用于确定地理位置的装置,系统和方法与流程

专利2022-05-10  4


用于确定地理位置的装置,系统和方法
1.相关申请的交叉引用
2.本技术要求美国临时申请62/777782的优先权,2010年1月30日提交的题为"无gps"技术的美国临时申请no.62/798,754,标题为"位置

估计设备"的美国临时申请no.62/872,262,题为"location

广播信标"的美国临时申请no.62/872,262,62/942,218,题为"用于估计地理位置的网络在地面定位系统(nogps)和传感器致动的神经网络",在2019年12月2日提交,其全部内容通过引用整体并入本文。


背景技术:

3.全球定位系统(gps)可用于确定启用gps的设备的地理位置。例如,启用gps的设备可以从地球表面上方的卫星轨道12,000英里接收gps广播。存在对启用gps的设备的功率要求和准确性的挑战。


技术实现要素:

4.在示例中,提供了一种用于确定地理位置的装置。该装置包括接收机,传感器,处理器和发射机。接收器被配置为接收第一地理位置。所述传感器被配置为确定所述设备的姿态的变化。处理器可操作地耦合到存储器,接收器和传感器处理器被配置为基于第一地理位置和利用神经网络的传感器来确定第二地理位置。所述第一发射器经配置以输出所述设备的所述第二地理位置。
5.在另一示例中,提供了一种用于确定地理位置的网络。网络包括节点和移动设备。所述节点包括发射器,所述发射器经配置以经由无线通信协议输出所述节点的当前地理位置。无线通信协议包括近场通信协议,蓝牙低能量协议,wi

fi协议或zigbee协议,或其组合所述移动装置包括接收器,传感器和处理器。接收器被配置为经由无线通信协议接收节点的当前地理位置。所述传感器经配置以确定所述移动装置的位姿的改变。处理器可操作地耦合到存储器,接收器和传感器处理器被配置为基于节点的当前地理位置和利用神经网络的传感器来确定移动设备的当前地理位置。
附图说明
6.本文中所描述的各个方面的新颖特征在所附权利要求书中具体阐述。然而,通过参考以下结合附图进行的描述,可以更好地理解关于组织和操作方法的各个方面,如下所述:
7.图1示出了根据本公开的用于确定地理位置的启用位置的装置的系统图的示例;
8.图2示出了根据本公开的用于确定第二地理位置的过程图的示例;
9.图3示出了根据本公开的用于训练神经网络的过程图的示例;
10.图4示出了根据本公开的用于微调神经网络的过程图的示例;
11.图5示出了根据本公开的用于确定地理位置的位置使能装置的系统图的示例,其可以从设备接收观察到的地理位置并且向设备发送第二地理位置;
12.图6示出了根据本公开的用于确定地理位置的位置使能装置的系统图的示例,其可以将第二地理位置发送到第一设备并且从第二设备接收观察到的地理位置;
13.图7示出了用于移动设备的过程图的示例,该移动设备包括集成在启用位置的电池和位置启用器应用内的根据本公开的位置使能设备的功能;
14.图8示出了根据本公开的包括启用位置的设备和启用位置的应用的功能的移动设备的过程图的示例;以及
15.图9示出了根据本公开的用于确定地理位置的节点网络的系统图的示例。
具体实施方式
16.本文描述和示出了各种示例,以提供对所公开的物品和方法的结构,功能和使用的全面理解。本文描述和示出的各种示例是非限制性的且非穷尽性的。因此,本发明不受本文公开的各种非限制性和非穷尽性示例的描述的限制。相反,本发明仅由权利要求限定结合各种示例示出和/或描述的特征和特性可以与其他示例的特征和特性组合。这样的修改和变化旨在被包括在本说明书的范围内。因此,权利要求书可被修改以叙述明确地或固有地描述于本说明书中,或以其它方式明确地或固有地由本说明书所支持的任何特征或特性此外,申请人保留了修改权利要求以肯定地忽略可能存在于现有技术中的特征或特性的权利。在本说明书中公开和描述的各种示例可以包括,由如本文不同地描述的特征和特性组成或基本上由这些特征和特性组成。
17.本文中对各种实例,"一些实例","一个实例","实例"或类似短语的任何参考意味着结合实例描述的特定特征,结构或特性包含在至少一个实例中。因此,在各种实例中,短语"在各种实例中","在一些实例中","在一个实例中","在实例中"或类似短语在说明书中不一定指代相同实例此外,在一个或多个示例中,特定描述的特征,结构或特性可以以任何合适的方式组合。因此,结合一个实例说明或描述的特定特征,结构或特性可全部或部分地与一个或一个以上其它实例的特征,结构或特性组合,而不限于此这样的修改和变化旨在被包括在本示例的范围内。
18.在本说明书中,除非另有说明,否则所有数值参数应理解为在所有情况下由术语"约"修饰和修饰,其中数值参数具有用于确定参数的数值的基础测量技术的固有可变性特性至少,并且不试图限制对权利要求的范围的等同原则的应用,本文中所描述的每个数值参数应当至少根据所报告的有效数字的数量并且通过应用普通舍入技术来解释。
19.此外,本文所述的任何数值范围包括所述范围内包含的所有子范围。例如,"1到10"的范围包括所列举的最小值1和所列举的最大值10之间的所有子范围,即,具有等于或大于1的最小值和等于或小于10的最大值本说明书中记载的任何最大数值限制旨在包括其中包含的所有较低数值限制,并且本说明书中记载的任何最小数值限制旨在包括其中包含的所有较高数值限制。
20.因此,申请人保留了修改本说明书(包括权利要求)的权利,以明确叙述包含在明确记载的范围内的任何子范围。在本说明书中固有地描述了所有这样的范围。
21.除非另有说明,否则本文所使用的语法冠词"a,","和"旨在包括"至少一个"或"一个或多个",即使在某些情况下明确地使用了至少一个权利要求或一个或多个权利要求。因此,前述语法文章在本文中用于指代特定所识别元素的一个或多于一个(即,至少一个)此
外,单数名词的使用包括复数,并且复数名词的使用包括单数,除非使用的上下文另外要求。
22.启用位置的设备可以包括全球定位系统(gps)接收器,以便确定其地理位置。然而,gps接收机可能需要大量的功率(例如,超过100毫安(ma)的电流),以便处理来自卫星的gps广播并确定启用位置的设备的地理位置另外,gps接收器必须在定期间隔之后保持轮询,以便保持地理位置更新,从而消耗额外的功率。此外,由于gps接收长时间(例如,超过1分钟)以变得可操作,因此gps通常保持处于"开启"状态。许多启用位置的装置(例如,蜂窝式电话)具有其它能量密集型功能,例如屏幕,扬声器和指示器(例如,led)因此,减小启用位置的设备的能量消耗可以是有利的以实现增加的电池寿命。
23.本公开的发明人已经确定,限制使用gps接收器可以减少启用位置的设备的能量消耗。例如,利用被配置为确定需要比gps接收器少的电流的启用位置的设备的地理位置的变化的传感器可能是有利的例如,用于确定地理位置的低功率传感器,例如微机电系统(mems)加速计,可能需要低电流来操作(例如,小于或等于十一或更少的微安(ma))。因此,利用低功率传感器来确定启用位置的设备的地理位置而不是gps接收机可以减少启用位置的设备的能量消耗然而,典型的加速计仅地理定位方法可能是不准确的。
24.因此,本公开提供了一种启用位置的装置,其包括神经网络和传感器,所述传感器被配置为确定启用位置的设备的姿态的改变,同时降低功耗。启用位置的装置可使其地理位置初始化(例如,通过gps接收器,网络的节点,其它装置)在地理位置的初始化之后,神经网络可以利用传感器从初始化的地理位置确定启用位置的设备的姿态的变化。姿态的变化可用于确定启用位置的装置的当前位置,而无需利用gps接收器。因此,可以实现确定启用位置的设备的地理位置所需的能量的减少。
25.另外,可通过使用gps接收器,网络的节点和/或其它观察到的地理位置提供装置周期性地提供所观测的地理位置(例如,正确的,准确的,实际的)来训练根据本发明的启用位置的装置。根据本公开的位置使能设备的地理位置确定的准确性可以随着更多观察到的地理位置在训练期间被提供给神经网络(例如,,微调神经网络内的算法)。
26.图1示出了根据本公开的用于确定地理位置的启用位置的装置100的系统图的示例。装置100可包括处理器102(例如,微控制器单元(mcu)),存储器104,接收器106,发射器108,传感器110和神经网络116。处理器102可操作地耦合到存储器104,接收器106,发射器108和传感器110。
27.存储器104可以是非暂时性存储器,并且可以包括机器可执行指令,所述机器可执行指令在由处理器102执行时可以使处理器102执行神经网络116,各种算法和本文所描述的其他创新的功能。存储器104可以包括能够存储数据的任何机器可读或计算机可读介质,包括易失性和非易失性存储器例如,存储器104可以包括只读存储器(rom)),动态ram(dram),双倍数据速率dram(ddr

