记分系统及方法

专利名称：记分系统及方法
技术领域：
本发明涉及一种记分系统及方法，使用的记分(credit)通常意义上包括正记分和负记分，特别是涉及一种奖赏或收费的方法以及一种以这种方法使用的移动装置。
零售商、游乐园以及其他各类场所的业主知道，如果可以将顾客在他们的商品、服务、助理或广告材料的范围中停留更长的时间，就会增加销售的机会。通常他们通过提供免费服务、休息室或自助餐厅这样舒适的环境、免费展览或表演等，设法促使顾客象“受制而走不开的听众”一样逗留。随着时间过去及顾客增多，平均增加的顾客接触转化成额外的购买，特别是机会性或冲动购买。同时，增加的逗留时间在顾客中造成了更强的品牌意向和更明显的产品或服务意识，这将转化成将来更多的销售或更密切的品牌忠实度。
使用的另一种方法是作为购买成本的一小部分，提供忠实卡，给予回头客折扣。但是这种系统不会促使顾客只是逗留和浏览。
保持、吸引或奖励个人参观或逗留在特定场所的期望或需要不限于顾客。例如，商店可能希望会奖励位于或逗留某一场所的工人。航空公司可能希望补偿因为航班延误而被要求停留在出发候机室过长时间的等待乘客。
因此需要有改进方法来吸引个人到某一场所并使他们逗留在该场所。
此外，在一些环境中个人通过位于某一场所而获取利益，在这种环境中需要对个人在该场所中的存在收费。已有的使用十字转门、售票处等系统常常是不方便的，需要大量的售票员。在旺季会出现购票长队。因此也需要一种改进装置对出现在某一场所内的个人收费。
根据发明的第一方面，提供了一种奖励方法，包括步骤在信标和移动装置之间通信，确定移动装置是否位于预定场所中；以及记分移动装置以奖励移动装置的用户出现在该场所。
记分移动装置的数量取决于移动装置位于预定场所的时间长度，以奖励移动装置的用户继续留在该场所中。以这种方式可以奖励参观场所中有形存在的移动装置的用户，借此刺激那些顾客留在该场所中。这可以增加顾客购物的机会，还增加品牌忠实度和品牌意识。
另一种选择或另外，可以只为了存在于某一场所中而记分移动装置，例如在特定的时间。例如这可以用于商店推销或奖励工人加班。
当移动装置位于预定场所中时可以在移动装置中记分可兑换商品或服务的电子礼券。
另一种选择或另外，当移动装置位于预定场所中时可以给移动装置记分用户对应的帐户一定记分，奖励移动装置用户存在于该场所中。
记分可以对应很多种奖励。例如，记分可以是用户的忠实卡帐户上的点数、减少的移动电话通话费用或存款到用户的银行帐户。一个例子是零售商与移动电话运营商达成协议，在零售商商店里逗留30分钟就给予5分钟免费通话时间。帐户不一定是用户名下的；可以将奖励记入用户的公司、家庭、慈善机构或任何其它与用户有关的团体或组织。
在某种程度上，本发明可以看成是在特定空间或场所将虚拟货币散发给受益人，受益人可以是匿名的。场所可以是迷宫的终点、TV演出、家庭起居室、流行音乐会体育场、主题乐园，甚至是工作地点；熟练技术人员容易想到其它的应用。
例如，可以为工作时间而奖赏工人，例如加班。工人可以携带一个简单的无线电频率标记卡，该标记卡能够与本地信标以蓝牙协议联网并发出标记卡惟一的射频设备识别码。然后对于在特定工作区域花费的时间，会自动奖励超时时间，不需要工人手动出示/刷标记卡。
本发明可以使用细粒(fine-grained)定位技术，在几米或几十米范围内定位移动装置的位置；这种业务会越来越广泛的使用。合适的系统包括全球定位业务(GPS)、蓝牙技术、红外数据访问(irDA)、RFLite、802.11或使用网络蜂窝三角法。人们期望这些技术变得普遍，部分按规章驱动以辅助应急无线电通信业务，(例如USA的E911要求)，同时在移动电话中预计对蓝牙技术和类似的技术有高市场渗入。
信标可以是定向无线电频率信标，例如以波束广播，将记入限制在波束中的移动装置上。
象所希望的一样，移动电话不是惟一的移动装置，其它如个人数字助理(PDA)和便携式电脑等移动装置适合用于本发明。
方法可以包括只对一个移动装置小组选择性的记入。例如，选择小组的标准可以包括用户的年龄、与组织或社会团体的从属关系、手机的型号、用户的网络服务提供商或其它标准。
选择性记入可以包括只与选择的移动装置进行连接，提供一个关于手机的解密钥，这样只有具有密钥的手机才能够读取广播信息流。另一种选择是可以在检验系统中检查记入的适用性。
出于安全的考虑，在移动装置上可以使用单向散列法方案。
方法包括从至少一个信标广播可以在预定场所中接收的信号；当移动装置位于场所中时，移动装置接收由至少一个信标广播的信号；移动装置发送一个标识信号给检验系统；在检验系统中计算移动装置处于至少一个信标范围内的时间长度；记入由标识信号标识的移动装置的用户。
通过使用移动装置在信标、零售商或其它卖主、服务提供商等范围内拾取信号的功能，可以在一个场所中提供至少一个信标，使用拾取该信标发出的信号的功能作为存在该场所的简便测定措施。
