使用标注终端采集地理位置标注信息系统及信息采集方法

专利名称：：使用标注终端采集地理位置标注信息系统及信息采集方法
技术领域：
：本发明涉及一种地理标注信息采集系统，具体涉及使用标注终端采集地理位置标注信息系统及信息采集方法。
背景技术：
：日常使用的地图中包含了大量的标注信息，标注信息的内容包括标注对象的名称、位置等，这些信息的获取依靠各种测量方法，例如实地的测量，空中遥感测量、航拍测量等，然后通过人工的分析和标注来完成地图的制作，地图需要投入大量的人力，经过较长时间的制作才能完成，即使在电子地图日益普遍的今天，这种情况仍然没有得到根本的改变，这种标注方式存在以下缺陷1、地理信息采集费用高昂有统计显示，在一个电子地图中有70%或者更多的费用用于测绘获得标注物的位置等信息以建立地理数据库，特别是在卫星、航拍等技术应用较少的场合，这些信息需要依赖于实地测绘，投入的人力物力更为可观，费用更为昂贵；2、地理信息更新不及时，我国正处于大规模建设阶段，每年大量的道路、建筑物建成交付，据估计电子地图中每年30%40%的信息需要更新，要保持电子地图标注物与实际情况一致是很困难。由于电子地图更新的不及时，人们的判断就会被过时的电子地图所误导；3、电子地图只能提供静态信息，地图中的标注物信息反应的是标注物的名称、位置等静态信息，而目标物的实时的动态信息是没有在电子地图中标注的，例如一个餐馆的营业状态，一个停车场的空闲停车位等，而这些动态的信息对于人们日常生活能带来很大的便利。此外，一些基于位置的业务，例如当人们靠近超市的时候，将该超市的优惠、促销信息通知用户，或者寻找最近的酒店、加油站等信息的时候，就依赖于一个包含各种标注对象的位置、名称等信息的数据库。这样的数据库可以用于电子地图，但也可以独立存在，为类似基于位置的业务提供基础数据。可以看出，以上的标注信息中最重要的数据是标注对象的位置，位置的表示可以使用经度、纬度、高程三个坐标来表示，不过一般情况下只关心经度和纬度就可以了。位置的获取也就是目标的定位有多种方式，有依赖于蜂窝无线通信系统的一些定位方法，也有基于全球定位系统(GPS)的定位方法，不过从简便性和定位精度来看，全球定位系统的定位方法是比较好的。
发明内容本发明的目的是提供一种结构简单，使用方便，能够通过标注终端实时采集的标注对象的位置、状态等信息，存储在地理标注信息服务器中，以提供给电子地图等基于位置的业务使用的一种地理标注信息采集系统。本发明的另一目的是提供标注对象位置、状态信息采集方法。为了克服现有技术的不足，本发明的技术方案是这样解决的一种地理标注信息釆集系统，该系统包含一个或者多个地理标注信息服务器，通过有线或者无线网络连接到至少一个标注终端，所述标注终端包含中央处理单元、通信控制单元、位置信息获取单元、存储单元；所述标注终端的中央处理单元协调位置信息获取单元获取标注对象的位置，并协调通信控制单元与所述地理标注信息服务器通信，将所获得标注对象的位置发送给地理标注信息服务器，地理标注信息服务器保存标注对象的位置倍息。所述标注终端还包括状态信息采集单元，状态信息采集单元将标注对象状态转换为代表标注对象状态的特定格式的数字信息，发送给地理标注信息服务器保存。.所述的服务器包含数据库以存放标注终端的相关信息，所述信息包括标注终端的唯一标识、标注对象的名称、位置、状态、标注对象的类别等。所述的服务器对用户或者业务应用提供查询接口，所述查询接口根据输入的筛选条件返回一个或者多个标注对象的相关信息。所述标注终端的所述信息采集单元包括按键，标注对象的状态由用户通过按键输入到标注终端，用户的按键输入转换为代表标注对象状态的特定格式的数字信息；所述标注终端主动上报位置和状态信息，标注终端在接受标注终端用户的命令或者标注终端的标注对象的状态发生变化时，将位置、状态信息主动上报给地理标注信息服务器。所述的地理标注信息服务器发起标注终端的位置、状态信息的查询，标注终端接受查询请求以后，将标注对象的状态、位置信息返回给地理标注信息服务器。