DE202012013473U1

DE202012013473U1 - Vorhersage von Ebene und Position in Innenbereichen

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Publication number: DE202012013473U1
Application number: DE202012013473.6U
Authority: DE
Original assignee: Google LLC
Current assignee: Google LLC
Priority date: 2011-06-10
Filing date: 2012-06-05
Publication date: 2017-01-30
Anticipated expiration: 2022-06-06
Also published as: US8700054B2; EP2712488A4; WO2012170389A1; EP2712488B1; CN103718627A; KR101451883B1; AU2012268438B2; US20120315918A1; KR20140019851A; AU2012268438A1; CN103718627B; EP2712488A1; JP2014524167A

Abstract

System für die Ermittlung des Standorts eines mobilen Geräts in einem Innenbereich, umfassend: einen Speicher, der Kennungen eines Satzes von Zugangspunkten, die einer Insel zugewiesen sind, speichert, wobei die Zugangspunkte in einer Insel wahrscheinlich außerhalb der Insel unsichtbar sind; und einen Prozessor, der zu Folgendem konfiguriert ist: das Erstellen eines ersten Klassifizierers, der Auskunft über eine Ebene des Innenbereichs gibt, für jede Insel; und das Erstellen eines zweiten Klassifizierers, der Auskunft über eine Position in der Ebene gibt, für jede Ebene.

Description

VERWEIS
Unter Schutz gestellt werden und Gegenstand des Gebrauchsmusters sind dabei, entsprechend den Vorschriften des Gebrauchsmustergesetzes, lediglich Vorrichtungen wie in den beigefügten Schutzansprüchen definiert, jedoch keine Verfahren. Soweit nachfolgend in der Beschreibung gegebenenfalls auf Verfahren Bezug genommen wird, dienen diese Bezugnahmen lediglich der beispielhaften Erläuterung der in den beigefügten Schutzansprüchen unter Schutz gestellten Vorrichtung oder Vorrichtungen. HINTERGRUND
Lokalisierung steht für die Ermittlung des Standorts eines Objekts in einem dreidimensionalen Raum. Zur Lokalisierung im Freien wird in der Regel GPS-Technologie (Global Positioning System) verwendet. Für eine Standortbestimmung in Innenbereichen ist GPS jedoch nur eingeschränkt nützlich, da Signale von GPS-Satelliten meist nicht stark genug sind, um in Gebäude oder andere Innenräume einzudringen.
Besser geeignet für die Standortbestimmung in Innenräumen sind drahtlose Netzwerke. Mit Fingerabdrücken von Drahtlosnetzwerken lässt sich zum Beispiel anhand von RSSI-Daten aus verschiedenen Zugangspunkten eine Funkkarte für einen bestimmten Bereich erstellen. Dabei wird eine Wahrscheinlichkeitsverteilung der RSSI-Werte für einen ausgewählten Breitengrad und Längengrad erzeugt. Live-RSSI-Werte können anschließend mit dem Fingerabdruck verglichen werden, um die höchste Übereinstimmung zu finden und eine Vorhersage des Standorts zu generieren. Verfahren zur Vorhersage des Standorts beinhalten Hidden Markov, Nearest Neighbor und Triangulation.
KURZE ZUSAMMENFASSUNG
Ein Aspekt der Technologie unterstützt ein Verfahren, das die Festlegung einer oder mehrerer Inseln beinhaltet, Kennungen der einzelnen Inseln zugewiesenen Zugangspunkte pflegt, mithilfe eines Prozessors für jede Insel einen ersten Klassifizierer erzeugt (wobei der erste Klassifizierer Auskunft über eine Ebene im Innenbereich gibt) und mithilfe des Prozessors für jede Ebene einen zweiten Klassifizierer erzeugt (wobei der zweite Klassifizierer Auskunft über eine Position in der Ebene gibt). Jede Insel kann eine Untergruppe einer geografischen Region sein und kann einen oder mehrere Zugangspunkte beinhalten, wobei beliebige Zugangspunkte in einer Insel wahrscheinlich außerhalb der Insel unsichtbar sind. Die Inseln können zum Beispiel Gruppen von Stockwerken in einem Gebäude, einzelne Gebäude oder Gebäudegruppen umfassen. Der erste und zweite Klassifizierer können mindestens einen Entscheidungsbaum, ein Bayes'sches Modell, einen Nearest Neighbor oder eine Gauß'sche Mischverteilung beinhalten.
Ein anderer Aspekt stellt ein System für die Ermittlung des Standorts eines mobilen Geräts in Innenbereichen bereit und umfasst einen Speicher, der Kennungen einer von einer mit einer Insel verknüpften Gruppe an Zugangspunkten speichert, wobei die Zugangspunkte in einer Insel wahrscheinlich außerhalb der Insel unsichtbar sind, sowie einen Prozessor. Der Prozessor kann so konfiguriert sein, dass er für jede Insel einen ersten Klassifizierer erzeugt, der Auskunft über eine Ebene des Innenbereichs gibt, und für jede Ebene einen zweiten Klassifizierer erzeugt, der Auskunft über eine Position in der Ebene gibt. Gemäß einem Beispiel umfasst der erste Klassifizierer einen ersten Entscheidungsbaum, wobei eine Ausgabe des ersten Entscheidungsbaums die Ebene des Innenbereichs angibt; der zweite Klassifizierer umfasst einen zweiten Entscheidungsbaum, wobei eine Ausgabe des zweiten Entscheidungsbaums Auskunft über die Position in der Gebäudeebene gibt.
Ein anderer Aspekt stellt ein System für die Ermittlung des Standorts eines mobilen Geräts in einem Innenbereich bereit und umfasst Mittel für die Definition von einer oder mehreren Inseln, wobei jede Insel eine Untergruppe einer geographischen Region ist und einen oder mehrere Zugangspunkte beinhaltet; Zugangspunkte in einer Insel sind dabei außerhalb der Insel unsichtbar. Das System kann außerdem Mittel für die Pflege von Kennungen der mit einzelnen Inseln verknüpften Zugangspunkte, Mittel für die Erzeugung einen ersten Entscheidungsbaums für einzelne Inseln mithilfe eines Prozessors (wobei eine Ausgabe des ersten Entscheidungsbaums Auskunft über eine Ebene des Innenbereichs gibt) und Mittel für die Erzeugung eines zweiten Entscheidungsbaums für einzelne Ebenen mithilfe des Prozessors umfassen (wobei eine Ausgabe des zweiten Entscheidungsbaums Auskunft über eine Position in der Ebene gibt).
Ein weiterer Aspekt der Technologie stellt ein Verfahren für die Vorhersage des Standorts eines mobilen Geräts in einem Innenbereich dar und umfasst den Empfang der Signale von einem oder mehreren Zugangspunkten, die Ermittlung einer Zugangspunktinsel, in der sich das mobile Gerät befindet, unter Verwendung der empfangenen Signale, das Herunterladen eines ersten Entscheidungsbaums, der der Zugangspunktinsel entspricht (worin eine Ausgabe des ersten Entscheidungsbaums Auskunft über eine Ebene des Innenbereichs gibt), und das Ausführen des ersten Entscheidungsbaums unter Verwendung der empfangenen Signale. Das Verfahren kann außerdem das Herunterladen eines zweiten Entscheidungsbaums umfassen, der der Ebene des Innenbereichs entspricht, worin eine Ausgabe des zweiten Entscheidungsbaums Auskunft über eine Position auf der Ebene gibt; es kann zudem das Ausführen des zweiten Entscheidungsbaums unter Verwendung der empfangenen Signale umfassen.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 ist ein Funktionsdiagramm für ein System gemäß einem Aspekt der Technologie.
