CN110049434B - 一种定位方法、装置、设备及存储介质 - Google Patents
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Abstract
本发明实施例提供了一种定位方法、装置、设备及存储介质;方法包括:接收与无线局域网连接的待定位设备的定位请求;获取连接所述无线局域网的多个样本设备分别对应的位置,以及每个所述样本设备在对应的位置的特征;基于所述每个所述样本设备在对应的位置的特征,确定每个所述样本设备对应的位置是所述无线局域网的部署位置的可靠度;将可靠度满足可靠度条件的位置确定为所述无线局域网的部署位置;将所述无线局域网的部署位置发送给所述待定位设备,以响应所述定位请求。通过本发明实施例,能够适应卫星定位系统无法定位或定位偏差较大环境下的定位,实现对待定位设备的准确定位。
Description
技术领域
本发明涉及通信技术,尤其涉及一种定位方法、装置、设备及存储介质。
背景技术
位置服务是通过定位一个人或物的位置并提供与位置相关服务的技术。位置服务可以被应用于健康、工作、个人生活等不同的领域。比如:根据用户所在的位置在用户手机中提供附近可用服务的广告,根据用户所在的位置提供个人化的天气讯息等。
目前精度最高、应用最广泛的,自然非卫星定位系统例如全球定位系统(GlobalPositioning System,GPS)莫属。而在一些环境中,卫星定位系统并不能有效定位。例如,在室内环境中,由于卫星信号的严重衰减和多径效应,会出现无法定位或定位偏差较大的情况。
发明内容
本发明实施例提供一种定位方法、装置、设备及存储介质,能够适应卫星定位系统无法定位或定位偏差较大环境下的定位,实现对待定位设备的准确定位。
本发明实施例的技术方案是这样实现的:
本发明实施例提供一种定位方法,包括:
接收与无线局域网连接的待定位设备的定位请求;
获取连接所述无线局域网的多个样本设备分别对应的位置,以及每个所述样本设备在对应的位置的特征;
基于所述每个所述样本设备在对应的位置的特征,确定每个所述样本设备对应的位置是所述无线局域网的部署位置的可靠度;
将可靠度满足可靠度条件的位置确定为所述无线局域网的部署位置;
将所述无线局域网的部署位置发送给所述待定位设备以响应所述定位请求。
在上述方案中,所述定位方法还包括:
当所述待定位设备未连接所述无线局域网时,基于所述待定位设备扫描到的无线局域网对应的信号特征,确定所述待定位设备的位置,并将所述待定位设备的位置发送给所述待定位设备以响应所述定位请求。
在上述方案中,所述基于所述待定位设备扫描到的无线局域网对应的信号特征,确定所述待定位设备的位置,包括:
确定在地图所划分的每个所述地理网格中被所述样本设备扫描到的无线局域网;
将每个所述地理网格中被所述样本设备扫描到的无线局域网的信号特征,确定为相应地理网格的位置指纹;
将所述待定位设备扫描到的无线局域网的信号特征,分别与每个所述地理网格的位置指纹进行匹配,将匹配成功的地理网格对应的位置确定为所述待定位设备的位置。
在上述方案中,所述基于所述待定位设备扫描到的无线局域网对应的信号特征,确定所述待定位设备的位置,包括:
确定在地图所划分的每个所述地理网格中被所述样本设备扫描到的无线局域网;
确定每个所述地理网格中被所述样本设备扫描到的无线局域的信号特征所符合的联合概率分布;
确定所述待定位设备扫描到的无线局域网的信号特征,属于每个所述地理网格对应的联合概率分布的概率,将最大概率的地理网格的位置确定为所述待定位设备的位置。
在上述方案中,所述基于所述待定位设备扫描到的无线局域网对应的信号特征,确定所述待定位设备的位置,还包括:
确定包括被所述样本设备扫描到的相同无线局域网的地理网格,并聚合为网格簇;
基于包括所述待定位设备扫描到的无线局域网的网格簇中的地理网格,确定所述待定位设备的位置。
本发明实施例提供一种定位装置,包括:
接收单元,用于接收与无线局域网连接的待定位设备的定位请求;
获取单元,用于获取连接所述无线局域网的多个样本设备分别对应的位置,以及每个所述样本设备在对应的位置的特征;
确定单元,用于基于所述每个所述样本设备在对应的位置的特征,确定每个所述样本设备对应的位置是所述无线局域网的部署位置的可靠度;
条件单元,用于将所述可靠度满足可靠度条件的位置确定为所述无线局域网的部署位置;
响应单元,用于将所述无线局域网的部署位置发送给所述待定位设备,以响应所述定位请求。
在上述方案中,所述装置还包括:查找单元,用于:
当接收到所述定位请求之前,确定多个无线局域网分别对应的部署位置,并预存储到数据库;
当接收到所述定位请求时,在所述数据库中查找所述待定位设备连接的无线局域网的部署位置。
在上述方案中,所述确定单元,还用于:
将所述样本设备在对应的位置的上报次数、上报时间和信号强度至少之一的量化值,进行与所述可靠度呈正相关关系地映射,和/或,
将所述样本设备在对应的位置的移动速度的量化值进行与所述可靠度呈负相关关系地映射;
将映射结果确定为所述样本设备对应的部署位置的可靠度。
在上述方案中,所述装置还包括:筛选单元,用于:
获取扫描到所述无线局域网的多个样本设备分别对应的位置,以及每个所述样本设备在对应的位置的特征;
基于扫描到所述无线局域网的每个所述样本设备在对应的位置的特征,确定每个所述样本设备对应的位置是所述无线局域网的参考部署位置的可靠度;
将可靠度满足可靠度条件的位置确定为所述无线局域网的参考部署位置。
在上述方案中,响应单元,还用于:
确定在地图所划分的每个所述地理网格中被所述样本设备扫描到的无线局域网;
将每个所述地理网格中被所述样本设备扫描到的无线局域网的信号特征,确定为相应地理网格的位置指纹;
将所述待定位设备扫描到的无线局域网的信号特征,分别与每个所述地理网格的位置指纹进行匹配,将匹配成功的地理网格对应的位置确定为所述待定位设备的位置。
在上述方案中,响应单元,还用于:
确定在地图所划分的每个所述地理网格中被所述样本设备扫描到的无线局域网;
确定每个所述地理网格中被所述样本设备扫描到的无线局域的信号特征所符合的联合概率分布;
确定所述待定位设备扫描到的无线局域网的信号特征,属于每个所述地理网格对应的联合概率分布的概率,将最大概率的地理网格的位置确定为所述待定位设备的位置。
在上述方案中,响应单元,还用于:
确定包括被所述样本设备扫描到的相同无线局域网的地理网格,并聚合为网格簇;
基于包括所述待定位设备扫描到的无线局域网的网格簇中的地理网格,确定所述待定位设备的位置。
本发明实施例提供一种定位设备,包括:
存储器,用于存储可执行指令;
处理器,用于执行所述存储器中存储的可执行指令时,实现本发明实施例提供的定位方法。
本发明实施例提供一种存储介质,存储有可执行指令,用于引起处理器执行时,实现本发明实施例提供的定位方法。
本发明实施例具有以下有益效果:
充分利用连接无线局域网时设备的位置可靠的特性,即通过连接无线局域网的样本设备在不同位置的特征,来确定无线网络局域网的部署位置,并将部署位置作为连接无线局域网的待定位设备的位置,从而实现对待定位设备的准确定位。
附图说明
图1是本发明实施例提供的定位系统架构的一个可选的结构示意图;
图2是本发明实施例提供的定位设备的一个可选的结构示意图;
图3是本发明实施例提供的定位方法的一个可选的流程示意图;
图4是本发明实施例提供的定位方法的一个可选的流程示意图;
图5是本发明实施例提供的定位方法的一个可选的流程示意图;
图6是本发明实施例提供的第一位置集中的位置和第二位置集中的位置的一个可选的分布示意图;
图7是本发明实施例提供的第一位置集中的位置和第二位置集中的位置的一个可选的分布示意图;
图8是本发明实施例提供的无线局域网的参考部署位置和第一位置集中的位置的一个可选的分布示意图;
图9是本发明实施例提供的定位方法的一个可选的流程示意图;
图10是本发明实施例提供的定位方法的一个可选的流程示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合附图对本发明作进一步地详细描述,所描述的实施例不应视为对本发明的限制,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例,都属于本发明保护的范围。
