CN102457332A - 移动终端定位方法、设备和系统 - Google Patents

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张明
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王啸
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Abstract

本发明公开了一种用于确定移动终端的位置的方法,包括:利用特定于声波信号源设备的编码对载波信号进行调制;由声波信号源设备在特定频率上发射已调制的声波信号;由移动终端接收所述声波信号;对接收到的所述声波信号进行解调以获得所述特定于声波信号源设备的编码;以及基于所述声波信号源设备的编码和位置的对应关系确定所述移动终端的位置。本发明还涉及用于辅助确定移动终端位置的声波信号源设备、对应的移动终端以及由其构成的系统。利用本发明的方法和系统,能够利用声波作为对移动终端进行定位所需要的信息的载体,从而在其他定位技术不能应用的领域实现移动终端定位。

Description

移动终端定位方法、设备和系统
技术领域
本发明涉及移动通信领域,特别是涉及一种利用声波确定移动终端的位置的定位技术。
背景技术
随着移动终端被广泛使用,对移动终端进行定位的技术和服务也日益被需要并发展起来。例如,家人希望对单独外出的老年移动终端用户进行定位以便及时提供安全和健康方面的援助,企业希望对员工移动终端用户进行定位以便随时进行适当和高效的管理,车队希望对司机移动终端用户进行定位以便随时进行合理且经济的调度等等,这些均是移动终端定位服务的典型应用场景。
目前的移动终端定位技术主要包括:基于GPS(全球定位系统)的定位、基于移动运营网的基站的定位、基于蓝牙以及基于WiFi热点的定位。
基于GPS的定位技术主要是由GPS卫星发送用于定位的导航信息,由移动终端上的GPS接收模块接收到该信息后直接实现自身定位(诸如经纬度坐标)或利用特定的定位平台来实现自身定位(诸如地图显示)。然而,GPS定位不能实现室内定位。这是由于GPS定位的关键是接收机通过接收卫星发射的信号进行数据处理得到点位坐标,因此任何影响GPS信号接收的因素都可能导致GPS定位不准确甚至完全不能定位。而楼群建筑物正是阻挡GPS所用信息载波传播的障碍之一。而且,并非所有的移动终端都具有进行GPS定位所必需的GPS接收模块。
基于移动运营网的基站的定位又可包括基于小区标识号(Cell-ID)的定位技术、基于到达时间TOA的定位技术等。这一类技术主要是利用了移动终端接近的小区或基站的位置数据来估计移动终端的位置,例如通过基站相对移动终端的距离的测算来确定移动终端的位置。这种定位技术的特点是利用了现有的移动通信网络、无需对现有网络和移动终端进行较大改动(例如不需要移动终端具有GPS定位模块),因此易于实现。遗憾的是,这种定位技术的定位精度较低,由于其精度很大程度依赖于基站的分布及覆盖范围的大小,有时误差会超过一公里,因此不能满足更细粒度定位的要求。
蓝牙是一种短距离低功耗的无线传输技术,支持点到点、点到多点的话音和数据业务,可以实现不同设备之间的短距离无线互联。在室内安装适当的蓝牙局域网接入点,把网络配置成基于多用户的基础网络连接模式,并保证蓝牙局域网接入点始终是这个微微网(piconet)的主设备(master),就可以获得用户的位置信息,实现利用蓝牙技术定位的目的。采用该技术可以进行室内短距离定位,其优点是容易发现移动终端且信号传输不受视距的影响,缺点是目前蓝牙器件和设备价格昂贵,利用其来定位移动终端不具有成本效益。其他能作用于移动终端用于室内短距离定位的技术例如还有基于WiFi热点的定位,与蓝牙定位技术一样,WiFi热点定位技术面临着硬件支持率低、应用范围窄的缺点。
在这种情况下,如果能够找到一种新型的移动终端定位技术,利用移动终端的现有硬件构成和功能实现精度较高的定位,无疑是非常有利的。
发明内容
针对现有技术的上述缺陷,本发明提出了一种利用声波来进行移动终端定位的方法、设备和系统。本发明的发明人发现,可听见的声波频率为20Hz-20KHz,所以一般移动终端的麦克风的频率响应范围为20Hz-20KHz。但对于此频段内的高频部分,约16KHz-20KHz,一般人听不到。利用此特性,将该频段的声波作为移动终端接收定位辅助信息的载体,可以实现移动终端的定位。
根据本发明的第一方面,提供了一种用于确定移动终端的位置的方法,包括以下步骤:a利用特定于声波信号源设备的编码对载波信号进行调制;b由声波信号源设备在特定频率上发射已调制的声波信号;c由移动终端接收所述声波信号;d对接收到的所述声波信号进行解调以获得所述特定于声波信号源设备的编码;以及e根据所述编码确定移动终端的位置。
