用于组进化终端的地理定位的方法和系统技术方案

本发明专利技术涉及用于在无线通信系统(60)的终端(70)的面板当中估计感兴趣的终端(70i)的地理位置的方法，包括：‑针对所述面板的每个终端确定(52)时间签名，该时间签名包括在预定的观察时段期间针对所述终端测量的值，‑计算(54)该面板的终端的时间签名之间的相似度值，针对两个终端计算的相似度值代表所述终端在所述观察时段期间被一起移动或已经位于相同位置的概率，‑根据相似度值将面板的不同终端划分(56)成不同的组，‑根据感兴趣的终端所属的组中的至少一个其他终端的可用地理定位数据来估计(44)感兴趣的终端的地理位置。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于组进化终端的地理定位的方法和系统
本专利技术属于地理定位领域。特别地，本专利技术涉及用于对无线通信系统的终端进行地理定位的方法和系统。本专利技术可以特别好地应用于具有成组移动倾向的“物联网”(或IoT)类型的智能对象的地理定位。现有技术在过去的几年中，无线通信系统的日益使用已经自然地引起了基于对象的地理位置的服务业的发展，并且例如已经用于导航辅助、交通管理、跟踪商品交付等。诸如GPS(“全球定位系统”)的卫星定位系统是最著名的地理定位技术之一。这些系统基于接收器终端对由专用卫星发射的无线电信号的使用。通过卫星的地理定位特别地精确，但是其具有若干缺点，特别地具有以下缺点：由于将GPS接收器集成在对象中而引起的成本和电力消耗，以及对象中的GPS接收器在封闭区域中的性能不足。存在用于基于与终端所连接的接入网的基站进行交换的信号来对终端进行地理定位的其他技术。在诸如GSM(全球移动通信系统)的蜂窝网络中，已知将终端的位置估计为当前与终端相关联的基站的位置。然而，由于基站的覆盖区域可以在半径上达到几千米或者甚至几十千米，因此该方法具有中等的地理定位精度。其他方法涉及通过计算终端与基站之间交换的信号的到达时间、传播角度或者频率差来估计终端与若干基站之间间隔的距离。然而，这些不同的方法都具有需要特定硬件和软件的缺点。实际上，它们通常需要终端和/或充当观察点的不同基站的同步。此外，他们对被称为多径的现象(同一无线电信号由于在遇到的障碍物上的反射、折射和衍射现象而通过多条路径传播)特别地敏感。其他地理定位方法基于终端与基站之间交换的信号的接收信号强度指示(ReceivedSignalStrengthIndicator,RSSI)水平。这些方法特别好地适于蜂窝网络类型(例如GSM)的无线通信系统，对于该无线通信系统，由于RSSI信息由通信系统本身使用，因此RSSI信息是直接可用的。这些方法基于以下事实：无线电信号在大气中衰减，并且因此由接收器接收到的信号的RSSI水平根据接收器与信号的发射器之间间隔的距离而不同。因此，可以通过根据由基站测量的RSSI水平对终端与围绕该终端的不同基站之间间隔的距离进行估计、由三边测量来确定终端的地理位置。这样的用于基于RSSI水平由三边测量进行地理定位的方法的缺点是缺乏精度，这是由于以下事实引起的：影响信号的衰减的多个参数(障碍物、无线电干扰、终端的位置和移动等)使基于RSSI水平定义距离的函数非常复杂。因此，已经开发了基于RSSI水平的新的地理定位方法。这些新方法基于机器学习技术。具体地，这涉及在校准阶段期间建立与已知的地理位置相关联的数据库以及与针对在系统的基站的集合的已知位置处的终端而测量的所有RSSI水平相对应的无线电签名。然后，在搜索阶段期间，将对于位于未知位置处的终端所观察到的无线电签名与数据库的所有签名进行比较，以便基于与最相似的签名相对应的位置来估计终端的位置。为了执行校准阶段，已知将装置放置在穿过要覆盖的地理区域的车队中的车上，该装置适于在不同的点处精确地提供通信系统的基站的地理位置和RSSI水平(该阶段被称为“沿街扫描(war-driving)”)。就精度而言，点的数目越多，地理定位方法的性能越好，但是校准阶段越长且越昂贵。然而，这种基于无线电签名通过机器学习进行地理定位的方法具有若干缺点，特别是在要覆盖的地理区域很大的情况下，例如如果必须覆盖整个国家或者甚至大陆。第一缺点与地理定位精度有关。实际上，会发生与两个相邻地理位置相对应的两个无线电签名显著不同，或者两个特别相似的无线电签名与两个遥远的地理位置相对应。由于由这样的情况生成的噪声，因此使在无线电签名与相关联的地理位置之间建立关系变得困难。另外的缺点涉及所使用的机器学习算法的复杂度。实际上，为了获得足够的精度，有必要将大量元素插入至在校准阶段期间建立的数据库中。此外，如果要覆盖的区域很大，则要考虑大量的基站。所有这些促使相当大地增加了机器学习算法的输入处的数据，并且因此造成了容量和计算时间的约束。
技术实现思路
