CN103119999A - 对其位置进行低功率识别的移动装置及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及在移动装置(2)中对其在室内环境(22)中的位置进行低功率识别的方法以及移动装置(2),室内环境(22)中存在信标系统的信标发射机(20)。该装置从信标系统的信标发射机(20)中的至少一个接收通知,该通知通知移动装置(2)其位于信标系统的通信距离内。因此,信标发射机(20)而非移动装置(2)本身执行连续的扫描以识别移动装置(2)是否位于通信距离内。这样将会显著地减小移动装置(2)的能耗。然后移动装置(2)将会请求位于通信距离内的信标发射机(20)发送与其位置有关的数据,然后通过基于该数据的计算来确定移动装置(2)的位置。
Description
技术领域
本发明涉及一种移动装置及其方法,其用于对自身地理位置进行低功率(lowpower)识别。当移动装置处于室内环境时,本发明尤其有用。
背景技术
当今现代移动装置的共同特征在于它们能够确定自身的地理位置。对于户外应用来说,可采用多种技术来确定无线通信装置(例如移动装置)的位置。全球定位系统(GPS)的应用是一种可以用来在全世界范围内识别移动装置的位置的技术。但是,在移动装置中使用GPS会增加移动装置的能耗,这是个明显的缺陷。为了克服这个问题,可以使用辅助GPS(A-GPS)。A-GPS的使用基于这样的事实:为了更好地、更有效率地在移动装置中定位,移动装置已经被连接到陆基网络站。
但是,在移动装置处于室内环境期间,由于房顶通常会阻断来自卫星的信号,因此上述技术都不是非常有用。因此,在公共建筑物(例如机场、大型商场等)中设置信标系统变得越来越平常。这种用于室内移动装置定位的信标系统可基于无线通信系统,例如Wi-Fi、蓝牙或超宽带。与GPS一样,这种室内方案也存在同样的问题,即,在室内环境中搜索信标会增加移动装置的能耗(power consumption)。
该问题至少有两个不同的角度。首先,移动装置在扫描信标发射机期间需要更多的电力,这是为了能够获得移动装置的位置而采用的折中方法。其次,并不确定室内无线系统是否存在或者可用,从而导致了在搜索信标发射机时,即使不存在室内无线系统,也会有连续的能耗。由于现在大多数公共建筑物都没有用于定位的信标系统,所以移动装置将会不断搜索用于定位的信标,这将导致高能耗和低成功率。
大多数移动装置位于一个可采用室内信标系统进行定位的位置的时间可能不会超过它们寿命的例如5%。这会很难促使移动装置持续地搜索定位信标,也就是在获知移动装置的位置和能耗之间的折中方案很不理想。
因此,需要一种方法和装置,利用该方法和装置,室内定位问题能够在没有过多能耗的情况下得到解决。
发明内容
因此,本发明的一个目的是克服上述现有技术中的缺点,并且因此提出了一种移动装置和方法,该移动装置和方法在确定其位置的同时能够显著地减小能耗。
根据本发明的第一方面,通过一种在室内环境中对移动装置的位置进行低功率识别的移动装置中的方法来实现本发明的目的,在该室内环境中存在信标系统的信标发射机。该方法包括从信标系统的至少一个信标发射机接收通知的步骤,该通知通知移动装置其位于信标系统的通信距离内。然后,移动装置请求位于移动装置通信距离内的信标发射机发送与其位置有关的数据。然后利用该数据来计算移动装置的位置。
在本发明的一个优选实施方式中,接收通知的步骤进一步包括经由定位服务器从信标发射机接收通知的步骤。
在另一个优选实施方式中,根据本发明的方法基于移动装置所执行的通信距离测量来执行所述计算。
在本发明的另一个实施方式中,所述方法基于信标发射机所执行的通信距离测量来执行所述计算。
在所述方法的另一个实施方式中,经由定位服务器来执行移动装置与信标发射机之间的所有通信。
根据本发明的第二方面,通过一种在室内环境中对移动装置的位置进行低功率识别的移动装置来实现本发明的目的,在该室内环境中存在信标系统的信标发射机,所述移动装置被配置为执行以下步骤:从信标系统的至少一个信标发射机接收通知,该通知通知移动装置其位于信标系统的通信距离内;请求位于移动装置通信距离内的信标发射机发送与其位置有关的数据;以及通过基于该数据进行计算来确定移动装置的位置。
根据一个实施方式,移动装置进一步被配置为经由定位服务器从信标发射机接收通知。
在另一实施方式中,移动装置被配置为执行作为所述计算的基础的通信距离测量。
在另一实施方式中,移动装置被配置为从信标发射机接收作为所述计算基础的通信距离测量。
在另一实施方式中,移动装置被配置为经由定位服务器与所有信标发射机进行通信。
因此,本发明提供了一种用于确定移动装置的室内位置的节能方法。这种与位置有关的信息很有用的情况有很多。这种信息有助于确定航站楼什么时候拥挤以及哪里拥挤,或者商店广告投放的最佳位置。
附图说明
以下将会结合附图对本发明进行更详尽地描述,其中:
图1是示出了根据本发明的移动装置的示意图;
