CH699096A2 - Adaptive tracking system pilot the environment. - Google Patents

Adaptive tracking system pilot the environment. Download PDF

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CH699096A2
CH699096A2 CH01060/08A CH10602008A CH699096A2 CH 699096 A2 CH699096 A2 CH 699096A2 CH 01060/08 A CH01060/08 A CH 01060/08A CH 10602008 A CH10602008 A CH 10602008A CH 699096 A2 CH699096 A2 CH 699096A2
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CH
Switzerland
Prior art keywords
gps
mobile device
geographical
time
geographical area
Prior art date
Application number
CH01060/08A
Other languages
French (fr)
Inventor
Gilles Rooss
Original Assignee
Gilles Rooss
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Publication date
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Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01SRADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S19/00Satellite radio beacon positioning systems; Determining position, velocity or attitude using signals transmitted by such systems
    • G01S19/01Satellite radio beacon positioning systems transmitting time-stamped messages, e.g. GPS [Global Positioning System], GLONASS [Global Orbiting Navigation Satellite System] or GALILEO
    • G01S19/13Receivers
    • G01S19/34Power consumption

Abstract

Le système gère en parallèle et de manière permanente deux processus: Lecture GPS périodique par l'appareil mobile afin de déterminer la position géographique précise où il se trouve, Identification par l'appareil mobile de l'identifiant (ID) de l'antenne à laquelle il est connecté (GSM, UMTS, Wimax, Wifi et combinaison). Le système enregistre chaque nouvel ID, puis lui associe la durée pendant laquelle il est resté connecté lorsqu'il est par la suite relié à une nouvelle antenne. Ces données sont triés de manière périodique (par exemple, toutes les 24 heures), afin d'identifier et de conserver en mémoire les zones géographiques dans lesquelles l'utilisateur passe un temps significatif. L'identification de l'ID permet au système de savoir s'il se trouve dans une zone géographique connue et déjà enregistrée. La fréquence de lecture GPS est alors augmentée et focalisée sur la durée moyenne entre l'entrée dans la zone géographique et la perte du signal GPS. Le système peut ainsi précisément localiser l'appareil mobile à l'entrée d'un bâtiment. Le système identifie et conserve également en mémoire pour chaque zone géographique la position GPS moyenne avant la perte du signal GPS. Le cas échéant cette position estimée peut être utilisée pour localiser l'appareil mobile.The system manages in parallel and permanently two processes: periodic GPS reading by the mobile device to determine the precise geographical position where it is, identification by the mobile device of the identifier (ID) of the antenna to which it is connected (GSM, UMTS, Wimax, Wifi and combination). The system saves each new ID, and then associates the length of time it stayed connected when it was subsequently connected to a new antenna. These data are sorted periodically (for example, every 24 hours), in order to identify and keep in memory the geographical areas in which the user spends a significant amount of time. The identification of the ID allows the system to know if it is in a known and already registered geographical area. The GPS playback frequency is then increased and focused on the average time between entry into the geographical area and loss of the GPS signal. The system can thus precisely locate the mobile device at the entrance of a building. The system also identifies and stores for each geographic area the average GPS position before the loss of the GPS signal. If necessary this estimated position can be used to locate the mobile device.

Description

       

  Objet et/ou domaine technique

  

[0001]    Cette invention concerne les technologies de géolocalisation, permettant de définir précisément la position géographique (latitude, longitude) d'un appareil mobile (téléphone portable, PDA,...).

Description de l'invention

Etat de la technique

  

[0002]    Alors que l'utilisation du GPS se répand dans nombre d'applications, le problème de la géolocalisation par GPS lorsque l'utilisateur se trouve à l'intérieur d'un bâtiment reste sans solution. Cette limite a un impact significatif sur la performance des applications, un utilisateur passant en effet la majorité de son temps dans des endroits ne permettant pas une réception GPS correcte (à ciel ouvert).

  

[0003]    Plusieurs technologies ne s'appuyant pas sur le GPS tentent d'apporter une réponse:
- Géolocalisation par le réseau de l'opérateur mobile

  

[0004]    L'appareil mobile de l'utilisateur utilisant la technologie GSM est par défaut connecté à une antenne du réseau de l'opérateur mobile. En considérant la zone géographique couverte par cette antenne, l'identifiant unique de cette antenne et l'intensité du signal, il est possible de géolocaliser l'utilisateur, même à l'intérieur d'un bâtiment.

