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定位系統(tǒng)中的反饋的制作方法

文檔序號(hào):11815449閱讀:559來(lái)源:國(guó)知局
定位系統(tǒng)中的反饋的制作方法與工藝

本發(fā)明涉及一種用于確定移動(dòng)設(shè)備的位置的位置網(wǎng)絡(luò)。



背景技術(shù):

在室內(nèi)定位系統(tǒng)中,可以關(guān)于包括多個(gè)錨無(wú)線電的位置網(wǎng)絡(luò)確定諸如是移動(dòng)用戶(hù)終端之類(lèi)的無(wú)線設(shè)備的位置。這些錨是如下這樣的無(wú)線節(jié)點(diǎn),即:其位置被已知為是先驗(yàn)的,通常被記錄在可以被查詢(xún)以查找節(jié)點(diǎn)的位置的位置數(shù)據(jù)庫(kù)中。錨節(jié)點(diǎn)因此充當(dāng)用于位置的參考節(jié)點(diǎn)。取得對(duì)在移動(dòng)設(shè)備與多個(gè)錨節(jié)點(diǎn)之間傳輸?shù)男盘?hào)的測(cè)量,所述測(cè)量例如是相應(yīng)信號(hào)的RSSI(接收器信號(hào)強(qiáng)度指示符)、ToA(到達(dá)時(shí)間)和/或AoA(到達(dá)角度)。給定來(lái)自三個(gè)或更多節(jié)點(diǎn)的這樣的測(cè)量,然后可以使用諸如是三邊測(cè)量、多邊測(cè)量或者三角測(cè)量之類(lèi)的技術(shù)相對(duì)于位置網(wǎng)絡(luò)確定移動(dòng)終端的位置。給定移動(dòng)終端的相對(duì)位置和錨節(jié)點(diǎn)的已知位置,這進(jìn)而又允許例如相對(duì)于地球或者地圖或者樓層平面圖以更絕對(duì)的方式確定移動(dòng)設(shè)備的位置。

和室內(nèi)定位一樣,其他類(lèi)型的定位系統(tǒng)也是已知的,諸如是GPS或者在衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)充當(dāng)參考節(jié)點(diǎn)的其他基于衛(wèi)星的定位系統(tǒng)。給定來(lái)自多個(gè)衛(wèi)星的信號(hào)測(cè)量和對(duì)那些衛(wèi)星的定位的認(rèn)識(shí),可以基于相似的原理確定移動(dòng)設(shè)備的位置。

可以根據(jù)“以設(shè)備為中心的”方法或者“以網(wǎng)絡(luò)為中心的”方法執(zhí)行對(duì)設(shè)備的位置的確定。根據(jù)一種以設(shè)備為中心的方法,每個(gè)參考節(jié)點(diǎn)發(fā)射可以被稱(chēng)為信標(biāo)或者信標(biāo)信號(hào)的相應(yīng)信號(hào)。移動(dòng)設(shè)備取得對(duì)其從錨節(jié)點(diǎn)接收的信號(hào)的測(cè)量,從位置服務(wù)器獲得那些節(jié)點(diǎn)的位置,以及在移動(dòng)設(shè)備自身處執(zhí)行計(jì)算以確定其自身的位置。另一方面,根據(jù)一種以網(wǎng)絡(luò)為中心的方法,錨節(jié)點(diǎn)用于取得對(duì)從移動(dòng)設(shè)備接收的信號(hào)的測(cè)量,以及諸如是位置服務(wù)器之類(lèi)的網(wǎng)絡(luò)元件執(zhí)行計(jì)算以確定移動(dòng)設(shè)備的位置。例如在移動(dòng)設(shè)備取得原始測(cè)量但將它們轉(zhuǎn)發(fā)給位置服務(wù)器以計(jì)算其位置的情況下,混合型或者“輔助型”方法也是可能的。

定位系統(tǒng)的一種應(yīng)用是如果發(fā)現(xiàn)移動(dòng)設(shè)備位于與照明或者其他器械(utility)相關(guān)聯(lián)的特定空間區(qū)域或者地帶中,則自動(dòng)為無(wú)線移動(dòng)設(shè)備提供對(duì)對(duì)于諸如是照明系統(tǒng)之類(lèi)的器械進(jìn)行的控制的訪問(wèn)。例如,如果發(fā)現(xiàn)無(wú)線用戶(hù)設(shè)備位于在房間內(nèi)并且請(qǐng)求訪問(wèn),則可以向該無(wú)線用戶(hù)設(shè)備提供對(duì)對(duì)于該房間中的照明進(jìn)行的控制的訪問(wèn)。一旦無(wú)線用戶(hù)設(shè)備已位于和確定為在有效的區(qū)域內(nèi),則控制訪問(wèn)經(jīng)由照明控制網(wǎng)絡(luò)被提供給該設(shè)備?;谖恢玫姆?wù)或者功能性的其他示例例如包括在收費(fèi)站處對(duì)過(guò)路費(fèi)的支付或其他取決于位置的支付。

和僅三邊測(cè)量、多邊測(cè)量或者三角測(cè)量一樣,現(xiàn)在存在基于已知環(huán)境的“指紋”來(lái)確定移動(dòng)設(shè)備的位置的技術(shù)。指紋包括數(shù)據(jù)點(diǎn)的集合,每個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)與正被討論的環(huán)境中的多個(gè)位置中的相應(yīng)一個(gè)位置相對(duì)應(yīng)。通過(guò)取得對(duì)可以在相應(yīng)位置處被聽(tīng)到的從任何參考節(jié)點(diǎn)接收的信號(hào)的測(cè)量(例如,對(duì)諸如是RSSI之類(lèi)的信號(hào)強(qiáng)度的測(cè)量),以及將該測(cè)量隨相應(yīng)位置的坐標(biāo)一起存儲(chǔ)在位置服務(wù)器中,在訓(xùn)練階段期間生成每個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)。數(shù)據(jù)點(diǎn)隨其他這樣的數(shù)據(jù)點(diǎn)一起存儲(chǔ),以構(gòu)建如在環(huán)境內(nèi)的各種位置處所經(jīng)歷的信號(hào)測(cè)量的指紋。

一旦被部署,則可以將存儲(chǔ)在指紋中的信號(hào)測(cè)量與當(dāng)前被移動(dòng)用戶(hù)設(shè)備(期望其位置是已知的)經(jīng)歷的信號(hào)測(cè)量進(jìn)行比較,以便相對(duì)于指紋中的點(diǎn)的對(duì)應(yīng)坐標(biāo)估計(jì)移動(dòng)設(shè)備的位置。例如,這可以通過(guò)近似設(shè)備位于具有最接近匹配的信號(hào)測(cè)量的數(shù)據(jù)點(diǎn)的坐標(biāo)處、或者通過(guò)在具有最接近匹配當(dāng)前被設(shè)備經(jīng)歷的那些信號(hào)測(cè)量的信號(hào)測(cè)量的數(shù)據(jù)點(diǎn)的子集的坐標(biāo)之間進(jìn)行內(nèi)插來(lái)完成。

可以在指紋通過(guò)系統(tǒng)地在環(huán)境中的各種不同位置處放置測(cè)試設(shè)備被部署之前的專(zhuān)用訓(xùn)練階段中對(duì)指紋進(jìn)行預(yù)訓(xùn)練??商鎿Q地或者附加地,指紋可以通過(guò)在不間斷的訓(xùn)練階段中接收對(duì)由實(shí)際用戶(hù)的實(shí)際設(shè)備經(jīng)歷的信號(hào)測(cè)量的提交被自動(dòng)地構(gòu)建。

一種這樣的基于指紋的技術(shù)在2010年8月[Hossian等人]的“利用室內(nèi)定位系統(tǒng)中的用戶(hù)反饋(Utilization of User Feedback in Indoor Positioning System)”;A.K.M. Mahtab Hossain、Hien Nguyen Van和Wee-Send Soh;普適和移動(dòng)計(jì)算(PMC),Elsevier,第6卷,第4號(hào),第467-481頁(yè)中被公開(kāi)。當(dāng)用戶(hù)的位置不能經(jīng)由除指紋之外的裝置被得知時(shí),該位置隨當(dāng)前所經(jīng)歷的信號(hào)測(cè)量一起被反饋給位置服務(wù)器,以動(dòng)態(tài)地構(gòu)建環(huán)境的指紋。位置反饋可以是明確的或者暗示的。明確的反饋意味著用戶(hù)知道他或她自身的實(shí)際位置,并且經(jīng)由用戶(hù)界面對(duì)此進(jìn)行提交,例如,用戶(hù)在包括環(huán)境的地圖或者平面圖的用戶(hù)界面上指向已知的位置。另一方面,在用戶(hù)未意識(shí)到的情況下取得暗示的反饋。根據(jù)Hossain,暗示的反饋當(dāng)用戶(hù)在他或她進(jìn)行他或她的業(yè)務(wù)或者日常例行工作時(shí)遇到特定地標(biāo)時(shí)發(fā)生,地標(biāo)的位置是固定的并且對(duì)于所述系統(tǒng)是已知的。例如,當(dāng)用戶(hù)使用讀卡器時(shí),在讀卡器的已知位置處遇到用戶(hù)的事實(shí)隨由用戶(hù)的移動(dòng)設(shè)備經(jīng)歷的信號(hào)測(cè)量一起被自動(dòng)提交給位置服務(wù)器。

