進行室內導航的基於位置服務的系統和方法

2023-09-19 00:56:30 1

專利名稱：進行室內導航的基於位置服務的系統和方法
技術領域：
本發明通常涉及一種導航系統，更具體的說，涉及一種通過利用W1-Fi電子地圖(W1-Fi radio map)進行室內導航的基於位置服務的系統和方法。
背景技術：
基於位置服務(Location Based Service, LBS)是一種通過利用全球定位系統(Global Positioning System, GPS)等來檢查移動終端的當前位置信息，並利用檢查的位置信息提供多種附加服務例如道路引導、周邊信息引導、交通信息、物流控制、救助請求、犯罪舉報應對和基於位置的客戶關係管理(customer relationship management, CRM)等的服務。為了利用這種基於位置服務，需要對移動終端進行定位。然而，利用GPS衛星的基於位置服務具有如下問題，即在GPS衛星信號微弱的區域例如室內、隧道、地下停車場和市中心區域等不能提供移動終端的位置信息。為了解決上述問題，已經開始研究用於在GPS衛星信號微弱的區域中提供基於位置服務的室內位置確定技術。特別的是，在此技術領域中已經研究和開發了通過利用無線通信裝置例如無線區域網(WLAN)、超寬帶(UWB)無線通信、線性調頻擴頻(CSS)、紫蜂(Zigbee)和藍牙等執行無線位置確定的方法。近來，隨著無線通信網的大力推廣和普及，在市中心區域安裝了數百萬的接入點(Access Point,AP) 其結果是，在購物中心和寫字樓密集的市中心區域平均可以接收到7個至8個W1-Fi信號。隨著接入點安裝密度的增加，位於室內的移動終端可以基於W1-Fi信號估計位置。 通常，在從基站或中繼器向移動終端發送信號的過程中，在基站或中繼器中的發送延遲現象和在移動終端中的接收延遲現象會發生。特別的是，在位置移動的移動終端的情況下，一個新的接收信號稍微被延遲，由先前接收到的信號引起的餘像效應(afterimageeffect)直到所述新的信號被完全接收時為止會一直存留在移動終端中。這種現象是信號拖尾(signal dragging)現象。在接收W1-Fi信號的過程中也存在W1-Fi信號拖尾現象。在通過使用通常的基於W1-Fi信號的位置確定方法估計移動終端的位置時，由於W1-Fi信號拖尾現象，位置確定的準確度會降低。因此存在一個問題，即是通過利用基於W1-Fi信號的位置確定方法不能提供例如導航等的基於位置服務。

發明內容
技術問題本發明提供了一種進行室內導航服務的基於位置服務的系統和方法，其能緩解或消除信號拖尾現象的影響。另外，本發明提供了一種能提高位置確定準確度的基於位置服務的系統和方法。
進一步，本發明提供了一種通過迅速提取與從移動終端的當前位置至最終目的地的最佳路徑相對應的W1-Fi指紋(fingerprint)進行室內導航服務的基於位置服務的系統和方法。技術方案根據本發明的基於位置服務的系統包括:多個接入點，安裝在室內中並被配置為發送包含標識信息的W1-Fi信號；移動終端，接收W1-Fi信號並利用接收的W1-Fi信號生成第一 W1-Fi指紋；導航服務伺服器，與所述移動終端連接，利用在所述室內的多個位置中獲取的多個第二 W1-Fi指紋構建多個W1-Fi電子地圖，在所述多個W1-Fi電子地圖中選擇用於估計所述移動終端位置的W1-Fi電子地圖，基於選擇的W1-Fi電子地圖從與所述第一W1-Fi指紋相對應的第二 W1-Fi指紋中來估計所述移動終端的位置，並且生成位置信息，其中，所述第一 W1-Fi指紋和第二 W1-Fi指紋包括所述W1-Fi信號的接收強度和發送所述W1-Fi彳目號的接入點的標識彳目息。在另外一個實施例中，提供了一種在基於位置服務的系統中進行室內導航的方法，所述基於位置服務的系統包括安裝在室內中並被配置為發送包含標識信息的W1-Fi信號的多個接入點、移動終端和導航服務伺服器，所述方法包括:a)在所述導航服務伺服器中，利用在室內的多個位置中獲取的多個第一 W1-Fi指紋構建多個W1-Fi電子地圖；b)在所述移動終端中，接收W1-Fi信號並生成第二 W1-Fi指紋；c)在所述導航服務伺服器中，在多個W1-Fi電子地圖中選擇用於估計所述移動終端位置的W1-Fi電子地圖；和d)在所述導航服務伺服器中，基於選擇的W1-Fi電子地圖從與所述第一 W1-Fi指紋相對應的第二W1-Fi指紋中來估計所述移動終端的位置，並生成位置信息，其中，所述第一 W1-Fi指紋和第二 W1-Fi指紋包括所述W1-Fi信號的接收強度和發送所述W1-Fi信號的接入點的標識信肩、O技術效果本發明在室內例如建築物內部、建築物地下部分和隧道等可以估計移動終端的位置並提供路徑信息。另外，本發明可以緩解或消除在接收W1-Fi信號時發生的W1-Fi信號拖尾現象，從而提高移動終端的位置估計準確度。另外，本發明與室內導航服務目標區域的大小無關可以提高響應速度。另外，本發明可以將用戶的位置分為區域和地點進行表示，從而提高室內導航服務的穩定性和可靠性。另外，本發明能迅速地提取與從移動終端的當前位置至最終目的地的最佳路徑相對應的W1-Fi指紋，並且在進行室內導航時，移動終端不需要導航服務伺服器的幫助，通過利用包含與最佳路徑相對應的W1-Fi指紋的W1-Fi指紋信息進行室內導航。另外，本發明在確定移動終端的位置時可以減小層間誤差(floor-levelerror),從而提高移動終端位置估計的準確度。


圖1是示出根據本發明的第一實施例的基於位置服務系統的構成的框圖。圖2是示出根據本發明的第一實施例的移動終端的構成的框圖。
圖3是示出根據本發明的第一實施例的導航服務伺服器的構成的框圖。圖4是示出根據本發明的第一實施例的構建室內導航服務的步驟的流程圖。圖5是示出根據分割區域大小的增加，準確度和精確度的變化的示意圖。圖6是示出根據本發明的第一實施例同時考慮準確度和精確度決定分割區域大小的步驟的流程圖。圖7是示出根據本發明的第一實施例的室內導航服務的結構的示意圖。圖8是示出根據本發明的第一實施例的估計移動終端位置的步驟的流程圖。圖9是示出根據本發明的第一實施例的提高位置估計可靠性的步驟的流程圖。圖10是示出根據本發明的第一實施例，收集用於驗證有效性的W1-Fi指紋的購物中心示例的示意圖。圖11是示出根據本發明的第一實施例提供路徑信息的移動終端示例的示意圖。圖12是示出根據本發明的第二實施例的基於位置服務系統的構成的框圖。圖13是示出根據本發明的第二實施例的導航服務伺服器的構成的框圖。圖14是示出根據本發明的第二實施例分配基於信號強度的索引密鑰的示例的示意圖。圖15是示出根據本發明的第二實施例分配基於概率次序的索引密鑰的示例的示意圖。