被應用于基于服務器的定位系統的定位數據庫管理的制作方法
【專利摘要】本發明的各實施例涉及被應用于基于服務器的定位系統的定位數據庫管理。提供了用于針對移動設備的定位確定的系統和方法。一種系統包括：數據庫，被配置用于存儲與在網絡中的一個或者多個基站關聯的定位數據；以及數據管理部件，被配置用于比較參數與一個或者多個參數閾值并且至少部分基于參數和參數閾值的比較來更新定位數據。更新的定位數據被用于移動設備的定位確定。
【專利說明】被應用于基于服務器的定位系統的定位數據庫管理
[0001]相關申請的交叉引用
[0002]本公開內容要求對通過引用將全部內容結合于此、提交于2013年7月26日的第61/858，870號美國臨時專利申請和提交于2013年10月18日的第61/892，649號美國臨時專利申請的優先權以及來自這兩份美國臨時專利申請的權益。
【技術領域】
[0003]在本專利文獻中描述的技術總體上涉及數據庫管理，并且特別地涉及被應用于基于服務器的定位系統的定位數據庫管理。
【背景技術】
[0004]現代無線設備可以并入衛星定位系統接收器、蜂窩收發器或者無線收發器的功能。在無線設備作為蜂窩收發器和/或無線收發器工作時，該設備可以通過運用射頻(RF)場傳播來與無線通信網絡無線地通信。向天線供應射頻(即在與無線電波傳播關聯的電磁頻譜內的頻率)，該天線創建經過空間傳播的電磁場。無線通信網絡的部件可以是無線站，例如，蜂窩網絡的蜂窩基站或者無線局域網(LAN)或者無線個人局域網(PAN)的接入點。無線站可以允許無線設備通過接入網關與有線網絡通信。無線站經常廣播信標信號，該信標信號提供用于與無線設備的無線連接的密鑰信息。
【發明內容】
[0005]根據這里描述的教導，提供了用于針對移動設備的定位確定的系統和方法。一種系統包括:數據庫，被配置用于存儲與在網絡中的一個或者多個基站關聯的定位數據；以及數據管理部件，被配置用于比較參數與一個或者多個參數閾值并且至少部分基于參數和參數閾值的比較來更新定位數據。更新的定位數據被用于移動設備的定位確定。
[0006]根據這里描述的教導，一種用于定位數據庫管理的系統包括:數據庫和裝置。數據庫被配置用于存儲定位數據，該定位數據將位置的定位信息與用于在該位置提供無線連接的無線站的標識符和在該位置接收的信號特性關聯。該裝置被配置用于:確定用于對于與無線站關聯的一組定位數據觸發更新的更新條件是否被滿足；在更新條件被滿足時應用一個或者多個群集計算以選擇包含將從該一組定位數據去除的無用數據的一個或者多個群集；以及存儲更新的定位數據。該一組更新的定位數據被用于基于服務器的定位系統以執行無線設備的定位確定。
[0007]根據這里描述的教導，提供了一種用于定位數據庫管理的方法。確定用于對于與無線站關聯的一組定位數據觸發更新的更新條件是否被滿足。定位數據將位置的定位信息與用于在該位置提供無線連接的無線站的標識符和在該位置接收的信號特性關聯。在更新條件被滿足時，應用一個或者多個群集計算以選擇包含將從該一組定位數據去除的無用數據的一個或者多個群集。存儲更新的定位數據。該一組更新的定位數據被用于確定無線設備的定位。
[0008]根據這里描述的教導，提供了一種用于確定無線設備的定位信息的系統。該系統包括:一個或者多個處理器，被配置用于:從無線設備接收定位請求，該無線設備從具體無線站接收標識符和無線信號的具體特性，使用標識符來標識具體無線站以從數據庫取回一組定位數據，使用具體特性來選擇在該一組定位數據中的子集，以及使用定位數據的選擇的子集來確定無線設備的定位信息。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0009]圖1描繪了示例示圖，該示例示圖示出了根據公開內容的一個實施例的定位系統。
[0010]圖2描繪了示例圖，該示例示圖示出了根據公開內容的一個實施例的服務器。
[0011]圖3描繪了示例流程圖，該示例流程圖概括了根據公開內容的一個實施例的數據管理的過程。
[0012]圖4描繪了示例流程圖，該示例流程圖概括了根據公開內容的一個實施例的第一群集計算的過程。
[0013]圖5描繪了示例流程圖，該示例流程圖概括了根據公開內容的一個實施例的第二群集計算的過程。
【具體實施方式】
[0014]基于數據庫的定位可以被用來通過RF測量的評估來確定無線設備的位置。比較這些測量與定位數據庫的條目。對應計算發現最佳匹配數據庫條目并且因此產生定位估計。這一方法未依賴于視線條件，但是從多路徑環境的更顯著無線電模式受益。僅網絡固有參數被利用，從而使得無需硬件修改并且可以運用舊式設備。雖然基于數據庫的定位可以提供高程度準確性并且用于基于網絡的定位系統，但是定位性能依賴于定位數據的準確性。
[0015]圖1描繪了示例示圖，該示例示圖示出了根據公開內容的一個實施例的定位系統100。如圖1中所示，系統100包括各自作用以提供具體功能的多個單元。這些單元包括在存儲裝置中存儲并且然后在一個或者多個處理器上被執行以提供功能的軟件、被適配用于提供單元的功能的硬件或者一起工作以提供單元的功能的軟件和硬件的組合。
[0016]系統100包括多個無線設備(比如無線設備110和120)、定位服務器130和網絡150。網絡150包括被配置用于通過射頻信號與無線設備通信的多個無線站，比如無線站159、169、179和189。如圖1中所示，網絡150可以包括單個網絡或者相同或者不同類型的多個網絡。定位服務器130包括用于存儲先前獲得的定位數據138的數據庫136。每個定位數據將位置的定位信息與在該位置的無線通信的覆蓋區關聯。在示例中，無線通信的覆蓋區包括覆蓋在該位置的無線通信的無線站的無線站的標識符和在該位置接收的無線信號的特性。在數據庫中的定位數據被管理成與無線站關聯的組。