本专利技术的目的是通过提出用于对无线通信系统的终端进行地理定位的方法来克服现有技术的全部或部分缺点，特别是以上公开的那些缺点，该方法在精度和复杂度方面的性能通过基于系统的终端可以成组移动的构思而得到改善。使用终端的无线电签名来估计其地理位置的传统地理定位方法实际上仅集中在与通信系统的接入网和终端之间存在的关系有关的信息上，例如RSSI水平或在终端和接入网之间交换的信号的传播时间。本专利技术提出的地理定位方法与现有技术的不同之处在于，它另外使用了来自系统的终端的信息，该系统允许确定例如在某个观察时段期间，试图估计其地理位置的终端是否与其他终端成组移动。如果是这种情况，则例如可以通过使用与该组(group)的其他终端相关的信息来估计所述终端的地理位置。本专利技术在商品运输领域具有特别有利的用途，但绝不是限制性的。例如可以为用于商品运输的调色板(palettes)配备有无线通信系统的终端，以便能够对调色板进行地理定位。这种调色板实际上具有成组移动的某种倾向。因此，根据第一方面，本专利技术提出了用于从无线通信系统的终端的面板估计被称为“感兴趣的终端”的终端的地理位置的方法。所述方法包括：-针对所述面板的每个终端确定时间签名，该时间签名包括在预定的观察时段期间由终端通过终端的至少一个传感器独立地测量的、代表所述终端的移动性阶段的值，-计算面板的终端的时间签名之间的相似度标准的值，针对两个终端计算的所述相似度标准的值代表所述终端在所述观察时段期间已经一起移动或已经位于相同位置的概率，-根据相似度标准的值将面板的不同终端划分成不同的组，-根据感兴趣的终端所属的被称为“感兴趣的组”的组中的至少一个其他终端可用的地理定位数据来估计感兴趣的终端的地理位置。例如，可以通过对系统的如下终端的选择来确定终端的面板，对于所述终端，先验地已知它们接近感兴趣的终端(例如，如果它们被无线通信系统的至少一个基站覆盖，所述至少一个基站也覆盖感兴趣的终端)，或者它们具有属于与它们具有相似度的若干终端的组的特定倾向。终端的时间签名对应于由终端使用终端的传感器例如运动传感器独立地测量的值的集合。“独立地”意味着由终端执行的、用于形成时间签名的、代表终端的移动性阶段的测量不取决于另一设备的行为。特别是，RSSI测量不是由终端独立执行的测量，因为这种测量取决于由诸如基站的另一设备的信号发射。根据另一示例，基于由卫星定位系统的一个或更多个卫星发射的无线电信号测量的地理位置也不是由终端独立执行的测量。如果两个终端的两个时间签名具有显著的相似度，则这意味着在观察时段期间，所讨论的两个终端可能一起移动，或者可能它们保持在相同的位置。将面板的不同终端划分成不同的组允许改进感兴趣的终端的地理定位，该感兴趣的终端的地理位置寻求被估计。实际上，如果精确地知道该组的至少一个终端的地理位置，例如如果该组的终端之一配备有GPS接收机，则例如可以估计所述感兴趣的终端的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于从无线通信系统(60)的终端(70)的面板估计被称为“感兴趣的终端(70i)”的终端的地理位置的方法(10)，其特征在于，所述方法包括：/n-针对所述面板的每个终端(70)确定(52)时间签名，所述时间签名包括在预定的观察时段期间由所述终端(70)通过所述终端(70)的至少一个传感器独立地测量的、代表所述终端(70)的移动性阶段的值，/n-计算(54)所述面板的终端(70)的时间签名之间的相似度标准的值，针对两个终端(70)计算的所述相似度标准的值代表所述终端(70)在所述观察时段期间已经一起移动的概率，/n-根据所述相似度标准的值将所述面板的不同终端(70)划分(56)成不同的组，/n-根据所述感兴趣的终端(70i)所属的被称为“感兴趣的组”的所述组中的至少一个其他终端(70)可用的地理定位数据来估计(44)所述感兴趣的终端(70i)的地理位置。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20180321 FR 18524291.一种用于从无线通信系统(60)的终端(70)的面板估计被称为“感兴趣的终端(70i)”的终端的地理位置的方法(10)，其特征在于，所述方法包括：
-针对所述面板的每个终端(70)确定(52)时间签名，所述时间签名包括在预定的观察时段期间由所述终端(70)通过所述终端(70)的至少一个传感器独立地测量的、代表所述终端(70)的移动性阶段的值，
-计算(54)所述面板的终端(70)的时间签名之间的相似度标准的值，针对两个终端(70)计算的所述相似度标准的值代表所述终端(70)在所述观察时段期间已经一起移动的概率，
-根据所述相似度标准的值将所述面板的不同终端(70)划分(56)成不同的组，
-根据所述感兴趣的终端(70i)所属的被称为“感兴趣的组”的所述组中的至少一个其他终端(70)可用的地理定位数据来估计(44)所述感兴趣的终端(70i)的地理位置。


