本公开涉及确定无线设备的位置。
背景技术：
蓝牙是用于启用蓝牙的设备之间的通信的全球无线通信标准。蓝牙技术可以用于从固定设备和移动设备在短距离上(例如，使用从2.4至2.485ghz的ism频带中的短波长uhf无线电波)交换数据以及构建个人区域网(pan)。
在各种蓝牙技术中，蓝牙低能耗(ble)是无线个人区域网技术。ble也可以被称为例如蓝牙le或蓝牙智能。ble由蓝牙特别兴趣小组设计和销售。ble旨在医疗、健身、信标、安全和家庭娱乐行业的新颖应用。与传统蓝牙相比，蓝牙智能旨在提供比传统蓝牙大幅降低的功耗和成本，同时维持与传统蓝牙相似的通信范围。检测设备可以使用ble信号“ping”周围的设备。响应于接收到ble信号，接收设备可以利用用于识别和/或定位接收设备的标识符(例如，媒体访问控制地址)进行响应。
本节中描述的方法是可以追求的方法，但不一定是先前已经构想或追求的方法。因此，除非另有说明，否则不应当假定本节中描述的任何方法仅仅因为它们被纳入本节中就可算作现有技术。
附图说明
在附图的图中，实施例是以示例的方式而不是以限制的方式进行图示的。应当注意的是，本公开中对“一”或“一个”实施例的引用不一定是指相同的实施例，并且它们意味着至少一个。在附图中：
图1图示了根据一个或多个实施例的位置估计系统的部件；
图2图示了根据一个或多个实施例的用于估计无线设备的位置的操作；
图3a-图3c图示了根据一个或多个实施例的示例；以及
图4图示了根据一个或多个实施例的系统。
具体实施方式
在以下描述中，为了解释的目的，阐述了许多具体细节以便提供透彻的理解。可以在没有这些具体细节的情况下实践一个或多个实施例。在一个实施例中描述的特征/部件可以与在不同的实施例中描述的特征/部件组合。在一些示例中，参考框图形式描述众所周知的结构和设备以便避免不必要地模糊本发明。
一般概述
一个或多个实施例包括估计无线设备的位置。作为示例，物理环境配置有蓝牙低能耗(ble)信标的集合。ble信标中的一个或多个与物理环境内的相应物理区对应。位于与ble信标对应的物理区内的无线设备接收由ble信标发射的蓝牙信号。位置引擎可以使用与由无线设备接收的蓝牙信号对应的信息来识别发射蓝牙信号的ble信标。此外，位置引擎可以确定与识别出的ble信标对应的物理区是无线设备的位置。位置引擎的部件可以在无线设备自身上实现和/或在单独的设备上实现。
在至少一个实施例中，选择由物理环境内的ble信标发射的蓝牙信号的发射功率，使得在物理环境内的任何位置处可以仅从单个ble信标接收可解译的蓝牙信号。由ble信标发射的蓝牙信号不能以足够的可解译的功率电平到达与其它ble信标对应的物理区。因而，与ble信标对应的相应物理区可以是非重叠的物理区。
在实施例中，通过组合基于蓝牙的物理区确定和轨迹确定来确定无线设备的当前位置。当(可以在无线设备自身上实现的)位置引擎确定无线设备不位于与ble信标对应的任何物理区中时，位置引擎识别无线设备在其中被检测到的最后一个物理区。位置引擎在最后一个物理区中的检测之后进一步识别无线设备的轨迹。轨迹可以包括移动的方向和距离。位置引擎基于最后一个检测到的物理区和自从最后一个检测到的物理区中无线设备的检测以后的轨迹来估计无线设备的当前位置。具体地，鉴于物理环境，位置引擎将轨迹应用到与最后一个检测到的物理区对应的位置以估计无线设备的当前位置。
一个或多个实施例包括在运行时选择用以估计无线设备的位置的机制。作为示例，(可以在无线设备自身上实现的)位置引擎可以包括使用多个不同机制来估计无线设备的位置的功能。第一机制可以包括基于由无线设备发射或接收的wi-fi信号的三角测量。第二机制可以包括使用蓝牙低能耗(ble)信标对无线设备的检测。在物理环境的不同区段中，特定的机制可能优于另一个机制。作为示例，仓库内的开放空间可能适合于使用基于wi-fi的三角测量的位置估计。具有多个物理障碍物的空间(诸如具有可能阻挡wi-fi信号的货物的过道)可能适合于使用ble信标的基于区的位置估计。位置引擎在使用利用ble信标的基于区的位置估计与使用基于wi-fi的三角测量之间进行切换。位置引擎可以被配置为基于由无线设备接收和/或发射的信号来选择机制。位置引擎可以被配置为基于与相应位置估计机制相关联的置信水平来选择机制。位置引擎可以被配置为基于无线设备所位于的物理环境的特点来选择机制。
