CN1637769A

CN1637769A - 位置获取方法和基于位置的服务系统

Info

Publication number: CN1637769A
Application number: CN200410036835.9A
Authority: CN
Inventors: 南光佑; 李钟勋; 朴钟岘
Original assignee: Electronics and Telecommunications Research Institute ETRI
Current assignee: Electronics and Telecommunications Research Institute ETRI
Priority date: 2003-12-24
Filing date: 2004-04-21
Publication date: 2005-07-13
Also published as: EP1555541A2; US7378956B2; JP2005189225A; EP1555541A3; KR20050065194A; US20050140507A1

Abstract

本发明涉及一种LBS系统，其中通过使用附加到诸如建筑物、商店、路标、人行道和道路的各个地点的RFID接头的ULID代码来获得用户位置信息，并且根据所述位置信息来提供各种LBS。本发明解决了当使用传统GPS和无线网络时引起的问题。通过接头简单而立即地获得位置信息，并且可以提高私有信息的安全性。本发明的LBS系统包括：分布在各个地点的多个RFID接头，用于无线提供位置的ULID代码；RFID读取器，用于从相邻的FRID接头无线接收所述ULID代码；本地ULID处理器，用于通过无线接收的ULID代码来提取当前位置信息；以及本地LBS应用程序，用于根据所提取的位置信息而给用户提供LBS。

Description

位置获取方法和基于位置的服务系统

技术领域

本发明涉及一种位置获取和基于位置的服务(LBS)系统，尤其涉及一种通用位置标识符(ULID)数据结构、基于ULID的位置获取方法和LBS系统，其中通过使用附加到各种建筑物、商店和路标的射频标识(RFID)接头以及从所述RFID接头接收的ULID来检查用户位置信息，并且基于该位置信息提供各种LBS。

背景技术

目前，随着诸如移动通信的无线通信技术的发展，期望将来LBS在无线因特网服务领域中产生巨大的市场。LBS将移动用户或交通工具的位置信息与其它各种信息实时地组合起来，并且提供用户所需的附加应用服务。位置获取是给用户提供LBS服务的最重要的因素之一。

位置信息是通常使用诸如全球定位系统(GPS)的预定方法来提供的对象的位置和地面的真实地理特征的内容。GPS是一种能够使用卫星来精确地测量地面上一个对象的3D位置、速度和时间的电磁波导航系统，其接收从卫星发送的卫星信号、测量电磁波到达该系统所消耗的时间、并且计算用户位置，所述卫星通过三角测量来识别对象的位置。最近，诸如CDMA和GSM的通信系统利用一种通过使用无线中继(或基站)的精确位置来提供移动终端的位置信息的网络系统。有利的是可以向在建筑物中的用户发送位置信息。

图1图解了一个其中需要便携式电话和使用如上所述的传统移动通信来获取便携式电话的位置并提供LBS的典型示例。

参考图1，移动通信公司的便携式电话11通过保持与基站15的连接来进行通信。连接到每个基站15的便携式电话的位置通过移动通信公司来管理。该公司可以通过使用位置信息来提供蜂窝ID层的LBS。为了获取更精确的位置信息，通过使用从多于两个基站15发送的信号定位确定实体(PDE)来执行三角测量。具有GPS模块的便携式电话的位置可以通过使用由GPS卫星16接收的信号和基站信号来获取。在某种情况下，位置信息可以通过混合的方法与基站信号来计算。所获取的位置信息通过移动通信公司的位置信息信关13发送到内部或外部CP LBS服务器14。LBS服务器14将所获取的位置信息与地图和目录信息进行组合，以便通过无线因特网和有线因特网来提供服务。

然而，当将使用GPS获得的位置信息提供到民用用户时，可能为了安全性而特意将误差嵌入位置信息中。而且，由于发送信号的卫星的地理位移可能损坏位置信息的精度，或由于电磁波接口问题卫星可能发送错误的位置信息。由于网络系统在时间和电磁波信号上不同于中继器，所以通过使用网络系统提供的位置信息的精度比较低。而且，精度可能根据用户的位置而变化非常大。在这些技术中，由于便携式终端缺少与辅助GPS一样的计算能力，因此当服务器执行位置信息处理来估计位置时私有位置信息可能通过服务器而泄漏，这是比较危险的。

因此，需要一种在城市和内陆中提取精确的位置信息来提供服务而不会泄漏任何私有位置信息的技术。

在本发明中，LBS是通过使用RFID来提供的，以便解决现有技术中的上述问题。下面将简单描述RFID的基本结构。

最近，RFID技术被应用到例如电子学、服饰和食品的各个行业中。在多个领域中由微型IC芯片和天线组成的RFID可以担当无线接头，该无线接头不用直接接触就可以获取有关货物的信息。为此，期望用RFID来替代通过接触来获取信息的传统的光学条形码。

图2是使用RFID和RFID读取器的系统的基本结构的方框图。

RFID系统是一种由用于读取和解译信息的RFID读取器20以及用于提供相应信息的RFID应答器30组成的无线通信系统。RFID应答器30被称作RFID接头。

众所周知，RFID系统根据它们手工通信的连接而被分类为电感耦合系统和电磁波系统，并且根据RFID接头对于它的操作是否使用诸如电池或外部能源的附加能量源而被分类为有源RFID和无源RFID。

大多数的电感耦合RFID接头总是作为无源RFID系统来操作。换句话说，RFID接头中的IC芯片从读取器获得用于其操作的所有能量，并且不需要任何附加电源。为此，RFID读取器20的天线线圈25在天线线圈25周围产生较强的高频电磁场。一些发射的电磁场在与RFDI读取器20分离的接头的线圈天线中产生电感电压，以便给接头提供能量。为此，无源RFID可以被半永久性地使用，并且尺寸较小，但具有狭窄的发送范围。由于有源接头使用附加能量源，所以产生并发送强响应信号，从而可以在较宽的范围内检测到RFID信号，即使在读取器的发送信号微弱的区域中也是如此。然而，由于电池具有比较短的使用时限，因此接头的有效使用时限受到限制，并且与无源接头相比，电池尺寸更大并且价格昂贵。

