专利名称：移动设备位置估计的制作方法
技术领域：
本公开总地涉及地理位置(geographic location)确定。
背景技术：
无线通信网络可使用各种技术来供移动设备无线通信。无线通信网络可包括一个或多个无线接入网关，用于将移动设备连接到另一移动设备或连接到有线网络。无线接入网关例如可包括无线局域网(WLAN)、城域网(MAN)或个人区域网(PAN)的无线接入路由器或蜂窝塔。每个无线接入网关可为位于一地理区域(例如蜂窝网络的小区)中的移动设备服务。移动设备可包括一个或多个基于位置的应用，这些应用被配置为执行依位置而定的任务。配备有诸如全球定位系统(GPS)之类的全球导航卫星系统(GNSS)的接收器的移动设备可使用由GNSS确定的位置作为到基于位置的应用的输入。未配备有GNSS接收器的 移动设备或者位于GNSS信号较弱的区域中(例如在建筑物内部)的移动设备可使用替换方式来确定位置。例如，如果无线接入网关的位置是已知的，并且移动设备连接到该无线接入网关，则移动设备可利用所连接的无线接入网关的位置来估计当前位置。
发明内容
公开了利用多个无线接入网关的位置估计的方法、程序产品和系统。概括来说，在一个方面中，移动设备可扫描和检测多个无线接入网关。移动设备可确定移动设备与每个无线接入网关之间的距离的初始估计。移动设备可从服务器接收检测到的无线接入网关的位置数据。位置数据可包括每个无线接入网关的估计位置、估计位置的不确定度(uncertainty)和每个无线接入网关的所及范围(reach)。移动设备可利用不确定度、所及范围和初始估计来向每个估计位置赋予权重。移动设备可利用经加权的位置来估计移动设备的位置。本说明书中描述的技术可被实现来获得以下示例性优点。无线接入网关的位置可用于补充GNSS位置估计。当移动设备未配备有GNSS功能时，移动设备可使用无线接入网关的位置来确定当前位置。对于配备有GNSS的移动设备，位置估计可用于在GNSS信号较弱时补充GNSS。此外，相对于传统的移动设备，可改善GNSS信号获取时间。移动设备可利用无线接入网关的位置来估计位置以辅助确定移动设备将连接到哪个GNSS卫星。无线接入网关的估计位置可包括高度。从而，移动设备可在三维空间中确定当前位置。三维位置信息例如在确定移动设备位于高层建筑物的哪个楼层上时可能是有用的。高度可补充纬度或经度坐标。从而，例如，可以为街道或公园创建高度剖面。移动设备位置估计的一个或多个实现方式的细节在附图和以下描述中记载。移动设备位置估计的其他特征、方面和优点将从描述、附图和权利要求中变得清楚。
图I是提供移动设备位置估计的示例性技术的概要的框图。图2A是基于无线接入网关的估计位置的示例性移动设备位置估计的示图。图2B是三维空间中的基于无线接入网关的估计位置的示例性移动设备位置估计的示图。图3是示出位置估计的示例性系统的功能性组件的框图。图4是移动设备位置估计的示例性处理的流程图。图5是去除位置估计中的离群者的示例性处理的流程图。图6示出了显示所估计的位置的示例性用户界面。图7是示出实现位置估计的特征和操作的移动设备的示例性设备体系结构的框 图。图8是用于执行位置估计的移动设备的示例性网络操作环境的框图。各图中的相似的标号指示相似的元件。
具体实施例方式移动设备位置估计的概要图I是提供移动设备位置估计的示例性技术的概要的框图。移动设备100是被配置为利用多个无线接入网关的位置来估计当前位置的示例性移动设备。移动设备100可执行接入设备扫描操作102以检测一个或多个无线接入网关(例如蜂窝塔或无线路由器)。接入设备扫描操作102可产生接入设备标识符104的列表。接入设备标识符104可包括蜂窝塔的蜂窝标识符，或者无线路由器的媒体接入控制(MAC)地址，或者两者。每个接入设备标识符104可表示移动设备100在接入设备扫描操作102中检测到其信号的无线接入网关。接入设备扫描操作102可检测任意数目的无线接入网关。作为示例，接入设备标识符104可包括检测到的无线接入网关的标识符Pq和Pr。移动设备100可执行移动设备位置估计操作106来估计移动设备100的位置。移动设备位置估计操作106可向服务器108发送请求107以请求检测到的无线接入网关Pq和Pr的位置数据。请求107可包括接入设备标识符104的全部或一部分。响应于请求107，移动设备100可接收来自服务器108的位置数据109。