用于定位無線設(shè)備的方法和系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本公開內(nèi)容的各方面提供了一種方法。該方法包括存儲定位數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)庫。每個定位數(shù)據(jù)能夠?qū)⒌攸c的位置信息與用于在地點處提供無線連接的無線站的標(biāo)識符和在地點處接收的無線信號的特征相關(guān)聯(lián)。另外，該方法包括：從無線設(shè)備接收位置請求，該無線設(shè)備從特定無線站接收標(biāo)識符和無線信號的特定特征；使用標(biāo)識符來標(biāo)識特定無線站以從數(shù)據(jù)庫檢索到一組定位數(shù)據(jù)；使用特定特征來在該組定位數(shù)據(jù)中選擇子集；以及使用所選擇的定位數(shù)據(jù)的子集來確定無線設(shè)備的位置信息。
【專利說明】用于定位無線設(shè)備的方法和系統(tǒng)
[0001]通過引用并入
[0002]本公開內(nèi)容要求于2013年5月16日提交的第61/824，182號美國臨時申請“Mobile Device Posit1ning Method and System for Hybrid Wireless Networks，，、以及于2013年8月14日提交的第61/865，751號美國臨時申請“Posit1n Data Distribut1nApplied to Server Assisted Posit1ning System”的權(quán)益,其通過引用方式整體并入于此。

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0003]本公開內(nèi)容一般性地涉及位置確定。更具體地，本公開涉及用于為無線通信網(wǎng)絡(luò)中的無線設(shè)備執(zhí)行基于數(shù)據(jù)庫的位置確定的方法和裝置。

【背景技術(shù)】
[0004]這里提供的【背景技術(shù)】描述是為了一般性地呈現(xiàn)本公開的上下文的目的。當(dāng)前所稱的發(fā)明人的工作(到在此【背景技術(shù)】部分中描述的工作的程度)以及在提交時可能無法以其他方式作為現(xiàn)有技術(shù)衡量的本描述的諸多方面，既不被明確地也不被暗含地承認(rèn)為本公開的現(xiàn)有技術(shù)。
[0005]現(xiàn)代的無線設(shè)備能夠并入衛(wèi)星定位系統(tǒng)接收器、蜂窩收發(fā)器、或者無線收發(fā)器的功能。當(dāng)無線設(shè)備起衛(wèi)星定位系統(tǒng)接收器的作用時，無線設(shè)備能夠通過使用僅來自衛(wèi)星的信號來指定設(shè)備的位置(posit1n)。基于衛(wèi)星的定位能夠提供高精度，但是需要衛(wèi)星與無線設(shè)備之間的具有視線。另外，接收和處理衛(wèi)星定位信號可能消耗大量的能量并且由此縮短電池持續(xù)時間。
[0006]通過采用射頻(RF)場傳播，設(shè)備能夠與無線通信網(wǎng)絡(luò)無線地通信。將射頻(與無線電波傳播相關(guān)聯(lián)的電磁譜內(nèi)的頻率)提供給天線，該天線創(chuàng)建通過空間傳播的電磁場。無線通信網(wǎng)絡(luò)的組件能夠是無線站(例如蜂窩網(wǎng)絡(luò)的蜂窩基站)、或者無線局域網(wǎng)(LAN)或者無線個域網(wǎng)(PAN)的接入點。無線站能夠允許無線設(shè)備通過接入網(wǎng)關(guān)與有線網(wǎng)絡(luò)通信。典型地，無線站廣播信標(biāo)信號，該信標(biāo)信號提供無線設(shè)備連接到無線站所必需的密鑰信息。無線站能夠服務(wù)位于地理區(qū)域中的無線設(shè)備。當(dāng)無線設(shè)備起蜂窩收發(fā)器和/或無線收發(fā)器作用時，如果無線站的地點(locat1n)是已知的，則通過基于從無線站接收的信號強度來對無線設(shè)備的位置進行三角測量，無線設(shè)備能夠使用能夠與其通信的無線站的地點來確定其位置。
[0007]作為對基于三角測量的定位的替代，通過RF測量結(jié)果的評估，基于數(shù)據(jù)庫的定位能夠用于確定無線設(shè)備的位置。將這些測量結(jié)果與數(shù)據(jù)庫的條目相比較。對應(yīng)的計算發(fā)現(xiàn)最佳匹配的數(shù)據(jù)庫條目并且因而產(chǎn)生位置估計?；跀?shù)據(jù)庫的定位能夠提供高度的精度并且被用于基于網(wǎng)絡(luò)的定位系統(tǒng)。這一方法不依賴視線條件，而是從多路徑環(huán)境的更多的不同的無線電模式中獲益。使用僅網(wǎng)絡(luò)固有的參數(shù)，使得不需要硬件修改并且能夠利用傳統(tǒng)設(shè)備。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本公開的各方面提供了一種方法。該方法包括:存儲定位數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)庫。每個定位數(shù)據(jù)能夠?qū)⒌攸c的位置信息與用于在地點處提供無線連接的無線站的標(biāo)識符和在地點處接收的無線信號的特征相關(guān)聯(lián)。另外，該方法包括從無線設(shè)備接收位置請求，該無線設(shè)備從特定無線站接收標(biāo)識符和無線信號的特定特征；使用標(biāo)識符來標(biāo)識特定無線站以從數(shù)據(jù)庫檢索到一組定位數(shù)據(jù)；使用特定特征來在該組定位數(shù)據(jù)中選擇子集；以及使用所選擇的定位數(shù)據(jù)的子集來確定無線設(shè)備的位置信息。
[0009]根據(jù)本公開的方面，該方法包括基于特定特征來在該組定位數(shù)據(jù)中選擇子集。在實施例中，該方法包括如果特定特征在一組定位數(shù)據(jù)的邊界之內(nèi)則選擇子集。子集能夠在特定特征在子集的邊界之內(nèi)時選擇。在另一實施例中，該方法包括如果特定特征在一組定位數(shù)據(jù)的邊界之外則確定子集。該子集能夠基于計算特定特征與該組定位數(shù)據(jù)中的特征之間的接近度來確定。
[0010]根據(jù)本公開的方面，該方法包括基于所選擇的定位數(shù)據(jù)的子集來確定無線設(shè)備的位置信息。在實施例中，該方法包括如果特定特征在一組定位數(shù)據(jù)的邊界之內(nèi)則基于對所選擇的定位數(shù)據(jù)的子集中的位置信息進行加權(quán)平均來確定無線設(shè)備的位置信息。在另一實施例中，該方法包括如果特定特征在一組定位數(shù)據(jù)的邊界之外則基于對所選擇的定位數(shù)據(jù)的子集中的位置信息做平均來確定無線設(shè)備的位置信息。
[0011]本公開的各方面提供了一種裝置，包括存儲介質(zhì)和處理器。存儲介質(zhì)被配置為存儲定位數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)庫。每個定位數(shù)據(jù)能夠?qū)⒌攸c的位置信息與用于在地點處提供無線連接的無線站的標(biāo)識符和在地點處接收的無線信號的特征相關(guān)聯(lián)。處理器被配置為從無線設(shè)備接收位置請求，該無線設(shè)備從特定無線站接收標(biāo)識符和無線信號的特定特征；使用標(biāo)識符來標(biāo)識特定無線站以從數(shù)據(jù)庫檢索到一組定位數(shù)據(jù)；使用特定特征來在該組定位數(shù)據(jù)中選擇子集；以及使用所選擇的定位數(shù)據(jù)的子集來確定無線設(shè)備的位置信息。
