用于由服务器确定多个终端装置的位置的方法与流程

本公开涉及一种用于由服务器确定多个终端装置的位置的方法。本公开还涉及一种服务器和多个终端装置。

背景技术：

1、在许多应用中，终端装置能够接收诸如全球导航卫星系统gnss信息的定位信息。例如，物联网iot的传感器配备有gnss接收能力以获得自身的gnss位置。这些传感器可与移动对象附接以跟踪移动对象的位置。例如，传感器被附接到牲畜或野生动物以跟踪它们的位置。在这些应用中，服务器与传感器通信以获得位置或原始gnss卫星测量(例如，用于无线电资源定位服务协议rrlp的测量)，以允许服务器确定动物的位置以供进一步使用。例如，位置由监督动物的最终用户读取，或被发送到另外的应用服务器。

2、随着动物移动，发送到服务器的位置数据的量会相当大。由于诸如附接到动物的传感器的终端装置通常利用电池来操作，所以位置数据的不断传输会很快耗尽电池，并且频繁地需要更换电池。

3、因此，在这些传统应用中，这些应用的操作和维护成本相对高。

技术实现思路

1、要实现的目的是提供一种用于由服务器以令人满意的准确性和低操作成本确定多个终端装置的位置的改进概念。

2、此目的以独立权利要求的主题来实现。实施方式和发展来自从属权利要求。

3、根据本公开，服务器与能够收集gnss信息的多个终端装置通信。终端装置被分配给预定集群，并且针对至少一部分所收集的gnss信息被指派有预定传输模式。服务器接收根据终端装置的传输模式发送的gnss信息和从终端装置随机发送的gnss信息。基于这些gnss信息，并且基于诸如社会规则、地图、一天中的时间和天气数据的一些上下文相关数据，服务器以预定准确性水平为目标更新集群，并且确定集群的相应位置和根据集群的相应位置的终端装置的个体位置。

4、用于由服务器确定多个终端装置的位置的改进概念基于这样的构思：确定并更新集群以利用令人满意的准确性最佳地表示终端装置的个体位置。例如，多个终端装置被附接到共享共同的社会行为并且很可能以共同方式移动的牲畜或野生动物。终端装置的gnss信息很可能显示终端装置之间的相关性或相似性。如果个体终端装置的位置的准确性具有公差范围，则发送所有终端装置的gnss信息是冗余的。考虑到准确性的公差范围，在终端装置之间确定集群，并且各个终端装置被分配在集群中。同一集群中的终端装置的位置由集群的位置(例如，集群的中心位置)表示。并非所有终端装置均需要发送其个体gnss信息，或者不需要不断地发送其个体gnss信息。由于终端装置的位置可随动物的移动而动态地改变，所以通过比较从终端装置随机发送的个体gnss信息与其集群的位置来验证所表示的位置的准确性。如果准确性超过公差范围，则更新集群以反映终端装置的改变的位置。

5、通过用于由服务器确定多个终端装置的位置的改进概念，避免了从终端装置的gnss信息的冗余传输，因此操作和维护成本显著降低，同时确保了个体终端装置的位置的令人满意的准确性。

6、根据本公开，用于由服务器确定多个终端装置的位置的方法包括：多个终端装置中的每一个被分配给预定一个或更多个集群中的一个，并且被指派有相应预定传输模式，服务器根据预定传输模式从多个终端装置中的至少一个接收第一gnss信息。例如，预定传输模式指示终端装置何时向服务器发送第一gnss信息。各个终端装置的相应传输模式可彼此不同。例如，一些终端装置更频繁地发送第一gnss信息，而一些终端装置没那么频繁地发送第一gnss信息，或者在所指示的时间段内不发送第一gnss信息。此外，服务器从多个终端装置中的至少一个接收随机发送的第二gnss信息。第二gnss信息是除了第一gnss信息之外由终端装置完全随机地发送的。因此可能随机出现的是，一些终端装置发送更多的第二gnss信息，而一些终端装置在一段时间内很少或不发送第二gnss信息。

