一种服务器获取网络设备的高度的方法与流程

本发明涉及网络信息处理，尤其涉及一种获取网络设备的高度的方法。

背景技术：

wifi是目前最常见的无线局域网技术，几乎所有智能手机、平板电脑都支持wifi上网，并已经广泛部署了大量wifi网络。对于这些wifi网络，进一步获取网络的信息，例如wifi接入点(accesspoint,ap)的位置、高度，能够实现丰富的应用。其中，对于自动获取wifiap的高度，还缺少成熟的实现方案。

此外，移动终端(例如智能手机)的高度也是十分有用的应用信息。目前的移动终端往往内置gps模块，用于获取终端的高度，但是受到gps定位技术和其他因素的限制，gps模块计算出来的高度值误差可能很大，甚至在室内会失去gps信号而无法定位，此种情况下需要提供一种确定移动终端高度的方法。

技术实现要素：

为解决上述技术问题，本发明提供了一种服务器获取网络设备的高度的方法，所述方法包括以下步骤：

步骤s100，根据网络设备标识，获取预设时间段内关联到所述网络设备的n个移动终端信息i＝(i1，i2，…，in),ii是第i个移动终端的信息，至少包括第i个移动终端关联到所述网络设备时所在的高度hi；其中，i＝1…n；

步骤s200，根据i，计算得到所述网络设备的高度h；

其中，所述网络设备是一个wifi网络的接入点(accesspoint,ap)。

进一步地，步骤s100获取预设时间段内关联到所述网络设备的n个移动终端信息，实现为以下任一种情况：

获取预设时间段内连接到所述网络设备的n个移动终端的信息，或者

获取预设时间段内扫描到所述网络设备的n个移动终端的信息，或者

获取预设时间段内连接或扫描到所述网络设备的n个移动终端的信息，其中包括连接到所述网络设备的k个移动终端信息(i1…ik)和扫描到所述网络设备的(n-k)个移动终端信息(ik+1…in)。

通过本发明的方法，服务器通过移动终端的信息自动计算得到一个wifiap的高度，可以批量处理并得到大量ap的高度，并用于设备的维护或其他位置服务，具有广阔的应用前景。

附图说明

图1是本发明的服务器获取网络设备的高度的方法的流程图。

图2是本发明的服务器获取目标移动终端在指定时刻所在高度的方法的流程图。

图3是本发明实施例的一个系统架构图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，将结合附图对本发明作进一步地详细描述。这种描述是通过示例而非限制的方式介绍了与本发明的原理相一致的具体实施方式，这些实施方式的描述是足够详细的，以使得本领域技术人员能够实践本发明，在不脱离本发明的范围和精神的情况下可以使用其他实施方式并且可以改变和/或替换各要素的结构。因此，不应当从限制性意义上来理解以下的详细描述。

根据本发明，服务器可以物理实现为一个服务器，也可以实现为包括多个服务器的服务器群组；移动终端可以物理实现为智能手机、pad等能够安装应用程序(例如app)的设备。本领域技术人员知晓，服务端和移动终端的型号、规格等参数并不影响本发明的保护范围。

本发明的服务器能够从数据库获取移动终端的信息，所述数据库中存储有海量移动终端传输的信息，每个移动终端传输的信息例如包括：移动终端标识、传输时刻、所连接的wifi网络的标识(例如网络名称或网络地址)以及信号强度、gps信号强度、移动终端内置气压传感器检测的气压值等。此外，移动终端还可以传输扫描到的wifi网络的标识以及信号强度。移动终端还可以传输gps定位数据，即经纬度和高度数据。移动终端定时或受事件驱动来收集这些信息并传输给服务器，服务器接收这些信息后存储于数据库中，数据库中逐渐存储了海量移动终端的信息，由服务器管理和使用。

本发明的第一方面，提供了一种服务器获取网络设备的高度的方法，如图1所示，所述方法包括以下步骤：

步骤s100，服务器根据网络设备标识，获取预设时间段内关联到所述网络设备的n个移动终端信息i＝(i1，i2，…，in),ii是第i个移动终端的信息，至少包括第i个移动终端关联到所述网络设备时所在的高度hi；其中，i＝1…n。

其中，n个移动终端与所述网络设备的关联关系，可以是以下任一种情况：n个移动终端连接到所述网络设备；或者n个移动终端扫描到所述网络设备；或者n个移动终端连接或扫描到所述网络设备，其中包括连接到所述网络设备的k个移动终端和扫描到所述网络设备的(n-k)个移动终端。n个移动终端彼此不同。本发明的服务器可以根据应用需要和收集的终端信息来确定选用上述哪种关联方式。所述网络设备是一个wifi网络的接入点(accesspoint,ap)。所述预设时间段，例如最近一个月、三个月等，可以根据应用需要来设置。

