本公開(kāi)整體涉及位置確定。
背景技術(shù):
一些移動(dòng)設(shè)備具有用于確定地理位置的特征部。例如,移動(dòng)設(shè)備可包括用于從全球衛(wèi)星系統(tǒng)(例如,全球定位系統(tǒng)或GPS)接收信號(hào)的接收器。移動(dòng)設(shè)備可使用所接收的GPS信號(hào)來(lái)確定包括緯度和經(jīng)度的地理位置。在其中移動(dòng)設(shè)備不在GPS衛(wèi)星的視線內(nèi)的許多地方中,GPS位置確定可能容易出錯(cuò)。例如,常規(guī)的移動(dòng)設(shè)備在位于建筑物或隧道內(nèi)部時(shí)經(jīng)常不能基于GPS信號(hào)來(lái)確定位置。另外,即使移動(dòng)設(shè)備在多個(gè)GPS衛(wèi)星的視線內(nèi),GPS位置的誤差容限也可能大約為數(shù)十米。這種誤差容限可能過(guò)大,例如無(wú)法確定移動(dòng)設(shè)備位于建筑物的哪一層以及移動(dòng)設(shè)備位于該層的哪個(gè)房間。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本公開(kāi)描述了用于確定移動(dòng)設(shè)備在地點(diǎn)處的位置的技術(shù)。定位服務(wù)器可從一個(gè)或多個(gè)取樣設(shè)備接收地點(diǎn)的調(diào)查數(shù)據(jù)。該調(diào)查數(shù)據(jù)可包括對(duì)地點(diǎn)的各個(gè)位置處的環(huán)境變量的測(cè)量。這些測(cè)量與相應(yīng)位置相關(guān)聯(lián)。該定位服務(wù)器可整合從多個(gè)取樣設(shè)備接收的調(diào)查數(shù)據(jù)。該定位服務(wù)器可確定對(duì)地點(diǎn)處的各個(gè)位置處的信號(hào)的預(yù)期測(cè)量。該定位服務(wù)器可對(duì)尚未調(diào)查的地點(diǎn)位置的預(yù)期測(cè)量進(jìn)行內(nèi)插和外推。該定位服務(wù)器可將預(yù)期測(cè)量作為地點(diǎn)的位置指紋數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)存儲(chǔ)庫(kù)中,并向移動(dòng)設(shè)備提供位置指紋數(shù)據(jù)以用于位置確定。
包括定位服務(wù)器或移動(dòng)設(shè)備或這兩者的系統(tǒng)可對(duì)位置指紋數(shù)據(jù)去重。對(duì)位置指紋數(shù)據(jù)去重可包括識(shí)別相關(guān)聯(lián)的信號(hào)源,其中的信號(hào)相互依存,使得對(duì)一個(gè)信號(hào)源的測(cè)量可用于預(yù)測(cè)對(duì)另一個(gè)信號(hào)源的測(cè)量。系統(tǒng)可確定每對(duì)信號(hào)源的互信息熵值,并識(shí)別具有高互信息熵值的相關(guān)聯(lián)的信號(hào)源。系統(tǒng)可在位置確定中調(diào)節(jié)相關(guān)聯(lián)的信號(hào)源的權(quán)重。
該定位服務(wù)器可確定調(diào)查數(shù)據(jù)(包括對(duì)地點(diǎn)中的各個(gè)位置處的環(huán)境變量的測(cè)量)的網(wǎng)格。網(wǎng)格可包括多個(gè)單元格。這些單元格可覆蓋地點(diǎn)。該定位服務(wù)器可將每個(gè)單元格與對(duì)來(lái)自單元格中的環(huán)境變量的信號(hào)的測(cè)量分布關(guān)聯(lián)起來(lái)。該定位服務(wù)器可向移動(dòng)設(shè)備提供對(duì)網(wǎng)格的表示(包括單元格和對(duì)應(yīng)分布),以用于確定移動(dòng)設(shè)備在地點(diǎn)中的位置。
移動(dòng)設(shè)備可使用粒子過(guò)濾器和卡爾曼過(guò)濾器來(lái)確定移動(dòng)設(shè)備的位置。粒子過(guò)濾器可使用對(duì)地點(diǎn)中的環(huán)境變量的測(cè)量來(lái)過(guò)濾移動(dòng)設(shè)備的候選位置??柭^(guò)濾器可過(guò)濾來(lái)自移動(dòng)設(shè)備的傳感器的輸入,以用于測(cè)量移動(dòng)設(shè)備的角移動(dòng)。粒子過(guò)濾器和卡爾曼過(guò)濾器可通過(guò)移動(dòng)設(shè)備的航向而被聯(lián)系起來(lái)。卡爾曼過(guò)濾器的輸出可用于確定在粒子過(guò)濾器的下一迭代中將粒子或候選位置布置于何處。來(lái)自粒子過(guò)濾器的輸出可用于確定卡爾曼過(guò)濾器的中心模式,并可用于確定傳感器的偏差以用于測(cè)量角移動(dòng)。
移動(dòng)設(shè)備可使用位置指紋數(shù)據(jù)和傳感器讀數(shù)通過(guò)使用粒子過(guò)濾器來(lái)確定移動(dòng)設(shè)備進(jìn)出地點(diǎn)的一部分的轉(zhuǎn)換。當(dāng)移動(dòng)設(shè)備確定移動(dòng)設(shè)備位于地點(diǎn)的第一部分(例如在給定層上)處時(shí),該移動(dòng)設(shè)備可引入地點(diǎn)的第二部分上的候選位置或粒子、以及地點(diǎn)外部的候選位置。如果地點(diǎn)的第一部分的估計(jì)位置并未聚合,則移動(dòng)設(shè)備可增加地點(diǎn)的第一部分外部的候選位置的權(quán)重,以檢測(cè)向地點(diǎn)的第二部分或向地點(diǎn)外部的可能轉(zhuǎn)換。
可實(shí)施本說(shuō)明書(shū)中所描述的特征以實(shí)現(xiàn)以下優(yōu)點(diǎn)。與用于生成位置指紋數(shù)據(jù)的常規(guī)技術(shù)相比,本說(shuō)明書(shū)中所描述的調(diào)查技術(shù)可得到更高質(zhì)量的位置指紋數(shù)據(jù)。位置指紋數(shù)據(jù)可包括通過(guò)內(nèi)插和外推得出的地點(diǎn)的未調(diào)查區(qū)域的數(shù)據(jù)。位置指紋數(shù)據(jù)可包括可調(diào)節(jié)例如彼此相鄰布置的兩個(gè)信號(hào)源(例如路由器的兩個(gè)天線)的權(quán)重以免過(guò)度依賴此類信號(hào)源的去重信息。去重可使數(shù)據(jù)大小更小并且使計(jì)算更簡(jiǎn)單。使用聯(lián)合過(guò)濾器可降低粒子過(guò)濾器在計(jì)算位置時(shí)的錯(cuò)誤率和計(jì)算復(fù)雜度。使用聯(lián)合過(guò)濾器可校正在測(cè)量移動(dòng)設(shè)備的角運(yùn)動(dòng)時(shí)的傳感器讀數(shù)的錯(cuò)誤。轉(zhuǎn)換檢測(cè)技術(shù)可檢測(cè)移動(dòng)設(shè)備從地點(diǎn)離開(kāi),并切換到使用GPS或使用另一地點(diǎn)的位置指紋數(shù)據(jù)進(jìn)行位置確定,從而避免在移動(dòng)設(shè)備不再位于該處時(shí)浪費(fèi)計(jì)算資源來(lái)計(jì)算地點(diǎn)中的位置。
在附圖和以下說(shuō)明書(shū)中闡述了主題的一個(gè)或多個(gè)具體實(shí)施的細(xì)節(jié)。根據(jù)說(shuō)明、附圖及權(quán)利要求,所述主題的其他特征、方面和優(yōu)點(diǎn)將變得顯而易見(jiàn)。
附圖說(shuō)明
圖1是示出用于室內(nèi)位置確定的示例性用戶界面的圖示。
圖2示出了用于確定地點(diǎn)處的位置的示例性技術(shù)。
圖3A是示出用于室內(nèi)位置確定的示例性貝葉斯過(guò)濾器的示意圖的框圖。
圖3B是示出使用粒子過(guò)濾器進(jìn)行室內(nèi)位置確定的示例性過(guò)程的流程圖。
圖4A至圖4F示出了用于配置粒子過(guò)濾器的示例性模型。
圖5A是示出示例性室內(nèi)調(diào)查技術(shù)的圖示。
圖5B是示出室內(nèi)調(diào)查數(shù)據(jù)的示例性聚合的圖示。
圖6是示出單元格的示例性位置指紋數(shù)據(jù)的圖示。
圖7是示出室內(nèi)位置確定的示例性架構(gòu)的框圖。
圖8是示出示例性室內(nèi)位置確定中的不同天線增益的圖示。
圖9A示出了被配置用于室內(nèi)位置確定的設(shè)備的示例性計(jì)步數(shù)據(jù)。
圖9B是示出加速度計(jì)啟發(fā)式方法的示例性過(guò)程的流程圖。
圖10A和圖10B示出了兩種不同過(guò)濾器的示例性數(shù)據(jù)。
圖11示出了兩種不同過(guò)濾器的示例性數(shù)據(jù)之間的相互關(guān)系。
圖12示出了角移動(dòng)分布的示例性表示。
圖13示出了用于確定傳感器在測(cè)量角速度和加速度時(shí)的偏差的示例性技術(shù)。
圖14A和圖14B示出了用于確定位置轉(zhuǎn)換的示例性技術(shù)。
圖15示出了在確定位置轉(zhuǎn)換時(shí)的示例性權(quán)重偏移。
圖16示出了用于去重調(diào)查數(shù)據(jù)的示例性親合矩陣。
圖17A和圖17B示出了用于對(duì)不同信號(hào)源進(jìn)行加權(quán)的示例性親合矩陣。
圖18示出了用于對(duì)傳入調(diào)查數(shù)據(jù)進(jìn)行加權(quán)的示例性親合矩陣。
圖19是示出取樣設(shè)備的示例性部件的框圖。
圖20是示出移動(dòng)設(shè)備的示例性定位子系統(tǒng)的部件的框圖。
圖21是示出定位服務(wù)器的定位服務(wù)子系統(tǒng)的示例性部件的框圖。
圖22是確定位置指紋數(shù)據(jù)的示例性過(guò)程的流程圖。
圖23是使用聯(lián)合過(guò)濾器進(jìn)行位置確定的示例性過(guò)程的流程圖。
圖24A和圖24B是確定位置轉(zhuǎn)換的示例性過(guò)程2400的流程圖。
圖25是調(diào)查數(shù)據(jù)去重的示例性過(guò)程的流程圖。
圖26是用于實(shí)現(xiàn)圖1至圖25的特征和操作的示例性系統(tǒng)架構(gòu)的框圖。
圖27是示出實(shí)現(xiàn)參照?qǐng)D1至圖25所述的特征和操作的移動(dòng)設(shè)備的示例性設(shè)備架構(gòu)的框圖。
圖28是圖1至圖25的移動(dòng)設(shè)備的示例性網(wǎng)絡(luò)操作環(huán)境的框圖。
各附圖中的類似參考符號(hào)表示類似的元件。
具體實(shí)施方式
示例性位置確定
圖1是示出用于室內(nèi)位置確定的示例性用戶界面100的圖示。用戶界面100可被顯示在被配置為確定室內(nèi)位置的移動(dòng)設(shè)備102上。室內(nèi)位置可為這樣的位置,其中來(lái)自衛(wèi)星定位系統(tǒng)(例如全球定位系統(tǒng)(GPS))的信號(hào)不可用、不夠準(zhǔn)確或其他方面不適合確定位置。室內(nèi)位置可為地點(diǎn)(例如,建筑物、洞穴或游輪)中的位置。室內(nèi)位置可包括緯度和經(jīng)度坐標(biāo)或相對(duì)于地點(diǎn)的坐標(biāo)(例如,參照點(diǎn)左邊X米和參照點(diǎn)前面Y米)。
用戶界面100可包括至少一部分地點(diǎn)的地圖,以及疊加在地圖上的位置指示符104。位置指示符104是指示移動(dòng)設(shè)備102在地點(diǎn)中的估計(jì)位置的標(biāo)記,例如圓點(diǎn)、圓圈或針狀物。位置指示符104可被精度指示符106包圍。精度指示符106可為圓形、正方形或另一種幾何形狀。精度指示符106的尺寸可指示移動(dòng)設(shè)備102的位置的估計(jì)誤差容限,其中尺寸較大表明估計(jì)誤差容限較大。
位置指示符104和相關(guān)聯(lián)的精度指示符106可隨著估計(jì)位置的變化(例如,當(dāng)用戶攜帶著移動(dòng)設(shè)備102在地點(diǎn)中行走時(shí))而移動(dòng)。當(dāng)移動(dòng)設(shè)備102移動(dòng)時(shí),位置指示符104可與航向指示符108相關(guān)聯(lián)。航向指示符108可為從位置指示符104指向移動(dòng)設(shè)備102的估計(jì)航向的箭頭。移動(dòng)設(shè)備102可使用對(duì)由移動(dòng)設(shè)備102接收到的信號(hào)的測(cè)量或使用移動(dòng)設(shè)備102預(yù)期接收到但實(shí)際上未接收到的信號(hào)來(lái)確定估計(jì)位置和估計(jì)航向。這些信號(hào)可為射頻(RF)信號(hào)。估計(jì)航向可能不同于使用陀螺儀或磁力儀(例如,機(jī)械或電子羅盤(pán))確定的航向,后者可受到各種干擾。移動(dòng)設(shè)備102可將標(biāo)記110疊加在地圖上。標(biāo)記110可在地圖上指示使用陀螺儀或磁力儀確定的航向。標(biāo)記110可為從位置指示符104指向航向的箭頭。該箭頭可指向與航向指示符108的方向不同的方向。
圖2示出了用于確定地點(diǎn)的位置的示例性技術(shù)。(圖1的)移動(dòng)設(shè)備102可通過(guò)使對(duì)移動(dòng)設(shè)備102的傳感器的信號(hào)測(cè)量與被存儲(chǔ)在移動(dòng)設(shè)備102上的位置指紋數(shù)據(jù)匹配來(lái)確定移動(dòng)設(shè)備102的位置。位置指紋數(shù)據(jù)可包括疊加在地點(diǎn)204上的虛擬網(wǎng)格202。虛擬網(wǎng)格202可包括多個(gè)單元格。每個(gè)單元格可為矩形區(qū)域(例如,正方形),其與對(duì)來(lái)自一個(gè)或多個(gè)信號(hào)源(例如,信號(hào)源206,208,210)的信號(hào)的預(yù)期測(cè)量相關(guān)聯(lián)。信號(hào)源206,208,210中的每個(gè)信號(hào)源可為RF信號(hào)源,例如無(wú)線接入點(diǎn)(AP)、RF信號(hào)信標(biāo)或蜂窩點(diǎn)。信號(hào)源206,208,210中的每個(gè)信號(hào)源可位于或可不位于地點(diǎn)204中。
移動(dòng)設(shè)備102可使用貝葉斯過(guò)濾器(例如,粒子過(guò)濾器)來(lái)確定移動(dòng)設(shè)備102的估計(jì)位置。移動(dòng)設(shè)備102可使用貝葉斯過(guò)濾器來(lái)確定移動(dòng)設(shè)備102位于每個(gè)單元格中的概率密度,并且可使用觀測(cè)值來(lái)更新該概率密度,該觀測(cè)值包括RF信號(hào)與對(duì)位置指紋數(shù)據(jù)中的信號(hào)的預(yù)期測(cè)量的匹配測(cè)量。每個(gè)“粒子”211可為與單元格對(duì)應(yīng)的候選位置。粒子211可對(duì)應(yīng)于移動(dòng)設(shè)備位于該單元格中時(shí)的預(yù)期測(cè)量。移動(dòng)設(shè)備102可基于包括實(shí)時(shí)傳感器讀數(shù)的觀測(cè)值來(lái)確定移動(dòng)設(shè)備102位于每個(gè)單元格中的概率。例如,移動(dòng)設(shè)備102可確定移動(dòng)設(shè)備102位于單元格212中的概率,該概率具有值X,該值X高于移動(dòng)設(shè)備102位于單元格214中的概率,該概率具有值Y,該值Y高于移動(dòng)設(shè)備102位于其他單元格中的概率。移動(dòng)設(shè)備102可隨后根據(jù)單元格212和214的位置來(lái)確定移動(dòng)設(shè)備102的估計(jì)位置。