在以下的描述中,涉及到“一些实施例”,其描述了所有可能实施例的子集,但是可以理解,“一些实施例”可以是所有可能实施例的相同子集或不同子集,并且可以在不冲突的情况下相互结合。
在以下的描述中,所涉及的术语“第一\第二\第三”仅仅是区别类似的对象,不代表针对对象的特定排序,可以理解地,“第一\第二\第三”在允许的情况下可以互换特定的顺序或先后次序,以使这里描述的本发明实施例能够以除了在这里图示或描述的以外的顺序实施。
除非另有定义,本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中所使用的术语只是为了描述本发明实施例的目的,不是旨在限制本发明。
对本发明实施例进行进一步详细说明之前,对本发明实施例中涉及的名词和术语进行说明,本发明实施例中涉及的名词和术语适用于如下的解释。
1)设备,例如手机、笔记本电脑等各种终端。设备包括:样本设备和待定位设备,样本设备为定位过程中所形成的定位日志被采样的设备,待定位设备为请求定位的设备。
2)定位日志,是样本设备基于卫星定位系统(例如GPS)定位的记录,可以包括:样本设备的位置,无线局域网的标识,无线局域网的信号强度、样本设备的移动速度等不同维度的特征。
3)第一类无线局域网,即设备定位时所扫描到的无线局域网。因为无线相容性认证(WiFi,Wireless Fidelity)技术是目前普遍使用的无线局域网技术,因此在本文中无线局域网也称为WiFi网络,但不应视排除其他无线局域网技术。
4)第二类无线局域网,即设备定位时所连接的无线局域网。
5)数据集,定位日志采用键值对形式记录而形成的数据,键是无线局域网的标识(例如媒体访问控制(Media Access Control,MAC)地址),值包括扫描到相应无线局域网或连接到相应无线局域网的样本设备的位置、以及样本设备在相应位置的特征(包括样本设备所检测到的无线局域网的信号强度、样本设备的移动速度等)。
6)无线局域网的部署位置,即无线局域网所处环境的位置,可以是无线局域网所处环境的任意位置或特定位置,特定位置的类型可以包括:无线局域网的信号覆盖区域的中心位置、最强信号位置、无线局域网中无线接入点的位置、无线局域网中无线路由器的位置。当无线局域网中设置有多个无线接入点和/或无线路由器时,无线局域网的部署位置可以是多个无线接入点和/或无线路由器的中心位置。
7)网络定位,不依赖卫星定位系统进行定位的技术。
相关技术中,待定位设备进行网络定位时,待定位设备向服务器发送定位请求,服务器对待定位设备所扫描到的多个WiFi网络的位置进行均值运算得到中心位置,将得到的中心位置作为锚点,进行指纹定位,以指纹定位的结果响应定位请求。而待定位设备所连接的WiFi网络作为一种强定位特征并未得到有效的利用,使得定位精度低。尤其是在待定位设备扫描到WiFi网络的数目比较少(例如少于5个),用于定位的信息缺乏的情况下,定位精度较低。
针对上述问题,本发明实施例提供一种定位方法,充分利用连接无线局域网时设备的位置可靠的特性,即通过连接无线局域网的样本设备在不同位置的特征,来确定无线网络局域网的部署位置,并将部署位置作为连接无线局域网的待定位设备的位置,从而实现对待定位设备的准确定位。
下面说明实现本发明实施例的定位设备的示例性应用,本发明实施例提供的定位设备可以实施为服务器。下面,将说明定位设备实施为服务器时涵盖服务器的示例性应用。
参见图1,图1是本发明实施例提供的定位系统100的一个可选的架构示意图,为实现支撑一个示例性应用,设备400(示例性示出了设备400-1、设备400-2和设备400-3,其中,设备400-1、设备400-2为样本设备,设备400-3为待定位设备)通过网络连接服务器200,设备400可为移动电话、计算机、数字广播终端、信息收发设备、游戏控制台、平板设备、医疗设备、健身设备、个人数字助理等各种类型的用户终端。网络可以是广域网或者局域网,又或者是二者的组合,使用无线链路实现数据传输。示例性地,网络可为使用无线路由器500所搭建无线局域网501,其无线信号范围覆盖终端400。
设备400-1、设备400-2连接至无线局域网501时,将无线路由器500的MAC地址、自身的位置和在对应位置的特征上报至服务器200。
服务器200获取设备400-1、设备400-2上报的位置1和位置2,以及各位置的特征,基于设备在不同的位置的特征确定不同的位置是无线局域网501的部署位置的可靠度,将可靠度满足可靠度条件的位置度确定无线局域网501的部署位置。服务器200接收到无线局域网501的设备400-3发送的定位请求时,通过无线局域网501的部署响应设备400-3的定位请求,作为设备400-3的定位结果。
在实际应用中,设备400-1、设备400-2和设备400-3不需要同时连接无线局域网501。
当设备400-1连接至无线局域网501时,上报无线路由器500的MAC地址、位置1以及设备400-1在位置1的特征1,当设备400-2连接至无线局域网501时,上报无线路由器500的MAC地址、位置2以及在设备400-2在位置2的特征2。这里,位置1和位置2可分别为设备400-1和设备400-2的GPS位置。
服务器200根据特征1确定位置1为无线局域网501的部署位置的可靠度1,根据特征2确定位置2为无线局域网501的部署位置的可靠度2,将满足可靠度条件的位置比如:可靠度最大的位置确定为无线局域网501的部署位置。
需要说明的是,图1所示的定位系统100中的设备400的数量不进行任何的限定。
在图1中仅示例性地示出了接入无线局域网501中的一个待定位设备400-3的定位方法,当然,不排除可以实施多个待定位设备的情况,其他待定位设备的定位方法可同待定位设备400-3的定位方法。
在图1中仅示例性示出了系统100中的一个无线局域网501,当然,不排除可以实施多个无线局域网的情况。
示例性的,在待定位设备上安装有定位的移动应用(App)作为客户端,用户可通过客户端提交定位请求,由客户端将定位请求通过网络发送至服务器200,并接收服务器200返回的定位结果。
需要说明的是,本发明实施例提供的定位方法,适用于任何需要定位的场景中。例如,地图系统中,实时显示待定位设备当前的位置;微信、微博等社交应用程序中,在用户所发表的内容中携带当前的位置,在天气信息服务系统中,基于定位结果确定天气讯息等。
在一示例中,当用户进入地下商场时,基于GPS信号的衰减,用户的终端无法基于GPS进行定位,当终端接收到获取周围商家信息的用户操作时,无法获取周围的商家信息,此时,可将终端可连接至无线局域网XA,并通过无线局域网XA向服务器发送定位请求,服务器将无线局域网XA的部署位置发送至终端,并获取无线局域网XA的部署位置的一定距离范围内的商家信息,发送给终端,使得终端能够根据所连接的无线局域网获得所处位置周围的商家信息。
在又一示例中,当用户在室内时,基于GPS信号的衰减,用户的终端无法基于GPS进行定位,当终端接收到刷新天气讯息的刷新操作时,无法获取最新的天气讯息,此时,可将终端可连接至附近的无线局域网XB,并通过无线局域网XB向服务器发送定位请求,服务器将无线局域网XB的部署位置发送至终端,并获取无线局域网XB的部署位置处的最新的天气讯息,将最新的天气讯息发送给终端,从而使得终端能够根据所连接的无线局域网获得所处位置最新的天气讯息。
本发明实施例提供的定位设备可以实施为硬件或者软硬件结合的方式,下面说明本发明实施例提供的定位设备的各种示例性实施。
参见图2,图2是本发明实施例提供的服务器200一个可选的结构示意图,这里所描述的结构不应视为限制,例如可以省略下文所描述的部分组件,或者,增设下文所未记载的组件以适应某些应用的特殊需求。
图2所示的服务器200包括:至少一个处理器210、存储器240、至少一个网络接口220和用户接口230。服务器200中的各个组件通过总线系统250耦合在一起。可理解,总线系统250用于实现这些组件之间的连接通信。总线系统250除包括数据总线之外,还包括电源总线、控制总线和状态信号总线。但是为了清楚说明起见,在图2中将各种总线都标为总线系统250。
用户接口230可以包括显示器、键盘、鼠标、轨迹球、点击轮、按键、按钮、触感板或者触摸屏等。