该步骤中，服务器根据网络设备标识(例如wifi网络的名称、网络地址)，搜索数据库中移动终端信息，如果一个移动终端在预设时间段内某个时刻关联到所述wifi网络标识所识别的wifiap，而且服务器能够获得该时刻移动终端的高度，那么记录该移动终端信息，直到记录了n个这类移动终端信息i，结束步骤s100。n的大小根据应用需要自动设置或由管理员手动设置，例如10个、100个。高度hi是移动终端相对于地面的高度，优选的方案是通过下文介绍的本发明另一方面提供的获取目标移动终端在指定时刻所在高度的方法得到的移动终端高度，此外，也可以通过gps获得移动终端的高度，或者通过现有技术其他方式获取移动终端高度，在此不再赘述。

步骤s200，根据i，计算得到所述网络设备的高度h。

该步骤一个实施例中，所述计算得到所述网络设备的高度,具体实现为：根据所述n个移动终端信息，计算所述网络设备的高度

该步骤一个优选实施例中，所述计算得到所述网络设备的高度,具体实现为：根据所述n个移动终端信息，计算所述网络设备的高度其中，wi是第i个移动终端的权重。

该步骤另一个优选实施例中，所述计算得到所述网络设备的高度,具体实现为：根据所述n个移动终端信息，计算所述网络设备的高度其中，wi是第i个移动终端的权重。

上述优选实施例中，权重(w1,w2,…wn)可以根据诸多相关因素由系统自动生成或由用户设置。一个重要因素是，移动终端感测的wifi信号强度越强，说明移动终端距离wifiap越近，移动终端的高度越能准确反映wifiap的高度，因而赋予该移动终端的高度值较高权重，也就是令权重w与移动终端的wifi信号强度ss正相关。因此一种实施方式中，步骤s100每个移动终端信息ii还包括第i个移动终端关联到所述wifiap时的信号强度ssi,然后采用函数wi＝f(ssi)来获得权重wi，f是wi和ssi正相关的函数。此外，权重w1,w2,…wn还可以与时间相关，一个移动终端关联到所述wifiap的时刻与当前时刻越接近，那么该移动终端的高度值的权重越高，因此在实施步骤s100时，ii还包括第i个移动终端关联到所述wifi网络的时刻，然后与当前时刻比较以确定权重wi。当然还可以考虑其他因素，例如移动终端的高度值来源(gps数据或气压值计算得到)等，此处不再赘述。

本发明的一个实施例中，步骤s100实现为，获取预设时间段内连接或扫描到所述网络设备的n个移动终端的信息，其中包括连接到所述网络设备的k个移动终端信息(i1…ik)和扫描到所述网络设备的(n-k)个移动终端信息(ik+1…in)；k的大小根据应用需要自动设置或由管理员手动设置，例如n＝10时k＝5、n＝100时k＝50。此后，步骤s200可以采用上述几个实施例来实现，服务器对于移动终端是连接到还是扫描到wifi网络不予区分，但也可以采用另一种较复杂的实现方式，服务器对于移动终端是连接到还是扫描到wifi网络区别对待，步骤s200具体实现为：步骤s210，根据所述k个移动终端信息，计算高度h1；步骤s220，根据所述(n-k)个移动终端信息，计算高度h2；步骤s230，根据h1和h2，计算得到所述网络设备的高度h。

进一步的，步骤s210中服务器根据所述k个移动终端信息，计算高度或或其中，wi是第i个移动终端的权重；步骤s220中服务器根据所述(n-k)个移动终端信息，计算高度或或其中，wi是第i个移动终端的权重。权重(w1,w2,…wn)的确定参照上文所述方式。

进一步的，步骤s230中服务器计算h＝(h1+h2)/2，或者h＝h1*wc+h2*ws，其中，wc是h1的权重，ws是h2的权重，优选的，wc>ws。权重wc和ws可以由服务器自动设置或管理员手动设置，例如wc＝0.7，ws＝0.3,具体数值本发明不作限定。

本发明服务器根据多个移动终端的高度获得某个wifi网络或wifiap的高度后，还可以将该wifi网络标识与该高度关联后存储于数据库或数据表中。服务器能够对海量wifi网络进行批量处理，于是得到海量wifi的高度信息，用于各类位置服务。例如，服务器获得了某个wifiap的高度后，根据该高度使用查找表或函数计算来确定wifiap所在楼层，这样将大大方便网络设备的后期维护和管理。

