本發(fā)明涉及用于確定位置的技術(shù)。更具體地，本發(fā)明的各種實(shí)施例涉及確定室內(nèi)位置的地理坐標(biāo)。

背景技術(shù)：

許多現(xiàn)代的智能電話(huà)和移動(dòng)裝置可以使用全球定位系統(tǒng)(GPS)確定它們自己的位置。在典型的實(shí)現(xiàn)中，智能電話(huà)從多個(gè)GPS衛(wèi)星接收信號(hào)。GPS信號(hào)幫助指示智能電話(huà)和衛(wèi)星之間的距離。智能電話(huà)然后使用該GPS信號(hào)以確定它的位置，該位置典型地表示為地理坐標(biāo)或者GPS坐標(biāo)(例如，一對(duì)經(jīng)度和緯度坐標(biāo))。GPS坐標(biāo)系的優(yōu)點(diǎn)在于其被廣泛地采用并與大批的位置感知應(yīng)用兼容。

但是，GPS系統(tǒng)的一個(gè)缺點(diǎn)在于因?yàn)榻ㄖ锏膲Ρ诤吞旎ò蹇赡茏钃跣l(wèi)星信號(hào)，所以其在室內(nèi)環(huán)境中無(wú)效或者實(shí)質(zhì)上效果差。因此，已經(jīng)存在開(kāi)發(fā)室內(nèi)GPS系統(tǒng)的各種努力。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

將描述用于確定室內(nèi)位置的地理坐標(biāo)的方法。接收并存儲(chǔ)多個(gè)錨點(diǎn)的信息。每個(gè)錨點(diǎn)的信息包括特定位置的全球定位系統(tǒng)(GPS)數(shù)據(jù)和在處于特定位置的(移動(dòng))裝置獲得的射頻(RF)數(shù)據(jù)?；谠谑覂?nèi)位置獲得的RF數(shù)據(jù)和多個(gè)錨點(diǎn)的信息來(lái)對(duì)于室內(nèi)位置確定地理坐標(biāo)(例如，GPS坐標(biāo))。

附圖說(shuō)明

可以通過(guò)參考結(jié)合附圖進(jìn)行的以下描述最好地理解本發(fā)明及其優(yōu)點(diǎn)，在附圖中：

圖1是圖示根據(jù)本發(fā)明的特定實(shí)施例的通信系統(tǒng)的框圖。

圖2是根據(jù)本發(fā)明的特定實(shí)施例的用于獲得錨點(diǎn)和GPS坐標(biāo)的方法的流程圖。

圖3是根據(jù)本發(fā)明的特定實(shí)施例的用于選擇錨點(diǎn)的子集的方法的流程圖。

圖4是根據(jù)本發(fā)明的特定實(shí)施例的用于限制或者控制GPS坐標(biāo)的獲得的方法的流程圖。

圖5是根據(jù)本發(fā)明的特定實(shí)施例的建筑物和各種錨點(diǎn)的頂視圖。

圖6是圖示根據(jù)本發(fā)明的特定實(shí)施例的RF數(shù)據(jù)相似性和物理距離之間的關(guān)系的曲線(xiàn)圖。

圖7是圖示根據(jù)本發(fā)明的特定實(shí)施例的錨點(diǎn)可以怎樣用于確定室內(nèi)位置的GPS坐標(biāo)的圖。

圖8是根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例的建筑物和各種錨點(diǎn)的頂視圖。

圖9A-圖9D是根據(jù)本發(fā)明的各種實(shí)施例的錨點(diǎn)和室內(nèi)RF信號(hào)點(diǎn)的圖。

圖10是根據(jù)本發(fā)明的特定實(shí)施例的裝置的框圖。

圖11是根據(jù)本發(fā)明的特定實(shí)施例的服務(wù)器的框圖。

在圖中，類(lèi)似的附圖標(biāo)記有時(shí)用于指定類(lèi)似的結(jié)構(gòu)元件。此外應(yīng)該理解圖中的描繪是圖解的而并非按比例的。

具體實(shí)施方式

在一個(gè)方面中，將描述一種用于確定室內(nèi)位置的地理坐標(biāo)的方法。接收并存儲(chǔ)多個(gè)錨點(diǎn)的信息。每個(gè)錨點(diǎn)的信息包括特定位置的全球定位系統(tǒng)(GPS)數(shù)據(jù)和在處于特定位置的(移動(dòng))裝置獲得的射頻(RF)數(shù)據(jù)?；谠谑覂?nèi)位置獲得的RF數(shù)據(jù)和多個(gè)錨點(diǎn)的信息來(lái)對(duì)于室內(nèi)位置確定地理坐標(biāo)(例如，GPS坐標(biāo))。

在各種實(shí)施例中，執(zhí)行以上方法以提供用于多個(gè)室內(nèi)位置的新錨點(diǎn)。這些新錨點(diǎn)然后被用于生成更多的室內(nèi)錨點(diǎn)。因此，即使在那些位置難以或者不可能從GPS衛(wèi)星直接接收GPS信號(hào)，也可以確定多個(gè)室內(nèi)位置的地理坐標(biāo)。

在另一方面中，將描述一種裝置。在各種實(shí)施例中，該裝置被布置為調(diào)節(jié)或者控制地理坐標(biāo)的獲得以減小功耗。該裝置可以是移動(dòng)電話(huà)、智能手表、智能眼鏡、可穿戴裝置、計(jì)算機(jī)平板或者任何其他適當(dāng)?shù)挠?jì)算裝置。該裝置包括一個(gè)或多個(gè)處理器和一個(gè)或多個(gè)存儲(chǔ)器單元。一個(gè)或多個(gè)存儲(chǔ)器單元包括包含計(jì)算機(jī)代碼的計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)。當(dāng)計(jì)算機(jī)代碼由一個(gè)或多個(gè)處理器執(zhí)行時(shí)，該代碼使得裝置獲得指示從封閉空間(例如，諸如建筑物、購(gòu)物中心或者其他結(jié)構(gòu))中的一個(gè)或多個(gè)RF信號(hào)發(fā)射裝置(例如，WiFi接入點(diǎn))接收到的RF信號(hào)的RF數(shù)據(jù)。該裝置然后基于RF數(shù)據(jù)確定是否獲得地理坐標(biāo)。

在各種實(shí)施例中，該裝置被布置為當(dāng)條件適當(dāng)時(shí)獲得地理坐標(biāo)，例如，當(dāng)裝置處于或者接近封閉空間的周界時(shí)，當(dāng)裝置處于從GPS衛(wèi)星接收GPS信號(hào)的位置時(shí)，等等。舉例來(lái)說(shuō)，裝置的一些實(shí)現(xiàn)僅當(dāng)裝置已經(jīng)運(yùn)動(dòng)了一時(shí)間段時(shí)獲得地理坐標(biāo)。這可以有助于防止裝置在相同位置兩次獲得地理坐標(biāo)。

各種其他實(shí)施例屬于執(zhí)行以上操作的裝置、軟件、方法和系統(tǒng)。

實(shí)施方式

各種實(shí)施例涉及用于確定室內(nèi)位置或者不能可靠地接收GPS信號(hào)的任何位置的地理坐標(biāo)(例如，GPS坐標(biāo))的方法、系統(tǒng)和裝置。在一些實(shí)現(xiàn)中，裝置在建筑物或者其他結(jié)構(gòu)周?chē)母鞣N位置收集GPS和射頻(例如，WiFi)信號(hào)。對(duì)于每個(gè)位置，關(guān)聯(lián)地理坐標(biāo)和射頻(RF)數(shù)據(jù)以形成在這里所稱(chēng)為的錨點(diǎn)。在一些實(shí)現(xiàn)中，多個(gè)錨點(diǎn)由一個(gè)裝置收集或者從多個(gè)裝置眾包(crowdsource)。錨點(diǎn)然后被用于確定建筑物或者任何(部分)封閉空間內(nèi)部的位置的地理坐標(biāo)。以該方式確定的錨點(diǎn)然后可以用于產(chǎn)生深入穿透建筑物中的額外錨點(diǎn)。

室內(nèi)位置的地理坐標(biāo)或者GPS坐標(biāo)的了解對(duì)于廣泛的多種導(dǎo)航、地圖和定位應(yīng)用是有用的。地理坐標(biāo)是幫助標(biāo)識(shí)或者指向特定位置的一個(gè)或多個(gè)代碼、序列、坐標(biāo)、符號(hào)或者機(jī)制。在各種實(shí)現(xiàn)中，地理坐標(biāo)是映射或者覆蓋目標(biāo)區(qū)域的較大坐標(biāo)/映射系統(tǒng)的一部分。例如，緯度-經(jīng)度坐標(biāo)是覆蓋整個(gè)世界的地理坐標(biāo)系的一部分。在該系統(tǒng)中，每個(gè)特定地理坐標(biāo)精確定點(diǎn)世界上的特定點(diǎn)或者位置，且可以基于從GPS衛(wèi)星接收到的數(shù)據(jù)而確定。GPS坐標(biāo)系是用于跨越全球映射幾乎任何位置、地標(biāo)或者結(jié)構(gòu)的相對(duì)位置的廣泛使用的可靠系統(tǒng)。本發(fā)明的各種實(shí)現(xiàn)幫助將GPS坐標(biāo)系擴(kuò)展到室內(nèi)位置，以使得它們可以被容易地集成到大批的新的和現(xiàn)有的位置感知技術(shù)中。

