CN103069858A - 用于生成建筑物内传播环境地图的方法及其装置 - Google Patents

用于生成建筑物内传播环境地图的方法及其装置 Download PDF

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Abstract

本发明的一个实施方式涉及用于生成建筑物内无线电波环境地图的方法及其设备。本发明的一个实施方式提供了用于生成建筑物内无线电波环境地图的设备，该设备包括：建筑物内地图提供单元，其向无线电波测量装置提供建筑物内地图数据；基准点设置单元，其与所述无线电波测量装置链接，并设置针对建筑物内地图数据的特定区域的基准点；位置估计单元，其利用从无线电波测量装置接收到的运动传感器信息估计所述传播测量装置的移动位置；传播环境收集单元，其从无线电波测量装置收集无线电波环境信息；以及建筑物内无线电波环境地图生成单元，其针对代表基于建筑物内地图数据的基准点估计的移动位置的每一条位置估计信息生成其中匹配有并存储有所述无线电波环境信息的建筑物内无线电波环境地图。

Description

用于生成建筑物内传播环境地图的方法及其装置
技术领域
本公开在一些方面涉及用于生成建筑物内无线电波环境地图的方法及其设备。更具体地讲，本公开涉及新建筑物或地下商场中尚未构建但需要在那些场所（无法接收到全球定位系统(GPS)无线电波信号的阴影区）确定用户位置的建筑物内无线电波环境地图，并涉及用于生成建筑物内无线电波环境地图的方法和设备，该方法和设备能够利用安装有运动传感器的无线电波测量设备估计移动位置，并在每个估计的位置生成与无线电波环境特性匹配的建筑物内无线电波环境地图。
背景技术
这部分的陈述仅提供与本公开有关的背景信息，可能不构成现有技术。
随着计算机、电子和通信技术的快速发展，已提供了各种涉及无线网络的无线通信服务。因此，由移动通信系统提供的涉及无线通信网络的服务已从语音服务演变为涉及电路数据、分组数据等的传输的多媒体服务。
在使用移动通信终端的各种无线互联网服务当中，基于位置的服务(LBS)由于其广泛的应用和便利而引起很多注意。LBS是指一种通信服务，该通信服务确定诸如便携式电话和个人数字助理(PDA)的移动通信终端的位置，并提供与所确定的位置有关的附加信息。用于提供LBS的定位技术可分为基于网络的方案、基于手机的方案以及混合方案。具体地讲，基于网络的方案通过软件利用无线电波环境（移动通信网络中的基站的小区半径）来检查位置，以便确定移动通信终端的位置。基于手机的方案使用安装在移动通信终端上的GPS接收器，以便确定移动通信终端的位置。混合方案是基于网络的方案和基于手机的方案的组合。
此外，在使用GPS无线电波信号的定位系统的情况下，可在户外利用GPS无线电波信号实现精确定位。然而，当用户进入地下商场或者无法接收到GPS无线电波信号的建筑物时，可能无法实现正常定位。另外，由于地下商场或大型商场趋于增多，所以需要针对建筑物内区域建立无线电波环境地图，以便即使在建筑物内环境中也能精确定位。
发明内容
技术问题
为了解决上述问题，本公开涉及新建筑物或地下商场中尚未构建的建筑物内无线电波环境地图，本公开的一个或更多个实施方式涉及提供一种用于生成建筑物内无线电波环境地图的方法和设备，该方法和设备能够利用安装有运动传感器的无线电波测量设备估计移动位置，并在每个估计的位置生成与无线电波环境特性匹配的建筑物内无线电波环境地图。
概要
本公开的实施方式提供了一种用于生成建筑物内无线电波环境地图的设备，该设备包括：建筑物内地图提供单元，其被构造为向无线电波测量装置提供建筑物内地图数据；基准点设置单元，其被构造为与所述无线电波测量装置互相作用，并设置所述建筑物内地图数据中的特定区域的基准点；位置估计单元，其被构造为利用从所述无线电波测量装置接收到的运动传感器信息估计所述无线电波测量装置的移动位置；无线电波环境收集单元，其被构造为从所述无线电波测量装置收集无线电波环境信息；以及建筑物内无线电波环境地图生成单元，其被构造为通过将无线电波环境信息与用于代表基于基准点估计的移动位置的每一条位置估计信息匹配地存储到建筑物内地图数据上，来生成建筑物内无线电波环境地图。
本公开的另一实施方式提供了一种用于生成建筑物内无线电波环境地图的方法，该方法包括以下步骤：向无线电波测量装置提供建筑物内地图数据；与所述无线电波测量装置互相作用并设置所述建筑物内地图数据中的特定区域的基准点；利用从所述无线电波测量装置接收到的运动传感器信息估计所述无线电波测量装置的移动位置；从所述无线电波测量装置收集无线电波环境信息；以及通过将无线电波环境信息与用于代表基于基准点估计的移动位置的每一条位置估计信息匹配地存储到建筑物内地图数据上，来生成建筑物内无线电波环境地图。
有益效果
根据如上所述的公开，由于用于新建建筑物或地下商场的建筑物内无线电波环境地图目前还未建立，所以可利用安装有运动传感器的无线电波测量设备来估计移动位置，并且可在每个估计的位置生成与无线电波环境特性匹配的建筑物内无线电波环境地图。此外，可以通过使存储在建筑物内无线电波环境地图生成设备中的建筑物内地图数据上的基准点与存储在无线电波测量设备中的建筑物内地图数据上的基准点彼此匹配，作为相同的位置信息，来生成更精确的建筑物内无线电波环境地图。
附图说明
图1是示意性地示出根据本公开的一个实施方式的用于生成建筑物内无线电波环境地图的系统的框图；
