[发明专利]用于受信距离测量的系统

说明书

一种设备被布置用于根据测距协议使用来自第二设备的测量消息来确定第一距离。协作设备(130)具有定向天线(133)，并且位于受信距离(150)处，与所述第一设备共享连接方向(160)。所述协作设备确定相同测量消息的第三方向，并且基于所述第三方向将支持数据传送到第一设备。所述第一设备首先确定所述第一方向与所述连接方向之间的第一角度(161)，并且使用所述支持数据获得所述第三方向与所述连接方向之间的第三角度(163)。然后，对所述第一距离(151)、所述受信距离(150)、所述第一角度和所述第三角度执行验证测试。当所述的距离和角度对应于所述设备的可行空间群集(100)时，所述第一距离是可靠的。

技术领域

本发明涉及一种用于经由无线通信进行距离测量的设备，所述无线通信是用于无线通信的充当第一设备的所述设备与第二设备之间的无线通信，所述无线通信包括用于基于测量消息到达第一设备的到达时间来确定第一与第二设备之间的距离的测距协议，所述协议包括由第二设备发送测量消息。本发明还涉及用于距离测量的方法和在设备或服务器中使用的计算机程序产品。

本发明总体上涉及定位系统的领域，并且更具体地提供了用于验证距离测量的各种设备和方法以及相应的计算机程序产品。

背景技术

室内区域可能需要位置感知服务。例如，在大型室内综合体中，诸如在医院、大学、停车场、购物中心和/或办公室中，可以向近距离移动设备提供无线服务。室内定位系统可以向消费者(下文中称为终端用户)提供服务；即终端用户最终将依赖的服务。此类基于位置的服务可以仅提供给靠近的设备，即在距服务提供设备有限距离处的设备。在另一示例中，电子无线车门钥匙必须靠近汽车才能打开车门。欺骗的车门钥匙可能篡改距离测量协议，使得在距离汽车远得多的情况下也可以打开车门。

因此，距离测量的可靠性非常重要。在此背景下，可靠意味着响应设备提供可靠且正确的测量距离或到达数据，而不是被篡改或被伪造的距离或到达时间数据，故意造成与到响应设备的实际距离不同的距离。

最近在IEEE 802.11所定义的针对无线通信的协议的版本中开发了一种用于距离测量的已知系统，参见参考文献[802.11]。该版本包括用于确定两个设备之间的距离的测距协议，并且允许进行准确的距离测量并确定设备的位置，分辨率高达1米或甚至更低。称为精细定时测量流程(FTM)的测距协议被定义在[802.11]第10.24.6节中，对测量消息的到达时间进行准确测量以确定信号的往返时间(RTT)，并且基于测量的消息到达时间结合发送定时导出距离。例如，假设无线信号在自由空气中以基本上光速传播，则辐射需要3.3ns才能覆盖一米的距离，而Wi-Fi站可能达到大约0.1ns的时间粒度。

注意，这种应用属于测距协议的领域。这些可能对应于所谓的飞行时间测量，即测量电磁辐射在发射器与接收器之间行进所需的时间。这与在IP/HTTP协议中执行的距离测量(又称响应(ping)时间)显著不同，响应时间测量IP数据包在网络中从源设备传输到接收设备所需的时间，其中这种传输可以包括若干中间设备。

为了两个设备基于到达时间测量来确定彼此之间的距离，它们需要根据测距协议进行操作。例如，发起无线设备可以发起开始往返时间测量的请求。响应设备可以确定发送消息和接收请求之间的间隔，并将时间间隔发送给发起设备。

然而，通过发送虚假数据，设备实际上可以声称它比在现实中更靠近或更远离。而且，测量消息可能必须在预定时间处(例如，根据定时网格)发送。恶意设备可以在不同的时间处故意发送测量消息。如果发起设备相信所确定的距离/位置信息是准确的，则这种恶意行为可能导致基于位置的服务的可能滥用。例如，基于位置的服务可以自动开始一些交易。

因此，在已知系统中，测量或接收到的距离数据可能被篡改，并且因此不能被完全信任。

发明内容