移动装置发送的标识信号可以是移动装置的蓝牙装置标识。
有很多方法进行通信。第一种方法是当移动装置处于范围中时与信标建立连接；然后信标可以通过连接接收移动装置发出的标识信号并将标识信号传递给检验系统，根据移动装置与信标双向连接的时间在所标识的移动装置对应的帐户中累计记分。
这种方法相当容易操作，而且移动装置上不需要特定的软件。它所需要的就是在信标和移动装置之间建立双向通信和信标根据移动装置发出的标识信号确定移动装置的身份。象蓝牙这样的局域通信系统包括建立此类双向通信的协议。然后信标可以将移动装置的细节和移动装置在区域内停留多长时间传递给检验系统，以简单的方式计算移动装置停留在场所中的时间长度。
信标周期性轮询移动装置以确定移动装置是否位于区域之中。
在第二种方法中，方法包括步骤信标广播标识数据序列；在移动装置中存储基于广播数据序列的信息；提供记录信息进行验证，计算移动装置停留在信标附近的时间长度；记入移动装置记分。
这种方法有很多优点。
第一，不需要在信标和移动装置之间建立双向通信来记录移动装置在场所中花费的时间，因此由局域通信系统提供的有限数量的双向通道不会形成限制。
第二，因为移动装置不需要建立与信标的连接所以节省了功率。
第三，可以避免建立连接的延迟。
第四，不需要为系统提供用户标识，从而保持了用户的匿名和保密性。相反，当提供记录信息进行验证时用户可以选择。
为了进一步增加保密性，移动装置可以将记录数据信号发送给中间人，以计算用户位于场所中的时间长度并记入帐户。中间人可以是值得信任的第三方，例如是移动电话公司而不是场所的经营者。因而记入帐户的数量细节对场所的经营者是可用的，同时保持了用户如蓝牙标识秘密等细节。
信标周期性广播一个数据集，其中包含一个每次广播都会改变的标识号。移动装置通过累计在一个寄存器中来记录这些数据。这可以通过，例如，将每个接收到的标识号与寄存器简单相加，或将接收到的标识号与寄存器交替相加和相减，得到一个可验证的记录。然后检查标识号累计结果的有效性，计算移动装置停留在信标附近的时间长度。
标识号可以是一个伪随机数。
信标周期性广播的数据集可以包括一个表示场所的场所签名、时间和/或一个序列号，序列号随着相继的每次广播递增，表示接收到了特定的广播。
为了将数据集并入到蓝牙协议之中，可以将信标广播的数据集嵌入到蓝牙信息信号的查询阶段中。
另一方面，本发明涉及一种给移动装置记分用户帐户的系统，包括一个信标，发送由信标范围内移动装置接收的信号；以及一个检验系统，接收移动装置发出的信号，识别移动装置，计算移动装置在信标范围内花费的时间长度，将在范围内花费的时间长度对应的记分记入移动装置对应的用户帐户。
信标可以是一个蓝牙信标。可以装配多个信标来提供对整个场所的覆盖。
在实施方案中，信标包括一个收发器，用于建立与范围内的移动装置的双向通信，从而接收标识移动装置的标识信息，检验系统包括一个数据存储器，记录用户帐户中的记分；收发器与检验系统相连，将标识信息传递给检验系统，这样可以识别并给移动装置记分对应的用户帐户。这种系统可以使用上面描述的第一种方法来运行本发明，从而避免了任何对移动装置特定软件或编程的要求。
在替代的实施方案中，至少一个信标发射供移动装置记录的标识数据集。安装检验系统来接收移动装置发出的独立验证信号并对照发射的标识数据集验证检验信号，计算移动装置停留在至少一个信标范围内的时间长度。
这种系统允许使用上面描述的第二种方法。
另一方面提供了一种在奖励系统中使用的移动装置，包括一个收发器，当移动装置位于包含发射信号的信标的场所中时，接收包含标识信息的局域发射信号；一个存储库；和执行下列步骤的代码在存储库中记录基于广播标识数据集的信息，使移动装置将记录信息发射给检验系统，从而可以计算移动装置停留在信标附近的时间长度并为停留在该场所中而奖励移动装置用户。
移动装置可以是，例如，移动电话、PDA或员工标识卡。
这种移动装置允许其用户以上面描述的第二种方法累计记分。
发射执行装置可以处于用户的直接控制之下，例如用户可以选择一个菜单项来发射所存储的用于验证的细节。另一种方法是，在移动装置中可以对发射执行装置进行编程以触发存储数据的发射，例如根据移动装置接收到的检验计算机发出的请求。
收发器可以是蓝牙收发器。
程序使移动装置在移动装置存储器中的寄存器中累计广播标识号，并发射寄存器的内容进行验证，计算移动装置停留在信标附近的时间长度。这样可以使移动装置适合与广播数据集序列的信标共同使用，每个数据集包括一个标识号，每个广播数据集都会改变该标识号。
移动装置可以被设置用于传输存储的细节到一个验证系统，这是通过一个与用于接收本地信号的收发机分离的移动电话收发机完成的。
本发明不只限于奖励系统，即正记分，也可以扩展到收费或收取(debit)系统。因此还有另一个方面，本发明涉及一种记入或收取移动装置的方法，包括步骤在信标和移动装置之间通信，确定移动装置是否在预定场所内；记入或收取移动装置，为移动装置处于该场所中对移动装置的用户进行奖励或收费。