图2是示意性地示出根据本公开的一个实施方式的建筑物内无线电波环境地图生成（mapping）设备的框图；
图3是示意性地示出根据本公开的一个实施方式的无线电波测量设备的框图；
图4是示出根据本公开的一个实施方式的无线电波环境测量方法的流程图；
图5是示出根据本公开的一个实施方式的建筑物内无线电波环境地图生成方法的流程图；
图6是根据本公开的一个实施方式的建筑物内无线电波环境地图的示例性视图。
<标号说明>
110：无线电波测量设备
120：建筑物内无线电波环境地图生成设备
210：建筑物内地图提供单元    220：第一基准点设置单元
230：位置估计单元            240：无线电波环境收集单元
250：建筑物内无线电波环境地图生成单元
260：数据库                  310：建筑物内地图接收单元
320：第二基准点设置单元
330：运动传感器信息发送单元
340：无线电波环境发送单元
350：无线电波环境输出单元
具体实施方式
以下将参照附图详细描述本公开的实施方式。在下面的描述中，类似的标号指代类似元件，尽管其示出在不同的附图中。另外，在下面对本发明实施方式的描述中，为了清晰起见，将省略对本文包含的已知功能和构造的详细描述。
另外，在描述本公开的部件时，可使用类似第一、第二、A、B、(a)和(b)的术语。这些术语仅是为了将部件彼此区分，而非暗指或暗示这些部件的物质、次序或顺序。如果一个部件被描述为“连接”、“耦接”或“链接”到另一部件，其不仅可指这些部件直接地“连接”、“耦接”或“链接”，而且可指经由第三部件间接地“连接”、“耦接”或“链接”。
图1是示意性地示出根据本公开的一个实施方式的用于生成建筑物内无线电波环境地图的系统的框图。
根据本公开的一个实施方式的用于生成建筑物内无线电波环境地图的系统包括无线电波测量设备110和建筑物内无线电波环境地图生成设备120。此外，根据本公开的一个实施方式的用于生成建筑物内无线电波环境地图的系统被描述为仅包括无线电波测量设备110和建筑物内无线电波环境地图生成设备120，但这仅是关于本公开的一个实施方式的技术精神的示例性描述。对于本领域技术人员而言明显的是，在不脱离本公开的一个实施方式的基本特征的情况下，用于生成建筑物内无线电波环境地图的系统中包括的元件可以按照各种形式修改和改变。
无线电波测量设备110可以是包括用于执行典型的语音呼叫和数据通信的无线通信模块的终端，但不必限于此。即，无线电波测量设备110可利用用于测量无线电波（除典型的语音呼叫之外）的单独装置来实现。无线电波测量设备110利用无线通信模块与移动通信网络（未示出）互相作用，并通过无线通信执行典型的语音呼叫和数据通信。无线电波测量设备110将互相作用的移动通信网络的基站信息发送给建筑物内无线电波环境地图生成设备120。
另外，无线电波测量设备110是安装有无线LAN模块的终端，并且是能够利用所安装的无线LAN模块通过检测到的邻近接入点(AP)连接至互联网并接收各种网页数据的终端。AP是指用于连接数据通信的装置。具体地讲，AP是指能够从发送方信息读取接收方地址，指定最优通信路径，并将数据发送给其它通信网络的装置。即，AP可提取数据分组的位置，关于所提取的数据分组的位置指定最优通信路径，通过所指定的通信路径将数据分组发送给其它装置，并在一般网络环境下共享多个通信线路。在此实施方式中，AP可用作涵盖路由器、转发器、中继器和桥的概念。
另外，无线电波测量设备110是安装有GPS模块的终端。无线电波测量设备110从自一个或更多个GPS卫星接收到的GPS无线电波信号提取导航数据，并通过移动通信网络将所提取的导航数据发送给建筑物内无线电波环境地图生成设备120。根据本公开的一个实施方式的无线电波测量设备110可安装有GPS模块，但不一定限于此。
无线电波测量设备110可以是各自安装有无线通信模块、GPS模块和无线LAN模块的智能电话、个人计算机(PC)、笔记本计算机和个人数字助理(PDA)中的任一种。无线电波测量设备110是指包括用于存储LBS中使用的应用的存储器、用于运行程序以实现计算和控制的微处理器等的终端。
根据本公开的一个实施方式的用作外部服务器的无线电波测量设备110从用作外部服务器的建筑物内无线电波环境地图生成设备120下载建筑物内地图数据，并安装所下载的建筑物内地图数据。另外，无线电波测量设备110与用作外部服务器的建筑物内无线电波环境地图生成设备120互相作用，并将建筑物内地图数据的特定区域设置为基准点。当检测到GPS卫星时，无线电波测量设备110将建筑物内地图数据中的当前位置信息（基于从GPS卫星接收到的GPS无线电波信号获得）设置为基准点，并将所设置的基准点发送给用作外部服务器的建筑物内无线电波环境地图生成设备120。即，无线电波测量设备110将存储在建筑物内无线电波环境地图生成设备120中的建筑物内地图数据上的基准点与存储在无线电波测量设备110中的建筑物内地图数据上的基准点彼此匹配，作为代表相同位置信息的基于GPS无线电波信号获得的当前位置信息。例如，由于无线电波测量设备110位于建筑物内区域中，所以预计接收到的GPS无线电波信号将较弱。然而，即使在建筑物内区域中，也可在窗户和外墙附近的位置接收到GPS无线电波信号。因此，当在建筑物内区域中接收到GPS无线电波信号时，确定基于GPS无线电波信号的当前位置是精确位置，并且可将对应的位置作为基准点在无线电波测量设备110和建筑物内无线电波环境地图生成设备120之间共享。