所述标注终端还包括键盘单元和显示单元，键盘单元和显示单元构成标注终端的人机接口，标注终端的使用者通过键盘下发定位命令、信息上报和査询命令、标注终端的维护命令、标注对象状态信息的输入，显示单元构成对定位结果、通信反馈结果、状态采集结果进行显示。一种标注对象位置、状态信息采集方法，该方法包括标注对象设置一个标注终端，使用所述标注终端获取标注对象的位置、采集标注对象的状态，位置和状态信息传送给地理标注信息服务器，地理标注信息服务器中存在一个数据库，存储采集的位置、状态以及标注对象的属性信息。地理标注信息服务器提供査询接口，根据用户或者业务应用提供的筛选条件返回一个或者多个标注对象的相关信息。本发明提供一种地理标注信息采集系统，该系统包括多个标注终端，以及至少一个地理标注信息服务器，标注终端通过网络与服务器进行连接。标、注终端采集标注对象的位置、状态等信息，将采集的信息传送给地理标注信息服务器，标注终端服务器保存标注终端采集的信息，并对外提供接口，供电子地图等应用使用采集到的信息。本发明的另外一个方面，本发明还提供标注终端，用于标注对象的位置、状态等信息的获取以及与地理标注信息服务器进行通信，将所获取的信息反馈给地理标注信息服务器。标注终端包含位置信息获取单元，用于确定标注对象所在的位置；存储单元，用于存放控制程序、所采集的位置等标注对象信息；中央处理单元(CPU)，用于协调标注终端的其他单元完成所述的功能；通信控制单元，用于完成与地理标注信息服务器的通信；可选的状态信息采集单元，用于采集标注对象的状态；可选的键盘单元和显示单元，其中键盘单元用于标注终端的使用者输入标注对象的状态、属性等信息并对标注终端进行管理，键盘单元还可以用于定位、通信等命令的输入；显示单元，用于显示采集的位置、状态等信息，以及作为键盘输入反馈信息的显示；在本发明的再一方面，本发明还提供一种标注对象位置、状态信息采集方法，所述方法包括(1)、标注终端主动上报位置和状态信息，标注终端在接受标注终端用户的命令或者标注终端的标注对象的状态发生变化时，将位置、状态等信息主动上报给地理标注信息服务器；(2)、地理标注信息服务器发起的位置、状态信息的査询，例如地理标注信息服务器定时发起标注终端的位置、状态信息的查询，或者地理标注信息服务器接受外部应用的需要，主动向标注终端査询标注终端标注对象的位置、状态等信息，在收到服务器的查询请求以后，标注终端将根据查询的要求，标注终端存储的信息，决定将保存在标注终端中的信息直接上报，或者启动位置信息获取单元、状态信息获取单元获得实时的信息，并进行上报。本发明与现有技术相比，根据本发明给出的地理标注信息采集系统，标注终端可以将确定标注对象的位置，采集标注对象的状态信息及时地反馈到^fe理标注信息服务器，从而不需要专门的地图测绘企业进行实地测绘来获取标、注对象的位置，同时标注终端还可以标注对象的状态信息上报给服务器，标注对象的位置、状态、属性都能为电子地图等应用所使用，这种信息的全面性和实时性是普通的阶段性的测绘方式所不及的，大量的标注终端反馈的信息可以形成一个实时的动态状态表示图，不需要通过实地测绘来获取标注对象位置信息，可以为电子地图、汽车导航基于位置的业务应用提供基础数据。图1是根据本发明的一个实施例的地理标注信息采集系统的方框图2是图1所示的标注终端的方框图3是图1所示的标注终端的一个实例框图4是图1所示的标注终端中的通信控制单元实例的框图5是图1所示的标注终端中的位置信息获取单元实例的框图6是图1所示的标注终端中的状态信息采集单元的一个实例，给出了停车场空闲车位状态信息的采集的框图7是图1所示的标注终端中的状态信息采集单元的一个实例，给出了通过按键开关采集餐馆等是否营业的信息采集框图8是图1所示地理标注信息采集系统中，标注对象位置信息报告流程图；图9是图1所示地理标注信息采集系统中，标注对象状态信息报告流程图；图IO给出了一个标注信息采集系统的一个实例图；图11给出了一个标注对象的分布实例图12给出一种业务应用实例，其中描述业务应用查询标注信息的流程图;具体实施例方式附图为本发明的实施例。下面结合附图对
