行動裝置的位置確定的製作方法

2024-01-29 08:35:15 1

本公開涉及位置確定，即基於無線節點的網絡確定行動裝置的位置的過程。

背景技術：

在室內定位系統中，諸如移動用戶終端之類的無線設備的位置可以關於包括多個無線參考節點的位置網絡被確定，所述無線參考節點在一些情況下還稱為錨節點。這些錨是無線節點，其位置是預先知道的，典型地被記錄在位置資料庫中，所述位置資料庫可以被查詢以查找節點的位置。錨節點因而充當用於位置確定的參考節點。進行在行動裝置與多個錨節點之間傳輸的信號的測量，其例如是相應信號的rssi（接收器信號強度指示符）、toa（飛行時間）和/或aoa（到達角度）。給定來自三個或更多節點的這樣的測量結果，然後可以使用諸如三邊測量、多邊測量或三角測量之類的技術來相對於位置網絡確定移動終端的位置。給定移動終端的相對位置和錨節點的已知位置，這繼而允許絕對化地（例如，相對於地球或地圖或平面布置圖）來確定行動裝置的位置。

另一位置確定技術是基於已知環境的「指紋」確定行動裝置的位置。指紋包括一組數據點，每一個數據點對應於遍及所討論的環境的多個位置中的相應一個。在訓練階段期間通過將無線設備放置在相應位置處、對從相應位置接收或由相應位置處的範圍內的任何參考節點接收的信號進行測量（例如，諸如rssi的信號強度的測量）、並且在位置伺服器中存儲這些測量結果連同相應位置的坐標來生成每一個數據點。數據點連同其它這樣的數據點一起被存儲以便構建如在環境內的各種位置處經歷的信號測量結果的指紋。一旦被部署，存儲在指紋中的信號測量結果然後可以與其位置期望是已知的行動裝置當前經歷的信號測量結果進行比較，以便相對於指紋中的點的對應坐標估計行動裝置的位置。例如，這可以通過做出以下近似來完成：設備位於具有最緊密匹配的信號測量結果的數據點的坐標處，或者通過在具有最緊密地匹配設備當前所經歷的那些的信號測量結果的數據點的子集的坐標之間進行內插來完成。指紋可以在專用訓練階段中在部署指紋之前通過將測試設備有系統地放置在環境中的各種不同位置處被預先訓練。可替換地或附加地，指紋可以通過在正在進行的訓練階段中接收由實際用戶的實際設備經歷的信號測量結果的提交來動態地構建。

行動裝置的位置的確定可以根據「以設備為中心的」方案或「以網絡為中心的」方案被執行。根據以設備為中心的方案，每一個錨或參考節點發射相應信號，所述信號在一些情況下可以稱為信標信號。行動裝置對其從參考節點接收的信號進行測量，並且還從位置伺服器獲取針對那些節點的輔助數據，其中輔助數據包括所討論的節點的相應位置。行動裝置然後可以在行動裝置自身處執行計算，以確定其自身的位置。另一方面，根據以網絡為中心的方案，參考節點用於對從行動裝置接收的信號進行測量，並且諸如位置伺服器之類的網絡的元件執行計算以確定行動裝置的位置。混合方案也是可能的，例如其中行動裝置進行原始測量但是將它們轉發到位置伺服器以計算其位置。

存在為何能夠檢測無線設備的位置可能合期望的各種理由，諸如以提供基於位置的服務。例如，定位系統的一個應用是：在發現行動裝置位於與照明或其它公共設施相關聯的特定空間區或地帶中的條件下，為無線行動裝置自動提供對諸如照明系統之類的公共設施的控制的訪問。例如，在設備被發現位於房間內並且請求訪問的條件下，可以向無線用戶設備提供對該房間中的照明的控制的訪問。一旦無線用戶設備已經位於並且被確定處於有效區內，就經由照明控制網絡向該設備提供控制訪問。基於位置的服務或功能性的其它示例包括室內導航、以位置為目標的通告、服務警報或其它位置相關信息的提供、用戶追蹤、資產追蹤或道路通行費的支付或其它位置相關的支付。