圖16是示出根據本發明的第二實施例的估計移動終端位置的步驟的流程圖。圖17是示出根據本發明的第二實施例的估計移動終端位置的示例的示意圖。圖18是示出根據本發明的第三實施例的基於位置服務系統的構成的框圖。圖19是示出根據本發明的第三實施例的導航服務伺服器的構成的框圖。圖20是示出根據本發明的第三實施例的構建室內導航服務的步驟的流程圖。圖21是示出根據本發明的第三實施例的估計移動終端位置的步驟的流程圖。圖22是示出根據本發明的第四實施例的基於位置服務系統的構成的框圖。圖23是示出根據本發明的第四實施例的移動終端的構成的框圖。圖24是示出根據本發明的第四實施例的導航服務伺服器的構成的框圖。圖25是示出根據本發明的第四實施例的構建室內導航服務的步驟的流程圖。圖26是示出根據本發明的第四實施例的指紋識別信息的示意圖。圖27是示出根據本發明的第四實施例的分割區域的示意圖。圖28是示出給分割區域編入W1-Fi指紋索引的示意圖。圖29是示出根據本發明的第四實施例估計移動終端位置的步驟的流程圖。圖30是示出根據本發明的第二實施例的最佳路徑的示意圖。
具體實施例方式以下，將參考附圖對本發明進行詳細說明。第一實施例圖1是示出根據本發明的第一實施例的基於位置服務系統的構成的框圖。參考圖1，基於位置服務系統100可以包括多個接入點I IOa至110η、移動終端120和導航服務伺服器 130。
安裝在室內例如建築物的內部、建築物的地下部分和隧道等中的多個接入點IlOa至IlOn可以是用於有線/無線網絡的基站。多個接入點IlOa至IlOn可被識別為標識信息。在本實施例中，標識信息可以包括介質訪問控制地址(MACA;media access controladdress)。然而，應注意的是，標識信息並不局限於此。接入點IlOa至IlOn的每一個可發送包含標識信息的W1-Fi信號。移動終端120可以被配置為利用從多個接入點IlOa至IlOn中的至少一個提供的W1-Fi信號和從導航服務伺服器130中提供的位置信息執行室內導航，用於在與安裝了多個接入點IlOa至IlOn的室內(例如，建築物內部、建築物的地下部分和隧道等)相對應的地圖中顯示導航信息。導航信息可以包括移動終端120的位置信息和路徑信息。然而，應注意的是，導航信息並不局限於此。與多個接入點IlOa至IlOn中的至少一個相連接的、能從連接的接入點中接收W1-Fi信號並執行室內導航的任何類型的移動終端(例如，智慧型手機和平板電腦等)都可被用作為移動終端120。圖2是示出根據本發明的第一實施例的移動終端的構成的框圖。參考圖2，移動終端120可以包括第一通信模塊210，指紋生成單元220，用戶輸入單元230，存儲單元240，導航執行單元250和輸出單元260。第一通信模塊210可以與多個接入點IlOa至IlOn的至少一個相連接,接收從連接的接入點發送的W1-Fi信號。第一通信模塊210可以與導航服務伺服器130相連接，將W1-Fi指紋發送給導航服務伺服器130並從導航服務伺服器130接收位置信息。W1-Fi指紋可以是包含從接入點IlOa至IlOn發送的W1-Fi信號的接收信號強度指示(ReceivedSignal Strength Indicator, RSSI)和發送W1-Fi信號的接入點的標識信息(例如，介質訪問控制(MAC)地址等)的信息數據。然而，在此應注意的是，W1-Fi指紋並不局限於此。能夠與多個接入點IlOa至IlOn和導航服務伺服器130發送和接收數據的任何類型的裝置都可被用作為第一通信模塊210。指紋生成單元220可以被配置為利用由第一通信模塊210提供的W1-Fi信號生成W1-Fi指紋。在本實施例中，指紋生成單元220可以被配置為測量由第一通信模塊210接收的W1-Fi信號的接收信號強度從而生成接收信號強度指示。指紋生成單元220可以進一步被配置為檢測由第一通信模塊210提供的W1-Fi信號的標識信息。指紋生成單元220可以進一步被配置為生成包含接收信號強度指示和標識信息的W1-Fi指紋。用戶輸入單元230可以被配置為從用戶接收輸入信息。在本實施例中，輸入信息可包括用於設定最終目的地的目的地設定信息。輸入信息可以進一步包括用於設定開始室內導航的室內導航啟動信息和/或用於設定結束室內導航的室內導航終止信息。然而，在此應注意的是，輸入信息並不局限於此。用戶輸入單元230可包括鍵鈕和觸控螢幕等。存儲單元240可以存儲安裝了多個接入點IlOa至IlOn的室內環境的地圖信息。存儲單元240可以進一步存儲由指紋生成單元220生成的W1-Fi指紋。存儲單元240可以進一步存儲用戶輸入單元230接收的輸入信息。存儲單元240還可進一步存儲用於執行室內導航的導航程序。導航執行單元250可以被配置為基於由第一通信模塊210提供的位置信息執行室內導航。例如，導航執行單元250可以基於由第一通信模塊210提供的位置信息和存儲在存儲單元240中的地圖信息執行室內導航。如另一示例，導航執行單元250可以利用由第一通信模塊210提供的位置信息和地圖信息執行室內導航。另外，導航執行單元250可以被配置為基於由第一通信模塊210提供的位置信息和由用戶輸入單元230提供的輸入信息(例如，目的地設定信息)生成從移動終端120的當前位置至最終目的地的路徑信息，執行室內導航，用於在地圖中顯示形成的路徑信息。輸出單兀260可以被配置為輸出由導航執行單兀250執行的室內導航,例如地圖、位置信息和路徑信息。輸出單元260包括用於顯示地圖、位置信息和路徑信息的顯示單元(未顯示)。然而，在此應注意的是，輸出單元260並不局限於此。雖然在前述實施例中指紋生成單元220和導航執行單元250可以單獨實現，但在其他實施例中指紋生成單元220和導航執行單元250可經由一個處理器(例如，中央處理單元CPU和微處理器等)實現。再參考圖1，導航服務伺服器130可以與移動終端120連接。導航服務伺服器130可以被配置為利用由移動終端120提供的W1-Fi指紋估計移動終端120的位置，生成位置信息。圖3是示出根據本發明的第一實施例的導航服務伺服器的構成的框圖。參考圖3，導航服務伺服器130包括第二通信模塊310、導航服務構建單元320、資料庫單元330和位置估計單元340。第二通信模塊310可以與移動終端120連接，接收由移動終端120提供的W1-Fi指紋，將由位置估計單元340提供的位置信息發送給移動終端120。能夠與移動終端120發送和接收數據的任何類型的裝置可被用作為第二通信模塊310。導航服務構建單元320可以被配置為基於與多個接入點IlOa至IlOn相對應的W1-Fi指紋構建室內導航服務。導航服務構建單元320將參考圖4進行詳細說明。圖4是示出根據本發明的第一實施例的構建室內導航服務的步驟的流程圖。