CN105182389A - 利用用户设备收集定位数据的方法和用户设备 - Google Patents

Abstract

本发明的各个实施例提供了利用用户设备收集定位数据的方法和用户设备。该方法包括多次收集过程，每次收集过程包括：获得用户设备的当前卫星定位坐标，获得当前地点的当前无线通信粗略位置和当前信号强度；如果当前粗略位置不同于前一次收集过程中获得的粗略位置，则生成第一定位数据以便收集，并且结束此次收集过程；如果当前卫星定位坐标与前一次收集过程中获得的卫星定位坐标之间的距离大于第一阈值，则生成第一定位数据以便收集，并且结束此次收集过程；以及如果当前信号强度与前一次收集过程中获得的信号强度之间的差值大于第二阈值，则生成第一定位数据以便收集，并且结束此次收集过程。第一定位数据的生成包括将卫星定位坐标、无线通信粗略位置和信号强度进行关联。

Description

利用用户设备收集定位数据的方法和用户设备

相关专利的交叉引用

本专利申请要求于2014年3月26日递交的美国临时申请第61/970,648号的优先权，其全文以引用的方式并入本文。

技术领域

本文大体涉及位置确定，更具体地，本文涉及收集定位数据的方法和装置，该定位数据用于为在无线通信网络中的无线设备确定位置。

背景技术

移动设备经常需要确定其当前所在的地理位置，通常通过卫星定位技术来获得精确的地理位置，但是这种技术的缺点有定位速度较慢和启动花费时间较多。在无线通信网络中的移动设备也可以使用三个以上的基站无线通信网络通过三角定位计算来获得精度较低的地理位置，这种技术的缺点是同时需要接收至少三个基站的信号，对移动设备的硬件有特殊的要求。然而，采用通常的电信技术通过只接收一个基站的信号，只能获知基站的服务小区位置，不能满足通常的需要。

发明内容

为了解决这些问题，一种可行的技术是定位数据收集技术：事先通过移动设备收集设备在各个地点处的卫星定位位置信息和无线通信信息，将这两种信号进行关联并且存储在数据库中，在实际操作时，仅获得移动设备的当前的通信基站的无线通信信息，并且根据该无线通信信息查找数据库以得到精度较高的参考位置信息。移动设备可以直接使用该参考位置信息，或者将其提供给移动设备的卫星定位模块以显著加速定位启动。

定位数据收集技术面临的问题有：所收集的数据量过大、以及事先的收集过程消耗了移动设备过多的电能。

因此，期望有选择地进行数据收集，以减少收集数据的量并且降低收集过程的功耗。

在第一方面，本文提供一种利用用户设备收集定位数据的方法，该方法包括多次收集过程，其中每次收集过程包括：在一个用户设备中，利用用户设备的卫星定位模块获得当前地点的当前卫星定位坐标，利用用户设备的第一无线通信模块获得第一无线通信网络在当前地点的当前无线通信粗略位置和当前信号强度，其中当前无线通信粗略位置至少包括区域代码和小区标识号；如果当前无线通信粗略位置不同于前一次收集过程中获得的无线通信粗略位置，则根据当前卫星定位坐标、当前无线通信粗略位置和当前信号强度，生成第一定位数据以便保存在用户设备中，并且结束此次收集过程；如果当前卫星定位坐标与前一次收集过程中获得的卫星定位坐标之间的距离大于第一阈值，则根据当前卫星定位坐标、当前无线通信粗略位置和当前信号强度，生成第一定位数据以便保存在用户设备中，并且结束此次收集过程；以及如果当前信号强度与前一次收集过程中获得的信号强度之间的差值大于第二阈值，则根据当前卫星定位坐标、当前无线通信粗略位置和当前信号强度，生成第一定位数据以便保存在用户设备中，并且结束此次收集过程。

