CN106454717B

CN106454717B - 位置判断方法、位置判断装置和电子设备

Info

Publication number: CN106454717B
Application number: CN201510496552.0A
Authority: CN
Inventors: 杨林举; 廖可; 王炜; 笪斌; 于海华
Original assignee: Liguang Co
Current assignee: Liguang Co
Priority date: 2015-08-13
Filing date: 2015-08-13
Publication date: 2020-01-17
Anticipated expiration: 2035-08-13
Also published as: JP2017037076A; CN106454717A; JP6260660B2

Abstract

本公开实施例提供了一种用于区域限定网络的位置判断方法、位置判断装置和电子设备。该区域限定网络包括一个或多个限定区域。所述位置判断方法包括：获取所述移动终端与所述限定区域相关的区域关联参数；基于所述区域关联参数计算所述移动终端相对于所述限定区域的移动特征概率；根据所述移动特征概率判断所述移动终端在所述区域限定网络中的位置。利用根据本公开实施例的技术方案，能够在较大的范围内准确地判断移动终端的位置。

Description

位置判断方法、位置判断装置和电子设备

技术领域

本公开涉及通信技术领域，更具体地，涉及一种用于区域限定网络的位置判断方法、位置判断装置和电子设备。

背景技术

通信技术的发展提高了用户在不同环境中的通信需求。用户通常利用移动终端在广域网内执行语音通信，并且在彼此之间进行信息交流。所述移动终端例如为手机、平板计算机、笔记本计算机、个人数字助理等。在例如利用区域通信技术构筑的无线局域网中，用户可以快速便捷地进行大业务量的数据传输。该区域通信技术例如为WiFi通信。在该无线局域网中，可能仅希望所信任的用户的移动终端利用区域通信技术进行通信，不信任用户的接入可能导致所述限定区域内的信息泄露，从而具有安全隐患。

为了提高通信连接的安全性，通信协议可规定利用通过密码和MAC地址过滤验证接入权限，从而限制未被授权的用户的通信连接。然而，密码可能被黑客所窃取，例如，能在授权用户和无线网络之间广播密码时，密码就可能被截取。恶意用户也可能利用软件伪装所规定的MAC地址而非法接入所述限定区域中的通信。

保护限定区域的通信安全的另一种方式是控制只有处于无线局域网的限定区域中的移动终端才可以使用其中的通信网络。所述限定区域例如是家庭、办公室、仓库、或其它建筑物等。恶意用户如果想要使用限定区域中的通信网络进行通信，则恶意用户必须物理地处于所述限定区域中。这样，通信网络的安全可通过保证其所所覆盖的建筑物的物理安全来保证。例如，无线局域网中的区域通信设备可以连接到短距通信装置，利用短距通信技术确定移动终端的位置，并且在确定移动终端物理上位于安全区域时，短距通信装置通知区域通信设备启动与移动终端的通信。

在现有的判断移动终端的位置的技术方案中，通常只能在接触时或者在几十厘米的短距离范围中判断移动终端在物理上位于限定区域中。这极大地约束了通信控制的灵活性。因此，期望提供一种技术来在更大的范围内准确地判断移动终端的位置。

发明内容

本公开实施例提供了一种用于区域限定网络的位置判断方法、位置判断装置和电子设备，其使能够在较大的范围内准确地判断移动终端的位置。

第一方面，本公开的实施例公开了一种用于区域限定网络的位置判断方法，该区域限定网络包括限定区域。所述位置判断方法应用于一电子设备、并可包括：获取所述移动终端与所述限定区域相关的区域关联参数；基于所述区域关联参数计算所述移动终端相对于所述限定区域的移动特征概率；根据所述移动特征概率判断所述移动终端在所述区域限定网络中的位置。

第二方面，本公开的实施例提供了一种用于区域限定网络的位置判断装置。该区域限定网络包括限定区域。所述位置判断装置包括：获取单元，用于获取所述移动终端与所述限定区域相关的区域关联参数；概率计算单元，用于基于所述区域关联参数计算所述移动终端相对于所述限定区域的移动特征概率；位置判断单元，用于根据所述移动特征概率判断所述移动终端在所述区域限定网络中的位置。

第三方面，本公开的实施例提供了一种用于区域限定网络的电子设备。该电子设备包括：接收部件，用于从所述区域限定网络的信标节点接收区域信号；存储器，用于存储计算机程序指令；处理器，用于执行所述计算机程序指令，以执行如下操作：基于所述区域信号获取电子设备与所述限定区域相关的区域关联参数；基于所述区域关联参数计算所述电子设备相对于所述限定区域的移动特征概率；根据所述移动特征概率判断所述电子设备在所述区域限定网络中的位置。

在根据本公开实施例的用于区域限定网络的位置判断方法、位置判断装置和电子设备的技术方案中，基于移动终端与所述限定区域相关的区域关联参数计算所述移动终端相对于所述限定区域的移动特征概率，以判断所述移动终端在所述区域限定网络中的位置，这使能够在较大的范围内准确地判断移动终端的位置。

附图说明

为了更清楚地说明本公开实施例的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本公开的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1是示意性图示了根据本公开实施例的应用场景。

图2是示意性图示了根据本公开实施例的移动终端相对于一个限定区域的移动示例。

图3是示意性图示了根据本公开实施例的用于区域限定网络的位置判断方法的流程图。

图4是示意性图示了信标节点的RSSI相对于距离的变化。

图5是在多个限定区域的环境中的移动终端获取区域关联参数中的区域信息的示意图。

图6是示意性图示了移动终端在移动过程中获取区域关联参数。

图7是示意性图示了图3的位置判断方法中的计算移动特征概率的步骤的流程图。

图8是示意性图示了图3的位置判断方法中的根据移动特征概率判断移动终端的位置。

图9是示意性图示了图3的位置判断方法中的在多个限定区域的情况下根据移动特征概率判断的移动终端的位置。

图10示意性图示了利用图3的位置判断方法执行网络操作的过程。

图11是示意性图示了根据本公开实施例的电子设备1100的框图。

图12是示意性图示了根据本公开实施例的位置判断装置1200的框图。

具体实施方式

下面将结合本公开实施例中的附图，对本公开实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本公开一部分实施例，而不是全部的实施例。

图1是示意性图示了根据本公开实施例的应用场景。在图1中示出了典型的办公区域。该办公区域包括四个限定区域，即限定区域1－4，如图1中的四个圆圈所示。该四个限定区域构成了区域限定网络。在每个限定区域具有区域通信设备和短距通信装置。移动终端从入口进入办公区域，首先进入限定区域1，经过限定区域2，而后从限定区域3出去。在移动终端进入每个限定区域时，都可以利用该限定区域中的区域通信设备进行通信，或者获得操作该限定区域中的使用某个多功能设备的权限。

图1中的每个限定区域可以具有不同的安全级别。典型地，限定区域的范围越大，其安全级别越低；限定区域的范围越小，其安全级别越高。在图1中，安全级别从高到低的限定区域依次是限定区域3、限定区域2、限定区域1、限定区域4。此外，不同限定区域之间可以有重叠，也可以没有重叠。

在每个限定区域具有区域通信设备和短距通信装置。该短距通信装置用于确定每个限定区域的区域范围，该短距通信装置可以利用蓝牙技术、红外技术、超宽带(UWB，UltraWideband)技术、近场通信技术等与移动终端交互，使得移动终端判断其相对于与该短距通信装置对应的限定区域的位置。该短距通信装置所采用的通信技术不构成对本公开实施例的限制。下文中，以该短距通信装置发送蓝牙信号为例进行描述。该短距通信装置电信地是该限定区域的信标节点，其位置是已知的，从而能够根据信标节点划分对应的限定区域的区域范围。区域通信设备与进入该限定区域的移动终端进行通信，使得移动设备经由该区域通信设备进行数据传输和资源利用。

移动终端例如是手机、平板计算机、笔记本计算机、车载通信设备等，其具体类型不构成对本公开实施例的限制。移动终端与各个限定区域中的短距通信装置进行交互来判断其相对于各个限定区域的位置。例如，该移动终端是接近该限定区域、进入该限定区域还是离开该限定区域。移动终端可以基于所判断的相对于各个限定区域的位置选择某个限定区域中的区域通信设备进行通信，并相应地与所选择的限定区域中的区域通信设备执行握手操作。

在本公开的实施例中，限定区域指的是可以通过物理方式人为控制和调节其范围的唯一界定的区域。在该限定区域内的移动终端或通信设备相互可以通过各种通信方式进行通信。该限定区域内的移动终端不能利用所述限定区域的区域通信设备与该限定区域外的其他设备进行通信。如前所述，限定区域可以由短距通信装置以各种方式来限定。例如，限定区域可以是通过红外线发射器发射的红外线界定的区域；还可以是通过灯光发射器发射的光线来界定的区域，该灯光发射器发射的光线应具有良好的指向性，优选地是发光二极管(Light Emitting Diode，LED)发射的光；还可以是通过微波发射器发射的微波来界定的区域；还可以是利用近场通信(Near Field Communication,NFC)技术界定的区域等等。该限定区域是一个物理层的概念。

一个或多个限定区域可以构成区域限定网络。在图1所示的区域限定网络中包括四个限定区域。在诸如家庭的区域限定网络中，典型地仅包括一个限定区域。在诸如仓库的其它建筑物中，还可以包括更多的限定区域。因此，区域限定网络中的限定区域的个数可以是一个、两个或更多。

