnoden 100 eller genom att mäta signalstyrkan.

[0067] Beräkning av det approximerade avståndet mellan klientanordningen 110 och en ellerfler mobilnoder 100. Denna teknik kallas trilateration. Avståndet kan beräknas baserat på signalstyrkan eller tidpunktsinforrnation.

[0068] Mottagen Signalstyrkeindikation (Received Signal Strength lndication - RSSI) - Signalstyrka är en mätning på hur stark en skickad signal mottas vid ett specifikt avstånd från sändaren. Signalstyrkan varierar med avstånd, hinder och störande radiofrekvenssignaler. Multikanalsfädning inverkar även på signalstyrkan.

I Wi-Fi nätverk, definieras signalstyrkan som ”Received Signal Strength lndication” (RSSI). RSSI kan mätas av mobilnoden 100 "Link Quality lndicator” LQl är ett mått på den nuvarande kvalitén hos den mottagna signalen. LQl:n kan tillhandahålla en estimering av hur lätt en mottagen kanal kan demoduleras genom att ackumulera magnituden av fel mellan idealkonstellationer och den mottagna signalen över de 64 symboler som följer direkt efter synkordet. 17 536 714

[0069] Tidsskillnad för ankomst (”Time Difference of Arrival" - TDoA, även tid i luften) - Avstånd kan beräknas baserad på signalutbredningstid. Radiovågor utbreder sig vid en känd hastighet genom det trådlösa mediet. Om överföringstid och signalankomsttid är kända kan således avståndet beräknas. Tidsskillnad för ankomst (TDoA) är ett exempel på en sådan teknik. I TDoA kan positionen beräknas baserat på tidsskillnaden när signalen ankommer vid olika mobilnoder 100.

[0070] Vinkel (AoA) - Istället för tidsinformation kan vinklar användas för att beräkna positionen. Vid varje åtkomstpunkt ankommer den trådlösa signalen vid en viss vinkel. Genom att använda geometriska förhållanden mellan ankomstvinkeln vid två mobilnoder 100 kan den estimerade lokaliseringen beräknas.

[0071] Triangulering och Trilateration, - När placeringen estimeras baserat på vinkelmätningar från tre eller fler mobilnoder 100, refereras metoden till som triangulering. Signalstyrkan eller tidpunktsinformation från flera åtkomstpunkter kan även användas tillsammans för att bilda en täckningscirkel och skärningspunkter. Om avståndet från åtminstone tre olika mobilnoder100 kan beräknas, är denna teknik känd som trilateration. Med användning av algoritmer kan anordningens 110 mest troliga position preciseras baserat på informationen från de olika mobilnoderna 100. Desto fler mobilnoder 100 som bidrar i placeringsberäkningen desto troligare är det att en korrekt approximation erhålls.

[0072] Platsmodell (Location Patterning) - Inga av de ovanstående positioneringsbestämningsteknikerna tar i beräkning signalutbredningskarakteristik, som reflektion, dämpning och multikanalsfädning.

Med platsmodellteknik (Ioaction pattering technique) övervägs sådan karakteristik av det verkliga trådlösa mediet i positionsberäkningen. Denna platsmodellsteknik kan kräva kalibrering för att registrera hur den trådlösa signalen utbreder sig i miljön. Under denna kalibreringsfas kan RF karakteristik och verklig data rörande hur hinder påverkar utbredningen insamlas och förlagras i en databas. Denna 18 536 714 informationen kan sen jämföras med realtidsinformation från mobilnoder 100 för att uppnå en mer noggrann positionsapproximation.

[0073] Flerområdesuppskattningslokaliserare (MREL - Multiple Range Estimation Location) använt med Andrews ”Location Measurement Units” (LMUs).

MREL kan använda överföringstiden och ankomsttiden hos signalen för att bestämma en cirkulär omfångsring, där anordningen 110 kan vara lokaliserad.

Platsen kan sen uppskattas av den bästa skärningen av flera omfångsringar.

Omvänt beräknar TDoA skillnaden i ankomsttid hos mobilsignalen mellan flera par av mottagare. Skillnaden i ankomsttid bestämmer hyperboliska kurvor mellan mottagare av var anordningen 110 kan vara. Placeringen kan uppskattas av bäst skärning av flera hyperboliska kurvor.