圖3A是示出用于室內(nèi)位置確定的貝葉斯過(guò)濾器的示例性示意圖的框圖。貝葉斯過(guò)濾器可為粒子過(guò)濾器302。粒子過(guò)濾器302提供在離散時(shí)間t0、t1、t2等時(shí)(圖1的)對(duì)移動(dòng)設(shè)備102在地點(diǎn)(例如,圖2的地點(diǎn)204)中的位置狀態(tài)的估計(jì)。粒子過(guò)濾器302的狀態(tài)空間可由相對(duì)于參照點(diǎn)以米計(jì)的x,y坐標(biāo)來(lái)表示??墒褂枚〞r(shí)器304來(lái)調(diào)節(jié)離散時(shí)間。粒子過(guò)濾器302的觀測(cè)值可被提供在傳感器掃描306中。傳感器掃描306可包括測(cè)量,例如由移動(dòng)設(shè)備102的RF信號(hào)接收器接收到的RF信號(hào)的接收信號(hào)強(qiáng)度指示(RSSI)或往返時(shí)間(RTT)。
圖3B是示出使用粒子過(guò)濾器(例如,圖3A的過(guò)濾器302)進(jìn)行室內(nèi)位置確定的示例性過(guò)程320的流程圖。過(guò)程320可由移動(dòng)設(shè)備(例如,圖1的移動(dòng)設(shè)備102)執(zhí)行。
移動(dòng)設(shè)備可初始化(322)粒子過(guò)濾器的狀態(tài)空間。初始化狀態(tài)空間可包括設(shè)定零粒子和百分之百的地圖外權(quán)重。設(shè)定百分之百的地圖外權(quán)重可包括將所有權(quán)重分配給地圖外粒子。地圖外粒子可包括可與地點(diǎn)不相關(guān)的粒子。
移動(dòng)設(shè)備可根據(jù)信號(hào)測(cè)量來(lái)施加(324)權(quán)重。根據(jù)信號(hào)測(cè)量施加權(quán)重可包括基于信號(hào)傳播特性來(lái)確定信號(hào)衰減。移動(dòng)設(shè)備可確定在開(kāi)放空間中信號(hào)強(qiáng)度遵守對(duì)數(shù)正態(tài)分布。移動(dòng)設(shè)備可確定在多路徑和視線環(huán)境中信號(hào)強(qiáng)度可遵守萊斯分布。移動(dòng)設(shè)備可確定在沒(méi)有在視線內(nèi)時(shí)多路徑衰減朝向兩個(gè)獨(dú)立高斯分布(包括同相和正交)收斂,從而產(chǎn)生按伏(V)或毫伏(mV)測(cè)得的信號(hào)強(qiáng)度的瑞利分布。
移動(dòng)設(shè)備可根據(jù)已下載到移動(dòng)設(shè)備的位置指紋數(shù)據(jù)來(lái)獲得RSSI預(yù)期在地點(diǎn)的每個(gè)位置處的熱圖。每個(gè)熱圖可對(duì)應(yīng)于不同信號(hào)源。對(duì)于每個(gè)粒子而言,移動(dòng)設(shè)備可根據(jù)熱圖通過(guò)預(yù)期信號(hào)強(qiáng)度來(lái)確定瑞利分布的中心。移動(dòng)設(shè)備可確定觀測(cè)到的測(cè)量對(duì)于網(wǎng)格的一個(gè)或多個(gè)單元格中的粒子是可能的,并且對(duì)于一個(gè)或多個(gè)其他單元格中的粒子是不可能的。移動(dòng)設(shè)備可針對(duì)每個(gè)信號(hào)源重復(fù)上述操作。在預(yù)期信號(hào)強(qiáng)度不可用的區(qū)域中,移動(dòng)設(shè)備可確定測(cè)量似然分布是以dBm測(cè)得的均勻分布。
移動(dòng)設(shè)備隨后重新取樣(328)并執(zhí)行運(yùn)動(dòng)和預(yù)測(cè)(330),然后重復(fù)階段324,326,328,330的操作。下文參照?qǐng)D4A至圖4F描述了運(yùn)動(dòng)和預(yù)測(cè)操作的細(xì)節(jié)。
圖4A至圖4F示出了用于位置預(yù)測(cè)的各種示例性模型。圖4A示出了最簡(jiǎn)單版本的運(yùn)動(dòng)和預(yù)測(cè)。移動(dòng)設(shè)備可將高斯隨機(jī)噪聲以每單位時(shí)間的固定方差添加到每個(gè)粒子。粒子402(被表示為圖4A中的實(shí)心圓點(diǎn))為時(shí)間t0的粒子。粒子404(每個(gè)粒子被表示為圓圈)為時(shí)間t1的粒子,時(shí)間t1為時(shí)間t0之后的單位時(shí)間。移動(dòng)設(shè)備可隨后使用觀測(cè)值來(lái)過(guò)濾粒子404。
圖4B示出了在移動(dòng)設(shè)備具有指示移動(dòng)設(shè)備的用戶在行走的計(jì)步信息的情況下的運(yùn)動(dòng)和預(yù)測(cè)。移動(dòng)設(shè)備可添加小高斯隨機(jī)噪聲,其中拉普拉斯算子被設(shè)定為步幅長(zhǎng)度。粒子406為時(shí)間t0的粒子。粒子408為時(shí)間t1的粒子。
圖4C示出了在移動(dòng)設(shè)備具有指示移動(dòng)設(shè)備的用戶未行走的計(jì)步信息的情況下的運(yùn)動(dòng)和預(yù)測(cè)。移動(dòng)設(shè)備可將小高斯隨機(jī)噪聲以每單位時(shí)間的固定方差添加到每個(gè)粒子。粒子410為時(shí)間t0的粒子。粒子412為時(shí)間t1的粒子。
圖4D示出了在移動(dòng)設(shè)備具有計(jì)步信息并且另外還具有航向信息的情況下的運(yùn)動(dòng)和預(yù)測(cè)。航向信息可指示移動(dòng)設(shè)備在時(shí)間t0的航向。移動(dòng)設(shè)備可能不具有關(guān)于移動(dòng)設(shè)備的用戶是在行走還是靜止不動(dòng)的具體信息。移動(dòng)設(shè)備可將高斯隨機(jī)噪聲以每單位時(shí)間的固定方差以及分布的航向變化添加到每個(gè)粒子。粒子414為時(shí)間t0的粒子。粒子414與在圖4D中被表示為箭頭的航向相關(guān)聯(lián)。粒子416(每個(gè)粒子由指示相應(yīng)航向的箭頭表示)為時(shí)間t1的粒子。
圖4E示出了在移動(dòng)設(shè)備具有計(jì)步信息和航向信息的情況下的運(yùn)動(dòng)和預(yù)測(cè)。計(jì)步信息可指示在時(shí)間t0用戶攜帶移動(dòng)設(shè)備在行走。移動(dòng)設(shè)備可將截?cái)喔咚闺S機(jī)噪聲以每單位時(shí)間的固定方差以及分布的航向變化添加到每個(gè)粒子。移動(dòng)設(shè)備可在移動(dòng)設(shè)備的航向中截?cái)喔咚闺S機(jī)噪聲。粒子416為時(shí)間t0的粒子。粒子418與在圖4D中被表示為箭頭的航向相關(guān)聯(lián)。粒子420為時(shí)間t1的粒子。
圖4F示出了在移動(dòng)設(shè)備具有計(jì)步信息和航向信息的情況下的運(yùn)動(dòng)和預(yù)測(cè)。計(jì)步信息可指示移動(dòng)設(shè)備在時(shí)間t0靜止不動(dòng)。移動(dòng)設(shè)備可將小高斯隨機(jī)噪聲以每單位時(shí)間的固定方差以及固定航向(對(duì)應(yīng)于移動(dòng)設(shè)備在時(shí)間t0的航向)添加到每個(gè)粒子。粒子422為時(shí)間t0的粒子。粒子424為時(shí)間t1的粒子。
示例性位置調(diào)查
圖5A是示出示例性室內(nèi)位置調(diào)查技術(shù)的圖示。位置調(diào)查所生成的調(diào)查數(shù)據(jù)可經(jīng)處理而產(chǎn)生地點(diǎn)(例如地點(diǎn)204)的位置指紋。取樣設(shè)備502可為實(shí)現(xiàn)位置調(diào)查特征的移動(dòng)設(shè)備。取樣設(shè)備502可被調(diào)查員攜帶到地點(diǎn)204。調(diào)查員可為人或被編程為在地點(diǎn)204四周移動(dòng)的車(chē)輛。
地點(diǎn)204可為具有結(jié)構(gòu)的空間,該結(jié)構(gòu)具有比GPS或WiFiTM三角測(cè)量的可用粒度更精細(xì)的結(jié)構(gòu)粒度。地點(diǎn)204的結(jié)構(gòu)可包括限制人在空間中移動(dòng)的一個(gè)或多個(gè)約束。這些約束可包括例如地圖約束(例如,墻、欄桿或隔間隔板)、通道約束(例如,在由道路標(biāo)志限定的通道上行走的步行者將沿著該通道步行)或步行者運(yùn)動(dòng)約束(例如,步行者無(wú)法超過(guò)X英里/小時(shí)的移動(dòng)速度或當(dāng)不在樓梯或升降機(jī)中時(shí)無(wú)法豎直地移動(dòng))。
調(diào)查地點(diǎn)204可包括在取樣設(shè)備502在地點(diǎn)204中移動(dòng)時(shí)記錄地點(diǎn)204處的環(huán)境讀數(shù)。環(huán)境讀數(shù)可為對(duì)來(lái)自地點(diǎn)204各個(gè)位置(例如,位置512和516)處的信號(hào)源(例如,信號(hào)源206,208,210)的信號(hào)的測(cè)量。測(cè)量來(lái)自信號(hào)源206,208,210的信號(hào)可包括在位置512和516處執(zhí)行信道掃描。信道掃描可為對(duì)信號(hào)源206,208,210的所有標(biāo)準(zhǔn)RF信道進(jìn)行掃描。如果在信道掃描中檢測(cè)到信號(hào),則取樣設(shè)備502可測(cè)量該信號(hào)的一個(gè)或多個(gè)方面。例如,取樣設(shè)備502可測(cè)量RSSI或RTT或這兩者。取樣設(shè)備502可記錄與信號(hào)源206,208,210中的每個(gè)信號(hào)源的標(biāo)識(shí)符相關(guān)聯(lián)的測(cè)量。標(biāo)識(shí)符可為相應(yīng)信號(hào)源的媒體訪問(wèn)控制(MAC)地址或服務(wù)集識(shí)別(SSID)。
取樣設(shè)備502可在任意位置(例如,位置512)處開(kāi)始進(jìn)行測(cè)量。攜帶取樣設(shè)備502的調(diào)查員可沿著任何路徑在任何方向上行走。運(yùn)動(dòng)傳感器(例如,加速度計(jì))可測(cè)量調(diào)查員邁步所引起的加速度。取樣設(shè)備502可使用與取樣設(shè)備502的陀螺儀或磁力儀相關(guān)聯(lián)的測(cè)量來(lái)確定行進(jìn)速度、行進(jìn)距離和方位。取樣設(shè)備502可隨后確定運(yùn)動(dòng)路徑例如運(yùn)動(dòng)路徑513A。運(yùn)動(dòng)路徑513A可為連接兩個(gè)錨點(diǎn)的路徑。每個(gè)錨點(diǎn)可為用戶利用標(biāo)記在取樣設(shè)備上指定的地點(diǎn)204中的位置,或取樣設(shè)備確定已發(fā)生方向改變的地點(diǎn)204中的位置。
例如,第一錨點(diǎn)可與位置512相關(guān)聯(lián),該位置是用戶指定為調(diào)查起點(diǎn)的位置。第二錨點(diǎn)可與位置514相關(guān)聯(lián),該位置是如由運(yùn)動(dòng)傳感器和羅盤(pán)讀數(shù)確定的取樣設(shè)備502的估計(jì)位置。運(yùn)動(dòng)路徑513A將起點(diǎn)和估計(jì)位置鏈接起來(lái)。
與估計(jì)位置514相關(guān)聯(lián)的錨點(diǎn)可響應(yīng)于用戶輸入而移動(dòng)。調(diào)查員的步幅可比普通人更大或更小。取樣設(shè)備502的羅盤(pán)可受到各種干擾的影響。因此,估計(jì)位置514可為取樣設(shè)備502的不準(zhǔn)確位置。調(diào)查員可通過(guò)指示取樣設(shè)備502位于位置516處來(lái)校正該不準(zhǔn)確度。取樣設(shè)備502可隨后將運(yùn)動(dòng)路徑513A調(diào)節(jié)成運(yùn)動(dòng)路徑513B。取樣設(shè)備502可在調(diào)查期間(例如,在取樣設(shè)備502在地點(diǎn)204中移動(dòng)時(shí))或在調(diào)查之后作出該調(diào)節(jié)。
取樣設(shè)備502可移動(dòng)到下一位置518,520,522。下一位置518,520,522中的每個(gè)位置可為估計(jì)位置。取樣設(shè)備502可接收用戶輸入,以將估計(jì)位置522調(diào)節(jié)成位置524。
取樣設(shè)備502可沿著運(yùn)動(dòng)路徑利用路點(diǎn)來(lái)對(duì)環(huán)境讀數(shù)進(jìn)行標(biāo)記。例如,取樣設(shè)備502可確定沿著經(jīng)調(diào)節(jié)的運(yùn)動(dòng)路徑526(長(zhǎng)28米)從位置520行進(jìn)到位置524需要20秒。在40秒期間,取樣設(shè)備502分別在第5秒、第10秒和第15秒時(shí)記錄三組環(huán)境讀數(shù)。取樣設(shè)備502可確定分別與位置520相距7、14和21米處的路點(diǎn)528,530,532。取樣設(shè)備502可使路點(diǎn)528,530,532的位置與這三組環(huán)境讀數(shù)相關(guān)聯(lián)。取樣設(shè)備502或與取樣設(shè)備無(wú)線耦接的定位服務(wù)器可確定用戶設(shè)備位于路點(diǎn)528,530,532處時(shí)由用戶設(shè)備所預(yù)期的環(huán)境讀數(shù)。預(yù)期讀數(shù)可被指定為地點(diǎn)204的位置指紋的一部分。用戶設(shè)備可使用地點(diǎn)204的位置指紋來(lái)估計(jì)用戶設(shè)備位于地點(diǎn)204中的何處。
圖5B是示出室內(nèi)調(diào)查數(shù)據(jù)的示例性聚合的圖示。定位服務(wù)器可從第一取樣設(shè)備和第二取樣設(shè)備(兩者均調(diào)查地點(diǎn)204)接收調(diào)查數(shù)據(jù)。第一取樣設(shè)備在第一次調(diào)查期間可沿著路徑540。第二取樣設(shè)備在第二次調(diào)查期間可沿著路徑542。路徑540和路徑542可具有重疊部分,并且可具有彼此不同的部分。
定位服務(wù)器可確定發(fā)生每次信號(hào)掃描的地點(diǎn)204中的相應(yīng)位置。服務(wù)器可隨后執(zhí)行空間量化,并確定離散信號(hào)掃描的最佳擬合的瑞利分布。在空間量化中,定位服務(wù)器可確定網(wǎng)格,包括網(wǎng)格中的每個(gè)單元格的單元格大小。定位服務(wù)器可動(dòng)態(tài)地確定單元格大小。在確定單元格大小時(shí),定位服務(wù)器可使用大量的調(diào)查數(shù)據(jù)。通過(guò)提供更高的精度,更多的調(diào)查數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)于更小的單元格大小??纱嬖谥貜?fù)附加數(shù)據(jù)而不給調(diào)查增加精度的臨界點(diǎn)。在確定添加調(diào)查數(shù)據(jù)會(huì)縮小單元格大小時(shí),定位服務(wù)器可確定更多調(diào)查將使移動(dòng)設(shè)備更準(zhǔn)確地進(jìn)行位置確定。定位服務(wù)器可從取樣設(shè)備請(qǐng)求附加調(diào)查數(shù)據(jù)。在確定添加調(diào)查不會(huì)縮小單元格大小時(shí),定位服務(wù)器可確定調(diào)查已被聚合,并且更多調(diào)查不會(huì)使移動(dòng)設(shè)備更準(zhǔn)確地進(jìn)行位置確定。定位服務(wù)器可隨后通知取樣設(shè)備已執(zhí)行充分的調(diào)查。該通知可用于提醒調(diào)查員停止對(duì)地點(diǎn)進(jìn)行調(diào)查。定位服務(wù)器可使用單元格的大小作為地點(diǎn)204的質(zhì)地的預(yù)測(cè)器,該單元格的大小是使用掃描信號(hào)的位置確定精度的下限。最佳擬合的瑞利分布可為由離散掃描得出的連續(xù)概率分布。瑞利分布的單位可為實(shí)測(cè)功率與單位參考功率(例如,dBm)之間的比率。相應(yīng)最佳擬合的瑞利分布可與每個(gè)單元格相關(guān)聯(lián)。
