CN100362897C - 无线局域网络位置服务系统及其方法 - Google Patents

Abstract

一种无线局域网络位置服务系统及其方法，该系统具有一管理服务器、一定位服务器、一业务服务器、及一可携式终端，通过可携式终端上持续发送的信号强度数据来作为定位的依据，根据信号强度数据在信号分布图上所代表的对应坐标数据，来确定可携式终端实际位置并产生对应的请求服务内容传回给可携式终端使用。通过在无线局域网络中信号强度数据所进行的位置服务，不但可避免定位盲点还可提供更高的定位精确度。

Description

无线局域网络位置服务系统及其方法

技术领域

本发明涉及一种有关于位置服务(Location Based Service，LBS)的系统及其方法，特别是指一种应用在无线局域网络环境中，利用信号强度来进行可携式终端定位以提供对应服务内容的系统及其方法。

背景技术

随着无线局域网络技术的迅速发展，许多无线局域网络的应用开始随之因应而生。目前在无线局域网络中最广泛的，莫过于无线上网漫游、浏览网页及收发电子邮件等应用，这些在过去有线网络时代早已经被发展成熟的服务机制，到了如今的无线网络时代更可提供使用者随时随地无线使用的便利性。

然而，真正的无线局域网络应用应该不仅止于此，事实上更进一步来说，无线局域网络应该要能够满足“4A”的需求，也就是能够让任何人(Any people)在任何地点(Any place)、任何时间(Any time)可以通过任何终端(Any device)来取得所需要的各式各样的服务。由于无线局域网络具有服务广泛、速度较快及建置容易等优势，因此若能够有效地将无线局域网络应用与既有的网际网络服务充分结合的话，供无线局域网络中的使用者能够在各个地方随时享受到各种所需服务，则势必更加能够突显出无线局域网络应用的价值。

所谓的位置服务(Location Based Service，LBS)，即是一种结合地理信息系统(Geographical Information System，GIS)的技术，是能够根据使用者的所在位置提供对应网际网络服务的应用技术，其通过特定的定位技术，如：全球卫星定位系统(Global Positioning System，GPS)、无线基站定位……来获知移动中的使用者当前所在地理位置，然后由网际网络提供对应的服务给使用者，让使用者能够享受到最佳的服务。但是，这些公知的定位技术都存在着一定的缺点和局限，如：利用全球卫星定位系统的定位会有定位盲点，通过无线基站的定位结果精确度太差……因此，经常造成位置服务的品质不够好，同时也会造成使用者的满意度降低。

因此，若要能够进一步提升位置服务的品质和满意度，降低定位技术上的缺陷，势必要能够结合目前发达的无线局域网络技术来作相对的改善以彻底避免过去定位技术上的问题，当定位技术具备更高的服务品质和精确度之后，未来结合位置服务的网际网络服务应用将可以更上一层楼，也同时大大拓展无线局域网络的应用附加价值。

发明内容

有鉴于此，本发明提出一种基于无线局域网络位置服务的系统和方法。其主要的技术特征在于利用可连接无线局域网络的可携式终端所接收的信号强度数据来作为位置服务定位的主要依据，根据信号强度数据在伺服端内建的信号分布图上所代表的对应坐标数据，来确定可携式终端的实际位置并产生对应的请求服务内容传回给可携式终端使用。

所以为达到上述目的，本发明所提供的无线局域网络位置服务系统中，包含有下列部分：

(1)在伺服端，包含管理服务器、定位服务器及业务服务器(service server)。其中管理服务器及业务服务器属于公知的部分，管理服务器负责接收远处客户端可携式终端的数据与请求，并且负责对可携式终端进行一些必要的授权和验证管理，并提供数据的下载服务及记录可携式终端的连接信息作为收费管理之用；业务服务器负责根据定位服务器的定位结果来产生出对应的服务内容提供给客户端的可携式终端。

伺服端中主要的系统特征在于定位服务器的部分，可以根据管理服务器所传送的来自客户端可携式终端的信号强度数据，利用内建的信号分布图及对应坐标数据表来解析产生可携式终端的定位数据，并解析可携式终端所请求的服务数据来解析产生对应的请求服务项目，使业务服务器可以依照可携式终端的请求提供对应的服务内容。

