CN101433117A - 在通信系统中检测位置信息的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种以计算机辅助的方式操作通信系统(KS)的方法，所述通信系统具有通信网络(NW)，所述通信网络具有多个网络节点(NK1、NK2、NK3、NK4、NK5、NK6)，这些网络节点被设计用于与通信系统(KS)的多个终端设备(EG)交换数据，其中将执行以下步骤：由所述终端设备(EG)检测针对特定点(PoI1、PoI2、PoI3、PoI4)的或者在所述特定点处的第一位置变量，其中，第一位置变量包括针对所述特定点的语义性说明；由所述终端设备(EG)检测针对特定点(PoI1、PoI2、PoI3、PoI4)的或者在所述特定点处的第二位置变量，其中，第二位置变量包括针对所述特定点的物理位置信息；并且由其中一个终端设备确定的第一位置变量和第二位置变量共同表示一个位置信息，在这里将所述位置信息发送至通信网络(NW)的网络节点(NK1、NK2、NK3、NK4、NK5、NK6)，以便进行进一步处理。

Description

在通信系统中检测位置信息的方法
本发明涉及一种以计算机辅助的方式操作通信系统的方法，所述通信系统具有通信网络，所述通信网络具有多个网络节点，这些网络节点被设计用于与通信系统的多个终端设备交换数据。本发明还涉及一种在具有通信网络的通信系统中以计算机辅助的方式操作终端设备的方法，以及一种以计算机辅助的方式操作通信网络的方法。本发明还涉及一种用于执行所述方法的通信网络和终端设备。
已知的通信网络具有多种表现形式。例如，分布在建筑物内以及或许分布在某个区域中的通信网络可以完全是由私营运营商操作的，并且仅由这样一些终端设备来使用，所述这些终端设备被分配给私营运营商或者是由私营运营商许可的。这种通信网络例如或许是特定公司的通信网络，其使得在该公司的建筑物中以及在该公司区域内进行通信成为可能。这种通信网络经常也被称为企业网。
在由通信网络覆盖的区域中，可能会确定多个关注的地点，即，所谓的关注点(PoI)。关注点与导航系统和路径规划相关联是已知的。关注点例如是餐馆、银行自动提款机或者加油站这些地点，这些地点对于地图或者导航系统的用户可能是有意义的。在通过通信网络覆盖的区域的具体情况下，这些关注点例如是会议室、工作位置、图书馆、电梯入口等。这些关注点在地图中可能被表示为一个符号或者被加印在地图上。在导航系统中例如已知的是，只要您接近这些关注点，那么就将以声音或者视觉的方式示出这些关注点。此外，针对这些关注点还可以存储附加的信息，例如：营业时间、电话号码等。
被设置用于与该通信网络的网络节点通信的终端设备可以使用无线通信接口，例如WLAN(无线局域网)、DECT(数字增强无线通信)、Bluetooth(蓝牙)、GSM(全球移动通信系统)等，借助它们能够与通信网络的网络节点进行数据交互。
基于这种无线通信技术，终端设备或者与该终端设备通信的基础设施、例如通信网络能够确定当前位置。所述位置可以纳入任意定义的坐标系统中。于是，现在就可以向每一个PoI分配一个位置，并且在该通信网络能够访问的数据库中存储在所定义的坐标系统中的物理坐标。
对当前局部位置的确定可以采用已知的三角测量方法(Triangulation)(例如通过通信网络的多个网络节点)，或者借助GPS或者伽利略系统(Galileo)实现经纬度的确定。同样已知的是，结合无线中继条件(Funkfeldbedingungen)确定位置，其中，确定至通信网络的基于无线方式通信的多个网络节点的场强。
通过连续地检测终端设备的当前位置(例如以坐标的形式)，并且与通信网络交换坐标就可以探测到“接近关注点”。因此，为了实现这种功能必要的是，在由通信网络覆盖的局部区域中，针对各个关注点执行测量措施，以便将所测得的物理坐标信息指派给所定义的坐标系，并且将在此检测到的数据存储在数据库中。
其缺点在于，针对各个关注点执行测量是非常复杂的，尤其是当通信网络具有巨大的空间延展时。此外，下述情况也产生问题，即，空间给定条件的变化可能导致变化的测量值，影响到终端设备在关注点的当前位置。空间给定条件的这种变化可以例如因为建筑物内被搬移的家具、在建筑物内对墙壁的移动、尤其是插入墙壁而发生。