最初參考圖1，將描述根據(jù)本發(fā)明的特定實(shí)施例的通信系統(tǒng)100。該系統(tǒng)包括多個(gè)裝置104a-104d和服務(wù)器110。裝置104a-104d和服務(wù)器110使用一個(gè)或多個(gè)網(wǎng)絡(luò)108彼此通信。裝置104a-104d還配置為從GPS衛(wèi)星112接收GPS信號(hào)。

任何適當(dāng)?shù)木W(wǎng)絡(luò)108可以用于連接裝置104a-104d和服務(wù)器110。在各種實(shí)施例中，網(wǎng)絡(luò)108涉及但不限于基于CDMA或者GSM的蜂窩網(wǎng)絡(luò)、因特網(wǎng)或者任何其他適當(dāng)?shù)膮f(xié)議或者任何其他通信網(wǎng)絡(luò)。

如圖1所示的實(shí)施例示出以下實(shí)示例情景。裝置104a的用戶(hù)正在訪(fǎng)問(wèn)特定的建筑物116。該裝置104a可以是任何適當(dāng)?shù)挠?jì)算裝置，包括但不限于智能電話(huà)、智能眼鏡、智能手表、計(jì)算機(jī)平板和膝上型電腦。該建筑物116可以是難以和/或不可能從GPS衛(wèi)星直接接收GPS信號(hào)的任何結(jié)構(gòu)、(部分)封閉空間或者區(qū)域?？偟膩?lái)說(shuō)，這是由于建筑物的墻壁和結(jié)構(gòu)阻擋GPS信號(hào)。舉例來(lái)說(shuō)，建筑物116可以是購(gòu)物中心、購(gòu)物區(qū)、辦公樓或者任何其他適當(dāng)?shù)慕Y(jié)構(gòu)。

在建筑物116中存在多個(gè)射頻(RF)信號(hào)發(fā)射裝置114。每個(gè)裝置114可以是適于發(fā)射任何已知類(lèi)型的RF信號(hào)(例如，藍(lán)牙、WiFi等)的任何裝置。在圖示的實(shí)施例中，例如，RF信號(hào)發(fā)射裝置114是WiFi接入點(diǎn)。雖然圖1中僅示出三個(gè)這種裝置114，但是建筑物可以包含幾打甚至幾百個(gè)裝置114。位于建筑物116內(nèi)或者建筑物116附近(例如，緊挨著建筑物外部)的裝置104a應(yīng)該能夠從一個(gè)或多個(gè)發(fā)射裝置114接收RF信號(hào)。

因此，在建筑物116附近的某些點(diǎn)(例如，在建筑物的邊界或者邊界附近，緊挨著建筑物外部，在窗戶(hù)或者開(kāi)口附近的室內(nèi)位置)，裝置104a可以獲得對(duì)從建筑物116發(fā)出的RF信號(hào)和從GPS衛(wèi)星112發(fā)射的GPS信號(hào)兩者的訪(fǎng)問(wèn)。在本發(fā)明的各種實(shí)現(xiàn)中，在這種位置接收的信號(hào)用于幫助確定不能直接接收GPS信號(hào)的建筑物內(nèi)的室內(nèi)位置的地理坐標(biāo)。特定位置的RF和地理坐標(biāo)/GPS數(shù)據(jù)之間的關(guān)聯(lián)在這里被稱(chēng)為錨點(diǎn)。

一些實(shí)現(xiàn)涉及眾包技術(shù)。也就是，當(dāng)用戶(hù)圍繞建筑物116的周界走動(dòng)、接近和離開(kāi)建筑物116的周界時(shí)，多個(gè)用戶(hù)的裝置104a-104d自動(dòng)地發(fā)送錨點(diǎn)到服務(wù)器110。服務(wù)器110然后使用錨點(diǎn)來(lái)確定建筑物內(nèi)的位置的地理坐標(biāo)。一旦對(duì)于室內(nèi)位置獲得了地理坐標(biāo)，就可以形成另一錨點(diǎn)。以該方式形成的該錨點(diǎn)及其他錨點(diǎn)可用于確定可能深入穿透到建筑物中的更多室內(nèi)位置的地理坐標(biāo)。該處理可以繼續(xù)直到地理坐標(biāo)對(duì)于建筑物中的許多或者幾乎所有位置已知為止。以下將更詳細(xì)地描述以上處理的各種實(shí)現(xiàn)。

接下來(lái)參考圖2，將描述根據(jù)本發(fā)明的特定實(shí)施例的用于確定室內(nèi)位置的地理坐標(biāo)的方法。最初，在步驟202，裝置104a獲得錨點(diǎn)數(shù)據(jù)。如先前討論的，錨點(diǎn)涉及地理坐標(biāo)/GPS數(shù)據(jù)和射頻(RF)數(shù)據(jù)之間的關(guān)聯(lián)。

總的來(lái)說(shuō)，RF數(shù)據(jù)指示當(dāng)裝置104a處于特定的關(guān)聯(lián)位置時(shí)從一個(gè)或多個(gè)RF信號(hào)發(fā)射裝置114(例如，WiFi接入點(diǎn)、藍(lán)牙信號(hào)發(fā)射裝置等)在該裝置接收的信號(hào)。在一些實(shí)施例中，RF數(shù)據(jù)指示從每個(gè)RF信號(hào)發(fā)射裝置114接收到的信號(hào)的強(qiáng)度(例如，其信號(hào)可以由裝置104a接收的每個(gè)RF信號(hào)發(fā)射裝置的接收信號(hào)強(qiáng)度指示符(RSSI))。RF數(shù)據(jù)也可以單獨(dú)地標(biāo)識(shí)這些RF信號(hào)發(fā)射裝置中的每一個(gè)(例如，使用MAC地址或者某些其它標(biāo)識(shí)符)。

總的來(lái)說(shuō)，GPS數(shù)據(jù)包括指示裝置104a的地理位置的地理坐標(biāo)或者GPS坐標(biāo)(例如，一對(duì)經(jīng)度和緯度坐標(biāo))。在一些實(shí)施例中，GPS數(shù)據(jù)還提供指示地理坐標(biāo)的可靠性或者精度的參數(shù)，例如，其是否具有較大或者小的誤差容限。在步驟202，裝置基于從多個(gè)GPS衛(wèi)星接收到的信號(hào)確定GPS數(shù)據(jù)。

隨著時(shí)間，裝置104a可以收集多個(gè)錨點(diǎn)。也就是，當(dāng)裝置104a到達(dá)特定位置時(shí)，對(duì)于該位置獲得關(guān)聯(lián)的RF和GPS數(shù)據(jù)。隨著裝置104a從一處移動(dòng)到另一處，對(duì)于多個(gè)其他位置重復(fù)該處理。總的來(lái)說(shuō)，裝置104a趨向于當(dāng)它在建筑物116的邊界或者周界周?chē)苿?dòng)時(shí)收集更多的錨點(diǎn)。在這種位置，該裝置更有可能訪(fǎng)問(wèn)從建筑物116內(nèi)發(fā)射的RF信號(hào)以及從GPS衛(wèi)星接收到的GPS信號(hào)兩者。但是，在有些情況下，錨點(diǎn)也可以在建筑物116內(nèi)的位置(例如，剛好在建筑物116的入口或者出口內(nèi)部或者窗戶(hù)附近)獲取。

在步驟203，裝置104a還獲得室內(nèi)RF信號(hào)點(diǎn)的RF數(shù)據(jù)。RF信號(hào)點(diǎn)與不能直接從GPS衛(wèi)星接收到GPS信號(hào)的位置相關(guān)聯(lián)，比如在建筑物116內(nèi)部的室內(nèi)位置。每個(gè)RF信號(hào)點(diǎn)與RF數(shù)據(jù)相關(guān)聯(lián)。如上所述，在各種實(shí)施例中，RF數(shù)據(jù)指示當(dāng)裝置104a處于RF信號(hào)點(diǎn)的位置時(shí)在裝置104a從建筑物116中的一個(gè)或多個(gè)RF信號(hào)發(fā)射裝置接收的信號(hào)的強(qiáng)度或者其他特性。RF數(shù)據(jù)也可以單獨(dú)地標(biāo)識(shí)這些發(fā)射裝置，例如通過(guò)MAC地址或者任何其他適當(dāng)?shù)臉?biāo)識(shí)符。