該系統(tǒng)可內(nèi)插和外推地點(diǎn)204的未觀測(cè)區(qū)域。例如,定位服務(wù)器可確定沒(méi)有取樣設(shè)備對(duì)位于兩個(gè)或更多個(gè)調(diào)查區(qū)域之間的區(qū)域544進(jìn)行調(diào)查。定位服務(wù)器可隨后通過(guò)對(duì)這兩個(gè)或更多個(gè)調(diào)查區(qū)域的調(diào)查數(shù)據(jù)進(jìn)行內(nèi)插來(lái)對(duì)預(yù)期信號(hào)測(cè)量進(jìn)行內(nèi)插。定位服務(wù)器可確定沒(méi)有取樣設(shè)備對(duì)不位于兩個(gè)或更多個(gè)調(diào)查區(qū)域之間的區(qū)域546進(jìn)行調(diào)查。定位服務(wù)器可隨后通過(guò)使用信號(hào)傳播特性(例如,對(duì)數(shù)距離路徑損耗、對(duì)數(shù)正態(tài)分布或萊斯分布)和地點(diǎn)204的結(jié)構(gòu)外推調(diào)查區(qū)域的調(diào)查數(shù)據(jù)來(lái)對(duì)預(yù)期信號(hào)測(cè)量進(jìn)行內(nèi)插。內(nèi)插和外推可包括將對(duì)數(shù)距離路徑損耗簡(jiǎn)化成純粹的線性方程,從而將內(nèi)插或外推縮小成離散泊松方程(DPE)的示例。定位服務(wù)器可使用DPE算子來(lái)計(jì)算結(jié)果。
定位服務(wù)器可確定地點(diǎn)204的樓面平面圖的尺寸。確定該尺寸包括確定基準(zhǔn),即哪個(gè)方向?yàn)楸?。這種確定允許位置確定使用羅盤(pán)作為航向基準(zhǔn)。定位服務(wù)器可通過(guò)獲取調(diào)查數(shù)據(jù)中的羅盤(pán)讀數(shù)的中值來(lái)確定局部磁北。局部磁北可能與實(shí)際磁北相同或可能因環(huán)境影響而與實(shí)際磁北不同。
確定該尺寸可包括確定樓面平面圖上的測(cè)量(例如,以米為單位)。如果緯度和經(jīng)度錨點(diǎn)可用于樓面平面圖,則定位服務(wù)器可計(jì)算轉(zhuǎn)換。確定測(cè)量可基于由調(diào)查員所提供的基準(zhǔn)點(diǎn)。如果緯度和經(jīng)度錨點(diǎn)不可用于樓面平面圖,則定位服務(wù)器可使用行走距離來(lái)計(jì)算樓面平面圖的大小。
定位服務(wù)器可對(duì)每個(gè)信號(hào)源執(zhí)行該操作,使之變成相應(yīng)熱圖。定位服務(wù)器可向移動(dòng)設(shè)備(例如,移動(dòng)設(shè)備102)提供作為位置指紋數(shù)據(jù)的熱圖,以便進(jìn)行位置確定。
圖6是示出單元格的示例性位置指紋數(shù)據(jù)的圖示。位置指紋數(shù)據(jù)包括(圖2的)地點(diǎn)204的熱圖602。熱圖602可包括疊加在地點(diǎn)204的地圖上的虛擬單元格。每個(gè)單元格與在該單元格中進(jìn)行測(cè)量時(shí)的信號(hào)預(yù)期測(cè)量相關(guān)聯(lián)。
為了舉例說(shuō)明,提供代表性單元格604。單元格604可與概率密度函數(shù)606相關(guān)聯(lián)。概率密度函數(shù)可為對(duì)RSSI內(nèi)的取樣數(shù)據(jù)的瑞利分布擬合。取樣數(shù)據(jù)可包括對(duì)于多個(gè)RSSI范圍(例如,-100dBm至-90dBm、-90dBm至-80dBm等等)中的每個(gè)RSSI范圍而言在與單元格604對(duì)應(yīng)的地點(diǎn)204中的位置處進(jìn)行的對(duì)測(cè)量的計(jì)數(shù)。預(yù)期值可為瑞利分布擬合的統(tǒng)計(jì)期望。
圖7是示出室內(nèi)位置確定的示例性架構(gòu)的框圖。該架構(gòu)可在移動(dòng)設(shè)備(例如,圖1的移動(dòng)設(shè)備102)上實(shí)現(xiàn)。
移動(dòng)設(shè)備102可將定時(shí)器304和傳感器掃描306的輸出饋送到聯(lián)合過(guò)濾器702。傳感器掃描306可包括RF信號(hào)測(cè)量。聯(lián)合過(guò)濾器702可包括結(jié)合工作的兩個(gè)貝葉斯過(guò)濾器,即第一過(guò)濾器704和第二過(guò)濾器708。第一過(guò)濾器704可為被配置為使用觀測(cè)值(例如,傳感器掃描306)來(lái)過(guò)濾粒子例如移動(dòng)設(shè)備102在地點(diǎn)中的候選位置的一種類型的粒子過(guò)濾器。候選位置為在粒子過(guò)濾器的迭代中的移動(dòng)設(shè)備102的可能位置。第二過(guò)濾器706可為被配置為處理慣性傳感器讀數(shù)和磁力儀讀數(shù)的一種類型的卡爾曼過(guò)濾器。定時(shí)器304的輸出可限定第一過(guò)濾器704和第二過(guò)濾器706的時(shí)間間隔。第一過(guò)濾器704和第二過(guò)濾器706的時(shí)間間隔可彼此相同或不同。粒子過(guò)濾器704可分析指示置信度的粒子過(guò)濾器704的“自適應(yīng)”統(tǒng)計(jì)值。如果最近的室內(nèi)位置與近期測(cè)量符合度低,則粒子過(guò)濾器704可確定置信度低。
移動(dòng)設(shè)備102可包括被配置為測(cè)量圍繞x、y和z軸的角速度和加速度的陀螺儀710。移動(dòng)設(shè)備102的陀螺靜態(tài)檢測(cè)模塊712可基于陀螺儀710的輸出來(lái)確定移動(dòng)設(shè)備是否為陀螺靜態(tài)模式。聯(lián)合過(guò)濾器702可使用陀螺靜態(tài)檢測(cè)模塊712的輸出來(lái)過(guò)濾陀螺儀710的讀數(shù),從而推斷移動(dòng)設(shè)備102的航向、移動(dòng)設(shè)備102沿著該航向的速度、以及陀螺儀710的偏差。
移動(dòng)設(shè)備102可包括被配置為測(cè)量移動(dòng)設(shè)備在x、y和z軸的方向上的線性加速度的加速度計(jì)714。加速度計(jì)714可生成計(jì)步數(shù)據(jù)。行走檢測(cè)模塊716可使用計(jì)步數(shù)據(jù)來(lái)確定移動(dòng)設(shè)備是處于行走模式(其中設(shè)備被行走用戶攜帶)、處于未指定模式(其中移動(dòng)設(shè)備可移動(dòng),例如被取出口袋,但不處于行走模式)、還是處于靜態(tài)模式。
移動(dòng)設(shè)備102可包括被配置為確定磁北的磁力儀718。磁可靠性模塊720可使用來(lái)自陀螺儀710的輸出和來(lái)自行走檢測(cè)模塊716的輸出來(lái)確定任何給定時(shí)間的磁可靠性。磁可靠性模塊720可濾除可能不準(zhǔn)確的磁力儀718的讀數(shù),例如由位置靠近移動(dòng)設(shè)備的磁性物體、由磁力儀延遲或由磁力儀噪聲所造成的讀數(shù)的不準(zhǔn)確。
聯(lián)合過(guò)濾器702可使用陀螺靜態(tài)檢測(cè)模塊712、陀螺儀710、行走檢測(cè)模塊716和磁可靠性模塊720的輸出來(lái)確定移動(dòng)設(shè)備的狀態(tài)的概率分布。概率分布可包括有關(guān)x,y位置(例如,以米計(jì))和天線增益(例如,以dBm計(jì))的概率分布,并且將該概率分布饋送到聚類與模式估計(jì)模塊722。聚類與模式估計(jì)模塊722可根據(jù)以米計(jì)的概率分布、以平方米計(jì)的估計(jì)位置的方差以及以概率值表示的與估計(jì)位置相關(guān)聯(lián)的置信度來(lái)確定移動(dòng)設(shè)備的估計(jì)位置。
移動(dòng)設(shè)備102可包括粗略位置切換器730。粗略位置切換器730為被配置為檢測(cè)移動(dòng)設(shè)備102的轉(zhuǎn)換的移動(dòng)設(shè)備102的部件。轉(zhuǎn)換可包括移動(dòng)設(shè)備102離開(kāi)地點(diǎn)或移動(dòng)設(shè)備102從地點(diǎn)的第一部分(例如,建筑物的第一層)移動(dòng)到地點(diǎn)的第二部分(例如,建筑物的第二層)。在檢測(cè)到該轉(zhuǎn)換時(shí),粗略位置切換器730可切換到位置指紋數(shù)據(jù)的不同部分、從室內(nèi)位置確定切換到室外位置確定(例如,通過(guò)使用GPS信號(hào))或這兩種情況一起發(fā)生。
粗略位置切換器730可使用各種信號(hào)(例如,Wi-Fi信號(hào)或GPS信號(hào))來(lái)確定移動(dòng)設(shè)備102位于地點(diǎn)中的概率。例如,粗略位置切換器730可分析近期的掃描集合(例如,在上個(gè)90秒中的任何時(shí)間的每個(gè)信道上的最近掃描),并列出所觀測(cè)到的所有MAC地址。如果移動(dòng)設(shè)備102不位于地點(diǎn)V中,則粗略位置切換器730可能無(wú)法觀測(cè)到移動(dòng)設(shè)備102位于地點(diǎn)V內(nèi)時(shí)粗略位置切換器730預(yù)期會(huì)觀測(cè)到的那樣多的MAC地址。相似地,如果移動(dòng)設(shè)備102實(shí)際上位于地點(diǎn)V內(nèi),則粗略位置切換器730可能會(huì)在每一次掃描中均觀測(cè)到該地點(diǎn)的個(gè)多MAC地址。
對(duì)粗略位置切換器730的其他輸入可包括獲取近期位置(例如,GPS位置),并將這些近期位置的緯度和經(jīng)度與地點(diǎn)V的已知緯度和經(jīng)度進(jìn)行比較。它們相隔越遠(yuǎn),移動(dòng)設(shè)備102便越不可能位于地點(diǎn)V處。同樣,當(dāng)移動(dòng)設(shè)備102在室內(nèi)時(shí),更難以獲得移動(dòng)設(shè)備102的較強(qiáng)衛(wèi)星定位。在觀測(cè)到衛(wèi)星定位較弱或不存在時(shí),粗略位置切換器730可確定移動(dòng)設(shè)備102可能在室內(nèi)。在觀測(cè)到遠(yuǎn)離地點(diǎn)的衛(wèi)星定位較強(qiáng)時(shí),粗略位置切換器730可確定移動(dòng)設(shè)備102可能不位于地點(diǎn)V處。
近期掃描集合、近期位置和置信度可共同形成貝葉斯過(guò)濾器。這三個(gè)來(lái)源中的每個(gè)來(lái)源對(duì)是否相信移動(dòng)設(shè)備102位于每個(gè)特定地點(diǎn)中進(jìn)行投票。統(tǒng)計(jì)每個(gè)地點(diǎn)的票數(shù)。在一些具體實(shí)施中,這些票數(shù)被視為概率,并且利用適當(dāng)?shù)呢惾~斯過(guò)濾器來(lái)替代票數(shù)結(jié)果。但更簡(jiǎn)單且資源更便宜的算法可僅僅統(tǒng)計(jì)票數(shù),而對(duì)于更簡(jiǎn)單的算法而言,要確定多少票數(shù)是有價(jià)值的、多少票數(shù)可能比較困難。
圖8是示出示例性室內(nèi)位置確定中的不同天線增益的圖示。取樣設(shè)備的不同品牌和型號(hào)以及其他移動(dòng)設(shè)備的不同品牌和型號(hào)可具有不同的天線增益。當(dāng)用戶在不同位置和不同角度持握同一移動(dòng)設(shè)備時(shí),該移動(dòng)設(shè)備可具有不同的天線增益。定位子系統(tǒng)可將天線增益添加到(圖7的)第一過(guò)濾器704的狀態(tài)中,以進(jìn)行補(bǔ)償。
例如,移動(dòng)設(shè)備可在某一位置處具有第一增益圖案802。移動(dòng)設(shè)備可由于環(huán)境影響(例如由房間擁擠或由持握移動(dòng)設(shè)備的方式所造成的環(huán)境影響)而具有第二增益圖案804。第二移動(dòng)設(shè)備可具有可能由天線和芯片組的不同設(shè)計(jì)造成的第三增益圖案806。定位子系統(tǒng)可推斷以dBm測(cè)得的單獨(dú)天線增益。水平軸X可指示移動(dòng)設(shè)備處于不同位置或角度時(shí)移動(dòng)設(shè)備預(yù)期將觀測(cè)到的信號(hào)強(qiáng)度。垂直軸Y可指示移動(dòng)設(shè)備實(shí)際觀測(cè)到的信號(hào)強(qiáng)度。對(duì)應(yīng)于第一增益圖802,定位子系統(tǒng)可引入dBm參數(shù)y=x+g0,其中g(shù)0=0。對(duì)應(yīng)于第二增益圖804,定位子系統(tǒng)可引入dBm參數(shù)y=x+g1。對(duì)應(yīng)于第二增益圖804,定位子系統(tǒng)可引入dBm參數(shù)y=x+g2。在上述計(jì)算中,g0、g1和g2為以dBm測(cè)得的不同天線增益。
圖9A示出了被配置用于室內(nèi)位置確定的設(shè)備的示例性計(jì)步數(shù)據(jù)900。計(jì)步數(shù)據(jù)900可包括來(lái)自(圖7的)加速度計(jì)714的讀數(shù)。這些讀數(shù)以二維圖形表示。該圖形的X軸表示以秒測(cè)得的時(shí)間。該圖形的Y軸可表示以米/秒/秒(m/s^2)測(cè)得的垂直加速度。計(jì)步數(shù)據(jù)900中的每個(gè)波峰和波谷可表示攜帶移動(dòng)設(shè)備的人所邁的一步。計(jì)步數(shù)據(jù)900的部分可為平坦的,從而指示人在該部分的時(shí)間內(nèi)沒(méi)有行走。
圖9B是示出加速度計(jì)啟發(fā)式方法的示例性過(guò)程920的流程圖。過(guò)程920可由圖7的行走檢測(cè)模塊716執(zhí)行。
行走檢測(cè)模塊716可從加速度計(jì)714接收(922)計(jì)步數(shù)據(jù)900。行走檢測(cè)模塊716可確定(924)指定時(shí)間內(nèi)的加速度的方差。時(shí)間可被指定為人邁一步的平均時(shí)間,例如750毫秒(ms)。行走檢測(cè)模塊716可確定方差是否降至低于閾值。如果是(例如,當(dāng)方差足夠低時(shí)),則行走檢測(cè)模塊716可確定移動(dòng)設(shè)備處于靜態(tài)模式928。如果否(例如,當(dāng)方差足夠高時(shí)),則行走檢測(cè)模塊716可確定移動(dòng)設(shè)備處于非靜態(tài)模式930。
在確定移動(dòng)設(shè)備處于非靜態(tài)模式930時(shí),行走檢測(cè)模塊716可使用重力加速度的大小和邁步持續(xù)時(shí)間檢查來(lái)確定移動(dòng)設(shè)備是處于未指定模式還是處于行走模式。例如,如果方差指示加速度的方向變化高于或低于正常邁步時(shí)間例如高于K ms或低于L ms,則行走檢測(cè)模塊716可確定移動(dòng)設(shè)備處于未指定模式。否則,行走檢測(cè)模塊716可確定移動(dòng)設(shè)備處于行走模式。行走檢測(cè)模塊716可向聯(lián)合過(guò)濾器702和磁可靠性模塊720(均示于圖7中)提交(932)靜態(tài)模式928、未指定模式或行走模式作為輸出。