2.根据权利要求1所述的方法(10)，其中，由所述终端(70)的至少一个传感器测量的所述值包括：
-由运动传感器测量的值，和/或
-由温度传感器测量的值，和/或
-由大气压力传感器测量的值，和/或
-由光度传感器测量的值，和/或
-由磁场传感器测量的值。


3.根据权利要求2所述的方法(10)，其中，终端(70)的时间签名还包括无线电签名，所述无线电签名包括代表在所述观察时段期间的不同时间存在于所述无线通信系统(60)的一个或更多个基站(81)与所述终端(70)之间的无线电链路的质量的值，并且其中，根据与所述移动性阶段有关的相似度标准和与所述无线电签名有关的相似度标准来确定所述相似度标准。


4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法(10)，其中，根据分配给测量值的加权因子来确定相似度标准，所述加权因子代表在所述值被测量的时间与所述感兴趣的终端(70i)的地理位置的估计(44)时间之间已经经过的时间。


5.根据权利要求1至4中任一项所述的方法(10)，其中，执行所述面板的不同终端(70)的所述划分(56)，使得每个终端(70)至多属于一个组。


6.根据权利要求1至4中任一项所述的方法(10)，其中，执行所述面板的不同终端(70)的所述划分(56)，使得每个终端(70)根据归属概率的值属于每个组，所述感兴趣的组对应于所述感兴趣的终端(70i)的归属概率的值最大的组。


7.根据权利要求6所述的方法(10)，其中，根据属于不同组的不同终端(70)可用的地理定位数据以及根据...

【专利技术属性】
技术研发人员：奥列弗·伊松，雷诺·马蒂，索菲亚纳·杜伊布，
申请(专利权)人：西格弗克斯公司，
类型：发明
国别省市：法国;FR