在一个实施例中，一种用于估计在具有标签和读取器的系统中标签集合中的标签数目的方法。所述方法包括在多个时间间隔中的每一个时间间隔期间：（ｉ）发射命令，该命令请求每个接收该命令的标签确定是否发射回复；（ｉｉ）在与所述时间间隔相对应的帧的一个或多个时隙中接收来自一个或多个标签的回复。所述方法进一步包括基于（ｉ）为零时隙（即没有接收到回复的时隙）的在多个时间间隔中的每一个时间间隔中的时隙和（ｉｉ）在每个帧中的时隙总数来提供具有一个或多个标签的集合中的标签数目的估计。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及诸如射频识别(RFID)标签之类的无线设备，尤其涉及快速估计动态变化的无线设备集合的基数(cardinality)、即所述集合中的设备数目、而不用明确识别所述集合的各个设备的方法。
技术介绍
射频识别(RFID)标签越来越多地在许多用于识别和追踪用途的应用中得以采用。虽然这些设备为消费者、商家和政府提供了许多优势，但是隐私提倡者已经表示出RFID标签可被用于超出其预期应用或使用期限的追踪用途的切实担忧。例如，如果RFID标签被贴到用户所携带的每个电子设备、诸如蜂窝电话、音乐播放器、膝上型电脑等上，则这些标签的识别会允许控制RFID读取器网络的任何人在所述网络中任何读取器的范围内追踪所述设备的持有者。RFID产业已经通过使用专用硬件来使消费产品上的标签在这样的产品被消费者获得之前无效而针对这些担忧作出了一些努力。然而，这样的努力还没有完全被产业所认可，主要是由于担心实用性和成本。 虽然可能不需要对加标签的物品进行单独的、唯一的识别，但是实际上在许多应用中，需要对涉及用户总数的统计进行汇总。例如，加RFID标签的鞋或手表可被用来追踪有多少人参观大型购物中心中的特定店铺，而并不单独识别每个标签并且不单独识别传输所述标签的消费者。如果可以保证用户的隐私和匿名性，则他们更可能采用具有RFID标签的设备，并且商家也会通过使用聚集的追踪信息而获益。事实上，除了在很少的情况下，在追踪使用RFID标签的消费者的大多数应用中，追踪数据的接收方实际上并不需要识别各个用户。 当标签种群(population)随时间变化时，RFID读取器在不同时刻探测标签集合。在任何两次这样的探测之间，一些标签可能已经离开了当前集合，而其它标签可能已经进入该集合。在这样的情况下，可以使用标签总数的估计来估计所遇到的标签集合的基数，所述标签(a)在两次探测之间进入系统，(b)在两次探测之间离开系统，(c)整个期间都停留在系统中，和(d)已经被探测过至少一次。 在空间上不同的标签种群中，例如像在探测长形搁架上的物品或者在飞机飞过传感器场域(field)的同时试图获得该场域中有源传感器数目的估计的情况下，读取器可利用每次探测仅读取标签的子集。在这样的情况下，可以使用一个或多个读取器来探测标签。然而，没有明确的标签识别方案(这些方案需要长时间来解析)，难以在短的时间段内对系统中的所有标签数目进行计数。这是因为当在具有重叠范围的两个相邻位置处(或在两个相邻读取器处)独立地使用特定估计方案时，有一些标签可能最终报告两次。可能无法确保通过连续读取在两个标签集合之间进行严格分离，原因在于(1)大大变化的无线电环境，(2)难以控制读取器和标签之间的物理方位和距离，以及(3)需要保持标签身份匿名。 随着空间和时间的不同发生更为复杂的情形，其中需要追踪在第一时间t1和第二时间t2之间的时间段内已经从第一位置A移动到第二位置B的加标签的对象的数目。一个这样的实例是高速公路系统网格，其中需要对所述网络上的交通模式进行各种统计，而无需唯一地识别每台车辆。给定在两个位置中(在不同时间t1和t2所测量的)对象数目的估计，需要估计这些对象中有多少在时间t1处于位置A以及有多少在时间t2处于位置B，而无需明确识别标签集合。类似地，将需要具有这样的方案，这些方案能够被用来通过针对每个参与者使用保留隐私的加标签的标记来追踪有多少参与者参加会议的任何给定的会话子集。 因此，有许多情形，其中需要对加标签的对象的数量进行匿名追踪。
技术实现思路
依据本专利技术在几个方面的原则，通过提出能够解决以上所描述的所有情形的估计过程来解决现有技术中的问题。特别地，本专利技术的实施例提供一种保留隐私的方案，该方案使得能够对RFID标签的动态集合的基数进行匿名估计，同时允许集合成员在空间域和时间域中变化。 第一，本专利技术在特定实施例中提供一种渐近无偏增强型零基(EZB)估计器，该EZB估计器提供由单个读取器所覆盖的标签的估计。第二，本专利技术在特定实施例中提供一种用于使用EZB估计器来对空间域和时间域中的标签种群的动态进行追踪的方法。第三，本专利技术在特定实施例中提供一种用于在标签集合种群的大小未知时增大EZB估计器的工作范围并降低总估计时间的方法。接着将讨论考虑匿名的人员追踪的特定应用的扩展仿真研究，并且将论证所提出的方案的有效性和精度。 在一个实施例中，本专利技术提供一种用于估计系统中具有一个或多个标签的集合中的标签数目的方法，所述系统包括具有一个或多个标签的集合以及一个或多个读取器。所述一个或多个读取器适于发射命令，该命令请求每个接收该命令的标签确定是否发射回复。每个进行接收的标签适于基于特定的概率水平来确定是否发射回复。