自适应定位制造技术

一种响应于位置请求而计算位置的系统和方法。与该请求相关联的观测到的信标数据被用于基于关于场地和设备能力的可用数据来选择计算方法。如果基于先前验证的信标位置的足够的场地数据可用，则位置计算可解析楼层和场地信息。如果没有足够的先前观测到的数据可用于场地，则使用基于GPS观测的2D数据来计算位置。在选择计算模型之后，计算位置被返回以响应于位置请求。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】背景位置估计被移动处理设备使用来确立设备位置，并且是对设备上的多个应用有用的特征。位置估计技术可使用多种不同方法中的任何方法来计算位置。尽管诸如全球导航卫星系统(GNSS)之类的卫星系统可辅助确定位置，但是在计算技术中使用Wi-Fi信标可提供更准确的位置坐标(positionfix)和/或在不可访问卫星系统的区域中提供位置坐标。移动计算设备的位置可通过使用来自信标的无线电信号的强度来估计。然而，穿过室内环境的信号传播的不可预测性是确定位置坐标时的挑战。提供信号强度测量的适当的统计模型可能是困难的。一些努力聚焦于可根据在测试区域中采集的训练数据和对移动处理设备的实时估计来生成准确的经验模型的技术。这样的方案的准确性至少部分地取决于定位算法已知的位置的数量。然而，可能发生的可能的信号波动可在用户的路径中增加误差和不准确性。取决于设备的位置，在提供位置准确性方面，一种计算方法可能优于其他计算方法。概述提供了用于响应于位置请求来计算位置的技术。位置请求可包括与该请求相关联的观测到的信标数据，并且该计算应部分地基于该信标数据。响应于位置计算请求，在定位算法和潜在不同的数据源和模型之间进行选择。对数据模型和算法的选取取决于多种因素，包括执行处理的设备的能力、观测到的信标的数量以及用于在某一场地处解析位置的数据的可用性。提供本概述以便以简化的形式介绍以下在详细描述中进一步描述的一些概念。本概述并非旨在标识出要求保护的主题的关键特征或必要特征，亦非旨在用作辅助确定要求保护的主题的范围。附图简述图1是描绘相对于用于位置计算的无线信标的移动计算设备的框图。图2是具有多个无线信标的室内位置的透视分解图。图3是表示根据本技术使用所选方法来确定位置的方法的流程图。图4是示出选择最准确的计算方法的步骤的流程图。图5是示出为图3的方法创建数据模型的流程图。图6是示出基于投票特征区间的楼层选择的流程图。图7是示出使用EZ算法来计算位置的情形的框图。图8是示出第一AP模型的表。图9是示出混合AP模型的表。图10是示出投票特征区间数据的表。图11是以XML表示的对“使用指纹获取位置”(GLUF)请求的示例性响应。图12是第一处理设备和计算设备的功能表示的框图。图13是第二处理设备和计算设备的功能表示的框图。图14是处理系统的框图。详细描述提供了用于响应于位置请求来确定或计算位置的技术。位置请求可包括与该请求相关联的观测到的信标数据，并且该计算应部分地基于该信标数据。响应于位置计算请求，在替代的定位算法和潜在不同的数据源和模型之间进行选择。通过提供多种不同的算法，基于位置请求中的观测到的数据来计算位置的最优方法出现。根据该技术，位置计算系统使用至少两个算法和两个数据模型中的一个来计算位置，其基于哪个算法提供更准确的位置计算。对数据模型和算法的选取取决于多种因素，包括执行处理的设备的能力、观测到的信标的数量以及用于在某一场地处解析位置的数据的可用性。在本公开中，所使用的信标可以是具有一个或多个基本服务集标识符(BSSID)的无线保真(Wi-Fi)接入点。(应当注意，一个物理接入点可被配置成支持多个BSSID)。第一类型的算法基于二维(2D)接入点模型使用由Wi-Fi接入点指纹和GPS位置坐标组成的数据。该二维模型包括具有已知位置的各种接入点的经度和纬度。接入点位置的2D数据存储保持有所有观测到的场所的近似中心处提供的该模型中的所有Wi-Fi接入点的位置。因此，与一接入点相关联的位置包括一检测到的接入点的统计学上最可能的位置，而不是该接入点可能实际位于的地方。使用信标检测，在响应于位置请求的位置计算期间，多个测量值被组合以计算位置和误差半径。在本文中此方法可替换地被称为创建“推断出的”位置。此第一方法对RF环境的特征较不敏感，因为RF环境仅影响信标是否可被观测到，且在信标密度低时是有效的。该第一方法在具有可预测的RF特征的较高密度环境中效果良好，然而，下述的第二定位算法在这样的较高密度环境中提供统计学上更好的定位结果。第二定位算法基于由Wi-Fi指纹、场地、楼层、以及用户提供的相对于已知位置的地面实况组成的信标观测数据使用三维Wi-Fi指纹。提供了3D数据存储，其中具有纬度、经度、场地、以及场地楼层特征的接入点模型可被提供。该模型将Wi-Fi接入点定位在接入点被认为所位于的地方，使用信号强度来分类该位置。为了计算位置，定位算法使用三角测量来定位设备，使用信号强度来确定距3D存储中公开的接入点的距离。