2 ist ein Bilddiagramm für das System aus 1.
3A ist ein veranschaulichendes Diagramm für Zugangspunktinseln gemäß einem Aspekt der Technologie.
3B ist ein veranschaulichendes Diagramm für Zugangspunktinseln gemäß einem anderen Aspekt der Technologie.
3C ist ein veranschaulichendes Diagramm für Zugangspunktinseln gemäß einem anderen Aspekt der Technologie.
4 ist ein exemplarisches Diagramm für die Verteilung von Zugangspunkten in verschiedenen Ebenen eines Innenbereichs gemäß einem Aspekt der Technologie.
5 ist ein exemplarisches Diagramm für einen Grundriss einer bestimmten Ebene eines Innenbereichs gemäß einem Aspekt der Technologie.
6 ist ein exemplarischer Entscheidungsbaum gemäß einem Aspekt der Technologie.
7 ist ein exemplarischer Entscheidungsbaum gemäß einem anderen Aspekt der Technologie.
8 ist ein Ablaufdiagramm für ein Verfahren gemäß einem Aspekt der Technologie.
9 ist ein Ablaufdiagramm für ein anderes Verfahren gemäß einem Aspekt der Technologie.
10 ist ein exemplarisches Diagramm für eine identifizierte Zugangspunktinsel gemäß einem Aspekt der Technologie.
11 ist ein exemplarisches Diagramm für eine identifizierte Gebäudeebene gemäß einem Aspekt der Technologie.
12 ist ein exemplarisches Diagramm für ein mobiles Gerät, das sich in einem Innenbereich befindet, gemäß einem Aspekt der Technologie.
13 ist ein exemplarisches Diagramm für ein mobiles Gerät, das in einem Innenbereich verfolgt wird, gemäß einem Aspekt der Technologie.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
Ein mobiles Computergerät kann je nach der Stärke von Mobilfunksignalen, die sich im Innenbereich von verschiedenen Zugangspunkten empfangen lassen, lokalisiert werden. Aus Effizienzgründen kann die Standortbestimmung schrittweise vorgenommen werden. In einem ersten Schritt wird ein allgemeiner geographischer Bereich identifiziert, in dem sich das mobile Gerät befindet (eine „Insel”). In einem zweiten Schritt wird eine Höhe oder Gebäudeebene des mobilen Geräts identifiziert. In einem dritten Schritt wird eine Position des mobilen Geräts in der identifizierten Gebäudeebene bestimmt. Zumindest für einige dieser Lokalisierungsschritte lassen sich Informationen verwenden, die das mobile Gerät von umliegenden Zugangspunkten empfangen hat. Die Insel, auf der sich das Clientgerät befindet, lässt sich zum Beispiel ermitteln, indem mindestens ein Zugangspunkt auf dieser Insel identifiziert wird. Die Gebäudeebene eines mobilen Geräts und die Position auf dieser Ebene lässt sich mithilfe einer beliebigen Zahl von Klassifizierern genauer bestimmen; dazu gehören Entscheidungsbäume, Bayes'sche Modelle, Nearest Neighbor, Gauß'sche Mischverteilungen usw. Entscheidungsbäume können zum Beispiel mithilfe von Input ausgeführt werden, das mit der Stärke eines empfangenen Signals von den umliegenden Zugangspunkten zusammenhängt; Ausgaben der Entscheidungsbäume können Auskunft über den Standort des Geräts geben.
Wie in 1–2 dargestellt, beinhaltet ein System 100 gemäß einem Aspekt der Erfindung einen Server 110, der einen Prozessor 120, Speicher 130 und weitere Komponenten umfasst, die in der Regel in Allzweckcomputern vorhanden sind.
Der Speicher 130 speichert die dem Prozessor 120 zugänglichen Informationen. Dazu gehören die Befehle 132 und Daten 134, die vom Prozessor 120 ausgeführt oder anderweitig verwendet werden können. Der Speicher 130 kann jeglicher Art sein, solange er in der Lage ist, die vom Prozessor zugänglichen Informationen zu speichern. Hierzu gehören unter anderem computerlesbare Datenträger, oder sonstige Medien, die Daten speichern, die mithilfe eines elektronischen Geräts gelesen werden können. Hierzu gehören unter anderem Festplatten, Speicherkarten, Flash-Laufwerke, ROM, RAM, DVD, oder sonstige optische Platten, sowie auch sonstige beschreibbare Speicher und Festwertspeicher. Insoweit kann der Speicher sowohl eine Kurzzeit- oder Zwischenspeicherung als auch eine langfristige oder persistente Speicherung beinhalten. Die Systeme und Verfahren können unterschiedliche Kombinationen der vorstehend Genannten beinhalten, wobei unterschiedliche Abschnitte der Anweisungen und Daten auf unterschiedlichen Datenträgerarten gespeichert werden.
Die Befehle 132 können beliebige Befehlssätze sein, die vom Prozessor entweder direkt (wie etwa als Maschinencode) oder indirekt (wie etwa als Skripte) auszuführen sind. Die Anweisungen können beispielsweise in Form von Computercode auf einem computerlesbaren Datenträger gespeichert werden.
Insoweit können die Begriffe „Anweisungen” und „Programme” hierin austauschbar verwendet werden. Die Anweisungen können im Objektcodeformat zur direkten Verarbeitung durch den Prozessor oder in jeder anderen Computersprache einschließlich Scripts und Sammlungen von unabhängigen Sourcecodemodulen gespeichert werden, die auf Anfrage interpretiert oder im Voraus erstellt werden können. Funktionen, Verfahren und Routinen der Anweisungen werden unten ausführlicher erklärt.
Die Daten 134 können von Prozessor 120 in Übereinstimmung mit den Befehlen 132 abgerufen, gespeichert oder modifiziert werden. Obwohl die Architektur beispielsweise nicht von einer bestimmten Datenstruktur begrenzt ist, können die Daten in Computerregistern in einer relationalen Datenbank als eine Tabelle gespeichert werden,. die über eine Vielzahl von unterschiedlichen Feldern und Datensätzen, XML Dokumenten oder unstrukturierten Dateien verfügt. Zudem können die Daten 134 in jedem computerlesbaren Format formatiert sein. Des Weiteren können Bilddaten auf nur exemplarisch angedeutete Weise in Form von aus Pixelrastern bestehenden Bitmaps, die gemäß den Formaten gespeichert werden, die komprimiert und dekomprimiert, verlustlos (z. °B. BMP) oder verlustbehaftet (z. °B. JPEG) und bitmap- oder vektorbasiert (z. °B. SVG) sind, sowie auch Computerbefehle für das Zeichnen von Grafiken zurückzuführen sind. Die Daten 134 können beliebige Informationen umfassen, die ausreichend sind, um die relevanten Informationen zu identifizieren, wie etwa Zahlen, beschreibenden Text, urheberrechtlich geschützte Codes, Referenzen zu Daten, die in anderen Bereichen desselben oder eines unterschiedlichen Speichers gespeichert sind (einschließlich anderer Netzwerkspeicherorte) oder Informationen, die von einer Funktion verwendet werden, um die relevanten Daten zu berechnen.
