專利名稱：用于識別本地信標(biāo)系統(tǒng)的方法和設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種對本地信標(biāo)系統(tǒng)進(jìn)行低功率(low power)識別的方法和移動裝置，該系統(tǒng)用于確定移動裝置的位置。當(dāng)移動裝置處于室內(nèi)環(huán)境時，本發(fā)明尤其有用。
背景技術(shù)：
當(dāng)今現(xiàn)代移動裝置的共同特征在于它們能夠確定自身的地理位置。對于戶外應(yīng)用來說，可采用多種技術(shù)來確定無線通信裝置(例如移動裝置)的位置。全球定位系統(tǒng)(GPS)的應(yīng)用是一種可以用來在全世界范圍內(nèi)識別移動裝置的位置的技術(shù)。但是，在移動裝置中使用GPS會增加移動裝置的能耗(power consumption),這是個明顯的缺陷。為了克服這個問題，可以使用輔助GPS(A-GPS)。A-GPS的使用基于這樣的事實:為了更好地、更有效率地在移動裝置中定位，移動裝置已經(jīng)被連接到陸基網(wǎng)絡(luò)站。但是，在移動裝置處于室內(nèi)環(huán)境期間，由于房頂通常會阻斷來自衛(wèi)星的信號，因此上述技術(shù)都不是非常有用。因此，在公共建筑物(例如機場、大型商場等)中設(shè)置信標(biāo)系統(tǒng)變得越來越平常。這種用于室內(nèi)移動裝置定位的信標(biāo)系統(tǒng)可基于無線通信系統(tǒng)，例如W1-F1、藍(lán)牙或超寬帶。與GPS—樣，這種室內(nèi)方案也存在同樣的問題，S卩，在室內(nèi)環(huán)境中搜索信標(biāo)會增加移動裝置的能耗，這是為了能夠獲得移動裝置位置而采用的折中方法。另一個問題在于移動裝置不僅在室內(nèi)環(huán)境中搜索信標(biāo)，而且也會搜索具有同樣無線通信系統(tǒng)的其他裝置，例如藍(lán)牙。也就是說，裝置不僅在搜索信標(biāo)期間消耗過多電力(power)，而且對于其他裝置例如耳機、其他移動裝置等也會消耗過多電力。因此，需要這樣一種方法和裝置，其能夠在不需要過多能耗的情況下解決室內(nèi)定位問題。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的一個目的是克服上述現(xiàn)有技術(shù)中的缺點，并且因此提出了一種移動裝置和方法，該移動裝置和方法在確定其位置的同時能夠顯著地減小能耗。根據(jù)本發(fā)明的第一方面，通過一種在移動裝置中對無線通信網(wǎng)絡(luò)中的信標(biāo)發(fā)射機進(jìn)行低功率識別的方法來實現(xiàn)本發(fā)明的目的，信標(biāo)發(fā)射機用于確定所述移動裝置在室內(nèi)環(huán)境中的位置。在第一步驟中，移動裝置被設(shè)置為定位模式，在該模式下移動裝置從至少一個信標(biāo)發(fā)射機接收識別信號。然后移動裝置請求在所述移動裝置的距離內(nèi)的信標(biāo)發(fā)射機發(fā)送有關(guān)它們的位置的數(shù)據(jù)，以通過基于這些數(shù)據(jù)進(jìn)行計算來確定所述移動裝置的位置。在該方法的另一實施方式中，所述識別信號將所述信標(biāo)發(fā)射機識別為定位確定信標(biāo)發(fā)射機。在該方法的另一實施方式中，所述移動裝置通過藍(lán)牙與所述定位確定信標(biāo)發(fā)射機進(jìn)行通信，這種定位確定信標(biāo)發(fā)射機被歸類為唯一設(shè)備類別(Class of Device)。在該方法的另一實施方式中，所述移動裝置通過W1-Fi與所述定位確定信標(biāo)發(fā)射機進(jìn)行通信，這種定位確定信標(biāo)發(fā)射機被歸類為具有定位服務(wù)。
在該方法的另一實施方式中，基于由所述移動裝置執(zhí)行的距離測量(rangemeasurement)來進(jìn)行所述計算。在該方法的另一實施方式中，接收到的識別信號包括與發(fā)送所述識別信號的信標(biāo)發(fā)射機有關(guān)的身份信息，并且所述計算基于由所述移動裝置從本地或遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)庫接收到的數(shù)據(jù)來進(jìn)行，所述本地或遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)庫包括與識別的信標(biāo)發(fā)射機有關(guān)的定位數(shù)據(jù)。