位置数据109可包括每个检测到的无线接入网关的位置、每个位置的不确定度值以及每个检测到的无线接入网关的所及范围。移动设备位置估计操作106可向每个接收到的位置赋予权重。与无线接入网关(例如Pq)相关联的位置的权重可基于与估计的位置相关联的不确定度值、所及范围以及移动设备100与无线接入网关之间的接近度(closeness)来确定。移动设备100与无线接入网关之间的接近度可包括移动设备100与无线接入网关之间的距离的粗略度量(例如两级度量“接近”或“不接近”)。移动设备100可例如通过对加权的位置取平均来利用加权的位置确定移动设备100的位置。向接收的位置赋予权重和计算移动设备100的位置的进一步细节将在下文中参考图2A-2B来论述。包括检测到的无线接入网关的位置的位置数据109可由服务器108独立于移动设备100的移动设备位置估计操作106地确定。服务器108可包括通过有线或无线通信网络连接到移动设备100的一个或多个计算机的系统。服务器108可利用数据收集操作110和接入设备位置估计操作112来生成位置数据109。
数据收集操作110可包括接收来自多个移动设备的匿名位置信息。匿名位置信息可包括与无线接入网关Pa. . . Pz的每一个相关联的位置坐标。位置坐标可包括纬度、经度和高度坐标。纬度、经度和高度坐标可从提供坐标的具备GNSS能力的移动设备得到。无线接入网关可以是位于具备GNSS能力的移动设备的通信范围内或者连接到具备GNSS能力的移动设备的无线接入网关。数据收集操作110可产生标记有位置坐标的无线接入网关的标识符的集合114。接入设备位置估计操作112可根据无线接入网关的标识符的集合114生成位置数据109。接入设备位置估计操作112可通过向接收到的与每个无线接入网关相关联的位置应用概率密度函数来估计无线接入网关Pa. . . Pz的每一个的位置。概率密度函数可包括用于估计每个无线接入网关的位置的充分统计量。基于标识符的集合114和相关联的位置，接入设备位置估计操作112可确定每个估计位置的不确定度值和每个无线接入网关的所及范围。图2A是基于无线接入网关的估计位置的移动设备位置估计的示图。位置估计可 包括利用各种因素来对位置加权，这将在下文中描述。被加权的估计位置201和203可被包含在估计位置区域202和204中。位置数据109 (如参考图I所述)可包括关于无线接入网关Pq和Pr的位置信息。位置信息可包括分别对于无线接入网关Pq和Pr的估计位置201和203。估计位置区域202和204中的估计位置201和203的每一个可包括纬度和经度。无线接入网关的估计位置是能够检测到该无线接入网关的移动设备的可能位置。估计位置201和203不需要对应于无线接入网关Pq和Pr的物理位置。在图2A中，无线接入网关Pq的物理位置在Pq的估计位置区域202的外部；无线接入网关Pr的物理位置在Pr的估计位置区域204的内部。用于对估计位置201和203加权的一些因素可包括估计位置201和203的不确定度值。估计位置201和203的每一个可与不确定度值相关联。不确定度值可指示估计位置201和203的每一个的估计准确度。在图2A中，不确定度值被表示为估计位置区域202和204的半径rl和r20用于估计位置201和203加权的一些因素可包括无线接入网关Pq和Pr的所及范围206和208。位置数据109中的位置信息可包括无线接入网关Pq和Pr各自的所及范围206和208。无线接入网关的所及范围可指示预期移动设备能够从多远的距离观察到该无线接入网关。所及范围可例如基于收集的数据中的移动设备的位置与估计位置之间的距离来确定。所及范围206和208的值分别由表示所及范围206和208的圆圈214和216的半径r3和r4表示。所及范围206和208可与无线接入网关Pq和Pr的估计位置相关联。从而，无线接入网关Pq和Pr不需要物理上位于圆圈214和216的中心。用于对估计位置201和203加权的一些因素可包括移动设备100与检测到的无线接入网关Pq或Pr之间的接近度以确定移动设备100的位置。在一些实现方式中，移动设备100与检测到的无线接入网关Pq和Pr之间的接近度可分别由移动设备100与检测到的无线接入网关Pq和Pr之间的距离210和212表示。在一些实现方式中，可利用在移动设备100处测量的接收信号强度指示(RSSI)来确定接近度。