网络信号地图构建、网络信号强度确定方法及电子设备与流程

本技术涉及网络信号地图构建，特别涉及一种网络信号地图构建、网络信号强度确定方法及电子设备。

背景技术：

1、21世纪以来，随着计算机技术、传感器技术以及通信技术的发展，车辆正在逐渐走向智能化和网联化，由此出现了车联网技术。随着车联网技术的发展，车辆在行驶过程中需要通过网络实时获取周围的环境信息，以保证行车安全。然而，由于地形、建筑物等因素的影响，车辆在某些地区可能无法正常接收到网络数据，导致导航、定位等功能失效。除此之外，汽车正在从单纯的代步工具转为“移动智能生活空间”，车载娱乐、地图导航、安全驾驶、人机交互等功能都依赖于网络质量。因此，车辆在行驶过程中，需要通过网络信号地图对行驶路程中的网络信号进行实时的掌握，以根据车辆将要到达位置的网络信号提前做出规划。比如当车辆马上要进入弱网或者无网区域时，进行娱乐应用内容的预加载或垂直网络的静默切换，从而减轻弱网、无网场景下对车机功能正常使用及用户体验的影响。

2、现有技术中，网络信号地图的构建都是通过专业人员手持网路监测设备，来对一些特定位置的网络信号强弱进行检测，并根据检测到的特定位置对应的网络信号强弱构建网络信号地图，这种方式费时费力。进一步地，对于专业人员没有检测到的位置，会通过感知算法对对应位置的网络信号强弱进行推断从而构建更为完整的网络信号地图。基于这种方式构建网络信号地图，计算成本高。另外，推断出来的网络信号强弱结果不一定准确，因此得到的网络信号地图也不一定准确。

3、另外，在其他例如手机等移动电子设备的使用过程中，也同样存在需要构建网络信号地图，以及网络信号地图的构建也存在上述类似问题的情况。因此，现有的网络信号地图的构建方法，存在上述费时费力、成本高且构建的网络信号地图不准确的问题。

技术实现思路

1、本技术提供了一种网络信号地图构建方法，可以解决现有技术中存在的网络信号地图的构建方法，存在费时费力、成本高且构建的网络地图不准确的问题。

2、为解决上述技术问题，第一方面，本技术的实施方式提供了一种网络信号地图构建方法，该方法包括：确定目标地理区域内多个第一位置处的第一网络信号强度信息；对第一网络信号强度信息进行第一聚类处理，得到至少一个网络信号聚类簇；对网络信号聚类簇进行第二聚类处理，得到各网络信号聚类簇的质心位置；根据各网络信号聚类簇及其对应的质心位置，确定各网络信号聚类簇对应的区域边界，并根据区域边界在目标地理区域内构建对应于网络信号聚类簇的网络信号强度的目标区域，得到目标网络信号地图。

3、本技术实现方式中，在网络信号地图的构建过程中，只需要确定目标地理区域内多个第一位置处的第一网络信号强度信息，便能通过第一聚类处理和第二聚类处理，得到各网络信号聚类簇及其对应的质心位置，然后再根据各网络信号聚类簇及其对应的质心位置确定各网络信号聚类簇对应的区域边界，并根据区域边界在目标地理区域内构建对应于网络信号聚类簇的网络信号强度的目标区域，以得到目标网络信号地图。由此，实现了网络信号地图的自动构建，不需要专业人员手持网路监测设备对一些特定位置的网络信号强弱进行检测再进行网络信号地图的构建，大大提升了地图构建效率并降低了成本。进一步地，在网络信号地图的构建过程中，通过对目标地理区域内多个第一位置处的第一网络信号强度信息首先进行第一聚类处理，得到网络信号聚类簇，进行第二聚类处理，得到各网络信号聚类簇的质心位置。根据各网络信号聚类簇及其对应的质心位置，能够更加准确地确定出各网络信号聚类簇对应的区域边界，并得到对应于网络信号聚类簇的网络信号强度的目标区域，进而得到更加准确的网络信号地图，有效增加了构建的网络信号地图的准确性。

4、在上述第一方面的一种可能的实现中，根据各网络信号聚类簇及其对应的质心位置，确定各网络信号聚类簇对应的区域边界，包括：基于凸包算法，根据各网络信号聚类簇及其对应的质心位置，确定各网络信号聚类簇对应的区域边界。

5、本技术实现方式中，基于凸包算法，能够准确地根据各网络信号聚类簇及其对应的质心位置确定出各网络信号聚类簇对应的最小外接多边形连接点，将最小外接多边形连接点进行连接得到各网络信号聚类簇的网络覆盖范围，从而确定出更加准确的区域边界。