  

[0005]    Cette technologie fonctionne certes à l'intérieur des bâtiments, mais elle a l'inconvénient d'être imprécise, comparée au GPS. La zone géographique définie a en effet une précision de 300 mètres (zone urbaine) à plusieurs km (zone rurale). De plus, un même point géographique peut être couvert par plusieurs zones, ce qui rend l'association antenne-lieu géographique, encore plus délicate.

  

[0006]    Cette technologie a été améliorée en considérant plusieurs antennes de manière à établir une triangulation (E-OTD, TOA, TDOA notamment). Cette approche nécessite un investissement conséquent pour équiper le réseau, ce qu'aucun opérateur important n'a fait et n'envisage de faire.
- Géolocalisation par les signaux (Wifi, GSM) de l'environnement

  

[0007]    L'appareil mobile de l'utilisateur reçoit en un point géographique donné les signaux des bornes Wifi se trouvant à proximité. Toute borne est définie par une adresse MAC unique et l'intensité du signal varie selon le point géographique.

  

[0008]    Il est ainsi possible, pour tout point géographique donné, de définir une signature unique des adresses MAC et intensité du signal, et de la lier aux coordonnées GPS du point, obtenues par d'autres méthodes.

  

[0009]    Ainsi, lorsque l'utilisateur souhaite connaître sa position, son appareil mobile identifie la signature du lieu pour la transmettre à un système qui, par comparaison avec une base de signatures-coordonnées GPS, géolocalise ainsi précisément l'appareil.

  

[0010]    Cette technologie fonctionne également à l'intérieur des bâtiments, mais elle nécessite un repérage de tous les lieux possibles, afin de relever pour chaque point géographique la signature associée. A noter que les bornes évoluent dans le temps (changement de position physique, d'adresse MAC si la borne est changée), ce qui nécessite de conduire l'opération régulièrement.

  

[0011]    Une approche similaire a été développée à partir de la signature des 7 antennes de l'opérateur situées dans l'environnement de l'utilisateur.
- Géolocalisation par GPS (tracking)

  

[0012]    La seule alternative possible, utilisant la technologie GPS, consiste à enregistrer à intervalles réguliers la position de l'appareil mobile (tracking). On obtient ainsi la dernière position très précise, idéalement "devant la porte du bâtiment".

  

[0013]    Cette technique est néanmoins impossible à mettre en oeuvre du fait de la consommation d'énergie du GPS, lorsque l'appareil mobile associe téléphonie et GPS. Une périodicité de lecture GPS de quelques minutes (toutes les 5 minutes par exemple) limite la durée de la batterie à quelques heures.

Inconvénients

  

[0014]    A l'heure actuelle, les technologies pouvant permettre une géolocalisation à l'intérieur sont soient trop imprécise pour être utilisées, soient trop lourdes à mettre en oeuvre ou trop contraignante pour l'utilisateur.

  

[0015]    Dans le cas d'un appel aux services d'urgence, par exemple, les technologies actuelles ne permettent donc pas d'indiquer précisément où se trouve l'utilisateur.

Problème technique

  

[0016]    Le but de l'invention est de proposer une solution permettant de géolocaliser précisément l'appareil mobile à l'entrée du bâtiment dans lequel il se trouve, sans aucun repérage préalable, sans aucune manipulation de l'utilisateur, tout en optimisant l'usage du GPS (consommation d'énergie).

  

[0017]    La connaissance de la dernière position à l'entrée est suffisante pour identifier sans équivoque le bâtiment dans lequel se trouve l'appareil mobile. Dans le cas d'un appel aux services d'urgence, cette information est suffisante pour guider les secours.

Solution

  

[0018]    Les caractéristiques décrites dans les différentes revendications permettent de résoudre le problème technique.

Avantage

  

[0019]    L'invention permet de géolocaliser tout appareil mobile situé dans un bâtiment, sans opération préalable et sans conséquence sur l'utilisation de l'appareil (batterie).

