CN106470479A

CN106470479A - 基于web或wap网站的运动卡路里计算系统

Info

Publication number: CN106470479A
Application number: CN201610718819.0A
Authority: CN
Inventors: 吴东辉
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2010-12-31
Filing date: 2010-12-31
Publication date: 2017-03-01
Also published as: CN106304333A; CN106455044A; CN102281628A

Abstract

本发明涉及无线定位及网络通讯技术领域，特别涉及一种基于WEB或WAP网站的运动卡路里计算系统，其特征是：安装在移动终端中的客户端软件加载或连接定位程序，定位程序包含有基站信息数据收集模块，定位程序将基站可用来定位的信号和信息传送给服务提供商的服务器，服务提供商的服务器和定位、测速服务平台相连接，定位、测速服务平台和运动计算系统相连接，运动计算系统对定位、测速服务平台提供的速度进行分级处理，根据速度分级进行运动卡路里计算。

Description

基于WEB或WAP网站的运动卡路里计算系统

本发明专利申请是分案申请。原案的申请号是：2010106245714；申请日是：20101231；发明名称是：“基于网站或网络服务器的移动终端定位、测速的方法和系统”。

技术领域

本发明涉及无线定位及网络通讯技术领域，特别是涉及基于网站或网络服务器的移动终端（手机）的定位及测速的方法和系统，可以应用于个人运动量监测。

背景技术

目前现有的运动量监测仪器，俗称跑步机，采用加速度传感器，可以记录携带人的步行运动情况，从而计算运动卡路里值，指导健康生活方式。本发明利用手机定位、测速，可以计算携带人运动卡路里，可广泛使用，对于移动运营商、健康服务机构、移动终端软件服务商（如Google手机地图、移动QQ、UCWEB、SKYPE等）提供一种盈利或服务模式。

本发明基于移动通讯系统及网站或网络服务器，通过定位、测速服务平台，建立移动终端位置基于时态（即带有时间标识）的空间数据库，采用数据库模式语言查询方式，通过综合计算，形成移动终端运动轨迹查询，可用于公安刑侦系统。

本发明提出移动终端运动群的概念，基于移动通讯系统，通过定位、测速服务平台，建立移动终端运动群基于时态（即带有时间标识）的空间数据库，采用数据库模式语言查询方式，通过综合计算，形成实时交通路况信息，提供公共服务。

发明内容

本发明涉及无线定位及网络通讯技术领域，特别是涉及基于网站或网络服务器的移动终端（手机）的定位及测速的方法和系统，系统由移动通讯系统、定位、测速服务平台、应用服务系统、网站或网络服务系统、移动终端等组成，定位、测速服务平台包含定位系统，定位系统含各种定位方法的算法模块；定位、测速服务平台和电子地图相连，电子地图是矢量化地图，定位、测速服务平台提供定位数据至电子地图，可以确定手机和手机群的位置及速度，可以应用于交通路况监测、超速监测、实时交通路况个人服务、个人运动量监测、人员考勤、货物监控、人口分布统计等。系统可以分为保密部分和公开部分，保密部分可用于公安和国家安全部门。

以下移动终端的概念是：移动台（MS）即便携台（手机）或车载台，也可以配有终端设备（TE）或终端适配器（TA）。移动台是物理设备，它还必须包含用户识别模块（SIM），SIM卡和硬件设备一起组成移动台。一般情况下移动终端即手机，进一步讲是移动终端及其承载物的定位、测速的方法和系统。

基于网站或网络服务器的移动终端的定位过程是：首先是移动终端接收各基站的信号，移动终端一般可读取6个邻区的基站BSIC码和其他信息，这些信息是可以用来定位的，如基站代码、导频相位差、信号强度等等（不同的定位方法需不同的信息），移动终端将接收的基站信息发送至定位服务平台，由定位服务平台分析计算，一方面定位服务平台能确定移动终端的位置，另一方面由定位服务平台返回计算出的定位数据告知移动终端的位置。为了完成这个任务，移动终端要运行一终端软件，终端软件包含两个部分，一个部分是功能软件，功能软件根据不同的服务功能有不同的软件，如即时通讯软件如QQ、MSN、SKYPE等、功能化浏览器如UCWEB等，另一部分是定位软件或模块，定位软件包含基站信息数据收集模块和基站信息数据传送模块，基站信息数据收集模块负责收集所有可利用的基站信息，基站信息数据传送模块负责把收集的基站信息数据传送给网站服务器或网络服务器，相对应，网站或网络服务器端有基站信息数据接收模块和其相连接，基站信息数据接收模块负责接收并解调出移动终端送来的基站信息数据，接着再送入定位服务平台，根据不同的服务，由定位服务平台输出数据。测速的过程是根据定位数据得到所发生的位移除以发生的时间得到的数据，从而形成完整的定位、测速服务平台。实现网站服务的是网站服务器，实现即时通讯服务的是网络服务器如QQ服务器，无线接入服务器有CMNET、CMWAP等无线接入服务器。以下所指号码根据具体情况可以是移动终端号码或代码或网站网络服务商提供的服务注册号，或者是网站临时分配的标识号或IP号，如手机号码、手机IMSI识别码、QQ号、即时通讯注册号等，它们是可以关联的也可以不关联。一种基于网站或网络服务器的移动终端定位、测速的方法和系统，其特征是:安装在移动终端中的客户端软件加载或连接定位程序，定位程序包含有基站信息数据收集模块，定位程序将基站可用来定位的信号和信息传送给服务提供商的服务器，服务提供商的服务器和定位、测速服务平台相连接。

