CN107003384A

CN107003384A - 更新定位数据

Info

Publication number: CN107003384A
Application number: CN201580055205.2A
Authority: CN
Inventors: F·阿尔舍利; Z·U·塞瓦克; T·S·阿斯兰
Original assignee: Sensewhere Ltd
Current assignee: Sensewhere Ltd
Priority date: 2014-08-14
Filing date: 2015-08-14
Publication date: 2017-08-01
Also published as: EP3180634A1; WO2016024127A1; US20170276760A1

Abstract

在移动定位系统中，移动用户设备对本地存储的定位数据执行数据验证，调节提供给定位模块的定位数据并选择性地从中央数据库中请求经更新的定位数据。控制器接收对经更新的定位数据的请求，并选择性地用更新来响应。移动用户设备存储与来自电磁信号源的信号的测量有关的观察数据，并将关于本地存储的观察数据的数据传送到控制器。控制器然后选择性地请求传输本地存储的观察数据，并且移动用户设备确定何时以及是否传送该数据。必须被传送到移动用户设备和传送自移动用户设备的定位数据的量和移动用户设备的整体功耗被减少。关于将什么观察数据传送到控制器的决定被分布在移动用户设备和控制器之间。

Description

更新定位数据

技术领域

本发明涉及用于通过测量来自诸如无线接入点和其他射频信标之类的电磁信号源的信号来估计诸如移动电话、个人数字助理、膝上型计算机或平板计算机之类的移动用户设备的位置的装置和方法的领域。更具体地，本发明涉及维持并更新用于此类系统的定位数据的数据库。

发明背景

已知提供一种移动用户设备对它们的位置进行估计的定位系统，移动用户设备通过测量来自诸如无线接入点和其他射频信标之类的电磁信号源的电磁信号，并然后使用关于无线接入点的本地存储的数据来估计它们的位置。此定位数据接收自跨广阔地理区域的定位数据的集中式服务器数据库。与从各个移动用户设备作出的信号测量获得的电磁信号源的位置相关的数据被反馈回到控制器，该控制器使用此数据来维持并更新服务器数据库。使用来自各个移动用户设备的测量来维持服务器数据库的此方法已经被称为众包(crowd sourcing)。

为了使此类系统能起作用，必须将定位数据从服务器数据库传送到各个移动用户设备，以使得它们可对它们的位置进行估计。通常，移动用户设备将接收与其当前位置周围的区域相关的定位数据，并且已知移动用户设备高速缓存关于他们最近去过或经常去的地理位置的定位数据，以避免一次又一次地接收相同的数据。这可能导致它们使用过期数据。

本发明的一些方面解决了减少移动用户设备必须从服务器数据库接收的数据量以便使用来自电磁信号源的信号的测量来提供可靠的定位估计的技术问题。具体而言，当移动用户设备通过无线通信信道接收数据时，特别是当它们使用蜂窝网络通信系统(诸如2G、3G、3.5G、4G移动通信网络)接收数据时，移动用户设备增加功耗，并且减少此功耗以最大化电池充电之间的时间是希望的。

众包定位系统的潜在强度是接收跨大地理区域的许多移动用户设备作出的非常大量的观察数据(来自电磁信号源的信号的测量，在本文中称为观察)的可能性。然而，这提出了技术挑战。过量的观察数据可能需要大量的资源来处理。此外，存在与从移动用户设备传送观察数据相关联的功耗和带宽需求。因此，本发明的一些方面解决了由于移动用户设备向服务器传送观察数据以维持服务器数据库的完整性的需求而引起的技术问题。

发明内容

根据本发明的第一方面，提供了一种在移动用户设备上维持经存储的定位数据的方法，包括：

移动用户设备接收并存储定位数据，该定位数据与多个电磁信号源、来自所述电磁信号源的(电磁)信号、以及所述电磁信号源或来自所述电磁信号源的(所述电磁)信号的地理位置有关；

随后执行数据验证规程以确定是否要更新与地理区域相关的经存储的定位数据以及如果是，则请求与所述地理区域相关的经更新的定位数据，接收与所述地理区域相关的经更新的定位数据，以及用经更新的定位数据来更新经存储的定位数据。

因此，移动用户设备可以以满足位置估计的质量的(潜在地不断变化的)标准为目的来调节其接收的定位数据的量，同时最小化不必要的数据传输和相关联的不必要的带宽和功耗要求。

定位数据可涉及电磁信号源(诸如WAP)的(通常估计的)地理位置(例如2D或3D坐标，例如纬度、经度和任选的高度)。移动用户设备可使用电磁信号源的地理位置和来自电磁信号源的信号的测量(通常是电磁信号的强度的测量)来估计其位置。

定位数据可涉及来自在地理位置(例如2D或3D坐标，例如纬度、经度和任选的高度)处的电磁信号源的信号的(预期)强度。例如，定位数据可包括来自多个(2D或3D)网格位置中的每一个处的多个电磁信号源的信号的(预期)强度。这种类型的定位数据通常被称为指纹数据。移动用户设备可通过以下操作根据指纹数据来估计其位置：测量来自电磁信号源的信号(通常是电磁信号的强度的测量)，将这些信号与指纹数据进行比较并将其位置估计为最接近匹配指纹数据的地理位置，或更通常地使用内插来计算在经存储的指纹数据的地理位置中间的位置。在相关的策略中，定位数据存储描述来自多个电磁信号源的信号的强度的(预期)空间变化的函数的参数，并且移动用户设备处理该数据以确定最佳拟合于从电磁信号源测得的信号强度的位置。定位数据可涉及所述电磁信号源的地理位置和来自所述电磁信号源的信号的地理位置两者。

数据验证规程通常分析与地理区域相关的经存储的定位数据以确定是否要更新与此地理区域相关的经存储的定位数据。定位数据可根据多个离散且典型地预定义的地理区域来分组或参考多个离散且典型地预定义的地理区域来存储，所述多个离散且典型地预定义的地理区域可以是相同或不同的大小和形状。然而，可以在要求时简单地确定地理区域，例如以定义将经受数据验证规程的定位数据或者定义所请求的或所接收的经更新的定位数据。因此，该方法可包括选择或定义所述地理区域。对经更新的定位数据的请求可包括对地理区域的引用(例如地理区域的标识符或者对地理区域内的地理位置的引用)。

经受验证规程的地理区域、和/或所请求的经更新的定位数据和/或所接收的经更新的定位数据所涉及的地理区域、以及经存储的定位数据被更新的地理区域可以是不同的，尽管数据验证规程与相关的地理区域相关。例如，情况可以是验证规程被应用于当前围绕移动用户设备的第一地理区域(例如，定义半径的圆，或定义的长度和宽度的矩形)，但请求是对有关第二地理区域(例如，网格正方形或其他预定义面积或体积)的经更新定位数据作出的，该第二地理区域是第一地理区域的一部分、与第一地理区域交叠或包括第一地理区域。例如，这可因为验证规程确定仅第一地理区域的一部分需要更新或者因为更新涉及预定义地理区域而第一地理区域与任何预定义地理区域不相同而发生。然后，移动用户设备可接收有关第三地理区域的经更新的定位数据，该第三地理区域是第二地理区域的一部分、与第二地理区域交叠或毗邻第二地理区域。这可因为接收请求并用经更新的定位数据进行响应的控制器将其对什么经更新的定位数据可用以及经更新的定位数据可在多大程度上辅助移动用户设备的知识纳入考虑而发生。例如，控制器可以知悉邻近第一或第二地理区域的相关地理区域的定位数据的实质性改变，并传送有关该邻近地理区域的经更新的定位数据，作为有关第一或第二地理区域的经更新的定位数据的补充或替换。