发明内容作进一步说明图1所示，地理标注信息采集系统包括至少一个地理标注信息服务器20，通过通信网络40连接到至少一个标注终端10。图中的通信网络是连接地理标注信息服务器和标注终端的一种手段，通信网络表现的形式有许多种，从是否依赖于线缆连接看，分为有线网络与无线网络；从通信网络的协议看，可以是PSTN网络(公用交换电话网)，或者是PLMN网络(公用陆地移动网络)，如GSM网络(全球移动通信系统)，或者是GPRS网络(通用分组无线业务)，以及互联网等，根据通信网络采用的协议不同，标注终端与标注服务器交互数据承载的底层协议也可能不一样，例如采用互联网时，数据包承载在TCP/IP协议上(传输控制协议/网际互联协议)，而采用GSM网络时，则可以利用我们常见的短消息业务，将要传送的数据作为短消息的内容进行传输。图1中所示的地理标注信息服务器20，首先具有通信功能，能够与标注终端进行通信，接收终端发送过来的标注对象的位置信息和状态信息，其次，提供数据存储功能，将标注终端上报的信息、标注终端的物理信息进行存储，最后，还要提供查询接口，允许业务应用通过查询接口获得标注对象的位置、状态信息的数据。数据存储的方法有多种，例如文件存储、数据库存储等，不过目前最常用的存储方式为采用数据库存储。商用的数据库系统例如Oracle、DB2、SQLServer等，除提供简单的数据存储功能以外，还能够对数据进行备份、一致性校验等功能，以及提供数据条件查询的功能，能够设定查询条件，得到查询的对应的数据。在标注对象服务器中，保存标注终端以及标注对象的相关信息包括1、标注终端1的唯一标识，在标注终端1和服务器20进行通信时用来唯一识别标注终端；.2、标注对象属性信息，包括标注对象的名称、地址、电话、联系人、网址等信息；3、标注对象的类别信息，类别可以从多个维度进行描述，如用途(酒店、超市、公园、企业等)、规模(大、中、小)、隶属单位等；4、标注对象的位置信息，包括经度、纬度、高度等信息，如果标注对象是一个具有一定面积形状的范围，位置信息将由多个位置点信息构成；5、标注对象的状态信息，包括营业状态，可用资源数量，预计有空闲资源的时间、服务或者商品的价格、优惠活动等信息。数据库中保存的基本信息有些是标注终端上报的，例如标注对象的位置，标注对象的状态，而其他信息则可以是在标注信息服务器中直接输入的，在标注终端使用前，通过开户的操作，生成标注对象的记录，记录中就包含了标注对象的名称、地址、电话、联系人等。此外，标注终端的唯一识别号，是标注终端与标注信息服务器通信时，用来唯一的识别标注终端和标注信息记录的关键信息。图2表示了一个标注终端10的基本组成，包含中央处理单元15、通信控制单元14、位置信息获取单元12、存储单元18，在基本组成中，存储单元用来存放标注终端的软件和历史位置信息、标注终端ID等数据信息，中央处理单元协调其他构成单元，完成位置信息的上报等，而位置信息获取单元则用来获取标注对象的位置，通信控制单元用来与标注服务器进行通信，将标注对象的位置信息上报给标注服务器等。图3表示了一个标注终端10的实例，在这个实例中，除了包含图2所示的基本构成单元以外，还包含了状态信息采集单元13、键盘19、显示单元16，-其中状态信息釆集单元将采集标注对象的状态信息，键盘和显示单元构成标注终端的人机接口，用户通过键盘和显示单元，指示标注终端获取位置、采集状态、查询信息，并将命令的反馈和査询结果呈现给用户。图4给出了一个无线通信的通信控制单元的实例，通信控制单元的构成与通信方式密切相关，在这个实例中，通信控制单元包含了天线、接收发送模块、调制解调模块、编解码模块，发送数据时，先将要发送的数据进行编码，然后进行调制，最后通过发送模块发送给网络侧，i而接收过程与发送过程相反，首先通过接收模块接收，然后进行解调，然后进行解码，输出最终的数据。