本方法包括上面参考奖励系统讨论的任意或所有特征。特别是连接可以是蓝牙连接。
该方法包括步骤至少一个信标广播可以在预定场所内接收的信号；当移动装置位于预定场所中时建立信标和移动装置之间的连接；信标通过连接接收移动装置发出的标识信号；记入或收取标识系统对应的移动装置，为移动装置处在该场所中对移动装置的用户进行奖励或收费。
该方法记入或收取标识系统对应的移动装置的数量取决于移动装置位于预定场所中的时间长度，为移动装置持续处在该场所中对移动装置的用户进行奖励或收费。
如果移动装置在预定时间间隔位于预定场所内，可以收取移动装置。
为了更好的理解本发明，现在将完全通过举例的方式并参考附图来描述本发明的特定实施方案，其中

图1显示了根据本发明的系统的第一实施方案的示意图；图2显示了使用图1系统记入帐户的方法的流程图；图3显示了根据本发明第二实施方案的系统的示意图；图4显示了根据本发明第三实施方案的系统的示意图；图5显示了与本发明一起使用的移动装置的详细示意图；图6说明了蓝牙查询跳跃序列；图7说明了附加到ID包的附加数据；图8说明了与时钟交替的数据；图9说明了与时钟交替的数据的交替方式；以及图10是在本发明第三实施方案中使用的移动装置中执行的处理流程图。
现在参考图1和2描述第一实施方案。信标2包括天线4和数据处理器6，发送和接收数据序列，与已知的一样。信标2通过局域网8连接到检验终端10。检验终端10是在计算机系统中实现的，有一个数据存储器12和一个处理器单元14。数据存储器12可以是存储器芯片、硬盘或很多适合存储数据的数据存储设备的一种。数据存储器12的一部分包含数据库16，数据库16包括一个包括帐户18、每个帐户对应的移动电话标识号和每个帐户关联的记分的列表。如所欣赏的，数据库还可以包括其它的信息，例如用户的地址、购物习惯和所有其它有用的信息，这受控于成本、隐私和效用的考虑。
适于在第一实施方案中使用的移动电话只是一个安装了收发器22的传统移动电话20。移动电话包括一个惟一的标识号24，存储在例如ROM或EPROM中，用来标识移动电话。
图2说明了根据本发明并使用图1系统的方法的步骤。
一到达场所移动电话20就进入了信标的范围中。于是系统将信标与移动电话连接(步骤80)。
特别适合信标2和收发器22的标准是蓝牙标准，主要是因为预计它在将来的移动服务中会广泛采用。因此通过根据蓝牙协议将移动电话连接到一个活动的蓝牙微微网(piconet)可以完成连接(步骤80)。图1中在28处示意性的显示了蓝牙连接。
因为蓝牙标准只允许微微网中有8个便携装置，所以同时只有8个用户可以累计记分。替代做法是，可以将移动电话变成蓝牙“停放”状态，这可以容纳254个装置。还可以将便携装置的身份放入已识别装置的堆栈中。当装置停留在该场所中时，定期发送一个“呼叫”命令给堆栈中的每个装置，要求便携装置应答。
后面会提供更多蓝牙技术的细节。
在建立连接之后，信标用便携装置的惟一装置标识号轮询(步骤82)它，检查(步骤84)便携装置是否仍然在场所之中。如果在，将又花费在场所中的时间对应的数量记入(步骤86)装置标识号对应的用户帐户。接下来，系统等待(步骤87)到再次轮询便携装置(步骤82)，从而周期性的轮询便携装置，例如每分钟一次。
如果用户离开了场所，则计算用户在场所中花费的时间长度，根据这个最后的时间长度调整(步骤88)帐户。例如，如果用户在场所中停留超过半小时，可以记入用户帐户一定的奖金。
替代方法是，在一个短期存储器中保持用户停留在场所中的时间，当用户离开该场所时才更新帐户信息。
还有一种替代方法是不记入任何帐户，而是发送电子礼券到便携装置，其中电子礼券可以交换商品、服务或商品和服务的组合。实际上礼券可以交换任何一种奖励。
除了正记分外，可以对帐户应用负记分或收取帐户，对用户参观场所和/或停留在场所中收费。
可以在用户参观场所期间或之后对其进行奖励。例如，用户提供其装置的短程网络标识，例如蓝牙装置标识号，对照其电话标识作为接收记分的确认。
通过移动电话号码和蓝牙装置标识号的交叉校验能够完成用户请求奖励的确认。数据库根据信标记录的蓝牙装置标识号记录记分。经网络运营商同意，奖励系统的经营者能够直接记入用户的电话帐户。
如果需要还可以使用惟一的装置密钥、散列信号或其它方法验证。
图1中显示的系统只使用了一个信标。图3说明了第二实施方案，其中在场所19中安装了多个蓝牙信标2，所有信标通过局域网(LAN)8连接到一个检验系统10。这样，更多的用户可以同时连接到一个信标，并且可以排列信标的位置，提供对整个场所的良好覆盖。
每个信标不需要具有相同的功能。例如，一些固定的信标可以用来发现有效的移动装置标识，同时其它的信标进行装置的轮询。对于这种情况，查询信标(们)在场所的入口处确定存在用户移动装置。其它信标并行的执行定期轮询，确保用户停留在场所中。