另外，无线电波测量设备110将与特定区域的选择信号对应的位置信息设置为具有坐标(0,0)的基准点，并将所设置的基准点发送给用作外部服务器的建筑物内无线电波环境地图生成设备120。即，无线电波测量设备110将存储在建筑物内无线电波环境地图生成设备120中的建筑物内地图数据上的基准点与存储在无线电波测量设备110中的建筑物内地图数据上的基准点彼此匹配，作为代表相同位置信息的与特定区域的选择信号对应的位置信息。尽管已描述了存储在建筑物内无线电波环境地图生成设备120中的建筑物内地图数据上的基准点与存储在无线电波测量设备110中的建筑物内地图数据上的基准点通过无线电波测量设备110彼此匹配，但是这仅是本公开的一个实施方式。在本公开的实际实现中，概念上应该理解，存储在建筑物内无线电波环境地图生成设备120中的建筑物内地图数据上的基准点与存储在无线电波测量设备110中的建筑物内地图数据上的基准点通过建筑物内无线电波环境地图生成设备120与无线电波测量设备110之间的互相作用来彼此匹配。另外，在接收到坐标(0,0)作为位置信息之后，用作外部服务器的建筑物内无线电波环境地图生成设备120可将基准点转换为一般GPS坐标，并通过与其匹配来将该GPS坐标存储在建筑物内地图数据中。
另外，无线电波测量设备110将利用安装于其上的运动传感器收集的运动传感器信息发送给用作外部服务器的建筑物内无线电波环境地图生成设备120。运动传感器是用于检测用户运动的传感器，安装在无线电波测量设备110上的运动传感器可以包括陀螺仪传感器、地磁传感器、数字指南针和加速度传感器当中的一个或更多个模块。另外，无线电波测量设备110将从邻近通信装置接收到的无线电波环境信息发送给用作外部服务器的建筑物内无线电波环境地图生成设备120。无线电波测量设备110将包括来自邻近通信装置的基站衍生信息和/或无线LAN信号的无线电波环境信息发送给用作外部服务器的建筑物内无线电波环境地图生成设备120。无线电波测量设备110将运动传感器信息和/或无线电波环境信息叠加在建筑物内地图数据上以便于显示。
根据本公开的一个实施方式的建筑物内无线电波环境地图生成设备120向无线电波测量设备110提供建筑物内地图数据。建筑物内无线电波环境地图生成设备120从建筑物内地图DB提取由无线电波测量设备110请求的特定位置的建筑物内地图，并将所提取的建筑物内地图发送给无线电波测量设备110。
建筑物内无线电波环境地图生成设备120与无线电波测量设备110互相作用，并设置建筑物内地图数据中的特定区域的基准点。当无线电波测量设备110检测到GPS卫星时，建筑物内无线电波环境地图生成设备120将建筑物内地图数据中的、基于通过GPS卫星接收到的GPS无线电波信号获得的当前位置信息设置为基准点，并将所设置的基准点发送给无线电波测量设备110。即，将存储在建筑物内无线电波环境地图生成设备120中的建筑物内地图数据上的基准点与存储在无线电波测量设备110中的建筑物内地图数据上的基准点彼此匹配，作为代表相同位置信息的基于GPS无线电波信号获得的当前位置信息。另外，建筑物内无线电波环境地图生成设备120根据与从无线电波测量设备110接收到的特定区域的选择信号对应的位置信息设置基准点，并将基准点的坐标设置为(0,0)。换言之，将存储在建筑物内无线电波环境地图生成设备120中的建筑物内地图数据上的基准点与存储在无线电波测量设备110中的建筑物内地图数据上的基准点彼此匹配，作为代表相同位置信息的与所接收到的特定区域的选择信号对应的位置信息。尽管已经描述了存储在建筑物内无线电波环境地图生成设备120中的建筑物内地图数据上的基准点与存储在无线电波测量设备110中的建筑物内地图数据上的基准点通过建筑物内无线电波环境地图生成设备120彼此匹配，但是这仅是本公开的许多实施方式中的一个。在本公开的实际实现中，概念上应该理解，存储在建筑物内无线电波环境地图生成设备120中的建筑物内地图数据上的基准点与存储在无线电波测量设备110中的建筑物内地图数据上的基准点通过建筑物内无线电波环境地图生成设备120与无线电波测量设备110之间的互相作用来彼此匹配。
建筑物内无线电波环境地图生成设备120通过利用从无线电波测量设备110接收到的运动传感器信息估计无线电波测量设备110的移动位置来生成位置估计信息。建筑物内无线电波环境地图生成设备120基于运动传感器信息中包括的方向信息和/或加速度信息来估计关于无线电波测量设备110的每秒移动距离和方向的信息。
建筑物内无线电波环境地图生成设备120从无线电波测量设备110收集无线电波环境信息。建筑物内无线电波环境地图生成设备120从无线电波测量设备110收集包括关于与无线电波测量设备110进行通信的基站的基站衍生信息的无线电波环境信息。基站衍生信息包括系统ID(SID)、网络ID(NID)、基站ID(BSID)、基站扇区编号(Ref_PN：基准PN)、接收信号强度指示符(RSSI)、信噪比(Ec/Io)和相位信息中的至少一个。建筑物内无线电波环境地图生成设备120将建筑物内地图数据分成网格，通过与之匹配来将基站衍生信息存储在网格中，并将标识信息分配给各个网格以便将各个网格彼此区分。另外，建筑物内无线电波环境地图生成设备120从无线电波测量设备110收集包括由无线电波测量设备110检测到的无线LAN信号的无线电波环境信息。无线LAN信号包括Wi-Fi信号、WiMax信号、流量指示消息(DTIM)和热点信号中的至少一个。无线LAN信号包括对无线LAN信号进行中继的接入点(AP)的MAC地址、各个MAC地址的接收信号强度(RSS)、AP信道信息和AP频率信息中的至少一个。建筑物内无线电波环境地图生成设备120将建筑物内地图数据分成网格，通过与之匹配来将无线LAN信号存储在各个网格中，并将标识信息分配给各个网格以便将网格彼此区分。