Der Prozessor 120 kann jeder beliebige herkömmliche Prozessor sein (z. B. eine im Handel erhältliche CPU). Alternativ kann der Prozessor 120 ein dedizierter Controller wie ein ASIC oder ein anderer hardwarebasierter Prozessor sein. Obwohl in 1 Prozessor und Speicher funktional als im gleichen Block veranschaulicht werden, wird der Fachmann verstehen, dass Prozessor und Speicher in der Praxis mehrere Prozessoren und Speicher umfassen können, die im gleichen physischen Gehäuse untergebracht sind oder nicht. Ein Speicher 130 kann beispielsweise eine Festplatte oder ein anderes Speichermedium sein, das sich in einer Serverfarm eines Datenzentrums befindet. Dementsprechend geht man davon aus, dass Verweise auf einen Prozessor oder Computer oder Speicher Verweise auf eine Sammlung von Prozessoren oder Computern oder Speichern beinhalten, die parallel zueinander betrieben werden oder nicht.
Der Computer 110 kann sich an einem Knoten eines Netzwerks 150 befinden und in der Lage sein, auf direkte und indirekte Weise Daten von anderen Knoten des Netzwerks 150 zu erhalten. Der Server 110 kann beispielsweise einen Webserver umfassen, der in der Lage ist, Daten von Clientgeräten 160 und 170 über ein Netzwerk 150 zu erhalten, sodass Server 110 sich eines Netzwerks 150 bedient, um Informationen auf Display 168 eines mobilen Geräts 160 eines Nutzers zu übertragen und anzuzeigen. Der Server 110 kann auch eine Vielzahl von Computern umfassen, die Informationen mit unterschiedlichen Knoten eines Netzwerks zum Zweck des Empfangs, der Bearbeitung, und Übertragung von Daten an Client-Einrichtungen austauschen. Im vorliegenden Fall befinden sich die Clientgeräte 160 und 180 im Vergleich zu allen anderen Computern, die der Server 110 umfasst, üblicherweise weiter an unterschiedlichen Knoten des Netzwerks.
Netzwerk 150 und intervenierende Knoten zwischen Server 110 und Clientgeräten 160 und 180 können unterschiedliche Konfigurationen umfassen und verschiedene Protokolle verwenden. Dazu gehören unter anderem: das Internet, das World Wide Web, Intranets, virtuelle private Netzwerke, lokale Ethernet-Netzwerke, private Netzwerke, die Kommunikationsprotokolle verwenden, die einem oder mehreren Unternehmen proprietär sind, mobile und drahtlose Netzwerke (z. °B. WiFi), Instant Messaging, HTTP und SMTP sowie verschiedene Kombinationen der Vorstehenden. Obwohl in den 1–2 nur einige Computer abgebildet sind, versteht es sich von selbst, dass ein typisches System eine große Anzahl an miteinander verbundenen Computern beinhalten kann.
Jedes Clientgerät 160, 180 kann ähnlich wie Server 110 mit einem Prozessor, einem Speicher und Befehlen konfiguriert sein (siehe Beschreibung oben). Jedes Clientgerät 160, 180 kann ein zur Verwendung durch eine Person vorgesehener Personal Computer sein und über sämtliche Komponenten verfügen, die normalerweise mit dem Einsatz eines Personal Computer verbunden sind. Dazu gehören eine zentrale Recheneinheit (CPU) 162, Speicher (z. °B. RAM und interne Festplatten) zum Speichern von Daten 164 und Befehle 166, ein elektronisches Display 168 (z. °B. ein Monitor mit einem Bildschirm, ein Touchscreen, ein Projektor, ein Fernsehgerät, ein Computerdrucker oder beliebige andere elektrische Geräte, die sich zur Anzeige von Informationen verwenden lassen), sowie ein Eingabegerät für Endbenutzer 170 (z. °B. Maus, Tastatur, Touchscreen oder Mikrofon). Das Clientgerät kann auch eine Kamera 172, Sensoren 174 (z. B. Positionssensoren, Orientierungssensoren, Beschleunigungsmesser, Gyroskope, Lichtsensoren, Infrarotsensoren usw.), Lautsprecher, eine Netzwerkkarte, eine Uhr 176, einen Akku bzw. eine andere Stromversorgung sowie alle Komponenten beinhalten, die zum gegenseitigen Anschluss dieser Elemente verwendet werden.
Obwohl die Clientgeräte 160, 180 jeweils einen Personal Computer in voller Größe umfassen können, können sie alternativ mobile Geräte umfassen, die zum drahtlosen Austausch von Daten über ein Netzwerk (z. B. das Internet) mit einem Server fähig sind. Nur auf exemplarische Art und Weise kann die Client-Einrichtung 160 die Form eines wirelessfähigen PDA oder eines Mobiltelefons annehmen, die in der Lage sind, Informationen über das Internet zu erhalten. Der Benutzer kann Informationen über eine kleine Tastatur (im Fall eines Blackberry-artigen Geräts), ein Tastenfeld (im Fall eines typischen Mobiltelefons) oder einen Touchscreen (im Fall eines PDA) eingeben.
Die Clientgeräte können eine Antenne und einen Empfänger beinhalten, die sich verwenden lassen, um das Funknetzspektrum zu scannen und lokale Funknetzsignale zu identifizieren. Die Antenne kann zum Beispiel Originalnachrichten empfangen und an den Empfänger senden, der die Informationen zur Identifizierung der Funknetzzugangspunkte demoduliert. In einem Beispiel können diese Originalnachrichten aus IEEE-802.11-Management-Frames bestehen, die von Zugangspunkten ausgesandt werden, um potenzielle Funknetzbenutzer auf sich aufmerksam zu machen. Diese Frames können Service Set Identifiers(„SSID”)-Informationen sowie Parameter einer physikalischen Schicht enthalten, die Geräten bei der Verbindungsherstellung mit dem Wireless-Netzwerk behilflich sind. Die Originalnachrichten können auch zusätzliche, die entsprechenden Geräte beim Zugriff auf das Netzwerk unterstützende Netzzugangsinformationen beinhalten, z. B. zu den Fragen, ob der Zugangspunkt neue Benutzer akzeptiert, ob die Daten verschlüsselt sind und welche Art der Authentifizierung verwendet wird – beispielsweise keine Authentifizierung (offen für alle), Kennwort-basiert, Webportal-basiert oder basierend auf der MAC-Adresse („Media Access Control”). Dabei versteht sich jedoch, dass die im Einklang mit dieser Offenbarung gesammelten Daten auf die oben genannten Informationen, wie z. B. MAC-Adressen, SSIDs oder andere Kennungen und Signalstärken, beschränkt sein können und keine zusätzlichen Informationen enthalten müssen. Zum Beispiel ist es nicht erforderlich, im Netzwerk-Traffic oder in den Nutzsignaldaten enthaltene Informationen, wie etwa persönliche Informationen, zu erheben; tatsächlich können diese sogar entfernt werden, um die Privatsphäre der Benutzer des Funknetzes zu schützen.
