CN103718626A - 使用射频信息的位置确定 - Google Patents

Abstract

本文总体上描述了用于使用射频（“RF”）信息确定计算设备的位置的技术。一些示例技术可以接收计算设备检测到的无线电信号的本地RF指纹。这些技术可以通过识别与本地RF指纹匹配的RF信息子集来确定计算设备的位置。这些技术可以向计算设备提供该位置。

Description

使用射频信息的位置确定

背景技术

除非这里另外指明，否则这个部分中描述的内容不是本申请的权利要求书的现有技术并且不因包括在这个部分中而被承认是现有技术。

一些计算设备配备有适于估计计算设备的地理位置的技术。一种传统技术为计算设备配备全球定位系统（“GPS”）接收器。GPS接收器可以适于基于GPS接收器和具有已知位置的多个卫星之间的距离来估计计算设备的位置。然而，GPS接收器可能不太适合具有有限功率资源的计算设备，因为GPS接收器可以招致大量的功率使用。另外，GPS接收器可能无法在市区中的街道级别操作，在市区中，摩天大楼和其它大型物体可以妨碍GPS接收器和多个卫星之间的信号。

发明内容

本公开总体上描述了用于使用射频（“RF”）信息确定计算设备的位置的技术。一些示例方法可以包括接收计算设备检测到的多个无线电信号的本地RF指纹。示例方法还可以包括通过识别与本地RF指纹匹配的RF信息子集来确定计算设备的位置。示例方法还可以包括向计算设备提供所述位置。

本公开总体上还描述了用于使用RF信息确定计算设备的位置的一些系统。一些示例系统可以包括定位系统。定位系统可以适于接收计算设备检测到的多个无线电信号的本地RF指纹。定位系统还可以适于通过识别与本地RF指纹匹配的RF信息子集来确定计算设备的位置。定位系统还可以适于向计算设备提供所述位置。

本公开总体上还描述了用于使用RF信息确定计算设备的位置的一些计算机可读介质。所述计算机可读介质上面可以存储有当由计算机执行时使所述计算机执行一个或多个操作的计算机可执行指令。一些示例计算机可执行指令可以使计算机接收适于使计算机接收对认知无线电设备的位置的请求的加载指令。所述请求可以包括所述认知无线电设备检测到的多个无线电信号的本地RF指纹。示例计算机可执行指令还可以使计算机通过识别与所述本地RF指纹匹配的RF信息子集来确定所述认知无线电设备的位置。示例计算机可执行指令还可以使计算机通过通信网络向所述认知无线电设备提供所述位置。

以上的发明内容只是示例性的并且不旨在以任何方式进行限制。除了上述的示例性方面、实施方式和特征之外，通过参照附图和下面的具体实施方式，另外的方面、实施方式和特征将变得清楚。

附图说明

根据结合附图的以下描述和随附权利要求书，将变得更充分地清楚本公开的以上和其它特征。理解这些附图只是示出根据本公开的几个实施方式，因此将不被视为对其范围的限制，将通过使用附图用额外的具体细节描述本公开，其中：

图1是示出适于基于RF信息确定计算设备的位置的示例位置确定架构的功能框图；

图2是示出通过认知无线电设备得到的示例RF信息的表格；

图3是示出适于得到RF信息并且将其存储在位置数据库中的示例过程的流程图；

图4是示出适于基于RF信息确定客户端设备的位置的示例过程的流程图；

图5是示出示例计算系统的计算机硬件架构的框图；以及

图6是示出包括用于在计算设备上执行计算机处理的计算机程序的计算机程序产品的示意图；

所有附图都是根据这里呈现的至少一些实施方式布置的。

具体实施方式

在下面的具体实施方式中，参照形成其一部分的附图。在附图中，除非上下文另外指出，否则类似的符号通常标识类似的组件。具体实施方式、附图和权利要求书中描述的示例性实施方式不意图是限制性的。在不脱离这里呈现的主题的精神或范围的情况下，可以利用其它实施方式，并且可以做出其它改变。应该容易理解，如这里总体描述和附图中示出的本公开的方面可以按各种不同的配置被布置、替换、组合、分开和设计，所有这些在这里被明确料想到。

本公开总体上涉及（尤其是）适于基于射频（“RF”）信息确定计算设备位置的定位技术。多个认知无线电设备可以知道它们的位置。各认知无线电设备可以被配置成检测认知无线电设备的广播半径内的无线电信号并且得到与检测到的无线电信号关联的位置特定RF信息。位置特定RF信息例如可以包括检测到的各无线电信号的频率、检测到的各无线电信号的功率水平、与产生检测到的各无线电信号的对应RF发射器关联的信道标识符。

各认知无线电设备可以被配置成周期性地向定位系统发送它们的位置和位置特定RF信息。定位系统可以是适于从远程认知无线电设备得到RF信息的集中式服务器计算机。当定位系统从认知无线电设备接收到位置和位置特定RF信息时，定位系统可以被配置成更新位置数据库。位置数据库可以被配置成保持RF信息矩阵，RF信息矩阵代表从位于已知地理位置的认知无线电设备得到的RF信息。也就是说，RF信息矩阵可以包含多个地理位置，其中，各地理位置具有对应的RF信息的位置特定集合。

用户可以使用利用定位系统和位置数据库的非GPS位置确定服务。在位置确定服务的示例实现方式中，客户端设备可以被配置成检测客户端设备的广播半径内的无线电信号并且得到与检测到的无线电信号关联的客户端特定RF信息。客户端特定RF信息可以本质上形成可能被唯一地赋予客户端设备的当前位置的“RF指纹”。也就是说，当用户将客户端设备从其当前位置移动时，客户端特定RF信息可以改变进而RF指纹可以改变。客户端设备可以被配置成将客户端特定RF信息连同对客户端设备的当前地理位置的请求一起向定位系统发送。