參考圖4，導航服務構建單元320可以被配置為在圖4的步驟S402中利用與多個接入點IlOa至IlOn相對應的W1-Fi指紋構建多個W1-Fi電子地圖。在本實施例中，用於構建W1-Fi電子地圖的W1-Fi指紋可以基於接收的W1-Fi信號通過能接收W1-Fi信號和收集W1-Fi指紋的終端(例如，移動終端120)(如下簡稱收集終端)來收集。通過收集終端收集的W1-Fi指紋經由第二通信模塊310被接收。在本實施例中，W1-Fi電子地圖可以包括固定型W1-Fi電子地圖和移動型W1-Fi電子地圖。固定型W1-Fi電子地圖可以是在收集終端不被移動的狀態，例如收集終端是固定的狀態下基於與由多個接入點IlOa至IlOn發送的W1-Fi信號相對應的W1-Fi指紋而生成的W1-Fi電子地圖。S卩，固定型W1-Fi電子地圖是在消除W1-Fi信號拖尾現象的狀態下基於收集的W1-Fi指紋而生成的W1-Fi電子地圖。移動型W1-Fi電子地圖可以是在按預定方向和預定速度移動收集終端的狀態下基於與由多個接入點IlOa至IlOn發送的W1-Fi信號相對應的W1-Fi指紋而生成的W1-Fi電子地圖。S卩，移動型W1-Fi電子地圖可以是反映由收集終端的移動而引起的W1-Fi信號拖尾現象的W1-Fi電子地圖。因此，在執行室內導航時，可以基於反映W1-Fi信號拖尾現象的W1-Fi電子地圖，通過估計移動終端120的位置減小由W1-Fi信號拖尾現象引起的誤差。在本實施例中，導航服務構建單元320可以在構建移動型W1-Fi電子地圖時根據各個移動方向和移動速度收集W1-Fi指紋，基於收集的W1-Fi指紋進一步構建多種W1-Fi電子地圖。即，導航服務構建單元320可對一個區域構建多個W1-Fi電子地圖。另外，在建立移動型W1-Fi電子地圖時可通過多種方法實現決定收集終端(例如，行人)的移動速度和W1-Fi電子地圖的數量的方法，因此未對其全部進行詳細說明以免混淆本發明。在步驟S404中，導航服務構建單元320可以針對每個W1-Fi電子地圖將室內導航服務目標區域分割為多個區域。導航服務構建單元320可以將室內導航服務目標區域分割為多個區域以實現下述兩個目的。第一個目的是通過構建和使用與分割區域連接的接入點索引減少用於估計移動終端120位置的時間。第二個目的是通過結合分割區域估計和位置估計並進行確定以估計移動終端120的位置，從而提高估計位置的穩定性，並且根據情況選擇性地使用分割區域顯示或位置顯示來顯示移動終端120的位置，從而有效地顯示移動終端120的位置。在分割室內導航服務目標區域時，準確度和精確度隨分割區域的大小設定而變化。在根據本實施例設定分割區域的大小時，期望導航服務構建單元320可以在將分割區域的大小從小到大逐漸增加時或將分割區域的大小從大到小逐漸減小時檢查準確度和精確度的變化以決定最佳的區域大小。此處的準確度是指由各個區域估計的位置的準確度。精確度是指與基準區域大小相比在估計時使用的平均區域大小。因此，存在一種權衡效應，即當分割區域的大小增加時準確度提高但精確度降低，當分割區域的大小減小時精確度提高但準確度降低。圖5是示出根據分割區域大小的增加，準確度和精確度的變化的示例圖。如圖5所示，當分割區域的大小增加時，準確度提高但精確度降低。在圖5中，在區域A2和A3結合且結合區域的大小增加時通過在類似環境中進行3次估計之後計算得出準確度從66.7%提高至100%，但精確度從75%降低至60%。精確度是將基準區域除以估計區域的平均面積所計算出的結果。即，精確度可以通過使用公式「基準面積/估計區域的平均面積」計算得出。通常，期望可以通過將最小分割區域的大小設定為基準面積來計算精確度。因此，在圖5中通過將分割區域Al的大小設定為基準面積來計算精確度。在根據本實施例設定分割區域的大小時，提前設定準確度目標值和精確度目標值，且在改變分割區域的大小時判定準確度和精確度是否滿足準確度目標值和精確度目標值。圖6是示出根據本發明的第一實施例同時考慮準確度和精確度決定分割區域大小的步驟的流程圖。圖6中在決定分割區域的大小時，最初將分割區域的大小設定為最小的尺寸且隨著逐漸增加分割區域的大小來決定分割區域的最佳大小的步驟將在此進行說明。參考圖6，在圖6中的步驟S602中，在執行分割區域的大小決定之前，導航服務構建單元320可以被配置為設定準確度目標值α和精確度目標值β。在步驟S604中，導航服務構建單元320可以被配置為初始化分割區域的大小。在本實施例中，導航服務構建單元320可以將室內導航服務目標區域分割為最小尺寸。在步驟S606中，導航服務構建單元320可以被配置為在分割區域的大小中計算位置估計的準確度X和精確度y。準確度X和精確度y可以如圖5進行計算。因此，在此不對其進行詳細說明。在步驟S608中，導航服務構建單元320可以被配置為將計算的精確度y和精確度目標值β進行比較。如在步驟S608中確定計算的精確度y不滿足精確度目標值β，則在步驟S610中，導航服務構建單元320可以被配置為放寬並重新設定準確度目標值α和精確度目標值β，導航服務構建單元320可以執行步驟S604至S608。相反，如在步驟S608中如確定計算的精確度y滿足精確度目標值β，則在步驟S612中導航服務構建單元320可以被配置為將計算的準確度X和準確度目標值α進行比較。如在步驟S612中確定計算的準確度X不滿足準確度目標值α，則在步驟S614中導航服務構建單元320可以被配置為將分割區域的大小增加至預定的尺寸。導航服務構建單元320可以執行步驟S606至S612。相反，如確定在S612中計算的準確度X滿足準確度目標值α，在步驟S616中，導航服務構建單元320可以被配置為將在步驟S604中設定的分割區域的大小設定為最終分割區域的大小。再參考圖4，在步驟S406中，導航服務構建單元320可以被配置為按照W1-Fi電子地圖的各個分割區域對多個W1-Fi指紋進行分類。雖然按分割領域分配多個W1-Fi指紋，但用於估計移動終端120的位置時，其不能迅速地確定新接收的W1-Fi指紋屬於哪個分割區域。因此，在步驟S408中，導航服務構建單元320可以被配置為構建接入點索引，對與W1-Fi指紋所屬的分割區域相對應的分割區域信息和與負責分割區域的接入點相對應的接入點標識信息進行映射。接入點索引可以是利用W1-Fi電子地圖來將接入點標識信息和從接入點接收W1-Fi信號的分割區域相連接的信息。在本實施例中，導航服務構建單元320可以掃描全部的W1-Fi指紋並檢查與W1-Fi指紋相對應的W1-Fi信號的接入點標識信息。導航服務構建單元320可以基於檢查的接入點標識信息進一步檢測至少一個包括對應接入點的接入點標識信息(例如，介質訪問控制地址)的W1-Fi指紋。導航服務構建單元320可以通過檢查收集相應W1-Fi指紋的分割區域構建接入點標識信息和分割區域之間的連接信息即接入點索引。