图3图解了一种无源RFID的普通结构。该无源RFID 30一般包括IC 31和线圈天线32。选择性地使用电容器33，来将接头的操作频率与预定值同步。IC 31永久性地存储接头识别符和其它有用信息，响应RFID读取器20而解译和处理从RFID读取器20接收到的命令，并且包括用于解决当接头的多重性帮助硬件响应查询的同时导致的冲突的软件和电路。根据所请求的操作频率，对于接头的RFID部分，天线32的位置和特性是不同的。例如，诸如2.4GHz的频率的RFID接头包括线性偶极天线或折叠偶极天线，而诸如13.56GHz的频率的RFID接头包括螺旋天线或线圈天线。

RFID包括可在IC芯片的存储器34中用作标识符的信息。图4A图解了一种由美国AutoID中心提出的96位电子产品代码(EPC)的基本结构及其实施例。换句话说，EPC由头标、EPC管理器、对象类别和序列号部分组成。

头标用于识别它的版本。EPC管理器是可以分配EPC的制造商的标识符。对象类别被用来指定诸如制造商生产的货物的种类。序列号部分用于识别货物的序列号。

图4B图解了一种由AutoID中心在2000年提出的位置代码的结构。在本发明中，位置代码被用作参考代码。该代码包括用于识别它的版本的8位头标和用于分别识别纬度、经度和海拔的32位部分。

MIT AutoID中心已经提出了如图4C所示的EPC代码的类型，但是没有提出使用该EPC代码的类型的服务方法。

发明内容

因此，本发明涉及一种ULID数据结构、基于ULID的位置获取方法和LBS系统，它们基本上消除了由于现有技术的限制和缺点引起的一个或多个问题。

本发明的目的是提供一种ULID数据结构、基于ULID的位置获取方法和LBS系统，其中使用附加到各种建筑物、商店和路标的RFID接头和ULID来提取精确的位置信息，并且最小化了信息泄漏的危险，从而可以给用户提供各种环境中的LBS。

本发明的附加优点、方面、和特征一部分将在下面的描述中进行阐述，一部分对于本领域的普通技术人员来说可以通过对下面的描述的检验而变得明显，或者可从本发明的实施中得知。本发明的目的和其它优点可以通过在所写的说明和权利要求以及附图中特别指出的结构来实现和获得。

为了实现这些目的和其它优点并且根据本发明的目的，如这里所体现和概括描述的，提供一种ULID代码结构，包括：具有用于识别每个ULID代码的类型的版本信息的头标；以及用于分别识别位置的纬度、经度和海拔的数据块。

最好是，所述ULID代码结构还包括：用于识别无符号整数类型的精度以便识别相应位置信息的精度的数据块。

根据本发明的另一方面，一种ULID代码结构包括：具有用于识别每个ULID代码的类型的版本信息的头标；用于识别包括空间对象的数据库的DB/Mgt ID块；用于识别数据库中的表或对象类别的类别ID块；以及用于识别对象类别或表中的空间对象的对象ID块。

最好是，所述ULID代码结构还包括：用于识别相应空间对象的区域中的指定位置的偏差值数据块。

根据本发明的另一方面，一种基于ULID的位置获取方法包括：(a)将RFID接头分布到多个地点，并且在每个RFID接头中记录相应地点的ULID代码；(b)通过RFID读取器无线接收靠近当前地点的RFID接头的ULID代码；以及(c)分析所接收的ULID代码，并且提取当前位置信息。

根据本发明的另一方面，一种使用ULID的LBS系统包括：分布在各个地点上的多个RFID接头，以便无线提供一个位置的ULID代码；RFID读取器，用于从相邻的RFID接头中无线接收所述ULID代码；本地ULID处理器，用于通过无线接收的ULID代码来提取当前位置信息；以及本地LBS应用程序，用于根据所提取的位置信息给用户提供LBS。