Enumération des figures/dessins

  

[0020]    L'invention va être exposée de manière plus détaillée à l'aide d'un exemple de réalisation représenté dans les dessins suivants:
<tb>Fig. 1<sep>Principaux procédés de l'invention


  <tb>Fig. 2 à 9:<sep>Description détaillé des procédés de l'invention (Pilotage du GPS(1) et (2), Lecture du GPS, Cartographie des Cellules(1) et (2), Algorithme Fusion', Mise à jour des Lieux (1) et (2))

Réalisation de l'invention

1.1 Principes de base

  

[0021]    Un appareil mobile équipé d'un GPS et d'un moyen de transmission, en étant connecté à une antenne, peut être considéré dans une zone géographique (Cellule):
Lorsque l'appareil mobile est dans cette Cellule, il se connecte automatiquement à cette antenne, le signal émis étant le plus fort (comparé aux Cellules voisines).
La zone géographique peut être assimilée à un cercle de quelques dizaines de mètres à plusieurs kilomètres de rayon (une Cellule),
En un point géographique, l'appareil mobile peut osciller entre plusieurs antennes (fluctuation de l'intensité du signal),
L'antenne est désignée par un identifiant unique (Cell-ID) : Cell-ID du réseau GSM, adresse MAC pour une borne Wifi par exemple.

  

[0022]    Le système identifie les Lieux habituels de vie de l'utilisateur. Ces Lieux sont définis par plusieurs paramètres:
Les Cell-ID qui la définissent.
Le nombre de visites depuis sa création.
Le temps total passé dans le Lieu, actualisé. L'actualisation en multipliant par un coefficient permet ainsi 'd'oublier' des Lieux qui ne sont plus habituels.
Le temps moyen avant la perte du signal GPS (tps) afin de piloter la fréquence de lecture GPS en fonction.
L'efficacité de la lecture GPS dans le Lieu, ce qui permet dans le cas d'une efficacité faible (peu de lectures GPS réussies) d'introduire un tps.
Une position GPS 'moyenne' avec perte du signal GPS (Posps)

1.2. Procédés : Pilotage du GPS (1)

  

[0023]    
L'appareil mobile identifie périodiquement la Cell-ID.
Si l'appareil mobile est depuis plus de 30 minutes dans la même Cellule, la fréquence de lecture du GPS est passée en mode 'sommeil' (Tgps-2), par exemple une fois par heure.
Lorsque l'appareil mobile quitte une cellule, les données sont mises à jour.
La variable tcell est utilisée pour déterminer le temps passé dans une Cellule.
Les Cellules sont conservées en mémoire dans un tableau, Cell(k), de manière séquentielle, avec pour chacune, la durée passée dans cette Cellule.

   Elles seront ainsi analysées par la suite pour identifiée de nouveaux Lieux et mettre à jour ceux existants.
Le système identifie si, en changeant de Cellule, l'appareil mobile quitte également un Lieu.
Dans ce cas, la fréquence de lecture du GPS est remise en cycle normal.
Lorsque l'appareil mobile se trouve dans un Lieu, et si celui-ci a une efficacité de lecture du GPS faible, la fréquence de lecture du GPS est augmentée autour du tps de manière à déterminer au plus près la dernière position GPS valable. Toutefois, il n'est pas à exclure que l'appareil mobile entre puis ressorte du Lieu avant le tps. Dans ce cas, la fréquence doit être rétablie en mode normal.
Les données du Lieu sont mises à jour.

   La variable mesurant l'efficacité de la lecture du GPS est pondérée de manière à ne pas influencer cette moyenne par un résultat extrême (appareil mobile laissé en extérieur ou au contraire dans un endroit sans réception GPS).

1.3. Procédés : Pilotage du GPS (2)

  

[0024]    
Le système identifie si, en changeant de Cellule, l'appareil mobile entre dans un Lieu.
La variable tLieu est utilisée pour déterminer le temps passé dans une Cellule.
Les variables permettant d'évaluer l'efficacité de la lecture GPS sont également initialisées. CompteGPS, pour compter le nombre de lectures GPS, CompteNoGPS, pour compter le nombre de lectures non valides, CompteGPSok, pour compter le nombre de lectures valides
Si le Lieu possède un tps, la fréquence de lecture du GPS est modifiée, par exemple:

  
- Si le tps est inférieur à 3 minutes, lecture toutes les 20 secondes pendant les 4 premières minutes après entrée dans le Lieu, puis périodicité normale de 15 minutes.
- Si le tps est supérieur à 3 minutes, lecture toutes les 30 secondes, trois minutes avant et trois minutes après le tps, autrement périodicité normale de 15 minutes.
Si l'appareil mobile est depuis plus de 30 minutes dans le même Lieu, la fréquence de lecture du GPS est passée en mode 'sommeil' (TGPS-2), par exemple une fois par heure.