技術實現要素：

隨著可以精確定位個體的諸如室內定位系統之類的位置確定系統的日益流行，隱私是重要的考慮。基於可用的不同定位方案，以設備為中心比混合和以網絡為中心的方案更加保護隱私，因為位置在行動裝置上被計算。

然而，以設備為中心的方案的缺陷是對於輔助數據的需要，所述輔助數據典型地至少包括要使用在由行動裝置執行的位置計算中的參考節點的位置。例如，來自每一個節點的相應信標信號可以包括節點的相應id，行動裝置將其用於在位置資料庫中查找該節點的相應位置。為此，整個資料庫將是離線可用的，這對於典型的行動裝置而言可能是存儲密集的，和/或在維護針對整個位置網絡的最新數據的記錄方面可能是不切實際的。另一方面，如果行動裝置基於信標id而向位置伺服器做出針對輔助數據的連續請求，這將不利地向位置伺服器揭示行動裝置的位置並且因而危害隱私。

以下通過使用可替換的粗略定位系統來確定什麼輔助數據應當被發送至行動裝置以用於執行其位置確定而提供了用於減輕該問題的技術。

根據本文所公開的一個方面，提供了一種用於輔助基於使用第一位置系統執行的第一位置估計來確定行動裝置的位置的控制器，第一位置系統包括無線參考節點的第一網絡。控制器配置成通過執行以下操作來完成此：基於比第一位置估計更粗略的第二位置估計（例如基於第二位置系統）獲取行動裝置的位置的初始估計；使用初始估計來選擇第一網絡的參考節點的子集，所述子集基於處於從初始估計確定的行動裝置的位置的已定義周圍地區內被選擇；以及，從存儲在第一位置系統的伺服器上的針對第一網絡的參考節點中的每一個的相應輔助數據的資料庫之中，向行動裝置上的位置確定模塊選擇性地提供針對無線參考節點的所述子集的相應輔助數據，用於使行動裝置的位置確定模塊通過基於在行動裝置與節點的所述子集中的一些或全部之間傳送的信號並且基於針對參考節點的子集中的所述一些或全部的相應輔助數據而執行第一位置估計來計算行動裝置的位置的更精細估計。

該控制器可以實現在第一位置系統的伺服器中（在該情況下，輔助數據的所述選擇性提供包括從第一位置系統的伺服器向行動裝置選擇性地報告針對無線參考節點的所述子集中的每一個的相應輔助數據）。可替換地，控制器可以實現在行動裝置中（在該情況下，輔助數據的所述選擇性提供包括基於初始估計從第一位置系統的伺服器選擇性地請求針對無線參考節點的所述子集中的每一個的相應輔助數據）。

無論何種方式，有利地，不要求行動裝置將輔助數據的整個資料庫本地存儲在行動裝置處；而且，第一網絡的位置伺服器不接收針對單獨的節點的輔助數據的單獨的請求。而是，第一位置系統的位置伺服器僅看到針對節點的子集的請求（在實施例中超過針對第一位置估計所要求的，使得僅子集中的一些使用在第一、更精細的位置估計中）。該子集是基於行動裝置的位置的粗略估計，並且因此該子集覆蓋對於第一位置系統的位置伺服器而言過於粗略以至於不能夠從所請求的輔助數據推斷行動裝置的準確位置的區域。

第一位置估計和/或第二位置估計可以包括基於在行動裝置與參考節點的子集中的所述一些或全部之間傳送的信號的三邊測量、三角測量、多邊測量和/或指紋比對。優選地，針對參考節點中的每一個的相應輔助包括參考節點中的每一個的相應位置。

在實施例中，第一網絡可以採取室內位置網絡的形式。第一網絡可以是專用位置網絡。

第二位置估計可以使用包括無線參考節點的第二網絡的第二位置系統被獲取。該第二網絡可以是分離的、專用位置網絡（例如，分離的室內位置網絡）。可替換地，第二網絡可以具有位置確定之外的主要功能（例如第二網絡可以包括具有使得能夠實現行動電話呼叫的主要功能的預先存在的移動蜂窩網絡，和/或具有提供對網際網路的無線接入的主要功能的無線接入點的網絡）。