[0017]如圖1中所示，無線站可以是在蜂窩網絡中的蜂窩基站。每個無線站根據各種蜂窩技術(比如全球移動通信系統/通用分組無線電服務(GSM/GPRS)、寬帶碼分多址(WCDMA)、碼分多址2000 (CDMA2000)和長期演進(LTE)等)被配置用于使用射頻信號以與無線設備通信。蜂窩網絡的蜂窩基站可以廣播信標信號，該信標信號提供用于多個無線設備在無線設備在蜂窩基站的通信范圍內時連接到它的標識符(例如，小區全球標識符)。多個蜂窩基站轉而可以可用于無線設備。如圖1中所示，無線設備120可以經由無線收發器124連接到蜂窩基站179，并且蜂窩基站179可以是用于無線設備120的服務基站。服務基站179可以向無線設備120提供電話服務和/或可以通過使用網關向定位服務器130提供向廣域網(WAN)(比如因特網)的接入來中繼傳輸。在無線設備120無線連接到服務基站179之時，無線設備120可以從鄰近基站159、169和189接收信標信號。
[0018]如圖1中所示，無線站可以是在無線局域網(LAN)或者無線個人局域網(PAN)中的接入點。每個無線站根據各種通信協議(比如基于電氣和電子工程師協會(IEEE) 802.11的協議(例如，WiFi?網絡)或者基于IEEE802.15的協議(例如Bluetooth?網絡))被配置用于使用射頻信號以與無線設備通信。接入點可以廣播信標信號，該信標信號提供用于多個無線設備在無線設備在接入點的通信范圍內時連接到它的標識符(例如，介質訪問控制(MAC)地址)。多個接入點轉而可以可用于無線設備以用于連接。那些標識符無需與無線設備連接或者可以連接到的接入點關聯。可以在定位估計中使用由無線設備取回的接入點的所有標識符。如圖1中所示，無線設備120除了接入點159、169和189之外還位于接入點179的通信范圍內。無線設備120可以在WiFi?網絡中使用的無線通信協議之下標識接入點159、169、179和189。接入點159、169、179和189可以由接入點的MAC地址標識。接入點179可以通過向定位服務器120提供向WAN(比如因特網)的接入來中繼傳輸。
[0019]如圖1中所示，無線站包括在蜂窩網絡中的第一多個蜂窩基站和在無線LAN中的第二多個接入點。如圖1中所示，無線設備120可以無線連接到蜂窩基站179，并且蜂窩基站179可以是用于無線設備120的服務基站。服務基站179可以向無線設備120提供電話服務和/或網絡(例如，因特網)接入。在無線設備120連接到服務基站179時，無線設備可以從接入點159、169和189接收信標信號。
[0020]無線設備可以是被配置用于使用射頻信號來與無線站通信的任何類型的移動設備，比如膝上型計算機、平板計算機、智能電話、可佩帶電子設備等。無線設備可以包括硬件、軟件，該硬件包括但不限于用于執行和存儲指令的處理器和存儲器，該軟件包括一個或者多個應用和操作系統。無線設備可以具有多個處理器和多個共享或者分離的存儲器部件。在示例中，無線設備可由個人攜帶。在另一示例中，無線設備可安裝于車輛上。無線設備安裝有用于定位的應用。在示例中，安裝有應用的無線設備120向定位服務器130提供定位數據。在另一示例中，具有應用的無線設備110請求來自定位服務器130的定位服務。
[0021]定位服務器130包括用于數據庫管理和定位確定的多個部件。如圖1中所示，定位服務器130包括處理器132、存儲裝置134和數據庫136。在示例中，定位服務器130可以包括多于一個處理器和存儲裝置。在示例中，使用分布式系統來實施定位服務器130，該分布式系統包括被網絡耦合在一起的多個處理器和/或多個存儲裝置。數據庫136存儲定位數據138。定位數據可以將位置與無線覆蓋區(比如無線站的標識符)和無線信號特性關聯。此外，存儲裝置134存儲各種軟件指令，比如用于數據庫管理和定位確定的服務器應用。在示例中，處理器132執行服務器應用以提供數據庫管理和定位服務。
[0022]如圖1中所示，無線設備120包括用于支持與無線站的無線通信的多個部件，比如天線(未示出)、接收電路(未示出)、傳輸電路(未示出)、處理器(未示出)等。此外，無線設備120安裝有衛星定位系統122 (比如全球定位系統(GPS))、無線收發器124和應用126。在示例中，衛星定位系統122包括用于從四個或者更多衛星接收信號的接收器(未示出)。信號包括傳輸定時信息和衛星位置信息。基于接收的信號，衛星定位系統122計算與衛星的距離。然后，使用與衛星的距離和衛星位置信息以確定無線設備120的定位。位置的定位信息主要涉及無線設備120的包括緯度坐標、經度坐標和海拔坐標的地理坐標。在示例中，位置的定位信息被表示為一對緯度坐標和經度坐標。
[0023]應用126使無線設備120能夠經由無線收發器124與定位服務器130通信。在一個實施例中，無線設備120的用戶接通衛星定位系統122以允許無線設備120提供關于旅途的方向信息。在衛星定位系統122被接通時，應用126例如請求用戶經由用戶界面準許向定位服務器130提供定位數據。在用戶經由用戶界面準許請求時，應用126提供用于在定位服務器130中形成定位數據的信息。在示例中，在某個位置，應用126從衛星定位系統122獲得定位信息(例如，維度和經度)。另外，應用126通過無線收發器124獲得在該位置的無線通信的覆蓋區，比如與無線設備120無線通信的無線站的標識符和在該位置的無線信號的特性。在示例中，應用126通過無線收發器124獲得接收信號強度指示符(RSSI)作為在該位置接收的無線信號的特性。另外，應用126根據網絡通信協議(例如，用于實施通信協議(、比如傳輸控制協議/網際協議(TCP/IP)、超文本傳送協議(HTTP)等)的軟件)向定位服務器130預備消息。消息攜帶用于形成定位數據的信息，比如定位信息、無線站的標識符和在該位置從無線站接收的無線信號的特性。然后，無線設備120向無線站發送與消息對應的無線信號，并且無線站經由網絡150向定位服務器130轉發消息。在帶有無線設備120的用戶在旅途中移動時，在不同位置，無線設備120具有不同無線覆蓋區，比如與不同無線站通信、具有不同RSSI值等。無線設備120可以向定位服務器130提供與在旅途中的不同位置的無線覆蓋區關聯的定位信息。在示例中，在定位服務器130接收攜帶用于形成定位數據的信息的消息時，定位服務器130從消息取回定位信息和關聯的無線覆蓋區(比如無線站的標識符和RSSI的值)并且形成可以將定位信息與無線覆蓋區關聯的定位數據。另外，定位服務器130在數據庫136中存儲形成的定位數據。