Daten 164 und/oder Daten 134 können Daten beinhalten, die sich zur Lokalisierung eines mobilen Geräts in einem Innenbereich nutzen lassen. Beispiele für solche Daten beinhalten eine Identifizierung von Zugangspunktinseln sowie der Zugangspunkte in einzelnen Inseln, damit sich der allgemeine Standort des mobilen Geräts vorhersagen lässt. Weitere Beispiele beinhalten Klassifizierer, die sich zur Vorhersage einer Gebäudeebene und Position eines mobilen Geräts verwenden lassen. Ein Klassifizierer kann aus für einzelne Inseln erstellten Entscheidungsbäumen, die sich zur Einschränkung des prognostizierten Standorts auf eine Gebäudeebene verwenden lassen, und aus für einzelne Gebäudeebenen erstellten Entscheidungsbäumen bestehen, die sich zur Einschränkung des prognostizierten Standorts auf eine Position in der prognostizierten Gebäudeebene verwenden lassen.
Eine Zugangspunktinsel kann eine vordefinierte Unterteilung einer geographischen Region sein (z. B. ein Bereich, der allgemeine Grenzen bezüglich Breitengrad, Längengrad und Höhe aufweist). Eine Zugangspunktinsel kann zum Beispiel eine Gruppe von Ebenen in einem Gebäude, ein Gebäude, eine Gebäudegruppe usw. sein. Die in einzelnen Inseln enthaltenen Zugangspunkte können exklusiv zu dieser Insel gehören; Originale oder andere von den Zugangspunkten übertragenen Signale lassen sich außerhalb der Insel möglicherweise nicht empfangen. Die Zugangspunkte lassen sich zum Beispiel durch eine MAC-Adresse oder einen Extended Unique Identifier (EUI) identifizieren. Wenn ein mobiles Gerät einen bestimmten Zugangspunkt erkennt, kann dementsprechend wie hierin erörtert die Insel ermittelt werden, auf der sich das mobile Gerät befindet.
Gemäß einem Aspekt können die Daten 164 und/oder Daten 134 außerdem Fingerabdruckdaten beinhalten, die beim Scannen von Drahtlosnetzwerken identifiziert wurden. Ein Clientgerät kann zum Beispiel verschiedene Ebenen und Positionen in einem Innenbereich durchqueren. Bei jeder Ebene und/oder Position kann das Clientgerät einen Scan ausführen und MAC-Adressen sowie die jeweilige Signalstärke umliegender Zugangspunkte erfassen. Diese Daten lassen sich zur Erzeugung von Karten verwenden, indem die Signalstärke der Zugangspunkte mit den Ebenen und Positionen im Innenbereich korreliert werden. Fingerabdruckdaten können alternativ oder zusätzlich Daten beinhalten, die mit anderen Attributen des Innenbereichs verknüpft sind (z. B. Licht, Temperatur, Lautstärke usw.).
Die Fingerabdruckdaten lassen sich zum Erstellen von Entscheidungsbäumen verwenden, indem eine mit den Zugangspunkten verknüpfte Eingabe mit einer Ausgabe korreliert wird, die Auskunft über eine Gebäudeebene oder Position gibt. Gemäß einem Aspekt können für jede Insel ein oder mehrere dieser Entscheidungsbäume erzeugt werden, um Auskunft über eine bestimmte Gebäudeebene der Insel zu geben. Ein Beispiel für einen solchen Entscheidungsbaum findet sich in 6. Außerdem können für jede Gebäudeebene ein oder mehrere Entscheidungsbäume erzeugt werden, um Auskunft über eine bestimmte Position in der Gebäudeebene zu geben. Ein Beispiel für einen solchen Entscheidungsbaum findet sich in 7. Dementsprechend ermöglichen die Daten 136 die Vorhersage einer Insel, auf der sich das mobile Gerät befindet, einer bestimmten Gebäudeebene dieser Insel sowie einer bestimmten Position in der Gebäudeebene.
3A–3C dienen als Beispiele für Zugangspunktinseln gemäß Aspekten der Technologie. Wie in 3A dargestellt, beinhaltet ein Gebäude 310 verschiedene Ebenen, die in Zugangspunktinseln 315 zusammengefasst sein können. Eine Insel kann beliebig viele Ebenen beinhalten. Während die Inseln 315 so dargestellt werden, dass sie sämtliche Ebenen umfassen, sollte klar sein, dass die Insel gemäß einigen Aspekten nur einen Teil verschiedener Ebenen enthalten kann. Eine erste Insel kann zum Beispiel die östliche Hälfte der Ebenen 0-3 beinhalten, während eine zweite Insel die westliche Hälfte der Ebenen 0-3 beinhaltet.
Gemäß der in 3B dargestellten Ausführungsform können Zugangspunktinseln komplette Gebäude beinhalten. Beispiel: Gebäude 310 kann in Zugangspunktinsel 355 zugewiesen sein, Stadtgebäude 340 können in Zugangspunktinsel 345 zugewiesen sein, Krankenhaus 320 kann in Zugangspunktinsel 325 zugewiesen sein und Wohnhäuser 330 können jeweils in eigenen Inseln 335 zugewiesen sein.
Gemäß einer weiteren, in 3C dargestellten Ausführungsform können Zugangspunktinseln so zugewiesen sein, dass ein geografischer Bereich mehrere Gebäude beinhaltet. Jede der Inseln 365, 375, 385, 395 kann zum Beispiel eine Vielzahl von benachbarten Gebäuden beinhalten.
Für jede Zugangspunktinsel kann eine Liste der Zugangspunkte in dieser Insel gespeichert sein (zum Beispiel auf Server 110). Gemäß einer Ausführungsform wird jeder Zugangspunkt möglicherweise nur auf einer Liste identifiziert, da die Zugangspunkte einer Insel außerhalb dieser Insel eventuell nicht sichtbar sind. Mithilfe dieser Listen lässt sich ermitteln, auf welcher Insel sich ein mobiles Gerät befindet. Ein vom mobilen Gerät erkannter Zugangspunkt kann zum Beispiel mit den Zugangspunkten auf einzelnen Listen abgeglichen werden. Wenn in einer Liste eine Übereinstimmung gefunden wird, wird die der Liste entsprechende Insel möglicherweise als jene Insel identifiziert, auf der sich das mobile Gerät befindet.
In einigen Fällen ist es eventuell unmöglich, Zugangspunktinseln perfekt so aufzuteilen, dass kein Zugangspunkt einer Insel außerhalb der Insel sichtbar ist. In solchen Fällen kann ein Zugangspunkt in die Insel aufgenommen werden, mit der er am häufigsten verbunden ist. Wenn Signale von einem Zugangspunkt A zum Beispiel fast immer von mobilen Geräten in Insel A empfangen werden, aber nur selten von mobilen Geräten in Insel B, kann Zugangspunkt A in Insel A aufgenommen werden.
In manchen Fällen kann ein mobiles Gerät auch falsche Daten erhalten. Dementsprechend lässt sich die Insel mithilfe der meisten oder aller vom mobilen Gerät erkannten Zugangspunkte identifizieren. Ein mobiles Gerät kann zum Beispiel Signale von fünf Zugangspunkten erhalten (AP1–AP5). Dabei können jedoch die erste vier Zugangspunkte AP1–AP5 mit Insel A verbunden sein, während AP5 mit Insel B verknüpft ist. Da sich die meisten der sichtbaren Zugangspunkte in Insel A befinden, wird möglicherweise ermittelt, dass sich das mobile Gerät ebenfalls in Insel A befindet.