虽然基站或信标典型是彼此之间独立的(在大型购物中心的设置中，每个商店安装并维护自己的信标，不会参照相邻商店中安装的所有信标)，但是信标可以全部或部分联网，至少进行一些配合来广播消息。
熟练技术人员可以认识到有很多替代可能方法可用。例如，在场所的入口处由一个短程收发器注册用户移动装置，在出口处安装一个独立的短程收发器注册用户离开。
现在参考图4描述本发明的第三实施方案。在该方法中，信标2连接到一个产生标识序列的数据序列产生器90。产生器是一台具有一个处理器和一个存储器的传统计算机，存储器包括使计算机输出数据序列的软件。
数据序列产生器90以几秒或几分钟的间隔输出数据集。每个数据集包括下列信息●标识场所的场所标识号1，●系统时钟时间t1，●序列号S1和●伪随机数r1。
序列号只是一个标识数据集编号的整数。因此，对于每次发射序列号加1。伪随机数是根据一个秘密的起始种子产生的，种子周期性重置，例如每天或每小时。计算机记录序列号和伪随机数种子广播。熟练技术人员容易意识到如何使用众所周知的方法来产生这样的数据序列。
数据集可以嵌入到蓝牙查询扫描中，后面将解释。
当移动装置在范围内时移动装置20接收广播数据。移动装置包括一个处理单元92和一个存储器94，存储器94包含记录接收数据的代码。代码可以是预安装的，或从信标下载的。
移动装置中软件的处理将参照图10的流程图进行解释。首先，软件使移动装置接收信标发出的信息，并识别接收的数据类型(步骤101)。如果需要提取数据，例如如果数据嵌入到蓝牙查询扫描中，那么提取信标发射的数据(步骤103)。接下来程序在第一次接收到广播时存储(步骤105)所发射的场所标识号1，以及广播时间t1和伪随机数{ti，Si，ri}。使用第一个伪随机数初始化检验和(步骤107)。
当连续接收(步骤109)具有连续序列号的数据时，程序核对(步骤111)数据是否在序列之中。如果在，程序在存储器94的寄存器95中累计(步骤113)接收到的随机数，例如每个接收到的数值与寄存器95中已有数值简单相加，或交替加减接收到的数值，得到一个如标准计算机数据事务中已知的可检验的检验和。这避免了长期接收数据的情况下必须存储长序列数据。
如果超过预定周期没有接收到数据，或接收到序列之外的数据，那么程序存储序列的数据集(步骤115)，其中包括连续序列{tf，Sf，rf}中断之前的最有一个数据集和累计的检验和。
现在移动装置存储了来自一个序列的下列数据[1，{ti，Si，ri}，{tf，Sf，rf}，检验和]当广播接收中断或连续参观一个或多个场所时，移动装置可能存储了几组这样的序列记录。
在后面的某个时间，可以通过用户，例如，在移动装置上的菜单选择，或移动装置接收一个适合的触发消息来触发(步骤117)序列数据的传输。
然后序列记录发射(步骤119)给检验计算机进行检验。在实施方案中，序列记录通过蜂窝信号96发射到天线98，天线98是蜂窝电话网络的一部分，与检验计算机10连接。
检验计算机10还接收了序列产生器90通过网络连接91传递过来的关于所发送的数据集的信息。熟练技术人员知道有很多方法连接序列产生器90和检验计算机10，例如完全通过专用线路、因特网或通过蜂窝网络。
检验计算机10包含代码99，用于比较移动装置发送的序列记录和原始广播(步骤121)数据，如果序列记录匹配则更新用户帐户(步骤123)。
另一种方法包括在移动装置上使用单向散列法。这可以在移动装置接收到广播序列时立即完成，避免了拷贝记分序列的风险和造成错误请求奖励序列拷贝到其他移动装置的风险。
为此，输入广播数字r与惟一移动装置标识号k，例如其蓝牙设备标识号，通过单向散列函数h(r，k)组合在一起。这种单向函数在技术中是已知的。然后必须提供设备关键字k与散列数或某些散列数函数一起进行验证。
用于散列法的算法可以是接收设备无线电单元的主要部分。为了避免干扰单元，干扰必须禁用无线电单元。
其他可以使用的安全方案包括共有和私有密钥，或嵌入到广播序列中的数组水印。
该实施方案提供了几个保护隐私的优点，防止用户不信任的系统跟踪他们的移动和常去的地点。首先用户只在提供序列记录来接收奖励的时候标识自己，此时用户提供电话或银行帐户的细节来接受奖励。其次，检验计算机可以由信任的第三方拥有。第三方具有与很多场所联系的装置。此外，不需要用户位于场所中的绝对时间。
熟练技术人员知道移动装置有很多方式将序列记录提供给检验计算机。例如，除了通过蜂窝网络发射该数据之外，可以使用因特网连接或局部蓝牙连接。
方法具有避免任何用户关心的个人隐私受场所系统监视的优点。例如，蜂窝网络运营商可以作为可信任的中间人，使用场所运营商提供的新近序列广播的历史文件执行验证操作，然后在验证之后可以记入用户的网络电话帐户。网络运营商是用户已知且信任的，可能比新百货商店这样的场所的运营商更值得信任和可靠。无论如何，网络运营商已经必须知道用户移动的有限范围，例如出于紧急事故的目的。
