移动设备的基于地理基准的定位的制作方法
【专利摘要】一种确定移动设备的位置的方法，其包括：在移动设备检测至少一个无线电频率发射器；接收与位于地理区域内的多个无线电频率发射器相关联的信息，所述多个无线电频率发射器是位于所述地理区域内的所有无线电频率发射器的子集，所述信息可被译解以提供所述多个无线电频率发射器的全球位置和标识符；将与至少一个检测到的无线电频率发射器相关联的标识符与所述多个无线电频率发射器的全球位置和标识符作比较；以及确定所述移动设备在所述地理区域内的位置；其中以简化格式来接收所述信息。
【专利说明】移动设备的基于地理基准的定位
【技术领域】
[0001]本申请涉及一种使用无线网络的移动设备的基于地理基准的定位。
【背景技术】
[0002]现代移动设备的定位采用基于卫星技术和基于地理基准技术的组合。现有的基于地理基准定位方法通常从集中式数据库服务或从预加载的内建数据库查找一个或多个无线电频率(RF)发射器的预先记录的位置，诸如WiFi接入点或蜂窝基站。现有技术的方法通常需要实时检索数据库，其包括由服务区域内所有可能的无线电频率发射器构成的列表。由于这些数据库的规模以及由于这些数据库可存在于远程服务器上，所以用于确定移动设备的位置的存取和检索时间可能很长。此外，预加载的内建数据库的内存需求可能会增加设备定位方案的成本。
[0003]一些现有技术的方案采用移动设备软件客户端来记录802.11信号的存在率，所述信号然后与移动设备的当前GPS位置相关联。然后将信息存入集中式测量数据库服务器。从多个设备采集到的信息然后经分析以及每一 802.1lffiFi接入点的预计位置经计算并存储在集中式数据库，并且在回答来自其它客户端的定位请求时，基于一个或多个已检测的WiFi接入点来提交所述预计位置。
【发明内容】
[0004]本发明的一个方面是提供一种确定移动设备位置的方法，其包括:在移动设备检测至少一个无线电频率发射器；接收与设置于地理区域内的多个无线电频率发射器相关联的信息，所述多个无线电频率发射器是设置于所述地理区域内的所有无线电频率发射器的子集，所述信息可被译解以提供所述多个无线电频率发射器的全球位置和标识符；将与至少一个检测到的无线电频率发射器相关联的标识符与所述多个无线电频率发射器的标识符和全球位置作比较；以及确定移动设备在所述地理区域内的位置；其中以简化格式来接收所述信息。
[0005]本发明的另一个方面是提供一种移动设备，其包括:一种检测至少一个无线电频率发射器的无线通信系统；与所述无线通信系统通信的处理器，以便:接收与设置于地理区域内的多个无线电频率发射器相关联的信息，所述多个无线电频率发射器是设置于所述地理区域内的所有无线电频率发射器的子集，并且译解第一信息以提供所述多个无线电频率发射器的全球位置和标识符；以及将与至少一个无线电频率发射器相关联的标识符与所述多个无线电频率发射器的全球位置和标识符作比较，以确定移动设备在所述地理区域内的位置；其中以简化格式来接收所述信息。
[0006]通过审阅以下特定实施例的叙述并结合附图，本发明的其它方面和特征对于本领域的普通技术人员来说就会变得显而易见。
【专利附图】
【附图说明】
[0007]现将通过示例并参照附图来叙述本申请的实施例，其中:
[0008]图1是示范性的移动设备的框图；
[0009]图2示出GVS标签的有效载荷结构；
[0010]图3示出GVS区域内的层；
[0011]图4A示出GVS区域分区的实施例；
[0012]图4B示出嵌套的GVS区域分区；
[0013]图5示出GVS区域的子集；
[0014]图6 (a)至6 (d)描绘GVS标签是如何生成的；
[0015]图7示出GVS标签的额外更新；
[0016]图8示出在三个一组的邻近GVS标签之间的相对几何序列；
[0017]图9是描绘自动更新方法的流程图；
[0018]图10是描绘确定位置的方法的流程图；
[0019]图11示出基于GVS位置标签索引的计算节点位置。
【具体实施方式】
[0020]本发明叙述了示范性移动设备，用于生成、打包和分配地理基准定位信息的区域性子集以及采用所述定位信息来确定位置的方法和系统。
[0021]根据一个实施例，本文叙述的移动设备、方法和系统基于可扩展地理编码矢量特征(Geocoded Vector Signature) (GVS)法而有效地管理和分配地理基准标签(GVS标签)的区域性子集(GVS区域)。所述GVS区域包括与位于地理区域内的一些无线电频率发射器相关联的信息。客户端无线电设备、或移动设备可有效地采用其自身的资源来确定其自身的位置、自我更新当前GVS区域信息，并且以最低的网络数据有效载荷要求和内建计算开销要求来选择性地从集中式服务接收更新或新的GVS区域。用于整个说明书的术语“地理编码矢量特征”(GVS)通常指与在地理区域内的一个或多个无线电频率(RF)发射器相关联的信息，所述无线电频率发射器可以是蜂窝基站、WiFi网络或其它802.XX无线电或网络设备的接入点，并且不应被认为是限制性的。总的来说，与无线电频率发射器相关联的信息采用矢量法来进行加密，而所述信息的矢量与地理区域相关联。