根据本发明的第二方面,提供了一种用于辅助确定移动终端的位置的声波信号源设备,包括:声波信号调制装置,用于利用特定于自身的编码对载波信号进行调制;以及声波信号发射装置,用于在特定频率上发射该已调制的声波信号。
根据本发明的第三方面,提供了一种移动终端,包括声波信号接收装置,用于接收声波信号源设备在特定频率上发射的声波信号;声波信号解调装置,用于对接收到的所述声波信号进行解调以获得特定于所述声波信号源设备的编码;以及数据处理装置,用于根据所述编码确定所述移动终端的位置。
根据本发明的第四方面,提供了一种用于确定移动终端的位置的系统,包括根据本发明第二方面所述的声波信号源设备和根据本发明第三方面所述的移动终端。
根据本发明的第五方面,提供了一种移动终端,包括:声波信号接收装置,用于接收声波信号源设备在特定频率上发射的声波信号;声波信号解调装置,用于对接收到的所述声波信号进行解调以获得特定于声波信号源设备的编码;以及数据发送/接收装置,用于将编码发送到服务器以确定所述移动终端的位置。
根据本发明的第六方面,提供了一种用于确定移动终端的位置的系统,包括根据本发明第二方面所述的声波信号源设备和根据本发明第五方面所述的移动终端;以及服务器,用于从所述移动终端接收到并根据该编码确定所述移动终端的位置。
根据本发明的第七方面,提供了一种用于确定移动终端的位置的系统,包括根据本发明第二方面所述的声波信号源设备;移动终端,其包括:声波信号接收装置,用于接收所述声波信号;和数据发送/接收装置,用于将该接收到的声波信号发送到服务器;以及服务器,其包括:数据发送/接收装置,用于接收所述移动终端发送的声波信号;声波信号解调装置,用于对接收到的所述声波信号进行解调以获得所述特定于声波信号源设备的编码;和数据处理装置,用于根据编码确定所述移动终端的位置。
相对于前面所述的各种现有技术而言,本发明的声波定位技术具有综合优势:其能够通过在适当位置布置多个声波信号源来实现室内等封闭空间环境内的精确定位(定位精度为5-10m),同时其基于移动终端的现有结构和功能实现,不需要现有移动终端增加结构复杂或价格昂贵的专用模块,因此容易获得广泛推广使用。
附图说明
通过结合附图来参考下文中对具体实施例的描述,可获得对本发明的原理、特征和优点的更好理解。附图中相同或相应的标号表示相应或相同的部分:
图1是根据本发明的一个实施例的、用于确定移动终端位置的系统的示意性框图;
图2是根据本发明的另一个实施例的、用于确定移动终端位置的系统的示意性框图;
图3是根据本发明的一个实施例的、用于确定移动终端位置的方法的示意性流程图;
图4A-图4B是根据本发明的另一个实施例的、用于确定移动终端位置的方法的示意性流程图;
图5A是根据本发明的一个实施例的、用于辅助确定移动终端位置的声波信号源设备的示意性框图;
图5B是根据本发明的另一个实施例的、用于辅助确定移动终端位置的声波信号源设备的示意性框图;
图6A是根据本发明的一个实施例的、用于确定移动终端位置的移动终端的示意性框图;
图6B是根据本发明的另一个实施例的、用于确定移动终端位置的移动终端的示意性框图。
具体实施方式
根据本发明,可以在需要对移动终端定位的区域内布置多个声波信号源设备,每个声波信号源设备分配有一个特定的编码。该编码与其对应的声波信号源设备的位置具有一一对应的关系,该关系事先由移动终端或服务器知晓。每个声波信号源设备持续或定期地发射以该编码调制的特定频率声波信号,移动终端在某点接收到某声波信号源设备发射的声波信号,对该声波信号进行解调,获得与该声波信号源设备对应的编码。移动终端或服务器根据该编码解析出声波信号源设备的位置,认为移动终端的位置即位于该声波信号源设备处。在本发明的上下文中,例如,在每个直径为5-10m的区域内放置一个声波信号源设备,因此移动终端到声波信号源设备的距离小于等于5-10m,即定位精度可达到5-10m。在实际的应用中,根据定位环境的噪声情况,声波信号源设备的放置密度和方案可以不同,该定位精度也随之不同。
图1示出了根据本发明的一个实施例的、用于确定移动终端位置的系统的示意性框图。系统1包括声波信号源设备50和移动终端60。如图所示,声波信号源设备50在特定频率(优选地,16KHz-20KHz)上发射声波信号,该声波信号事先以该声波信号源设备50所对应的唯一编码进行调制,因此携带有辅助定位的编码信息。移动终端60接收该声波信号,并从该声波信号中解调出该对应于该声波信号源设备50的唯一编码,即辅助定位的编码信息。根据该编码,移动终端60可以确定自身位置。具体而言,移动终端60可以根据事先存储的该声波信号源设备50的编码与其位置的对应关系表,查找到该声波信号源设备50的位置。例如,编码为001的设备对应的位置是东配楼3区2楼11号位置,编码为010的设备对应的位置是西配楼1区2楼3号位置等。或者移动终端60事先知晓声波信号源设备50的编码的定义规则,利用该规则可直接将编码解析为位置信息,例如编码本身是一串数字,第1-3位数字表示建筑物名称,第4位数字表示楼层,第5位表示该楼层内的预定义区域。在本发明的上下文中,认为移动终端60与其接收到的声波信号所对应的声波信号源设备50处于同一位置。