有关多个电磁信号源的定位数据通常包括多个电磁信号源的标识符(例如MAC地址)。它可包括多个电磁信号源的属性(诸如电磁信号源的类型)。

情况可以是，所接收的经更新的定位数据包括对经存储的定位数据的更新，并且更新定位数据的步骤不会替换与所述地理区域相关的所有的所存储的定位数据。

通过接收更新并更新定位数据，所接收的数据总量可被最小化，从而降低了功耗。

更新所存储的定位数据的步骤可例如包括以下一个或多个：存储先前未存储过的关于一个或多个电磁信号源的定位数据，修正关于一个或多个电磁信号源的定位数据(例如，修正一个或多个电磁信号源的估计位置)，或者从所存储的定位数据中移除关于一个或多个电磁信号源的数据。

情况可以是，数据验证规程考虑与所存储的定位数据相关联的时间。

与定位数据相关联的时间可以例如是以下中的一个或多个：移动用户设备接收定位数据的时间、远程服务器传送定位数据的时间、由移动用户设备更新定位数据的时间、或者由远程服务器更新定位数据的时间。与所存储的定位数据相关联的时间可以是与关于所述地理区域或其一部分的所存储的定位数据相关联的时间。

情况可以是，数据验证规程考虑与以下各项相关联的参数：关于地理区域或其一部分的所存储的定位数据的成熟度、置信水平、一致性或预期变化率。

参数可以具有数值，该数值拥有与定位数据的较大成熟度、置信水平、或预期变化率相关联的较高或较低值。然而，参数可例如是标志或标签，或任何其它数据。可与定位数据或定位数据的更新一起接收该参数。该参数可由移动用户设备进行计算。

如果定位数据是根据更多的测量而生成的和/或根据来自更多电磁信号源的信号的测量而生成的和/或如果由接收附加相关观察数据而引起的数据的准确性的改善是较低的，则定位数据可被认为是较成熟的。考虑到定位数据的先前变化率(例如，电磁信号源被发现、或消失、或移动的速率)可确定定位数据的预期变化率。定位数据的置信水平通常与可使用定位数据来确定的移动用户设备的位置的置信水平相关。

所存储的定位数据可以是定位数据的数据库(在本文中称为本地数据库)。本地数据库可检索地存储在移动用户设备的一个或多个有形数据存储介质(诸如RAM)中。就数据库而言，指的是可从中检索所选数据的以组织格式可检索地存储在有形数据存储设备上的数据，并不旨在限于任何特定格式的数据库(例如，分层、关系、对象、XML、图形)。

移动用户设备可包括彼此处于(通常是直接)有线或无线通信的多个分离的或可分离的组件(例如移动电话、平板或计算机以及分离的或可分离的可穿戴组件)。一个或多个分离或可分离的组件可以是可穿戴组件，例如手表、眼镜或隐形眼镜。所存储的定位数据可分布在多于一个的所述组件之间，或者在多于一个的所述组件中部分地重复。

情况可以是移动用户设备使用所存储的定位数据的所选择的子集来估计其位置，并且数据验证规程包括确定与地理区域有关的哪些定位数据将被(例如，被定位模块)用于对移动用户设备的位置的估计。

情况可以是，在一些情况下，数据验证规程确定与地理区域相关的一些或全部所存储的定位数据不应当被选择用于移动用户设备的位置估计，以及请求与所述地理区域相关的经更新的定位数据。

所存储的定位数据的所选择的子集可以例如是包括关于地理区域的定位数据的电磁信号源的子集的数据。

数据可取决于例如与准确性、质量、成熟度、一致性、与数据相关联的时间、或数据的年龄相关联的参数来选择。响应于确定数据不一致，可不选择该数据。

情况可以是响应于移动用户设备对来自定位数据涉及的电磁信号源的信号的测量来选择或取消选择该定位数据。

对经更新的定位数据的请求通常被传送到控制器。控制器通常包括存储定位数据的服务器数据库。控制器通常接收对经更新的定位数据的请求，并将从所存储的定位数据的服务器数据库的数据中导出的经更新的定位数据传送到移动用户设备。控制器可确定是否传送经更新的定位数据。控制器可确定何时传送经更新的定位数据。控制器确定要发送哪些经更新的定位数据，例如，控制器可确定经更新的定位数据应该涉及哪个地理区域和/或哪些电磁信号源。

情况可以是，移动用户设备向控制器传送关于与所述地理区域相关的所存储的定位数据的一个或多个属性的属性数据。

控制器可从一个或多个所述属性确定是否将经更新的定位数据发送到移动用户设备。控制器可从一个或多个所述属性确定何时将经更新的定位数据发送到移动用户设备。控制器可根据一个或多个所述属性确定哪些定位数据(例如，关于哪些电磁信号源)要包括在发送到移动用户设备的经更新的定位数据中。所述确定可包括将一个或多个所述属性与阈值进行比较。该确定可包括将一个或多个所述属性与存储在服务器数据库中的对应定位数据的对应属性进行比较。该确定还可包括具有由移动用户设备发送的存储在移动用户设备(在移动用户设备本地定位数据数据库中)中的对应定位数据的对应属性的一个或多个所述属性。

属性数据可以是与关于位置的所存储的定位数据的质量相关的度量，例如，其可包括准确性、成熟度、一致性、或与地理区域相关的定位数据的年龄、或与关于地理区域的定位数据相关联的时间中的一个或多个。

移动用户设备可向控制器传送关于接收经更新的定位数据的相对重要性的重要性数据。所述重要性数据可被控制器用于对向移动用户设备发送的更新进行优先级排序。

移动用户设备可向控制器传送指示移动用户设备对定位数据的特定需求的需求数据。需求数据可以或示例性地向控制器指示需要相对更多的数据，以促成特别准确的定位测量。

在第二方面，本发明延及一种移动用户设备，包括：

定位模块，该定位模块被编程为参考所存储的定位数据根据与一个或多个电磁信号源相关联的信号的测量来估计移动用户设备的位置；

数据验证模块，该数据验证模块被编程为确定与地理区域相关的所存储的定位数据是否应该被更新，以及如果是，则请求与所述地理区域相关的经更新的定位数据；

更新模块，该更新模块被编程为接收(通常是所请求的)经更新的定位数据，以及用该经更新的定位数据更新所存储的定位数据。

所存储的定位数据通常有关多个电磁信号源、来自所述电磁信号源的信号、以及所述电磁信号源或来自所述电磁信号源的信号的地理位置。

数据验证模块可被编程为确定被定位模块使用的所存储的定位数据的子集，并且在一些情况下使得定位模块不使用所存储的定位数据或仅使用与地理区域相关的所存储的定位数据中的一些，并且请求关于所述地理区域的经更新的定位数据。

本发明还延及一种移动用户设备，该移动用户设备具有无线电接收机、至少一个处理器、与所述至少一个处理器处于电子通信的存储器，所述存储器存储计算机程序代码指令，当其在所述至少一个处理器上被执行时导致移动用户设备以本发明的第一方面的方法起作用。

在本发明的第三方面，提供了一种系统，所述系统包括控制器、与所述控制器处于电子通信的服务器数据库，所述服务器数据库存储定位数据，以及根据本发明的第二方面的多个移动用户设备，所述多个移动用户设备至少在一些时候与所述控制器处于电子通信，所述控制器被编程为从所述多个移动用户设备接收对经更新的定位数据的请求，并响应于所述请求使得来自所述服务器数据库的经更新的定位数据被传送到所述移动用户设备。

控制器可被编程为响应于所述请求使得来自服务器数据库的所述经更新的定位数据被选择性地传送到所述移动用户设备。例如，控制器可能不总是响应于请求来将经更新的定位数据传送到移动用户设备。控制器可响应于所述请求来计算服务器数据库中的附加的或较新的定位数据可在多大程度上帮助移动用户设备，并在确定是否或何时将经更新的定位数据发送到相应的移动用户设备时将其纳入考虑。