定位系统可以被配置成从客户端设备接收客户端特定RF信息和请求。定位系统可以被配置成通过将客户端特定RF信息与RF信息矩阵中的现有数据点匹配来确定当前的地理位置。这些现有数据点可以与已知地理位置关联。使用RF信息矩阵中的这些现有数据点并且假设这些数据点之间的过渡（transition），定位系统可以被配置成估计一位置，其中位于这个位置的客户端设备将会得到所述客户端特定RF信息。这个估计的位置可以是当前的地理位置。定位系统可以被配置成利用三角测量法、测绘、误差最小化、最佳拟合匹配、和/或其它合适的数据分析技术来执行估计。当定位系统确定当前的地理位置时，定位系统可以被配置成响应于客户端设备的请求向客户端设备提供当前的地理位置。

相比于运行GPS接收器，客户端设备可以利用明显更少的功率来得到客户端特定RF信息。如此，位置确定服务可以适于具有功率限制的计算设备。另外，定位系统能够以至少与GPS接收器相同的精度确定客户端设备的当前位置。在许多情况下，定位系统可以比辅助GPS、WI-FI定位、和/或蜂窝网络定位技术更精确。

图1是示出根据这里呈现的至少一些实施方式设置的、适于基于RF信息确定计算设备的位置的示例位置确定架构100的功能框图。位置确定架构100可以包括第一认知无线电设备102A、第二认知无线电设备102B、第一WI-FI基站104A、第二WI-FI基站104B、蜂窝基站收发信台（“BTS”）104C、电视广播器104D、客户端设备110和定位系统112。第一认知无线电设备102A和第二认知无线电设备102B可以被统称为认识无线电设备102。第一WI-FI基站104A、第二WI-FI基站104B、蜂窝BTS104C和电视广播器104D可以被统称为RF发射器104（用诸如星形105的星形表示）。认知无线电设备102、客户端设备110和定位系统112可以经由网络114连接。定位系统112可以连接到位置数据库116。

RF发射器104通常可以指能够发射无线电信号的合适设备。RF发射器104的一些示例可以包括第一WI-FI基站104A、第二WI-FI基站104B、蜂窝BTS104C和电视广播器104D。第一WI-FI基站104A和第二WI-FI基站104B可以适于借助WI-FI传输发射无线电信号。蜂窝BTS104C可以适于借助蜂窝传输发射无线电信号。电视广播器104D可以适于借助电视传输发射无线电信号。在一些实施方式中，认识无线电设备102也可以是能够在各种频率下广播无线电信号的RF发射器。

除了发射无线电信号之外，RF发射器还可以适于广播信道标识符。信道标识符可以提供关于特定RF发射器的标识信息。在第一示例中，第一WI-FI基站104A和第二WI-FI基站104B可以均适于广播唯一的服务集标识符（“SSID”）。在第二示例中，蜂窝BTS104C可以适于广播载波和唯一的代码。在第三示例中，电视广播器108可以适于广播电视台标识符。信道标识符可以被表示为文本、数字、符号或其组合。

第一认知无线电设备102A可以位于第一确定地理位置118A。第二认知无线电设备102B可以位于第二确定地理位置118B。第一确定地理位置118A和第二确定地理位置118B可以被统称为确定地理位置118。各确定地理位置118可以用物理地址、坐标（例如，纬度和经度）、或能够传达确定地理位置118的其它合适数据表示。各确定地理位置118也可以与位置不确定值关联。位置不确定值可以指基于认知无线电设备如何和/或何时得到其地理位置的近似因子。较低的位置不确定值可以指示确定地理位置具有较高的可靠性，而较高的位置不确定值可以指示确定地理位置具有较低的可靠性。

在一些实施方式中，认知无线电设备可以因为认知无线电设备具有固定的地理位置并且之前已经确定了所述固定的地理位置而知道其地理位置。例如，第一认知无线电设备102A可以连接到位于咖啡厅的WI-FI路由器。WI-FI路由器可以与互联网协议（“IP”）地址关联。第一认知无线电设备102A可以被配置成确定IP地址与咖啡厅的物理地址关联。咖啡厅的物理地址可以代表第一确定地理位置118A。第一认知无线电设备102A还可以被配置成将第一位置不确定值与第一确定地理位置118A关联。因为物理地址是固定位置，所以第一位置不确定值可以相对小。

在一些其它实施方式中，认知无线电设备可以因为认知无线电设备包括GPS接收器而知道其地理位置。例如，第二认知无线电设备102B可以包括适于确定与第二认知无线电设备102B的位置关联的GPS坐标的GPS接收器120。GPS坐标可以代表第二确定地理位置118B。第二认知无线电设备102B还可以被配置成将第二位置不确定度与第二确定地理位置118B关联。相比于利用与WI-FI路由器关联的IP地址，第二位置不确定值可以相对小，以反映利用GPS接收器120的位置确定的增加的精度。

在各种其它实施方式中，位置不确定值还可以受对应认知无线电设备是静止还是移动的影响。例如，当对应认知无线电设备是静止的时，位置不确定值可以是较低值，并且当对应认知无线电设备是移动的时，位置不确定值可以是较高值。因为完成频率扫描要花费一定时间量，所以移动可能会引起误差。如果例如认知无线电设备花费五秒来完成扫描，则位置不确定值可以是通过将五秒乘以速率（米/秒）而计算出的路径长度。在扫描期间由认知无线电设备收集的数据可以对应于这个路径。可能会影响位置不确定值的一些其它示例因素包括天气、空气温度、或一天中的时间。具体地，衰减率和/或传输强度可能会受雨的存在的影响，可能在白天和晚上会有所不同，和/或可能会受不同空气温度影响。在各种其它实施方式中，认知无线电设备102还可以利用辅助GPS、WI-FI定位、蜂窝网络定位、战争驾驶（war-driving）、战争漫步（war-walking）和适于确定认知无线电设备102的地理位置的其它合适技术。

诸如认知无线电设备102的认知无线电设备可以通常通过检测无线电频谱中的未充分利用的无线电频率进行操作。许多认知无线电设备可以被配置成通过使用这些未充分利用的无线电频率来提供对无线电频谱的改进利用。在检测未充分利用的无线电频率的过程期间，各认知无线电设备102可以被配置成检测认知无线电设备的广播半径内的多个无线电信号。各认知无线电设备102还可以被配置成得到与各无线电信号关联的各种RF信息。RF信息的一些示例可以包括各无线电信号的频率、各无线电信号的功率水平、与产生无线电信号的对应RF发射器关联的信道标识符。