Sobald die Zugangspunktinsel, in der sich das mobile Gerät befindet, lokalisiert wurde, kann eine Höhe oder Gebäudeebene ermittelt werden, in der sich das mobile Gerät befindet. Eine Zugangspunktinsel 400 zum Beispiel beinhaltet die Gebäudeebenen L1, L2 und L3 (siehe 4). Jede Ebene kann einen oder mehrere Zugangspunkte beinhalten. Ebene L1 kann zum Beispiel Zugangspunkte 416 und 418, Ebene L2 Zugangspunkt 414 und Ebene L3 Zugangspunkt 412 beinhalten. Die Zugangspunkte 412–418 können beliebige konventionelle Zugangspunkte sein und müssen nicht identisch sein.
Die Zugangspunkte 412–418 können jeweils eine eindeutige Kennung aufweisen (z. B. eine MAC-Adresse) und Signale (wie die eindeutige Kennung) über eine vordefinierte Entfernung übertragen. Signale, die von den Zugangspunkten 412–418 übertragen werden, können von einem mobilen Gerät 480 empfangen und verwendet werden, um zu ermitteln, auf welcher Ebene sich ein Benutzer 450 befindet. So lässt sich zum Beispiel die Stärke einzelner empfangener Signale analysieren, um die Ebene des Benutzers zu ermitteln. Gemäß einem Aspekt, der mit Blick auf 6 noch genauer beschrieben wird, kann die Analyse der Stärke empfangener Signale unter Verwendung von einem oder mehreren Entscheidungsbäumen vorgenommen werden.
Sobald die Ebene, auf der sich das mobile Gerät befindet, ermittelt wurde, kann eine Position des mobilen Geräts geschätzt werden. 5 veranschaulicht einen exemplarischen Grundriss für einen Innenbereich 500 auf einer Ebene eines Gebäudes. Der Bereich 500 beinhaltet eine Vielzahl von Räumen, die durch Wände 520 voneinander getrennt sind, sowie eine Vielzahl von Zugangspunkten 510, 512, 514, 516 und 518 an unterschiedlichen Stellen im gesamten Innenbereich 500. Die Zugangspunkte 510–518 können jeweils eine eindeutige Kennung aufweisen (z. B. eine MAC-Adresse) und Signale über eine vordefinierte Entfernung übertragen. Die Zugangspunkte 510–518 können beliebige konventionelle Zugangspunkte sein und müssen nicht identisch sein.
Ein mobiles Gerät 380 empfängt Signale von einem oder mehreren der Zugangspunkte 510–518, je nach seiner Position im Innenbereich 500. Manche der empfangenen Signale können stärker sein als andere. Die empfangenen Signale lassen sich analysieren, um einen Standort des mobilen Geräts 580 zu schätzen. Die empfangenen Signale können zum Beispiel mit einer vordefinierten Zuordnung der Signalstärken an verschiedenen Stellen im gesamten Bereich 500 abgeglichen werden; auf Grundlage des Vergleichs lässt sich dann ein Standort des mobilen Geräts 580 abschätzen. Gemäß einem Aspekt, der mit Blick auf 7 noch genauer beschrieben wird, kann die Analyse der empfangenen Signale die Ausführung von einem oder mehreren Entscheidungsbäumen beinhalten.
6 beinhaltet einen exemplarischen Entscheidungsbaum 600 zur Ermittlung einer Gebäudeebene, auf der sich ein mobiles Gerät befindet. Der Entscheidungsbaum 600 beinhaltet einen Startknoten 610, zwischenzeitliche Knoten 620, 650 sowie Ausgabeknoten 630, 640, 660, 670. Der Startknoten 610 und zwischenzeitliche Knoten 620, 650 können Fragen stellen, deren Antworten über den nächsten Knoten im Baum 600 entscheiden. Unter erneuter Bezugnahme auf 4 fragt Startknoten 610 zum Beispiel, ob ein Signal, das das mobile Gerät 480 vom Zugangspunkt 412 erhalten hat, größer oder gleich einem bestimmten Leistungspegel ist (z. B. –50 dBm). Wenn „nein”, wird in Ausgabeknoten 630 geschätzt, dass sich der Benutzer 450 auf der Ebene L1 befindet. Wenn die Antwort jedoch „ja” lautet, fragt der zwischenzeitliche Knoten 620, ob das von Zugangspunkt 414 erhaltene Signal größer oder gleich –65 dBm ist. Wenn der zurückgegebene Wert „true” lautet, wird in Ausgabeknoten 640 geschätzt, dass sich der Benutzer 450 auf der Ebene L2 befindet. Wenn der zurückgegebene Wert „false” lautet, fragt der zwischenzeitliche Knoten 650, ob das von Zugangspunkt 416 empfangene Signal kleiner oder gleich –40 dBm ist. Mit der Antwort lässt sich ermitteln, ob sich Benutzer 450 auf der Ebene L3 (Ausgabeknoten 660) oder der Ebene L2 (Ausgabeknoten 670) befindet.
Sobald ermittelt wurde, auf welcher Ebene sich Benutzer 450 befindet, kann die Position des Benutzers in dieser Ebene ermittelt werden. Das kann die Ausführung weiterer Entscheidungsbäume beinhalten. Ein exemplarischer Entscheidungsbaum 700 (siehe 7) kann zum Beispiel Variationen bei der Signalstärke von Zugangspunkten mit einer Position auf einer Ebene in einem Innenbereich korrelieren.
Ähnlich wie der Entscheidungsbaum 600 aus 6 kann der Entscheidungsbaum 700 einen Startknoten 710, einen oder mehrere zwischenzeitliche Knoten 720 und einen oder mehrere Ausgabeknoten 730, 740, 745 beinhalten. Der Startknoten 710 kann eine Frage stellen, deren Antwort über den nächsten Knoten entscheidet. Unter erneuter Bezugnahme auf 5 kann die Frage zum Beispiel lauten, ob eine empfangene Signalstärke eines ersten Zugangspunkts AP1 (z. B. Zugangspunkt 510) kleiner oder gleich einem bestimmten Leistungspegel ist (z. B. –65 dBm). Wenn die Antwort „true” lautet, kann der nächste Knoten der zwischenzeitliche Knoten 720 sein, der eine weitere Frage zur Stärke des von einem zweiten Zugangspunkt AP2 (z. B. Zugangspunkt 514) empfangenen Signals stellt. Wenn die Antwort bei der Rückkehr zu Knoten 710 jedoch „false” lautet, kann der nächste Knoten Ausgabeknoten 730 sein.