[0012]本公開的各方面提供了另一方法。該方法包括提供定位數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)庫，每個定位數(shù)據(jù)將地點的位置信息與用于在地點處提供無線連接的無線站的標(biāo)識符和在地點處接收的無線信號的特征相關(guān)聯(lián)；從無線設(shè)備接收位置請求，該無線設(shè)備從η個無線站(η為正整數(shù))接收η個標(biāo)識符和η個無線信號的特征；使用η個標(biāo)識符來標(biāo)識η個無線站以從數(shù)據(jù)庫檢索到η組定位數(shù)據(jù)；使用η個特征來在η組定位數(shù)據(jù)中選擇η個子集；使用定位數(shù)據(jù)的η個所選擇的子集來計算η個地點；當(dāng)離群者距離平均地點超過閾值時從η個地點的集合中排除離群者；以及基于對最多η個地點做平均來確定無線設(shè)備的位置信息。
[0013]根據(jù)本公開的方面，該方法包括當(dāng)特征在一組定位數(shù)據(jù)的邊界之內(nèi)時，在特征在子集的邊界之內(nèi)時，為每個標(biāo)識的無線站選擇子集；以及當(dāng)所接收的特征在該組定位數(shù)據(jù)的邊界之外時確定子集。
[0014]根據(jù)本公開的方面，對于每個標(biāo)識的無線站，該方法包括當(dāng)所接收的特征在一組定位數(shù)據(jù)的邊界之內(nèi)時對所選擇的定位數(shù)據(jù)的子集中的位置信息進行加權(quán)平均；以及當(dāng)所接收的特征在一組定位數(shù)據(jù)的邊界之外時對所選擇的定位數(shù)據(jù)的子集中的位置信息做平均。
[0015]根據(jù)本公開的方面，為了從η個地點的集合中排除離群者，該方法包括基于對η個地點的集合做平均來確定平均地點；以及基于將被包括的η個地點的集合的閾值百分比來確定閾值。
[0016]本公開的各方面提供了另一方法。該方法包括:為一組定位數(shù)據(jù)定義多個子集，每個子集包括分簇邊界；使用每個子集中的群體分布來為每個子集計算累積分布函數(shù)的值；當(dāng)累積分布函數(shù)的值超過閾值時，重置子集的分簇邊界；以及在無線站信息表中更新子集的分簇邊界。
[0017]根據(jù)本公開的方面，為了重置子集的分簇邊界，該方法包括為子集重置累積分布函數(shù)的值以確定子集的分簇邊界。
[0018]本公開的各方面提供了另一裝置。該裝置包括存儲介質(zhì)和處理器。存儲介質(zhì)被配置為提供定位數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)庫。每個定位數(shù)據(jù)將地點的位置信息與用于在地點處提供無線連接的無線站設(shè)備的標(biāo)識和在地點處接收的無線信號的特征相關(guān)聯(lián)。處理器被配置為從無線設(shè)備接收位置請求，該無線設(shè)備從η個無線站接收η個標(biāo)識符和η個無線信號的特征；使用η個標(biāo)識符來標(biāo)識η個無線站以從數(shù)據(jù)庫檢索到η組定位數(shù)據(jù)；使用η個特征來在η組定位數(shù)據(jù)中選擇η個子集；使用定位數(shù)據(jù)的η個所選擇的子集來計算η個地點；當(dāng)離群者距離平均地點超過閾值時從η個地點的集合中排除離群者；以及基于對最多η個地點做平均來確定無線設(shè)備的位置信息。
[0019]本公開的各方面提供了另一裝置，該裝置包括處理器。處理器被配置為:為一組定位數(shù)據(jù)定義多個子集，每個子集包括分簇邊界；使用每個子集中的群體分布來為每個子集計算累積分布函數(shù)的值；當(dāng)累積分布函數(shù)的值超過閾值時重置子集的分簇邊界；以及更新無線站信息表中的子集的分簇邊界。
[0020]根據(jù)本公開的方面，為了在滿足要求時重置子集的分簇邊界，處理器被配置為子集重置累積分布函數(shù)的值以確定子集的分簇邊界。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0021]將參照以下的圖來具體描述提出作為示例的本公開內(nèi)容的各種實施例，其中相似附圖標(biāo)記指代相似元素，并且其中:
[0022]圖1示出了根據(jù)本公開內(nèi)容的實施例的定位系統(tǒng)示例的圖示。
[0023]圖2示出了概述根據(jù)本公開內(nèi)容的實施例的用于定位的過程示例的流程圖。
[0024]圖3示出了根據(jù)本公開內(nèi)容的實施例的用于定位數(shù)據(jù)的示例；以及
[0025]圖4示出了根據(jù)本公開內(nèi)容的實施例的服務(wù)器示例的框圖。

【具體實施方式】
[0026]圖1示出了根據(jù)本公開內(nèi)容的實施例的定位系統(tǒng)示例100的圖示。如所示，系統(tǒng)100包括多個組件，每個組件起作用以提供特定功能性。這些組件包括存儲在存儲器中并且繼而在處理器上運行以提供功能性的軟件、適于提供組件的功能性的硬件、或者一起工作以提供組件的功能性的軟件和硬件的組合。所描述的幾何結(jié)構(gòu)可以適于圖示關(guān)于圖2到4的示例性示圖中的任意一個、或者在本公開內(nèi)容的范圍內(nèi)的任意數(shù)量的其他過程。
[0027]系統(tǒng)100包括網(wǎng)絡(luò)101、定位服務(wù)器110、以及多個無線設(shè)備、諸如無線設(shè)備150和160。網(wǎng)絡(luò)101包括多個無線站105 (諸如無線站W(wǎng)S-A到WS-C)，被配置為經(jīng)由無線信號與無線設(shè)備通信。定位服務(wù)器110存儲之前獲取的定位數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)庫。每個定位數(shù)據(jù)能夠?qū)⒌攸c的位置信息與地點處的無線通信的指紋相關(guān)聯(lián)。無線通信的指紋包括覆蓋地點處的無線通信的無線站的標(biāo)識符和在地點處接收的無線信號的特征。另外，定位服務(wù)器110能夠基于定位數(shù)據(jù)的子集來確定無線設(shè)備的位置，該子集根據(jù)在無線設(shè)備處的無線通信的指紋來選擇。
[0028]網(wǎng)絡(luò)101包括單個網(wǎng)絡(luò)或者相同或不同類型的多個網(wǎng)絡(luò)。在示例中，網(wǎng)絡(luò)101包括與蜂窩網(wǎng)絡(luò)連接的光纖網(wǎng)絡(luò)。另外，網(wǎng)絡(luò)101能夠是數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)或者與數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)連接的電信或視頻分發(fā)(例如，電纜、地面廣播、或者衛(wèi)星)網(wǎng)絡(luò)。電信、視頻/音頻分發(fā)和數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)的任意組合，無論是全球、國家、地區(qū)、廣域、局域、還是家庭的網(wǎng)絡(luò)都能夠被使用而不脫離本公開內(nèi)容的精神和范圍。
[0029]根據(jù)本公開內(nèi)容的實施例，無線站105能夠是蜂窩網(wǎng)絡(luò)中的蜂窩基站。每個無線站105根據(jù)各種蜂窩技術(shù)來配置、諸如全球移動通信系統(tǒng)(GSM)、碼分多址接入(CDMA)、寬帶碼分多址接入(WCDMA)、長期演進(LTE)等，以使用射頻信號與無線設(shè)備通信的。當(dāng)無線設(shè)備在蜂窩基站的通信范圍內(nèi)時，蜂窩網(wǎng)絡(luò)的蜂窩基站能夠廣播信標(biāo)信號，該信標(biāo)信號為多個無線設(shè)備提供標(biāo)識符(例如，小區(qū)全局標(biāo)識符)以連接到該蜂窩基站。反過來，多個蜂窩基站對于無線設(shè)備可以是可用的。如圖1示例中所示，無線設(shè)備160能夠連接到蜂窩基站W(wǎng)S-A，并且蜂窩基站W(wǎng)S-A能夠是無線設(shè)備160的服務(wù)基站。服務(wù)基站W(wǎng)S-A能夠提供電話服務(wù)給無線設(shè)備160和/或通過(通過使用網(wǎng)關(guān))提供對廣域網(wǎng)(WAN)(比如因特網(wǎng))的通信接入，能夠向定位服務(wù)器110傳達(dá)(relay)傳輸。雖然無線設(shè)備160無線連接到服務(wù)基站W(wǎng)S-A，但是，無線設(shè)備160可以從相鄰的基站W(wǎng)S-B和WS-C接收信標(biāo)信號。