该系统可包括多个所述控制器和服务器数据库，控制器和相应的服务器数据库与多个不同地理区域中的每一个相关联，与每个地理区域相关联的所述服务器数据库存储关于相应地理区域的定位数据，移动用户设备向与所述移动用户设备所在的地理区域相关联的控制器传送对经更新的定位数据的所述请求，以及从与所述移动用户设备所在的地理区域相关联的服务器数据库接收经更新的定位数据。

所述服务器数据库或另一服务器数据库可以是存储关于与控制器和服务器数据库相关联的每个地理区域的定位数据的主数据库。所述控制器可将经更新的定位数据从服务器数据库传送到主数据库和/或从主数据库接收经更新的定位数据。然而，主数据库不是必须的。与控制器和服务器数据库相关联的地理位置可以或可以不交叠。

本发明还延及一种系统，该系统包括控制器，该控制器包括多个服务器，每个服务器包括与存储器处于电子通信的至少一个处理器，以及具有无线电接收机的多个移动用户设备，至少一个处理器和存储器与所述移动用户设备的所述至少一个处理器处于电子通信，所述存储器存储程序代码，当其被相应的处理器执行时导致控制器和移动用户设备用作本发明的第三个方面的系统，或按本发明的第一方面的方法起作用。

根据本发明的第四方面，提供了一种使用移动用户设备进行的信号测量来更新定位数据的服务器数据库的方法，所述服务器数据库包括关于多个电磁信号源的数据，所述方法包括：

移动用户设备，所述移动用户设备测量来自多个电磁信号源的信号数据并本地存储从所测量的信号数据导出的观察数据，

所述移动用户设备将关于本地存储的观察数据的数据传送到控制器，

所述控制器选择性地向所述移动用户设备传送请求以传送所述本地存储的观察数据中的至少一些；

所述移动用户设备接收所述请求并随后传送所请求的本地存储的观察数据中的一些或全部；

使用所传送的观察数据来更新所述服务器数据库。

因此，可使用由跨广阔地理区域的许多移动用户设备获得的观察数据来更新所述服务器数据库，但以被调节的方式，从而最小化不必要的数据传输和相关联的不必要的功耗。

本地存储的观察数据通常参考在其中作出相应信号测量的地理位置(例如2D或3D坐标)来存储。存在一些替换选项，例如可参考作出相应信号测量的时间和可稍后被计算的作出相应信号测量的地理位置来存储本地存储的观察数据。所传送的观察数据通常包括与信号强度测量和信号强度测量相关的位置有关的数据。

情况可以是，在至少一些情况下，移动用户设备延迟向控制器发送所请求的本地存储的观察数据直到满足至少一个数据传输准则，即使是在移动用户设备能够通过通信通道将数据发送到控制器的情况下。

情况可以是至少一个数据传输准则被选择来减少与向控制器的观察数据的传输相关联的移动用户设备的功耗。

至少一个数据传输准则可涉及移动用户设备是否能够通过相对低功率的通信信道(例如WiFi)向控制器发送数据。至少一个数据传输准则可涉及当前通过移动通信网络从移动用户设备传送数据所需的功率。例如，至少一个数据传输准则可涉及向蜂窝通信网络接收机传送数据的当前功率需求。例如，这可取决于移动用户设备和蜂窝通信网络接收机(例如，主机)之间的距离而变化。至少一个数据传输准则可涉及移动用户设备的电池的电荷状态。至少一个数据传输准则可涉及移动用户设备是否正由(有线或无线的)电源充电。

情况可以是，对用户设备的请求包括优先级数据，并且移动用户设备在确定是否和/或何时向控制器发送本地存储的观察数据时考虑优先级数据。

因此，控制器可优先接收，并且移动用户设备可优先发送控制器所确定的对于更新定位数据的数据库具有相对高重要性的观察数据。因此，关于将什么观察数据从移动用户设备发送到控制器的决定可因此分布在控制器和移动用户设备之间。

相对高优先级的观察数据可包括关于具有相对低密度的电磁信号源或相对较不准确的数据的地理位置的数据。对用户设备的请求可包括存储附加数据的指令，响应于该指令移动用户设备可例如在一段时间内或在移动用户设备保持在特定位置时存储(原本不会在本地存储的)附加观察数据。移动用户设备将通常稍后向控制器传送附加观察数据。

关于本地存储的观察数据的数据可包括关于观察数据的准确性的数据。关于本地存储的观察数据的数据可包括关于获得观察数据的时间的数据。关于本地存储的观察数据的数据可包括指示检测到移动用户设备未知悉的电磁信号源的数据(在这种情况下可包括检测到的电磁信号源的标识符)。关于本地存储的观察数据的数据可包括标识所检测的电磁信号源的数据。关于本地存储的观察数据的数据可包括关于观察数据是否和/或在多大程度上与(本地)存储的定位数据(从服务器数据库接收)不一致的数据(并因此潜在地指示数据库中的错误或变化，诸如移动或改变了信号强度的电磁信号源)。

情况可以是，控制器将关于从移动用户设备接收的观察数据或关于存储在服务器数据库中的定位数据的进一步数据传送到另一控制器，所述另一控制器响应于关于观察数据的进一步数据向控制器请求所选择的观察数据或来自服务器数据库的定位数据，并且所述控制器将所选择的观察数据或来自所述服务器数据库的定位数据传送到所述另一控制器。

关于观察数据的进一步数据可对应于关于本地存储的观察数据的上述数据。

情况可以是，控制器响应于来自另一控制器的对关于特定地理区域的数据的请求，向移动用户设备传送请求以传送与特定地理区域相关的本地存储的观察数据。

控制器可分布在多个计算设备(例如，服务器)之间。服务器数据库可分布在多个物理服务器或服务器组之间。该方法可包括过滤关于本地存储的观察数据的数据，其在到达控制器之前由移动用户设备传送。该方法可包括过滤或处理由控制器传送给移动用户设备的对观察数据的请求。该方法可包括生成或接收对关于地理区域的观察数据的请求，以及选择向其传送对观察数据的请求的一个或多个移动用户设备。

本发明还延及一种移动用户设备，该移动用户设备具有无线电接收机、至少一个处理器、与所述至少一个处理器处于电子通信的存储器，所述存储器存储计算机程序代码指令，当其在所述至少一个处理器上被执行时导致该移动用户设备以本发明的第四方面的方法起作用。

根据本发明的第五方面，提供了一种移动用户设备，包括所存储的定位数据、测量来自电磁信号源的信号的无线电接收机、根据由所述无线电接收机测量的信号来估计移动用户设备的位置的定位模块、存储关于由所述无线电接收机测量的来自电磁信号源的信号的观察数据的数据存储、被编程为传送关于(本地存储的)观察数据的数据并且被编程为响应于接收到的指令传送所选择的存储的观察数据的观察上传模块。

移动用户设备通常使用所存储的定位数据根据无线电接收机测量的信号来估计移动用户设备的位置，所存储的定位数据涉及多个电磁信号源、来自所述电磁信号源的信号、以及所述电磁信号源或来自所述电磁信号源的信号的地理位置。

第六方面本发明还延及一种系统，该系统包括控制器、与控制器处于电子通信的定位数据的服务器数据库、以及多个移动用户设备，所述服务器数据库包括关于多个电磁信号源的数据，