图2是示出了其中使用信标来确定移动终端的位置的室内环境;
图3是示出了根据本发明的方法步骤的流程图。
具体实施方式
本发明的说明书涉及信标系统或无线通信系统,二者可互换地使用,并且可以是例如Wi-Fi或无线局域网(WLAN)、蓝牙、超宽带(UWB)或类似系统。因此,本发明的关键并不是所使用的无线通信系统的类型,而是存在这样的系统,并且移动装置能够连接到目前的这种系统并且能够通过这种无线系统交换信息。
以下将会结合作为本发明优选变型的移动电话来描述根据本发明的移动装置。然而,便携式通信装置还可以是其他类型的装置,例如无线电话、通信模块、PDA、笔记本电脑或其他任何类型的利用无线电波进行通信的便携式装置。
图1示意性地示出了根据本发明一个实施方式的移动电话2的正视图。电话2包括输入/输出装置,例如在显示器12下方设置的键盘上的多个键10、扬声器14和麦克风16。这些对于移动通信装置来说都是共同特征,并且对本领域技术人员来说是熟知的,因此并没有进行详细描述。该移动电话可以是能够与室内信标系统进行通信的移动电话。
图2中的附图标记22指示了室内环境,在该室内环境中要确定移动装置2的位置。尽管在图2中仅仅示出了一个移动装置2,但应当理解,典型的室内环境包含大量的移动装置,为了简洁起见,这并没有在图2中示出。这种室内环境可以是机场、大型商场、大型百货公司等。根据本发明,这种室内环境设置有信标系统,该些信标系统可帮助确定移动装置2的位置。在图2所示的室内环境中,示出了三个信标发射机20。但是,应当理解信标发射机的数量可依据建筑物的大小和布局发生改变,并且也当然会依赖于所使用的无线通信系统的类型而发生改变。在图2中的室内环境中还示出了具有定位信息的本地数据库24。应当理解,这样的数据库也可以是连接了移动装置的远程数据库。
本发明的总的构思是:让无线通信系统的信标发射机20而不是移动装置消耗能量来持续扫描,也就是信标发射机20搜索移动装置2而不是移动装置2扫描信标发射机20。这将会大大降低移动装置2的能耗,并且由于信标发射机20通常与电源连接,所以不会对信标发射机20的性能带来负面影响。
为了更好地理解本发明,以下将会结合图3来描述在移动装置2中对其位置进行低功率识别的方法。应当理解,为了能够运用该方法,本发明的移动装置2被设置为与位置确定无线通信系统,例如蓝牙系统、Wi-Fi系统、互联网等进行通信。
因此,根据本发明的一个实施方式,移动装置2被装配并且被设置为能够从位置确定无线通信系统接收通知,即,处于通知模式。通知可以通过至少两种不同的方式实现。第一,无线通信系统的其中一个信标发射机20可以通知移动装置2它位于其位置可以被确定的通信距离内。第二,如上所述,将信标发射机20可以连接到定位服务器24,而定位服务器24在移动装置2位于通信距离内时会通知移动装置2。使用定位服务器24有很大的优势,即,移动装置仅需要与一个实体进行通信,也就是仅需要与一个接入点而不是多个不同的接入点,即通信距离内的信标发射机20进行通信。此外,由于仅需要例如通过互联网与定位服务器24进行通信,所以没有必要针对不同的无线通信系统来配置移动装置2。如图2所示,定位服务器24被连接到信标发射机20,并且能够收集与信标发射机所执行的通信距离测量有关的数据。
接收到移动装置2位于通信距离内的通知后,可以执行定位测量。如上所述,这要求移动装置2被配置为与信标发射机20或定位服务器24进行通信,并且打开该选项。我们知道,相比于一般工作模式,打开该通知模式会消耗一些额外的能量。然而,相比于使用现有技术的移动装置2所执行的连续扫描信标发射机20,该能耗几乎可被忽略。
在优选实施方式中,移动装置2的用户可通过切换到通知模式而启动通知步骤。这样,例如在电力不足的情况下,用户有可能节省更多的电力。
基于无线通信系统可以通过多种不同的方式进行定位测量。在一个最简单的例子中,即当各个信标发射机20的通信距离是几米时,最近的信标发射机20的位置可以从该信标发射机20直接地或通过定位服务器24发送到移动装置2作为它的位置。因此,在本发明的构思中,应当宽泛地解释位置测量的含义,并且也包括上述情况,其中最近的信标发射机20的已知位置从信标发射机20发送到移动装置2。
对于另一个无线通信系统,移动装置2将会请求位于通信距离内的信标发射机20发送与其位置有关的数据,即,移动装置2将会从多个信标发射机20接收数据。也可以经由定位服务器24非不是直接经由信标发射机20来发送该数据。通过基于所收集的测量数据来计算位置,该信息会被用来确定移动装置2的位置。有多种不同的基于所收集的测量数据来计算位置的方法,例如,进行三角测量、使用指纹识别等。对于本领域技术人员来说可通过使用接收到的信号强度指示符(RSSI)、到达时间计算等来进行三角测量。选择用于进行位置测量的技术是本领域技术人员能力范围内的。
位置计算可基于通信距离测量或其他测量,该测量可由移动装置2或信标发射机20执行。通过让信标发射机20执行通信距离测量,会进一步减小能耗。