[0030]根據(jù)本公開內(nèi)容的另一實施例，無線站105能夠是無線局域網(wǎng)(LAN)或者無線個域網(wǎng)(PAN)中的接入點。每個無線站105根據(jù)各種通信協(xié)議來配置、諸如基于電氣與電子工程師協(xié)會(IEEE) 802.11的協(xié)議(例如，WiFi?網(wǎng)絡(luò))或者基于IEEE802.15的協(xié)議(例如，Bluetooth?網(wǎng)絡(luò))，以使用射頻信號與無線設(shè)備通信。當(dāng)無線設(shè)備在接入點的通信范圍內(nèi)時，接入點能夠廣播信標(biāo)信號，該信標(biāo)信號為多個無線設(shè)備提供標(biāo)識符(例如，介質(zhì)接入控制(MAC)地址)以連接到該接入點。反過來，多個接入點對于無線設(shè)備能夠是可用于連接的。那些標(biāo)識符不需要與無線設(shè)備連接到或者能夠連接到的接入點相關(guān)聯(lián)。由無線設(shè)備檢索到的所有接入點的標(biāo)識符能夠在位置估計中被使用。如圖1示例中所示，除了接入點WS-B和WS-C之外，無線設(shè)備160還位于接入點WS-A的通信范圍內(nèi)。在WiFi?網(wǎng)絡(luò)中使用的無線通信協(xié)議下，無線設(shè)備160能夠標(biāo)識接入點WS-A至WS-C。接入點WS-A至WS-C能夠由接入點的MAC地址來標(biāo)識。通過提供到WAN(諸如因特網(wǎng))的通信接入，接入點WS-A能夠向定位服務(wù)器I1傳達(dá)傳輸。
[0031]根據(jù)本公開內(nèi)容的另一實施例，無線站105包括蜂窩網(wǎng)絡(luò)中的第一多個蜂窩基站、以及無線LAN中的第二多個接入點。如圖1示例中所示，無線設(shè)備160能夠無線連接到蜂窩基站W(wǎng)S-A，并且蜂窩基站W(wǎng)S-A能夠是無線設(shè)備160的服務(wù)基站。服務(wù)基站W(wǎng)S-A能夠提供電話服務(wù)和/或網(wǎng)絡(luò)(例如，因特網(wǎng))接入給無線設(shè)備160。雖然無線設(shè)備160連接到服務(wù)基站W(wǎng)S-A，但是，無線設(shè)備可以從接入點WS-B和WS-C接收信標(biāo)信號。
[0032]無線設(shè)備能夠是被配置為使用無線信號來與無線站105通信的任意類型的移動設(shè)備、諸如膝上型計算機、平板計算機、智能電話、可穿戴電子設(shè)備等。無線設(shè)備能夠包括硬件、軟件，硬件包括但不限于用于執(zhí)行和存儲指令的處理器和存儲器，軟件包括一個或多個應(yīng)用和操作系統(tǒng)。無線設(shè)備可以具有多個處理器和多個共享的或分離的存儲組件。在示例中，無線設(shè)備是人可攜帶的。在示例中，無線設(shè)備可安裝在車輛上。
[0033]定位服務(wù)器110包括用于位置確定的多個組件。如圖1示例中所示，定位服務(wù)器110包括處理器111和存儲介質(zhì)114。在示例中，定位服務(wù)器110能夠包括多于一個處理器和存儲介質(zhì)。在示例中，定位服務(wù)器110使用分布式系統(tǒng)來實現(xiàn)，該分布式系統(tǒng)包括通過網(wǎng)絡(luò)耦合在一起的多個處理器、和/或多個存儲介質(zhì)。存儲介質(zhì)114存儲定位數(shù)據(jù)130。定位數(shù)據(jù)能夠?qū)⒌攸c與無線指紋(諸如無線站105的標(biāo)識符和無線信號特征)相關(guān)聯(lián)。此外，存儲介質(zhì)114存儲各種軟件指令、諸如用于定位的服務(wù)器應(yīng)用。在示例中，處理器111執(zhí)行服務(wù)器應(yīng)用以提供定位服務(wù)。
[0034]根據(jù)本公開內(nèi)容的方面，無線設(shè)備安裝有用于定位的客戶端應(yīng)用。在示例中，安裝有客戶端應(yīng)用的無線設(shè)備向定位服務(wù)器110提供定位數(shù)據(jù)。在另一示例中，具有客戶端應(yīng)用的無線設(shè)備從定位服務(wù)器110請求定位服務(wù)。
[0035]在圖1示例中，無線設(shè)備160包括多個組件、諸如天線169、接收電路(未示出)、發(fā)送電路(未示出)、處理器(未示出)等，以實現(xiàn)與無線站105的無線通信。此外，無線設(shè)備160安裝有衛(wèi)星定位系統(tǒng)、諸如全球定位系統(tǒng)(GPS) 161、以及用于定位的客戶端應(yīng)用162。在示例中，GPS161包括接收器(未示出)以從四個或者更多個衛(wèi)星接收信號。信號包括傳輸定時信息和衛(wèi)星地點信息?；谒邮盏男盘?，GPS161計算到衛(wèi)星的距離。然后，使用到衛(wèi)星的距離和衛(wèi)星地點信息來確定無線設(shè)備160的地點。地點的位置信息一般性地涉及地理坐標(biāo)，包括無線設(shè)備160的緯度坐標(biāo)、經(jīng)度坐標(biāo)和海拔坐標(biāo)。在示例中，地點的位置信息被表示為緯度坐標(biāo)和經(jīng)度坐標(biāo)對。
[0036]客戶端應(yīng)用162使得無線設(shè)備160能夠與定位服務(wù)器110通信。在實施例中，無線設(shè)備160的用戶開啟GPS161以允許無線設(shè)備160提供行程上的方向信息。當(dāng)GPS161開啟時，客戶端應(yīng)用162請求用戶的許可(例如，經(jīng)由用戶接口)，以向定位服務(wù)器110提供定位數(shù)據(jù)。
[0037]當(dāng)用戶準(zhǔn)許經(jīng)由用戶接口的請求時，客戶端應(yīng)用162提供信息以在定位服務(wù)器110中形成定位數(shù)據(jù)。在示例中，在地點處，客戶端應(yīng)用162從GPS161獲取位置信息(例如，緯度和經(jīng)度)。另外，客戶端應(yīng)用162獲取在地點處的無線通信的指紋、諸如與無線設(shè)備160無線通信的無線站105的標(biāo)識符和在地點處的無線信號的特征。在示例中，客戶端應(yīng)用162獲取所接收的信號強度指示(RSSI)作為在地點處接收的無線信號的特征。另外，客戶端應(yīng)用162根據(jù)網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議(例如，用于實現(xiàn)通信協(xié)議的軟件，該通信協(xié)議諸如為傳輸控制協(xié)議/互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議(TCP/IP)、超文本傳輸協(xié)議(HTTP)等)來準(zhǔn)備去往定位服務(wù)器110的消息。消息攜帶用于形成定位數(shù)據(jù)的信息、諸如位置信息、無線站的標(biāo)識符以及在地點處從無線站接收的無線信號的特征。然后，無線設(shè)備160向無線站發(fā)送對應(yīng)于消息的無線信號，并且無線站經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)101向定位服務(wù)器110轉(zhuǎn)發(fā)該消息。當(dāng)擁有無線設(shè)備160的用戶在行程上移動時，在不同的地點處，無線設(shè)備160具有不同的無線指紋、諸如在與不同的無線站通信中，該不同的無線指紋具有不同的RSSI值等。無線設(shè)備160能夠向定位服務(wù)器110提供與行程上不同地點處的無線指紋相關(guān)聯(lián)的位置信息。在示例中，當(dāng)定位服務(wù)器110接收攜帶信息的消息以形成定位數(shù)據(jù)時，定位服務(wù)器110從消息中檢索到位置信息和相關(guān)聯(lián)的無線指紋(諸如無線站的標(biāo)識符和RSSI值)，形成能夠?qū)⑽恢眯畔⑴c無線指紋相關(guān)聯(lián)的定位數(shù)據(jù)，并且在存儲介質(zhì)114中存儲定位數(shù)據(jù)。