7、该方法还包括：服务器从一个或更多个上下文源收集上下文相关数据。例如，服务器从地图和天气服务应用收集地图和天气数据。基于至少一部分上下文相关数据和第一和第二gnss信息以及集群准确性的预定标准，服务器通过将各个终端装置分配给一个集群来更新预定的一个或更多个集群的集合。例如，集群准确性的预定标准可以是集群位置与分配在相应集群中的终端装置的实际个体位置相比的准确性的公差范围。如果准确性超过公差范围，则更新集群。例如，一些集群可覆盖更多或更少的终端装置，一些集群可消失，一些集群可被组合以形成新的集群，或者除了现有集群之外出现一些新的集群。在这些示例情况下，一些终端装置可被分配给不同的现有集群或新的集群。如果准确性未超过公差范围，则集群可不改变，并且终端装置可留在相应分配的集群中。

8、该方法还包括：服务器基于第一和第二gnss信息以及多个终端装置的更新的一个或更多个集群来确定一个或更多个集群的相应位置。基于第二gnss信息和更新的一个或更多个集群，确保了更新的集群的位置与终端装置的实际个体位置相比的准确性。各个集群的相应位置是基于集群中的终端装置的第一gnss信息的集群的中心位置。服务器还根据一个或更多个集群的相应位置来获得多个终端装置的个体位置。例如，终端装置的个体位置是分配有该终端装置的集群的位置。

9、服务器可直接从终端装置获得位置或原始gns卫星测量(以类似rrlp的格式)、所测量的码相位的高效能快照和/或具有特定质量标准可接受的信号的各个可见gnss卫星的多普勒数据。在后一种情况下，终端装置可使功耗最小化，并且服务器可利用gnss辅助和gnss增强数据来计算终端装置位置。

10、通过用于确定多个终端装置的位置的方法，避免了从终端装置的gnss信息的冗余传输，同时仍提供其位置的令人满意的准确性，因此在不牺牲用户体验的情况下降低了操作和维护成本。

11、在一些实现方式中，重复地执行方法中的过程。根据终端装置的移动的动态性，每隔一段时间基于终端装置随机新发送的第二gnss信息验证集群的准确性，因此每隔一段时间更新集群，并且更新的集群可反映每隔一段时间更新的终端装置的位置。

12、在一些实现方式中，用于确定多个终端装置的位置的方法还包括：基于至少一部分上下文相关数据和更新的一个或更多个集群，服务器更新多个终端装置中的至少一个的相应预定传输模式以用于发送第一gnss信息。例如，更新集群，并且一些终端装置可被重新分配给不同的集群或新的集群。并且另外考虑到一些上下文相关数据(例如，一天中的时间)，一些终端装置的传输模式可改变，以减少或停止第一gnss信息的传输，或者代替一些其它终端装置开始发送第一gnss信息。服务器将相应更新的传输模式提供给多个终端装置中的至少一个中的每一个。在一些示例中，任何终端装置的传输模式可不改变，因此不存在要提供给终端装置的更新的传输模式。利用更新的传输模式，终端装置仅根据更新的传输模式发送第一gnss信息，而非不断传输，因此传输功率和传输带宽的使用显著减少。此外，终端装置可使用传输模式来使睡眠时间最大化并因此使总功耗最小化。服务器更新传输模式，以使得第一gnss信息可及时反映更新的集群中的终端装置的位置。

13、在一些另外的实现方式中，除了第一或第二gnss信息之外，服务器还接收多个终端装置中的至少一个的电池电量。例如，一个或更多个终端装置将其相应电池电量与根据其相应传输模式发送的第一gnss信息一起发送，或者一个或更多个终端装置将其相应电池电量与随机发送的第二gnss信息一起发送。基于至少一部分上下文相关数据、更新的一个或更多个集群以及另外电池电量，服务器更新多个终端装置中的至少一个用于发送第一gnss信息的相应预定传输模式。例如，除了考虑到一些终端装置可被重新分配给不同的集群或新的集群并且考虑到诸如一天中的时间和/或地图和/或社会规则的一些上下文相关数据，服务器结合终端装置的电池电量考虑潜在地减少电池电量较低的一些终端装置的传输，相反从电池电量较高的一些终端装置获得第一gnss信息。以这种方式，在终端装置之间平衡电池电量，并且可在共同时间点安排终端装置的电池的更换，而非重复地执行电池更换处理。因此，维护成本进一步降低。