另外,如图中以虚线所示地,移动终端60包括声波信号接收装置、声波信号解调装置和数据处理装置。这是相对于图2的系统1’中的移动终端的内部结构来简单示出的。关于这些装置的进一步细节,将在下文中结合其他附图来解释。
图2示出了根据本发明的另一个实施例的、用于确定移动终端位置的系统的示意性框图。系统1’包括声波信号源设备50、移动终端60以及服务器70。与图1所示系统1’类似地,声波信号源设备50在特定频率(优选地,16KHz-20KHz)上发射声波信号,该声波信号事先以该声波信号源设备50所对应的唯一编码进行调制,因此携带有辅助定位的编码信息。移动终端60接收该声波信号,并从该声波信号中解调出该对应于该声波信号源设备50的唯一编码,即辅助定位的编码信息。如图2所示,与图1所示系统1’不同的是,移动终端60不利用数据处理装置来解析该编码信息,而是利用数据发送/接收装置将解调出的编码信息发送到服务器70。服务器70包括相应的数据发送/接收装置和数据处理装置,前者用于从移动终端60接收该编码信息,后者则根据该编码确定移动终端的位置。具体而言,服务器70可以根据事先存储的该声波信号源设备50的编码与其位置的对应关系表,查找到该声波信号源设备50的位置。例如,编码为001的设备对应的位置是东配楼3区2楼11号位置,编码为010的设备对应的位置是西配楼1区2楼3号位置等。或者移动终端60事先知晓声波信号源设备50的编码的定义规则,利用该规则可直接将编码解析为位置信息,例如编码本身是一串数字,第1-3位数字表示建筑物名称,第4位数字表示楼层,第5位表示该楼层内的预定义区域。在本发明的上下文中,认为移动终端60与其接收到的声波信号所对应的声波信号源设备50处于同一位置。
可以看到,图1所示系统1与图2所示系统1’的区别在于是否包括服务器70。其实质区别在于,根据编码进行定位的数据处理功能在哪一设备中实现。如果由移动终端60来对编码信息进行解析,以进一步得到位置信息,则系统中不必包括服务器70,即,在移动终端中实现定位功能。反之,如果不由移动终端60来对编码信息进行解析以进一步得到位置信息,则系统中包括服务器70,由该服务器执行该定位功能。
根据本发明的另一个实施例,可以进一步将移动终端中的声波信号解调功能移植到服务器侧,从而形成另一系统构成(未示出)。其中系统包括声波信号源设备50、移动终端60和服务器70。与图2所示的系统1’不同的是,移动终端60仅仅接收声波信号源设备50发出的声波信号,并将该声波信号转发给服务器70,由服务器70执行对声波信号进行解调、对编码信号进行解析以获得位置信息的功能。在实际的运用中,可能出于带宽的考虑,较少采用这种系统构成方案,但是其仍然可以利用本发明的原理实现,也因此落入本发明的范围之内。
下面参考图3和图4来描述根据本发明的用于确定移动终端的方法。首先参考图3,方法在步骤300中开始。在步骤301中,利用特定于声波信号源设备的编码对载波信号进行调制。首先,定义唯一对应于声波信号源设备的编码,例如,选择其唯一的阿拉伯数字编号或者唯一的文字表述信息作为信息本身,对该信息进行二进制编码,得到一串由“1”和“0”组成的二进制符号序列。以二进制符号序列对应的方波作为调制信号对载波体进行调制。在此,载波信号意指未加调制的声波。如前所述,人耳可以听到的频率在20Hz-20KHz之间,而其中的高频部分16KHz-20KHz已经不容易为人耳所听到。在本发明中,正是选择这一频段的声波作为被调制的载波体,优选地例如选择18KHz作为载波频率。调制方案可以采用振幅键控、移频键控、移相键控以及差分相位键控等多种本领域技术人员所公知的数字调制。
在步骤302中,由声波信号源设备在该特定频率上发射该已调制的声波信号。在此,特定频率即调制的声波信号的实际频率,在调幅的情况下其为原载波频率,例如18KHz。在调频的情况下,例如选择频率20KHz表示符号“1”,而18KHz表示“0”,则该特定频率在18-20KHz之间。
在步骤303中,由移动终端接收所述声波信号。目前的移动终端均具有用于接收可听声波的装置,例如麦克风。如本领域技术人员公知的,在利用移动终端进行电话呼叫或多媒体录音等操作时,麦克风用于接收移动终端用户的声音信号。同样地,当利用移动终端进行如本发明所述的定位操作时,可利用麦克风来接收携带用于辅助定位的编码信息的声波信号。
