被应用于基于服务器的定位系统的定位数据库管理的制作方法
【专利摘要】本发明的各实施例涉及被应用于基于服务器的定位系统的定位数据库管理。提供了用于针对移动设备的定位确定的系统和方法。一种系统包括：数据库，被配置用于存储与在网络中的一个或者多个基站关联的定位数据；以及数据管理部件，被配置用于比较参数与一个或者多个参数阈值并且至少部分基于参数和参数阈值的比较来更新定位数据。更新的定位数据被用于移动设备的定位确定。
【专利说明】被应用于基于服务器的定位系统的定位数据库管理
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本公开内容要求对通过引用将全部内容结合于此、提交于2013年7月26日的第61/858，870号美国临时专利申请和提交于2013年10月18日的第61/892，649号美国临时专利申请的优先权以及来自这两份美国临时专利申请的权益。
【技术领域】
[0003]在本专利文献中描述的技术总体上涉及数据库管理，并且特别地涉及被应用于基于服务器的定位系统的定位数据库管理。
【背景技术】
[0004]现代无线设备可以并入卫星定位系统接收器、蜂窝收发器或者无线收发器的功能。在无线设备作为蜂窝收发器和/或无线收发器工作时，该设备可以通过运用射频(RF)场传播来与无线通信网络无线地通信。向天线供应射频(即在与无线电波传播关联的电磁频谱内的频率)，该天线创建经过空间传播的电磁场。无线通信网络的部件可以是无线站，例如，蜂窝网络的蜂窝基站或者无线局域网(LAN)或者无线个人局域网(PAN)的接入点。无线站可以允许无线设备通过接入网关与有线网络通信。无线站经常广播信标信号，该信标信号提供用于与无线设备的无线连接的密钥信息。
【发明内容】
[0005]根据这里描述的教导，提供了用于针对移动设备的定位确定的系统和方法。一种系统包括:数据库，被配置用于存储与在网络中的一个或者多个基站关联的定位数据；以及数据管理部件，被配置用于比较参数与一个或者多个参数阈值并且至少部分基于参数和参数阈值的比较来更新定位数据。更新的定位数据被用于移动设备的定位确定。
[0006]根据这里描述的教导，一种用于定位数据库管理的系统包括:数据库和装置。数据库被配置用于存储定位数据，该定位数据将位置的定位信息与用于在该位置提供无线连接的无线站的标识符和在该位置接收的信号特性关联。该装置被配置用于:确定用于对于与无线站关联的一组定位数据触发更新的更新条件是否被满足；在更新条件被满足时应用一个或者多个群集计算以选择包含将从该一组定位数据去除的无用数据的一个或者多个群集；以及存储更新的定位数据。该一组更新的定位数据被用于基于服务器的定位系统以执行无线设备的定位确定。
[0007]根据这里描述的教导，提供了一种用于定位数据库管理的方法。确定用于对于与无线站关联的一组定位数据触发更新的更新条件是否被满足。定位数据将位置的定位信息与用于在该位置提供无线连接的无线站的标识符和在该位置接收的信号特性关联。在更新条件被满足时，应用一个或者多个群集计算以选择包含将从该一组定位数据去除的无用数据的一个或者多个群集。存储更新的定位数据。该一组更新的定位数据被用于确定无线设备的定位。
[0008]根据这里描述的教导，提供了一种用于确定无线设备的定位信息的系统。该系统包括:一个或者多个处理器，被配置用于:从无线设备接收定位请求，该无线设备从具体无线站接收标识符和无线信号的具体特性，使用标识符来标识具体无线站以从数据库取回一组定位数据，使用具体特性来选择在该一组定位数据中的子集，以及使用定位数据的选择的子集来确定无线设备的定位信息。
【专利附图】
【附图说明】
[0009]图1描绘了示例示图，该示例示图示出了根据公开内容的一个实施例的定位系统。
[0010]图2描绘了示例图，该示例示图示出了根据公开内容的一个实施例的服务器。
[0011]图3描绘了示例流程图，该示例流程图概括了根据公开内容的一个实施例的数据管理的过程。
[0012]图4描绘了示例流程图，该示例流程图概括了根据公开内容的一个实施例的第一群集计算的过程。
[0013]图5描绘了示例流程图，该示例流程图概括了根据公开内容的一个实施例的第二群集计算的过程。
【具体实施方式】
[0014]基于数据库的定位可以被用来通过RF测量的评估来确定无线设备的位置。比较这些测量与定位数据库的条目。对应计算发现最佳匹配数据库条目并且因此产生定位估计。这一方法未依赖于视线条件，但是从多路径环境的更显著无线电模式受益。仅网络固有参数被利用，从而使得无需硬件修改并且可以运用旧式设备。虽然基于数据库的定位可以提供高程度准确性并且用于基于网络的定位系统，但是定位性能依赖于定位数据的准确性。
[0015]图1描绘了示例示图，该示例示图示出了根据公开内容的一个实施例的定位系统100。如图1中所示，系统100包括各自作用以提供具体功能的多个单元。这些单元包括在存储装置中存储并且然后在一个或者多个处理器上被执行以提供功能的软件、被适配用于提供单元的功能的硬件或者一起工作以提供单元的功能的软件和硬件的组合。
[0016]系统100包括多个无线设备(比如无线设备110和120)、定位服务器130和网络150。网络150包括被配置用于通过射频信号与无线设备通信的多个无线站，比如无线站159、169、179和189。如图1中所示，网络150可以包括单个网络或者相同或者不同类型的多个网络。定位服务器130包括用于存储先前获得的定位数据138的数据库136。每个定位数据将位置的定位信息与在该位置的无线通信的覆盖区关联。在示例中，无线通信的覆盖区包括覆盖在该位置的无线通信的无线站的无线站的标识符和在该位置接收的无线信号的特性。在数据库中的定位数据被管理成与无线站关联的组。