图2是示意性图示了根据本公开实施例的移动终端相对于一个限定区域的移动示例。如图2所示，用户手持移动终端10向限定区域移动，穿过该限定区域，然后离开该限定区域。该限定区域具有短距通信装置20和区域通信设备30。短距通信装置20限定了如圆圈所示的区域范围。移动终端10在移动过程中可以不断地从短距通信装置20接收与所述限定区域对应的区域信息，也可以不断地感测所述移动终端的移动数据，并根据所述区域信息和移动数据计算所述移动终端相对于所述限定区域的移动特征概率。起初，当用户手持移动终端10位于位置P1时，移动终端可以根据所计算的移动特征概率判断出移动终端10已经接近所述限定区域。当用户手持移动终端10位于P2或P3时，移动终端可以根据所计算的移动特征概率判断出移动终端10已经进入所述限定区域。当用户手持移动终端10位于P4时，移动终端可以根据所计算的移动特征概率判断出移动终端10离开了所述限定区域。也就是说，移动终端10判断出其相对于区域限定网络中的限定区域的位置。利用所判断的位置，移动终端可以决定是否与限定区域中的区域通信设备进行握手操作，以执行通信。

图3是示意性图示了根据本公开实施例的用于区域限定网络的位置判断方法300的流程图。该位置判断方法300可用于如图1所示的区域限定网络。该区域限定网络可包括一个或多个限定区域。典型地，该位置判断方法300所应用于的电子设备可以是如图1或图2所示的移动终端，或者还可以是能够与该移动终端通信的其它电子设备。在下文中，以所述电子设备是所述移动终端为例进行介绍，但是这仅仅是示例，不能构成对本公开实施例的限制。

如图3所示，用于区域限定网络的位置判断方法300可包括：获取所述移动终端与所述限定区域相关的区域关联参数(S310)；基于所述区域关联参数计算所述移动终端相对于所述限定区域的移动特征概率(S320)；根据所述移动特征概率判断所述移动终端在所述区域限定网络中的位置(S330)。

在S310中，获取所述移动终端与所述限定区域相关的区域关联参数。该区域关联参数要用于判断所述移动终端相对于限定区域的位置。为此，该区域关联参数包括所述限定区域的区域信息、以及用于表示所述移动终端的移动的移动信息，该移动信息会随着所述移动终端的位置变换而变化。

在S320中，基于所述区域关联参数计算所述移动终端相对于限定区域的移动特征概率。该移动特征概率表示移动终端相对限定区域的各项移动特征的概率。所述移动特征例如为移动终端接近限定区域、移动终端进入限定区域、移动终端离开限定区域等。相应地，该移动特征概率可包括所述移动终端接近所述限定区域的接近概率、所述移动终端处于所述限定区域中的进入概率、所述移动终端离开所述限定区域的离开概率。

作为示例，在S320中，可以从区域关联参数中提取移动特征信息；并根据所提取的移动特征信息来计算所述移动终端相对于限定区域的移动特征概率。所提取的移动特征信息例如是如下参数中的至少一个：用于表示移动终端的移动趋势的移动趋势特征、用于表示移动终端与信标节点之间的信号质量的信号质量特征、用于表示移动终端的移动朝向的朝向特征、用于表示移动终端的相对于信标节点的移动轨迹的相对移动轨迹特征。各个特征参数可以单独地或相互结合地判断移动终端相对于限定区域的移动意图，并可以用于计算移动特征概率。

在S330中，根据所述移动特征概率判断所述移动终端在所述区域限定网络中的位置。假设所述移动特征概率包括所述移动终端接近所述限定区域的接近概率、所述移动终端处于所述限定区域中的进入概率、所述移动终端离开所述限定区域的离开概率。作为示例，该接近概率、进入概率、和离开概率之和可以为1。

当区域限定网络包括一个限定区域时，可以将移动终端相对于该限定区域的接近概率、进入概率、和离开概率这三个概率值进行比较。当接近概率具有最大值时，确定移动终端正在接近所述限定区域，并处于所述限定区域的区域范围外。当进入概率具有最大值时，确定移动终端已经进入所述限定区域，并处于所述限定区域的区域范围内。当离开概率具有最大值时，确定移动终端已经离开所述限定区域，并处于所述限定区域的区域范围外。

替换地，可以设置分别与接近概率、进入概率、和离开概率对应的接近阈值、进入阈值、和离开阈值。该接近阈值、进入阈值、和离开阈值可被设置为使得只有三个概率值之一能超过与其对应的阈值。当移动终端相对于该限定区域的接近概率大于所述接近阈值时，确定移动终端正在接近所述限定区域。当移动终端相对于该限定区域的进入概率大于所述进入阈值时，确定移动终端已经进入所述限定区域。当移动终端相对于该限定区域的离开概率大于所述离开阈值时，确定移动终端已经离开所述限定区域。

要注意，上述的每个概率值都需要是有效的概率值。典型地，当概率值大于预定阈值时确定其为有效概率值。在本文中，除非另外说明，所提到的每个概率值都是有效概率值。

当区域限定网络包括两个甚或更多限定区域时，可如下地判断移动终端相对于各个限定区域的位置：确定与所述多个限定区域分别对应的多个接近概率中的最大接近概率；将该最大接近概率与具有该最大接近概率的特定限定区域的进入概率和离开概率相比；当该最大接近概率大于所述特定限定区域的进入概率和离开概率时，确定所述移动终端在接近所述特定限定区域；当该特定限定区域的进入概率大于其接近概率和离开概率时，确定所述移动终端处于所述特定限定区域中；当该特定限定区域的离开概率大于其接近概率和进入概率时，确定所述移动终端离开所述特定限定区域中。

移动终端可能处于动态的运动过程。当移动终端离开特定限定区域时，移动终端可能接近或进入区域限定网络的其它限定区域。相应地，可以在其它限定区域之间确定对应的接近概率中的最大接近概率；将该最大接近概率与具有该最大接近概率的特定限定区域的进入概率和离开概率相比以确定其位置。

在区域限定网络的各个限定区域之间有重叠的情况中，在当移动终端离开特定限定区域时，可以在除了该特定限定区域的其它限定区域之间确定对应的进入概率中的最大值。例如，当该最大值大于等于对应的进入阈值时，确定移动终端处于具有最大进入概率的限定区域中；当该最大值小于对应的进入阈值时，确定移动终端没有处于具有最大进入概率的限定区域中，并继续通过在其它限定区域之间确定对应的接近概率中的最大接近概率，以判断移动终端正在接近的限定区域。

在根据本公开实施例的用于区域限定网络的位置判断方法的技术方案中，基于移动终端与所述限定区域相关的区域关联参数计算所述移动终端相对于所述限定区域的移动特征概率，以判断所述移动终端在所述区域限定网络中的位置，这使能够在较大的范围内准确地判断移动终端的位置。

结合图3描述的位置判断方法可用于控制所述移动终端在所述限定区域中的通信。作为示例，当确定所述移动终端处于所述特定限定区域中时，使所述移动终端与该特定限定区域的区域通信设备建立通信连接；当确定所述移动终端离开所述特定限定区域时，使所述移动终端断开与所述区域通信设备的通信连接。也就是说，可以基于所判断的相对于各个限定区域的位置选择某个限定区域中的区域通信设备与移动终端进行通信，并且在移动终端离开时及时断开通信，从而保证限定区域中的通信安全。

下面进一步描述图3中的各个步骤中的具体操作和实现。

在图3的S310中，可通过如下操作获取所述区域关联参数：从所述限定区域的信标节点接收与所述限定区域对应的区域信息；和感测所述移动终端的惯性传感数据。限定区域中的信标节点的位置是已知的，这使得信标节点能够提供与其对应的限定区域的区域范围。该信标节点典型地位于结合图1和图2描述的短距通信装置中，并且可以是该短距通信装置。本文中，将短距通信装置等同为信标节点进行描述。

从所述限定区域的信标节点接收的与所述限定区域对应的区域信息可包括所述信标节点的接收信号强度指示(RSSI，Received Signal Strength Indicator)和所述限定区域的区域限定信息。信标节点的RSSI是短距通信装置所发射的蓝牙信号、红外信号、光信号等的RSSI。该RSSI用于表征信标节点的载波接收信号强度，用于判断从移动终端到信标节点的反向链路工作状态。该RSSI与移动终端和信标节点之间的距离、信道环境都有关系。

图4是示意性图示了信标节点的RSSI相对于距离的变化。信标节点发射蓝牙信号。在图4中，横轴表示移动终端与信标节点之间的距离d，纵轴表示信标节点的RSSI。根据图4可以看出，当移动终端与信标节点之间的距离d变大时，所述信标节点的RSSI降低。也就是说，信标节点的RSSI随着其与移动终端之间的距离d的增加而减少。随着信标节点与移动终端之间的距离d变大，信标节点的RSSI变小，信标节点的RSSI有较大波动，这意味着RSSI中的干扰增加。因此，基于信标节点的RSSI可以获得所述移动终端相对于限定区域的移动特征概率。

从所述限定区域的信标节点接收的区域信息除了包括所述信标节点的RSSI之外，还可以包括限定区域的区域限定信息。限定区域的区域限定信息例如包括信标节点的范围参数和发射功率。

该信标节点的范围参数例如是图1和图2中的表示限定区域的圆环的半径。在理想的通信环境中的，信号的通信距离与其功率之间具有一一对应关系。因此，可以利用信号功率值来表征信标节点的范围参数，并且下文中以此为例进行描述。基于该信标节点的范围参数，移动终端能够确定对应限定区域的范围。