6、在上述第一方面的一种可能的实现中，该方法还包括：将目标地理区域进行网格划分处理，得到多个子区域作为多个第一位置；第一网络信号强度信息包括第一网络信号值，确定目标地理区域内多个第一位置处的第一网络信号强度信息，包括：确定各子区域内多个第二位置处的第二网络信号强度信息，第二网络信号强度信息包括第二网络信号值；计算各子区域对应的第二网络信号值的平均值得到第三网络信号值，并根据第三网络信号值确定第一网络信号值，以得到目标地理区域内多个第一位置处的第一网络信号强度信息。

7、本技术实现方式中，将目标地理区域进行网格划分处理得到的多个子区域作为多个第一位置，并根据各子区域对应的第二网络信号值的平均值得到第三网络信号值，最终确定第一网络信号。在此过程中，将目标地理区域进行网格划分处理的过程中，也即将数量庞大的第二网络信号强度信息进行了划分处理，再根据第二网络信号强度信息包括的第二网络信号值得到第一网络信号值，有效地减少了后续进行聚类处理的第一网络信号强度信息的数量，从而减轻了计算设备的算力要求，降低了成本。

8、在上述第一方面的一种可能的实现中，第二位置处的第二网络信号强度信息由多个与目标网络信号地图关联的信息采集对象采集得到。

9、本技术实现方式中，由多个目标网络信号地图关联的信息采集对象采集得到第二位置处的第二网络信号强度信息，增加了网络信号强度信息采集的准确性、及时性。

10、在上述第一方面的一种可能的实现中，信息采集对象为车辆。

11、本技术实现方式中，通过车辆进行信息采集，增加了采集的网络信号数据的覆盖范围，进而增加了构建的目标网络信号地图的范围。

12、在上述第一方面的一种可能的实现中，根据第三网络信号值确定第一网络信号值，包括：选取第三网络信号值中小于第一信号阈值的第三网络信号值作为第一网络信号值。

13、本技术实现方式中，选取第三网络信号值中小于第一信号阈值的第三网络信号值作为第一网络信号值，进一步地有效地减少了后续进行聚类处理的第一网络信号强度信息的数量，从而减轻了计算设备的算力要求，降低了成本。

14、在上述第一方面的一种可能的实现中，确定各子区域内多个第二位置处的第二网络信号强度信息，包括：获取各子区域内多个第二位置处的第四网络信号强度信息；对第四网络信号强度信息进行预处理，得到第二网络信号强度信息。

15、本技术实现方式中，在得到用于聚类的第二网络信号强度信息之前，会对各子区域内多个第二位置处的第四网络信号强度信息进行预处理，能够将采集到的分散、零乱和标准不统一的第二网络信号强度信息进行预处理，得到不包含异常数据、格式统一且规则统一的第二网络信号强度信息。相对于现有技术中网络信号地图构建过程中，由于对网络信号地图的网络数据结构要求严格，因此适用性差的问题，本技术能够对任何格式的网络数据进行预处理，得到标准数据，因此具有更好的适用性。

16、在上述第一方面的一种可能的实现中，对第四网络信号强度信息进行预处理，得到第二网络信号强度信息，包括：对第四网络信号强度信息进行格式化处理，得到第五网络信号强度信息；对第五网络信号强度信息进行去重处理，得到第六网络信号强度信息；对第六网络信号强度信息进行异常值检测处理，得到第二网络信号强度信息。

17、本技术实现方式中，对第四网络信号强度信息进行格式化处理、再进行去重处理，最后进行异常值检测处理，使得得到的第二网络信号强度信息数据格式统一，更加便于网络信号地图的构建，增加了网络信号地图构建的准确性。

18、在上述第一方面的一种可能的实现中，第五网络信号强度信息包括位置信息和时间戳信息，对第五网络信号强度信息进行去重处理，得到第六网络信号强度信息，包括：根据位置信息和时间戳信息，对第五网络信号强度信息进行去重处理，得到第六网络信号强度信息。

19、本技术实现方式中，根据第五网络信号强度信息包括的位置信息和时间戳信息，能够对第五网络信号强度信息进行精准的去重处理，得到更加准确的第六网络信号强度信息。

20、在上述第一方面的一种可能的实现中，异常值检测处理包括取值范围校验处理、关联性校验处理和异常点识别处理，对第六网络信号强度信息进行异常值检测处理，得到第二网络信号强度信息，包括：对第六网络信号强度信息进行取值范围校验处理，得到第七网络信号强度信息；对第七网络信号强度信息进行关联性校验处理，得到第八网络信号强度信息；对第八网络信号强度信息进行异常点识别处理，得到第二网络信号强度信息。