设备的接收机增益是自动确定的，并且四个观测到的Wi-Fi接入点被用于计算位置。基于信号强度分布的楼层检测模型被使用以便从Wi-Fi指纹确定楼层。当RF环境更可预测(即，大致遵循传播路径损耗曲线)和当信标密度高时，此计算系统是有利的。在本公开的上下文中，计算出的位置可包括纬度、经度以及诸如场地标识符和场地内的楼层标识符之类的其他逻辑位置信息。图1示出了可利用本文所描述的技术的示例性上下文。图1示出了利用一个或多个信标110a–110d或其他小区站点120a、120b来计算移动设备的位置的多个移动计算设备102、104的框图。移动计算设备102、104观测或以其他方式检测信标110、120中的一个或多个，并利用来自这些信标的信号来计算位置。示例性信标包括蜂窝塔、基站、基站收发机站、基站站点和/或支持任何数量和类型的假日模式的任何其他网络元件。通常，信标110a–110d表示具有已知传播属性和信号的Wi-Fi信标，所述信号提供信息以允许例如移动设备在其他类型的信号可能不存在的区域(诸如建筑物内部等)中计算位置。移动计算设备102、104中的每一个可存储每个信标110、120的属性。在一些实施例中，示例性属性包括进行观测的移动计算设备的纬度和经度以及观测时间。在诸如某一场地之类的内部位置中，观测数据可包括诸如楼层位置之类的更细粒度的信息。每个移动计算设备本身可执行位置计算，或者可经由网络50向位置服务125提供信息，其中位置服务125将计算出的设备位置返回给设备。每个位置计算可对信标指纹(例如，由计算设备观测到的一组信标)利用卡尔曼(Kalman)滤波器(或其他方法)来产生推断出的设备位置。还可计算误差半径。误差半径可被反映为将估计的设备误差半径作为其半径的圆。因此，如果以某一给定置信水平检测到某一信标，则可产生位于以估计出的信标位置为中心且具有估计出的信标半径的圆内的推断出的设备位置，如图12的418所示。位置服务125可基于移动计算设备(102、104)的观测数据、先前的位置勘测以及在位置服务125处收集并存储的其他数据来执行位置计算。在一些实施例中，位置服务125可从许多不同的移动计算设备以及相对于已知实际位置(在此称为地面实况)的信标观测中收集数据。移动计算设备102、104可通过网络50将观测到的位置的属性和在各个位置处观测到的信标的属性发送给位置服务。位置服务125可操作在此所示的一个或多个计算设备以通过网络50将定位服务提供给移动处理设备。计算出的或推断出的位置可既包括位置也具有相关联的误差半径。所述误差半径是对在位置计算中可能存在的不确定性或误差的反映。在图12中阐明了由使用计算出的位置的地图绘制应用所显示的误差半径的图本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种确定移动处理设备的计算出的位置的计算机实现的方法，包括：接收确定所述移动处理设备的位置的请求，所述请求包括观测到的信标；基于包括先前观测到的信标的至少场地指纹数据的可用性，从可用方法中选择自动位置计算方法，其中如果所述场地指纹数据包括所述请求中的所述观测到的信标的先前观测到的场地和楼层数据，则选择第一方法，而如果没有足够的来自所述观测到的信标的数据可用于确定场地，则选择第二方法；使用所选择的方法来计算所述移动处理设备的所述计算出的位置；以及返回所述移动处理设备的所述计算出的位置以响应于所述请求。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.05.12 US 14/275,4671.一种确定移动处理设备的计算出的位置的计算机实现的方法，包括：接收确定所述移动处理设备的位置的请求，所述请求包括观测到的信标；基于包括先前观测到的信标的至少场地指纹数据的可用性，从可用方法中选择自动位置计算方法，其中如果所述场地指纹数据包括所述请求中的所述观测到的信标的先前观测到的场地和楼层数据，则选择第一方法，而如果没有足够的来自所述观测到的信标的数据可用于确定场地，则选择第二方法；使用所选择的方法来计算所述移动处理设备的所述计算出的位置；以及返回所述移动处理设备的所述计算出的位置以响应于所述请求。2.如权利要求1所述的计算机实现的方法，其特征在于，如果最小数量的信标中的一个不存在，则不足的数据是可用的。3.如权利要求1所述的计算机实现的方法，其特征在于，选择包括至少确定与场地相关联的第一信标标识和第二信标标识以便确定场地。4.如权利要求1所述的计算机实现的方法，进一步包括创建包括观测到的信标特征和相关联的位置数据的数据模型，所述位置数据包括场地标识符和楼层标识符。5.如权利要求1所述的计算机实现的方法，其特征在于，选择包括根据所述观测到的信标来确定场地，随后根据所述观测到的信标来确定楼层。6.一种包括无线通信信道的移动处理设备，...

【专利技术属性】
技术研发人员：JH·林，CW·王，S·P·戴尔瑟茨，
申请(专利权)人：微软技术许可有限责任公司，
类型：发明
国别省市：美国;US