1.4. Procédés: Lecture GPS

  

[0025]    
La lecture du GPS est contrôlée par les procédés de pilotage du GPS
Lorsque l'appareil mobile se trouve dans un Lieu, l'efficacité du GPS est déterminée systématiquement. L'efficacité correspond au ration nombre de lectures valables / nombre total de lectures.
Les variables utilisées dans le calcul de l'efficacité sont également employées pour la gestion du TPS.
Seuls trois événements peuvent arrêter la fréquence de lecture du GPS en Tps:
- Cas 1 : L'appareil mobile est ressorti rapidement du Lieu (voir Pilotage du GPS (1)),
- Cas 2 :

   L'appareil mobile est depuis plus de tps dans le Lieu et il y a eu plus de trois lectures GPS non valables (l'appareil mobile est probablement déjà dans le bâtiment à cet instant),
- Cas 3 : les lectures GPS sont valables et le tps est largement dépassé, i.e. de 2 ou 3 minutes suivant le tps (le tps est probablement trop petit)
Parallèlement, le système garde en mémoire les trois dernières positions GPS valables. Une position GPS 'moyenne', PosPS(i), est déterminée pour chaque Lieu avec un tps, au plus proche de la dernière position GPS lue avant la perte du signal GPS.
Dans les cas 2 et 3, à la fin de ce processus, les variables tPS(i) et, PoSPS(i) sont mises à jour pour le Lieu(i). La fréquence de lecture du GPS est rétablie en mode normal.

1.5. Procédés: Cartographie des Cellules (1)

  

[0026]    - Le principe fondamental qui permet d'identifier des zones géographiques habituelles et significatives pour l'utilisateur, est le suivant : la durée passée dans trois Cellules consécutives est supérieure à 10 minutes.
<tb>Time<sep>Cell-ID


  <tb>13:10<sep>13992


  <tb>13:11<sep>I4753


  <tb>13:14<sep>14451


  <tb>13:14<sep>34451


  <tb>13:16<sep>34443


  <tb>13:16<sep>34452


  <tb>13:44<sep>34441


  <tb>13:45<sep>34442


  <tb>13:48<sep>14044


  <tb>13:48<sep>14069


  <tb>13:51<sep>34201


  <tb>13:52<sep>34159


  <tb>13:52<sep>34110


  <tb>13:53<sep>34109


  <tb>13:56<sep>34551


  <tb>14:00<sep>34563


  <tb>14:10<sep>34561


  <tb>14:11<sep>34128


  <tb>14:11<sep>34725


  <tb>14:11<sep>34127

  

[0027]    - Les Cellules enregistrées sont analysées périodiquement, par exemple une fois toutes les 24 heures.

  

[0028]    - Les Cellules sont prises par groupe de trois, séquentiellement, pour comparer la durée à ce critère de 10 minutes.

  

[0029]    - Si le critère est respecté, une Zone est alors formée.

  

[0030]    - Le système évalue si les Cellules suivantes ne peuvent pas être intégrées à cette Zone, d'abord suivant ce critère de 10 minutes, puis en observant si ces Cellules ne sont pas en fait déjà comprise dans la Zone formée.

  

[0031]    - Le système observe finalement si des Cellules précédentes ne sont pas comprises dans la Zone, et le cas échéant les intègre.

  

[0032]    - Le système analyse toutes les Cellules créées.

  

[0033]    - Les Zones seront d'abord analysées à leur tour avant d'être confrontées aux Lieux existants. A ce stade, plusieurs Zone identiques peuvent exister de manière distinctes, et dans une même Zone, des Cellules identiques peuvent se répéter.

1.6. Procédés: Cartographie des Cellules (2)

  

[0034]    - La dernière étape avant de trier Zones et Lieux consiste à trier les Cellules à l'intérieur d'une même Zone afin d'éviter les doublons.

  

[0035]    - Les Zones sont considérées une par une, et les Cellules les constituants sont classées par Cell-ID croissant : il s'agit d'un moyen simple pour identifier les doublons.

  

[0036]    - Un algorithme classique de tri de données (croissant/décroissant) est appelé 'Partition-Fusion' et est communément décrit dans la littérature informatique.

  

[0037]    - Les Zones composées de variables Cell(k) sont à présent formées de variables CellZone(k), avec en plus des paramètres Cell-ID et durée, une nouvelle donnée, le nombre de visites.

  

[0038]    - Les Zones sont à présent toutes ordonnées.

1.7. Procédés: Algorithme "Fusion"

  

[0039]    - L'objectif est de fusionner les Zones qui ont au moins une Cellule en commun.