移动用户设备，所述移动用户设备被编程为测量来自多个电磁信号源的信号数据并包括本地存储从所测量的信号数据导出的观察数据的本地数据存储，

所述移动用户设备被编程为将关于本地存储的观察数据的数据传送到控制器，

所述控制器被编程为向所述移动用户设备传送请求以传送所述本地存储的观察数据中的至少一些；

所述移动用户设备被编程为接收所述请求并随后传送所请求的本地存储的观察数据中的一些或全部；

所述控制器被编程为使用从所述移动用户设备接收的观察数据来更新所述服务器数据库。

该系统可包括多个所述控制器和相应的服务器数据库，并且进一步包括主控制器和与主控制器处于电子通信的主数据库，

所述控制器被编程为向主控制器传送关于由相应控制器接收的观察数据或在相应服务器数据库内的定位数据的进一步数据，

所述主控制器被编程为处理关于所述观察数据的所接收的进一步数据，并且向相应控制器传送对所选择的观察数据或定位数据的请求，

所述相应控制器被编程为接收所述请求并响应于此向所述主控制器传送所请求的观察数据或定位数据，

所述主控制器被编程为使用由此接收的观察数据或定位数据来更新所述主数据库。

该系统可包括控制器选择模块，所述控制器选择模块被编程为取决于所述移动用户设备的所测量的位置来为个体移动用户设备选择与之进行通信的控制器。

控制器选择模块可以是一个或多个所述控制器的一部分。控制器选择模块可以是所述主控制器的一部分。控制器选择模块可以是移动用户设备的一部分。控制器选择模块可以是分布式的。

本发明还延及一种系统，该系统包括控制器，该控制器包括多个服务器，每个服务器包括与存储器处于电子通信的至少一个处理器，以及具有无线电接收机的多个移动用户设备，至少一个处理器和存储器与所述移动用户设备的所述至少一个处理器处于电子通信，所述存储器存储程序代码，当其被相应的处理器执行时导致控制器和移动用户设备用作本发明的第五个方面的系统，或按本发明的第六方面的方法起作用。

上文相关于本发明的六个方面中的任何一个所述的可选特征是本发明的六个方面中每个的任选特征。

附图说明

现在将参考附图示出本发明的示例实施例，附图中：

图1是实现本发明的系统的示意图，其中移动用户设备与控制器处于通信并且邻近于多个无线接入点(WAP)；

图2是移动用户设备的组件的示意图；

图3是本地定位数据库中的定位数据和观察数据的结构的示意图；

图4是由数据验证模块执行的规程的流程图；

图5是由移动用户设备的观察上传模块和控制器执行的规程的流程图；

图6是一实施例的示意图，其中移动用户设备包括两个组件；

图7是包括另一(中央)服务器的系统的示意图。

示例性实施例的详细描述

参考图1，移动定位系统包括多个移动用户设备(100)，诸如移动电话、膝上型计算机、以及平板电脑，其中每一个移动用户设备都具有本地存储的定位数据(102)，以供移动用户设备根据其对来自无线接入点(WAP)(104)或其它电磁信号源的信号的测量作出其位置的估计。移动用户设备可具有诸如卫星导航系统(例如GPS、Galileo、GLONASS、BeiDou)的附加定位系统，然而，检测来自无线接入点和其他地面电磁信号源的信号的移动定位系统对于准确定位是有用的，特别是在卫星信号可能不可用的建筑(106)内，并且其与卫星导航系统相比具有相对低功耗的优点。

移动用户设备通过网络(108)至少偶尔与定位系统控制器(110)进行双向通信。网络(108)通常是因特网，并且本领域技术人员将理解移动用户设备可通过各种有线和无线通信技术连接到因特网。至少一些移动用户设备通常将能够使用具有不同功耗的至少两种不同的无线通信技术进行通信，例如，其可具有用于蜂窝电话网络的收发机和用于WiFi数据网络的收发机。系统控制器(110)维持关于覆盖广阔地理区域(例如城镇、国家、大陆或世界)的电磁信号源的定位数据的服务器数据库(112)，并且各个移动用户设备存储有关地理区域的有限子集的定位数据。定位数据的数据包括固定电磁信号源的标识符、对它们的位置(例如纬度、经度和任选的高度或合适参考系的x、y和任选的z坐标)的估计、以及与它们的信号强度相关联的参数(例如，指示信号强度的数值或对电磁信号源的类型的引用，由此可推断信号强度)，以及其他相关的数据(诸如电磁信号源在其当前位置停留了多长时间、检测电磁信号源的频率有多频繁、电磁信号源是固定的电磁信号源的置信水平等)。

在图1中，为了清楚起见，控制器和服务器数据库被示为单个集成单元。然而，本领域技术人员将理解，控制器和服务器数据库的功能可跨许多不同的服务器、在相同或不同的位置中分布(包括复制)，或使用诸如虚拟服务器之类的技术来实现。个体移动用户设备可向控制器的一个服务器传送数据，并从控制器的另一个服务器接收数据。

图2是系统内的移动用户设备的组件以及这些组件之间的数据流的示意图。无线电接收机(114)从WAP接收信号并测量从WAP接收的信号的强度。定位模块(116)被编程为使用来自无线电接收机的测量以及关于该电磁信号强度的参考数据来估计移动用户设备的位置。本地数据库(102)存储定位数据，这将在下面进一步讨论。验证模块(118)被编程为对本地数据库(102)中的定位数据执行数据验证规程以及，取决于数据的质量将关于所选择的WAP的数据传递给定位模块或在需要时向控制器请求附加定位数据。观察上传模块(120)被编程为选择性地将观察传送给控制器以用于更新服务器数据库。

现在将单独讨论这些个体模块及其功能。无线电接收机(114)具有天线和相关联的射频电子电路，并且可以例如是WiFi收发机模块。定位模块(116)、验证模块(118)以及观察上传模块(120)可以以软件或硬件、或其混合来实现。在示例实施例中，定位模块由专用半导体实现，并且验证模块和观察上传模块由存储在存储器中的计算机程序代码实现(其可是与用于存储本地数据库(102)的存储器相同或不同的存储器)，并且由与存储器处于电子通信的移动用户设备的微处理器执行。定位模块(116)例如通过使用以下公式来计算移动用户设备距每个电磁信号源的距离根据由无线电接收机(114)接收的信号的强度来计算移动用户设备的位置的估计：

其中P_r是在用户设备处接收的信号功率，P_t是电磁信号源的发射功率，G_r和G_t分别是接收机增益和发射机增益，λ是信号波长，而d是源与接收机之间的距离。

此函数可替换地以传播增益(PG)的形式表示为：

以及以分贝的形式表示为：

PG_dB＝20log(λ/4πd) (3)

通常，除了距离d之外的上述等式中的所有参数对于移动用户设备而言，可根据从电磁信号源测量的数据或根据从控制器接收到的本地存储的定位数据来知道。因此，移动用户设备可使用上述等式来确定其距给定电磁信号源的距离d。

上述等式对于自由空间环境是有用的，但是对于诸如隧道或购物中心的“现实世界”室内环境中的使用可能不够准确。针对此类室内环境中的使用的替换等式可以是：

PG_dB＝20log(λ/4πd₀)+10nlog(d/d₀)+X_σ (4)

其中X、n和d₀是随不同的室内环境而变化的并且可凭经验确定的参数。

通过将电磁信号源的已知位置与计算出的距每个电磁信号源的距离一起处理，例如通过三角测量可估计移动用户设备的位置。

图3例示出了本地存储的定位数据的结构。数据被存储为与不同地理区域(150A，150B，150C)相关的数据结构。在一个简单的实施例中，这些不同的位置可以是特定大小的正方形(例如宽度和深度为100m、250m或1km的正方形，或纬度和经度为0.01度的正方形)。然而，无需这些区域具有彼此相同的大小和形状。可在存在高密度的WAP的地方定义较小的区域，并且可在存在低密度的WAP的地方定义较大的区域。区域可归因于诸如建筑、建筑的楼层、机场航站楼、购物中心、体育场馆之类的特定的结构或其部分。