同樣,陀螺儀靜態(tài)檢測(cè)模塊712可在指定時(shí)間期間基于陀螺儀讀數(shù)的方差來(lái)確定移動(dòng)設(shè)備是處于陀螺儀靜態(tài)模式還是處于陀螺儀非靜態(tài)模式。該指定時(shí)間可對(duì)應(yīng)于改變行走方向的時(shí)間,例如1.5秒。在確定方差超過(guò)閾值時(shí),陀螺儀靜態(tài)檢測(cè)模塊712可確定移動(dòng)設(shè)備處于陀螺儀非靜態(tài)模式。否則,陀螺儀靜態(tài)檢測(cè)模塊712可確定移動(dòng)設(shè)備處于陀螺儀非靜態(tài)模式。
示例性聯(lián)合過(guò)濾器
圖10A和圖10B示出了兩種不同過(guò)濾器的示例性數(shù)據(jù)。這兩種過(guò)濾器可為圖7的第一過(guò)濾器704和第二過(guò)濾器708。第一過(guò)濾器704(例如,粒子過(guò)濾器)和第二過(guò)濾器708可組合而不層疊。粒子1002可對(duì)應(yīng)于移動(dòng)設(shè)備在時(shí)間t0在(x0,y0)位置處的可能位置。同時(shí),在t0和t1之間的時(shí)間,陀螺儀可檢測(cè)移動(dòng)設(shè)備的方向的變化,該方向的變化具有概率分布1004。移動(dòng)設(shè)備的定位子系統(tǒng)可將粒子1002與改變方向的概率分布1004組合起來(lái),以在時(shí)間t1確定移動(dòng)設(shè)備位于與粒子1006對(duì)應(yīng)的位置(x1,y1)處或與粒子1008對(duì)應(yīng)的位置(x2,y2)處的概率分布。
圖11示出了兩種不同過(guò)濾器(例如,粒子過(guò)濾器和卡爾曼過(guò)濾器)的示例性數(shù)據(jù)之間的相互關(guān)系??柭^(guò)濾器可通過(guò)隱含分布來(lái)影響粒子過(guò)濾器。粒子過(guò)濾器可通過(guò)對(duì)中心矩引入權(quán)重來(lái)影響卡爾曼過(guò)濾器。移動(dòng)設(shè)備的定位子系統(tǒng)可執(zhí)行聯(lián)合推斷,例如使用RF信號(hào)掃描來(lái)推斷陀螺儀偏差。另外,定位子系統(tǒng)可使用RF信號(hào)掃描來(lái)推斷移動(dòng)設(shè)備的航向、角速度和位置。如果定位子系統(tǒng)解析陀螺儀偏差、航向、角速度或定位中的一者,則定位子系統(tǒng)可使用該解答來(lái)解析這些變量中的另一變量。定位子系統(tǒng)可推斷支配貝葉斯過(guò)濾器的模型的隱藏參數(shù)。例如,用戶的“步幅長(zhǎng)度”或每步的距離可為未知先驗(yàn)的。隨時(shí)間,定位子系統(tǒng)可確定與用戶總體軌跡一致的主要步幅長(zhǎng)度。定位子系統(tǒng)還可獲悉移動(dòng)設(shè)備周?chē)拇艌?chǎng)的特性以及其他傳感器偏差。
在給定時(shí)間t0,粒子過(guò)濾器1112中的每個(gè)粒子1102A,1104A,1106A,1108A可具有以米計(jì)的相應(yīng)x位置、以米計(jì)的相應(yīng)y位置、以及以基準(zhǔn)方向(例如,北)弧度計(jì)的相應(yīng)航向θ。粒子1102A,1104A,1106A,1108A的航向在航向地圖1114中表示為航向1102B,1104B,1106B,1108B,其未按比例繪制。
卡爾曼過(guò)濾器可具有系統(tǒng)狀態(tài)1116,該系統(tǒng)狀態(tài)包括航向變化速率ω(以航向θ內(nèi)的弧度/秒(rad/s)測(cè)得)的概率分布。定位子系統(tǒng)可通過(guò)航向地圖1114來(lái)將卡爾曼過(guò)濾器的系統(tǒng)狀態(tài)1116與粒子過(guò)濾器1112中的粒子聯(lián)系起來(lái)。通過(guò)這種聯(lián)系,定位子系統(tǒng)可為每個(gè)粒子(例如,粒子1102A和粒子1104A)給予ω的隱含分布,例如分別為分布1102C和分布1104C。
圖12示出了角運(yùn)動(dòng)分布的示例性表示。定位子系統(tǒng)可將圖11的分布1102C和分布1104C分別表示為高斯1202和1204。因此,定位子系統(tǒng)可使粒子1102A和1104A與高斯1202和1204相關(guān)聯(lián)。同樣,定位子系統(tǒng)可使粒子1106A和1108A分別與高斯1206和1208相關(guān)聯(lián)。
圖13示出了兩個(gè)貝葉斯過(guò)濾器之間的交互。圖11至圖12示出了在t0時(shí)航向θ的變化速率ω的隱含分布。圖13示出了在時(shí)間t1(例如,t0后的一個(gè)時(shí)間單位)時(shí)的分布的變化。
在時(shí)間t1時(shí),粒子1102A,1104A,1106A,1108A被替換為粒子1302,1304,1306,1308。定位子系統(tǒng)可能在時(shí)間t0與t1之間已接收到傳感器掃描?;趥鞲衅鲯呙韬臀恢弥讣y數(shù)據(jù),定位子系統(tǒng)可確定移動(dòng)設(shè)備位于單元格1310,1312,1314中的相應(yīng)概率。例如,定位子系統(tǒng)可確定移動(dòng)設(shè)備極有可能位于單元格1210中,可能位于單元格1312中,并且不可能位于單元格1314中。定位子系統(tǒng)可隨后基于相應(yīng)概率來(lái)對(duì)粒子進(jìn)行重新加權(quán)。例如,定位子系統(tǒng)可為位于單元格1310中的粒子1302和1304給予最高權(quán)重,為位于單元格1312中的粒子1306給予中等權(quán)重,并且為位于單元格1314中的粒子1308給予最低權(quán)重。
重新加權(quán)可改變速率ω的隱含分布的中心矩。例如,最初在時(shí)間t0時(shí)靠近高斯1204和1206的隱含分布的中心矩,可能由于與對(duì)應(yīng)于高斯1208的粒子1308具有最低權(quán)重而靠近高斯1202和1204。定位子系統(tǒng)可隨后確定卡爾曼后驗(yàn)1320。定位子系統(tǒng)可使用卡爾曼后驗(yàn)1320和相關(guān)聯(lián)的概率分布對(duì)粒子進(jìn)行重新加權(quán)。
位置轉(zhuǎn)換檢測(cè)
圖14A和圖14B示出了用于確定位置轉(zhuǎn)換的示例性技術(shù)。圖14A示出了粒子過(guò)濾器中的粒子的示例性組成。圖1的移動(dòng)設(shè)備102的定位子系統(tǒng)在確定地點(diǎn)(例如,圖2的地點(diǎn)204)處的位置時(shí)可使用粒子過(guò)濾器。定位子系統(tǒng)可將第一部分地點(diǎn)204中的候選位置指定為用于粒子過(guò)濾器的粒子的一部分。定位子系統(tǒng)可將地點(diǎn)204的第二部分(例如,地點(diǎn)204的不同層)處的其他位置指定為粒子的另一部分。另外,定位子系統(tǒng)可將為隨機(jī)位置的“假想粒子”指定為粒子的第三部分。
例如,定位子系統(tǒng)可通過(guò)使用粗略位置確定操作來(lái)確定移動(dòng)設(shè)備102位于地點(diǎn)204的第一部分中。移動(dòng)設(shè)備102可在位置數(shù)據(jù)庫(kù)中存儲(chǔ)一系列無(wú)線接入點(diǎn)標(biāo)識(shí)符,例如無(wú)線接入點(diǎn)的MAC地址。每個(gè)MAC地址可與地點(diǎn)204的一部分(例如,第一層、第二層等)相關(guān)聯(lián),其中該MAC地址的無(wú)線接入點(diǎn)是可檢測(cè)的。粗略位置確定操作可包括確定由移動(dòng)設(shè)備102所檢測(cè)到的信號(hào)源的標(biāo)識(shí)符并將該標(biāo)識(shí)符與位置數(shù)據(jù)庫(kù)中的標(biāo)識(shí)符進(jìn)行匹配,并且將地點(diǎn)的相關(guān)聯(lián)部分指定為移動(dòng)設(shè)備102的粗略位置。
定位子系統(tǒng)可指定N個(gè)(例如,500個(gè))粒子在時(shí)間t0時(shí)用于粒子過(guò)濾器。這些粒子表示為粒子1400。在粒子1400之中,百分之X(例如,85%)可被指定為真實(shí)粒子,這些真實(shí)粒子為在地點(diǎn)204的該部分處或地點(diǎn)204的另一部分處的位置,例如地點(diǎn)204上方的一層。在粒子1400之中,1-X%(例如,15%)的粒子可為假想粒子。在真實(shí)粒子之中,第一數(shù)目的粒子可來(lái)自地點(diǎn)204被指定為L(zhǎng)1的其他部分。第二數(shù)目的粒子可來(lái)自地點(diǎn)204被指定為L(zhǎng)2的部分,根據(jù)先驗(yàn)估計(jì)來(lái)將移動(dòng)設(shè)備102定位于該部分中。定位子系統(tǒng)可使用假想粒子以及不同位置處的粒子來(lái)檢測(cè)轉(zhuǎn)換。例如,定位子系統(tǒng)可使用假想粒子的權(quán)重來(lái)推斷移動(dòng)設(shè)備102在地點(diǎn)204的第一部分至地點(diǎn)204的第二部分之間轉(zhuǎn)換或離開(kāi)地點(diǎn)204。當(dāng)粒子過(guò)濾器指示移動(dòng)設(shè)備更可能位于與假想粒子或不同粒子對(duì)應(yīng)的位置處時(shí),定位子系統(tǒng)可確定移動(dòng)設(shè)備102轉(zhuǎn)換到地點(diǎn)204之外。
圖14B示出了粒子過(guò)濾器中的粒子的示例性加權(quán)。定位子系統(tǒng)可將權(quán)重1404從假想粒子移動(dòng)到真實(shí)粒子。定位子系統(tǒng)在時(shí)間t0時(shí)對(duì)粒子進(jìn)行取樣,并在時(shí)間t1時(shí)對(duì)粒子進(jìn)行重新取樣。重新取樣可包括基于權(quán)重來(lái)選擇一些粒子,并放棄其他粒子。每次重新取樣對(duì)應(yīng)于在移動(dòng)設(shè)備102所位于的最可能區(qū)域中的更新的搜索。要移動(dòng)的權(quán)重可為百分之Y(例如,2%或0.02)。定位子系統(tǒng)可對(duì)百分之(X+Y)(例如,87%)權(quán)重進(jìn)行重新取樣,使其回到總數(shù)。新的權(quán)重分布在兩個(gè)位置中。
圖15示出了在確定位置轉(zhuǎn)換時(shí)的示例性權(quán)重偏移。在測(cè)量期間,粒子的每部分可針對(duì)不同先驗(yàn)進(jìn)行測(cè)量。例如,移動(dòng)設(shè)備102確定移動(dòng)設(shè)備102的最可能位置處于地點(diǎn)204的第一部分。移動(dòng)設(shè)備102的定位子系統(tǒng)可針對(duì)第一測(cè)量模型1514來(lái)測(cè)量與位置L1(地點(diǎn)204的第二部分)對(duì)應(yīng)的粒子1512的一部分。移動(dòng)設(shè)備102的定位子系統(tǒng)可針對(duì)第二測(cè)量模型1518來(lái)測(cè)量與位置L2(地點(diǎn)204的第一部分)對(duì)應(yīng)的粒子1516的一部分。移動(dòng)設(shè)備102的定位子系統(tǒng)可針對(duì)第三測(cè)量模型1522來(lái)測(cè)量與未調(diào)查空間的假想粒子對(duì)應(yīng)的粒子1520的一部分。第三測(cè)量模型1522可具有均勻分布。
在粒子過(guò)濾器的下一迭代中,位置的不同可能性可使粒子權(quán)重偏移。例如,移動(dòng)設(shè)備102位于地點(diǎn)204處的可能性越高,可使粒子權(quán)重向有利于地點(diǎn)204的方向偏移,從而增加粒子1512和1516的權(quán)重。如果定位子系統(tǒng)確定移動(dòng)設(shè)備102位于地點(diǎn)204各個(gè)部分(包括位置L2)處的概率低于移動(dòng)設(shè)備102位于位置L1處的概率,則定位子系統(tǒng)可通過(guò)增加與位置L1對(duì)應(yīng)的粒子1512的權(quán)重來(lái)搜索L1。該偏移允許定位子系統(tǒng)動(dòng)態(tài)地確定移動(dòng)設(shè)備102是在建筑物的各層之間轉(zhuǎn)換、從室內(nèi)轉(zhuǎn)換到室外還是從室外轉(zhuǎn)換到室內(nèi)。移動(dòng)設(shè)備102可允許假想粒子的權(quán)重和總分?jǐn)?shù)在整個(gè)粒子過(guò)濾器運(yùn)行時(shí)間內(nèi)自由變動(dòng)。該分?jǐn)?shù)可低至0%,并且有時(shí)達(dá)到100%。當(dāng)粒子過(guò)濾器首先啟動(dòng)時(shí),其被初始化為100%假想粒子,直到經(jīng)過(guò)一定時(shí)間后一些權(quán)重偏移到L1和L2。
去重
圖16示出了用于去重調(diào)查數(shù)據(jù)的示例性親合矩陣。在地點(diǎn)處,對(duì)兩個(gè)信號(hào)源的信號(hào)測(cè)量可相關(guān),其中對(duì)來(lái)自第一信號(hào)源的信號(hào)的測(cè)量取決于對(duì)來(lái)自第二信號(hào)源的信號(hào)的測(cè)量。例如,兩個(gè)無(wú)線接入點(diǎn)可彼此相鄰布置。對(duì)這兩個(gè)無(wú)線接入點(diǎn)的RSSI測(cè)量和RTT測(cè)量可具有線性關(guān)系。系統(tǒng)(例如,取樣設(shè)備、定位服務(wù)器或圖1的移動(dòng)設(shè)備102)可對(duì)關(guān)聯(lián)性強(qiáng)的信號(hào)源進(jìn)行去重,以減小位置指紋數(shù)據(jù)的大小和計(jì)算復(fù)雜度。定位子系統(tǒng)可使用親合矩陣(例如,示例性親合矩陣1600)來(lái)執(zhí)行去重。
對(duì)于調(diào)查中檢測(cè)到的每對(duì)信號(hào)源而言,系統(tǒng)可計(jì)算互信息,該互信息測(cè)量一組測(cè)量取決于另一組測(cè)量的程度。計(jì)算互信息可包括將測(cè)量轉(zhuǎn)換為相同單位,例如dBm。該系統(tǒng)隨后對(duì)經(jīng)轉(zhuǎn)換的測(cè)量進(jìn)行量化,并計(jì)算離散或連續(xù)互信息熵。兩個(gè)信號(hào)源之間的互信息熵越高,所對(duì)應(yīng)的這兩個(gè)信號(hào)源之間的依賴性更高并且相關(guān)性更高。該系統(tǒng)可將互信息熵存儲(chǔ)在親合矩陣1600中。
親合矩陣1600可包括與信號(hào)源(例如,無(wú)線接入點(diǎn)A,B,C)對(duì)應(yīng)的第一尺寸。親合矩陣1600可包括與相同信號(hào)源對(duì)應(yīng)的第二尺寸。親合矩陣1600中的每個(gè)元素可為兩個(gè)信號(hào)源之間的互信息熵值??舍槍?duì)分別作為元素(A,A)、(B,B)和(C,C)的每個(gè)無(wú)線接入點(diǎn)A,B,C來(lái)存儲(chǔ)控制值(也被指定為自信息)??刂浦悼捎米飨到y(tǒng)穩(wěn)定性檢查,其中在每行中所有互信息熵值不高于控制值?;バ畔㈧刂当仍馗叩脑乜芍甘緹o(wú)線接入點(diǎn)B和A的相關(guān)性比無(wú)線接入點(diǎn)C和A之間的相關(guān)性更強(qiáng)。