ram),同步dram(sdram),静态ram(sram),可编程rom(prom),可擦除可编程rom(eprom),电可擦除可编程rom(eeprom),闪存(例如,nor或nand闪存),内容可寻址存储器(cam),聚合物存储器(例如,铁电聚合物存储器),相变存储器(例如,,双向存储器),铁电存储器,氧化硅

氮化物

氧化物

硅(sonos)存储器,盘存储器(例如,软盘,硬盘驱动器,光盘,磁盘)或卡(例如,磁卡,光卡),或适于存储信息的任何其他类型的介质。在各种示例中,存储器104可以是安全存储器,诸如,例如,一次性写入(worm)存
储器,启用区块链的存储器或其他安全存储存储器,或其组合。
28.接收器106可以被配置为接收第一地理位置。如本文所使用的,"地理位置"是对象相对于地球的位置(例如,经度,纬度,海拔)和/或取向。第一地理位置可以是初始地理位置,当前地理位置,最近地理位置,观察到的地理位置或其组合。此后,第一地理位置可以存储在存储器104中接收器106可经配置以经由第一无线通信协议或有线通信协议或其组合来接收第一地理位置。无线通信协议可包括近场通信协议,蓝牙低能量协议(例如,2.4mhz),wi

fi协议(例如,800mhz)或zigbee协议,或其组合。
29.传感器110可以被配置为测量设备100的姿态(例如,位置和/或取向)的变化,姿态的变化可以是至少两个自由度,例如至少三个自由度,至少四个自由度或至少五个自由度。在各种示例中,姿态的变化可以在六个自由度中传感器110可包括加速度计,惯性测量单元,陀螺仪或磁力计,或其组合。传感器110可以将姿态的测量变化作为姿态信号输出到处理器102以用于利用神经网络1。在各种示例中,传感器110可以向处理器102输出设备100尚未移动的姿态信号。
30.处理器102可以利用神经网络116处理来自传感器110的姿态信号,并且基于第一地理位置可以确定装置100的第二地理位置。第二地理位置可以是当前地理位置,最近的地理位置或估计的地理位置,或其组合。
31.神经网络116可以存储在存储器104中,如图1所示或远程设备(未示出)。神经网络116从传感器110接收姿态数据,并且与处理器102一起处理姿态数据到变化向量(例如,姿态变化的方向和幅度)。例如,神经网络116可以包括可以利用边缘连接在一起的人工神经元。人工神经元可布置在至少两个层中例如,所述层中的一个可以是输入层,其可以接收姿态数据,并且所述层中的不同层可以是输出层,所述输出层可以提供输出。在每个人工神经元处的传播函数可以基于与到该人工神经元的每个输入相关联的预定义权重来计算输出(例如,姿态数据,前任人工神经元输出),并且可以使用偏置来调整人工神经元的结果输出神经网络116的结果输出可以是变化向量。此后,处理器102可以接收改变向量,并且基于第一地理位置(例如,先前位置)来确定第二地理位置。
32.处理器102可以是中央处理单元(cpu)。处理器102可以被实现为通用处理器,芯片多处理器(cmp),专用处理器,嵌入式处理器,数字信号处理器(dsp),网络处理器,媒体处理器,输入/输出(io)处理器,媒体访问控制(mac)处理器,无线电基带处理器,向量协处理器,诸如复杂指令集计算机(cisc)微处理器的微处理器,精简指令集计算(risc)微处理器,和/或超长指令字(vliw)微处理器或其他处理设备处理器还可以由控制器,微控制器,专用集成电路(asic),现场可编程门阵列(fpga),可编程逻辑器件(pld)等来实现。处理器102可以被配置为运行操作系统(os)和各种其他应用。
33.处理器102可以被布置为通过通信接口接收信息。通信接口可以包括能够将处理器102耦合到装置100的另一组件,网络或其他设备或其组合的任何合适的硬件,软件或硬件和软件的组合例如,处理器102可以接收信息,例如通过接收器106的第一地理位置和来自传感器110的姿态信号。如本文所述,处理器102可以利用神经网络116基于第一地理位置和传感器110(例如,来自传感器110的姿态信号)来确定装置100的第二地理位置例如,处理器102结合传感器110可以测量设备100相对于第一地理位置的姿态的变化,并且由此基于来自第一地理位置的变化来确定第二地理位置。
34.处理器102可将第一地理位置,第二地理位置或姿势信号或其组合存储在存储器104中。例如,处理器102可经配置以将第一地理位置存储在存储器104中,且处理器102可经配置以用存储器104中的第二地理位置覆盖第一地理位置。
35.确定第二地理位置的处理器102的过程图200在图2中示出,如图所示,可以从存储器检索202最近的地理位置。在各种示例中,最近地理位置可以是由接收机106接收的第一地理位置或最近确定的第二地理位置。当设备100被移动时,传感器110可以输出姿态信号,该姿态信号可以由处理器102接收204此后,处理器102可以利用神经网络116来处理206姿态信号。在各种示例中,神经网络116可以如图3中所示并且如图4中所示和/或如本文所描述的和/或其组合进行预训练和/或微调。
36.处理器可以基于存储在存储器中的最近地理位置相对于存储在存储器中的最近地理位置来确定208装置100的改变向量处理206姿态信号。为了使处理器102准确地计算变化向量,处理器102处理的姿态信号206应当考虑存储在存储器中的最近地理位置与装置100的当前位置之间的任何移动。此后,处理器102可以基于从存储器104检索的最近地理位置和所确定的变化向量来确定210第二地理位置处理器102可以在步骤214输出212第二地理位置并且用第二地理位置更新214存储器例如,处理器102可以用第二地理位置覆盖最近的地理位置,由此第二地理位置成为如图2所示的过程图200的另一迭代的最近地理位置,如图2所示2可以基于期望的频率,触发事件(例如,如本文所述的能量收集设备的激活)或其他参数或其组合来执行。
37.装置100的神经网络116可以被训练为图3中所示和本文所描述的过程图300,使得第二地理位置输出可以是准确的(例如,基本上类似于观察到的装置100的地理位置)。在各种示例中,接收器106可以被配置为接收观察到的地理位置,并且处理器102可以被配置为利用观察到的地理位置来训练神经网络116例如,处理器102可以被配置为通过调整神经网络116中的权重和偏差来训练神经网络116。
38.例如,在图3中示出了训练神经网络116的处理器102的过程图300,如图所示,可以从存储器检索302最近的地理位置,并且可以接收到观察到的地理位置(例如,正确的观察到的地理位置)304。将最近的地理位置和检索到的地理位置提供306给处理器102进行处理,以便确定当前地理位置和观察到的地理位置之间的差异(如果有的话)(例如,(比较)。此后,处理器102可以通过神经网络1返回任何观察到的误差。例如,处理器102可以确定308所确定的差的误差函数(例如,损失函数)的导数。此后,处理器102可以利用梯度下降算法向神经网络反向传播310更新,以调整神经网络116中的权重和偏差权重和偏置的调整可以是神经网络116的初始训练或神经网络116的重新训练。
39.此后,训练的神经网络116可以处理314来自传感器110的传感器信号(例如,重新处理),从接收到的312传感器信号中,并且确定地理位置相对于存储在存储器中的先前地理位置的变化(例如,在最近的地理位置之前)。处理器102可以输出316第二地理位置并且用存储器中的第二地理位置更新318存储器。过程图300的另一迭代如图所示3可以基于期望的迭代次数,在输出第二地理位置与观察到的地理位置之间计算的误差,或其他参数或其组合来执行。在图3中的训练之后,神经网络116可以被认为是训练的,并且神经网络116可以被编码到其他装置中。
40.在神经网络116被训练之后,神经网络116可以在期望的装置中被微调。微调也可
以在相应的装置中以期望的频率发生。图4中示出了处理器102对装置100中的神经网络116进行微调的过程图400,如图所示,可以在步骤402从存储器检索404最近的地理位置,并且可以接收观察到的地理位置向处理器102提供406最近的地理位置和检索到的地理位置以进行处理。例如,处理器102可以确定观察到的地理位置上的误差函数的导数,并且通过神经网络116将误差函数的导数反向传播。
41.此后,可以检索408神经网络116的经训练的层,并且可以利用经调整的权重和偏差对神经网络116的经训练的层进行微调。处理器102可以处理来自传感器110的姿态信号(例如,再处理)。例如,处理器可以利用微调神经网络确定相对于存储在存储器中的当前地理位置的改变向量,并且确定装置100的第二地理位置处理器102可以输出412第二地理位置并且用第二地理位置更新存储器。在各种示例中,处理器102可以确定第二地理位置中相对于先前最近地理位置的错误水平,并且如果误差水平大于或等于阈值,则输出观察到的地理位置在各种其他示例中,如果在第二地理位置中相对于当前地理位置的错误水平小于阈值,则处理器102可以输出第二地理位置。
42.如图4所示的过程图的另一迭代可以基于期望的迭代次数,在最近地理位置与观察到的地理位置之间计算的误差,期望的频率或其他参数,或其组合来执行。
43.再次参考图1,在各种示例中,发射机108可以被配置为输出装置100的第二地理位置。第二地理位置可以是相同的第一地理位置或不同的地理位置。例如,如果装置100没有从设备100接收到第一地理位置时移动,则第二地理位置可以与第一地理位置相同发射器108可经配置以经由第一无线通信协议或有线通信协议或其组合来输出第二地理位置。无线通信协议可以包括近端现场通信(nfc)协议,蓝牙低能量(ble)协议(例如,2.4mhz),wi