根據(jù)本發(fā)明的第二方面，通過一種用于對無線通信系統(tǒng)中的信標(biāo)發(fā)射機進(jìn)行低功率識別的移動裝置來實現(xiàn)本發(fā)明的目的，所述信標(biāo)發(fā)射機用于在室內(nèi)環(huán)境中確定所述移動裝置的位置。所述移動裝置被配置為執(zhí)行以下步驟。在第一步驟中，將所述移動裝置設(shè)定為定位模式，在該模式下，所述移動裝置從至少一個信標(biāo)發(fā)射機接收識別信號。接下來，所述移動裝置請求在所述移動裝置的距離內(nèi)的信標(biāo)發(fā)射機發(fā)送與它們的位置有關(guān)的數(shù)據(jù)，然后通過基于這些數(shù)據(jù)執(zhí)行計算來確定所述移動裝置的位置。在該移動裝置的另一實施方式中，所述移動裝置被配置為通過藍(lán)牙與定位確定信標(biāo)發(fā)射機進(jìn)行通信，所述定位確定信標(biāo)發(fā)射機被歸類為唯一設(shè)備類別。在該移動裝置的另一實施方式中，所述移動裝置被配置為通過W1-Fi與定位確定信標(biāo)發(fā)射機進(jìn)行通信，所述定位確定信標(biāo)發(fā)射機被分類為具有定位服務(wù)。在該移動裝置的另一實施方式中，所述移動裝置被配置為執(zhí)行所述計算所基于的距離測量。在該移動裝置的另一實施方式中，所述移動裝置被配置為接收所述識別信號，所述識別信號進(jìn)一步包括與發(fā)送所述識別信號的信標(biāo)發(fā)射機有關(guān)的身份信息，并且所述計算基于由所述移動裝置從本地或遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)庫接收的數(shù)據(jù)進(jìn)行，所述本地或遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)庫包括與識別的信標(biāo)發(fā)射機有關(guān)的定位數(shù)據(jù)。因此，本發(fā)明提供了一種用于確定移動裝置的室內(nèi)位置的節(jié)能方法。這種與位置有關(guān)的信息很有用的情況有很多。這種信息有助于確定航站樓什么時候擁擠以及哪里擁擠，或者商店廣告投放的最佳位置。


以下將會結(jié)合附圖對本發(fā)明進(jìn)行更詳盡地描述，其中:圖1是示出了根據(jù)本發(fā)明的移動裝置的示意圖；圖2是示出了移動裝置在其中搜索并識別信標(biāo)的室內(nèi)環(huán)境的示意圖；圖3是示出了根據(jù)本發(fā)明的方法步驟的流程圖。
具體實施例方式本發(fā)明的說明書涉及信標(biāo)系統(tǒng)或無線通信系統(tǒng)，二者可互換地使用，并且可以是例如W1-Fi或無線局域網(wǎng)(WLAN)、藍(lán)牙、超寬帶(UWB)或類似系統(tǒng)。因此，本發(fā)明的關(guān)鍵并不是所使用的無線通信系統(tǒng)的類型，而是存在這樣的系統(tǒng)，并且移動裝置能夠連接到目前的這種系統(tǒng)并且能夠通過這種無線系統(tǒng)交換信息。以下將會結(jié)合作為本發(fā)明優(yōu)選變型的移動電話來描述根據(jù)本發(fā)明的移動裝置。然而，便攜式通信裝置還可以是其他類型的裝置，例如無線電話、通信模塊、PDA、筆記本電腦或其他任何類型的利用無線電波進(jìn)行通信的便攜式裝置。
圖1示意性地示出了根據(jù)本發(fā)明一個實施方式的移動電話2的正視圖。電話2包括輸入/輸出裝置，例如在顯示器12下方設(shè)置的鍵盤上的多個鍵10、揚聲器14和麥克風(fēng)16。這些對于移動通信裝置來說都是共同特征，并且對本領(lǐng)域技術(shù)人員來說是熟知的，因此并沒有進(jìn)行詳細(xì)描述。該移動電話可以是能夠與室內(nèi)信標(biāo)系統(tǒng)進(jìn)行通信的移動電話。圖2中的附圖標(biāo)記22指示了室內(nèi)環(huán)境，在該室內(nèi)環(huán)境中要確定移動裝置2的位置。盡管在圖2中僅僅示出了一個移動裝置2，但應(yīng)當(dāng)理解，典型的室內(nèi)環(huán)境包含大量的移動裝置，為了簡潔起見，這并沒有在圖2中示出。這種室內(nèi)環(huán)境可以是機場、大型商場、大型百貨公司等。根據(jù)本發(fā)明，這種室內(nèi)環(huán)境設(shè)置有信標(biāo)系統(tǒng)，該些信標(biāo)系統(tǒng)可幫助確定移動裝置2的位置。在圖2所示的室內(nèi)環(huán)境中，示出了三個信標(biāo)發(fā)射機20。但是，應(yīng)當(dāng)理解信標(biāo)發(fā)射機的數(shù)量可依據(jù)建筑物的大小和布局發(fā)生改變，并且也當(dāng)然會依賴于所使用的無線通信系統(tǒng)的類型而發(fā)生改變。