信标节点的发射功率典型地是短距通信装置所发射的信号(例如，蓝牙信号、红外信号或光信号等)的实际发射功率。该实际发射功率可以是信标节点或短距通信装置的最大发射功率，也可以是比该最大发射功率小的功率值。信标节点的发射功率有助于确定移动终端的移动趋势，以进一步确定移动终端相对于限定区域的移动特征概率。

在S310中还可以所述感测所述移动终端的惯性传感数据。该惯性传感数据典型地包括所述移动终端的移动速度和地磁角度中的至少一个。例如，可以在移动终端中设置重力传感器来感测移动终端的惯性传感数据。移动速度能够表征移动终端的运动方向和快慢。该地磁角度例如是地磁北向夹角，其能够表征移动终端的运动方向。基于移动速度和地磁角度能够确定移动终端的移动轨迹特征，并进一步确定移动终端相对于限定区域的移动特征概率，以确定移动终端的位置。

上面描述了所获取的区域关联参数可包括限定区域的信标节点的接收信号强度指示RSSI、限定区域的范围参数、信标节点的发射功率、移动终端的移动速度和地磁角度。这仅仅是示例，不能构成对本公开实施例的限制。在具体地的应用中，可以选择所述区域关联参数中的一个或多个，或者还可以采取其它的区域关联参数。

图5是示意性图示了移动终端在移动过程中获取区域关联参数。移动终端相对于限定区域进行动态的移动。图5中的圆点示出了移动终端每隔预定时间段的位置点，圆点之间的箭头示出了移动终端的移动线路。如图5所示，移动终端在各个圆点所在的位置的时间点分别是t1至t12，各个时间点的之间相隔所述预定时间段。该预定时间段例如为10ms、20ms等。移动终端在移动过程中要不断地执行S310以获取区域关联参数。具体地，移动终端在与各个位置点对应的时间点上获取所述区域关联参数。也就是说，在图5所示的移动过程中，移动终端获取12组区域关联参数。

在移动终端的移动过程中，信标节点例如以蓝牙信号不断地发送广播数据包。例如，在时间点t1，移动终端扫描到信标节点的蓝牙信号，提取该广播数据包，解析所述该数据包而获得所述RSSI、限定区域的范围参数、和信标节点的发射功率。与此同时，还可以从移动终端的传感器中获取移动终端的移动速度和地磁角度。这样，移动终端获得了在时间点t1的一组区域关联参数，从而能够推断移动终端在各个时间点的位置。例如，在时间点t1至t4，可以基于所获取的区域关联参数判断移动终端在靠近限定区域；在时间点t5至t8，可以基于所获取的区域关联参数判断移动终端处于限定区域中；在时间点t9至t12，可以基于所获取的区域关联参数判断移动终端在离开限定区域。

如结合图1所示描述的，区域限定网络中可能包括一个或多个限定区域，每个限定区域具有自己的区域信息。因此，移动终端从每个信标节点接收对应限定区域的区域信息。图6是在多个限定区域的环境中的移动终端获取区域关联参数中的区域信息的示意图。

在图6中示出了三个信标节点，即信标节点1、2、3，这仅仅是示例。移动终端接收每个信标节点的蓝牙信号不断地发送广播数据包。例如，移动终端扫描到信标节点的蓝牙信号，提取该信标节点的广播数据包，解析所述该数据包而获得RSSI、限定区域的范围参数R、和信标节点的发射功率Rmax。典型地，每个信标节点的范围参数和发射功率不随时间的变化而变化，可以得到分别与三个信标节点对应的三个范围参数和发射功率。移动终端的移动速度和地磁角度与限定区域无关，而指示随着时间的变化而改变。

假设获取以当前时刻t结束的N个时间点的区域关联参数，信标节点的数目为三个，则所获取的RSSI可利用下面的矩阵U1来表示：

RSSI_t,1是信标节点1在t时间点的RSSI，RSSI_t-(N-1),1是信标节点1在t-(N-1)时间点的RSSI，RSSI_t,3是信标节点3在t时间点的RSSI，RSSI_t-(N-1),3是信标节点3在t-(N-1)时间点的RSSI，以此类推。

所获取的限定区域的范围参数R、和信标节点的发射功率Rmax的数据可利用下面的矩阵U2来表示：

[(Rmax₁,R₁),(Rmax₂,R₂),(Rmax₃,R₃)] U2。

Rmax₁是信标节点1的发射功率，R₁是信标节点1的范围参数，以此类推。所获取的移动终端的移动速度和地磁角度的数据可以利用下面的矩阵U3来表示：

[(v_t,α_t),(v_t-1,α_t-1),(v_t-2,α_t-2),(v_t-3,α_t-3),…(v_t-(N-1),α_t-(N-1))] U3。

当信标节点的数目增加时，可以对应地扩展上述的矩阵U1至U3。

在图3的步骤S320中，基于在S310中获取的区域关联参数(如上述的矩阵U1至U3所示)计算所述移动终端相对于所述限定区域的移动特征概率。该移动特征概率表示移动终端相对限定区域的各项移动特征的概率。

图7是示意性图示了图3的位置判断方法中的计算移动特征概率(S320)的步骤的流程图。如图7所示，在步骤S320中可包括：从区域关联参数中提取各个移动特征信息(S321)；基于各个移动特征信息计算相应的移动特征相关概率(S322)；以及基于各个移动特征相关概率计算所述移动终端相对于限定区域的移动特征概率(S323)。利用所述S322和S323中，实现了根据所提取的移动特征信息计算所述移动终端相对于限定区域的移动特征概率。

在S321中提取的移动特征信息例如是如下参数中的至少一个：用于表示移动终端的移动趋势的移动趋势特征Td、用于表示移动终端与信标节点之间的信号质量的信号质量特征Q、用于表示移动终端的移动朝向的朝向特征D、用于表示移动终端的相对于信标节点的移动轨迹的相对移动轨迹特征Trace。下面逐一描述各个特征参数的提取。

移动趋势特征Td等于移动终端的移动趋势trend的梯度△trend。也就是说，移动趋势特征Td可通过下面的公式(1)表示：

Td＝Δtrend＝trend_t-trend_t-1 公式(1)

其中，trend_t是t时间点的移动趋势，trend_t-1是t－1时间点的移动趋势。从时间点t-1到时间点t经历了一个单位时间，从而相差单位时间的两个移动趋势值之差即是移动趋势的梯度。移动终端的移动趋势trend可以用下面的公式(2)来表示：

公式(2)

其中，Rmax_i是信标节点i的发射功率，R_i是信标节点i的范围参数，RSSI_ti是信标节点i在t时间点的RSSI的均值。公式(2)所使用的各个数值可以从上面的矩阵U1和U2中获得。所述RSSI_ti可通过如下的公式(3)获得：

公式(3)，

其中，M是自然数，并例如为3、4、5等；RSSI_tim是信标节点i在t时间点的第m个RSSI，m大于等于而小于等于所述M。所述M个RSSI可以是从时间点t向前的M个时间点分别从信标节点接收的RSSI。如图5所示，在时间点t6的均值RSSI_ti可以是时间点t4、t5、t6上的三个RSSI的平均。此时，M等于3。移动趋势特征Td_R用于表示移动终端的移动趋势。

信号质量特征Q等于RSSI的方差的梯度。RSSI的方差可通过如下的公式(4)来表示：

公式(4)，

其中，Var_t是t时间点的RSSI的方差；M是自然数；RSSI_tim是信标节点i在t时间点的第m个RSSI；m大于等于而小于等于所述M；RSSI_ti是信标节点i在t时间点的RSSI的均值，并可通过上面的公式(3)计算。

信号质量特征Q可以通过如下的公式(5)来表示：

Q＝ΔVar＝Var_t-Var_t-1 公式(5)，

其中，Q是t时间点的信号质量特征，Var_t-1是t－1时间点的RSSI的方差，Var_t是t时间点的RSSI的方差。从时间点t-1到时间点t经历了一个单位时间，从而相差单位时间的两个RSSI的方差之差即是信号质量特征Q。该信号质量特征用于表示移动终端与信标节点之间的信号质量。

基于所述RSSI判断RSSI品质，基于该RSSI品质计算移动终端的朝向特征D。朝向特征D等于移动终端的朝向梯度△fl。朝向特征D可以通过如下的公式(6)来表示：

Q＝Δfl＝fl_t-fl_t-1 公式(6)，

其中，fl_t是t时间点的朝向，fl_t-1是t-1时间点的朝向。从时间点t-1到时间点t经历了一个单位时间，从而相差单位时间的两个朝向之差即是朝向梯度△fl(朝向特征D)。该信号质量特征用于表示移动终端与信标节点之间的信号质量。该朝向特征D用于表示移动终端的移动朝向。

通常，当RSSI的品质较差时，移动终端的用户背对信标节点，此时朝向fl的值较小；当RSSI的品质较好时，移动终端的用户朝向信标节点，此时朝向fl的值较大。因此，可以基于信标节点的RSSI判断RSSI品质，基于该RSSI品质计算移动终端的朝向fl，进而计算其朝向特征D。

RSSI的品质可如下地判断。移动终端被用户手持，人体的遮挡和手持动作引起RSSI的下降，并且RSSI随着移动终端与信标节点之间的距离d的增加而下降，这可通过如下的公式(7)所表示，