14、在一些实现方式中，服务器从多个终端装置接收第三gnss信息并且基于至少一部分上下文相关数据和第三gnss信息对预定一个或更多个集群和多个终端装置的预定传输模式进行预定。例如，服务器根据第三gnss信息中提供的个体位置和至少一部分上下文相关数据来确定可最优地反映终端装置的位置的集群，并且基于集群和一些上下文相关数据(例如，地图、社会规则和所有者指令)最优地确定一些终端装置来发送第一gnss信息。通过可在设置或校准阶段执行的这种预定，最优地确定集群以反映相应集群中的终端装置的位置，并且优化第一gnss信息的传输以减少冗余传输。因此，操作成本从一开始就显著降低。

15、在一些实现方式中，上下文相关数据可包括来自一个或更多个上下文源的gnss辅助、gnss增强、地图、天气、新闻、社会规则、威胁和所有者指令中的至少一个数据，所述上下文源包括互联网中的内容提供商、最终用户、全球导航卫星系统中的至少一个。例如，根据应用和/或一天中的时间和/或终端装置相对位置，服务器可被配置为选择与所应用的场景有关的上下文数据。例如，为了跟踪牲畜或野生动物，动物可能共享共同的社会行为并且很可能在一天的特定时间段内或在特定天气条件下以共同的方式移动。服务器可选择一天中的时间和当前和/或预测的天气数据作为上下文相关数据以用于更新或预定集群和传输模式。利用上下文相关数据，集群可更高效地识别并且更有可能适于在特定时间段内或在特定天气条件下相应地改变，集群的准确性可改进，并且操作成本可进一步降低。

16、在一些实现方式中，当更新多个终端装置的一个或更多个集群时，服务器使用机器学习算法和分析算法中的至少一个来识别至少一部分上下文相关数据与第一和第二gnss信息之间的相关性。例如，基于第一和第二gnss信息在一天中的时间和/或天气条件和/或社会规则与终端装置的位置之间识别相关性。可执行机器学习算法以在训练阶段之后识别集群，或者可执行分析算法以计算相关性参数并识别集群。利用所识别的相关性，以上下文相关数据和终端装置的位置来最优地确定集群，因此集群的位置可高效且最优地反映集群中的终端装置的个体位置。操作成本进一步降低。

17、在一些实现方式中，当预定多个终端装置的预定一个或更多个集群时，服务器可使用机器学习算法和分析算法中的至少一个来识别至少一部分上下文相关数据与第三gnss信息之间的相关性。

18、在一些实现方式中，当更新预定一个或更多个集群的集合时，服务器还确定更新的一个或更多个集群中的至少一个的相应有效期。例如，服务器基于上下文相关数据和第一和第二gnss信息来考虑终端装置的移动的动态性，并且确定集群中的个体终端装置的位置被视为相对静态的更长或更短的有效期。基于更新的一个或更多个集群和至少一部分上下文相关数据来更新传输模式。服务器将相应有效期与一个或更多个集群中的至少一个的终端装置的传输模式关联，并且除了传输模式之外还将关联的有效期提供给终端装置。给定有效期和关联的传输模式，未被指派发送第一gnss信息的一些终端装置可使睡眠状态的持续时间最大化以进一步节省电池消耗。

19、在一些实现方式中，当预定多个终端装置的预定一个或更多个集群时，服务器可进一步确定预定一个或更多个集群中的至少一个的相应有效期，将相应有效期与一个或更多个预定集群中的至少一个的终端装置的预定传输模式关联，并且除了预定传输模式之外还向终端装置提供关联的有效期。

20、在一些实现方式中，多个终端装置中的每一个的传输模式至少包括用于发送第一gnss信息的传输间隔。例如，具有传输间隔的传输模式指示终端装置在各个传输间隔发送第一gnss信息。不同终端装置之间的传输模式可不同。在一些实现方式中，传输模式可以是无，或者传输间隔可被设定为无或无穷大，以指示终端装置不发送第一gnss信息或仅发送一次，直至最终传输模式更新。利用传输间隔，终端装置可进一步节省电池消耗，因为它们可优化睡眠间隔的安排。