[0038]根據(jù)本公開內(nèi)容的方面，與無線設(shè)備160類似地配置各種無線設(shè)備以發(fā)送攜帶信息的消息，以形成來自不同的地點的定位數(shù)據(jù)。定位服務(wù)器110接收消息，形成定位數(shù)據(jù)并且在存儲介質(zhì)114中存儲定位數(shù)據(jù)。定位數(shù)據(jù)被存儲在定位數(shù)據(jù)庫中?；诙ㄎ粩?shù)據(jù)庫，定位服務(wù)器110向另一無線設(shè)備(諸如無線設(shè)備150)提供定位服務(wù)。在圖1示例中，無線設(shè)備150包括多個組件、諸如天線159、接收電路(未示出)、發(fā)送電路(未示出)、處理器(未示出)等以實現(xiàn)與無線站105的無線通信。此外，無線設(shè)備150安裝有用于定位的客戶端應(yīng)用152。在示例中，無線設(shè)備150雖然沒有GPS，但是具有知曉其位置的需要。
[0039]根據(jù)本公開內(nèi)容的方面，在當(dāng)無線設(shè)備150的用戶想要知曉位置的位置處，用戶經(jīng)由用戶接口指示客戶端應(yīng)用152。然后，客戶端應(yīng)用152使無線設(shè)備150根據(jù)網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議向定位服務(wù)器110發(fā)送消息。消息攜帶位置請求。無線設(shè)備150能夠在同樣的消息或者不同的消息中向定位服務(wù)器110提供無線指紋，該無線指紋諸如為與無線設(shè)備150通信的無線站的標(biāo)識符、在地點處接收的無線信號的RSSI值等。在實施例中，當(dāng)定位服務(wù)器110從無線設(shè)備150接收位置請求時，定位服務(wù)器110標(biāo)識與無線設(shè)備150通信的無線站。定位服務(wù)器110檢索到與無線站相關(guān)聯(lián)的一組定位數(shù)據(jù)。另外，定位服務(wù)器110為無線站選擇一組定位數(shù)據(jù)的子集，該子集與在無線設(shè)備150的地點處的無線設(shè)備150具有類似的信號特征(例如，相同范圍的RSSI值)。然后，定位服務(wù)器110基于的所選擇的該組定位數(shù)據(jù)中的子集來確定無線設(shè)備150的位置。位置信息被表示為緯度坐標(biāo)和經(jīng)度坐標(biāo)對。在示例中，定位服務(wù)器110計算地點的平均、或者加權(quán)平均作為來自該組定位數(shù)據(jù)的子集的位置結(jié)果。在示例中，定位服務(wù)器110根據(jù)網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議向無線設(shè)備150發(fā)送攜帶位置結(jié)果的響應(yīng)消息。
[0040]根據(jù)本公開內(nèi)容的方面，根據(jù)信號特征(諸如RSSI值)將與無線站相關(guān)聯(lián)的定位數(shù)據(jù)分簇成子集。在示例中，RSSI值的范圍從O到100。將定位數(shù)據(jù)分簇成具有從O到33的RSSI值的第一子集、具有從34到66的RSSI值的第二子集、以及具有從67到100的RSSI值的第三子集。在另一示例中，組中的最大RSSI是90，并且組中的最小RSSI是10。將定位數(shù)據(jù)分簇成具有從10到30的RSSI值的第一子集、具有從31到50的RSSI值的第二子集、具有從51到70的RSSI值的第三子集、以及具有從71到90的RSSI值的第四子集。在另一示例中，根據(jù)RSSI值來將定位數(shù)據(jù)分簇成多個子集以在每個子集中具有定位數(shù)據(jù)的相對均勻的群體(populat1n)。
[0041]圖2示出了概述根據(jù)本公開內(nèi)容的實施例的用于定位的處理示例200的流程圖。過程200將關(guān)于定位系統(tǒng)100來描述并且在定位系統(tǒng)100中執(zhí)行。該過程開始于S201并且進行到S210。
[0042]在S210處，服務(wù)器從無線設(shè)備接收位置請求。在圖1示例中，用戶經(jīng)由用戶接口針對當(dāng)前位置指示無線設(shè)備150?？蛻舳藨?yīng)用152根據(jù)網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)101向定位服務(wù)器110發(fā)送攜帶位置請求的消息。具體地，無線設(shè)備150向無線站105發(fā)送對應(yīng)于消息的無線信號。無線站105處理無線信號以獲得消息，并且向定位服務(wù)器110轉(zhuǎn)發(fā)消息。消息包括無線指紋。在示例中，無線設(shè)備150與無線LAN中的接入點通信，無線設(shè)備150在消息中包括接入點的介質(zhì)接入控制(MAC)地址。在另一示例中，無線設(shè)備150與蜂窩網(wǎng)絡(luò)中的蜂窩基站通信，無線設(shè)備150在消息中包括蜂窩基站的小區(qū)全局標(biāo)識符。小區(qū)全局標(biāo)識符包括移動國家碼(MCC)、移動網(wǎng)絡(luò)碼(MNC)、局域碼(LAC)、以及小區(qū)標(biāo)識符(Ci)。
[0043]在S220處，服務(wù)器從無線設(shè)備請求無線指紋。在示例中，定位服務(wù)器110基于所接收的消息中的信息來確定定位方法。在示例中，當(dāng)所接收的消息中的信息指示蜂窩網(wǎng)絡(luò)時，定位服務(wù)器110確定使用針對在蜂窩網(wǎng)絡(luò)中的定位而最優(yōu)化的第一方法；以及當(dāng)所接收的消息中的信息指示無線LAN時，定位服務(wù)器110確定使用針對在無線LAN中的定位而最優(yōu)化的第二方法。在示例中，定位服務(wù)器110能夠包括其他定位方法來確定位置、諸如用于混合無線網(wǎng)絡(luò)的第三方法、使用LAC的第四方法。然后，定位服務(wù)器110向無線設(shè)備150發(fā)送消息以通知所確定的方法，并且以根據(jù)所確定的方法來請求無線指紋。
[0044]在S230處，服務(wù)器從無線設(shè)備接收無線指紋。在實施例中，當(dāng)無線設(shè)備150從定位服務(wù)器110接收到通知方法的消息時，無線設(shè)備150通過網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議向定位服務(wù)器110提供無線指紋。在示例中，當(dāng)消息通知第一方法時，無線設(shè)備150向定位服務(wù)器110提供與無線設(shè)備150通信的蜂窩基站的標(biāo)識符(即，MCC、MNC、LAN和Ci)以及無線設(shè)備150從蜂窩基站接收的無線信號的RSSI值。當(dāng)消息通知第二方法時，無線設(shè)備150向定位服務(wù)器110提供與無線設(shè)備150通信的接入點的MCC、MAC地址以及由無線站150從接入點接收的無線信號的RSSI值。當(dāng)消息通知第三方法時，無線設(shè)備150向定位服務(wù)器110提供第一方法和第二方法中的累積信息。當(dāng)消息通知第四方法時，無線設(shè)備150不需要提供信息。
[0045]在S240處，服務(wù)器基于無線指紋來選擇定位數(shù)據(jù)的子集。在示例中，定位服務(wù)器110使用標(biāo)識符來標(biāo)識無線站以從數(shù)據(jù)庫檢索到一組定位數(shù)據(jù)。根據(jù)RSSI值的邊界將該組分簇成多個子集。邊界能夠是固定邊界或者能夠是動態(tài)可調(diào)整的。在示例中，邊界是劃分RSSI值空間的固定邊界。在另一示例中，邊界是動態(tài)調(diào)整的以在子集之上維持相對均勻的群體。如果所接收的RSSI值在一組定位數(shù)據(jù)的邊界之內(nèi)，則當(dāng)所接收的RSSI值在子集的邊界之內(nèi)時能夠選擇該組定位數(shù)據(jù)中的子集。如果所接收的RSSI值在一組定位數(shù)據(jù)的邊界之外，則基于計算所接收的RSSI值與該組定位數(shù)據(jù)中的RSSI值之間的接近度來確定子集。