[0017]如图1中所示，无线站可以是在蜂窝网络中的蜂窝基站。每个无线站根据各种蜂窝技术(比如全球移动通信系统/通用分组无线电服务(GSM/GPRS)、宽带码分多址(WCDMA)、码分多址2000 (CDMA2000)和长期演进(LTE)等)被配置用于使用射频信号以与无线设备通信。蜂窝网络的蜂窝基站可以广播信标信号，该信标信号提供用于多个无线设备在无线设备在蜂窝基站的通信范围内时连接到它的标识符(例如，小区全球标识符)。多个蜂窝基站转而可以可用于无线设备。如图1中所示，无线设备120可以经由无线收发器124连接到蜂窝基站179，并且蜂窝基站179可以是用于无线设备120的服务基站。服务基站179可以向无线设备120提供电话服务和/或可以通过使用网关向定位服务器130提供向广域网(WAN)(比如因特网)的接入来中继传输。在无线设备120无线连接到服务基站179之时，无线设备120可以从邻近基站159、169和189接收信标信号。
[0018]如图1中所示，无线站可以是在无线局域网(LAN)或者无线个人局域网(PAN)中的接入点。每个无线站根据各种通信协议(比如基于电气和电子工程师协会(IEEE) 802.11的协议(例如，WiFi?网络)或者基于IEEE802.15的协议(例如Bluetooth?网络))被配置用于使用射频信号以与无线设备通信。接入点可以广播信标信号，该信标信号提供用于多个无线设备在无线设备在接入点的通信范围内时连接到它的标识符(例如，介质访问控制(MAC)地址)。多个接入点转而可以可用于无线设备以用于连接。那些标识符无需与无线设备连接或者可以连接到的接入点关联。可以在定位估计中使用由无线设备取回的接入点的所有标识符。如图1中所示，无线设备120除了接入点159、169和189之外还位于接入点179的通信范围内。无线设备120可以在WiFi?网络中使用的无线通信协议之下标识接入点159、169、179和189。接入点159、169、179和189可以由接入点的MAC地址标识。接入点179可以通过向定位服务器120提供向WAN(比如因特网)的接入来中继传输。
[0019]如图1中所示，无线站包括在蜂窝网络中的第一多个蜂窝基站和在无线LAN中的第二多个接入点。如图1中所示，无线设备120可以无线连接到蜂窝基站179，并且蜂窝基站179可以是用于无线设备120的服务基站。服务基站179可以向无线设备120提供电话服务和/或网络(例如，因特网)接入。在无线设备120连接到服务基站179时，无线设备可以从接入点159、169和189接收信标信号。
[0020]无线设备可以是被配置用于使用射频信号来与无线站通信的任何类型的移动设备，比如膝上型计算机、平板计算机、智能电话、可佩带电子设备等。无线设备可以包括硬件、软件，该硬件包括但不限于用于执行和存储指令的处理器和存储器，该软件包括一个或者多个应用和操作系统。无线设备可以具有多个处理器和多个共享或者分离的存储器部件。在示例中，无线设备可由个人携带。在另一示例中，无线设备可安装于车辆上。无线设备安装有用于定位的应用。在示例中，安装有应用的无线设备120向定位服务器130提供定位数据。在另一示例中，具有应用的无线设备110请求来自定位服务器130的定位服务。
[0021]定位服务器130包括用于数据库管理和定位确定的多个部件。如图1中所示，定位服务器130包括处理器132、存储装置134和数据库136。在示例中，定位服务器130可以包括多于一个处理器和存储装置。在示例中，使用分布式系统来实施定位服务器130，该分布式系统包括被网络耦合在一起的多个处理器和/或多个存储装置。数据库136存储定位数据138。定位数据可以将位置与无线覆盖区(比如无线站的标识符)和无线信号特性关联。此外，存储装置134存储各种软件指令，比如用于数据库管理和定位确定的服务器应用。在示例中，处理器132执行服务器应用以提供数据库管理和定位服务。
[0022]如图1中所示，无线设备120包括用于支持与无线站的无线通信的多个部件，比如天线(未示出)、接收电路(未示出)、传输电路(未示出)、处理器(未示出)等。此外，无线设备120安装有卫星定位系统122 (比如全球定位系统(GPS))、无线收发器124和应用126。在示例中，卫星定位系统122包括用于从四个或者更多卫星接收信号的接收器(未示出)。信号包括传输定时信息和卫星位置信息。基于接收的信号，卫星定位系统122计算与卫星的距离。然后，使用与卫星的距离和卫星位置信息以确定无线设备120的定位。位置的定位信息主要涉及无线设备120的包括纬度坐标、经度坐标和海拔坐标的地理坐标。在示例中，位置的定位信息被表示为一对纬度坐标和经度坐标。
[0023]应用126使无线设备120能够经由无线收发器124与定位服务器130通信。在一个实施例中，无线设备120的用户接通卫星定位系统122以允许无线设备120提供关于旅途的方向信息。在卫星定位系统122被接通时，应用126例如请求用户经由用户界面准许向定位服务器130提供定位数据。在用户经由用户界面准许请求时，应用126提供用于在定位服务器130中形成定位数据的信息。在示例中，在某个位置，应用126从卫星定位系统122获得定位信息(例如，维度和经度)。另外，应用126通过无线收发器124获得在该位置的无线通信的覆盖区，比如与无线设备120无线通信的无线站的标识符和在该位置的无线信号的特性。在示例中，应用126通过无线收发器124获得接收信号强度指示符(RSSI)作为在该位置接收的无线信号的特性。另外，应用126根据网络通信协议(例如，用于实施通信协议(、比如传输控制协议/网际协议(TCP/IP)、超文本传送协议(HTTP)等)的软件)向定位服务器130预备消息。消息携带用于形成定位数据的信息，比如定位信息、无线站的标识符和在该位置从无线站接收的无线信号的特性。然后，无线设备120向无线站发送与消息对应的无线信号，并且无线站经由网络150向定位服务器130转发消息。在带有无线设备120的用户在旅途中移动时，在不同位置，无线设备120具有不同无线覆盖区，比如与不同无线站通信、具有不同RSSI值等。无线设备120可以向定位服务器130提供与在旅途中的不同位置的无线覆盖区关联的定位信息。在示例中，在定位服务器130接收携带用于形成定位数据的信息的消息时，定位服务器130从消息取回定位信息和关联的无线覆盖区(比如无线站的标识符和RSSI的值)并且形成可以将定位信息与无线覆盖区关联的定位数据。另外，定位服务器130在数据库136中存储形成的定位数据。
