用于對移動通信裝置定位的方法和定位裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ]本發(fā)明實(shí)施例大體上設(shè)及用于對移動通信裝置定位的方法和定位裝置。
【背景技術(shù)】
[0002] 室內(nèi)定位是實(shí)現(xiàn)"物聯(lián)網(wǎng)"概念至關(guān)重要的關(guān)鍵要素。最近已經(jīng)存在許多來自不同 工業(yè)部口的對更好的室內(nèi)定位的需求。在航空航天工業(yè)中，有必要用大型懸掛裝置來追蹤 物品和用戶。在港口碼頭地區(qū)中，需要追蹤從大型船舶卸載且停放在多層停車場中的汽車。 由于汽車的絕對數(shù)量，港口經(jīng)營者對汽車的具體位置進(jìn)行識別是不切實(shí)際的。在醫(yī)療保健 環(huán)境中，室內(nèi)定位對于幫助認(rèn)知障礙患者尋路而言是重要的。目前，在需要追蹤昂貴的設(shè)備 W優(yōu)化其使用的醫(yī)院、倉庫、辦公室等中已經(jīng)使用了一些基于位置的室內(nèi)追蹤系統(tǒng)。在大型 公共區(qū)域中也需要室內(nèi)導(dǎo)航系統(tǒng)來為用戶提供位置指示。例如，游客可W使用大型博物館 中的室內(nèi)導(dǎo)航服務(wù)來按照用戶偏好更加有效地觀看藝術(shù)品。如果在大型購物商場中可W更 加容易地識別物品和商店，那么購物者就可W受益。因此，用于定位，例如，室內(nèi)定位的有效 方法是值得擁有的。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 在一個(gè)實(shí)施例中，提供了一種用于對移動通信裝置定位的方法，該方法包括:將來 自移動通信裝置的數(shù)據(jù)消息發(fā)往第一接入點(diǎn);在第一接入點(diǎn)處和在第二接入點(diǎn)處接收數(shù)據(jù) 消息；確定所述數(shù)據(jù)消息在第一接入點(diǎn)處和在第二接入點(diǎn)處的接收次數(shù);將來自第一接入 點(diǎn)的針對數(shù)據(jù)消息的確認(rèn)消息發(fā)往移動通信裝置;在第二接入點(diǎn)處接收確認(rèn)消息；確定所 述確認(rèn)消息在第二接入點(diǎn)處的接收次數(shù)；W及基于確定的數(shù)據(jù)消息的接收次數(shù)和確定的確 認(rèn)消息的接收次數(shù)來確定移動通信裝置的位置。
[0004] 根據(jù)另一實(shí)施例，提供了一種根據(jù)上面描述的方法的定位裝置。 附圖簡要說明
[0005] 下面參照附圖來闡釋本發(fā)明的說明性實(shí)施例。
[0006] 圖1示出說明用于對移動通信裝置定位的方法的流程圖。
[0007] 圖2示出了用于對移動通信裝置定位的定位裝置。
[000引圖3示出了說明根據(jù)IE邸802.11的4路握手過程的消息流圖。
[0009]圖4示出了信號圖。
[0010]圖5示出了根據(jù)實(shí)施例的通信布置。
[0011] 圖6示出了根據(jù)實(shí)施例的接入點(diǎn)的架構(gòu)。
[0012] 圖7示出了根據(jù)在圖5的通信布置中一個(gè)實(shí)施例用于S角測量的4路握手消息交 換。
[0013] 圖8示出了說明根據(jù)一個(gè)實(shí)施例用于定位過程的4路握手消息交換的消息流圖。
[0014] 圖9示出了說明在主定位接入點(diǎn)處的測量次數(shù)的消息流圖。
[001引圖10示出了說明在定位接入點(diǎn)處的時(shí)間測量的消息流圖。