(2)在客户端，则需要具有可携式终端(如：手机、个人数字助理……)，终端中必须包含通信接口(兼容于IEEE802.11规格)及信号感测程序(可自管理服务器下载安装)。主要负责将通信接口所接收到的信号通过信号感测程序转换为对应的信号强度数据，连同所要求的请求服务数据传送给管理服务器，以便进行终端定位及提供服务内容的处理。

另外，本发明所提供的无线局域网络位置服务方法，包含有下列步骤：首先可携式终端获取一信号强度数据及一请求服务数据，定位服务器持续接收该强度数据及该请求服务数据；然后该定位服务器对该信号强度数据进行采样，并根据采样点进行可携式终端定位，产生终端定位数据，并且解析该请求服务数据，产生请求服务项目；由业务服务器依照请求服务项目执行对应服务以产生请求服务内容；最后传回请求服务内容至可携式终端。

通过本发明的基于无线局域网络位置服务的系统和方法，不但可避免定位盲点还可提供更高的定位精确度，达到提升无线局域网络位置服务应用品质的目的及功效。

有关本发明具体可行的实施方式，配合附图说明如下：

附图说明

图1是本发明所提供的无线局域网络位置服务系统及其方法的系统架构图；

图2是本发明所提供的无线局域网络位置服务系统及其方法的方法流程图；

图3是本发明所提供的无线局域网络位置服务系统及其方法的终端定位流程图；

图4是本发明所提供的无线局域网络位置服务系统及其方法的信号分布图示意图；

图5是本发明所提供的无线局域网络位置服务系统及其方法的终端定位结果示意图；及

图6是本发明所提供的无线局域网络位置服务系统及其方法的较佳实施例示意图。

其中，附图标记说明如下：

50     无线局域网络

101    可携式终端

102    管理服务器

103    定位服务器

104    业务服务器

400    采样点分布

450    终端定位结果

步骤200持续接收可携式终端一信号强度数据及一请求服务数据

步骤210根据该信号强度数据进行可携式终端定位产生一终端定位数据

步骤220解析该请求服务数据产生一请求服务项目

步骤230依照该请求服务项目执行对应服务产生一请求服务内容

步骤240传回该请求服务内容至可携式终端

步骤300读取无线局域网络中一信号分布图及一对应坐标数据表

步骤310持续读取该信号强度数据并查找一对应坐标数据

步骤320依照一采样设定条件撷取三个采样点的该对应坐标数据

步骤330通过三角定位演算计算出该终端定位数据

步骤340传出该终端定位数据

具体实施方式

本发明提供一种无线局域网络位置服务系统及其方法，是将无线局域网络技术与位置服务(Location Based Service，LBS)技术作充分结合后所产生的一种全新应用服务模式；此种基于无线局域网络技术的位置服务不但可避免掉许多过去公知定位技术上的定位盲点，还可提供更高的定位精确度，扩大无线局域网络位置服务应用的领域范围。

图1为本发明的系统架构图，同时说明本发明的实际运作状况，进一步说明如下：

本发明系统架构包括位于伺服端的管理服务器102、定位服务器103及业务服务器104。管理服务器102，属于公知的技术手段，负责与客户端的可携式终端101连接以接收其数据与请求，除了接收可携式终端101所传送的信号强度数据及请求服务数据之外，事实上管理服务器102还负责对可携式终端101进行一些必要的授权和验证管理，或者亦可提供数据的下载服务及记录可携式终端101的连接信息作为收费管理之用；业务服务器104，基本上可根据定位服务器103的定位结果来产生出对应的服务内容提供给客户端的可携式终端101，业务服务器104即为一般公知的地理信息系统(Geographical Information System，GIS)，其可提供的服务内容至少包括：进行地图控制、目标定位、查询检索、空间分析、路径分析、推出式服务(pushservice)、……，完全可依照可携式终端101的定位结果及请求项目来搭配执行以提供不同的服务内容。

至于定位服务器103则为本发明系统在伺服端的主要特征，其主要负责与管理服务器102连接，用以接收信号强度数据并解析产生终端定位数据，及接收请求服务数据并解析产生请求服务项目。

在定位服务器103中内建有依照信号强度所建立的信号分布图(如图4所示)及相应于信号分布图的对应坐标数据表。当收到来自客户端可携式终端101所发出的信号强度数据时，便可以通过采样的信号强度的分布状况来确定出可携式终端101的位置，并配合对应坐标数据表找出可携式终端101的实际坐标位置。