本发明的技术问题在于给出一种以计算机辅助的方式操作具有通信网络和多个终端设备的通信系统的方法，本发明的任务还在于给出一种以计算机辅助的方式操作所述通信网络和所述终端设备的方法，其不包括在现有技术中所描述的那些缺点。此外，本发明的技术问题在于给出一种通信网络和一种终端设备，它们被设计用于执行根据本发明的方法。
借助独立权利要求的特征解决这些技术问题。由从属权利要求得到有利实施方式。
本发明涉及一种以计算机辅助的方式操作通信系统的方法，所述通信系统具有通信网络，所述通信网络具有多个网络节点，这些网络节点被设计用于与通信系统的多个终端设备交换数据，所述方法包括下述步骤：由终端设备检测针对特定点的或者在所述特定点处的第一位置变量，其中，第一位置变量包括针对所述特定点的语义性说明。由终端设备检测针对特定点的或者在所述特定点处的第二位置变量，其中，第二位置变量包括针对所述特定点的物理位置信息。由其中一个终端设备确定的第一位置变量和第二位置变量共同表示一个位置信息，在这里将所述位置信息发送至通信网络的网络节点，以便进行进一步处理。
根据本发明的方法使得下述情况成为多余，即，预先测量关注点的物理坐标，所述关注点被标识为特定点。此外，对于特定点必要的信息(也就是说物理坐标)是通过终端设备自己确定的。为了能够向特定点分配物理坐标，本发明规定：除了物理位置信息之外，附加地还检测呈第一位置变量形式的针对该特定点的语义性说明。根据表示位置信息的第一位置变量和第二位置变量，在存在多个位置信息的情况下，每个特定点的物理地点能够由多个终端设备或者说根据多次测量按照简单方式以高可靠性测得。
特别是可以这样确定在操作通信系统期间发生的变化，即，例如针对特定点(向所述特定点分配作为第一位置变量的语义性说明)，检测包括另一物理位置信息的第二位置变量。于是，根据本发明的方法提供了自学机制，结果由通信网络管理员执行的管理性测量将成为多余。
在本发明的一个实施方式中，网络节点对由多个终端设备接收的位置信息进行分析，同时根据第二位置变量针对各个第一位置变量确定对应的第三位置变量，其中，第三位置变量包括针对由第一位置变量表征的特定点的物理位置信息。为了确定第三位置变量最好引用多个第二位置变量，并且尤其是以统计学的方式分析这些第二位置变量。换言之，在这里针对各个特定点的语义性说明，检测例如以在任意定义的坐标系中的坐标形式的物理位置信息。在这里，通过对发送到特定点的多个物理位置信息进行分析来确定该物理位置信息。因此能够以高可靠性为各个特定点确定针对给定时间点实际的或者可能性很高的物理位置信息，该物理位置信息将被存储在第三位置变量中。在这里，第三位置变量在内容方面可能与第二位置变量一致。然而，针对特定点的第三位置变量可能与针对该特定点的第二位置变量不同，例如，当该特定点发生了事实上的物理位置变化时。
根据本发明的方法的另一个设计，由网络节点针对各个特定点存储第一位置变量和第三位置变量作为位置信息。网络节点例如可以是通信网络的中央计算机，该中央计算机与用于保存数据库的存储器保持连接。存储针对特定点的第一位置变量和第三位置变量就足够了，这是因为第三位置变量包括由对特定点的多个第二位置变量进行持续分析而确定的物理位置信息。在可能的情况下，如果需要对针对特定点的物理位置信息的改变进行追溯，可以考虑附加地存储针对该特定点的第二位置变量。
在另一个实施方式中，第三位置变量将被提供给终端设备和/或通信网络的网络节点，用于进一步的处理，尤其用于识别该特定点。因此，能够针对各个特定点向终端设备提供真实有效的物理位置信息(以第三位置信息的形式)，例如用于找到该特定点。由此在操作该通信系统时保证了较高的精度。
第一位置变量的检测是通过对终端设备输入装置的激活的监视来执行的。语义性信息(其作为第一位置变量而被进一步处理)是由终端设备用户输入的。最好为此向该用户提供一个选择列表，以避免在一个特定点的语义性说明中出现差别。
对第二位置变量的检测(第二位置变量就是针对特定点或者在该特定点处的物理位置信息)，将由终端设备通过执行下述一个或多个方法来实现：关注三角测量方法，其能够借助通信网络网络节点的辅助来实现。三角测量方法能够与GPS(全球定位系统)或者Galileo-System(伽利略系统)相关联地应用。“确定在特定点处的第二位置变量的数据”的另一个可能方式在于，检测无线中继条件，这是如此实现的，即，检测至少几个基于无线进行通信的通信网络的网络节点的场强。在该变形实施方式中，特定点将通过多个在场强方面不同的通信网络的网络节点来表征。