在步骤304中,对接收到的声波信号进行解调以获得特定于声波信号源设备的编码。为此,相应的声波信号解调装置需要采用与调制方案对应的解调方案对调制信号进行解调制,从中得到用于调制的方波信号。并根据方波信号所对应的二进制符号序列,通过与编码方式相对应的解码方式获得编码信息本身。该编码信息例如可以是声波信号源设备的唯一阿拉伯数字编号,或者可以是唯一的文字描述信息。如前所述,该解调步骤既可以在移动终端完成,也可以由服务器来完成。
在步骤305中,根据所述编码确定所述移动终端的位置。作为一个例子,相应的数据处理装置事先存储声波信号源设备的编码和位置的对应关系表,在获得编码后,可以通过查找该对应关系表来获得声波信号源设备的位置信息。作为另一个例子,声波信号源设备的编码本身即可表示该设备的位置。例如根据事先定义的编制规则,将一个大的区域分为5个区,则5-1-1即可表示第一区中第一象限,而5-3-4即可表示第三区中的第四象限。由此,不需要保留编码和位置的对应关系表,即可从获得的编码直观地导出位置信息。如前所述,该定位步骤既可以由移动终端完成,也可以由服务器来完成。在步骤306中,方法结束。
图4A-图4B示出了根据本发明的另一个实施例的、用于确定移动终端位置的方法的示意性流程图。在图4A中,方法在步骤400中开始。在步骤401中,出于安全的考虑,判断是否需要对编码进行加密。如果是,则在步骤402中,对编码信息进行加密。可以采用本领域技术人员熟知的任何数字编码方案对编码进行加密以得到加密的二进制符号序列或加密的编码。作为本发明一个重要的应用例子,可以采用动态码对编码进行加密。该动态码生成器以时间为参数,采用诸如多重密码表加密算法等方法生成动态码。这种以时间为参数的动态码仅在一定时间段内有效,并且只能使用一次,因此安全性很高。相应地,当解密时必须利用正确的动态码,如果非法设备通过录音声波信号后再次播放,将由于时间延迟导致声波信号所携带的编码信息包含的动态码失效,而无法得到正确的编码信息。应当注意,在利用动态码进行加密的情况下,发射端和接收端的时钟应当保持同步。
如果否,则直接跳转到步骤403。在步骤403中,类似于步骤301,以例如特定于声波信号源设备的二进制符号序列所对应的方波对载波进行调制,得到调制的声波信号。在步骤404中,类似于步骤302,由声波信号源设备在特定频率上发射已调制的声波信号。在步骤405中,判断是否需要改变定位的精度。在本发明中,由于利用声波作为传播信息的载体,声波从声波信号源设备到移动终端的传播距离即定位的精度。每个声波信号源设备所覆盖的范围,即移动终端在多远的距离能够接收到该声波,是影响定位精度的重要因素。该范围一般取决于声波信号源设备的发射功率。具有灵活性地,当需要改变定位精度时,方法转入步骤406,其中改变声波信号源设备的发射功率,例如其扬声器的发射功率,从而调整声波信号源设备的覆盖范围,由此改变定位精度。
如果不需要改变定位精度,则方法进行到步骤407,其中判断是否需要自适应调整。在实际的应用中,声波信号源设备所处的环境中不可避免地存在各种噪声。当环境噪声水平变化剧烈时,如果声波信号的音量保持不变,可能会影响移动终端对声波信号的接收,进而影响定位的实现。此时,需要对声波信号的发射功率进行自适应调整,以使得声波信号源设备的覆盖范围保持稳定。在这种情况下,方法转入步骤408,其中利用麦克风等装置检测或采集外界的噪声,根据检测的结果,对声波信号的发射功率进行自适应调整,即改变发射功率(步骤406)。例如当环境音量较大时,需要相应地提高声波信号的发射功率;当环境音量较小时,可相应地降低声波信号的发射功率。此后,方法进入待续框409。步骤400-408均是在声波信号源设备处即发射端进行的操作,后续的步骤410-425则是在移动终端或服务器处即接收端进行的操作。
在图4B中,继续前述的本发明方法。在步骤410中,由移动终端接收声波信号。该接收可以是一种实时的接收,例如移动终端用户选择开启定位功能的情况下,麦克风始终处于工作状态,随时将接收到的特定声波信号转发给声波信号解调装置进行处理。该接收也可以是用户触发的,例如当用户被通知需要进行定位时手动开启麦克风以进行接收。
接着,在步骤411中,判断是否在移动终端处进行解调处理。如果是,则方法转入步骤412。由移动终端对声波信号进行解调。该步骤操作与图3中的步骤304类似,因此不再赘述。如果不是,则方法转入步骤419,将声波信号发送到服务器。例如可以通过现有的数据传输网络将该声波信号作为一段录音数据来发送。在步骤420中,服务器以类似于移动终端的方式,对声波信号进行解调。在步骤413和421中,根据声波信号所携带的编码信息是否加密,判断是否需要进行解密。如果是,则在步骤414和422中,以与发射端相应的解密方案对二进制符号序列进行解密以获得特定于声波信号源设备的编码信息。如果否,则在步骤415和423中,直接获得特定于声波信号源设备的编码信息。接着,当在移动终端进行上述处理的情况下,在步骤416中进一步判断是否在移动终端进行定位处理。如果是,则方法转入步骤418,其中移动终端根据编码信息确定位置信息。如果不是,则方法转入步骤417,其中移动终端将编码信息发送到服务器,接着在步骤424中,与在服务器中进行声波信号解调处理的后续步骤相同地,由服务器根据编码信息确定位置信息。最后,在步骤425中,方法结束。