建筑物内无线电波环境地图生成设备120通过将无线电波环境信息与每一条位置估计信息（用于代表基于基准点估计的移动位置）匹配地存储到建筑物内地图数据上，来生成建筑物内无线电波环境地图。基于基准点，建筑物内无线电波环境地图生成设备120通过与之匹配来将位置估计信息存储在建筑物内地图数据中，通过与之匹配来将所接收到的无线电波环境信息存储在建筑物内地图数据中，通过与之匹配来将位置估计信息和无线电波环境信息存储在建筑物内地图数据中。
图2是示意性地示出根据本公开的一个实施方式的建筑物内无线电波环境地图生成设备的框图。
根据本公开的一个实施方式的建筑物内无线电波环境地图生成设备120包括建筑物内地图提供单元210、第一基准点设置单元220、位置估计单元230、无线电波环境收集单元240、建筑物内无线电波环境地图生成单元250和数据库260。此外，根据本公开的一个实施方式的建筑物内无线电波环境地图生成设备120被描述为仅包括建筑物内地图提供单元210、第一基准点设置单元220、位置估计单元230、无线电波环境收集单元240、建筑物内无线电波环境地图生成单元250和数据库260，但这仅是关于本公开的一个实施方式的技术精神的示例性描述。对于本领域技术人员而言明显的是，在不脱离本公开的基本特征的情况下，建筑物内无线电波环境地图生成设备120中包括的元件可以按照各种形式修改和改变。
建筑物内地图提供单元210向无线电波测量设备110提供建筑物内地图数据。另外，建筑物内地图提供单元210从建筑物内地图DB提取由无线电波测量设备110请求的特定位置的建筑物内地图，并将所提取的建筑物内地图发送给无线电波测量设备110。
第一基准点设置单元220与无线电波测量设备110互相作用，并设置建筑物内地图数据中的特定区域的基准点。另外，当无线电波测量设备110检测到GPS卫星时，第一基准点设置单元220将建筑物内地图数据中的、基于通过GPS卫星接收的GPS无线电波信号获得的当前位置信息设置为基准点，并将所设置的基准点发送给无线电波测量设备110。即，第一基准点设置单元220将存储在建筑物内无线电波环境地图生成设备120中的建筑物内地图数据上的基准点与存储在无线电波测量设备110中的建筑物内地图数据上的基准点彼此匹配，作为代表相同位置信息的基于GPS无线电波信号获得的当前位置信息。另外，第一基准点设置单元220将与从无线电波测量设备110接收的特定区域的选择信号对应的位置信息设置为基准点，并将基准点的坐标设置为(0,0)。即，第一基准点设置单元220将存储在建筑物内无线电波环境地图生成设备120中的建筑物内地图数据上的基准点与存储在无线电波测量设备110中的建筑物内地图数据上的基准点彼此匹配，作为代表相同位置信息的与所接收到的特定区域的选择信号对应的位置信息。
位置估计单元230利用从无线电波测量设备110接收到的运动传感器信息估计无线电波测量设备110的移动位置。另外，位置估计单元230基于运动传感器信息中包括的方向信息和/或加速度信息来估计关于无线电波测量设备110的每秒移动距离和方向的信息。
无线电波环境收集单元240从无线电波测量设备110收集无线电波环境信息。另外，无线电波环境收集单元240从无线电波测量设备110收集包括关于与无线电波测量设备110进行通信的基站的基站衍生信息的无线电波环境信息。基站衍生信息包括系统ID、网络ID、基站ID、基站扇区编号、接收信号强度指示符、信噪比和相位信息中的至少一个。另外，无线电波环境收集单元240从无线电波测量设备110收集包括由无线电波测量设备110检测到的无线LAN信号的无线电波环境信息。无线LAN信号包括对无线LAN信号进行中继的AP的MAC地址、各个MAC地址的接收信号强度(RSS)、AP信道信息和AP频率信息中的至少一个。
建筑物内无线电波环境地图生成单元250通过将无线电波环境信息与每一条位置估计信息（用于代表基于基准点估计的移动位置）匹配地存储到建筑物内地图数据上，来生成建筑物内无线电波环境地图。另外，建筑物内无线电波环境地图生成单元250将建筑物内地图数据分成网格，通过与之匹配来将基站衍生信息存储在网格中，并将标识信息分配给网格以便将网格彼此区分。另外，建筑物内无线电波环境地图生成单元250将建筑物内地图数据分成网格，通过与之匹配来将无线LAN信号存储在网格中，并将标识信息分配给网格以便将网格彼此区分。