Die Ausgabeknoten 730, 740, 745 können auf Grundlage der Antworten auf die Fragen von Startknoten 510 und beliebiger zwischenzeitlicher Knoten (z. B. Knoten 720) Informationen über eine Position liefern. Die Ausgabeknoten 730, 740, 745 stellen beispielsweise jeweils eine der folgenden Gleichungen dar, die sich zur Berechnung von Standorten verwenden lassen:
LM1: LM1 (Breitengrad) = 45,124525 – 0,0043·ap1 + 0,0025·ap3
LM2: LM2 (Breitengrad) = 45,124888 + 0,0012·ap2 – 0,0042·ap3
LM3: LM3 (Breitengrad) = 45,124525 – 0,0047·ap1 – 0,0080·ap2
Gemäß einigen Aspekten kann die Ausgabe aus einer Längen- oder Breitenkoordinate, einem Punkt auf einer Karte oder einer relativen Position bestehen (z. B. 5' von der östlichen Mauer und 7,5' von der nördlichen Mauer eines Gebäudes).
Auch wenn in 6 nur zwei zwischenzeitliche Knoten 620, 650 und in 7 ein zwischenzeitlicher Knoten 720 angezeigt werden, heißt das nicht, dass die Entscheidungsbäume 600, 700 nicht eine beliebige Zahl an zwischenzeitlichen Knoten beinhalten können, wodurch die Zahl der potenziellen Ausgabeknoten steigt. Während die exemplarischen Entscheidungsbäume 660, 700 anhand der Fragen zur Stärke der von einem oder mehreren Zugangspunkten empfangenen Signale Auskunft über eine Ebene und Position geben, sollte zudem klar sein, dass diese Fragen zu einem beliebigen Attribut gehören können. Die Entscheidungsbäume 600, 700 können zum Beispiel einen Licht- oder Geräuschpegel bzw. Faktoren, die mit einem mobilen Gerät oder dessen Nutzer verbunden sind, mit einer Ebene und Position eines mobilen Geräts korrelieren. Gemäß einigen Aspekten können die Entscheidungsbäume 600, 700 jeweils eine Kombination aus diesen Faktoren nutzen, um den Standort vorherzusagen.
Gemäß einem Aspekt lassen sich mehrere Entscheidungsbäume generieren, um die Ebene und/oder Position eines mobilen Geräts in einem Innenbereich genauer vorherzusagen. Die Entscheidungsbäume können zum Beispiel verschiedene Untersätze von Daten analysieren, und die Ausgaben aller Entscheidungsbäume lassen sich mitteln. Die verschiedenen Untersätze von Daten können unter anderem beinhalten: Variationen der analysierten Zugangspunkte, Variationen einer Reihenfolge, in der Zugangspunkte analysiert werden, Variationen der Werte für empfangene Signalstärken oder eine Kombination daraus. Außerdem können einige dieser Entscheidungsbäume mit verschiedenen Attributen verknüpft sein (siehe Beschreibung oben).
Auch wenn 6 und 7 detaillierte Beispiele für Entscheidungsbäume bieten, die sich zur Vorhersage der Gebäudeebene und Position in einer Insel verwenden lassen, bedeutet das nicht, dass sich nicht auch beliebige andere Klassifizierer nutzen lassen. Die Gebäudeebene und Position können zum Beispiel mithilfe von Bayes'schen Modellen, Nearest Neighbor, Gauß'schen Mischverteilungen oder einer Kombination daraus ermittelt werden.
Verfahren zur Vorhersage der Ebene und Position in einem Innenbereich (zum Beispiel durch Verwendung der oben beschriebenen Zugangspunktinseln und Entscheidungsbäume) werden im Folgenden erläutert. Es sollte sich verstehen, dass die Operationen dieser Verfahren nicht in der nachstehend beschriebenen genauen Reihenfolge durchgeführt werden müssen. Stattdessen können verschiedene Operationen in einer unterschiedlichen Reihenfolge oder gleichzeitig gehandhabt werden. Außerdem lassen sich Operationen hinzufügen oder weglassen. Außerdem stellen Entscheidungsbäume wie oben beschrieben lediglich ein Beispiel dafür dar, wie sich der Standort in einer Insel ermitteln lässt.
8 ist gemäß einem Aspekt der Technologie ein Flussdiagramm für ein Verfahren 800. Dieses Verfahren ermöglicht die Vorhersage des Standorts eines mobilen Geräts in einem Innenbereich mittels eines oder mehrerer Entscheidungsbäume. Verfahren 800 lässt sich mit beliebigen Computergeräten durchführen (z. B. mit einem Clientgerät, Remoteserver oder einer Kombination aus beiden).
Verfahren 800 beginnt bei Block 810, wo eine geographische Region in Zugangspunktinseln aufgeteilt wird. Bei der geographischen Region kann es sich um einen beliebigen Bereich handeln, beispielsweise ein bestimmtes Gebäude, eine Gebäudegruppe, einen Straßenblock, einen Stadtteil, eine Stadt, ein Land oder die gesamte Welt. Die Zugangspunktinseln lassen sich so grob oder genau aufteilen wie gewünscht. Die Inseln können zum Beispiel aus einer Gruppe von Stockwerken in einem Gebäude (wie z. B. in 3A), einem Gebäude (wie z. B. in 3B), einer Gebäudegruppe (wie z. B. in 3C) oder Ähnlichem bestehen.
Jede Insel kann einen oder mehrere Zugangspunkte beinhalten. Die Zugangspunkte einer Insel sind möglicherweise außerhalb der Insel nicht sichtbar. Unter erneuter Bezugnahme auf 3A empfängt z. B. ein mobiles Gerät, das sich in Insel B befindet, eventuell keine Signale von Zugangspunkten in Insel A oder Insel C.
In Block 820 können die Zugangspunkte der einzelnen Inseln aufgeführt sein. Diese Zugangspunkte lassen sich zum Beispiel durch eine MAC-Adresse oder einen Extended Unique Identifier (EUI) identifizieren. Die Zugangspunkte einzelner Inseln können indiziert werden, zum Beispiele in einer liste, Tabelle oder einem anderen Format.
Wie oben beschrieben kann jede Insel eine Vielzahl von Gebäudeebenen beinhalten. In Block 830 können für jede Insel ein oder mehrere Entscheidungsbäume (zum Beispiel Baum 600 aus 6) erstellt werden, um eine Ebene zu isolieren, auf der sich der Nutzer befindet. Die Signalstärken verschiedener Zugangspunkte (wie WiFi, Bluetooth, Funk oder andere Zugangspunkte) zum Beispiel können in verschiedenen Ebenen eines Gebäudes variieren. Unter erneuter Bezugnahme auf 4 kann ein Signal von Zugangspunkt 416 in Ebene L1 deutlich stärker sein als in Ebene L3. Solche Variationen lassen sich zum Beispiel mit einem mobilen Gerät, das die verschiedenen Gebäudeebenen durchquert, ermitteln und verwenden, um eine Zuordnung der Signalstärken von Zugangspunkten zu erstellen. Die Entscheidungsbäume können die Stärke der von den Zugangspunkten empfangenen Signale mit einer bestimmten Gebäudeebene in der Insel korrelieren. Alternativ oder zusätzlich zur Stärke des empfangenen Signals können die Entscheidungsbäume beliebige andere Attribute mit einer Gebäudeebene korrelieren (z. B. Luftdruck, Höhe usw.).
Außerdem können ein oder mehrere Entscheidungsbäume 700 erstellt werden (wie der Baum in 7), um die Position eines mobilen Geräts in einem bestimmten Gebäude vorherzusagen (Block 840). Variationen bei den von einem Zugangspunkt erhaltenen Signalen lassen sich z. B. für jede Gebäudeebene an verschiedenen Positionen in der Ebene erkennen. Die Entscheidungsbäume können diese Variationen mit Positionen in der Ebene korrelieren.