[0024]根據公開內容的一個方面，各種無線設備被相似地配置為無線設備120以從不同位置發送攜帶用于形成定位數據的信息的消息。定位服務器130接收消息、形成定位數據并且在數據庫136中存儲定位數據。在示例中，在定位數據庫中存儲定位數據。
[0025]另外，定位服務器130管理定位數據庫。基于定位數據庫，定位服務器130向另一無線設備(比如無線設備110)提供定位服務。如圖1中所示，無線設備110包括用于支持與無線站的無線通信的多個部件，比如天線(未示出)、接收電路(未示出)、傳輸電路(未示出)、處理器(未示出)等。此外，無線設備I1安裝有用于定位的應用114。在示例中，無線設備110不具有衛星定位系統122，但是需要知道它的定位。
[0026]在示例中，在無線設備110的用戶想要知道定位時的定位，用戶經由用戶界面指令應用114。然后，應用114使無線設備110根據網絡通信協議向定位服務器130發送消息。消息攜帶定位請求。無線設備110通過無線收發器112可以在相同消息中或者在不同消息中向定位服務器130提供無線覆蓋區，比如與無線設備110通信的無線站的標識符、用于在該位置接收的無線信號的RSSI的值等。在一個實施例中，在定位服務器130從無線設備110接收定位請求時，定位服務器130標識與無線設備110通信的無線站。定位服務器130取回與無線站關聯的一組定位數據。另外，將與無線站關聯的一組定位數據群集化成子集。在一個實施例中，定位服務器130被配置用于確定用于信號特性(比如RSSI值等)的邊界值以對該組的定位數據進行群集化。另外，定位服務器130在用于無線站的該組定位數據中選擇與在它的位置的無線設備110具有相似信號特性(例如在，相同范圍中的RSSI值)的子集。然后，定位服務器130基于在該組定位數據中的選擇的子集確定無線設備110的定位。在示例中，定位信息被表示為一對緯度坐標和經度坐標。定位服務器130根據在該組定位數據中的子集計算位置的平均值或者加權平均值作為定位結果。在該示例中，定位服務器130根據網絡通信協議向無線設備110發送攜帶定位結果的響應消息。
[0027]在公開內容的一個實施例中，可以在任何適當格式的數據庫136中存儲定位數據138。在示例中，按照如下格式存儲定位數據138，該格式用于有助于提取與無線站關聯的一組定位數據并且有助于從該組提取具有具體信號特性的定位數據子集。在示例中，根據在無線站信息表中存儲的群集化邊界將與無線站關聯的每組定位數據群集化成子集。
[0028]另外，根據公開內容的一個方面，定位服務器130被配置用于管理定位數據庫以便提供更準確定位確定服務。在一個實施例中，定位服務器130被配置用于動態管理用于新定位數據的定位數據庫。在示例中，在接收一個或者多個新定位數據時，定位服務器130確定是否需要更新定位數據庫。例如，定位服務器130根據從無線設備接收的定位數據確定無線站的一個或者多個基于位置的參數。然后，定位服務器130比較基于位置的參數與參數閾值，并且基于比較來確定是否更新定位數據庫。另外，在示例中，為了更新定位數據庫，定位服務器130根據群集計算來選擇一個或者多個無關群集。無關群集可以是可能包含待去除的無用數據的群集。以下將參照圖3至圖5描述定位數據管理過程的更多細節。
[0029]圖2描繪了示例示圖，該示例示圖示出了根據公開內容的一個實施例的服務器。如圖2中所示，定位服務器230包括各自作用以提供具體功能的多個單元。這些單元包括在存儲器中存儲并且然后在處理器上被執行以提供功能的軟件、被適配用于提供單元的功能的硬件或者一起工作以提供單元的功能的軟件和硬件的組合。
[0030]定位服務器230被配置用于動態地執行群集計算以管理定位數據庫。定位服務器230包括無線站信息表251、定位數據庫261和數據管理器271。這些單元如圖2中所示耦合在一起。定位服務器230可以包括其它適當部件(未示出)，比如數據取回器、數據處理器、位置估計器、群集分配器等。
[0031]在無線站信息表251中，每個條目對應于用于與無線站(例如，蜂窩基站或者接入點)關聯的一組定位數據的群集化信息。可以根據在無線站信息表251中存儲的群集化邊界將用于無線站的該組定位數據群集化成多個子集。在示例中，無線站信息表251包括用于蜂窩網絡的第一無線站信息表。另外，無線站信息表251包括用于無線LAN的第二無線站信息表。