  

[0040]    - Une méthode consiste à lister toutes les Cellules présentes dans les Zones, dans une variable intermédiaire CellTri, en leur associant les paramètres suivants : Cell-ID, Zone associée (l'index est suffisant).

  

[0041]    - Une fois listée, ces Cellules sont triées par ordre croissant de Cell-ID, par exemple en appliquant un algorithme de tri "Partition-Fusion".

  

[0042]    - Les Cellules en double sont alors facilement identifiées, ce qui permet alors de fusionner les Zones concernées.

  

[0043]    - Les Zones sont donc à présent ordonnées et uniques (sans point commun).

1.8. Procédés: Mise à jour des Lieux (1)

  

[0044]    - L'algorithme "Fusion" est utilisé pour fusionner les Zones et les Lieux qui ont au moins une Cellule en commun.

  

[0045]    - Un coefficient R est introduit afin d'actualiser les données liées aux Lieux. Ce coefficient s'applique aux paramètres de durée et de comptage des visites des Lieux et des Cellules qui les composent.

  

[0046]    - Ce principe permet ainsi "d'oublier" un Lieu important lorsqu'il n'est plus visité depuis plusieurs semaines (déménagement, changement de travail, fin de vacances,...).

1.8. Procédés: Mise à jour des Lieux (2)

  

[0047]    - La seconde forme d'actualisation concerne les Cellules qui compose les Lieux.

  

[0048]    - Les Zones permettent en effet de rattacher progressivement de nouvelles Cellules à des Lieux déjà créés. Néanmoins, ces Cellules peuvent être anecdotiques (un café à côté du domicile de l'utilisateur et très occasionnellement visité) et doivent donc être effacées. On évite ainsi un phénomène artificiel d'agrandissement irréversible des Lieux avec le temps.

  

[0049]    - Les Cellules dont les visites, pondérées, sont inférieures à un critère de 0.1 sont effacées.

  

[0050]    - Les Lieux sont triés suivant le critère durée et seuls les 20 premiers sont conservés. L'objectif est en effet 'd'apprendre' l'environnement de l'utilisateur (et de l'appareil mobile) en ne conservant que ce qui est significatif dans ses habitudes de vie.

  

[0051]    - Pour les Lieux dont l'efficacité de lecture du GPS est faible, un tps est introduit de manière à piloter la lecture GPS de manière précise.

1.9. Principales données (structure)

  

[0052]    Zone(i)=[CellZone(1), CellZone(2),...] avec CellZone(j)=[Cell-ID, compte, durée]

  

[0053]    CellTri(i)=[Cell-ID, n de Zone(n)]

  

[0054]    Lieu(i)=[compte, durée, tps, GPSEff, CellLieu(1), CellLieu(2),...]

  

[0055]    Avec CellLieu(j)=[Cell-ID, durée, compte]



  Object and / or technical field

  

This invention relates to geolocation technologies, to precisely define the geographical position (latitude, longitude) of a mobile device (mobile phone, PDA, ...).

Description of the invention

State of the art

  

While the use of GPS is spreading in many applications, the problem of geolocation by GPS when the user is inside a building remains unresolved. This limit has a significant impact on the performance of the applications, as a user is in fact spending the majority of his time in places that do not allow proper GPS reception (open air).

  

Several technologies not relying on the GPS attempt to provide an answer:
- Geolocation by the network of the mobile operator

  

The mobile device of the user using the GSM technology is by default connected to an antenna of the network of the mobile operator. By considering the geographical area covered by this antenna, the unique identifier of this antenna and the intensity of the signal, it is possible to geolocate the user, even inside a building.

  

This technology works certainly inside buildings, but it has the disadvantage of being imprecise, compared to GPS. The defined geographical area has a precision of 300 meters (urban area) to several km (rural area). Moreover, the same geographical point can be covered by several zones, which makes the antenna-geographical location association even more delicate.

  

This technology has been improved by considering several antennas so as to establish a triangulation (E-OTD, TOA, TDOA in particular). This approach requires a significant investment to equip the network, which no major operator has done and plans to do.
- Geolocation by signals (Wifi, GSM) of the environment

  

The mobile device of the user receives at a given geographical point the signals of Wifi terminals located nearby. Any terminal is defined by a unique MAC address and the signal strength varies depending on the geographical point.