以上操作的示例在圖5中示出。圖5圖示建筑物116以及多個(gè)錨點(diǎn)504和室內(nèi)RF信號(hào)點(diǎn)502。一個(gè)或多個(gè)裝置104a-104d已經(jīng)收集了建筑物116的周界附近或者剛好在建筑物116外部的錨點(diǎn)504。如上所述，每個(gè)錨點(diǎn)504與特定位置相關(guān)聯(lián)，并關(guān)聯(lián)GPS和RF數(shù)據(jù)。在該階段，錨點(diǎn)不非常遠(yuǎn)地?cái)U(kuò)展到建筑物中，因?yàn)樵谠撌纠?，在建筑物?nèi)深處阻擋GPS信號(hào)。

在如圖5所示的示例中，當(dāng)裝置104a-104d穿過(guò)建筑物的內(nèi)部時(shí)，丟失GPS衛(wèi)星接入。但是，裝置104a-104d仍然能夠從建筑物116中的各種RF信號(hào)發(fā)射裝置接收RF信號(hào)。因此，裝置104a-104d收集建筑物116內(nèi)部的各種位置的RF數(shù)據(jù)。對(duì)于各種室內(nèi)位置獲得的RF數(shù)據(jù)由室內(nèi)RF信號(hào)點(diǎn)502表示。如之后將在本申請(qǐng)中討論的，錨點(diǎn)504也可用于將室內(nèi)RF信號(hào)點(diǎn)502也轉(zhuǎn)換為錨點(diǎn)，這在各種實(shí)施例中能夠?qū)PS坐標(biāo)系進(jìn)一步擴(kuò)展到建筑物116中。

之后，裝置104a-104d發(fā)射室內(nèi)RF信號(hào)點(diǎn)和錨點(diǎn)到服務(wù)器110。服務(wù)器110接收該數(shù)據(jù)(圖2的步驟204)。在各種實(shí)施例中，服務(wù)器110從許多裝置眾包錨點(diǎn)和室內(nèi)RF信號(hào)點(diǎn)，所述許多裝置每個(gè)都已經(jīng)執(zhí)行了上述步驟202和203。在步驟206，服務(wù)器110在數(shù)據(jù)庫(kù)存儲(chǔ)眾包的錨點(diǎn)和室內(nèi)RF信號(hào)點(diǎn)。

服務(wù)器110然后開(kāi)始確定特定室內(nèi)RF信號(hào)點(diǎn)(例如，圖5的室內(nèi)RF信號(hào)點(diǎn)502之一)的地理坐標(biāo)的處理。在該處理的準(zhǔn)備中，服務(wù)器110選擇在數(shù)據(jù)庫(kù)中存儲(chǔ)的錨點(diǎn)的子集(步驟208)。該選擇可以取決于特定的應(yīng)用的需要，以廣泛的多種方式執(zhí)行。在各種實(shí)施例中，例如，服務(wù)器110僅選擇充分地類(lèi)似于或者緊密接近于目標(biāo)室內(nèi)RF信號(hào)點(diǎn)的錨點(diǎn)的子集。在其他實(shí)施例中，服務(wù)器110基于每個(gè)錨點(diǎn)和室內(nèi)RF信號(hào)點(diǎn)之間重疊的RF信號(hào)發(fā)射裝置的數(shù)目選擇錨點(diǎn)的子集。一些實(shí)現(xiàn)涉及選擇空間地圍繞室內(nèi)RF信號(hào)點(diǎn)的錨點(diǎn)。也可以基于錨點(diǎn)的關(guān)聯(lián)GPS數(shù)據(jù)的精度選擇錨點(diǎn)。將在之后結(jié)合圖3描述步驟208的選擇處理的更具體示例。

在步驟209，做出關(guān)于是否存在滿(mǎn)足以上選擇處理的標(biāo)準(zhǔn)的足夠錨點(diǎn)的確定。在各種實(shí)施例中，例如，需要至少三個(gè)或者四個(gè)滿(mǎn)足以上選擇標(biāo)準(zhǔn)的錨點(diǎn)。如果沒(méi)有足夠的錨點(diǎn)來(lái)確定室內(nèi)位置的地理坐標(biāo)，則方法200返回到步驟202。重復(fù)方法200并產(chǎn)生更多錨點(diǎn)。因此，在將來(lái)的某點(diǎn)，可能有足夠數(shù)目的錨點(diǎn)來(lái)繼續(xù)方法200。如果在步驟208選擇了足夠數(shù)目的錨點(diǎn)，則方法進(jìn)行到步驟210。

在步驟210，一旦選擇了錨點(diǎn)的適當(dāng)?shù)淖蛹?，則服務(wù)器110確定每個(gè)錨點(diǎn)和目標(biāo)室內(nèi)RF信號(hào)點(diǎn)之間的距離(步驟210)。該距離計(jì)算可以使用任何適當(dāng)?shù)募夹g(shù)執(zhí)行。在一些實(shí)施例中，例如，每個(gè)錨點(diǎn)和室內(nèi)RF信號(hào)點(diǎn)之間的距離基于它們的關(guān)聯(lián)RF數(shù)據(jù)的相似性來(lái)確定?？梢允褂糜糜诖_定每個(gè)錨點(diǎn)的RF數(shù)據(jù)和室內(nèi)RF信號(hào)點(diǎn)的RF數(shù)據(jù)的相似性的任何適當(dāng)?shù)乃惴?。例如，一個(gè)方法是使用Tanimoto相似性，其可以如下描述：

假定A是錨點(diǎn)且B是室內(nèi)RF信號(hào)點(diǎn)。A和B的RF數(shù)據(jù)表征如下：

A＝{ap1:rss1,ap2:rss2,api:rssi,…}

B＝{ap1:rss1,ap2:rss2,apj:rssj,…}

其中ap1...api和ap1...apj表示發(fā)射WiFi信號(hào)的建筑物116內(nèi)的WiFi接入點(diǎn)。RSS1...RSSi和RSS1...RSSj表示當(dāng)裝置104a分別處于A和B時(shí)在裝置104a從ap1...api和ap1...apj接收的信號(hào)的對(duì)應(yīng)強(qiáng)度。(雖然為了該示例的目的，使用WiFi接入點(diǎn)和WiFi信號(hào)，但是應(yīng)該理解也可以使用任何適當(dāng)?shù)腞F信號(hào)發(fā)射裝置或者RF信號(hào)。)

A和B的Tanimoto相似性可以使用以下公式計(jì)算：

為了減小噪聲效應(yīng)，在一些實(shí)施例中，不僅在特定的錨點(diǎn)和室內(nèi)RF信號(hào)點(diǎn)之間計(jì)算Tanimoto相似性，而是代替地也考慮緊密接近于錨點(diǎn)(例如，在錨點(diǎn)的預(yù)定半徑內(nèi))的多個(gè)錨點(diǎn)。也就是，某些實(shí)現(xiàn)涉及計(jì)算不僅在A與B之間，而是也在...中的每一個(gè)和B之間的Tanimoto相似性，其中...包括A以及緊密接近于A的一個(gè)或多個(gè)錨點(diǎn)。...和B的Tanimoto相似性然后被平均并用于表示A和B的Tanimoto相似性。

一旦計(jì)算了所選的錨點(diǎn)中的每一個(gè)和室內(nèi)RF信號(hào)點(diǎn)之間的相似性，則每個(gè)這種相似性被轉(zhuǎn)換為物理距離。這可以以多種方式執(zhí)行。在一些實(shí)施例中，例如，使用將距離與RF數(shù)據(jù)相似性相關(guān)的通用模型。該通用模型可以應(yīng)用于廣泛的多種不同建筑物和物理環(huán)境。在其他實(shí)施例中，對(duì)于特定位置和特定類(lèi)型的位置訓(xùn)練模型。因此這種模型可以考慮能夠影響信號(hào)傳播和距離計(jì)算的建筑物或者結(jié)構(gòu)的特定結(jié)構(gòu)和材料。一個(gè)方法涉及在建筑物內(nèi)的多個(gè)位置接收RF信號(hào)和獲得RF數(shù)據(jù)(例如，WiFi指紋)。RF數(shù)據(jù)然后可以用于產(chǎn)生將物理距離與RF數(shù)據(jù)相似性相關(guān)的模型。

這種模型的簡(jiǎn)化示例在圖6中圖示。圖6圖示指示作為RF(例如，WiFi)數(shù)據(jù)相似性(例如，如上所述的Tanimoto相似性)的函數(shù)的物理距離的曲線(xiàn)圖。曲線(xiàn)圖中的每個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)602表示在建筑物116的訓(xùn)練操作的結(jié)果。典型的測(cè)試可以如下執(zhí)行。裝置(例如，裝置104a)用于在測(cè)試建筑物中的兩個(gè)不同位置接收RF信號(hào)和獲得RF數(shù)據(jù)。計(jì)算在兩個(gè)位置獲得的RF數(shù)據(jù)之間的Tanimoto相似性。測(cè)量?jī)蓚€(gè)位置之間的物理距離。該數(shù)據(jù)然后被用于形成曲線(xiàn)圖中的數(shù)據(jù)點(diǎn)602之一。對(duì)于多個(gè)位置和RF數(shù)據(jù)相似性重復(fù)該處理以形成曲線(xiàn)圖中的多個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)602。數(shù)據(jù)點(diǎn)602然后可以被外推為曲線(xiàn)，如圖6中的曲線(xiàn)604所示。該曲線(xiàn)604可用于將幾乎任何RF數(shù)據(jù)相似性轉(zhuǎn)換為物理距離。應(yīng)該理解以上技術(shù)僅表示用于將RF數(shù)據(jù)相似性轉(zhuǎn)換為物理距離的一個(gè)方法，且可以使用任何適當(dāng)?shù)乃惴ɑ蛘吣Ｐ汀?/p>