fi协议(例如,800mhz)或zigbee协议,或其组合。第二地理位置的传输可以取决于应用而被固定或不安全。
44.接收机106和/或发射机108可以包括无线通信电路,其可以是移动芯片组射频(rf)无线电路,或者简称为蜂窝无线电。无线通信电路可为低功率芯片组,且可经配置以连接到网络以及另一装置120(例如,移动装置,例如手机,智能电话,平板计算机,膝上型计算机,网关装置等)无线通信电路可包括用于接收和发射无线信号的天线,发射器电路或接收器电路,或其组合。
45.如图1所示,设备120可以经由链路122与装置100通信。在各种示例中,设备120可以从装置100接收第二地理位置并且将观察到的地理位置(例如,训练数据)发送到装置100,如图5所示6,多个设备可以与装置通信,并且第一设备620a可以接收第二地理位置,并且第二设备620b可以将观察到的地理位置发送到装置100。
46.装置100可以被配置为nfc

ble信标。举例来说,接收器106可经由nfc无线地通信且发射器108可经由ble无线地通信。
47.设备100可包括能量收集装置112,其可包括压电能量收集装置,静电能量收集装置,电磁能量收集装置,光伏电池或射频(rf)能量收集装置或其组合例如,如果装置100定位在道路附近,则道路上的交通可引起振动,振动可由能量收集装置112转换成电力以给设备100供电。在各种其它示例中,该装置可附接到汽车和汽车并且振动(例如,从移动,发动机振动),并且振动可由能量收集装置转换成电力由能量收集设备112生成的功率量可以适合于为装置100供电以确定第二地理位置(例如,计算经度和纬度)。
48.在各种示例中,每当能量收集装置112向装置100提供电力时(例如,当能量收集装置112向装置100提供电力时),装置100可以发送第二地理位置它接收来自道路的振动)。在其他时间,装置100可以不输出第二地理位置以便节省功率。
49.在装置100是无电池的各种示例中,装置100包括rf采集装置并且被配置为经由ble发送第二地理位置,装置100可以用于固定位置,例如,作为房屋编号,门钟,杆,墙壁,交通信号,人行道,运输站或公共场所,或其组合。
50.装置100可以包括gps接收器118。gps接收器118可以被配置为向装置100提供观察到的地理位置,以便训练神经网络116,如图3中所示并且在本文中描述。例如,gps接收器118可以提供用于由处理器102处理的观察到的地理位置。在各种示例中,可能期望限制gps接收器118的操作以便降低装置100的功耗。
51.装置100可以包括被设计为与各种传感器和装置100的组件的组合对接的电路。例如,装置100可以提供低功率asic芯片中的模拟前端,向量/数字信号处理,微处理器和存储器的组合,其可以包括多个功能,诸如例如地理位置确定,神经网络训练,神经网络细化调谐等装置100可以包括用于支持装置100的功能的各种组件和模块,例如印刷电路板组件,通用串行总线(usb),到外部设备和/或传感器的连接端口,以及硬件加速器,数据存储器,串行接口,例如spi,通用异步接收器发送器(uart),双线多主串行单端总线接口(i2c),通用输入/输出(gpio),实时时钟,控制电路,模数转换器(adc),增益和调节电路,驱动器以及其他组件。
52.在各种示例中,装置100可以包括电池114,并且神经网络116可以嵌入电池114(未示出)中。在各种示例中,存储器104,处理器102和传感器110可以嵌入在电池114中。因此,装置100可以保持在开启状态,并且因此可以每当包括电池114的装置100移动时保持更新装置100的地理位置在各种示例中,包括电池114的装置100的初始位置可以在制造时(例如,由接收器106接收并且在制造期间被存储在存储器104中)或在稍后的时间被预先播种。
53.神经网络116可以被嵌入电池114的电池管理系统(bms)中。传感器110可以跟踪电池114的移动,并且利用神经网络116的处理器102可以基于来自传感器110的姿态信号来连续地更新地理位置。因此,包括电池的包括位置使能设备的任何设备可以利用启用位置的设备来进行电力和当前地理位置。
54.在神经网络116被嵌入在电池114中的各种示例中,接收器106可以监听如本文中所描述的节点(例如,位置信标)并且从节点接收观测到的地理位置以训练神经网络116(例如,反向传播)。因此,电池114可以包括用于训练神经网络116的电路,使得电池114可以是自训练,独立的,位置估计单元,并且可能不需要与移动设备进行通信以训练神经网络116。
55.根据本公开的位置使能装置可以集成到移动设备中。例如,如图7中所示的应用图700中所示,包括根据本公开的位置使能设备的功能的移动设备可以与启用位置的电池和用于由移动设备执行的位置使能器应用集成如在应用图700中所示,位置使能应用702可以从启用位置的装置706或从gps卫星708(在天空中向上)接收用于精细调谐(当需要时)的观察到的地理位置704。位置使能器应用702还可以从启用位置的电池7122接收估计位置710。此外,位置启用器应用702可以向启用位置的电池712提供反向传播714此外,位置使能器应用702可以从智能电话718接收运动数据716,并且向智能电话7186提供估计位置720。位置使能器应用702利用位置使能器应用702内的神经网络和智能电话7184的处理器来提供估
计位置720。在各种示例中,位置使能器应用702可以位于智能电话7184上。