移动终端的定位：

方法一、移动终端至少要接收3个基站发射的信号，通过测量基站发射的信号到达移动终端所用的时间，并施以特定算法的计算，实现移动终端的自行定位，或由移动终端将测量得到的基站发射的信号到达移动终端所用的时间传送给定位服务平台，由定位服务平台计算移动终端的位置并可以将定位结果传送回移动终端，该算法中，移动终端位于以基站为圆心，移动终端和基站之间的电波传输距离为半径的圆上，三个圆的交点即为移动终端所在的位置。这种方法的前提是所有相关的基站的基时必需要一致，目前采用GPS卫星授时，但由于卫星信号到达各基站不会严格同时到达，所以各基站基时仍然有误差。

方法二、至少选取3个基站，基站的经纬度是确定的，选取一个基站为标准基时t，另外2个基站分别距标准基时的基站s1、s2，则另外两个基站的标准基时可以表达为t+s1/c和t+s2/c，c为光速，光速是恒定的（光速不会应为光源的速度而改变，即光速不变性原理），来自3个基站的信号到达移动终端会产生不同的相位差，根据相位差可以唯一确定移动终端的位置（经纬度）。标准时基t是发生标准时的基站通过电磁波信号发送给其它参与定位的基站的，参与定位的基站可以超过3个，参与基站的选择是根据地理位置选择引起误差最小的数个基站，选择基站可以是动态的，可以根据定位目标动态选择引起误差最小的数个基站，如采用最小平方法求其平均值，去计算目标的位置。

方法三、至少选取3个基站，通过测量移动终端发射的信号到达基站信号强度，或移动终端测量基站发射的信号到达移动终端的信号强度，并施以特定算法的计算，实现对移动终端的定位或移动终端利用基站定位。在该算法中，移动终端位于以基站为圆心，移动终端和基站之间的电波传输距离为半径的圆上，三个圆的交点即为移动终端所在的位置。理论计算从麦克斯韦电磁场理论的四个方程为（微分形式）推导：

可以得到：R =Φ(E),即移动终端和基站之间的距离R是电磁场强度E的函数，理论上2个基站可以画2个园，有2个交点，移动终端在其中的一个交点，理想状态下，以第3个基站为园心的园必通过其他2个园的其中一个交点，这个点就是移动终端的所在位置。实际情况下，R和E的关系受到空气湿度、气温、太阳辐射、干扰、信号的信噪比等影响，实际测量误差会很大，解决的方案是采用相对场强强度计算，再进一步，选取更多的基站，用数学上的回归法得到修正系数。采用现有的计算模型：L=（4∏R/λ）² L为电波损耗，收、发天线间距离为R，λ为波长，自由空间通信距离方程可以表达为（经验公式）：设发射功率为P_T，发射天线增益为G_T，工作频率为f . 接收功率为P_R，接收天线增益为G_R，收、发天线间距离为R，那么电波在无环境干扰时，传播途中的电波损耗L₀有以下表达式：L₀(dB)=10Lg（P_T/P_R）=32.45+20Lgf(MHz)+20LgR(km)-G_T(dB)-G_R(dB)。

基于网站或网络服务器的移动终端定位、测速的方法和系统，其特征是：包括如下步骤：A1.移动终端确定自己所鉴权的当前基站，并测量该基站场强E1；A2. 移动终端测量第2个基站场强E2；A3. 移动终端测量第3个基站场强E3；A4. 移动终端测量第n个基站场强En；A5.移动终端将所有测量的基站场强数据E1~En和相对应的基站代码发送至定位服务平台；A6.定位服务平台根据场强数据和基站地理位置计算出移动终端的位置；A7.定位数据输出。

基于网站或网络服务器的移动终端定位、测速的方法和系统，其特征是：包括如下步骤：B1.移动终端确定自己所鉴权的当前基站，并测量该基站场强E1；B2. 移动终端测量第2个基站场强E2；B3. 移动终端测量第3个基站场强E3；B4. 移动终端测量第n个基站场强En；B5. 移动终端内置基站地理位置经纬度数据库，依据所有测量的基站场强数据E1~En直接计算出自己的位置；B6.定位数据输出。

基于网站或网络服务器的移动终端定位、测速的方法和系统，其特征是：包括如下步骤：C1.基站1测量移动终端发射的信号场强E1；C2.基站2测量移动终端发射的信号场强E2；C3. 基站3测量移动终端发射的信号场强E3；C4.基站n测量移动终端发射的信号场强En；C5.定位服务平台根据基站1~基站n测量的场强信号E1~En计算移动终端的位置；C6.定位数据输出。

本发明测量信号强度定位方法的另一种实施方案是：基站的广播信道信号中包含有各基站自己的基站位置经纬度信息，这些信息可以调制在广播信号或导频信号中，移动终端接收并解调出所接收到的所有基站的基站位置经纬度信息，结合各基站信号强度，通过计算实现移动终端的定位。

所述基于网站或网络服务器的移动终端定位、测速的方法和系统，其特征是：基站的广播信号中或导频信号中包含有各基站自己的基站位置经纬度信息。

如上所述的基于网站或网络服务器的移动终端定位、测速的方法和系统，其特征是：移动终端解调出基站的广播信号中包含的各基站自己的基站位置经纬度信息，结合各基站的场强计算出移动终端的位置经纬度。

广播信道（BCH）包含：广播控制信道BCCH、频率校正信道FCCH、同步信道SCH。移动终端入网后不断监测周围小区，至少有5分钟从其BA（BCCH Allocation）列表中读取 6个最强的邻区的BCCH，至少30秒钟读取这6个邻区的BSIC码。