在第二方面，本文提供一种用户设备，包括：卫星定位模块，被配置为，获得当前地点的当前卫星定位坐标；第一无线通信模块，被配置为，获得第一无线通信网络在当前地点的当前无线通信粗略位置和当前信号强度，其中当前无线通信粗略位置至少包括区域代码和小区标识号；控制器，被配置为收集定位数据。其中在每次收集过程中，控制器被配置为：如果当前无线通信粗略位置不同于前一次收集过程中获得的无线通信粗略位置，则根据当前卫星定位坐标、当前无线通信粗略位置和当前信号强度，生成第一定位数据以便保存在用户设备中，并且结束此次收集过程；如果当前卫星定位坐标与前一次收集过程中获得的卫星定位坐标之间的距离大于第一阈值，则根据当前卫星定位坐标、当前无线通信粗略位置和当前信号强度，生成第一定位数据以便保存在用户设备中，并且结束此次收集过程；以及如果当前信号强度与前一次收集过程中获得的信号强度之间的差值大于第二阈值，则根据当前卫星定位坐标、当前无线通信粗略位置和当前信号强度，生成第一定位数据以便保存在用户设备中，并且结束此次收集过程。

附图说明

图1根据本文的实施例，示出了实施的一种用户设备。

图2根据本文的实施例，示出了本文的方法中的判断用户设备100是否跨子小区移动的步骤示意图。

图3根据本文的实施例，示出了本文的方法中的判断用户设备100是否移动超过预定距离的步骤的示意图。

图4根据本文的实施例，示出了本文的方法中的判断用户设备100所获得的信号强度的变化是否超过预定值的步骤的示意图。

图5是根据本文的实施例的利用用户设备收集定位数据的方法的一个示例的流程图。

图6根据本文的实施例，示出了实施的另一种用户设备。

图7根据本文的实施例，示出了适于实现本文的方法的一个实施例电子设备的框图。

具体实施方式

根据定位收集技术，事先通过移动设备收集设备在各个地点处的卫星定位位置信息和无线通信信息，将这两种信号进行关联并且作为定位数据存储在数据库中，以供需要通过无线通信信息来定位的用户设备使用。此处，无线通信信息例如包括与地点相对应的粗略位置和信号强度，其中粗略位置至少包括区域代码和小区标识号。

其中信号强度与地点大致对应，这是因为：典型的基站例如包括三个发射天线，分别向三个角度发射信号以覆盖整个小区，每个角度之间相差约120°，每个天线所发射信号的覆盖区域对应一个子小区，由小区标识号可以区分，大致对应于相互相差约120°的三个方向；除此之外，所发射的信号的强度随着远离基站而衰减，虽然该信号强度还受遮挡等因素的影响，但是信号强度大致地对应于到基站的距离。

如果对上述定位数据进行不加选择的收集，存储空间和功率的消耗很大。本文提出了用于选择地进行定位数据收集以便减少收集定位数据的量并且降低收集过程的功耗的方法和装置，其中装置被包括在用户设备中。

该方法包括，在对位置信息和无线通信信息进行关联以生成定位数据之前，判断如下几个并列的条件是否满足：

(1)用户设备是否跨子小区移动(可以是跨属于相同或不同的小区的子小区)移动：如果当前无线通信粗略位置不同于前一次收集过程中获得的无线通信粗略位置，则根据当前卫星定位坐标、当前无线通信粗略位置和当前信号强度，生成第一定位数据以便保存在用户设备的存储器中，并且结束此次收集过程；

(2)用户设备是否移动经过预定距离：如果当前卫星定位坐标与前一次收集过程中获得的卫星定位坐标之间的距离大于第一阈值(即，预定距离)，则根据当前卫星定位坐标、当前无线通信粗略位置和当前信号强度，生成第一定位数据以便保存在用户设备的存储器中，并且结束此次收集过程；以及

(3)用户设备所获得的信号强度是否变化超过预定值：如果当前信号强度与前一次收集过程中获得的信号强度之间的差值大于第二阈值(即，信号强度的变化的预定值)，则根据当前卫星定位坐标、当前无线通信粗略位置和当前信号强度，生成第一定位数据以便保存在用户设备的存储器中，并且结束此次收集过程。