[0032]在示例中，定位服務器230包括用于蜂窩網絡的第一無線站信息表。第一無線站信息表包括用于存儲群集化信息的多個字段，比如23個字段等。在第一無線站信息表中的每個條目對應于用于與在蜂窩網絡中的蜂窩基站關聯的一組定位數據的群集化信息。在示例中，根據RSSI值將該組定位數據群集成三個子集。23個字段是(I)蜂窩技術類型的標識(Id)、(2)移動國家代碼(MCC)、(3)移動網絡代碼(MNC)、(4)局域代碼(LAC)、(5)小區標識符(Ci)、(6)蜂窩基站的緯度(Lat)、(7)蜂窩基站的經度(Lon)、(8)用于該組定位數據的不確定誤差(Uncert誤差)、(9)在該組定位數據中的數據總數(數據Num)、(10)用于第一定位數據子集的不確定誤差(Uncertl)、(11)在第一定位數據子集中的數據數目(數據Numl)、(12)用于第二定位數據子集的不確定誤差(Uncert2)、(13)在第二定位數據子集中的數據數目(數據Num2)、(14)用于第三定位數據子集的不確定誤差(Uncert3)、(15)在第三定位數據子集中的數據數目(數據Num3)、(16)覆蓋范圍(覆蓋范圍)、(17) RSSI閾值(RSSI Thrshld)、(18)第一 RSSI 邊界值(RSSIl)、(19)第二 RSSI 邊界值(RSSI2)、(20)第三RSSI邊界值(RSSI3)、(21)第四RSSI邊界值(RSSI4)、(22)最新近查詢時間(查詢時間)和(23)最新近更新時間(更新時間)。例如，從定位數據庫提取與由字段(2)-(5)標識的無線站關聯的一組定位數據。
[0033]在另一示例中，定位服務器230包括用于無線LAN的第二無線站信息表。第二無線站信息表包括用于每個條目存儲群集化信息的多個字段，比如18個字段等。在第二無線站信息表中的每個條目對應于用于與在無線LAN中的接入點關聯的一組定位數據的群集化信息。在示例中，根據RSSI值將該組定位數據群集化成兩個子集。18個字段是(I)無線LAN類型的標識(Id)、⑵移動國家代碼(MCC)、(3)介質訪問控制地址(MAC)、(4)接入點的緯度(Lat)、(5)接入點的經度(Lon)、(6)用于該組定位數據的不確定誤差(Uncert誤差)、
(7)在該組定位數據中的數據總數(數據Num)、(8)用于第一定位數據子集的不確定誤差(Uncertl)、(9)在第一定位數據子集中的數據數目(數據Numl)、(10)用于第二定位數據子集的不確定誤差(UnCert2)、(ll)在第二定位數據子集中的數據數目(數據Num2)、(12)覆蓋范圍(覆蓋范圍)、(13) RSSI 閾值(RSSI Thrshld)、(14)第一 RSSI 邊界值(RSSl)、(15)第二 RSSI邊界值(RSS2)、(16)第三RSSI邊界值(RSS3)、(17)最新近查詢時間(查詢時間)和(18)最新近更新時間(更新時間)。例如，從定位數據庫提取與由字段(2)-(3)標識的接入點關聯的一組定位數據。
[0034]定位數據庫261存儲先前獲得的定位數據。在示例中，每個定位數據與在位置的無線覆蓋區(例如，無線站的標識符和從無線站接收的RSSI值)關聯地存儲用于該位置的定位信息(例如，緯度和經度)。在示例中，在分級文件夾結構之下組織定位數據庫261，并且在文件系統中將文件夾映射到目錄。頻繁地(比如實時地或者在特定時間或者在特定時間段期間或者每天)更新定位數據庫261。定位數據的群體分布可以變化。
[0035]數據管理器271包括被配置用于動態地管理在定位數據庫中的定位數據的數據管理模塊272。在一個實施例中，數據管理模塊272被配置用于比較基于位置的參數(例如，在第一無線站信息表中的條目的字段(6)中的覆蓋范圍)與參數閾值(例如，覆蓋閾值)。在基于位置的參數超過參數閾值時，它指示與無線站關聯的該組定位數據可能包含無用數據。數據管理模塊272被配置用于從定位數據庫261提取與無線站關聯的該組定位數據。另外，數據管理模塊272被配置用于實施一個或者多個群集計算以從該組定位數據智能地去除無用數據。在一個實施例中，群集計算使用群集中心以經由迭代精化方式對該組定位數據進行建模并且選擇可能包含待去除的無用數據的一個或者多個群集。另外，數據管理模塊272被配置用于更新與無線站關聯的該組定位數據。
[0036]在操作期間，在示例中，在無線設備(比如如圖1中所示的無線設備160)從不同位置發送攜帶用于形成定位數據的信息的消息時，定位服務器230接收消息、形成定位數據并且在定位數據庫261中存儲定位數據。在示例中，定位服務器230包括數據取回器(未示出)。數據接收器被配置用于接收攜帶信息的消息并且根據無線站信息表251對信息排序。例如，數據接收器檢測無線站并且在無線站信息表251中選擇標識無線站的條目(例如，在第一無線站信息表中的選擇的條目的字段⑵至(5)中的MCC、MNC、LAC和Ci與無線站的標識符匹配)。然后，數據接收器根據信息基于時間段形成在與無線站關聯的組中的定位數據。注意，在無線站信息表251中的條目都未標識檢測的無線站時，可以生成新條目。
[0037]另外，在示例中，定位服務器230包括數據處理器(未示出)、數據處理器被配置用于分析定位數據、從定位數據排除一個或者多個無關定位數據并且組合當前定位數據與在定位數據庫261中的歷史定位數據。此外，在示例中，定位服務器230包括位置估計器(未示出)。位置估計器被配置用于確定無線站的估計的位置(例如，在第一無線站信息表中的條目的字段(6)和(7)中的蜂窩基站的緯度和經度)、計算不確定值(例如，在第一無線站信息表中的條目的字段(8)、(10)、(12)、(14)中的不確定誤差)并且計算覆蓋區域長度和傳輸信號范圍(例如，在第一無線站信息表中的條目的字段(16)和(17)中的覆蓋范圍和RSSI閾值)。另外，在示例中，定位服務器230包括群集分配器(未示出)。群集分配器被配置用于動態地調整群集化邊界(例如，在第一無線站信息表中的條目的字段(18)、(19)、
(20)、(21)中的RSSI邊界值)，從而使得該組的子集具有相對相等群體。在定位數據庫261中存儲定位數據。
[0038]圖3描繪了示例流程圖，該示例流程圖概括了根據公開內容的一個實施例的數據管理的過程。在示例中，過程300由在定位服務器230中的數據管理模塊272執行。該過程在S301開始并且前進到S310。
[0039]在S310，數據管理模塊272比較無線站的覆蓋區域長度與覆蓋閾值。閾值數與無線設備可以通信到的無線站的通信范圍有關。在示例中，通信范圍可以是與傳遞對應的距離(例如，對于在蜂窩網絡中的蜂窩基站為1500米或者對于在無線LAN中的接入點為600米)。