圖17A和圖17B示出了用于對(duì)不同信號(hào)源進(jìn)行加權(quán)的示例性親合矩陣。圖17A示出了信號(hào)源A,B,D的示例性矩陣1702。在矩陣1702中,元素1704(A,A)、元素1706(A,B)和元素(B,B)具有相同的非零互信息熵,從而指示信號(hào)源A和B的信號(hào)具有相同的分布。系統(tǒng)可隨后為信號(hào)源A和B分配相同權(quán)重,使得組合對(duì)來(lái)自信號(hào)源A的信號(hào)的測(cè)量和對(duì)來(lái)自信號(hào)源B的信號(hào)的測(cè)量進(jìn)行加權(quán),從而作為單個(gè)獨(dú)立的信號(hào)源。該系統(tǒng)可確定具有互信息熵零的信號(hào)源D(如在元素1708(D,A)和元素1710(D,B)中所見(jiàn))有資格作為獨(dú)立信號(hào)源。因此,該系統(tǒng)可使用下式(1)對(duì)調(diào)查到或預(yù)期到的信號(hào)的測(cè)量進(jìn)行加權(quán)。
M=0.5MA+0.5MB+1.0MD, (1)
其中M表示對(duì)信號(hào)的測(cè)量或預(yù)期測(cè)量的矢量,MA表示對(duì)信號(hào)源A的測(cè)量或預(yù)期測(cè)量,MB表示對(duì)信號(hào)源B的測(cè)量或預(yù)期測(cè)量,并且MD表示對(duì)信號(hào)源D的測(cè)量或預(yù)期測(cè)量。
圖17B示出了示例性矩陣1712。在矩陣1712中,元素1714(B,A),元素1716(D,A)和元素1718(D,B)具有相同互信息熵零,從而信號(hào)源A,B,D的信號(hào)彼此獨(dú)立。系統(tǒng)可隨后為信號(hào)源A,B,D分配全部權(quán)重。因此,該系統(tǒng)可使用下式(2)對(duì)調(diào)查到或預(yù)期到的信號(hào)的測(cè)量進(jìn)行加權(quán)。
M=1.0MA+1.0MB+1.0MD, (2)
其中M表示對(duì)信號(hào)的測(cè)量或預(yù)期測(cè)量的矢量,MA表示對(duì)信號(hào)源A的測(cè)量或預(yù)期測(cè)量,MB表示對(duì)信號(hào)源B的測(cè)量或預(yù)期測(cè)量,并且MD表示對(duì)信號(hào)源D的測(cè)量或預(yù)期測(cè)量。
圖18示出了用于對(duì)傳入調(diào)查數(shù)據(jù)進(jìn)行加權(quán)的示例性親合矩陣。當(dāng)系統(tǒng)確定親合矩陣時(shí),該系統(tǒng)可使用親合矩陣來(lái)對(duì)傳入傳感器掃描進(jìn)行加權(quán)。該系統(tǒng)可為取樣設(shè)備、定位服務(wù)器或移動(dòng)設(shè)備。
例如,該系統(tǒng)可確定所調(diào)查到的整組信號(hào)源的示例性親合矩陣1802。信號(hào)源可包括無(wú)線接入點(diǎn)A,B,C,D。該系統(tǒng)可確定無(wú)線接入點(diǎn)B和D的子親合矩陣1804。該子親合矩陣1804可包括與無(wú)線接入點(diǎn)B和D之間的互信息熵值對(duì)應(yīng)的親合矩陣1802的子部分。該子部分可包括元素(B,B)、(B,D)、(D,B)和(D,D)??墒褂孟率?3)來(lái)計(jì)算來(lái)自信號(hào)源I的信號(hào)的權(quán)重。
其中WI為信號(hào)源I的權(quán)重,MIE(I,I)為信號(hào)源I的指定自信息,MIE(I,j)為信號(hào)源I和信號(hào)源j之間的互信息熵值,并且n為號(hào)源的總數(shù)(從1計(jì))。該系統(tǒng)可使用子親合矩陣1804代替全親合矩陣來(lái)進(jìn)行位置確定。全親合矩陣可包括整個(gè)地點(diǎn)中所有Wi-Fi接入點(diǎn)MAC地址,其數(shù)量可達(dá)到數(shù)百。當(dāng)移動(dòng)設(shè)備執(zhí)行Wi-Fi掃描時(shí),移動(dòng)設(shè)備一次僅可能發(fā)現(xiàn)少數(shù)Wi-Fi MAC地址,其數(shù)量可為十二個(gè)左右。通過(guò)使用子親合矩陣1804,移動(dòng)設(shè)備可減小數(shù)據(jù)大小,例如從200×200矩陣減小到10×10矩陣。
例如,使用式(3)和子親合矩陣1804時(shí),系統(tǒng)可確定信號(hào)源B的權(quán)重可被計(jì)算為WB=0.6/(0.6+0.4),并且信號(hào)源D的權(quán)重可被計(jì)算為WD=0.8/(0.4+0.8)。同樣,該系統(tǒng)可使用式(3)和如下無(wú)線接入點(diǎn)A,B,D的子親合矩陣1806。
WA=0.85/(0.85+0.2+0.1),
WB=0.6/(0.2+0.6+0.4),以及
WD=0.8/(0.1+0.4+0.8)。
示例性系統(tǒng)
圖19為示出取樣設(shè)備502的示例性調(diào)查子系統(tǒng)1900的部件的框圖。調(diào)查子系統(tǒng)1900可包括用于進(jìn)行位置調(diào)查以填充位置指紋數(shù)據(jù)庫(kù)的硬件部件或軟件部件。
調(diào)查子系統(tǒng)1900可包括調(diào)查管理器1902。調(diào)查管理器1902是調(diào)查子系統(tǒng)1900的被配置為管理位置調(diào)查功能的部件。調(diào)查管理器1902可提供用于掃描信道、記錄測(cè)量、確定記錄測(cè)量所在的位置、以及管理調(diào)查數(shù)據(jù)的規(guī)則。調(diào)查管理器1902可從信號(hào)源接口1904接收測(cè)量數(shù)據(jù)。
信號(hào)源接口1904是調(diào)查子系統(tǒng)1900的被配置為與取樣設(shè)備502的一個(gè)或多個(gè)傳感器或接收器進(jìn)行交互的部件,并且將對(duì)信號(hào)的測(cè)量和信號(hào)源的標(biāo)識(shí)符提供到調(diào)查管理器1902。測(cè)量可包括例如當(dāng)信號(hào)源206,208,210為無(wú)線接入點(diǎn)時(shí)的RSSI或往返時(shí)間,當(dāng)信號(hào)源206,208,210為熱源時(shí)的溫度,當(dāng)信號(hào)源206,208,210為聲音源時(shí)的聲壓級(jí),當(dāng)信號(hào)源206,208,210為光源時(shí)的光強(qiáng)度或光譜。另外,信號(hào)源接口1904可將微機(jī)電系統(tǒng)(MEMS)數(shù)據(jù)提供到調(diào)查管理器1902。調(diào)查管理器1902可基于從調(diào)查路徑估計(jì)器1906接收的調(diào)查路徑數(shù)據(jù)來(lái)使測(cè)量與地點(diǎn)處的位置相關(guān)聯(lián)。
調(diào)查管理器1902可從調(diào)查路徑估計(jì)器1906接收位置路徑數(shù)據(jù)。調(diào)查路徑估計(jì)器1906為調(diào)查子系統(tǒng)1900的被配置為確定(圖5A的)取樣設(shè)備502的運(yùn)動(dòng)路徑的部件。調(diào)查路徑估計(jì)器1906可基于起點(diǎn)和來(lái)自取樣設(shè)備502的一個(gè)或多個(gè)運(yùn)動(dòng)傳感器的運(yùn)動(dòng)傳感器數(shù)據(jù)以及由定位服務(wù)器接口1908提供的地點(diǎn)地圖來(lái)確定運(yùn)動(dòng)路徑。調(diào)查路徑估計(jì)器1906可將運(yùn)動(dòng)路徑提供到調(diào)查管理器1902,該調(diào)查管理器可使用運(yùn)動(dòng)路徑和MEMS數(shù)據(jù)來(lái)確定與測(cè)量相關(guān)聯(lián)的位置。
調(diào)查路徑估計(jì)器1906可包括傳感器數(shù)據(jù)規(guī)整器1907。傳感器數(shù)據(jù)規(guī)整器1907為調(diào)查路徑估計(jì)器1906的被配置為使用運(yùn)動(dòng)傳感器數(shù)據(jù)來(lái)改善位置估計(jì)的準(zhǔn)確度的部件。例如,取樣設(shè)備502可使用測(cè)量調(diào)查員邁了多少步的平均步幅長(zhǎng)度和加速度計(jì)讀數(shù)來(lái)確定估計(jì)位置。調(diào)查員的步幅可更大或更小。因此,最初的估計(jì)位置可能不正確。調(diào)查員可將錨點(diǎn)移動(dòng)到可更靠近或更遠(yuǎn)離起始位置的正確位置?;谡_位置與最初估計(jì)位置之間的差值,傳感器數(shù)據(jù)規(guī)整器1907可將平均步幅長(zhǎng)度替換為與特定調(diào)查員對(duì)應(yīng)的步幅長(zhǎng)度。因此,在估計(jì)下一個(gè)位置時(shí),取樣設(shè)備502可適用于該特定調(diào)查員。
定位服務(wù)器接口1908為調(diào)查子系統(tǒng)1900的被配置為從定位服務(wù)器1909接收地點(diǎn)地圖并且在一些具體實(shí)施中接收運(yùn)動(dòng)路徑的部件。在接收到地點(diǎn)地圖和調(diào)查路徑時(shí),定位服務(wù)器接口1908可將地點(diǎn)地圖和運(yùn)動(dòng)路徑(如果有的話)提交到調(diào)查路徑估計(jì)器1906。如果運(yùn)動(dòng)路徑被提交到調(diào)查路徑估計(jì)器1906,則調(diào)查路徑估計(jì)器1906可將運(yùn)動(dòng)路徑提供到調(diào)查管理器1902。
調(diào)查管理器1902可使從信號(hào)源接口1904接收的測(cè)量與基于調(diào)查路徑數(shù)據(jù)確定的位置相關(guān)聯(lián)。調(diào)查管理器1902可將結(jié)果指定為調(diào)查數(shù)據(jù),并且將調(diào)查數(shù)據(jù)提供到定位服務(wù)器接口1908,以供提交到定位服務(wù)器。在一些具體實(shí)施中,調(diào)查管理器1902可將調(diào)查數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在調(diào)查數(shù)據(jù)存儲(chǔ)庫(kù)1910中,以供稍后提交到定位服務(wù)器。
調(diào)查子系統(tǒng)1900可包括調(diào)查用戶界面1912。調(diào)查用戶界面1912可提供地點(diǎn)地圖(從定位服務(wù)器接口1908接收),以供在取樣設(shè)備502上顯示。調(diào)查用戶界面1912可提供疊加在地點(diǎn)地圖上的調(diào)查路徑以供顯示。調(diào)查用戶界面1912可提供各種用戶界面項(xiàng)目以用于接收用戶輸入,以便指定起點(diǎn)、測(cè)量的位置、以及對(duì)錨點(diǎn)和運(yùn)動(dòng)路徑的調(diào)節(jié)。
圖20是示出移動(dòng)設(shè)備(例如,圖1的移動(dòng)設(shè)備102)的示例性定位子系統(tǒng)2000的部件的框圖。定位子系統(tǒng)2000可包括用于確定移動(dòng)設(shè)備在地點(diǎn)內(nèi)的位置的硬件部件或軟件部件。
定位子系統(tǒng)2000可包括定位服務(wù)器接口2002。定位服務(wù)器2002為定位子系統(tǒng)2000的被配置為與定位服務(wù)器通信并下載一個(gè)或多個(gè)地點(diǎn)的位置指紋數(shù)據(jù)的部件。定位子系統(tǒng)2000可將所下載的位置指紋數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在設(shè)備側(cè)位置指紋數(shù)據(jù)存儲(chǔ)庫(kù)2004中。
在一些具體實(shí)施中,定位子系統(tǒng)2000可包括去重引擎2006。去重引擎2006為定位子系統(tǒng)2000的被配置為執(zhí)行參照?qǐng)D16至圖18所述的位置去重操作的部件。
定位子系統(tǒng)2000可包括一個(gè)或多個(gè)信號(hào)傳感器2008,以用于檢測(cè)來(lái)自一個(gè)或多個(gè)信號(hào)源(例如,無(wú)線接入點(diǎn))的信號(hào)(例如,RF信號(hào))。該一個(gè)或多個(gè)信號(hào)傳感器2008可確定每個(gè)信號(hào)的一個(gè)或多個(gè)測(cè)量,并將該測(cè)量提供到聯(lián)合過(guò)濾器702。
定位子系統(tǒng)2000可包括一個(gè)或多個(gè)慣性傳感器2012,以用于測(cè)量移動(dòng)設(shè)備的線性運(yùn)動(dòng)和角移動(dòng)、加速度或這兩者。慣性傳感器2012可包括加速度計(jì)、陀螺儀或這兩者。該一個(gè)或多個(gè)慣性傳感器2012可將測(cè)量提供到聯(lián)合過(guò)濾器702。
聯(lián)合過(guò)濾器702為定位子系統(tǒng)2000的被配置為執(zhí)行參照?qǐng)D10A至圖13所述的操作以便確定移動(dòng)設(shè)備的估計(jì)位置和移動(dòng)設(shè)備的估計(jì)航向的部件。聯(lián)合過(guò)濾器702可將估計(jì)位置和估計(jì)航向提供到定位用戶界面2014。定位用戶界面2014為定位子系統(tǒng)2000的被配置為將估計(jì)位置和估計(jì)航向疊加在地點(diǎn)的地圖上并且提供所疊加的地圖以便在顯示屏上顯示的部件。
定位子系統(tǒng)2000可包括轉(zhuǎn)換引擎2016。轉(zhuǎn)換引擎2016為定位子系統(tǒng)2000的被配置為將數(shù)據(jù)(例如,假想粒子)提供到聯(lián)合過(guò)濾器702以便確定移動(dòng)設(shè)備在各位置之間的轉(zhuǎn)換的部件。該轉(zhuǎn)換可包括移動(dòng)設(shè)備在地點(diǎn)的不同部分(例如,各建筑物或各層)之間的移動(dòng)。地點(diǎn)的每部分可對(duì)應(yīng)于該部分的唯一地圖。該轉(zhuǎn)換可包括移動(dòng)設(shè)備從地點(diǎn)向地點(diǎn)之外的移動(dòng)。
圖21是示出定位服務(wù)器的定位服務(wù)子系統(tǒng)2100的示例性部件的框圖。定位服務(wù)子系統(tǒng)2100可包括用于確定各個(gè)地點(diǎn)的位置指紋數(shù)據(jù)庫(kù)的硬件部件或軟件部件。
定位服務(wù)子系統(tǒng)2100可包括調(diào)查接口2102。調(diào)查接口2102為定位服務(wù)子系統(tǒng)2100的被配置為提供待調(diào)查的地點(diǎn)列表、待調(diào)查的地點(diǎn)地圖并且接收來(lái)自一個(gè)或多個(gè)設(shè)備的調(diào)查數(shù)據(jù)的部件。調(diào)查接口2102可將所接收的調(diào)查數(shù)據(jù)提供到調(diào)查數(shù)據(jù)處理程序2104。
調(diào)查數(shù)據(jù)處理程序2104為定位服務(wù)子系統(tǒng)2100的被配置為執(zhí)行參照?qǐng)D5B所述的操作(包括通過(guò)不同取樣設(shè)備將相同地點(diǎn)的調(diào)查整合在一起)并且對(duì)每個(gè)地點(diǎn)的未調(diào)查區(qū)域的預(yù)期測(cè)量進(jìn)行內(nèi)插和外推的部件。調(diào)查數(shù)據(jù)處理程序2104可生成位置指紋數(shù)據(jù),以用于存儲(chǔ)在服務(wù)器側(cè)位置指紋數(shù)據(jù)庫(kù)2106中。服務(wù)側(cè)位置指紋數(shù)據(jù)庫(kù)2106可存儲(chǔ)多個(gè)地點(diǎn)的位置指紋數(shù)據(jù),并將具體地點(diǎn)的位置指紋數(shù)據(jù)提供到請(qǐng)求下載的移動(dòng)設(shè)備。