a.位置估计系统
图1图示了位置估计系统100的框图示例。根据一个或多个实施例，位置估计系统100的框图示例包括不同类型的部件。如图1所示，系统100的示例包括无线设备104、三角测量系统106、区检测系统108、轨迹检测系统110和位置引擎114。在一个或多个实施例中，系统100可以包括比图1中图示的部件更多或更少的部件。系统100内的两个或更多个部件可以经由局域网、广域网、互联网、内联网、蜂窝网和/或其组合通信地耦合。
系统100内的多个部件可以在相同的数字设备上实现。例如，位置引擎114可以在无线设备104上实现。系统100内的部件可以与单个数字设备对应或者跨多个数字设备实现。术语“数字设备”一般而言是指包括处理器的任何硬件设备。数字设备的示例包括计算机、平板电脑、笔记本电脑、台式机、上网本、蜂窝电话、电视机、监视器、内容接收器、机顶盒、流传输棒、视频游戏控制台、移动手持机、智能手机、个人数字助理“pda”、启用蓝牙的设备、蓝牙低能耗(ble)发射器、无线接收器和/或发射器、接入点、基站、通信管理设备、路由器、交换机和/或控制器。如上所述，一种类型的数字设备包括无线设备(例如，无线设备104)。无线设备包括被配置用于无线通信的任何数字设备。作为示例，无线设备可以包括蜂窝电话、平板电脑、膝上型电脑、光学头戴式显示设备、手持式无线电发射器或者被配置为用于无线通信的任何其它设备。
系统100的一些部件可以在相同的物理环境内，而其它部件可以在该物理环境之外。如图1所示，系统100的示例包括在相同的物理环境102内的无线设备104、三角测量系统106、区域检测系统108和轨迹检测系统110。其它部件(例如，位置引擎114)也可以位于相同的物理环境102内或物理环境102之外。作为示例，位置引擎114的至少一个部件可以在远离物理环境102定位的web服务器上实现。
如本文所提到的，物理环境102可以包括无线设备可以物理地位于其中的任何物理空间。物理环境102的示例包括但不限于仓库、医院、杂货店、商场、商场内的百货商店、办公楼、公园、体育场馆和汽车经销店。物理环境102的不同区段可以具有不同的无线通信特点。作为示例，仓库可以包括装有货物的高金属过道的第一区段。第一区段内的无线设备与仓库内的接入点可能具有较差的wi-fi连接。过道可能阻挡wi-fi信号到达第一区段内的无线设备。第一区段可以配置有蓝牙低能耗(ble)信标的集合。ble信标可以安装在每个过道内。ble信标可以能够有效地将蓝牙信号发射到相应过道内的无线设备。
在实施例中，三角测量系统106包括用于使用三角测量技术来估计无线设备104的位置的硬件和/或软件。三角测量系统106可以使用任何已知或即将开发的三角测量技术来对无线设备104的位置进行三角测量。作为示例，三角测量系统包括包含检测来自无线设备104的wi-fi信号的功能的三个或更多个接入点。基于接收到的无线信号的强度，三角测量系统106(或位置引擎114)确定无线设备104与每个接入点之间的距离。此外，位置引擎114基于无线设备104距每个接入点的距离来估计无线设备104的位置。
在实施例中，区检测系统108包括用于检测物理环境102的特定物理区内的无线设备104的硬件和/或软件。
在实施例中，区检测系统108包括ble信标的集合。每个ble信标可以与对应的物理区相关联。与ble信标对应的物理区内的无线设备从该ble信标接收可解译的蓝牙信号。可解译的蓝牙信号包括具有高于阈值的接收信号强度的蓝牙信号。作为示例，如果无线设备104在与ble信标对应的物理区内，那么ble信标周期性地广播可以由无线设备104接收的蓝牙信号(例如，每100ms)。无线设备104可以向在无线设备104自身上实现的或与无线设备104分开的位置引擎发射与接收到的蓝牙信号对应的信息(例如，蓝牙信号的源)。位置引擎可以将与源ble信标相关联的物理区确定为无线设备104的位置。