应当理解，本发明的上述概括说明和下列详细描述都是示意性和说明性的，旨在对所请求的本发明的提供进一步的解释。

附图说明

被提供用来更详细地理解本发明的附图被并入并且组成本申请的一部分，附图图解了本发明的实施例并且与说明书一起来解释本发明的原理。其中：

图1是传统移动通信环境中的位置获取和LBS服务的示意图；

图2是应用到本发明的RFID读取器和接头的示意图；

图3图解了无源RFID的内部结构；

图4A到4C图解了由MIT Auto-ID中心提出的电子产品代码(EPC)和位置代码；

图5示意性图解了根据本发明的基于ULID的LBS；

图6示意性图解了根据本发明的基于ULID的LBS的移动终端；

图7A到7D图解了根据本发明的ULID的结构和扩展的ULID的结构；

图8图解了根据本发明的ULID的版本；

图9示意性图解了根据本发明的位置获取和LBS系统；

图10示意性图解了根据本发明的基于ULID的LBS服务的基本过程；

图11A和11B图解了根据本发明的、用于最优位置获取的RFID读取器的信号模型；

图12是根据本发明的ULID过滤的流程图；

图13是根据本发明的最优ULID位置确定的流程图；

图14A到14D图解了根据本发明的最优位置确定的示例；

图15是根据本发明的最优ULID位置确定的快速算法的流程图；

图16是根据本发明的ULID处理器的操作流程图；

图17A和17B图解了根据本发明的ULID名字服务；

图18图解了根据本发明的内部位置通知服务的过程；

图19图解了根据本发明的地图内容服务的过程；

图20图解了根据本发明的使用网络的LBS服务的过程；

图21A和21B图解了根据本发明的最优ULID位置确定的瘦和胖客户端的策略过程；

图22是根据本发明的ULID处理器的操作流程图；以及

图23图解了应用了本发明的服务的一个示例。

具体实施方式

现在将对本发明的优选实施例做出详细描述，其中在附图中图解了本发明的这些实施例。

图5图解了一个通过使用组合了便携式电话的RFID读取器从附加到街道和建筑物的RFID接头来获得位置信息并且提供LBS服务的实施例。

参考图5，图标为“L”的方框是位置RFID接头52，该位置RFID接头包括诸如使用位置代码的WGS84的坐标标识符。

RFID接头52的位置信息是附加有位置RFID接头52的位置的实际信息。该位置信息可以通过使用4S-VAN来自动记录或者通过测量来手工记录。

位置RFID接头52可以被安装在RFID接头可以牢固地附着的任何地方，例如栏杆、街道树、信号灯、建筑物的墙壁、商店广告接头、商店门和地下商店的灯上。

嵌入在诸如便携式电话和PDA的便携式终端50中的RFID读取器51在四周发送RFID信号，并且附近地点的位置RFID接头52响应RFID信号而发送存储在接头中的它自己的位置代码。用户通过使用已发送的位置信息来搜索存储在便携式终端中的内容，或者将位置信息发送到LBS提供商，即LBSCP服务器，以便使用该LBS。

图6图解了一个应用了根据本发明的位置获取和LBS方法的移动终端的实施例。

参考图6，便携式电话包括诸如CPU 601、键盘/按钮的输入器件、显示器和存储器的基本组件，这些都是计算系统的基本配置。

便携式终端可以被构造成一种集成系统，包括：支持诸如CDMA和GSM的移动通信功能的移动通信调制解调器602、GPS模块603、RFID读取器605、以及无线LAN/蓝牙控制器606。例如，作为HP的一种PDA的模型IPaq 5450整体地包括有无线LAN/蓝牙控制器，并且通过CF和SDIO外部扩展接口可以扩展CDMA移动通信调制解调器和GPS。

CPU 601、移动通信调制解调器602和GPS模块603可以被扩展到一个芯片中。例如，Qualcomm的模型MSM 5500在一个芯片中集成ARM处理芯、CDMA调制解调器和GPS功能。当RFID普及时，期待着包括RFID读取器的终端的出现。现在，可以通过外部扩展接口607来使用RFID读取器。

图7A图解了一个本发明提出的ULID代码的实施例。

这里，ULID是标识符代码结构的集合，该标识符代码结构包括各种类型的位置标识符代码。由最左边8位的版本头标来识别每种类型的位置标识符代码。

参考图7A，ULID类型1的结构包括纬度、经度和海拔，每个都是由IEEE754定义的32位浮点类型。由于TM不同，所以可以变化地选择所使用的坐标系统，但是WGS84坐标系统由于与GPS兼容因而是最好的。

ULID类型2的结构还包括24位无符号整型(uint24)精度部分。该精度被用来表示测量位置所使用的方法的误差率，其由单位cm来表示，并且使用2-σ(95％)的精度。例如，当通过具有2-σ(95％)和30m的精度的GPS来获得位置时，精度部分的值(精度距离)为3000(＝30*100cm)。

ULID类型3表示不由存储在数据库中的空间对象的ID直接而是间接获得的位置信息。ULID类型3的结构包括32位uint型的DB/Mgt ID、类别ID和对象ID。

这里，DB/Mgt ID被用来识别包括空间对象的数据库，并且可以被分配到管理每个数据库的组织。例如，在西雅图的办公室的空间信息数据库可以被分配为3FFFFFFD，新的地址空间数据库可以被分配为3FFFFFFF，以及用来管理海运事务和渔业的事物部门的海洋空间数据库可以被分配为4FFFFFFO。类别ID被用来识别数据库中的对象类别或表。例如，西雅图警察局数据库的对象类别可以被分配为1000AAAA。对象ID被用来识别对象类别或表中的空间对象。例如，西雅图中的Gangnam的某一警察局X可以以33330001的形式来表示。如下对其进行整体表示：

03-3FFFFFFD-1000AAAA-33330001

ULIP类型4是ULID类型3的扩展版本，通过空间对象的偏差值来表示更精确的位置信息。例如，假设由警察局对象表示的位置信息是多边形类型，则由类型3表示的位置信息包括整个警察局区域。因此，类型4的偏差部分使该偏差指示在组成多边形的空间对象值中的特定点，从而提供更精确的位置信息。例如，如果警察局X的多边形坐标包括WKB格式的多边形(点(100，100)，点(100，200)，点(200，200)，点(200，100)，点(100，100))，并且偏差ID是3，则ULID表示为04-3FFFFFFD-1000AAAA-33330001-00000003。由该值表示的位置是单个点(200，100)。

ULID类型3和4的DB/Mgt ID被用来通过ULID名字服务系统908来解析ULID-位置信息转换服务器，以将类型3和4的ULID转换成实际位置信息。当通过RFID读取器902输入ULID并且存在一个ULID-位置信息转换服务器时，仅对于ULID转换才需要ULID-位置信息转换服务器。然而，因为可以根据组织/公司通过各种数据库来构造ULID-位置信息转换服务器907，所以DB/Mgt ID被发送到ULID名字服务908，以便找到一个相应的转换服务器来实际转换ULID，并且接收该ULID的转换服务器的IP地址，以便请求该IP地址的转换服务器来执行转换。例如，如果通过在西雅图的办公室的空间信息数据库来安装具有类型3和4的ULID的FRID，则运行用于转换该ULID的转换服务器907，并且获得该ULID的个人将在ULID名字服务系统上注册，以便通过DB/Mgt ID来访问该服务器。

图7B和7C图解了一个其中可以基于图7A的ULID代码进行扩展和修改的示例。

图7B图解了一个其中32位验证代码721、722和723被增加到每个ULID类型从而对记录ULID值的组织/个人执行验证的示例。这里，使用基于公钥的验证代码来获得记录在ULID上的信息的可靠性。