[0046]在S250處，服務(wù)器基于所選擇的定位數(shù)據(jù)的子集來確定無線設(shè)備的位置信息。位置信息包括無線設(shè)備的所確定的位置和與所確定的位置相關(guān)聯(lián)的估計的不確定性值。在示例中，如果所接收的RSSI值在一組定位數(shù)據(jù)的邊界之內(nèi)，則當(dāng)所接收的RSSI值在子集的邊界之內(nèi)時，定位服務(wù)器110基于對所選擇的定位數(shù)據(jù)的子集中的位置信息進行加權(quán)平均來確定無線設(shè)備的位置。在另一示例中，如果所接收的RSSI值在一組定位數(shù)據(jù)的邊界之外，則定位服務(wù)器110基于對所確定的定位數(shù)據(jù)的子集中的位置信息做平均來確定無線設(shè)備的位置。基于無線設(shè)備的所確定的位置，定位服務(wù)器110計算與所確定的位置相關(guān)聯(lián)的不確定性值。
[0047]在S260處，服務(wù)器向無線設(shè)備提供位置信息。定位服務(wù)器110根據(jù)網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議向無線設(shè)備150發(fā)送消息。消息攜帶用于無線設(shè)備150的所確定的位置信息。當(dāng)無線設(shè)備150從無線站接收對應(yīng)于消息的無線信號時，無線設(shè)備150處理無線信號以獲得位置信息，客戶端應(yīng)用152經(jīng)由用戶接口向用戶提供位置信息。無線設(shè)備150能夠可選地將位置信息顯示為地圖上的圓。圓心能夠是無線設(shè)備的所確定的位置。與所確定的位置相關(guān)聯(lián)的估計的不確定性值能夠被表示為圓的半徑。圓心不與無線設(shè)備的物理地理位置重合，該物理地理位置在由圓包圍的區(qū)域內(nèi)。處理進行到S299并且終止。
[0048]本領(lǐng)域技術(shù)人員將認(rèn)識到:圖2的流程圖可以在無線設(shè)備150在多個無線站的覆蓋重疊區(qū)域中的地點處時被用于確定位置信息。在無線LAN示例中，在特定地方(例如，機場)的無線設(shè)備150可以頻率掃描以從無線設(shè)備的通信范圍內(nèi)的多個無線站(例如，至少一個到二十個接入點)檢索到無線指紋。無線設(shè)備105能夠連接到比該范圍內(nèi)的接入點更少的接入點(例如，由于接入點和無線設(shè)備的安全設(shè)置)。無線設(shè)備105可以主動地連接到一個或者多個接入點或者根本不連接到接入點。無論無線設(shè)備105是否連接到接入點，在位置確定中能夠使用由無線設(shè)備檢索到的接入點的所有的標(biāo)識符。
[0049]在S210處，定位服務(wù)器110能夠從無線設(shè)備150接收位置請求。在S230處，定位服務(wù)器110能夠從η個無線站(η是正整數(shù))接收η個標(biāo)識符和η個RSSI值。在S240處，定位服務(wù)器110能夠使用η個標(biāo)識符來標(biāo)識η個無線站以從數(shù)據(jù)庫檢索到η組定位數(shù)據(jù)。此后，定位服務(wù)器110能夠使用η個RSSI值在該η組定位數(shù)據(jù)中選擇η個子集。在S250處，定位服務(wù)器110能夠使用定位數(shù)據(jù)的η個所選擇的子集來計算η個地點，從η個地點中排除離群者(outlier)，以及基于對最多η個地點做平均來確定無線設(shè)備的位置信息。
[0050]定位服務(wù)器110能夠應(yīng)用邊界框過程來從η個地點的集合中的排除離群者。在示例中，邊界框能夠由極值點(例如，最東、最西、最北、和最南點)來確定為包含作為矩形區(qū)域的中心的地點的矩形區(qū)域。地點通過對η個地點的集合做平均來確定。邊界框的邊界內(nèi)的極值點使用η個地點的集合來確定。例如，邊界框能夠分別具有北向和南向邊界，該北向和南向邊界由平均地點的緯度坐標(biāo)來描繪，在該北向和南向邊界內(nèi)包括了 η個地點的緯度坐標(biāo)的95% (例如，95%以反映估計的置信水平)。邊界框能夠分別具有東向和西向邊界，該東向和西向邊界由平均地點的經(jīng)度坐標(biāo)來描繪，在該東向和西向邊界之內(nèi)包括了 η個地點的經(jīng)度坐標(biāo)的95%。將閾值定義為對應(yīng)于邊界框中的兩個極值點之間的最長距離的長度。定位服務(wù)器110計算平均地點與集合中的每個地點之間的距離，并且如果離群者距離平均地點超過閾值則標(biāo)識離群者并且能夠從集合中排除離群者。離群者能夠是集合中的位于離平均地點最遠(yuǎn)的地點。η個地點可以被排除一個或者更多個地點，或者根本不被排除地點。
[0051]在定位服務(wù)器110已經(jīng)從η個地點的集合中排除離群者之后，其基于對最多η個地點做平均來確定無線設(shè)備的位置信息，并且計算與所確定的位置相關(guān)聯(lián)的估計的不確定性值。在S260處，定位服務(wù)器110向無線設(shè)備105提供位置信息。
[0052]圖3示出了根據(jù)本公開內(nèi)容的實施例的用于定位數(shù)據(jù)的示例。定位數(shù)據(jù)以表330的格式存儲。表330包括用于地點的第一域332和用于無線指紋的第二域336。在圖3示例中，將地點表示為緯度和經(jīng)度坐標(biāo)對，并且將無線指紋表示為無線站的標(biāo)識符和在地點處從無線站接收的RSSI值。
[0053]例如，在第一地點(地點I)處，無線設(shè)備能夠從無線站W(wǎng)S-A接收無線信號。然后，在定位數(shù)據(jù)中，第一域存儲第一地點的緯度(LAT-1)和經(jīng)度(L0N-1)，并且第二域存儲無線信號的指紋，該指紋包括無線站W(wǎng)S-A的標(biāo)識符和在第一地點處從無線站W(wǎng)S-A接收的RSSI值(例如，50)。在示例中，無線設(shè)備可以從多于一個無線站接收無線信號。例如，在第三地點(地點3)處，無線設(shè)備能夠從無線站W(wǎng)S-A和無線站W(wǎng)S-B兩者接收無線信號。然后，在定位數(shù)據(jù)中，第一域存儲第三地點的緯度(LAT-3)和經(jīng)度(L0N-3)，并且第二域存儲無線信號的指紋，該指紋包括與在第三地點處從無線站W(wǎng)S-A接收的RSSI值(例如，40)相關(guān)聯(lián)的無線站W(wǎng)S-A的標(biāo)識符，以及與在第三地點處從無線站W(wǎng)S-B接收的RSSI值(例如，20)相關(guān)聯(lián)的無線站W(wǎng)S-B的標(biāo)識符。
[0054]在本公開內(nèi)容的實施例中，能夠?qū)⒍ㄎ粩?shù)據(jù)存儲在任意合適格式的數(shù)據(jù)庫中。在示例中，以一種格式存儲定位數(shù)據(jù)以有助于提取用于無線站的一組數(shù)據(jù)并且有助于提取特定信號特征的數(shù)據(jù)的子集。根據(jù)存儲在無線站信息表中的分簇邊界來將用于無線站的一組定位數(shù)據(jù)分簇成子集。
[0055]在示例中，第一無線站信息表用于蜂窩網(wǎng)絡(luò)，對于每個條目，其包括23個域以存儲分簇信息。第一無線站信息表中的每個條目對應(yīng)用于一組定位數(shù)據(jù)的分簇信息，該組定位數(shù)據(jù)與蜂窩網(wǎng)絡(luò)中的蜂窩基站相關(guān)聯(lián)。根據(jù)RSSI值來將該組定位數(shù)據(jù)分簇成三個子集。該23個域是⑴蜂窩技術(shù)類型的標(biāo)識(Id)、⑵移動國家碼(MCC)、(3)移動網(wǎng)絡(luò)碼(MNC)、