为了概括以上内容,下面将描述如何设置移动装置2的三个例子。在第一个例子中,移动装置2被配置为能够从室内无线通信网络接收通知。由于信标发射机20执行连续扫描以识别移动装置2何时位于通信距离内,所以只要移动装置2位于无线通信网络中的信标发射机20的通信距离内,就会通知该移动装置2。当移动装置2接收到该通知后,就开始扫描信标发射机20并收集测量数据。当收集到与信标发射机20的位置有关的数据后,移动装置2将利用该测量数据来计算其位置。因此,相比于为了找到无线通信网络以确定其位置而以高能耗来执行连续扫描的传统移动装置2,根据本发明的移动装置2仅当其确定无线通信网络可用时才执行扫描。
在第二个例子中,移动装置2也被配置为从室内无线通信网络接收通知。由于信标发射机20执行连续扫描以识别移动装置2何时位于通信距离内,所以只要移动装置2位于无线通信网络中的信标发射机20的通信距离内,就会通知该移动装置2。当移动装置2接收到该通知后,将会向信标发射机20询问其位置。因此,在第二个例子中,信标发射机20将会执行扫描测量并且会使用这些测量来确定移动装置2的位置。然后信标发射机20会将该确定的结果送回给移动装置2。由于信标发射机20而不是移动装置2来执行扫描测量的最耗能的步骤,因此,相比于上述第一个例子能够进一步节省电力。
在第三个例子中,移动装置2如上述示例一样被配置为接收通知。然而,在本示例中是从定位服务器24而不是信标发射机20发送通知。当移动装置2接收到该通知后,将会向定位服务器24询问其位置。为了在一些计算技术的帮助下确定移动装置2的位置,定位服务器24命令信标发射机20执行扫描测量并且收集扫描测量的结果。然后,定位服务器24将会将该确定的结果送回给移动装置2。由于移动装置现在仅需要与定位服务器24而不是信标发射机20进行通信,因此,相比于第二个例子能够进一步节省电力。
应当理解,上述内容描述了原理、优选实施方式和操作本发明的模式。但是,本发明并不应受限于上述讨论的特定实施方式,该些实施方式应视为解释性的而非限制性的。因此,如上所述的本发明的发明构思是让无线通信系统的信标发射机20而不是移动装置2消耗能量来持续扫描,也就是信标发射机20搜索移动装置2而不是移动装置2搜索信标发射机20。因此,本发明最好由以下权利要求来限定。
Claims (10)
1.一种在移动装置(2)中对其在室内环境(22)中的位置进行低功率识别的方法,所述室内环境(22)中存在信标系统的信标发射机(20),该方法包括以下步骤:
从所述信标系统的所述信标发射机(20)中的至少一个接收通知,所述通知通知所述移动装置(2)其位于所述信标系统的通信距离内;
请求位于所述移动装置(2)的通信距离内的信标发射机(20)发送与它们的位置有关的数据;
通过基于该数据进行计算来确定所述移动装置(2)的位置。
2.根据权利要求1所述的方法,其中,接收通知的步骤进一步包括以下步骤:
经由定位服务器(24)从所述信标发射机(20)接收所述通知。
3.根据权利要求1或2所述的方法,其中,所述计算基于由所述移动装置(2)执行的通信距离测量。
4.根据权利要求1或2所述的方法,其中,所述计算基于由所述信标发射机(20)执行的通信距离测量。
5.根据以上权利要求中任意一项所述的方法,其中,经由所述定位服务器(24)来执行所述移动装置(2)与所述信标发射机(20)之间的所有通信。
6.一种对其在室内环境(22)中的位置进行低功率识别的移动装置(2),所述室内环境(22)中存在信标系统的信标发射机(20),所述移动装置(2)被配置为执行以下步骤:
从所述信标系统的所述信标发射机(20)中的至少一个接收通知,所述通知通知所述移动装置(2)其位于所述信标系统的通信距离内;
请求位于所述移动装置(2)的通信距离内的信标发射机(20)发送与它们的位置有关的数据;
通过基于该数据进行计算来确定所述移动装置(2)的位置。
7.根据权利要求6所述的移动装置(2),其中,所述移动装置(2)进一步被配置为执行以下步骤:经由定位服务器(24)从所述信标发射机(20)接收所述通知。
8.根据权利要求6或7所述的移动装置,其中,所述移动装置(2)进一步被配置为执行所述计算所基于的通信距离测量。
9.根据权利要求6或7所述的移动装置(2),其中,所述移动装置(2)进一步被配置为从所述信标发射机(20)接收所述计算所基于的通信距离测量。
10.根据权利要求6到9中任一项所述的移动装置,其中,所述移动装置进一步被配置为经由所述定位服务器(24)来执行与所述信标发射机(20)的所有通信。
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
C02 | Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001) | ||
WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20130522 |