可利用移动设备100与无线接入网关Pq之间的信号或者移动设备100与无线接入网关Pr之间的信号的往返时间(也称为往返延迟时间)来确定接近度。在一些实现方式中，可利用信号的误比特率来确定接近度。接近度不需要对应于移动设备100与无线接入网关Pq和Pr之间的相应物理距离。例如，移动设备100与无线接入网关Pq之间的物理屏障可显著衰减在移动设备100与无线接入网关Pq之间传播的信号，使得RSSI指示移动设备100和无线接入网关Pq比其物理上分开的程度分开得更远。因为在计算移动设备100的位置时使用了其他因素，所以本说明书中公开的技术与单使用RSSI和三角测量的传统设备相比具有优点，即由来自物理屏障的干扰引起的误差可被其他因素减轻。在利用这些因素对估计位置加权时，移动设备100可应用以下策略。无线接入网关的更大的所及范围可提供该无线接入网关的估计位置的更低的权重。与估计位置相关联的更高的不确定度值可提供该无线接入网关的估计位置的更低的权重。移动设备100与无线接入网关之间的更大的距离可提供该无线接入网关的估计位置的更低的权重。在一些实现方式中，可利用以下式子来测量无线接入网关P (例如Pq或Pr)的估计位置的权重Wp。 Wp = (A-AB) C+AB, (I)其中Wp是无线接入网关P的估计位置(例如估计位置201和203)的权重；A是不确定度权重，其可以是权重Wp的基于与无线设备P的估计位置相关联的不确定度值确定的成分出是所及范围权重，其可以是权重Wp的基于无线设备P的所及范围(例如所及范围206或208)确定的成分；C是接近度权重，其可以是权重Wp的基于移动设备100与无线接入网关P之间的接近度确定的成分。在一些实现方式中，接近度可以是利用RSSI对移动设备100与无线接入网关P之间的距离的初始测量。在一些实现方式中，可利用以下式子计算不确定度权重A、所及范围权重B和接近度权重C
r--.UfXCGftmeasured. _ .A = ^ _一(2)
r____IGCt Chmeasured.B = e—^)(3)q =已-娜1—;11 RSSImax .⑷其中Uncertmeasured是在服务器(例如图I的服务器108)上确定的与无线接入网关P的估计位置相关联的不确定度值；reaCh_SUMd是在服务器上确定的与无线接入网关P相关联的所及范围；RSSI_sural是在移动设备100处测量到的RSSI ;RSSIMX是最大RSSI值；并且T模拟作为各个参数uncert、reach或RSSI的函数的指数衰减。移动设备100可利用加权的估计位置201和203来确定移动设备100的位置。对移动设备100的位置的确定可包括计算加权的估计位置201和203的加权平均。图2B是三维空间中的基于无线接入网关的估计位置的移动设备位置估计的示图。三维空间可由纬度、经度和高度定义。位置估计可包括通过对无线接入网关Pq和Pr的估计位置221和223加权来确定移动设备100的纬度、经度和高度。无线接入网关Pq和Pr的估计位置221和223可各自包括各个无线接入网关的纬度坐标、经度坐标和高度坐标。估计位置221和223的每一个可与不确定度值不相关联。不确定度值在图2B中分别被表示为球体222和224的半径r5和r6。无线接入网关Pq和Pr的所及范围226和228可分别由表示所及范围226和228的球体234和236的半径r7和r8表示。所及范围226和228可与无线接入网关Pq和Pr的估计位置相关联。从而，无线接入网关Pq和Pr不需要物理上位于球体234和236的中心。移动设备100可利用分别利用移动设备100与无线接入网关Pq之间的距离230和232和粗略测量来确定移动设备100与无线接入网关Pq和Pr之间的接近度。移动设备100可基于相应的不确定度值、所及范围226和228以及距离230和232来向估计位置221和223的每一个赋予权重。在一些实现方式中，移动设备可应用如以上参考图2A所述的式子⑴-⑷。通过除了纬度和经度以外还确定高度，移动设备100可提供比传统移动设备更加定制化的基于位置的服务。例如，移动设备100可识别移动设备100位于建筑物240的哪一楼层上以及哪个区段中，并且提供与该楼层上和该区段中的商业有关的显示信息。位置估计系统的示例性组件 图3是示出示例性位置估计系统300的功能性组件的框图。