[0024]根据公开内容的一个方面，各种无线设备被相似地配置为无线设备120以从不同位置发送携带用于形成定位数据的信息的消息。定位服务器130接收消息、形成定位数据并且在数据库136中存储定位数据。在示例中，在定位数据库中存储定位数据。
[0025]另外，定位服务器130管理定位数据库。基于定位数据库，定位服务器130向另一无线设备(比如无线设备110)提供定位服务。如图1中所示，无线设备110包括用于支持与无线站的无线通信的多个部件，比如天线(未示出)、接收电路(未示出)、传输电路(未示出)、处理器(未示出)等。此外，无线设备I1安装有用于定位的应用114。在示例中，无线设备110不具有卫星定位系统122，但是需要知道它的定位。
[0026]在示例中，在无线设备110的用户想要知道定位时的定位，用户经由用户界面指令应用114。然后，应用114使无线设备110根据网络通信协议向定位服务器130发送消息。消息携带定位请求。无线设备110通过无线收发器112可以在相同消息中或者在不同消息中向定位服务器130提供无线覆盖区，比如与无线设备110通信的无线站的标识符、用于在该位置接收的无线信号的RSSI的值等。在一个实施例中，在定位服务器130从无线设备110接收定位请求时，定位服务器130标识与无线设备110通信的无线站。定位服务器130取回与无线站关联的一组定位数据。另外，将与无线站关联的一组定位数据群集化成子集。在一个实施例中，定位服务器130被配置用于确定用于信号特性(比如RSSI值等)的边界值以对该组的定位数据进行群集化。另外，定位服务器130在用于无线站的该组定位数据中选择与在它的位置的无线设备110具有相似信号特性(例如在，相同范围中的RSSI值)的子集。然后，定位服务器130基于在该组定位数据中的选择的子集确定无线设备110的定位。在示例中，定位信息被表示为一对纬度坐标和经度坐标。定位服务器130根据在该组定位数据中的子集计算位置的平均值或者加权平均值作为定位结果。在该示例中，定位服务器130根据网络通信协议向无线设备110发送携带定位结果的响应消息。
[0027]在公开内容的一个实施例中，可以在任何适当格式的数据库136中存储定位数据138。在示例中，按照如下格式存储定位数据138，该格式用于有助于提取与无线站关联的一组定位数据并且有助于从该组提取具有具体信号特性的定位数据子集。在示例中，根据在无线站信息表中存储的群集化边界将与无线站关联的每组定位数据群集化成子集。
[0028]另外，根据公开内容的一个方面，定位服务器130被配置用于管理定位数据库以便提供更准确定位确定服务。在一个实施例中，定位服务器130被配置用于动态管理用于新定位数据的定位数据库。在示例中，在接收一个或者多个新定位数据时，定位服务器130确定是否需要更新定位数据库。例如，定位服务器130根据从无线设备接收的定位数据确定无线站的一个或者多个基于位置的参数。然后，定位服务器130比较基于位置的参数与参数阈值，并且基于比较来确定是否更新定位数据库。另外，在示例中，为了更新定位数据库，定位服务器130根据群集计算来选择一个或者多个无关群集。无关群集可以是可能包含待去除的无用数据的群集。以下将参照图3至图5描述定位数据管理过程的更多细节。
[0029]图2描绘了示例示图，该示例示图示出了根据公开内容的一个实施例的服务器。如图2中所示，定位服务器230包括各自作用以提供具体功能的多个单元。这些单元包括在存储器中存储并且然后在处理器上被执行以提供功能的软件、被适配用于提供单元的功能的硬件或者一起工作以提供单元的功能的软件和硬件的组合。
[0030]定位服务器230被配置用于动态地执行群集计算以管理定位数据库。定位服务器230包括无线站信息表251、定位数据库261和数据管理器271。这些单元如图2中所示耦合在一起。定位服务器230可以包括其它适当部件(未示出)，比如数据取回器、数据处理器、位置估计器、群集分配器等。
[0031]在无线站信息表251中，每个条目对应于用于与无线站(例如，蜂窝基站或者接入点)关联的一组定位数据的群集化信息。可以根据在无线站信息表251中存储的群集化边界将用于无线站的该组定位数据群集化成多个子集。在示例中，无线站信息表251包括用于蜂窝网络的第一无线站信息表。另外，无线站信息表251包括用于无线LAN的第二无线站信息表。