总之，通信控制单元是完成与标注服务器通信的功能模块，其目的是快速、可靠的通信，通信控制单元与现有的通信终端中的类似模块是完全相同的。位置信息获取单元用来获取标注对象的位置信息，位置信息一般采用经度、讳度、高程三个要素来表示，而且经度、纬度是更常见的位置信息表示方法，位置信息获取的方法有多种，GPS(全球定位系统)以其覆盖普遍、不依赖于网络、定位精度高等优点得到了普遍使用。图5以GPS定位方法为例，给出了一个位置信息获取单元的实例。在这个图中，GPS信号通过GPS天线接收，GPS信息通过GPS信号处理器处理以后，得到经度、纬度等位置信息。GPS定位已经得到了广泛的应用，例如在汽车的GPS导航中，每个GPS导航仪中均有类似的GPS定位设备，以获得经度、纬度等位置信息。状态信息采集单元用来采集标注对象的状态信息，所谓的标注对象的状态其含义很广，标注对象的一切随时间变化的信息都可视为状态信息，例如餐馆的营业状态、停车场的空闲停车位数量、商场的促销信息等，因为状态信息的广泛性，对于不同的状态信息，对应的状态信息采集单元也是不相同的。图6给出了一个采集停车场空闲停车位数量的一个状态信息采集单元的实例，在这个实例中，状态信息采集单元包括安装在车辆出口的光电传感器、加法器，以及安装在车辆入口的光电传感器、减法器，此外还有一个记录空闲停车位数量的寄存器，空闲车位数首先设置为全部停车位的数量，每次有车辆驶入的情况下，车辆驶过入口遮挡了一下光电传感器的光输入，光电传感器产生一个电脉冲，驱动减法器将空闲停车位减l，车辆驶出的情况则相反，车辆驶出产生的脉冲驱动加法器，将空闲停车位加l。通过这种方式就可以获得空闲车位数量。.图7给出了另外一种状态信息采集单元的实例，在这个实例中，餐馆等的营业状态通过一个闭合开关来进行控制，在餐馆处于营业状态，按键开关未闭合的情况下，状态信息采集点的电平处于高电平状态，而在餐馆处于非营业状态，按键开关闭合，状态信息采集点的电平则处于低电平状态。标注终端也可以提供对外的接口，外接其他的状态信息采集设备。或者直接由用户通过键盘，将标注对象的状态信息输入到标注终端中。无论采用何种状态信息采集的方法，标注终端在获得标注对象的状态信息以后，需要将其转换为与标注信息服务器约定的数字代码，例如发送给标注信息服务器的状态信息表示如下<table>tableseeoriginaldocumentpage12</column></row><table>键盘19和显示单元16构成标注终端1的人机接口，标注终端1的使用者通过键盘19下发定位命令、位置或者状态信息上报和査询命令、标注终端1的维护命令，显示单元16构成对定位结果、通信反馈结果、状态采集结果等的呈现，同样，如前所述，通过人机接口，使用者还可以直接输入状态信息等。地理标注信息服务器20获取标注对象的位置的触发方式有几种，如标注终端1定时向地理标注信息服务器20上报位置信息，或者地理标注信息服务器20查询标注终端1的位置信息，还可能是标注终端在用户的指令下，向标注信息服务器上报位置信息。图8是标注终端向地理标注信息服务器上报位置信息的流程图，首先标注终端的中央处理单元分析以上各种不同的触发方式的指令，指令中给出上报位置信息，还可能包含对位置信息时间要求。标注终端CPU单元15给位置信息下发获取位置的命令，位置信息获取单元12获取位置信息以后返回给CPU单元15，CPU单元15将位置信息交给通信控制单元14，将位置信息、对应的标注终端1标识上报给地理标注信息服务器20，地理标注信息服务器20收到位置信息以后，更新对应该标注终端1的位置信息，然后返回位置信息上报响应的消息，如果地理标注信息服务器20因为无法解析消息或者其他原因导致服务器不能正常刷新位置信息，将返回错误。