方法三、是一种基于现有数个基站小区覆盖重叠的定位方法，小区覆盖一般有圆形覆盖和扇区覆盖，目前多数是扇区覆盖，基站天线的安装角度是确定的，其发射和接收的区域也是确定的，移动终端必须在基站的扇区内才能接收到基站的信号，同理，移动终端发射的信号也只有覆盖它的基站才能收到，这样数个基站就会产生一个重叠区域，这个重叠区域就是移动终端的所在区域，而且参与测量的基站越多，重叠的区域面积越小，定位就越准确。基站天线角度的确定可以有三种方法：a.安装时进行精确测量，并将所有基站天线角度归集形成天线角度数据库，以便于定位时参与计算；b.通过基站相互测量形成天线角度数据库，例如选取某一基站作为被测量基站，其余基站同时测量该基站得到一组数据，依次被测量基站进行更换，得到n组数据，通过多元方程就能解出各个基站天线的角度数据，从而形成天线角度数据库；c.设定某一确定地点发射信号（标定信号发射点），相关基站测量标定信号，由于发射信号地点是确定的，各个基站地点也是确定的，通过计算可以确定各个基站天线的角度数据，通过设定多个标定信号发射点可以精确得到各个基站天线的角度数据，从而形成天线角度数据库。同理也可以设定某一确定地点接收基站信号（标定信号接收点），测量不同基站的标定信号，由于接收标定信号的地点是确定的，各个基站地点也是确定的，通过计算可以确定各个基站天线的角度数据，通过设定多个标定信号接收点可以精确得到各个基站天线的角度数据，从而形成天线角度数据库。d.依靠GPS得到天线角度数据库或得到修正参数：目前很多手机都带有GPS，在手机中安装并行软件，读取当前经纬度，同时读取基站代码，发送至定位服务平台，在不同的地点重复这个过程，得到一组经纬度和基站代码集的对应表，通过多元方程可解出每一基站的天线角度，从而形成天线角度数据库。

作为一种实施方案，在各基站的广播信号中包含有各基站自己的天线角度信息和基站位置经纬度信息，例如将天线角度信息和基站位置经纬度信息调制在广播信号中，这样移动终端可以利用这些信息直接计算出自己的位置。

基于网站或网络服务器的移动终端定位、测速的方法和系统，其特征是：包括如下步骤：A1.移动终端确定自己所在的当前扇区或园区，并读取基站代码1；A2. 移动终端确定自己所在的第二扇区或园区，并读取基站代码2；A3. 移动终端确定自己所在的第n扇区或园区，并读取基站代码n；A4.移动终端将所有读取的基站代码发送至定位服务平台；A5.定位服务平台根据基站的扇区和园区数据库计算扇区重叠区域位置；A6.定位数据输出。

基于网站或网络服务器的移动终端定位、测速的方法和系统，其特征是：包括如下步骤：B1.移动终端确定自己所在的当前扇区或园区，并读取基站代码1；B2. 移动终端确定自己所在的第二扇区或园区，并读取基站代码2；B3. 移动终端确定自己所在的第n扇区或园区，并读取基站代码n；B4.移动终端内置基站天线角度数据库，依据所有测量的基站代码直接计算出自己的位置； B5.定位数据输出。

基于网站或网络服务器的移动终端定位、测速的方法和系统，其特征是：包括如下步骤：C1.基站1确定移动终端所在的当前扇区或园区；C2.基站2确定移动终端在其扇区或园区；C3.基站n确定移动终端在其扇区或园区；C4.定位服务平台根据基站1~基站n的扇区和园区覆盖数据计算扇区重叠区域位置；C5.定位数据输出。

基于网站或网络服务器的移动终端定位、测速的方法和系统，其特征是：基站的广播信号中包含有各基站自己的天线角度信息和基站位置经纬度信息。

以上三种方式选择基站可以是动态的，可以根据定位目标动态选择引起误差最小的数个基站，如采用最小平方法求其平均值，去计算目标的位置。误差是基站位置（经纬度）、基站数量的函数，可以理论计算出来，简单实施时可以取一常数。在误差理论中，要去掉置信水平低的离散数据。

方法四、移动终端的在线定位方式，移动终端接收各个基站的导频信号，并解调出各个基站的信号延迟，即相位差，同时也解调出各个基站的代码信息（确定基站位置），在移动终端中安装并运行一终端软件，终端软件可以设计为2种模式：a. 利用基站的信号延迟（相位差）和基站的代码信息在终端软件中自行计算出自己的位置，并以文字、电子地图、声音等显示在移动终端上，并把位置信息发送到基站（载体可以是GPRS、3G等），由基站送达服务平台。b.移动终端接收到数个基站的导频信号，并解调出基站的信号延迟（相位差）和基站的代码信息，并把信号延迟（相位差）和基站的代码信息发送到基站（载体可以是GPRS、3G等），由基站送达服务平台，在服务平台中计算出移动终端的位置（经纬度），并将经纬度数据到电子地图，在平台的电子地图上显示，并可以通过GPRS、3G等将移动终端位置截图返回传送给移动终端。

基于网站或网络服务器的移动终端定位、测速的方法和系统，其特征是：安装在移动终端中的客户端软件加载或连接定位程序，定位程序包含有基站信息数据收集模块，定位程序将可用来定位的基站信号信息传送给服务提供商的服务器，服务提供商的服务器和定位服务平台相连接。

所述的基于网站或网络服务器的移动终端定位、测速的方法和系统，其特征是：服务提供商的服务器是即时通讯服务器。

所述的基于网站或网络服务器的移动终端定位、测速的方法和系统，其特征是：服务提供商的服务器是网站服务器。

对于上述所有定位方法，基于移动通讯系统的移动终端及其承载物的定位方法和系统，其特征是：基站的广播信号中或导频信号中包含有各基站自己的基站位置经纬度信息。

上述定位方法均可应用于基于网站或网络服务器的移动终端在线定位方式。目前移动终端通过运行安装在移动终端中的客户端软件进行上网、阅读、聊天等操作是比较普遍的，比如UCWEB、QQ、MSN、SKYPE等，本发明的方案是在客户端软件中增加或连接定位程序，定位程序包含有基站信息数据收集模块，定位程序将可用来定位的基站信号信息传送给服务提供商的服务器，再传送给定位、测速服务平台。定位方法由上述方法一~方法四或其他任何可行的方式实现，也就是说可用来定位的基站信号信息和采用的方法是对应的，也可以混合使用，已知的和未知的任何形式。特别指出的是，使用的人越多越容易得到人群活动的轨迹，有利于进行交通监测服务或车辆超速监测。