每个确定发射回复的进行接收的标签(i)基于(1)指定的、帧中的时隙总数和(2)指定的随机数种子(seed)来选择用于发射回复的帧的时隙，并且(ii)在所选择的时隙中发射回复。所述方法包括，在多个时间间隔中的每一个时间间隔期间(1)发射命令，该命令请求接收该命令的每个标签确定是否发射回复；以及(2)在与该时间间隔相对应的帧的一个或多个时隙中接收来自一个或多个标签的回复。所述方法进一步包括基于(i)为零时隙的在多个时间间隔中的每一个时间间隔中的时隙和(ii)每个帧中的时隙总数来提供系统中具有一个或多个标签的集合中的标签数目的估计，其中零时隙为没有接收到回复的时隙。 附图说明 图1示出在本专利技术的一个实施例中增强型零基(EZBEnhancedZero-Based)估计器针对两个负载因数相对于持续概率的方差图； 图2示出在本专利技术的一个实施例中EZB估计器针对两个持续概率值相对于负载因数的方差图； 图3示出在本专利技术的一个实施例中在针对给定范围的给定的估计器参数集合的情况下等式(4)右手侧的图； 图4示出在本专利技术的一个实施例的示例性应用中，相对于实际参观者数目，每个会议日在每个展位上的估计参观者数目； 图5是图4的放大部分； 图6示出在本专利技术的一个实施例的示例性应用中在两个会议日出席给定展位的参观者总数连同置信区间的图； 图7是图6的放大部分； 图8示出在本专利技术的一个实施例的示例性应用中在两个会议日出席特定展位的估计参观者数目、连同该估计的上界和下界的图； 图9是图8的放大部分；和 图10图示在本专利技术的一个实施例中的示例性RFID系统。 具体实施例方式 现在将介绍在本专利技术的一个实施例中的RFID标签和系统模型。考虑大的RFID标签场域(field)和读取器集合，该读取器集合可意味着同时读取所述场域的多个读取器，或者替换地，在不同的空间点和/或时间点顺序地询问所述场域的单个读取器，或二者的组合。这样的系统采用用于RFID标签的“先听后讲(listen-before-talk)”模型，其中标签在它们“回话”之前“听取”读取器的请求。在这种情况下，即使标签可能具有其自身的唯一标识符，唯一地识别标签也不是所关心的。 读取器的范围由能够向所述读取器发回的RFID标签的集合来限定。这是因为假设读取器的传输半径远大于标签的传输半径，可是，读取器的有效性仅由该读取器能够读取的标签的数目来确定。 在基本的ALOHA方案中，读取器将帧长度传送给多个标签，并且本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种用于估计系统中具有一个或多个标签的集合的基数的方法，所述系统包括所述具有一个或多个标签的集合和一个或多个读取器，其中： 所述一个或多个读取器适于发射命令，该命令请求每个接收该命令的标签确定是否发射回复； 每个进行接收的标签适 于基于指定的概率水平来确定是否发射回复；以及 确定发射回复的每个进行接收的标签（ｉ）基于（１）指定的在帧中的时隙总数和（２）指定的随机数种子来选择用于发射所述回复的所述帧的时隙，并且（ｉｉ）在所选择的时隙中发射所述回复； 所述方 法包括： （ａ）在多个时间间隔中的每个时间间隔期间： （ａ１）发射命令，该命令请求每个接收该命令的标签确定是否发射回复；以及 （ａ２）在与所述时间间隔相对应的帧的一个或多个时隙中接收来自一个或多个标签的回复；以及 （ ｂ）基于（ｉ）为零时隙的在多个时间间隔中的每一个时间间隔中的时隙以及（ｉｉ）在每个帧中的时隙总数来提供所述系统中具有一个或多个标签的集合的基数的估计，其中零时隙为没有接收到回复的时隙。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】US 2006-9-27 60/847,598;US 2007-6-29 11/824,4691.一种用于估计系统中具有一个或多个标签的集合的基数的方法，所述系统包括所述具有一个或多个标签的集合和一个或多个读取器，其中所述一个或多个读取器适于发射命令，该命令请求每个接收该命令的标签确定是否发射回复；每个进行接收的标签适于基于指定的概率水平来确定是否发射回复；以及确定发射回复的每个进行接收的标签(i)基于(1)指定的在帧中的时隙总数和(2)指定的随机数种子来选择用于发射所述回复的所述帧的时隙，并且(ii)在所选择的时隙中发射所述回复；所述方法包括(a)在多个时间间隔中的每个时间间隔期间(a1)发射命令，该命令请求每个接收该命令的标签确定是否发射回复；以及(a2)在与所述时间间隔相对应的帧的一个或多个时隙中接收来自一个或多个标签的回复；以及(b)基于(i)为零时隙的在多个时间间隔中的每一个时间间隔中的时隙以及(ii)在每个帧中的时隙总数来提供所述系统中具有一个或多个标签的集合的基数的估计，其中零时隙为没有接收到回复的时隙。2.如权利要求1所述的发明，其中步骤(a)进一步包括，在多个时间间隔中的每一个时间间隔期间，(a3)确定在所述帧中的零时隙数目；并且步骤(b)基于(i)多个时间间隔的零时隙数目之和...
【专利技术属性】
技术研发人员：MS科迪亚拉姆，刘永昌，T南达戈帕尔，
申请(专利权)人：卢森特技术有限公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]
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