通常，诸如各认知无线电设备102的认知无线电设备可以被配置成扫描连续（即，非离散）频谱上的无线电频率。另外，认知无线电设备可以被配置成检测与认知无线电设备的服务提供商不关联（例如，不被服务提供商许可、不被服务提供商拥有等）的无线电频率。例如，诸如联邦通信委员会（“FCC”）的监管主体可以向各种服务提供商许可或分配某些无线电频率。与给定服务提供商关联的认知无线电设备可以被配置成检测并且利用与给定服务提供商关联的被许可频率、与其它服务提供商关联的被许可频率、和/或未被许可频率。

各RF发射器104可以被配置成输出无线电信号。各认知无线电设备102可以被配置成根据无线电信号的频率和/或认知无线电设备与各RF发射器104之间的距离检测一个或多个无线电信号。例如，第一认知无线电设备102A可以被配置有与第二认知无线电设备102B不同的调谐器和/或滤波器。结果，第一认知无线电设备102A可以被配置成检测与第二认知无线电设备102B不同的频率。另外，RF发射器104可以均被配置成在某个广播半径内输出无线电信号。一些RF发射器能够比一些其它RF发射器广播更远的距离。因此，认知无线电设备102可以根据认知无线电设备102的位置和RF发射器104之间的相应距离检测不同的无线电信号。

当第一认知无线电设备102A检测由一个或多个RF发射器104发射的无线电信号时，第一认知无线电设备102A可以被配置成基于检测到的无线电信号得到第一位置特定RF信息122A。当第二认知无线电设备102B检测由一个或多个RF发射器104发射的无线电信号时，第二认知无线电设备102B可以被配置成基于检测到的无线电信号得到第二位置特定RF信息122B。第一位置特定RF信息122A和第二位置特定RF信息122B可以被统称为位置特定RF信息122。检测到的各无线电信号的RF信息可以与指示何时得到检测到的无线电信号的RF信息的日期和时间戳关联。

第一位置特定RF信息122A可以不同于第二位置特定RF信息122B。具体地，检测到的无线电信号可以根据无线电信号的频率和/或各认知无线电设备102与各RF发射器104之间的距离而有所不同，如之前描述的。另外，检测到的信号的功率水平可以根据各认知无线电设备102和各RF发射器104之间的相应距离而有所不同。例如，如图1中所示，第一认知无线电设备102A和蜂窝BTS104C之间的距离可以小于第二认知无线电设备102B和蜂窝BTS104C之间的距离。因此，即使当第一认知无线电设备102A和第二认知无线电设备102B可以检测蜂窝BTS104C发射的无线电信号时，第一认知无线电设备102A检测到的无线电信号的功率水平可以高于第二认知无线电设备102B检测到的无线电信号的功率水平。根据特定实现方式，所述功率水平可以以绝对意义（例如，特定功率水平）或以相对意义（例如，一个设备的相对于另一个设备的功率水平的功率水平）进行判断。以相对意义判断功率水平可以归一化天线和情形接收差异。

当第一认知无线电设备102A得到第一位置特定RF信息122A时，第一认知无线电设备102A可以被配置成向定位系统112发送第一位置特定RF信息122A。第一认知无线电设备102A还可以被配置成向定位系统112发送第一确定地理位置118A、与第一确定地理位置118A关联的位置不确定度、得到第一位置特定RF信息122A时的日期和时间戳。当第二认知无线电设备102B得到第二位置特定RF信息122B时，第二认知无线电设备102B可以被配置成向定位系统112发送第二位置特定RF信息122B。第二认知无线电设备102B还可以被配置成向定位系统112发送第二确定地理位置118B、与第二确定地理位置118B关联的位置不确定度、得到第二位置特定RF信息122B时的日期和时间戳。

认知无线电设备102可以被配置成检测无线电信号，得到位置特定RF信息122，和/或根据预定义安排或以规则间隔向定位系统112发送位置特定RF信息122。在一些实现方式中，确定地理位置118和与确定地理位置118关联的位置不确定度被发送到定位系统112的频率可以低于位置特定RF信息122被发送到定位系统112的频率。

在一个示例中，如果第一认知无线电设备102A是静止设备，则第一确定地理位置118A可以是永久的或半永久的位置，使得第一认知无线电设备102A可以被配置成向定位系统112发送一次第一确定地理位置118A或者不太频繁地向定位系统112发送第一确定地理位置118A。如果第二认知无线电设备102B是移动设备，则第二确定地理位置118B可以是暂时的，使得第二认知无线电设备102B可以被配置成更频繁地向定位系统112发送第二确定地理位置118B。认知无线电设备102可以配置有加速计、陀螺仪、和/或适于确定认知无线电设备102是静止还是移动的其它合适的惯性感测技术。

在另一个示例中，如果第一认知无线电设备102A使用电池或其它有限电源，则第一认知无线电设备102A可以被配置成向定位系统112发送一次第一确定地理位置118A或者不太频繁地向定位系统112发送第一确定地理位置118A。如果第二认知无线电设备102B使用持续电源，则第二认知无线电设备102B可以被配置成更频率地向定位系统112发送第二确定地理位置118B。

在一些实施方式中，认知无线电设备102可以被配置成向它们的用户提供使认知无线电设备102得到位置特定RF信息122并且将位置特定RF信息122上传至定位系统112的选项。用户可以启用该选项，以允许认知设备授权与定位系统112共享位置特定RF信息。用户可以禁用该选项，以防止与定位系统112共享位置特定RF信息。定位系统112的提供商可以向选择启用选项的那些用户提供激励。一个示例激励可以包括货币支付。其它示例激励可以包括免费和/或打折获得货物和/或服务。例如，提供商可以提供免费使用定位系统112提供的非GPS位置确定服务。

第一认知无线电设备102A可以被配置成将第一位置特定RF信息122A、第一确定地理位置118A、与第一确定地理位置118A关联的位置不确定度、和/或对应的日期和时间戳编码到第一包124A中。第二认知无线电设备102B可以被配置成将第二位置特定RF信息122B、第二确定地理位置118B、与第二确定地理位置118B关联的位置不确定度、和/或对应的日期和时间戳编码到第二包124B中。第一包124A和第二包124B可以被统称为包124。包124中包含的数据可以被表示为表格、可扩展标记语言（“XML”）数据结构、平面数据库文件、紧凑二进制码、或其它合适的数据结构或数据格式。根据一些实施方式，包124还可以被压缩。第一认知无线电设备102A可以被配置成向定位系统112中的收集模块126发送第一包124A。第二认知无线电设备102B可以被配置成向收集模块126发送第二包124B。

