CN104023392A - 确定无线接入点的位置的方法和设备 - Google Patents

Abstract

一种确定无线接入点的位置的方法和设备。所述方法包括：获取与待定位无线接入点一起被扫描到的无线接入点；从获取到的无线接入点中选择出能够确定位置的无线接入点作为已知无线接入点；根据已知无线接入点的位置，确定待定位无线接入点的预定地理邻域；在所述预定地理邻域中对地理位置进行采样，以得到采样点；计算所述已知无线接入点位于采样点的概率；根据计算的概率确定作为位置候选的采样点；根据位置候选的位置确定待定位无线接入点的位置。根据本发明，可以有效地确定无线接入点的位置。

Description

确定无线接入点的位置的方法和设备

技术邻域

本发明涉及定位领域。更具体地讲，涉及一种确定无线接入点的位置的方法和设备。

背景技术

目前，定位技术主要分为卫星定位(例如，Global Position Service，GPS定位)、无线局域网定位(例如，Wireless-Fidelity，WIFI定位)以及基站定位。无线局域网定位是利用率较高，定位精度较好的一种定位技术。但是在无线局域网定位的过程中，需要预先知道用于无线局域网定位的无线接入点(Access Point，AP)的位置。由于在实际定位中，会存在同时开启卫星定位与无线局域网定位的情况，此时可同时记录下用户的卫星定位数据与AP数据，根据卫星定位结果来确定AP的位置，以用于将来的无线局域网定位定位。

采用这种方式可以采集大量AP的位置数据以用于无线局域网定位。然而，在进行无线局域网定位时，可能存在没有确定位置的AP。这样的AP可能处于没有卫星定位信号的区域(例如，室内)或没有采集到对应的卫星定位数据。这样，即使定位终端(例如，手机)扫描到AP，也无法进行无线局域网定位。

因此，需要一种确定AP的位置的技术。

发明内容

本发明的目的在于提供一种确定无线接入点(AP)的位置的方法和设备，以用于无线局域网定位。

为了实现上述目的，本发明的一方面提供一种确定无线接入点的位置的方法，包括：获取与待定位无线接入点一起被扫描到的无线接入点；从获取到的无线接入点中选择出能够确定位置的无线接入点作为已知无线接入点；根据已知无线接入点的位置，确定待定位无线接入点的预定地理邻域；在所述预定地理邻域中对地理位置进行采样，以得到采样点；计算所述已知无线接入点位于采样点的概率；根据计算的概率确定作为位置候选的采样点；根据位置候选的位置确定待定位无线接入点的位置。

可选地，获取与待定位无线接入点一起被扫描到的无线接入点，包括：从历史定位记录中获取在一次或一次以上的定位过程中与待定位无线接入点一起被扫描到的无线接入点。

可选地，根据计算的概率确定作为位置候选的采样点，包括：在计算得到的已知无线接入点位于同一采样点的概率中确定最大概率；生成随机数，所述随机数的取值范围[0，1]；如果所述最大概率大于所述随机数，则将所述采样点作为位置候选的采样点。

可选地，根据位置候选的位置确定待定位无线接入点的位置，包括：将位置候选的位置的平均位置作为所述无线接入点的位置。

可选地，根据已知无线接入点的位置，确定待定位无线接入点的预定地理邻域，包括：计算已知无线接入点的平均位置；计算已知无线接入点与平均位置间距离的均值；将平均位置为中心，所述均值的预定倍数为半径的区域作为所述预定地理邻域。

本发明的另一发明提供一种确定无线接入点的位置的设备，包括：搜索单元，获取与待定位无线接入点一起被扫描到的无线接入点；选择单元，从获取到的无线接入点中选择出能够确定位置的无线接入点作为已知无线接入点；邻域确定单元，根据已知无线接入点的位置，确定待定位无线接入点的预定地理邻域；采样单元，在所述预定地理邻域中对地理位置进行采样，以得到采样点；概率计算单元，计算所述已知无线接入点位于采样点的概率；候选确定单元，根据计算的概率确定作为位置候选的采样点；位置确定单元，根据位置候选的位置确定待定位无线接入点的位置。

可选地，搜索单元从历史定位记录中获取在一次或一次以上的定位过程中与待定位无线接入点一起被扫描到的无线接入点。

可选地，候选确定单元包括：排序单元，在计算得到的已知无线接入点位于同一采样点的概率中确定最大概率；随机数产生单元，生成随机数，所述随机数的取值范围[0，1]；候选选择单元，在所述最大概率大于所述随机数的情况下，将所述采样点作为位置候选的采样点。