RSSI＝-(A+10n log₁₀ d) 公式(7)

其中，A和n是环境因子，d是移动终端与信标节点之间的距离。因此，可以使用环境因子A和n表示RSSI的品质。

对于最近M次获取到的RSSI的集合f(RSSI)＝{RSSI_tim|m＝1,…M}，其中RSSI_tim是信标节点i在t时刻的第m个RSSI，可以通过下面的公式(8)定义t时刻的RSSI的频域特征g_t：

g_t＝FT(f(RSSI)) 公式(8)

其中，FT()是从时域到频域的变换函数，并例如是快速傅立叶变换。该频域特征g_t也可用于表示RSSI品质。

此外，RSSI的品质还可以利用统计特征COR_t来表示。具体地，可以通过下面的公式(9)定义t时刻的RSSI的统计模型h(s)：

h(s)＝ST(f(RSSI)) 公式(9)，

其中，ST()是从时域到统计域的变换函数。t时刻的RSSI的统计特征COR_t可利用如下的公式(10)来表示：

COR_t＝corelation(h(s),G(s)) 公式(10)，

其中，h(s)是RSSI的统计模型，G(s)代表完美高斯函数的统计域模型；correlation()代表h(s)与G(s)之间的相关性。

因此，可以利用环境因子[A,n]、频域特征g_t、统计特征COR_t中的一个或多个来表示RSSI的品质。例如，环境因子[A,n]越大，RSSI的品质越差；环境因子[A,n]越小，RSSI的品质越好。频域特征g_t中的噪声频率越高，RSSI的品质越差；频域特征g_t中的噪声频率越低，RSSI的品质越好。统计特征COR_t所表示的相关性越低，RSSI的品质越差；统计特征COR_t所表示的相关性越高，RSSI的品质越好。

上面结合公式(1)至公式(10)描述了，在所述区域关联参数包括所述限定区域的信标节点的接收信号强度指示RSSI、范围参数和发射功率的情况中，从区域关联参数中提取移动特征信息。具体地，基于所述RSSI、所述范围参数和所述发射功率计算移动趋势特征，如上面结合公式(1)至公式(3)所描述；基于所述RSSI、所述范围参数和所述发射功率计算信号质量特征，如上面结合公式(4)至公式(6)所描述；基于所述RSSI判断RSSI品质，基于该RSSI品质计算移动终端的朝向特征，如上面结合公式(7)至公式(10)所描述。

在所述区域关联参数包括移动终端的移动速度和地磁角度的情况下，所述从区域关联参数中提取移动特征信息还可以包括：基于所述移动速度和地磁角度计算相对移动轨迹特征。

相对移动轨迹特征Trace等于(Δv,Δα)。Δv是移动设备的移动速度v的梯度，Δα是移动设备的地磁角度α的梯度。移动速度的梯度Δv可通过如下的公式(11)表示：

Δv＝v_t-v_t-1 公式(11)，

其中，v_t是移动终端在t时间点的移动速度，v_t-1是移动终端在t－1时间点的移动速度。从时间点t-1到时间点t经历了一个单位时间，从而相差单位时间的两个移动速度之差即是移动速度v的梯度。是移动设备的地磁角度的梯度Δα可通过如下的公式(12)表示：

Δα＝α_t-α_t-1 公式(12)，

其中，α_t是移动终端在t时间点的地磁角度，α_t-1是移动终端在t－1时间点的地磁角度。从时间点t-1到时间点t经历了一个单位时间，从而相差单位时间的两个地磁角度之差即是地磁角度α的梯度。

在S321中，结合一个限定区域描述了运动特征信息的提取。在区域限定网络包括多个限定区域的情况下，可以针对每个限定区域执行上述的提取操作。

在图7的S322中，与在S321中提取的各个移动特征信息一一对应地计算移动终端相对于限定区域的移动特征概率。具体地，在所提取的特征参数包括移动趋势特征Td(即，移动趋势的梯度△trend)的情况下，基于所述移动趋势特征计算移动趋势相关概率。在所提取的特征参数包括信号质量特征Q(即，RSSI的方差的梯度△Var)的情况下，基于所述信号质量特征计算信号质量相关概率。在所提取的特征参数包括朝向特征D(即，朝向梯度△fl)的情况下，基于所述朝向特征计算朝向相关概率。在所提取的特征参数包括相对移动轨迹特征Trace(即，移动速度的梯度Δv和/或地磁角度的梯度Δα)的情况下，基于所述相对移动轨迹特征计算移动轨迹相关概率。

在所提取的特征参数包括移动趋势特征Td的情况下，可如下地计算移动趋势相关概率。当移动终端从限定区域接收的RSSI的梯度大于0时，反映了移动终端正在接近该限定区域；当移动终端从限定区域接收的RSSI的梯度小于0时，反映了移动终端正在远离一个限定区域。可通过如下的公式(13)定义限定区域趋势值大于0的次数：

b＝Num({Δtrend>0|i＝t-(N-1)～t}) 公式(13)，

其中，b表示最近N次计算中移动趋势的梯度△trend(即，移动趋势特征Td)大于0 的次数。进一步地，可通过如下的公式(14)和公式(15)计算移动趋势相关概率，该移动趋势相关概率包括第一靠近参数和第一远离参数

公式(14)

公式(15)

其中，第一靠近参数

用于表示移动终端靠近限定区域的概率，第一远离参数

用于表示移动终端远离限定区域的概率。这里，将移动趋势相关概率示出为包括第一靠近参数

和第一远离参数

二者，这仅仅是示例。在应用中，可以选择第一靠近参数

和第一远离参数

之一作为移动趋势相关概率。

在所提取的特征参数包括信号质量特征Q的情况下，可如下地计算信号质量相关概率。当移动终端从限定区域接收的RSSI的方差的梯度△Var小于0时，反映了移动终端正在接近该限定区域；当移动终端从限定区域接收的RSSI的方差的梯度△Var大于0时，反映了移动终端正在远离该限定区域。可通过如下的公式(16)定义RSSI的方差(即信号质量特征Q)大于0的次数：

x＝Num({ΔVar<0|i＝t-(N-1)～t}) 公式(16)，

其中，x表示最近N次计算中RSSI的方差△Var(即，信号质量特征Q)小于0的次数。进一步地，可通过如下的公式(17)和公式(18)计算信号质量相关概率，该信号质量相关概率包括第二靠近参数

和第二远离参数

公式(17)

公式(18)

其中，第二靠近参数

用于表示移动终端靠近限定区域的概率，第二远离参数

用于表示移动终端远离限定区域的概率。这里，将信号质量相关概率示出为包括第二靠近参数

和第二远离参数

二者，这仅仅是示例。在应用中，可以选择第二靠近参数

和第二远离参数

之一作为信号质量相关概率。

在所提取的特征参数包括朝向特征D(即，朝向梯度△fl)的情况下，可如下地计算朝向相关概率。当移动终端相对于某个限定区域的朝向梯度△fl大于0时，反映了移动终端正在接近该限定区域。当移动终端相对于某个限定区域的朝向梯度△fl小于等于0时，反映了移动终端正在远离该限定区域。可通过如下的公式(19)定义朝向梯度△fl大于0的次数：

u＝Num({Δfl>0|i＝t-(N-1)～t}) 公式(19)，

其中，u表示最近N次计算中朝向梯度△fl(即，朝向特征D)大于0的次数。进一步地，可通过如下的公式(20)和公式(21)计算朝向相关概率，该朝向相关概率包括第三靠近参数

和第三远离参数

公式(20)

公式(21)

其中，第三靠近参数

用于表示移动终端靠近限定区域的概率，第三远离参数

用于表示移动终端远离限定区域的概率。这里，将朝向相关概率示出为包括第三靠近参数

和第三远离参数

二者，这仅仅是示例。在应用中，可以选择第三靠近参数

和第三远离参数

之一作为朝向相关概率。

在所提取的特征参数包括相对移动轨迹特征Trace(即，移动速度的梯度Δv和/或地磁角度的梯度Δα)的情况下，可如下地计算移动轨迹相关概率。当移动终端逐渐接近限定区域时，该移动终端的移动速度的抖动和地磁角度的抖动越小。相反，当移动终端逐渐远离限定区域时，该移动终端的移动速度的抖动和地磁角度的抖动越大。可通过如下的公式(22)定义移动终端的移动速度的梯度Δv的函数f(Δv)

公式(22)，

其中，Var(Δv)是移动终端的移动速度在最近N次计算中的梯度Δv的方差。可通过如下的公式(23)定义移动终端的地磁角度的梯度Δα的函数f(Δα)

公式(23)，

其中，Var(Δα)是移动终端的地磁角度在最近N次计算中的梯度Δα的方差。进一步地，基于下面的公式(24)和(25)计算移动轨迹相关概率，该移动轨迹相关概率包括第四靠近参数

和第四远离参数

公式(24)

公式(25)

其中，第四靠近参数

用于表示移动终端靠近限定区域的概率，第四远离参数

用于表示移动终端远离限定区域的概率。这里，将移动轨迹相关概率示出为包括第四靠近参数和第四远离参数

二者，这仅仅是示例。在应用中，可以选择第四靠近参数

和第四远离参数

之一作为移动趋势相关概率。

在上面的S322中，示出了四个移动特征相关概率的计算，即移动趋势相关概率、信号质量相关概率、朝向相关概率、移动轨迹相关概率。所述四个移动特征相关概率仅仅是示例。在应用中，根据需要可以计算所述四个移动特征相关概率中的一个或多个，还可以使用其它的参数作为移动特征相关概率，只要其能表示移动终端靠近或远离限定区域的概率即可。