存储器240可以是易失性存储器或非易失性存储器,也可包括易失性和非易失性存储器两者。其中,非易失性存储器可以是只读存储器(ROM,Read Only Memory)。易失性存储器可以是随机存取存储器(RAM,Random Access Memory)。本发明实施例描述的存储器240旨在包括任意适合类型的存储器。
本发明实施例中的存储器240能够存储数据以支持服务器200的操作。这些数据的示例包括:用于在服务器200上操作的任何计算机程序,如操作系统和应用程序。其中,操作系统包含各种系统程序,例如框架层、核心库层、驱动层等,用于实现各种基础业务以及处理基于硬件的任务。应用程序可以包含各种应用程序。
作为本发明实施例提供的定位方法采用软硬件结合实施的示例,本发明实施例所提供的定位方法可以直接体现为由处理器210执行的软件模块组合,软件模块可以位于存储介质中,存储介质位于存储器240,处理器210读取存储器240中软件模块包括的可执行指令,结合必要的硬件(例如,包括处理器210以及连接到总线250的其他组件)完成本发明实施例提供的定位方法。
作为示例,处理器210可以是一种集成电路芯片,具有信号的处理能力,例如通用处理器、数字信号处理器(DSP,Digital Signal Processor),或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等,其中,通用处理器可以是微处理器或者任何常规的处理器等。
下面,将结合前述的实现本发明实施例的定位设备的示例性应用和实施,说明实现本发明实施例的方法。
参见图3,图3是本发明实施例提供的方法的一个可选的流程示意图,将结合图3示出的步骤进行说明。
步骤301,接收与无线局域网连接的待定位设备的定位请求;
当服务器接收到待定位设备的定位请求时,基于所接收的定位请求确定待定位设备是否连接至无线局域网,当待定位设备连接至无线局域网时,获取所连接的无线局域网的标识,例如无线局域网的接入点的MAC地址。
这里,待定位设备连接的无线局域网的标识可以携带在待定位设备所发送的定位请求中。
步骤302,获取连接所述无线局域网的多个样本设备的位置,以及每个所述样本设备在对应的位置的特征。
当样本设备连接至无线局域网,将基于GPS定位得到的位置作为上报信息,和所连接的无线局域网的标识上报至服务器,其中,连接至无线局域网的样本设备的上报信息中包括有至少一个维度的表征样本设备的定位情况的特征,比如:上报时间、移动速度、信号强度等特征。其中,信号强度可通过信号强度指示(Received Signal StrengthIndication,RSSI)指示。
服务器将连接至无线局域网的样本设备上报的定位信息存储在定位日志中。其中,定位日志中,以各无线局域网的标识为键,以样本设备上报的位置和特征为值,以键值对的形式存储连接至无线局域网的不同的样本设备所上报的位置和特征。比如:MAC1对应的无线局域网的键值对可表示为:MAC1:“((X11,Y11)、A11、B11、C11),((X12,Y12)、A12、B12、C12)...((X1n,Y1n)、A1n、B1n、C1n)”;MAC2对应的无线局域网的键值对可表示为:MAC2:“((X21,Y21)、A21、B21、C21),((X22,Y22)、A22、B22、C22)...((X2n,Y2n)、A2n、B2n、C2n)”;以此类推。其中,(Xij,Yij)为连接至MACi标识的无线局域网的样本设备的第j个位置的位置坐标。Aij、Bij和Cij分别为样本设备在位置(Xij,Yij)处上报的不同维度的特征。
这里,当步骤301中待定位设备连接的无线局域网的标识为MAC1时,从定位日志中获取连接至MAC1所标识的无线局域网的多个样本设备分别对应的位置,以及每个样本设备在对应的位置的特征:((X11,Y11)、A11、B11、C11),((X12,Y12)、A12、B12、C12)...((X1n,Y1n)、A1n、B1n、C1n)。
需要说明的是,定位日志中还以各无线局域网的标识为键,以上报的位置和特征为值,以键值对的形式存储扫描到不同的无线局域网的样本设备所上报的位置和特征。
步骤303,基于每个所述样本设备在对应的位置的特征,确定每个所述样本设备对应的位置是所述无线局域网的部署位置的可靠度。
对于待定位设备所连接的无线局域网,服务器基于在步骤302中获取的各位置的特征来计算不同位置对应的密度,以计算的密度表征相应位置是无线局域网的部署位置的可靠度。特征可包括多个维度的特征,比如:上报次数、上报时间、移动速度以及信号强度等。本发明实施例中对特征所包括的维度以及各维度的特征不进行任何的限定。
在实际应用中,当一个维度的特征包括多个不同的值时,该特征可为多个值的统计结果,且统计的方式不进行任何的限定。比如:当特征包括上报时间时,位置1对应的上报时间包括时间1、时间2和时间3,则将时间1、时间2和时间3中的最新时间作为位置1对应的上报时间。又比如:当特征包括移动速度时,位置1对应的移动速度包括:速度1、速度2和速度3,则将速度1、速度2和速度3的平均速度作为位置1对应的移动速度。
在一些实施例中,可以通过这样的方式来实现上述的基于所述每个所述样本设备在对应的位置的特征,确定每个所述样本设备对应的位置是所述无线局域网的部署位置的可靠度:
将所述样本设备在对应的位置的至少一个维度的特征的量化值,映射为所述位置是所述无线局域网的部署位置的可靠度。
这里,将不同维度的特征进行量化得到特征的量化值,根据特征的量化值确定所述位置是所述无线局域网的部署位置的可靠度即密度。其中,量化的具体方式可为对数运算、指数运算等密度函数进行计算。本发明实施例对具体的量化方式不进行任何的限定。
在一些实施例中,将所述样本设备在对应的位置的至少一个维度的特征的量化值,映射为所述位置是所述无线局域网的部署位置的可靠度可以这样执行:
将所述样本设备在对应位置的上报次数、上报时间和信号强度至少之一的量化值,进行与所述可靠度呈正相关关系地映射,和/或,将所述样本设备在对应的位置的移动速度的量化值进行与所述可靠度呈负相关关系地映射;将映射结果确定为所述样本设备对应的位置是所述无线局域网的部署位置的可靠度。
这里,基于以下至少一个维度的特征,确定样本设备的位置是所述无线局域网的部署位置的可靠度:上报次数、上报时间、移动速度和信号强度;其中,上报次数、上报时间和信号强度与可靠度正相关,移动速度与可靠度负相关。
在对特征进行量化时,可以特征为变量定义一密度函数。密度函数的变量可为一维的特征或多维的特征。
比如:当特征包括上报次数count,密度函数的变量为上报次数时,密度函数可为公式(1):
density=ecount 公式(1);
其中,density为密度,count为上报次数。
又比如,当特征包括上报时间,密度函数的变量为上报时间时,密度函数可为公式(2):
density=etime-α 公式(2);
其中,time为上报时间,α为设置的常数。
又比如:当特征包括上报时间和移动速度,密度函数的变量为上报时间和移动速度时,密度函数可为公式(3):
其中,speed为移动速度,α、β为设置的常数。
又比如:当特征包括上报次数、上报时间、移动速度和信号强度,密度函数的变量为:上报次数、上报时间、移动速度和信号强度,密度函数可为公式(4):
其中,rssi为信号强度,c0、c1至c7为常数。
在本发明实施例中,具体的密度函数可根据用户的实际进行设置,本发明实施例对此不进行任何的限定。
步骤304,将所述可靠度满足可靠度条件的位置确定为所述无线局域网的部署位置。
根据步骤303确定不同的位置是所述无线局域网的部署位置的可靠度后,将满足可靠度条件的位置确定为无线局域网的部署位置。比如:将可靠度最大的位置确定为无线局域网的部署位置,又比如:对各位置和各位置的可靠度进行数据拟合,得到拟合曲线,将拟合曲线的极大值对应的位置作为无线局域网的部署位置。
其中,无线局域网的部署位置可指示无线局域网的无线路由器、无线接入点或信号覆盖区域的中心位置、信号覆盖区域的最强信号位置。
在实际应用中,步骤301中定位请求的接收与步骤302至步骤304的执行顺序不分先后。