作為另一可替換方案，第二網絡可以包括虛擬第二網絡，其包括無線參考節點的第一網絡中的一些或全部，例如第一節點的更加粗略間隔的飛濺。在實施例中，第二位置估計可以使用第一位置網絡的節點中的一個或多個、但是少於執行第一位置估計所必需的最小值的節點被執行。例如，所述一個或多個節點可以廣播所述一個或多個節點位於其內的區的指示，所述指示是由行動裝置上的控制器在沒有來自第一伺服器的任何輔助數據的情況下可解譯的（可以在第二伺服器中查找的區或區域代碼，或者嵌入在廣播自身中的位置的明確指示）。在該情況下，第二位置估計可以包括基於行動裝置接收（並且解譯）所述指示而確定行動裝置位於所述區中。

在實施例中，第二位置估計由第二位置系統的伺服器執行，並且初始估計的所述獲取包括從第二位置系統的伺服器接收初始估計。可替換地，第二位置估計可以由所述控制器執行（在第一位置系統的伺服器或行動裝置處）。

在另外的實施例中，可以例如基於隱私預期和可用的存儲空間請求不同區域覆蓋輔助數據。因而在實施例中，控制器配置成允許行動裝置選擇第二位置估計的粗略度和/或所述周圍地區的大小。

在實施例中，第一位置系統的伺服器向每個請求（來自第二位置系統的伺服器或行動裝置的）可以獲取針對其的輔助數據的無線參考節點的最大數目應用策略限制。第一位置系統的位置伺服器還可以通告其每個請求將提供的最大輔助數據，從而為移動用戶提供決定他們是否希望使用滿足其隱私需要的特定位置伺服器的機制。

根據本文所公開的另一方面，可以提供一種基於使用第一位置系統執行的第一位置估計而確定行動裝置的位置的方法，第一位置系統包括無線參考節點的第一網絡，並且所述方法包括：基於比第一位置估計更粗略的第二位置估計而獲取行動裝置的位置的初始估計；使用初始估計來選擇第一網絡的參考節點的子集，所述子集基於處於從初始估計確定的行動裝置的位置的已定義周圍地區內被選擇；以及，從存儲在第一位置系統的伺服器上的針對第一網絡的參考節點中的每一個的相應輔助數據的資料庫之中，向行動裝置上的位置確定模塊選擇性地提供針對無線參考節點的所述子集中的每一個的相應輔助數據，用於使行動裝置通過基於在行動裝置與參考節點的所述子集中的一些或全部之間傳送的信號並且基於針對參考節點的子集中的所述一些或全部的相應輔助數據而執行第一位置估計來計算行動裝置的位置的更精細估計。

在實施例中，所述方法可以包括依照本文公開的行動裝置、伺服器或系統特徵中的任何一個的另外的操作。

根據本文所公開的另一方面，可以提供一種用於輔助基於使用第一位置系統執行的第一位置估計來確定行動裝置的位置的電腦程式產品，第一位置系統包括無線參考節點的第一網絡，並且所述電腦程式產品包括體現在計算機可讀介質上和/或從其可下載的代碼，所述代碼被配置成當被執行時執行以下操作：基於比第一位置估計更粗略的第二位置估計而獲取行動裝置的位置的初始估計；使用初始估計來選擇第一網絡的參考節點的子集，所述子集基於處於從初始估計確定的行動裝置的位置的已定義周圍地區內被選擇；以及，從存儲在第一位置系統的伺服器上的針對第一網絡的無線參考節點中的每一個的相應輔助數據的資料庫之中，向行動裝置上的位置確定模塊選擇性地提供針對無線參考節點的所述子集中的每一個的相應輔助數據，用於使行動裝置通過基於在行動裝置與參考節點的所述子集中的一些或全部之間傳送的信號並且基於針對參考節點的子集中的所述一些或全部的相應輔助數據而執行第一位置估計來計算行動裝置的位置的更精細估計。