Gemäß einem Aspekt der Technologie lassen sich mehrere Entscheidungsbäume erzeugen, um eine einzelne Gebäudeebene oder Position zu ermitteln. Die unterschiedlichen Entscheidungsbäume können jeweils einen anderen Datensatz bzw. Daten in einer anderen Reihenfolge analysieren. Die verschiedenen Datensätze können zum Beispiel enthalten: Variationen der analysierten Zugangspunkte, Variationen einer Reihenfolge, in der Zugangspunkte analysiert werden, Variationen der Werte für die Stärke der empfangenen Signale oder eine Kombination daraus. Außerdem können manche der Entscheidungsbäume zusätzliche Attribute (wie Beleuchtungs- oder Geräuschpegel) korrelieren. Es lassen sich zwar beliebig viele Entscheidungsbäume verwenden, möglicherweise wird jedoch eine Abwägung zwischen Effizienz und Präzision vorgenommen, je höher die Zahl der Bäume steigt. Eine Gebäudeebene oder Position kann so zum Beispiel mithilfe von 10–15 Entscheidungsbäumen ermittelt werden.
9 veranschaulicht ein anderes Verfahren 900, mit dem sich der Standort eines mobilen Geräts in einem Innenbereich vorhersagen lässt. Gemäß diesem Verfahren 900 kann ein mobiles Gerät Daten mit einem Remoteserver austauschen, um seinen Standort zu ermitteln. Bevorzugt wird Datenschutz für alle Benutzerdaten bereitgestellt, die vom mobilen Gerät übertragen werden, und zwar einschließlich z. B. der Anonymisierung persönlich identifizierbarer Informationen, der Aggregation von Daten, der Filterung sensibler Informationen, Verschlüsselung, Streuspeicherung oder Filterung sensibler Informationen, um persönliche Merkmale zu entfernen, Zeitbegrenzungen hinsichtlich der Speicherung von Informationen oder Einschränkungen hinsichtlich der Verwendung oder gemeinsamen Nutzung von Daten. Die Daten können in einer Weise anonymisiert und aggregiert werden, dass keine individuellen Nutzerdaten offen gelegt werden.
Gemäß einem Aspekt lassen sich die Daten dem Benutzer anzeigen, sobald der Standort des mobilen Geräts vorhergesagt wurde. Auf einem Display des mobilen Geräts können zum Beispiel eine Textbeschreibung des Standorts (z. B. „Gebäude 1, Stockwerk 3, Raum 302”), eine Darstellung (z. B. ein Grundriss der Gebäudeebene, auf dem der Standort des Geräts mit einem Punkt oder einem anderen Zeichen markiert ist) oder eine Kombination daraus angezeigt werden. Diese Informationen können einem Benutzer helfen, der zum Beispiel nach einem bestimmten Raum oder Ort in einem Innenbereich sucht (z. B. nach einer Arztpraxis, einer Kunstgalerie, einem Geschäft in einem Einkaufszentrum usw.).
In Block 910 kann das mobile Gerät Signale von einem oder mehreren Zugangspunkten empfangen. Die Zugangspunkte lassen sich vom mobilen Gerät z. B. per MAC-Adresse oder EUI identifizieren. Diese Zugangspunkte lassen sich dann mit einer Liste von Zugangspunkten abgleichen (z. B. mit der Liste, die in Block 820 von 8 erstellt wird), um zu ermitteln, auf welcher Insel sich das mobile Gerät befindet (Block 920). Zum Beispiel kann sich der Benutzer des mobilen Geräts (siehe 10) in Gebäude 1010 befinden, das auf Insel A, Insel B und Insel C verteilt ist. Jede dieser Inseln kann Zugangspunkte beinhalten, die außerhalb der Insel nicht sichtbar sind. Die Zugangspunkte in Insel A können beispielsweise Signale übertragen, die sich ausschließlich von Geräten in Insel A, nicht jedoch von Geräten in Insel B oder Insel C empfangen lassen. Gemäß dem Beispiel aus 10 kann der Benutzer ein Signal von einem oder mehreren Zugangspunkten in Insel C empfangen. Ein Abgleich des oder der Zugangspunkte mit einer vordefinierten Liste kann ergeben, dass sich in Insel C ein oder mehrere Zugangspunkte und das mobile Gerät befinden.
Sobald die Insel ermittelt wurde, können Entscheidungsbäume (z. B. der Entscheidungsbaum 600 aus 6) für diese Insel heruntergeladen werden (Block 930). Die Entscheidungsbäume lassen sich auf einem Remoteserver speichern und bei Bedarf herunterladen. Da nur Entscheidungsbäume für eine bestimmte Insel benötigt werden und Entscheidungsbäume nicht viel Ressourcen benötigen, lassen sich diese relativ schnell herunterladen. Alternativ können die Entscheidungsbäume semipermanent auf dem mobilen Gerät gespeichert werden, z. B. wenn ein Benutzer seinen Standort in einem bestimmten Gebäude kontinuierlich ermitteln will.
Die Entscheidungsbäume können zum Beispiel unter Verwendung der empfangenen Signalstärken von umliegenden Zugangspunkten ausgeführt werden (Block 940). 11 bietet ein Beispiel für Benutzer 1150 und das mobile Gerät 1180 auf einer bestimmten Insel (z. B. Insel C aus 10). Die Insel beinhaltet verschiedene Ebenen 1122 (L8), 1124 (L7), 1126 (L6). L8 beinhaltet Zugangspunkt 1112, L7 beinhaltet Zugangspunkt 1114, und L6 beinhaltet Zugangspunkte 1116 und 1118. Das mobile Gerät 1180 kann Signale von jedem dieser Zugangspunkte 1112–1118 empfangen, wobei die Stärke der Signale in Abhängigkeit von mindestens einer Entfernung zwischen dem Gerät 1180 und den Zugangspunkten 1112–1118 variieren können. Startknoten und zwischenzeitliche Knoten der Entscheidungsbäume können mit diesen Signalen verbundene Informationen als Eingabe verarbeiten. Eine Ausgabe der Entscheidungsbäume kann Auskunft über die Gebäudeebene des mobilen Geräts geben. So kann das mobile Gerät 1180 im Beispiel von 11 die Entscheidungsbäume ausführen und ermitteln, dass es sich in der Ebene L7 befindet.