21、本技术实现方式中，对第六网络信号强度信息进行取值范围校验处理、关联性校验处理和异常点识别处理，能够使得得到的二网络信号强度信息更加完整、准确和统一。

22、在上述第一方面的一种可能的实现中，对第六网络信号强度信息进行取值范围校验处理，得到第七网络信号强度信息，包括：确定第六网络信号强度信息的待校验字段；在根据预设配置文件确定待校验字段的取值满足第一条件的情况下，保留第六网络信号强度信息，在根据预设配置文件确定待校验字段的取值不满足第一条件的情况下，丢弃第六网络信号数据，以得到第七网络信号强度信息。

23、本技术实现方式中，通过确定第六网络信号强度信息的待校验字段，以及根据预设配置文件确定待校验字段的取值是否满足第一条件，确定保留还是丢弃第六网络信号强度信息，然后得到第七网络信号强度信息，能够使得得到的第七网络信号强度信息更加规范和准确。

24、在上述第一方面的一种可能的实现中，对第七网络信号强度信息进行关联性校验处理，得到第八网络信号强度信息，包括：确定第七网络信号强度信息的待关联字段；在确定待关联字段不满足第二条件的情况下，丢弃第七网络信号强度信息，在确定待关联字段满足第二条件的情况下，保留第七网络信号强度信息，以得到第八网络信号强度信息。

25、本技术实现方式中，通过确定第七网络信号强度信息的待关联字段，并根据待关联字段是否满足第二条件，确定保留还是丢弃第七网络信号强度信息，然后得到第八网络信号强度信息。能够有效地对第七网络信号强度信息中数据的相关性进行检查和验证，确定第七网络信号强度信息中数据之间的联系和影响，使得得到的第八网络信号强度信息更加准确。

26、在上述第一方面的一种可能的实现中，对第八网络信号强度信息进行异常点识别处理，得到第二网络信号强度信息，包括：确定第八网络信号强度信息对应的第二位置的历史网络信号强度信息；在根据第八网络信号强度信息和历史网络信号强度信息确定第八网络信号强度信息不满足第三条件的情况下，丢弃第八网络信号强度信息，在根据第八网络信号强度信息和历史网络信号强度信息确定第八网络信号强度信息满足第三条件的情况下，保留第八网络信号强度信息，以得到第二网络信号强度信息。

27、本技术实现方式中，通过将第八网络信号强度信息以及该第八网络信号强度信息对应的第二位置的历史网络信号强度信息进行对比，能够准确地确定第八网络信号强度信息是否发生了跳变，进而确定第八网络信号强度信息是否有效，使得得到的第二网络信号强度信息更加规范、准确和统一。

28、在上述第一方面的一种可能的实现中，对第一网络信号强度信息进行第一聚类处理，得到至少一个网络信号聚类簇，包括：从第一网络信号强度信息中选取一个第一网络信号强度信息作为目标点；确定以目标点为圆心、第一半径范围内的第一网络信号强度信息的第一密度；在第一密度大于第一密度阈值的情况下，从第一半径范围外的区域内选择满足对应的密度可达条件的第一网络信号强度信息，根据选择的第一半径范围外区域内满足对应的密度可达条件的第一网络信号强度信息和第一半径范围内的第一网络信号强度信息得到至少一个网络信号聚类簇。

29、本技术实现方式中，通过上述方式进行聚类，使得得到的网络信号聚类簇包括的第一网络信号强度信息更加密集，增加了得到的网络信号聚类簇的准确性。

30、在上述第一方面的一种可能的实现中，对网络信号聚类簇进行第二聚类处理，得到各网络信号聚类簇的质心位置，包括：初始化网络信号聚类簇，确定网络信号聚类簇的第一聚类中心位置；计算各网络信号聚类簇包括的各第一网络信号强度信息对应的第一位置与第一聚类中心位置的第一欧氏距离；根据各第一欧式距离确定目标欧氏距离；在目标欧式距离小于第一距离阈值的情况下，根据网络信号聚类簇中第一网络信号强度信息对应的第一位置的平均值更新第一聚类中心位置，得到第二聚类中心位置；计算网络信号聚类簇中的各第一网络信号强度信息对应的第一位置与第二聚类中心位置的第二欧氏距离；计算各第二欧式距离的平均误差；在平均误差小于第一误差阈值的情况下，根据第二聚类中心位置得到网络信号聚类簇的质心位置。

31、本技术实现方式中，通过上述方式，能够有效地增加得到的网络信号聚类簇的质心位置的准确性。

32、第二方面，本技术的实施方式提供了一种网络信号强度确定方法，该方法包括：确定目标对象在第一时间的第一对象信息；根据第一对象信息确定目标对象在第一时间之后的第二时间的目标位置；根据目标位置和目标网络信号地图，确定第二时间目标位置处的网络信号强度，目标网络信号地图基于第一方面任意一种可能的实现方式所提供的网络信号地图构建方法生成。