  

It is thus possible, for any given geographical point, to define a unique signature MAC addresses and signal strength, and to link to the GPS coordinates of the point, obtained by other methods.

  

Thus, when the user wants to know his position, his mobile device identifies the signature of the place to transmit it to a system which, by comparison with a base of GPS coordinates-coordinates, thus precisely geolocates the device.

  

This technology also works inside buildings, but it requires a location of all possible locations, to identify for each geographical point the associated signature. Note that the terminals change in time (change of physical position, MAC address if the terminal is changed), which requires driving the operation regularly.

  

A similar approach has been developed from the signature of the 7 antennas of the operator located in the environment of the user.
- Geolocation by GPS (tracking)

  

The only possible alternative, using GPS technology, is to record at regular intervals the position of the mobile device (tracking). We thus obtain the last very precise position, ideally "in front of the door of the building".

  

This technique is nevertheless impossible to implement because of the power consumption of the GPS, when the mobile device combines telephony and GPS. A period of GPS reading of a few minutes (every 5 minutes for example) limits the duration of the battery to a few hours.

disadvantages

  

At present, the technologies that can allow geolocation inside are either too imprecise to be used, too heavy to implement or too restrictive for the user.

  

In the case of a call to emergency services, for example, current technologies do not allow to indicate precisely where the user is.

Technical problem

  

The object of the invention is to provide a solution to accurately geolocate the mobile device at the entrance of the building in which it is located, without any prior identification, without any manipulation of the user, while optimizing the use of GPS (energy consumption).

  

The knowledge of the last position at the entrance is sufficient to unambiguously identify the building in which the mobile device is located. In the case of a call to the emergency services, this information is sufficient to guide the relief.

Solution

  

The features described in the various claims solve the technical problem.

Advantage

  

The invention makes it possible to geotag any mobile device located in a building, without prior operation and without consequences on the use of the device (battery).

Enumeration of figures / drawings

  

The invention will be explained in more detail with the aid of an exemplary embodiment shown in the following drawings:
<Tb> Fig. 1 <sep> Main methods of the invention


  <Tb> Fig. 2 to 9: <sep> Detailed description of the methods of the invention (GPS control (1) and (2), GPS reading, Cell Mapping (1) and (2), Fusion Algorithm, Update of Places (1) and (2)

Realization of the invention

1.1 Basic principles

  

A mobile device equipped with a GPS and a transmission means, while being connected to an antenna, can be considered in a geographical area (Cell):
When the mobile device is in this cell, it automatically connects to this antenna, the transmitted signal being the strongest (compared to neighboring cells).
The geographical area can be likened to a circle of a few tens of meters to several kilometers of radius (a Cell),
In a geographical point, the mobile device can oscillate between several antennas (fluctuation of the signal intensity),
The antenna is designated by a unique identifier (Cell-ID): cell-ID of the GSM network, MAC address for a Wifi terminal for example.

  

The system identifies the usual places of life of the user. These Places are defined by several parameters:
The Cell-IDs that define it.
The number of visits since its creation.
The total time spent in the Location, updated. Discounting by multiplying by a coefficient allows 'to forget' places that are no longer usual.
The average time before the loss of the GPS signal (tps) in order to control the GPS playback frequency in function.
The effectiveness of GPS reading in the Location, which allows in the case of low efficiency (few successful GPS readings) to introduce a tps.
GPS position 'average' with loss of GPS signal (Posps)

1.2. Processes: GPS control (1)

  

[0023]
The mobile device periodically identifies the Cell-ID.
If the mobile device has been in the same cell for more than 30 minutes, the GPS playback frequency has been switched to sleep mode (Tgps-2), for example once an hour.
When the mobile device leaves a cell, the data is updated.
The variable tcell is used to determine the time spent in a cell.
The cells are stored in memory in an array, Cell (k), sequentially, with for each, the time spent in this cell.

   They will be analyzed later to identify new places and update existing ones.
The system identifies whether, when changing Cell, the mobile device also leaves a Location.
In this case, the GPS playback frequency is reset to normal cycle.
When the mobile device is in a Location, and if it has a low GPS reading efficiency, the GPS playback rate is increased around the time in order to more closely determine the last valid GPS position. However, it is not excluded that the mobile device enters and leaves the location before the time. In this case, the frequency must be restored in normal mode.
Location data is updated.

   The variable measuring the effectiveness of GPS reading is weighted so as not to influence this average by an extreme result (mobile device left outdoors or on the contrary in a place without GPS reception).