[0016] 圖11示出了說明觸發(fā)模數(shù)電路用于時(shí)間測量的消息流圖。
【具體實(shí)施方式】
[0017] 定位被稱為用于移動裝置的新的應(yīng)用程序的關(guān)鍵要素。用于移動裝置的應(yīng)用程序 商店提供了成千上萬的基于位置的應(yīng)用程序。雖然室外定位通常更容易實(shí)現(xiàn)，但是實(shí)現(xiàn)室 內(nèi)定位卻是一個(gè)重大的挑戰(zhàn)。例如，GPS(全球定位系統(tǒng)，Global化Sitioning System)在室 內(nèi)就不能夠很好地工作。鑒于此，已經(jīng)為室內(nèi)定位提供了許多不同的技術(shù)。一些技術(shù)包括 WiFi基站信號的指紋辨識(finger printing)、基站的映射、UWB定位等。然而，通常，運(yùn)些技 術(shù)都不會提供實(shí)用的或者有成本效益的方法來定位像手機(jī)的移動裝置，具有約兩米的精確 度。
[0018] -般情況下，移動裝置的定位可W由射頻、光子、聲波、機(jī)械、視頻分析和磁場系統(tǒng) 得到。運(yùn)類系統(tǒng)可W使用不同的定位技術(shù)來獲得定位，該不同的定位技術(shù)包括，諸如=角測 量(偵贓、角度、到達(dá)時(shí)間、接收到的信號強(qiáng)度等）、接近程度(proximity)和航位推算(dead reckoning)等方法。室內(nèi)定位可W是例如，基于WiFi系統(tǒng)的。WiFi的使用通常并不是基于其 優(yōu)越性而選擇的，更多的是基于WiFi技術(shù)的普及而選擇的。事實(shí)上，UWB定位方案可W允許 更高的精確度，但是并不是容易適用的，因?yàn)檫€沒有提供對應(yīng)的基礎(chǔ)設(shè)施，并且在最終用戶 裝置處通常還沒有采用UWB。相似地，基于ZigBee、藍(lán)牙(Bluetooth)或者蜂窩網(wǎng)絡(luò)的室內(nèi)定 位不像WiFi-樣受歡迎?；诜涓C網(wǎng)絡(luò)的定位系統(tǒng)在室內(nèi)環(huán)境中通常不會允許足夠的精確 度。
[0019] 全球定位系統(tǒng)(GPS)是提供最大覆蓋范圍的應(yīng)用最廣泛的基于衛(wèi)星的定位系統(tǒng)。 可W通過在各種裝置中添加 GPS卡和配件來將GPS能力添加到運(yùn)些裝置中W實(shí)現(xiàn)基于定位 的服務(wù)。然而，GPS不能被部署為室內(nèi)使用，因?yàn)樵谑覂?nèi)環(huán)境中，接收器與衛(wèi)星之間的瞄準(zhǔn)線 傳輸是不可能的。
[0020] 通常，室內(nèi)定位帶來了許多挑戰(zhàn)： ?傳播模型：由于各種障礙，室內(nèi)環(huán)境更加復(fù)雜。例如，墻壁、設(shè)備和人的存在會影響電 磁波的傳播。運(yùn)會導(dǎo)致多路徑效應(yīng)。 ?干擾：當(dāng)使用了基于RF(射頻）的定位時(shí)，來自其他有線網(wǎng)絡(luò)和無線網(wǎng)絡(luò)的一些干擾 和噪聲源會降低定位的精確度。 ?主要化OS(無瞄準(zhǔn)線，no line Of Si曲t)情況:建筑和空間通常會由于墻壁、柱子和 其他對象而是復(fù)雜的。因此，存在許多化OS情況，而取決于LOS(瞄準(zhǔn)線)情況的諸如基于RF 的定位技術(shù)、基于視頻的定位技術(shù)、基于光的定位技術(shù)等定位技術(shù)通常不會很好地工作。 ?