数据库260可包括位置估计地图DB262、无线电波环境地图DB264、建筑物内无线电波环境地图DB266和建筑物内地图DB。位置估计地图DB262通过与之匹配来将位置估计信息存储在建筑物内地图数据中。无线电波环境地图DB264通过与之匹配来将所接收到的无线电波环境信息存储在建筑物内地图数据中。建筑物内无线电波环境地图DB266基于基准点通过与之匹配来将位置估计信息和无线电波环境信息存储在建筑物内地图数据中。建筑物内地图DB存储建筑物内地图数据。即，数据库260分类、存储并管理与建筑物内无线电波环境地图生成有关的信息。数据库260可实现在建筑物内无线电波环境地图生成设备120的内部或外部。另外，数据库260是指利用数据库管理程序(DBM)在计算机系统的存储空间（硬盘或存储器）中实现的一般数据结构。数据库260是指一种类型的数据存储，其能够自由地搜索（提取）、删除、编辑和添加数据。数据库260可被实现为利用关系数据库管理系统(RDBMS)（例如，Oracle、Infomix、Sybase和DB2）、面向对象的数据库管理系统(OODBMS)（例如，Gemston、Orion和O2）以及XML本地数据库（例如，Excelon、Tamino和Sekaiju）来实现本公开的一个实施方式的目的。数据库260包括适合的字段或元素以实现其自己的功能。
图3是示意性地示出根据本公开的一个实施方式的无线电波测量设备的框图。
根据本公开的一个实施方式的无线电波测量设备110包括建筑物内地图接收单元310、第二基准点设置单元320、运动传感器信息发送单元330、无线电波环境发送单元340和无线电波环境输出单元350。此外，根据本公开的许多实施方式中的一个的无线电波测量设备110被描述为仅包括建筑物内地图接收单元310、第二基准点设置单元320、运动传感器信息发送单元330、无线电波环境发送单元340和无线电波环境输出单元350，但这仅是关于本公开的一个实施方式的技术精神的示例性描述。对于本领域技术人员而言明显的是，在不脱离本公开的实施方式的基本特征的情况下，无线电波测量设备110中包括的元件可以按照各种方式修改和改变。
建筑物内地图接收单元310从用作外部服务器的建筑物内无线电波环境地图生成设备120下载建筑物内地图数据，并安装所下载的建筑物内地图数据。
第二基准点设置单元320与用作外部服务器的建筑物内无线电波环境地图生成设备120互相作用，并将建筑物内地图数据的特定区域设置为基准点。当检测到GPS卫星时，第二基准点设置单元320将建筑物内地图数据中的、基于从GPS卫星接收到的GPS无线电波信号获得的当前位置信息设置为基准点，并将所设置的基准点发送给用作外部服务器的建筑物内无线电波环境地图生成设备120。即，第二基准点设置单元320将存储在建筑物内无线电波环境地图生成设备120中的建筑物内地图数据上的基准点与存储在无线电波测量设备110中的建筑物内地图数据上的基准点彼此匹配，作为代表相同位置信息的基于GPS无线电波信号获得的当前位置信息。另外，第二基准点设置单元320将与特定区域的选择信号对应的位置信息设置为具有坐标(0,0)的基准点，并将所设置的基准点发送给用作外部服务器的建筑物内无线电波环境地图生成设备120。即，第二基准点设置单元320将存储在建筑物内无线电波环境地图生成设备120中的建筑物内地图数据上的基准点与存储在无线电波测量设备110中的建筑物内地图数据上的基准点彼此匹配，作为代表相同位置信息的与特定区域的选择信号对应的位置信息。
运动传感器信息发送单元330将利用安装于其上的运动传感器收集的运动传感器信息发送给用作外部服务器的建筑物内无线电波环境地图生成设备120。运动传感器包括陀螺仪传感器、地磁传感器、数字指南针和加速度传感器当中的至少一个模块。无线电波环境发送单元340将从邻近通信装置收集的无线电波环境信息发送给建筑物内无线电波环境地图生成设备120。无线电波环境发送单元340将包括来自邻近通信装置的无线基站衍生信息和/或LAN信号的无线电波环境信息发送给用作外部服务器的建筑物内无线电波环境地图生成设备120。无线电波环境输出单元350将运动传感器信息和/或无线电波环境信息叠加在建筑物内地图数据上以便于显示。
图4是示出根据本公开的一个实施方式的无线电波环境测量方法的流程图。
当无线电波测量设备110进入地下商场或特定建筑物中时，无线电波测量设备110请求用作外部服务器的建筑物内无线电波环境地图生成设备120提供对应位置的建筑物内地图数据，从建筑物内无线电波环境地图生成设备120下载建筑物内地图数据，并安装所下载的建筑物内地图数据(S410)。例如，当无线电波测量设备110移动到新建的“A百货公司”的地下一层时，无线电波测量设备110可以请求建筑物内无线电波环境地图生成设备120提供与“A百货公司”的地下一层对应的建筑物内地图数据，并下载建筑物内地图数据。
无线电波测量设备110与用作外部服务器的建筑物内无线电波环境地图生成设备120互相作用，并将建筑物内地图数据的特定区域设置为基准点(S420)。当检测到GPS卫星时，无线电波测量设备110将建筑物内地图数据中的、基于从GPS卫星接收到的GPS无线电波信号获得的当前位置信息设置为基准点，并将所设置的基准点发送给用作外部服务器的建筑物内无线电波环境地图生成设备120。即，即使无线电波测量设备110位于建筑物内（例如，特定建筑物的地下层或内部），如果无线电波测量设备110位于能够接收到GPS无线电波信号的区域中，则将对应的位置信息共享作为基准点。即，无线电波测量设备110将存储在建筑物内无线电波环境地图生成设备120中的建筑物内地图数据上的基准点与存储在无线电波测量设备110中的建筑物内地图数据上的基准点彼此匹配，作为代表相同位置信息的基于GPS无线电波信号获得的当前位置信息。