对于每个区域，本地数据库存储包括电磁信号源数据(160)和观察数据(170)的定位数据。针对多个电磁信号源(162)中的每一个电磁信号源，电磁信号源数据(160)包括：该电磁信号源的标识符(例如MAC地址)、该电磁信号源的位置(根据最佳可用估计)、被指定为坐标(其在不同实施例中可以是2D或3D)、以及指定该电磁信号源的信号强度的参数(其可以是可从中推导信号强度的数值或另一参数，例如该电磁信号源的类型)。关于电磁信号源的附加数据可从服务器数据库(112)被接收并被存储以用于定位，例如，对电磁信号源的位置的准确性的估计、关于电磁信号源何时被特征化或最近被检测到的时间戳，等等。

本地数据库还为每个区域存储关于该区域的电磁信号源数据的数据(164)。该数据可例如包括与以下各项有关的数据：该区域中的电磁信号源的数量或密度、关于电磁信号源的数据的年龄或成熟度、该区域中的电磁信号源的最小，最大和/或平均信号强度、该区域中的电磁信号源的估计位置的最小，最大和/或平均不确定性。当移动用户设备接收到来自控制器的定位数据和经更新的定位数据时，可至少部分地由移动用户设备计算该数据，或者该数据可至少部分地与接收自控制器的包括经更新的定位数据的定位数据一起被接收。

在移动用户设备的操作期间建立观察数据(170)，并记录由无线电接收机(114)所测量的信号的强度。每个观察(172)通常包括在特定时间点标识的每个电磁信号源的标识符(例如MAC地址)，以及其对应的信号强度的测量。参考进行测量时的移动用户设备的经估计的位置和作出测量的时间来存储此数据。在相同位置处的多个观察可被存储为各个观察，或者被处理以产生从多个测量事件导出的数据结构。观察数据通常包括指示何时作出相关测量的时间戳，以及附加数据(诸如对信号强度测量的准确性的估计，或在观察发生时的移动用户设备的经估计的位置)。

本地数据库还为每个区域存储与关于该区域的观察数据有关的数据(174)。此数据可例如包括所存储的观察的数量、观察数据涉及的电磁信号源的数量、所存储的观察涉及的时间段、当发生观察时的移动用户设备的经估计的位置的最小，最大和/或平均不确定性，等等。此数据是在观察被存储时计算的(尽管这不是必须的)，并且数据可由单独的规程来计算。

存储在服务器数据库(102)中的数据一般对应于本地存储的定位数据，但包括控制器所需但移动用户设备不需要的附加数据。存储在服务器数据库中的数据通常也按地理区域分组，并且在示例实施例中，为每个地理区域存储以下数据：

-该地理区域中各个电磁信号源的标识符、当前所估计的位置、以及所估计的信号强度

-关于各个电磁信号源的附加数据，诸如它们被首次检测到的时间、它们最后被检测到的时间、它们被检测到的频率、与它们有关的数据的更新频率、对位置准确性的估计和信号强度的估计

-数据最后更新的时间、数据的年龄、与该地理区域相关的数据的更新频率

-与地理区域中的电磁信号源的收到信号强度相关的参数(例如，该区域中的最小和最大信号强度、该区域中的信号强度的标准差)

-与该地理区域内数据的覆盖(例如，在至少两个或至少三个电磁信号源的特定距离内的面积或体积的分数)或成熟度有关的数据。

数据的成熟度是这样的一个参数：当地理区域被初次引入定位数据以及新的观察导致定位数据在准确性和质量方面的显著变化时该参数以低值开始，并且其随着与地理区域有关的数据的质量的改善以及附加观察具有较小的作用而增大。该参数可例如使用以下公式来计算：

M＝w1(N0/Na)+w2(SUM(Mi)/(N0))+w3(N1/Na)+w4(std(Di)/std0) (5)

其中M是计算出的成熟度，w1、w2、w3是加权因子，N0是所估计的位置所在的地理区域中的电磁信号源的总数，Na是在该地理区域中检测到的电磁信号源的总数，Mi是电磁信号源i的数据的成熟度，N1是其数据(位置估计和/或信号强度)通过了质量检查(准确性、从第一次或最近一次被检测到以来的时间、其已经被观察到的次数等的一组阈值)的电磁信号源的数目，Di是地理区域的中心与电磁信号源i的位置之间的距离，std0是电磁信号的最优分布的标准差。可使用以下公式对各个电磁信号源计算Mi：

Mi＝w5(N2/Nt)+w6(std(Di)/std0)+w7(C/C0) (6)

其中N2是满足质量阈值的电磁信号源i的观察的数量，Nt是电磁信号源i的观察的总数，Di是地理区域的中心与电磁信号源的各个观察的位置之间的距离，std0是观察的最优分布的标准差，C是每个电磁信号源周围在满足质量阈值的电磁信号源的至少一个观察的预定距离内的面积，以及C0是在存在电磁信号源的观察的最优覆盖的情况下每个电磁信号源周围在至少一个观察的预定距离内的面积。

在操作期间，定位模块(116)从本地数据库(102)请求估计其当前位置所需的定位数据，例如关于该定位模块当前可检测的每个电磁信号源(以及附近的其他电磁信号源)的数据。验证模块(188)对存储在本地数据库(102)中的相应数据执行验证规程，从而在需要时调节定位模块可用的数据的质量并触发定位数据的更新。

图4例示出了验证模块的功能。验证模块选择(200)供验证的区域。尽管验证模块可验证很可能在短期内被需要的数据，但是该选择可以是由定位模块例如基于移动用户设备的当前位置、或移动用户设备正去向的区域、或未来可能到的区域而作出的。

本地数据库中关于所选区域的定位数据然后被验证模块验证(202)。验证规程考虑了如下问题：诸如定位数据的准确性(例如，对电磁信号源的估计位置的准确性的测量)、关于数据何时被创建或最后更新的时间戳、或电磁信号源的最近测量(由另一个移动用户设备)的时间。其他因素可包括数据的成熟度或其一致性。

验证规程旨在选择最准确的定位数据以供定位模块使用，并确定何时应当向远程服务器数据库请求更新。例如，如果由验证规程所考虑的区域中的一些电磁信号源的位置的估计比其他电磁信号源的位置的估计更准确，则验证规程可仅将关于前者的数据传递给定位模块。如果存在相对较少的电磁信号源，或者关于一些或全部电磁信号源的定位数据的时间(例如，创建时间、接收时间)足够陈旧，则验证模块可请求经更新的定位数据。

验证规程考虑了取决于环境而变化的各个要求，诸如所要求的准确度。响应于检测到用户正依赖于他们的当前位置进行准确(例如，徒步或室内)导航或移动用户设备正在执行对准确数据有特定要求的应用，所要求的准确度可被增大。验证规程可考虑诸如移动用户设备的电池的当前电荷状态之类的其他需求。当电荷状态为相对较低时，请求定位数据的更新也许是不太可能的。

然后，数据验证模块选择或取消选择定位数据以供定位模块使用，并将所选择的数据传递(206)给定位模块。替代于将所选择的数据传递给定位模块，定位模块可以其他方式来指示哪个数据应该或不应该被使用，例如通过传递对本地数据库中的数据的引用列表或通过标志本地数据库中的数据。

验证规程还考虑对关于所选区域的本地存储的位置数据的更新是否需要(208)。一般而言，如果关于一位置的可用定位数据不满足一个或多个质量准则，则请求更新。可在需要更新之前预先请求更新，例如在移动用户设备进入很可能需要详细定位信息的建筑之前或在移动用户设备将模式从车辆导航切换到徒步导航之前。

如果确定需要更新，则向远程服务器请求更新。更新请求与地理区域相关联。更新请求通常包括位置(例如，移动用户设备的当前位置)、或区域(例如，对包括或邻近于移动用户设备的地理面积或体积的参考)，虽然这在控制器知悉移动用户设备的位置的各实施例中可能不是必须的。

更新请求可包括关于在移动用户设备上本地存储的定位数据的属性的数据，特别是关于该数据的质量的属性。例如，除了对地理区域的参考之外，更新请求可包括以下各项中的一个或多个：