可以看到,根据不同阶段的功能在不同位置的实现,本发明可以有多种实施方式,而不限于示意性方法流程图中所示出的这些。
图5A示出了根据本发明的一个实施例的声波信号源设备50的示意性框图。如图5A所示,声波信号源设备50包括声波信号调制装置501,该装置一方面接收信源发送的对应于声波信号源设备特定编码二进制符号序列的数字基带信号,另一方面接收适于传输的待调制载波信号。在声波信号调制装置501中,利用二进制数字基带信号对载波进行振幅键控、移频键控、移相键控以及差分相位键控等数字调制,产生声波信号,然后将声波信号传输到声波信号发射装置502。声波信号发射装置502是适于向外界发射声波的装置,其例如是扬声器或者声霸。
图5B示出了根据本发明的另一个实施例的声波信号源设备50’的示意性框图。如图5B所示的声波信号源设备50’与图5A中所示的声波信号源设备50相比,除了声波信号调制装置501和声波信号发射装置502之外,还包括加密装置503、功率控制装置504以及自适应功率调整装置505。
其中,加密装置503用于对特定于声波信号源设备50的编码进行加密处理。可以采用本领域技术人员熟知的任何数字编码方案对编码进行加密以得到加密的二进制符号序列或加密的编码。作为本发明一个重要的应用例子,可以采用动态码对编码进行加密。该动态码生成器以时间为参数,采用诸如多重密码表加密算法等方法生成动态码。这种以时间为参数的动态码仅在一定时间段内有效,并且只能使用一次,因此安全性很高。相应地,当解密时必须利用正确的动态码,如果非法设备通过录音声波信号后再次播放,将由于时间延迟导致声波信号所携带的编码信息包含的动态码失效,而无法得到正确的编码信息。应当注意,在利用动态码进行加密的情况下,发射端和接收端的时钟应当保持同步。
功率控制装置504用于调整声波信号的发射功率。由于利用声波作为传播信息的载体,声波从声波信号源设备到移动终端的传播距离即定位的精度。每个声波信号源设备所覆盖的范围,即移动终端在多远的距离能够接收到该声波,是影响定位精度的重要因素。该范围一般取决于声波信号源设备的发射功率。具有灵活性地,当需要改变定位精度时,可以通过功率控制装置504改变声波信号源设备的发射功率,例如其扬声器的发射功率,从而调整声波信号源设备的覆盖范围,由此改变定位精度。功率控制装置504例如是音量调节旋钮或按键,其可由用户直接控制,也可以由自适应功率调整装置发送的控制信号触发。
自适应功率调整装置505例如包括具有声音接收功能的麦克风、声音传感器等,用于检测或采集外界的噪声,并根据检测结果确定是提高还是降低音量,将音量控制信号发送给功率控制装置504,由其对声波信号发射装置的发射功率进行控制。
图6A示出了根据本发明的一个实施例的、用于确定移动终端位置的移动终端的示意性框图。移动终端60包括声波信号接收装置601、声波信号解调装置602、可选的解密装置603和数据处理装置603。声波信号接收装置601例如是移动终端所具有的麦克风,用于如同在电话呼叫时那样直接接收附近的声波信号。一般地,该声波信号接收装置601具有的频率响应范围覆盖待接收的声波信号的频率范围,即16KHz-20KHz。之后,声波信号接收装置601将接收到的声波信号转发到声波信号解调装置602
声波信号解调装置602对声波信号进行解调,得到特定于发射端声波信号源设备的编码。具体地,声波信号解调装置602需要采用与调制方案对应的解调方案对调制信号进行解调制,从中得到用于调制的方波信号。并根据方波信号所对应的二进制符号序列,通过与编码方式相对应的解码方式获得编码信息本身。该编码信息例如可以是声波信号源设备的唯一阿拉伯数字编号,或者可以是唯一的文字描述信息。
如图所示,移动终端60还可以可选地包括解密装置603。如果所接收的声波信号中所包含的调制信息是经过加密的,则需要该解密装置603来进行相应的解密处理。例如,声波信号解调装置解调出来的基带信号是经过动态码加密的,则相应地,对其进行动态码解密处理,以得到相应的编码信息。如图6B中以虚线框所示地,解密装置603并非移动终端60所必需的。
接着,解密装置603将该编码发送到数据处理装置604进行定位。数据处理装置604例如是移动终端60的处理器,其可能事先存储有编码信息和位置信息的对应关系表,也可能事先获知编码的编写规则,从对应关系表直接查找对应的位置信息或者根据编写规则解析得到隐含的位置信息。通过识别所述编码本身表示的所述声波信号源设备的位置或者通过查找所述声波信号源设备的编码和位置的对应关系表,确定所述声波信号源设备的位置,从而确定所述移动终端位于所述声波信号源设备的位置处。如前所述,在本发明的上下文中,例如在一定范围内布置多个声波信号源设备,假设每个声波信号源设备的覆盖范围为直径5米的圆,则移动终端接收到某一个声波信号源设备的情况下,认为该移动终端位于该声波信号源设备处,该定位精度可达到为5米之内。