在一示例中,先接收到定位请求,基于接收到的定位请求中携带的待定位设备所连接的无线局域网的标识,执行步骤302至步骤304,确定待定位设备所接入的无线局域网的部署位置。比如:当待定位设备连接的无线局域网的标识为MAC1时,基于连接至MAC1标识的无线局域网的样本设备的位置以及在各位置的特征,确定MAC1标识的无线局域网的部署位置:位置A。
在又一示例中,先执行步骤302至步骤304,基于定位日志,确定各无线局域网的部署位置,当接收到连接至无线局域网的待定位设备的定位请求后,从步骤302至步骤304的执行结果中获取待定位设备连接的无线局域网的部署位置。比如:基于定位日志中连接至MAC1标识的无线局域网的样本设备的位置以及在各位置的特征,确定MAC1标识的无线局域网的部署位置:位置A,基于定位日志中连接至MAC2标识的无线局域网的样本设备的位置以及在各位置的特征,确定MAC2标识的无线局域网的部署位置:位置B,基于定位日志中连接至MAC3标识的无线局域网的样本设备的位置以及在各位置的特征,确定MAC3标识的无线局域网的部署位置:位置C。当接收到连接至MAC1标识的无线局域网的待定位设备的定位请求时,获取MAC1标识的无线局域网的部署位置:位置A。
步骤305,将所述无线局域网的部署位置发送给所述待定位设备以响应所述定位请求。
在确定待定位设备连接的无线局域网的部署位置后,将定位设备连接的无线局域网的部署作为定位结果,发送至待定位设备,以响应连接至该无线局域网的待定位设备所发起的定位请求。
在本发明实施例中,通过连接无线局域网的样本设备上报的位置、以及在不同的位置的特征,估计无线网络局域网的部署位置,并将所估计出的部署位置作为连接到该无线局域网的待定位设备的定位结果,响应待定位设备发送的定位请求,从而适应各种环境尤其是GPS无法使用后定位偏差大场景下的高精度定位。
在一些实施例中,基于上述步骤301定位请求的接收与上述步骤302至步骤304确定无线局域网的部署位置的时间先后不同,本发明实施例提供的定位方法的实施可包括以下两种定位方式:
定位方式一:离线定位
当接收到所述定位请求之前,确定多个无线局域网分别对应的部署位置,并存储到数据库;当接收到所述定位请求时,在所述数据库中查找所述待定位设备连接的无线局域网的部署位置。
这里,对于多个无线局域网中的每个无线局域网分别执行以下处理以确定对应的部署位置:从多个样本设备分别上报的定位日志中,获取连接无线局域网的多个样本设备分别对应的位置,以及每个样本设备在对应的位置的特征;基于每个所述样本设备在对应的位置的特征,确定每个样本设备对应的位置是无线局域网的部署位置的可靠度;将可靠度满足可靠度条件的位置确定为无线局域网的部署位置,从而基于步骤302至步骤304的确定多个无线局域网中各无线局域网的部署位置。
确定各无线局域网的部署位置后,基于各无线局域网的标识,将各无线局域网的部署位置添加到数据库。这里,部署位置以键值对形式存储到数据库,键为无线局域网的标识,值为对应的部署位置。比如:MAC1表征的无线局域网的部署位置存储为:(MAC1:位置A),MAC2表征的无线局域网的部署位置存储为:(MAC2:位置B),MAC3表征的无线局域网的部署位置存储为:(MAC3:位置C)。
当接收到连接至一无线局域网的待定位设备的定位请求,根据定位请求携带的所连接的无线局域网的标识,在数据库中查找待定位设备连接的无线局域网的部署位置,将所查找的部署位置作为定位结果发送至待定位设备,以响应待定位设备的定位请求。
在离线定位方式下,以图1中的设备400-3为待定位设备,待定位设备和服务器200的交互示例性地如图4所示,包括:
步骤401,服务器确定多个无线局域网的部署位置。
服务器周期性地基于定位日志中记录的连接至多个无线局域网的样本设备的位置和在各位置的特征确定多个无线局域网的部署位置。
其中,步骤401的具体实现参见步骤302至步骤304。
步骤402,服务器将多个无线局域网的部署位置添加到数据库。
步骤403,服务器接收连接至无线局域网的设备的定位请求。
服务器200接收设备400-3的定位请求,且设备400-3连接至无线局域网,则定位请求中携带有设备400-3连接的无线局域网的标识。
步骤404,服务器获取设备所连接的无线局域网的部署位置。
服务器200根据定位请求所携带的无线局域网的标识,从数据库中获取待定位设备所连接的无线局域网的部署位置。
步骤405,服务器以获取的部署位置响应定位请求。
定位方式二:在线定位
这里,在步骤302之前,接收到连接至无线局域网的待定位设备所发起的定位请求,确定所述定位请求携带的连接的无线局域网的标识;基于定位请求携带的无线局域网的标识,获取连接至该无线局域网的多个样本设备的位置,以及多个样本设备在每个位置的特征,并基于所获取的位置以及对应的特征确定无线局域网的部署位置,基于所确定的无线局域网的部署位置响应定位请求。
在在线定位方式下,以图1中的设备400-3为待定位设备,待定位设备和服务器的交互示例性地如图5所示,包括:
步骤501,服务器接收连接至无线局域网的设备的定位请求。
定位请求中携带有设备连接的无线局域网的标识。
步骤502,服务器确定无线局域网的部署位置。
这里,服务器基于定位请求携带的无线局域网的标识,获取定位日志中记录的该标识对应的位置和各位置对应的特征,基于获取的位置及特征执行步骤302至步骤304以确定无线局域网的部署位置。
步骤503,服务器以无线局域网的部署位置,响应定位请求。
在本发明实施例中,服务器可基于数据库中预先存储的位置直接响应所接收的定位请求,从而实现待定位设备的快速定位。服务器还可基于待定位设备所连接的无线局域网实时确定该无线局域网的部署位置,基于所确定的部署位置响应所接收的定位请求,从而基于服务器所记录的定位日志的最新记录来对待定位设备进行定位。
在实际应用中,可根据定位日志中连接至无线局域网的样本设备的位置和特征的数据量来确定使用离线定位还是在线定位。当数据量小于设定的数据量阈值时,进行在线定位,在保证定位速度的情况下,基于最新的定位日志进行定位。当数据量大于设定的数据量阈值时,进行离线定位,从而提高定位速度。
在一些实施例中,在步骤303确定所述可靠度之前,还可以执行:
基于扫描到所述无线局域网的多个样本设备的位置,确定无线局域网的参考部署位置;在连接所述无线局域网的设备的至少两个位置中,确定与所述参考部署位置的距离满足距离接近条件的位置;当满足距离接近条件的位置的数量超出数量阈值时,筛除不满足所述距离接近条件的位置以及对应的特征。
这里,可基于连接到无线局域网的样本设备的位置构成第一位置集,基于扫描到无线局域网的样本设备的位置构成第二位置集。其中,第一位置集是无线局域网为第二类无线局域网时的位置集,第二位置集是无线局域网为第一类无线局域网时的位置集。
根据第二位置集中样本设备的位置,确定无线局域网的参考部署位置,并以无线局域网的参考部署位置为锚点,确定第一位置集中各位置与无线局域网的参考部署位置之间的距离。当第一位置集中,与无线局域网的参考部署位置之间的距离满足距离接近条件的位置的数量超出数量阈值时,表征无线局域网的部署位置唯一;当第一位置集中,与无线局域网的参考部署位置之间的距离满足距离接近条件的位置的数量小于数量阈值时,表征无线局域网的部署位置不唯一。其中,可将第一位置集中,与参考部署位置的距离小于距离阈值的位置,确定为满足距离接近条件的位置。
无线局域网的部署位置唯一时,表征发出无线局域网的无线信号的接入点或无线路由器未进行长距离的搬移且不存在多个接入点或无线路由器使用同一无线局域网的标识的情况。此时,第一位置集中的位置和第二位置集中的位置的分布可如图6所示,第二位置集中的位置(白点所示)和第一位置集中的位置(黑点所示)所表征的无线局域网的部署位置唯一。
无线局域网的部署位置不唯一,表征发出无线局域网的无线信号的接入点或无线路由器进行长距离的搬移或存在多个接入点或无线路由器使用同一无线局域网的标识的情况。此时,第一位置集中的位置和第二位置集中的位置的分布可如图7所示,第二位置集中的位置(白点所示)和第一位置集中的位置(黑点所示)分别在区域701和区域702中都存在,无线局域网的部署位置不唯一。
当确定无线局域网的部署位置唯一时,筛除第一位置集中不满足距离接近条件的位置以及对应的特征,仅基于满足距离接近条件的位置以及对应的特征,挖掘无线局域网的部署位置。