在实施例中，无线设备检测来自与同一个特定物理区对应的多个ble信标的蓝牙信号。可以使用无线设备从其检测到蓝牙信号的ble信标的数量来确定用于确定无线设备位于特定物理区内的置信值。
在实施例中，区检测系统基于wi-fi指纹识别技术。指纹识别技术可以基于(a)由已知位置处的无线设备从网络设备接收到的信号或(b)由网络设备从已知位置处的无线设备接收到的信号来生成用于已知位置的签名。作为示例，当无线设备在特定物理区中时，从固定位置处的四个不同接入点接收wi-fi信号。接收到的信号的特点被存储为用于该特定物理区的签名。如果其它设备检测到与用于该特定物理区的签名具有相同特点的信号，那么可以确定其它设备在相同的特定物理区处。
在实施例中，轨迹检测系统110包括包含确定无线设备104的轨迹的功能的软件和/或硬件。无线设备104的轨迹可以包括物理环境102内的无线设备104的移动的方向和距离。可以相对于物理环境确定无线设备104的轨迹。无线设备104可以被移入和移出由区检测系统108识别出的物理区。
在实施例中，轨迹检测系统110包括在无线设备104自身上实现的计步器。由计步器收集的数据被用于确定无线设备104的移动的距离。无线设备104可以将距离信息发射到位置引擎114。轨迹检测系统110可以还包括在无线设备104上实现的磁强计。由磁强计收集的数据被用于确定无线设备104的移动的方向。无线设备104可以将识别移动的方向的数据发射到位置引擎114。
在实施例中，位置引擎114包括估计无线设备104的位置(“估计位置116”)的硬件和/或软件。位置引擎114可以从三角测量系统106、区检测系统108、轨迹检测系统110和/或位置估计系统100的任何其它部件接收信息。位置引擎114可以在无线设备104、分开的网络设备或其组合上实现。
在实施例中，位置引擎114包括使用从一个系统接收的数据同时丢弃从另一个系统接收的数据的功能。作为示例，位置引擎114可以从三角测量系统106和区检测系统108二者接收信息。响应于确定从区检测系统108接收到的信息与高于阈值的置信水平相关联，位置引擎114可以丢弃从三角测量系统接收到的信息。位置引擎114可以基于从区检测系统108接收的信息来估计无线设备104的位置。
在实施例中，位置引擎114接收物理环境信息112。位置引擎114可以估计无线设备104相对于物理环境112的位置。作为示例，位置引擎114可以确定无线设备103位于杂货店的过道十中。位置引擎114可以部分地基于从无线设备104的先前已知位置到估计位置的路径的存在来估计位置。
b.估计物理环境中的无线设备的位置
图2包括用于估计物理环境中的无线设备的位置的示例操作集合。可以使用本文未描述的其它操作替代和/或补充所描述的操作。图2中图示的一个或多个操作可以被修改、重新布置或完全被省略。因而，图2中图示的操作的特定次序不应当被解释为限制一个或多个实施例的范围。
一个或多个实施例包括用一个或多个ble信标对物理环境中的物理区集合中的每一个物理区(操作202)进行配置。ble信标被配置为检测相应物理区内的无线设备。
实施例包括对物理环境进行配置，使得ble配置的物理区通过非ble配置的空间彼此分开。因而，不同的ble配置的物理区之间的空间不具有用于蓝牙信号覆盖的ble信标。位于ble配置的物理区内的无线设备从至少一个相应的ble信标接收可解译的蓝牙信号。可解译的蓝牙信号与具有高于阈值的接收信号强度的蓝牙信号对应。位于非ble配置的空间中的无线设备不接收任何来自任何ble信标的可解译的蓝牙信号。与ble信标对应的物理区的尺寸可以是由ble信标使用的发射功率的函数。对物理环境进行配置以在ble配置的物理区之间包括非ble配置的空间可以涉及调整由ble信标使用的发射功率。调整发射功率使得在ble配置的物理区之间有意创建覆盖空洞。来自ble信标的可解译的蓝牙信号不会到达与其它ble信标对应的物理区。
