CN102065144A

CN102065144A - 用小范围调频广播为移动互联终端提供poi信息的方法

Info

Publication number: CN102065144A
Application number: CN2010106145542A
Authority: CN
Inventors: 田勇; 胡洁
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2010-12-23
Filing date: 2010-12-23
Publication date: 2011-05-18

Abstract

本发明公开了一种使用小范围FM调频广播为移动互联终端提供当前精细位置信息以及其他相关信息的方法。精细位置信息包括经纬度和当前位置的POI信息，即发射端所处地点的名称和类别(如商铺，加油站)等信息。小范围单向FM广播信号覆盖，是发射端、服务端和接收端配合实现的服务。注册用户将发射端当前的精细位置信息录入到服务端，服务端进行数字化编码后转换为DTMF音频信号，保存在音频文件中。发射端从服务段下载音频文件并将音频信号进行小范围调频广播。接收端通过FM收音机接收到音频信号并解码，得到发射端的精细位置信息。本发明具有低成本，精确的特点，解决了GPS信号不可用时的定位问题，并可轻易解决在同一时间为大量客户端提供信息的难题。

Description

用小范围调频广播为移动互联终端提供POI信息的方法

技术领域

本发明涉及移动互联技术领域，尤其涉及一种基于使用小范围调频广播作为近场通信(Near FieldCommunication)的一种手段，来为移动互联终端提供位置信息以及其他信息的方法。

背景技术

以2007年iPhone手机的推出为标志，互联网应用，通过移动应用商店(如苹果的App Store)，开始向移动智能终端迅速普及。iPhone/Android等智能手机，以及iPad等平板电脑，创造了全新的用户体验，并且可以通过3G网络或者WIFI热点接入互联网，充分发挥移动终端的便携优势，从而实现随时随地的云计算。

本发明的技术领域属于移动互联应用领域，是为位置服务(LBS，Location Based Service)这种新业务，提供终端当前的精确位置，并能够(但不限于)根据当前位置发布其他服务信息的新技术。

位置服务，就是在移动互联迅猛发展的背景下，产生的新的移动业务。位置服务的具体含义是，将用户当前的位置作为新的计算参数，和其他参数一起通过智能终端送往云端，位置参数的引入会促生新的应用逻辑，会对原有的计算结果，根据地理位置的距离或者可达的便利性进行过滤或者排序，这会给用户带来更大的便利，并且也是移动互联应用所特有的新业务。举个例子，百度在2010年推出的“百度身边”业务就是一个典型的LBS业务，用户可以搜索自己身边的各种生活资讯，非常火热。类似的新服务商还有“街旁”“邻讯”等等。这些业务有一个共同特点，就是依赖于对位置的精确确定。

位置服务的质量在很大程度上依赖于精确获取用户的当前位置(定位)，可以说失之毫厘，有时会谬以千里。目前的移动智能终端，主要采用以下的方法进行定位：

第一种定位方法，使用终端自带的GPS接收机定位，通过卫星定位系统来定位。这种方式的优点是，定位精度高。缺点有两个，第一，耗电高，开启GPS后，终端的续航时间大大下降。第二是有位置上的约束。在室内很难使用，在室外也经常会寻星失败。

第二种定位方法，使用服务商提供的的基站定位服务或者WIFI热点定位服务。有一些互联网服务商，比方说谷歌，通过采集移动通信网络的基站/扇区编码(或者WIFI热点信息)与他们覆盖的地理位置的对应关系，建立位置数据库，并为终端提供(基于无线接入信息的)位置查询服务。移动终端接入互联网后，通过把当前的GSM或者CDMA的基站/扇区信息，或者WIFI热点的名称、参数等信息发送给服务商，可以查询到当前的大致位置。这种定位方式的优点是，只要接入互联网，就能查询位置，没有室内，室外等使用地点的限制。缺点是，第一，定位精度低，误差可能大至几百米。定位不够精确会损失了位置服务的质量，系统给出的计算结果就不再具有贴近用户的属性了。第二，基站/热点的位置数据库信息的完整性不高，缺乏维护，信息准确性没有保证。