可选地，位置确定单元将位置候选的位置的平均位置作为所述无线接入点的位置。

可选地，邻域确定单元计算已知无线接入点的平均位置，计算已知无线接入点与平均位置间距离的均值，并将平均位置为中心，所述均值的预定倍数为半径的区域作为所述预定地理邻域。

根据本发明的确定无线接入点的位置的方法和设备，可以基于历史定位数据来确定没有对应的卫星定位结果的无线接入点的位置，从而可以利用确定的无线接入点的位置来提供定位服务。另外，根据本发明的确定无线接入点的位置的方法和设备，不需要人工来确定无线接入点的位置，提高了效率并且降低了成本。

附图说明

通过下面结合附图进行的详细描述，本发明的上述和其它目的、特点和优点将会变得更加清楚，其中：

图1示出根据本发明的确定无线接入点的位置的方法的流程图；

图2示出根据本发明的实施例的确定采样点是否作为位置候选的方法的流程图；

图3示出根据本发明的确定无线接入点的位置的设备的框图；

图4示出根据本发明的实施例的确定采样点是否作为位置候选的候选确定单元的框图。

具体实施方式

下面将参照附图描述本发明的示例性实施例。

图1示出根据本发明的确定无线接入点(AP)的位置的方法的流程图。

在101，获取与需要定位的AP(以下，称为待定位AP)一起被扫描到的其他AP。

这里，需要定位的AP可以是任意需要确定位置的AP，例如，未确定位置的室内AP。

可以从提供定位服务的定位系统的历史定位记录中获取在一次或一次以上的定位过程中与待定位AP一起被扫描到的其他AP。

具体地说，在无线局域网定位过程中，定位终端(例如，具有定位功能的手机、平板电脑等)可能会一次扫描到多个AP，这些AP的信息在被发送到定位系统(例如，远程的定位服务器)执行无线局域网定位时，会被定位系统记录在定位日志中。这样，可以从定位系统的定位日志中查找到在之前的定位过程中，与待定位AP一起被扫描到的其他AP。

应该理解，由于AP可能存在更换、添加、移除等情况，因此所述其他AP不限于在单次定位过程中一起扫描到的AP。优选地，为了获得更精确的结果，获取与待定位AP相关的历次定位过程中与待定位AP一起被扫描到的其他AP的合集。

在102，从在101获取到的AP中选择出能够确定位置的AP作为已知AP。

这里，已知AP包括之前已经通过各种方式确定了位置的AP和/或当前能够通过参与定位的卫星定位结果确定位置的可定位AP。

在已知AP包括上述可定位AP的情况下，为了选择出可定位AP，可以在定位日志中查找：在101获取到的AP中的之前参与了同时进行具有卫星定位结果的卫星定位的无线局域网定位的未定位AP。在此情况下，所述方法还可包括基于参与的定位的卫星定位结果确定所述可定位AP的位置。例如，可以将所述卫星定位结果的平均位置作为可定位AP的位置。

由于卫星定位对环境的要求，上述未定位AP通常是室外AP，因为室外AP的卫星定位信号的接收环境通常较好；当然，上述未定位AP也可以是卫星定位信号的接收环境较好的室内AP。

在103，根据已知AP的位置，确定待定位AP的预定地理邻域。

由于其他AP能够与待定位AP一起被扫描到，因此，待定位AP的位置应该位于其他AP的附近，待定位AP的通信范围与其他AP的无线通信范围存在交集。因此，可以通过其他AP的位置确定出待定位AP所位于的一个区域范围。该区域范围或者包括该区域范围的一个更大的区域可作为待定位AP的预定地理邻域。

在确定所述预定地理邻域另一实现方式中，首先计算已知AP的平均位置；计算已知AP与平均位置间距离的均值；将平均位置为中心，所述均值的预定倍数为半径的区域作为所述预定地理邻域。优选地，所述预定倍数大于或等于2。

这里，为了计算多个位置的平均位置，通过计算所述多个位置的各个坐标轴的平均坐标值来作为所述多个位置的平均位置的各个坐标轴的坐标值。例如，为了计算已知AP的平均位置，计算已知AP的x轴坐标值(例如，经度)的平均值作为平均位置的x轴坐标值，计算已知AP的y轴坐标值(例如，维度)的平均值作为平均位置的y轴坐标值。应该理解，本发明的位置表达方式不限于二维坐标，三维坐标也是可行的。