无线局域网的参考部署位置和第一位置集中的位置的分布可如图8所示,这里,以无线局域网的参考部署位置801为中心,以距离阈值为半径,确定无线局域网的有效连接区域(如图8中的虚线所示的区域),以第一位置集中的位置(黑点所示)在有效连接区域内数据作为连接无线网络的样本设备的位置的有效位置,且当有效位置足够多时,表征无线局域网的部署位置唯一,筛除第一位置集中不属于有效连接区域的位置,基于有效连接区域内的位置确定无线局域网的部署位置。
在一些实施例中,基于扫描所述无线局域网的设备的位置,确定所述无线局域网的参考部署位置可以这样执行:
获取扫描到所述无线局域网的多个样本设备分别对应的位置,以及每个所述样本设备在对应的位置的特征;基于扫描到所述无线局域网的每个所述样本设备在对应的位置的特征,确定每个所述样本设备对应的位置是所述无线局域网的参考部署位置的可靠度;将可靠度满足可靠度条件的位置确定为所述无线局域网的参考部署位置。
这里,确定第二位置集中各位置对应的特征,基于各位置对应的特征计算各位置为无线局域网的参考部署位置的可靠度,将可靠度满足可靠度条件的位置确定为所述无线局域网的参考部署位置。当第二位置集中的位置(白点所示)的分布如图6所示,确定的无线局域网的参考部署位置可如图8中的点801所示。
基于扫描到无线局域网的样本设备的各位置对应的特征计算各位置为无线局域网的参考部署位置的可靠度的计算方式可参考步骤303,这里不再赘述。
在本发明实施例中,基于扫描到无线局域网的样本设备的位置,对连接到无线局域网的样本设备的位置进行筛选,避免了无线局域网的部署位置不唯一时所估算的部署位置不准确的情况。
在一些实施例中,步骤305还可以这样执行:获取所述待定位设备扫描到的无线局域网;当所述扫描到的无线局域网满足设定的阈值条件时,将所述无线局域网的部署位置发送给所述待定位设备以响应所述定位请求。
在待定位终端发送的定位请求的消息体分配有以下数据的字段:连接到的无线局域网的标识,扫描到的无线局域网的标识和比如信号强度等信号特征,从而通过解析定位请求的字段可以确定待定位设备是否连接到无线局域网,以及待定位设备扫描到的无线局域网的标识和信号强度。
在执行步骤305时,通过定位请求确定待定位设备所扫描的无线局域网的标识和信号特征,根据所扫描到的无线局域网的标识和信号特征,将待定位设备所扫描到的无线局域网与设定阈值进行匹配,当待定位设备所扫描到的无线局域网与设定的阈值条件匹配,则将待定位设备连接的无线局域网的部署位置发送给所述待定位设备以响应该定位请求;当待定位设备所扫描到的无线局域网与设定的阈值条件不匹配,则根据待定位设备扫描的无线局域网的信号特征确定所述待定位设备的位置,将确定的待定位设备的位置发送至待定位设备,以响应该定位请求。
这里,阈值条件可为以下条件中的一个或多个的组合:
a)、扫描到的无线局域网的信号特征的数量小于设定的信号特征数量阈值;
b)、扫描到的无线局域网的数量小于设定的扫描网络数量阈值;
当信号特征的数量小于设定的信号特征数量阈值时,无法进行指纹定位或指纹定位的置信度低。当扫描到的无线局域网的数量小于设定的扫描网络数量阈值,指纹定位所计算的位置的置信度低。
其中,信号特征,也可称为位置指纹,可以是多种类型的、任何“位置独特”的对区分位置有帮助的特征。比如,某个位置上通信信号的多径结构、某个位置上是否能检测到无线局域网、某个位置上检测到的来自无线局域网的信号的接收信号强度(Received SignalStrength,RSS)、某个位置上通信时信号的往返时间或延迟等信息,这些信息都能作为一个信号特征,或者也可以将其组合起来作为信号特征。
本发明实施例中,当根据待定位设备扫描的无线局域网的信号特征确定待定位设备的位置时,可通过指纹定位确定待定位设备的位置。指纹定位所采用的算法可以包括:确定性的定位算法、概率性的定位算法等。
这里,本发明实施例中信号特征数量阈值的大小以及扫描网络数量阈值的大小可根据用户实际需求进行设置。
在本发明实施例提供的定位方法中,当待定位设备扫描到的无线局域网满足阈值条件时,基于连接的无线局域网的部署位置响应定位请求,否则,基于待定位设备扫描到的无线局域网的信号特征,得到的待定位设备的位置,从而满足不同场景下的定位需求。
在一些实施例中,当所述待定位设备未连接所述无线局域网时,基于所述待定位设备扫描到的无线局域网对应的信号特征,确定所述待定位设备的位置,并将所述待定位设备的位置发送给所述待定位设备以响应所述定位请求。
服务器接收到定位请求后,对定位请求进行分析,确定待定位设备是否连接至无线局域网。当定位设备连接至无线局域网时,基于所连接的无线局域网的部署位置响应定位请求。当定位设备未连接至无线局域网时,基于定位请求获取待定位设备扫描到的至少一个无线局域网,以及所扫描到的各无线局域网的信号特征,基于所扫描到的各无线局域网的信号特征确定待定位设备的位置,将确定的待定位设备的位置发送至待定位设备,以响应接收到的定位请求。
这里,基于待定位设备扫描到的无线局域网的信号特征,确定待定位设备的位置时,可通过指纹定位确定待定位设备的位置。指纹定位所采用的算法可以包括确定性的定位算法、概率性的定位算法等。
在本发明实施例中,接收到待定位设备的定位请求后,判断待定位设备是否连接至无线局域网。当定位设备连接至无线局域网时,基于所连接的无线局域网的部署位置响应定位请求,其中,无线局域网的部署位置基于连接至无线局域网的样本设备的位置确定。当定位设备未连接至无线局域网时,基于扫描到的无线局域网的信号特征确定待定位设备的位置,其中,基于扫描到的无线局域网的信号特征、以及不同地理网格中样本设备扫描到无线局域网的信号特征之间的匹配,确定待定位设备的位置;从而基于待定位设备是否连接到无线局域网,在不同的定位方式中进行动态切换。
算法一、确定性的定位算法
这里,基于所述待定位设备扫描到的无线局域网对应的信号特征,确定所述待定位设备的位置可以这样执行:
将地图划分为多个地理网格,确定在每个所述地理网格中被所述样本设备扫描到的无线局域网;将每个所述地理网格中被所述样本设备扫描到的无线局域网的信号特征,确定为相应地理网格的位置指纹;将所述待定位设备扫描到的无线局域网的信号特征,分别与每个所述地理网格的位置指纹进行匹配,将匹配成功的地理网格对应的位置确定为所述待定位设备的位置。
基于地图中地理网格的划分,将定位日志中扫描到无线局域网的样本设备的位置分别落在对应的地理网格中,从而确定每个地理网格所包括的被样本设备扫描到的无线局域网。将每个地理网格所包括的无线局域网的信号特征作为相应地理网格的位置指纹,确定各地理网格的位置指纹和待定位设备扫描到的无线局域网的信号特征之间的距离,将距离最小的地理网格的位置作为待定位设备的位置。
比如:地图所包括的地理网格包括有:网格1、网格2、网格3和网格4,确定各地理网格的位置指纹和待定位设备扫描到的无线局域网的信号特征之间的距离,分别为D1、D2、D3和D4,且D3<D1<D4<D2,则将距离最小的地理网格网格3的位置作为待定位设备的位置。
当地图中包括有M个地理网格,每个地理网格的位置指纹是由N个无线局域网的信号强度构成的向量S,且向量S为N维向量,向量的元素为si,1<i≤N,也就是说地图有N个可见的无线局域网。待定位设备所扫描到的多个无线局域网的信号特征构成向量R,向量R和向量S的维度相同,向量R和向量S的距离D的计算公式可如公式(5)所示:
其中,ri为待定位设备扫描到的第i个无线局域网的信号特征,si为地理网格的第i个无线局域网的信号特征。
算法二、概率性的定位算法
这里,所述基于所述待定位设备扫描到的无线局域网对应的信号特征,确定所述待定位设备的位置可以这样执行:
确定所述待定位设备扫描到的无线局域网的信号特征,属于每个所述地理网格对应的联合概率分布的概率,将最大概率的地理网格的位置确定为所述待定位设备的位置。
基于地图中地理网格的划分,将定位日志中扫描到无线局域网的样本设备的位置分别落在对应的地理网格中,从而确定每个地理网格所包括的被样本设备扫描到的无线局域网。将每个地理网格所包括的被样本设备扫描到的无线局域网的信号特征的联合概率分布作为相应地理网格的位置指纹,计算待定位设备扫描到的无线局域网的信号特征属于每个地理网格的联合概率分布的可能性即概率,也就是待定位设备扫描到的无线局域网的信号特征出现在每个网格的概率,并将概率最大的地理网格的位置作为待定位设备的位置。这里,在计算联合概率分布时,可以RSS的边缘分布的乘积作为联合概率分布。