因此，在本實施例中，利用構建的接入點索引，為了檢查接收的W1-Fi指紋是從哪個分割區域中被獲取，不需要掃描全部的W1-Fi指紋，就能迅速地從被包含在相應W1-Fi指紋中的接入點的接入點標識信息檢查出分割區域的信息。根據第一實施例用於構建室內導航服務的過程可通過步驟S402至S408執行。構建室內導航服務的過程可通過圖7進行確認。圖7示出了根據構建室內導航服務過程而構建的信息，因在前述說明的事項範圍內已有相關說明在此未對其進行詳細說明。再參考圖3，資料庫單元330可以存儲用於室內導航服務的各種數據。資料庫單元330可以包括用於存儲經由導航服務構建單元320構建的多個W1-Fi電子地圖的第一資料庫(未顯示)，用於存儲經由導航服務構建單元320分割的室內導航服務目標區域的分割區域信息的第二資料庫(未顯示)，和用於存儲經由導航服務構建單元320構建的接入點索引的第三資料庫(未顯示)。然而，在此應注意的是，資料庫單元330並不局限於此。在本實施例中，當按各個分割區域對多個W1-Fi指紋進行分類時，在存儲W1-Fi指紋信息的W1-Fi電子地圖信息資料庫中可以添加用於顯示分割區域的欄位(field)，且可以指示獲取各個W1-Fi指紋的分割區域即各個W1-Fi指紋所屬的分割區域。同時，通過向表示分割區域的數據結構中添加能容易接觸在相應分割區域中收集的W1-Fi指紋的句柄(handle)，就能夠很容易檢查W1-Fi指紋所屬的分割區域。通過使用用於將各個分割區域表示為要素或節點的陣列結構(array structure)或數據結構(例如，圖表、樹和有向非循環圖等)可以表示W1-Fi指紋和分割區域之間的連接結構。位置估計單元340可以被配置為基於移動終端120提供的W1-Fi指紋估計移動終端120的位置。將參考圖8對位置估計單元340進行詳細說明。圖8是示出根據本發明的第一實施例的估計移動終端位置的步驟的流程圖。參考圖8，在圖8的步驟S802中，位置估計單元340可以被配置為獲取移動終端120的移動方向和移動速度信息。在此，通過利用移動終端120的當前位置和由移動終端120的用戶所選擇的最終目的地選擇路徑並決定所選擇路徑的方向，可以獲取移動終端120的移動方向信息。另外,移動終端120的移動速度信息可利用各種方法來獲取。例如,最初可使用任意估計的速度，且當提供室內導航服務超過預定時間時，移動終端120的移動速度通過周期性地檢查移動終端120的移動距離可被獲取。再例如，通過綜合使用三軸加速傳感器、步行傳感器和陀螺儀傳感器等可計算移動終端120的實時移動速度。在步驟S804中，位置估計單元340可以被配置為檢索資料庫單元330以在多個W1-Fi電子地圖中選擇用於估計移動終端120的位置的W1-Fi電子地圖。在本實施例中，位置估計單元340可以基於所獲取的移動方向和移動速度選擇W1-Fi電子地圖。即，位置估計單元340可以在存儲於資料庫單元330中的多個W1-Fi電子地圖中選擇在與向其提供了室內導航服務的移動終端120的移動方向和移動速度最相似的情況下構建的W1-Fi電子地圖。在步驟S806中，位置估計單元340可以被配置為經由第二通信模塊310接收由移動終端120提供的W1-Fi指紋。在本實施例中，位置估計單元340可以每隔一預定更新周期接收W1-Fi指紋。更新周期可以根據移動終端120的特性和室內導航服務目標區域設定。在步驟S808中，位置估計單元340基於存儲在資料庫單元330中的接入點索引決定接收的W1-Fi指紋所屬的分割區域。與接入點標識信息(例如，介質訪問控制地址)連接的至少一個分割區域信息可以與接入點索引映射。W1-Fi指紋可按例如Kxl, _>，<x4,的形式體現。即，多個接入點標識信息(例如，介質訪問控制地址xl，x4等)可包含在W1-Fi指紋中，因此通過使用接入點索引可決定W1-Fi指紋所屬的分割區域。在本實施例中，位置估計單元340可以通過計算與包含在一個W1-Fi指紋中的各個接入點標識信息(介質訪問控制地址)連接的分割區域的交集，決定相應W1-Fi指紋所屬的分割區域。在計算交集時，會發生交集是空集或交集包含多個分割區域的情況。當交集是空集時，最好是將與儘可能多的接入點信息連接的分割區域選擇為相應的W1-Fi指紋所屬的區域。相反，在交集包含多個分割區域時，可直接使用此交集，或額外利用W1-Fi信號的信號強度信息在多個分割區域中選擇至少一個分割區域。例如，通過將信號強度在特定信號強度以上的接入點選擇為目標接入點，可減少目標分割區域的數量。在步驟S810中，位置估計單元340可以被配置為計算屬於決定的分割領域的各個W1-Fi指紋與接收的W1-Fi指紋間的距離。在本實施例中，位置估計單元340通過利用下述公式I計算兩個W1-Fi指紋間的距離。[公式I]

權利要求
1.一種基於位置服務的系統，包括: 多個接入點，安裝在室內中並被配置為發送包含標識信息的W1-Fi信號；移動終端，被配置為接收W1-Fi信號並利用接收的W1-Fi信號生成第一 W1-Fi指紋；和導航服務伺服器，其與所述移動終端連接，被配置為利用在所述室內的多個位置中獲取的多個第二 W1-Fi指紋構建多個W1-Fi電子地圖，在所述多個W1-Fi電子地圖中選擇用於估計所述移動終端位置的W1-Fi電子地圖，基於選擇的W1-Fi電子地圖從與所述第一W1-Fi指紋相對應的第二 W1-Fi指紋中估計所述移動終端的位置，並且生成位置信息， 其中，所述第一 W1-Fi指紋和所述第二 W1-Fi指紋包括所述W1-Fi信號的接收強度和發送所述W1-Fi信號的所述接入點的標識信息。
2.如權利要求1所述的基於位置服務的系統，其特徵在於，所述標識信息包括介質訪問控制地址。
3.如權利要求1所述的基於位置服務的系統，其特徵在於，所述移動終端包括: W1-Fi指紋生成單元，被配置為基於所述接收的W1-Fi信號生成所述第一 W1-Fi指紋；和 第一通信模塊，被配置為接收從所述接入點發送的所述W1-Fi信號，並將所述第一W1-Fi指紋發送給所述導航服務伺服器。
4.如權利要求1所述的基於位置服務的系統，其特徵在於，所述導航服務伺服器包括: 導航服務構建單元，被配置為根據所述移動終端的移動方向和移動速度構建與所述多個第二 W1-Fi指紋相對應的多個W1-Fi電子地圖； 資料庫單元，被配置為存儲所述多個W1-Fi電子地圖； 位置估計單元，被配置為獲取所述移動終端的移動方向和移動速度，檢索所述資料庫單元以選擇與所述獲取的移動方向和移動速度相對應的W1-Fi電子地圖，從選擇的W1-Fi電子地圖中檢測與所述第一W1-Fi指紋相對應的第二W1-Fi指紋，將所述檢測的第二W1-Fi指紋的位置估計為所述移動終端的位置，以及生成包含所述估計位置的位置信息；和 第二通信模塊，被配置為接收所述第一 W1-Fi指紋並將所述位置信息傳送至所述移動終端。