移动终端的测速：

方法一、在移动终端定位的基础上，在一段时间中，选取2个定位点，计算2个定位点的直线距离，用直线距离除以发生的时间即为平均速度。即：定位点1：(x1+Δx),(y1+Δy) 定位点2：(x2+Δx),(y2+Δy) 距离＝ sqrt（（x1-x2）²＋（y1-y2）²）,其中Δx、Δy是误差，由于是在同一环境中，是系统误差，相减后为0，速度=距离/时间。

方法二、最高速度的判定。拉格朗日定理：若ƒ(x)满足在[a，b]上连续，在(a，b)内可导，则在(a，b)内至少存在∈，使ƒ’(∈)=[ ƒ(b)- ƒ(a)]/(b-a)。选取2个定位点，用他们的直线距离除以发生的时间得到平均速度，如果平均速度大于限速（限制速度），则这段路程中必有一点的速度大于限制速度。

基于网站或网络服务器的移动终端定位、测速的方法和系统，其特征是：有一定位、测速服务平台，建立以移动终端号码或代码或服务注册号或者是网站临时分配的标识号或IP号，及其位置经纬度和时间关联的数据库，数据库连接模式计算程序。

基于上述技术的交通流量监测服务系统：基于网站或网络服务器的移动终端定位、测速的方法和系统，其特征是：有一定位、测速服务平台，建立以移动终端代码及其位置经纬度和时间关联的数据库，多个移动终端代码一定时间段移动轨迹一致的形成移动终端群集，以单个移动终端代码或移动终端群集代表畅通、堵车、超速、行人等交通路况。移动终端代码指：移动终端号码或服务注册号或者是网站临时分配的标识号或IP号。

所述的基于网站或网络服务器的移动终端定位、测速的方法和系统，其特征是：定位、测速服务平台和网站服务器相连，可用来定位的基站信息数据通过网站服务器传送给定位、测速服务平台。

所述的基于网站或网络服务器的移动终端定位、测速的方法和系统，其特征是：定位、测速服务平台和即时通讯服务器相连，可用来定位的基站信息数据通过即时通讯服务器传送给定位、测速服务平台。

所述的基于网站或网络服务器的移动终端定位、测速的方法和系统，其特征是：定位、测速服务平台和CMNET或CMWAP等无线接入服务器相连，可用来定位的基站信息数据通过CMNET或CMWAP等无线接入服务器传送给定位、测速服务平台。

基于上述技术的车辆超速监测系统：基于网站或网络服务器的移动终端定位、测速的方法和系统，其特征是：有一定位、测速服务平台，建立以移动终端号码及其位置经纬度和时间关联的数据库，以移动终端代表超速，定位、测速服务平台和移动通讯系统相连接，移动通信系统在访问寄存器（VLR）中提取该移动终端号码（或代码）至一伪VLR寄存器，移动通信系统基站控制器连接一微功率发射机，微功率发射机提取VLR寄存器中的号码并不断向这些号码发送强制应答信号，直至移动通信系统收到该移动终端应答，随后删除伪VLR寄存器中该移动终端的号码。

基于上述技术的人体运动量监测系统：基于网站或网络服务器的移动终端定位、测速的方法和系统，其特征是：安装在移动终端中的客户端软件加载或连接定位程序，定位程序包含有基站信息数据收集模块，定位程序将可用来定位的基站信号信息传送给服务提供商的服务器，服务提供商的服务器和定位、测速服务平台相连接，定位、测速服务平台和运动计算系统相连接。

如上所述的基于网站或网络服务器的移动终端定位、测速的方法和系统，其特征是：服务提供商的服务器是网站服务器。

如上所述的基于网站或网络服务器的移动终端定位、测速的方法和系统，其特征是：服务提供商的服务器是即时通讯服务器。

如上所述的基于网站或网络服务器的移动终端定位、测速的方法和系统，其特征是：服务提供商的服务器是健康网站服务器。

如上所述的基于网站或网络服务器的移动终端定位、测速的方法和系统，其特征是：服务提供商的服务器是CMNET或CMWAP等无线接入服务器。

当然，方案并不排除定位数据直接来源于移动终端内置GPS的情形，所述的基于网站或网络服务器的移动终端定位、测速的方法和系统，其特征是：移动终端内置GSP模块，定位、测速数据直接来源于GSP。

基于上述技术的人员考勤系统：基于网站或网络服务器的移动终端定位、测速的方法和系统，其特征是：定位、测速服务平台和人员考勤系统相连接。

基于上述技术的人口分布调查系统：基于网站或网络服务器的移动终端定位、测速的方法和系统，其特征是：定位、测速服务平台和人口分布调查系统相连接。

基于上述技术的人员监控系统：基于网站或网络服务器的移动终端定位、测速的方法和系统，其特征是：定位、测速服务平台和人员监控系统相连接。

基于上述技术的货物运输监控系统：基于网站或网络服务器的移动终端定位、测速的方法和系统，其特征是：定位、测速服务平台和货物运输监控系统相连接。

基于上述技术的医疗监护系统：基于网站或网络服务器的移动终端定位、测速的方法和系统，其特征是：定位、测速服务平台和医疗监护系统相连接。

本发明采用的通讯协议不排除采用其他无线协议，除采用GSM、CDMA外，还有如点对点、IEEE802.11、IEEE802.11a、IEEE802.11b、IEEE802.11g、IEEE802.11n等协议，在广域网或局域网中。