根據(jù)Hossain等人,還與權(quán)重w相關(guān)聯(lián)地存儲(chǔ)每個(gè)位置,權(quán)重w旨在作為對(duì)該位置的可信度的測(cè)量。在基于指紋的定位算法中考慮了權(quán)重,以使得具有較低可信度的點(diǎn)在從指紋確定設(shè)備位置時(shí)被給予較小權(quán)重。



技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:

根據(jù)Hossain,反饋總是包括實(shí)際位置,即,空間坐標(biāo)。也就是說(shuō),反饋將向系統(tǒng)添加定位系統(tǒng)自身不可以獲得的額外的位置數(shù)據(jù)點(diǎn)。對(duì)于Hossain的明確和暗示的反饋兩者都是如此。例如,系統(tǒng)建議路線的起點(diǎn),以及用戶(hù)然后可以通過(guò)輸入比系統(tǒng)所建議的起點(diǎn)更準(zhǔn)確的起點(diǎn)而明確給出反饋。反饋因此采用以下形式,即:用戶(hù)相信他或她自身所位于的坐標(biāo),和在此情況下是對(duì)用戶(hù)的可信度的測(cè)量的關(guān)聯(lián)的權(quán)重。在另一個(gè)示例中,系統(tǒng)當(dāng)用戶(hù)在固定位置使用讀卡器時(shí)接收暗示的反饋。在此情況下,反饋采用讀卡器的坐標(biāo)的形式,并且因?yàn)樽x卡器的位置被看作已知,所以權(quán)重被設(shè)置為1。

然而,在本文中要認(rèn)識(shí)到,對(duì)實(shí)際位置的反饋不總是可得或者實(shí)際的,但雖然如此,可能仍然有可能獲得和利用對(duì)已由定位算法估計(jì)的現(xiàn)有位置估計(jì)的質(zhì)量(而非按照Hossain的,由用戶(hù)自身提供或者由另一個(gè)系統(tǒng)提供的、定位算法自身不可以獲得的新位置的質(zhì)量)的反饋。

為此,本公開(kāi)內(nèi)容提供一種用于當(dāng)用戶(hù)與基于位置的服務(wù)交互時(shí)獲得暗示的反饋的機(jī)制,所述基于位置的服務(wù)在用戶(hù)的外部環(huán)境中提供某種功能性。特別地,反饋是基于觀察用戶(hù)的行為(即,用戶(hù)與基于位置的服務(wù)交互的方式)的。

根據(jù)本文中所公開(kāi)的一個(gè)方面,提供了一種用于提供對(duì)位置估計(jì)的反饋的應(yīng)用服務(wù)器。應(yīng)用服務(wù)器用作應(yīng)用的主機(jī),所述應(yīng)用被配置為為移動(dòng)設(shè)備的用戶(hù)提供控制移動(dòng)設(shè)備外部的環(huán)境的功能性的基于位置的服務(wù),其中,對(duì)功能性的控制以由定位算法估計(jì)的移動(dòng)設(shè)備的所估計(jì)的位置為條件。應(yīng)用服務(wù)器還包括反饋模塊,其被配置為,基于用戶(hù)與基于位置的服務(wù)的功能性交互或者嘗試交互的方式從用戶(hù)的行為推斷所述估計(jì)的質(zhì)量,以及向定位算法發(fā)送對(duì)所推斷的質(zhì)量的反饋。定位算法優(yōu)選在位置服務(wù)器處被實(shí)施,在此情況下,反饋模塊被配置為向位置服務(wù)器發(fā)送反饋(認(rèn)為可替換地,定位算法可以在移動(dòng)設(shè)備處在本地實(shí)施)。

在實(shí)施例中,和Hossain不同,所推斷的質(zhì)量可以被反饋,而沒(méi)有來(lái)自用戶(hù)或者來(lái)自任何其他用于定位移動(dòng)設(shè)備的系統(tǒng)的任何對(duì)位置自身的關(guān)聯(lián)的明確反饋。

對(duì)質(zhì)量的反饋可以是任何涉及所估計(jì)的位置的可靠性的指示,并且可以通過(guò)許多方式被確定。例如,在實(shí)施例中,有條件的控制包括允許用戶(hù)僅在與所估計(jì)的位置相關(guān)聯(lián)的區(qū)域而非其他區(qū)域中控制功能性,以及反饋模塊被配置為,基于用戶(hù)控制該功能性的方式確定質(zhì)量。為推斷所述質(zhì)量,反饋模塊可以響應(yīng)于檢測(cè)用戶(hù)在一個(gè)時(shí)間段期間多次重復(fù)控制或者嘗試控制所述功能性的動(dòng)作而推斷較低的質(zhì)量,以及否則推斷較高的質(zhì)量??商鎿Q地或者附加地,反饋模塊可以被響應(yīng)于檢測(cè)用戶(hù)在一個(gè)時(shí)間段期間逆轉(zhuǎn)或者嘗試逆轉(zhuǎn)控制所述功能性的動(dòng)作而推斷較低的質(zhì)量,以及否則推斷較高的質(zhì)量。

例如,考慮在其中基于位置的服務(wù)包括用于控制用戶(hù)的鄰近處的照明的應(yīng)用的場(chǎng)景。在此情況下,功能性包括用于照亮所述環(huán)境的照明,以及所述燈以用戶(hù)的所估計(jì)的位置為條件被控制。如果用戶(hù)控制燈,然后再次試圖和/或逆轉(zhuǎn)控制,這可以暗示第一次嘗試不具有用戶(hù)期望的效果,以及因此位置估計(jì)是不準(zhǔn)確的(因?yàn)橐压烙?jì)用戶(hù)處于一個(gè)位置處,以及因此燈在該所估計(jì)的位置的區(qū)域中被控制,而用戶(hù)實(shí)際上位于在不同的定位處,并且正預(yù)期所述燈作為代替在他或她的實(shí)際位置的區(qū)域中被控制)?;谶@樣的事實(shí)的指示可以作為對(duì)位置估計(jì)的質(zhì)量的指示被反饋給位置服務(wù)器。

質(zhì)量可以是二元的(例如,表示“好”或者“壞”),或者可以是在更精細(xì)的尺度上定量的。例如,在實(shí)施例中,所述時(shí)間段期間的重復(fù)的數(shù)量可以用于確定所述質(zhì)量的程度,較多的重復(fù)暗示較低的質(zhì)量。可替換地,可以將是否存在對(duì)控制的反復(fù)或者重復(fù)的事實(shí)看作對(duì)好或者壞的質(zhì)量的二元指示。

在另一個(gè)示例中,為推斷所述質(zhì)量,反饋模塊可以響應(yīng)于檢測(cè)用戶(hù)在控制所述功能性的動(dòng)作之后在一個(gè)時(shí)間段內(nèi)多于預(yù)定的量和/或按照不規(guī)律的模式來(lái)回移動(dòng)而推斷較低的質(zhì)量,以及否則推斷較高的質(zhì)量。例如,如果用戶(hù)控制燈,以及然后立即按照不尋常的路徑(例如來(lái)回地,而非諸如是朝向工作站或者房間的中心區(qū)域的按照一致路徑地)移動(dòng),這可以指示控制已具有非預(yù)期的效果,以及用戶(hù)正在試圖將系統(tǒng)誘導(dǎo)為按照期望的方式行動(dòng),或者因?yàn)闊粑窗凑疹A(yù)期的方式打開(kāi)或者關(guān)閉而已經(jīng)后退以免進(jìn)入房間或者已經(jīng)偏離他或她的路徑。在實(shí)施例中,所述時(shí)間段期間的所述運(yùn)動(dòng)的程度可以用于確定所述質(zhì)量的程度,較多的運(yùn)動(dòng)暗示較低的質(zhì)量??商鎿Q地或者附加地,可以將用戶(hù)的運(yùn)動(dòng)是否匹配預(yù)定的不規(guī)則行為模式的事實(shí)看作對(duì)好或者壞的質(zhì)量的二元指示。

可以使用對(duì)所估計(jì)的位置的質(zhì)量的反饋,以便改進(jìn)由定位算法使用的模型,以及因此更準(zhǔn)確地確定未來(lái)的位置估計(jì)。

因此,根據(jù)本文中所公開(kāi)的進(jìn)一步的方面,可以提供一種包括應(yīng)用服務(wù)器和位置服務(wù)器的系統(tǒng),所述位置服務(wù)器包括:包括定位算法的定位模塊,其被配置為,基于可訓(xùn)練的模型估計(jì)移動(dòng)設(shè)備的位置,以及與應(yīng)用服務(wù)器通信,以使得應(yīng)用服務(wù)器能夠基于由位置服務(wù)器估計(jì)的移動(dòng)設(shè)備的所估計(jì)的位置來(lái)提供基于位置的服務(wù);以及訓(xùn)練模塊,其被配置為,從應(yīng)用服務(wù)器接收反饋,以及基于反饋更新對(duì)模型的訓(xùn)練。