33、本技术实现方式中，首先根据标对象在第一时间的第一对象信息确定出目标对象在第一时间之后的第二时间的目标位置信息，然后根据目标位置信息和目标网络信号地图，确定第二时间目标位置处的网络信号强度。其中，基于第一方面任意一种可能的实现方式所提供的网络信号地图构建方法生成的目标网络信号地图比较准确，因此，根据目标位置信息和目标网络信号地图，确定出的目标位置处的网络信号强度也更加准确，能够使得目标对象根据目标位置处的网络信号强度，提前进行网络使用策略的确定，有效增加用户的体验感。

34、在上述第二方面的一种可能的实现中，目标对象为车辆，第一对象信息为车辆信息，目标位置信息为车辆行驶位置。

35、第三方面，本技术的实施方式提供了一种网络信号地图构建装置，包括：第一处理模块，用于确定目标地理区域内多个第一位置处的第一网络信号强度信息；第二处理模块，用于对第一网络信号强度信息进行第一聚类处理，得到至少一个网络信号聚类簇；第三处理模块，用于对网络信号聚类簇进行第二聚类处理，得到各网络信号聚类簇的质心位置；第四处理模块，用于根据各网络信号聚类簇及其对应的质心位置，确定各网络信号聚类簇对应的区域边界，并根据区域边界在目标地理区域内构建对应于网络信号聚类簇的网络信号强度的目标区域，得到目标网络信号地图。

36、第四方面，本技术的实施方式提供了一种网络信号强度确定装置，包括：第五处理模块，用于确定目标对象在第一时间的第一对象信息；第六处理模块，用于根据第一对象信息确定目标对象在第一时间之后的第二时间的目标位置；第七处理模块，用于根据目标位置和目标网络信号地图，确定第二时间目标位置处的网络信号强度，目标网络信号地图基于第一方面任意一种可能的实现方式所提供的网络信号地图构建方法生成。

37、第五方面，本技术的实施方式提供了一种电子设备，包括：存储器，用于存储计算机程序，计算机程序包括程序指令；处理器，用于执行程序指令，以使电子设备执行上述第一方面和/或第一方面的任意一种可能的实现方式所提供的网络信号地图构建方法，或者执行上述第二方面和/或第二方面的任意一种可能的实现方式所提供的网络信号强度确定方法。

38、第六方面，本技术的实施方式提供了一种计算机可读取存储介质，计算机可读取存储介质存储有计算机程序，计算机程序包括程序指令，程序指令被电子设备运行以使执行上述第一方面和/或第一方面的任意一种可能的实现方式所提供的网络信号地图构建方法，或者执行上述第二方面和/或第二方面的任意一种可能的实现方式所提供的网络信号强度确定方法。

39、第七方面，本技术的实施方式提供了一种计算机程序产品，包括计算机程序/指令，计算机程序/指令被处理器执行时实现上述第一方面和/或第一方面的任意一种可能的实现方式所提供的网络信号地图构建方法，或者执行上述第二方面和/或第二方面的任意一种可能的实现方式所提供的网络信号强度确定方法。

40、上述第三方面至第七方面的相关有益效果可以参见上述第一方面的相关描述，在此不再赘述。

41、本技术有益效果：

42、本技术提供的网络信号地图构建方法，在网络信号地图的构建过程中，只需要确定目标地理区域内多个第一位置处的第一网络信号强度信息，便能通过第一聚类处理和第二聚类处理，得到各网络信号聚类簇及其对应的质心位置，然后再根据各网络信号聚类簇及其对应的质心位置确定各网络信号聚类簇对应的区域边界，并根据区域边界在目标地理区域内构建对应于网络信号聚类簇的网络信号强度的目标区域，以得到目标网络信号地图。由此，实现了网络信号地图的自动构建，不需要专业人员手持网路监测设备对一些特定位置的网络信号强弱进行检测再进行网络信号地图的构建，大大提升了地图构建效率并降低了成本。进一步地，在网络信号地图的构建过程中，通过对目标地理区域内多个第一位置处的第一网络信号强度信息首先进行第一聚类处理，得到网络信号聚类簇，在进行第二聚类处理，得到各网络信号聚类簇的质心位置。根据各网络信号聚类簇及其对应的质心位置，能够更加准确地确定出各网络信号聚类簇对应的区域边界，并得到对应于网络信号聚类簇的网络信号强度的目标区域，进而得到更加准确的网络信号地图，有效增加了构建的网络信号地图的准确性。

43、并且，由于得到的网络信号地图比较准确，因此根据目标位置信息和目标网络信号地图，确定出的目标位置处的网络信号强度也更加准确，能够使得目标对象根据目标位置处的网络信号强度，提前进行网络使用策略的确定，有效增加用户的体验感。