如图7所示，在S322中计算了各个移动特征相关概率之后，在S323中基于所述移动趋势相关概率、所述信号质量相关概率、所述朝向相关概率、和所述移动轨迹相关概率中的至少一个计算所述移动终端相对于所述限定区域的移动特征概率。换言之，在实践中，可以选择性地使用所述四个移动特征相关概率中的一个或多个来计算移动特征概率。这里，以使用所述四个移动特征相关概率为例计算所述移动特征概率。具体地，在S323中，可以基于所述移动趋势相关概率、所述信号质量相关概率、所述朝向相关概率、和所述移动轨迹相关概率中的至少一个分别计算所述移动终端接近所述限定区域的接近概率P_PROX、所述移动终端处于所述限定区域中的进入概率P_IN、所述移动终端离开所述限定区域的离开概率P_OUT，作为所述移动特征概率。也就是说，移动特征概率可以用矩阵[P_PROX,P_IN,P_OUT]来表示。

如上所述，所述移动趋势相关概率包括第一靠近参数

和第一远离参数

所述信号质量相关概率包括第二靠近参数

和第二远离参数

所述朝向相关概率包括第三靠近参数和第三远离参数

所述移动轨迹相关概率包括第四靠近参数

和第四远离参数

所述第一至第四靠近参数中的任一个用于表征移动终端靠近所述限定区域的程度，所述第一至第四远离参数中的任一个用于表征移动终端远离所述限定区域的程度。作为示例，通过对所述第一靠近参数至第四靠近参数中的至少一个进行加权操作计算所述移动终端处于所述限定区域中的进入概率P_IN；通过对所述第一远离参数至第四远离参数中的至少一个进行加权操作计算所述移动终端离开所述限定区域的离开概率P_OUT；通过对所述第一靠近参数至第四靠近参数中的至少一个和所述第一远离参数至第四远离参数中的至少一个进行加权操作计算所述移动终端接近所述限定区域的接近概率P_PROX。具体地，可通过如下的公式(26)中的函数f计算各个移动特征概率：

公式(26)

其中，w_i是不同概率的权重，其中i＝1至8，并且满足

并且w_i∈[0,1]。例如，所述f函数是作为其自变量的两个矩阵的相乘操作。此时，公式(26)变成了如下的公式(27)：

公式(27)。

当计算进入概率P_IN时，可以使公式(27)中的w₂、w₄、w₆、w₈都为零，即通过对第一靠近参数至第四靠近参数进行加权操作计算所述进入概率P_IN。当计算离开概率P_IN时，可以使公式(27)中的w₁、w₃、w₅、w₇都为零，即通过对所述第一远离参数至第四远离参数进行加权操作计算所述离开概率P_OUT。当计算接近概率P_PROX时，可以使公式(27)中的w₁、w₃、w₅、w₇中的至少一个为零，并且使w₂、w₄、w₆、w₈中的至少一个为零，即通过对所述第一靠近参数至第四靠近参数中的至少一个和所述第一远离参数至第四远离参数中的至少一个进行加权操作计算所述接近概率P_PROX。

以上结合图7描述了移动特征概率的计算，对于特定的限定区域，可以在不同的时间上计算移动终端的移动特征概率。以图5为例，可以在时间点t4、t6、t9、t11上分别计算进入概率P_IN、离开概率P_OUT、接近概率P_PROX，以判断移动终端在各个时间点的位置。此外，在区域限定网络包括多个限定区域的情况下，对于每个时间点，可以针对每个限定区域分别计算移动特征概率，从而形成如下的移动特征概率矩阵U4：

其中，P_1PROX是信标节点1的接近概率，P_1IN是信标节点1的进入概率，P_1OUT是信标节点1的离开概率，P_2PROX是信标节点2的接近概率，P_2IN是信标节点2的进入概率，P_2OUT是信标节点2的离开概率，以此类推。

以上结合图7描述了基于所述区域关联参数计算所述移动终端相对于限定区域的移动特征概率(S320)。在图3的S330中，根据所述移动特征概率判断所述移动终端在所述区域限定网络中的位置。假设移动特征概率包括进入概率P_IN、离开概率P_OUT、接近概率P_PROX。

当区域限定网络包括一个限定区域时，可以将移动终端相对于该限定区域的进入概率P_IN、离开概率P_OUT、接近概率P_PROX这三个概率值进行比较。当接近概率P_PROX具有最大值时，确定移动终端正在接近所述限定区域，并处于所述限定区域的区域范围外。当进入概率P_IN具有最大值时，确定移动终端已经进入所述限定区域，并处于所述限定区域的区域范围内。当离开概率P_OUT具有最大值时，确定移动终端已经离开所述限定区域，并处于所述限定区域的区域范围外。替换地，可以设置分别与接近概率、进入概率、和离开概率对应的接近阈值TP_PROX、进入阈值TP_IN、和离开阈值TP_OUT。该接近阈值TP_PROX、进入阈值TP_IN、和离开阈值TP_OUT可被设置为使得只有三个概率值之一能超过与其对应的阈值。

图8是示意性图示了图3的位置判断方法中的根据移动特征概率判断移动终端的位置。在图8中，示出了四个时间点T1、T2、T3和T4上的四个位置。在每个时间点上，都测量得到了进入概率P_IN、离开概率P_OUT、接近概率P_PROX这三个概率值。在时间点T1上，三个概率值中的接近概率P_PROX最大或者大于接近阈值TP_PROX，从而确定移动终端正在接近所述限定区域。在时间点T2上，三个概率值中的进入概率P_IN最大或者大于进入阈值TP_IN，从而确定移动终端处于所述限定区域。在时间点T3上，三个概率值中的进入概率P_IN最大或者大于进入阈值TP_IN，从而确定移动终端处于所述限定区域。在时间点T4上，三个概率值中的进入概率P_IN最大或者大于进入阈值TP_IN，从而确定移动终端处于所述限定区域。在时间点T3上，三个概率值中的离开概率P_OUT最大或者大于离开阈值TP_OUT，从而确定移动终端离开了所述限定区域。

图9是示意性图示了图3的位置判断方法中的在多个限定区域的情况下根据移动特征概率判断的移动终端的位置。在图9中，示出了分别与信标节点B1－B4对应的限定区域1－4。虚线示出了移动终端的移动路线。在图9中的时间点t1上，可以得到如概率矩阵U4所示的移动特征概率，其中包括与四个限定区域对应的移动特征概率，并且该概率矩阵U4中的元素值会随着时间的变化而变化。时间点t1上的位置可如下地确定：确定所述概率矩阵U4上的第一列中的接近概率P_PROX的最大值，该最大值是P_1PROX，即与限定区域1对应的接近概率；将该最大接近概率P_1PROX与限定区域1的进入概率P_1IN和离开概率P_1OUT相比，并发现该P_1PROX最大，从而确定所述移动终端在接近所述特定限定区域。在从时间点t1之后在时间点t2之前的过程中，可以检查P_1PROX、P_1IN、P_1OUT的变化。当限定区域1的进入概率P_1IN大于其接近概率P_1PROX和离开概率P_1OUT时，可以确定所述移动终端处于限定区域1中；当该特定限定区域的离开概率P_1OUT大于其接近概率P_1PROX和进入概率P_1IN时，确定所述移动终端离开所述特定限定区域中。

在移动终端离开限定区域1之后，可以确定概率矩阵U4上的第一列中的P_2PROX最大，从而判断移动终端接近限定区域2，此后检查P_2PROX、P_2IN、P_2OUT的变化。当与限定区域2对应的进入概率P_2IN大于其接近概率P_2PROX和离开概率P_2OUT时，可以确定所述移动终端处于限定区域2中；当与限定区域2对应的离开概率P_2OUT大于其接近概率P_2PROX和进入概率P_2IN时，确定所述移动终端离开所述限定区域2中。

根据图9可以看出，在限定区域3和限定区域4之间有重叠。当移动终端离开限定区域2时，其直接进入了限定区域3。相应地，在确定移动终端离开一个限定区域时，可以采取如下的方式确定移动终端的位置。具体地，在确定移动终端离开图9中的限定区域2时，可以检查概率矩阵U4中除了限定区域2之外的限定区域1、3、4的进入概率P_1IN、P_3IN、P_4IN，并可以发现P_3IN最大并且大于进入阈值TP_IN，则可以判断移动终端位于所述限定区域3中。在移动终端处于限定区域3之后，检查与限定区域3对应的P_3PROX、P_3IN、P_3OUT的变化。在时间点t4，可以发现与限定区域3对应的离开概率P_3OUT大于其接近概率P_3PROX和进入概率P_3IN时，可以确定所述移动终端离开了限定区域3。

此外，如果在移动终端离开限定区域1之后检查进入概率P_2IN、P_3IN、P_4IN，则可能发现移动终端没有进入限定区域2、3、4中的任一个。相应地，可以再次确定所述概率矩阵U4上的第一列中的接近概率P_PROX的最大值；检查与最大接近概率对应的限定区域移动特征概率的值，以确定移动终端的位置。