[0032]在示例中，定位服务器230包括用于蜂窝网络的第一无线站信息表。第一无线站信息表包括用于存储群集化信息的多个字段，比如23个字段等。在第一无线站信息表中的每个条目对应于用于与在蜂窝网络中的蜂窝基站关联的一组定位数据的群集化信息。在示例中，根据RSSI值将该组定位数据群集成三个子集。23个字段是(I)蜂窝技术类型的标识(Id)、(2)移动国家代码(MCC)、(3)移动网络代码(MNC)、(4)局域代码(LAC)、(5)小区标识符(Ci)、(6)蜂窝基站的纬度(Lat)、(7)蜂窝基站的经度(Lon)、(8)用于该组定位数据的不确定误差(Uncert误差)、(9)在该组定位数据中的数据总数(数据Num)、(10)用于第一定位数据子集的不确定误差(Uncertl)、(11)在第一定位数据子集中的数据数目(数据Numl)、(12)用于第二定位数据子集的不确定误差(Uncert2)、(13)在第二定位数据子集中的数据数目(数据Num2)、(14)用于第三定位数据子集的不确定误差(Uncert3)、(15)在第三定位数据子集中的数据数目(数据Num3)、(16)覆盖范围(覆盖范围)、(17) RSSI阈值(RSSI Thrshld)、(18)第一 RSSI 边界值(RSSIl)、(19)第二 RSSI 边界值(RSSI2)、(20)第三RSSI边界值(RSSI3)、(21)第四RSSI边界值(RSSI4)、(22)最新近查询时间(查询时间)和(23)最新近更新时间(更新时间)。例如，从定位数据库提取与由字段(2)-(5)标识的无线站关联的一组定位数据。
[0033]在另一示例中，定位服务器230包括用于无线LAN的第二无线站信息表。第二无线站信息表包括用于每个条目存储群集化信息的多个字段，比如18个字段等。在第二无线站信息表中的每个条目对应于用于与在无线LAN中的接入点关联的一组定位数据的群集化信息。在示例中，根据RSSI值将该组定位数据群集化成两个子集。18个字段是(I)无线LAN类型的标识(Id)、⑵移动国家代码(MCC)、(3)介质访问控制地址(MAC)、(4)接入点的纬度(Lat)、(5)接入点的经度(Lon)、(6)用于该组定位数据的不确定误差(Uncert误差)、
(7)在该组定位数据中的数据总数(数据Num)、(8)用于第一定位数据子集的不确定误差(Uncertl)、(9)在第一定位数据子集中的数据数目(数据Numl)、(10)用于第二定位数据子集的不确定误差(UnCert2)、(ll)在第二定位数据子集中的数据数目(数据Num2)、(12)覆盖范围(覆盖范围)、(13) RSSI 阈值(RSSI Thrshld)、(14)第一 RSSI 边界值(RSSl)、(15)第二 RSSI边界值(RSS2)、(16)第三RSSI边界值(RSS3)、(17)最新近查询时间(查询时间)和(18)最新近更新时间(更新时间)。例如，从定位数据库提取与由字段(2)-(3)标识的接入点关联的一组定位数据。
[0034]定位数据库261存储先前获得的定位数据。在示例中，每个定位数据与在位置的无线覆盖区(例如，无线站的标识符和从无线站接收的RSSI值)关联地存储用于该位置的定位信息(例如，纬度和经度)。在示例中，在分级文件夹结构之下组织定位数据库261，并且在文件系统中将文件夹映射到目录。频繁地(比如实时地或者在特定时间或者在特定时间段期间或者每天)更新定位数据库261。定位数据的群体分布可以变化。
[0035]数据管理器271包括被配置用于动态地管理在定位数据库中的定位数据的数据管理模块272。在一个实施例中，数据管理模块272被配置用于比较基于位置的参数(例如，在第一无线站信息表中的条目的字段(6)中的覆盖范围)与参数阈值(例如，覆盖阈值)。在基于位置的参数超过参数阈值时，它指示与无线站关联的该组定位数据可能包含无用数据。数据管理模块272被配置用于从定位数据库261提取与无线站关联的该组定位数据。另外，数据管理模块272被配置用于实施一个或者多个群集计算以从该组定位数据智能地去除无用数据。在一个实施例中，群集计算使用群集中心以经由迭代精化方式对该组定位数据进行建模并且选择可能包含待去除的无用数据的一个或者多个群集。另外，数据管理模块272被配置用于更新与无线站关联的该组定位数据。
[0036]在操作期间，在示例中，在无线设备(比如如图1中所示的无线设备160)从不同位置发送携带用于形成定位数据的信息的消息时，定位服务器230接收消息、形成定位数据并且在定位数据库261中存储定位数据。在示例中，定位服务器230包括数据取回器(未示出)。数据接收器被配置用于接收携带信息的消息并且根据无线站信息表251对信息排序。例如，数据接收器检测无线站并且在无线站信息表251中选择标识无线站的条目(例如，在第一无线站信息表中的选择的条目的字段⑵至(5)中的MCC、MNC、LAC和Ci与无线站的标识符匹配)。然后，数据接收器根据信息基于时间段形成在与无线站关联的组中的定位数据。注意，在无线站信息表251中的条目都未标识检测的无线站时，可以生成新条目。
[0037]另外，在示例中，定位服务器230包括数据处理器(未示出)、数据处理器被配置用于分析定位数据、从定位数据排除一个或者多个无关定位数据并且组合当前定位数据与在定位数据库261中的历史定位数据。此外，在示例中，定位服务器230包括位置估计器(未示出)。位置估计器被配置用于确定无线站的估计的位置(例如，在第一无线站信息表中的条目的字段(6)和(7)中的蜂窝基站的纬度和经度)、计算不确定值(例如，在第一无线站信息表中的条目的字段(8)、(10)、(12)、(14)中的不确定误差)并且计算覆盖区域长度和传输信号范围(例如，在第一无线站信息表中的条目的字段(16)和(17)中的覆盖范围和RSSI阈值)。另外，在示例中，定位服务器230包括群集分配器(未示出)。群集分配器被配置用于动态地调整群集化边界(例如，在第一无线站信息表中的条目的字段(18)、(19)、
(20)、(21)中的RSSI边界值)，从而使得该组的子集具有相对相等群体。在定位数据库261中存储定位数据。
[0038]图3描绘了示例流程图，该示例流程图概括了根据公开内容的一个实施例的数据管理的过程。在示例中，过程300由在定位服务器230中的数据管理模块272执行。该过程在S301开始并且前进到S310。
[0039]在S310，数据管理模块272比较无线站的覆盖区域长度与覆盖阈值。阈值数与无线设备可以通信到的无线站的通信范围有关。在示例中，通信范围可以是与传递对应的距离(例如，对于在蜂窝网络中的蜂窝基站为1500米或者对于在无线LAN中的接入点为600米)。