在實(shí)施例中,可訓(xùn)練的模型可以包括用于多個(gè)相應(yīng)位置的數(shù)據(jù)點(diǎn)的指紋,每個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)包括從接收自處于相應(yīng)位置處的多個(gè)參考節(jié)點(diǎn)的無(wú)線信號(hào)取得的信號(hào)測(cè)量的集合;以及,對(duì)模型的適配可以包括將對(duì)于所估計(jì)的位置的反饋并入所述指紋。例如,由以上的機(jī)制獲得的反饋可以用于更新在不斷學(xué)習(xí)的室內(nèi)定位系統(tǒng)中的加權(quán)因子。

根據(jù)本文中所公開(kāi)的進(jìn)一步的方面,提供了用于運(yùn)轉(zhuǎn)根據(jù)本文中所公開(kāi)的特征中的任何特征的應(yīng)用服務(wù)器、位置服務(wù)器或者整體系統(tǒng)的對(duì)應(yīng)的方法和計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品。

附圖說(shuō)明

為輔助對(duì)本公開(kāi)內(nèi)容的理解和示出實(shí)施例可以如何被實(shí)施,作為示例參考了附圖,其中:

圖1是包括室內(nèi)定位系統(tǒng)的環(huán)境的示意表示,

圖2是用于提供基于位置的服務(wù)的系統(tǒng)的示意方框圖,

圖3是用于從基于位置的服務(wù)提供反饋的系統(tǒng)的示意方框圖,

圖4是示出從應(yīng)用服務(wù)器到位置服務(wù)器的反饋的示意方框圖,以及

圖5是用于定位的指紋技術(shù)的示意表示。

具體實(shí)施方式

圖1圖示出了根據(jù)本公開(kāi)內(nèi)容的實(shí)施例的被安裝在環(huán)境2中的定位系統(tǒng)的示例。環(huán)境2可以包括:室內(nèi)空間,其包括例如家庭、辦公室、車(chē)間、購(gòu)物中心、飯店、酒吧、倉(cāng)庫(kù)、機(jī)場(chǎng)、車(chē)站等的一個(gè)或多個(gè)房間、走廊或者大廳;或者諸如是花園、公園、街道或者運(yùn)動(dòng)場(chǎng)之類(lèi)的室外空間;或者諸如是露臺(tái)、塔或者大帳篷之類(lèi)的被遮蔽的空間;或者諸如是車(chē)輛內(nèi)部之類(lèi)的任何其他類(lèi)型的封閉的、開(kāi)放的或者部分上封閉的空間。作為圖示,在圖1的示例中,正被討論的環(huán)境2包括建筑物的內(nèi)部空間。

定位系統(tǒng)包括位置網(wǎng)絡(luò)4,其包括多個(gè)采用錨節(jié)點(diǎn)6形式的參考節(jié)點(diǎn),每個(gè)錨節(jié)點(diǎn)6被安裝在定位系統(tǒng)將運(yùn)轉(zhuǎn)在其中的環(huán)境2內(nèi)的不同的相應(yīng)的固定位置處。為了進(jìn)行圖示,圖1僅示出了給定的房間內(nèi)的錨節(jié)點(diǎn)6,但將認(rèn)識(shí)到,網(wǎng)絡(luò)4可以例如進(jìn)一步擴(kuò)展得遍及建筑物或者綜合設(shè)施或者跨多個(gè)建筑物或者綜合設(shè)施。在實(shí)施例中,定位系統(tǒng)是包括至少一些位于室內(nèi)(一個(gè)或多個(gè)建筑物內(nèi))的錨節(jié)點(diǎn)6的室內(nèi)定位系統(tǒng),以及在實(shí)施例中,這可以是錨節(jié)點(diǎn)6僅位于室內(nèi)的純室內(nèi)定位系統(tǒng)。盡管在其他實(shí)施例中,不排除網(wǎng)絡(luò)4擴(kuò)展到室內(nèi)和/或室外,例如還包括位于跨室外空間的地方處的錨節(jié)點(diǎn)6,室外空間諸如是遮蔽建筑物之間的空間的園區(qū)、街道或者廣場(chǎng)。

在更進(jìn)一步的實(shí)施例中,參考節(jié)點(diǎn)6不需要必然是室內(nèi)定位系統(tǒng)的專(zhuān)用錨節(jié)點(diǎn)。可替換地或者附加地,參考節(jié)點(diǎn)可以包括具有可知的位置的其他節(jié)。例如,WLAN的接入點(diǎn)12或者蜂窩網(wǎng)絡(luò)的基站也可以被用于信標(biāo)的輔助目的。將就作為專(zhuān)用的室內(nèi)定位系統(tǒng)等的錨節(jié)點(diǎn)的參考節(jié)點(diǎn)6而言描述下面的內(nèi)容,但將認(rèn)識(shí)到,在全部的可能實(shí)施例中不一定都是這種情況。此外,雖然就無(wú)線的無(wú)線電而言描述了本公開(kāi)內(nèi)容,但所公開(kāi)的技術(shù)可以被應(yīng)用于諸如是可見(jiàn)光、紅外、微波、或者超聲波、或者其他聲波等的其他模態(tài)。

環(huán)境2被用戶(hù)10占據(jù),用戶(hù)10具有被布置在他或她的身體附近(例如,被攜帶或者在包或口袋中,或者被握持在手中)的無(wú)線設(shè)備8。無(wú)線設(shè)備8采用諸如是智能電話或者其他移動(dòng)電話、平板型計(jì)算機(jī)或者膝上型計(jì)算機(jī)之類(lèi)的移動(dòng)用戶(hù)終端的形式。在給定的時(shí)間處,移動(dòng)終端8具有可以使用位置網(wǎng)絡(luò)4被確定的當(dāng)前物理位置。在實(shí)施例中,可以假設(shè)移動(dòng)設(shè)備8的位置與用戶(hù)10的位置基本相同,以及在確定設(shè)備8的位置時(shí),其可以實(shí)際上是感興趣的用戶(hù)10的位置。另一個(gè)示例將是被布置在將被跟蹤的物體附近(例如,被附著到所述物體,或者被放置在其之內(nèi))的移動(dòng)跟蹤設(shè)備。示例將諸如是汽車(chē)或者其他車(chē)輛、或者包裝箱、盒或者其他容器。將就移動(dòng)用戶(hù)設(shè)備而言描述下面的內(nèi)容,但將理解,這在全部實(shí)施例中不一定是限制性的,以及最概括地說(shuō),設(shè)備8可以是具有將在不同位置處被找到的潛力或者將被確定的迄今未知的位置的任何無(wú)線設(shè)備。進(jìn)一步地,移動(dòng)設(shè)備8的位置可以與關(guān)聯(lián)的用戶(hù)12或者它被布置在其附近的物體的位置可互換地被提及。

參考圖1、2和3,環(huán)境2還包括使得能夠進(jìn)行與位置服務(wù)器14的通信的至少一個(gè)無(wú)線接入點(diǎn)或者路由器12。一個(gè)或多個(gè)無(wú)線接入點(diǎn)12被放置為使得錨點(diǎn)6中的每個(gè)錨點(diǎn)在至少一個(gè)這樣的接入點(diǎn)12的無(wú)線通信范圍內(nèi)。將就一個(gè)接入點(diǎn)12而言描述下面的內(nèi)容,但將認(rèn)識(shí)到,在實(shí)施例中,可以使用被分布在環(huán)境2的各處的一個(gè)或多個(gè)接入點(diǎn)12和/或無(wú)線路由器實(shí)施相同的功能。無(wú)線接入點(diǎn)12經(jīng)由本地連接(諸如是經(jīng)由本地的有線或者無(wú)線網(wǎng)絡(luò))或者經(jīng)由廣域網(wǎng)或者互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)(諸如是互聯(lián)網(wǎng))耦合到位置服務(wù)器14。無(wú)線接入點(diǎn)12被配置為根據(jù)諸如是Wi-Fi、Zigbee或者藍(lán)牙之類(lèi)的短距離無(wú)線接入技術(shù)運(yùn)轉(zhuǎn),通過(guò)使用所述短距離無(wú)線接入技術(shù),錨節(jié)點(diǎn)6中的每個(gè)錨節(jié)點(diǎn)能夠經(jīng)由接入點(diǎn)12以及因此與位置服務(wù)器14無(wú)線地通信??商鎿Q地,不排除錨節(jié)點(diǎn)6可以被提供以與位置服務(wù)器14的有線連接,但將就經(jīng)由接入點(diǎn)12等的無(wú)線連接而言描述下面的內(nèi)容。

移動(dòng)設(shè)備8還能夠使用例如是Wi-Fi、Zigbee或者藍(lán)牙的相關(guān)無(wú)線接入技術(shù)經(jīng)由無(wú)線接入點(diǎn)12進(jìn)行通信,以及因此與位置服務(wù)器14通信??商鎿Q地或者附加地,移動(dòng)設(shè)備8可以被配置為經(jīng)由諸如是無(wú)線蜂窩網(wǎng)絡(luò)之類(lèi)的其他裝置與位置服務(wù)器14通信,所述無(wú)線蜂窩網(wǎng)絡(luò)諸如是根據(jù)一個(gè)或多個(gè)3GPP標(biāo)準(zhǔn)運(yùn)轉(zhuǎn)的網(wǎng)絡(luò)。此外,移動(dòng)設(shè)備8能夠與碰巧出現(xiàn)在范圍中的錨節(jié)點(diǎn)6中的任何錨節(jié)點(diǎn)無(wú)線地通信。在實(shí)施例中,該通信可以經(jīng)由例如是Wi-Fi、Zigbee或者藍(lán)牙的與被用于與接入點(diǎn)12通信的無(wú)線接入技術(shù)相同的無(wú)線接入技術(shù)來(lái)實(shí)施,但是在全部可能的實(shí)施例中不一定都是這種情況,例如,錨節(jié)點(diǎn)6可以可替換地通過(guò)某些專(zhuān)用的本地化無(wú)線技術(shù)(或者其他介質(zhì))向移動(dòng)設(shè)備8廣播。