在圖2中的室內(nèi)環(huán)境中還示出了具有定位信息的本地數(shù)據(jù)庫24。應(yīng)當(dāng)理解，這樣的數(shù)據(jù)庫也可以是連接了移動裝置的遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)庫。本發(fā)明總的發(fā)明構(gòu)思是:當(dāng)移動裝置被設(shè)置為與信標(biāo)發(fā)射機20的無線通信系統(tǒng)進(jìn)行通信時，通過減少搜索選項來減少在搜索信標(biāo)發(fā)射機20期間的能耗?，F(xiàn)在結(jié)合以下示例進(jìn)行說明。如果移動裝置2例如通過啟動藍(lán)牙而被切換到定位模式，那么移動裝置2將會自然地搜索在其周圍的所有藍(lán)牙裝置。但是，如下文所述，通過在定位模式中設(shè)置移動裝置2，將會僅僅搜索信標(biāo)發(fā)射機20。這樣自然會節(jié)省能耗，尤其是在室內(nèi)環(huán)境中充滿藍(lán)牙裝置的情況下。為了更好地理解本發(fā)明，以下將會結(jié)合圖3來描述在移動裝置2中對信標(biāo)發(fā)射機進(jìn)行低功率識別的方法。應(yīng)當(dāng)理解，為了能夠運用該方法，本發(fā)明的移動裝置2被設(shè)置為與信標(biāo)發(fā)射機20的無線通信系統(tǒng)，例如藍(lán)牙、W1-Fi等進(jìn)行通信。因此，根據(jù)本發(fā)明的一個實施方式，當(dāng)處于定位模式時，移動裝置2被設(shè)置為能夠僅僅搜索信標(biāo)發(fā)射機20。為了實現(xiàn)這種選擇，移動裝置2搜索由信標(biāo)發(fā)射機20發(fā)出的識別信號。該識別信號可根據(jù)所使用的無線通信系統(tǒng)發(fā)生變化。但是，為了與移動裝置2進(jìn)行通信，該信號使用OSI (開放系統(tǒng)互連)模型的低層，優(yōu)選的為物理層。以下將描述兩種不同的識別信號。首先描述采用藍(lán)牙與信標(biāo)發(fā)射機20進(jìn)行通信的移動裝置2。根據(jù)本發(fā)明的一個實施方式，對用于定位的信標(biāo)發(fā)射機20提出了一種新的、非標(biāo)準(zhǔn)的唯一設(shè)備類別(CoD)。因此，在定位模式下，，移動裝置2能夠阻斷除了含有信標(biāo)發(fā)射機20的CoD的識別信號外的所有藍(lán)牙通信。在本發(fā)明中，應(yīng)當(dāng)注意，“阻斷”應(yīng)做廣義上的解釋。還可解釋為在其搜索中優(yōu)選與信標(biāo)發(fā)射機20有關(guān)的CoD并且當(dāng)發(fā)現(xiàn)信標(biāo)發(fā)射機時，移動裝置2可繼續(xù)搜索其他裝置。在第二實施方式中，W1-Fi系統(tǒng)將會生成移動裝置所搜索的識別信號。根據(jù)本發(fā)明第二實施方式，將在每個W1-Fi接入點中設(shè)置新的服務(wù)。該服務(wù)將向移動裝置2發(fā)送識別信號，該移動裝置將W1-Fi接入點為具有定位功能的服務(wù)。對于本領(lǐng)域技術(shù)人員來說顯而易見的是，當(dāng)搜索用于定位的信標(biāo)發(fā)射機時，也可以采用其他技術(shù)來發(fā)送識別信號，只要移動裝置2能夠使用該信號作為選擇標(biāo)準(zhǔn)即可。對于上述兩種情況，除了信標(biāo)發(fā)射機可以使用來確定移動裝置2位置的信息外，識別信號還可包括其他消息。因此，在本發(fā)明的優(yōu)選實施方式中，識別信號還包括與發(fā)送識別信號的信標(biāo)發(fā)射機或發(fā)送器的身份有關(guān)的信息。通過這樣的信息，移動裝置2有可能與本地或遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)庫24進(jìn)行通信，該本地或遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)庫24包含了與所識別的信標(biāo)發(fā)射機20的位置有關(guān)的信息。當(dāng)移動裝置2接收了定位信號2時就準(zhǔn)備開始定位測量。根據(jù)無線通信系統(tǒng)，可以通過多種不同的方式實現(xiàn)這些測量。在一個最簡單的例子中，即當(dāng)各個信標(biāo)發(fā)射機20的通信距離是幾米時，最近的信標(biāo)發(fā)射機20的位置可以作為直接來自該信標(biāo)發(fā)射機20的位置被發(fā)送到移動裝置2。