在一种具有通信网络的通信系统中以计算机辅助的方式操作终端设备的方法，所述通信网络具有多个网络节点，所述网络节点被构造用于与终端设备交换数据，该方法将执行以下步骤：由终端设备检测针对特定点的或者在所述特定点处的第一位置变量，其中，第一位置变量包括针对所述特定点的语义性说明。由终端设备检测针对特定点的或者在所述特定点处的第二位置变量，其中，第二位置变量包括针对所述特定点的物理位置信息。由所述终端设备检测的第一位置变量和第二位置变量共同表示一个位置信息，其中，将所述位置信息发送至所述通信网络的网络节点。
在一个改进实施方式中，终端设备接收分配给特定点的第三位置变量，并且以第三位置变量来替换包括在所述位置信息中的第二位置变量，其中，第三位置变量包括针对由第一位置变量表征的特定点的物理位置信息，并且第三位置变量是由通信系统检测的。
在一种以计算机辅助的方式操作通信网络的方法中，所述通信网络具有多个网络节点，所述网络节点被设计用于与通信系统的多个终端设备交换数据，该方法将执行以下步骤：通过网络节点从多个终端设备接收位置信息，所述位置信息包括针对特定点的第一位置变量和第二位置变量，其中，第一位置变量包括针对所述特定点的语义性说明，并且其中，第二位置变量包括针对所述特定点的物理位置信息。网络节点对由多个终端设备接收的位置信息进行分析，同时根据第二位置变量针对各个第一位置变量确定对应的第三位置变量，其中，第三位置变量包括针对由第一位置变量表征的特定点的物理位置信息。
在一个改进方式中，为了确定第三位置变量而引用多个第二位置变量，并且尤其是以统计学的方式分析这些第二位置变量。
在根据本发明的方法的另一个设计中，由网络节点为各个特定点存储第一位置变量和第三位置变量作为位置信息。
在另一个实施方式中，第三位置变量将被提供给终端设备和/或通信网络的网络节点，用于进一步的处理，尤其用于识别该特定点。
通过该方法获得了“与根据本发明的通信系统相关阐述的优点相同”的优点。
本发明还包括一种通信网络，其具有多个网络节点，这些网络节点被设计用于与通信系统的多个终端设备交换数据，并且所述通信网络具有用于执行上述方法的装置。尤其是，该通信网络将被设计为企业网。
此外，本发明还包括一种用于通信系统的终端设备，所述通信系统具有通信网络，所述通信网络具有多个网络节点，所述网络节点被设计用于与终端设备交换数据，其中所述终端设备具有用于执行此前所述方法的装置。
下面，结合附图中的实施例更进一步阐述本发明。
唯一的附图示出根据本发明的通信系统KS，其包括通信网络NW，通信网络NW具有多个网络节点NK1、NK2、NK3、NK4、NK5、NK6。网络节点NK1、NK2、NK3、NK4、NK5、NK6通过通信连接KV1、KV2、KV3、KV4、KV5相互连接以便进行数据交换，其中，通信连接KV1例如被设计为无线连接方式，其余通信连接KV2、KV3、KV4、KV5例如被设计为有线连接方式。网络节点NK1、NK2、NK3、NK4、NK5、NK6能够以任意方式通过通信连接相互进行连接。此外，网络节点NK1、NK2、NK3、NK4、NK5、NK6能够通过无接触式通信接口与终端设备EG通信，其中，在图中仅示例性示出唯一的一个终端设备EG。
通信网络NW例如是所谓的企业网(Enterprise-Netzwerk)，其不是用于公共通信，与此相反其有效范围例如处于一个公司内。通信网络NW可能覆盖一个或多个建筑物以及相应的不动产。在通信网络的局部延展中定义了所谓的关注点PoI1、PoI2、PoI3以及PoI4。被标识为关注点的这些特定点例如可以表示某些工作位置、会议室、入口、电梯入口等。特定点PoI1、PoI2、PoI3和PoI4中的每一个是通过物理位置信息表征的，所述物理位置信息例如是在自定义的坐标系统中的坐标、地理学的经纬度等。此外，可以向特定点PoI1、Pol2、Pol3和PoI4中的每一个指派语义性的说明(“工作位置”、“会议室1”、“入口4”、“电梯入口8”)。
现在，本发明使得在通信网络NW中自动检测和提供位置信息成为可能，其中，该方法允许特定点的自学的说明。如果终端设备例如处于特定点PoI1，那么特定点PoI1的通过终端设备用户输入的语义性说明将被该终端设备获得。语义性说明可以由用户随意输入的说明来实现。优选地，提供具有描述性内容的列表，于是终端设备EG的用户能够选取表明特定点PoI1特征的语义性说明。