如前所述,定位功能可以不在移动终端侧执行,在这种情况下,移动终端可以不包括该数据处理装置,而是将定位所用编码发送到服务器由其进行定位,下文中将结合图6B来说明相应的实施例。
图6B示出了根据本发明的另一个实施例的、用于确定移动终端位置的移动终端的示意性框图。图6B所示的移动终端60’与图6A所示的移动终端60相比,除了包括声波信号接收装置601、声波信号解调装置602、可选的解密装置603之外,将数据处理装置604替换为数据发送/接收装置605。数据发送/接收装置605负责将解调出来的编码信息发送给服务器,由其进行定位。在本发明的另一个实施例中,该数据发送/接收装置甚至可以将未经过解调的声波信号直接发送给服务器,由其进行解调、解密乃至定位等一系列后续操作。
服务器执行这些操作时,其构成和功能与相应的移动终端基本相同,为了避免混淆,在此不再示出并详细描述服务器的这些构成及操作。需要说明的是,当服务器获得移动终端的位置信息之后,服务器可以将移动终端的位置信息标注在地图平台上,或者将其提供给需要掌握移动终端用户位置信息的其他用户(例如,企业调度人员、家属等)。此外,根据需要,服务器也可以将该位置信息发送回移动终端供其了解自身所处位置。优选地,服务器还可以将与移动终端所处位置有关的其他信息发送给相应移动终端。其他信息包括可与附近的其他用户进行交互的提示信息、附近公共设施的提示信息、附近商户的信息或与所述移动终端所处位置有关的其他信息。例如,定位信息表明移动终端用户进入某个商业大楼,则服务器可以将与该商业大楼内的商店门牌号或相关的商店打折促销信息发送给移动终端供其了解。服务器也可以将该商业大楼附近的地铁站、加油站等设施的信息提供给移动终端。在一个优选的实施例中,服务器还可以将同时处于该商业大楼内的其他注册用户的位置信息提供给移动终端用户,使其找到认识或感兴趣的目标人员与其进行互动。应当注意,这些信息的推送可以是自动的,也可以是应移动终端用户的要求而触发的。
以上对本发明的优选实施例进行了非限制性的描述。本领域技术人员能够理解,在不脱离本发明的构思和范围的情况下,可以对本发明做出许多其它改变和改型。应当理解,本发明不限于所描述的特定实施方式,本发明的范围仅由所附权利要求限定。

Claims (10)

1.一种用于确定移动终端的位置的方法,包括以下步骤:
a利用特定于声波信号源设备的编码对载波信号进行调制;
b由声波信号源设备在特定频率上发射已调制的声波信号;
c由移动终端接收所述声波信号;
d对接收到的所述声波信号进行解调以获得所述特定于声波信号源设备的编码;以及
e根据所述编码确定所述移动终端的位置。
2.根据权利要求1所述的方法,其中所述特定频率在16KHz-20KHz之间。
3.根据权利要求1或2所述的方法,其中步骤e还包括:
通过识别所述编码本身表示的所述声波信号源设备的位置或者通过查找所述声波信号源设备的编码和位置的对应关系表,确定所述声波信号源设备的位置,从而确定所述移动终端位于所述声波信号源设备的位置处。
4.一种用于辅助确定移动终端的位置的声波信号源设备,包括:
声波信号调制装置,用于利用特定于自身的编码对载波信号进行调制;以及
声波信号发射装置,用于在特定频率上发射该已调制的声波信号。
5.根据权利要求4所述的声波信号源设备,其中所述特定频率在16KHz-20KHz之间。
6.一种移动终端,包括:
声波信号接收装置,用于接收声波信号源设备在特定频率上发射的声波信号;
声波信号解调装置,用于对接收到的所述声波信号进行解调以获得特定于所述声波信号源设备的编码;以及
数据处理装置,用于根据所述编码确定所述移动终端的位置。
7.一种用于确定移动终端的位置的系统,包括:
根据权利要求4或5所述的声波信号源设备;以及
根据权利要求6所述的移动终端。
8.一种移动终端,包括:
声波信号接收装置,用于接收声波信号源设备在特定频率上发射的声波信号;
声波信号解调装置,用于对接收到的所述声波信号进行解调以获得特定于所述声波信号源设备的编码;以及
数据发送/接收装置,用于将所述编码发送到服务器以确定所述移动终端的位置。
9.一种用于确定移动终端的位置的系统,包括:
根据权利要求4或5所述的声波信号源设备;
根据权利要求8所述的移动终端;以及
服务器,用于从所述移动终端接收编码信息并根据所述编码确定所述移动终端的位置。
10.一种用于确定移动终端的位置的系统,包括:
根据权利要求4或5所述的声波信号源设备;
移动终端,其包括:
声波信号接收装置,用于接收所述声波信号;和
数据发送/接收装置,用于将该接收到的声波信号发送到服务器;以及
服务器,其包括:
数据发送/接收装置,用于接收所述移动终端发送的声波信号;
声波信号解调装置,用于对接收到的所述声波信号进行解调以获得所述特定于声波信号源设备的编码;和
数据处理装置,用于根据所述编码确定所述移动终端的位置。
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Cited By (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102981164A (zh) * 2012-12-06 2013-03-20 北京凯思昊鹏软件工程技术有限公司 一种支持有限不规则空间定位的方法
CN103024154A (zh) * 2012-11-29 2013-04-03 北京风驰韦尔科技有限公司 移动智能设备室内定位方法
CN103592618A (zh) * 2012-08-14 2014-02-19 广州光点信息科技有限公司 一种超声波定位方法及超声波定位系统
CN103685208A (zh) * 2012-09-25 2014-03-26 华为技术有限公司 用户数据标注方法、终端设备及服务器
CN104010226A (zh) * 2014-06-17 2014-08-27 合一网络技术(北京)有限公司 基于音频的多终端互动播放的方法和系统
CN104090266A (zh) * 2014-06-30 2014-10-08 上海科泰信息技术有限公司 一种音频声波定位系统
CN104297729A (zh) * 2014-09-28 2015-01-21 联想(北京)有限公司 一种信息处理方法及电子设备
CN104793184A (zh) * 2014-01-20 2015-07-22 刘笑羽 便携无线网络终端的定位方法
CN105848102A (zh) * 2016-03-18 2016-08-10 上海酷远物联网科技有限公司 移动终端定位方法、声波定位收发器、移动终端及系统
CN106921728A (zh) * 2016-08-31 2017-07-04 阿里巴巴集团控股有限公司 一种定位用户的方法、信息推送方法及相关设备
CN108432160A (zh) * 2015-12-24 2018-08-21 三星电子株式会社 在无线通信系统中基于声音信号发送和接收数据的设备和方法
CN109031265A (zh) * 2018-08-09 2018-12-18 王文胜 一种污水排放溯源定位系统及方法
CN110488224A (zh) * 2013-03-12 2019-11-22 林东权 利用声波的位置信息提供系统
CN110988798A (zh) * 2018-10-02 2020-04-10 通用汽车环球科技运作有限责任公司 用于相对于车辆定位移动设备的方法和系统
CN114364018A (zh) * 2021-12-24 2022-04-15 盒马(中国)有限公司 定位方法以及装置

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1429343A (zh) * 2000-05-18 2003-07-09 西门子公司 用于对至少一个物体进行无线定位和/或定向的方法和装置
CN1575613A (zh) * 2000-11-30 2005-02-02 科学类属有限公司 通信系统
CN1663154A (zh) * 2002-09-04 2005-08-31 Eta瑞士钟表制造股份有限公司 利用声波传输数据的系统和方法
CN101850187A (zh) * 2009-04-01 2010-10-06 凌通科技股份有限公司 互动式娱乐装置、方法与系统

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1429343A (zh) * 2000-05-18 2003-07-09 西门子公司 用于对至少一个物体进行无线定位和/或定向的方法和装置
CN1575613A (zh) * 2000-11-30 2005-02-02 科学类属有限公司 通信系统
CN1663154A (zh) * 2002-09-04 2005-08-31 Eta瑞士钟表制造股份有限公司 利用声波传输数据的系统和方法
CN101850187A (zh) * 2009-04-01 2010-10-06 凌通科技股份有限公司 互动式娱乐装置、方法与系统

Cited By (25)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103592618B (zh) * 2012-08-14 2016-01-20 广州光点信息科技有限公司 一种超声波定位方法及超声波定位系统