虽然初看起来上面的方法显得不适合为用户访问或停留在特定场所中收费的收取系统，但是通过自动和周期性的建立移动装置和检验计算机之间的连接，可以使该方法适用于这种系统。当然，在向用户收取这些停留费用时必须确保用户不能删除存储的序列，出于这个原因，必须将序列存储于不可变存储器、快速存储器等。
所有这些实施方案都可以并入到其他系统之中。例如，可以使用安装在移动装置上的电子钱包来提高验证或奖励过程的有效性或安全性。另外，移动装置上的移动入口可以作为转交，使记入用户帐户尽可能自动化。入口保存用户信任对象、要记入的帐户、优选奖励类型等记录。
除了记录帐户中的记分之外，还可以将电子礼券发送给移动装置。这可以连接到其它内容，例如同时广播的MP3音频、图片或视频。这些内容可以是促销材料或广告。
这种连接可以是隐式的或显式的。例如，通过使用已知的数字水印技术在附加的内容中嵌入记入数据序列。数字水印中使用的防止拷贝非法内容的技术也可以用于防止再拷贝广播的记入数据序列。另外，可以在移动装置上安装设备来存储及转发内容材料及其连接的记分到其他移动装置上，例如这样其他顾客就可以使用礼券或记分。因此礼券可以作为所谓的“虚拟行销”或“金字塔销售”促销模式的奖励。随着时间过去，第一接收器继续累计记分，同时原来捕捉的广播序列继续传播给其他顾客。
现在将参考图5到9详细说明如何发射信息。在共同悬而未决的一般转让的现有专利，2000，6，26申请的GB0015454.2、2000.8.15申请的GB0020099.8、2000.6.26申请的GB0015452.6和2000.8.15申请的GB0020101.2中更为详细的提供了这方面的信息，这些专利的内容在这里是作为参考引用的。
概括的讲，用户装置20包括与收发级22耦合、用于接收和发送消息的天线26。通过天线26和收发器22接收的消息通过解码级30传送给滤波和信号处理级32。如果消息包含的数据要显示在电话显示屏34上，则在将数据缓存38之后，使用驱动器格式化显示图像，传送给显示驱动器36。如所认识到的一样，显示屏34可以是较简单的低分辨率设备，接收数据到显示数据的转换可以作为处理级32功能的一个子集来实现，不需要专用的显示驱动器级。
移动装置20具有过滤输入消息的功能。消息中携带来自一个或其他信标2、用于在屏幕上显示的数据，电话具有根据预存储40的用户优先选择过滤所接收信息的功能，只有在存储的优先选择数据和消息中主题指示符的比较表示已经接收到特别感兴趣的数据项时才提示用户(即信息只保存在缓冲区38和/或显示在屏幕34上)。
对于传统的音频消息，滤波器和处理级32输出音频数据，通过D/A转换器42和放大器44传输到耳机或扬声器46。箭头50表示这种消息是从电话网络48接收的电话网络48也提供了电话10到广域网(WAN)服务器52的连接，通过WAN 54(可以是因特网)到一个或多个为电话10提供数据源的远程服务提供商56。
所描述实施方案的移动装置还有麦克风58、模/数转换器60、处理器62、通用接口协议UIP 64和编码器28，用于通过蜂窝网络或局域网络发射声音信息。虽然这些特性是移动电话这样的移动装置中本来就有的，但应认识到它们是不足以实现本发明的。
一个用于本发明必需的局部连接60的有力候选技术是蓝牙技术，从根本来说希望该技术成为大量移动电话及其他移动装置的一个组合部分。在分析蓝牙协议中可以发现一个问题，特别是对于上面描述的第三实施方案的方法。在第三实施方案中，移动装置20应该检测固定信标2并从中获取基本信息，而移动装置20根本不需要发送信息。但是，这种广播操作不受当前蓝牙规范支持。
在某种程度上，蓝牙信标系统的频率跳跃性质具有不兼容性，这意味着为了使经过的终端接收广播消息(或，实际上是任何消息)，终端必须在时间和频率上与信标同步。移动装置20必须将其时钟与信标时钟同步，并根据信标身份，推断出使用了几个跳跃序列中的哪一个。
为了完成这种推断，传统做法是要求移动装置作为从设备加入由作为微微网主设备的信标管理的微微网。使用两组名为“查询”和“呼叫”的过程。查询使充当的从设备找到一个基站并发出加入微微网的请求。呼叫使基站邀请其选择的从设备加入微微网。对这些过程的分析表明，加入一个微微网，然后到达从主设备接收信息的状态所花费的时间为几十秒。
这种根据标准的蓝牙过程适合形成第一和第二实施方案中设想的双向连接。
一种替代方法是移动装置进入蓝牙停放模式。在该模式中，信标给移动装置一个专用身份，移动装置大部分时间睡眠，周期性醒来与主设备再次同步并接收专用信标消息以得到可能的指示，包括呼叫消息。另外，该模式特别适合本发明的第一和第二实施方案使用，而且该模式允许同时连接254个移动装置，而不是一个微微网中8个移动装置的限制。
从信标接收广播数据的困难部分是由蓝牙及类似系统的频率跳跃性质造成的。特别提出的蓝牙查询过程解决了聚集主设备和从设备的问题申请者认识到可以在主设备发出的查询消息中加上广播信道。只有修改过的终端需要读取广播信道消息，这种机制完全与传统蓝牙系统兼容。