[0022]本发明进一步提供了用于有效地生成、分配和精练GVS标签的GVS区域的方法、系统和设备。本发明可提供用于生成GVS区域的不同方法，其基于目标精确度、数据有效载荷和计算能力要求。每一 GVS标签包括关于多个邻近无线电频率发射器的信息，所述多个邻近无线电频率发射器是基于它们在给定服务区域内的重叠几何形状来选择的。无线电频率发射器通过其各自的ID (例如蜂窝基站号码、W1-Fi接入点MAC地址…)而可唯一地识别。移动设备可以通过比较所述移动设备能够相对于预加载GVS区域检测的邻近无线电频率发射器标识符来确定其本身的位置，所述预加载GVS区域是通过参照全球坐标系统来限定的GVS标签的在地理上受限制的子集。为了检测邻近的无线电频率发射器，无线通信子系统包括无线电频率接收器，而移动设备通常采用本领域为人熟知的“测错(sniffing) ”法，因此在本文不作进一步的叙述。可以有其它方法来检测邻近无线电频率发射器的方法，举例来说，诸如主动倾听或被动扫描。
[0023]需要了解的是，为了说明的简洁和清楚起见，在认为适当的地方，参考数字会在附图中重复以指示相应的或类似的组件。此外，阐述了大量的具体细节以对本文所叙述的实施例提供全面的理解。然而，本领域的普通技术人员需要理解的是，本文所叙述的实施例可以在没有这些具体细节的情况下实施。在其它实例中、公知方法、程序和组件未被详细叙述，以免混淆本文所叙述的实施例。此外，本说明书不应被视作限制本文所叙述的实施例的范围。
[0024]现在参考图1，一种确定移动设备的位置的方法可以通过示范性的移动设备100来执行。所述移动设备100包括多个组件，所述组件包括那些如图1所示的组件。处理器102控制移动设备的运行以及与无线通信系统104通信，所述处理器102可以与无线网络和存储器106通信。操作系统108和包括定位软件112的软件程序110存储于所述存储器106中，并且由所述处理器102来执行。定位软件112和定位数据库114的存在使得所述移动设备可作为GVS客户端运行。
[0025]所述定位软件112接收、译解以及更新GVS区域，所述GVS区域然后被存储于所述定位数据库114。所述GVS区域在服务器116生成，其包括GVS工厂。所述GVS工厂通常是一种可以在服务器上运行的软件，其访问参考位置的全球数据库以及无线电频率发射器的唯一 ID信息，以生成、打包、和向所述移动设备100分配GVS标签的GVS区域。当所述移动设备100接收到所述GVS标签的GVS区域时，所述定位软件112进一步作为定位引擎，基于检测到的邻近无线电频率发射器，来提供所述移动设备100的位置，所述检测到的邻近无线电频率发射器与当前的作用GVS区域内的GVS标签作比较。
[0026]在一个实施例中，GVS标签的GVS区域的生成、打包和分配在所述移动设备100上于本机执行。在这个实施例中，所述GVS工厂在所述移动设备100上运行，并且访问参考的无线电频率发射器位置的全球数据库，或者所述GVS工厂能够从其本身所检测到的邻近无线电频率发射器的其本身的地理标记的记录来汇编本地数据库。
[0027]现在将描述具有三个主要阶段的GVS工厂的运行，所述主要阶段具有子阶段。所述GVS区域是所述GVS标签的在地理上限定的子集。所述GVS标签本身采用一系列在几何形状上相似的多边形形状来表示，举例来说诸如正方形或六边形。一致的几何形状使所述GVS标签的表示可利用邻接和/或重叠的具有固定形状尺寸或可变形状尺寸的形状段、形状节点的优势。
[0028]所述GVS区域由相应的前同步码唯一地叙述,之后是GVS标签的列表。每一前同步码包括GVS区域ID字段、参考位置索引、位置索引方向、分辩率、跳跃的总数，以及参考时间标记。所述GVS区域ID是由所述GVS工厂分配的唯一号码。所述参考位置索引是在所述GVS区域内第一 GVS标签的全球坐标值的参考，通常是精度/纬度/海拔位置。如表格I所示，所述位置索引方向被用作确定方向(例如水平或垂直)以及朝向代表所述GVS区域内下一个GVS标签的所述形状的中心的阶跃状态(例如递增或递减)。所述分辩率是反映由所述GVS工厂生成的规则形状的尺寸的值。所述跳跃的总数表示在所述GVS区域内所发现的最大GVS标签数。所述跳跃的总数用在所述移动设备100的定位软件112，以质量控制为目的，来确认在给定的GVS区域内所包括的检索的GVS标签的总数的完整性。所述参考时间标记反映所述GVS区域的最近的更新，其可被用来确定呈现在移动设备上的数据是最新的还是不再是最新的。总体来说，所述GVS区域是采用单一实际形状位置的编码结构，其允许用于描述相对于第一形状的无限数量的形状。所述编码结构促进一种非常有效的更新机制，在所述机制中，GVS区域内的单个GVS标签能够在不需重新传送整个GVS区域的情况下被更新。表格I提供如何使用位置索引来“走查”并参照存在于所述GVS区域内的每一GVS标签。