基于上面结合图8和图9进行的描述，本领域的技术人员在应用中可以采取合适的方式来基于移动特征概率判断所述移动终端在所述区域限定网络中的位置。

根据本公开实施例的位置判断方法可用于控制所述移动终端在各个限定区域中的通信。作为示例，当移动终端处于特定限定区域中时，使所述移动终端与该特定限定区域的区域通信设备建立通信连接；当移动终端离开特定限定区域时，使移动终端断开与区域通信设备的通信连接。在移动终端的移动过程中，可能需要间断地利用本公开实施例的位置判断方法来判断移动终端的位置，并根据判断结果执行采取合适的通信方式。

图10示意性图示了利用图3的位置判断方法执行网络操作的过程。具体地，结合图9的应用场景描述网络操作。移动终端在进入办公区域之后，扫描各个限定区域的广播信号，从而开始网络操作。

在S1001中，移动终端利用根据本公开实施例的位置判断方法执行位置判断，直到移动设备接近了某个限定区域。

如果在S1001中判断移动终端接近了某个限定区域，例如图9中的限定区域1，则所述网络操作前进到S1002，利用根据本公开实施例的位置判断方法判断移动设备是否进入了所述限定区域1。

如果在S1002中判断移动终端进入了限定区域1，则所述网络操作前进到S1003。在S1003中，移动终端与该限定区域1中的区域通信设备建立通信连接。如果在S1002中判断移动终端没有进入限定区域1，则移动终端继续执行S1001以确定移动终端接近限定区域1。

在S1003中执行通信的过程中，利用根据本公开实施例的位置判断方法判断移动终端是否离开了限定区域1(S1004)。如果在S1004中判断移动终端离开了限定区域1，则断开移动终端与限定区域1中的区域通信设备的通信(S1005)，并且在利用根据本公开实施例的位置判断方法判断移动终端是否进入了除了限定区域1之外的其它限定区域(S1006)。这里，S1005和S1006可以同时地发生，或者在S1005之前执行S1006，二者的顺序不构成对本公开实施例的限制。

在S1006中可能判断移动终端进入了其它限定区域，例如在图9中的t3时间点上判断移动终端进入了限定区域3，则返回到S1003，移动终端与该限定区域3中的区域通信设备建立通信连接，随后的过程同前。在S1006中可能判断移动终端没有进入其它限定区域，例如在图9中的移动终端离开限定区域1而没有进入限定区域2的时间段中，则利用根据本公开实施例的位置判断方法判断移动终端是否接近除了所离开的限定区域之外的其他限定区域(S1007)。

如果在S1007中判断接近了其它限定区域，则返回到上述的S1002，利用根据本公开实施例的位置判断方法判断移动设备是否进入了所接近的限定区域，随后的操作同前。

上面结合图10描述的位置判断方法的应用仅仅是示例性的，其不构成对本公开实施例的限制。根据需要，本领域的技术人员还可以将所述位置判断方法用于其它应用。

图11是示意性图示了根据本公开实施例的电子设备1100的框图。电子设备1100可用于如图1所示的区域限定网络。该区域限定网络可包括一个或多个限定区域。典型地，电子设备1100所应用于的电子设备可以是如图1或图2所示的移动终端，或者还可以是能够与该移动终端通信的其它电子设备。

如图11所示，所述电子设备1100可包括一个或多个处理器1110、存储单元1120、输入单元1130、输出单元1140、通信单元1150。这些组件通过总线系统1170和/或其它形式的连接机构(未示出)互连。应当注意，图11所示的电子设备1100的组件和结构只是示例性的，而非限制性的。根据需要，电子设备1100也可以具有其他组件和结构，并且例如可以不包括输入单元1130、输出单元1140等。

处理器1110可以是中央处理单元(CPU)或者具有数据处理能力和/或指令执行能力的其它形式的处理单元，并且可以控制第一搜索装置1100中的其它组件以执行期望的功能。

存储单元1120可以包括一个或多个计算机程序产品，所述计算机程序产品可以包括各种形式的计算机可读存储介质，例如易失性存储器和/或非易失性存储器。所述易失性存储器例如可以包括随机存取存储器(RAM)和/或高速缓冲存储器(cache)等。所述非易失性存储器例如可以包括只读存储器(ROM)、硬盘、闪存等。在所述计算机可读存储介质上可以存储一个或多个计算机程序指令，处理器1110可以运行所述程序指令，以实现上述的本公开的实施例的结合图3至图9描述的位置判断方法的各个步骤，或者实现本公开的实施例的结合图10描述的网络通信的各个步骤。在所述计算机可读存储介质中还可以存储各种应用程序和各种数据，例如显示屏幕的工作状态、应用程序的操作状态等。

输入单元1130可以是用户用来输入指令的单元，并且可以包括键盘、鼠标、麦克风和触摸屏等中的一个或多个。输出单元1140可以向外部(例如用户)输出各种信息(例如图像或声音)，并且可以包括显示器、扬声器等中的一个或多个。

通信单元1150可以通过网络或其它技术与其它单元(例如个人计算机、服务器、移动台、基站等)通信，所述网络可以是因特网、无线局域网、移动通信网络等。例如，所述通信单元1150包括从限定区域中的信标节点接收信号的接收部件和与限定区域中的区域通信设备进行通信的通信部件。所述接收部件从各个信标节点接收与各个信号节点对应的区域信号。所述处理器1110基于所述区域信号获取电子设备与所述限定区域相关的区域关联参数；基于所述区域关联参数计算所述电子设备相对于所述限定区域的移动特征概率；根据所述移动特征概率判断所述电子设备在所述区域限定网络中的位置。此外，通信单元1150中的通信部件可以基于电子设备在所述区域限定网络中的位置控制与限定区域中的区域通信设备的通信操作，例如建立通信连接、断开通信连接等。

在本公开实施例的电子设备1100的技术方案中，基于移动终端与所述限定区域相关的区域关联参数计算所述移动终端相对于所述限定区域的移动特征概率，以判断所述移动终端在所述区域限定网络中的位置，这使能够在较大的范围内准确地判断移动终端的位置。此外，基于位置判断结果，可以有效地建立安全的通信连接。

图12是示意性图示了根据本公开实施例的位置判断装置1200的框图。位置判断装置1200可用于如图1所示的区域限定网络。该区域限定网络可包括一个或多个限定区域。典型地，位置判断装置1200所应用于的电子设备可以是如图1或图2所示的移动终端，或者还可以是能够与该移动终端通信的其它电子设备。这里，以所述电子设备是所述移动终端为例进行介绍，但是这仅仅是示例，不能构成对本公开实施例的限制。

如图12所示，位置判断装置1200可包括：获取单元1210，用于获取所述移动终端与所述限定区域相关的区域关联参数；概率计算单元1220，用于基于所述区域关联参数计算所述移动终端相对于所述限定区域的移动特征概率；位置判断单元1230，用于根据所述移动特征概率判断所述移动终端在所述区域限定网络中的位置。

获取单元1210获取所述移动终端与所述限定区域相关的区域关联参数。该区域关联参数要用于判断所述移动终端相对于限定区域的位置。为此，该区域关联参数包括所述限定区域的区域信息、以及用于表示所述移动终端的移动的移动信息，该移动信息会随着所述移动终端的位置变换而变化。

获取单元1210可包括传感器1211和短距通信模块1212中的至少一个。短距通信模块1212从限定区域的信标节点接收与所述限定区域对应的区域信息。短距通信模块1212感测所述移动终端的惯性传感数据。限定区域中的信标节点的位置是已知的，这使得信标节点能够提供与其对应的限定区域的区域范围。

短距通信模块1212与限定区域中的短距通信装置通信，从述限定区域的信标节点接收的与所述限定区域对应的区域信息可包括信标节点的RSSI和限定区域的区域限定信息。信标节点的RSSI是短距通信装置所发射的蓝牙信号、红外信号、光信号等的RSSI。该RSSI用于表征信标节点的载波接收信号强度，用于判断从移动终端到信标节点的反向链路工作状态。该RSSI与移动终端和信标节点之间的距离、信道环境都有关系。RSSI与移动终端和信标节点之间的距离的关系可以参见图4的图示和结合图4进行的描述。基于信标节点的RSSI可以获得所述移动终端相对于限定区域的移动特征概率。

短距通信模块1212从所述限定区域的信标节点接收的区域信息除了包括所述信标节点的RSSI之外，还可以包括限定区域的区域限定信息。限定区域的区域限定信息例如包括信标节点的范围参数和发射功率。可以利用信号功率值来表征信标节点的范围参数。信标节点的发射功率典型地是短距通信装置所发射的信号(例如，蓝牙信号、红外信号或光信号等)的实际发射功率。信标节点的发射功率有助于确定移动终端的移动趋势，以进一步确定移动终端相对于限定区域的移动特征概率。

传感器1211感测移动终端的惯性传感数据。该惯性传感数据典型地包括所述移动终端的移动速度和地磁角度中的至少一个。传感器1211例如是重力传感器。移动速度能够表征移动终端的运动方向和快慢。该地磁角度例如是地磁北向夹角，其能够表征移动终端的运动方向。基于移动速度和地磁角度能够确定移动终端的移动轨迹特征，并进一步确定移动终端相对于限定区域的移动特征概率，以确定移动终端的位置。

获取单元1210在移动终端的移动过程中获取区域关联参数的示例可以参见图5和结合图5进行的描述，从而获取在不同时间点的区域关联参数。在区域限定网络中可能包括一个或多个限定区域的情况中，每个限定区域具有自己的区域信息。因此，移动终端可以从每个信标节点接收对应限定区域的区域信息。获取单元1210在多个限定区域的环境中获取区域关联参数的操作可以参见图6和结合图6进行的描述，所获取的区域关联参数可以参见前述的矩阵U1、U2、U3。