CN103592618A (zh) * 2012-08-14 2014-02-19 广州光点信息科技有限公司 一种超声波定位方法及超声波定位系统
CN103685208A (zh) * 2012-09-25 2014-03-26 华为技术有限公司 用户数据标注方法、终端设备及服务器
CN103024154A (zh) * 2012-11-29 2013-04-03 北京风驰韦尔科技有限公司 移动智能设备室内定位方法
CN103024154B (zh) * 2012-11-29 2014-07-16 北京购阿购技术服务有限公司 移动智能设备室内定位方法
CN102981164A (zh) * 2012-12-06 2013-03-20 北京凯思昊鹏软件工程技术有限公司 一种支持有限不规则空间定位的方法
CN110488224A (zh) * 2013-03-12 2019-11-22 林东权 利用声波的位置信息提供系统
CN104793184A (zh) * 2014-01-20 2015-07-22 刘笑羽 便携无线网络终端的定位方法
CN104010226A (zh) * 2014-06-17 2014-08-27 合一网络技术(北京)有限公司 基于音频的多终端互动播放的方法和系统
CN104090266A (zh) * 2014-06-30 2014-10-08 上海科泰信息技术有限公司 一种音频声波定位系统
CN104297729A (zh) * 2014-09-28 2015-01-21 联想(北京)有限公司 一种信息处理方法及电子设备
CN104297729B (zh) * 2014-09-28 2017-06-27 联想(北京)有限公司 一种信息处理方法及电子设备
US11228376B2 (en) 2015-12-24 2022-01-18 Samsung Electronics Co., Ltd Device and method for transmitting and receiving data on basis of sound signal in wireless communication system
CN108432160A (zh) * 2015-12-24 2018-08-21 三星电子株式会社 在无线通信系统中基于声音信号发送和接收数据的设备和方法
CN108432160B (zh) * 2015-12-24 2022-05-10 三星电子株式会社 在无线通信系统中基于声音信号发送和接收数据的设备和方法
CN105848102A (zh) * 2016-03-18 2016-08-10 上海酷远物联网科技有限公司 移动终端定位方法、声波定位收发器、移动终端及系统
CN106921728A (zh) * 2016-08-31 2017-07-04 阿里巴巴集团控股有限公司 一种定位用户的方法、信息推送方法及相关设备
US10757537B2 (en) 2016-08-31 2020-08-25 Alibaba Group Holding Limited User positioning method, information push method, and related apparatus
EP3509268A4 (en) * 2016-08-31 2020-02-19 Alibaba Group Holding Limited USER POSITIONING PROCEDURE, INFORMATION OUTPUT PROCEDURE AND RELATED DEVICE
CN109031265A (zh) * 2018-08-09 2018-12-18 王文胜 一种污水排放溯源定位系统及方法
CN109031265B (zh) * 2018-08-09 2024-04-26 王文胜 一种污水排放溯源定位系统及方法
CN110988798A (zh) * 2018-10-02 2020-04-10 通用汽车环球科技运作有限责任公司 用于相对于车辆定位移动设备的方法和系统
CN110988798B (zh) * 2018-10-02 2023-07-25 通用汽车环球科技运作有限责任公司 用于相对于车辆定位移动设备的方法和系统
CN114364018A (zh) * 2021-12-24 2022-04-15 盒马(中国)有限公司 定位方法以及装置
CN114364018B (zh) * 2021-12-24 2023-10-13 盒马(中国)有限公司 定位方法以及装置

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