系统300可以是如以上参考图I和图2A-2B所述的移动设备100的组件。系统300可包括无线信号处理单元302。无线信号处理单元302可包括用于处理来自蜂窝塔的信号的基带处理器，或者用于处理来自无线路由器的信号的无线处理器(例如WiFi 芯片)，或者两者。无线信号处理单元302包括收发器304。收发器304是无线信号处理单元302的被配置为发送和接收无线信号的组件。无线信号处理单元302可包括信号扫描器306和信号分析器308。信号扫描器306是无线信号处理单元302的被配置为使得收发器304扫描一个或多个通信信道以检测来自无线接入网关(蜂窝塔或无线路由器)的无线信号的组件。信号可包括无线接入网关的一个或多个标识符。信号分析器308是无线信号处理单元302的被配置为分析检测到的无线信号并且确定往返时间、误比特率、RSSI或者信号的能够指示系统300与蜂窝塔或无线路由器之间的接近度的其他特性的组件。无线信号处理单元302可将无线接入网关的标识符以及指示接近度的信息发送到位置计算单元310。位置计算单元310是系统300的被配置为确定移动设备100的位置的组件。位置计算单元310可包括应用处理器和用于控制该应用处理器的计算机指令。位置计算单元310可包括数据请求单元312。数据请求单元312可以是位置计算单元310的被配置为利用来自无线信号处理单元302的标识符来请求检测到的无线接入网关的位置数据的组件。数据请求单元312可通过收发器304利用无线连接、利用有线连接或者从位置数据存储库314向服务器发送标识符。位置数据存储库314可包括存储位置数据的非暂态存储设备。位置数据可包括检测到的无线接入网关的估计位置、不确定度值和检测到的无线接入网关的所及范围。位置计算单元310可包括位置过滤单元316。位置过滤单元316可以是位置计算单元310的被配置为分析位置数据并从位置数据中过滤掉一个或多个离群者的组件。过滤掉一个或多个离群者可降低在后续计算中使用无线接入网关的有缺陷的估计位置的概率，并从而改善移动设备100的位置估计的准确度。过滤掉离群者的操作的进一步细节将在下文中参考图5描述。位置计算单元310可包括位置估计单元318。位置估计单元318是位置计算单元310的被配置为基于经过滤的位置数据来估计系统300的位置的组件。估计位置的操作的进一步细节在上文中参考图2A-2B描述。位置计算单元310可以可选地包括位置用户界面320。位置用户界面320可包括被配置为在地图上显示估计位置的显示设备。作为附加或替换，显示设备可被配置为显示位置相关信息。当根据估计位置的纬度、经度和高度，系统300在某一建筑物的某一楼层上时，位置相关信息例如可包括该建筑物的该楼层上的商业的名称。示例性的位置用户界面320在下文中参考图6更详细描述。示例性位置估计处理图4是移动设备位置估计的示例性处理400的流程图。处理400可由如以上参考图3所述的移动设备100的系统300执行。系统300可在移动设备100上检测(402)多个无线接入网关。每个无线接入网关可包括蜂窝塔、无线路由器或Bluetooth (蓝牙 )设备中的至少一种。
系统300可确定(403)移动设备100与每个无线接入网关之间的接近度。接近度可以是基于在移动设备100与每个无线接入网关之间传播的信号的对移动设备100与每个无线接入网关之间的距离的初始测量。接近度可对应于移动设备100与每个无线接入网关之间的测量距离或物理距离。确定接近度可基于来自无线接入网关的信号的信号强度(例如RSSI)、移动设备100与无线接入网关之间的信号的往返时间、移动设备100与无线接入网关之间的信号的误比特率、或者上述的组合。系统300可接收(404)与每个检测到的无线接入网关相关联的位置数据。可利用有线或无线连接通过通信网络从连接到移动设备100的服务器接收位置数据，或从耦合到系统300的位置数据存储库接收位置数据。接收到的位置数据可包括每个检测到的无线接入网关的估计位置、与估计位置相关联的不确定度值以及每个检测到的无线接入网关的所及范围。每个检测到的无线接入网关的估计位置可包括该无线接入网关的纬度坐标和经度坐标。在一些实现方式中，每个检测到的无线接入网关的估计位置可包括该无线接入网关的高度坐标。不确定度值可指示估计位置的估计准确度。每个无线接入网关的所及范围可指示出预期该无线接入网关可被移动设备从多远外观察到。