在一些具體實(shí)施中,定位服務(wù)子系統(tǒng)2100可包括去重器2108。去重器2108為定位服務(wù)子系統(tǒng)2100的被配置為在定位服務(wù)器上執(zhí)行參照?qǐng)D16至圖18所述的位置去重操作的部件。
定位服務(wù)子系統(tǒng)2100可包括設(shè)備接口2109,以用于與請(qǐng)求位置指紋數(shù)據(jù)的移動(dòng)設(shè)備進(jìn)行通信。響應(yīng)于這些請(qǐng)求,設(shè)備接口2109可從服務(wù)器側(cè)位置指紋數(shù)據(jù)庫(kù)2106檢索一個(gè)或多個(gè)地點(diǎn)的位置指紋數(shù)據(jù),并且向請(qǐng)求的移動(dòng)設(shè)備提供所檢索的位置指紋數(shù)據(jù)。在一些具體實(shí)施中,設(shè)備接口2109可提供與位置指紋數(shù)據(jù)相關(guān)聯(lián)的地點(diǎn)的虛擬地圖。
定位服務(wù)子系統(tǒng)2100可包括設(shè)備數(shù)據(jù)庫(kù)2110。設(shè)備數(shù)據(jù)庫(kù)2110可存儲(chǔ)有關(guān)移動(dòng)設(shè)備的不同品牌和型號(hào)以及設(shè)備的天線增益的不同特性(如根據(jù)來(lái)自調(diào)查接口2102的調(diào)查數(shù)據(jù)所確定的)的信息。天線增益計(jì)算器2112可確定被存儲(chǔ)在設(shè)備數(shù)據(jù)庫(kù)2110中的不同天線增益,并且將設(shè)備類型作為單獨(dú)維度添加在服務(wù)器側(cè)位置指紋數(shù)據(jù)庫(kù)2106中所存儲(chǔ)的位置指紋數(shù)據(jù)中。
示例性程序
圖22是確定位置指紋數(shù)據(jù)的示例性過(guò)程2200的流程圖。過(guò)程2200可由定位服務(wù)器(例如,包括圖21的定位服務(wù)子系統(tǒng)2100的定位服務(wù)器)執(zhí)行。
定位服務(wù)器可接收(2202)調(diào)查數(shù)據(jù)。調(diào)查數(shù)據(jù)可包括對(duì)來(lái)自信號(hào)源的信號(hào)的測(cè)量??稍诘攸c(diǎn)的調(diào)查中記錄測(cè)量。信號(hào)源可為RF信號(hào)源。測(cè)量包括來(lái)自信號(hào)源的RF信號(hào)的RSSI或RTT中的至少一者。
定位服務(wù)器可確定(2204)信號(hào)源的網(wǎng)格。網(wǎng)格可包括多個(gè)單元格,并且覆蓋地點(diǎn)的至少一部分。每個(gè)單元格可對(duì)應(yīng)于地點(diǎn)的一部分,并且與對(duì)來(lái)自信號(hào)源的信號(hào)的測(cè)量(如在單元格中所記錄的)的分布相關(guān)聯(lián)。每個(gè)單元格可具有與地點(diǎn)處記錄的測(cè)量數(shù)量對(duì)應(yīng)的單元格大小,其中越多的測(cè)量對(duì)應(yīng)于越小的單元格。每個(gè)單元格可為矩形區(qū)域,例如正方形。每個(gè)單元格可與單元格中所記錄的測(cè)量數(shù)量相關(guān)聯(lián)。測(cè)量數(shù)量可指示用于確定用戶設(shè)備在地點(diǎn)中的位置的統(tǒng)計(jì)置信度。越高的數(shù)量可指示越高的置信度。
在一些具體實(shí)施中,對(duì)信號(hào)的測(cè)量的分布包括一組信號(hào)強(qiáng)度測(cè)量范圍以及與每一范圍對(duì)應(yīng)的測(cè)量數(shù)量的離散分布。在一些具體實(shí)施中,對(duì)信號(hào)的測(cè)量的分布包括在信號(hào)強(qiáng)度值內(nèi)的多次測(cè)量的連續(xù)分布,該連續(xù)分布通過(guò)執(zhí)行在信號(hào)強(qiáng)度值內(nèi)的多次測(cè)量的統(tǒng)計(jì)擬合來(lái)確定。
定位服務(wù)器可向用戶設(shè)備提供(2206)對(duì)對(duì)網(wǎng)格的表示(包括單元格和對(duì)應(yīng)的測(cè)量分布)作為位置指紋數(shù)據(jù),以便通過(guò)使用戶設(shè)備的傳感器讀數(shù)與網(wǎng)格中測(cè)量的分布匹配來(lái)確定用戶設(shè)備在地點(diǎn)處的位置。確定用戶設(shè)備在地點(diǎn)處的位置可包括消除地點(diǎn)中的不可能的位置,在這些不可能的位置中,預(yù)期用戶設(shè)備具有與單元格對(duì)應(yīng)的測(cè)量,但并未接收那些測(cè)量。
圖23是使用聯(lián)合過(guò)濾器進(jìn)行位置確定的示例性過(guò)程2300的流程圖。過(guò)程2300可由移動(dòng)設(shè)備(例如,圖1的移動(dòng)設(shè)備102)執(zhí)行。
根據(jù)在第一迭代中初始時(shí)間時(shí)移動(dòng)設(shè)備在地點(diǎn)處的初始估計(jì)位置,移動(dòng)設(shè)備可在初始時(shí)間之后的第一時(shí)間獲得(2302)移動(dòng)設(shè)備的一組第一候選位置。移動(dòng)設(shè)備可使用粗略位置處的高斯隨機(jī)噪聲來(lái)確定初始估計(jì)位置。該粗略位置可為使用MAC地址匹配所確定的位置。移動(dòng)設(shè)備可使用第一貝葉斯過(guò)濾器的統(tǒng)計(jì)模型來(lái)獲得該組第一候選位置。每個(gè)第一候選位置可使用位置坐標(biāo)表示,并且可與相應(yīng)航向相關(guān)聯(lián)。獲得移動(dòng)設(shè)備的該組第一候選位置可包括通過(guò)將統(tǒng)計(jì)隨機(jī)噪聲應(yīng)用于初始估計(jì)位置來(lái)確定第一候選位置,該統(tǒng)計(jì)隨機(jī)噪聲具有每單位時(shí)間的指定方差。每單位時(shí)間的指定方差可包括每單位時(shí)間的均勻方差、每單位時(shí)間的恒定增長(zhǎng)的方差、或每單位時(shí)間的線性增長(zhǎng)的方差。移動(dòng)設(shè)備可根據(jù)從初始估計(jì)位置到相應(yīng)候選位置的方向來(lái)推斷航向。第一貝葉斯過(guò)濾器為一種類型的粒子過(guò)濾器,其中每個(gè)粒子為候選位置。
根據(jù)測(cè)量角度值(例如,角度、角速度或角加速度)的移動(dòng)設(shè)備的第一傳感器的讀數(shù),移動(dòng)設(shè)備可使用第二貝葉斯過(guò)濾器的統(tǒng)計(jì)模型來(lái)確定(2304)角移動(dòng)的統(tǒng)計(jì)分布作為移動(dòng)設(shè)備的航向的函數(shù)。第一傳感器可包括陀螺儀或磁力儀。第二貝葉斯過(guò)濾器為使用第一傳感器的讀數(shù)作為輸入的一種類型的卡爾曼過(guò)濾器。第一傳感器可包括陀螺儀、磁力儀或衍生傳感器,該衍生傳感器包括將統(tǒng)計(jì)處理應(yīng)用于運(yùn)動(dòng)傳感器諸如加速度計(jì)的統(tǒng)計(jì)信號(hào)處理單元。
移動(dòng)設(shè)備可在第一時(shí)間之后的第二時(shí)間確定(2306)移動(dòng)設(shè)備的一組第二候選位置。每個(gè)第二候選位使用第一候選位置以及已根據(jù)角度值的統(tǒng)計(jì)分布調(diào)節(jié)的相應(yīng)航向來(lái)確定。
移動(dòng)設(shè)備可通過(guò)相對(duì)于指定第二傳感器在地點(diǎn)的各個(gè)位置處的預(yù)期讀數(shù)的位置指紋數(shù)據(jù)匹配移動(dòng)設(shè)備的第二傳感器的讀數(shù)來(lái)對(duì)每個(gè)第二候選位置進(jìn)行加權(quán)(2308),包括向具有較高匹配程度的第二候選位置給予較高權(quán)重。第二傳感器可包括無(wú)線接收器。第二傳感器的預(yù)期讀數(shù)可包括RF信號(hào)的預(yù)期RSSI或RF信號(hào)的預(yù)期RTT中的至少一者。第二傳感器的預(yù)期讀數(shù)可與多個(gè)網(wǎng)格相關(guān)聯(lián),每個(gè)網(wǎng)格對(duì)應(yīng)于不同信號(hào)源,例如不同無(wú)線接入點(diǎn)。每個(gè)網(wǎng)格可具有多個(gè)單元格,并且覆蓋地點(diǎn)的至少一部分。
在一些具體實(shí)施中,移動(dòng)設(shè)備可調(diào)節(jié)定義第一貝葉斯過(guò)濾器的模型的參數(shù)。例如,移動(dòng)設(shè)備可使用對(duì)每個(gè)第二候選位置進(jìn)行加權(quán)的結(jié)果來(lái)調(diào)節(jié)參數(shù)(包括步幅長(zhǎng)度)。在一些具體實(shí)施中,移動(dòng)設(shè)備可使用對(duì)每個(gè)第二候選位置進(jìn)行加權(quán)的結(jié)果來(lái)調(diào)節(jié)移動(dòng)設(shè)備的第一傳感器的偏差。調(diào)節(jié)偏差包括調(diào)節(jié)移動(dòng)設(shè)備的航向內(nèi)的角度值的統(tǒng)計(jì)分布的參數(shù),以用于位置估計(jì)的下一迭代。調(diào)節(jié)航向內(nèi)的角度值的統(tǒng)計(jì)分布的參數(shù)可包括根據(jù)加權(quán)的第二候選位置來(lái)對(duì)第一傳感器的測(cè)量的中心矩引入權(quán)重。
移動(dòng)設(shè)備可使用加權(quán)的第二候選位置來(lái)確定(2310)移動(dòng)設(shè)備在地點(diǎn)處的最可能的位置。移動(dòng)設(shè)備可將該最可能的位置指定為移動(dòng)設(shè)備在第二時(shí)間的估計(jì)位置。移動(dòng)設(shè)備可將移動(dòng)設(shè)備最可能的位置指定為移動(dòng)設(shè)備在下一迭代中的初始估計(jì)位置。在下一迭代中,可根據(jù)具有調(diào)節(jié)偏差的角度值的統(tǒng)計(jì)分布來(lái)調(diào)節(jié)每個(gè)相應(yīng)航向。
圖24A和圖24B是確定位置轉(zhuǎn)換的示例性過(guò)程2400的流程圖。過(guò)程2400可由移動(dòng)設(shè)備(例如,圖1的移動(dòng)設(shè)備102)執(zhí)行。
移動(dòng)設(shè)備可以檢測(cè)(2402)信號(hào),該信號(hào)與用于識(shí)別信號(hào)源的信號(hào)源標(biāo)識(shí)符相關(guān)聯(lián)。信號(hào)源可為RF信號(hào)源。信號(hào)源標(biāo)識(shí)符可為RF信號(hào)源的媒體訪問(wèn)控制(MAC)地址。
移動(dòng)設(shè)備可根據(jù)位置指紋數(shù)據(jù)來(lái)確定(2404)與信號(hào)源標(biāo)識(shí)符相關(guān)聯(lián)的地點(diǎn)的第一部分。該位置指紋數(shù)據(jù)包括對(duì)在地點(diǎn)的各個(gè)區(qū)域處的信號(hào)的期望測(cè)量和能夠在地點(diǎn)的各個(gè)區(qū)域處檢測(cè)到的期望信號(hào)源標(biāo)識(shí)符,該地點(diǎn)的第一部分包括該地點(diǎn)中的其中期望將能夠檢測(cè)到來(lái)自信號(hào)源的信號(hào)的區(qū)域。期望測(cè)量可為來(lái)自信號(hào)源的RF信號(hào)的RSSI或RTT。
移動(dòng)設(shè)備可將該地點(diǎn)的第一部分中的一組隨機(jī)選擇位置指定(2406)為估計(jì)初始位置。
移動(dòng)設(shè)備可迭代地確定(2408)移動(dòng)設(shè)備的估計(jì)位置。在每個(gè)迭代中,移動(dòng)設(shè)備可基于估計(jì)初始位置來(lái)確定(2412)移動(dòng)設(shè)備的一組候選位置。確定該組候選位置可包括確定該組候選位置在該地點(diǎn)的第一部分中的第一部分。該組候選位置的第一部分可使用與應(yīng)用于估計(jì)初始位置的高斯隨機(jī)噪聲對(duì)應(yīng)的位置來(lái)確定。移動(dòng)設(shè)備可確定該組候選位置在該地點(diǎn)的第二部分中的第二部分,該地點(diǎn)的第二部分不同于該地點(diǎn)的第一部分,并且其中期望使不能檢測(cè)到來(lái)自信號(hào)源的信號(hào)。該組候選位置的第二部分可使用該地點(diǎn)的第二部分中的位置的均勻分布來(lái)確定。該組候選位置的第三部分可使用該地點(diǎn)之外的位置的均勻分布來(lái)確定。移動(dòng)設(shè)備確定該地點(diǎn)之外的候選位置的第三部分。移動(dòng)設(shè)備隨后將相應(yīng)權(quán)重分配給候選位置的第一部分、第二部分和第三部分中的每一者。
使用多個(gè)矩形單元格在位置指紋數(shù)據(jù)中指定該地點(diǎn)的每個(gè)部分。單元格可形成覆蓋地點(diǎn)的網(wǎng)格。
在每個(gè)迭代中,移動(dòng)設(shè)備可確定使對(duì)信號(hào)的測(cè)量與候選位置的第一部分的期望測(cè)量之間進(jìn)行匹配的可能性小于使對(duì)信號(hào)的測(cè)量與候選位置的第二部分和第三部分的期望測(cè)量之間進(jìn)行匹配的可能性。作為響應(yīng),移動(dòng)設(shè)備可在下一迭代中增加與候選位置的第二部分和候選位置的第三部分對(duì)應(yīng)的權(quán)重。移動(dòng)設(shè)備可隨時(shí)間累積候選位置的每個(gè)部分的相應(yīng)權(quán)重。移動(dòng)設(shè)備可將閾值應(yīng)用于相應(yīng)的累積權(quán)重,以便打開(kāi)或關(guān)閉該移動(dòng)設(shè)備的各個(gè)子系統(tǒng)。
在每個(gè)迭代中,基于缺少對(duì)信號(hào)的測(cè)量與地點(diǎn)的第一部分的預(yù)期測(cè)量之間的匹配并缺少對(duì)信號(hào)的測(cè)量與地點(diǎn)的第一部分的預(yù)期測(cè)量之間的匹配,移動(dòng)設(shè)備可確定移動(dòng)設(shè)備位于該地點(diǎn)的任何單元格中的概率低于第一閾值。作為響應(yīng),移動(dòng)設(shè)備可關(guān)閉移動(dòng)設(shè)備的子系統(tǒng)(例如,圖20的位置子系統(tǒng)2000),以實(shí)現(xiàn)基于無(wú)線接入點(diǎn)信號(hào)的位置確定。
移動(dòng)設(shè)備可確定該概率低于第二閾值。作為響應(yīng),移動(dòng)設(shè)備可打開(kāi)移動(dòng)設(shè)備的子系統(tǒng),以實(shí)現(xiàn)基于衛(wèi)星信號(hào)的位置確定。第二閾值可不同于該閾值。因此,移動(dòng)設(shè)備可使用這兩個(gè)子系統(tǒng)來(lái)在各個(gè)時(shí)間同時(shí)確定位置。