(4)局域碼(LAC)、(5)小區(qū)標(biāo)識符(Ci)、(6)蜂窩基站的緯度(Lat)、(7)蜂窩基站的經(jīng)度(Lon)、(8)該組定位數(shù)據(jù)的不確定性誤差(Uncert Error), (9)該組定位數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)總數(shù)(Data Num)、(10)定位數(shù)據(jù)的第一子集的不確定性誤差(Uncertl)、(11)定位數(shù)據(jù)的第一子集中的數(shù)據(jù)數(shù)目(Data Numl)、(12)定位數(shù)據(jù)的第二子集的不確定性誤差(Uncert2)、
(13)定位數(shù)據(jù)的第二子集中的數(shù)據(jù)數(shù)目(Data Num2)、(14)定位數(shù)據(jù)的第三子集的不確定性誤差(Uncert3)、(15)定位數(shù)據(jù)的第三子集中的數(shù)據(jù)數(shù)目(Data Num3)、(16)覆蓋范圍(Cover Range)、(17) RSSI 閾值(RSSI Thrshld)、(18)第一 RSSI 邊界值(RSSl)、(19)第二RSSI 邊界值(RSS2)、(20)第三 RSSI 邊界值(RSS3)、(21)第四 RSSI 邊界值(RSS4)、(22)最近查詢時間(Inquiry Time)、以及(23)最近更新時間(Update Time)。在示例中，用于該組的定位數(shù)據(jù)的第一子集具有第一 RSSI邊界值與第二 RSSI邊界值之間的RSSI值；用于該組的定位數(shù)據(jù)的第二子集具有第二 RSSI邊界值與第三RSSI邊界值之間的RSSI值；用于該組的定位數(shù)據(jù)的第三子集具有第三RSSI邊界值與第四RSSI邊界值之間的RSSI值；并且一組定位數(shù)據(jù)具有第一 RSSI邊界與第四RSSI邊界值之間的RSSI值。
[0056]在另一示例中，第二無線站信息表用于無線LAN，對于每個條目，其包括18個域以存儲分簇信息。第二無線站信息表中的每個條目對應(yīng)于與無線LAN中的接入點相關(guān)聯(lián)的一組定位數(shù)據(jù)的分簇信息。根據(jù)RSSI值來將該組定位數(shù)據(jù)分簇成兩個子集。該18個域是
(I)無線LAN類型的標(biāo)識(Id)、⑵移動國家碼(MCC)、(3)介質(zhì)接入控制地址(MAC)、(4)接入點的緯度(Lat)、(5)接入點的經(jīng)度(Lon)、(6)該組定位數(shù)據(jù)的不確定性誤差(UncertError)、(7)該組定位數(shù)據(jù)中的數(shù)據(jù)總量(Data Num)、(8)定位數(shù)據(jù)的第一子集的不確定性誤差(Uncertl)、(9)定位數(shù)據(jù)的第一子集中的數(shù)據(jù)數(shù)目(Data Numl), (10)定位數(shù)據(jù)的第二子集的不確定性誤差(Uncert2)、(11)定位數(shù)據(jù)的第二子集中的數(shù)據(jù)數(shù)目(Data Num2)、
(12)覆蓋范圍(Cover range)、(13) RSSI 閾值(RSSI Thrshld)、(14)第一 RSSI 邊界值(RSSl)、(15)第二 RSSI邊界值(RSS2)、(16)第三RSSI邊界值(RSS3)、(17)最近查詢時間(Inquiry Time)、以及(18)最近更新時間(Update Time)。在示例中，用于該組的定位數(shù)據(jù)的第一子集具有第一 RSSI邊界值與第二 RSSI邊界值之間的RSSI值；用于該組的定位數(shù)據(jù)的第二子集具有第二 RSSI邊界值與第三RSSI邊界值之間的RSSI值；并且一組定位數(shù)據(jù)具有第一 RSSI邊界與第三RSSI邊界值之間的RSSI值。
[0057]根據(jù)本公開內(nèi)容的方面，諸如實時地、或者在特定時間、或者在特定時間周期期間、或者每天，頻繁地更新定位數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)庫、。定位數(shù)據(jù)的群體分布(populat1ndistribut1n)可以變化。在實施例中，定位服務(wù)器(諸如定位服務(wù)器110)被配置為動態(tài)地調(diào)整分簇邊界以維持子集之上的相對均勻的群體。
[0058]圖4示出了根據(jù)本公開內(nèi)容的實施例的定位服務(wù)器示例410的框圖。如所圖示的，服務(wù)器410包括多個單元，每個單元起作用以提供特定功能性。這些單元包括存儲在存儲器中并且繼而在處理器上執(zhí)行以提供功能性的軟件、適于提供單元的功能性的硬件、或者一起工作以提供單元的功能性的軟件和硬件的組合。
[0059]定位服務(wù)器410被配置為動態(tài)地調(diào)整分簇邊界以執(zhí)行簇分配。定位服務(wù)器410包括數(shù)據(jù)檢索器411、數(shù)據(jù)處理器421、地點估計器431、數(shù)據(jù)管理器451、無線站信息表461、以及數(shù)據(jù)庫471。如圖4中所示，這些單元被耦合在一起。
[0060]數(shù)據(jù)庫471存儲之前獲取的定位數(shù)據(jù)。在示例中，每個定位數(shù)據(jù)存儲與位置處的無線指紋(例如，無線站的標(biāo)識符、和從無線站接收的RSSI值)相關(guān)聯(lián)的地點的位置信息(例如，緯度和經(jīng)度)。能夠在分層文件夾結(jié)構(gòu)下組織數(shù)據(jù)庫471，文件夾映射到文件系統(tǒng)中的目錄。
[0061]數(shù)據(jù)管理器451包括簇分配模塊452，其被配置為動態(tài)地調(diào)整每個組中的子集的分簇邊界。在實施例中，簇分配模塊452動態(tài)地調(diào)整分簇邊界，使得該組的子集具有相對均勻的群體。在示例中，簇分配模塊452為每個子集確定累積分布函數(shù)(CDF)值。CDF基于每個子集中的群體分布來計算。當(dāng)用于子集的CDF在閾值以下時，子集被配置為可能具有均勻群體，并且當(dāng)用于一個或者更多個子集的CDF超過閾值時，使用合適的算法的簇分配模塊452確定RSSI邊界值以為該組達(dá)到子集之上的相對均勻的群體，并且在無線站信息表461中更新用于該組的條目中的RSSI邊界值。無線站信息表461包括用于蜂窩網(wǎng)絡(luò)的第一無線站信息表。無線站信息表461進一步包括用于無線LAN的第二無線站信息表。
[0062]在操作期間，在實施例中，數(shù)據(jù)檢索器411包括接收模塊，其被配置為通過無線站從無線設(shè)備接收位置請求消息。無線設(shè)備與網(wǎng)絡(luò)中的無線站通信以根據(jù)網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議發(fā)送消息以將消息引導(dǎo)到定位服務(wù)器410。接收模塊412處理消息并且從消息提取無線指紋信息、諸如無線站的標(biāo)識符、信號特征(例如，由無線設(shè)備從無線站接收的RSSI值)等。
[0063]數(shù)據(jù)檢索器411進一步包括映射模塊413，其被配置為從接收模塊412接收無線指紋信息。映射模塊413將無線指紋(即，無線站的標(biāo)識符)用作索引以針對無線站搜索無線站信息表461尋找一組定位數(shù)據(jù)的分簇信息。在蜂窩網(wǎng)絡(luò)示例中，能夠?qū)CC、MNC、LAC、和Ci認(rèn)為是索引以針對無線站搜索第一無線站信息表尋找一組定位數(shù)據(jù)的分簇信息。在無線LAN示例中，能夠?qū)CC和MAC認(rèn)為是索引，以針對無線站搜索第二無線站信息表尋找一組定位數(shù)據(jù)的分簇信息。在映射模塊413已經(jīng)針對無線站檢索到一組定位數(shù)據(jù)的分簇信息之后，其向數(shù)據(jù)處理器421傳達(dá)信息。
[0064]數(shù)據(jù)處理器421包括檢索模塊423，其被配置為接收針對標(biāo)識的無線站的一組定位數(shù)據(jù)的分簇信息。這一信息的集合允許檢索模塊423從數(shù)據(jù)庫471提取該組定位數(shù)據(jù)。檢索模塊423可以包括存儲該組位置數(shù)據(jù)的存儲器。檢索模塊423提供接口，通過該接口，數(shù)據(jù)庫471能夠提供針對標(biāo)識的無線站的該組位置數(shù)據(jù)。