附图说明

图1为本发明基站小区覆盖重叠定位方法原理示意图。

图2为本发明基站小区覆盖重叠定位方法流程图。

图3为本发明超速判定数学原理图。

图4为本发明定位、测速服务平台模式计算框图。

图5为本发明移动终端群集判定流程图。

图6为本发明基于移动终端连接网站在线定位方式框图。

图7为本发明基于移动终端连接即时通讯服务器在线定位方式框图。

图8为本发明基于移动终端连接无线接入服务器在线定位方式框图。

图9为本发明车辆超速监测锁定系统框图。

图10为本发明人体运动量监测之运动计算系统框图。

图11为本发明基于地图服务网站的人体运动量监测系统框图。

图12为本发明基于即时通讯服务器的人体运动量监测系统框图。

图13为本发明基于健康服务网站的人体运动量监测系统框图。

图14为本发明基于无线接入服务器的人体运动量监测系统框图。

图15为本发明基于WEB或WAP网站的人体运动量监测系统框图。

图16为本发明基于移动终端本身的人体运动量监测系统框图。

图17为本发明提供一种基于GPS定位的数据修正系统框图。

图18为本发明提供一种基于GPS定位的自动获取基站位置及基站信息的方法。

图19为本发明安装在移动终端内的终端软件结构图。

图20为本发明安装在移动终端内的终端浏览器结构图。

图21为本发明服务器端增加基站信息数据接收模块的功能结构图。

图22为本发明连接定位、测速服务平台的应用方式框图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1为本发明基站小区覆盖重叠定位方法原理示意图。目前移动通讯系统基站天线一般采用扇形覆盖，为简化起见，选取BS1、BS2、BS3、BS4四个基站，每个基站一般发射四个扇区，图中可见101区域为四个基站扇区重叠的区域，移动终端102落入该区域，可以定位移动终端的位置，理论上参与测量的基站数量越多，重叠区域面积也越小，定位也越准确。图2为本发明基站小区覆盖重叠定位方法流程图。首先要建立园区、扇区数据库，第一种方法是直接获取基站天线安装角度形成数据库；第二种方法是通过基站相互测量，解多元方程获得天线角度数据库；第三种方法是设定发射或接收标定点获得天线角度数据库；第四种方法是启动移动终端内置GPS，读取当前经纬度，同时读取基站代码，在不同的地点重复这个过程，得到一组经纬度和基站代码集的对应表，通过多元方程可解出每一基站的天线角度，从而形成天线角度数据库。定位过程分基站主动定位移动终端和移动终端利用基站定位两个方式，基站主动定位移动终端：首先基站确定移动终端所鉴权的当前基站，接着提取当前基站园区或扇区数据，同理，提取所有接收到移动终端信号的基站的园区或扇区数据，在定位服务平台中进行综合计算，确定移动终端的经纬度，在电子地图上显示和记录。利用基站移动终端定位：首先移动终端确定自己所鉴权的当前基站并提取当前基站代码，同理，提取所有能接收到的基站代码，形成所接收到的基站代码集，这个时候有两条路径，a.移动终端把基站代码集发送给基站，接着基站再将该基站代码集传送给定位服务平台，定位服务平台根据园区、扇区数据库计算出移动终端的经纬度，在平台电子地图上显示、发送回移动终端等操作。b.在移动终端内置基站天线角度数据库，由移动终端自行计算自己的位置，并通过地图、文字、声音输出。

本发明基站小区覆盖重叠定位方法另一种实施方案是：基站的广播信号中包含有各基站自己的天线角度信息和基站位置经纬度信息，这些信息可以调制在基站的广播信号或导频信号中，移动终端接收并解调出所接收到的所有基站的天线角度信息和对应的基站位置经纬度信息，通过计算模块，实现移动终端的自行定位。

图3为本发明超速判定数学原理图。选取BS1、BS2、BS3三个基站，移动终端MS及其承载物沿a-b-c-d运行，a、b之间的实际运行距离是S，运行时间是t，a、b之间的直线距离是S₀a、b之间的平均速度v=S/t，v₀定义为直线速度，即v₀= S₀/t a、b之间必有一点的即时速度等于v₀如果直线速度v₀大于限速则可以判定移动终端MS的承载物超速。

图4为本发明定位、测速服务平台模式计算框图。定位数据来源可以是现有的任何方式的数据，首先形成基于时态（即带有时间标识）的空间数据库，即以移动终端标识号或号码或服务注册号、位置（经纬度）数据结构的数据库，数据库基于时态形成运动轨迹，数据库查询采用模式语言方式，例如：输出结果可以是一段时间轨迹一致或相近的移动终端标识号或号码集，可以是一段时间内某一区域的移动终端标识号或号码集，可以是以速度为条件的移动终端标识号或号码等等，并提供数据输出服务，如导入矢量化地图等。

图5为本发明移动终端群集判定流程图。由定位、测速服务平台进行模式计算得到移动终端群集，即t1-t2时间段移动轨迹一致的移动终端群（包含单个号码），如果单个号码速度≥行车速度，可以判定其承载物是车辆（含轿车）；如果2个号码集，速度≥行车速度，可以判定为车辆（含轿车）；如果3-5个号码集，速度≥行车速度，可以判定为车辆（含轿车）；如果5以上号码集，速度≥行车速度，可以判定为公交车辆；得到以上数据后，如果速度≤行人速度，判定为堵车，如果速度≥最高限速，判定为超速。误差考虑：首先进行一段时间的测量，在判定为车辆后和现有的地图道路进行匹配，并以现有的地图道路为准，引入误差参数，以误差参数修正交通情况。

图6为本发明基于移动终端连接网站在线定位方式框图。网站服务器和定位、测速服务平台相连。首先移动终端访问网站，一般是基于http的协议，web或wap方式，可以由asp、asp.net、php等动态语言配合html语言来编码。特别提出可以在浏览器集成一个控件（ActiveX），移动终端收集到所有可利用的基站信息（一般可读取6个邻区的基站BSIC码和其他信息），这些信息是可以用来定位的，如基站代码、导频相位差、信号强度等等（不同的定位方法需不同的信息），通过浏览器将这些信息传送到网站服务器，网站服务器有相应的接收模块，并将这些信息传送到定位、测速服务平台，通过相应的计算输出定位数据，可以在电子地图上显示，或通过移动终端的访问链接返回定位结果数据、发送经纬度文字、定位截图等。网站方式可以是WEB，也可以是WAP,如移动梦网、ＵＣＷＥＢ等。