在實施例中，電腦程式產品可以配置成執行本文公開的行動裝置、伺服器或系統特徵中的任何一個的另外的操作。

附圖說明

為了幫助本公開的理解並且為了示出實施例可以如何付諸實踐，通過示例的方式參照隨附各圖，其中：

圖1是包括室內定位系統的環境的示意性表示，

圖2是用於提供基於位置的服務的系統的示意性框圖，

圖3是包括第一位置網絡的定位系統的示意圖，

圖4是包括第一和第二位置系統的布置的示意圖，

圖5是包括第一和第二位置系統的另一系統的示意圖，

圖6是包括第一和第二位置系統的布置的示意性框圖，以及

圖7是包括第一和第二位置系統的另一布置的示意性框圖。

具體實施方式

圖1圖示了根據本公開的實施例的安裝在環境2中的定位系統的示例。環境2可以包括例如家庭、辦公室、工作場所、購物商場、餐廳、酒吧、倉庫、機場、車站等的室內空間，其包括一個或多個房間、走廊或過道；或室外空間，諸如花園、公園、街道或體育場；或被覆蓋空間，諸如大帳篷；或任何其它類型的封閉、開放或部分封閉的空間，諸如交通工具（比如船隻或火車）的內部。作為說明，在圖1的示例中，所討論的環境2包括建築物的內部空間。

定位系統包括位置網絡4，其包括錨節點6的形式的多個參考節點，每一個錨節點6安裝在定位系統操作在其中的環境2內的不同相應固定位置處。為了圖示起見，圖1僅示出給定房間內的錨節點6，但是將領會到，網絡4可以例如遍及建築物或綜合設施延伸得更遠，或者跨多個建築物或綜合設施延伸。在實施例中，定位系統是室內定位系統，其包括安放在室內（在一個或多個建築物內）的至少一些錨節點6，並且在實施例中這可以是純粹室內定位系統，其中錨節點6僅安放在室內。但在其它實施例中，不排除網絡4在室內和/或室外延伸，例如還包括跨諸如園區、街道或廣場之類的覆蓋建築物之間的空間的室外空間安放的錨節點6。

在再另外的實施例中，參考節點6不需要必然安裝在固定位置處或是室內定位系統的專用錨節點，只要它們的位置仍舊可以是已知的即可。例如，參考節點可以替代性地是wlan的接入點12或用於定位的次要目的的蜂窩網絡的基站，或者可以是已經定位的其它行動裝置。以下將依據參考節點6是室內定位系統等的錨節點進行描述，但是將領會到，情況並不必然在所有可能的實施例中都是這樣。

而且，雖然依據無線無線電描述了本公開，但是所公開的技術可以應用於其它信號媒介，諸如可見光（例如編碼光），或超聲或其它聲波等。例如，在編碼光的情況下，這包括以對人眼基本上不可感知的頻率調製到可見光中的信號。在這樣的情況下，一種可能性是錨節點6中的一些或全部節點每一個包括發射光以用於照射環境2的主要目的的照明器，其中不可感知的編碼光分量被嵌入用於位置信標發送的次要目的的光照。編碼光協議的一個示例是ieee802.15。在編碼光導航系統中，光信標具有類似的功能，並且甚至更好地被確定位置，一般確定位置到房間；並且因而編碼光信標標識符的接收提供行動裝置的定位的良好指示。以下將通過示例的方式依據無線電信標進行描述，但是將領會到，這不是限制性的並且諸如編碼光之類的其它載體媒介可以可替換地或附加地使用。

環境2被具有無線設備8的用戶10佔據，無線設備8關於他或她的人被布置（例如握持在手中，或者被攜帶或在包或口袋中）。無線設備8採取移動用戶終端的形式，諸如智慧型電話或其它行動電話、平板或膝上型計算機。在給定時間，行動裝置8具有當前物理位置，其可以使用位置網絡4被確定。在實施例中，可以假定行動裝置8的位置與用戶10的位置基本上相同，並且在確定設備8的位置時，可以事實上感興趣的是用戶10的位置。另一示例將是關於要追蹤的生物或物體布置的移動追蹤設備，其例如附連到該物體或放置在其內。示例將是汽車或其它交通工具，或者包裝箱、盒子或其它容器。以下將依據移動用戶設備進行描述，但是將理解到，這並不必然在所有實施例中是限制性的，並且最一般地，設備8可以是具有被發現在不同的位置或者要確定的尚且未知的位置處的潛能的任何無線設備。另外，行動裝置8的位置可以與相關聯的用戶10、它關於其進行布置的生物或物體的位置可互換地提及。