以上条件是“并列的”是指，根据实际应用的需要，以上条件的执行顺序可以相互交换。

在以下详细说明中，示例性地示出了本文的用于收集定位数据的用户设备的一个实施例，其中该用户设备可以通过卫星定位并且可以进行无线通信，例如是智能手机。

图1根据本文的实施例，示出了实施的一种用户设备100。其中用户设备100包括：卫星定位模块111，被配置为获得当前地点的当前卫星定位坐标；第一无线通信模块112，被配置为获得第一无线通信网络在当前地点的当前无线通信粗略位置和当前信号强度，其中当前无线通信粗略位置至少包括区域代码和小区标识号，例如包括国家代码、网络代码、区域代码和小区标识号；控制器110，被配置为收集第一定位数据。用户设备100例如还包括：存储器120，被配置为在用户设备100的存储器120中保存所收集的第一定位数据；以及数据发送模块140，被配置为在多次收集过程之后，将已经保存在用户设备100的存储器120中的多条第一定位数据批量地向一个服务器发送。

其中，在每次收集过程中，控制器110被配置为：

(1)如果当前小区标识号不同于前一次收集过程中获得的小区标识号，或者当前小区标识号与前一次收集过程中获得的小区标识号相同但是当前区域代码不同于前一次收集过程中获得的区域代码(即，移动经过了属于不同无线通信区域但是标识号相同的不同子小区)，则根据当前卫星定位坐标、当前无线通信粗略位置和当前信号强度，生成第一定位数据以便保存在用户设备100的存储器120中，并且结束此次收集过程；

图2根据本文的实施例，示出了本文的方法中的判断用户设备100是否跨子小区移动的步骤示意图。

如图2所示，举例而言，用户设备100所在的小区包括分别对应小区基站的三个天线的三个子小区A、B和C，如上文所描述。用户设备100跨不同子小区A、B和C，从a移动至b又至c。由于通过小区标识号可以判断在特定小区的具体哪个子小区中，而通过区域代码和小区标识号可以判断是哪个小区，所以在图2所示的情况下，通过监测用户设备100的区域代码和小区标识号可以判断出，用户设备100的移动跨过了不同的子小区。从而，根据当前卫星定位坐标、当前无线通信粗略位置和当前信号强度，生成第一定位数据以便保存在用户设备100的存储器120中，并且结束此次收集过程。此外，对用户设备100是否跨子小区移动的监测例如是周期性的，例如其监测频率等于卫星定位模块的数据提供频率。

(2)如果当前卫星定位坐标与前一次收集过程中获得的卫星定位坐标之间的距离大于第一阈值(即，预定距离)，则根据当前卫星定位坐标、当前无线通信粗略位置和当前信号强度，生成第一定位数据以便保存在用户设备100的存储器120中，并且结束此次收集过程。

图3根据本文的实施例，示出了本文的方法中的判断用户设备100是否移动超过预定距离的步骤的示意图。

如图3所示，举例而言，用户设备100所在的小区的子小区A中，从d移动至e又至f。可以通过监测用户设备100的位置信息，而计算得到用户设备100的移动距离，例如计算两点经度和纬度的平方和的平方根，以用于与预定距离(第一阈值)进行比较。第一阈值例如可以是5米至20米范围内的任何一个预定值。在图3所示的情况下，假设第一阈值是5米，并且d、e之间小于5米，d、f之间大于5米。通过计算可以判断出，从d出发的用户设备100，移动至e时没有超过第一阈值；移动至f时超过第一阈值，从而根据当前卫星定位坐标、当前无线通信粗略位置和当前信号强度，生成第一定位数据以便保存在用户设备100的存储器120中，并且结束此次收集过程。此外，对用户设备100的移动距离的监测例如是周期性的，例如其监测频率等于卫星定位模块的数据提供频率。

(3)如果当前信号强度与前一次收集过程中获得的信号强度之间的差值大于第二阈值(即，信号强度的变化的预定值)，则，根据当前卫星定位坐标、当前无线通信粗略位置和当前信号强度，生成第一定位数据以便保存在用户设备100的存储器120中，并且结束此次收集过程。

图4根据本文的实施例，示出了本文的方法中的判断用户设备100所获得的信号强度的变化是否超过预定值的步骤的示意图。

如图4所示，举例而言，用户设备100所在的小区的子小区A中，从g出发顺序经过g1、g2、…、g6至h。监测用户设备100的所在地点的无线通信的信号强度，而计算信号强度的变化的值，用于与预定值(第二阈值)进行比较。第二阈值例如可以是1dB至3dB范围内的任何一个预定值。在图4所示的情况下，假设第二阈值是3dB，并且从g出发，直到g6，信号强度与g处信号强度的差值都小于3dB，h处信号强度与g处信号强度的差值大于3dB，则通过计算可以判断出，从g出发，直到g6时，信号强度差值都没有超过第二阈值；至h时超过第二阈值，从而根据当前卫星定位坐标、当前无线通信粗略位置和当前信号强度，生成第一定位数据以便保存在用户设备100的存储器120中，并且结束此次收集过程。此外，对用户设备100的所在地点的信号强度的监测例如是周期性的，例如其监测频率等于卫星定位模块的数据提供频率。