In Block 950 lassen sich Entscheidungsbäume (z. B. der Entscheidungsbaum 700 aus 7) für die angegebene Gebäudeebene herunterladen. Diese Bäume können ausgeführt werden, um die Position des mobilen Geräts in der Gebäudeebene zu ermitteln (Block 960). Die Bäume können beispielsweise Daten, die mit der Stärke empfangener Signale von umliegenden Zugangspunkten verbunden sind, als Eingabe verwenden und eine Auskunft über die Position ausgeben. 12 veranschaulicht ein Beispiel für einen Innenbereich 1200 in einer bestimmten Gebäudeebene (z. B. L7 aus 11). Der Innenbereich beinhaltet Zugangspunkte 1210, 1212, 1214, 1216, 1218. Das mobile Gerät 1280 kann Signale von den Zugangspunkten 1210, 1212, 1214 empfangen, befindet sich jedoch möglicherweise außerhalb der Reichweite der Zugangspunkte 1216, 1218. Diese Informationen lassen sich in einen oder mehrere Entscheidungsbäume eingeben, die für den Innenbereich 1200 erzeugt wurden, woraufhin die Ausgabe Auskunft über eine Position des mobilen Geräts 1280 geben kann. Im veranschaulichten Beispiel wird die Ausgabe als Breitengrad und Längengrad angezeigt. Die Position lässt sich jedoch auch in Koordinaten relativ zum Innenbereich 1200 oder auf eine beliebige andere Weise wiedergeben. Das mobile Gerät 1280 kann zum Beispiel ein Diagramm vom Innenbereich 1200 auf seinem Bildschirm anzeigen, wobei die aktuelle Position mit einem roten Punkt oder Ähnlichem markiert werden kann.
Gemäß einem Aspekt lassen sich die oben beschriebenen Verfahren zur Vorhersage des Standorts eines Benutzers in einem Innenbereich regelmäßig oder kontinuierlich ausführen, um die Bewegung eines mobilen Geräts zu verfolgen. Wie zum Beispiel in 13 dargestellt, kann sich ein mobiles Gerät 1380 durch einen Innenbereich 1300 bewegen und dabei von verschiedenen Zugangspunkten 1310, 1312, 1314, 1316, 1318 Signale mit unterschiedlicher Stärke empfangen. So lässt sich das mobile Gerät 1380 von einem Startpunkt 1362 aus entlang einer Bahn 1364 verfolgen, indem an einem oder mehreren Punkten entlang der Bahn 1364 Entscheidungsbäume ausgeführt werden. Mit Zustimmung des Benutzers kann das mobile Gerät 138 auch einen Datensatz mit seinen Bewegungen speichern, z. B. indem jede Ausgabe eines Entscheidungsbaums mit einem Zeitstempel aufgezeichnet wird.
Eine Verwendung von Entscheidungsbäumen zur Vorhersage des Standorts eines Benutzers in einem Innenbereich kann vorteilhaft sein, da Entscheidungsbäume relativ wenige Ressourcen verbrauchen, sich schnell ausführen lassen und entscheiden, welche Eingaben lokal – und nicht global – relevant sind. Außerdem lässt sich die Genauigkeit der Standortprognosen, die mithilfe der Entscheidungsbäume erstellt werden, erhöhen, indem eine Vielzahl von Entscheidungsbäumen ausgeführt und die Ergebnisse gemittelt werden.
Alle diese und weitere Variationen und Kombinationen der vorstehend erörterten Merkmale können zur Anwendung kommen, ohne sich von der Technologie laut Definition in den Ansprüchen zu entfernen; die vorstehende Beschreibung exemplarischer Ausführungsformen dient zur Veranschaulichung und nicht zur Einschränkung der von den Ansprüchen definierten Technologie. Es versteht sich außerdem, dass das Bereitstellen von Beispielen der Technologie (sowie von Klauseln mit der Bezeichnung „wie”, „z. B.”, „einschließlich” und Ähnliches) nicht so interpretiert werden sollten, dass sie eine Beschränkung der Technologie auf die spezifischen Beispiele darstellen. Vielmehr sollen die Beispiele nur einige der vielen möglichen Aspekte veranschaulichen.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Nicht-Patentliteratur

IEEE-802.11-Management-Frames [0034]

Claims

System für die Ermittlung des Standorts eines mobilen Geräts in einem Innenbereich, umfassend: einen Speicher, der Kennungen eines Satzes von Zugangspunkten, die einer Insel zugewiesen sind, speichert, wobei die Zugangspunkte in einer Insel wahrscheinlich außerhalb der Insel unsichtbar sind; und einen Prozessor, der zu Folgendem konfiguriert ist: das Erstellen eines ersten Klassifizierers, der Auskunft über eine Ebene des Innenbereichs gibt, für jede Insel; und das Erstellen eines zweiten Klassifizierers, der Auskunft über eine Position in der Ebene gibt, für jede Ebene.
System nach Anspruch 1, worin die Insel eine Gruppe von Stockwerken in einem Gebäude umfasst.
System nach Anspruch 1, worin die Insel ein Gebäude umfasst.
System nach Anspruch 1, worin die Insel eine Gruppe von Gebäuden umfasst.
System nach Anspruch 1, worin der erste Klassifizierer und der zweite Klassifizierer mindestens einen Entscheidungsbaum, ein Bayes'sches Modell, einen Nearest Neighbor oder eine Gauß'sche Mischverteilung beinhalten.
System nach Anspruch 5, worin der erste Klassifizierer einen ersten Entscheidungsbaum umfasst, wobei eine Ausgabe des ersten Entscheidungsbaums Auskunft über die Ebene des Innenbereichs gibt, und der zweite Klassifizierer einen zweiten Entscheidungsbaum umfasst, wobei eine Ausgabe des zweiten Entscheidungsbaums Auskunft über die Position in der Gebäudeebene gibt.
System nach Anspruch 6, bei dem die ersten und zweiten Entscheidungsbäume Startknoten und zwischenzeitliche Knoten umfassen, die Startknoten erste Fragen zur Stärke der von Zugangspunkten empfangenen Signale stellen und jeder zwischenzeitliche Knoten eine zusätzliche Frage zur Stärke der von Zugangspunkten empfangenen Signale stellt.
System nach Anspruch 7, worin die erste und weitere Fragen herausfinden, ob die Stärke eines von einem oder mehreren bestimmten Zugangspunkten empfangenen Signals über oder unter einem oder mehreren vordefinierten Werten liegt.
System nach Anspruch 6, worin der Prozessor ferner so konfiguriert ist, dass er folgende Aufgaben erfüllen kann: das Erstellen einer Vielzahl von ersten Entscheidungsbäumen; und das Mitteln von Ergebnissen aus der Vielzahl der ersten Entscheidungsbäume.
System nach Anspruch 6, worin der Prozessor ferner so konfiguriert ist, dass er folgende Aufgaben erfüllen kann: das Erstellen einer Vielzahl von zweiten Entscheidungsbäumen; und das Mitteln von Ergebnissen aus der Vielzahl der zweiten Entscheidungsbäume.
System für die Ermittlung des Standorts eines mobilen Geräts in einem Innenbereich, umfassend: Mittel für das Definieren einer oder mehrerer Inseln, wobei jede Insel eine Unterteilung einer geografischen Region ist und einen oder mehrere Zugangspunkte beinhaltet und wobei jeder Zugangspunkt in einer Insel außerhalb der Insel unsichtbar ist; Mittel für das Pflegen von Kennungen der Zugangspunkte, die einzelnen Inseln zugewiesen sind; Mittel für das Erstellen eines ersten Entscheidungsbaums für jede Insel mithilfe eines Prozessors, wobei eine Ausgabe des ersten Entscheidungsbaums Auskunft über eine Ebene des Innenbereichs gibt; und Mittel für das Erstellen eines zweiten Entscheidungsbaums für jede Ebene mithilfe des Prozessors, wobei eine Ausgabe des zweiten Entscheidungsbaums Auskunft über eine Position in der Ebene gibt.