当收集模块126接收第一包124A时，收集模块126可以被配置成必要时将第一包124A解压缩，以取得第一位置特定RF信息122A、第一确定地理位置118A、与第一确定地理位置118A关联的位置不确定度、和/或对应的日期和时间戳。当收集模块126接收第二包124B时，收集模块126可以被配置成必要时将第二包124B解压缩，以取得第二位置特定RF信息122B、第二确定地理位置118B、与第二确定地理位置118B关联的位置不确定度、和/或对应的日期和时间戳编码。收集模块126可以被配置成用包124中包含的数据更新位置数据库116中存储的RF信息矩阵128。

位置数据库116可以被配置为平面数据库、结构化数据库、关系数据库、或适于存储来自包124的数据并且提供对数据的访问的其它合适的数据库配置。RF信息矩阵128可以被配置成存储为位置数据库116提供位置特定RF信息的各认知无线电设备的位置和位置不确定度。RF信息矩阵128还可以被配置成存储位置特定RF信息和与位置特定RF信息关联的日期和时间戳。位置数据库116可以被配置成保持数据达有限时间量。例如，位置数据库116可以被配置成移除具有比阈值早的日期和时间戳的位置特定RF信息。

客户端设备110可以包括用户接口130和通信模块132。客户端设备110可以位于被请求地理位置134。用户接口130可以被配置成使得客户端设备110的用户能够借助非GPS位置确定服务请求确定被请求地理位置134。定位系统112可以被配置成提供非GPS位置确定服务。例如，用户可以支付订购费用以使用非GPS位置确定服务。

客户端设备110可以是认知无线电设备。当用户通过用户接口130请求确定被请求地址位置134时，客户端设备110可以被配置成检测一个或多个RF发射器104发射的无线电信号并且基于检测到的无线电信号得到客户端特定RF信息136。如之前描述的，RF信息的一些示例可以包括各无线电信号的频率、各无线电信号的功率水平、与产生无线电信号的对应RF发射器关联的信道标识符。通信模块132可以被配置成将客户端特定RF信息136连同确定被请求地理位置134的请求一起发送到定位系统112中的位置模块140。

当位置模块140接收客户端特定RF信息136和确定被请求地理位置134的请求时，位置模块140可以被配置成基于客户端特定RF信息136和RF信息矩阵128中包含的数据确定被请求地理位置134。在一些实施方式中，位置模块140可以被配置成对客户端特定RF信息136的至少一部分关于RF信息矩阵128执行反向最近邻查询。例如，位置模块140可以被配置成对客户端特定RF信息136中的信道标识符关于RF信息矩阵128执行反向最近邻查询。通常，对给定查询点的反向最近邻查询将找到查询点是其最近邻的数据对象。因此，对客户端特定RF信息136中的信道标识符的反向最近邻查询可以导致RF信息矩阵128中包含的与靠近客户端设备110的RF发射器关联的RF信息子集。这个RF信息子集可以本质上限定一邻近地区（vicinity），从该邻近地区可以确定被请求地理位置134。

当位置模块140识别了RF信息子集时，位置模块140可以被配置成通过将客户端特定RF信息136与RF信息子集匹配来确定被请求地理位置134。RF信息子集可以包括与已知地理位置关联的现有数据点。使用这些现有数据点并且假设数据点之间的过渡，位置模块140可以被配置成估计一位置，其中位于这个位置的客户端设备110将得到所述客户端特定RF信息136。这个估计的位置可以对应于被请求地理位置134。位置模块140可以被配置成利用三角测量法、测绘、误差最小化、最佳拟合匹配、或其它合适的数据分析技术来执行估计。

例如，RF信息子集可以包含对应于多个无线电信号的功率水平的分布。这里，位置模块140可以被配置成将客户端特定功率水平与功率水平的分布匹配，以估计客户端设备110可能的地理位置。也就是说，给定多个已知地理位置（在该多个已知地理位置，认知无线电设备102得到某些功率水平），位置模块140可以被配置成估计一地理位置，在该地理位置，客户端设备110将得到所述客户端特定功率水平。

当位置模块140确定了被请求地理位置134时，位置模块140可以被配置成响应于用户的请求向通信模块132发送被请求地理位置134。位置模块140还可以被配置成用被请求地理位置134和客户端特定RF信息136更新RF信息矩阵。通信模块132可以被配置成经由用户接口130向用户输出被请求地理位置134。可以通过物理地址、坐标（例如，纬度和经度）、或能够传达被请求地理位置134的其它合适数据表示被请求地理位置134。在一些其它实现方式中，通信模块132可以被配置成用来自定位系统112的结果补充其它位置确定技术。

在一些实施方式中，除了客户端设备110的用户之外的另一方可以发起确定被请求地理位置134的请求。例如，远程广告商服务器可以被配置成从客户端设备110接收客户端特定RF信息136。远程广告商服务器接着可以被配置成向定位系统112中的位置模块140发送客户端特定RF信息136和确定被请求地理位置134的请求。位置模块140可以被配置成确定被请求地理位置134并且向远程广告商服务器提供被请求地理位置134。远程广告商服务器可以被配置成基于被请求地理位置134定制向用户提供的广告。

图2是示出根据这里呈现的至少一些实施方式设置的通过认知无线电设备得到的示例RF信息200的表格。认知无线电设备可以被配置成基于在认知设备的广播半径内检测到的从RF发射器发射的无线电信号，得到RF信息200的至少一部分。认知无线电设备的一些示例可以包括认知无线电设备102和客户端设备110。

RF信息200可以包含多种类型的信息，包括位置202、位置不确定度204、日期和时间戳206、频率208、功率水平210、信道标识符212。第一值214可以代表位置202的示例。第二值216可以代表位置不确定度204的示例。第三值218可以代表日期和时间戳206的示例。第四值220可以代表频率208的示例。第五值222可以代表功率水平210的示例。第六值224可以代表信道标识符121的示例。