图5是根据本文的实施例的利用用户设备收集定位数据的方法500的一个示例的流程图。在S500，对用户设备进行初始化收集：利用用户设备的卫星定位模块，获得初始卫星定位坐标；并且利用用户设备的第一无线通信模块，获得用户设备在初始地点的初始无线通信粗略位置和初始信号强度，并且将当前卫星定位坐标、当前粗略位置和当前信号强度进行关联，作为生成的第一定位数据。在S501，利用用户设备的卫星定位模块，获得当前卫星定位坐标；并且利用用户设备的第一无线通信模块，获得用户设备在当前地点的当前无线通信粗略位置和当前信号强度。在S502-1，判断当前粗略位置是否不等于前一次收集过程中获得的粗略位置，如果该判断成立，则转至S503。在S503，将当前卫星定位坐标、当前粗略位置和当前信号强度进行关联，作为生成的第一定位数据，并结束此次收集过程，返回至S501，否则前进至S502-2。在S502-2，判断当前卫星定位坐标与前一次收集过程中获得的卫星定位坐标之间的距离是否大于第一阈值，如果该判断成立，则转至S503，否则前进至S502-3。在S502-3，判断当前信号强度与前一次收集过程中获得的信号强度之间的差值是否大于第二阈值，如果该判断成立，则转至S503，否则结束此次收集过程，返回至S501。根据实际应用的需要，S502-1、S502-2和S502-3的执行顺序可以相互交换。

进行多次收集过程并且生成多个第一定位数据。在多次收集过程之后，将已经保存在用户设备100的存储器120中的多条第一定位数据批量地向一个服务器发送。每批次例如发送30至50条第一定位数据。

图6根据本文的实施例，示出了实施的另一种用户设备100’。图6的用户设备100’的配置与图4的用户设备100基本相同，不同仅在于还包括：第二无线通信模块131，被配置为获得第二无线通信网络在当前地点的辅助位置信息；以及第二定位数据生成模块130，被配置为在多次收集过程中的至少一次收集过程中，在辅助位置信息可用时，将当前卫星定位坐标、当前无线通信粗略位置和当前信号强度与辅助位置信息融合在一起生成至少一条第二定位数据以便保存在用户设备100’的存储器120中，在辅助位置信息可用时，仍将第一定位数据保存在用户设备100’的存储器120。图6的用户设备的配置与图1的用户设备的区别还在于，数据发送模块140将已经保存在用户设备100’的存储器120中的至少一条第一定位数据和至少一条第二定位数据批量地向一个服务器发送。

第二无线通信模块131例如可以是WiFi模块，从而辅助位置信息包括第二无线通信网络中的无线路由器或接入点的媒体访问控制地址和第二无线通信网络在当前地点的WiFi信号强度。第二无线通信模块还例如可以是蓝牙模块，从而辅助位置信息包括第二无线通信网络中的蓝牙主设备的地址和第二无线通信网络在当前地点的蓝牙信号强度。

进行多次收集过程并且生成多个第二定位数据。在多次收集过程之后，将已经保存在用户设备的存储器中的至少一条第一定位数据和至少一条第二定位数据批量地向一个服务器发送。每批次例如发送30至50条第一/第二定位数据。

图7根据本文的实施例，示出了适于实现本文的方法的一个实施例电子设备的框图。

在本发明的实施例中，电子设备700可以是具有触摸显示屏的移动设备。然而，应当理解，任何其他类型的用户设备类型也可以容易地采取在此描述的主题的实施例。

如图所示，电子设备700包括可操作地与发射器714和接收器716通信的一个或多个天线712。利用这些设备，电子设备700可以执行与一个或多个其他设备的通信。

电子设备700还包括至少一个处理器720。应当理解，处理器720包括实现电子设备700的所有功能所需要的电路。例如，处理器720可以包括数字信号处理器设备、微处理器设备、A/D转换器、D/A转换器以及其他支持电路。电子设备700的控制和信号处理功能根据这些设备各自的能力分配。