在采样方面，定位服务器103会通过所设定的采样设定条件来进行，通常采样会以三个采样点为基准，然后根据采样设定条件来确定三个采样点的对应坐标位置，然后再通过三角定位演算进一步求出可携式终端101所在的位置。在本发明较佳实施例当中，采样设定条件设定为当所接收到的信号强度数据与信号分布图中所记载的信号强度大小差值最小的即可作为采样点，当找到三个采样点之后便可以推算出可携式终端101的空间位置。

另外，本发明系统架构中还包含主要特征所在的客户端的可携式终端101，其通过无线局域网络50与伺服端的管理服务器102连接。负责传送信号强度数据及请求服务数据给管理服务器102，此可携式终端101可以是手机、个人数字助理或其它可携式的通信平台，通常具有一通信接口用以连接至无线局域网络50上，此通信接口至少为IEEE802.11兼容规格接口，当可携式终端101激活无线局域网络功能时，便通过此通信接口进行信号的接收与传送。

为了达到本发明传送信号强度数据的目的，在可携式终端101上还必须安装执行一个信号感测程序，此信号感测程序亦可由管理服务器102上直接下载安装使用，主要负责解析通信接口所接收信号的强度，并产生对应的信号强度数据。若可携式终端101通过一般浏览器接口与管理服务器102进行连接沟通，则此信号感测程序便可以外挂程序(plug-in)的形式存在，或者也可以是一般的应用程序形式。

请求服务数据，则是由负责可携式终端101与管理服务器102之间沟通的接口所产生的，如：浏览器。当可携式终端101连接至管理服务器102时，可通过管理服务器102所提供的内容来提出对应的请求服务数据，而此为公知的技术手段，在此不作赘述。

本发明实际的运作流程，可通过图2及图3来加以说明。首先，图2示出本发明方法中的主要流程，说明如下：首先，当可携式终端101连接至管理服务器102时，管理服务器102便开始持续接收可携式终端101所传送来的信号强度数据及请求服务数据(步骤200)，信号强度数据主要是通过执行设于可携式终端101上的信号感测程序(当可携式终端101是通过浏览器与管理服务器102连接时，信号感测程序可以外挂程序的形式自管理服务器102下载至可携式终端101上自动安装执行)解析可携式终端101上通信接口(兼容于IEEE802.11规格)所接收的信号而产生的；然后定位服务器103便根据由管理服务器102所传送来的持续信号强度数据，进行可携式终端101的定位，产生终端定位数据(步骤210)，产生终端定位数据的详细步骤将配合图3在下文作更详细的描述；同时，定位服务器103也将进行请求服务的解析，解析请求服务数据然后产生请求服务项目(步骤220)；所产生的终端定位数据与请求服务项目将被进一步传送至业务服务器104中，然后业务服务器104依照请求服务项目执行对应服务产生请求服务内容(步骤230)；最后依照所得到的终端定位数据传回请求服务内容至可携式终端101(步骤240)，结束整个利用无线局域网络位置服务系统所执行的运作流程。

有关终端定位数据的产生，将配合图3加以说明。首先，定位服务器103必须先读取出内建有关指定区域中无线局域网络的信号分布图及对应坐标数据表(步骤300)，信号分布图(如图4所示)是依照指定区域中各个地方的无线局域网络信号强度所绘制出来的地图，而对应坐标数据表则记录代表每个地方信号强度的详细坐标位置；然后持续读取有关可携式终端101的信号强度数据并查找出对应坐标数据(步骤310)，当得知信号强度数据中所代表的信号强度时，便可以很容易地查找对应坐标数据表来找到其实际所代表的坐标位置；为了确保所求得的可携式终端101所在位置的精确性，本发明方法将依照事先所设定的采样设定条件来撷取三个采样点的对应坐标数据(步骤320)，一般采样点的确定(即采样设定条件)通常是以信号强度数据中的实际信号强度与信号分布图中的信号强度差异最小的为准；找到三个采样点之后，便可进一步通过三角定位演算计算出最后的终端定位数据(步骤330)，三角定位演算为公知的技术手段而本发明对于采样点及演算的部分也不以此为限，可使用其它方式替代；最后传出终端定位数据给业务服务器104(步骤340)，完成终端定位数据的产生流程。

如上所述，可以用图5来对本发明终端定位的部分作辅助说明。在图5中，A、B及C为根据采样设定条件所找到的采样点分布400(即三个采样点，但实际采样点的数量可以根据所使用的定位演算不同而有所调整)，而“星号”则为经过三角定位演算所找到的终端定位结果450(即实际可携式终端101的所在位置)。