返回到圖2，一旦確定每個(gè)所選的錨點(diǎn)和室內(nèi)RF信號(hào)點(diǎn)之間的距離(步驟210)，服務(wù)器就確定室內(nèi)RF信號(hào)點(diǎn)的地理坐標(biāo)(步驟212)。任何適當(dāng)?shù)募夹g(shù)可以用于確定地理坐標(biāo)。在某些實(shí)現(xiàn)中，例如，三角測(cè)量用于確定地理坐標(biāo)。這種方法的示例如圖7中所示。圖7圖示位于建筑物116的周界的三個(gè)示例錨點(diǎn)702。在每個(gè)錨點(diǎn)702周?chē)L出基準(zhǔn)圓。每個(gè)基準(zhǔn)圓的半徑是在步驟210計(jì)算的距離(即，每個(gè)錨點(diǎn)和室內(nèi)RF信號(hào)點(diǎn)704之間的物理距離)。因此室內(nèi)RF信號(hào)點(diǎn)704的位置是圓的交點(diǎn)。服務(wù)器110然后基于室內(nèi)RF信號(hào)點(diǎn)704的三角測(cè)量的位置和已知的錨點(diǎn)702的地理坐標(biāo)來(lái)確定室內(nèi)RF信號(hào)點(diǎn)704的新地理坐標(biāo)。在該示例中，新地理坐標(biāo)使用GPS坐標(biāo)系指示室內(nèi)RF信號(hào)點(diǎn)704的地理位置。

應(yīng)該理解上述的三角測(cè)量可以使用任何已知的三角測(cè)量算法或者技術(shù)(例如，最小二乘法等)以任何適當(dāng)?shù)姆绞綄?shí)現(xiàn)。例如，某些方法可以平衡(leverage)錨點(diǎn)和室內(nèi)位置之間的距離以估計(jì)室內(nèi)位置的地理坐標(biāo)。其他方法可以平衡錨點(diǎn)和室內(nèi)位置之間的角度以估計(jì)室內(nèi)位置的地理坐標(biāo)。任何適當(dāng)?shù)娜菧y(cè)量或者非三角測(cè)量技術(shù)可以用于確定室內(nèi)位置的地理坐標(biāo)。

返回到圖2，一旦已知室內(nèi)RF信號(hào)點(diǎn)的地理坐標(biāo)，則可以提供新錨點(diǎn)(步驟214)。也就是，新地理坐標(biāo)和室內(nèi)RF信號(hào)點(diǎn)的RF數(shù)據(jù)可以被相關(guān)聯(lián)以形成新的室內(nèi)錨點(diǎn)?；谖挥诮ㄖ锏耐鈬浇蛘呶挥诮ㄖ锏耐鈬腻^點(diǎn)，步驟202、203、204、206、208、210、212和214可以重復(fù)多次以形成多個(gè)室內(nèi)錨點(diǎn)。步驟208、210、212和214可以再次重復(fù)以基于先前創(chuàng)建的錨點(diǎn)形成更多的室內(nèi)錨點(diǎn)(步驟216)。以這種方式，服務(wù)器110可以確定更深地?cái)U(kuò)展到建筑物中的室內(nèi)位置的地理坐標(biāo)，直到建筑物中許多或者所有感興趣的位置與地理坐標(biāo)相關(guān)聯(lián)為止。

圖8圖示以上處理的示例。圖8圖示建筑物116和也在圖5中示出的一組錨點(diǎn)504。如先前討論的，錨點(diǎn)504使用圖2的步驟202、203和204生成。也就是，在該示例中，錨點(diǎn)504通常位于建筑物的外圍外部和/或建筑物的外圍附近，在仍然能夠從GPS衛(wèi)星直接接收到GPS信號(hào)的位置。

錨點(diǎn)504然后被用于生成額外錨點(diǎn)508(例如，使用圖2的步驟204、206、208、210、212和214)。也就是，圖5的室內(nèi)RF信號(hào)點(diǎn)502被轉(zhuǎn)換為錨點(diǎn)508。這些錨點(diǎn)508然后又用于形成更深地位于建筑物116內(nèi)的又一錨點(diǎn)510(例如，使用步驟208、210、212和214)。

返回到圖2，在步驟218，服務(wù)器110發(fā)送錨點(diǎn)和/或一個(gè)或多個(gè)室內(nèi)位置的地理坐標(biāo)到裝置104a。裝置104a可以以廣泛的多種方式基于地理坐標(biāo)/錨點(diǎn)使用或者顯示數(shù)據(jù)(步驟220)。在一些實(shí)施例中，例如，裝置104a基于所接收的一個(gè)或多個(gè)地理坐標(biāo)顯示指示各種室內(nèi)位置的地點(diǎn)的地圖。替代地或者另外地，裝置104a可以基于所接收的一個(gè)或多個(gè)地理坐標(biāo)提供到特定的室內(nèi)位置的方向。在其他的實(shí)施例中，裝置104a的用戶(hù)接口使用所接收的一個(gè)或多個(gè)地理坐標(biāo)顯示室內(nèi)區(qū)域或者地標(biāo)的位置的指示。某些實(shí)現(xiàn)涉及當(dāng)裝置104a接近或者進(jìn)入特定的室內(nèi)區(qū)域時(shí)裝置104a顯示警報(bào)或者生成音頻警報(bào)?；谠诓襟E218接收的地理坐標(biāo)觸發(fā)這種警報(bào)。

應(yīng)該理解圖2的以上方法200可以使用任何適當(dāng)?shù)腞F信號(hào)或者RF數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)。在以上描述中，已經(jīng)提到了使用WiFi信號(hào)、WiFi數(shù)據(jù)和WiFi接入點(diǎn)的各種實(shí)現(xiàn)。但是，也可以使用除了WiFi之外的廣泛的多種技術(shù)。在一些實(shí)施例中，例如，使用藍(lán)牙。這可以以各種方式實(shí)現(xiàn)。

藍(lán)牙實(shí)現(xiàn)的簡(jiǎn)單示例可以如下描述。建筑物(例如，圖1的建筑物116)包括發(fā)送藍(lán)牙信號(hào)的發(fā)射裝置114。這種發(fā)射裝置114可以為了多種目的置于建筑物116中。在一些實(shí)施例中，例如，建筑物116是購(gòu)物中心且發(fā)射裝置114位于特定的商店、產(chǎn)品或者其他感興趣的區(qū)域附近。當(dāng)用戶(hù)接近那些區(qū)域時(shí)，發(fā)射裝置114發(fā)送數(shù)據(jù)到由用戶(hù)攜帶的鄰近的移動(dòng)裝置?；谒邮盏臄?shù)據(jù)，移動(dòng)裝置布置以顯示關(guān)于特定產(chǎn)品、銷(xiāo)售、事件、對(duì)象、主題的信息或者與那些感興趣的區(qū)域相關(guān)聯(lián)的任何其他適當(dāng)?shù)男畔?。?dāng)然，藍(lán)牙信號(hào)發(fā)射裝置114可以(代替地)向商場(chǎng)中的顧客或者購(gòu)物者提供各種其他服務(wù)。

本發(fā)明的各種實(shí)現(xiàn)能夠利用這種藍(lán)牙信號(hào)發(fā)射裝置?？紤]以下示例。具有移動(dòng)裝置(例如，圖1的裝置104a-104d)的用戶(hù)進(jìn)入購(gòu)物中心。該購(gòu)物中心包括多個(gè)藍(lán)牙信號(hào)發(fā)射裝置。在該示例中，當(dāng)用戶(hù)在購(gòu)物中心四處移動(dòng)時(shí)，每個(gè)移動(dòng)裝置從一個(gè)或多個(gè)藍(lán)牙信號(hào)發(fā)射裝置接收信號(hào)。在各種實(shí)施例中，移動(dòng)裝置存儲(chǔ)基于這些信號(hào)的藍(lán)牙數(shù)據(jù)，例如，指示信號(hào)的強(qiáng)度和/或標(biāo)識(shí)從其接收到它們的發(fā)射裝置的藍(lán)牙數(shù)據(jù)。移動(dòng)裝置使用該藍(lán)牙數(shù)據(jù)來(lái)獲得錨點(diǎn)數(shù)據(jù)(例如，如關(guān)于圖2的步驟202、204和206描述的)。該移動(dòng)裝置也可以使用這種數(shù)據(jù)來(lái)獲得室內(nèi)RF信號(hào)點(diǎn)(例如，圖2的步驟203)。通常，藍(lán)牙數(shù)據(jù)可以以使用RF數(shù)據(jù)的任何方式使用(例如，如關(guān)于圖2-4的方法200、300和400的任何步驟等描述的)。