[0074] En utföringsform av ett positioneringssystem enligt lösningen har beskrivits. Fackmannen inser emellertid att denna kan variera inom ramen för de bifogade kraven utan att awika från uppfinningsidén.

[0075] Alla de beskrivna alternativa utföringsformerna ovan eller delar av en utföringsform kan fritt kombineras utan att awika från uppfinningsidén så länge kombinationen inte är motsägelsefull. 19

Claims (45)

536 714 PATENTKRAV

1. Metod i en mobilnod (100) för möjliggörande av bestämning av en anordnings (110) position, metoden innefattar: - motta ett positioneringsförfrågansmeddelande, innefattande en identifikation av anordningen (110), - överföra en larmsignal till anordningen (110), innefattande en identifikation av anordningen (110), - motta en svarssignal från anordningen (110), innefattande en identifikation av anordningen (110), och - beräkna ett avstånd eller en riktning till anordningen (110) genom att mäta den mottagna svarssignalen, därigenom möjliggöra bestämning av anordningens (110) position.

2. Metod enligt patentkrav 1, varvid - positioneringsförfrågansmeddelandet, som innefattar en identifikation av anordningen (110) mottas från en fjärrnod (120).

3. Metod enligt patentkrav 1 eller 2, varvid - ett svar på positioneringsförfrågansmeddelandet som innefattar det beräknade avståndet eller en riktning till anordningen (110) och mobilnodens (100) position, skickas till en fjärrnod (120).

4. Metod enligt något av patentkraven 1 till 3, varvid - avståndet till anordningen (110) beräknas genom mätning av signalstyrkan eller signalfördröjning.

5. Metod enligt något av patentkraven 1 till 4, varvid - riktningen till anordningen (110) beräknas genom bestämning av en bäring till en starkaste signalstyrka.

6. Metod enligt något av patentkraven 1 till 5, varvid - noden mottar svarssignalen från anordningen (110) i en första 20 536 714 mottagningsanordning och en andra mottagningsanordning, varvid den andra mottagningsanordningen är en mikrofonanordning.

7. Metod enligt patentkrav 6, varvid - mikrofonanordningen vidare mottar en ljudsignal från anordningen (110).

8. Metod enligt något av patentkraven 1 till 7, varvid - noden mottar svarssignalen från anordningen (110) i en tredje mottagningsanordning, varvid - den tredje mottagningsanordningen är en separat antennanordning monterbar till mobilnoden (100).

9. Metod enligt något av patentkraven 1 till 8, vidare innefattande - repetitivt utförande av metoden enligt patentkrav 1-8.

10. Metod i en anordning (110) för möjliggörande av bestämning av en anordnings (110) position genom en mobilnod (100) över åtminstone ett trådlöst lokalt nätverk, metoden innefattar: - motta en larmsignal från mobilnoden (100), innefattande en identifikation av anordningen (110), - larma anordningen (110) genom matchning av den mottagna identifikationen med en förprogrammerad identifikation av anordningen (110), - skicka ett svar på larmsignalen, innefattande identifikationen av anordningen (110) som matchar den mottagna identifikationen, varigenom bestämning av anordningens (110) position möjliggörs.

11. Metod enligt patentkrav 10, varvid - svaret på larmsignalen skickas repetitivt.

12. Metod enligt patentkrav 10 eller 11, varvid - anordningen (110) är anordnad att överföra en ljudsignal som svar på larmsignalen.

13. Metod i en fjärrnod (120) för bestämning av en anordnings (110) position, metoden innefattar: 21 536 714 - skicka ett positionsförfrågansmeddelande, innefattande en identifikation av anordningen (110), till ett flertal mobilnoder (100), - motta åtminstone ett svar på positionsförfrågansmeddelandet, innefattande ett beräknat avstånd till anordningen (110) från mobilnoden (100), och en position för mobilnoden (100), - bestämma position för anordningen (110) genom beräkning av anordningens (110) avstånd från mobilnoden (100) i kombination med positionen för den åtminstone en mobilanordning (100).

14. Metod enligt patentkrav 13, vidare innefattande - bestämma huruvida anordningens (110) position är inom ett fördefinierat geografiskt område (150) eller volym och/eller huruvida anordningens position (110) är inom en fördefinierad distans D från en geografisk punkt (140).