电子设备700还可以包括用户接口，例如可以包括振铃器722、扬声器724、扩音器726、显示器728以及输入接口730，所有以上设备都耦合至处理器720。电子设备700还可以包括用于捕捉静态图像和/或动态图像的相机模块736。

在一个实施例中，显示器728可以是触摸显示屏，具有感应面板用于感应用户的触摸输入。在一个示例中，感应面板可以是电容式感应面板。显示器728中可以包含比较电路，用于测量感应面板上的感应器的变化。显示器728测量得到的值可以被传输至处理器720用于处理，以确定显示器728上的哪个区域被触摸。

在一个实施例中，电子设备700还包括用户识别模块(UIM)738。UIM738通常是具有内置的处理器的存储器设备。

电子设备700还可以包括电池734，诸如振动电池组，用于向操作电子设备700所需要的各种电路供电，并且备选地提供机械振动作为可检测的输出。电子设备700还可以包括存储设备。例如，电子设备700可以包括易失性存储器740，例如，包括高速缓存区域中的用于临时存储数据的易失性随机存取存储器(RAM)。电子设备700还可以包括其他的可以是嵌入的或可移动的非易失性存储器742。非易失性存储器742可以附加地或备选地例如包括EEPROM和闪存等。存储器可以存储多个信息片段中的任意项和电子设备700使用的数据，以便实现电子设备700的功能。例如，存储器可以包含机器可执行指令，其在被执行时使得处理器720实现下文描述的方法。

应当理解，图7中的结构框图仅仅示出用于说明目的，并非旨在限制在此描述的主题的范围。在某些情况下，某些组件可以按照具体需要而增加或者减少。

上面的说明已经通过本文的特定实施方式和实施例的非限制性示例提供了完整的且信息性的说明以供实现本文的发明创造。然而，本领域的技术人员应该明白，本文的发明创造不限于上面所提出的实施例的详细细节，相反，在不偏离本文的发明创造的特性的情况下，本文的发明创造可以在其他实施例中通过使用等效手段来实施。

此外，本文的上面所公开的实施例的一些特征可以有利地使用，而不对应于其他特征的使用。如此，上面的说明应该视为仅仅是对本文的发明创造的原理的图示，而非对其的限制。因此，本文的发明创造的范围仅仅由所附专利权利要求书限制。

Claims (18)

1.一种利用用户设备收集定位数据的方法，包括多次收集过程，其中每次收集过程包括：

在一个用户设备中，利用所述用户设备的卫星定位模块获得当前地点的当前卫星定位坐标，利用所述用户设备的第一无线通信模块获得第一无线通信网络在当前地点的当前无线通信粗略位置和当前信号强度，其中所述当前无线通信粗略位置至少包括区域代码和小区标识号；

如果所述当前无线通信粗略位置不同于前一次收集过程中获得的无线通信粗略位置，则根据所述当前卫星定位坐标、所述当前无线通信粗略位置和所述当前信号强度，生成第一定位数据以便保存在所述用户设备中，并且结束此次收集过程；

如果所述当前卫星定位坐标与前一次收集过程中获得的卫星定位坐标之间的距离大于第一阈值，则根据所述当前卫星定位坐标、所述当前无线通信粗略位置和所述当前信号强度，生成第一定位数据以便保存在所述用户设备中，并且结束此次收集过程；以及

如果所述当前信号强度与前一次收集过程中获得的信号强度之间的差值大于第二阈值，则根据所述当前卫星定位坐标、所述当前无线通信粗略位置和所述当前信号强度，生成第一定位数据以便保存在所述用户设备中，并且结束此次收集过程。