56.在某些示例中,当智能电话718利用android os时,位置使能器应用702可以作为可以对终端用户不可见的"后台服务"运行。在各种示例中,当智能电话718利用除了android之外的os时,可以允许多任务处理,并且位置启用器应用702可以被配置为本地服务器。在某些示例中,电话制造商可以提供与其相应的os一起捆绑的位置使能器应用702。
57.在各种示例中,如图8中所示的应用图800中所示,提供了包括根据本公开的启用位置的装置的功能的移动设备,以及用于由移动设备执行的启用位置的应用816。根据本公开的位置使能装置可以由在移动设备的背景中运行的服务来执行移动设备可以包括android操作系统,ios或其他操作系统或其组合。基于位置的应用816可以接收当前地理位置802以形成智能电话718,并且在需要时提供第二地理位置804到智能电话718以及反向传播806智能电话718包括位置感知应用808以及存储器内神经网络810,其从智能电话718上的运动传感器810和存储器内精细调谐'层(n 1)814接收信息。
58.位置使能器应用702(例如,nogps应用)可以是根据本公开的固定位置信标和神经网络之间的链路。nogps应用可以向移动设备上的其他应用(例如,启用位置的应用816)提供位置信息,例如导航应用(例如,,地图,waze),位置服务或sos服务,游戏应用或其组合,其可能需要移动设备的地理位置。nogps应用可以从移动设备上的存储器,电池和/或从辅助设备(例如,云)获得根据本公开的经训练的神经网络。例如,可以利用云存储来保持根据本公开的经训练的神经网络的副本移动装置可经配置以从启用位置的电池,固定位置信标或gps或其组合接收观测到的地理位置。
59.在各种示例中,nogps应用可以周期性地确定根据本公开的神经网络的进一步微调是否应当通过将第二地理位置与观察到的地理位置进行比较来执行。图7中的nogps应用的功能基本上类似于图8中的nogps应用的功能,不同之处在于,即使移动设备被关闭,图7中的地理位置也可以被不断地更新,因为启用位置的电池可以保持在"开启"状态。
60.根据本公开的位置使能设备可以是各种其他设备的部件或一部分。例如,移动设备,紧固件,标记,门铃或防盗设备或其组合可以包括根据本公开的启用位置的装置。例如,防盗设备可以包括根据本公开的启用位置的装置和用于存储当前地理位置的安全存储器诸如蜂窝电话之类的各种设备可以监听地理位置的ble传输,并且可以将防盗设备的发送的地理位置与蜂窝电话的当前地理位置进行比较。因此,如果防盗在指定区域之外(或在受限区域内),则蜂窝电话可以发送警报或者,防盗装置可在防盗装置在指定区域之外或在受限区域内时利用根据本发明的位置使能装置的神经网络和传感器来确定,并发送警报。防盗装置可以是无电池的(例如,包括能量收集装置)并且隐藏在需要被固定以防止盗窃的物体内部。
61.在各种示例中,根据本公开的装置可以牢固地固定到墙壁,道路,路径,商店,办公室,柜台,建筑物或桌子,或其组合。安全地附连的装置可以将其当前地理位置传输到其他装置或设备或其组合。标记可以包括猫眼,保险杠贴纸,标牌柱,房屋编号,名称板或街道标志,或其组合等例如,可以由指定的官方(例如,城市办公室)发布房屋号码或名称板或其组合,并且预先编程以发送房屋号码或名称板或其组合将被安装的位置的特定地理位置。
62.根据本公开的位置使能装置可以安装在道路上,类似于猫眼如何安装在道路上。例如,根据本公开的位置使能装置可以安装在被驱动到道路中的紧固件(例如,钉子,螺钉)
的顶上。紧固件可以在紧固件的头部中限定空腔,使得根据本公开的位置使能设备可以牢固地固定在空腔中根据本公开的位置使能设备可以在安装紧固件之后被固定在空腔中。
63.在根据本公开的位置使能装置可以将振动转换成动力的示例中,该装置可以通过钻孔并将装置引入到孔中而被安装到道路中。然后可以用快速设置的耐用环氧树脂密封该孔。此后,当汽车接近根据安装在道路中的本公开的位置使能装置时,振动道路可以给装置供电,该装置进而广播第二地理位置。
64.在各种示例中,玩具可以配置有根据本公开的启用位置的装置,并且玩具可以根据其地理位置而不同地操作。例如,玩具可以被认为是智能的,并且当玩具的当前地理位置在法国时玩具可以说出法语,并且当玩具的当前地理位置在英国时,玩具可以说出英语。
65.返回参考图1,在各种示例中,装置100还可以发送消息。举例来说,接收器106可接收可存储于存储器104中的消息且可由发射器108发射所述消息。举例来说,在桌子周围,发射器108可在此台周围发射不产生噪声的消息。
66.可利用移动装置或其它装置将消息发送到接收器106。装置100可用于各种应用中,例如导航,接近应用或游戏应用,或其组合。
67.包括根据本公开的启用位置的装置的"智能保险杠贴纸"可以由智能电话上的配套应用程序来初始化,该配套应用程序可以将初始地理位置传输(例如,种子)到智能保险杠贴纸的存储器中。当智能保险杠贴纸内部的传感器检测到任何移动时,智能保险杠贴纸的处理器可以利用神经网络来更新智能保险杠贴纸的地理位置更新设备的地理位置可以利用牛顿定律。
68.在将初始地理位置播种到智能保险杠贴纸的存储器中之后,可以将与初始地理位置不同的观察到的地理位置的周期性重新播种传输到智能保险杠贴纸,并用于训练智能保险杠贴纸上的神经网络(例如,使神经网络智能手表或更准确的地理位置估计)。例如,人可以在其主住宅的位置处初始化智能保险杠贴纸(例如,,家庭),然后在他们工作的地方,朋友的房屋的位置,或另一个人的房屋的位置(例如,亲属)或其他位置。每当观察到的地理位置被提供给智能保险杠贴纸时,智能保险杠贴纸可在确定第二地理位置时变得更智能且更准确。
69.根据本公开的位置使能装置可以被配置为固定位置信标(例如,第二地理位置与第一地理位置相同,并且由于信标处于固定姿势而不改变))其可包括电池或可为无电池能量收集装置或移动位置信标(例如,作为信标移动的第二地理位置改变),其可包括电池或可为无电池能量收集装置或其组合。