可通过公式(6)计算待定位设备扫描到的无线局域网的信号特征属于每个地理网格的联合概率分布的概率P(GP|R):
其中,P(GP)为地理网格GP所包括的被样本设备扫描到的无线局域网的信号特征的联合概率分布,P(R|GP)为示在网格GP出现向量R的概率,P(R)为向量R的联合概率分布,向量R为待定位设备所扫描到的多个无线局域网的信号特征构成的向量。
这里,待定位设备扫描到的无线局域网的信号特征属于每个地理网格的联合概率分布的概率也可以理解为;已知待定位设备扫描到的无线局域网的信号特征的情况下,包括被样本设备扫描到的无线局域网的信号特征的地理网格能产生待定位设备扫描到的无线局域网的信号特征的概率。
需要说明的是,在确定所述待定位设备扫描到的无线局域网的信号特征之前,将地图对应的地理空间通过网格离散化划分为例如间距为1~2m的地理网格,使用样本设备的定位日志(包括位置、信号强度及样本设备所扫描到的无线局域网的标识,例如AP的MAC地址)标记地理网格,记录地理网格的位置、信号特征(例如信号强度、多径结构、往返时间或延迟等)及样本设备所扫描到的无线局域网的标识。
在一些实施例中,在上述两种定位算法中,还可以执行:
确定包括被所述样本设备扫描到的相同无线局域网的地理网格,并聚合为网格簇;基于包括所述待定位设备扫描到的无线局域网的网格簇中的地理网格,确定所述待定位设备的位置。
这里,基于地图所划分的每一个地理网格所包括的被样本设备扫描到的无线局域网,将包括至少一个相同无线局域网的地理网格划分为一个网格簇。对于一个网格簇中的地理网格,被样本设备扫描到的无线局域网相同。
在确定待定位设备的位置特征时,在所有的网格簇中,查找待定位设备所扫描到的无线局域网对应的网格簇即包括所述待定位设备扫描到的无线局域网的网格簇,将查找到的网格簇中的每一个地理网格被样本设备扫描到的无线局域网的信号特征和待定位设备的信号特征基于距离或联合概率密度进行匹配,将距离最小或概率最大的地理网格的位置作为待定位设备的位置。
在本发明实施例中,当待定位设备未连接到无线局域网时,基于待定位设备扫描到的无线局域网的信号特征的指纹定位,得到的待定位设备的位置,从而满足不同场景下的定位需求。
参见图9,图9是本发明实施例提供的方法的一个可选的流程示意图,将结合图9示出的步骤进行说明。
步骤901,待定位设备连接至无线局域网的情况下,触发定位请求,并将所述定位请求发送至服务器。
步骤902,所述服务器基于所述无线局域网的部署位置,响应所述待定位设备所发起的定位请求。
步骤903,所述待定位设备接收所述无线局域网的部署位置,并输出所述无线局域网的部署位置。
其中,服务器可基于图3所示的步骤302至步骤304确定所述无线局域网的部署位置。
下面,以无线局域网为WiFi网络为例,说明本发明实施例在一个实际的应用场景中的示例性应用。
在本发明实施例中,服务器在网络定位时,利用用户设备发送的定位请求中包含的扫描的WiFi网络的多个MAC地址进行聚类定位,即利用扫描的WiFi网络的多个MAC地址加权平均出一个中心位置,将该中心位置作为锚点进行指纹定位。
如果用户设备扫描到的MAC较少(即扫描到的WiFi网络较少),则聚类定位结果会不准确,进而会导致定位结果不准确,定位精度低。
在一些场景下,用户设备会连接附近的WiFi网络,用户设备的位置在该连接的WiFi网络附近。在上述网络定位中,连接的WiFi网络作为一种强定位特征并未得到有效的利用。并且,当服务器接收到定位请求后,不加区分地直接执行上述网络定位。
本发明实施例还提供一种定位方法,引入连接WiFi网络,包括:
1、离线挖掘阶段:
a)服务器抽取带GPS位置且包含连接WiFi网络的MAC地址的定位日志,生成第一数据集,其中记录了样本设备的位置、样本设备在各位置的特征、以及样本设备所连接的WiFi网络(即第二类无线局域网)。
b)服务器基于第二数据集挖掘参考部署位置,第二数据集中包括样本设备的位置、样本设备在各位置的特征、以及样本设备所扫描的WiFi网络(即第一类无线局域网),并以参考部署位置为锚点,对第一数据集中的位置进行过滤,利用第一数据集中过滤后的位置以及各位置对应的特征,计算WiFi网络的新的部署位置。
2、定位阶段:
如果服务器接收到连接至WiFi网络的待定位设备发送定位请求,服务器通过一系列的阈值条件,估计是否使用新的部署位置进行定位。其中,阈值条件可为:a、无法进行指纹定位;b、指纹定位的置信度比较低;c、扫描到的Wi-Fi数目很少(如小于5个)。
本发明实施例提供的定位方法,引入第二类WiFi网络,利用第二类WiFi网络的定位日志生成独立于第一类WiFi网络的第二数据集的第一数据集,并以第一数据集挖掘WiFi网络的新的部署位置,将新的部署位置用于连接至WiFi网络的待定位设备的网络定位中,从而提升连接至WiFi网络的待定位设备的定位精度。尤其是在待定位设备扫描到的WiFi网络的数量比较少(例如:少于5个)的情况下,利用连接WiFi特征可以显著提高网络定位的精度,提升用户定位体验。
下面,基于图10,对本发明实施例提供的定位方法进行进一步描述,包括:离线挖掘阶段9010和线上定位阶段9020。
离线挖掘阶段9010:利用服务器采集的定位日志9011得到数据集,并基于数据集挖掘部署位置。
其中,定位日志9011中的定位信息可为一段时间,比如:几天、几月或几年的定位记录。
基于定位日志9011中上报定位信息的设备和WiFi网络的关系不同,即WiFi设备为扫描到的WiFi网络或连接的WiFi网络,数据集包括数据集9012(即第二数据集)和数据集9013(即第一数据集)。
这里,抽取定位日志中带GPS位置和WiFi网络作为扫描到的WiFi网络时的MAC地址的定位日志。其中,以WiFi网络的MAC地址为键,确定每个MAC地址关联的每个GPS位置中,一个或多个样本设备上报的多个维度的特征,比如:上报次数、上报时间、移动速度、信号强度等,形成训练数据,并基于训练数据构成数据集9012。
抽取定位日志中带GPS位置和WiFi网络作为连接的WiFi网络时的MAC地址的定位日志,其中,以该WiFi网络的MAC地址为键,确定每个MAC地址关联的每个GPS位置中,一个或多个设备上报的多个维度的特征,形成训练数据,并基于训练数据生成独立于数据集9012的数据集9013。
在确定数据集9012后,利用数据集9012挖掘WiFi网络为扫描到的WiFi网络时的部署位置即参考部署位置:位置X,并将位置X加入扫描位置库9014中。
这里,对于一MAC地址,将数据集9012中的训练数据以GPS位置的经纬度为坐标映射到经纬度坐标系中,形成一个密集的点簇,每个点代表一条训练数据。假设单个点具有密度,则以特征中的上报次数、上报时间、移动速度、信号强度等作为密度函数的参数,计算每个点的密度,并将密度最大的点的GPS位置:位置Y,作为估计的新的部署位置。其中,各点的密度表征该点所述无线局域网的部署位置的可靠度。
在本发明实施例中,连接无线局域网的设备上报的位置可是随机的,且可为任意一位置,因此,在每个位置的概率是0,但不同的位置之间存在相对概率,这里的密度表征各位置之间的相对概率。
点的密度可以该点簇的概率密度函数(密度函数)来计算,其中,密度函数可为以下公式(4),
通过数据集9013中包含的上报次数、上报时间、移动速度、信号强度等特征,确定各GPS位置的密度,挖掘密度最大的点的GPS位置信息作为估计的WiFi网络的新的部署位置,并将位置Y添加到连接位置库9015(即数据库)。
这里,可以位置X为锚点,判断位置X周围是否存在连接至WiFi网络的GPS位置。如果不存在,则不计算位置Y;如果存在连接WiFi的训练数据,且数据量超过设置的分布相关度阈值,则利用数据集9013中该锚点周围的GPS位置以及对应的特征,挖掘位置Y。其中,基于位置X周围是否存在连接WiFi的GPS位置以判断WiFi网络的部署位置是否唯一,避免一个MAC可能出现在多台WiFi设备的情况(即多址问题)或WiFi设备的部署位置发生变化时部署位置不唯一的场景下,所估计的新的部署位置不准确的情况发生。