[0040]在S320，数据管理模块272确定对于与无线站关联的该组定位数据是否满足更新条件。在示例中，在无线站的覆盖区域长度达到在阈值以上时满足更新条件。无线站在阈值以上的覆盖区域长度指示与无线站关联的该组定位数据可能包含无关数据。在满足更新条件时，该过程前进到S330 ;否则，该过程前进到S399并且终止。
[0041]在S330，数据管理模块272从定位数据库提取与无线站关联的该组定位数据。
[0042]在S340，数据管理模块272应用第一群集计算以选择和去除可能包含无关数据的一个或者多个群集。以下将参照图4描述第一群集计算过程的更多细节。
[0043]在S350，数据管理模块272确定是否满足退出条件。在示例中，在第一群集计算成功地去除一个或者多个群集时满足退出条件。在满足退出条件时，该过程前进到S399并且终止；否则，该过程前进到S360。
[0044]在S360，数据管理模块272应用第二群集计算以选择和去除可能包含无关数据的一个或者多个群集。以下将参照图5描述第二群集计算过程的更多细节。在第二群集算法成功地去除一个或者多个群集时，该过程前进到S399并且终止。
[0045]图4描绘了示例流程图，该示例流程图概括了根据公开内容的一个实施例的第一群集计算的过程。在示例中，过程400在需要在S320更新与无线站关联的该组定位数据时由数据管理模块272执行。该过程在S401开始并且前进到S410。
[0046]初始地，该过程(S410)从该组定位数据随机地选择K个初始参考点作为K个群集的中心,其中K是正奇数(例如,K = 3)。在示例中，点被表示为坐标信息(即，一对纬度坐标和经度坐标)。该过程(S412)根据在定位数据中的位置的定位信息与K个初始参考点之间的欧几里得距离向K个群集指派该组定位数据。
[0047]在先定义K个群集之后，该过程(S414)按照在每个群集中的定位数据中的位置的定位信息的平均值或者加权平均值计算用于每个群集的新参考点以更新用于每个群集的初始参考点。该过程(S416)可以确定是否满足收敛条件。在示例中，在初始参考点与新参考点之间的距离都小于距离阈值时满足收敛条件。阈值数与定位数据指派不再改变的群集分散测量有关。在示例中，阈值数可以是与传递对应的距离(例如，用于传递的5米)。在满足收敛条件时，该过程可以选择和去除可能包含无关数据的一个或者多个群集；另外，重复过程S412和S414以精化分组以创建更佳地代表在群集中的定位数据的群集。
[0048]该过程(S420)选择待去除的一个或者多个群集，这包括计算在K个群集的参考点之间的距离。该过程(S430)可以确定是否满足去除条件。在示例中，在最小距离和最大距离的比值达到在比值阈值数(例如，用于反映估计置信度的0.32)以下时满足去除条件。在最小距离和最大距离的比值达到在比值阈值数以上(即未满足去除条件)时，它指示K个群集相互接近，并且第一群集计算不能确定K个群集中的任何群集是否对应于无用数据。该过程前进到S499并且终止。
[0049]在另一方面，在满足去除条件时，它指示该过程(S440)可以选择与其它群集更远离的待去除的一个群集。选择的群集包括定位数据的一部分。该过程(S450)可以确定是否满足分布条件。在示例中，在其它群集的定位数据和该组定位数据的比值达到在比值阈值数(例如，用于反映估计置信度的0.68)以上时满足分布条件。在满足分布条件时，该过程(S460)可以去除在选择的群集中的定位数据到存档；否则，该过程(S470)可以去除在其它群集中的定位数据到存档。然后，该过程前进到S499并且终止。在完成去除无用数据之后，数据管理模块272更新与无线站关联的该组定位数据。
[0050]图5描绘了示例流程图，该示例流程图概括了根据公开内容的一个实施例的第二群集计算的过程。在示例中，过程500在需要在S320更新与无线站关联的该组定位数据并且在S430的第一群集计算不能确定K个群集中的任何群集是否对应于无用数据时由数据管理模块272执行。该过程在S501开始并且前进到S510。
[0051]初始地，该过程(S510)可以从该组定位数据随机地选择K+1个参考点作为K+1个群集的中心。在示例中，点被表示为坐标信息(例如，一对纬度坐标和经度坐标)。该过程(S512)可以根据在定位数据中的位置的定位信息与K+1个初始参考点之间的欧几里得距离向K+1个群集指派该组定位数据。
[0052]在先定义K+1个群集之后，该过程(S514)可以按照在每个群集中的定位数据中的位置的定位信息的平均值或者加权平均值确定用于每个群集的新参考点以更新用于每个群集的初始参考点。该过程(S516)可以确定是否满足收敛条件。在示例中，在初始参考点与新参考点之间的距离都小于距离阈值时满足收敛条件。阈值数与定位数据指派不再改变的群集分散测量有关。在示例中，阈值数可以是对应于传递的距离(例如，用于传递的5米)。在满足收敛条件时，该过程选择和去除可能包含无关数据的一个或者多个群集；否贝U，重复过程S512和S514以精化分组以创建更佳地代表在群集中的定位数据的群集。
[0053]该过程(S520)选择待去除的一个或者多个群集，这包括确定在K+1个群集的参考点之间的距离。该过程(S530)可以确定是否满足去除条件。在示例中，在最小距离和最大距离的比值达到在比值阈值数(例如，用于反映估计置信度的0.32)以下时满足去除条件。在最小距离和最大距离的比值达到在比值阈值数以上(即，未满足去除条件)时，它指示定位数据的群体分布近似地均匀，并且无需从与无线站关联的该组定位数据去除任何定位数据。该过程前进到S599并且终止。