图7C图解了在图7A的ULID类型3和4中使用的DB/Mgt ID被ULID-位置信息转换服务器或用于管理ULID的服务器的IP地址731代替。因此，不具有它自己的ULID数据库的终端的ULID处理器不连接到ULID名字服务器908而是连接到ULID-位置信息转换服务器907，以便执行转换。

图7D图解了一种使用56位ULID的方法，该56位ULID包括MIT的EPC-256代码的类型1和2的56位ULID。因此，接收到EPC-256代码的优势，并且可以使用ULID。可以使用利用域、目标和类别的标准代码作用(role)。本发明的ULID被设计成包括小于128位的大小，以便在支持192位的EPC-256类型2和EPC-256类型1中使用。

图9图解了一个根据本发明的基于RFID的位置的LBS系统的基本实施例。

参考图9，该LBS系统包括位置RFID(L-RFID)接头901、RFID读取器902、ULID处理器903、本地LBS应用程序或位置发送客户端905、本地内容和ULID数据库906、外部LBS服务器904以及ULID-位置信息转换服务器907。

L-RFID接头901在存储器中具有图7的ULID代码。RFID读取器902从L-RFID接头901接收ULID代码。ULID处理器903通过使用从RFID读取器902接收的电子位置代码(ELC)来提取最优位置信息。本地LBS应用程序或位置发送客户端905使用由ULID处理器903实际计算的位置信息。本地内容和ULID数据库906提供LBS。外部LBS服务器904在外部提供服务。ULID-位置信息转换服务器907通过网络接收ULID类型3和4的标识符，并且将该标识符转换成位置信息，以便返回该位置信息。

当根据网络的结构和已存在的数据库提供服务时，可以省略图9的方框图中所示的一些组件来进行操作。

例如，当LBS应用程序和位置发送客户端905互相连接时，LBS应用程序和位置发送客户端905不必连接到网络，以便连接到外部LBS或转换ULID(910)。换句话说，即使外部LBS服务器904和ULID-位置信息转换服务器907不互相连接，ULID类型1和2也可以从他们的ULID获得位置信息。ULID类型3和4可以通过存储在本地ULID数据库的内容/ULID数据库来获取位置。ULID名字服务908被用来获得ULID-位置信息转换服务器907的IP地址，以便通过使用ULID类型3和4的DB/Mgt ID来解析位置信息。ULID名字服务搜索在它的终端存储的DB/Mgt ID-IP地址映射表。如果找到将被映射的IP地址，则使用该IP地址。如果没有找到将被映射的IP地址，则通过ULID名字服务服务器将位置信息转换成IP地址。

图10示出了一个其中最简单的基于ULID的LBS的实施例的时序图，在该最简单的基于ULID的LBS中，没有连接到外部网络的便携式终端通过使用本地RFID读取器来获取位置信息并且提供该位置信息。

如图10所示，由于便携式电话缺少处理能力和存储器，因此本地内容/ULID数据库1010不是必须的。在这种情况下，用于ULID类型3和4的ULID处理的处理器1011和1012可以被省略。在图10中，用虚线描绘了可以省略的部分。

参考图10，本地应用程序调用本地ULID处理器来获取本地信息。这里，根据应用程序的需要，诸如位置精度的阈值可以作为一个参数来发送。

因此，本地ULID处理器请求RFID读取器来扫描RFID(1022)。RFID读取器的结果值由多个ULID和诸如信号强度的辅助数据1021组成。当通过扫描一次而获得至少一个ULID时，在过滤步骤1023和最优位置提取步骤1024中使用与ULID一起返回的辅助数据。

图12图解了一种ULID过滤步骤1023的算法。

在ULID过滤步骤1023中，使用阈值和所接收的ULID以及信号强度来选择适当的ULID值。这里，由LBS应用程序发送的阈值是一个特定级别的位置精度距离或是它们的集合。在这个实施例中，为了简化描述，将限定在2-σ(95％)级别的精度距离下进行描述。

精度半径R是由RFID读取器的硬件特性确定的。换句话说，如图11A所示，当通过普通RFID读取器提取RFID信号时，RFID读取器1110一般是不定向的，并且由于电磁波的特性而在有限的距离1113内执行可用的操作。因此，有效信号移动距离使由ULID获得位置信息的位置精度距离最小。在半径R中的RFID接头1111通过RFID读取器的信号来发送存储在它自己的IC存储器中的ULID。这里，RFID读取器1110也可以获得从每个RFID接头接收的信号强度作为辅助数据。由于信号强度数据不被所有的RFID读取器所支持，因此当不能使用信号强度时，将所有信号强度设定为具有相同的值。

图11B图解了一种定向RFID读取器或者由于使用环境仅在预定角度之内获得ULID的情况。

例如，在可以通过附加到交通工具的一侧、固定到墙上的读取器或诸如便携式电话和人的障碍物的RFID读取器在屏幕上显示信号的情况下，假设该信号仅在预定角度1122之内才能被发送和接收。在这种情况下，由角度确定的最大信号移动距离R也可以为确定为RFID的信号移动距离。换句话说，包括最远点1122和1123的圆的直径被确定为R，如图11B所示。

另一方面，图13是最优位置信息检测步骤1024的流程图。

当获得至少一个ULID时，在本发明提出的最简单的最优位置信息确定方法中，选择具有最小精度距离的ULID(1304)，将精度距离m和信号移动距离r相加，并且将相加结果r+m定义为位置精度距离(1305、1306、1307和1308)。当选择某一RFID L时，实际RFID读取器的位置具有与L的精度距离m和信号接收范围r之和一样大的精度距离。这就是为什么执行m+r相加的原因。

