用于估计基于WLAN的定位系统中的定位误差的系统和方法技术方案

技术编号:5494200 阅读:227 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术的特征是一种在估计启用WLAN的设备的位置的WLAN定位系统中使用的用于估计位置估计的期望误差的方法。启用WLAN的设备接收由该启用WLAN的设备的射程内的WLAN接入点发射的信号。该方法基于从启用WLAN的设备的射程内的WLAN接入点接收的信号估计启用WLAN的设备的位置。该方法还基于启用WLAN的设备的射程内的WLAN接入点的特性估计位置估计的期望误差,其中期望误差预测位置估计的相对准确度。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
5本专利技术总的来说涉及在基于WLAN的定位系统中估计误差,并 且更具体地说,涉及确定使用基于WLAN的定位系统的启用WLAN 的移动设备的估计位置的预期误差。
技术介绍
估计是基于与目标参数相关的一组可观测的采样寻找目标参数 的最可能值的处理。估计的准确度可能基于观测到的采样的质量而改 变。量化估计的质量是估计理论中的主要主题之一,并且在大多数情 况下,甚至是比估计目标参数更困难的问题。基于卫星的定位系统是 为全球定位而引入的早期系统之一,并且出于相同原因被称为全球定 位系统(GPS)。在GPS网络中,也确定估计的准确度并且才艮告给终 端用户。GPS网络中的估计误差被以不同方式呈现。通过考虑整个网 络确定误差估计,并且这被称为水平和垂直误差的精度降低因子 (DOP)。 DOP值是误差的指示器,并且它也可被转换为以米为单位 的误差。许多研究机构已经对城市范围的基于WLAN的定位系统进行了 探索,但是他们都没有提供位置估计的期望误差。PlaceLab(www.placelab.com,由Microsoft和Intel赞助的项目)、圣地亚哥 力口利福尼亚大学的 ActiveCampus项目 (ActiveCampus - Sustaining Educational Communities through Mobile Technology, technical report #CS2002-0714 )和MIT校际定位系统已经在这个领域中进行了 最重要的研究努力。存在以室内定位为目标的WLAN定位系统的若干商业提供品(参见,例如Kavitha Muthukrishnan, Maria Lijding, Paul Havinga, Towards Smart Surroundings: Enabling Techniques and Technologies for Localization, Proceedings of the International Workshop on Location and Context- Awareness (LoCA 2005) at Pervasive 2005, May 2005,以及Hazas, M., Scott, J,, Krumm, J.: Location-Aware Computing Comes of Age, IEEE Computer,Pa005, Pages 350-362.)这些系统被设计为解决类似企业园区、医院设 施或货运场所的受控环境内的资产和人员追踪。典型的实例是在医院 中具有能监视急救车准确位置的系统,从而当有心跳停止情况时,医 务人员不会浪费时间定位该设备。这些使用情况的准确度要求是非常 苛刻的,通常要求l-3米的准确度。这些系统使用各种技术精细调整 其准确度,包括对场地每平方英尺的详细位置进行勘测,以便测量无 线电信号的传播。它们还需要持续网络连接,从而接入点和客户机无 线电设备可以类似于A-GPS的工作方式那样交换同步信息。虽然这 些系统对于室内使用的情况变得更为可靠了 ,但它们在任何宽广区域 内的部署达不到预期效果。不可能对整个城市进行此类必需的详细位 置勘测,并且无法指望在整个城市区域上存在这些系统所需程度的与 802.11接入点的持续通信信道。最重要的是,室外无线电传播与室内 无线电传播根本不同,致使这些室内定位技术在宽广区域情况下几乎 是无用的。迄今为止已经部署了百万计的商业和私有WLAN,并且这个数 目每天还在增长。因此,使用WLAN接入点估计启用WLAN的移动 设备的位置。
技术实现思路