[0054]在另一方面，在满足去除条件时，它指示该过程(S540)可以从K+1个群集选择比其它群集更相互接近的两个群集。两个选择的群集包括定位数据的一部分。该过程(S550)可以确定是否满足分布条件。在示例中，在两个选择的群集的定位数据和该组定位数据的比值达到在比值阈值数(例如，用于反映估计置信度的0.68)以上时满足分布条件。在满足分布条件时，该过程(S560)可以按照两个选择的群集的参考点的平均值或者加权平均值确定均值点。在示例中，均值点可以被表示为坐标信息(即，一对经度坐标和纬度坐标)。然后，该过程(S570)可以确定在其它群集的参考点与均值点之间的距离。可以根据其它群集确定与均值点的距离具有最大值的一个群集。该过程(S580)可以去除在确定的群集中的定位数据到存档。
[0055]在另一方面，在未满足分布条件(即两个选择的群集的定位数据和该组定位数据的比值达到在比值阈值数以下)时，该过程(S590)可以去除在两个选择的群集中的定位数据到存档。然后，该过程前进到S599并且终止。在完成去除无用数据之后，数据管理模块272可以更新与无线站关联的该组定位数据。
[0056]可以在由处理系统执行的一个或者多个计算机程序中实施如参照图1至图5描述的特征，该处理系统包括被耦合用于从数据存储系统接收数据和指令以及向数据存储系统传输数据和指令的至少一个可编程处理器、至少一个输入设备和至少一个输出设备。计算机程序是可以在计算机中直接或者间接用来执行某个活动或者产生某个结果的指令集。可以用包括编译或者解译语言的任何形式的编程语言(例如Java、0bjeCtive-C)编写并且可以用包括作为单独程序或者作为模块、部件、基于浏览器的web应用或者适合用于在计算环境中使用的其它单元的任何形式部署计算机程序。
[0057]可以在计算机系统中执行特征，该计算机系统可以包括后端部件(例如，数据服务器)或者可以包括中间件部件(例如，应用服务器)或者可以包括前端部件(例如，具有图形用户界面或者因特网浏览器或者其任何组合的计算机)。系统的部件可以被任何形式或者介质的数据通信网络连接。在一些实现方式中，通信网络可以包括LAN、WAN以及形成因特网的计算机和网络。
[0058]计算机系统可以包括客户端和服务器。客户端和服务器一般相互原理并且通常通过网络交互。客户端和服务器的关系借助在相应计算机上运行并且相互具有客户端-服务器关系的计算机程序产生。
[0059]尽管已经结合本公开内容的作为示例提出的具体实施例描述了本公开内容的方面，但是可以进行对示例的备选、修改和变化。因而，如这里阐述的实施例旨在于示例而非限制。存在可以在未脱离以下阐述的权利要求的范围时进行的改变。
[0060]根据一个实施例，一种用于针对移动设备的位置确定的系统包括:位置数据库，被配置用于存储与在网络中的一个或者多个基站关联的位置数据；以及数据管理部件，被配置用于比较基于位置的参数与一个或者多个参数阈值，并且至少部分基于对基于位置的参数和参数阈值的比较来更新位置数据。更新的位置数据被用于第一移动设备的位置确定。
[0061]例如，基于位置的参数包括基站的覆盖范围。数据管理部件还被配置用于比较覆盖范围与覆盖阈值，并且响应于覆盖范围超过覆盖阈值来确定是否去除位置数据的部分以更新位置数据。作为另一示例，数据管理部件包括第一过滤器和第二过滤器。第一过滤器被配置用于:使用第一 K均值算法向多个第一数据群集中分配位置数据；并且至少部分基于与第二数据群集关联的一个或者多个第一欧几里得距离从第一数据群集选择待去除的一个或者多个第二数据群集。第二过滤器被配置用于响应于第一过滤器不能从第一数据群集选择第二数据群集:使用第二 K均值算法向多个第三数据群集中分配位置数据，第三数据群集数目多于第一数据群集；并且至少部分基于与第四数据群集关联的一个或者多个第二欧几里得距离从第三数据群集选择待去除的一个或者多个第四数据群集。
[0062]在另一示例中，数据管理部件包括宽松过滤器。宽松过滤器还被配置用于:确定三个初始参考坐标；至少部分基于在位置数据与初始参考坐标之间的第一欧几里得距离向第一数据群集中分配位置数据；确定用于第一数据群集的三个第一参考坐标；确定在第一参考坐标与初始参考坐标之间的第二欧几里得距离；响应于第二欧几里得距离小于距离阈值，计算在第一参考坐标之间的第三欧几里得距离；并且响应于在最小第三欧几里得距离与最大第三欧几里得距离之间的第一比值不大于比值阈值，在第一数据群集之中确定第二数据群集，该第二数据群集远离两个其它第一数据群集并且包括位置数据的第一部分；响应于第一部分小于部分阈值，选择第二数据群集待去除；并且响应于第一部分不小于部分阈值，选择两个其它第一数据群集待去除。
[0063]在又一示例中，宽松过滤器还被配置用于响应于在第一参考坐标与初始参考坐标之间的第二欧几里得距离不小于距离阈值:至少部分基于在位置数据与第一参考坐标之间的第四欧几里得距离向三个第三数据群集中分配位置数据；确定用于第三数据群集的三个第二参考坐标；确定在第二参考坐标与第一参考坐标之间的第五欧几里得距离；响应于第五欧几里得距离小于距离阈值，计算在第二参考坐标之间的第六欧几里得距离；并且响应于在最小第六欧几里得距离与最大第六欧几里得距离之间的第二比值不大于比值阈值，在第三数据群集之中确定第四数据群集，该第四数据群集远离两个其它第三数据群集并且包括位置数据的第二部分；响应于第二部分小于部分阈值，选择第四数据群集待去除；并且响应于第二部分不小于部分阈值，选择两个其它第三数据群集待去除。