5.如權利要求4所述的基於位置服務的系統，其特徵在於，所述移動終端進一步包括: 用戶輸入單元，被配置為從用戶接收用於設定最終目的地的輸入信息； 被配置為執行室內導航的導航執行單元，基於所述位置信息在所述室內的地圖上顯示當前位置信息，基於所述輸入信息生成從當前位置至所述最終目的地的路徑信息，並在所述地圖上顯示所述路徑信息；和 輸出單元，被配置為輸出由所述導航執行單元執行的所述室內導航。
6.如權利要求4所述的基於位置服務的系統，其特徵在於，所述導航服務構建單元被配置為: 利用所述多個第二 W1-Fi指紋構建所述多個W1-Fi電子地圖； 針對每個所述多個W1-Fi電子地圖將室內導航服務目標區域分割為多個區域； 針對每個所述多個W1-Fi電子地圖按分割區域對所述多個第二 W1-Fi指紋進行分類；和 構建接入點索引，用於使所述每個第二 W1-Fi指紋所屬的分割區域和負責所述分割區域的所述接入點的標識信息互相映射。
7.如權利要求6所述的基於位置服務的系統，其特徵在於，所述W1-Fi電子地圖包括反映由於所述移動終端的移動而產生的信號拖尾現象的移動型W1-Fi電子地圖和不反映由於所述移動終端的移動而產生的信號拖尾現象的固定型W1-Fi電子地圖中的至少一個。
8.如權利要求6所述的基於位置服務的系統，其特徵在於，所述導航服務構建單元進一步被配置為根據所述移動終端的移動方向和移動速度構建所述多個W1-Fi電子地圖。
9.如權利要求6所述的基於位置服務的系統，其特徵在於，所述導航服務構建單元進一步被配置為: 設定用於估計所述移動終端位置的準確度目標值和精確度目標值； 針對每個所述多個W1-Fi電子地圖初始化所述分割區域的大小； 根據所述分割區域的大小計算出所述移動終端的位置估計的準確度和精確度； 將所述計算出的精確度與所述精確度目標值比較，如確定所述計算出的精確度不滿足所述精確度目標值，則放寬並重新設定所述準確度目標值和所述精確度目標值； 如確定所述計算出的精確度滿足所述精確度目標值，則將所述計算出的準確度與所述準確度目標值比較，如確定所述計算出的準確度不滿足所述準確度目標值，則將所述分割區域的大小增大至預定大小； 如確定所述計算出的準確度滿足所述準確度目標值，則將所述設定的分割區域的大小設定為最終分割區域的大小。
10.如權利要求6所述的基於位置服務的系統，其特徵在於，所述導航服務構建單元被配置為: 針對包含在所述W1-Fi電子地圖中的所述第二 W1-Fi指紋選擇包含相同接入點的標識信息的第二 W1-Fi指紋；和 檢測選擇的第二 W1-Fi指紋被收集的分割區域並構建所述接入點的標識信息和所述檢測的分割區域之間的連接信息。
11.如權利要求6所述的基於位置服務的系統，其特徵在於，所述位置估計單元被配置為: 獲取所述移動終端的移動方向和移動速度信息； 檢索所述資料庫單元以選擇與獲取的移動方向和移動速度相對應的W1-Fi電子地圖； 基於所述接入點索引決定與所述第一 W1-Fi指紋相對應的分割區域； 計算屬於所述決定的分割區域的第二 W1-Fi指紋和所述第一 W1-Fi指紋間的距離；比較所述計算的距離以檢測與最短距離相對應的第二 W1-Fi指紋作為與所述第一W1-Fi指紋最鄰近的W1-Fi指紋；和 將所述檢測的第二 W1-Fi指紋的位置估計為所述移動終端的位置。
12.如權利要求11所述的基於位置服務的系統，其特徵在於，所述位置估計單元進一步被配置為: 將所述決定的分割區域和與所述決定的分割區域相鄰近的區域決定為搜索區域；在所述搜索區域的所述第二 W1-Fi指紋中，將與所述第一 W1-Fi指紋最鄰近的第二W1-Fi指紋的收集位置決定為估計位置；和 確定包含所述估計位置的分割區域是否與所述決定的分割區域相一致，如確定不相一致，則忽視所述估計位置。
13.如權利要求4所述的基於位置服務的系統，其特徵在於，所述導航服務構建單元被配置為: 利用所述多個第二 W1-Fi指紋構建所述多個W1-Fi電子地圖；和針對每個所述多個W1-Fi電子地圖分析所述多個第二 W1-Fi指紋以給每個所述第二W1-Fi指紋分配索引密鑰。
14.如權利要求13所述的基於位置服務的系統，其特徵在於，所述導航服務構建單元被配置為: 檢測與包含在每個所 述多個第二 W1-Fi指紋中的每個多個接入點相對應的所述W1-Fi信號的信號強度； 比較所述檢測的信號強度以按照信號強度的順序提取預定數量的接入點；和 將所述提取的接入點作為索引密鑰分配給每個所述多個第二 W1-Fi指紋。
15.如權利要求14所述的基於位置服務的系統，其特徵在於，所述位置估計單元被配置為: 獲取所述移動終端的移動方向和移動速度信息； 檢索所述資料庫單元以選擇與所述獲取的移動方向和移動速度相對應的W1-Fi電子地圖； 根據包含在所述第一 W1-Fi指紋中的接入點檢測所述W1-Fi信號的信號強度； 比較所述檢測的信號強度以按照信號強度的順序提取預定數量的接入點； 從所述選擇的W1-Fi電子地圖中檢測第二 W1-Fi指紋，所述提取的接入點作為索引密鑰被分配給了所述第二 W1-Fi指紋；和 將與所述第二 W1-Fi指紋相對應的位置估計為所述移動終端的位置。
16.如權利要求13所述的基於位置服務的系統，其特徵在於，所述導航服務構建單元被配置為: 按照包含在每個所述多個第二 W1-Fi指紋中的接入點，檢測所述W1-Fi信號的信號強度、信號強度的方差和所述W1-Fi信號的接收概率； 針對每個所述多個第二 W1-Fi指紋，基於檢測的信號強度、方差和接收概率按照接收最強W1-Fi信號的接收概率的順序來提取預定數量的接入點；和 將提取的接入點作為索引密鑰分配給每個所述多個第二 W1-Fi指紋。
17.如權利要求16所述的基於位置服務的系統，其特徵在於，所述位置估計單元被配置為: 獲取所述移動終端的移動方向和移動速度信息； 檢索所述資料庫單元以選擇與所述獲取的移動方向和移動速度相對應的W1-Fi電子地圖； 接收由所述移動終端提供的多個第一 W1-Fi指紋； 針對每個所述多個第一 W1-Fi指紋，按照接入點，檢測所述W1-Fi信號的信號強度、信號強度的方差和所述W1-Fi信號的接收概率； 基於所述檢測的信號強度、方差和接收概率按照接收最強W1-Fi信號的接收概率的順序來提取預定數量的接入點；從所述選擇的W1-Fi電子地圖中檢測第二 W1-Fi指紋，所述提取的接入點作為索引密鑰被分配給了所述第二 W1-Fi指紋；和 將與所述檢測的第二 W1-Fi指紋相對應的位置估計為所述移動終端的位置。
18.如權利要求4所述的基於位置服務的系統，其特徵在於，所述導航服務構建單元被配置為: 利用所述多個第二 W1-Fi指 紋構建所述多個W1-Fi電子地圖；和 在所述多個W1-Fi電子地圖上設定能發生層間誤差的W1-Fi指紋幹擾區。