概率计算单元1220基于获取单元1210所获取的区域关联参数计算所述移动终端相对于所述限定区域的移动特征概率。该移动特征概率表示移动终端相对限定区域的各项移动特征的概率。所述移动特征例如为移动终端接近限定区域、移动终端进入限定区域、移动终端离开限定区域等。相应地，该移动特征概率可包括所述移动终端接近所述限定区域的接近概率、所述移动终端处于所述限定区域中的进入概率、所述移动终端离开所述限定区域的离开概率。

作为示例，概率计算单元1220可以从区域关联参数中提取移动特征信息，并根据所提取的移动特征信息来计算所述移动终端相对于限定区域的移动特征概率。作为根据移动特征信息计算移动特征概率的示例，概率计算单元1220基于各个移动特征信息计算相应的移动特征相关概率，并基于各个移动特征相关概率计算所述移动终端相对于限定区域的移动特征概率。

在所述区域关联参数包括所述限定区域的信标节点的接收信号强度指示RSSI、范围参数和发射功率的情况中，概率计算单元1220可以基于RSSI、限定区域的范围参数和发射功率计算移动趋势特征Td，并具体可以参见上面结合公式(1)至公式(3)的描述；基于RSSI、所述范围参数和所述发射功率计算信号质量特征Q，并具体可以参见上面结合公式(4)至公式(6)的描述；基于所述RSSI判断RSSI的品质，基于RSSI的品质计算移动终端的朝向特征D，并具体可以参见上面结合公式(7)至公式(10)的描述。在所述区域关联参数包括移动终端的移动速度和地磁角度的情况下，概率计算单元1220可以基于所述移动速度和地磁角度计算相对移动轨迹特征，并具体可以参见上面结合公式(11)至公式(12)的描述。各个特征参数可以单独地或相互结合地判断移动终端相对于限定区域的移动意图，并可以用于计算移动特征概率。在区域限定网络包括多个限定区域的情况下，概率计算单元1220可以针对每个限定区域执行上述的提取操作。

概率计算单元1220与所提取的各个移动特征信息一一对应地计算移动终端相对于限定区域的移动特征概率。具体地，在所提取的特征参数包括移动趋势特征Td(即，移动趋势的梯度△trend)的情况下，概率计算单元1220基于所述移动趋势特征计算移动趋势相关概率，该移动趋势相关概率可包括第一靠近参数

和第一远离参数

中的至少一个，具体请参见前面结合公式(13)至(15)所进行的描述。在所提取的特征参数包括信号质量特征Q(即，RSSI的方差的梯度△Var)的情况下，概率计算单元1220基于所述信号质量特征计算信号质量相关概率，该信号质量相关概率可包括第二靠近参数

和第二远离参数

中的至少一个，具体请参见前面结合公式(16)至(18)所进行的描述。在所提取的特征参数包括朝向特征D(即，朝向梯度△fl)的情况下，概率计算单元1220基于所述朝向特征计算朝向相关概率,该朝向相关概率可包括第三靠近参数

和第三远离参数

中的至少一个，具体请参见前面结合公式(19)至(21)所进行的描述。在所提取的特征参数包括相对移动轨迹特征Trace(即，移动速度的梯度Δv和/或地磁角度的梯度Δα)的情况下，概率计算单元1220基于所述相对移动轨迹特征计算移动轨迹相关概率,该移动轨迹相关概率可包括第四靠近参数

和第四远离参数

中的至少一个，具体请参见前面结合公式(22)至(25)所进行的描述。所述四个移动特征相关概率仅仅是示例。在应用中，根据需要可以计算所述四个移动特征相关概率中的一个或多个，还可以使用其它的参数作为移动特征相关概率，只要其能表示移动终端靠近或远离限定区域的概率即可。

概率计算单元1220还基于各个移动特征相关概率计算所述移动终端相对于限定区域的移动特征概率，例如基于所述移动趋势相关概率、所述信号质量相关概率、所述朝向相关概率、和所述移动轨迹相关概率中的至少一个计算所述移动终端相对于所述限定区域的移动特征概率。进一步地，概率计算单元1220可以基于所述移动趋势相关概率、所述信号质量相关概率、所述朝向相关概率、和所述移动轨迹相关概率中的至少一个分别计算所述移动终端接近所述限定区域的接近概率P_PROX、所述移动终端处于所述限定区域中的进入概率P_IN、所述移动终端离开所述限定区域的离开概率P_OUT，作为所述移动特征概率。也就是说，移动特征概率可以用矩阵[P_PROX,P_IN,P_OUT]来表示。移动特征概率的计算可以参见结合公式(26)和公式(27)进行的描述。简言之，概率计算单元1220通过对所述第一靠近参数至第四靠近参数中的至少一个进行加权操作计算所述移动终端处于所述限定区域中的进入概率；通过对所述第一远离参数至第四远离参数中的至少一个进行加权操作计算所述移动终端离开所述限定区域的离开概率；通过对所述第一靠近参数至第四靠近参数中的至少一个和所述第一远离参数至第四远离参数中的至少一个进行加权操作计算所述移动终端接近所述限定区域的接近概率。

对于特定的限定区域，概率计算单元1220可以在不同的时间上计算移动终端的移动特征概率，以判断移动终端在各个时间点的位置。此外，在区域限定网络包括多个限定区域的情况下，对于每个时间点，概率计算单元1220可以针对每个限定区域分别计算移动特征概率，从而形成如下的移动特征概率矩阵U4。

位置判断单元1130根据所述移动特征概率判断所述移动终端在所述区域限定网络中的位置。假设移动特征概率包括进入概率P_IN、离开概率P_OUT、接近概率P_PROX。当区域限定网络包括一个限定区域时，位置判断单元1130可以将移动终端相对于该限定区域的进入概率P_IN、离开概率P_OUT、接近概率P_PROX这三个概率值进行比较。当接近概率具有最大值时，位置判断单元1130确定移动终端正在接近所述限定区域，并处于所述限定区域的区域范围外。当进入概率具有最大值时，位置判断单元1130确定移动终端已经进入所述限定区域，并处于所述限定区域的区域范围内。当离开概率具有最大值时，位置判断单元1130确定移动终端已经离开所述限定区域，并处于所述限定区域的区域范围外。

替换地，位置判断单元1130可以设置分别与接近概率、进入概率、和离开概率对应的接近阈值、进入阈值、和离开阈值。该接近阈值、进入阈值、和离开阈值可被设置为使得只有三个概率值之一能超过与其对应的阈值。当移动终端相对于该限定区域的接近概率大于所述接近阈值时，确定移动终端正在接近所述限定区域。当移动终端相对于该限定区域的进入概率大于所述进入阈值时，确定移动终端已经进入所述限定区域。当移动终端相对于该限定区域的离开概率大于所述离开阈值时，确定移动终端已经离开所述限定区域。要注意，每个概率值都是有效的概率值。位置判断单元1130执行判断操作的具体示例可以参见图8和图9的图示和相关的描述。

在区域限定网络包括多个限定区域的情况中，位置判断单元1130可如下执行位置判断：确定与所述多个限定区域分别对应的多个接近概率中的最大接近概率；将该最大接近概率与具有该最大接近概率的特定限定区域的进入概率和离开概率相比；当该最大接近概率大于所述特定限定区域的进入概率和离开概率时，确定所述移动终端在接近所述特定限定区域；当该特定限定区域的进入概率大于其接近概率和离开概率时，确定所述移动终端处于所述特定限定区域中；当该特定限定区域的离开概率大于其接近概率和进入概率时，确定所述移动终端离开所述特定限定区域中。

在区域限定网络的各个限定区域之间可能有重叠的情况中，在当移动终端离开特定限定区域时，位置判断单元1130可以在除了该特定限定区域的其它限定区域之间确定对应的进入概率中的最大值。例如，当该最大值大于等于对应的进入阈值时，位置判断单元1130确定移动终端处于具有最大进入概率的限定区域中；当该最大值小于对应的进入阈值时，位置判断单元1130确定移动终端没有处于具有最大进入概率的限定区域中，并继续通过在其它限定区域之间确定对应的接近概率中的最大接近概率，以判断移动终端正在接近的限定区域。

在根据本公开实施例的用于区域限定网络的位置判断装置的技术方案中，基于移动终端与所述限定区域相关的区域关联参数计算所述移动终端相对于所述限定区域的移动特征概率，以判断所述移动终端在所述区域限定网络中的位置，这使能够在较大的范围内准确地判断移动终端的位置。

此外，结合图11和图12描述的位置判断装置可用于控制所述移动终端在区域限定网络中的通信。相应地，如图12所示，位置判断装置可以连接到一区域通信装置。该区域通信装置能够与图1和图2中所述的区域通信设备进行通信。作为示例，当位置判断装置确定所述移动终端处于所述特定限定区域中时，使所述区域通信装置与该特定限定区域的区域通信设备建立通信连接；当位置判断装置确定所述移动终端离开所述特定限定区域时，使所述区域通信装置断开与所述区域通信设备的通信连接。也就是说，可以基于所判断的相对于各个限定区域的位置选择某个限定区域中的区域通信设备与移动终端进行通信，并且在移动终端离开时及时断开通信，从而保证限定区域中的通信安全。在移动终端的移动过程中，可能需要间断地利用本公开实施例的位置判断装置来判断移动终端的位置，并根据判断结果执行采取合适的通信方式。关于基于位置判断装置的判断结果来执行通信的示例，可以参见图10的图示和相关的描述。