在一个方面,本专利技术的特征是一种在估计启用WLAN的设备的 位置的WLAN定位系统中使用的用于估计位置估计的期望误差的方 法。启用WLAN的设备接收由该启用WLAN的设备射程内的WLAN 接入点发射的信号。该方法基于从启用WLAN的设备的射程内的 WLAN接入点接收的信号估计启用WLAN的设备的位置。该方法还 基于启用WLAN的设备的射程内的WLAN接入点的特性估计位置估 计的期望误差,其中期望误差预测位置估计的相对准确度。在本专利技术的另一个方面中,启用WLAN的设备的位置估计基于 来自启用WLAN的设备射程内的多于一个的WLAN接入点的信号。 在另一方面,位置估计的期望误差基于来自启用WLAN的设备射程内的多于一个的WLAN接入点的特性。在另一个方面,位置估计的期望误差基于用于估计启用WLAN 的设备的位置的接入点的数目。在本专利技术的另一个方面,每个WLAN接入点具有相关联的信号 覆盖区域。位置估计的期望误差基于用于估计启用WLAN的设备的 位置的WLAN接入点的信号覆盖区域中的至少一个。在本专利技术的另一个方面,位置估计的期望误差基于用于估计启用 WLAN的设备的位置的WLAN接入点的最小信号覆盖区域。在本专利技术的另一个方面,通过确定启用WLAN的设备从WLAN 接入点接收信号的地理位置,基于所确定的地理位置确定覆盖区域的 标准偏差,并且基于覆盖区域的标准偏差估计WLAN接入点的覆盖 区域,估计每个WLAN接入点的覆盖区域。在本专利技术的一个方面,每个WLAN接入点具有一个地理位置, 并且位置估计的期望误差基于用于估计启用WLAN的设备的位置的 接入点的地理位置的空间分布。所述空间分布基于用于估计启用 WLAN的设备的位置的WLAN接入点的地理位置之间的距离。在本专利技术的另 一个方面, 一个位置估计被结合其它位置估计使 用,以便推导启用WLAN的设备的位置、速度和行进方向中的至少 一个,并且给予位置估计的权重基于位置估计的期望误差。在一个方 面,仅当位置估计的期望误差低于预先确定的阈值时才使用该位置估 计。在另一个方面,所述其它位置估计中的至少一个基于从启用 WLAN的设备射程内的WLAN接入点接收的信号。在其它方面,由 基于GPS的定位系统提供所述其它位置估计中的至少一个。在另一个方面,本专利技术的特征是一种在估计启用WLAN的设备 的位置的WLAN定位系统中使用的用于估计位置估计的期望误差的 系统。该系统包括启用WLAN的i殳备,用于接收由该启用WLAN 的设备的射程内的WLAN接入点发射的信号;位置估计逻辑,用于 基于从启用WLAN的设备的射程内的WLAN接入点接收的信号估计 启用WLAN的设备的位置;和误差估计逻辑,用于基于该启用WLAN的设备的射程内的WLAN接入点的特性估计所述位置估计的期望误 差,其中期望误差预测位置估计的相对准确度。附图说明 在附图中图l示出了 WLAN定位系统的某些实施例;图2示出了启用WLAN的移动设备以及周围的接入点和其相应 覆盖区域的实例;图3示出了检测到的WLAN接入点的空间分布对启用WLAN的 移动设备的位置估计的准确度的影响的例子;以及图4示出了检测到的WLAN接入点的数目对启用WLAN的移动 设备的位置估计的准确度的影响的例子。具体实施例方式本专利技术的优选实施例估计与由WLAN定位系统提供的推导位置 相关联的误差。所结合的专利申请描述了能够推导并且提供启用 WLAN的设备的估计位置的基于WLAN的定位系统。本专利技术的优选实施例确定并且更新使用公共和私有WLAN接入 点的基于WLAN的定位系统的位置本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种在估计启用WLAN的设备的位置的WLAN定位系统中用于估计位置估计的期望误差的方法,该方法包括: 启用WLAN的设备接收由该启用WLAN的设备的射程内的WLAN接入点发射的信号; 基于从该启用WLAN的设备的射程内的WLAN接入点接收的信号估计该启用WLAN的设备的位置;以及 基于该启用WLAN的设备的射程内的WLAN接入点的特性估计所述位置估计的期望误差,其中所述期望误差预测所述位置估计的相对准确度。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员:F阿里扎德沙布迪茨EJ摩根
申请(专利权)人:探空气球无线公司
类型:发明
国别省市:US[美国]

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