位置202可以指认知无线电设备的位置。第一值214包括纬度坐标值和经度坐标值。在一些其它实施方式中，可以用物理地址或另一种坐标系表示位置202。位置不确定度204可以指基于认知无线电设备如何和/或何时得到位置202的近似因子。第二值216指示位置不确定度204可以根据实现方式而变化。例如，位置不确定度204可以是0和1之间的实数，其中，较高的值指示较高的不确定度并且较低的值指示较低的不确定度。在一些其它实现方式中，位置不确定度204可以是百分比、比率或其它合适的表现形式。

日期和时间戳206可以指认知设备得到频率208、功率水平210和信道标识符212时的日期和时间。第三值218包括2010年10月6日的日期和大约早上9点24分的时间。可以利用日期和时间戳206确定RF信息200何时过时。例如，位置数据库116可以被配置成将日期和时间戳206与阈值进行比较。当日期和时间戳206超过阈值时，则位置数据库116可以被配置成清除RF信息200。

频率208可以指由特定RF发射器发射的无线电信号的频率。当认知无线电设备检测到多个无线电信号时，RF信息200可以包含与检测到的各无线电信号对应的单独频率。第四值220包括2.412千兆赫的频率。

功率水平210可以指由特定RF发射器发射的无线电信号的功率水平。当认知无线电设备检测到多个无线电信号时，RF信息200可以包含与检测到的各无线电信号对应的单独功率水平。第五值222包括0.001毫瓦（“mW”）的功率水平。功率水平210还可以依据测得功率的分贝相对于1毫瓦的功率比率（“dBm”）来表示。以dBm表示的功率水平210可以依据信噪比，信噪比是普通背景之上的功率级，不那么设备特定。

信道标识符212可以指由特定RF发射器广播的信道标识符。当认知无线电设备检测到多个无线电信号时，RF信息200可以包含与检测到的各无线电信号对应的单独信道标识符。第六值224包括标识符“WI-FI BTS-1”。可以用文本、数字、符号或其组合表示信道标识符212。信道标识符212也可以通过将检测到的频率引入稳定使用的表格来确定。例如，电视频道可以与不改变的频率关联。信道标识符212还可以通过调制格式来标识。也就是说，标识调制格式和/或已知使用可以比实际得到广播的标识符更快。

图3是示出根据这里呈现的至少一些实施方式设置的适于得到RF信息并且将RF信息存储在位置数据库中的示例过程300的流程图。过程300可以包括如一个或多个框302至308示出的各种操作、功能或动作。

过程300可以始于框302（得到RF信息），在框302，认知无线电设备可以被配置成得到RF信息。认知无线电设备可以被配置成在认知无线电设备的广播半径内检测从RF发射器发射的无线电信号。认知无线电设备可以被配置成基于检测到的无线电信号得到RF信息。RF信息的一些示例可以包括检测到的各无线电信号的频率、检测到的各无线电信号的功率水平、与产生检测到的各无线电信号的对应RF发射器关联的信道标识符。框304可以在框302之后。

在框304（发送RF信息和位置），认知无线电设备可以被配置成向确定的定位系统发送RF信息。认知无线电设备还可以被配置成向定位系统发送认知无线电设备的位置。认知无线电设备可以被配置成根据预定义安排或者以规则间隔发送RF信息和/或位置。框306可以在框304之后。

在框306（接收RF信息和位置），定位系统可以被配置成从认知无线电接收RF信息和位置。定位系统可以被配置成从多个认知无线电接收RF信息和位置。框308可以在框306之后。

在框308（用RF信息更新位置数据库），定位系统可以被配置成用RF信息和位置更新位置数据库。在框308之后，过程300可以要么重复（例如，周期性地、连续地、或者根据需要按需）、要么终止。

图4是示出根据这里呈现的至少一些实施方式设置的适于基于RF信息确定客户端设备的位置的示例过程400的流程图。过程400可以包括如一个或多个框402至412示出的各种操作、功能或动作。

过程400可以始于框402（得到RF信息的子集），在框402，客户端设备可以被配置成得到RF信息的子集。客户端设备可以被配置成在客户端设备的广播半径内检测从RF发射器发射的无线电信号。客户端设备可以被配置成基于检测到的无线电信号得到RF信息。RF信息的一些示例可以包括检测到的各无线电信号的频率、检测到的各无线电信号的功率水平、与产生检测到的各无线电信号的对应RF发射器关联的信道标识符。框404可以在框402之后。

在框404（发送RF信息的子集），客户端设备可以被配置成向定位系统发送RF信息的子集。客户端设备还可以被配置成用使用非GPS位置确定服务确定客户端设备位置的请求伴随RF信息的子集。框406可以在框404之后。

在框406（接收RF信息的子集），定位系统可以被配置成从客户端设备接收RF信息的子集。定位系统还可以被配置成从客户端设备接收确定客户端设备位置的请求。框408可以在框406之后。

在框408（基于RF信息的子集确定位置），定位系统可以被配置成通过将RF信息的子集与位置数据库中存储的RF信息匹配来确定客户端设备的位置。使用位置数据库中包含的数据，定位系统可以被配置成估计一位置，其中位于这个位置的客户端设备将得到所述RF信息的子集。定位系统可以被配置成利用三角测量法、测绘、误差最小化、最佳拟合匹配、和/或其它合适的数据分析技术来执行估计。框410可以在框408之后。

在框410（发送位置），定位服务器可以被配置成向客户端设备发送位置。定位服务器可以被配置成响应于客户端设备对使用非GPS位置确定服务确定客户端设备位置的请求向客户端设备发送位置。框412可以在框410之后。

在框412（接收位置并且输出位置），客户端设备可以被配置成从定位服务器接收位置。客户端设备接着可以被配置成经由客户端设备输出位置。例如，客户端设备可以包括适于显示非GPS位置确定服务的结果的用户界面。在框412之后，过程400可以要么重复（例如，周期性地、连续地、或者根据需要按需）、要么终止。