[0040]在S320，數據管理模塊272確定對于與無線站關聯的該組定位數據是否滿足更新條件。在示例中，在無線站的覆蓋區域長度達到在閾值以上時滿足更新條件。無線站在閾值以上的覆蓋區域長度指示與無線站關聯的該組定位數據可能包含無關數據。在滿足更新條件時，該過程前進到S330 ;否則，該過程前進到S399并且終止。
[0041]在S330，數據管理模塊272從定位數據庫提取與無線站關聯的該組定位數據。
[0042]在S340，數據管理模塊272應用第一群集計算以選擇和去除可能包含無關數據的一個或者多個群集。以下將參照圖4描述第一群集計算過程的更多細節。
[0043]在S350，數據管理模塊272確定是否滿足退出條件。在示例中，在第一群集計算成功地去除一個或者多個群集時滿足退出條件。在滿足退出條件時，該過程前進到S399并且終止；否則，該過程前進到S360。
[0044]在S360，數據管理模塊272應用第二群集計算以選擇和去除可能包含無關數據的一個或者多個群集。以下將參照圖5描述第二群集計算過程的更多細節。在第二群集算法成功地去除一個或者多個群集時，該過程前進到S399并且終止。
[0045]圖4描繪了示例流程圖，該示例流程圖概括了根據公開內容的一個實施例的第一群集計算的過程。在示例中，過程400在需要在S320更新與無線站關聯的該組定位數據時由數據管理模塊272執行。該過程在S401開始并且前進到S410。
[0046]初始地，該過程(S410)從該組定位數據隨機地選擇K個初始參考點作為K個群集的中心,其中K是正奇數(例如,K = 3)。在示例中，點被表示為坐標信息(即，一對緯度坐標和經度坐標)。該過程(S412)根據在定位數據中的位置的定位信息與K個初始參考點之間的歐幾里得距離向K個群集指派該組定位數據。
[0047]在先定義K個群集之后，該過程(S414)按照在每個群集中的定位數據中的位置的定位信息的平均值或者加權平均值計算用于每個群集的新參考點以更新用于每個群集的初始參考點。該過程(S416)可以確定是否滿足收斂條件。在示例中，在初始參考點與新參考點之間的距離都小于距離閾值時滿足收斂條件。閾值數與定位數據指派不再改變的群集分散測量有關。在示例中，閾值數可以是與傳遞對應的距離(例如，用于傳遞的5米)。在滿足收斂條件時，該過程可以選擇和去除可能包含無關數據的一個或者多個群集；另外，重復過程S412和S414以精化分組以創建更佳地代表在群集中的定位數據的群集。
[0048]該過程(S420)選擇待去除的一個或者多個群集，這包括計算在K個群集的參考點之間的距離。該過程(S430)可以確定是否滿足去除條件。在示例中，在最小距離和最大距離的比值達到在比值閾值數(例如，用于反映估計置信度的0.32)以下時滿足去除條件。在最小距離和最大距離的比值達到在比值閾值數以上(即未滿足去除條件)時，它指示K個群集相互接近，并且第一群集計算不能確定K個群集中的任何群集是否對應于無用數據。該過程前進到S499并且終止。
[0049]在另一方面，在滿足去除條件時，它指示該過程(S440)可以選擇與其它群集更遠離的待去除的一個群集。選擇的群集包括定位數據的一部分。該過程(S450)可以確定是否滿足分布條件。在示例中，在其它群集的定位數據和該組定位數據的比值達到在比值閾值數(例如，用于反映估計置信度的0.68)以上時滿足分布條件。在滿足分布條件時，該過程(S460)可以去除在選擇的群集中的定位數據到存檔；否則，該過程(S470)可以去除在其它群集中的定位數據到存檔。然后，該過程前進到S499并且終止。在完成去除無用數據之后，數據管理模塊272更新與無線站關聯的該組定位數據。
[0050]圖5描繪了示例流程圖，該示例流程圖概括了根據公開內容的一個實施例的第二群集計算的過程。在示例中，過程500在需要在S320更新與無線站關聯的該組定位數據并且在S430的第一群集計算不能確定K個群集中的任何群集是否對應于無用數據時由數據管理模塊272執行。該過程在S501開始并且前進到S510。
[0051]初始地，該過程(S510)可以從該組定位數據隨機地選擇K+1個參考點作為K+1個群集的中心。在示例中，點被表示為坐標信息(例如，一對緯度坐標和經度坐標)。該過程(S512)可以根據在定位數據中的位置的定位信息與K+1個初始參考點之間的歐幾里得距離向K+1個群集指派該組定位數據。
[0052]在先定義K+1個群集之后，該過程(S514)可以按照在每個群集中的定位數據中的位置的定位信息的平均值或者加權平均值確定用于每個群集的新參考點以更新用于每個群集的初始參考點。該過程(S516)可以確定是否滿足收斂條件。在示例中，在初始參考點與新參考點之間的距離都小于距離閾值時滿足收斂條件。閾值數與定位數據指派不再改變的群集分散測量有關。在示例中，閾值數可以是對應于傳遞的距離(例如，用于傳遞的5米)。在滿足收斂條件時，該過程選擇和去除可能包含無關數據的一個或者多個群集；否貝U，重復過程S512和S514以精化分組以創建更佳地代表在群集中的定位數據的群集。
[0053]該過程(S520)選擇待去除的一個或者多個群集，這包括確定在K+1個群集的參考點之間的距離。該過程(S530)可以確定是否滿足去除條件。在示例中，在最小距離和最大距離的比值達到在比值閾值數(例如，用于反映估計置信度的0.32)以下時滿足去除條件。在最小距離和最大距離的比值達到在比值閾值數以上(即，未滿足去除條件)時，它指示定位數據的群體分布近似地均勻，并且無需從與無線站關聯的該組定位數據去除任何定位數據。該過程前進到S599并且終止。