此外，无线电波测量设备110将与特定区域的选择信号对应的位置信息设置为具有坐标(0,0)的基准点，并将所设置的基准点发送给用作外部服务器的建筑物内无线电波环境地图生成设备120。即，无线电波测量设备110将存储在建筑物内无线电波环境地图生成设备120中的建筑物内地图数据上的基准点与存储在无线电波测量设备110中的建筑物内地图数据上的基准点彼此匹配，作为代表相同位置信息的与特定区域的选择信号对应的位置信息。
无线电波测量设备110确定存储在建筑物内无线电波环境地图生成设备120中的建筑物内地图数据上的基准点与存储在无线电波测量设备110中的建筑物内地图数据上的基准点是否作为相同的位置信息彼此匹配(S430)。
如果步骤S430确定存储在建筑物内无线电波环境地图生成设备120中的建筑物内地图数据上的基准点与存储在无线电波测量设备110中的建筑物内地图数据上的基准点作为相同的位置信息彼此匹配，则无线电波测量设备110将利用安装于其上的运动传感器收集的运动传感器信息发送给用作外部服务器的建筑物内无线电波环境地图生成设备120(S440)。运动传感器信息可利用无线电波测量设备110中的运动传感器收集，所述运动传感器包括陀螺仪传感器、地磁传感器、数字指南针和加速度传感器当中的一个或更多个模块。无线电波测量设备110将从邻近通信装置接收到的无线电波环境信息发送给用作外部服务器的建筑物内无线电波环境地图生成设备120(S450)。无线电波测量设备110将运动传感器信息和/或无线电波环境信息叠加在建筑物内地图数据上以便于显示(S460)。
尽管已经描述了顺序地执行图4的步骤S410至S460，但这仅是关于本公开的一个实施方式的技术精神的示例性描述。对于本领域技术人员而言明显的是，在不脱离本公开的一个实施方式的基本特征的情况下，可对其进行各种修改和改变。例如，图4所述的顺序可被改变，步骤S410至S460中的一个或更多个步骤可并行执行。图4不限于时间顺序。
根据本公开的一个实施方式的图4的无线电波环境测量方法还可被具体实施为计算机可读记录介质上的程序。存储有用于实现根据本公开的一个实施方式的无线电波环境测量方法的程序的计算机可读记录介质可以是能够存储可由计算机系统随后读取的数据的任何数据存储装置。计算机可读记录介质的例子包括ROM、RAM、CD-ROM、磁带、软盘、光学数据存储装置和载波（例如，通过互联网的数据传输）。计算机可读记录介质还可分布在联网的计算机系统上，以使得计算机可读代码以分布式方式存储和运行。另外，用于实现本公开的一个实施方式的功能程序、代码和代码段可由本公开所属领域的程序员容易地理解。
图5是示出根据本公开的一个实施方式的建筑物内无线电波环境地图生成方法的流程图。
建筑物内无线电波环境地图生成设备120确定无线电波测量设备110是否针对特定位置请求建筑物内地图数据(S510)。当在步骤S510中确定无线电波测量设备110请求特定位置的建筑物内地图数据时，建筑物内无线电波环境地图生成设备120将建筑物内地图数据提供给无线电波测量设备110(S510)。即，建筑物内无线电波环境地图生成设备120从建筑物内地图DB提取由无线电波测量设备110请求的特定位置的建筑物内地图，并将所提取的建筑物内地图发送给无线电波测量设备110。
建筑物内无线电波环境地图生成设备120与无线电波测量设备110互相作用，并设置建筑物内地图数据中的特定区域的基准点(S530)。下面将更详细地描述步骤S530。当无线电波测量设备110检测到GPS卫星时，建筑物内无线电波环境地图生成设备120将建筑物内地图数据中的、基于通过GPS卫星接收到的GPS无线电波信号获得的当前位置信息设置为基准点，并将所设置的基准点发送给无线电波测量设备110。即，将存储在建筑物内无线电波环境地图生成设备120中的建筑物内地图数据上的基准点与存储在无线电波测量设备110中的建筑物内地图数据上的基准点彼此匹配，作为代表相同位置信息的基于GPS无线电波信号获得的当前位置信息。此外，建筑物内无线电波环境地图生成设备120将与从无线电波测量设备110接收到的特定区域的选择信号对应的位置信息设置为基准点，并将基准点的坐标设置为(0,0)。即，将存储在建筑物内无线电波环境地图生成设备120中的建筑物内地图数据上的基准点与存储在无线电波测量设备110中的建筑物内地图数据上的基准点彼此匹配，作为代表相同位置信息的与所接收到的特定区域的选择信号对应的位置信息。
建筑物内无线电波环境地图生成设备120确定存储在建筑物内无线电波环境地图生成设备120中的建筑物内地图数据上的基准点与存储在无线电波测量设备110中的建筑物内地图数据上的基准点是否作为相同的位置信息彼此匹配(S540)。如果步骤S540确定存储在建筑物内无线电波环境地图生成设备120中的建筑物内地图数据上的基准点与存储在无线电波测量设备110中的建筑物内地图数据上的基准点作为相同的位置信息彼此匹配，则建筑物内无线电波环境地图生成设备120从无线电波测量设备110接收运动传感器信息和无线电波环境信息(S550)。即，建筑物内无线电波环境地图生成设备120从无线电波测量设备110收集包括关于与无线电波测量设备110进行通信的基站的基站衍生信息的无线电波环境信息。基站衍生信息包括系统ID、网络ID、基站ID、基站扇区编号、接收信号强度指示符、信噪比和相位信息中的至少一个。另外，建筑物内无线电波环境地图生成设备120从无线电波测量设备110收集包括由无线电波测量设备110检测到的无线LAN信号的无线电波环境信息。无线LAN信号包括对无线LAN信号进行中继的AP的MAC地址、各个MAC地址的接收信号强度(RSS)、AP信道信息和AP频率信息中的至少一个。