概括地說(shuō),下面所描述的通信中的任何通信可以使用用于在相應(yīng)實(shí)體6、8、12、14、16之間進(jìn)行通信的以上選項(xiàng)或者其他選項(xiàng)中的任何選項(xiàng)來(lái)實(shí)施,以及為簡(jiǎn)潔起見(jiàn),將不必每次重復(fù)各種可能性。

錨節(jié)點(diǎn)6與移動(dòng)設(shè)備8之間的信號(hào)是這樣的信號(hào),即:其測(cè)量被用于確定移動(dòng)設(shè)備8的位置。在以設(shè)備為中心的方法中,錨節(jié)點(diǎn)6每個(gè)都廣播信號(hào),以及移動(dòng)設(shè)備8監(jiān)聽(tīng),檢測(cè)當(dāng)前被發(fā)現(xiàn)在范圍中的那些錨節(jié)點(diǎn)中的一個(gè)或多個(gè)錨節(jié)點(diǎn),以及取得每個(gè)錨節(jié)點(diǎn)的相應(yīng)的信號(hào)測(cè)量。每個(gè)錨節(jié)點(diǎn)6可以被配置為例如定期地(以規(guī)律的間隔)重復(fù)地廣播其信號(hào)。對(duì)來(lái)自每個(gè)所檢測(cè)的錨節(jié)點(diǎn)6的相應(yīng)信號(hào)所取得的相應(yīng)測(cè)量可以例如包括對(duì)信號(hào)強(qiáng)度(例如RSSI)、飛行時(shí)間(ToF)、到達(dá)角度(AoA)和/或任何其他隨距離或者位置變化的屬性進(jìn)行的測(cè)量。在以網(wǎng)絡(luò)為中心的方法中,移動(dòng)設(shè)備8廣播信號(hào),以及錨節(jié)點(diǎn)6監(jiān)聽(tīng),檢測(cè)當(dāng)前在范圍中的那些節(jié)點(diǎn)6中的一個(gè)或多個(gè)節(jié)點(diǎn)處的信號(hào)的實(shí)例。在此情況下,移動(dòng)設(shè)備8可以例如定期地(以規(guī)律的間隔)重復(fù)地廣播其信號(hào)。對(duì)來(lái)自移動(dòng)設(shè)備8的信息的每個(gè)實(shí)例所取得的相應(yīng)測(cè)量可以包括對(duì)信號(hào)強(qiáng)度(例如RSSI)或者飛行時(shí)間(ToF)、到達(dá)角度(AoA)和/或任何其他隨距離或者位置變化的屬性進(jìn)行的測(cè)量。在混合型方法的一個(gè)示例中,節(jié)點(diǎn)6可以取得測(cè)量,但然后將它們發(fā)送給移動(dòng)設(shè)備8。

對(duì)于這樣的測(cè)量被啟動(dòng)和執(zhí)行的方式,存在各種選項(xiàng)。例如,移動(dòng)設(shè)備可以發(fā)起測(cè)量所基于的傳輸,或者網(wǎng)絡(luò)可以發(fā)起傳輸。兩者都是可能的,但特別是對(duì)于飛行時(shí)間測(cè)量來(lái)說(shuō),其可以對(duì)過(guò)程的剩余部分如何被實(shí)施具有某些影響。

飛行時(shí)間測(cè)量可以通過(guò)建立單向傳輸延遲或者雙向傳輸延遲(往返時(shí)間,RTT)來(lái)獲得。如果網(wǎng)絡(luò)中的全部相關(guān)元件具有同步的時(shí)鐘,或者可以參考公共時(shí)鐘,則對(duì)單向延遲的測(cè)量是足夠的。在此情況下,移動(dòng)設(shè)備8可以利用單個(gè)消息傳輸發(fā)起測(cè)量,將傳輸?shù)臅r(shí)間戳(時(shí)間或者時(shí)間+日期)添加到消息(并且優(yōu)選地,對(duì)消息內(nèi)容進(jìn)行消息散列操作,以防止惡意方執(zhí)行重播攻擊、或者提供假的消息時(shí)間,例如以便獲得未授權(quán)的訪問(wèn))。另一方面,如果測(cè)量不是基于同步的時(shí)鐘或者公共時(shí)鐘的,則錨或者參考節(jié)點(diǎn)6仍然可以通過(guò)從移動(dòng)設(shè)備8反彈回單個(gè)消息并且確定往返飛行時(shí)間來(lái)執(zhí)行測(cè)量。后者可能涉及來(lái)自嘗試測(cè)量的節(jié)點(diǎn)的坐標(biāo)。

在信號(hào)強(qiáng)度測(cè)量的情況下,也存在用于實(shí)施這些測(cè)量的不同選項(xiàng)。從信號(hào)強(qiáng)度對(duì)距離的確定是基于在源與目的地之間(在此情況下,是移動(dòng)設(shè)備8與錨或者參考節(jié)點(diǎn)6之間)的空間上的信號(hào)強(qiáng)度的減小的。這可以例如是基于對(duì)所接收的信號(hào)強(qiáng)度與對(duì)所傳輸?shù)男盘?hào)強(qiáng)度的先驗(yàn)認(rèn)識(shí)(即,如果已知或者假設(shè)節(jié)點(diǎn)6或者移動(dòng)設(shè)備8總是利用給定的強(qiáng)度進(jìn)行傳輸)、或者與被嵌入在信號(hào)自身中的對(duì)所傳輸?shù)男盘?hào)強(qiáng)度的指示、或者與經(jīng)由另一個(gè)信道(例如,經(jīng)由位置服務(wù)器14)被傳送給節(jié)點(diǎn)6或者對(duì)節(jié)點(diǎn)6取得測(cè)量的設(shè)備8的所傳輸?shù)男盘?hào)強(qiáng)度進(jìn)行的比較的。

這些方法或者其他方法中的任一個(gè)方法或者組合可以與本文中所公開(kāi)的系統(tǒng)結(jié)合地被應(yīng)用。不論選擇了什么方法,一旦這樣的信號(hào)測(cè)量是從(或者在)多個(gè)錨節(jié)點(diǎn)6中的每個(gè)錨節(jié)點(diǎn)處可得的,則有可能使用諸如是三邊測(cè)量、多邊測(cè)量或者三角測(cè)量之類(lèi)的技術(shù)相對(duì)于位置網(wǎng)絡(luò)4確定移動(dòng)設(shè)備8的位置??商鎿Q地或者附加地,設(shè)備8的位置可以根據(jù)基于指紋的技術(shù)來(lái)確定,如馬上將被詳細(xì)討論的。

另外,錨節(jié)點(diǎn)6(或者更概括地說(shuō),參考節(jié)點(diǎn))的“絕對(duì)”位置是已知的,例如來(lái)自由位置服務(wù)器14維護(hù)的位置數(shù)據(jù)庫(kù)中,或者由每個(gè)錨節(jié)點(diǎn)6的相應(yīng)位置被存儲(chǔ)在該節(jié)點(diǎn)自身處。絕對(duì)位置是在物理環(huán)境或者框架中的節(jié)點(diǎn)的物理位置,其例如是就諸如是地球或者地圖上的位置或者建筑物或者綜合設(shè)施的樓層平面圖上的位置之類(lèi)的地理位置、或者任何真實(shí)世界參照系而言已知的。

通過(guò)將移動(dòng)設(shè)備8的相對(duì)位置與錨節(jié)點(diǎn)6的已知位置或者在計(jì)算中所使用的指紋數(shù)據(jù)點(diǎn)相組合,然后有可能確定移動(dòng)設(shè)備8的“絕對(duì)”位置。再一次地,絕對(duì)位置是在物理環(huán)境或者框架中的物理位置,例如是就地球或者地圖上的位置或者建筑物或者綜合設(shè)施的樓層平面圖上的位置的地理位置、或者具有比只簡(jiǎn)單地知道相對(duì)于位置網(wǎng)絡(luò)4的位置更寬泛的意義的任何更有意義的真實(shí)世界參照系。