在104，在所述预定地理邻域中对地理位置进行采样，以得到多个采样点。换言之，在所述预定地理邻域内选择多个地理位置点作为多个采样点。

在105，分别计算各个已知AP位于各个采样点的位置的概率。

例如，如果存在N个已知AP，M个采样点，则计算这N个已知AP分别位于所述M个采样点的位置的概率，从而得到N×M个概率。

可利用各种概率算法来计算各个已知AP位于采样点的位置的概率。

例如，可利用高斯分布来计算上述概率。具体的计算公式如下面的公式(1)和(2)所示：

$p\left(x_i\right)=\frac{\exp (-\frac{1}{2}{(x_i-\mathrm{\μ})}^T{\mathrm{\Δ}}^{-1}(x_i-\mathrm{\μ}))}{{\left(2\mathrm{\π}\right)}^{N/2}{\left|\mathrm{\Δ}\right|}^{1/2}}---\left(1\right)$

$\mathrm{\Δ}=\frac{1}{N-1}\underset{i=1}{\overset{N}{\mathrm{\Σ}}}(x_i-\mathrm{\μ}){(x_i-\mathrm{\μ})}^T---\left(2\right)$

其中，p(x_i)表示一个已知AP位于第i采样点的位置的概率，x_i表示第i采样点的坐标，μ表示所述已知AP的坐标，N表示在103采样得到的采样点的数量。应该理解，在公式(1)和(2)，坐标(即，x_i，μ)是列向量的形式，列向量的各个元素分别表示各个轴的坐标值。

尽管上面以高斯分布为例解释了如何计算概率，但是本发明不限于此。其他的概率计算方法也是可行的。

在106，根据计算的概率确定作为位置候选的采样点。具体地说，为了确定一个采样点是否作为位置候选，根据各个已知AP位于该采样点的位置的概率来进行位置候选的确定。

下面结合图2描述确定任意一个采样点是否作为位置候选的流程图。图2示出根据本发明的实施例的确定采样点是否作为位置候选的方法的流程图。

在201，在计算得到的已知无线接入点位于所述一个采样点的概率中确定最大概率。

在202，生成随机数。应该理解，可使用各种方法来生成随机数，本发明不进行限制。优选地，这里生成的随机数的范围为[0,1]。

在203，确定所述最大概率是否大于所述随机数。

如果在203确定所述最大概率大于所述随机数，则在204，将所述一个采样点确定为位置候选。

如果在203确定所述最大概率不大于所述随机数，则在205，不将所述一个采样点确定为位置候选。

返回图1，在107，根据位置候选的位置确定待定位AP的位置。例如，可将位置候选的位置的平均位置作为所述AP的位置。

下面，结合图3描述根据本发明的实施例的确定AP的位置的设备的框图。

如图3所示，根据本发明的确定AP的位置的设备300包括：搜索单元310、选择单元320、邻域确定单元330、采样单元340、概率计算单元350、候选确定单元360、位置确定单元370。

搜索单元310获取与待定位AP一起被扫描到的AP。例如，搜索单元310可从定位系统的历史定位记录中获取在一次或一次以上的定位过程中与待定位AP一起被扫描到的AP。

选择单元320从获取到的AP中选择出能够确定位置的AP作为已知AP。这里，已知AP包括之前已经通过各种方式确定了位置的AP和/或当前能够通过参与的定位的卫星定位结果确定位置的可定位AP。

邻域确定单元330根据已知AP的位置，确定待定位AP的预定地理邻域。

由于其他AP能够与待定位AP一起被扫描到，因此，待定位AP的位置应该位于其他AP的附近，待定位AP的通信范围与其他AP的无线通信范围存在交集。因此，邻域确定单元330可以通过其他AP的位置确定出待定位AP所位于的一个区域范围。该区域范围或者包括该区域范围的一个更大的区域可作为待定位AP的预定地理邻域。

在确定所述预定地理邻域另一实现方式中，邻域确定单元330首先计算已知AP的平均位置；计算已知AP与平均位置的距离的均值；将平均位置为中心，所述均值的预定倍数为半径的区域作为所述所述预定地理邻域。优选地，所述预定倍数大于或等于2。

采样单元340在所述预定地理邻域中对地理位置进行采样，以得到采样点。

概率计算单元350计算已知AP位于采样点的位置的概率。概率计算单元350可利用各种概率算法来计算各个已知AP位于采样点的位置的概率。例如，可基于上面的式(1)和(2)来计算概率。

候选确定单元360根据概率计算单元350计算的概率确定作为位置候选的采样点。

下面结合图4描述确定任意一个采样点是否作为位置候选的处理。图4示出根据本发明的实施例的确定采样点是否作为位置候选的候选确定单元的框图。

候选确定单元360包括：排序单元410、随机数产生单元420、候选选择单元430。

排序单元410在计算得到的已知无线接入点位于所述一个采样点的概率中确定最大概率。

随机数产生单元420生成随机数。应该理解，随机数产生单元420可使用各种方法来生产随机数，本发明不进行限制。优选地，这里生成的随机数的范围为[0,1]。

候选选择单元430判断所述最大概率是否大于所述随机数。在所述最大概率大于所述随机数的情况下，候选选择单元430将所述一个采样点确定为位置候选，在所述最大概率不大于所述随机数的情况下，候选选择单元430不将所述一个采样点确定为位置候选。