1.3. Processes: GPS control (2)

  

[0024]
The system identifies whether, by changing Cell, the mobile device enters a Location.
The variable tLieu is used to determine the time spent in a cell.
Variables for evaluating the effectiveness of GPS reading are also initialized. CountGPS, to count the number of GPS readings, CountNoGPS, to count the number of invalid reads, CountGPSok, to count the number of valid readings
If the Location has a time, the GPS playback frequency is changed, for example:

  
- If the time is less than 3 minutes, read every 20 seconds during the first 4 minutes after entering the Place, then normal period of 15 minutes.
- If the time is greater than 3 minutes, reading every 30 seconds, three minutes before and three minutes after the time, otherwise normal period of 15 minutes.
If the mobile device has been in the same Location for more than 30 minutes, the GPS playback frequency has changed to sleep mode (TGPS-2), for example once an hour.

1.4. Processes: GPS reading

  

[0025]
GPS playback is controlled by GPS control methods
When the mobile device is in a Location, GPS efficiency is systematically determined. Efficiency is the ration number of valid readings / total number of readings.
Variables used in the calculation of efficiency are also used for GST management.
Only three events can stop GPS playback frequency in Tps:
- Case 1: The mobile device came out of the Place quickly (see GPS Control (1)),
- Case 2:

   The mobile device has been in the Location for more than a few days and there have been more than 3 invalid GPS readings (the mobile device is probably already in the building at this time),
- Case 3: the GPS readings are valid and the time is largely exceeded, i.e. 2 or 3 minutes after the time (the time is probably too small)
At the same time, the system keeps track of the last three valid GPS positions. An 'average' GPS position, PosPS (i), is determined for each location with a time, closer to the last GPS position read before the loss of the GPS signal.
In cases 2 and 3, at the end of this process, the variables tPS (i) and, PoSPS (i) are updated for Location (i). The GPS playback frequency is restored to normal mode.

1.5. Methods: Cell Mapping (1)

  

[0026] The fundamental principle that makes it possible to identify usual and significant geographical areas for the user is as follows: the time spent in three consecutive cells is greater than 10 minutes.
<Tb> Time <September> Cell-ID


  <Tb> 1:10 p.m. <September> 13992


  <Tb> 1:11 p.m. <September> I4753


  <Tb> 1:14 p.m. <September> 14451


  <Tb> 1:14 p.m. <September> 34451


  <Tb> 1:16 p.m. <September> 34443


  <Tb> 1:16 p.m. <September> 34452


  <Tb> 1:44 p.m. <September> 34441


  <Tb> 1:45 p.m. <September> 34442


  <Tb> 1:48 p.m. <September> 14044


  <Tb> 1:48 p.m. <September> 14069


  <Tb> 1:51 p.m. <September> 34201


  <Tb> 1:52 p.m. <September> 34159


  <Tb> 1:52 p.m. <September> 34110


  <Tb> 1:53 p.m. <September> 34109


  <Tb> 1:56 p.m. <September> 34551


  <Tb> 2 p.m. <September> 34563


  <Tb> 2:10 p.m. <September> 34561


  <Tb> 2:11 p.m. <September> 34128


  <Tb> 2:11 p.m. <September> 34725


  <Tb> 2:11 p.m. <September> 34127

  

The recorded cells are analyzed periodically, for example once every 24 hours.

  

The cells are taken in groups of three, sequentially, to compare the duration to this criterion of 10 minutes.

  

[0029] If the criterion is respected, a zone is then formed.

  

- The system evaluates whether the following cells can not be integrated into this Zone, first according to this criterion of 10 minutes, then observing if these cells are not in fact already included in the Zone formed.

  

- The system finally observes whether previous cells are not included in the Zone, and where appropriate incorporates them.

  

[0032] The system analyzes all the cells created.

  

[0033] The Zones will first be analyzed in turn before being confronted with the existing Places. At this point, several identical zones can exist in a distinct manner, and in the same zone, identical cells can be repeated.

1.6. Methods: Cell Mapping (2)

  

The last step before sorting Zones and Places is to sort the Cells within the same Zone to avoid duplication.

  

The Zones are considered one by one, and the cells Constituents are classified by Cell-ID croissant: it is a simple way to identify duplicates.

  

[0036] A conventional data sorting algorithm (ascending / descending) is called 'Partition-Fusion' and is commonly described in the computer literature.

  

The zones composed of variables Cell (k) are now formed of variables CellZone (k), with in addition to parameters Cell-ID and duration, a new data, the number of visits.