在以設(shè)備為中心的方法中,移動(dòng)設(shè)備通過(guò)查詢(xún)位置服務(wù)器14(例如,經(jīng)由無(wú)線接入點(diǎn)12)查找相關(guān)節(jié)點(diǎn)6的位置,或者可替換地可以隨著來(lái)自每個(gè)節(jié)點(diǎn)6的信號(hào)接收相應(yīng)位置。移動(dòng)設(shè)備8然后執(zhí)行計(jì)算以在設(shè)備8自身處確定其(相對(duì)于位置網(wǎng)絡(luò)4的和/或就絕對(duì)而言的)自身的位置。另一方面,在以網(wǎng)絡(luò)為中心的方法中,節(jié)點(diǎn)6向位置服務(wù)器14提交(例如,經(jīng)由無(wú)線接入點(diǎn)12)它們所取得的信號(hào)測(cè)量,以及位置服務(wù)器14在服務(wù)器14處執(zhí)行(再一次地,相對(duì)于位置網(wǎng)絡(luò)4的和/或就絕對(duì)而言的)對(duì)設(shè)備位置的計(jì)算。在輔助型或者混合型方法的示例中,移動(dòng)設(shè)備8可以取得對(duì)來(lái)自節(jié)點(diǎn)6的信號(hào)的測(cè)量,但以原始或者部分處理的形式將它們提交給位置服務(wù)器14,以便使用錨節(jié)點(diǎn)6的已知位置或者指紋數(shù)據(jù)點(diǎn)在那里執(zhí)行或者完成計(jì)算。

通過(guò)無(wú)論什么技術(shù)確定了位置,該位置可以然后被用于評(píng)估移動(dòng)設(shè)備8是否被準(zhǔn)許對(duì)某個(gè)基于位置的服務(wù)的訪問(wèn)。為此,提供了運(yùn)行基于位置的服務(wù)的應(yīng)用服務(wù)器16,其被配置為,取決于移動(dòng)設(shè)備8的絕對(duì)位置有條件地準(zhǔn)許對(duì)服務(wù)的訪問(wèn)。在以設(shè)備為中心的方法中,移動(dòng)設(shè)備通過(guò)經(jīng)由無(wú)線接入點(diǎn)12的連接或者諸如是蜂窩連接之類(lèi)的其他裝置向應(yīng)用服務(wù)器16提交其所確定的絕對(duì)位置(例如,就地球坐標(biāo)、地圖坐標(biāo)或者樓層平面圖上的坐標(biāo)而言)。應(yīng)用服務(wù)器16然后對(duì)該位置進(jìn)行評(píng)估,以及如果該位置與該服務(wù)的提供一致(以及任何其他發(fā)生被實(shí)施的訪問(wèn)規(guī)則,例如還驗(yàn)證用戶(hù)10的身份),則準(zhǔn)許移動(dòng)設(shè)備8對(duì)該服務(wù)的訪問(wèn)。在以網(wǎng)絡(luò)為中心的或者輔助型方法中,位置服務(wù)器14例如經(jīng)由通過(guò)本地的有線或者無(wú)線網(wǎng)絡(luò)和/或通過(guò)諸如是互聯(lián)網(wǎng)之類(lèi)的廣域網(wǎng)或者互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)的連接向應(yīng)用服務(wù)器16提交移動(dòng)設(shè)備8的所確定的絕對(duì)位置。再一次地,應(yīng)用服務(wù)器16然后對(duì)該位置進(jìn)行評(píng)估,以及如果該位置與該服務(wù)的提供一致,則準(zhǔn)許移動(dòng)設(shè)備8具有對(duì)該服務(wù)的訪問(wèn)。可替換地,位置服務(wù)器14可以將絕對(duì)位置發(fā)送給移動(dòng)設(shè)備8,以及移動(dòng)設(shè)備可以然后將它轉(zhuǎn)發(fā)給應(yīng)用服務(wù)器16。

可以根據(jù)本公開(kāi)內(nèi)容的實(shí)施例被提供的基于位置的服務(wù)的示例包括:

-允許從運(yùn)行在移動(dòng)設(shè)備8上的應(yīng)用對(duì)諸如是照明之類(lèi)的器械進(jìn)行的控制,其中,用戶(hù)可以?xún)H控制給定的房間或者地帶中的照明或者器械(當(dāng)被發(fā)現(xiàn)位于該房間或者地帶或者可能諸如是指定的控制地帶之類(lèi)的另一個(gè)關(guān)聯(lián)的地帶中時(shí));

-如果設(shè)備8出現(xiàn)在特定區(qū)域中,則接受來(lái)自移動(dòng)設(shè)備的取決于位置的支付,例如,商店中的支付、過(guò)路費(fèi)的支付、“按里程付費(fèi)”汽車(chē)租賃或者舉辦場(chǎng)所或景區(qū)的入場(chǎng)費(fèi)。

例如,在實(shí)施例中,應(yīng)用服務(wù)器16被配置為,控制對(duì)被安裝或者以其他方式布置在環(huán)境2中的照明網(wǎng)絡(luò)的訪問(wèn)。在此情況下,環(huán)境2包括多個(gè)光源(未示出)和并入了由應(yīng)用服務(wù)器16提供的訪問(wèn)系統(tǒng)的照明控制系統(tǒng)。光源可以例如被安裝在天花板和/或墻壁中,和/或可以包括一個(gè)或多個(gè)自由站立單元。光源被安排為接收來(lái)自控制器的照明控制命令。在實(shí)施例中,這也可以使用與錨節(jié)點(diǎn)6和/或移動(dòng)設(shè)備8用于與無(wú)線接入點(diǎn)12通信的無(wú)線接入技術(shù)相同的無(wú)線接入技術(shù)和/或與被用于在移動(dòng)設(shè)備8與錨節(jié)點(diǎn)6之間傳送信號(hào)以便取得位置測(cè)量的無(wú)線接入技術(shù)相同的無(wú)線接入技術(shù)(例如,Wi-Fi、Zigbee或者藍(lán)牙)經(jīng)由無(wú)線接入點(diǎn)12來(lái)實(shí)現(xiàn)。可替換地,照明控制器可以通過(guò)例如是單獨(dú)的有線或者無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的其他裝置與光源通信。通過(guò)任一種方式,照明控制器的訪問(wèn)系統(tǒng)16被配置為具有一個(gè)或多個(gè)取決于位置的控制策略。例如,一個(gè)控制策略可以限定用戶(hù)10可以?xún)H使用他或她的移動(dòng)設(shè)備8控制諸如是房間之類(lèi)的特定區(qū)域中的燈(僅當(dāng)被發(fā)現(xiàn)在該區(qū)域內(nèi)或者特定的已限定的附近的區(qū)域內(nèi)時(shí))。作為另一個(gè)示例控制策略,移動(dòng)設(shè)備8僅控制在用戶(hù)的當(dāng)前位置的特定鄰近處內(nèi)的那些光源。

關(guān)于安全性,假設(shè)本地化消息被內(nèi)部地分布在本地化系統(tǒng)4、6、14內(nèi),安全性可能更不是問(wèn)題;但在例如雙向飛行時(shí)間消息(RTT)或者在其中通過(guò)公共網(wǎng)絡(luò)傳輸報(bào)告的情況下,向它們提供時(shí)間戳(測(cè)量時(shí)間)或者隨機(jī)數(shù)和/或?qū)ο⑦M(jìn)行“散列”(數(shù)字簽名)以挫敗對(duì)網(wǎng)絡(luò)主干的任何重播攻擊可能是有利的??梢葬槍?duì)向位置服務(wù)器14發(fā)送測(cè)量報(bào)告而完成相同的措施。這樣的措施不是必要的,但特別如果基于位置的服務(wù)或者功能性易被濫用或者涉及金融事務(wù)等的情況下,其在實(shí)施例中可能是合期望的。

要指出,圖2和3利用全部方向上的箭頭示出了各種通信,以圖示出以設(shè)備為中心、以網(wǎng)絡(luò)為中心和輔助型(混合型)的方法的可能性,但在任何給定的實(shí)施方案中,并非全部所示的通信需要是雙向的或者甚至實(shí)際上出現(xiàn)。通過(guò)比較描述了以網(wǎng)絡(luò)為中心、以設(shè)備為中心和輔助型的方法,但下面的實(shí)施例將涉及輔助型的情況,借此,移動(dòng)設(shè)備8取得對(duì)其從錨節(jié)點(diǎn)6接收的信號(hào)的測(cè)量,并且利用位置服務(wù)器14的輔助使用這些測(cè)量確定其位置。

現(xiàn)在參考圖3、4和5描述基于指紋的定位技術(shù)。

參考圖5,指紋包括大量的預(yù)測(cè)量的(已捕獲的)數(shù)據(jù)點(diǎn)22、22’,每個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)包括該數(shù)據(jù)點(diǎn)從其被采樣的環(huán)境2中的物理點(diǎn)的坐標(biāo)和對(duì)從在該點(diǎn)處可以被聽(tīng)到的任何參考節(jié)點(diǎn)接收的信號(hào)的測(cè)量。數(shù)據(jù)點(diǎn)因此共同形成正被討論的環(huán)境的“指紋”,記錄來(lái)自參考節(jié)點(diǎn)的信號(hào)的模式如何“出現(xiàn)”在該環(huán)境內(nèi)的多個(gè)不同位置中的每個(gè)位置處,以及因此,假設(shè)自從指紋最后一次被更新以來(lái)還未發(fā)生對(duì)環(huán)境的布局的重大改變的話,它們可以如何被近似地預(yù)期出現(xiàn)。通過(guò)參考信號(hào)的該模式,有可能近似移動(dòng)設(shè)備8的位置。

參考圖3和4,在實(shí)施例中,指紋被存儲(chǔ)在位置服務(wù)器14的數(shù)據(jù)庫(kù)18中。在此情況下,位置服務(wù)器14用作數(shù)據(jù)庫(kù)18和用于相對(duì)于指紋中的點(diǎn)確定移動(dòng)設(shè)備8的位置的定位算法26。