移動(dòng)設(shè)備可確定(2414)用于迭代的移動(dòng)設(shè)備的估計(jì)位置,包括通過(guò)匹配對(duì)信號(hào)的測(cè)量與歲位置指紋中的預(yù)期測(cè)量來(lái)對(duì)加權(quán)候選位置進(jìn)行過(guò)濾。確定移動(dòng)設(shè)備的估計(jì)位置可包括使用第一貝葉斯過(guò)濾器和第二貝葉斯過(guò)濾器基于對(duì)加權(quán)候選位置的聯(lián)合過(guò)濾來(lái)確定移動(dòng)設(shè)備的估計(jì)航向,該第一貝葉斯過(guò)濾器是一種類型的粒子過(guò)濾器,該第二貝葉斯過(guò)濾器是一種類型的卡爾曼過(guò)濾器該,第二貝葉斯過(guò)濾器使用移動(dòng)設(shè)備的陀螺儀的讀數(shù)或移動(dòng)設(shè)備的磁力儀的讀數(shù)作為輸入。移動(dòng)設(shè)備可在下一迭代中將過(guò)濾后的候選位置指定(2416)為初始估計(jì)位置。
圖25是調(diào)查數(shù)據(jù)去重的示例性過(guò)程2500的流程圖。過(guò)程2500可由系統(tǒng)執(zhí)行,該系統(tǒng)包括移動(dòng)設(shè)備(例如圖1的移動(dòng)設(shè)備102)或位置服務(wù)器(例如,包括圖21的位置服務(wù)子系統(tǒng)2100的位置服務(wù)器)或這兩者。
系統(tǒng)可從一個(gè)或多個(gè)取樣設(shè)備(2502)接收調(diào)查數(shù)據(jù)。調(diào)查數(shù)據(jù)可包括對(duì)來(lái)自第一信號(hào)源(例如,圖18的接入點(diǎn)B)的信號(hào)的第一測(cè)量和對(duì)來(lái)自第二信號(hào)源(例如,圖18的接入點(diǎn)D)的信號(hào)的第二測(cè)量。
系統(tǒng)可確定(2504)第一測(cè)量與第二測(cè)量之間的互信息熵值?;バ畔㈧刂悼蓽y(cè)量第一測(cè)量與第二測(cè)量之間的相互依賴度。
系統(tǒng)可在親和矩陣中存儲(chǔ)(2506)互信息熵值,該親和矩陣具有與第一信號(hào)源和第二信號(hào)源對(duì)應(yīng)的第一維度和與第一信號(hào)源和第二信號(hào)源對(duì)應(yīng)的第二維度。確定互信息熵值可確定第一測(cè)量與第二測(cè)量之間的線性對(duì)應(yīng)度。更高的線性的對(duì)應(yīng)度對(duì)應(yīng)于更高的互信息熵值。
系統(tǒng)可在親和矩陣中存儲(chǔ)(2508)第一信號(hào)源和第二信號(hào)源的每一者的相應(yīng)控制值,每個(gè)控制值測(cè)量在相應(yīng)信號(hào)源的第一調(diào)查中獲得的測(cè)量以及在相應(yīng)信號(hào)源的第二調(diào)查中獲得的測(cè)量之間的依賴度。第一調(diào)查和第二調(diào)查在同一地點(diǎn)處進(jìn)行。第一調(diào)查和第二調(diào)查可在不同時(shí)間或由不同取樣設(shè)備進(jìn)行。
系統(tǒng)可確定(2510)對(duì)來(lái)自第一信號(hào)源的信號(hào)測(cè)量和對(duì)來(lái)自第二信號(hào)源的信號(hào)測(cè)量的相應(yīng)權(quán)重。權(quán)重可用于分別使用來(lái)自第一信號(hào)源和第二信號(hào)源的信號(hào)在地點(diǎn)處進(jìn)行位置確定。確定與信號(hào)源相應(yīng)的每個(gè)權(quán)重包括確定信號(hào)源的控制值與信號(hào)源的控制值和互信息熵值的和之間的比率,例如Jaccard指數(shù)。每個(gè)權(quán)重可應(yīng)用于對(duì)相應(yīng)信號(hào)源的信號(hào)測(cè)量,如由被配置為確定移動(dòng)設(shè)備在地點(diǎn)處的位置的移動(dòng)設(shè)備所確定的。
系統(tǒng)可基于相應(yīng)信號(hào)源和第三信號(hào)源的相應(yīng)互信息熵值并基于第三信號(hào)源的控制值來(lái)確定第一信號(hào)源(例如,圖18的接入點(diǎn)B)和第二信號(hào)源(例如,圖18的接入點(diǎn)D)相對(duì)于第三信號(hào)源(例如,圖18的接入點(diǎn)A)的相應(yīng)權(quán)重。
示例性系統(tǒng)架構(gòu)
圖26是用于實(shí)現(xiàn)圖1至圖25的特征和操作的示例性系統(tǒng)架構(gòu)的框圖。也可有其他架構(gòu),其其包括具有更多或更少部件的架構(gòu)。在一些具體實(shí)施中,架構(gòu)2600包括一個(gè)或多個(gè)處理器2602(例如,雙核處理器)、一個(gè)或多個(gè)輸出設(shè)備2604(例如LCD)、一個(gè)或多個(gè)網(wǎng)絡(luò)接口2606、一個(gè)或多個(gè)輸入設(shè)備2608(例如,鼠標(biāo)、鍵盤(pán)、觸敏顯示器)、以及一個(gè)或多個(gè)計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)2612(例如RAM、ROM、SDRAM、硬盤(pán)、光盤(pán)、閃存存儲(chǔ)器等)。這些部件可經(jīng)由一個(gè)或多個(gè)通信通道2610(例如總線)來(lái)交換通信和數(shù)據(jù),該一個(gè)或多個(gè)通信通道可利用各種硬件和軟件來(lái)促進(jìn)部件之間的數(shù)據(jù)和控制信號(hào)的傳輸。
術(shù)語(yǔ)“計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)”是指參與將指令提供給處理器2602以用于執(zhí)行的介質(zhì),包括但不限于:非易失性介質(zhì)(例如,光盤(pán)或磁盤(pán))、易失性介質(zhì)(例如,存儲(chǔ)器)和傳輸介質(zhì)。傳輸介質(zhì)包括但不限于同軸電纜、銅線和光纖。
計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)2612還可包括操作系統(tǒng)2614(例如,操作系統(tǒng))、網(wǎng)絡(luò)通信模塊2616、調(diào)查管理器2620、指紋管理器2630、和指紋分配器2640。操作系統(tǒng)2614可為多用戶的、多處理的、多任務(wù)的、多線程的、實(shí)時(shí)的等等。操作系統(tǒng)2614執(zhí)行基本任務(wù),包括但不限于:識(shí)別來(lái)自設(shè)備的2606,2608的輸入并向其提供輸出;跟蹤和管理計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)2612(例如,存儲(chǔ)器或存儲(chǔ)設(shè)備)上的文件和目錄;控制外圍設(shè)備;以及管理在一個(gè)或多個(gè)通信信道2610上的通信量。網(wǎng)絡(luò)通信模塊2616包括用于建立和維持網(wǎng)絡(luò)連接的各種部件(例如用于實(shí)現(xiàn)諸如TCP/IP、HTTP等之類的通信協(xié)議的軟件)。
調(diào)查管理器2620可包括計(jì)算機(jī)指令,其在執(zhí)行時(shí)使得處理器2602向取樣設(shè)備(例如,圖5A的取樣設(shè)備502)提供調(diào)查指令和地圖并從取樣設(shè)備接收調(diào)查數(shù)據(jù)。指紋管理器2630可包括計(jì)算機(jī)指令,其在執(zhí)行時(shí)使得處理器2602執(zhí)行如上文參考圖21所述的去重器2108、調(diào)查數(shù)據(jù)處理程序2104和天線增益計(jì)算器2112的操作。指紋分配器2640可包括計(jì)算機(jī)指令,其在執(zhí)行時(shí)使得處理器2602對(duì)來(lái)自移動(dòng)設(shè)備(例如,圖1的移動(dòng)設(shè)備102)的指紋請(qǐng)求作出響應(yīng),包括將位置指紋數(shù)據(jù)發(fā)送到請(qǐng)求移動(dòng)設(shè)備。
架構(gòu)2600可在并行處理或?qū)Φ然A(chǔ)結(jié)構(gòu)中實(shí)現(xiàn),或者在具有一個(gè)或多個(gè)處理器的單個(gè)設(shè)備上實(shí)現(xiàn)。軟件可包括多個(gè)軟件部件,或者可為單個(gè)代碼主體。
所描述的特征可有利地在能夠在可編程系統(tǒng)上執(zhí)行的一個(gè)或多個(gè)計(jì)算機(jī)程序中實(shí)現(xiàn),該可編程系統(tǒng)包括至少一個(gè)輸入設(shè)備、至少一個(gè)輸出設(shè)備以及被耦接以從數(shù)據(jù)存儲(chǔ)系統(tǒng)接收數(shù)據(jù)和指令并將數(shù)據(jù)和指令發(fā)送到數(shù)據(jù)存儲(chǔ)系統(tǒng)的至少一個(gè)可編程處理器。計(jì)算機(jī)程序是在計(jì)算機(jī)中可直接或間接使用以執(zhí)行某種活動(dòng)或產(chǎn)生某種結(jié)果的指令集。計(jì)算機(jī)程序能夠以包括編譯和解釋語(yǔ)言的任何形式的編程語(yǔ)言(例如Objective-C、Java)來(lái)編寫(xiě),并且其能夠以任何形式部署,包括作為獨(dú)立程序或者作為模塊、部件、子例程、基于瀏覽器的web應(yīng)用、或適于在計(jì)算環(huán)境中使用的其他單元。
例如,用于執(zhí)行指令的程序的合適處理器包括通用微處理器和專用微處理器兩者,以及任何類型的計(jì)算機(jī)的多個(gè)處理器或內(nèi)核中的一者或者唯一的處理器。一般來(lái)講,處理器將從只讀存儲(chǔ)器或隨機(jī)存取存儲(chǔ)器或這兩者接收指令和數(shù)據(jù)。計(jì)算機(jī)的基本元件是用于執(zhí)行指令的處理器和用于存儲(chǔ)指令和數(shù)據(jù)的一個(gè)或多個(gè)存儲(chǔ)器。一般來(lái)講,計(jì)算機(jī)還將包括一個(gè)或多個(gè)大容量存儲(chǔ)設(shè)備以存儲(chǔ)數(shù)據(jù)文件,或者操作性地耦接以與一個(gè)或多個(gè)大容量存儲(chǔ)設(shè)備進(jìn)行通信;此類設(shè)備包括磁盤(pán),諸如內(nèi)部硬盤(pán)和移動(dòng)磁盤(pán)、磁光盤(pán)和光盤(pán)。適用于有形體現(xiàn)計(jì)算機(jī)程序指令和數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)設(shè)備包括所有形式的非易失性存儲(chǔ)器,以舉例的方式包括半導(dǎo)體存儲(chǔ)器設(shè)備、諸如EPROM、EEPROM和閃存存儲(chǔ)器設(shè)備;磁盤(pán)諸如內(nèi)部硬盤(pán)和可移動(dòng)硬盤(pán);磁光盤(pán);以及CD-ROM和DVD-ROM盤(pán)。處理器和存儲(chǔ)器可由ASIC(專用集成電路)補(bǔ)充,或者被并入ASIC中。
為了提供與用戶的交互,這些特征可在具有用于向用戶顯示信息的顯示設(shè)備諸如CRT(陰極射線管)或LCD(液晶顯示器)監(jiān)視器或者視網(wǎng)膜顯示設(shè)備的計(jì)算機(jī)上實(shí)現(xiàn)。計(jì)算機(jī)可具有觸摸表面輸入設(shè)備(例如,觸摸屏)或鍵盤(pán)和指向設(shè)備諸如鼠標(biāo)或軌跡球,用戶可通過(guò)這些設(shè)備來(lái)向計(jì)算機(jī)提供輸入。計(jì)算機(jī)可具有用于接收來(lái)自用戶的語(yǔ)音命令的語(yǔ)音輸入設(shè)備。
這些特征可在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn),該計(jì)算機(jī)系統(tǒng)包括后端部件諸如數(shù)據(jù)服務(wù)器,或者該計(jì)算機(jī)系統(tǒng)包括中間件部件諸如應(yīng)用服務(wù)器或互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)器,或者該計(jì)算機(jī)系統(tǒng)包括前端部件諸如具有圖形用戶界面或互聯(lián)網(wǎng)瀏覽器的客戶端計(jì)算機(jī)或者它們的任意組合。系統(tǒng)的部件可通過(guò)任何形式的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)通信諸如通信網(wǎng)絡(luò)或該數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)通信的介質(zhì)而被連接。通信網(wǎng)絡(luò)的示例包括例如LAN、WAN、以及形成互聯(lián)網(wǎng)的計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)。
計(jì)算系統(tǒng)可包括客戶端和服務(wù)器??蛻舳撕头?wù)器一般是相互遠(yuǎn)離的,并且通常通過(guò)通信網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行交互。客戶端和服務(wù)器的關(guān)系借助于在相應(yīng)計(jì)算機(jī)上運(yùn)行并且彼此具有客戶端-服務(wù)器關(guān)系的計(jì)算機(jī)程序而產(chǎn)生。在某些具體實(shí)施中,服務(wù)器將數(shù)據(jù)(例如HTML頁(yè)面)傳輸?shù)娇蛻舳嗽O(shè)備(例如為了向與該客戶端設(shè)備進(jìn)行交互的用戶顯示數(shù)據(jù)以及從與該客戶端設(shè)備交互的用戶接收用戶輸入)。在服務(wù)器處可從客戶端設(shè)備接收在客戶端設(shè)備處生成的數(shù)據(jù)(例如用戶交互的結(jié)果)。
一個(gè)或多個(gè)計(jì)算機(jī)的系統(tǒng)可被配置為憑借具有安裝在系統(tǒng)上的在操作中使得系統(tǒng)執(zhí)行特定動(dòng)作的軟件、固件、硬件或它們的組合來(lái)執(zhí)行所述動(dòng)作。一個(gè)或多個(gè)計(jì)算機(jī)程序可被配置為憑借包括當(dāng)由數(shù)據(jù)處理裝置執(zhí)行時(shí)使得該裝置執(zhí)行特定動(dòng)作的指令來(lái)執(zhí)行所述動(dòng)作。
雖然本說(shuō)明書(shū)包含許多特定的實(shí)施細(xì)節(jié),但是這些特定的實(shí)施細(xì)節(jié)不應(yīng)被理解為是對(duì)任何發(fā)明或可能要求保護(hù)的內(nèi)容的范圍的限制,而應(yīng)被理解為對(duì)特定于特定發(fā)明的特定實(shí)施方案的特征的描述。在獨(dú)立實(shí)施方案的上下文中的本說(shuō)明書(shū)中描述的某些特征也可在單個(gè)實(shí)施方案中的組合中被實(shí)現(xiàn)。相反地,在單個(gè)實(shí)施方案的上下文中描述的各種特征也可單獨(dú)地或者以任何合適的子組合的形式在多個(gè)實(shí)施方案中實(shí)現(xiàn)。此外,雖然某些特征可能在上面被描述為以某些組合來(lái)起作用并且甚至最初也這樣地來(lái)要求保護(hù),但是要求保護(hù)的組合的一個(gè)或多個(gè)特征在某些情況下可從該組合中去除,并且要求保護(hù)的組合可涉及子組合或子組合的變型。
類似地,雖然操作在附圖中以特定次序示出,但不應(yīng)將這種情況理解為需要以相繼次序或所示的特定次來(lái)執(zhí)行此類操作,或者需要執(zhí)行所有所示的操作以實(shí)現(xiàn)期望的結(jié)果。在某些情況中,多任務(wù)和并行處理可能是有利的。此外,上述實(shí)施方案中各個(gè)系統(tǒng)部件的劃分不應(yīng)被理解為在所有實(shí)施方案中都要求此類劃分,并且應(yīng)當(dāng)理解,所述程序部件和系統(tǒng)可一般性地一起整合在單個(gè)軟件產(chǎn)品中或者封裝到多個(gè)軟件產(chǎn)品中。