因此，在本發(fā)明的構(gòu)思下，應(yīng)該對位置測量的含義進(jìn)行寬泛的解釋，并且還包括上述提到的情況，即從信標(biāo)發(fā)射機20向移動裝置2發(fā)送最近的信標(biāo)發(fā)射機20的已知位置，以及如上所述，移動裝置2通過本地或遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)庫24收集與信標(biāo)發(fā)射機22有關(guān)的數(shù)據(jù)。對于另一個無線通信系統(tǒng)，移動裝置2將請求在通信距離內(nèi)的信標(biāo)發(fā)射機20發(fā)送與它們的位置有關(guān)的數(shù)據(jù)，即，移動裝置2將會從多個信標(biāo)發(fā)射機20接收數(shù)據(jù)。通過基于所收集的測量數(shù)據(jù)來計算位置，該信息會被用來確定移動裝置2的位置。有多種不同的基于所收集的測量數(shù)據(jù)來計算位置的方法，例如，進(jìn)行三角測量、使用指紋識別等。對于本領(lǐng)域技術(shù)人員來說可通過使用接收到的信號強度指示符(RSSI)、到達(dá)時間計算等來進(jìn)行三角測量。選擇用于進(jìn)行位置測量的技術(shù)是本領(lǐng)域技術(shù)人員能力范圍內(nèi)的?？苫诳捎梢苿友b置2執(zhí)行的通信距離測量、從本地或遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)庫24收集的數(shù)據(jù)或者其他測量來進(jìn)行位置計笪
o為了概括以上內(nèi)容，下面將描述如何設(shè)置移動裝置2的示例。在室內(nèi)無線通信網(wǎng)絡(luò)中，當(dāng)移動裝置2處于定位模式時，移動裝置2被設(shè)置為能夠從信標(biāo)發(fā)射機20接收識別信號。如上所述，在定位模式下，移動裝置2阻斷從無線通信網(wǎng)絡(luò)發(fā)送的其他信號。由于搜索是有針對性的，這樣不僅節(jié)省了確定移動裝置2的位置的時間，還能夠減少確定移動裝置2的位置的能耗。當(dāng)移動裝置2接收到定位信號后，它開始掃描信標(biāo)發(fā)射機20并且收集測量數(shù)據(jù)。如上所述，該數(shù)據(jù)也可以通過本地或遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)庫24獲得。收集完有關(guān)信標(biāo)發(fā)射機20位置的數(shù)據(jù)后，移動裝置2將使用該測量數(shù)據(jù)來計算其位置。因此，相比于對在通信距離內(nèi)的無線通信網(wǎng)絡(luò)中的所有裝置進(jìn)行搜索的傳統(tǒng)移動裝置2，根據(jù)本發(fā)明的移動裝置2僅對用于定位的信標(biāo)發(fā)射機20執(zhí)行特定搜索。應(yīng)當(dāng)理解，上述內(nèi)容描述了原理、優(yōu)選實施方式和操作本發(fā)明的模式。但是，本發(fā)明并不應(yīng)受限于上述討論的特定實施方式，該些實施方式應(yīng)視為解釋性的而非限制性的。因此，如上所述的本發(fā)明的發(fā)明構(gòu)思使得移動裝置2僅搜索用于定位的信標(biāo)發(fā)射機20，而不是搜索移動裝置2的通信 距離內(nèi)的所有其他裝置。因此，本發(fā)明最好由以下權(quán)利要求來限定。
權(quán)利要求
1.一種在移動裝置(2)中對無線通信網(wǎng)絡(luò)中的信標(biāo)發(fā)射機(20)進(jìn)行低功率識別的方法，所述信標(biāo)發(fā)射機(20)用于確定所述移動裝置(2)在室內(nèi)環(huán)境(22)中的位置，該方法包括以下步驟: 將所述移動裝置(2)設(shè)置為定位模式； 從至少一個信標(biāo)發(fā)射機(20)接收識別信號； 請求在所述移動裝置(2)的通信距離內(nèi)的信標(biāo)發(fā)射機(20)發(fā)送與它們的位置有關(guān)的數(shù)據(jù)；以及 通過基于所述數(shù)據(jù)執(zhí)行計算來確定所述移動裝置(2 )的位置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述識別信號將所述信標(biāo)發(fā)射機(20)識別為定位確定信標(biāo)發(fā)射機(20)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中，所述定位確定信標(biāo)發(fā)射機(20)經(jīng)由藍(lán)牙與所述移動裝置(2)進(jìn)行通信并且被歸類為唯一設(shè)備類別。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中，所述定位確定信標(biāo)發(fā)射機(20)經(jīng)由W1-Fi與所述移動裝置(2)進(jìn)行通信并且被歸類為具有定位服務(wù)。