  

[0038] The Zones are now all ordered.

1.7. Processes: Algorithm "Fusion"

  

The objective is to merge the Zones that have at least one cell in common.

  

One method consists in listing all the cells present in the Zones, in an intermediate variable CellTri, associating them with the following parameters: Cell-ID, associated zone (the index is sufficient).

  

- Once listed, these cells are sorted in ascending order of Cell-ID, for example by applying a sorting algorithm "Partition-Fusion".

  

The duplicate cells are then easily identified, which then allows to merge the areas concerned.

  

- Zones are now ordered and unique (without common point).

1.8. Processes: Updating Places (1)

  

The "Fusion" algorithm is used to merge Zones and Places that have at least one cell in common.

  

- A coefficient R is introduced to update the data related to Places. This coefficient applies to the duration and counting parameters of the visits to the Place and the cells that compose it.

  

- This principle allows "to forget" an important place when no longer visited for several weeks (move, change of work, end of vacation, ...).

1.8. Processes: Update Locations (2)

  

[0047] The second form of updating concerns the cells that compose the locations.

  

[0048] The zones make it possible to progressively connect new cells to already created places. Nevertheless, these cells can be anecdotal (a café next to the user's home and very occasionally visited) and must be erased. This avoids an artificial phenomenon of irreversible enlargement of the Places with time.

  

[0049] Cells whose weighted visits are less than a criterion of 0.1 are erased.

  

Places are sorted according to the duration criterion and only the first 20 are kept. The goal is indeed to 'learn' the environment of the user (and the mobile device) by keeping only what is significant in his lifestyle.

  

For places whose GPS reading efficiency is low, a time is introduced to control the GPS reading accurately.

1.9. Main data (structure)

  

[0052] Zone (i) = [CellZone (1), CellZone (2), ...] with CellZone (j) = [Cell-ID, count, duration]

  

CellTri (i) = [Cell-ID, Zone n (n)]

  

[0054] Location (i) = [count, duration, tps, GPSEff, CellLieu (1), CellLieu (2), ...]

  

With CellLieu (j) = [Cell-ID, duration, count]


    

Claims (6)

1. Système de géolocalisation par GPS, caractérisé par le fait que la périodicité de la lecture GPS est pilotée par la reconnaissance de la zone géographique dans laquelle se trouve l'appareil mobile. GPS geolocation system, characterized in that the periodicity of the GPS reading is controlled by the recognition of the geographical area in which the mobile device is located. 2. Système de géolocalisation par GPS selon la revendication 1, caractérisé en ce que le système identifie et apprend les zones géographiques à partir des antennes GSM(2G)/UMTS(3G ou technologie supérieure) du réseau de l'opérateur mobile dans son environnement. GPS geolocation system according to claim 1, characterized in that the system identifies and learns the geographical areas from the GSM (2G) / UMTS (3G or higher technology) antennas of the mobile operator's network in its environment. . 3. Système de géolocalisation par GPS selon la revendication 1, caractérisé en ce que le système identifie et apprend les zones géographiques à partir des bornes Wifi/Wimax dans son environnement. GPS geolocation system according to claim 1, characterized in that the system identifies and learns the geographical areas from the Wifi / Wimax terminals in its environment. 4. Système de géolocalisation par GPS selon la revendication 1, caractérisé en ce que le système identifie et conserve en mémoire pour chaque zone géographique la position GPS moyenne avant la perte du signal GPS. 4. GPS geolocation system according to claim 1, characterized in that the system identifies and stores in memory for each geographical area the average GPS position before the loss of the GPS signal. 5. Système de géolocalisation par GPS selon la revendication 1, caractérisé en ce que le système identifie et conserve en mémoire pour chaque zone géographique la durée moyenne entre l'entrée dans la zone géographique et la perte du signal GPS. 5. GPS geolocation system according to claim 1, characterized in that the system identifies and stores in memory for each geographical area the average time between entry into the geographical area and the loss of the GPS signal. 6. Système de géolocalisation par GPS selon la revendication 1, caractérisé en ce que le système espace significativement la périodicité de la lecture GPS (mode sommeil) lorsqu'il se trouve dans une même zone géographique depuis un temps suffisamment long. 6. Geolocation GPS system according to claim 1, characterized in that the system space significantly the periodicity of the GPS reading (sleep mode) when it is in the same geographical area for a sufficiently long time.
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