第三种定位方法，中国电信在2010年末宣布其“天翼导航”业务使用GPSOne技术提供服务。这种采用卫星和基站复合定位的技术，减少了寻星的时间，提高了定位精度，并且可以通过基于基站信息的三角计算来定位，可以在室内达到100米的定位精度。但是对于基于位置的电子商务对定位的要求来说，100米的误差，还是太大了。100米，可能意味着在另外一幢建筑物，对于位置服务的基本需求，比方说“签到”(表示用户来到了某个地点，某个商铺)来说，这个误差还是太大了。精确的位置服务，需要的不仅仅是一个经纬度坐标确定的位置，而是这个用户，到底在哪个店里面流连，到底经过了哪些店。只有做到这个精度，位置服务才能更具有吸引力。

基于以上的分析，定位的精确性与精细性对位置服务的实现和服务质量至关重要，可是现有的基于GPS定位和基站、热点的定位方式在可用性和精确性上存在问题。

发明内容

本发明目的是提供一种全天候的精细定位的技术手段。所谓精细，是指不单要确定经纬度，而且要确定客户端当前所在的POI(Position Of Interest)。比方说，可以确定在某商厦的某一层的某个摊位。如附图1所示。

本发明分为信号服务端，信号发射端和信号接收端三个部分。如附图2所示。服务端将信息编码为音频文件，发射端从云端获得音频文件，并在指定位置进行小范围单向广播覆盖，当接收端进入覆盖区域，经过和服务端配合，对接收到的音频信号进行解码，得到当前广播的精细位置信息和其他信息。

附图说明

图1：通过FM广播信号提供精细位置信息

图2：系统地服务端，发射端和接收端。

图3：服务段的用户数据管理。

图4：发射(定位)信息广播的工作流程。

图5：使用URL来压缩空中数据传输

具体实施方式

小范围单向FM广播信号覆盖，可以看作是发射端、服务端和接收端配合实现的一个服务。如果一个用户需要使用这个服务，首先需要在服务端进行用户注册和发射端注册。服务端应为用户提供管理界面，对注册发射端和发射的信息进行管理。用户注册后，将获得用户ID(userid)，做给该用户的唯一身份标识。一个用户可以注册多个发射端设备，服务端为发射端也分配ID(senderID)，发射端需将能标识自身设备的唯一标识(比方说手机的IMEI码)发送给服务端，以便服务端生成唯一的senderID。用户可以为每个发射端配置需要发送的信息，服务端将这些信息转换为音频编码保存起来。如附图3。

信号发射端需要满足两个条件才可以正常工作：第一，能够接入互联网，从而可以登录到服务端。第二，能够从服务器接受拥有该发射端的用户为其配置的音频信号列表，并由用户选择其中之一，通过低功率射频设备，进行小范围的调频(FM)广播。发射端发射音频的工作流程如附图4所示。

[0020]对于用户在信号服务端位发射端配置的(待发送)信息，在位置服务中，最典型当属该发送端的注册的精确位置描述(比方说经纬度)，以及对该位置(一般都是POI)的精确描述。注册用户需保证发射端的工作位置与其注册的POI的位置严格一致。系统可以采用其他的粗略定位技术或者发射端位置的相对关系进行大致的位置验证，但是主要还是依靠人工保证。

本发明实际上描述的是一种新的近场通信(Near Field Communication)方式，这种方法能够承载的信息，并不局限于位置信息。

接收端可以在一定的频率范围内，扫描有效的信息广播。以软件读入FM广播的音频，并进行本地解码。

信息内容设计：发送的一般包括经纬度信息，发射端用户的令牌(token)以及POI信息(编码)。为了保密和安全的目的，服务端可以对返回给发射端的信息进行加密，防止信息被篡改。服务端可以分别为注册用户保存密钥，并使用在信息的编码和解码当中。编码方式一般为TLV(Type Length Value)编码。

一般来说发射端和接收端都可以接入互联网，都可以与服务端联络，所以可以采用广播URL或者其他索引码的这种设计来压缩空中传输的信息量。使用一个在一定时间内有效的URL或者索引码(如一个数字)，来作为一组信息的标识，发射端发射的音频信号的内容，实际上是一个URL，接收端解码后，使用它到服务器上去获得详细的信息。如图5所示。

近场通信的信息的内容和编码方式可以灵活设计，以下介绍了TLV编码方式，并以经纬度信息的编码为例，解释了如何把TLV信息转换为音频文件。这个过程，一般分两步：

第一步，把信息用数字的编码表达出来，每个信息段的编码，采用TLV(Type Length Value)方式，使用扩展巴克斯范式描述如下：

举例，一个地理位置，位于北京市海淀区玲珑路。经度为东经116.292765度，纬度是北纬39.932357。将这两个数字使用16进制浮点数表示后，对应的TLV编码为：

00 10 405D12BCA9691A76 01 10 4043F7577963992D.