[0065]數(shù)據(jù)處理器421進一步包括分簇模塊422，其被配置為接收針對所標(biāo)識的無線站的一組定位數(shù)據(jù)的分簇信息、該組定位數(shù)據(jù)、以及無線指紋信息。能夠根據(jù)分簇邊界來將針對無線站的一組定位數(shù)據(jù)分簇成子集。每個子集包括一個或者更多個定位數(shù)據(jù)。分簇模塊422能夠基于無線指紋(即，RSSI值)來選擇該組定位數(shù)據(jù)中的子集。如果所接收的RSSI值在一組定位數(shù)據(jù)的邊界之內(nèi)，則當(dāng)所接收的RSSI值在該子集的邊界之內(nèi)時選擇該組定位數(shù)據(jù)的子集。如果所接收的RSSI值在一組定位數(shù)據(jù)的邊界之外，則能夠基于計算所接收的RSSI值與該組定位數(shù)據(jù)中的RSSI值之間的接近度來確定子集。接進度能夠通過指數(shù)衰減模型來計算。在示例中，所確定的子集能夠是與所接收的信號特征最相類似的信號特征的子集，并且包括至少一個或者更多個定位數(shù)據(jù)。在分簇模塊422已經(jīng)選擇針對標(biāo)識的無線站的定位數(shù)據(jù)的子集之后，其向地點估計器431傳達(dá)信息。
[0066]地點估計器431包括位置模塊432，其被配置為使用所選擇的定位數(shù)據(jù)的子集以確定無線設(shè)備的位置。位置模塊432能夠使用合適的算法來估計無線設(shè)備的位置。在示例中，當(dāng)所接收的RSSI值在一組定位數(shù)據(jù)的邊界之內(nèi)時，位置模塊432能夠使用所選擇的定位數(shù)據(jù)的子集中的之前獲得的地點來計算無線設(shè)備的位置。位置確定包括向每個地點分派權(quán)重并且對加權(quán)的地點做平均以確定無線設(shè)備的位置。分向每個地點分派權(quán)重能夠包括向地點的每個緯度和經(jīng)度分派權(quán)重。能夠通過所接收的RSSI值比上所選擇的定位數(shù)據(jù)的子集中的RSSI值來確定地點的權(quán)重。計算平均地點能夠包括計算地點的加權(quán)的緯度的平均以及加權(quán)的經(jīng)度的平均，并且將計算出的平均緯度和計算出的平均經(jīng)度處的位置指定為用于無線設(shè)備的位置結(jié)果。在另一示例中，當(dāng)所接收的RSSI值在一組定位數(shù)據(jù)的邊界之外時，位置模塊432能夠使用所確定的定位數(shù)據(jù)的子集中的之前所獲得的地點來計算無線設(shè)備的位置。位置確定包括計算平均地點(該計算平均地點能夠包括計算地點的緯度的平均以及經(jīng)度的平均)，以及將計算出的平均緯度和經(jīng)度處的位置指定為用于無線設(shè)備的位置結(jié)果。
[0067]在位置模塊432已經(jīng)確定無線設(shè)備的位置之后，其通過應(yīng)用圓概率誤差(CEP)理論來計算與所確定的位置相關(guān)聯(lián)的估計的不確定性值，以計算所確定的位置的95%的半徑。95%反映估計的置信度?；谒x擇的定位數(shù)據(jù)的子集中的地點的群體分布圖案(例如，地點數(shù)目、地點密度、以及地點集中區(qū)域)，估計的不確定性值能夠根據(jù)位置而有所不同。在示例中，在地點高度集中的情況下，估計的不確定性值能夠足夠小。
[0068]本領(lǐng)域技術(shù)人員將認(rèn)識到:當(dāng)無線設(shè)備在多個無線站的覆蓋重疊區(qū)域中的地點處時，可以額使用圖4的框圖來確定位置信息。在無線LAN示例中，在特定地方(例如，機場)的無線設(shè)備可以頻率掃描以從無線設(shè)備的通信范圍內(nèi)的多個無線站(例如，至少一個到二十個接入點)檢索到無線指紋。無論無線設(shè)備是否連接到接入點，在位置確定中能夠使用由無線設(shè)備檢索到的接入點的所有的標(biāo)識符。定位服務(wù)器410能夠從無線設(shè)備接收位置請求。接收模塊412能夠從η個無線站(η是正整數(shù))接收η個標(biāo)識符和η個RSSI值。映射模塊413能夠使用η個標(biāo)識符來標(biāo)識η個無線站以從無線站信息表461檢索到該組定位數(shù)據(jù)的η個分簇信息。檢索模塊423使用η個分簇信息來從數(shù)據(jù)庫471提取η組定位數(shù)據(jù)。分簇模塊422能夠使用η個RSSI值來在η組定位數(shù)據(jù)中選擇η個子集。位置模塊432能夠使用定位數(shù)據(jù)的η個所選擇的子集來計算η個地點。
[0069]然后，地點估計器431進一步包括位置過濾模塊433，其被配置為從由位置模塊432提供的η個地點中排除離群者。邊界框處理能夠用于從η個地點的集合中排除離群者。邊界框能夠是由極值點(例如，最東、最西、最北、以及最南點)確定的矩形區(qū)域。邊界框包含作為矩形區(qū)域的中心的地點。地點能夠通過對集合中的η個地點做平均來確定。將閾值定義為對應(yīng)于邊界框中的兩個極值點之間的最長的距離的長度。位置過濾模塊433能夠計算平均地點與集合中的每個地點之間的距離，并且如果離群者距離平均地點超過閾值，標(biāo)識能夠從集合中排除的離群者。η個地點可以被排除一個或者更多個地點，或者根據(jù)沒有地點被排除。離群者能夠是位于離平均地點最遠(yuǎn)的集合中的地點。
[0070]在位置過濾模塊433已經(jīng)從由位置模塊432提供的η個地點中排除離群者之后，其向位置模塊432傳達(dá)最多η個地點。位置模塊432基于對最多η個地點做平均來確定無線設(shè)備的位置信息，并且計算與所確定的位置相關(guān)聯(lián)的估計的不確定性值。
[0071]定位服務(wù)器410向無線設(shè)備發(fā)送位置結(jié)果。在示例中，定位服務(wù)器410根據(jù)網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議向無線設(shè)備輸出消息。消息攜帶位置結(jié)果。
[0072]能夠在由處理系統(tǒng)執(zhí)行的一個或者多個計算機程序中實現(xiàn)關(guān)于圖1-4所描述的特征，該處理系統(tǒng)包括至少一個可編程處理器，耦合該處理器以從數(shù)據(jù)存儲系統(tǒng)、至少一個輸入設(shè)備、以及至少一個輸出設(shè)備接收數(shù)據(jù)和指令，以及發(fā)送數(shù)據(jù)和指令到數(shù)據(jù)存儲系統(tǒng)、至少一個輸入設(shè)備、以及至少一個輸出設(shè)備。計算機程序是計算機中能夠直接地或者間接地使用以執(zhí)行某活動或者導(dǎo)致某結(jié)果的指令集。能夠以任意形式的編程語言(例如，Java、Objective-C)來編寫計算機程序，編程語言包括編譯的或者解譯的語言，并且能夠以任意形式來部署，包括作為單獨的程序或者作為模塊、組件、基于瀏覽器的網(wǎng)頁應(yīng)用、或者適于在計算環(huán)境中使用的其他單元。
[0073]能夠在計算機系統(tǒng)中執(zhí)行特征，該計算機系統(tǒng)能夠包括后端組件(例如，數(shù)據(jù)服務(wù)器)，或者能夠包括中間件組件(例如，應(yīng)用服務(wù)器)，或者能夠包括前端組件(例如，具有圖形用戶接口或者因特網(wǎng)瀏覽器、或者他們的任意組合的計算機)。能夠通過數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)的任意形式或者介質(zhì)來連接系統(tǒng)的組件。在某些實現(xiàn)中，通信網(wǎng)絡(luò)能夠包括LAN、WAN、以及形成因特網(wǎng)的計算機和網(wǎng)絡(luò)。
[0074]計算機系統(tǒng)能夠包括客戶端和服務(wù)器?？蛻舳撕头?wù)器通常遠(yuǎn)離彼此并且典型地通過網(wǎng)絡(luò)來交互?？蛻舳撕头?wù)器的關(guān)系借助計算機程序來發(fā)生，該計算機程序運行在相應(yīng)計算機上并且彼此具有客戶端-服務(wù)器關(guān)系。