一般情况下，标注终端1在无法得到服务器的位置信息上报响应或者错误信息响应时，应该重复上报位置信息的过程，重复的次数和间隔时间可以通过人机维护接口进行设置。'除了位置信息的上报以外，标注终端l还可以上报标注对象的状态信息，如前面所述，目标物的状态信息上报的驱动也有多种方式，例如标注终端l定时向地理标注信息服务器20报告状态信息，或者标注信息服务器20向标注终端发起状态信息的査询，或者是标注终端在用户的指令下上报位置信息，还有一种可能是标注对象的状态变化触发标注终端的状态信息上报。图9所示为标注终端1状态信息报告流程，在前面所述的标注信息月艮务器主动查询、标注终端定时上报、用户的指令输入的触发下，标注终端1的CPU单元分析状态信息上报指令，指令中指示标注终端上报位置信息，还包含对上报位置信息的时间要求，然后CPU读取存储其中的状态信息和状态获取的时间，判断该状态信息是否满足要求，如果存储的状态信息符合要求，CPU指示通信控制单元上报状态信息给标注信息服务器。如果不满足要求则指示状态信息单元获取状态信息，并把获取的状态信息以及状态信息获取的时间写入存储器，再指示通信控制单元上报标注对象的状态。如果是标注对象的状态变化触发的状态信息上报，则CPU单元指示将新的状态信息以及时间写入存储器，然后再将状态信息上报给标注信息服务器。实施例图10是一个使用通用分组无线系统(GPRS)通信网络的地理标注信息采集系统的示意图，在这个图中，标注终端与网络侧通过无线连接进行通信，图中列出了A、B、C、D四个标注终端，标注终端通过天线、基站、GPRS网络设备、GPRS网关支持节点(GGSN)，连接到互联网，而地理标注信息采集服务器则连接在互联网上。在这个实施例中，标注终端与标注信息服务器的通信底层通信协议为传输控制协议/网际互联协议(TCP/IP)。图11给出一个具体的地域范围内的几个标注点，每个标注点有一个对应的标注终端，标注终端A对应A酒店，标注终端B对应B居民区，标注终端C对应C餐馆，标注终端D对应D超市。首先在标注信息服务器中给标注终端A、B、C、D开户，创建标注对象的记录，如下所示<table>tableseeoriginaldocumentpage14</column></row><table>在刚开户的时候，记录中的位置和状态信息是空的，而名称、电话、地址等信息则根据需求记录。A酒店的用户拿到标注终端以后，将标注终端设置在酒店的广场上，通过键盘下发'上报位置信息'的指令，标注终端获取A酒店的位置信息(经度108.756，讳度37.294)，将位置信息、以及标注终端的唯一标识A发送给标注信息服务器，标注信息服务器使用标注终端的唯一标识A查找到对应的数据库表记录，将记录中的经度、纬度位置信息刷新为上报的位置信息。类似的，B餐馆，C居民区、D超市都将位置信息上报给标注信息服务器，刷新后的记录如下<table>tableseeoriginaldocumentpage15</column></row><table>此外，标注终端还可以上报标注对象的状态信息，如A酒店正在营业，B居民区已经建成入住，C餐馆已经打烊休息，D超市还在营业，且白菜优惠到0.8—斤，这些状态信息上报给标注信息服务器以后，刷新对应记录中的状态信息，如下<table>tableseeoriginaldocumentpage15</column></row><table>图12表示使用标注终端采集信息的一个电子地图应用实例，在该应用实例中，地理标注信息服务器20连接电子地图业务应用，用户在查询电子地图时，电子地图将用户当前的视野范围、关注类别等信息发送给地理标注信息服务器20，地理标注信息服务器20将该范围内满足查询条件的标注终端1的相关信息反馈给电子地图应用。例如，电子地图给出的查询条件为标注对象位置在经度108.762108.758，纬度在37.29237.295之间的标注对象，标注信息服务器根据这个査询条fh就会将A酒店、B居民区、C餐馆、D超市的相关信息反馈电子地图的业务应用，电子地图就会向用户呈现一个类似图ll这样的电子地图。