系统300可利用(I)与每个估计位置相关联的不确定度值；(2)每个检测到的无线接入网关的所及范围；以及(3)移动设备与每个检测到的无线接入网关之间的测量到的接近度，来对检测到的无线接入网关的估计位置加权(406)。对估计位置加权包括向具有更小的所及范围的无线接入网关赋予更大的权重，向具有更小的不确定度值的无线接入网关赋予更大的权重，以及向更接近移动设备的无线接入网关赋予更大的权重。对估计位置加权可包括如以上参考图2A在式子(1)-(4)中所述利用权重A、所及范围权重B和接近度权重C来确定权重。系统300可基于经加权的位置来确定(408)移动设备100的位置。确定移动设备100的位置可包括确定经加权的位置的平均。位置可被显示在显示设备上或者被作为输入给予到一个或多个系统功能或应用程序。系统可利用以下式子基于经加权的位置来确定与移动设备的位置相关联的估计不确定度。u = E[1oc2]-E[1oc]2, (5)其中u是不确定度值；E[loc]是估计位置；并且E[loc2]是估计位置的二阶矩。
系统可以可选地执行操作以去除位置数据中的离群者。以下将参考图5更详细描述去除离群者的操作。图5是去除位置估计中的离群者的示例性处理500的流程图。该处理可由如以上参考图3所述的移动设备100的系统300执行。系统可接收在扫描中检测到的无线接入网关的估计位置。系统可计算(502)每对估计位置之间的距离。该距离可以是二维或三维空间中的欧式距离。系统可从估计位置中识别(504)离群者。系统可基于计算出的距离来确定一无线接入网关位于与其他估计位置显著不同的位置处。如果例如该无线接入网关与其他无线接入网关之间的距离超过了检测到的无线接入网关的所及范围之中的最大所及范围，则该无线接入网关位于与其他估计位置显著不同的位置处。系统可将此无线接入网关指定为离群者。系统可将该离群者从进一步计算中排除(506)。
示例性用户界面图6是移动设备100的示例性位置用户界面320。移动设备100可包括触摸敏感显示设备630。移动设备100可在触摸敏感显示设备630上显示地理区域的地图602。搜索栏604可用于在地图上寻找地址或其他位置。例如，用户可在搜索栏604中输入其家庭地址，并且包含该地址的区域将被显示在地图602上。书签列表对象606例如可带出包含频繁访问的地址(例如用户的家庭地址)的书签列表。书签列表例如可包含诸如当前位置(例如移动设备100的当前位置)之类的特殊书签。搜索对象608可用于显示搜索栏604和其他地图相关搜索菜单。方向指引对象610例如可带出允许用户输入开始和结束位置的菜单界面。该界面随后可显示信息(例如从开始位置到结束位置的路线的方向指引和行进时间)。地图查看对象612可带出将允许用户选择地图602的显示选项的菜单。例如，地图602可被从黑色改变成白色，地图的背景可被改变，或者用户可改变地图的亮度。当前位置对象614可允许用户看到地图602上的指示移动设备100当前位于何处的地理区域616。地理区域616可对应于利用以上参考图1-5描述的操作估计的移动设备100的地理位置。该估计位置可以基于移动设备100的通信范围内的无线接入网关的估计位置来确定。地理区域616的半径可对应于估计位置的不确定度。不确定度可如以上参考图4在式(5)中所述那样来确定。当当前位置对象614被选择时，特殊的当前位置书签可被放置在书签列表中。如果特殊当前位置书签先前已被设定在书签列表中，则旧的书签信息例如可被新的当前位置信息所替换。在一些实现方式中，特殊当前位置书签与地理区域616的重心相联系。S卩，特殊当前位置书签可包括地理区域616的重心的坐标。地理区域616可基于利用移动设备100的存储器设备中存储的位置指令确定或估计的位置数据。地理区域616例如可以用圆圈、矩形、方形、六角形或其他具有十字线的封闭区域或者某些其他区分元素来描绘以区别地理区域616与地图602。示例性移动设备体系结构图7是示出实现向服务器发送位置数据并利用无线接入网关确定当前位置的特征和操作的移动设备的示例性设备体系结构700的框图。移动设备可包括存储器接口 702、一个或多个数据处理器、图像处理器和/或处理器704以及外设接口 706。存储器接口 702、一个或多个处理器704和/或外设接口 706可以是分开的组件或者可被集成在一个或多个集成电路中。