其中,基于数据集9013或数据集9013中位置Y周围的GPS位置以及对应的特征,挖掘位置Y的计算方法可与利用数据集9012挖掘位置X的计算方法相同。
位置库中的数据可包括MAC字段,估计的部署位置、以及该部署位置的密度。这里,一个MAC地址对应一个部署位置,多个MAC地址对应多个部署位置,形成位置库。
WiFi网络被设备扫描到时,与设备的连接关系包括连接与未连接两种情况,当WiFi网络与设备连接时,为设备扫描到的WiFi网络,也为设备连接的WiFi网络,当WiFi网络与设备未连接时,为设备扫描到的WiFi网络。因此,数据集9013是数据集9012的子集,数据集9013所确定的位置Y,更接近WiFi网络的真实地理位置。
线上定位阶段9020:为连接至WiFi网络的待定位设备提供定位服务。
当服务器接收到待定位设备的定位请求9021,首先判断定位请求9021是否包含所连接的WiFi网络的MAC地址。如果定位请求9021不包含连接的WiFi网络的MAC地址,则调用算法9022进行定位得到定位结果9024,其中,算法9022可为指纹定位、基于扫描到的WiFi网络的聚类定位等算法。
如果定位请求9021包含连接的WiFi网络的MAC地址,则基于阈值条件9023判断是否使用连接的WiFi网络进行定位。如果不满足阈值条件9023,则基于算法9022定位得到定位结果9024,如果满足阈值条件9023,则基于定位请求携带的所连接的WiFi网络的MAC地址9025,从位置库9015得到定位结果9026。
阈值条件9023可为以下的条件a、条件b条件c中的一个或多个。
这里,当满足以下阈值条件中的条件c且任意满足条件a或条件b时,服务器利用位置库9015为待定位设备进行定位。
条件a、无法进行指纹定位;
当定位请求中未携带扫描到的WiFi网络的位置指纹时,确定无法进行指纹定位。
条件b、指纹定位的置信度低;
当定位请求中携带的扫描到的WiFi网络的位置指纹的数量小于信号特征数量阈值时,认为指纹定位的概率低。
条件c、扫描到的WiFi网络的数量小于扫描网络数量阈值(如5个)。
此时,扫描到的WiFi网络的聚类定位所计算的位置置信度较低。
在实际应用中,当通过设备扫描到的WiFi网络聚类定位时,可使用位置库9015中的位置进行聚类定位。
这里,也可将WiFi网络是否为连接的WiFi网络作为一个维度的特征,在之后的位置挖掘过程中,对连接过WiFi网络的位置赋予更高的密度。
本发明实施例提供的定位方法具有以下技术效果:
1、由于设备连接的WiFi网络属于强特征,定位请求一旦包含连接的WiFi网络,则表征待定位设备在所连接的WiFi网络附近,从而通过连接的WiFi网络进行定位,提升定位精度。
2、通过连接至WiFi网络的样本设备在不同位置的特征,挖掘WiFi网络的部署位置,使得挖掘出的WiFi网络的部署位置更接近WiFi网络的实际地理位置。
3、能够广泛用于扫描到的WiFi网络数量很少(如少于5个)且待定位设备连接了WiFi网络的定位场景,利用待定位设备连接的WiFi网络显著提高此类定位场景的定位精度。
下面说明软件模块的示例性结构,在一些实施例中,如图2所示,位于存储器240中,用于实现上述定位方法的定位装置的软件模块可以包括:
接收单元241,用于接收与无线局域网连接的待定位设备的定位请求;
获取单元242,用于获取连接所述无线局域网的多个样本设备分别对应的位置,以及每个所述样本设备在对应的位置的特征;
确定单元243,用于基于所述每个所述样本设备在对应的位置的特征,确定每个所述样本设备对应的位置是所述无线局域网的部署位置的可靠度;
条件单元244,用于将所述可靠度满足可靠度条件的位置确定为所述无线局域网的部署位置;
响应单元245,用于将所述无线局域网的部署位置发送给所述待定位设备,以响应所述定位请求。
在一些实施例中,定位装置还包括:查找单元,用于:
当接收到所述定位请求之前,确定多个无线局域网分别对应的部署位置,并预存储到数据库;
当接收到所述定位请求时,在所述数据库中查找所述待定位设备连接的无线局域网的部署位置。
在一些实施例中,确定单元243,还用于:
将所述样本设备在对应的位置的至少一个维度的特征的量化值,映射为所述样本设备对应的位置是所述无线局域网的部署位置的可靠度。
在一些实施例中,确定单元243,还用于:
将所述样本设备在对应的位置的上报次数、上报时间和信号强度至少之一的量化值,进行与所述可靠度呈正相关关系地映射,和/或,
将所述样本设备在对应的位置的移动速度的量化值进行与所述可靠度呈负相关关系地映射;
将映射结果确定为所述样本设备对应的部署位置的可靠度。
在一些实施例中,定位装置还包括:筛选单元,用于:
确定所述可靠度之前,基于扫描所述无线局域网的设备的位置,确定所述无线局域网的参考部署位置;
在连接所述无线局域网的设备的至少两个位置中,确定与所述参考部署位置的距离满足距离接近条件的位置;
当满足距离接近条件的位置的数量超出数量阈值时,筛除不满足所述距离接近条件的位置以及对应的特征。
在一些实施例中,所述筛选单元,还用于:
获取扫描到所述无线局域网的多个样本设备分别对应的位置,以及每个所述样本设备在对应的位置的特征;
基于扫描到所述无线局域网的每个所述样本设备在对应的位置的特征,确定每个所述样本设备对应的位置是所述无线局域网的参考部署位置的可靠度;
将可靠度满足可靠度条件的位置确定为所述无线局域网的参考部署位置。
在一些实施例中,响应单元245,还用于:
获取所述待定位设备扫描到的无线局域网;
当所述扫描到的无线局域网满足设定的阈值条件时,将所述无线局域网的部署位置发送给所述待定位设备以响应所述定位请求
在一些实施例中,响应单元245,还用于:
当所述待定位设备未连接所述无线局域网时,基于所述待定位设备扫描到的无线局域网对应的信号特征,确定所述待定位设备的位置,并将所述待定位设备的位置发送给所述待定位设备以响应所述定位请求。
在一些实施例中,响应单元245,还用于:
确定在地图所划分的每个所述地理网格中被所述样本设备扫描到的无线局域网;
将每个所述地理网格中被所述样本设备扫描到的无线局域网的信号特征,确定为相应地理网格的位置指纹;
将所述待定位设备扫描到的无线局域网的信号特征,分别与每个所述地理网格的位置指纹进行匹配,将匹配成功的地理网格对应的位置确定为所述待定位设备的位置。
在一些实施例中,响应单元245,还用于:
确定在地图所划分的每个所述地理网格中被所述样本设备扫描到的无线局域网;
确定每个所述地理网格中被所述样本设备扫描到的无线局域的信号特征所符合的联合概率分布;
确定所述待定位设备扫描到的无线局域网的信号特征,属于每个所述地理网格对应的联合概率分布的概率,将最大概率的地理网格的位置确定为所述待定位设备的位置。
在一些实施例中,响应单元245,还用于:
确定包括被所述样本设备扫描到的相同无线局域网的地理网格,并聚合为网格簇;
基于包括所述待定位设备扫描到的无线局域网的网格簇中的地理网格,确定所述待定位设备的位置。
作为本发明实施例提供的定位方法采用硬件实施的示例,本发明实施例所提供的定位方法可以直接采用硬件译码处理器形式的处理器210来执行完成,例如,被一个或多个应用专用集成电路(ASIC,Application Specific Integrated Circuit)、DSP、可编程逻辑器件(PLD,Programmable Logic Device)、复杂可编程逻辑器件(CPLD,ComplexProgrammable Logic Device)、现场可编程门阵列(FPGA,Field-Programmable GateArray)或其他电子元件执行实现本发明实施例提供的定位方法。
本发明实施例提供一种存储有可执行指令的存储介质,其中存储有可执行指令,当可执行指令被处理器执行时,将引起处理器执行本发明实施例提供的定位方法,例如,如图3示出的定位方法。
在一些实施例中,存储介质可以是FRAM、ROM、PROM、EPROM、EEPROM、闪存、磁表面存储器、光盘、或CD-ROM等存储器;也可以是包括上述存储器之一或任意组合的各种设备。