[0054]在另一方面，在滿足去除條件時，它指示該過程(S540)可以從K+1個群集選擇比其它群集更相互接近的兩個群集。兩個選擇的群集包括定位數據的一部分。該過程(S550)可以確定是否滿足分布條件。在示例中，在兩個選擇的群集的定位數據和該組定位數據的比值達到在比值閾值數(例如，用于反映估計置信度的0.68)以上時滿足分布條件。在滿足分布條件時，該過程(S560)可以按照兩個選擇的群集的參考點的平均值或者加權平均值確定均值點。在示例中，均值點可以被表示為坐標信息(即，一對經度坐標和緯度坐標)。然后，該過程(S570)可以確定在其它群集的參考點與均值點之間的距離。可以根據其它群集確定與均值點的距離具有最大值的一個群集。該過程(S580)可以去除在確定的群集中的定位數據到存檔。
[0055]在另一方面，在未滿足分布條件(即兩個選擇的群集的定位數據和該組定位數據的比值達到在比值閾值數以下)時，該過程(S590)可以去除在兩個選擇的群集中的定位數據到存檔。然后，該過程前進到S599并且終止。在完成去除無用數據之后，數據管理模塊272可以更新與無線站關聯的該組定位數據。
[0056]可以在由處理系統執行的一個或者多個計算機程序中實施如參照圖1至圖5描述的特征，該處理系統包括被耦合用于從數據存儲系統接收數據和指令以及向數據存儲系統傳輸數據和指令的至少一個可編程處理器、至少一個輸入設備和至少一個輸出設備。計算機程序是可以在計算機中直接或者間接用來執行某個活動或者產生某個結果的指令集。可以用包括編譯或者解譯語言的任何形式的編程語言(例如Java、0bjeCtive-C)編寫并且可以用包括作為單獨程序或者作為模塊、部件、基于瀏覽器的web應用或者適合用于在計算環境中使用的其它單元的任何形式部署計算機程序。
[0057]可以在計算機系統中執行特征，該計算機系統可以包括后端部件(例如，數據服務器)或者可以包括中間件部件(例如，應用服務器)或者可以包括前端部件(例如，具有圖形用戶界面或者因特網瀏覽器或者其任何組合的計算機)。系統的部件可以被任何形式或者介質的數據通信網絡連接。在一些實現方式中，通信網絡可以包括LAN、WAN以及形成因特網的計算機和網絡。
[0058]計算機系統可以包括客戶端和服務器。客戶端和服務器一般相互原理并且通常通過網絡交互。客戶端和服務器的關系借助在相應計算機上運行并且相互具有客戶端-服務器關系的計算機程序產生。
[0059]盡管已經結合本公開內容的作為示例提出的具體實施例描述了本公開內容的方面，但是可以進行對示例的備選、修改和變化。因而，如這里闡述的實施例旨在于示例而非限制。存在可以在未脫離以下闡述的權利要求的范圍時進行的改變。
[0060]根據一個實施例，一種用于針對移動設備的位置確定的系統包括:位置數據庫，被配置用于存儲與在網絡中的一個或者多個基站關聯的位置數據；以及數據管理部件，被配置用于比較基于位置的參數與一個或者多個參數閾值，并且至少部分基于對基于位置的參數和參數閾值的比較來更新位置數據。更新的位置數據被用于第一移動設備的位置確定。
[0061]例如，基于位置的參數包括基站的覆蓋范圍。數據管理部件還被配置用于比較覆蓋范圍與覆蓋閾值，并且響應于覆蓋范圍超過覆蓋閾值來確定是否去除位置數據的部分以更新位置數據。作為另一示例，數據管理部件包括第一過濾器和第二過濾器。第一過濾器被配置用于:使用第一 K均值算法向多個第一數據群集中分配位置數據；并且至少部分基于與第二數據群集關聯的一個或者多個第一歐幾里得距離從第一數據群集選擇待去除的一個或者多個第二數據群集。第二過濾器被配置用于響應于第一過濾器不能從第一數據群集選擇第二數據群集:使用第二 K均值算法向多個第三數據群集中分配位置數據，第三數據群集數目多于第一數據群集；并且至少部分基于與第四數據群集關聯的一個或者多個第二歐幾里得距離從第三數據群集選擇待去除的一個或者多個第四數據群集。
[0062]在另一示例中，數據管理部件包括寬松過濾器。寬松過濾器還被配置用于:確定三個初始參考坐標；至少部分基于在位置數據與初始參考坐標之間的第一歐幾里得距離向第一數據群集中分配位置數據；確定用于第一數據群集的三個第一參考坐標；確定在第一參考坐標與初始參考坐標之間的第二歐幾里得距離；響應于第二歐幾里得距離小于距離閾值，計算在第一參考坐標之間的第三歐幾里得距離；并且響應于在最小第三歐幾里得距離與最大第三歐幾里得距離之間的第一比值不大于比值閾值，在第一數據群集之中確定第二數據群集，該第二數據群集遠離兩個其它第一數據群集并且包括位置數據的第一部分；響應于第一部分小于部分閾值，選擇第二數據群集待去除；并且響應于第一部分不小于部分閾值，選擇兩個其它第一數據群集待去除。
[0063]在又一示例中，寬松過濾器還被配置用于響應于在第一參考坐標與初始參考坐標之間的第二歐幾里得距離不小于距離閾值:至少部分基于在位置數據與第一參考坐標之間的第四歐幾里得距離向三個第三數據群集中分配位置數據；確定用于第三數據群集的三個第二參考坐標；確定在第二參考坐標與第一參考坐標之間的第五歐幾里得距離；響應于第五歐幾里得距離小于距離閾值，計算在第二參考坐標之間的第六歐幾里得距離；并且響應于在最小第六歐幾里得距離與最大第六歐幾里得距離之間的第二比值不大于比值閾值，在第三數據群集之中確定第四數據群集，該第四數據群集遠離兩個其它第三數據群集并且包括位置數據的第二部分；響應于第二部分小于部分閾值，選擇第四數據群集待去除；并且響應于第二部分不小于部分閾值，選擇兩個其它第三數據群集待去除。