70.移动设备可以使用固定位置信标来获得观察到的地理位置,以微调嵌入在移动设备中的启用位置的装置的神经网络。移动设备可以使用各种无线通信协议来获得训练数据和/或观察到的地理位置。
71.根据本公开的位置使能装置可以被配置在至少两个节点或至少三个节点的网络中。例如,在图9中提供了节点的网络900,节点可以被配置为形成网状网络,由此每个节点能够相对于其相邻节点协商其当前地理位置。节点可以利用duly认证的相互协商的(damn)协议来协商它们的当前地理位置一旦节点成功地协商了其当前地理位置,节点就可以是认证位置服务器(als)。节点可以被定位。
72.基于对它们的特定功能的需求(例如,路由,消息传送)。在各种示例中,网络还可
以包括服务器。
73.根据本公开的位置使能装置可以被配置为网络900的节点,例如路由器节点,基本节点,服务提供商节点或服务请求者节点或其组合。每个节点可以包括被配置为接收相应节点和/或相邻节点的地理位置的接收器。每个节点可以包括被配置为输出相应节点的地理位置的发射机。
74.路由器节点可以被配置为将通信从节点之一路由到节点中的不同节点。基本节点可以发送第二地理位置(例如,基本节点的当前位置)。基本节点可以是低功率节点,并且可以不包括gps接收器。服务请求者节点可以是包括接收器,传感器和处理器的移动设备服务请求者节点可以被配置为基于来自网络中的相应节点中的至少一个和利用神经网络的服务请求者节点的传感器中的至少一个的第二地理位置输出来确定服务请求者节点的当前地理位置。
75.每个节点可以包括如下面的表1中所示的类1,类2,类3或类4的发射功率。
76.表1:
[0077][0078]
例如,每个节点可以具有1,000米或更小的通信范围,例如500米或更小,100米或更小,10米或更小,1米或更小,或0.5米或更小。在各种示例中,每个节点可以具有至少0.1米的通信范围,例如至少0.5米,至少1米,至少10米,至少100米,或至少500米节点可以不与离地球表面100英里的全球定位卫星或其它对象通信,以便确定它们的当前地理位置。
[0079]
服务提供商节点可以发送除了第二地理位置之外的消息。该消息可以是短消息服务或非常短的消息服务。该消息可以包含广告。例如,服务提供商节点可以用于在图9中的网络900上通告期望的服务。邻近服务提供商节点的节点可以能够将该广告路由到期望的节点。
[0080]
如图9所示,节点q,r和s是路由器节点,节点a,b,c,d,e,f,g,h,i,j,k,l和m是基本节点,节点o和p是服务提供商节点,节点n是服务请求者节点。
[0081]
物理对象可能不知道其物理位置。本发明人提供了一种启用位置的装置,其能够以最小的功耗和低能量需求向物理对象提供地理位置,因此它们可以执行位置感知功能。这样的对象是"智能对象",因为它们可以基于它们的上下文(例如,姿势)来执行智能功能。
[0082]
根据本公开的受电位置使能装置可以将其当前地理位置存储在可用存储器中并且根据需要更新它们的地理位置。根据本公开,无动力对象可以利用能量收集装置来向启用位置的装置提供电力。然而,未供电对象可能不知道其当前地理位置,因为它们不具有接收和存储地理位置的存储器然而,根据本公开的电力位置使能装置或其他位置感知装置可以参考其自己的当前地理位置来存储无动力对象的相对地理位置。因此,无动力对象可以从根据本公开的电力位置启用装置接收其当前地理位置,并且基于其上下文执行智能功
能。
[0083]
虽然已经示出和描述了几种形式,但申请人并不意图将所附权利要求的范围限制或限制到这样的细节。在不脱离本公开的范围的情况下,可以实现这些形式的许多修改,变化,改变,替换,组合和等同物,并且本领域技术人员将会想到这些修改,变化,改变,替换,组合和等同物此外,与所描述的形式相关联的每个元件的结构可以可选地被描述为用于提供由元件执行的功能的装置。另外,在公开了用于某些部件的材料的情况下,可以使用其它材料。因此,应当理解,前面的描述和所附权利要求旨在覆盖落入所公开的形式的范围内的所有这样的修改,组合和变化所附权利要求旨在涵盖所有这样的修改,变化,改变,替换,修改和等同物。
[0084]
前面的详细描述已经阐述了经由使用框图,流程图和/或示例的设备和/或过程的各种形式。在这样的框图,流程图和/或示例包含功能和/或操作的情况下,本领域技术人员将理解,这样的框图,流程图和/或示例内的每个功能和/或操作可以单独地和/或共同地由宽范围的硬件,软件来实现,固件或其实质上任何组合。本领域技术人员将认识到,作为在计算机上运行的程序(例如,作为在计算机系统上运行的程序)的在计算机上运行的计算机程序(例如,作为在计算机系统上运行的程序),本文公开的形式的一些示例可以全部或部分等效地实现在集成电路中,作为在微处理器上运行的程序),固件或其几乎任何组合,并且根据本公开,设计电路和/或编写用于软件和/或固件的代码将在本领域技术人员的技能范围内另外,所属领域的技术人员将了解,本文中所描述的标的物的机制能够以各种形式作为程序产品分布,且无论用于实际执行所述分布的信号承载媒体的特定类型如何,本文中所描述的标的物的说明性形式适用。
[0085]
用于编程逻辑以执行各种公开的示例的指令可以存储在系统中的存储器内,诸如动态随机存取存储器(dram),高速缓存,闪存或其他存储装置。此外,指令可以经由网络或通过其他计算机可读介质来分布。因此,机器可读介质可以包括用于以机器可读的形式存储或发送信息的任何机制(例如,,计算机),包括但不限于软盘,光盘,光盘只读存储器(cd