图7为本发明基于移动终端连接即时通讯服务器在线定位方式框图。现有的即时通讯服务商有QQ、MSN、移动飞信等，语音通讯有Skype等，他们没有定位功能，本发明的特征是：即时通讯服务器和定位、测速服务平台相连，移动终端中安装有终端软件，即客户端软件，客户端软件分两个部分，一部分是原即时通讯客户端软件，实现原有的即时通讯功能，另一部分是连接或加载在原即时通讯客户端软件的定位模块，定位模块的功能之一是收集所有可利用的基站信息（一般可读取6个邻区的基站BSIC码和其他信息），这些信息是可以用来定位的，如基站代码、导频相位差、信号强度等等（不同的定位方法需不同的信息），通过定位模块软件将这些信息传送到即时通讯服务器，再将这些信息传送到定位、测速服务平台或直接传送到定位、测速服务平台，通过相应的计算输出定位数据，可以在电子地图上显示，或通过移动终端的在线链接返回定位结果数据、发送经纬度文字、定位截图等。特别指出的是，即时通讯用户越多对于交通监测越有利，首推QQ软件，一方面QQ用户可以知道或让好友知道自己的位置，另一方面可以显示交通状况，数据输出可用于其它公众服务等。

图8为本发明基于移动终端连接无线接入服务器在线定位方式框图。CMNET或CMWAP等无线接入服务器和定位、测速服务平台相连。原理同：图9为本发明基于移动终端连接网站在线定位方式框图。所不同的是：CMNET或CMWAP等无线接入服务器是天然的垄断接入方式，以这种方式可以更多地得到移动终端群定位数据。

图9为本发明车辆超速监测锁定系统框图。对于移动终端承载物超速（车辆），系统并不能在物理上确定超速车辆，所以最终要锁定超速车辆。有一定位、测速服务平台，和移动通讯系统相连，以移动终端号码或代码代表超速车辆，移动通信系统在访问寄存器（VLR）中提取该移动终端号码或代码至一伪VLR寄存器，移动通信系统基站控制器连接一微功率发射机，微功率发射机发射信号和所在小区同步，微功率发射机提取伪VLR寄存器中的号码并不断向这些号码发送强制应答信号，直至移动通信系统收到该移动终端应答，随后删除伪VLR寄存器中该移动终端的号码或代码。微功率发射机和定向天线相连，并安装在车辆监测点，如收费站，监测点有和定位、测速服务平台相连的终端设备，终端设备通过有线或无线方式和定位、测速服务平台进行数据连接，或WEB方式连接，一旦移动通信系统收到该移动终端强制应答，立即通知监测点终端设备，实现超速车辆的锁定。

图10为本发明人体运动量监测之运动计算系统框图。定位数据来源可以是现有的任何方式的数据，在定位、测速服务平台中有基于时态（即带有时间标识）的空间数据库，即以移动终端标识号或号码或服务注册号、位置（经纬度）数据结构的数据库，数据库基于时态形成运动轨迹，然后根据轨迹计算。或直接在运动计算系统中进行计算及记录，对于某一移动终端号码或代码或服务注册号，其步骤是：1、t1-t2时间段移动终端速度=0，判断为无运动状态，如果速度≠0，进入判断2；2、如果速度≥行车速度，判定为乘车状态或非步行状态，如果速度≤行人速度，判定为步行；3.对步行速度进行分级，便于计算不同的运动量；4.运动量计算模块计算各分级阶段的卡路里；5.记录t1-t2时间段运动量卡路里值；6.数据输出。数据输出的应用：形成实时、天、月、年等分类报表，可以通过短信平台发送数据报告、或传送到健康监测服务系统，或传送到健康服务网站，包含WEB和WAP网站。这里所述行车速度指大于最高的步行速度的一个速度数值，行人速度指最快的行人速度的一个速度数值。考虑到定位误差，可以和现有的电子地图相匹配，如步行区、公园等自动匹配为步行。

图11为本发明基于地图服务网站的人体运动量监测系统框图。现有的地图服务商有google、贝多(http://www.bedo.cn)等，工作过程是：启动安装在移动终端的客户端软件，软件功能是收集接收到的基站信息（定位用信息），并将这些信息发送至地图网站服务器，地图网站服务器包含有定位计算系统或和定位服务平台相连接，对于移动终端这个过程是后台运行的，同时移动终端的前台运行定位服务的功能界面。本发明的特征是：定位系统和运动计算系统相连接，并将运动计算结果返回至移动终端，并以文字或图表或声音显示输出。

图12为本发明基于即时通讯服务器的人体运动量监测系统框图。现有的即时通讯服务商有QQ、MSN等，语音通讯有Skype等，他们没有定位功能，本发明的特征是：即时通讯服务器和定位、测速服务平台相连，定位、测速服务平台包含或连接运动计算系统。所述系统还包括：移动终端中安装有终端软件，终端软件分两个部分，一个部分是原有的即时通讯功能的客户端软件，另一部分是连接或加载在客户端软件的定位模块，定位模块的功能之一是收集所有可利用的基站信息（一般可读取6个邻区的基站BSIC码和其他信息），这些信息是可以用来定位的，如基站代码、导频相位差、信号强度等等（不同的定位方法需不同的信息），通过定位模块软件将这些信息传送到即时通讯服务器，再将这些信息传送到定位、测速服务平台或直接传送到定位、测速服务平台，通过运动计算系统计算出运动量卡路里值，通过移动终端的在线链接返回移动终端显示。一个有益的效果是可以提醒即时通讯使用者健康运动，实现增值服务。