[0064]在又一示例中，寬松過濾器還被配置用于響應于第一比值大于比值閾值，未從第一數據群集選擇任何第一數據群集待去除。數據管理部件包括嚴格過濾器。嚴格過濾器被配置用于:確定四個初始參考坐標；至少部分基于在位置數據與初始參考坐標之間的第一歐幾里得距離向四個第一數據群集中分配位置數據；確定用于第一數據群集的四個第一參考坐標；確定在第一參考坐標與初始參考坐標之間的第二歐幾里得距離；響應于第二歐幾里得距離小于距離閾值，計算在第一參考坐標之間的第三歐幾里得距離；并且響應于在最小第三歐幾里得距離與最大第三歐幾里得距離之間的第一比值不大于比值閾值，在第一數據群集之中確定兩個第二數據群集，第二數據群集比兩個其它第一數據群集相互更接近并且包括位置數據的第一部分；響應于第一部分不小于部分閾值，計算與第二數據群集關聯的第一參考坐標的一個或者多個第一均值坐標；確定在與兩個其它第一數據群集關聯的第一參考坐標與第一均值坐標之間的第四歐幾里得距離；并且至少部分基于第四歐幾里得距離在第一數據群集之中選擇待去除的第三數據群集，第三數據群集遠離三個其它第一數據群集；響應于第一部分小于部分閾值，選擇第二數據群集待去除。
[0065]在一個示例中，嚴格濾波器還被配置用于響應于在第一參考坐標與初始參考坐標之間的第二歐幾里得距離不小于距離閾值:至少部分基于在位置數據與第一參考坐標之間的第五歐幾里得距離向四個第四數據群集中分配位置數據；確定用于四個數據群集的四個第二參考坐標；確定在第二參考坐標與第一參考坐標之間的第六歐幾里得距離；響應于第六歐幾里得距離小于距離閾值，計算在第二參考坐標之間的第七歐幾里得距離；并且響應于在最小第七歐幾里得距離與最大第七歐幾里得距離之間的第二比值不大于比值閾值，在第四數據群集之中確定兩個第五數據群集，第五數據群集比兩個其它第四數據群集相互更接近并且包括位置數據的第二部分；響應于第二部分不小于部分閾值，計算與第五數據群集關聯的第二參考坐標的一個或者多個第二均值坐標；確定在與兩個其它第四數據群集關聯的第二參考坐標與第二均值坐標之間的第八歐幾里得距離；并且至少部分基于第八歐幾里得距離在第四數據群集之中選擇待去除的第六數據群集，該第六數據群集遠離三個其它第四數據群集；響應于第二部分小于部分閾值，選擇第五數據群集待去除。
[0066]根據另一實施例，一種用于移動通信的設備包括:本地數據庫，被配置用于存儲與在網絡中的一個或者多個基站關聯的第一位置數據；以及位置估計部件，被配置用于接收關聯于與設備通信的一個或者多個基站的第一信號覆蓋區數據，使用第一信號覆蓋區數據從本地數據庫獲取第一位置數據，并且至少部分基于第一位置數據確定設備的當前位置。
[0067]例如，服務器位置部件被配置用于收集與一個或者多個基站關聯的第一信號覆蓋區數據，向第二服務器傳輸第一信號覆蓋區數據，并且從第二服務器接收設備的估計的位置。第二服務器被配置用于至少部分基于第一信號覆蓋區數據確定一個或者多個基站的第二位置數據，向一個或者多個數據群集分配第二位置數據，并且至少部分基于數據群集確定估計的位置。
[0068]根據又一實施例，一種用于針對移動設備的位置確定的方法包括:存儲與在網絡中的一個或者多個基站關聯的位置數據；確定基站的一個或者多個基于位置的參數；比較基于位置的參數與一個或者多個參數閾值；并且至少部分基于對基于位置的參數和參數閾值的比較來更新位置數據。更新的位置數據被用于移動設備的位置確定。
[0069]根據又一實施例，一種用于針對移動設備的位置確定的方法包括:存儲與在網絡中的一個或者多個基站關聯的位置數據；接收關聯于與設備通信的一個或者多個基站的信號覆蓋區信號；使用信號覆蓋區數據從本地數據庫獲取位置數據；并且至少部分基于位置數據確定設備的當前位置。
[0070]本公開內容描述了一種應用于基于服務器的定位系統的用于定位數據管理的系統和方法。該方法包括確定用于對于與無線站關聯的一組定位數據觸發更新的更新條件是否被滿足，在更新條件被滿足時應用一個或者多個群集計算以選擇包含將從該組定位數據去除的無用數據的一個或者多個群集以便增加定位數據的準確性，并且存儲更新的定位數據。該組更新的定位數據被用于基于服務器的定位系統以確定無線設備的定位信息。
[0071]根據這里描述的教導，一種服務器系統可以接收攜帶定位數據的消息、在與無線站關聯的組中形成定位數據、從定位數據排除一個或者多個無關定位數據、組合當前定位數據與在數據庫中的先前獲得的定位數據、確定用于與無線站關聯的一組定位數據的群集化信息，并且在無線站信息表中存儲群集化信息。
【權利要求】
1.一種用于針對移動設備的定位確定的系統，所述系統包括: 數據庫，被配置用于存儲與在網絡中的一個或者多個基站關聯的定位數據；以及數據管理部件，被配置用于比較參數與一個或者多個參數閾值并且至少部分基于所述參數和所述參數閾值的所述比較來更新所述定位數據； 其中更新的所述定位數據被用于移動設備的定位確定。
2.一種用于定位數據庫管理的系統，所述系統包括: 數據庫，被配置用于存儲定位數據，所述定位數據將位置的定位信息與用于在所述位置提供無線連接的無線站的標識符和在所述位置接收的信號特性關聯；以及裝置，被配置用于: 確定用于對于與無線站關聯的一組所述定位數據觸發更新的更新條件是否被滿足；在所述更新條件被滿足時，應用一個或者多個群集計算以選擇包含將從所述一組所述定位數據去除的無用數據的一個或者多個群集以便增加定位數據的準確性；以及存儲更新的所述定位數據； 其中所述一組更新的所述定位數據被用于基于服務器的定位系統以確定無線設備的所述定位信息。
3.根據權利要求2所述的系統，其中所述裝置被配置用于比較在無線站信息表中存儲的所述無線站的覆蓋區域長度與閾值以確定所述更新條件是否被滿足。
4.根據權利要求2所述的系統，其中所述裝置被配置用于在所述更新條件被滿足時: 根據在定位數據中的所述位置的所述定位信息與多個群集的初始參考點之間的歐幾里得距離向多個群集指派在所述一組中的所述定位數據； 按照在每個群集的定位數據中的所述位置的所述定位信息的平均值或者加權平均值來確定每個群集的新參考點以更新每個群集的初始參考點； 比較在所述初始參考點與所述新參考點之間的距離與距離閾值； 重復所述指派、確定和比較直至在所述初始參考點與所述新參考點之間的距離都小于距離閾值；以及 終止定位數據的所述指派。