接下來(lái)參考圖3，將描述選擇錨點(diǎn)的子集的示例方法300。方法300屬于圖2的步驟208的選擇操作。更具體地，方法300幫助選擇可用于幫助確定特定的室內(nèi)RF信號(hào)點(diǎn)(例如，圖5的室內(nèi)RF信號(hào)點(diǎn)502)的地理坐標(biāo)的錨點(diǎn)的特定子集。在各種實(shí)施例中，不是所有錨點(diǎn)用于幫助確定地理坐標(biāo)。而是，基于特定的標(biāo)準(zhǔn)選擇某些錨點(diǎn)和/或過(guò)濾掉其它的錨點(diǎn)。方法300描述某些可能的標(biāo)準(zhǔn)和選擇操作的示例。應(yīng)該理解不是該方法的所有步驟需要被執(zhí)行和/或可以以不同于如圖所示的次序執(zhí)行各步驟。

方法在圖2的步驟208開(kāi)始，其涉及選擇可用的錨點(diǎn)的子集。方法繼續(xù)到圖3的步驟304，其中服務(wù)器110基于錨點(diǎn)到特定的室內(nèi)RF信號(hào)點(diǎn)(例如，圖5的室內(nèi)RF信號(hào)點(diǎn)502)的距離或者相似性來(lái)選擇錨點(diǎn)。通常，期望選擇位置更接近室內(nèi)RF信號(hào)點(diǎn)的錨點(diǎn)。每個(gè)錨點(diǎn)到室內(nèi)RF信號(hào)點(diǎn)的距離或者相似性可以以任何適當(dāng)?shù)姆绞酱_定，例如，Tanimoto相似性，物理距離計(jì)算等。

在某些實(shí)現(xiàn)中，RF信號(hào)發(fā)射裝置中的重疊量用作用于選擇錨點(diǎn)的標(biāo)準(zhǔn)(步驟306)。也就是，如先前結(jié)合圖2的步驟202和203討論的，與室內(nèi)RF信號(hào)點(diǎn)相關(guān)聯(lián)的RF數(shù)據(jù)可以標(biāo)識(shí)一個(gè)或多個(gè)RF信號(hào)發(fā)射裝置。與每個(gè)錨點(diǎn)相關(guān)聯(lián)的RF數(shù)據(jù)也指示一個(gè)或多個(gè)RF信號(hào)發(fā)射裝置。通常，RF信號(hào)發(fā)射裝置中的重疊量越大(即，它們共同共享的RF信號(hào)發(fā)射裝置的數(shù)目越大)，兩點(diǎn)越近。在一些實(shí)施例中，僅具有多于RF信號(hào)發(fā)射裝置的預(yù)定重疊量的錨點(diǎn)用于方法300的下一步驟。例如，在某些應(yīng)用中，僅如果錨點(diǎn)與室內(nèi)RF信號(hào)點(diǎn)共同共享至少兩個(gè)RF信號(hào)發(fā)射裝置才選擇該錨點(diǎn)。具有不足的重疊的錨點(diǎn)被過(guò)濾掉且不用于方法300的下一步驟。

在步驟308，服務(wù)器110基于它們相對(duì)于室內(nèi)RF信號(hào)點(diǎn)的估計(jì)的位置或者布置來(lái)選擇一個(gè)或多個(gè)剩余錨點(diǎn)。在各種實(shí)施例中，例如，應(yīng)該有散布在室內(nèi)RF信號(hào)點(diǎn)周?chē)?或沒(méi)有不成比例地集中在室內(nèi)RF信號(hào)點(diǎn)的一側(cè)的至少三個(gè)錨點(diǎn)。某些實(shí)現(xiàn)涉及選擇當(dāng)由基準(zhǔn)線(xiàn)連接時(shí)形成完全圍繞室內(nèi)RF信號(hào)點(diǎn)的幾何形狀的至少三個(gè)錨點(diǎn)。在各種實(shí)現(xiàn)中，圍繞室內(nèi)RF信號(hào)點(diǎn)的空間被劃分為以室內(nèi)RF信號(hào)點(diǎn)為中心的四個(gè)象限。所選的錨點(diǎn)必須分布在至少三個(gè)象限中。不滿(mǎn)足以上空間標(biāo)準(zhǔn)的其他錨點(diǎn)被丟棄和/或不用于方法300的下一步驟。

在步驟310，服務(wù)器基于GPS信號(hào)/數(shù)據(jù)精度選擇一個(gè)或多個(gè)剩余錨點(diǎn)。具有GPS接收器的許多裝置，比如運(yùn)行Android和iOS操作系統(tǒng)的智能電話(huà)，布置為指示任何接收的GPS信號(hào)和相應(yīng)的地理坐標(biāo)的估計(jì)精度。在各種實(shí)施例中，這種精度數(shù)據(jù)也與每個(gè)錨點(diǎn)相關(guān)聯(lián)。某些實(shí)現(xiàn)僅涉及選擇其關(guān)聯(lián)的GPS精度超過(guò)預(yù)定級(jí)別的那些錨點(diǎn)。在涉及上述象限的使用的某些實(shí)現(xiàn)中(例如，如步驟308描述的)，僅選擇每個(gè)象限中具有最高GPS精度的一個(gè)或多個(gè)錨點(diǎn)。其他錨點(diǎn)被丟棄和/或不用于方法300的下一步驟。

在有些情況下，在步驟304、306、308和310應(yīng)用于過(guò)濾可用的錨點(diǎn)之后，將剩余不足數(shù)目的錨點(diǎn)。舉例來(lái)說(shuō)，各種實(shí)現(xiàn)要求在應(yīng)用以上步驟的標(biāo)準(zhǔn)之后剩余至少三個(gè)或者四個(gè)錨點(diǎn)。如果不能發(fā)現(xiàn)必需數(shù)目的錨點(diǎn)，則方法進(jìn)行到步驟209并回到圖2的步驟202，以使得可以收集額外錨點(diǎn)。

否則，如果使用步驟304、306、308和310已經(jīng)選擇了足夠數(shù)目的錨點(diǎn)，則適當(dāng)?shù)卦趫D2的步驟209、210和212中使用所選的錨點(diǎn)。也就是，所選的錨點(diǎn)用于確定特定室內(nèi)位置的地理坐標(biāo)。

在圖9A-圖9C中提供以上選擇處理的說(shuō)明性示例。圖9A是指示室內(nèi)RF信號(hào)點(diǎn)902和多個(gè)錨點(diǎn)904的圖。在各種實(shí)施例中，錨點(diǎn)904是從多個(gè)裝置收集并存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)庫(kù)中的錨點(diǎn)，如圖2的步驟204和206描述的。

服務(wù)器110然后嘗試確定室內(nèi)RF信號(hào)點(diǎn)902的地理坐標(biāo)。在為此的準(zhǔn)備中，服務(wù)器110選擇可用的錨點(diǎn)的子集。在該示例中，服務(wù)器110確定每個(gè)錨點(diǎn)和室內(nèi)RF信號(hào)點(diǎn)之間的相似性(例如，如在圖3的步驟304中討論的)。服務(wù)器110分析每個(gè)錨點(diǎn)以確定是否存在RF信號(hào)發(fā)射裝置與室內(nèi)RF信號(hào)點(diǎn)的足夠重疊(例如，如在圖3的步驟306中討論的)。由于它們不能滿(mǎn)足該標(biāo)準(zhǔn)而丟棄幾個(gè)錨點(diǎn)。也就是，丟棄的錨點(diǎn)和室內(nèi)RF信號(hào)點(diǎn)902的每一個(gè)不涉及或者不與足夠大數(shù)目的相同RF信號(hào)發(fā)射裝置(例如，小于兩個(gè)或三個(gè)共同的裝置)相關(guān)聯(lián)。剩余的未過(guò)濾掉的錨點(diǎn)如圖9B所示。

在圖9B中，剩余錨點(diǎn)904在位于室內(nèi)RF信號(hào)點(diǎn)902周?chē)乃膫€(gè)基準(zhǔn)象限906當(dāng)中分布。在該示例中，四個(gè)基準(zhǔn)象限906在形狀上是矩形或者正方形且是相等大小。服務(wù)器110然后僅選擇每個(gè)象限中具有最精確的GPS信號(hào)的錨點(diǎn)(例如，如圖3的步驟310中描述的)。丟棄其他錨點(diǎn)，這導(dǎo)致如圖9C所示的布置。

在圖9C中，存在三個(gè)象限中的每一個(gè)中剩余的一個(gè)錨點(diǎn)。服務(wù)器110然后確定錨點(diǎn)是否充分地圍繞室內(nèi)RF信號(hào)點(diǎn)902(例如，如圖3的步驟308描述的)。例如，一個(gè)測(cè)試涉及通過(guò)以基準(zhǔn)線(xiàn)連接不同錨點(diǎn)而繪出基準(zhǔn)幾何形狀。在該示例中，因?yàn)殄^點(diǎn)幫助形成完全圍繞室內(nèi)RF信號(hào)點(diǎn)的形狀，所以錨點(diǎn)在方法200的之后的步驟(例如，圖2的步驟210、212、214和216中)用于確定新的地理坐標(biāo)。