建筑物内无线电波环境地图生成设备120通过利用从无线电波测量设备110接收到的运动传感器信息估计无线电波测量设备110的移动位置来生成位置估计信息(S560)。即，建筑物内无线电波环境地图生成设备120基于运动传感器信息中包括的方向信息和/或加速度信息来估计关于无线电波测量设备110的每秒移动距离和方向的信息。
建筑物内无线电波环境地图生成设备120通过将无线电波环境信息与关于基于基准点估计的移动位置的每一条位置估计信息匹配地存储到建筑物内地图数据上，来生成建筑物内无线电波环境地图(S570)。建筑物内无线电波环境地图生成设备120可以通过与之匹配来将位置估计信息存储在建筑物内地图数据中，通过与之匹配来将所接收到的无线电波环境信息存储在建筑物内地图数据中，并且通过与之匹配来将位置估计信息和无线电波环境信息存储在建筑物内地图数据中。此外，建筑物内无线电波环境地图生成设备120可以将建筑物内地图数据分成网格，通过与之匹配来将基站衍生信息和/或无线LAN信息存储到网格中，并且将标识信息分配给网格以便将网格彼此区分。
尽管已经描述了顺序地执行图5的步骤S510至S570，但这仅是关于本公开的许多实施方式中的一个实施方式的技术精神的示例性描述。对于本领域技术人员而言明显的是，在不脱离本公开的一个实施方式的基本特征的情况下，可以对其进行各种修改和改变。例如，图5所述的顺序可以改变，步骤S510至S570中的一个或更多个步骤可以并行执行。图5不限于时间顺序。
根据本公开的一个实施方式的图5的建筑物内无线电波环境地图生成方法还可具体实施为计算机可读记录介质上的程序。存储有用于实现根据本公开的一个实施方式的建筑物内无线电波环境地图生成方法的程序的计算机可读记录介质可以是能够存储可由计算机系统随后读取的数据的任何数据存储装置。计算机可读记录介质的例子包括ROM、RAM、CD-ROM、磁带、软盘、光学数据存储装置和载波（例如，通过互联网的数据传输）。计算机可读记录介质还可分布在联网的计算机系统上，以使得计算机可读代码以分布式方式存储和运行。另外，用于实现本公开的一个实施方式的功能程序、代码和代码段可由本公开所属领域的程序员容易地理解。
图6是根据本公开的一个实施方式的建筑物内无线电波环境地图的示例性视图。
如图6所示，建筑物内无线电波环境地图生成设备120通过将无线电波环境信息与关于基于基准点估计的移动位置的每一条位置估计信息匹配地存储到建筑物内地图数据上，来生成建筑物内无线电波环境地图。即，如图6所示，无线电波测量设备110接收用于每一条行进位置估计信息的无线电波环境信息并将其匹配并存储到建筑物内地图数据上。此外，无线电波测量设备110将包括来自邻近通信装置的基站衍生信息和/或无线LAN信号的无线电波环境信息发送给用作外部服务器的建筑物内无线电波环境地图生成设备120。然后，如图6所示，运动传感器信息和/或无线电波环境信息可叠加在建筑物内地图数据上，以便在无线电波测量设备110中显示。
下面的示例性实现方式考虑到根据本公开的一个实施方式的建筑物内无线电波环境地图的更高应用需求。在通过建筑物内无线电波环境地图生成设备120生成建筑物内无线电波环境地图之后，还可提供利用建筑物内无线电波环境地图的定位服务。具体地讲，当用户请求建筑物内区域中的定位服务时，位置计算服务器可利用由建筑物内无线电波环境地图生成设备120生成的建筑物内无线电波环境地图确定用户位置，并将所确定的用户位置发送给用户终端。即，位置计算服务器可选择建筑物内无线电波环境地图中的与从终端接收到的无线电波环境信息匹配的位置，并针对所选择的位置使用三角测量方法。另外，用户终端可与增强现实服务器互相作用，并以兴趣点(POI)的形式叠加对应的位置，以便显示在由终端获得的图像上。另外，建筑物内无线电波环境地图生成设备120可通过连接至安装有能够利用红外传感器避开障碍物或者能够均匀测量整个区域的算法的机器人来针对有关区域自动生成建筑物内无线电波环境地图。此外，在大型商场中，建筑物内无线电波环境地图生成设备120可连接至用户的手推车。在这种情况下，建筑物内无线电波环境地图生成设备120可沿着用户的移动路径生成建筑物内无线电波环境地图，并周期性地将建筑物内无线电波环境地图发送给建筑物内无线电波环境地图生成设备120。
在上面的描述中，尽管本公开的实施方式的所有部件可能被解释为组装或操作上连接成一个单元，但是本公开并非旨在限于这些实施方式。相反，在本公开的客观范围内，各个部件可按照任何数量在操作上选择性地组合。每一部件本身还可以按照硬件实现，而各个部件可选择性地作为部件组合或作为整体实现在具有用于执行硬件等同物的功能的程序模块的计算机程序中。构成此类程序的代码或代码段可由本领域技术人员容易地推导。计算机程序可存储在计算机可读介质中，其在运行时可实现本公开的各方面。作为计算机可读介质，候选包括磁记录介质、光学记录介质和载波介质。
另外，类似“包括”、“包含”和“具有”的术语应默认解释为非排他性的或开放式的，而非排他性或封闭式的，除非明确相反地定义。所有这些术语（技术术语、科学术语或其它术语）与本领域技术人员理解的含义相符，除非相反地定义。可在字典中找到的常见术语应该在有关技术著作的上下文中不过于理想化或不切实际地解释，除非本公开明确将其如此定义。