[0064]在又一示例中，宽松过滤器还被配置用于响应于第一比值大于比值阈值，未从第一数据群集选择任何第一数据群集待去除。数据管理部件包括严格过滤器。严格过滤器被配置用于:确定四个初始参考坐标；至少部分基于在位置数据与初始参考坐标之间的第一欧几里得距离向四个第一数据群集中分配位置数据；确定用于第一数据群集的四个第一参考坐标；确定在第一参考坐标与初始参考坐标之间的第二欧几里得距离；响应于第二欧几里得距离小于距离阈值，计算在第一参考坐标之间的第三欧几里得距离；并且响应于在最小第三欧几里得距离与最大第三欧几里得距离之间的第一比值不大于比值阈值，在第一数据群集之中确定两个第二数据群集，第二数据群集比两个其它第一数据群集相互更接近并且包括位置数据的第一部分；响应于第一部分不小于部分阈值，计算与第二数据群集关联的第一参考坐标的一个或者多个第一均值坐标；确定在与两个其它第一数据群集关联的第一参考坐标与第一均值坐标之间的第四欧几里得距离；并且至少部分基于第四欧几里得距离在第一数据群集之中选择待去除的第三数据群集，第三数据群集远离三个其它第一数据群集；响应于第一部分小于部分阈值，选择第二数据群集待去除。
[0065]在一个示例中，严格滤波器还被配置用于响应于在第一参考坐标与初始参考坐标之间的第二欧几里得距离不小于距离阈值:至少部分基于在位置数据与第一参考坐标之间的第五欧几里得距离向四个第四数据群集中分配位置数据；确定用于四个数据群集的四个第二参考坐标；确定在第二参考坐标与第一参考坐标之间的第六欧几里得距离；响应于第六欧几里得距离小于距离阈值，计算在第二参考坐标之间的第七欧几里得距离；并且响应于在最小第七欧几里得距离与最大第七欧几里得距离之间的第二比值不大于比值阈值，在第四数据群集之中确定两个第五数据群集，第五数据群集比两个其它第四数据群集相互更接近并且包括位置数据的第二部分；响应于第二部分不小于部分阈值，计算与第五数据群集关联的第二参考坐标的一个或者多个第二均值坐标；确定在与两个其它第四数据群集关联的第二参考坐标与第二均值坐标之间的第八欧几里得距离；并且至少部分基于第八欧几里得距离在第四数据群集之中选择待去除的第六数据群集，该第六数据群集远离三个其它第四数据群集；响应于第二部分小于部分阈值，选择第五数据群集待去除。
[0066]根据另一实施例，一种用于移动通信的设备包括:本地数据库，被配置用于存储与在网络中的一个或者多个基站关联的第一位置数据；以及位置估计部件，被配置用于接收关联于与设备通信的一个或者多个基站的第一信号覆盖区数据，使用第一信号覆盖区数据从本地数据库获取第一位置数据，并且至少部分基于第一位置数据确定设备的当前位置。
[0067]例如，服务器位置部件被配置用于收集与一个或者多个基站关联的第一信号覆盖区数据，向第二服务器传输第一信号覆盖区数据，并且从第二服务器接收设备的估计的位置。第二服务器被配置用于至少部分基于第一信号覆盖区数据确定一个或者多个基站的第二位置数据，向一个或者多个数据群集分配第二位置数据，并且至少部分基于数据群集确定估计的位置。
[0068]根据又一实施例，一种用于针对移动设备的位置确定的方法包括:存储与在网络中的一个或者多个基站关联的位置数据；确定基站的一个或者多个基于位置的参数；比较基于位置的参数与一个或者多个参数阈值；并且至少部分基于对基于位置的参数和参数阈值的比较来更新位置数据。更新的位置数据被用于移动设备的位置确定。
[0069]根据又一实施例，一种用于针对移动设备的位置确定的方法包括:存储与在网络中的一个或者多个基站关联的位置数据；接收关联于与设备通信的一个或者多个基站的信号覆盖区信号；使用信号覆盖区数据从本地数据库获取位置数据；并且至少部分基于位置数据确定设备的当前位置。
[0070]本公开内容描述了一种应用于基于服务器的定位系统的用于定位数据管理的系统和方法。该方法包括确定用于对于与无线站关联的一组定位数据触发更新的更新条件是否被满足，在更新条件被满足时应用一个或者多个群集计算以选择包含将从该组定位数据去除的无用数据的一个或者多个群集以便增加定位数据的准确性，并且存储更新的定位数据。该组更新的定位数据被用于基于服务器的定位系统以确定无线设备的定位信息。
[0071]根据这里描述的教导，一种服务器系统可以接收携带定位数据的消息、在与无线站关联的组中形成定位数据、从定位数据排除一个或者多个无关定位数据、组合当前定位数据与在数据库中的先前获得的定位数据、确定用于与无线站关联的一组定位数据的群集化信息，并且在无线站信息表中存储群集化信息。
【权利要求】
1.一种用于针对移动设备的定位确定的系统，所述系统包括: 数据库，被配置用于存储与在网络中的一个或者多个基站关联的定位数据；以及数据管理部件，被配置用于比较参数与一个或者多个参数阈值并且至少部分基于所述参数和所述参数阈值的所述比较来更新所述定位数据； 其中更新的所述定位数据被用于移动设备的定位确定。
2.一种用于定位数据库管理的系统，所述系统包括: 数据库，被配置用于存储定位数据，所述定位数据将位置的定位信息与用于在所述位置提供无线连接的无线站的标识符和在所述位置接收的信号特性关联；以及装置，被配置用于: 确定用于对于与无线站关联的一组所述定位数据触发更新的更新条件是否被满足；在所述更新条件被满足时，应用一个或者多个群集计算以选择包含将从所述一组所述定位数据去除的无用数据的一个或者多个群集以便增加定位数据的准确性；以及存储更新的所述定位数据； 其中所述一组更新的所述定位数据被用于基于服务器的定位系统以确定无线设备的所述定位信息。
3.根据权利要求2所述的系统，其中所述装置被配置用于比较在无线站信息表中存储的所述无线站的覆盖区域长度与阈值以确定所述更新条件是否被满足。
4.根据权利要求2所述的系统，其中所述装置被配置用于在所述更新条件被满足时: 根据在定位数据中的所述位置的所述定位信息与多个群集的初始参考点之间的欧几里得距离向多个群集指派在所述一组中的所述定位数据； 按照在每个群集的定位数据中的所述位置的所述定位信息的平均值或者加权平均值来确定每个群集的新参考点以更新每个群集的初始参考点； 比较在所述初始参考点与所述新参考点之间的距离与距离阈值； 重复所述指派、确定和比较直至在所述初始参考点与所述新参考点之间的距离都小于距离阈值；以及 终止定位数据的所述指派。