rom),磁光盘,只读存储器(rom),随机存取存储器(ram),可擦除可编程只读存储器(eprom),电可擦除可编程只读存储器(eeprom),磁卡或光卡,闪存,或用于经由电,光,声在因特网上传输信息的有形机器可读存储装置或其他形式的传播信号(例如,载波,红外信号,数字信号等)。因此,非暂时性计算机可读介质包括适合于以机器(例如,计算机)可读的形式存储或传输电子指令或信息的任何类型的有形机器可读介质。
[0086]
如本文所使用的,术语"控制电路"可以指例如硬连线电路,可编程电路(例如,包括一个或多个单独的指令处理核的计算机处理器,处理单元,处理器,微控制器,微控制器单元,控制器,数字信号处理器(dsp),可编程逻辑器件(pld),可编程逻辑阵列(pla)或fpga),状态机电路,存储由可编程电路执行的指令的固件及其任何组合。控制电路可共同地或单独地体现为形成较大系统的一部分的电路,例如,ic,asic,soc,台式计算机,膝上型计算机,平板计算机,服务器,智能电话等因此,如本文所使用的,控制电路系统包括但不限于具有至少一个分立电路的电路,具有至少一个ic的电路,具有至少一个专用ic的电路,形成由计算机程序配置的通用计算设备的电路(例如,,由至少部分地执行本文中所描述的过程和/或设备的计算机程序配置的通用计算机或由至少部分地执行本文所描述的过程和/或设备的计算机程序配置的微处理器),形成存储器设备(例如,ram的形式)的电路,和/或
形成通信设备(例如,调制解调器,通信交换机或光学电气设备)的电路本领域技术人员将认识到,本文描述的主题可以以模拟或数字方式或其某种组合来实现。
[0087]
如本文中所使用,术语"逻辑"可指代经配置以执行前述操作中的任一者的app,软件,固件和/或电路。软件可以体现为记录在非暂时性计算机可读存储介质上的软件包,代码,指令,指令集和/或数据。固件可以体现为在存储器设备中硬编码(例如,非易失性)的代码,指令或指令集和/或数据。
[0088]
如本文所使用的,术语"组件","硬件","模块"等可以指代计算机相关的实体,或者是硬件,硬件和软件的组合,软件或执行中的软件。
[0089]
如本文所使用的,"算法"是指导致期望结果的步骤的自洽序列,其中"阶跃"是指对物理量和/或逻辑状态的操纵,尽管它们不一定需要采取能够被存储,传送,组合,比较和以其他方式操纵的电信号或磁信号的形式。通常使用这些信号作为比特,值,元素,符号,字符,术语,数字等这些和类似的术语可以与适当的物理量相关联,并且仅仅是应用于这些量和/或状态的方便的标签。
[0090]
网络可以包括分组交换网络。通信设备可以能够使用所选择的分组交换网络通信协议来彼此通信。一个示例通信协议可以包括以太网通信协议,其能够允许使用传输控制协议/互联网协议(tcpip)进行通信。以太网协议可以遵守或与由电气和电子工程师协会(ieee)公布的,题为"ieee802.3标准"的以太网标准兼容,该标准在2008年12月和/或该标准的稍后版本中公布。可替换地或附加地,通信设备可以能够使用x.25通信协议彼此通信。x25通信协议可以遵守或与由国际电信联盟