图13为本发明基于健康服务网站的人体运动量监测系统框图。健康网站服务器和定位、测速服务平台相连，定位、测速服务平台包含或连接运动计算系统。安装在移动终端内的终端软件是浏览器，浏览器一般是基于http的协议，web或wap方式，可以由asp、asp.net、php等动态语言配合html语言来编码。特别提出可以在浏览器集成一个控件（ActiveX），控件功能是收集到所有可利用的基站信息（一般可读取6个邻区的基站BSIC码和其他信息），这些信息是可以用来定位的，如基站代码、导频相位差、信号强度等等（不同的定位方法需不同的信息），通过浏览器将这些信息传送到健康网站服务器，健康网站服务器端有相应的接收模块，并将这些信息传送到定位、测速服务平台，定位、测速服务平台包含或连接运动计算系统，通过运动计算系统计算出运动量卡路里值，并在移动终端浏览器上显示。

图14为本发明基于无线接入服务器的人体运动量监测系统框图。CMNET或CMWAP等无线接入服务器和定位、测速服务平台相连，定位、测速服务平台包含或连接运动计算系统。移动终端中安装有终端软件，终端软件包含定位模块软件，定位模块的功能之一是收集所有可利用的基站信息（一般可读取6个邻区的基站BSIC码和其他信息），这些信息是可以用来定位的，如基站代码、导频相位差、信号强度等等（不同的定位方法需不同的信息），通过定位模块软件将这些信息数据传送到CMNET或CMWAP等无线接入服务器，CMNET或CMWAP等无线接入服务器端有相应的信息数据接收模块，再将这些信息数据传送到定位、测速服务平台，并通过运动计算系统计算出运动量卡路里值，在移动终端显示，或通过短信平台发送报告至移动终端，由于CMNET或CMWAP等无线接入服务器是和移动通讯系统相连接的，这样可以通过移动通讯系统的费用系统收费，例如发送短信报告同时通知费用系统收费，或建立类似套餐的形式。

图15为本发明基于WEB或WAP网站的人体运动量监测系统框图。WEB或WAP网站和定位、测速服务平台相连，定位、测速服务平台包含或连接运动计算系统。安装在移动终端内的终端软件是浏览器，浏览器一般是基于http的协议，web或wap方式，可以由asp、asp.net、php等动态语言配合html语言来编码。特别提出可以在浏览器集成一个控件（ActiveX），控件功能是收集到所有可利用的基站信息（一般可读取6个邻区的基站BSIC码和其他信息），这些信息是可以用来定位的，如基站代码、导频相位差、信号强度等等（不同的定位方法需不同的信息），通过浏览器将这些信息传送到WEB或WAP网站，WEB或WAP网站服务器端有相应的接收模块，并将这些信息传送到定位、测速服务平台，定位、测速服务平台包含或连接运动计算系统，通过运动计算系统计算出运动量卡路里值，并在移动终端浏览器上显示。同时，WEB或WAP网站和健康服务网站相连，由健康服务网站提供专业服务，也就是说通过WEB或WAP网站目的仅为了取得运动量数据。

图16为本发明基于移动终端本身的人体运动量监测系统框图。这种方案是可以脱离服务器的在线服务，完全在移动终端内部运行，移动终端内安装有终端软件，终端软件包含定位数据收集模块软件和定位、测速模块软件及运动计算系统，定位数据收集模块软件负责收集所有可利用的基站信息（一般可读取6个邻区的基站BSIC码和其他信息），这些信息是可以用来定位的，如基站代码、导频相位差、信号强度等等（不同的定位方法需不同的信息），定位、测速模块软件负责利用这些定位数据计算位置、速度，然后由运动计算系统计算出运动量卡路里值并显示。当然，方案并不排除定位数据直接来源于移动终端内置GPS的情形。

图17为本发明提供一种基于GPS定位的数据修正系统框图。由于移动终端利用基站定位存在一定的误差，可以利用现有的移动终端内置GPS实施修正，移动终端内安装有终端软件，终端软件包含收集基站信息的定位数据收集模块软件和GPS定位模块软件，定位数据收集模块软件负责收集所有可利用的基站信息（一般可读取6个邻区的基站BSIC码和其他信息），这些信息是可以用来定位的，如基站代码、导频相位差、信号强度等等（不同的定位方法需不同的信息），并把这些数据送往定位、测速服务平台；同时，运行移动终端内置GPS模块，实施GPS精确定位，并把GPS精确定位数据送往定位、测速服务平台，这样通过两个途径得到的数据进入数据修正系统，得到修正后的定位数据库。上述过程中，终端软件还可以包含客户端功能软件，如即时通讯软件、浏览器等，这样可以借助用户自动完成数据修正。

图18为本发明提供一种基于GPS定位的自动获取基站位置及基站信息的方法。定位服务商要取得移动通讯基站信息一般比较困难，这里提供一种基于GPS定位的自动获取基站位置及基站信息的方法，移动终端内安装有终端软件，终端软件包含收集基站信息的定位数据收集模块软件和客户端功能软件，如即时通讯软件、浏览器等，同时运行的还有GPS定位模块软件，定位数据收集模块软件负责收集所有可利用的基站信息（一般可读取6个邻区的基站BSIC码和其他信息），这些信息是可以用来定位的，如基站代码、导频相位差、信号强度等等（不同的定位方法需不同的信息），并通过移动终端把这些数据送往定位、测速服务平台；同时，运行移动终端内置GPS模块，实施GPS精确定位，并通过移动终端把GPS精确定位数据送往定位、测速服务平台，这样通过两个途径得到的数据形成数据对，即数个基站信息数据对应一个GPS测量的经纬度，在不同的地点重复这个过程，得到一组数据对集，以GPS测量经纬度为已知准确数据，通过解多元方程，可以得到基站的地理位置经纬度，从而形成基站地理位置经纬度数据库。采用这种方法，终端软件用户越多越有利于建立基站地理位置经纬度数据库，首推QQ软件，在QQ客户端软件中加载或连接定位数据收集\传送模块软件，并运行GPS模块软件，具体实施时可以封装一个集定位数据收集、传送模块、GPS模块的QQ软件包供使用者下载，并以一定的鼓励措施如加速升级等鼓励用户使用，这样就形成一个自行数据搜集系统。