图6是本发明所举之较佳实施例的说明。该图表示当本发明的无线局域网络位置服务应用在保安业务上的“目标定位”时，可以不受室内定位盲点的限制，可以藉由终端定位结果450的显示很精确地找到被锁定目标的所在位置，使保安人员都能够很快地掌握“目标”并执行对应的处理。

以上所述，仅为本发明中的较佳实施例而已，并非用来限定本发明的实施范围；凡依本发明申请专利范围所作的均等变化与修饰，皆为本发明专利范围所涵盖。

Claims (15)

1.一种无线局域网络位置服务系统，具有一管理服务器，负责接收远程的数据与请求；一业务服务器，负责提供远程所请求的服务内容，其特征在于该系统还包含：

一可携式终端，包含一通信接口及一信号感测程序，该可携式终端用以传送一信号强度数据及一请求服务数据至该管理服务器，其中该通信接口用以接收外部信号，该信号感测程序负责解析信号以产生该信号强度数据；及

一定位服务器，与该管理服务器连接，用以接收该信号强度数据并解析产生一终端定位数据，及接收该请求服务数据并解析产生一请求服务项目；

其中，当该可携式终端通过无线局域网络与该管理服务器连接时，将通过该信号感测程序持续发送该信号强度数据及该请求服务数据至该管理服务器；该业务服务器与该定位服务器连接，能根据该终端定位数据及该请求服务数据来产生一请求服务内容传回至该可携式终端。

2.如权利要求1所述的无线局域网络位置服务系统，其中该通信接口为IEEE802.11兼容规格接口。

3.如权利要求1所述的无线局域网络位置服务系统，其中该信号感测程序为外挂程序。

4.如权利要求1所述的无线局域网络位置服务系统，其中该定位服务器还包含一信号分布图及一对应坐标数据表，用以根据该信号强度数据的信号强度大小，提供发送该信号强度数据的该可携式终端在该信号分布图上的一对应坐标数据。

5.如权利要求4所述的无线局域网络位置服务系统，其中该终端定位数据是根据一采样设定条件、利用对三个采样点的该对应坐标数据的三角定位演算所得出。

6.如权利要求5所述的无线局域网络位置服务系统，其中该采样设定条件是指该信号强度数据与该信号分布图的信号强度大小之差值最小者。

7.如权利要求1所述的无线局域网络位置服务系统，其中该业务服务器是指地理信息系统服务器。

8.一种无线局域网络位置服务方法，该方法包含下列步骤：

可携式终端获取一信号强度数据及一请求服务数据，定位服务器持续接收该信号强度数据及该请求服务数据；

该定位服务器对该信号强度数据进行采样，并根据采样点进行可携式终端定位，产生一终端定位数据，并且解析该请求服务数据，产生一请求服务项目；

由业务服务器依照该请求服务项目执行对应服务以产生一请求服务内容；以及

传回该请求服务内容至可携式终端。

9.如权利要求8所述的无线局域网络位置服务方法，其中该信号强度数据是通过执行设于可携式终端的一信号感测程序以解析该可携式终端的一通信接口所接收的外部信号而产生。

10.如权利要求9所述的无线局域网络位置服务方法，其中该通信接口为IEEE802.11兼容规格接口。

11.如权利要求9所述的无线局域网络位置服务方法，其中该信号感测程序为外挂程序。

12.如权利要求8所述的无线局域网络位置服务方法，其中该根据该信号强度数据进行可携式终端定位产生该终端定位数据的步骤中，还包含下列步骤：

读取无线局域网络中一信号分布图及一对应坐标数据表；

持续读取该信号强度数据并查找对应坐标数据；

依照一采样设定条件撷取三个采样点的该对应坐标数据；

通过该对应坐标数据计算出该终端定位数据；以及

传出该终端定位数据。

13.如权利要求12所述的无线局域网络位置服务方法，其中该终端定位数据是根据一采样设定条件，利用对三个采样点的该对应坐标数据的三角定位演算所得出。

14.如权利要求13所述的无线局域网络位置服务方法，其中该采样设定条件是指该信号强度数据与该信号分布图的信号强度大小之差值最小者。

15.如权利要求8所述的无线局域网络位置服务方法，其中该业务服务器是指地理信息系统服务器。

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