19.如權利要求18所述的基於位置服務的系統，其特徵在於，所述位置估計單元被配置為: 獲取所述移動終端的移動方向和移動速度信息； 檢索所述資料庫單元以選擇與所述獲取的移動方向和移動速度相對應的W1-Fi電子地圖； 基於所述第一 W1-Fi指紋從所述W1-Fi電子地圖中估計所述移動終端的位置； 確定估計位置是否是所述W1-Fi指紋幹擾區，如確定所述估計位置是所述W1-Fi指紋幹擾區，則分析所述第一 W1-Fi指紋以檢測包含在所述第一 W1-Fi指紋中的接入點的數量; 將檢測的接入點的數量與預定閾值比較，如確定所述檢測的接入點的數量在所述預定閾值以下，則基於所述第一 W1-Fi指紋進行層間位置修正；和 基於所述第一 W1-Fi指紋在修正的層間位置上重新估計所述移動終端的位置。
20.如權利要求19所述的基於位置服務的系統，其特徵在於，所述位置估計單元被配置為利用傑卡德係數通過考慮所述第一 W1-Fi指紋和與所述W1-Fi指紋幹擾區相對應的第二 W1-Fi指紋之間的集合相似性來進行所述估計位置的修正。
21.如權利要求1所述的基於位置服務的系統，其特徵在於，所述移動終端進一步被配置為從用戶接收用於設定最終目的地的輸入信息。
22.如權利要求21所述的基於位置服務的系統，其特徵在於，所述導航服務伺服器進一步被配置為: 針對每個所述W1-Fi電子地圖，將指紋識別信息分配給所述多個第二 W1-Fi指紋；基於所述多個W1-Fi電子地圖中用於估計所述移動終端位置的W1-Fi電子地圖和所述第一 W1-Fi指紋來估計所述移動終端的當前位置；和 基於估計的當前位置和所述輸入信息提取與從當前位置到最終目的地的最佳路徑相對應的第二 W1-Fi指紋的指紋識別信息以生成W1-Fi指紋信息。
23.如權利要求22所述的基於位置服務的系統，其特徵在於，所述移動終端包括: W1-Fi指紋生成單元，被配置為基於所述W1-Fi信號生成所述第一 W1-Fi指紋； 用戶輸入單元，被配置為從用戶接收所述輸入信息； 第一通信模塊，被配置為接收從所述接入點發送的所述W1-Fi信號和W1-Fi指紋識別信息，並將所述第一 W1-Fi指紋發送給所述導航服務伺服器； 導航執行單元，被配置為基於所述W1-Fi指紋信息執行所述室內導航；和 輸出單元，被配置為輸出在所述導航執行單元中執行的室內導航。
24.如權利要求22所述的基於位置服務的系統，其特徵在於，所述導航服務伺服器包括: 導航服務構建單元，被配置為基於所述移動終端的移動方向和移動速度獲取多個第二 W1-Fi指紋，利用所述多個第二 W1-Fi指紋構建多個W1-Fi電子地圖，並針對所述多個W1-Fi電子地圖將所述指紋識別信息分配給所述多個第二 W1-Fi指紋； 資料庫單元，用於存儲所述多個W1-Fi電子地圖和W1-Fi指紋識別信息； 位置估計單元，被配置為獲取所述移動終端的移動方向和移動速度，檢索所述資料庫單元以在所述多個W1-Fi電子地圖中選擇與所述獲取的移動方向和移動速度相對應的W1-Fi電子地圖，基於選擇的W1-Fi電子地圖從與所述第一 W1-Fi指紋相對應的第二 W1-Fi指紋估計所述移動終端的當前位置，並基於估計的當前位置和輸入信息生成W1-Fi指紋信息；和 第二通信模塊，被配置為接收所述第一 W1-Fi指紋和所述輸入信息，並將所述W1-Fi指紋信息發送至所述移動終端。
25.如權利要求24所述的基於位置服務的系統，其特徵在於，所述導航服務構建單元被配置為: 針對被分配了所述指紋識別信息的每個所述多個W1-Fi電子地圖，將室內導航服務目標區域分割為多個區域；和 針對每個所述多個W1-Fi電子地圖，按分割領域對所述多個第二 W1-Fi指紋進行索引。
26.如權利要求25所述的基於位置服務的系統，其特徵在於，所述指紋識別信息包括標識信息。
27.如權利要求25所述的基於位置服務的系統，其特徵在於，所述位置估計單元被配置為: 獲取所述移動終端的移動方向和移動速度信息； 檢索所述資料庫單元以選擇與所述獲取的移動方向和移動速度相對應的W1-Fi電子地圖； 決定與所述第一 W1-Fi指紋相對應的分割區域； 計算屬於所述決定的分割區域的第二 W1-Fi指紋和所述第一 W1-Fi指紋之間的距離；比較所述計算的距離以檢測與最短距離相對應的第二 W1-Fi指紋作為與所述第一W1-Fi指紋最鄰近的W1-Fi指紋；和 將所述檢測的第二 W1-Fi指紋的位置估計為所述移動終端的位置。
28.如權利要求27所述的基於位置服務的系統，其特徵在於，所述位置估計單元進一步被配置為: 將所述決定的分割區域和與所述決定的分割區域鄰近的區域決定為搜索區域； 在所述搜索區域的第二 W1-Fi指紋中，將與所述第一 W1-Fi指紋最鄰近的第二 W1-Fi指紋的收集區域決定為估計區域；和 確定包含所述估計位置的分割區域是否與所述決定的分割區域相一致，如確定不相一致，則忽視所述估計區域。
29.如權利要求25所述的基於位置服務的系統，其特徵在於，所述位置估計單元被配置為: 針對所述選擇的W1-Fi電子地圖，基於當前位置和輸入信息檢測從所述當前位置至最終目的地的最佳路徑； 檢測與所述最佳路徑相對應的分割區域； 提取與檢測的分割區域相對應的指紋識別信息；和 生成包含與提取的指紋識別信息相對應的第二 W1-Fi指紋的W1-Fi指紋信息。
30.一種在基於 位置服務的系統中進行室內導航的方法，所述基於位置服務的系統包括安裝在室內中並被配置為發送包含標識信息的W1-Fi信號的多個接入點、移動終端和導航服務伺服器，所述方法包括: a)在所述導航服務伺服器中，利用在室內的多個位置中獲取的多個第一W1-Fi指紋構建多個W1-Fi電子地圖； b)在所述移動終端中，接收W1-Fi信號並生成第二W1-Fi指紋； c)在所述導航服務伺服器中，在多個W1-Fi電子地圖中選擇用於估計所述移動終端位置的W1-Fi電子地圖；和 d)在所述導航服務伺服器中，基於所述選擇的W1-Fi電子地圖從與所述第一W1-Fi指紋相對應的第二 W1-Fi指紋中估計所述移動終端的位置，並生成位置信息， 其中，所述第一 W1-Fi指紋和第二 W1-Fi指紋包括W1-Fi信號的信號強度和發送所述W1-Fi信號的所述接入點的標識信息。
31.如權利要求30所述的在基於位置服務的系統中進行室內導航的方法，其特徵在於，所述標識信息包括介質訪問控制地址。
32.如權利要求30所述的在基於位置服務的系統中進行室內導航的方法，其特徵在於，所述W1-Fi電子地圖包括反映由於所述移動終端的移動而發生的信號拖尾現象的移動型W1-Fi電子地圖和不反映由於所述移動終端的移動而發生的信號拖尾現象的固定型W1-Fi電子地圖中的至少一個。