电信标准化部门(itu

t)颁布的标准兼容。替代地或附加地,通信设备可以能够使用帧中继通信协议来彼此通信帧中继通信协议可以遵守或与由国际电报和电话(ccitt)和/或美国国家标准协会(ansi)颁布的标准颁布的标准兼容。替代地或另外地,收发器能够使用异步传输模式(atm)通信协议来彼此通信atm通信协议可以符合或兼容于由atm论坛公布的题为"atm

mpls网络互通2.0"的atm标准和/或该标准的稍后版本。当然,本文同样考虑了不同的和/或以后开发的面向连接的网络通信协议。
[0091]
除非特别声明,否则如从前述公开显而易见的,应当理解,在整个前述公开内容中,使用诸如"处理","计算","计算","确定","显示"等术语的讨论是指计算机系统或类似电子计算设备的动作和过程其将表示为计算机系统的寄存器和存储器内的物理(电子)量的数据操纵和变换为类似地表示为计算机系统存储器或寄存器或其它此类信息存储,传输或显示设备内的物理量的其它数据。
[0092]
除非上下文另有要求,否则组件在本文中可以被称为"被配置为","可配置为","可操作/操作为","适配/可适应","能够","适形/顺应性"等。本领域技术人员将认识到,被配置为可选地可包括活动状态组件,非活动状态组件和/或待机状态组件。
[0093]
本领域技术人员将认识到,一般而言,本文中并且特别是在所附权利要求(例如,所附权利要求的主体)中使用的术语通常旨在作为开放式术语(例如,术语"包括"应当被解释为"包括但不限于",术语"包括"应当被解释为"包括但不限于")本领域技术人员将进一步理解,如果意在引入权利要求叙述的具体数量,则这样的意图将在权利要求中被明确地叙述,并且在没有这样的叙述的情况下,不存在这样的意图。例如,为了帮助理解,以下所附权利要求可以包含介绍性短语的使用,至少一个权利要求和一个或多个权利要求来引入权
利要求陈述然而,此类短语的使用不应被解释为暗示由不定冠词"一"或"一"引入权利要求陈述将包含此类引入的权利要求叙述的任何特定权利要求限制于仅包含一个此类陈述的权利要求,即使当同一权利要求包含介绍性短语时。
[0094]
此外,即使明确记载了所引入的权利要求叙述的具体数量,本领域技术人员将认识到,这样的叙述通常应当被解释为意指至少所列举的数量(例如,两个叙述的裸露叙述,而没有其他修饰语,通常意味着至少两个叙述,或两个或更多个叙述)。此外,在类似于a,b和c中的至少一个的惯例的那些情况下,等等通常,这样的构造旨在于本领域技术人员将理解该惯例的意义上(例如,具有a,b和c中的至少一个的系统将包括但不限于具有单独的b,单独的c,具有a和b一起,a和c一起,b和c一起和/或a,b和c一起的系统)本领域技术人员将进一步理解,除非上下文另有规定,否则呈现两个或更多个替代术语(无论是在说明书,权利要求或附图中)的分离词和/或短语应当被理解为预期包括术语中的一个,术语中的任一个或两个术语的可能性。例如,短语"a或b"通常被理解为包括"a","b","a和b"的可能性。
[0095]
对于所附权利要求,本领域技术人员将理解,其中所述的操作通常可以以任何顺序执行。此外,尽管各种操作流程图以序列呈现,但应理解,各种操作可按与所说明的次序不同的次序来执行,或可同时执行此类替代排序的示例可包括重叠的,交错的,中断的,重新排序的,递增的,预备的,补充的,同时的,反向的或其他变型排序,除非上下文另有规定。此外,除非上下文另有规定,否则诸如"响应于","涉及"或其他过去时态形容词的术语通常不旨在排除这些变型。
[0096]
在本说明书中提及的任何专利申请,专利,非专利公开或其他公开材料通过引用并入本文,在所并入的材料与本文不一致的程度上。因此,并且在必要的程度上,本文明确阐述的公开内容取代以引用方式并入本文的任何冲突材料。被认为以引用方式并入本文中但与本文中所阐述的现有定义,陈述或其它公开材料相冲突的任何材料或其部分将仅被并入到所并入的材料与现有公开材料之间不产生冲突的程度。
[0097]
根据本公开的本发明的各个方面包括但不限于以下编号权利要求中列出的方面。
[0098]
1、一种用于确定地理位置的装置,该装置包括:
[0099]
接收器被配置为接收第一地理位置;
[0100]
传感器被配置为确定装置的姿态的变化;
[0101]
处理器可操作地耦合到存储器、接收器和传感器,其中处理器被配置为基于第一地理位置和利用神经网络的传感器确定第二地理位置;和
[0102]
第一发射器被配置为输出该装置的第二地理位置。
[0103]
2、根据条款1所述的装置,还包括能量采集装置,所述能量采集装置包括压电能量采集装置、静电能量采集装置、电磁能量采集装置、光伏电池或射频能量采集装置或其组合。
[0104]
3、根据条款1