圖9D表示替代的結(jié)果，其中上述選擇標(biāo)準(zhǔn)的應(yīng)用也導(dǎo)致僅三個(gè)錨點(diǎn)。另外，該三個(gè)錨點(diǎn)當(dāng)由基準(zhǔn)線(xiàn)聯(lián)結(jié)時(shí)，不形成圍繞室內(nèi)RF信號(hào)點(diǎn)902的幾何形狀，這指示它們不正確地定位。在另一替代結(jié)果中，以上選擇標(biāo)準(zhǔn)的應(yīng)用能夠?qū)е律踔粮俚氖Ｓ噱^點(diǎn)(例如，小于三個(gè)錨點(diǎn))，這在一些實(shí)施例中被認(rèn)為是確定新地理坐標(biāo)的不充分基礎(chǔ)。也就是，在某些實(shí)現(xiàn)中，如果所選的錨點(diǎn)的數(shù)目小于三個(gè)、四個(gè)或者某一其它預(yù)定數(shù)目，則不確定室內(nèi)位置的地理坐標(biāo)。在任何一個(gè)以上情況下，圖2的方法200然后回到步驟202，以使得可以獲得額外錨點(diǎn)。

接下來(lái)參考圖4，將描述根據(jù)本發(fā)明的特定實(shí)施例的在裝置104a管理GPS的使用的方法400。在各種實(shí)施例中，由從GPS衛(wèi)星獲得GPS信號(hào)(例如，如先前結(jié)合圖2的步驟202討論的)的裝置(例如，圖1的裝置104a)執(zhí)行方法400。產(chǎn)生的GPS數(shù)據(jù)可用于形成錨點(diǎn)，錨點(diǎn)又可用于確定室內(nèi)位置的地理坐標(biāo)，如圖2的方法200描述的。

圖4描述用于在裝置調(diào)節(jié)地理坐標(biāo)的獲得的示例方法400。獲得地理坐標(biāo)可能耗費(fèi)顯著量的功率。例如，在某些裝置中，功率必須應(yīng)用于GPS天線(xiàn)以使得可以從GPS衛(wèi)星接收到GPS信號(hào)。需要額外功率來(lái)基于所接收的信號(hào)計(jì)算地理坐標(biāo)。為了減小功耗，可能期望消除相同地理坐標(biāo)的冗余請(qǐng)求和/或僅在適宜條件下，即，當(dāng)裝置接近建筑物的周界時(shí)獲得地理坐標(biāo)，以使得可以獲得GPS信號(hào)和錨點(diǎn)。方法400提供用于幫助控制地理坐標(biāo)的獲得的示例技術(shù)。

最初，在圖4的步驟402，裝置104a接收RF數(shù)據(jù)。通常，該步驟可以以如圖2的步驟202中描述的相同或者類(lèi)似的方式執(zhí)行。在各種實(shí)施例中，周期性地獲得RF數(shù)據(jù)，例如，每10-40秒采樣一次。RF數(shù)據(jù)指示當(dāng)裝置104a處于特定的關(guān)聯(lián)位置時(shí)，在裝置104a從一個(gè)或多個(gè)RF信號(hào)發(fā)射裝置接收的RF信號(hào)的強(qiáng)度和/或其他特性。當(dāng)裝置104a從一處移動(dòng)到另一處時(shí)，對(duì)于裝置104a隨時(shí)間穿過(guò)的多個(gè)位置獲得RF數(shù)據(jù)。

在步驟404，裝置104a確定裝置是否移動(dòng)。該確定可以以任何適當(dāng)?shù)姆绞阶龀?。在各種實(shí)現(xiàn)中，例如，以上RF數(shù)據(jù)周期性地獲得并存儲(chǔ)在緩沖器中。緩沖器的長(zhǎng)度可以是固定的。因此，當(dāng)新RF數(shù)據(jù)被放置在滿(mǎn)的緩沖器中時(shí)，除去舊的RF數(shù)據(jù)。緩沖器有效地存儲(chǔ)RF數(shù)據(jù)的最近歷史，即，在預(yù)定時(shí)間段內(nèi)從RF信號(hào)發(fā)射裝置接收到的信號(hào)的強(qiáng)度的歷史。

裝置104a是否正在移動(dòng)的確定可以基于在緩沖器中存儲(chǔ)的RF數(shù)據(jù)。例如，如果在緩沖器中RF數(shù)據(jù)正在改變(即，如果接受信號(hào)的強(qiáng)度在預(yù)定時(shí)間段內(nèi)在改變，或者如果在一時(shí)間段從RF信號(hào)發(fā)射裝置的不同組合接收到信號(hào)，等等)，則可以假定用戶(hù)正在移動(dòng)。如果所接收的數(shù)據(jù)不在與緩沖器相關(guān)聯(lián)的時(shí)間段改變，則可以假定用戶(hù)通常是靜止的。

應(yīng)該理解也可以以其他方式執(zhí)行移動(dòng)確定。在一些實(shí)施例中，例如，傳感器數(shù)據(jù)用于確定裝置在特定的時(shí)間段是否正在移動(dòng)。也就是，在一時(shí)間段收集來(lái)自運(yùn)動(dòng)傳感器(例如，加速度計(jì))的數(shù)據(jù)，并且該數(shù)據(jù)用于確定裝置在該時(shí)段期間是否在移動(dòng)。

如果確定裝置104a已經(jīng)在運(yùn)動(dòng)中，則方法進(jìn)行到步驟408。如果確定裝置104a未處于運(yùn)動(dòng)中，則方法進(jìn)行到步驟414。應(yīng)當(dāng)注意在一些實(shí)施例中，僅當(dāng)檢測(cè)到至少特定量的活動(dòng)時(shí)，即，當(dāng)RF數(shù)據(jù)的改變超過(guò)特定閾值時(shí)或者當(dāng)感測(cè)到的運(yùn)動(dòng)超過(guò)特定閾值時(shí)，方法進(jìn)行到步驟408。否則，方法進(jìn)行到步驟414。

在該示例實(shí)現(xiàn)中，當(dāng)裝置104a在一時(shí)間段未移動(dòng)時(shí)，因?yàn)楫a(chǎn)生的GPS數(shù)據(jù)可能是冗余的，所以裝置104a不獲得GPS信號(hào)。也就是，將與不久前在相同位置獲得的地理坐標(biāo)相同。消除這種冗余請(qǐng)求可以幫助減小功耗。

如果確定裝置還未(充分地)處于運(yùn)動(dòng)中，則方法進(jìn)行到步驟414。在步驟414，裝置104a存儲(chǔ)在步驟404獲得的某些或者全部RF數(shù)據(jù)(例如，最新在緩沖器中存儲(chǔ)的RF數(shù)據(jù))作為建筑物指紋(building fingerprint)。在各種實(shí)施例中，當(dāng)裝置104a確定在該時(shí)間期間其在建筑物116或者建筑物116內(nèi)時(shí)執(zhí)行該步驟。(這種確定可以以任何適當(dāng)?shù)姆绞阶龀觥＠?，該確定可以基于由于來(lái)自建筑物結(jié)構(gòu)的阻擋，最近不能接收GPS信號(hào)的事實(shí)；或者它可以基于裝置104a上的光、聲和磁傳感器。)如以下將討論的，該建筑物指紋之后將用作基準(zhǔn)點(diǎn)來(lái)推斷裝置104a的近似位置。在步驟416，該裝置在預(yù)定時(shí)間段未獲得地理坐標(biāo)(例如，為施加功率到GPS天線(xiàn))。之后，方法400返回到步驟402。

返回到步驟404，如果裝置104a確定已經(jīng)(充分地)處于運(yùn)動(dòng)中，則方法進(jìn)行到步驟408。在步驟408，裝置104a確定建筑物指紋和最近獲得的RF數(shù)據(jù)之間的相似性。建筑物指紋例如可能是在步驟414存儲(chǔ)的RF數(shù)據(jù)。建筑物指紋也可以是對(duì)于建筑物內(nèi)的位置獲得的任何RF數(shù)據(jù)。最近獲得的RF數(shù)據(jù)可以是最新存儲(chǔ)在緩沖器中的數(shù)據(jù)(例如，如步驟402描述的)。替代地，可能是任何最近收集的RF數(shù)據(jù)(例如，在過(guò)去兩分鐘、一分鐘、60秒，等等)?？梢允褂萌魏我阎募夹g(shù)或算法執(zhí)行相似性計(jì)算。舉例來(lái)說(shuō)，在一些實(shí)施例中，在建筑物指紋和最近獲得的RF數(shù)據(jù)之間計(jì)算Tanimoto相似性(例如，如上結(jié)合圖2的步驟210所述的)。