33.如權利要求30所述的在基於位置服務的系統中進行室內導航的方法，其特徵在於，步驟a)包括: al)考慮所述移動終端的移動方向和移動速度構建與所述多個第一 W1-Fi指紋相對應的多個W1-Fi電子地圖； a2)針對每個所述多個W1-Fi電子地圖，將室內導航服務目標區域分割為多個區域；a3)針對每個所述多個W1-Fi電子 地圖，按分割領域對所述多個第一 W1-Fi指紋進行分類；和 a4)構建接入點索引，用於使每個所述多個第一 W1-Fi指紋所屬的分割區域和負責所述分割區域的接入點的標識信息互相映射。
34.如權利要求33所述的在基於位置服務的系統中進行室內導航的方法，其特徵在於，步驟a2)進一步包括: 設定用於估計所述移動終端位置的準確度目標值和精確度目標值； 針對每個所述多個W1-Fi電子地圖初始化所述分割區域的大小； 針對所述分割區域的大小計算出所述移動終端的位置估計的準確度和精確度； 將所述計算出的精確度與所述精確度目標值比較，如確定所述計算出的精確度不滿足所述精確度目標值，則放寬並重新設定所述準確度目標值和所述精確度目標值； 如確定所述計算出的精確度滿足所述精確度目標值，則將所述計算出的準確度與所述準確度目標值比較，如確定所述計算出的準確度不滿足所述準確度目標值，則將所述分割區域的大小增大至預定大小； 如確定所述計算出的準確度滿足所述準確度目標值，則將所述設定的分割區域的大小設定為最終分割區域的大小。
35.如權利要求33所述的在基於位置服務的系統中進行室內導航的方法，其特徵在於，步驟a4)進一步包括: 針對包含在所述W1-Fi電子地圖中的第一 W1-Fi指紋選擇包含相同接入點的標識信息的W1-Fi指紋；和 檢測選擇的W1-Fi指紋被收集的分割區域，並構建所述接入點的標識信息和所述檢測的分割區域之間的連接信息。
36.如權利要求30所述的在基於位置服務的系統中進行室內導航的方法，其特徵在於，步驟c)包括: 獲取所述移動終端的移動方向和移動速度信息；和 在所述多個W1-Fi電子地圖中選擇與所述獲取的移動方向和速度相對應的W1-Fi電子地圖。
37.如權利要求33所述的在基於位置服務的系統中進行室內導航的方法，其特徵在於，步驟d)包括: 基於所述接入點索引決定與所述第二 W1-Fi指紋相對應的分割區域； 計算屬於所述決定的分割區域的第一 W1-Fi指紋和所述第二 W1-Fi指紋間的距離；比較所述計算的距離以檢測與最短距離相對應的第一 W1-Fi指紋作為與第二 W1-Fi指紋最鄰近的W1-Fi指紋； 將所述檢測的第一 W1-Fi指紋的位置估計為所述移動終端的位置；和 生成包含所述估計位置的位置信息。
38.如權利要求37所述的在基於位置服務的系統中進行室內導航的方法，其特徵在於，步驟d)進一步包括: 將所述決定的分割區域和與所述決定的分割區域相鄰近的區域決定為搜索區域；在所述搜索區域的所述第一 W1-Fi指紋中，將與所述第二 W1-Fi指紋最鄰近的第一W1-Fi指紋的收集位置決定為估計位置；和 確定包含所述估計位置的分割區域是否與所述決定的分割區域相一致，如確定不相一致，則忽視所述估計位置。
39.如權利要求30所述的在基於位置服務的系統中進行室內導航的方法，其特徵在於，步驟a)包括: al)利用所述多個第一 W1-Fi指紋構建所述多個W1-Fi電子地圖；和a2)針對每個所述多個W1-Fi電子地圖分析所述多個第一 W1-Fi指紋以將索引密鑰分配給每個所述多個第一 W1-Fi指紋。
40.如權利要求39所述的在基於位置服務的系統中進行室內導航的方法，其特徵在於，步驟a2)包括: 檢測與包含在每個所述多個第一 W1-Fi指紋中的每個所述多個接入點相對應的所述W1-Fi信號的信號強度；比較所述檢測的信號強度以按照信號強度的順序提取預定數量的接入點；和 將提取的接入點作為索引密鑰分配給每個所述多個第一 W1-Fi指紋。
41.如權利要求39所述的在基於位置服務的系統中進行室內導航的方法，其特徵在於，步驟d)包括: 根據包含在所述第二 W1-Fi指紋中的接入點檢測所述W1-Fi信號的信號強度； 比較檢測的信號強度以按照信號強度的順序提取預定數量的接入點； 從所述選擇的W1-Fi電子地圖中檢測第一 W1-Fi指紋，所述提取的接入點作為索引密鑰被分配給了所述第一 W1-Fi指紋；和 將與所述第一 W1-Fi指紋相對應的位置估計為所述移動終端的位置。
42.如權利要求30所述的在基於位置服務的系統中進行室內導航的方法，其特徵在於，步驟a)包括: 按照包含在每個所述多個第二 W1-Fi指紋中的接入點，檢測所述W1-Fi信號的信號強度、所述信號強度的方差和W1-Fi信號的接收概率； 針對每個所述多個第二 W1-Fi指紋，基於所述檢測的信號強度、所述方差和所述接收概率按照接收最強W1-Fi信號的接收概率的順序來提取預定數量的接入點；和將提取的接入點作為索引密鑰分配給每個所述多個第二 W1-Fi指紋。
43.如權利要求42所述的在基於位置服務的系統中進行室內導航的方法，其特徵在於，步驟d)包括: 接收由所述移動終端提供的多個第二 W1-Fi指紋； 針對每個所述第二 W1-Fi指紋，按照接入點，檢測W1-Fi信號的信號強度、所述信號強度的方差和W1-Fi信號的接收概率； 基於所述檢測的信號強度、所述方差和所述接收概率按照接收最強W1-Fi信號的接收概率的順序來提取預定數量的接入點； 從所述選擇的W1-Fi電子地圖中檢測第一 W1-Fi指紋，所述提取的接入點作為索引密鑰被分配給了所述第一 W1-Fi指紋；和 將與所述檢測的第一 W1-Fi指紋相對應的位置估計為所述移動終端的位置。
44.如權利要求30所述的在基於位置服務的系統中進行室內導航的方法，其特徵在於，步驟a)包括: 利用所述多個第二 W1-Fi指紋構建所述多個W1-Fi電子地圖；和 在所述多個W1-Fi電子地圖上設定能發生層間誤差的W1-Fi指紋幹擾區。
45.如權利要求44所述的在基於位置服務的系統中進行室內導航的方法，其特徵在於，步驟d)包括: dl)基於所述第二 W1-Fi指紋從所述W1-Fi電子地圖中估計所述移動終端的位置；d2)確定估計位置是否是所述W1-Fi指紋幹擾區，如確定估計位置是所述W1-Fi指紋幹擾區，則分析所述第二 W1-Fi指紋以檢測包含在所述第二 W1-Fi指紋中的接入點的數量；d3)將檢測的接入點的數量與預定閾值比較，如確定所述檢測的接入點的數量在所述預定閾值以下，則基於所述第二 W1-Fi指紋進行層間位置修正；和 d4)基於所述第二 W1-Fi指紋在所述修正的層間位置上重新估計所述移動終端的位置。