在一些实施例中,可执行指令可以采用程序、软件、软件模块、脚本或代码的形式,按任意形式的编程语言(包括编译或解释语言,或者声明性或过程性语言)来编写,并且其可按任意形式部署,包括被部署为独立的程序或者被部署为模块、组件、子例程或者适合在计算环境中使用的其它单元。
作为示例,可执行指令可以但不一定对应于文件系统中的文件,可以可被存储在保存其它程序或数据的文件的一部分,例如,存储在超文本标记语言(HTML,HyperTextMarkup Language)文档中的一个或多个脚本中,存储在专用于所讨论的程序的单个文件中,或者,存储在多个协同文件(例如,存储一个或多个模块、子程序或代码部分的文件)中。
作为示例,可执行指令可被部署为在一个计算设备上执行,或者在位于一个地点的多个计算设备上执行,又或者,在分布在多个地点且通过通信网络互连的多个计算设备上执行。
综上所述,通过本发明实施例,能够通过待定位设备是否连接到无线局域网而通过不同的方式来确定待定位设备的定位结果,其中,当连接到无线局域网时,将无线局域网的部署位置作为定位结果,当未连接至无线局域网时,通过扫描到的无线局域网的信号特征确定待定位设备的位置,从而在基于待定位设备所处的环境不同,通过不同的方式进行定位。其中,在确定无线局域网的部署位置时,通过连接至无线局域网的样本设备的定位信息,估计无线网络局域网的部署位置,从而提高定位精度,实现对待定位设备的准确定位。
以上所述,仅为本发明的实施例而已,并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和范围之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均包含在本发明的保护范围之内。
Claims (13)
1.一种定位方法,其特征在于,包括:
接收与无线局域网连接的待定位设备的定位请求;
获取连接所述无线局域网的多个样本设备分别对应的位置,以及每个所述样本设备在对应的位置的特征;
基于连接到无线局域网的样本设备的位置构成第一位置集,基于扫描到无线局域网的样本设备的位置构成第二位置集;
根据所述第二位置集中样本设备的位置,确定无线局域网的参考部署位置,并以无线局域网的参考部署位置为锚点,确定第一位置集中各位置与无线局域网的参考部署位置之间的距离;
当第一位置集中,与无线局域网的参考部署位置之间的距离满足距离接近条件的位置的数量超出数量阈值时,表征无线局域网的部署位置唯一,筛除不满足所述距离接近条件的样本设备的位置以及对应的特征;当第一位置集中,与无线局域网的参考部署位置之间的距离满足距离接近条件的位置的数量小于数量阈值时,表征无线局域网的部署位置不唯一;
基于每个筛选后样本设备在对应的位置的特征,确定所述每个筛选后样本设备对应的位置是所述无线局域网的部署位置的可靠度;
将可靠度满足可靠度条件的位置确定为所述无线局域网的部署位置;
将所述无线局域网的部署位置发送给所述待定位设备,以响应所述定位请求。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:
当接收到所述定位请求之前,确定多个无线局域网分别对应的部署位置,并预存储到数据库;
当接收到所述定位请求时,在所述数据库中查找所述待定位设备连接的无线局域网的部署位置。
3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述基于每个筛选后样本设备在对应的位置的特征,确定所述每个筛选后样本设备对应的位置是所述无线局域网的部署位置的可靠度,包括:
将所述筛选后样本设备在对应的位置的至少一个维度的特征的量化值,映射为所述筛选后样本设备对应的位置是所述无线局域网的部署位置的可靠度。
4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,所述将所述筛选后样本设备在对应的位置的至少一个维度的特征的量化值,映射为所述筛选后样本设备对应的位置是所述无线局域网的部署位置的可靠度,包括:
将所述筛选后样本设备在对应的位置的上报次数、上报时间和信号强度至少之一的量化值,进行与所述可靠度呈正相关关系地映射,和/或,
将所述筛选后样本设备在对应的位置的移动速度的量化值进行与所述可靠度呈负相关关系地映射;
将映射结果确定为所述筛选后样本设备对应的位置是所述无线局域网的部署位置的可靠度。
5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述根据所述第二位置集中样本设备的位置,确定无线局域网的参考部署位置,包括:
获取所述第二位置集中多个样本设备分别对应的位置,以及每个所述样本设备在对应的位置的特征;
基于所述第二位置集中每个所述样本设备在对应的位置的特征,确定每个所述样本设备对应的位置是所述无线局域网的参考部署位置的可靠度;
将可靠度满足可靠度条件的位置确定为所述无线局域网的参考部署位置。
6.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述将所述无线局域网的部署位置发送给所述待定位设备以响应所述定位请求,包括:
获取所述待定位设备扫描到的无线局域网;
当所述扫描到的无线局域网满足设定的阈值条件时,将所述无线局域网的部署位置发送给所述待定位设备以响应所述定位请求。
7.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:
当所述待定位设备未连接所述无线局域网时,基于所述待定位设备扫描到的无线局域网对应的信号特征,确定所述待定位设备的位置,并将所述待定位设备的位置发送给所述待定位设备以响应所述定位请求。
8.一种定位装置,其特征在于,包括:
接收单元,用于接收与无线局域网连接的待定位设备的定位请求;
获取单元,用于获取连接所述无线局域网的多个样本设备分别对应的位置,以及每个所述样本设备在对应的位置的特征;
筛选单元,用于基于连接到无线局域网的样本设备的位置构成第一位置集,基于扫描到无线局域网的样本设备的位置构成第二位置集;以及根据所述第二位置集中样本设备的位置,确定无线局域网的参考部署位置,并以无线局域网的参考部署位置为锚点,确定第一位置集中各位置与无线局域网的参考部署位置之间的距离;以及当第一位置集中,与无线局域网的参考部署位置之间的距离满足距离接近条件的位置的数量超出数量阈值时,表征无线局域网的部署位置唯一,筛除不满足所述距离接近条件的样本设备的位置以及对应的特征;当第一位置集中,与无线局域网的参考部署位置之间的距离满足距离接近条件的位置的数量小于数量阈值时,表征无线局域网的部署位置不唯一;
确定单元,用于基于每个筛选后样本设备在对应的位置的特征,确定所述每个筛选后样本设备对应的位置是所述无线局域网的部署位置的可靠度;
条件单元,用于将所述可靠度满足可靠度条件的位置确定为所述无线局域网的部署位置;
响应单元,用于将所述无线局域网的部署位置发送给所述待定位设备,以响应所述定位请求。
9.根据权利要求8所述的装置,其特征在于,所述确定单元,还用于:
将所述筛选后样本设备在对应的位置的至少一个维度的特征的量化值,映射为所述筛选后样本设备对应的位置是所述无线局域网的部署位置的可靠度。
10.根据权利要求8所述的装置,其特征在于,所述响应单元,还用于:
获取所述待定位设备扫描到的无线局域网;
当所述扫描到的无线局域网满足设定的阈值条件时,将所述无线局域网的部署位置发送给所述待定位设备以响应所述定位请求。
11.根据权利要求8所述的装置,其特征在于,所述响应单元,还用于:
当所述待定位设备未连接所述无线局域网时,基于所述待定位设备扫描到的无线局域网对应的信号特征,确定所述待定位设备的位置,并将所述待定位设备的位置发送给所述待定位设备以响应所述定位请求。
12.一种定位设备,其特征在于,包括:
存储器,用于存储可执行指令;
处理器,用于执行所述存储器中存储的可执行指令时,实现权利要求1至7任一项所述的定位方法。
13.一种存储介质,其特征在于,存储有可执行指令,用于引起处理器执行时,实现权利要求1至7任一项所述的定位方法。
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