处理器704可包括一个或多个应用处理器(AP)、一个或多个基带处理器(BP)和/或一个或多个无线处理器。应用处理器和基带处理器可被集成在一单个处理芯片中。移动设备100中的各种组件例如可通过一个或多个通信总线或信号线路耦合。传感器、设备和子系统可耦合到外设接口 706以协助多个功能。例如，运动传感器710、光传感器712和邻近传感器714可耦合到外设接口 706以协助移动设备的朝向、照明和邻近功能。位置处理器715 (例如GPS接收器)可连接到外设接口 706以提供地理定位。电子磁强计716(例如集成电路芯片)也可连接到外设接口 706以提供可用于确定磁北极的方向的数据。从而，电子磁强计716可用作电子罗盘。诸如电荷耦合器件(CXD)或互补金属氧化物半导体(CMOS)光学传感器之类的相机子系统720和光学传感器722也可被利用来协助相机功能，例如记录照片和视频剪辑。
通过一个或多个无线通信子系统724可协助通信功能，无线通信子系统724可包括射频接收器和发送器和/或光学(例如红外)接收器和发送器。通信子系统724的具体设计和实现可取决于移动设备想在其上操作的(一个或多个)通信网络。例如，移动设备可包括被设计为在CDMA系统、WiFi 或WiMax 网络和Bluetooth 网络上操作的通信子系统724。特别地，无线通信子系统724可包括主机协议，以使得移动设备可被配置为其他无线设备的基站。音频子系统726可耦合到扬声器728和麦克风730以协助具备语音能力的功能，例如语音识别、语音复制、数字记录和电话功能。I/O子系统740可包括触摸屏控制器742和/或(一个或多个)其他输入控制器744。触摸屏控制器742可耦合到触摸屏746或触摸面板。触摸屏746和触摸屏控制器742例如可利用包括但不限于电容型、电阻型、红外和表面声波技术在内的多种触摸敏感技术中的任何一种以及其他邻近传感器阵列或其他用于确定与触摸屏746的一个或多个接触点的元件来检测接触和移动或其中断。(一个或多个)其他输入控制器744可耦合到其他输入/控制设备748，例如一个或多个按钮、摇臂开关、拇指旋轮、红外端口、USB端口和/或诸如触笔之类的指点设备。一个或多个按钮(未不出)可包括用于扬声器728和/或麦克风730的音量控制的上/下按钮。在一种实现方式中，按压按钮达第一持续时间可解除触摸屏746的锁定；并且按压按钮达长于第一持续时间的第二持续时间可接通或关断移动设备100的电源。用户可能够定制按钮中的一个或多个的功能。触摸屏746例如也可用于实现虚拟或软按钮和/或键盘。在一些实现方式中，移动设备100可呈现记录的音频和/或视频文件，例如MP3、AAC和MPEG文件。在一些实现方式中，移动设备100可包括MP3播放器的功能。移动设备100因此可包括与iPod兼容的插头连接器。也可使用其他输入/输出和控制设备。存储器接口 702可耦合到存储器750。存储器750可包括高速随机访问存储器和/或非易失性存储器，例如一个或多个磁盘存储设备、一个或多个光学存储设备和/或一个或多个闪存(例如NAND、N0R)。存储器750可存储操作系统752，例如Darwin、RTXC、LINUX、UNIX、0S X、WIND0WS或者诸如VxWorks之类的嵌入式操作系统。操作系统752可包括用于处理基本系统服务和用于执行依赖于硬件的任务的指令。在一些实现方式中，操作系统752可包括内核(例如UNIX内核)。存储器750还可存储通信指令754以协助与一个或多个另外的设备、一个或多个计算机和/或一个或多个服务器通信。存储器750可包括用以协助图形用户界面处理的图形用户界面指令756 ;用以协助传感器相关处理和功能的传感器处理指令758 ;用以协助电话相关处理和功能的电话指令760 ;用以协助电子消息传递相关处理和功能的电子消息传递指令762 ;用以协助web浏览相关处理和功能的web浏览指令764 ;用以协助媒体处理相关处理和功能的媒体处理指令766 ;用以协助GPS和导航相关处理和指令的GPS/导航指令768 ;用以协助相机相关处理和功能的相机指令770 ;用以协助磁强计校准的磁强计数据772和校准指令774。存储器750还可存储其他软件指令(未示出)，例如安全性指令、用以协助web视频相关处理和功能的web视频指令和/或用以协助web购买相关处理和功能的web购物指令。