为了说明它如何能够实现第三实施方案所需要的过程，我们首先参考图6，考虑查询过程自身是如何工作的。当一个蓝牙单元要发现其他蓝牙设备时，它进入一个所谓的查询子状态。在这个模式中，它发出包含一个通用查询访问码(GIAC)或多个可选的专用查询访问码(DIAC)的查询消息。这个消息发射以几个层次重复首先，根据构成查询跳跃序列的总共32个频率中的16个发射消息。消息在偶数时片中以两个频率发送两次，使用随后的奇数时片接收两个对应查询响应跳跃频率上的回复。因此在16个时片，或10ms内能够覆盖16个频率及其响应频率。图6中的图表说明了以f{k}为中心的十六个频率上的发射序列，其中f{k}表示查询跳跃序列。
下一步是重复发射序列至少Ninquiry次。最低应该设置重复整个序列Ninquiry＝256次，构成了我们称作查询发射串A的一串发射。接下来，查询发射串A换成由剩余16个频率上的发射序列组成的查询发射串B。串B也是由重复256次的发射序列组成的。总的来说，查询发射在发射串A和发射串B之间循环。蓝牙规范规定这种串间转换必须重复至少三次以保证在无差错环境中接收所有的响应。这意味着一次查询广播至少花费10.24秒。
减少时间的一种方法是使查询发射串之间的转换更加快速，即不等到用完10ms重复256次、覆盖16个时片所需的2.56秒。如果在当前串的剩余部分没有检测到查询消息，可以通过设置系统在假定的50ms之后没有检测到查询消息时转换来适当的完成。
在传统方法中，想要被信标发现的移动装置进入查询搜索子状态。在这里它监听包含感兴趣的GIAC或DIAC的消息。它也是以循环方式工作的。它在单个跳跃频率上监听一个查询搜索周期，查询搜索周期必须足够长以覆盖查询使用的16个查询频率。开始连续搜索之间的间隔必须低于1.28秒。选择的频率来自32个组成查询跳跃频率的列表。
当监听到一个包含适当IAC的查询时，移动装置进入所谓的查询响应子状态，发送多个查询响应消息给信标。然后信标呼叫移动装置，邀请其进入微微网。
如图7所示，申请人提出信标发出的查询消息多出一个附加它们后面的、能够携带数据的域。通过在查询消息末端加上这个域，可以认识到不适应的接收机在不修改的情况下会忽略它。
存在额外的数据域意味着减小了传统存在于蓝牙查询包末端的保护间隔。提供这个间隔是为了给频率合成器改变到新跳跃频率的时间，但是因为当前频率合成器转换的速度并不需要延长到附加的保护间隔，所以通常是不使用的。标准查询包是一个长度为68位的ID包。因为查询包是在半个时片内发送的，所以分配给保护间隔的时间是(625/2-68)＝244.5μs(一个时片周期625μs，1Mbit/s采样速率)。现代合成器可以以更少的时间转换，本领域中的专家认为是100μs或更低。因此申请人分配了100位作为这个新域的适当大小，尽管已经认识到其他域大小当然也是可以的。
移动装置可以迅速接收广播数据，不需要经过很长的加入微微网的过程。此外，因为不需要手持设备发送任何信息，所以节省了功率，这在存在很多基站的密集环境中特别重要。然而，当手持设备处于交互状态和希望加入微微网以获取更多信息时，它可以象正常一样使用默认查询过程。支持附加的数据域不会丧失功能。
在典型实施方案中，100位中丢失的4位是ID域的尾部位，这是相关器读取ID域的结果。在剩余的96位中，申请人优选分配是64位用作数据，32位用作2/3FEC(前向纠错)检验和。因此每个查询分组包含8个字节的广播数据。在大多数普通情况下，由第二组A串和B串，移动装置已经找到了基站，认定它是发射附加数据的信标并等待广播数据。因为移动装置是专门监听的，所以至少能够读取256个数据分组两次(A和B)，提供两个2Kb的块或总共4Kb。
此时，因为没有发射信标时钟的相位，所以移动装置不知道这个信息。为了协助移动装置，在第一个A组和B组中的至少一些串中发射时间信息，如图8所示，同时还有表明何时进行下一个A和B之间转换的附加信息。该时钟信息在广播数据中发送，因此为装置提供了两个数据信道之间的区别。使用独立的DIAC是一种可能的方法。
在移动装置知道信标时序的情况下，移动装置也知道了它将如何跳跃，这提供了跟踪所有的发送串的功能。因为在一帧中有16次发射，所以合成信道有16倍的容量，能够传送64Kb的信息。
因为终端每1.28秒或更短时间苏醒一次，所以它通常到第一A或B周期的中间标志处就已经获得了所需要时钟信息。在这些中间标志处从时钟到数据的转换，如图9所示，提供了很多有用的优点。首先，从查询过程开始不到五秒的时间可以得到一些数据。其次，即使重要的关键字在循环中出现的较晚，终端仍可以通过自动发出一个查询响应消息给基站来响应该关键字(如果这是终端采用的适当的动作的话)。要注意的是，假设不会增加容量。