本发明的第二方面，提供了一种服务器获取目标移动终端在指定时刻所在高度的方法，所述高度是移动终端相对于地面的高度。虽然现有技术中，已有利用移动终端gps模块获得gps定位数据(例如经纬度、高度)的技术，但当移动终端处于室内或特殊区域位置时，移动终端检测的gps信号强度过小，甚至无法检测到gps信号，而无法获得gps定位数据，无法获知移动终端的高度；此外，已有利用移动终端内置气压传感器检测的气压值来计算得到移动终端的高度的技术，但因为气压传感器的精度和老化、或者天气温度的影响，移动终端所检测的气压值可能不准确，导致计算得到的高度不准确，更难以获得移动终端在某个时刻相对于地面的准确高度值。本发明就是为了解决这些技术问题，提供了一种根据移动终端在某个时刻的gps信息和气压值计算得到该时刻该移动终端相对于地面的高度的方法。其中，移动终端内置gps模块和气压传感器，并定时或受事件驱动去分别检测gps信号、气压值，然后传输给服务器。服务器接收并存储移动终端传输的信息，如上文所述，服务器或数据库中存储有海量的移动终端的信息，并可以在应用需要时获得所存储的该移动终端的信息，例如某个时刻移动终端检测的gps信号强度、气压值等。

如图2所示，本发明的服务器获取目标移动终端在指定时刻所在高度的方法包括以下步骤：

步骤s110，获取目标移动终端的气压传感器在t1时刻测量的气压值pp1，其中，目标移动终端在t1时刻接收的gps信号强度低于第一阈值；

步骤s120，获取目标移动终端的气压传感器在t0时刻测量的气压值pp0，其中，目标移动终端在t0时刻接收的gps信号强度高于第二阈值；

步骤s130，获取参考设备在t0时刻测量的基准气压值p0和在t1时刻测量的基准气压值p1；其中，所述参考设备设置在预设地理范围内的地面上，能够提供任何时刻的地面基准气压值；

步骤s140，根据pp0、pp1、p0和p1，计算得到目标移动终端t1时刻所在高度。

其中，t1时刻可以是任何需要确定目标移动终端高度的具体时刻，例如实施上文所述获取网络设备高度的方法时一个移动终端关联到指定wifi网络的时刻，或者来自应用服务器或移动终端的获取移动终端高度的请求中指定的时刻，并且目标移动终端在t1时刻接收的gps信号强度低于第一阈值。需要说明的是，当移动终端在指定时刻接收的gps信号强度低于第一阈值或者根本没有接收到gps信号时，可以判定此时移动终端处于室内或楼内，于是根据本发明提供的获取目标移动终端高度的方法来根据移动终端的气压值确定移动终端的高度。而当移动终端接收的gps信号强度高于第二阈值时，可以判定此时移动终端处于室外地面上，相对于地面的高度为0，也就是说，当需要获取目标移动终端在指定时刻所在高度时，如果该移动终端该时刻的gps信号强度高于第二阈值，那么可以直接确定该移动终端该时刻高度为0，无需再执行本发明所提供的获取移动终端高度的方法。所述第二阈值与所述第一阈值可以相同，也可以不同，优选的，第二阈值大于第一阈值。

步骤s120的目的在于获取在t1时刻的目标移动终端下方地面上的气压值。一个实施例中，服务器搜索目标移动终端在预设时间段(例如一个月、三个月等)内各个时刻的gps数据和气压值，如果发现某个时刻检测到gps信号强度大于第二阈值，则确定当时目标移动终端处于地面，确定该时刻为t0时刻，获得目标移动终端在t0时刻测量的气压值pp0。本发明采用同一移动终端采集的气压值ppo和pp1来计算移动终端高度，有利于获得更为精确的计算结果。优选的，如果目标移动终端在不同于t1时刻的多个时刻接收到的gps信号强度大于第二阈值，那么选择所述多个时刻中最接近t1时刻的一个时刻为t0时刻，这样有利于提高计算准确度。

此外，本发明还考虑因为气候变化等因素，同一设备在地面上所测量的气压值也可能随时间发生变化，也就是目标移动终端在t0时刻检测的地面气压值pp0作为t1时刻地面气压值的话，可能存在一定误差。为了获得准确的计算结果，本发明引入参考设备的数据来校正这个变化导致的误差,服务器执行所述步骤s130，获取参考设备在t0时刻测量的基准气压值p0和在t1时刻测量的基准气压值p1，并在步骤s140，利用p0和p1来调整移动终端所测量气压值，校正计算误差。