再次參考圖5,指紋的數(shù)據(jù)點(diǎn)可以包括經(jīng)預(yù)訓(xùn)練的點(diǎn)22和/或經(jīng)動(dòng)態(tài)訓(xùn)練的點(diǎn)22’。經(jīng)預(yù)訓(xùn)練的點(diǎn)由位置服務(wù)器14的提供商通過(guò)在遍及環(huán)境的多個(gè)位置處放置無(wú)線測(cè)試設(shè)備并且記錄在每個(gè)位置處從錨節(jié)點(diǎn)6接收的信號(hào)的讀數(shù)來(lái)收集。通常,這在系統(tǒng)部署之前被完成,但可選地也可以以適當(dāng)?shù)拈g隔被更新。經(jīng)預(yù)訓(xùn)練的數(shù)據(jù)點(diǎn)22也可以例如根據(jù)網(wǎng)格結(jié)構(gòu)被系統(tǒng)地采樣。另一方面,經(jīng)動(dòng)態(tài)訓(xùn)練的樣本22’由“場(chǎng)中的”用戶(hù)隨著以及當(dāng)他們碰巧在環(huán)境中(例如,在他們進(jìn)行日常的業(yè)務(wù)或者例行工作)時(shí)收集。如果在任何點(diǎn)處用戶(hù)碰巧知道他或她的位置,因?yàn)榄h(huán)境對(duì)于該用戶(hù)來(lái)說(shuō)是熟悉的,所以可以給予他或她志愿地對(duì)由服務(wù)器14運(yùn)行的指紋系統(tǒng)做出貢獻(xiàn)的選項(xiàng)。用戶(hù)在他或她的移動(dòng)設(shè)備上被呈現(xiàn)以用戶(hù)界面,從而允許用戶(hù)輸入他或她的當(dāng)前位置,并且將該其隨從任何當(dāng)前位于范圍內(nèi)的錨節(jié)點(diǎn)經(jīng)歷的信號(hào)測(cè)量一起提交給位置服務(wù)器14。例如,用戶(hù)可以在他或她的移動(dòng)設(shè)備8的屏幕上被呈現(xiàn)以環(huán)境的地圖或者平面圖,用戶(hù)能夠在該地圖或者平面圖上指向當(dāng)前的位置,以及,移動(dòng)設(shè)備上的應(yīng)用將該當(dāng)前的位置轉(zhuǎn)換成將隨對(duì)應(yīng)的信號(hào)測(cè)量一起被發(fā)送給位置服務(wù)器14的坐標(biāo)。位置服務(wù)器14將該信息作為額外的數(shù)據(jù)點(diǎn)22’并入被維護(hù)在數(shù)據(jù)庫(kù)18中的指紋。例如,這樣的技術(shù)由Hossain等人公開(kāi)。

當(dāng)對(duì)于其來(lái)說(shuō)環(huán)境是不熟悉的另一個(gè)用戶(hù)10希望被定位時(shí),他們?nèi)缓罂梢詮膶⑺麄冏陨淼男盘?hào)測(cè)量與由提供商和/或之前的用戶(hù)存儲(chǔ)在指紋數(shù)據(jù)庫(kù)18中的那些信號(hào)測(cè)量進(jìn)行的比較中獲益。為此,運(yùn)行在正被討論的用戶(hù)10的移動(dòng)設(shè)備8上的應(yīng)用取得對(duì)從當(dāng)前位于范圍內(nèi)的多個(gè)錨節(jié)點(diǎn)6接收的信號(hào)的信號(hào)測(cè)量,并且將這些測(cè)量提交給位置服務(wù)器14上的定位算法26。定位算法26然后將所提交的信號(hào)測(cè)量與指紋中的數(shù)據(jù)點(diǎn)22、22’的那些信號(hào)測(cè)量中的一些或全部信號(hào)測(cè)量進(jìn)行比較?;谠摫容^,定位算法26然后可以計(jì)算移動(dòng)設(shè)備8的所估計(jì)的位置24。例如,定位算法26可以標(biāo)識(shí)具有與由移動(dòng)設(shè)備8當(dāng)前取得的那些信號(hào)測(cè)量最接近匹配的信號(hào)測(cè)量(根據(jù)諸如是最小化均方誤差等的某種度量)的數(shù)據(jù)點(diǎn)22、22’中的一個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn),并且近似移動(dòng)設(shè)備8位于最接近匹配的數(shù)據(jù)點(diǎn)的坐標(biāo)處??商鎿Q地,定位算法26可以標(biāo)識(shí)具有與由移動(dòng)設(shè)備8當(dāng)前取得的那些信號(hào)測(cè)量最接近匹配的信號(hào)測(cè)量的數(shù)據(jù)點(diǎn)22、22’的子集,并且通過(guò)在最接近匹配的點(diǎn)的坐標(biāo)之間進(jìn)行內(nèi)插來(lái)近似移動(dòng)設(shè)備8的位置。例如,算法26的該基本定位功能可以運(yùn)轉(zhuǎn)為采用Hossain等人或者其他已知的基于指紋的技術(shù)。

一旦獲得了位置估計(jì),位置服務(wù)器14上的定位算法26然后將該結(jié)果提交給應(yīng)用服務(wù)器16上的至少一個(gè)基于位置的服務(wù)(LBS)應(yīng)用30。可替換地,位置服務(wù)器14將該位置返回給移動(dòng)設(shè)備8,移動(dòng)設(shè)備8將它向前提交給應(yīng)用服務(wù)器16。通過(guò)任一種方式,LBS應(yīng)用30對(duì)所提交的位置進(jìn)行處理,以確定移動(dòng)設(shè)備8(隨諸如是對(duì)用戶(hù)10和/或移動(dòng)設(shè)備8進(jìn)行驗(yàn)證之類(lèi)的任何其他條件一起)是否將被準(zhǔn)許對(duì)基于位置的服務(wù)的功能性的訪問(wèn),以及如果是的話到什么程度。LBS應(yīng)用30然后使用戶(hù)10能夠(如果這樣被準(zhǔn)許的話)控制相關(guān)的功能性。

基于位置的服務(wù)是提供對(duì)用戶(hù)10和移動(dòng)設(shè)備8外部的環(huán)境的某個(gè)功能性(即,不僅是在移動(dòng)設(shè)備8上所提供的某個(gè)功能(諸如是地圖應(yīng)用),而還可以經(jīng)由移動(dòng)設(shè)備8控制的建筑物或者其他外部環(huán)境的功能性)的控制的服務(wù)。此外,基于位置的服務(wù)從其本質(zhì)上是以用戶(hù)的位置(如由用戶(hù)的移動(dòng)設(shè)備8的所估計(jì)的位置所近似的)為條件的。這可能意味著,用戶(hù)是否被準(zhǔn)許對(duì)基于位置的服務(wù)的訪問(wèn)是以用戶(hù)處于與服務(wù)相關(guān)聯(lián)的特定區(qū)域內(nèi)為條件的??商鎿Q地或者附加地,其可以意味著,用戶(hù)可以控制功能性的哪個(gè)部分或者方面取決于他或她的位置,例如,用戶(hù)僅可以控制影響或者位于與用戶(hù)當(dāng)前被發(fā)現(xiàn)處于在其中的區(qū)域相同的區(qū)域內(nèi)的系統(tǒng)的部分或者方面。例如,所述區(qū)域可以是特定的房間、走廊和/或建筑物或者綜合設(shè)施的其他地帶。為此,應(yīng)用服務(wù)器16可以包括地圖數(shù)據(jù)庫(kù)20,其用于電子地在地圖上標(biāo)出在哪個(gè)或哪些區(qū)域(例如,哪些房間或者地帶)中用戶(hù)10將被準(zhǔn)許對(duì)功能性的訪問(wèn)、和/或在哪些區(qū)域中用戶(hù)將能夠控制功能性的哪些方面或者部分。

例如,所述功能性可以包括諸如是照明、加熱、空調(diào)或者通風(fēng)之類(lèi)的建筑物的器械;或者某個(gè)其他空間中的照明;或者諸如是例如在收費(fèi)站處做出基于位置的支付的能力之類(lèi)的某個(gè)其他功能性。照明、器械或者其他功能性具有耦合到應(yīng)用服務(wù)器16的控制器,如果訪問(wèn)被LBS應(yīng)用30準(zhǔn)許,則所述控制器將由LBS應(yīng)用30進(jìn)行控制。該功能性的條件性本質(zhì)可能在于,用戶(hù)10(經(jīng)由他或她的移動(dòng)設(shè)備8)僅被允許如果被發(fā)現(xiàn)(或者不如說(shuō)被估計(jì)為將被發(fā)現(xiàn))在特定區(qū)域中的話則控制器械或者做出支付??商鎿Q地或者附加地,這可能意味著,例如用戶(hù)10僅可以控制其當(dāng)前所位于的房間或者走廊中的而不是其他地方的照明或者器械。將就照明控制作為主要示例而言描述下面的內(nèi)容,但將認(rèn)識(shí)到,所公開(kāi)的技術(shù)還可以應(yīng)用于其他類(lèi)型的基于位置的服務(wù),諸如是上面提到的那些。