步驟408的示例實(shí)現(xiàn)可以如下描述。假定最新獲得的RF數(shù)據(jù)包括RFdata1、RFdata2和RFdata3，其中RFdata1、RFdata2和RFdata3中的每一個(gè)表示在不同時(shí)間可能對(duì)于不同位置順序地獲得的RF數(shù)據(jù)。在一些實(shí)施例中，RFdata1、RFdata2和RFdata3是最新存儲(chǔ)在上述緩沖器中的RF數(shù)據(jù)。在建筑物指紋(即，對(duì)于建筑物116內(nèi)的位置獲得的RF數(shù)據(jù))和RFdata1、RFdata2和RFdata3中的每一個(gè)之間確定Tanimoto相似性。結(jié)果，可以觀(guān)察到建筑物指紋和最近獲得的RF數(shù)據(jù)之間隨著時(shí)間的相似性改變。

在步驟409，做出關(guān)于以上相似性隨著時(shí)間正在增大或者減小的確定。如果正在增大或者減小，則方法進(jìn)行到步驟410。如果相似性沒(méi)有正在增大或者減小而是通常保持恒定，則方法進(jìn)行到步驟312。通常，相似性估計(jì)幫助指示裝置和其用戶(hù)移出建筑物116或者向著建筑物116移動(dòng)。假定如果該情況發(fā)生，則裝置104a可以在建筑物的周界附近，在那里可以更容易地獲得GPS信號(hào)和錨點(diǎn)。應(yīng)該理解任何其他適當(dāng)?shù)乃惴ɑ蛘呒夹g(shù)可以用于替代以上相似性確定，來(lái)確定是否可以獲得GPS信號(hào)和/或裝置接近于建筑物116的周界，在建筑物116的周界和/或剛好在建筑物116的周界外部。

如果確定相似性正在增大或者減小(例如，如果相似性在預(yù)定時(shí)間段增大或者減小多于預(yù)定量)，則該方法進(jìn)行到步驟410。在步驟410，適當(dāng)?shù)睾馁M(fèi)功率以從GPS衛(wèi)星獲得GPS信號(hào)和獲得表示當(dāng)前位置的地理坐標(biāo)。方法400然后進(jìn)行到圖2的步驟202和/或204，其中地理坐標(biāo)與RF數(shù)據(jù)相關(guān)聯(lián)以形成錨點(diǎn)并被發(fā)送到服務(wù)器110。

如果確定相似性沒(méi)有正在增大或者減小(例如，如果相似性在一時(shí)間段內(nèi)不增大或者減小多于預(yù)定量和/或在時(shí)間段內(nèi)實(shí)質(zhì)上恒定)，則方法進(jìn)行到步驟413。在步驟413，裝置在預(yù)定時(shí)間段不獲得地理坐標(biāo)。之后，方法返回到步驟402。

獲得GPS信號(hào)的該決定(例如，是否進(jìn)行到步驟410或者413)也可以基于其他因素。在某些實(shí)現(xiàn)中，例如，該決定基于裝置的當(dāng)前位置、裝置的電池狀態(tài)、由裝置檢測(cè)或者感測(cè)到的環(huán)境條件/參數(shù)，等等。例如，如果電池電量低，則裝置可以趨向于降低從GPS衛(wèi)星獲得GPS信號(hào)的頻率以保存功率。某些實(shí)現(xiàn)允許用戶(hù)選擇性地確定或者調(diào)整裝置從GPS衛(wèi)星獲得GPS信號(hào)和/或獲得地理坐標(biāo)的定時(shí)或者頻率。在一些實(shí)施例中，用戶(hù)可以手動(dòng)地調(diào)整關(guān)于控制何時(shí)和在什么條件下從GPS衛(wèi)星獲得信號(hào)的裝置的設(shè)置。

接下來(lái)參考圖10，將描述根據(jù)本發(fā)明的特定實(shí)施例的裝置104a。舉例來(lái)說(shuō)，裝置104a可以是圖1的裝置104a-104d中的任一。裝置104a包括包含一個(gè)或多個(gè)處理器的處理器單元1004，存儲(chǔ)單元1002，傳感器單元1016，用戶(hù)接口單元1006，GPS數(shù)據(jù)收集模塊1008，錨點(diǎn)管理模塊1020和網(wǎng)絡(luò)接口單元1012。裝置104a可以是任何適當(dāng)?shù)挠?jì)算裝置，包括但不限于智能電話(huà)、計(jì)算機(jī)平板、計(jì)算機(jī)眼鏡、智能手表和/或任何其他類(lèi)型的可穿戴技術(shù)。

網(wǎng)絡(luò)接口單元1012包括適于使裝置104a能夠與射頻信號(hào)發(fā)射裝置、WiFi接入點(diǎn)、GPS衛(wèi)星、服務(wù)器110和任何其他適當(dāng)?shù)耐獠垦b置或者網(wǎng)絡(luò)通信的任何硬件或者軟件。例如，網(wǎng)絡(luò)接口單元1012布置以接收GPS和RF信號(hào)。這些信號(hào)之后可以用于提供錨點(diǎn)(例如，如結(jié)合圖2的方法200討論的)。網(wǎng)絡(luò)接口單元1012還用于發(fā)送錨點(diǎn)(即，相關(guān)聯(lián)的RF和GPS數(shù)據(jù))到服務(wù)器110以用于進(jìn)一步的處理。網(wǎng)絡(luò)接口單元1012布置為使用任何適當(dāng)?shù)木W(wǎng)絡(luò)(例如，LAN、因特網(wǎng)等)或者通信協(xié)議(例如，藍(lán)牙，WiFi等)發(fā)送和接收數(shù)據(jù)。

存儲(chǔ)單元1002是適于存儲(chǔ)數(shù)據(jù)或者可執(zhí)行計(jì)算機(jī)代碼的任何硬件。存儲(chǔ)單元1002可以包括但不限于硬盤(pán)驅(qū)動(dòng)器、閃存驅(qū)動(dòng)器、非易失性存儲(chǔ)器、易失性存儲(chǔ)器或者任何其他類(lèi)型的計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)。本申請(qǐng)中描述的裝置104a的任何操作或者方法(例如，圖2-4的方法200、300和400)可以以可執(zhí)行計(jì)算機(jī)代碼或者指令的形式存儲(chǔ)在存儲(chǔ)單元1002中。通過(guò)處理器單元1004的計(jì)算機(jī)代碼或者指令的執(zhí)行使得裝置104a執(zhí)行任何上述操作或者方法。

傳感器單元1016包括適于感測(cè)溫度、光、聲音、磁場(chǎng)、方向、運(yùn)動(dòng)、速度或者任何其他適當(dāng)?shù)沫h(huán)境參數(shù)的任何硬件或者軟件。在各種實(shí)施例中，傳感器單元1016包括加速度計(jì)、磁強(qiáng)計(jì)、羅盤(pán)、溫度傳感器、光傳感器、運(yùn)動(dòng)傳感器、音頻傳感器或者任何其他適當(dāng)類(lèi)型的傳感器。各種實(shí)現(xiàn)涉及使用傳感器單元1016收集傳感器數(shù)據(jù)，其用于確定裝置104a是否在運(yùn)動(dòng)中(例如，如圖4的步驟404描述的)。

錨點(diǎn)管理模塊1020是配置為幫助收集、處理和/或發(fā)送錨點(diǎn)相關(guān)數(shù)據(jù)的任何軟件或者硬件。在各種實(shí)施例中，例如，錨點(diǎn)管理模塊1020是布置為執(zhí)行圖2的步驟202和203以及圖4的步驟402的軟件模塊。也就是，錨點(diǎn)管理模塊布置為獲得通過(guò)網(wǎng)絡(luò)接口單元1012從一個(gè)或多個(gè)RF信號(hào)發(fā)射裝置接收到的RF信號(hào)。該模塊1020布置為使用RF信號(hào)來(lái)生成RF數(shù)據(jù)。RF數(shù)據(jù)可以指示在特定位置接收的信號(hào)的特性(例如，信號(hào)強(qiáng)度，其信號(hào)被接收的每個(gè)RF信號(hào)發(fā)射裝置的標(biāo)識(shí)，等等)。錨點(diǎn)管理模塊1020進(jìn)一步布置為基于從GPS衛(wèi)星接收到的GPS信號(hào)獲得相同位置的地理坐標(biāo)。模塊1020的某些實(shí)現(xiàn)涉及配對(duì)或者關(guān)聯(lián)該地理坐標(biāo)和RF數(shù)據(jù)以形成錨點(diǎn)。模塊1020布置為發(fā)送錨點(diǎn)到服務(wù)器110，和對(duì)于多個(gè)其他位置重復(fù)以上操作。應(yīng)該理解在一些實(shí)施例中，裝置104a和/或錨點(diǎn)管理模塊1020不布置為標(biāo)識(shí)、創(chuàng)建或者識(shí)別錨點(diǎn)和/或簡(jiǎn)單地收集錨點(diǎn)相關(guān)數(shù)據(jù)(例如，地理坐標(biāo)，RF數(shù)據(jù))，并將其發(fā)送到服務(wù)器110。