時(shí)間同步:取決于到達(dá)時(shí)間的技術(shù)可能需要復(fù)雜的同步方案。運(yùn)引入了更多需要適 當(dāng)?shù)匾?guī)劃節(jié)點(diǎn)布置的基礎(chǔ)設(shè)施裝置。 ?成本:運(yùn)包括:基礎(chǔ)設(shè)施組件的成本、用于每個(gè)用戶的定位裝置的成本、空間成本W(wǎng) 及系統(tǒng)安裝和維護(hù)成本。 ?性能:不同的技術(shù)提供不同的精確度和精密度。將精確度例如定義為平均誤差距離， 并且將精密度例如定義為對預(yù)定精確度的位置估計(jì)的成功概率。延遲是另一性能方面，包 括測量、計(jì)算估計(jì)目標(biāo)的位置W及向請求定位的組件轉(zhuǎn)發(fā)結(jié)果的延遲。 在下文中，描述了允許提供用于室內(nèi)追蹤的精確的（2米或者更好的)定位方案(例如基 于WiFi的定位)的實(shí)施例。方案可W例如與配備有WiFi收發(fā)器的現(xiàn)有移動裝置一起工作?，F(xiàn) 今存在許多WiFi裝置，并且由于運(yùn)些裝置的大量生產(chǎn)，WiFi忍片組的成本很低。由于WiFi的 普及，更容易利用WiFi無線電通信，而不是更容易引入基于可W專口用于室內(nèi)定位的附加 技術(shù)的定位裝置。
[0021] 應(yīng)該注意，可能期望禁止的是，引入需要通常不會實(shí)現(xiàn)的技術(shù)的系統(tǒng)，諸如UWB，因 為手機(jī)制造商例如將必須采用該技術(shù)。進(jìn)一步地，例如，UWB系統(tǒng)的成本也很高。相反，根據(jù) 一個(gè)實(shí)施例，使用了采用一些基礎(chǔ)設(shè)施節(jié)點(diǎn)的技術(shù)，運(yùn)些基礎(chǔ)設(shè)施節(jié)點(diǎn)可W與手機(jī)(例如， 移動電話)一起操作，而不需要對手機(jī)上的軟件和硬件進(jìn)行任何改變。
[0022] 圖1示出了圖示了用于對移動通信裝置定位的方法的流程圖100。
[0023] 在101中，移動通信裝置向第一接入點(diǎn)傳輸數(shù)據(jù)消息。在102中，第一接入點(diǎn)和第二 接入點(diǎn)接收數(shù)據(jù)消息。
[0024] 在103中，確定數(shù)據(jù)消息在第一接入點(diǎn)處和在第二接入點(diǎn)處的接收次數(shù)。
[0025] 在104中，第一接入點(diǎn)向移動通信裝置傳輸針對數(shù)據(jù)消息的確認(rèn)消息。
[00%]在105中，第二接入點(diǎn)接收確認(rèn)消息。
[0027]在106中，確定確認(rèn)消息在第二接入點(diǎn)處的接收次數(shù)。
[00%]在107中，基于確定的數(shù)據(jù)消息的接收次數(shù)和確定的確認(rèn)消息的接收次數(shù)來確定 移動通信裝置的(地理)位置。
[0029] 換言之，基于在握手過程中交換的消息來執(zhí)行定位，在此示例中，該握手過程包括 數(shù)據(jù)消息和確認(rèn)消息。握手過程可W包括另外的消息。例如，該握手過程可W是用于數(shù)據(jù)傳 輸，例如根據(jù)IE邸802.11的4路握手過程。數(shù)據(jù)消息可W被理解為承載有用數(shù)據(jù)(或者用戶 數(shù)據(jù)），例如，包括由移動通信裝置的用戶傳輸?shù)膬?nèi)容(諸如，來自用戶的語音、視頻、圖像或 者文本數(shù)據(jù))的數(shù)據(jù)的消息。
[0030] 對裝置進(jìn)行的定位可W理解為確定裝置的地理位