在图13中，其中从步骤1304继续到步骤1305、1307和1308的算法可以单独地执行，并且可以作为一个简单的算法独立使用。

在图13中，各步骤(1309、13010)和(1301、1302、1303)被扩展用来处理由信号强度s和ULID类型3数据分别提取的直线形和多边形空间对象。

这里，步骤(1301、1302、1303)用ULID类型3和更复杂的算法来提取更精确的位置。如果所获得的多个ULID的位置精度距离太大，或者为执行更精确的计算，则对每个点和空间对象执行与距离m+r一样多的缓冲操作，并且将每个点和空间对象存储在R1中(1301)。接着，计算R1中与所有缓冲结果区域数据全部交叉的区域，并且将其存储在R2中(1302)。产生一个包括R2中所有空间区域的圆，并且将其中心定义为位置点。将该圆的半径定义为位置精度长度，将其存储在Y中，并返回(1303)。

图14B图解了一个应用图13的步骤(1301、1302和1303)的最简单的示例，并且示出了一个其中当接收到类型1和2的三个数据以及类型4的一个数据时估计位置的实施例。每个ULID数据产生区域1425、1426、1427和1428作为在图13的步骤1301中执行缓冲操作r+m的结果。获取对缓冲区域执行逻辑乘(intersection)的结果1420来作为图13的步骤1302的结果。获取由中心位置1422和位置精度距离1421组成的位置信息，来作为图13的步骤1303的结果。图14C示出了出现ULID类型3的值时的结果。通过相同的处理可以获得区域1431。

另一方面，图15图解了一个最优化图13的步骤1301、1302和1303的处理时间的算法。

为了执行步骤1301、1302和1303，而执行逻辑乘操作。这个操作需要非常长的CPU处理时间。为了解决这个问题，图13的步骤1301使用如图14D所示的最小边界矩形(MBR)来获得相当高的效率。这里，由于MBR包括虚数区域(imaginary area)，因此与常规步骤1301、1302和1303相比，位置精度距离被延长。

对图15的算法进行详细的描述。对由ULID类型1和2提取的、在LI中的位置信息而产生MBR，并且随后将其存储在R1中(1501)。换句话说，对图14D的ULID类型1(3，1)进行m+r相加，以便获得一个圆1442。对这个圆执行MBR操作，以便获得矩形1443，并且将该矩形1443存储在R1中。

在算法的第二步骤，产生MBR以便附加存储在R1中(1502)。换句话说，对图14D的多边形1445执行MBR操作，以便获得矩形1446。这个MBR被扩展为与m+r一样大，从而获得一个矩形1447，并且该矩形1447被存储在R2中。

除了步骤1501和1502，步骤1503和1504与图13的算法1302和1303相同。换句话说，计算包括重叠区域的圆1441，该重叠区域是通过图14D的逻辑乘操作而获得的结果。该圆的中心被定义为位置点，并且半径被定义为位置精度距离。

图16是一个ULID处理器的算法。

在LBS应用程序对位置信息的请求下，ULID处理器通过RFID读取器获得ULID，并且计算位置信息。ULID处理器在LBS应用程序的请求下，将通过RFID读取器接收的ULID分类为ULID类型1、2、3和4，并且将该ULID类型1、2、3和4存储在本地数据库906的临时存储器L1和B1中(1601)。

接着，如果ULID数据库存在于本地数据库906中并且ULID数据库是可用的(1602)，则通过使用ULID数据库将类型3和4的ULID解析成实际位置数据(1603)。由于所解析的类型4的ULID是点数据，因此将类型4的ULID存储在LI中，并且将它从常规B1中消除。将所解析的类型3的ULID的直线形数据和多边形数据存储在L2中，并且将其从常规B1中消除。

接着，在下一个步骤中，保留B1中将被解析的ULID。如果远程ULID数据库是可用的1604，则DB/Mgt ID通过ULID名字服务908被解析为远程ULID-位置信息转换服务器的IP地址(1605)。根据每个数据类型将通过远程ULID-位置信息转换服务器907远程解析的数据保存在L1和L2中。

下一个步骤是过滤步骤1607，用来消除噪声数据和不必要的数据。在图12中示出了它的算法。对已过滤的数据执行最优位置信息提取操作(1608)，并且返回位置信息随后终至(1609)。在图13中图解了最优位置信息提取的详细算法。

在图16的算法中，由于便携式终端缺少存储器和网络连接，因此可以从算法中选择性地省略步骤1602、1603、1604、和1605。在便携式电话中可以有效地使用简单算法。在图16的算法中，当在步骤1601、1603、1605、和1607中发现使LBS应用程序满足阈值T的值时，则立即终止这些步骤，并且可能存在返回了位置值的部分。

另一方面，图17A图解了一个在步骤1605中被用来解析图16的算法中的DB/Mgt ID的ULID名字服务的实施例。

ULID名字服务是由本地ULID名字服务处理器1710和远程ULID名字服务处理器1711来提供的。每个处理器和服务器具有一个ULID名字服务服务器的IP地址表1712和1714、DB/Mgt ID和ULID-位置信息服务器映射表1713和1715。

在便携式电话中，当请求本地ULID服务处理器1710来提供ULID名字服务时，则本地ULID服务处理器1710搜索本地DB/Mgt ID转换映射表1713。如果不能进行本地映射，则本地ULID服务处理器1710搜索ULID名字服务服务器的IP地址表1712，请求最高IP地址的服务器来解析DB/Mgt ID，并且在预定时间t期间等待响应。这里，如果最高IP地址的服务器不处于操作状态或本地ULID服务处理器1710在时间t内没有接收到响应，则本地ULID服务处理器1710尝试请求下一个IP地址的服务器。当请求远程ULID名字服务来解析时，则远程ULID名字服务搜索它自己的映射表1715并且进行解析。如果在映射表中没有完成解析，则远程ULID名字服务器请求它自己的服务器IP地址表1714中的另一个服务器来进行解析。

图17B图解了一个ULID名字服务(UNS)服务器IP表ULID名字服务的示例1716和一个DB/Mgt ID转换服务器IP映射表的示例1717。如图17B所示，UNS服务器IP地址表由IP地址列表组成。IP映射表由包括一对DB/MgtID和IP地址的映射信息的列表组成。