由于基于位置的服務(wù)的功能性是取決于如由定位算法26估計(jì)的位置的,所以能夠提高由該算法執(zhí)行的本地化的準(zhǔn)確度將是合期望的。在至少某種程度上,這進(jìn)而又取決于被維護(hù)在位置服務(wù)器14的數(shù)據(jù)庫(kù)18中的指紋中的樣本(數(shù)據(jù)點(diǎn))的可靠度和/或密度。

如所提到的,Hossain等人公開(kāi)了在其中用戶(hù)可以不斷給出對(duì)于他們的位置(當(dāng)已知時(shí))的明確或者暗示的反饋以便擴(kuò)充現(xiàn)有的指紋的系統(tǒng)。反饋還可以與權(quán)重w相關(guān)聯(lián),權(quán)重w給出對(duì)所報(bào)告的位置的可信度的指示。然而,按照Hossain,反饋總是包括由除基于指紋的定位自身之外的某種裝置而已知的、就空間坐標(biāo)而言的實(shí)際所報(bào)告的位置(因?yàn)橛脩?hù)知道他或她的位置,或者從已知地標(biāo)的另一個(gè)系統(tǒng)取得位置)。這樣的反饋不總是可能的。將合期望的是,提供一種可以甚至在就實(shí)際坐標(biāo)位置(x、y坐標(biāo)等)而言不能生成反饋的情況下提供對(duì)定位算法的反饋的機(jī)制。

相應(yīng)地,本公開(kāi)內(nèi)容的實(shí)施例利用對(duì)與LBS應(yīng)用30的用戶(hù)交互的觀察來(lái)使LBS應(yīng)用服務(wù)器16能夠給出對(duì)于由定位算法26做出的位置估計(jì)的質(zhì)量的反饋。不要求反饋被用戶(hù)10明確指示,而是,LBS應(yīng)用服務(wù)器16包括反饋模塊32,反饋模塊32被配置為觀察用戶(hù)與LBS應(yīng)用30交互的方式,并且因此確定之前的位置估計(jì)對(duì)于用戶(hù)10和/或應(yīng)用30是否具有足夠的質(zhì)量。進(jìn)一步地,質(zhì)量的反饋與其相關(guān)聯(lián)的位置數(shù)據(jù)不是被用戶(hù)或者某個(gè)其他系統(tǒng)(諸如是地標(biāo)的系統(tǒng))指示的坐標(biāo)的新集合,而是,其是被位置服務(wù)器14上的定位算法26做出的已確定的位置估計(jì)。因此,有可能動(dòng)態(tài)地訓(xùn)練定位算法26(基于其正在提供的位置估計(jì)的質(zhì)量),以便例如動(dòng)態(tài)地適配指紋。

為此,反饋模塊32被安排為從LBS應(yīng)用30接收與用戶(hù)10經(jīng)由他或她的移動(dòng)設(shè)備8控制LBS應(yīng)用30的方式有關(guān)的信息。在實(shí)施例中,該信息被反饋模塊32用于推斷對(duì)基于位置的服務(wù)進(jìn)行的控制是否明顯具有就相對(duì)于用戶(hù)位置被控制的地帶或者區(qū)域而言按照了用戶(hù)預(yù)期的效果。

一個(gè)示例是基于地帶的照明控制系統(tǒng),其中,照明被劃分為地帶,并且用戶(hù)僅能夠控制位置服務(wù)器14報(bào)告他或她被發(fā)現(xiàn)處于其中的地帶中的照明。如果用戶(hù)10運(yùn)用了一次對(duì)燈的控制,并且不運(yùn)用進(jìn)一步的控制(在某個(gè)時(shí)間窗口內(nèi)),這可以被看作關(guān)于位置估計(jì)的準(zhǔn)確度的肯定確認(rèn),所述位置估計(jì)被提供以使得能夠進(jìn)行對(duì)相關(guān)地帶中的照明的控制。即,可以假設(shè)控制可能具有用戶(hù)預(yù)期的效果。相反,如果用戶(hù)看起來(lái)在特定的時(shí)間窗口內(nèi)稍微地來(lái)回移動(dòng)并且運(yùn)用了多次對(duì)燈的控制,則這可能指示位置估計(jì)可能是錯(cuò)誤的。即,可以假設(shè)控制不具有用戶(hù)期望的效果,并且因此用戶(hù)現(xiàn)在正在試圖對(duì)此進(jìn)行校正和/或正在以不規(guī)則的方式行動(dòng)。在這兩種情況下,LBS應(yīng)用服務(wù)器16上的反饋模塊32觀察該行為,并且使用它來(lái)確定針對(duì)位置估計(jì)的質(zhì)量的用戶(hù)行為意味著什么,以及將對(duì)其的(肯定或者否定的)反饋直接發(fā)回位置服務(wù)器14。

更概括地說(shuō),可以從指示不規(guī)則行為(諸如是不規(guī)則命令或者來(lái)自用戶(hù)10的命令和/或用戶(hù)的不規(guī)則移動(dòng)的組合)的各種觀察中的任何一個(gè)或多個(gè)觀察推斷質(zhì)量。任何這樣的行為可以被看作對(duì)以下內(nèi)容的指示,即:由用戶(hù)10對(duì)器械或者其他功能進(jìn)行的控制或者所嘗試的控制不具有用戶(hù)預(yù)期的效果。

例如,如果觀察到以下各項(xiàng)中的任何一項(xiàng)或多項(xiàng),則可以推斷對(duì)照明或者其他器械或功能進(jìn)行的控制或者所嘗試的控制具有非預(yù)期的效果:如果用戶(hù)10在預(yù)定的時(shí)間段內(nèi)試圖重復(fù)控制或者所嘗試的控制多次,如果用戶(hù)逆轉(zhuǎn)或者嘗試逆轉(zhuǎn)控制(在所述控制的預(yù)定時(shí)段內(nèi)),和/或如果用戶(hù)在控制或者嘗試控制之后在預(yù)定的時(shí)間窗口內(nèi)來(lái)回移動(dòng)。在運(yùn)動(dòng)的情況下,這可以基于運(yùn)動(dòng)的量或者通過(guò)檢測(cè)不規(guī)則的模式被檢測(cè),所述不規(guī)則的模式例如是用戶(hù)前后地、按照?qǐng)A周地或者具有除了與具體目的地一致的直的或者平滑的線或者路徑之外的突然方向改變地移動(dòng)(應(yīng)用服務(wù)器16可以包括大量的、用于該目的的一個(gè)或多個(gè)預(yù)定的模式定義)。運(yùn)動(dòng)可以基于由位置服務(wù)器14和位置網(wǎng)絡(luò)4執(zhí)行的位置估計(jì)或者基于移動(dòng)設(shè)備8上的諸如是加速度計(jì)和/或磁力計(jì)(羅盤(pán))之類(lèi)的其他裝置和/或環(huán)境中的單獨(dú)存在的檢測(cè)系統(tǒng)(例如,無(wú)源紅外或者有源超聲波占用檢測(cè)系統(tǒng))被檢測(cè)。

對(duì)位置估計(jì)的質(zhì)量的反饋可以是二元的(估計(jì)是“好的”或者“壞的”),或者其可以是指示軟概率度量的置信度水平。例如,重復(fù)的數(shù)量或者運(yùn)動(dòng)量可以用于確定質(zhì)量的程度。

不論其采用什么形式,反饋模塊32從LBS應(yīng)用服務(wù)器16向位置服務(wù)器14上的訓(xùn)練模塊28反饋對(duì)所推斷的質(zhì)量的指示(經(jīng)由應(yīng)用服務(wù)器16與位置服務(wù)器14之間的任何合適的通信裝置,例如經(jīng)由通過(guò)本地的有線或者無(wú)線網(wǎng)絡(luò)和/或通過(guò)諸如是互聯(lián)網(wǎng)之類(lèi)的廣域網(wǎng)或者互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)的連接)。

訓(xùn)練模塊28使用對(duì)由位置服務(wù)器14提供的位置估計(jì)的質(zhì)量的反饋,以便提升定位系統(tǒng)的準(zhǔn)確度和可靠度。例如,如果反饋是指示高質(zhì)量的肯定反饋,則較早測(cè)量(諸如是在位置服務(wù)器14中被收集以便計(jì)算高質(zhì)量定位估計(jì)的所接收的信號(hào)強(qiáng)度)可以在定位算法26中被給予較高權(quán)重,和/或未來(lái)產(chǎn)生的定位估計(jì)可以被指派為具有高可靠度指示符。相反,如果提供了否定的反饋,則被用于計(jì)算低質(zhì)量定位估計(jì)的那些測(cè)量可以被記錄,以使得在具有相似模式的未來(lái)測(cè)量中可以被給予低可靠度指示符。這樣,位置服務(wù)器的定位性能可以通過(guò)利用對(duì)其提供給LBS應(yīng)用服務(wù)器的較早定位估計(jì)的反饋被持續(xù)改進(jìn)。