-与本地存储的定位数据相关联的时间(例如，创建时间或最后更新的时间，来自控制器的先前传输的时间或移动用户设备的接收时间)和/或版本信息

-关于本地存储的定位数据的质量的一个或多个度量，例如位置估计的准确性或不确定性，或电磁信号源的密度或定位数据的成熟度。

如果到远程服务器的通信是可用的，则远程服务器应该接收该请求并且可通过传送经更新的定位数据来进行响应。远程服务器可能不总是响应。例如，如果在服务器数据库中不存在关于相关地理区域的新的更新的数据，或者如果更新将具有相对较少的帮助，则远程服务器可确定不通过传送经更新的定位数据来进行响应。

为了确定是否发送经更新的定位数据或要发送哪些数据，控制器处理关于本地存储的定位数据的属性的所接收的数据，以确定其是否满足一个或多个质量准则。控制器可计算存储在服务器数据库中的定位数据的对应属性并将两者进行比较。例如，控制器可确定其是否具有比移动用户设备本地存储的定位数据更新达超过第一阈值的定位数据，和/或其中存储在服务器数据库中的定位数据中对电磁信号源位置的估计比由移动用户设备本地存储的定位数据中的位置估计更准确达超过第二阈值的定位数据。控制器可例如计算本地存储的定位数据的多个属性的加权平均。

在一些实施例中，控制器替代处理关于先前发送到移动用户设备的定位数据的属性的所存储的数据，其可与发送到移动用户设备的关于地理区域的最后更新的时间或版本标识符一样简单，而无需在更新请求中接收相关属性。控制器可存储关于移动用户设备最后接收的经更新的定位数据的时间或关于特定地理区域的最后接收的经更新的定位数据的数据，以使其能够确定经更新的定位数据是否能够以及能够多大程度上辅助移动用户设备。

控制器可发送关于更新请求所涉及的不同地理区域的经更新的定位数据，不同的地理区域例如更小的、更大的、交叠的或邻近的地理区域。这种情况可以在以下情况下发生，例如控制器知悉新的(或移动的或删除的)电磁信号源、或在移动用户设备的位置附近的地理区域中的显著变化、或在移动用户设备进一步移动之前向该移动用户设备提供一些附加数据作为缓冲器。

移动用户设备向控制器的对经更新的定位数据的请求可包括重要性数据或需求数据，控制器可解释该重要性数据或需求数据以确定要向移动用户设备传送什么经更新的定位数据，以及应该何时传送它。例如，如果移动用户设备立即需要非常准确的定位数据，则其可传送请求紧急接收经更新的数据的重要性数据，并且控制器可优先向该移动用户设备传送相关的经更新的定位数据。如果控制器确定其可访问的附加的或较新的定位数据将对移动用户设备存在相对较少的辅助，则控制器可逆优先级排序并因此潜在地延迟向移动用户设备的对经更新的定位数据的传输。

假如经更新的定位数据被控制器发送，则其应当被移动用户设备接收(212)，并然后被用于更新(214)本地数据库中存储的定位数据。经更新的数据可然后被传递到定位模块(216)。

本发明的一个重要特征是所请求和接收的数据是定位数据的更新，而非对关于区域的定位数据作出完全替换的请求。例如，经更新的定位数据可包括关于先前未包括在所存储的定位数据中的电磁信号源的数据或电磁信号源的位置的新估计。

这使被传送的数据量最小化，同时仍保留足够质量的数据以使定位模块能够执行定位以达到所需准确性水平。当然，在一些情况下，可作出替换关于地理区域的所有定位数据的请求，例如如果关于特定区域的所有数据已被删除并且现在再一次需要该数据。当移动用户设备通过有线连接连接到因特网或充电时，与当其通过蜂窝电话网络连接到因特网同时未充电时相比，移动用户设备可更频繁地请求关于地理区域的定位数据的替换。

因此，移动用户设备和控制器两者都调节存储在移动用户设备上的定位数据的质量，从而避免到移动用户设备的过量数据传输，但是对向移动用户设备的经更新的定位数据的传输排定优先级以便最小化定位系统的不良性能。

此外，移动用户设备和控制器两者都调节从移动用户设备到控制器的观察数据的传输以便更新服务器数据库。图5例示出了系统内的观察数据流。定位模块(116)在本地数据库(102)内存储(300)观察(172)。每个观察包括由无线电接收机(114)检测的一些或所有WAP的一组信号强度测量和在进行观察时的所估计的位置。观察被存储在与作出观察的地理位置相关联的数据结构(150A，150B，150C)中。每个观察(172)可包括诸如以下各项中的一者或多者的附加相关数据：作出观察的时间、在作出观察时移动用户设备移动的速度和方向、由所述定位模块(116)计算出的所述移动用户设备的估计位置的准确性的当前估计、或指示无线电接收机作出的测量在多大程度上与本地存储的定位数据兼容的质量指示符(例如，是否从WAP中检测到预期可检测的信号，或者来自两个或多个WAP的测量的信号强度是否不兼容以指示存在错误)。

观察模块(120)分析(302)所存储的观察数据。通常，它将分析关于特定地理区域的所存储的观察数据。观察模块计算关于所讨论的地理区域的所存储的观察数据的多个参数，更新关于观察的所存储的数据(174)，然后将关于所存储的观察的数据传送(304)到控制器(110)。被计算和传送的数据可例如包括：

-数据所涉及的地理区域的标识符。

-在相应地理区域中存储的观察的数量。

-在相应地理区域中作出第一次和最近一次存储的观察的时间。

-与移动用户设备关于此地理区域作出观察的频率相关的参数。

-相应地理区域中的观察的收到信号强度的最小值、最大值、平均(例如，均值)和变化(例如，标准差)。

-在相应地理区域中与观察一起存储的位置的估计误差的最小值、最大值、平均(例如，均值)和变化(例如，标准差)。

因此，控制器接收(306)关于本地存储在移动用户设备上的观察数据的数据。控制器然后确定是否请求将所存储的观察数据中的一些或全部发送给它。如果服务器数据库(112)存储满足关于数据有多准确和多新的准则的关于所讨论的地理区域的定位数据，则其通常不会请求将所存储的观察数据发送给它。然而，如果关于地理区域或其某一部分的定位数据不满足关于数据有多准确和多新的准则，则控制器将更可能请求所存储的观察数据。此外，控制器通常还将确定针对从特定移动用户设备接收所存储的观察数据、或接收关于特定地理区域、或地理区域的一部分、或特定WAP的所存储的观察数据的优先级。

例如，如果移动用户设备进入了一地理区域，其中非常少或没有数据被存储在服务器数据库(112)中，或其中存储的数据具有低质量(例如，在电磁信号源的位置方面具有高度不确定性)，则控制器将对从该移动用户设备获得数据分配高优先级。如果移动用户设备位于服务器数据库具有高质量数据的位置，或者最近接收到无需对所存储的定位数据进行显著改变的观察，则控制器将对从该移动用户设备获得数据分配低优先级。

控制器作出对观察数据的请求(308)。对观察数据的请求包括指定移动用户设备向控制器发送观察数据的相对优先级的优先级数据。从移动用户设备获得数据的相对优先级影响控制器是否向特定移动用户设备发送对所存储的观察数据的请求以及包括在该请求中的优先级数据两者。可调节对观察数据的请求的量以控制控制器接收数据的速率。控制器可在不同的移动用户设备之间分布对观察数据的请求以将负载分布在各个移动用户设备上，并且可向未对观察数据请求作出响应的移动用户设备附近的移动用户设备发送进一步的观察请求。

对观察数据的请求可包括指定准则的参数，其中如果该准则被满足，则指示应当发送关于观察的数据，例如，最大估计位置误差、最小收到信号强度和/或自从观察被需要以来的最大时间。对观察数据的请求可包括请求以下各项的数据：例如特定类型的观察数据、或关于哪些观察数据被请求的特定位置、或关于哪些观察数据被请求的特定WAP的标识符。