另一方面，图18图解了一个使用ULID的自身位置通知服务的过程。

在图18中，如果LBS终端用户执行终端的自身位置通知服务，则本地应用程序请求一个本地ULID处理器来提供位置信息(1810)。ULID处理器根据图16的算法来获得位置信息(1811)，并且将该位置信息返回到通知服务应用程序。LBS应用程序将该位置信息发送到外部用户或LBS服务服务器(1812)，以便通知用户的位置。

图19图解了一个在其中用户通过使用终端中的地图内容数据库仅通过ULID类型1和2的ULID在当前位置的附近来搜索地图的服务的过程。在图19中，在用户对地图服务的请求下，ULID处理器通过使用它自己的数据库来计算位置信息(1903)。用户请求ULID处理器搜索地图内容(1901)。数据库找到适当的地图内容并返回该适当的地图内容(1902)。

图20图解了一个其中用户通过连接到网络的终端来收集ULID类型1、2、3和4的所有信息、计算位置信息、并且请求外部LBS服务器来提供地图内容的过程。

在这种情况下，类似于图19，本地ULID处理器计算位置信息(2010)，并且通过网络来使用ULID名字服务和外部ULID位置信息转换服务器(2011)。本地ULID处理器通过使用所获得位置信息而通过外部LBS服务器2012来接收地图内容(2013)。

图21A和21B图解了两种不同模式的服务的过程，在该过程中外部用户请求外部LBS服务器来提供终端用户位置。

作为最简单的服务，作为示例，存在一种由传统移动通信公司提供的友方查找服务。换句话说，使用因特网的用户使用由外部LBS服务器提供的服务来查找便携式终端用户的位置。

图21A图解了一种用于执行服务的过程，这种服务是一种通过使用图22的ULID处理的瘦客户端算法来只接收被扫描的RFID信息以便尽可能多地减少便携式终端的操作负载、并且在LBS服务器计算最优位置的方法。换句话说，使用图22的算法可以更迅速地处理位置信息。

图21B描述了一个其中便携式终端使用最优位置计算的过程。在该方法中，当便携式终端的CPU负载增加时，在请求外部ULID-位置信息转换的请求下要求额外的因特网费用。然而，这种服务的流程非常简单。

图22所示的算法是图16的ULID处理器的算法的简化版本。所使用的是一个用于解析ULID类型3和4的步骤，以及返回ULID自身而不用执行最优位置计算部分的方法。

图23图解了一种在其中使用上述服务方法的服务的示意结构。

如上所述，ULID数据结构、基于ULID的位置获取方法和LBS系统使用户易于通过嵌入在家用电器、道路和建筑物中的RFID接头来使用各种LBS。由于不使用GPS，因此将来其成本是较低的。