5.根據權利要求2所述的系統，其中所述裝置被配置用于在所述更新條件被滿足時: 確定在多個群集的所述參考點之間的距離； 比較最小距離和最大距離的比值與比值閾值；以及 在所述比值小于所述比值閾值時從所述多個群集選擇一個或者多個群集。
6.根據權利要求5所述的系統，其中所述裝置還被配置用于: 在群集數目是正奇數時，從所述多個群集選擇與在所述多個群集之中的其它群集更遠離的一個群集；以及 在群集數目為正偶數時，從所述多個群集選擇比在所述多個群集之中的其它群集更相互接近的兩個群集。
7.根據權利要求6所述的系統，其中所述裝置還被配置用于在群集數目是正奇數時: 在其它群集的所述定位數據和所述一組的所述定位數據的比值達到在比值閾值數以上時，去除在選擇的所述一個群集中的所述定位數據到存檔；以及 在其它群集的所述定位數據和所述一組的所述定位數據的比值達到在比值閾值數以下時，去除在其它群集中的所述定位數據到所述存檔。
8.根據權利要求6所述的系統，其中所述裝置還被配置用于在群集數目是正偶數時: 在選擇的所述兩個群集的所述定位數據和所述組的所述定位數據的比值達到在比值閾值數以上時，從其它群集確定待去除的一個群集；以及 在選擇的所述兩個群集的所述定位數據和所述一組的所述定位數據的比值達到在比值閾值數以下時，去除在選擇的所述兩個群集中的所述定位數據到存檔。
9.根據權利要求8所述的系統，其中所述裝置還被配置用于: 按照選擇的所述兩個群集的所述參考點的平均值或者加權平均值來確定均值點； 確定在其它群集的所述參考點與所述均值點之間的距離； 從其它群集確定與所述均值點的距離具有最大值的一個群集；并且 去除在確定的所述群集中的所述定位數據到存檔。
10.根據權利要求2所述的系統，其中所述裝置還被配置用于: 將附加定位數據包括到所述一組的所述定位數據；以及 在所述附加定位數據的所述包括之后確定所述更新條件是否被滿足。
11.一種用于定位數據庫管理的方法，所述方法包括: 確定用于對于與無線站關聯的一組所述定位數據觸發更新的更新條件是否被滿足，所述定位數據將位置的定位信息與用于在所述位置提供無線連接的無線站的標識符和在所述位置接收的信號特性關聯； 在所述更新條件被滿足時，應用一個或者多個群集計算以選擇包含將從所述一組所述定位數據去除的無用數據的一個或者多個群集以便增加定位數據的準確性；以及存儲更新的所述定位數據； 其中所述一組更新的所述定位數據被用于基于服務器的定位系統以確定無線設備的所述定位信息。
12.根據權利要求11所述的方法，還包括: 比較在無線站信息表中存儲的所述無線站的覆蓋區域長度與閾值。
13.根據權利要求11所述的方法，還包括: 根據在定位數據中的所述位置的所述定位信息與多個群集的初始參考點之間的歐幾里得距離向多個群集指派在所述一組中的所述定位數據； 按照在每個群集的定位數據中的所述位置的所述定位信息的平均值或者加權平均值來確定每個群集的新參考點以更新每個群集的初始參考點； 比較在所述初始參考點與所述新參考點之間的距離與距離閾值； 重復所述指派、確定和比較直至在所述初始參考點與所述新參考點之間的距離都小于距離閾值；以及 終止定位數據的所述指派。
14.根據權利要求11所述的方法，還包括: 確定在多個群集的所述參考點之間的距離； 比較最小距離和最大距離的比值與比值閾值；以及 在所述比值小于所述比值閾值時從所述多個群集選擇一個或者多個群集。
15.根據權利要求14所述的方法，還包括: 在群集數目是正奇數時，從所述多個群集選擇與在所述多個群集之中的其它群集更遠離的一個群集；以及 在群集數目為正偶數時，從所述多個群集選擇比在所述多個群集之中的其它群集更相互接近的兩個群集。
16.根據權利要求15所述的方法，還包括: 在群集數目是正奇數時， 在其它群集的所述定位數據和所述一組的所述定位數據的比值達到在比值閾值數以上時，去除在選擇的所述一個群集中的所述定位數據到存檔；以及 在其它群集的所述定位數據和所述一組的所述定位數據的比值達到在比值閾值數以下時，去除在其它群集中的所述定位數據到所述存檔。
17.根據權利要求15所述的方法，還包括: 在群集數目是正偶數時， 在選擇的所述兩個群集的所述定位數據和所述一組的所述定位數據的比值達到在比值閾值數以上時，從其它群集確定待去除的一個群集；以及 在選擇的所述兩個群集的所述定位數據和所述一組的所述定位數據的比值達到在比值閾值數以下時，去除在選擇的所述兩個群集中的所述定位數據到存檔。
18.根據權利要求17所述的方法，還包括: 按照選擇的所述兩個群集的所述參考點的平均值或者加權平均值來確定均值點； 確定在其它群集的所述參考點與所述均值點之間的距離； 從其它群集確定與所述均值點的距離具有最大值的一個群集；以及 去除在確定的所述群集中的所述定位數據到存檔。
19.根據權利要求11所述的方法，還包括: 將附加定位數據包括到所述一組的所述定位數據；以及 在所述附加定位數據的所述包括之后確定所述更新條件是否被滿足。
20.一種用于確定無線設備的定位信息的系統，所述系統包括: 一個或者多個處理器，被配置用于: 從無線設備接收定位請求，所述無線設備從具體無線站接收標識符和無線信號的具體特性； 使用所述標識符來標識所述具體無線站以從數據庫取回一組定位數據； 使用所述具體特性來選擇在所述一組定位數據中的子集；以及 使用定位數據的選擇的所述子集來確定所述無線設備的定位信息。
【文檔編號】H04W4/02GK104349275SQ201410370678
【公開日】2015年2月11日 申請日期:2014年7月28日 優先權日:2013年7月26日
【發明者】劉柏池, 賈志科, 任遠, 虞婧, 陳劍 申請人:馬維爾國際貿易有限公司