控制器可向移动用户设备传送对将被存储的附加观察数据的请求。例如，如果移动用户设备处于某一位置，或者可能即将进入服务器数据库(112)具有相对较差的数据的位置，则可请求移动用户设备存储附加观察数据，例如以便更频繁地存储观察数据(原本将会是这种情况)。这样的请求可在移动用户设备进入区域之前被传送并且此特征在其中移动用户设备邻近于控制器和移动用户设备之间通过通信信道(例如蜂窝电话网络)进行电子通信将是不可能的的地理区域是相关的。

当移动用户设备接收到对观察数据的请求(310)时，它们处理该请求并确定是否对其进行操作以及是否立即操作。它们是否传送观察数据将取决于请求中所包括的优先级数据和附加因素，诸如当前需要多少电功率来传送观察数据。这将取决于各个因素，诸如相对低功率的通信信道的可用性(例如WiFi的可用性)和可用通信信道的当前功率需求，例如向蜂窝电话网络的天线竿或向网络基站(例如，通过其与因特网进行通信的WAP)传送数据的当前功率需求。除了确定是否传送观察数据之外，移动用户设备将确定是否在传送观察数据之前等待(312)。这将再次取决于请求中所包括的优先级数据和附加因素，诸如可用通信信道的当前功率需求、移动用户设备的电池的电荷状态等等。例如，如果优先级数据指示相对较低的优先级，则移动用户设备可等待直到下一次移动用户设备通过有线连接或通过相对低功率的无线连接连接到因特网、或下次被充电时传送观察数据，但是如果优先级数据指示相对较高的优先级，则可紧急地传送观察数据。观察数据可与将被传送到控制器的其他数据组合以最小化功耗。

当确定应当传送观察数据时，观察数据已被选择，考虑到指定要被传送的观察数据应当满足准则的上述数据，然后将观察数据传送(314)到接收所选择的观察数据(316)的控制器，并使用它来更新定位数据库(112)，例如通过添加关于新发现的无线接入点的信号的位置和强度的数据、改善现有无线接入点信号的位置和/或强度的估计、或删除关于被发现不再存在的无线接入点的数据。

观察数据可被用于使用电磁信号源的当前估计位置、发生观察的估计位置以及测得的信号强度通过修正电磁信号源的估计位置和/或信号强度以使得它们逐渐收敛于一最佳拟合估计来改善电磁信号源的位置估计。例如，关于当观察电磁信号源时的移动用户设备的估计位置的观察数据和来自相应电磁信号源的测得信号强度可被处理以改善电磁信号源的估计位置。通过取决于当发生相应观察时对移动用户设备的位置的估计的准确性以及为了平衡来自不同方向的电磁信号源的位置的测量的权重而对每个观察进行适当加权来增强该规程，即使各个观察可能并不来自均匀分布在电磁信号源周围的位置。因为移动用户设备位置的随后估计将被改善，导致了数据的收敛，所以这可导致数据质量的渐进改善。

当关于电磁信号源的数据被更新时，控制器通常存储关于何时发生该更新的数据，以便能够随后确定移动用户设备是否已经具有关于电磁信号源的最新信息，或者是否可响应于对经更新的定位数据的请求来传送较新的数据。

因此，关于应当传送什么观察数据的决定被分布在各个移动用户设备和控制器之间。因此，作为整体的系统可调节从移动用户设备到控制器的观察数据的中继，从而最小化针对定位数据的给定准确性的带宽和功耗。

在替换实施例中，移动用户设备的功能可分布在彼此无线通信并且两者通常被个体用户同时四处携带的移动用户设备的一个或多个组件之间。参考图6，移动用户设备包括移动电话(122)、和诸如手表或眼镜之类的分离的可穿戴组件(124)，除此之外在此示例实施例中验证模块(118)、本地数据库(102)和观察上传模块(120)位于移动电话的主体中，并且无线电天线(114)、和定位模块(116)与存储缓冲器(126)一起位于可穿戴附件中，该存储缓冲器存储有使用无线连接向移动电话传送以供包括在本地数据库(102)中的观察，并且该存储缓冲器接收经验证的定位数据，并通过无线链路向数据验证模块(118)传送对定位数据的请求。

在图7所例示的进一步的实施例中，该控制器是控制器网络的一部分。在图7的实施例中，控制器(110)维持与诸如建筑、建筑的一部分(例如建筑的楼层)、城镇、城市或国家之类的特定地理位置相关的服务器数据库(112)，并与该位置中的移动用户设备进行通信。然而，控制器还与另一数据库(190)进行通信，该另一数据库(190)可以是定位数据的集中式全局数据库，或者是数据库分层结构中的上级数据库。在此实施例中，控制器包括数据验证模块(130)，其验证服务器数据库(112)中的数据，并且在服务器数据库(112)中的数据不满足质量标准的情况下向中央数据库(182)请求更新。

如同移动设备的验证模块那样，控制器的验证模块考虑各个因素，诸如关于特定地理区域的存储在服务器数据库中的定位数据的年龄、准确性、成熟度以及质量。控制器从移动用户设备接收上传的观察数据，并其自身包括观察上传模块(132)，另一控制器(180)具有与存储在服务器数据库(112)中的观察数据有关的数据。在这种情况下，作为小单元起作用的控制器(110)和服务器数据库(112)存储与诸如建筑(例如，机场航站楼、或火车站、或办公建筑)、或城镇之类的特定地理地点相关的数据，使得定位数据库的大量数据处理和维护能够在控制器和相关位置中的移动用户设备之间分布，而且还使得中央服务器能够存储、备份和处理观察数据和定位数据以改善系统的整体功能。

网络的控制器通常包括控制模块，其被编程以确定与哪个控制器和个体移动用户设备进行通信以传送观察和请求位置更新。

本领域技术人员将理解，存在可配置定位数据的数据库的其他方式。例如，在替换实施例中，定位数据的服务器数据库附加地或替代地包括针对许多位置(例如位置网格)中的每一个的指纹数据，指定可在该位置检测到电磁信号源的标识符(例如MAC地址)的数据及其信号强度。

因此，本地存储在移动用户设备上的定位数据可包括针对相应区域内的许多位置中的每一个的指纹数据(162)(通常被指定为坐标)。指纹数据通常包括可在该位置处检测到WAP的标识符(例如，MAC地址)的列表，以及来自在相应位置处的相应WAP的信号的预期强度。指纹数据可包括附加信息，例如对该位置处的一些或所有数据的准确性的估计，或者该位置处的信号强度数据最后一次被(由另一移动用户设备)测量或处理的时间。用于个体区域的指纹数据(160)通常将包括进一步的数据，包括关于何时生成指纹数据以及其何时被移动用户设备接收的时间戳。

更进一步的替换方案包括存储描述来自特定电磁信号源的信号的强度在特定地理位置处如何在空间上变化的函数的参数。

Claims

1.一种在移动用户设备上维持经存储的定位数据的方法，包括：

所述移动用户设备接收并存储定位数据，所述定位数据与多个电磁信号源、来自所述电磁信号源的信号、以及所述电磁信号源或来自所述电磁信号源的信号的地理位置有关；

随后执行数据验证规程以确定是否要更新与地理区域相关的所述经存储的定位数据以及如果是，则请求与所述地理区域相关的经更新的定位数据，接收与所述地理区域相关的经更新的定位数据，以及用所述经更新的定位数据来更新所述经存储的定位数据。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述数据验证规程分析与地理区域相关的经存储的定位数据，以确定是否要更新与此地理区域相关的经存储的定位数据，其中所述定位数据根据多个离散地理区域来分组或参考多个离散地理区域来存储，所述多个离散地理区域可以是相同或不同的大小和形状。