在实施例中，位置引擎接收跟踪无线设备的请求。作为示例，位置引擎可以从工厂管理者接收通过跟踪工厂内员工的手机来确定员工的位置的请求。可替代地，位置引擎可以持续地跟踪无线设备。作为示例，位置引擎可以持续地跟踪仓库工作人员的智能手机以持续地更新仓库工作人员完成任务集合的路线。
位置引擎可以执行检查以确定在配置有ble信标的任何物理区内是否检测到要定位的无线设备(操作204)。确定无线设备是否位于配置有ble信标的任何物理区内包括确定无线设备是否正在接收由任何ble信标周期性地发射的蓝牙信号。如果无线设备位于ble信标的蓝牙通信范围内(即，位于ble信标中的一个的物理区中)，那么无线设备接收由ble信标中的至少一个发射的蓝牙信号。位置引擎可以基于由无线设备接收的蓝牙信号来确定无线设备位于与至少一个ble信标对应的物理区内(操作212)。与ble信标对应的物理区可以包括例如仓库中的特定过道。
可替代地，无线设备可以不在配置有ble信标的物理区中的一个中。如果无线设备不在配置有ble信标的物理区中的一个中，那么无线设备将不会从任何ble信标接收可解译的蓝牙信号。然后位置引擎确定其中检测到无线设备、配置有至少一个ble信标的最后一个物理区(操作206)。作为示例，商场可以在每个百货商店内配置有ble信标。购物者julie有手机，使用周期性地pingjulie的手机的ble信标跟踪该手机。手机的位置引擎确定手机位于从中检测到蓝牙信号的ble信标的物理区内。在时间x，julie的手机没有接收到来自任何ble信标的蓝牙信号。julie的手机最后在kacy百货商店的入口处经由从kacy百货商店的入口处安装的ble信标接收到的蓝牙信号被检测到。kacy百货商店的入口被识别为检测到julie的手机的最后一个物理区。
在实施例中，轨迹检测系统将轨迹信息发射到位置引擎。轨迹信息包括在与至少一个ble信标对应的最后一个物理区中检测到无线设备之后无线设备的轨迹(操作208)。
继续上面的示例，在julie的手机上实现的磁强计和计步器收集轨迹信息。在kacy的入口处检测到julie的手机之后，至少与julie的手机的轨迹对应的轨迹系统的子集被发射到位置引擎。轨迹信息指示julie的手机的移动的方向和移动的距离二者。轨迹信息指示自从在kacy百货商店的入口处检测到julie的手机以后julie的手机向东移动了二十米。
在实施例中，位置引擎基于(a)其中检测到无线设备的最后一个物理区和(b)自从在最后一个物理区中的检测以后的轨迹来估计无线设备的位置(操作210)。位置引擎还可以使用关于物理环境的信息来估计无线设备的位置。
继续上面的示例，位置引擎估计julie的手机的位置。位置引擎基于(a)在kacy百货商店的入口处对julie的手机的最后检测和(b)指示在kacy百货商店的入口处的检测之后向东方向移动二十米的轨迹来估计位置。估计还基于商场的地图(“环境信息”)，商场的地图指示从kacy百货商店有两条路径对用户是可用的。第一条路径向东去往在kacy百货商店的入口以东二十米的unclesam’spretzels。第二条路径向北去往在kacy百货商店的入口以北十米的tina’sjewels。位置引擎确定julie的手机在kacy百货商店的入口以东二十米。基于商场的地图，位置引擎进一步确定julie的手机在unclesam’spretzels的前方。基于由位置引擎确定的julie的手机的估计位置，unclesam’spretzels的优惠券可以被发送到julie的手机。
图3a-图3c图示了根据一个或多个实施例的示例。具体而言，图3a-图3c涉及识别公司仓库中的员工的位置。假设员工的位置与位置引擎正在跟踪的员工的智能手机的位置相同。
图3a图示了安装在仓库中的ble信标(例如，信标302、信标304、信标306和信标308)。信标302和信标304与相同的物理区312对应。因而，检测到来自信标302或信标304中的任一个的蓝牙信号的设备被确定为在物理区312内。信标306与物理区316对应。检测到来自信标306的蓝牙信号的设备被确定为在物理区316内。信标308与物理区318对应。检测到来自信标308的蓝牙信号的设备被确定为在物理区318内。仓库还包括其中不安装ble信标的开放空间320。例如，开放空间可以被用于装载和卸载大货物，使其不适合于ble信标的安装。