尽管为了说明性目的已描述了本公开的示例性方面，但是本领域技术人员将理解，在不脱离本公开的基本特征的情况下，各种修改、添加和替代是可能的。因此，并非出于限制性目的而描述本公开的示例性方面。因此，本公开的范围不由上述方面限定，而是由权利要求及其等同物限定。
工业可应用性
如上所述，本公开通过以下步骤解决了在新建建筑物或地下商场中缺少建筑物内无线电波环境地图的问题：利用安装有运动传感器的无线电波测量装置估计移动位置，并在每个估计的位置生成与无线电波环境特性匹配的建筑物内无线电波环境地图，从而生成更精确的建筑物内无线电波环境地图。
相关申请的交叉引用
如果可申请，本申请要求2010年6月25日在韩国提交的专利申请No.10-2010-0060674在U.S.C§119(a)下的优先权，通过引用将其全部内容并入本文。另外，此非临时申请以与韩国专利申请相同的原因在除美国之外的国家要求优先权，通过引用将其全部内容并入本文。

Claims (13)

1.一种用于生成建筑物内无线电波环境地图的设备，该设备包括：
建筑物内地图提供单元，其被构造为向无线电波测量装置提供建筑物内地图数据；
基准点设置单元，其被构造为与所述无线电波测量装置互相作用，并设置所述建筑物内地图数据中的特定区域的基准点；
位置估计单元，其被构造为利用从所述无线电波测量装置接收到的运动传感器信息估计所述无线电波测量装置的移动位置；
无线电波环境收集单元，其被构造为从所述无线电波测量装置收集无线电波环境信息；以及
建筑物内无线电波环境地图生成单元，其被构造为通过将所述无线电波环境信息与用于代表基于所述基准点估计的所述移动位置的每一条位置估计信息匹配地存储到所述建筑物内地图数据上，来生成建筑物内无线电波环境地图。
2.根据权利要求1所述的设备，其中，当所述无线电波测量装置检测到GPS卫星时，所述基准点设置单元将所述建筑物内地图数据中的基于通过所述GPS卫星接收到的GPS无线电波信号获得的当前位置信息设置为所述基准点，并将所设置的基准点发送给所述无线电波测量装置。
3.根据权利要求1所述的设备，其中，所述基准点设置单元将与从所述无线电波测量装置接收到的特定区域的选择信号对应的位置信息设置为所述基准点，并将所述基准点的坐标设置为(0,0)。
4.根据权利要求1所述的设备，其中，所述无线电波环境收集单元从所述无线电波测量装置收集包括有关与所述无线电波测量装置进行通信的基站的基站衍生信息的所述无线电波环境信息。
5.根据权利要求4所述的设备，其中，所述基站衍生信息包括系统ID(SID)、网络ID(NID)、基站ID(BSID)、基站扇区编号(Ref_PN：基准PN)、接收信号强度指示符(RSSI)、信噪比(Ec/Io)和相位信息中的至少一个。
6.根据权利要求4所述的设备，其中，所述建筑物内无线电波环境地图生成单元将所述建筑物内地图数据分成网格，将所述基站衍生信息匹配地存储到所述网格中，并将标识信息分配给所述网格以便将所述网格彼此区分。
7.根据权利要求1所述的设备，其中，所述无线电波环境收集单元从所述无线电波测量装置收集包括由所述无线电波测量装置检测到的无线LAN信号的所述无线电波环境信息。
8.根据权利要求7所述的设备，其中，所述无线LAN信号包括对所述无线LAN信号进行中继的接入点(AP)的MAC地址、各个MAC地址的接收信号强度(RSS)、AP信道信息和AP频率信息中的至少一个。
9.根据权利要求7所述的设备，其中，所述建筑物内无线电波环境地图生成单元将所述建筑物内地图数据分成网格，将所述无线LAN信号匹配地存储到所述网格中，并将标识信息分配给所述网格以便将所述网格彼此区分。
10.根据权利要求1所述的设备，其中，所述位置估计单元基于包括在所述运动传感器信息中的方向信息和加速度信息中的一个或更多个来估计关于所述无线电波测量装置的每秒移动距离的信息和关于所述无线电波测量装置的方向的信息。
11.根据权利要求1所述的设备，其中，所述建筑物内地图提供单元从建筑物内地图数据库提取由所述无线电波测量装置请求的特定位置的建筑物内地图，并将所提取的建筑物内地图发送给所述无线电波测量装置。
12.根据权利要求1所述的设备，该设备还包括数据库，该数据库包括：
位置估计地图数据库，其用于将所述位置估计信息匹配地存储到所述建筑物内地图数据中；
无线电波环境地图数据库，其用于将已接收到的所述无线电波环境信息匹配地存储到所述建筑物内地图数据中；以及
建筑物内无线电波环境地图数据库，其用于基于所述基准点将所述位置估计信息和所述无线电波环境信息匹配地存储到所述建筑物内地图数据中。
13.一种用于生成建筑物内无线电波环境地图的方法，该方法包括以下步骤：
向无线电波测量装置提供建筑物内地图数据；
与所述无线电波测量装置互相作用并设置所述建筑物内地图数据中的特定区域的基准点；
利用从所述无线电波测量装置接收到的运动传感器信息估计所述无线电波测量装置的移动位置；
从所述无线电波测量装置收集无线电波环境信息；以及
通过将所述无线电波环境信息与用于代表基于所述基准点估计的所述移动位置的每一条位置估计信息匹配地存储到所述建筑物内地图数据上，来生成建筑物内无线电波环境地图。
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