在實(shí)施例中,訓(xùn)練模塊28被配置為使用反饋來(lái)動(dòng)態(tài)適配數(shù)據(jù)庫(kù)18中的指紋。這可以包括通過(guò)在上面的段落中討論的方式,將加權(quán)與數(shù)據(jù)庫(kù)18中的現(xiàn)有信號(hào)測(cè)量相關(guān)聯(lián)??商鎿Q地或者附加地,反饋可以用于將新數(shù)據(jù)點(diǎn)并入指紋。在此情況下,和對(duì)質(zhì)量的反饋一樣,位置服務(wù)器14還具有移動(dòng)設(shè)備8所經(jīng)歷的當(dāng)前的信號(hào)測(cè)量(即,用于獲得位置估計(jì)的那些信號(hào)測(cè)量)。這些是如果估計(jì)是100%準(zhǔn)確的話將認(rèn)為是在所估計(jì)的位置24處經(jīng)歷的信號(hào)測(cè)量(再次參考圖5)?;诖?,指紋可以通過(guò)以下操作被擴(kuò)充,即:將位置估計(jì)24轉(zhuǎn)換成指紋的用戶(hù)所貢獻(xiàn)的數(shù)據(jù)點(diǎn)22’中的一個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn),但與基于質(zhì)量反饋的加權(quán)相關(guān)聯(lián)地被存儲(chǔ),以便指示其是不完美的點(diǎn)(以及,在實(shí)施例中,該點(diǎn)不完美到什么程度)。當(dāng)對(duì)位置的未來(lái)估計(jì)被執(zhí)行時(shí),任何具有較低權(quán)重的數(shù)據(jù)點(diǎn)將在定位算法26中被給予低加權(quán),以及任何具有較高權(quán)重的數(shù)據(jù)點(diǎn)將在定位算法26中被給予較高加權(quán)。如果新點(diǎn)的質(zhì)量被指示為好的,則該新數(shù)據(jù)點(diǎn)可以被看作幾乎與由其他裝置收集的現(xiàn)有點(diǎn)22、22’中的一個(gè)點(diǎn)一樣好,并且加權(quán)對(duì)此進(jìn)行反映。如果質(zhì)量是壞的,則其將不是非常有幫助的,但其將不對(duì)下一估計(jì)貢獻(xiàn)太多??商鎿Q地(例如,在二元反饋的情況下),質(zhì)量反饋可以用于確定位置估計(jì)24是否被轉(zhuǎn)換成指紋中的新數(shù)據(jù)點(diǎn)22’,其中,“好的”估計(jì)被包括,以及“壞的”估計(jì)被丟棄。在實(shí)施例中,基于權(quán)重的訓(xùn)練和位置估計(jì)可以通過(guò)與由Hossain等人所公開(kāi)的方式相似的方式使用對(duì)質(zhì)量的估計(jì)來(lái)給出加權(quán)而執(zhí)行,但其中,反饋中的至少一些反饋通過(guò)不同的方式被獲得。

將認(rèn)識(shí)到,僅作為示例描述了上面的實(shí)施例。

例如,已就網(wǎng)絡(luò)輔助型方法而言描述了上面的內(nèi)容,借此,移動(dòng)終端8收集對(duì)它當(dāng)前可以聽(tīng)到的信標(biāo)信號(hào)的測(cè)量,并且將它們提交給位置服務(wù)器14,以便基于如存儲(chǔ)在位置服務(wù)器14的數(shù)據(jù)庫(kù)18處的指紋執(zhí)行位置估計(jì)。在指紋包括經(jīng)動(dòng)態(tài)訓(xùn)練的點(diǎn)22’的情況下,這意味著用戶(hù)共同地對(duì)被維護(hù)在集中式數(shù)據(jù)庫(kù)中的指紋有貢獻(xiàn)。然而,在可替換的實(shí)施例中,將有可能使得指紋在移動(dòng)設(shè)備8處本地存儲(chǔ)和/或累積而取代于共同地在位置數(shù)據(jù)庫(kù)14處存儲(chǔ)和/或累積,以及使得定位算法26在移動(dòng)設(shè)備8上被實(shí)施,以使得移動(dòng)設(shè)備可以通過(guò)完全以設(shè)備為中心的方式估計(jì)它自身的位置而不涉及位置服務(wù)器14。在此情況下,應(yīng)用服務(wù)器16的反饋模塊32可以將對(duì)于質(zhì)量的反饋直接提供回移動(dòng)設(shè)備8。進(jìn)一步地,反饋模塊32不需要必然在應(yīng)用服務(wù)器處被實(shí)施,而可以作為代替在移動(dòng)設(shè)備8(其也能夠觀察用戶(hù)如何與基于位置的服務(wù)相關(guān)地進(jìn)行交互)處被實(shí)施。

在另一個(gè)可替換項(xiàng)中,所公開(kāi)的技術(shù)可以被應(yīng)用于以網(wǎng)絡(luò)為中心的情況而非以設(shè)備為中心或者網(wǎng)絡(luò)輔助型的情況。在此情況下,指紋的數(shù)據(jù)點(diǎn)包括對(duì)如由參考節(jié)點(diǎn)6從移動(dòng)設(shè)備8聽(tīng)到的信號(hào)的測(cè)量。然而,這可能是較不優(yōu)選的,因?yàn)樗髞?lái)自設(shè)備的一致的廣播信標(biāo)信號(hào)強(qiáng)度,或者使得關(guān)于廣播強(qiáng)度的信息也被并入模型中。

反饋?zhàn)陨砜梢酝ㄟ^(guò)多種多樣的方式被實(shí)施,而不限于上面給出的示例。概括地說(shuō),任何其他不規(guī)則行為可以用于推斷位置估計(jì)的質(zhì)量,其中,這樣的行為不是與用戶(hù)本該預(yù)期如何與基于位置的服務(wù)相關(guān)地進(jìn)行交互一致的(如果服務(wù)所取決于的位置估計(jì)是準(zhǔn)確的)。此外,本公開(kāi)內(nèi)容的范圍不需要限于基于指紋的定位技術(shù),以及反饋可以用于對(duì)諸如是基于三邊測(cè)量、多邊測(cè)量、三角測(cè)量、指紋或者這些或其他技術(shù)的任意組合的那些定位算法之類(lèi)的其他種類(lèi)的定位算法的性能進(jìn)行通知、訓(xùn)練、定級(jí)或者評(píng)估。

還要指出,不必在全部實(shí)施例中從移動(dòng)設(shè)備8或者從與被定位算法26定位的移動(dòng)設(shè)備相同的移動(dòng)設(shè)備8執(zhí)行對(duì)基于位置的服務(wù)的控制。例如,移動(dòng)設(shè)備8可以用于定位用戶(hù)10,以及然后通過(guò)假設(shè)移動(dòng)設(shè)備8在用戶(hù)10的身體的附近而定位了用戶(hù)10,則用戶(hù)10可以被允許使用手勢(shì)控制或者甚至另一個(gè)設(shè)備控制服務(wù)的相關(guān)功能性(盡管這樣的實(shí)施例由于安全性原因而可能是較不優(yōu)選的)。

移動(dòng)設(shè)備8、位置服務(wù)器14以及包括反饋模塊32和訓(xùn)練模塊28的基于位置的應(yīng)用服務(wù)器16的功能性可以用軟件來(lái)實(shí)施,所述軟件被存儲(chǔ)在相關(guān)服務(wù)器或者設(shè)備的存儲(chǔ)裝置上,并且被配置為當(dāng)在該服務(wù)器或者設(shè)備的處理器上被執(zhí)行時(shí)執(zhí)行所描述的操作。可替換地,不排除所述功能性中的一些功能性可以用專(zhuān)用硬件電路或者可配置或可重新配置的電路來(lái)實(shí)施。

在文本中提到服務(wù)器的地方,要指出,這不必限于單個(gè)服務(wù)器單元或者位于在任何一個(gè)單個(gè)地點(diǎn)處的服務(wù)器。概括地說(shuō),服務(wù)器可以用跨一個(gè)或多個(gè)地點(diǎn)被分布的一個(gè)或多個(gè)單元來(lái)實(shí)施。有點(diǎn)相似地,在提到處理器的地方,這不必限于單核或者單芯片,以及概括地說(shuō),處理器可以在一個(gè)或多個(gè)核和/或芯片上被實(shí)施。

通過(guò)研究附圖、本公開(kāi)內(nèi)容和所附的權(quán)利要求,可以由本領(lǐng)域的技術(shù)人員在實(shí)踐所要求保護(hù)的發(fā)明時(shí)理解和實(shí)現(xiàn)所公開(kāi)的實(shí)施例的其他變型。在權(quán)利要求中,單詞“包括”不排除其他元件或者步驟,以及不定冠詞“一”或者“一個(gè)”不排除多個(gè)。單個(gè)處理器或者其他單元可以履行在權(quán)利要求中被詳述的幾個(gè)項(xiàng)目的功能。特定措施在相互不同的從屬權(quán)利要求中被詳述的單純事實(shí)不指示這些措施的組合不能被加以使用。計(jì)算機(jī)程序可以被存儲(chǔ)/分布在合適介質(zhì)上,諸如是隨其他硬件一起或者作為其他硬件的部分被提供的光學(xué)存儲(chǔ)介質(zhì)或者固態(tài)介質(zhì),但也可以以其他形式被分布,諸如經(jīng)由互聯(lián)網(wǎng)或者其他有線或者無(wú)線的電信系統(tǒng)。權(quán)利要求中的任何參考符號(hào)不應(yīng)當(dāng)理解為限制范圍。

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