图19为本发明安装在移动终端内的终端软件结构图。终端软件包含定位模块2001，客户端功能软件2004，GPS定位模块2005，GPS定位模块不是必需的，该模块用于有内置GPS的移动终端。定位模块、客户端功能软件、GPS模块相连接封装成一个软件包。定位模块包含基站信息数据收集模块2002和基站信息数据传送模块2003，基站信息数据收集模块负责收集所有可利用的基站信息（一般可读取6个邻区的基站BSIC码和其他信息），这些信息是可以用来定位的，如基站代码、导频相位差、信号强度等等（不同的定位方法需不同的信息），基站信息数据传送模块负责并把这些数据送往服务器或定位、测速服务平台。客户端功能软件根据不同的服务功能有不同的软件，如即时通讯软件如QQ、MSN 、SKYPE等、功能化浏览器如UCWEB等。

图20为本发明安装在移动终端内的终端浏览器结构图。安装在移动终端内的终端软件是浏览器，浏览器一般是基于http的协议，web或wap方式，可以由asp、asp.net、php等动态语言配合html语言来编码。浏览器通过控件（ActiveX）连接基站信息数据收集模块，如果有移动终端内置GPS则也连接GSP定位模块，基站信息数据收集模块功能是收集到所有可利用的基站信息（一般可读取6个邻区的基站BSIC码和其他信息），这些信息是可以用来定位的，如基站代码、导频相位差、信号强度等等（不同的定位方法需不同的信息），通过浏览器将这些信息传送到WEB或WAP网站，WEB或WAP网站服务器有相应的接收模块，并将这些信息传送到定位、测速服务平台。

图21为本发明服务器端增加基站信息数据接收模块的功能结构图。移动终端通过GPRS或3G或其它可能的方式将基站信息数据收集模块收集的基站信息数据发送到服务器端，服务器端是连接在网络上的，不同的服务内容提供商是采用不同的功能服务器，服务器的功能是和服务内容相一致的，基站信息数据接收模块和功能服务器相连接，负责解调出移动终端送来的基站信息数据，接着再送入定位、测速服务平台，根据不同的服务，由定位、测速服务平台输出数据。

图22为本发明连接定位、测速服务平台的应用方式框图。基于本发明提出的解决方案，定位、测速服务平台可以连接于交通测速系统、交通路况监测服务系统、货物运输监控系统、人员考勤系统、医疗监护系统、人员监控系统、人口分布调查统计系统、运动监测及健康服务系统。

Claims

1.一种基于WEB或WAP网站的运动卡路里计算系统，其特征是：安装在移动终端中的客户端软件加载或连接定位程序，定位程序包含有基站信息数据收集模块，定位程序将基站可用来定位的信号和信息传送给服务提供商的服务器，服务提供商的服务器和定位、测速服务平台相连接，定位、测速服务平台和运动计算系统相连接，运动计算系统对定位、测速服务平台提供的速度进行分级处理，根据速度分级进行运动卡路里计算；

WEB或WAP网站和定位、测速服务平台相连，定位、测速服务平台包含或连接运动计算系统；

安装在移动终端内的终端软件是浏览器，在浏览器集成一个控件，所述控件收集到所有可利用的定位信息，通过浏览器将这些信息传送到WEB或WAP网站，WEB或WAP网站服务器端有相应的接收模块，并将这些信息传送到定位、测速服务平台，定位、测速服务平台包含或连接运动计算系统，通过运动计算系统计算出运动量卡路里值，并在移动终端浏览器上显示。

2.一种基于WEB或WAP网站的运动卡路里计算系统，其特征是：移动终端内置GSP模块，定位、测速数据直接来源于GSP，安装在移动终端中的客户端软件加载或连接定位程序，定位程序将GSP模块的信号和信息传送给服务提供商的服务器，服务提供商的服务器和定位、测速服务平台相连接，定位、测速服务平台和运动计算系统相连接，运动计算系统对定位、测速服务平台提供的速度进行分级处理，根据速度分级进行运动卡路里计算；

3.根据权利要求1或2所述的一种基于WEB或WAP网站的运动卡路里计算系统，其特征是：在定位、测速服务平台中建立以移动终端号码或代码或服务注册号，或者是网站临时分配的标识号或IP号，及其位置经纬度和时间关联的数据库，数据库连接模式计算程序，数据库基于时态形成运动轨迹。

4.根据权利要求3所述的一种基于WEB或WAP网站的运动卡路里计算系统，其特征是：数据库查询采用模式语言方式。

5.根据权利要求3所述的一种基于WEB或WAP网站的运动卡路里计算系统，其特征是：运动轨迹导入矢量化地图。

6.如权利要求1或2所述的一种基于WEB或WAP网站的运动卡路里计算系统，运动计算系统对于某一移动终端号码或代码或服务注册号，其计算步骤是：

（1）、t1-t2时间段移动终端速度=0，判断为无运动状态，如果速度≠0，进入判断（2）；

（2）、如果速度≥行车速度，判定为乘车状态或非步行状态，如果速度≤行人速度，判定为步行；

（3）、对步行速度进行分级，便于计算不同的运动量；

（4）、运动量计算模块计算各分级阶段的卡路里；

（5）、.记录t1-t2时间段运动量卡路里值；

（6）、数据输出：形成实时、天、月、年等分类报表，通过短信平台发送数据报告、或传送到健康监测服务系统。