返回图3，位置确定单元370根据位置候选的位置确定待定位AP的位置。例如，位置确定单元370可将位置候选的位置的平均位置作为所述AP的位置。

此外，应该理解，根据本发明的实施例的确定AP的位置的设备中的各个单元可被实现硬件组件。本领域技术人员根据限定的各个单元所执行的处理，可以例如使用现场可编程门阵列(FPGA)或专用集成电路(ASIC)来实现各个单元。

根据本发明的确定AP的位置的方法和设备，可以基于历史定位数据来确定没有对应的卫星定位结果的AP的位置，从而可以利用确定的AP的位置来提供定位服务。另外，根据本发明的确定AP的位置的方法和设备，不需要人工来确定AP的位置，提高了效率并且降低了成本。

此外，根据本发明的实施例的确定AP的位置的方法可以被实现为计算机可读记录介质中的计算机代码。本领域技术人员可以根据对上述方法的描述来实现所述计算机代码。当所述计算机代码在计算机中被执行时实现本发明的上述方法。

尽管已经参照其示例性实施例具体显示和描述了本发明，但是本邻域的技术人员应该理解，在不脱离权利要求所限定的本发明的精神和范围的情况下，可以对其进行形式和细节上的各种改变。

Claims (10)

1.一种确定无线接入点的位置的方法，其特征在于包括：

获取与待定位无线接入点一起被扫描到的无线接入点；

从获取到的无线接入点中选择出能够确定位置的无线接入点作为已知无线接入点；

根据已知无线接入点的位置，确定待定位无线接入点的预定地理邻域；

在所述预定地理邻域中对地理位置进行采样，以得到采样点；

计算所述已知无线接入点位于采样点的概率；

根据计算的概率确定作为位置候选的采样点；

根据位置候选的位置确定待定位无线接入点的位置。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，获取与待定位无线接入点一起被扫描到的无线接入点，包括：

从历史定位记录中获取在一次或一次以上的定位过程中与待定位无线接入点一起被扫描到的无线接入点。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据计算的概率确定作为位置候选的采样点，包括：

在计算得到的已知无线接入点位于同一采样点的概率中确定最大概率；

生成随机数，所述随机数的取值范围是[0，1]；

如果所述最大概率大于所述随机数，则将所述采样点作为位置候选的采样点。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据位置候选的位置确定待定位无线接入点的位置，包括：

将位置候选的位置的平均位置作为所述无线接入点的位置。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据已知无线接入点的位置，确定待定位无线接入点的预定地理邻域，包括：

计算已知无线接入点的平均位置；

计算已知无线接入点与平均位置间距离的均值；

将平均位置为中心，所述均值的预定倍数为半径的区域作为所述预定地理邻域。

6.一种确定无线接入点的位置的设备，其特征在于包括：

搜索单元，获取与待定位无线接入点一起被扫描到的无线接入点；

选择单元，从获取到的无线接入点中选择出能够确定位置的无线接入点作为已知无线接入点；

邻域确定单元，根据已知无线接入点的位置，确定待定位无线接入点的预定地理邻域；

采样单元，在所述预定地理邻域中对地理位置进行采样，以得到采样点；

概率计算单元，计算所述已知无线接入点位于采样点的概率；

候选确定单元，根据计算的概率确定作为位置候选的采样点；

位置确定单元，根据位置候选的位置确定待定位无线接入点的位置。

7.根据权利要求6所述的设备，其特征在于，搜索单元从历史定位记录中获取在一次或一次以上的定位过程中与待定位无线接入点一起被扫描到的无线接入点。

8.根据权利要求6所述的设备，其特征在于，候选确定单元包括：

排序单元，在计算得到的已知无线接入点位于同一采样点的概率中确定最大概率；

随机数产生单元，生成随机数，所述随机数的取值范围是[0，1]；

候选选择单元，在所述最大概率大于所述随机数的情况下，将所述采样点作为位置候选的采样点。

9.根据权利要求6所述的设备，其特征在于，位置确定单元将位置候选的位置的平均位置作为所述无线接入点的位置。

10.根据权利要求6所述的设备，其特征在于，邻域确定单元计算已知无线接入点的平均位置，计算已知无线接入点与平均位置间距离的均值，并将平均位置为中心，所述均值的预定倍数为半径的区域作为所述预定地理邻域。