2.根据权利要求1所述的方法，还包括：在所述多次收集过程之后，将已经保存在所述用户设备中的多条所述第一定位数据批量地向一个服务器发送。

3.根据权利要求1所述的方法，还包括：在所述多次收集过程中的至少一次收集过程中，在所述用户设备中：

利用所述用户设备的第二无线通信模块获得第二无线通信网络在当前地点的辅助位置信息；以及

将所述当前卫星定位坐标、所述当前无线通信粗略位置和所述当前信号强度与所述辅助位置信息融合在一起生成至少一条第二定位数据以便保存在所述用户设备中。

4.根据权利要求3所述的方法，还包括：将已经保存在所述用户设备中的所述至少一条所述第二定位数据批量地向一个服务器发送。

5.根据权利要求1至4中的任一项所述的方法，其中所述第一阈值是5米至20米范围内的任何一个预定值。

6.根据权利要求1至4中的任一项所述的方法，其中所述第二阈值是1dB至3dB范围内的任何一个预定值。

7.根据权利要求1至4中的任一项所述的方法，其中所述当前无线通信粗略位置还包括国家代码和网络代码。

8.根据权利要求3或4所述的方法，其中所述第二无线通信模块包括一个WiFi模块，并且所述辅助位置信息包括：所述第二无线通信网络中的无线路由器或接入点的媒体访问控制地址和所述第二无线通信网络在所述当前地点的WiFi信号强度。

9.根据权利要求3或4所述的方法，其中所述第二无线通信模块包括一个蓝牙模块，并且所述辅助位置信息包括：所述第二无线通信网络中的蓝牙主设备的地址和所述第二无线通信网络在所述当前地点的蓝牙信号强度。

10.一种用户设备，包括：

卫星定位模块，被配置为：获得当前地点的当前卫星定位坐标；

第一无线通信模块，被配置为：获得第一无线通信网络在当前地点的当前无线通信粗略位置和当前信号强度，其中所述当前无线通信粗略位置至少包括区域代码和小区标识号；

控制器，被配置为收集定位数据，其中在每次收集过程中，所述控制器被配置为：

如果所述当前无线通信粗略位置不同于前一次收集过程中获得的无线通信粗略位置，则根据所述当前卫星定位坐标、所述当前无线通信粗略位置和所述当前信号强度，生成第一定位数据以便保存在所述用户设备中，并且结束此次收集过程；

如果所述当前卫星定位坐标与前一次收集过程中获得的卫星定位坐标之间的距离大于第一阈值，则根据所述当前卫星定位坐标、所述当前无线通信粗略位置和所述当前信号强度，生成第一定位数据以便保存在所述用户设备中，并且结束此次收集过程；以及

如果所述当前信号强度与前一次收集过程中获得的信号强度之间的差值大于第二阈值，则根据所述当前卫星定位坐标、所述当前无线通信粗略位置和所述当前信号强度，生成第一定位数据以便保存在所述用户设备中，并且结束此次收集过程。

11.根据权利要求10所述的设备，还包括：

数据发送模块，被配置为：在所述多次收集过程之后，将已经保存在所述用户设备中的多条所述第一定位数据批量地向一个服务器发送。

12.根据权利要求10所述的设备，还包括：

第二无线通信模块，被配置为：获得第二无线通信网络在当前地点的辅助位置信息；

第二定位数据生成模块，被配置为：在所述多次收集过程中的至少一次收集过程中，将所述当前卫星定位坐标、所述当前无线通信粗略位置和所述当前信号强度与所述辅助位置信息融合在一起生成至少一条第二定位数据以便保存在所述用户设备中。

13.根据权利要求12所述的设备，还包括：

数据发送模块，被配置为：在所述多次收集过程之后，将已经保存在所述用户设备中的多条所述第二定位数据批量地向一个服务器发送。

14.根据权利要求10至13中的任一项所述的设备，其中所述第一阈值是5米至20米范围内的任何一个预定值。

15.根据权利要求10至13中的任一项所述的设备，其中所述第二阈值是1dB至3dB范围内的任何一个预定值。

16.根据权利要求10至13中的任一项所述的设备，其中所述当前无线通信粗略位置还包括国家代码和网络代码。

17.根据权利要求10至13所述的设备，其中所述第二无线通信模块包括一个WiFi模块，并且所述辅助位置信息包括：所述第二无线通信网络中的无线路由器或接入点的媒体访问控制地址和所述第二无线通信网络在所述当前地点的WiFi信号强度。

18.根据权利要求10至13所述的设备，其中所述第二无线通信模块包括一个蓝牙模块，并且所述辅助位置信息包括：所述第二无线通信网络中的蓝牙主设备的地址和所述第二无线通信网络在所述当前地点的蓝牙信号强度。