图5是示出根据这里呈现的至少一些实施方式设置的示例计算系统的计算机硬件架构的框图。图5包括计算机500，计算机500包括处理器510、存储器520、一个或多个驱动器530。计算机500可以被实现为传统计算机系统、嵌入式控制计算机、膝上型电脑、或服务器计算机、移动设备、机顶盒、自助服务终端、车辆信息系统、移动电话、定制机、或其它硬件平台。

驱动器530及其关联的计算机存储介质提供了对计算机可读指令、数据结构、程序模块和计算机500的其它数据的存储。驱动器530可以包括操作系统540、应用程序550、程序模块560和数据库580。程序模块560的一些示例可以包括用户接口130和通信模块132。程序模块560的一些其它示例可以包括收集模块126和位置模块140。计算机500还包括用户可以通过其输入命令和数据的用户输入设备590。输入设备可以包括电子数字转换器、麦克风、键盘和指示设备，指示设备通常是指鼠标、追踪球或触摸板。其它输入设备可以包括操作杆、游戏板、圆盘式卫星电视天线、扫描仪等。

这些和其它输入设备可以通过与系统总线连接的用户输入接口连接到处理器510，并且可以被其它接口和总线结构（诸如并行端口、游戏端口或通用串行总线（“USB”））连接。诸如计算机500的计算机还可以包括可以通过输出外围接口594等连接的诸如扬声器的其它外围输出设备。

计算机500可以使用与一个或多个计算机（诸如，连接到网络接口596的远程计算机）的逻辑连接在联网环境下操作。远程计算机可以是个人计算机、服务器、路由器、网络PC、对等设备（peer device）或其它公共网络节点，并且可以包括以上相对于计算机500描述的元件中的许多或全部。联网环境在办公室、企业广域网（“WAN”）、局域网（“LAN”）、内联网和互联网中是常见的。

当用在LAN或WLAN联网环境下时，计算机500可以通过网络接口596或适配器连接到LAN。当用在WAN联网环境下时，计算机500通常包括调制解调器或者用于通过WAN（诸如，互联网或网络114）建立通信的其它装置。WAN可以包括互联网、例示网络114、各种其它网络、或其任何组合。应该理解，可以使用在计算机之间建立通信链路、环、网、总线、云或网络的其它机制。

根据一些实施方式，计算机500可以连接到联网环境。计算机500可以包括与驱动器530或其它存储设备关联的一个或多个物理计算机可读存储介质的一个或多个实例。系统总线可以使处理器510能够从计算机可读存储介质读取代码和/或数据或者将代码和/或数据读入计算机可读存储介质。所述介质可以代表使用任何合适的技术实现的存储元件形式的装置，所述技术包括但不限于半导体、磁性材料、光学介质、电存储器、电化学存储器、或任何其它这种存储技术。所述介质可以代表与存储器520（无论是表征为RAM、ROM、闪存还是其它类型的易失性或非易失性存储器技术）关联的组件。所述介质还可以代表二级存储器，无论是被实现为存储驱动器530或者其它。硬驱动器实现方式可以被表征为固态，或者可以包括存储被磁性编码的信息的旋转介质。

存储介质可以包括一个或多个程序模块560。程序模块560可以包括软件指令，当软件指令被加载到处理器510中并执行时将通用计算系统转变成专用计算系统。作为整个该说明书中详述地，程序模块560可以提供计算机500可以使用这里讨论的组件、逻辑流程、和/或数据结构参与整体系统或运行环境所凭借的各种工具或技术。

处理器510可以由任何数量的晶体管或其它电路元件构成，所述晶体管或其它电路元件可以独立地或共同地呈现任何数量的状态。更具体地，处理器510可以作为状态机或有限状态机操作。这种机器可以通过加载程序模块560内包含的可执行指令而变为第二机器或者专用机器。这些计算机可执行指令可以通过指明处理器510如何在状态之间转换来转变处理器510，从而将构成处理器510的晶体管或其它电路元件从第一机器转变成第二机器。还可以通过从一个或多个用户输入设备590、网络接口596、其它外围设备、其它接口、或一个或多个用户或其它行动者接收输入来转变任一个机器的状态。任一个机器还可以转变状态、或各种输出设备（诸如，打印机、扬声器、视频显示器或其它）的各种物理性质。

对程序模块560编码还可以转变存储介质的物理结构。在本说明书的不同实现方式中，物理结构的特定转变可以取决于各种因素。这类因素的示例可以包括但不限于：用于实现存储介质的技术，无论存储介质被表征为主存储器或次存储器等。例如，如果存储介质被实现为基于半导体的存储器，则程序模块560可以在软件被编码在其中时转变半导体存储器520的物理状态。例如，软件可以转变构成半导体存储器520的晶体管、电容器或其它离散电路元件的状态。

作为另一个示例，可以使用诸如驱动器530的磁或光学技术实现存储介质。在这种实现方式中，程序模块560可以在软件被编码在其中时转变磁或光学介质的物理状态。这些转变可以包括改变给定磁介质内的特定位置的磁特性。这些转变还可以包括改变给定光学介质内的特定位置的物理特征或特性，以变化这些位置的光学特性。应该理解，在不脱离本说明书的范围和精神的情况下，物理介质的各种其它转变是可能的。

图6是示出根据这里呈现的至少一些实施方式设置的包括用于在计算设备上执行计算机处理的计算机程序的计算机程序产品600的示意图。示例计算机程序产品的例示实施方式是使用信号承载介质602提供的，并且可以包括至少一个指令604：用于接收计算设备检测到的无线电信号的本地RF指纹的一个或多个指令；用于通过识别与本地RF指纹匹配的RF信息子集来确定计算设备的位置的一个或多个指令；或者向计算设备提供位置的一个或多个指令。在一些实施方式中，一个或多个计算机程序产品600的信号承载介质602包括计算机可读介质606、可记录介质608和/或通信介质610。

虽然这里描述的主题是在结合在计算机系统上执行操作系统和应用程序而执行的程序模块的一般背景下提出的，但本领域的技术人员应该认识到，可以结合其它类型的程序模块来执行其它实现方式。通常，程序模块包括例程、程序、组件、数据结构和执行特定任务或实现特定抽象数据类型的其它类型的结构。此外，本领域的技术人员应该理解，这里描述的主题可以用其它计算机系统配置（包括手持设备、多核处理器系统、基于微处理器的或可编程的消费电子产品、微型计算机、大型计算机等）来实践。