优选的一种实施方式中，在一定地理范围内的地面上固定设置一个或多个专用的参考设备，每个参考设备能检测任何时刻的高精度的基准气压值，并经网络发送给服务器。服务器或数据库中存储参考设备提供的每个时刻的基准气压值。当所述地理范围比较大时，可以在该地理范围内地面上均匀设置多个参考设备，此后当服务器确定目标移动终端的高度时，根据t0时刻或t1时刻目标移动终端的位置数据(例如gps定位数据、或其他定位数据)，选择所述多个参考设备中距离目标移动终端所在位置最近的一个参考设备，使用所述选择的参考设备测量的基准气压值。

另一种实施方式中，参考设备是在预设地理范围内地面上的一个或多个移动终端所形成的虚拟设备，步骤s130具体实现为：根据t0时刻所接收gps信号强度大于第二阈值的m个移动终端测量的气压值来计算得到p0，根据t1时刻所接收gps信号强度大于第二阈值的n个移动终端测量的气压值来计算得到p1，其中，m≥1,n≥1，这些移动终端都不是目标移动终端，可以是预先选定的，也可以是服务器遍历数据库获取的非固定的参考移动终端，其中，所述计算可以是计算气压值的算数平均值或加权平均值，以及m和n的具体取值，本发明都不作具体限定。

步骤s140，利用p0和p1来调整移动终端所测量气压值pp0或pp1，然后计算得到目标移动终端t1时刻所在高度。一种实施方式是：计算δp＝p1-p0，根据△p调整pp0得到目标移动终端在t1时刻所在位置的地面气压值pr1，pr1＝pp0+δp,然后根据pp1和pr1，计算得到目标移动终端t1时刻所在高度。另一种实施方式是：计算δp＝p1-p0，根据△p调整pp1，pp1＝pp1-δp,将pp0作为目标移动终端在t1时刻所在位置的地面气压值pr1，即pr1＝pp0，然后根据经调整的pp1和pr1，计算得到目标移动终端t1时刻所在高度。

进一步的，根据pp1和pr1计算得到目标移动终端t1时刻所在高度，现有技术有多种计算方法，一种方式是，根据pp1和pr1分别计算得到目标移动终端t1时刻的海拔高度和地面海拔高度，然后计算两个海拔高度之差作为目标移动终端t1时刻所在高度，例如，根据大气压值和高度值的曲线关系或查找表来将气压值映射到高度值，或者通过h＝8000/p、h＝(1013.25-p)×9等公式计算得到高度值h，p是气压值；另一种方式是，根据pp1和pr1之间的比较来计算得到目标移动终端t1时刻所在高度，例如通过h＝(pr1-pp1)*a、h＝b*ln(pp1/pr1)等公式计算得到高度值h，a、b是常数。已有多种实现方式，本发明不作具体限定。

通过以上内容，本发明服务器能够根据目标移动终端的气压值结合gps信号强度状况来确定移动终端相对于地面的高度，而且使用参考设备的气压值对移动终端的气压值进行校对，提高了计算结果的准确度。服务器自动确定指定移动终端高度信息，用于各类应用和服务。一种应用场景中，服务器获得移动终端相对于地面的高度，然后根据移动终端的高度使用查找表或函数计算来确定移动终端所在楼层，然后向用户提供位置服务。另一种应用场景，例如实施本发明第一方面所述获得网络设备高度的方法时，服务器获得关联到所述网络设备的一个移动终端在关联时刻所在高度。总之，本发明所述技术方案能够获得那些缺少gps信号的移动终端的高度(例如处于建筑物内)，具有广阔的应用前景。

图3是实施本发明上述实施例的一个系统架构图，但本发明不限于此。如图所示，所述系统包括：服务器，可以接收移动终端传输的终端数据，并存储于数据库中；移动终端，例如基于android、ios平台可发的智能手机，其采集终端数据，例如连接或扫描到wifiap的信息、检测的gps信号强度和气压值等信息并传输给服务器；多个wifiap(ap1,ap2,ap3,ap4,ap5)，用于向移动终端提供网络接入服务；参考设备，设置于预设地理区域的地面上，用于检测气压基准值并发送给服务器。所述服务器能够执行本发明第一方面和第二方面所提供的方法，自动获取网络设备和移动终端的高度信息，并提供给应用服务器或移动终端去实现各类位置服务和应用。

此外，根据公开的本发明的说明书，本发明的其他实现对于本领域的技术人员是明显的。实施方式和/或实施方式的各个方面可以单独或者以任何组合用于本发明的系统和方法中。说明书和其中的示例应该是仅仅看作示例性，本发明的实际范围和精神由所附权利要求书表示。