21、在一些实现方式中，集群准确性标准是由最终用户设定的所确定的个体位置的准确性的目标。例如，终端装置的个体位置由它被分配到的集群的位置表示。集群的位置与终端装置的实际位置之间的差异可用于评估集群的准确性。所确定的个体位置的准确性的目标可以是集群的位置与终端装置的实际位置之间的差异的上限。在一些实现方式中，准确性的目标(即，差异的上限)是以米为单位的距离。最终用户可根据应用来设定准确性的目标。例如，在一些应用中，准确性的目标可具有较宽松的公差范围，即，最终用户可容忍集群的位置与分别分配给它们的终端装置的实际位置之间的较大差异。因此允许进一步减少第一gnss信息的传输，并且操作成本进一步降低。

22、在一些实现方式中，当根据一个或更多个集群的位置获得多个终端装置的个体位置时，服务器可本地存储多个终端装置的个体位置。另外或作为替代，服务器可向外部服务器(例如，web服务器、区块链、iot的mqtt代理等)公布多个终端装置的个体位置。此外，另外或作为替代，服务器可根据需要向最终用户提供多个终端装置的个体位置。多个终端装置的个体位置可用于各种应用。

23、本公开还提供一种根据用于由服务器确定多个终端装置的位置的改进概念的计算设备。例如，为了执行用于由服务器确定多个终端装置的位置的方法中的相应动作，计算设备可被配置成包括处理单元和用于与多个终端装置通信的通信单元的服务器。计算设备的通信单元被配置为根据多个终端装置的预定传输模式从多个终端装置中的至少一个接收第一gnss信息并且从多个终端装置中的至少一个随机接收第二gnss信息，其中，各个终端装置被分配给预定一个或更多个集群中的一个。计算设备的通信单元还被配置为从一个或更多个上下文源收集上下文相关数据。计算设备的处理单元被配置为通过基于至少一部分上下文相关数据和第一和第二gnss信息以及集群准确性的预定标准将各个终端装置分配给一个集群来更新预定一个或更多个集群的集合。计算设备的处理单元还被配置为基于第一和第二gnss信息以及多个终端装置的更新的一个或更多个集群来确定一个或更多个集群的相应位置，并且根据一个或更多个集群的相应位置获得多个终端装置的个体位置。

24、在一些实现方式中，计算设备的处理单元还被配置为基于至少一部分上下文相关数据和更新的一个或更多个集群来更新多个终端装置中的至少一个用于发送第一gnss信息的相应预定传输模式。计算设备的通信单元还被配置为将相应更新的传输模式提供给多个终端装置中的至少一个中的每一个。

25、计算设备的另外的实现方式从上面结合方法描述的各种实现方式变得易于显而易见。

26、本公开还提供一种根据用于由服务器确定多个终端装置的位置的改进概念的多个终端装置中的终端装置。例如，为了执行用于由服务器确定多个终端装置的位置的方法中的相应动作，多个终端装置中的各个终端装置被配置为接收相应传输模式，收集gnss信息，并且将所收集的gnss信息根据传输模式以及随机发送到服务器。如此的终端装置的另外的实现方式从上面结合方法描述的各种实现方式变得易于显而易见。

27、根据改进概念的系统可包括根据上述实现方式之一配置的计算设备和根据上述实现方式之一配置的多个终端装置。计算设备和终端装置可在若干通信网络中的至少一个中彼此通信，例如蓝牙网络、wifi网络、线程网络、lorawan网络、符合3gpp的移动网络、卫星网络。

28、该系统的另外的实现方式和发展对于本领域技术人员而言从上面结合方法、计算设备和终端装置描述的各种实现方式变得易于显而易见。

29、根据改进概念的一个实施方式，一种计算机程序包括可存储在优选非暂时性计算机可读存储介质中的指令，当这些指令在至少计算设备和终端装置的两个或更多个处理器上执行时，这些指令使得两个或更多个处理器能够执行根据上述实现方式之一的方法。