本公开不限于在本申请中描述的旨在示出各种方面的特定实施方式。对于本领域中技术人员来说应当明显的是，能够在不脱离其精神和范围的情况下进行许多修改和变形。除了这里所列举的以外，在本公开的范围内的功能等同的方法和装置对于本领域中技术人员来说根据之前的描述应当是明显的。这样的修改和变形旨在落在随附权利要求书的范围内。本公开仅由随附权利要求书的条款以及这些权利要求书的权利等价物的完整范围所限定。应当理解，本公开不限于显然能够变化的特定的方法、试剂、化合物组分或者生物学系统。还应当理解，这里使用的术语仅用于描述特定实施方式的目的，并不旨在进行限制。

关于这里基本上任何复数和/或单数术语的使用，本领域技术人员能够以对于背景和/或应用适当的方式从复数解释成单数和/或从单数解释成复数。为清楚起见，各种单数/复数排列可以清楚地在这里阐述。

本领域技术人员应该理解，一般地，这里使用的术语并且特别是在随附权利要求书中的术语（例如，随附权利要求书的正文）一般旨在为“开放的”术语（例如，术语“包括”应该解释为“包括但不限于”，术语“具有”应该解释为“至少具有”，术语“包含”应该解释为“包含但不限于”等）。本领域技术人员还应该理解，如果意图特定数量的提出的权利要求详述，这样的意图将在权利要求中明确地叙述，并且在不存在这样的详述的情况下，不存在这样的意图。例如，为帮助理解，以下随附权利要求书可能包含介绍性短语“至少一个”和“一个或多个”的使用以引入权利要求详述。然而，使用这样的短语不应当被解释为暗示以“一”引入的权利要求详述将包含这样引入的权利要求详述的任何特定的权利要求限制为只包含一个这样的详述的实施方式，即使是在相同的权利要求包括介绍性短语“一个或多个”或“至少一个”以及诸如“一”的词（例如，“一”应当被解释为指“至少一个”或“一个或多个”）的情况下；相同道理对于使用定冠词引入权利要求详述的情况也成立。此外，即使在明确地表述了特定数量的引入的权利要求详述的情况下，本领域中的技术人员也将认识到，这样的详述应当解释为是指至少表述的数量（例如，在没有其它修饰语的情况下，仅是“两个详述”的表述是指至少两个详述或者两个或更多详述）。此外，在使用类似于“A、B和C等中的至少一个”的惯例的情况下，通常这种构造的目的是本领域技术人员将会理解该惯例的含义（例如，“具有A、B和C中的至少一个的系统”将会包括但不限于单独具有A、单独具有B、单独具有C、具有A和B、具有A和C、具有B和C和/或具有A、B和C等的系统）。在使用类似于“A、B或C等中的至少一个”的惯例的情况下，通常这种构造的目的是本领域技术人员将会理解该惯例的含义（例如，“具有A、B或C中的至少一个的系统”将会包括但不限于单独具有A、单独具有B、单独具有C、具有A和B、具有A和C、具有B和C和/或具有A、B和C等的系统）。本领域技术人员还应该理解，呈现两个或更多可供选择的术语的几乎任何转折性词语和/或短语，不管是在说明书、权利要求书还是附图中，都应当被理解为料想到包括术语之一、术语的任一个或者两个术语的可能性。例如，短语“A或B”将被理解为包括“A”或“B”或“A和B”的可能性。

此外，在以马库什组的方式描述的本公开的特征或方面，本领域的技术人员应该认识到，本公开由此还以马库什组的任何单独成员或成员的子组的方式描述。

正如本领域技术人员应该理解的，为了任何及所有目的，诸如就提供书面说明书而言，这里所公开的全部范围还包含任何和全部可能子范围及其子范围的组合。任何列出的范围都能够被容易地认定为充分地描述并且使得同一范围被分解为至少相等的一半、三分之一、四分之一、五分之一、十分之一等。作为非限制性示例，这里讨论的各个范围可以被容易地分解成下三分之一、中三分之一和上三分之一等。正如本领域技术人员应该理解的，诸如“上至”、“至少”、“大于”、“小于”等的全部语言包括所表述的数量并且是指随后能够被分解为如上所讨论的子范围的范围。最后，正如本领域技术人员应该理解的，范围包括各个单独的成员。因此，例如，具有1-3个单元的组是指具有1个、2个或3个单元的组。相似地，具有1-5个单元的组是指具有1个、2个、3个、4个或5个单元的组，等等。

虽然这里已经公开了各种方面和实施方式，但对于本领域的技术人员来说，其它方面和实施方式将是清楚的。这里公开的各种方面和实施方式是出于例示的目的并且不旨在进行限制，随附权利要求书表示真实的范围和精神。

Claims (28)