3.如之前任一权利要求所述的方法，其特征在于，所接收的经更新的定位数据包括对所述经存储的定位数据的更新，并且更新所述定位数据的步骤不会替换与所述地理区域相关的所有的经存储的定位数据。

4.如之前任一权利要求所述的方法，其特征在于，所述数据验证规程考虑与所述经存储的定位数据相关联的时间。

5.如之前任一权利要求所述的方法，其特征在于，所述数据验证规程考虑参数，所述参数与关于所述地理区域或其一部分的所述经存储的定位数据的成熟度、置信水平、一致性或预期变化率相关联。

6.如之前任一权利要求所述的方法，其特征在于，所述移动用户设备使用所述经存储的定位数据的所选择的子集来估计其位置，并且所述数据验证规程包括确定与地理区域有关的哪些定位数据将被用于对所述移动用户设备的位置的估计。

7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，在一些情况下所述数据验证规程确定与所述地理区域相关的一些或全部经存储的定位数据不应当被选择用于估计所述移动用户设备的位置，以及请求与所述地理区域相关的经更新的定位数据。

8.如之前任一权利要求所述的方法，其特征在于，对经更新的定位数据的请求被传送到控制器，所述控制器包括存储定位数据的服务器数据库，所述控制器接收对经更新的定位数据的请求，并将从存储定位数据的所述服务器数据库中的数据导出的经更新的定位数据传送到所述移动用户设备。

9.如之前任一权利要求所述的方法，其特征在于，所述移动用户设备向所述控制器传送关于与所述地理区域相关的经存储的定位数据的一个或多个属性的属性数据。

10.如权利要求9所述的方法，其特征在于，所述控制器根据一个或多个所述属性确定是否和/或何时向所述移动用户设备发送所述经更新的定位数据，和/或哪些定位数据要包括在被发送到所述移动用户设备的所述经更新的定位数据中。

11.一种移动用户设备，包括：

定位模块，所述定位模块被编程为参考所存储的定位数据根据与一个或多个电磁信号源相关联的信号的测量来估计所述移动用户设备的位置；

数据验证模块，所述数据验证模块被编程为确定与地理区域相关的经存储的定位数据是否应该被更新，以及如果是，则请求与所述地理区域相关的经更新的定位数据；

更新模块，所述更新模块被编程为接收(通常是所请求的)经更新的定位数据，以及用所述经更新的定位数据更新所述经存储的定位数据。

12.如权利要求11所述的移动用户设备，其特征在于，所述数据验证模块被编程为确定被所述定位模块使用的所述经存储的定位数据的子集，并且在一些情况下使得所述定位模块不使用与地理区域相关的经存储的定位数据或仅使用与地理区域相关的所述经存储的定位数据中的一些，并且请求关于所述地理区域的经更新的定位数据。

13.如权利要求11或12所述的移动用户设备，其特征在于，所述移动用户设备包括彼此处于有线或无线通信的多个分离的或可分离的组件。

14.一种系统，所述系统包括控制器、与所述控制器处于电子通信的服务器数据库，所述服务器数据库存储定位数据，以及如权利要求11到13中的任一项所述的多个移动用户设备，所述多个移动用户设备至少在一些时候与所述控制器处于电子通信，所述控制器被编程为从所述多个移动用户设备接收对经更新的定位数据的请求，并响应于所述请求使得来自所述服务器数据库的所述更新的定位数据被传送到所述移动用户设备。

15.如权利要求14所述的系统，其特征在于，所述控制器被编程为响应于所述请求使得来自所述服务器数据库的所述经更新的定位数据被选择性地传送到所述移动用户设备。

16.如权利要求14或15所述的系统，其特征在于，所述系统包括多个所述控制器和服务器数据库，控制器和相应的服务器数据库与多个不同地理区域中的每一个相关联，与每个地理区域相关联的所述服务器数据库存储关于所述相应地理区域的定位数据，所述移动用户设备向与所述移动用户设备所在的地理区域相关联的所述控制器传送对经更新的定位数据的请求，以及从与所述移动用户设备所在的地理区域相关联的所述服务器数据库接收经更新的定位数据。

17.一种使用由移动用户设备进行的信号测量来更新定位数据的服务器数据库的方法，所述服务器数据库包括关于多个电磁信号源的数据，所述方法包括：

所述移动用户设备将关于所述本地存储的观察数据的数据传送到控制器，

使用所传送的观察数据来更新所述服务器数据库。

18.如权利要求17所述的方法，其特征在于，所述移动用户设备延迟向所述控制器发送所请求的本地存储的观察数据直到至少一个数据传输准则被满足，即使是在所述移动用户设备能够通过通信通道将所述数据发送到所述控制器的情况下。

19.如权利要求18所述的方法，其特征在于，所述至少一个数据传输准则被选择来减少与观察数据到所述控制器的传输相关联的所述移动用户设备的功耗。

20.如权利要求18或19所述的方法，其特征在于，所述至少一个数据传输准则可涉及所述移动用户设备是否能够通过相对低功率的通信信道将所述数据发送到所述控制器。

21.如权利要求17到20中的任一项所述的方法，其特征在于，对所述用户设备的所述请求包括优先级数据，并且所述移动用户设备在确定是否和/或何时向所述控制器发送本地存储的观察数据时考虑所述优先级数据。

22.如权利要求17到21中的任一项所述的方法，其特征在于，关于本地存储的观察数据的所述数据包括：关于所述观察数据的准确性的数据、或关于所述观察数据被获得的时间的数据、或指示检测到所述移动用户设备未知悉的电磁信号源的数据、或标识所检测的电磁信号源的数据、或关于所述观察数据是否和/或在多大程度上与所述经存储的定位数据不一致的数据。

23.如权利要求17到22中的任一项所述的方法，其特征在于，所述控制器将关于从移动用户设备接收的观察数据或关于存储在服务器数据库中的定位数据的进一步数据传送到另一控制器，所述另一控制器响应于关于观察数据的进一步数据向所述控制器请求所选择的观察数据或来自服务器数据库的定位数据，并且所述控制器将所选择的观察数据或来自所述服务器数据库的定位数据传送到所述另一控制器。

24.如权利要求23所述的方法，其特征在于，所述控制器响应于来自另一控制器的对关于特定地理区域的数据的请求，向移动用户设备传送请求以传送与所述特定地理区域相关的本地存储的观察数据。

25.一种移动用户设备，所述移动用户设备包括经存储的定位数据、测量来自电磁信号源的信号的无线电接收机、根据由所述无线电接收机测量的所述信号来估计所述移动用户设备的位置的定位模块、存储关于由所述无线电接收机测量的来自电磁信号源的信号的观察数据的数据存储、被编程为传送关于所述(本地存储的)观察数据的数据并且被编程为响应于接收到的指令传送所选择的经存储的观察数据的观察上传模块。

26.一种系统，所述系统包括控制器、与所述控制器处于电子通信的定位数据的服务器数据库、以及多个移动用户设备，所述服务器数据库包括关于多个电磁信号源的数据，

所述移动用户设备被编程为将关于所述本地存储的观察数据的数据传送到所述控制器，

所述控制器被编程为使用从所述移动用户设备接收的所述观察数据来更新所述服务器数据库。

27.如权利要求26所述的系统，其特征在于，包括多个所述控制器和相应的服务器数据库，并且进一步包括主控制器和与所述主控制器处于电子通信的主数据库，

所述控制器被编程为向所述主控制器传送关于由所述相应控制器接收的所述观察数据或在所述相应服务器数据库内的定位数据的进一步数据，

所述主控制器被编程为处理关于所述观察数据的所接收的进一步数据，并且向所述相应控制器传送对所选择的观察数据或定位数据的请求，

28.如权利要求27所述的系统，其特征在于，包括控制器选择模块，所述控制器选择模块被编程为取决于所述移动用户设备的所测量的位置来为个体移动用户设备选择与之进行通信的控制器。