GPS數(shù)據(jù)收集模塊1008是配置為幫助調(diào)節(jié)或者控制地理坐標(biāo)的獲得的任何軟件或者硬件。在各種實(shí)施例中，例如，GPS數(shù)據(jù)收集模塊與錨點(diǎn)管理模塊1020合作以幫助限制獲取地理坐標(biāo)的頻率，因?yàn)檫@種操作可能耗費(fèi)大量功率。GPS數(shù)據(jù)收集模塊1008布置為執(zhí)行圖4的方法400中描述的任何步驟。在某些實(shí)現(xiàn)中，GPS數(shù)據(jù)收集模塊1008布置為僅當(dāng)它確定(1)裝置104a最近或者已經(jīng)處于運(yùn)動(dòng)中；(2)確定裝置104a在建筑物或者封閉空間的周界附近或者在建筑物或者封閉空間的周界處；和/或(3)裝置可能能夠獲得地理坐標(biāo)時(shí)(例如，當(dāng)裝置在室外或者在建筑物的外邊時(shí))，允許地理坐標(biāo)的獲得。

用戶(hù)接口單元1006是用于向裝置104a的用戶(hù)呈現(xiàn)交互式用戶(hù)接口的任何硬件或者軟件。在各種實(shí)施例中，用戶(hù)接口單元包括但不限于觸敏(電容式)屏幕、視頻顯示器、電子墨水顯示器、LCD屏幕、OLED屏幕和抬頭顯示器。用戶(hù)接口1006也可以能夠接收音頻命令和做出音頻聲明。用戶(hù)接口單元布置為顯示地圖、方向、圖、指南或者利用或者基于從服務(wù)器110接收到的地理坐標(biāo)的任何其他應(yīng)用(例如，如圖2的步驟218和220描述的)。應(yīng)該理解，用戶(hù)接口單元1006是可選的且在一些實(shí)施例中，用戶(hù)不需要對(duì)于要獲得的新錨點(diǎn)/GPS坐標(biāo)輸入數(shù)據(jù)到裝置104a中(例如，如圖2的步驟212、214和216描述的)。

接下來(lái)參考圖11，將描述根據(jù)本發(fā)明的特定實(shí)施例的服務(wù)器110。服務(wù)器110包括包含一個(gè)或多個(gè)處理器的處理器單元1104、存儲(chǔ)單元1102、錨點(diǎn)數(shù)據(jù)庫(kù)1114、錨點(diǎn)管理模塊1110和網(wǎng)絡(luò)接口單元1112。服務(wù)器110例如可以是如圖1所示的服務(wù)器110。

網(wǎng)絡(luò)接口單元1112包括適于使服務(wù)器110能夠與裝置104a-104d通信的任何硬件或者軟件。例如，網(wǎng)絡(luò)接口單元1112布置為從裝置104a-104d接收GPS數(shù)據(jù)、射頻(RF)數(shù)據(jù)、錨點(diǎn)和任何其他適當(dāng)?shù)臄?shù)據(jù)(例如，如在圖2的步驟204討論的)。該數(shù)據(jù)然后傳遞到服務(wù)器110中的其他組件上(例如，錨點(diǎn)數(shù)據(jù)庫(kù)1114，錨點(diǎn)管理模塊1114)以用于進(jìn)一步的分析和處理。網(wǎng)絡(luò)接口單元1112還用于發(fā)送數(shù)據(jù)(例如，錨點(diǎn)數(shù)據(jù)、地理坐標(biāo)，如圖2的步驟218和220描述的)到裝置104a-104d。網(wǎng)絡(luò)接口單元1112布置為使用任何適當(dāng)?shù)木W(wǎng)絡(luò)(例如，LAN、因特網(wǎng)等)或者通信協(xié)議(例如，藍(lán)牙，WiFi等)發(fā)送和接收數(shù)據(jù)。

存儲(chǔ)單元1102是適于存儲(chǔ)數(shù)據(jù)或者可執(zhí)行計(jì)算機(jī)代碼的任何硬件。存儲(chǔ)單元1102可以包括但不限于硬盤(pán)驅(qū)動(dòng)器、閃存驅(qū)動(dòng)器、非易失性存儲(chǔ)器、易失性存儲(chǔ)器或者任何其他類(lèi)型的計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)。本申請(qǐng)中描述的服務(wù)器110的任何操作或者方法(例如，圖2和圖4的方法200和400)可以以可執(zhí)行計(jì)算機(jī)代碼或者指令的形式存儲(chǔ)在存儲(chǔ)單元1102中。通過(guò)處理器單元1104的計(jì)算機(jī)代碼或者指令的執(zhí)行使得服務(wù)器110執(zhí)行任何上述操作或者方法。

錨點(diǎn)數(shù)據(jù)庫(kù)1114是用于存儲(chǔ)從多個(gè)裝置(例如，裝置104a-104d)接收到的錨點(diǎn)相關(guān)數(shù)據(jù)(例如，特定位置的相關(guān)聯(lián)RF數(shù)據(jù)和地理坐標(biāo))的任何硬件或軟件。在一些實(shí)施例中，錨點(diǎn)數(shù)據(jù)庫(kù)1114存儲(chǔ)隨著時(shí)間由大量裝置獲得的許多錨點(diǎn)。可以如圖2的步驟206描述地存儲(chǔ)該數(shù)據(jù)。

錨點(diǎn)管理模塊1110是布置為使用數(shù)據(jù)庫(kù)1114中存儲(chǔ)的錨點(diǎn)以確定室內(nèi)位置的地理坐標(biāo)的任何軟件或者硬件。錨點(diǎn)管理模塊1110可以使用地理坐標(biāo)以形成新室內(nèi)錨點(diǎn)，該新室內(nèi)錨點(diǎn)又可以用于形成更多的室內(nèi)錨點(diǎn)。模塊1110布置為發(fā)送以上室內(nèi)錨點(diǎn)和/或地理坐標(biāo)到裝置104a-104d，以使得它們可以由廣泛的多種定位、地圖和導(dǎo)航應(yīng)用使用。在各種實(shí)施例中，錨點(diǎn)管理模塊布置為執(zhí)行圖2和4的方法200和400中描述的任何服務(wù)器操作。

在這里描述的任何方法或操作可以以可執(zhí)行軟件代碼的形式存儲(chǔ)在有形的計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)中。該代碼然后可以由一個(gè)或多個(gè)處理器執(zhí)行。代碼的執(zhí)行使得相應(yīng)的裝置(例如，裝置104a-104d或者服務(wù)器110)執(zhí)行描述的操作。

本申請(qǐng)分別描述了各種方法(例如，圖2、3和4的方法200、300和400)。應(yīng)該理解這些方法僅表示示例實(shí)現(xiàn)且可以對(duì)于各種不同應(yīng)用適當(dāng)?shù)匦薷摹Ｅe例來(lái)說(shuō)，任何以上方法的一個(gè)或多個(gè)步驟可以被除去、替換、修改和/或重新排序。

雖然僅已經(jīng)具體描述了本發(fā)明的一些實(shí)施例，但是應(yīng)該理解本發(fā)明可以以許多其他形式實(shí)現(xiàn)而不脫離本發(fā)明的精神或者范圍。例如，本申請(qǐng)中存在對(duì)“封閉空間”“建筑物”或者“室內(nèi)位置”的引用。這種術(shù)語(yǔ)可以指至少部分地覆蓋或者圍繞和/或難以或者不可能從GPS衛(wèi)星接收GPS信號(hào)的任何建筑物、空間、結(jié)構(gòu)或者區(qū)域。另外，在權(quán)利要求和說(shuō)明書(shū)中存在對(duì)GPS信號(hào)和GPS數(shù)據(jù)的各種引用。應(yīng)該理解術(shù)語(yǔ)“GPS”不意在將權(quán)利要求和申請(qǐng)僅限于GPS系統(tǒng)的特定實(shí)現(xiàn)，且意在可應(yīng)用于適當(dāng)?shù)?基于衛(wèi)星的)定位/導(dǎo)航系統(tǒng)，包括還未運(yùn)營(yíng)的系統(tǒng)，例如，Compass導(dǎo)航系統(tǒng)、Galileo定位系統(tǒng)等。本申請(qǐng)有時(shí)描述由裝置或者服務(wù)器執(zhí)行的各種方法和操作。但是，在某些實(shí)現(xiàn)中，在這里描述為由裝置執(zhí)行的操作可以代替地由服務(wù)器執(zhí)行，反之亦然。通常，在這里描述的任何操作或者方法不限于特定類(lèi)型的裝置且可以由任何適當(dāng)?shù)难b置實(shí)現(xiàn)。因此，本實(shí)施例應(yīng)該被認(rèn)為是說(shuō)明性的而并非限制性的，且本發(fā)明不限于在這里給出的細(xì)節(jié)，而是可以在所附權(quán)利要求的范圍和等效物內(nèi)修改。