现在参考图3b，员工的智能手机330检测来自信标308的蓝牙信号。位置引擎确定智能手机330位于物理区318中，因为物理区318与信标308对应。在稍后的时间(在图3c中图示)，员工正在开放空间320中打包用于装运的产品。当员工在开放空间320中打包用于装运的产品时，员工的智能手机330不检测来自仓库中的任何信标的蓝牙信号。在其中检测到智能手机330的最后一个物理区是区318。对于在区318中检测到智能手机330的时间之后的时间段，手机(例如，经由蜂窝连接或wi-fi连接)将轨迹数据发射到位置引擎。轨迹数据指示在区318中检测到智能手机330之后手机在东北方向移动了三十米。通过对最后已知的物理区(区318)应用轨迹(东北三十米)，位置引擎确定智能手机330位于开放空间320中。使用仓库的地图，位置引擎确定从区318起的智能手机330的轨迹将导致智能手机330位于开放空间320中。
c.其它；扩展
实施例针对具有一个或多个设备的系统，该设备包括硬件处理器并且被配置为执行本文描述的和/或下面任何权利要求中所述的任何操作。
在实施例中，非暂态计算机可读存储介质包括指令，当指令由一个或多个硬件处理器执行时，使得执行本文描述的和/或任何权利要求中所述的任何操作。
根据一个或多个实施例，可以使用本文描述的特征和功能的任何组合。在前述说明书中，已经参考随实施方式而改变的许多具体细节描述了实施例。因而，说明书和附图应当被认为是说明性的而非限制性的意义。本发明的范围的唯一且排他的指示以及申请人预期作为本发明的范围的内容是以一组权利要求发布的具体形式从本申请发布的这组权利要求的字面和等同范围，包括任何后续的更正。
d.硬件概述
根据一个实施例，本文所描述的技术由一个或多个专用计算设备来实现。专用计算设备可以是硬连线的以执行技术，或者可以包括诸如被永久性地编程以执行技术的一个或多个专用集成电路(asic)或现场可编程门阵列(fpga)的数字电子设备，或者可以包括根据固件、存储器、其它存储装置或组合中的程序指令被编程以执行技术的一个或多个通用硬件处理器。这种专用计算设备还可以将定制的硬连线逻辑、asic或fpga与定制的编程进行组合实现技术。专用计算设备可以是台式计算机系统、便携式计算机系统、手持式设备、联网设备或结合硬连线和/或程序逻辑来实现技术的任何其它设备。
例如，图4是图示可以在其上实现本发明的实施例的计算机系统400的框图。计算机系统400包括总线402或用于传送信息的其它通信机制，以及与总线402耦合用于处理信息的硬件处理器404。硬件处理器404可以是例如通用微处理器。
计算机系统400还包括耦合到总线402用于存储信息和要由处理器404执行的指令的主存储器406，诸如随机存取存储器(ram)或其它动态存储设备。主存储器406也可以用于在要由处理器404执行的指令的执行期间存储临时变量或其它中间信息。当这些指令被存储在处理器404可访问的非暂态存储介质中时，使得计算机系统400成为被定制以执行指令中指定的操作的专用机。
计算机系统400还包括耦合到总线402用于存储静态信息和用于处理器404的指令的只读存储器(rom)408或其它静态存储设备。提供了诸如磁盘或光盘的存储设备410，并且存储设备410被耦合到总线402用于存储信息和指令。
计算机系统400可以经由总线402耦合到显示器412，诸如阴极射线管(crt)，用于向计算机用户显示信息。包括字母数字和其它键的输入设备414被耦合到总线402用于将信息和命令选择传送到处理器404。另一种类型的用户输入设备是光标控件416，诸如鼠标、轨迹球、或光标方向键，用于向处理器404传送方向信息和命令选择并且用于控制在显示器412上的光标移动。这种输入设备通常具有允许设备在平面中指定位置的在两个轴(第一轴(例如，x)和第二轴(例如，y))中的两个自由度。