泄漏私人位置信息的危险被减小，这种泄漏是由于在由传统移动通信公司提供的LBS中通过移动通信公司的服务器处理私有信息而引起的。

对于本领域的技术人员来说，明显可以对本发明做出各种各样的修改和变化。因此，本发明试图涵盖在所附权利要求及其等效物之内的对本发明的修改和变化。

Claims

1.一种ULID代码结构，包括：

具有用于识别每个ULID代码的类型的版本信息的头标；以及

用于分别识别位置的纬度、经度和海拔的数据块。

2.如权利要求1所述的ULID代码结构，还包括：

用于识别无符号整数类型的精度以便识别相应位置信息的精度的数据块。

3.一种ULID代码结构，包括：

具有用于识别每个ULID代码的类型的版本信息的头标；

用于识别包括空间对象的数据库的DB/Mgt ID块；

用于识别数据库中的表或对象类别的类别ID块；以及

用于识别对象类别或表中的空间对象的对象ID块。

4.如权利要求3所述的ULID代码结构，还包括用于识别相应空间对象的区域中的特定位置的偏差值数据块。

5.如权利要求3或4所述的ULID代码结构，还包括：

用于识别ULID-位置信息转换服务器或ULID管理服务器的IP地址的数据块；或

代替所述DB/Mgt ID块的IP地址数据块。

6.如权利要求1到4中任一项所述的ULID代码结构，还包括：

用于验证记录ULID值的组织或个人的验证代码数据块。

7.如权利要求1到4中任一项所述的ULID代码结构，其中所述ULID代码包含在EPC-256代码的序列号数据块中并被使用。

8.一种基于ULID的位置获取方法，包括：

(a)将RFID接头分布到多个地点，并且在每个RFID接头中记录相应地点的ULID代码；

(b)通过RFID读取器无线接收靠近当前地点的RFID接头的ULID代码；以及

(c)分析所接收的ULID代码，并且提取当前位置信息。

9.如权利要求8所述的方法，其中，在步骤(a)，如权利要求1、2、3和4中任一项所述的ULID代码被用作将被嵌入到所述RFID接头中的ULID代码。

10.如权利要求8所述的方法，其中，在步骤(a)，如权利要求5所述的ULID代码被用作将被嵌入到所述RFID接头中的ULID代码。

11.如权利要求8所述的方法，其中步骤(b)包括步骤：

在从所述RFID接头接收所述ULID代码时，获得包括信号强度信息的辅助数据。

12.如权利要求8所述的方法，其中，在步骤(c)，所述提取步骤包括步骤：

从本地ULID数据库获得对应于每个所接收的ULID的位置信息；以及

提取所述当前位置信息。

13.如权利要求9所述的方法，其中，在步骤(c)，当接收到如权利要求3或4所述的ULID代码时，所述提取步骤包括步骤：

连接到ULID名字服务服务器；

获得相应的ULID-位置信息转换服务器或ULID管理服务器的IP地址；

连接到相应的ULID-位置信息转换服务器或ULID管理服务器；以及

确认有关所接收的每个ULID代码的位置信息。

14.如权利要求10所述的方法，其中，在步骤(c)，当接收到如权利要求5所述的ULID代码时，所述提取步骤包括步骤：

连接到具有包含在ULID代码中的IP地址信息的相应的ULID-位置信息转换服务器或ULID管理服务器；以及

确认有关所接收的每一个ULID代码的位置信息。

15.如权利要求8-14中任一项所述的方法，其中，在步骤(c)，当接收到多个ULID代码时，所述提取步骤包括步骤：

(c-1)通过使用精度距离的阈值和信号强度辅助数据来仅选择大于预定级别的ULID代码；以及

(c-2)计算被过滤的ULID的位置信息，并且估计最优的当前位置。

16.如权利要求15所述的方法，其中步骤(c-1)包括步骤：

在所接收的ULID中消除具有大于精度距离阈值的精度距离的ULID；

通过信号强度辅助数据来确定RFID的有效信号移动距离R；以及

计算ULID列表中的RFID与其它ULID之间的多个距离中的每一个，并且当所有所计算的距离都大于所述有效信号移动距离R时将相应的ULID从所述ULID列表中消除，从而最后的ULID列表作为已过滤的ULID列表而返回。

17.如权利要求16所述的方法，其中步骤(c-1)包括步骤：

当所述RFID信号是定向的时，通过使用信号移动距离以及发送和接收角度来确定最远点；以及

确定包括所述最远点的圆的直径，作为有效信号移动距离R。

18.权利要求15所述的方法，其中步骤(c-2)包括步骤：

在所接收的ULID中选择具有最小精度距离的ULID；

将RFID的精度距离m与信号移动距离r相加，并且将该结果定义为位置精度距离；以及

提取所述位置坐标和位置精度距离作为有关当前位置的位置信息。

19.如权利要求18所述的方法，其中，当存在多个具有最小精度距离的ULID时，步骤(c-2)包括步骤：

如果信号强度S是可达到的，则在具有最小精度距离的ULID中提取其信号强度是最大的ULID的位置坐标和位置精度距离，作为当前位置信息；以及

如果信号强度S是不可达到的，则提取最接近具有最小精度距离的ULID的平均位置坐标的ULID的位置坐标和位置精度距离，作为当前位置信息。

20.如权利要求15所述的方法，其中步骤(c-2)包括步骤：

(c-2-i)对于每个获得的ULID，通过使用精度距离m和RFID信号移动距离r来定义位置精度距离r+m，并且对于每个获得的ULID，执行与位置精度距离一样多的缓冲操作；

(c-2-ii)计算所有的缓冲结果区的交叉区；以及

(c-2-iii)产生包括所述交叉区的最小圆，定义所述圆的直径为位置精度，并且提取所述圆的中心坐标和位置精度距离作为当前位置信息。

21.如权利要求20所述的方法，其中步骤(c-2-i)包括步骤：

对于每个获得的ULID，通过使用精度距离m和RFID信号移动距离r来定义位置精度距离r+m；

对具有与位置精度距离相等的半径的圆执行MBR操作；以及

产生每个矩形缓冲区。

22.如权利要求20所述的方法，其中步骤(c-2-i)包括步骤：

对于如权利要求3的ULID，对直线形区域或多边形区域执行MBR操作；以及

把通过将MBR结果扩展得与位置精度距离m+r一样大而获得的矩形区域定义为ULID的缓冲区。

23.一种使用ULID的LBS系统，包括：

分布在各个地点上的多个RFID接头，以便无线提供一个位置的ULID代码；

RFID读取器，用于从相邻的RFID接头中无线接收所述ULID代码；

本地ULID处理器，用于通过无线接收的ULID代码来提取当前位置信息；以及

本地LBS应用程序，用于根据所提取的位置信息给用户提供LBS。

24.如权利要求23所述的LBS系统，其中所述RFID接头是关于位置的ULID代码，它是所存储的、如权利要求1、2、3和4所述的ULID代码。

25.如权利要求23所述的LBS系统，其中所述RFID接头是关于位置的ULID代码，它是所存储的、如权利要求5所述的ULID代码。

26.如权利要求23所述的LBS系统，其中所述RFID接头在从每个RFID接头接收所述ULID代码时获得信号强度信息作为辅助数据。

27.如权利要求23所述的LBS系统，还包括：本地数据库，该本地数据库具有地图信息数据库、LBS内容数据库、以及ULID到位置信息转换数据库中的任一个。

28.如权利要求27所述的LBS系统，其中所述本地ULID处理器从本地数据库获得对应于所接收的每个ULID的位置信息，并且提取当前位置信息。

29.如权利要求27所述的LBS系统，还包括：ULID-位置信息转换服务器，用于通过网络来提供有关如权利要求3或4所述的ULID代码的位置信息。

30.如权利要求29所述的LBS系统，还包括：ULID名字服务服务器，用于向所述ULID处理器提供如权利要求3或4所述的ULID代码的DB/MgtID上的ULID-位置信息转换服务器的IP地址信息。

31.如权利要求30所述的LBS系统，其中当所述本地ULID处理器接收如权利要求3或4所述的ULID代码时，所述本地ULID处理器连接到所述ULID名字服务服务器、获得相应ULID-位置信息转换服务器的IP地址、连接到相应的ULID-位置信息转换服务器、并且确认有关所接收的ULID代码的位置信息。

32.如权利要求29所述的LBS系统，其中当所述本地ULID处理器接收如权利要求5所述的ULID代码时，所述本地ULID处理器连接到具有包含在ULID代码中的IP地址信息的相应ULID-位置信息转换服务器，并且确认有关所接收的每个ULID代码的位置信息。

33.如权利要求23所述的LBS系统，还包括：

外部LBS服务器，用于根据通过每个本地终端获得的位置信息通过有线和无线因特网向外部用户提供LBS服务，并且在本地LBS应用程序的请求下通过无线因特网提供相应的LBS内容。

34.如权利要求23到33中任一项所述的LBS系统，其中，当接收到多个ULID代码时，所述本地ULID处理器通过使用精度距离的阈值和信号强度辅助数据来仅过滤高于预定级别的ULID代码，计算所过滤的ULID的位置信息，并且提取有关当前位置的最优位置信息。