同时，通过终端设备EG来检测物理位置信息例如经纬度，或者检测至多个网络节点NK1、NK2、NK3、NK4、NK5、NK6的无线中继条件。在该实施例中，在特定点PoI1处存在至网络节点NK4、NK5和NK6的无线连接，于是在特定点PoI1处存在相应的场强FS1、FS2、FS3。语义性说明和物理位置信息共同构成位置信息，所述位置信息将由终端设备EG发送至通信网络NK中的一个网络节点NK4、NK5、NK6。
在根据本发明的通信网络NW的运行过程中，由多个终端设备EG针对每个特定点PoI1、PoI2、PoI3、PoI4将这种位置信息发送至通信网络NW。
所选择的通信网络计算机(例如服务器)针对全部特定点PoI1、PoI2、PoI3和PoI4存储被输入给它的位置信息。执行以下的分析，即：统计性地分析针对特定点的全部物理位置信息(即，指定的语义性说明)。由此得到另一个位置变量，该位置变量的物理位置信息将被分配给特定点的语义性说明。
如果，例如基于在建筑物内的结构性变化，在特定点出现场强的偏差，那么由通信网络基于改变的被指派给所述特定点的物理位置信息而记录下来。在分析时，通信网络或者执行分析的网络节点将认识到，针对该特定点的物理位置信息已经改变了。这种改变将由通信网络NW或者执行分析的网络节点记录下来。随后，能够将实际的物理位置信息提供给通信网络的网络节点或者说在它们上运行的应用程序和/或与网络节点进行数据交互的终端设备EG，以便进行进一步处理。终端设备EG能够利用这些信息，以便例如在企业网中进行导航。
由此产生了持续的完善过程，其中针对特定点的位置信息将被持续地更新和完善。自学效果是如此实现的，即：在收到由终端设备检测的当前位置信息时，通过执行分析措施的通信网络网络节点识别相对于实际值的偏差，在这里，根据对所出现的变化的相应的频率推导得到，例如：“在特定点的无线中继条件已经发生改变”。于是，以所述方式在通信网络的数据库中更新了针对特定点的位置信息。
附图标记列表
KS通信系统
NW通信网络
EG终端设备
NK1、NK2、NK3、NK4、NK5、NK6网络节点
KV1、KV2、KV3、KV4、KV5通信连接
PoI1、PoI2、PoI3、PoI4特定点(关注点)
FS1至FS11场强

Claims (16)

1.以计算机辅助的方式操作通信系统(KS)的方法，所述通信系统具有通信网络(NW)，所述通信网络(NW)具有多个网络节点(NK1、NK2、NK3、NK4、NK5、NK6)，这些网络节点被设计用于与所述通信系统(KS)的多个终端设备(EG)交换数据，其中：
由所述终端设备(EG)检测针对特定点(PoI1、PoI2、PoI3、PoI4)的或者在所述特定点处的第一位置变量，其中，第一位置变量包括针对所述特定点的语义性说明；
由所述终端设备(EG)检测针对特定点(PoI1、PoI2、PoI3、PoI4)的或者在所述特定点处的第二位置变量，其中，第二位置变量包括针对所述特定点的物理位置信息；并且
由上述终端设备(EG)中的一个终端设备确定的第一位置变量和第二位置变量共同表示一个位置信息，并且将所述位置信息发送至所述通信网络(NW)的网络节点(NK1、NK2、NK3、NK4、NK5、NK6)，以便进行进一步处理。
2.根据权利要求1所述的方法，
其特征在于，
所述网络节点(NK1、NK2、NK3、NK4、NK5、NK6)分析由所述多个终端设备接收的位置信息，并且在这里，针对各个第一位置变量，根据第二位置变量确定对应的第三位置变量，其中，第三位置变量包括针对由第一位置变量表征的特定点的物理位置信息。
3.根据权利要求2所述的方法，
其特征在于，
为了确定第三位置变量而引用多个第二位置变量，并且尤其是以统计学的方式分析这些第二位置变量。
4.根据权利要求2或3所述的方法，
其特征在于，
由所述网络节点(NK1、NK2、NK3、NK4、NK5、NK6)针对各个特定点(PoI1、PoI2、PoI3、PoI4)存储第一位置变量和第三位置变量作为位置信息。
5.根据前述权利要求之一所述的方法，
其特征在于，
将第三位置信息提供给所述终端设备(EG)和/或所述通信网络(NW)的网络节点(NK1、NK2、NK3、NK4、NK5、NK6)，以便进行进一步的处理，尤其用于识别所述特定点(PoI1、PoI2、PoI3、PoI4)。
6.根据前述权利要求之一所述的方法，
其特征在于，