15. Metod enligt patentkrav 13 eller 14, vidare innefattande - överföra ett alarmmeddelande till en alarmanordning vid bestämning att anordningens (110) position är utanför det fördefinierade geografiska området (150) eller volym och/eller huruvida anordningens (110) position är bortanför den fördefinierade distansen D från den geografiska punkten (140).

16. Metod enligt patentkrav 15, varvid - alarmanordningen är utgjord av åtminstone en av fjärrnoden (120), mobilnoden (100) eller serviceklienten (160).

17. Metod enligt något av patentkraven 14 till 15, varvid - den geografiska punkten (140) är definierad av mobilnodens (100) placering.

18. Metod enligt något av patentkraven 13 till 16, varvid - positioneringsförfrågansmeddelandet skickas repetitivt.

19. Metod enligt något av patentkraven 13 till 18, varvid - när svar på positioneringsförfrågansmeddelandena är mottagna från ett flertal av mobilnoder (100), beräknas anordningens (110) position genom någon av triangulering, multilateration eller trilateration. 22 536 714

20. Metod enligt något av patentkraven 13 till 19, varvid - fjärrnoden (120) är förvaltad av en mobilnod (100).

21. Mobilnod (100) anordnad för möjliggörande av bestämning av en anordnings (110) position, i vilken: - mobilnoden (100) är anordnad att motta ett positioneringsförfrågansmeddelande, innefattande en identifikation av anordningen (110), - mobilnoden (100) är anordnad att skicka en larmsignal till anordningen (110), innefattande identifikationen av anordningen (110), - mobilnoden (100) är anordnad att motta en svarssignal från anordningen (110), innefattande identifikationen av anordningen (110), och - mobilnoden (100) är anordnad att beräkna ett avstånd eller en riktning till anordningen (110) genom att mäta den mottagna svarssignalen, varigenom bestämning av anordningens (110) position möjliggörs.

22. Nod enligt patentkrav 21, i vilken - mobilnoden (100) är anordnad att motta positioneringsförfrågansmeddelandet, innefattande en identifikation av anordningen (110), från en fjärrnod (120).

23. Nod enligt patentkrav 21 eller 22, i vilken - mobilnoden (100) är anordnad att skicka ett svar på positioneringsförfrågansmeddelandet innefattandes det beräknade avståndet eller en riktning till anordningen (110) och mobilnodens (100) position, till en fjärrnod (120).

24. Nod enligt något av patentkraven 21 till 23, i vilken - avståndet till anordningen (110) beräknas genom mätning av signalstyrkan eller signalfördröjning.

25. Nod enligt något av patentkraven 21 till 24, i vilken - riktningen till anordningen (110) beräknas genom bestämning av en bäring till en starkaste signalstyrka.

26. Nod enligt något av patentkraven 21 till 25, i vilken - noden är anordnad att motta svarssignalen från anordningen (110) i en första 23 536 714 mottagningsanordning och en andra mottagningsanordning, i vilken den andra mottagningsanordningen är en mikrofonanordning.

27. Nod enligt patentkrav 26, i vilken - svarssignalen från anordningen (110) innefattar en ljudsignal, mottagen av mikrofonanordningen.

28. Nod enligt något av patentkraven 21 till 27, i vilken - en tredje mottagningsanordning är anordnad att motta svarssignalen från anordningen (110), varvid den tredje mottagningsanordningen är en separat antennanordning monterbartill noden.

29. Anordning (110) anordnad för möjliggörande av bestämning av en anordnings (110) position genom en mobilnod (100) över åtminstone ett trådlöst lokalt nätverk, ivilken - anordningen (110) är anordnad att motta en larmsignal frän mobilnoden (100), innefattande en identifikation av anordningen (110), - anordningen (110) är anordnad att larma anordningen (110) genom matchning av den mottagna identifikationen med en förprogrammerad identifikation av anordningen (110), - anordningen (110) är anordnad att skicka ett svar på larmsignalen, innefattande identifikation av anordningen (110) matchande den mottagna identifikationen, varigenom positionsbestämning av anordningen (110) möjliggörs.

30. Anordning enligt patentkrav 29, i vilken - anordningen (110) är anordnad att repetitivt sända svaret på larmsignalen.