计算机系统400可以使用定制的硬连线逻辑、一个或多个asic或fpga、固件和/或程序逻辑来实现本文描述的技术，该定制的硬连线逻辑、一个或多个asic或fpga、固件和/或程序逻辑与计算机系统组合使得计算机系统400成为专用机或将计算机系统400编程为专用机。根据一个实施例，本文的技术由计算机系统400响应于处理器404执行主存储器406中包含的一条或多条指令的一个或多个序列来执行。这些指令可以从另一个存储介质(诸如存储设备410)读取到主存储器406中。包含在主存储器406中的指令的序列的执行使处理器404执行本文描述的处理步骤。在替代实施例中，硬连线电路可以代替软件指令或与软件指令组合来使用。
如本文所使用的术语“存储介质”是指存储使机器以特定方式操作的数据和/或指令的任何非暂态介质。这种存储介质可以包括非易失性介质和/或易失性介质。非易失性介质包括例如光盘或磁盘，诸如存储设备410。易失性介质包括动态存储器，诸如主存储器406。存储介质的常见形式包括例如软盘、软磁盘、硬盘、固态驱动器、磁带或任何其它磁性数据存储介质、cd-rom、任何其它光学数据存储介质、具有孔模式的任何物理介质、ram、prom和eprom、flash-eprom、nvram、任何其它存储器芯片或盒带。
存储介质与传输介质不同但可以结合传输介质使用。传输介质参与在存储介质之间传输信息。例如，传输介质包括同轴电缆、铜线和光纤，包括包含总线402的电线。传输介质还可以采取声波或光波的形式，诸如在无线电波和红外线数据通信期间生成的那些波。
各种形式的介质可以涉及将一条或多条指令的一个或多个序列携带到处理器404用于执行。例如，指令最初可以在远程计算机的磁盘或固态驱动器上携带。远程计算机可以将指令加载到其动态存储器中，并且使用调制解调器经电话线发送指令。计算机系统400本地的调制解调器可以接收电话线上的数据，并且使用红外线发射器将数据转换为红外线信号。红外线探测器可以接收在红外线信号中携带的数据，并且适当的电路可以将数据放在总线402上。总线402将数据携带到主存储器406，处理器404从该主存储器406检索并执行指令。由主存储器406接收到的指令可以可选地在被处理器404执行之前或执行之后存储在存储设备410上。
计算机系统400还包括耦合到总线402的通信接口418。通信接口418提供耦合到连接到本地网络422的网络链路420的双向数据通信。例如，通信接口418可以是综合业务数字网(isdn)卡、电缆调制解调器、卫星调制解调器或向对应类型的电话线提供数据通信连接的调制解调器。作为另一个示例，通信接口418可以是提供到兼容的局域网(lan)的数据通信连接的lan卡。也可以实现无线链路。在任何这种实现中，通信接口418发送和接收携带表示各种类型信息的数字数据流的电信号、电磁信号或光信号。
网络链路420通常通过一个或多个网络向其它数据设备提供数据通信。例如，网络链路420可以通过本地网络422提供到主计算机424或到由互联网服务提供商(isp)426操作的数据设备的连接。isp426进而通过现在通常称为“互联网”428的世界范围的分组数据通信网络提供数据通信服务。本地网络422和互联网428都使用携带数字数据流的电信号、电磁信号或光信号。通过各种网络的信号以及在网络链路420上并且通过通信接口418的信号是传输介质的示例形式，其中信号将数字数据携带到计算机系统400或者从计算机系统400携带数字数据。
计算机系统400可以通过(一个或多个)网络、网络链路420和通信接口418发送消息和接收数据，包括程序代码。在互联网示例中，服务器430可以通过互联网428、isp426、本地网络422和通信接口418传送对于应用程序的请求代码。
接收到的代码可以在其被接收到时由处理器404执行和/或存储在存储设备410或其它非易失性存储器中用于以后执行。
在前述说明书中，已经参考因实施方式而改变的许多具体细节描述了实施例。因而，说明书和附图应当被认为是说明性的而非限制性的意义。本发明的范围的唯一且排他的指示以及申请人预期作为本发明的范围的内容是以一组权利要求发布的具体形式从本申请发布的这组权利要求的字面和等同范围，包括任何后续的更正。