在一些实现方式中，媒体处理指令766被划分成音频处理指令和视频处理指令以分别协助音频处理相关处理和功能和视频处理相关处理和功能。激活记录和国际移动设备身份(MEI)或类似的硬件标识符也可被存储在存储器750中。存储器750可包括位置指令776。位置指令776可以被配置为使得移动设备如参考图1-6所述利用检测到 的无线接入网关的估计位置来确定位置的计算机程序产品。上述指令和应用中的每一个可对应于用于执行上述一个或多个功能的一组指令。这些指令不需要实现为单独的软件程序、过程或模块。存储器750可包括另外的指令或更少的指令。另外，移动设备的各种功能可用硬件和/或软件实现，包括用一个或多个信号处理和/或专用集成电路实现。示例性操作环境图8是用于实现运动模式分类和手势识别技术的移动设备的示例性网络操作环境800的框图。移动设备802a和802b例如可在数据通信中通过一个或多个有线和/或无线网络810通信。例如，例如蜂窝网络这样的无线网络812可利用网关816与诸如因特网这样的广域网(WAN)814通信。类似地，诸如802. Ilg无线接入网关这样的接入设备818可提供对广域网814的通信接入。在一些实现方式中，可通过无线网络812和接入设备818建立语音和数据通信。例如，移动设备802a可通过无线网络812、网关816和广域网814 (例如利用传输控制协议/因特网协议(TCP/IP)或用户数据报协议(UDP))发出和接收电话呼叫(例如利用基于因特网协议的语音(VoIP)协议)、发送和接收电子邮件消息(例如利用邮局协议3 (POP3))以及取得诸如网页、照片和视频之类的电子文档和/或流。类似地，在一些实现方式中，移动设备802b可通过接入设备818和广域网814发出和接收电话呼叫、发送和接收电子邮件消息以及取得电子文档。在一些实现方式中，移动设备802a或802b可利用一条或多条线缆物理地连接到接入设备818，并且接入设备818可以是个人计算机。在此配置中，移动设备802a或802b可被称为“系留”(tethered)设备。移动设备802a和802b也可通过其他手段建立通信。例如，无线移动设备802a可通过无线网络812与例如其他移动设备802a或802b、蜂窝电话等等之类的其他无线设备通信。类似地，移动设备802a和802b可利用诸如Bluetooth 通信设备之类的一个或多个通信子系统来建立对等通信820，例如个人区域网。也可实现其他通信协议和技术。移动设备802a或802b例如可通过一个或多个有线和/或无线网络与一个或多个服务830和840通信。例如，一个或多个无线接入网关位置确定服务830可用于确定无线接入网关的位置。位置分发服务840可接收来自移动设备802a和802b的请求。这些请求可包括由移动设备802a和802b检测到的一个或多个无线接入网关的标识符。作为响应，位置分发服务840可将与这些标识符相关联的估计位置提供给移动设备802a和802b。移动设备802a或802b还可通过一个或多个有线和/或无线网络访问其他数据和内容。例如，移动设备802a或802b可访问内容发布者，例如新闻站点、真正简单聚合(RSS)馈送、网站、博客、社交联网站点、开发者网络，等等。这种访问可通过响应于用户触摸例如 Web对象而调用web浏览功能或应用(例如浏览器)来提供。已描述了本发明的数个实现方式。然而，将会理解，在不脱离本发明的精神和范围的情况下可作出各种修改。
权利要求
1.一种由移动设备执行的方法，包括 在所述移动设备上检测多个无线接入网关； 确定所述移动设备与每个无线接入网关之间的接近度，所述接近度包括对所述移动设备与每个无线接入网关之间的距离的初始测量； 接收与每个检测到的无线接入网关相关联的位置数据，所述位置数据包括每个检测到的无线接入网关的估计位置、与估计位置相关联的不确定度值以及每个检测到的无线接入网关的所及范围； 利用所述不确定度值、所述无线接入网关的所及范围和所述接近度来对所述估计位置加权；以及 基于经加权的位置来确定所述移动设备的位置。
2.如权利要求I所述的方法，其中，每个所述无线接入网关包括蜂窝塔、无线路由器或Bluetooth 设备中的至少一种。
3.如权利要求I所述的方法，其中，确定所述接近度是基于以下各项中的至少一项的 来自无线接入设备的信号的信号强度； 所述移动设备与无线接入设备之间的信号的往返时间；或者 所述移动设备与无线接入设备之间的信号的误比特率。