注意，在本公开中提及的优点、优势、效果等仅是示例而非限制，不能认为这些优点、优势、效果等是本公开的各个实施例必须具备的。

本公开中涉及的器件、装置、单元的方框图仅作为例示性的例子并且不意图要求或暗示必须按照方框图示出的方式进行连接、布置、配置。如本领域技术人员将认识到的，可以按任意方式连接、布置、配置这些器件、装置、设备、系统。诸如“包括”、“包含”、“具有”等等的词语是开放性词汇，指“包括但不限于”，且可与其互换使用。这里所使用的词汇“或”和“和”指词汇“和/或”，且可与其互换使用，除非上下文明确指示不是如此。这里所使用的词汇“诸如”指词组“诸如但不限于”，且可与其互换使用。

本公开中的步骤流程图以及以上方法描述仅作为例示性的例子并且不意图要求或暗示必须按照给出的顺序进行各个实施例的步骤。如本领域技术人员将认识到的，可以按任意顺序进行以上实施例中的步骤的顺序。诸如“其后”、“然后”、“接下来”等等的词语不意图限制步骤的顺序；这些词语仅用于引导读者通读这些方法的描述。此外，例如使用冠词“一个”、“一”或者“该”对于单数的要素的任何引用不被解释为将该要素限制为单数。

提供所公开的方面的以上描述以使本领域的任何技术人员能够做出或者使用本公开。对这些方面的各种修改对于本领域技术人员而言是非常显而易见的，并且在此定义的一般原理可以应用于其他方面而不脱离本公开的范围。因此，本公开不意图被限制到在此示出的方面，而是按照与在此公开的原理和新颖的特征一致的最宽范围。

为了例示和描述的目的已经给出了以上描述。此外，此描述不意图将本公开的实施例限制到在此公开的形式。尽管以上已经讨论了多个示例方面和实施例，但是本领域技术人员将认识到其某些变型、修改、改变、添加和子组合。

其他例子和实现方式在本公开和所附权利要求的范围和精神内。例如，由于软件的本质，以上所述的功能可以使用由处理器、硬件、固件、硬连线或这些的任意的组合执行的软件实现。实现功能的特征也可以物理地位于各个位置，包括被分发以便功能的部分在不同的物理位置处实现。而且，如在此使用的，包括在权利要求中使用的，在以“至少一个”开始的项的列举中使用的“或”指示分离的列举，以便例如“A、B或C的至少一个”的列举意味着A或B或C，或AB或AC或BC，或ABC(即A和B和C)。此外，措辞“示例的”不意味着描述的例子是优选的或者比其他例子更好。

以上所述，仅为本公开的具体实施方式，但本公开的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本公开揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本公开的保护范围之内。因此，本公开的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。

Claims

1.一种用于区域限定网络的位置判断方法，该区域限定网络包括限定区域，所述位置判断方法应用于一移动终端、并包括：

获取所述移动终端与所述限定区域相关的区域关联参数；

基于所述区域关联参数计算所述移动终端相对于所述限定区域的移动特征概率；

根据所述移动特征概率判断所述移动终端在所述区域限定网络中的位置；

其中，所述获取所述移动终端与所述限定区域相关的区域关联参数包括如下步骤中的至少一个：

从所述限定区域的信标节点接收与所述限定区域对应的区域信息，包括从所述信标节点接收所述信标节点的接收信号强度指示RSSI和所述限定区域的区域限定信息，该区域限定信息包括所述信标节点的范围参数和发射功率；

感测所述移动终端的惯性传感数据，包括感测所述移动终端的移动速度和地磁角度。

2.根据权利要求1的位置判断方法，其中，所述基于所述区域关联参数计算所述移动终端相对于所述限定区域的移动特征概率包括：

从区域关联参数中提取移动特征信息；以及

根据所提取的移动特征信息计算所述移动终端相对于限定区域的移动特征概率。

3.根据权利要求2的位置判断方法，其中，

在所述区域关联参数包括所述限定区域的信标节点的接收信号强度指示RSSI、范围参数和发射功率的情况中，所述从区域关联参数中提取移动特征信息包括如下操作中的至少一个：

基于所述RSSI、所述范围参数和所述发射功率计算移动趋势特征；

基于所述RSSI、所述范围参数和所述发射功率计算信号质量特征；

基于所述RSSI判断RSSI品质，基于该RSSI品质计算移动终端的朝向特征；

在所述区域关联参数包括移动终端的移动速度和地磁角度的情况下，所述从区域关联参数中提取移动特征信息包括：基于所述移动速度和地磁角度计算相对移动轨迹特征。

4.根据权利要求3的位置判断方法，其中，根据所提取的移动特征信息计算所述移动终端相对于限定区域的移动特征概率包括：

在所提取的移动特征信息包括移动趋势特征的情况下，基于所述移动趋势特征计算移动趋势相关概率；

在所提取的移动特征信息包括信号质量特征的情况下，基于所述信号质量特征计算信号质量相关概率；

在所提取的移动特征信息包括朝向特征的情况下，基于所述朝向特征计算朝向相关概率；

在所提取的移动特征信息包括相对移动轨迹特征的情况下，基于所述相对移动轨迹特征计算移动轨迹相关概率；以及

基于所述移动趋势相关概率、所述信号质量相关概率、所述朝向相关概率、和所述移动轨迹相关概率中的至少一个计算所述移动终端相对于所述限定区域的移动特征概率。

5.根据权利要求4的位置判断方法，其中，所述基于所述移动趋势相关概率、所述信号质量相关概率、所述朝向相关概率、和所述移动轨迹相关概率中的至少一个计算所述移动终端相对于所述限定区域的移动特征概率包括：

基于所述移动趋势相关概率、所述信号质量相关概率、所述朝向相关概率、和所述移动轨迹相关概率中的至少一个分别计算所述移动终端接近所述限定区域的接近概率、所述移动终端处于所述限定区域中的进入概率、所述移动终端离开所述限定区域的离开概率，作为所述移动特征概率。

6.根据权利要求5的位置判断方法，其中，所述移动趋势相关概率包括第一靠近参数、和第一远离参数，所述信号质量相关概率包括第二靠近参数、和第二远离参数，所述朝向相关概率包括第三靠近参数、和第三远离参数，所述移动轨迹相关概率包括第四靠近参数、和第四远离参数，所述第一至第四靠近参数中的任一个用于表征移动终端靠近所述限定区域的程度，所述第一至第四远离参数中的任一个用于表征移动终端远离所述限定区域的程度，

所述基于所述移动趋势相关概率、所述信号质量相关概率、所述朝向相关概率、和所述移动轨迹相关概率中的至少一个分别计算所述接近概率、所述进入概率、所述离开概率作为所述移动特征概率包括：

通过对所述第一靠近参数至第四靠近参数中的至少一个进行加权操作计算所述移动终端处于所述限定区域中的进入概率；

通过对所述第一远离参数至第四远离参数中的至少一个进行加权操作计算所述移动终端离开所述限定区域的离开概率；

通过对所述第一靠近参数至第四靠近参数中的至少一个和所述第一远离参数至第四远离参数中的至少一个进行加权操作计算所述移动终端接近所述限定区域的接近概率。

7.根据权利要求5的位置判断方法，其中，

所述区域限定网络包括多个限定区域，所述根据所述移动特征概率判断所述移动终端在所述区域限定网络中的位置包括：

确定与所述多个限定区域分别对应的多个接近概率中的最大接近概率；

将该最大接近概率与具有该最大接近概率的特定限定区域的进入概率和离开概率相比；

当该最大接近概率大于所述特定限定区域的进入概率和离开概率时，确定所述移动终端在接近所述特定限定区域；

当该特定限定区域的进入概率大于其接近概率和离开概率时，确定所述移动终端处于所述特定限定区域中；

当该特定限定区域的离开概率大于其接近概率和进入概率时，确定所述移动终端离开所述特定限定区域中。

8.根据权利要求7所述的位置判断方法，其中，所述位置判断方法被应用于控制所述移动终端在所述限定区域中的通信，

当确定所述移动终端处于所述特定限定区域中时，使所述移动终端与该特定限定区域的区域通信设备建立通信连接；

当确定所述移动终端离开所述特定限定区域时，使所述移动终端断开与所述区域通信设备的通信连接。

9.一种用于区域限定网络的位置判断装置，该区域限定网络包括限定区域，所述位置判断装置应用于一移动终端，并包括：

获取单元，用于获取所述移动终端与所述限定区域相关的区域关联参数；

概率计算单元，用于基于所述区域关联参数计算所述移动终端相对于所述限定区域的移动特征概率；

位置判断单元，用于根据所述移动特征概率判断所述移动终端在所述区域限定网络中的位置；

其中，所述获取单元用于执行下述的至少一个：

10.一种用于区域限定网络的电子设备，该区域限定网络包括限定区域，所述电子设备包括：

接收部件，用于从所述区域限定网络的信标节点接收区域信号；

存储器，用于存储计算机程序指令；

处理器，用于执行所述计算机程序指令，以执行如下操作：

基于所述区域信号获取电子设备与所述限定区域相关的区域关联参数；

基于所述区域关联参数计算所述电子设备相对于所述限定区域的移动特征概率；

根据所述移动特征概率判断所述电子设备在所述区域限定网络中的位置；