1.一种用于确定计算设备的位置的方法，所述方法包括：

从所述计算设备接收所述计算设备检测到的多个无线电信号的本地射频（RF）指纹；

通过识别与所述本地RF指纹匹配的RF信息的子集来确定所述计算设备的位置；以及

当确定了所述计算设备的所述位置时，向所述计算设备提供所述位置。

2.根据权利要求1所述的方法，其中从所述计算设备接收所述计算设备检测到的多个无线电信号的本地RF指纹包括：

从所述计算设备接收所述多个无线电信号的功率水平，各功率水平对应于所述多个无线电信号中的一个；以及

从所述计算设备接收与广播所述多个无线电信号的多个RF发射器关联的信道标识符，各信道标识符与所述多个RF发射器中的一个关联。

3.根据权利要求2所述的方法，其中所述RF发射器包括WI-FI基站收发信台、电视广播塔、蜂窝基站收发信台、蓝牙启用设备。

4.根据权利要求2所述的方法，其中所述信道标识符包括所述RF发射器的服务集标识符（SSID）。

5.根据权利要求2所述的方法，其中通过识别与所述本地RF指纹匹配的所述RF信息的子集来确定所述计算设备的位置包括：

通过对所述信道标识符执行反向最近邻查询，确定所述计算设备的邻近地区；

识别与所述邻近地区对应的所述RF信息的第一子集；以及

识别所述RF信息的所述第一子集的与所述本地RF指纹匹配的第二子集。

6.根据权利要求1所述的方法，其中所述位置包括纬度和经度坐标。

7.根据权利要求1所述的方法，其中所述RF信息包括被许可频率和未被许可频率。

8.根据权利要求1所述的方法，所述方法还包括：

从认知无线电设备接收所述认知无线电设备检测到的多个附加无线电信号的附加RF信息；以及

用所述附加RF信息更新所述RF信息。

9.根据权利要求8所述的方法，其中从认知无线电设备接收RF信息包括：

从所述认知无线电设备接收所述多个附加无线电信号的频率，各频率对应于所述多个附加无线电信号中的一个；

从所述认知无线电设备接收所述多个附加无线电信号的功率水平，各功率水平对应于所述多个附加无线电信号中的一个；

从所述认知无线电设备接收与广播所述多个附加无线电信号的多个RF发射器关联的信道标识符，各信道标识符与所述多个RF发射器中的一个关联；以及

从所述认知无线电设备接收所述认知无线电设备得到所述频率、所述功率水平和所述信道标识符的日期和时间。

10.根据权利要求9所述的方法，其中从认知无线电设备接收RF信息还包括：

从所述认知无线电设备接收所述认知无线电设备的设备位置；以及

从所述认知无线电设备接收所述设备位置的位置不确定度。

11.根据权利要求10所述的方法，其中所述认知无线电设备的所述设备位置是基于所述认知无线电设备中的全球定位系统（GPS）接收器确定的。

12.根据权利要求10所述的方法，其中所述认知无线电设备的所述设备位置是基于连接到所述认知无线电设备的无线路由器的已知位置确定的。

13.根据权利要求10所述的方法，其中用所述附加RF信息更新所述RF信息包括：

确定所述位置不确定度是否低于阈值；以及

响应于确定所述位置不确定度低于所述阈值，用所述附加RF信息更新所述RF信息。

14.一种用于确定计算设备的位置的系统，所述系统包括：

定位系统，其适于：

从所述计算设备接收所述计算设备检测到的多个无线电信号的本地射频（RF）指纹；

通过识别与所述本地RF指纹匹配的RF信息的子集来确定所述计算设备的位置；以及

当确定了所述计算设备的所述位置时，向所述计算设备提供所述位置。

15.根据权利要求14所述的系统，其中为了从所述计算设备接收所述计算设备检测到的多个无线电信号的本地RF指纹，所述定位系统还适于：

从所述计算设备接收所述多个无线电信号的功率水平，各功率水平对应于所述多个无线电信号中的一个；以及

从所述计算设备接收与广播所述多个无线电信号的多个RF发射器关联的信道标识符，各信道标识符与所述多个RF发射器中的一个关联。

16.根据权利要求15所述的系统，其中所述RF发射器包括WI-FI基站收发信台、电视广播塔、蜂窝基站收发信台、蓝牙启用设备。

17.根据权利要求15所述的系统，其中所述信道标识符包括所述RF发射器的服务集标识符（SSID）。

18.根据权利要求15所述的系统，其中为了通过识别与所述本地RF指纹匹配的所述RF信息的子集来确定所述计算设备的位置，所述定位系统还适于：

通过对所述信道标识符执行反向最近邻查询，确定所述计算设备的邻近地区；

识别与所述邻近地区对应的所述RF信息的第一子集；以及

识别所述RF信息的所述第一子集的与所述本地RF指纹匹配的第二子集。

19.根据权利要求14所述的系统，其中所述位置包括纬度和经度坐标。

20.根据权利要求14所述的系统，其中所述计算设备包括认知无线电设备。

21.根据权利要求14所述的系统，其中所述定位系统还适于：

从认知无线电设备接收所述认知无线电设备检测到的多个附加无线电信号的附加RF信息；以及

用所述附加RF信息更新所述RF信息。

22.根据权利要求21所述的系统，其中为了从认知无线电设备接收RF信息，所述定位系统还适于：

从所述认知无线电设备接收所述多个附加无线电信号的频率，各频率对应于所述多个附加无线电信号中的一个；

从所述认知无线电设备接收所述多个附加无线电信号的功率水平，各功率水平对应于所述多个附加无线电信号中的一个；

从所述认知无线电设备接收与广播所述多个附加无线电信号的多个RF发射器关联的信道标识符，各信道标识符与所述多个RF发射器中的一个关联；以及

从所述认知无线电设备接收所述认知无线电设备得到所述频率、所述功率水平和所述信道标识符的日期和时间。

23.根据权利要求22所述的系统，其中为了从认知无线电设备接收RF信息，所述定位系统还适于：

从所述认知无线电设备接收所述认知无线电设备的设备位置；以及

从所述认知无线电设备接收所述设备位置的位置不确定度。

24.根据权利要求23所述的系统，其中所述认知无线电设备的所述设备位置是基于所述认知无线电设备中的全球定位系统（GPS）接收器确定的。

25.根据权利要求23所述的系统，其中所述认知无线电设备的所述设备位置是基于连接到所述认知无线电设备的无线路由器的已知位置确定的。

26.根据权利要求23所述的系统，其中为了用所述附加RF信息更新所述RF信息，所述定位系统还适于：

确定所述位置不确定度是否低于阈值；以及

响应于确定所述位置不确定度低于所述阈值，用所述附加RF信息更新所述RF信息。

27.一种上面存储有计算机可执行指令的计算机可读介质，当所述计算机可执行指令由计算机执行时致使所述计算机：

经由通信网络从认知无线电设备接收对所述认知无线电设备的位置的请求，所述请求包括所述认知无线电设备检测到的多个无线电信号的本地射频（RF）指纹；

通过识别与所述本地RF指纹匹配的RF信息的子集来确定所述认知无线电设备的位置；以及

当确定了所述认知无线电设备的所述位置时，经由所述通信网络向所述认知无线电设备提供所述位置。

28.根据权利要求27所述的计算机可读介质，其中所述RF信息包括之前无线电信号的频率、所述之前无线电信号的功率水平、与广播所述之前无线电信号的RF发射器关联的信道标识符。

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