2中任一项所述的设备,还包括电池,并且其中所述神经网络嵌入在所述电池中。
[0105]
4、根据条款1

3中任一项所述的装置,其中所述接收器被配置为经由第一无线通信协议接收所述第一地理位置并且所述第一发射器被配置为经由第二无线通信协议输出所述第二地理位置。
[0106]
5、根据条款4所述的装置,其中每个无线通信协议包括近场通信协议、蓝牙低功耗
协议、wi

fi协议、或zigbee协议、或其组合。
[0107]
6、根据条款4所述的装置,其中所述第一无线通信协议包括近场通信协议并且所述第二无线通信协议包括蓝牙低能量协议。
[0108]
7、根据条款1

6中任一项所述的设备,其中所述传感器包括加速度计、惯性测量单元、陀螺仪或磁力计、或它们的组合。
[0109]
8、根据条款1

7中的任一项所述的装置,其中所述存储器是安全存储器。
[0110]
9、一种包括条款1

8中任一项的装置的移动设备、紧固件、标记物、门铃或防盗设备或其组合。
[0111]
10、根据条款1

9中任一项所述的装置,其中所述处理器被配置为将所述第二位置存储在所述存储器中。
[0112]
11、根据条款1

10中的任一项所述的装置,其中所述第一发射器被配置为发射消息。
[0113]
12、根据条款1

11中任一项所述的装置,其中所述第一地理位置存储在所述存储器中并且所述处理器被配置为用所述第二地理位置覆盖所述第一地理位置。
[0114]
13、根据条款1

12中的任一项所述的装置,其中所述接收器还被配置为接收观察到的地理位置,并且所述处理器被配置为利用观察到的地理位置训练所述神经网络。
[0115]
14、根据条款13所述的装置,其中被配置为训练神经网络的处理器包括被配置为调整神经网络中的权重和偏差的处理器。
[0116]
15、根据条款13

14中的任一项所述的装置,其中所述接收器被配置为从节点接收所观察到的地理位置,所述节点包括:
[0117]
第二发射器被配置为经由无线通信协议输出节点的当前地理位置作为观察到的地理位置,其中无线通信协议包括近场通信协议、蓝牙低功耗协议、wi

fi协议,或zigbee协议,或其组合。
[0118]
16、根据条款1

15中任一项所述的装置,还包括全球定位系统,其被配置为向所述处理器提供观察到的地理位置以训练所述神经网络。
[0119]
17、一种用于确定地理位置的网络,该网络包括:
[0120]
一个节点,包括:
[0121]
第一发射器被配置为通过无线通信协议输出节点的当前地理位置,其中无线通信协议包括近场通信协议、蓝牙低功耗协议、wi

fi协议或zigbee协议,或它们的组合;和
[0122]
一种移动设备,包括:
[0123]
接收器被配置为通过无线通信协议接收节点的当前地理位置;
[0124]
传感器被配置为确定移动设备的姿势的变化;和
[0125]
处理器可操作地耦合到存储器、接收器和传感器,其中处理器被配置为利用神经网络基于节点和传感器的当前地理位置确定移动设备的当前地理位置。
[0126]
18、根据条款17所述的系统,还包括至少两个节点。
[0127]
19、根据条款18所述的系统,其中所述至少两个节点形成网状网络。
[0128]
20、根据条款18

19中的任一项所述的系统,其中所述节点中的至少一个被配置为传送消息。
[0129]
21、根据条款18

20中的任一项所述的系统,其中所述节点中的至少一个被配置为
将通信从所述节点之一路由到所述节点中的不同一个或所述移动设备,或其组合。
[0130]
22、根据条款18

21中的任一项所述的系统,还包括被配置为利用适当认证的相互协商的协议来确定节点的地理位置的节点中的至少一个。
[0131]
总之,已经描述了通过采用本文中所描述的概念产生的许多益处。已经出于说明和描述的目的呈现了前述描述。其并非旨在穷举或限制所公开的精确示例。根据上述教导,修改或变化是可能的选择和描述示例以便示出原理和实际应用,从而使得本领域的普通技术人员能够利用各种示例并且具有适合于预期的特定用途的各种修改。本技术提交的权利要求书限定了整个范围。
转载请注明原文地址: https://doc.8miu.com/read-1550346.html

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