因此,已描述了主題的特定實(shí)施方案。其他實(shí)施方案也在以下權(quán)利要求書(shū)的范圍內(nèi)。在某些情況下,權(quán)利要求書(shū)中所述的動(dòng)作能夠以不同的次序執(zhí)行,并且仍能實(shí)現(xiàn)期望的結(jié)果。此外,附圖中所示的過(guò)程未必要求所示的特定次序或者先后次序來(lái)實(shí)現(xiàn)期望的結(jié)果。在某些具體實(shí)施中,多任務(wù)和并行處理可能是有利的。
示例性移動(dòng)設(shè)備架構(gòu)
圖27為圖1至圖25的移動(dòng)設(shè)備的示例性架構(gòu)2700的框圖。移動(dòng)設(shè)備(例如,移動(dòng)設(shè)備102或取樣設(shè)備502)可包括存儲(chǔ)器接口2702、一個(gè)或多個(gè)數(shù)據(jù)處理器、圖像處理器和/或處理器2704、以及外圍設(shè)備接口2706。存儲(chǔ)器接口2702、一個(gè)或多個(gè)處理器2704、和/或外圍設(shè)備接口2706可為獨(dú)立部件,或者可被集成到一個(gè)或多個(gè)集成電路中。處理器2704可包括應(yīng)用處理器、基帶處理器和無(wú)線處理器。移動(dòng)設(shè)備中的各部件例如可由一條或多條通信總線或信號(hào)線耦接。
可將傳感器、設(shè)備和子系統(tǒng)耦接到外圍設(shè)備接口2706以方便多個(gè)功能。例如,可將運(yùn)動(dòng)傳感器2710、光傳感器2712以及接近傳感器2714耦接到外圍設(shè)備接口2706,以方便移動(dòng)設(shè)備的取向、照明和接近功能??蓪⑽恢锰幚砥?715(例如,GPS接收器)連接到外圍設(shè)備接口2706,以提供地理定位。也可將電子磁力儀2716(例如,集成電路芯片)連接到外圍設(shè)備接口2706,以提供可用于確定磁北方向的數(shù)據(jù)。因而,電子磁力儀2716可用作電子羅盤(pán)。運(yùn)動(dòng)傳感器2710可包括被配置為確定移動(dòng)設(shè)備的移動(dòng)的速度和方向的變化的一個(gè)或多個(gè)加速計(jì)。氣壓計(jì)2717可包括連接到外圍設(shè)備接口2706并被配置為測(cè)量圍繞移動(dòng)設(shè)備的大氣壓力的一個(gè)或多個(gè)設(shè)備。
可利用照相機(jī)子系統(tǒng)2720和光學(xué)傳感器2722(例如,電荷耦接設(shè)備(CCD)或互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體(CMOS)光學(xué)傳感器)來(lái)方便照相機(jī)功能,諸如拍攝照片和視頻剪輯。
可通過(guò)一個(gè)或多個(gè)無(wú)線通信子系統(tǒng)2724來(lái)方便通信功能,該無(wú)線通信子系統(tǒng)可包括射頻接收器與發(fā)射器和/或光學(xué)(例如,紅外)接收器與發(fā)射器。通信子系統(tǒng)2724的具體設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)可取決于移動(dòng)設(shè)備打算通過(guò)其進(jìn)行操作的通信網(wǎng)絡(luò)。例如,移動(dòng)設(shè)備可包括設(shè)計(jì)用于通過(guò)GSM網(wǎng)絡(luò)、GPRS網(wǎng)絡(luò)、EDGE網(wǎng)絡(luò)、Wi-FiTM或WiMaxTM網(wǎng)絡(luò)以及BluetoothTM網(wǎng)絡(luò)操作的通信子系統(tǒng)2724。具體地講,無(wú)線通信子系統(tǒng)2724可包括主機(jī)協(xié)議,使得移動(dòng)設(shè)備可被配置作為其他無(wú)線設(shè)備的基站。
可將音頻子系統(tǒng)2726耦接到揚(yáng)聲器2728和麥克風(fēng)2730以方便啟用語(yǔ)音的功能,諸如語(yǔ)音識(shí)別、語(yǔ)音復(fù)制、數(shù)字記錄和電話功能。音頻子系統(tǒng)2726可被配置為從用戶接收語(yǔ)音命令。
I/O子系統(tǒng)2740可包括觸摸表面控制器2742、和/或其他輸入控制器2744??蓪⒂|摸表面控制器2742耦接到觸摸表面2746或墊片。觸摸表面2746和觸摸表面控制器2742例如可使用多種觸敏技術(shù)中的任一種觸敏技術(shù)來(lái)檢測(cè)接觸和移動(dòng)或其中斷,該觸敏技術(shù)包括但不限于電容性、電阻性、紅外和表面聲波技術(shù),以及用于確定與接觸表面2746接觸的一個(gè)或多個(gè)點(diǎn)的其他接近傳感器陣列或其他元件。觸摸表面2746可包括例如觸摸屏。
可將其他輸入控制器2744耦接到其他輸入/控制設(shè)備2748,諸如一個(gè)或多個(gè)按鈕、搖臂開(kāi)關(guān)、拇指滾輪、紅外端口、USB端口、和/或指針設(shè)備(例如,觸筆)。該一個(gè)或多個(gè)按鈕(未示出)可包括用于揚(yáng)聲器2728和/或麥克風(fēng)2730的音量控制的增大/減小按鈕。
在一個(gè)具體實(shí)施中,持續(xù)第一時(shí)長(zhǎng)的該按鈕的按壓可解開(kāi)觸摸表面2746的鎖;并且持續(xù)長(zhǎng)于第一時(shí)長(zhǎng)的第二時(shí)長(zhǎng)的該按鈕的按壓可打開(kāi)或關(guān)閉取樣設(shè)備502的電源。用戶能夠?qū)σ粋€(gè)或多個(gè)按鈕的功能進(jìn)行自定義。例如,也可使用觸摸表面2746來(lái)實(shí)現(xiàn)虛擬或軟按鈕和/或鍵盤(pán)。
在一些具體實(shí)施中,取樣設(shè)備502可顯示記錄的音頻文件和/或視頻文件,諸如MP3文件、AAC文件和MPEG文件。在一些具體實(shí)施中,移動(dòng)設(shè)備可包括MP3播放器的功能。移動(dòng)設(shè)備因此可包括與iPod兼容的針腳連接器。也可使用其他輸入/輸出設(shè)備以及控制設(shè)備。
存儲(chǔ)器接口2702可耦接到存儲(chǔ)器2750。存儲(chǔ)器2750可包括高速隨機(jī)存取存儲(chǔ)器和/或非易失性存儲(chǔ)器,諸如一個(gè)或多個(gè)磁盤(pán)存儲(chǔ)設(shè)備、一個(gè)或多個(gè)光學(xué)存儲(chǔ)設(shè)備、和/或閃存存儲(chǔ)器(例如,NAND、NOR)。存儲(chǔ)器2750可存儲(chǔ)操作系統(tǒng)2752,諸如Darwin、RTXC、LINUX、UNIX、OS X、WINDOWS、或嵌入式操作系統(tǒng)(例如VxWorks)。該操作系統(tǒng)2752可包括用于處理基礎(chǔ)系統(tǒng)服務(wù)以及用于執(zhí)行硬件相關(guān)任務(wù)的指令。在一些具體實(shí)施中,操作系統(tǒng)2752可包括內(nèi)核(例如,UNIX內(nèi)核)。
存儲(chǔ)器2750還可存儲(chǔ)通信指令2754,以方便與一個(gè)或多個(gè)附加設(shè)備、一個(gè)或多個(gè)計(jì)算機(jī)和/或一個(gè)或多個(gè)服務(wù)器進(jìn)行通信。存儲(chǔ)器2750可包括圖形用戶界面指令2756,以方便圖形用戶界面處理;傳感器處理指令2758,以方便與傳感器相關(guān)的處理和功能;電話指令2760,以方便與電話相關(guān)的處理和功能;電子消息傳送指令2762,以方便與電子消息傳送相關(guān)的處理和功能;網(wǎng)絡(luò)瀏覽指令2764,以方便與網(wǎng)絡(luò)瀏覽相關(guān)的處理和功能;媒體處理指令2766,以方便與媒體處理相關(guān)的處理和功能;GPS/導(dǎo)航指令2768,以方便與GPS和導(dǎo)航相關(guān)的過(guò)程和指令;相機(jī)指令2770,以方便與相機(jī)相關(guān)的處理和功能;磁力儀數(shù)據(jù)2772和校準(zhǔn)指令2774,以方便磁力儀校準(zhǔn)。存儲(chǔ)器2750還可存儲(chǔ)其他軟件指令(未示出),諸如安全指令、用于方便與網(wǎng)絡(luò)視頻相關(guān)的處理和功能的網(wǎng)絡(luò)視頻指令、和/或用于方便與網(wǎng)上購(gòu)物相關(guān)的處理和功能的網(wǎng)上購(gòu)物指令。在一些具體實(shí)施中,媒體處理指令2766分為分別用于方便與音頻處理相關(guān)的處理和功能以及與視頻處理相關(guān)的處理和功能的音頻處理指令和視頻處理指令。還可將啟動(dòng)記錄和國(guó)際移動(dòng)設(shè)備識(shí)別碼(IMEI)或類似硬件標(biāo)識(shí)符存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器2750中。存儲(chǔ)器2750可存儲(chǔ)位置指令2776。位置指令2776可包括當(dāng)執(zhí)行時(shí)使得處理器2704執(zhí)行在某個(gè)地點(diǎn)處的室內(nèi)調(diào)查操作的調(diào)查指令。位置指令2776可包括在執(zhí)行時(shí)使得處理器2704執(zhí)行參考圖20所述的位置子系統(tǒng)2000的操作的位置確定指令。
上面標(biāo)識(shí)的指令和應(yīng)用程序中的每一者均可對(duì)應(yīng)于用于執(zhí)行上述一個(gè)或多個(gè)功能的指令集。這些指令不需要作為獨(dú)立的軟件程序、進(jìn)程或模塊來(lái)實(shí)施。存儲(chǔ)器2750可包括附加的指令或更少的指令。此外,可在被包括在一個(gè)或多個(gè)信號(hào)處理電路和/或?qū)S眉呻娐分械挠布?或軟件中執(zhí)行移動(dòng)設(shè)備的各種功能。
示例性操作環(huán)境
圖28為圖1至圖25的移動(dòng)設(shè)備的示例性網(wǎng)絡(luò)操作環(huán)境2800的框圖。移動(dòng)設(shè)備2802a和2802b可例如在數(shù)據(jù)通信中通過(guò)一個(gè)或多個(gè)有線和/或無(wú)線網(wǎng)絡(luò)2810進(jìn)行通信。例如,無(wú)線網(wǎng)絡(luò)2812(例如,蜂窩網(wǎng)絡(luò))可通過(guò)使用網(wǎng)關(guān)2816來(lái)與廣域網(wǎng)(WAN)2814諸如互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行通信。同樣,接入設(shè)備2818(例如,802.11g無(wú)線接入點(diǎn))可提供對(duì)廣域網(wǎng)2814的通信接入。移動(dòng)設(shè)備2802a和2802b中的每個(gè)移動(dòng)設(shè)備可以是移動(dòng)設(shè)備102或取樣設(shè)備502。
在一些具體實(shí)施中,可通過(guò)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)2812和接入設(shè)備2818來(lái)建立語(yǔ)音通信和數(shù)據(jù)通信。例如,移動(dòng)設(shè)備2802a可撥打和接收電話呼叫(例如,使用互聯(lián)網(wǎng)語(yǔ)音協(xié)議(VoIP)),發(fā)送和接收電子郵件消息(例如,使用郵局協(xié)議3(POP3)),以及通過(guò)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)2812、網(wǎng)關(guān)2816和廣域網(wǎng)2814來(lái)檢索電子文檔和/或流,諸如網(wǎng)頁(yè)、照片和視頻(例如,使用傳輸控制協(xié)議/互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議(TCP/IP)或用戶數(shù)據(jù)報(bào)協(xié)議(UDP))。同樣,在一些具體實(shí)施中,移動(dòng)設(shè)備2802b可通過(guò)接入設(shè)備2818和廣域網(wǎng)2814來(lái)?yè)艽蚝徒邮针娫捄艚?、發(fā)送和接收電子郵件消息、以及檢索電子文檔。在一些具體實(shí)施中,移動(dòng)設(shè)備2802a或2802b可使用一條或多條電纜物理地連接到接入設(shè)備2818,并且接入設(shè)備2818可以是個(gè)人計(jì)算機(jī)。在此配置中,移動(dòng)設(shè)備2802a或2802b可被稱為“受限”設(shè)備。
移動(dòng)設(shè)備2802a和2802b也可通過(guò)其他方式來(lái)建立通信。例如,無(wú)線設(shè)備2802a可通過(guò)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)2812來(lái)與其他無(wú)線設(shè)備(例如其他移動(dòng)設(shè)備、蜂窩電話等)進(jìn)行通信。同樣,移動(dòng)設(shè)備2802a和2802b可通過(guò)使用一個(gè)或多個(gè)通信子系統(tǒng)諸如BluetoothTM通信設(shè)備來(lái)建立對(duì)等通信2820,例如個(gè)人局域網(wǎng)。也可實(shí)現(xiàn)其他通信協(xié)議和拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。
移動(dòng)設(shè)備2802a或2802b可(例如)通過(guò)一個(gè)或多個(gè)有線網(wǎng)絡(luò)和/或無(wú)線網(wǎng)絡(luò)來(lái)與一個(gè)或多個(gè)服務(wù)2830,2840和2850進(jìn)行通信。例如,一個(gè)或多個(gè)地點(diǎn)服務(wù)2830可向移動(dòng)設(shè)備2802a和2802b提供地點(diǎn)信息。地點(diǎn)信息可包括與地點(diǎn)地圖相關(guān)聯(lián)的地點(diǎn)標(biāo)識(shí)符。調(diào)查服務(wù)2840可從移動(dòng)設(shè)備2802a和2802b接收調(diào)查數(shù)據(jù),并且基于該調(diào)查數(shù)據(jù)來(lái)生成地點(diǎn)的位置指紋數(shù)據(jù)。位置服務(wù)2850可向移動(dòng)設(shè)備2802a和2802b提供位置指紋數(shù)據(jù),以用于確定每個(gè)地點(diǎn)處的位置。
移動(dòng)設(shè)備2802a或2802b還可通過(guò)一個(gè)或多個(gè)有線網(wǎng)絡(luò)和/或無(wú)線網(wǎng)絡(luò)來(lái)訪問(wèn)其他數(shù)據(jù)和內(nèi)容。例如,移動(dòng)設(shè)備2802a或2802b可訪問(wèn)內(nèi)容發(fā)布者,諸如新聞?wù)军c(diǎn)、真正簡(jiǎn)單的聯(lián)合發(fā)布系統(tǒng)(RSS)供稿、網(wǎng)站、博客、社交網(wǎng)站、開(kāi)發(fā)者網(wǎng)絡(luò)等等??赏ㄟ^(guò)響應(yīng)于用戶觸摸(例如,網(wǎng)絡(luò)對(duì)象)而對(duì)網(wǎng)絡(luò)瀏覽功能或應(yīng)用程序(例如,瀏覽器)的調(diào)用來(lái)提供這種訪問(wèn)。
已描述了本發(fā)明的多個(gè)具體實(shí)施。然而,應(yīng)當(dāng)理解,在不脫離本發(fā)明的實(shí)質(zhì)和范圍的情況下可作出各種修改。