由于上述实施例只是作为例示描述，因此本发明并不限于上述实施例，本领域的技术人员可以容易地对它们进行各种修改或变型，并不背离本发明的保护范围。权利要求1、一种使用标注终端的地理标注信息采集系统，该系统包含一个或者多个地理标注信息服务器(20)，通过有线或者无线网络(40)连接到至少一个标注终端(1)，所述标注终端(1)包含中央处理单元(15)、通信控制单元(14)、位置信息获取单元(12)、存储单元(18)；所述标注终端的中央处理单元协调位置信息获取单元获取标注对象的位置，并协调通信控制单元与所述地理标注信息服务器通信，将所获得标注对象的位置发送给地理标注信息服务器，地理标注信息服务器保存标注对象的位置等信息。2、根据权利要求1所述的一种地理标注信息采集系统，所述标注终端还包括状态信息采集单元，状态信息采集单元采集标注对象的状态信息，将标注对象状态信息发送给地理标注信息服务器，地理标注对象保存标注对象的状态信息。3、根据权利要求1所述的一种地理标注信息采集系统，所述的地理标注信息服务器包含数据库以存放标注对象的相关信息，所述信息包括标注终端的唯一标识、标注对象的名称、位置、状态、标注对象的类别等。4、根据权利要求1所述的一种地理标注信息采集系统，所述的地理标注信息服务器对用户或者业务应用提供查询接口，所述查询接口根据输入的筛选条件返回一个或者多个标注对象的相关信息。5、根据权利要求2所述的一种地理标注信息采集系统，所述标注终端的状态信息采集单元包括按键，标注对象的状态由用户通过按键输入到标注终端，用户的按键输入转换为代表标注对象状态的特定格式的数字信息。6、根据权利要求1所述的一种地理标注信息采集系统，其中标注终端主动上报位置和状态信息，标注终端在接受标注终端用户的命令或者标注终端的标注对象的状态发生变化时，将位置、状态信息主动上报给地理标注信息服务器o7、根据权利要求1所述的一种地理标注信息采集系统，所述的地理1^示注信息服务器发起标注对象的位置、状态信息的查询，标注终端接受查询请求以后，将标注对象的状态、位置信息返回给地理标注信息服务器。8、根据权利要求1所述的一种地理标注信息采集系统，所述标注终端还包括键盘单元和显示单元，键盘单元和显示单元构成标注终端的人机接口，标注终端的使用者通过键盘下发定位命令、信息上报和査询命令、标注终端的维护命令、标注对象状态信息的输入，显示单元构成对定位结果、通信反馈结果、状态采集结果进行显示。9、一种权利要求1地理标注信息的标注对象位置、状态信息采集方法，该方法包括标注对象对应一个标注终端，使用所述标注终端获取标注对象的位置、采集标注对象的状态，位置和状态信息传送给地理标注信息服y务器，地理标注信息服务器中存在一个数据库，存储采集的位置、状态以及标注对象的名称、属性信息，地理标注信息服务器提供查询接口，根据用户或者业务应用提供的筛选条件返回一个或者多个标注对象的相关信息。全文摘要本发明公开了一种使用标注终端采集地理标注信息的系统及信息采集方法，该系统包含一个或者多个地理标注信息服务器，所述地理标注信息服务器通过有线或者无线网络连接到至少一个标注终端。所述标注终端包含中央处理单元，通信控制单元、位置信息获取单元、存储单元。标注终端获取标注对象的位置，将位置信息发送给地理标注信息服务器，地理标注信息服务器存储和管理标注终端上报的标注对象的位置信息，向用户或者基于位置的业务应用提供标注信息的查询接口。使用本地理标注信息采集系统，不需要通过实地测绘来获取标注对象位置信息，可以为电子地图、汽车导航基于位置的业务应用提供基础数据。文档编号G08G1/14GK101350153SQ20081015034公开日2009年1月21日申请日期2008年7月15日优先权日2008年7月15日发明者曹梅花申请人:曹梅花