该编码的含义解释如下：

；经度信息

；长度为0x10(十六进制)，十进制为16

405D12BCA9691A76 ；116.292765的双精度16进制表达，共64位，16个十六进制数字

；经度信息

；长度为0x10(十六进制)，十进制为16

4043F7577963992D ；116.292765的双精度16进制表达，共64位，16个十六进制数字

[0027]第二步，将第一步产生的位置编码其转换为音频信号，保存在音频文件中。

转换的方法很多，最为直接的办法是将[0-9][A-F]这16个数字，映射到16个DTMF的信号如下：

将第一步中产生的编码，如：00 10 405D12BCA9691A76 01 10 4043F7577963992D，通过软件逐个数字生成DTMF音频信号，并以PCM(a-law)的方式保存为音频文件(WAV格式)。该音频转换软件包，为发明人自行开发。每个DTMF信号持续50毫秒，两个DTMF信号之间间隔为10毫秒。为确保信息分界，每两个信息段之间，静默300毫秒。

通信内容的管理和编码，可以在终端完成，也可以在服务端完成，但是推荐在服务端完成。服务端的计算能力强大，用户管理起来也比较方便。并且可以通过建URL或者索引码来减少在近场通信中，空中传输的数据内容。这有利于保证信息的安全性。

音频的发送方式。作为发射端的移动终端，无疑应该具备播放指定格式的音频文件的功能。对于将音频发射的部分，有一些移动终端(比方说有些型号的手机，如诺基亚N85)已经具有FM射频的功能，这无疑将有利于本发明的实施与推广。对于没有射频功能的终端，只要有音频输出端口(如耳机口)，可以将外接小功率FM发射器接入发射端设备的音频输出(耳机)插孔，设定播放的FM频率，并循环播放音频文件。

可以通过调整发射功率，使发射距离限制在合理范围(如10到30米)，确保定位的精度和合适的信号覆盖范围。

对于信息的接收端，它具有FM接收功能的智能终端(很多型号的智能手机，都有类似的功能)，在指定频率接收到音频信号，并保存为音频文件。使用DTMF解码软件将音频文件中的信号解码为16进制数字流，并根据指定的编码协议，解析得到信息的实际含义。该接收和解码软件包，由发明人自行编写，并在android系统平台调试通过。接收中，应在至少检测到一个300毫秒的静默信号后，开始读入信息，保证信息的正确分界。

Claims

1.本发明的内容是：一种基于使用小范围调频广播作为近场通信(Near Field Communication)的一种手段，来为移动互联终端提供位置信息以及其他信息的方法；使用小范围单向FM广播信号覆盖来发布与位置相关的信息，可以看作是发射端、服务端和接收端配合实现的一个服务，用户在服务端配置信息并生成音频文件，发射端下载音频并进行小范围FM广播，接收端接收信息广播并进行解码，从而获得当前的位置信息以及其他信息。

2.权利要求1描述的使用小范围调频广播为移动互联终端提供位置信息和其他信息的方法，其特征在于使用小范围调频广播作为无线媒介来传播位置信息以及其他信息，并且不需要借助人力来解释广播的内容，接收段设备可以自行解码。

3.权利要求1描述的使用小范围调频广播为以移动互联终端提供位置信息和其他信息的方法，其特征在于把位置信息或者其他信息，或者这些信息的URL，进行编码，并设法转换为音频信号，从而使发射端可以进行广播；本发明要求保护的是将位置信息或者其他信息转换成为音频信号的这种方法，而不局限于任何具体的编码方式。

4.权利要求1描述的使用小范围调频广播为以移动互联终端提供位置信息和其他信息的方法，其特征在于可以使用发射URL来降低空中广播的信息量，接收端获得URL后，通过HTTP协议向服务端获得具体的位置信息或者其他信息。