46.如權利要求45所述的在基於位置服務的系統中進行室內導航的方法，其特徵在於，步驟d3)包括: 利用傑卡德係數通過考慮所述第一 W1-Fi指紋和與所述W1-Fi指紋幹擾區相對應的第二 W1-Fi指紋之間的集合相似性來進行所述估計位置的修正。
47.如權利要求30至46中任一所述的在基於位置服務的系統中進行室內導航的方法，進一步包括: e)在所述移動終端中，執 行室內導航，所述室內導航基於所述位置信息在與所述室內相對應的地圖上顯示當前位置信息，並顯示從當前位置至最終目的地的路徑信息；和 f)在所述移動終端中，輸出所述執行的室內導航。
48.一種在基於位置服務的系統中進行室內導航的方法，所述基於位置服務的系統包括安裝在室內中並被配置為發送包含標識信息的W1-Fi信號的多個接入點、移動終端和導航服務伺服器，所述方法包括: a)在所述導航服務伺服器中，利用在室內的多個位置中獲取的多個第一W1-Fi指紋構建多個W1-Fi電子地圖； b)針對每個所述多個W1-Fi電子地圖，將指紋識別信息分配給每個所述多個第一W1-Fi指紋； c)在所述移動終端中，接收W1-Fi信號並生成第二W1-Fi指紋； d)在所述導航服務伺服器中，基於在所述多個W1-Fi電子地圖中的用於估計所述移動終端位置的W1-Fi電子地圖和所述第二 W1-Fi指紋來估計所述移動終端的當前位置； e)在所述移動終端中，從用戶接收用於設定最終目的地的輸入信息； f)在所述導航服務伺服器中，基於估計的當前位置和輸入信息提取與從所述當前位置到所述最終目的地的最佳路徑相對應的第一 W1-Fi指紋的指紋識別信息以生成W1-Fi指紋信息；和 g)在所述移動終端中，基於所述W1-Fi指紋信息進行室內導航， 其中，所述第一 W1-Fi指紋和第二 W1-Fi指紋包括W1-Fi信號的接收信號強度和發送所述W1-Fi信號的接入點的接入點標識信息。
49.如權利要求48所述的在基於位置服務的系統中進行室內導航的方法，其特徵在於，所述標識信息包括介質訪問控制地址。
50.如權利要求48所述的在基於位置服務的系統中進行室內導航的方法，其特徵在於，所述指紋識別信息包括標識信息。
51.如權利要求48所述的在基於位置服務的系統中進行室內導航的方法，其特徵在於，所述W1-Fi電子地圖包括反映由於所述移動終端的移動而發生的信號拖尾現象的移動型W1-Fi電子地圖和不反映由於所述移動終端的移動而發生的信號拖尾現象的固定型W1-Fi電子地圖中的至少一個。
52.如權利要求48所述的在基於位置服務的系統中進行室內導航的方法，其特徵在於，步驟a)包括: 基於所述移動終端的移動方向和移動速度獲取多個第一 W1-Fi指紋；和 根據移動方向和移動速度利用所述多個第一 W1-Fi指紋構建多個W1-Fi電子地圖。
53.如權利要求48所述的在基於位置服務的系統中進行室內導航的方法，其特徵在於，步驟b)包括: bl)針對被分配了所述指紋識別信息的每個所述多個W1-Fi電子地圖，將室內導航服務目標區域分割為多個區域；和 b2)針對每個所述多個W1-Fi電子地圖，按分割領域對所述多個第一W1-Fi指紋進行索引。
54.如權利要求53所述的在基於位置服務的系統中進行室內導航的方法，其特徵在於，步驟bl)進一步包括: 設定用於估計所述移動終端位置的準確度目標值和精確度目標值； 針對每個所述多個W1-Fi電子地圖初始化所述分割區域的大小； 根據所述分割區域的大小計算出用於估計所述移動終端的位置的準確度和精確度；將所述計算出的精確度與所述精確度目標值比較，如確定所述計算出的精確度不滿足所述精確度目標值，則放寬並重新設定所述準確度目標值和所述精確度目標值； 如確定所述計算出的精確度滿足所述精確度目標值，則將所述計算出的準確度與所述準確度目標值比較，如確定所述計算出的準確度不滿足所述準確度目標值，則將所述分割區域的大小增大至預定大小； 如確定所述計算出的準確度滿足所述準確度目標值，則將所述預定的分割區域的大小設定為最終分割區域的大小。
55.如權利要求48所述的在基於位置服務的系統中進行室內導航的方法，其特徵在於，步驟d)包括: dl)獲取所述移動終端的移動方向和移動速度； d2)在所述多個W1-Fi電子地圖中選擇與獲取的移動方向和移動速度相對應的W1-Fi電子地圖；和 d3)基於選擇的W1-Fi電子地圖從與所述第二 W1-Fi指紋相對應的第一指紋中估計所述移動終端的當前位置。
56.如權利要求55所述的在基於位置服務的系統中進行室內導航的方法，其特徵在於，步驟d3)包括: 針對所述選擇的W1-Fi電子地圖，決定與所述第二 W1-Fi指紋相對應的分割區域； 計算屬於所述決定的分割區域的第一 W1-Fi指紋和所述第二 W1-Fi指紋間的距離；比較所述計算的距離以檢測與最短距離相對應的第一 W1-Fi指紋作為與所述第二W1-Fi指紋最鄰近的W1-Fi指紋；和 將所述檢測的第一 W1-Fi指紋的位置估計為所述移動終端的位置。
57.如權利要求56所述的在基於位置服務的系統中進行室內導航的方法，其特徵在於，步驟d3)進一步包括: 將所述決定的分割區域和與所述決定的分割區域相鄰近的區域決定為搜索區域； 在所述搜索區域的第一 W1-Fi指紋中，將與所述第二 W1-Fi指紋最鄰近的第一 W1-Fi指紋的收集位置決定為估計位置；和 確定包含所述估計位置的分割區域是否與所述決定的分割區域相一致，如確定不相一致，則忽視所述估計位置。
58.如權利要求55所述的在基於位置服務的系統中進行室內導航的方法，其特徵在於，步驟f)包括: 針對所述選擇的W1-Fi電子地圖，基於所述當前位置和所述輸入信息檢測所述最佳路徑; 檢測與所述最佳路徑相對應的分割區域； 提取與所述檢測的分割區域相對應的指紋識別信息；和 生成包含與所述提取的指紋識別信息相對應的第二 W1-Fi指紋的W1-Fi指紋信息。
全文摘要
公開了一種用於室內導航的基於位置服務的系統和方法。根據本發明的基於位置服務的系統包括多個接入點；移動終端，與多個接入點中的至少一個連接，接收接入點發送的Wi-Fi信號並利用接收的Wi-Fi信號生成第一Wi-Fi指紋；和與移動終端連接的導航服務伺服器，通過利用與多個室內位置相對應的多個第二Wi-Fi指紋構建與多個第二Wi-Fi指紋相對應的多個Wi-Fi電子地圖，在多個Wi-Fi電子地圖中選擇用於估計移動終端位置的Wi-Fi電子地圖，基於選擇的Wi-Fi電子地圖根據與第一Wi-Fi指紋相對應的第二Wi-Fi指紋估計移動終端的位置。
文檔編號G01S19/12GK103119470SQ201180045447
公開日2013年5月22日 申請日期2011年7月8日 優先權日2010年7月21日
發明者韓東洙, 李珉奎, 張來永, 梁鉉日, 李寅帝, 閔喆泓, 金東熙, 李和真 申請人:韓國貿易信息通信株式會社, 韓國科學技術研究院