在前面的叙述中，移动装置将在32个查询信道之一上接收所有附加的数据域包，因此只使用了可用带宽的1/32。象所认识到的一样，如果能够克服不确定移动装置(信标从设备)什么时候接收到第一个查询包，则可以适应预定义的跳跃频率性质，从而利用全部带宽。从设备为了从接收第一个包的时刻开始与主设备的查询跳跃频率同步，需要知道主设备时钟偏移量和第一个接收到的包在主设备跳跃序列中的位置。
同步从设备跳跃的替代方法是在每一个广播域中发射时钟数据。附加的数据域(BCD，图5)为4个字节，包括下列信息●主设备时钟偏移量(2字节)●完整串重复的数量(1字节)——假设一个完整串包括重复256次的10ms串，该参数的范围是0～255(在查询转换到下一个完整串之前)。该参数为从设备指出主设备什么时候转换到下一个完整串。
●在当前查询循环中已经完成了多少完整串转换(1字节)——这个数据为从设备指出在当前完整串结束时主设备可能要做什么，即它是否会转换到另一个完整串或查询过程是否结束。
只要在10ms串中没有重复信道，就不需要域来指示当前信道在跳跃序列中的位置，因为从设备能够从对序列的了解中得到这个信息。
从前面的叙述可以看出，通过将各个附加域包增加4个字节，从设备就能够在查询结束时提取出所有附加域包，同时还有4个字节可用于携带广播数据(从100位中优选分配64位给数据)。
如果4个字节不足以发射序列数据，则可以将数据分成4个字节大小的部分，每个部分后接数据包发射出去。
广播序列的发射只能够在特定时间进行。这些发射可以远程触发，例如通过TV广播、无线电、蜂窝电话、因特网等等。
除了产生要发射的记入/收取广播外，还可以存储它们，然后在触发的时候广播。
第一个此类的例子是TV频道、音频CD、视频游戏CDROM、下载的MP3音乐可能触发射频或射频信标发出的记入广播，射频或射频信标已经嵌入到消费者的家庭器具中，例如TV机顶盒、音频设备、收音机或TV。它们会广播记分或礼券到那些位于家中信标附近范围内的移动电话中。
用于记入验证的数据集(随机序列)可以预先存储在家用CE设备中，只通过TV广播装置触发，或嵌入到进入受益人家中的实时(数字)TV信号流中发送。知道消费者的电视转到哪一个频道的有线电视公司或服务机构可以用这种方式广播记分给全部、部分或特定电视节目的观众，或者它们可以记入在起居室转到特定电视广告的消费者的帐户。
扩展一下，局部存储设备(硬盘、VCR)可以存储电视节目和连接的用于随后观看和射频记分广播的记分。已存储记分序列的广播可以通过一个Java程序applet完成，程序激活后会自行删除以防止再次使用，或通过其他如前面详述的、用于防止同一个人/设备多次提交相同的序列以骗取记分的方法来完成。
第二个例子是可能包含奖励/惩罚系统的CDROM游戏，当达到游戏的某个级别时，对游戏机射频信标范围内的游戏者的移动电话进行记入/收费。这种CDROM自身可能包含要通过射频广播的记分数据集，或这些数据集可以存储在游戏机中，只能由CDROM游戏触发，如果游戏机是联网的，则可以从因特网获取数据集。可以设置游戏，例如，使得只有在游戏者第一次达到奖励游戏级别时，由该CDROM拷贝触发射频记分序列的广播。
虽然上面已经描述了本发明的特定实施方案，但本发明不限于这些实施方案。特别是，虽然已经参考蓝牙通信描述了实施方案，但本发明不限于蓝牙协议，任何通信协议都可以使用，例如irDA或802.11。
此外，其他应用可能包括广播记分以奖励一个地点中的人。这可能对于被延期的铁路乘客或飞机乘客特别有用。记分可以交换场所中的商品和服务，例如食品和饮料。
另一种应用可以是奖励工人加班，例如金钱奖励或食品或娱乐记分。
虽然已经参考正奖励描述了本发明的特定实施方案，但本发明也可以扩展到包含负奖励。例如，本发明可以用于对用户位于某一场所内收费或阻止用户停留在某一场所中，例如促使用户离开过于拥挤的位置。这种系统可以用于，例如，在娱乐场所的游戏或迷宫中向置身与此的用户收费。
权利要求
1.一种奖励方法，包括步骤在信标和移动装置之间通信以确定移动装置是否在预定场所内；以及给移动装置记分，用于奖励移动装置的用户位于该场所内。
2.根据权利要求1的奖励方法，其中给移动装置记分的数量取决于移动装置位于预定场所的时间长度，用于奖励移动装置的用户连续处于该场所中。
3.根据权利要求1或2的奖励方法，其中当移动装置在预定时间间隔内位于预定场所中时给移动装置记分。
4.根据前面任一种权利要求的奖励方法，包括从至少一个信标广播可以在预定场所中接收的信号；当移动装置在该场所中时，在移动装置上接收至少一个信标广播的信号；从移动装置发送识别信号给检验系统；在检验系统中计算移动装置位于至少一个信标范围内的时间；以及给由标识信号标识的移动装置记分。
5.根据权利要求4的奖励方法，其中移动装置在位于范围之内时与信标建立连接；信标通过连接接收移动装置发出的标识信号；以及信标将标识信号传递给检验系统，当移动装置与信标连接时给所标识的移动装置记分。