[0075]雖然已經(jīng)結(jié)合作為示例提出的其中的具體實施例描述了本公開內(nèi)容的各方面，但是，可以對示例做出變更、修改、以及變化。因此，這里給出的實施例意圖是說明性的而非限制性的。在不脫離以下給出的權(quán)利要求的范圍的情況下存在可以做出的改變。
【權(quán)利要求】
1.一種方法，包括: 提供定位數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)庫，每個定位數(shù)據(jù)將地點的位置信息與用于在所述地點處提供無線連接的無線站的標(biāo)識符和在所述地點處接收的信號的強度相關(guān)聯(lián)；以及 從無線設(shè)備接收位置請求，所述無線設(shè)備從特定無線站接收標(biāo)識符和信號強度； 使用所述標(biāo)識符來標(biāo)識所述特定無線站以從所述數(shù)據(jù)庫檢索到一組定位數(shù)據(jù)； 使用所接收的信號強度來在所述組定位數(shù)據(jù)中選擇子集；以及 使用所選擇的定位數(shù)據(jù)的子集來確定所述無線設(shè)備的位置信息。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中在所述組定位數(shù)據(jù)中選擇所述子集進一步包括: 當(dāng)所接收的信號強度在一組定位數(shù)據(jù)的邊界之內(nèi)時，在所接收的信號強度在所述子集的邊界之內(nèi)時，選擇所述子集。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，進一步包括: 當(dāng)所接收的信號強度在一組定位數(shù)據(jù)的邊界之外時，確定所述子集。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其中確定所述子集是基于計算所接收的信號強度與所述組定位數(shù)據(jù)中的每個信號強度之間的接近度。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其中計算所述接近度是基于指數(shù)衰減模型。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中確定所述無線設(shè)備的位置信息進一步包括: 當(dāng)所接收的信號強度在一組定位數(shù)據(jù)的邊界之內(nèi)時，對所選擇的定位數(shù)據(jù)的子集中的位置信息進行加權(quán)平均。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，進一步包括: 當(dāng)所接收的信號強度在一組定位數(shù)據(jù)的邊界之外時，對所選擇的定位數(shù)據(jù)的子集中的位置信息做平均。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，進一步包括: 使用圓概率誤差(CEP)理論來計算與所述無線設(shè)備的所確定的位置相關(guān)聯(lián)的估計的不確定性值，以計算所述無線設(shè)備的所確定的位置的95%的半徑。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，進一步包括: 使用圓概率誤差(CEP)理論來計算與所述無線設(shè)備的所確定的位置相關(guān)聯(lián)的估計的不確定性值，以計算所述無線設(shè)備的所確定的位置的閾值百分比的半徑。
10.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其中基于所接收的信號強度比上所選擇的定位數(shù)據(jù)的子集中的每個信號強度來確定位置的權(quán)重。
11.一種裝置，包括: 存儲介質(zhì)，被配置為提供定位數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)庫，每個定位數(shù)據(jù)將地點的位置信息與用于在所述地點處提供無線連接的無線站設(shè)備的標(biāo)識和在所述地點處接收的信號的強度相關(guān)聯(lián)；以及 處理器，被配置為: 從無線設(shè)備接收位置請求，所述無線設(shè)備從特定無線站接收標(biāo)識符和信號的強度； 使用所述標(biāo)識符來標(biāo)識所述特定無線站以從數(shù)據(jù)庫檢索到一組定位數(shù)據(jù)； 使用所接收的信號強度在所述組定位數(shù)據(jù)中選擇子集；以及 使用所選擇的定位數(shù)據(jù)的子集來確定所述無線設(shè)備的位置信息。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的裝置，其中所述處理器在所述組定位數(shù)據(jù)中選擇所述子集進一步包括: 當(dāng)所接收的信號強度在一組定位數(shù)據(jù)的邊界之內(nèi)時，在所接收的信號強度在所述子集的邊界之內(nèi)時，選擇所述子集。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的裝置，進一步包括: 當(dāng)所接收的信號強度在一組定位數(shù)據(jù)的邊界之外時，確定所述子集。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的裝置，其中所述處理器確定所述子集是基于計算所接收的信號強度與所述組定位數(shù)據(jù)中的每個信號強度之間的接近度。
15.根據(jù)權(quán)利要求13所述的裝置，其中所述處理器計算所述接近度是基于指數(shù)衰減模型。
16.根據(jù)權(quán)利要求11所述的裝置，其中所述處理器確定所述無線設(shè)備的位置信息進一步包括: 當(dāng)所接收的信號強度在一組定位數(shù)據(jù)的邊界之內(nèi)時，對所選擇的定位數(shù)據(jù)的子集中的位置信息進行加權(quán)平均。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的裝置，進一步包括: 當(dāng)所接收的信號強度在一組定位數(shù)據(jù)的邊界之外時，對所選擇的定位數(shù)據(jù)的子集中的位置信息做平均。
18.根據(jù)權(quán)利要求16所述的裝置，進一步包括: 使用圓概率誤差(CEP)理論來計算與所述無線設(shè)備的所確定的位置相關(guān)聯(lián)的估計的不確定性值，以計算所述無線設(shè)備的所確定的位置的95%的半徑。
19.根據(jù)權(quán)利要求16所述的裝置，其中所述處理器基于所接收的信號強度比上所選擇的定位數(shù)據(jù)的子集中的每個信號強度來確定位置的權(quán)重。
20.一種裝置,包括: 數(shù)據(jù)檢索器，包括接收模塊，所述接收模塊被配置為從無線站接收標(biāo)識符和信號的強度，以及映射模塊，所述映射模塊被配置為使用所述標(biāo)識符來標(biāo)識無線站； 數(shù)據(jù)處理器，包括檢索模塊，所述檢索模塊被配置為從數(shù)據(jù)庫中提取一組定位數(shù)據(jù)，以及分簇模塊，所述分簇模塊被配置為使用所接收的信號的強度來在所述組定位數(shù)據(jù)中選擇子集； 地點估計器，包括位置模塊，所述位置模塊被配置為使用所選擇的定位數(shù)據(jù)的子集來確定所述無線設(shè)備的位置信息，以及位置過濾模塊，所述位置過濾模塊被配置為當(dāng)離群者的距離超過閾值時排除離群者；以及 數(shù)據(jù)管理器，包括簇分配模塊，所述簇分配模塊被配置為當(dāng)滿足要求時重置子集的分簇邊界。
【文檔編號】H04W64/00GK104168649SQ201410215898
【公開日】2014年11月26日 申請日期:2014年5月15日 優(yōu)先權(quán)日:2013年5月16日
【發(fā)明者】劉柏池, 賈志科, 虞婧, 陳劍, 任遠(yuǎn) 申請人:馬維爾國際貿(mào)易有限公司