35.如权利要求34所述的LBS系统，其中所述本地ULID处理器通过下列步骤来过滤所接收的ULID：

计算ULID列表中的RFID与其它ULID之间的多个距离中的每一个，并且当所有所计算的距离都大于所述有效信号移动距离R时从所述ULID列表中消除相应的ULID，从而最后的ULID列表作为已过滤的ULID列表而返回。

36.如权利要求35所述的LBS系统，其中，当所述RFID信号是定向的时，所述本地ULID处理器通过下列步骤来过滤所接收的ULID：

通过使用信号移动距离以及发送和接收角度来确定最远点；以及

确定包括所述最远点的圆的直径，作为有效信号移动距离R。

37.如权利要求34所述的方法，其中所述本地ULID处理器通过下列步骤来提取最优位置信息：

在所接收的ULID中选择具有最小精度距离的ULID；

38.如权利要求37所述的方法，其中，当存在多个具有最小精度距离的ULID时，所述本地ULID处理器通过下列步骤来提取最优位置信息：

如果信号强度是可达到的，则在具有最小精度距离的ULID中提取其信号强度为最大的ULID的位置坐标和位置精度距离作为当前位置信息；以及

如果信号强度是不可达到的，则提取最接近具有最小精度距离的ULID的平均位置坐标的ULID的位置坐标和位置精度距离，作为当前位置信息。

39.如权利要求34所述的方法，其中所述本地ULID处理器通过下列步骤来提取最优本地信息：

(i)对于每个获得的ULID，通过使用精度距离m和RFID信号移动距离r来定义位置精度距离r+m，并且对于每个获得的ULID，执行与位置精度距离一样多的缓冲操作；

(ii)计算所有的缓冲结果区的交叉区；以及

(iii)产生包括所述交叉区的最小圆，定义所述圆的直径为位置精度，并且提取所述圆的中心坐标和位置精度距离作为当前位置信息。

40.如权利要求34所述的方法，其中步骤(i)包括步骤：

对具有与位置精度距离相等的半径的圆执行MBR操作；以及

产生每个矩形缓冲区。

41.如权利要求39所述的方法，其中步骤(i)包括步骤：

对于如权利要求3所述的ULID，对直线形区域或多边形区域执行MBR操作；以及

42.如权利要求30所述的方法，其中所述ULID名字服务是通过远程ULID名字服务服务器和本地ULID名字服务处理器来执行的，所述本地ULID名字服务处理器具有所述ULID名字服务服务器的IP地址表和DB/Mgt ID与ULID-位置信息转换服务器之间的映射表，以及

所述ULID名字服务包括步骤：

搜索所述本地ULID名字服务处理器的映射表；

如果没有相应的映射信息，则连接到远程ULID名字服务服务器；以及

获得有关相应的DB/Mgt ID的ULID-位置信息转换服务器信息。

43.如权利要求33所述的LBS系统，其中所述LBS系统通过下列步骤来提供自身位置通知服务：

将通过所述本地ULID处理器获得的当前本地信息从所述本地LBS应用程序发送到外部LBS服务器；以及

根据外部LBS服务器的位置信息通过有线和无线因特网向外部用户通知用户的位置。

44.如权利要求27所述LBS系统，其中所述LBS系统通过下列步骤来提供当前位置的地图搜索服务：

在本地LBS应用程序的请求下，在所述ULID处理器扫描外围RFID接头的ULID；

通过使用所述ULID处理器的本地数据库来计算当前位置信息；

在所述本地LBS应用程序接收与从所述本地数据库返回的当前位置信息一致的地图内容；以及

向用户提供地图搜索服务。

45.如权利要求33所述的LBS系统，其中所述LBS系统通过下列步骤来提供当前位置的地图搜索服务：

通过所述本地LSB应用程序请求所述本地ULID处理器提供位置信息；

通过所述本地LSB应用程序从所述本地ULID处理器接收所述当前位置信息；

通过所述本地LSB应用程序给外部LBS服务器提供位置信息；

从所述外部LBS服务器接收相应的地图内容；以及

通过所述本地LSB应用程序给用户提供地图搜索服务。

46.如权利要求33所述的LBS系统，其中，当外部用户请求LBS系统提供终端用户的位置信息时，所述LBS系统通过下列步骤来提供位置信息：

在所述外部LSB服务器请求所述本地ULID处理器提供位置信息；

在所述本地ULID处理器执行瘦客户端算法，以便将通过RFID读取器收集的外围RFID接头的ULID和辅助数据发送到外部LBS服务器；以及

在所述外部LBS服务器通过使用ULID和辅助数据来计算最优当前位置，并且向外部用户提供有关终端用户的位置信息搜索服务。

47.如权利要求46所述的LBS系统，其中所述本地ULID处理器通过下列步骤来执行瘦客户端算法：

在请求ULID过滤的情况下对所收集的ULID中如权利要求1或2所述的ULID执行ULID过滤；以及

将所过滤的ULID和辅助数据发送到所述外部LBS服务器。

48.如权利要求46所述的LBS系统，其中所述外部LBS服务器经下列步骤通过所收集的ULID来计算终端的当前位置信息：

对于如权利要求3或4所述的ULID，连接到相应的ULID-位置信息转换服务器，以便接收有关ULID返回的位置信息。

49.如权利要求33所述的LBS系统，其中，当外部用户请求所述LBS系统提供终端用户的位置信息时，所述LBS系统通过下列步骤来提供位置信息：

在所述外部LBS服务器，请求相应终端的本地ULID处理器提供位置信息；

在本地ULID处理器，通过RFID读取器收集外围RFID接头的ULID、通过ULID过滤和最优位置信息提取来计算终端的当前位置、并且将所计算的当前位置发送到外部LBS服务器；以及

在所述外部LBS服务器，根据终端的当前位置信息向外部用户提供有关终端用户的位置信息搜索服务。