5.根據(jù)以上權(quán)利要求中任意一項所述的方法，其中，所述計算基于由所述移動裝置(2)執(zhí)行的通信距離測量。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項所述的方法，其中，接收到的識別信號包括與發(fā)送所述識別信號的信標(biāo)發(fā)射機(20)有關(guān)的身份信息，并且所述計算基于所述移動裝置(2)從本地或遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)庫(24)接收到的數(shù)據(jù)，所述本地或遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)庫(24)包括與所識別的信標(biāo)發(fā)射機(20)有關(guān)的定位數(shù)據(jù)。
7.一種用于對無線通信系統(tǒng)中的信標(biāo)發(fā)射機(20 )進(jìn)行低功率識別的移動裝置(2 )，所述信標(biāo)發(fā)射機(20)用于確定所述移動裝置(2)在室內(nèi)環(huán)境(22)中的位置，所述移動裝置(2)被配置為執(zhí)行以下步驟: 將所述移動裝置(2)設(shè)置為定位模式； 從至少一個信標(biāo)發(fā)射機(20)接收識別信號； 請求在所述移動裝置(2)的通信距離內(nèi)的信標(biāo)發(fā)射機(20)發(fā)送與它們的位置有關(guān)的數(shù)據(jù)；以及 通過基于所述數(shù)據(jù)執(zhí)行計算來確定所述移動裝置(2 )的位置。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的移動裝置，其中，所述移動裝置(2)被配置為經(jīng)由藍(lán)牙與定位確定信標(biāo)發(fā)射機(20)進(jìn)行通信，所述定位確定信標(biāo)發(fā)射機被歸類為唯一設(shè)備類別。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的移動裝置，其中，所述移動裝置(2)被配置為經(jīng)由W1-Fi與定位確定信標(biāo)發(fā)射機(20)進(jìn)行通信，所述定位確定信標(biāo)發(fā)射機被歸類為具有定位服務(wù)。
10.根據(jù)權(quán)利要求7至9中任一項所述的移動裝置，其中，所述移動裝置(2)被配置為執(zhí)行所述計算所基于的通信距離測量。
11.根據(jù)權(quán)利要求7至9中任一項所述的移動裝置，其中，所述移動裝置(2)被配置為接收所述識別信號，所述識別信號進(jìn)一步包括與發(fā)送所述識別信號的信標(biāo)發(fā)射機(20)有關(guān)的身份信息，并且所述計算基于由所述移動裝置(2)從本地或遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)庫(24)接收到的數(shù)據(jù)，所述本地或遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)庫(24)包括與所識別的信標(biāo)發(fā)射機(20)有關(guān)的定位數(shù)據(jù)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于對信標(biāo)發(fā)射機(20)進(jìn)行低功率識別以確定移動裝置(2)在室內(nèi)環(huán)境中的位置的方法(2)以及移動裝置(2)。首先將移動裝置(2)轉(zhuǎn)換到定位模式。然后移動裝置(2)從至少一個信標(biāo)發(fā)射機(20)接收識別信號。該識別信號包含與信標(biāo)發(fā)送機(20)可用作定位服務(wù)有關(guān)的信息。接下來，移動裝置(2)請求在移動裝置(2)通信距離內(nèi)的信標(biāo)發(fā)送機發(fā)送與它們的位置有關(guān)的數(shù)據(jù)，然后通過基于這些數(shù)據(jù)執(zhí)行的運算來確定移動裝置(2)的位置。這樣會大幅減小移動裝置(2)的能耗。
文檔編號H04W64/00GK103119998SQ201080069233
公開日2013年5月22日 申請日期2010年10月6日 優(yōu)先權(quán)日2010年10月6日
發(fā)明者科勒·阿加德, M·佩爾森 申請人:索尼愛立信移動通訊有限公司