第一位置变量的检测是通过对所述终端设备(EG)输入装置的激活的监视来实现的。
7.根据前述权利要求之一所述的方法，
其特征在于，
针对所述特定点(PoI1、PoI2、PoI3、PoI4)的或者在所述特定点处的第二位置变量的检测是由所述终端设备(EG)通过执行一个或多个下述方法实现的，所述一个或多个方法是：
三角测量方法；
确定无线中继条件(FS1、...、FS11)，这是如此实现的，即，检测所述通信网络(NW)的至少几个基于无线方式通信的网络节点(NK1、NK2、NK3、NK4、NK5、NK6)的场强。
8.以计算机辅助的方式操作位于通信系统(KS)中的终端设备的方法，所述通信系统具有通信网络(NW)，所述通信网络具有多个网络节点(NK1、NK2、NK3、NK4、NK5、NK6)，这些网络节点被设计用于与所述终端设备(EG)交换数据，其中：
由所述终端设备(EG)检测针对特定点(PoI1、PoI2、PoI3、PoI4)的或者在所述特定点处的第一位置变量，其中，第一位置变量包括针对所述特定点的语义性说明；
由所述终端设备(EG)检测针对特定点(PoI1、PoI2、PoI3、PoI4)的或者在所述特定点处的第二位置变量，其中，第二位置变量包括针对所述特定点的物理位置信息；并且
由所述终端设备检测的第一位置变量和第二位置变量共同表示一个位置信息，并且将所述位置信息发送至所述通信网络的网络节点。
9.根据权利要求8所述的方法，
其特征在于，
所述终端设备(EG)接收分配给所述特定点(PoI1、PoI2、PoI3、PoI4)的第三位置变量，并且以第三位置变量来替换包括在所述位置信息中的第二位置变量，其中，第三位置变量包括针对由第一位置变量表征的特定点(PoI1、PoI2、PoI3、PoI4)的物理位置信息，并且第三位置变量是由所述通信系统(KS)检测的。
10.以计算机辅助的方式操作通信网络(NW)的方法，所述通信网络具有多个网络节点(NK1、NK2、NK3、NK4、NK5、NK6)，这些网络节点被设计用于与通信系统(KS)的多个终端设备(EG)交换数据，其中：
通过网络节点(NK1、NK2、NK3、NK4、NK5、NK6)从多个终端设备(EG)接收位置信息，所述位置信息包括针对特定点的第一位置变量和第二位置变量，其中，第一位置变量包括针对所述特定点的语义性说明，并且其中第二位置变量包括针对所述特定点(PoI1、Pol2、Pol3、PoI4)的物理位置信息；并且
所述网络节点(NK1、NK2、NK3、NK4、NK5、NK6)分析由所述多个终端设备(EG)接收的位置信息，并且在这种情况下，针对各个第一位置变量，根据第二位置变量确定对应的第三位置变量，其中，第三位置变量包括针对由第一位置变量表征的特定点(PoI1、PoI2、PoI3、PoI4)的物理位置信息。
11.根据权利要求10所述的方法，
其特征在于，
为了确定第三位置变量而引用多个第二位置变量，并且尤其是以统计学的方式分析这些第二位置变量。
12.根据权利要求10或11所述的方法，
其特征在于，
由所述网络节点(NK1、NK2、NK3、NK4、NK5、NK6)针对各个特定点(PoI1、PoI2、PoI3、PoI4)存储第一位置变量和第三位置变量作为位置信息。
13.根据权利要求10至12之一所述的方法，
其特征在于，
将第三位置信息提供给所述终端设备(EG)和/或所述通信网络(NW)的所述网络节点(NK1、NK2、NK3、NK4、NK5、NK6)，以便进行进一步的处理，尤其用于识别所述特定点(PoI1、PoI2、PoI3、PoI4)。
14.通信网络(NW)，其具有多个网络节点(NK1、NK2、NK3、NK4、NK5、NK6)，这些网络节点被设计用于与通信系统(KS)的多个终端设备交换数据，其特征在于，
所述通信网络具有用于执行根据权利要求10至13之一所述的方法的装置。
15.根据权利要求14所述的通信网络，
其特征在于，
所述通信网络是企业网。
16.终端设备(EG)，其用于具有通信网络的通信系统(KS)，所述通信网络具有多个网络节点(NK1、NK2、NK3、NK4、NK5、NK6)，这些网络节点被设计用于与所述终端设备(EG)交换数据，
其特征在于，
所述终端设备具有用于执行根据权利要求8或9所述的方法的装置。
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