5.根据权利要求2所述的系统，其中所述装置被配置用于在所述更新条件被满足时: 确定在多个群集的所述参考点之间的距离； 比较最小距离和最大距离的比值与比值阈值；以及 在所述比值小于所述比值阈值时从所述多个群集选择一个或者多个群集。
6.根据权利要求5所述的系统，其中所述装置还被配置用于: 在群集数目是正奇数时，从所述多个群集选择与在所述多个群集之中的其它群集更远离的一个群集；以及 在群集数目为正偶数时，从所述多个群集选择比在所述多个群集之中的其它群集更相互接近的两个群集。
7.根据权利要求6所述的系统，其中所述装置还被配置用于在群集数目是正奇数时: 在其它群集的所述定位数据和所述一组的所述定位数据的比值达到在比值阈值数以上时，去除在选择的所述一个群集中的所述定位数据到存档；以及 在其它群集的所述定位数据和所述一组的所述定位数据的比值达到在比值阈值数以下时，去除在其它群集中的所述定位数据到所述存档。
8.根据权利要求6所述的系统，其中所述装置还被配置用于在群集数目是正偶数时: 在选择的所述两个群集的所述定位数据和所述组的所述定位数据的比值达到在比值阈值数以上时，从其它群集确定待去除的一个群集；以及 在选择的所述两个群集的所述定位数据和所述一组的所述定位数据的比值达到在比值阈值数以下时，去除在选择的所述两个群集中的所述定位数据到存档。
9.根据权利要求8所述的系统，其中所述装置还被配置用于: 按照选择的所述两个群集的所述参考点的平均值或者加权平均值来确定均值点； 确定在其它群集的所述参考点与所述均值点之间的距离； 从其它群集确定与所述均值点的距离具有最大值的一个群集；并且 去除在确定的所述群集中的所述定位数据到存档。
10.根据权利要求2所述的系统，其中所述装置还被配置用于: 将附加定位数据包括到所述一组的所述定位数据；以及 在所述附加定位数据的所述包括之后确定所述更新条件是否被满足。
11.一种用于定位数据库管理的方法，所述方法包括: 确定用于对于与无线站关联的一组所述定位数据触发更新的更新条件是否被满足，所述定位数据将位置的定位信息与用于在所述位置提供无线连接的无线站的标识符和在所述位置接收的信号特性关联； 在所述更新条件被满足时，应用一个或者多个群集计算以选择包含将从所述一组所述定位数据去除的无用数据的一个或者多个群集以便增加定位数据的准确性；以及存储更新的所述定位数据； 其中所述一组更新的所述定位数据被用于基于服务器的定位系统以确定无线设备的所述定位信息。
12.根据权利要求11所述的方法，还包括: 比较在无线站信息表中存储的所述无线站的覆盖区域长度与阈值。
13.根据权利要求11所述的方法，还包括: 根据在定位数据中的所述位置的所述定位信息与多个群集的初始参考点之间的欧几里得距离向多个群集指派在所述一组中的所述定位数据； 按照在每个群集的定位数据中的所述位置的所述定位信息的平均值或者加权平均值来确定每个群集的新参考点以更新每个群集的初始参考点； 比较在所述初始参考点与所述新参考点之间的距离与距离阈值； 重复所述指派、确定和比较直至在所述初始参考点与所述新参考点之间的距离都小于距离阈值；以及 终止定位数据的所述指派。
14.根据权利要求11所述的方法，还包括: 确定在多个群集的所述参考点之间的距离； 比较最小距离和最大距离的比值与比值阈值；以及 在所述比值小于所述比值阈值时从所述多个群集选择一个或者多个群集。
15.根据权利要求14所述的方法，还包括: 在群集数目是正奇数时，从所述多个群集选择与在所述多个群集之中的其它群集更远离的一个群集；以及 在群集数目为正偶数时，从所述多个群集选择比在所述多个群集之中的其它群集更相互接近的两个群集。
16.根据权利要求15所述的方法，还包括: 在群集数目是正奇数时， 在其它群集的所述定位数据和所述一组的所述定位数据的比值达到在比值阈值数以上时，去除在选择的所述一个群集中的所述定位数据到存档；以及 在其它群集的所述定位数据和所述一组的所述定位数据的比值达到在比值阈值数以下时，去除在其它群集中的所述定位数据到所述存档。
17.根据权利要求15所述的方法，还包括: 在群集数目是正偶数时， 在选择的所述两个群集的所述定位数据和所述一组的所述定位数据的比值达到在比值阈值数以上时，从其它群集确定待去除的一个群集；以及 在选择的所述两个群集的所述定位数据和所述一组的所述定位数据的比值达到在比值阈值数以下时，去除在选择的所述两个群集中的所述定位数据到存档。
18.根据权利要求17所述的方法，还包括: 按照选择的所述两个群集的所述参考点的平均值或者加权平均值来确定均值点； 确定在其它群集的所述参考点与所述均值点之间的距离； 从其它群集确定与所述均值点的距离具有最大值的一个群集；以及 去除在确定的所述群集中的所述定位数据到存档。
19.根据权利要求11所述的方法，还包括: 将附加定位数据包括到所述一组的所述定位数据；以及 在所述附加定位数据的所述包括之后确定所述更新条件是否被满足。
20.一种用于确定无线设备的定位信息的系统，所述系统包括: 一个或者多个处理器，被配置用于: 从无线设备接收定位请求，所述无线设备从具体无线站接收标识符和无线信号的具体特性； 使用所述标识符来标识所述具体无线站以从数据库取回一组定位数据； 使用所述具体特性来选择在所述一组定位数据中的子集；以及 使用定位数据的选择的所述子集来确定所述无线设备的定位信息。
【文档编号】H04W4/02GK104349275SQ201410370678
【公开日】2015年2月11日 申请日期:2014年7月28日 优先权日:2013年7月26日
【发明者】刘柏池, 贾志科, 任远, 虞婧, 陈剑 申请人:马维尔国际贸易有限公司