6.根据权利要求5的奖励方法，其中信标周期性的轮询移动装置，判断移动装置是否在范围之内。
7.根据权利要求1到4之一的奖励方法，包括步骤从信标广播一个标识数据集序列；在移动装置中记录基于广播标识数据集的信息；提供所记录的信息进行检验，计算移动装置停留在信标附近的时间长度；以及如果确定移动装置在信标附近则给移动装置记分。
8.根据权利要求7的奖励方法，包括提供移动装置用户一个发送记录信息进行检验的选项的步骤和选择了选项时提供记录信息进行检验的步骤。
9.根据权利要求7或8的奖励方法，其中信标广播一个数据集序列，数据集包括一个随各个广播数据集而变的标识号；以及移动装置在一个寄存器中对广播识别号进行累加，其中提供寄存器的内容进行检验，计算移动装置停留在信标附近的时间长度。
10.根据权利要求9的奖励方法，其中标识号是伪随机数。
11.根据权利要求7到10之一的奖励方法，其中信标周期性广播的数据集包括一个标识场所的场所标识号和时间或记录时间的序列号。
12.根据权利要求7到11之一的奖励方法，包括将移动装置记录的信息发送给中间人；信标将关于数据集广播的信息传递给中间人；在中间人处把从移动装置接收的信息与关于广播数据集的信息进行比较，计算移动装置位于场所内的时间长度；以及输出记分到移动装置用户帐户中。
13.根据前面任一个权利要求的奖励方法，其中移动装置和信标使用蓝牙协议通信。
14.根据权利要求13的奖励方法，依靠权利要求7到12之一，其中信标广播的数据集嵌入在蓝牙消息信号的查询阶段。
15.根据前面任一个权利要求的奖励方法，其中给移动装置记分的步骤发送一个可交换商品或服务的电子礼券给移动装置。
16.根据前面任一个权利要求的奖励方法，其中给移动装置记分的步骤记入对应于移动装置用户的帐户。
17.一种给移动装置记分的系统，包括一个信标，发送由信标范围内的移动装置接收的信号；以及一个检验系统，用于接收移动装置发出的信号，识别移动装置，计算移动装置是否在信标范围内，如果移动装置在范围内则给移动装置记分。
18.根据权利要求17的系统，其中信标是蓝牙信标。
19.根据权利要求17的系统，其中信标包括一个收发器，用于建立与范围内的移动装置的双向通信，从而接收识别该移动装置的标识信息；检验系统包括一个记录用户帐户中记分的数据存储器；以及收发器与检验系统相连，将标识信息传递给检验系统，这样可以识别并给移动装置记分到对应的用户帐户。
20.根据权利要求17的系统，其中至少一个信标发射标识数据集序列；检验系统包含的代码用于接收移动装置发出的检验信号，根据发送的标识数据集序列验证检验数据，以计算移动装置停留在至少一个信标范围内的时间长度。
21.一种在奖励系统中使用的移动装置，包括一个收发器，当移动装置位于包含有发射信号的信标的场所中时，接收包含标识信息的局部发射信号；一个存储库；以及执行下列步骤的代码在存储库中记录基于广播标识数据集的信息，使移动装置将记录信息发射给检验系统，从而能够计算移动装置停留在信标附近的时间长度，并为停留在该场所而奖励移动电话的用户。
22.根据权利要求21的移动装置，其中收发器是蓝牙收发器。
23.根据权利要求21或22的移动装置，与广播数据集序列的信标一起使用，每个数据集包括随各个广播数据集而变的标识号；其中代码在移动装置存储器的寄存器中累计广播标识号，发射寄存器的内容进行检验，计算移动装置停留在信标附近的时间长度。
24.一种记入或收取移动装置记分的方法，包括步骤在信标和移动装置之间通信，判断移动装置是否位于预定场所内；以及记入或收取移动装置，为位于该场所中对移动装置的用户进行奖励或收费。
25.根据权利要求24的方法，包括从至少一个信标广播可以在预定场所内接收的信号；当移动装置在预定场所中时，建立信标与移动装置之间的连接；信标通过连接接收移动装置发出的标识信号；记入或收取对应于检验系统的移动装置的记分，对存在于该场所中而向移动装置的用户收费。
26.根据权利要求24或25的方法，其中记入或收取移动装置记分的数量取决于移动装置位于预定场所的时间长度，从而对连续位于该场所中对移动装置的用户进行奖励或收费。
27.根据权利要求24到26之一的方法，其中如果移动装置在预定时间间隔内位于预定场所中时向移动装置收费。
28.根据权利要求24到27之一的方法，其中信标和移动装置之间的连接是蓝牙连接。
全文摘要
一种奖励用户在一个场所中停留的方法，在一个信标(2)和一个移动装置(20)之间进行通信以确定是否移动装置(20)位于一个预定场所中；并且根据移动装置(20)在预定场所中时间的长短对移动装置(20)的用户的帐户进行记分，以奖励该用户出现在该场所中。通信可以使用蓝牙协议。
文档编号G06Q30/00GK1426568SQ01808690
公开日2003年6月25日 申请日期2001年12月13日 优先权日2000年12月27日
发明者P·J·兰金 申请人:皇家菲利浦电子有限公司