[0029]表格1
【权利要求】
1.一种确定移动设备的位置的方法，所述方法包括: 在移动设备检测至少一个无线电频率发射器； 接收与设置于地理区域内的多个无线电频率发射器相关联的信息，所述多个无线电频率发射器是设置于所述地理区域内的所有无线电频率发射器的子集，所述信息可被译解以提供所述多个无线电频率发射器的全球位置和标识符； 将与至少一个检测到的无线电频率发射器相关联的标识符与所述多个无线电频率发射器的全球位置和标识符作比较；以及 确定所述移动设备在所述地理区域内的位置； 其中以简化格式来接收所述信息。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于:所述简化格式基于网格结构，所述网格结构具有多边形形状的单元。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于:所述多边形形状的单元的节点包括唯一标识符，所述唯一标识符得自与所述节点相关联的多个无线电频率发射器的其中一个的无线电频率发射器地址，并且所述唯一标识符是所述无线电频率发射器地址的压缩形式。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于:确定移动设备的位置包括在标识符与所述唯一标识符中的其 中一个相匹配时，返回多边形形状的单元的其中一个的中心的位置。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于:包括当所述移动设备位于所述地理区域的边界附近时，请求与设置于邻接地理区域内的多个无线电频率发射器相关联的进一步信息，所述多个无线电频率发射器是设置于所述邻接地理区域内的所有无线电频率发射器的子集。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于:所述信息从服务器接收。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于:所述信息从所述移动设备的存储器接收。
8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于:在所述信息不再是当前信息时，接收信息更新。
9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于:通过与在所述移动设备上检测到的至少一个无线电频率发射器相关的数据来更新所述信息。
10.根据权利要求8所述的方法，其特征在于:所述信息更新填充所有信息字段。
11.根据权利要求8所述的方法，其特征在于:所述信息更新填充一些信息字段。
12.根据权利要求1所述的方法，其特征在于:所述多个无线电频率发射器中的至少一个是WiFi网络的接入点。
13.根据权利要求12所述的方法，其特征在于:所述多个无线电频率发射器中的至少一个是IEEE802无线网络的接入点。
14.根据权利要求1所述的方法，其特征在于:所述多个无线电频率发射器中的至少一个是蜂窝无线网络中的基站。
15.根据权利要求1所述的方法，其特征在于:所述多个无线电频率发射器包括一种以上类型的无线电频率发射器技术。
16.根据权利要求1所述的方法，其特征在于:包括发送所述信息至另一移动设备。
17.—种移动设备,其包括: 检测至少一个无线电频率发射器的无线通信系统；与所述无线通信系统通信的处理器，以便: 接收与设置于地理区域内的多个无线电频率发射器相关联的信息，所述多个无线电频率发射器是设置于所述地理区域内的所有无线电频率发射器的子集，并且译解第一信息以提供所述多个无线电频率发射器的全球位置和标识符；以及 将与所述至少一个无线电频率发射器相关联的标识符与所述多个无线电频率发射器的全球位置和标识符作比较，以确定所述移动设备在所述地理区域内的位置； 其中以简化格式来接收所述信息。
18.根据权利要求17所述的移动设备，其特征在于:所述多个无线电频率发射器的至少一个是WiFi网络的接入点。
19.根据权利要求17所述的移动设备，其特征在于:所述多个无线电频率发射器的至少一个是蜂窝无线网络中的基站。
20.根据权利要求17所述的移动设备，其特征在于:所述多个无线电频率发射器包括一种以上类型的无线电 频率发射器技术。
【文档编号】H04W64/00GK104081843SQ201280057365
【公开日】2014年10月1日 申请日期:2012年9月20日 优先权日:2011年9月23日
【发明者】M·尤斯福, G·罗伊-玛查比, A·伊扎德帕纳 申请人:Rx网络股份有限公司