4.如权利要求I所述的方法，其中，每个无线接入设备的估计位置包括该无线接入设备的高度坐标。
5.如权利要求I所述的方法，其中，每个无线接入设备的所及范围指示出预期该无线接入设备能被移动设备从多远外观察到。
6.如权利要求I所述的方法，其中，所述不确定度值指示所述估计位置的估计准确度。
7.如权利要求I所述的方法，其中，对所述估计位置加权包括 向具有更小所及范围的无线接入网关赋予更大的权重； 向具有更小不确定度值的无线接入网关赋予更大的权重；以及 向更接近所述移动设备的无线接入网关赋予更大的权重。
8.如权利要求I所述的方法，还包括 从检测到的无线接入网关中识别离群者； 从对所述估计位置加权和确定所述移动设备的位置的操作中排除所述离群者。
9.如权利要求8所述的方法，其中，识别离群者包括 从接收到的位置数据中识别估计位置，其中该估计位置与其他估计位置之间的距离超过检测到的无线接入网关的所及范围之中的最大所及范围；以及 将与识别出的估计位置相关联的无线接入网关指定为所述离群者。
10.如权利要求I所述的方法，包括基于经加权的位置来确定与所述移动设备的位置相关联的估计不确定度。
11.一种系统,包括 移动设备，被配置为执行操作，所述操作包括 在所述移动设备上检测多个无线接入网关； 确定所述移动设备与每个无线接入网关之间的接近度，所述接近度包括对所述移动设备与每个无线接入网关之间的距离的初始测量；接收与每个检测到的无线接入网关相关联的位置数据，所述位置数据包括每个检测到的无线接入网关的估计位置、与估计位置相关联的不确定度值以及每个检测到的无线接入网关的所及范围； 利用所述不确定度值、所述无线接入网关的所及范围和所述接近度来对所述估计位置加权；以及 基于经加权的位置来确定所述移动设备的位置。
12.如权利要求11所述的系统，其中，每个所述无线接入网关包括蜂窝塔、无线路由器或Bluetooth 设备中的至少一种。
13.如权利要求11所述的系统，其中，确定所述接近度是基于以下各项中的至少一项的 来自无线接入设备的信号的信号强度； 所述移动设备与无线接入设备之间的信号的往返时间；或者 所述移动设备与无线接入设备之间的信号的误比特率。
14.如权利要求11所述的系统，其中，每个无线接入设备的估计位置包括该无线接入设备的闻度坐标。
15.如权利要求11所述的系统，其中，每个无线接入设备的所及范围指示出预期该无线接入设备能被移动设备从多远外观察到。
16.如权利要求11所述的系统，其中，所述不确定度值指示所述估计位置的估计准确度。
17.如权利要求11所述的系统，其中，对所述估计位置加权包括 向具有更小所及范围的无线接入网关赋予更大的权重； 向具有更小不确定度值的无线接入网关赋予更大的权重；以及 向更接近所述移动设备的无线接入网关赋予更大的权重。
18.如权利要求11所述的系统，所述操作包括 从检测到的无线接入网关中识别离群者； 从对所述估计位置加权和确定所述移动设备的位置的操作中排除所述离群者。
19.如权利要求18所述的系统，其中，识别离群者包括 从接收到的位置数据中识别估计位置，其中该估计位置与其他估计位置之间的距离超过检测到的无线接入网关的所及范围之中的最大所及范围；以及 将与识别出的估计位置相关联的无线接入网关指定为所述离群者。
20.如权利要求11所述的系统，所述操作包括基于经加权的位置来确定与所述移动设备的位置相关联的估计不确定度。
全文摘要
本发明公开了移动设备位置估计。公开了利用多个无线接入网关的位置估计的方法、程序产品和系统。概括来说，在一个方面中，移动设备可扫描和检测多个无线接入网关。移动设备可确定移动设备与每个无线接入网关之间的距离的初始估计。移动设备可从服务器接收检测到的无线接入网关的位置数据。位置数据可包括每个无线接入网关的估计位置、估计位置的不确定度和每个无线接入网关的所及范围。移动设备可利用不确定度、所及范围和初始估计来向每个估计位置赋予权重。移动设备可利用经加权的位置来估计移动设备的位置。
文档编号H04W64/00GK102811482SQ20121019327
公开日2012年12月5日 申请日期2012年6月4日 优先权日2011年6月3日
发明者卢卡斯·M·马蒂, 罗伯特·梅尔, 罗纳德·K·黄, 葛林·唐纳德·迈克古甘, 詹森·德里, 叶菲默·格劳斯曼 申请人:苹果公司