31. Anordning enligt patentkrav 29 eller 30, i vilken - anordningen (110) är anordnad att överföra en ljudsignal som svar på larmsignalen.

32. Fjärrnod (120) anordnad att bestämma en anordnings (110) position, i vilken: - fjärrnoden (120) är anordnad att skicka ett positioneringsförfrågansmeddelande, innefattande en identifikation av anordningen (110), till ett flertal fjärrnoder (110), 24 536 714 - fjärrnoden (120) är anordnad att motta åtminstone ett svar på positionsförfrågansmeddelandet, innefattande ett beräknat avstånd till anordningen (1 10) från mobilnoden (100), och mobilnodens (100) position, - fjärrnoden (120) är anordnad att bestämma en position för anordningen (110) genom beräkning av anordningens (110) avstånd från mobilnoden (100) i kombination med positionen för den åtminstone en mobila anordningen (100).

33. Fjärrnod (120) enligt patentkrav 32, i vilken - fjärrnoden (120) är anordnad att bestämma huruvida anordningens (100) position är inom ett fördefinierat geografiskt område (150) eller volym och/eller huruvida anordningens (110) position är inom en fördefinierad distans D från en geografisk punkt (140).

34. Fjärrnod (120) enligt patentkrav 32 eller 33, i vilken - fjärrnoden (120) är anordnad att överföra ett alarmmeddelande till en alarmanordning (X) vid bestämning att anordningens (110) position är utanför ett fördefinierat geografiska område (150) eller volym och/eller om anordningens (110) position är bortanför den fördefinierade distansen D från en geografisk punkt (140).

35. Fjärrnod (120) enligt patentkrav 34, i vilken alarmanordningen (X) innefattar åtminstone en av fjärrnoden (120), mobilnoden (100) eller anordningen (110).

36. Fjärrnod (120) enligt något av patentkraven 33 till 35, i vilken - den geografiska punkten (140) är definierad av mobilnodens (100) placering.

37. Fjärrnod (120) enligt något av patentkraven 32 till 36, i vilken - fjärrnoden (120) är anordnad att repetitivt skicka ett positioneringsförfrågansmeddelande.

38. Fjärrnod enligt något av patentkraven 32 till 37, i vilken - fjärrnoden (120) är anordnad att beräkna anordningens (110) position genom användning av någon av triangulering, eller multilateration eller trilateration när 25 536 714 svar till positioneringsförfrågansmeddelandet är mottaget från ett flertal av mobilnoder (110).

39. Fjärrnod enligt något av patentkraven 32 och 38, i vilken - fjärrnoden (120) är förvaltad av en mobilnod (100).

40. Datorprogram, innefattande datorläsbara kodelement, vilket när det exekveras i en mobilnod anordnad att möjliggöra bestämning av en anordnings position enligt något av patentkraven 21 till 28 bringar mobilnoden anordnad att möjliggöra bestämning av en anordnings position att utföra den motsvarande metoden enligt något av patentkraven 1 till 9.

41. Datorprogramsprodukt, innefattande ett datorläsbart medium och ett datorprogram enligt patentkrav 40, i vilken datorprogrammet är lagrat på det datorläsbara mediet.

42. Datorprogram, innefattande datorläsbara kodelement, vilket när det exekveras i en anordning anordnad att möjliggöra positionsbestämning av en anordning genom en mobilnod enligt något av patentkraven 29 till 31 bringar anordningen arrangerad att möjliggöra bestämning av anordnings position genom en mobilnod att utföra den motsvarande metoden enligt något av patentkraven 10 till 12.

43. Datorprogramprodukt, innefattande ett datorläsbart medium och ett datorprogram enligt patentkrav 42, i vilken datorprogrammet är lagrat på det datorläsbara mediet.

44. Datorprogram, innefattande datorläsbara kodelement, vilket när det exekveras i en fjärrnod anordnad att bestämma en anordnings position enligt något av patentkraven 32 till 39 bringar fjärrnoden anordnad att bestämma en anordnings position att utföra den motsvarande metoden enligt något av patentkraven 13 till 20. 26 536 714

45. Datorprogramprodukt, innefattande ett datorläsbart medium och ett datorprogram enligt patentkrav 44, i vilken datorprogrammet är lagrat på det datorläsbara mediet. 27