參照圖1和2，在實施例中，環境2還可以包括至少一個無線接入點或路由器12，其使得能夠實現與位置伺服器14（包括一個或多個站點處的一個或多個伺服器單元）的通信。所述一個或多個無線接入點12被放置成使得錨節點6中的每一個在至少一個這樣的接入點12的無線通信範圍內。以下將依據一個接入點12進行描述，但是將領會到，在實施例中，相同的功能可以使用遍及環境2分布的無線路由器和/或一個或多個接入點12被實現。無線接入點12耦合到位置伺服器14，無論是經由本地連接，諸如經由本地有線或無線網絡，還是經由廣域網或網際網路，諸如網際網路。無線接入點12配置成根據短程無線電接入技術（諸如wi-fi、zigbee或藍牙）進行操作，錨節點6中的每一個通過使用其而能夠經由接入點12並且因而與位置伺服器14無線通信。可替換地，不排除錨節點6可以被提供有與位置伺服器14的有線連接，但是以下將依據經由接入點12等的無線連接進行描述。

在實施例中，行動裝置8還能夠使用相關無線電接入技術（例如wi-fi、zigbee或藍牙）經由無線接入點12進行通信，並且從而與位置伺服器14通信。可替換地或附加地，行動裝置8可以配置成經由其它手段（諸如無線蜂窩網絡，諸如依照一個或多個3gpp標準操作的網絡）與位置伺服器14通信。另外，至少出於位置確定的目的，行動裝置8能夠直接向和/或從碰巧在範圍中的錨節點6中的任何一個無線傳送信號。在實施例中，該通信可以經由與用於與接入點12通信的相同的無線電接入技術實現，所述技術例如wi-fi、zigbee或藍牙，儘管情況並非必然在所有可能的實施例中都是這樣，例如錨節點6可以可替換地根據某個專用位置確定無線電技術向行動裝置8廣播。

一般地，下文中描述的任何通信都可以使用以上選項或用於在相應實體6、8、12、14之間進行通信的其它選項中的任何一個被實現，並且為了簡潔，將不必然每次都重複各種可能性。

錨節點6與行動裝置8之間的信號是其測量結果用於確定行動裝置8的位置的信號。在以設備為中心的方案中，錨節點6每一個廣播信號並且行動裝置8偵聽，從而檢測當前在範圍中被發現的那些中的一個或多個並且對每一個進行相應的信號測量。每一個錨節點6可以配置成重複地、例如周期性地（以規律間隔）廣播其信號。對來自每一個所檢測的錨節點6的相應信號所進行的相應測量可以例如包括信號強度（例如rssi）、飛行時間（tof）、到達角度（aoa）和/或隨距離或位置變化的任何其它性質的測量。

在以網絡為中心的方案中，行動裝置8廣播信號並且錨節點6偵聽，從而檢測當前在範圍中的那些節點6中的一個或多個處的信號實例。在該情況下，行動裝置8可以重複地、例如周期性地（以規律間隔）廣播其信號。對來自行動裝置8的每一個信號實例進行的相應測量可以包括信號強度（例如rssi）或飛行時間（tof）、到達角度（aoa）和/或隨距離或位置變化的任何其它性質的測量。在混合方案的示例中，節點6可以進行測量，但是然後將它們發送至行動裝置8，或者行動裝置8可以進行測量，但是將它們發送至位置伺服器14。

存在用於以其啟動和引導這樣的測量的方式的各種選項。例如，行動裝置可以發起測量所基於的傳輸，或者網絡可以發起傳輸。二者是可能的，但是其可能具有對如何實現過程的其餘部分的某種影響，特別是對於飛行時間測量而言。飛行時間測量可以通過建立單向傳輸延遲或雙向傳輸延遲（往返時間，rtt）被獲取。如果網絡中的所有相關元件具有經同步的時鐘或者可以參考公共時鐘，單向延遲的測量可能足夠。在該情況下，行動裝置8可以以單個消息傳輸發起測量，從而向消息添加傳輸的時間戳（例如，時間或時間和日期）。另一方面，如果測量不是基於經同步的或公共的時鐘，錨或參考節點6仍舊可以通過從行動裝置8回彈單獨的消息並且確定往返飛行時間來執行測量。後者可以牽涉來自嘗試測量的節點的協調。

在信號強度測量的情況下，同樣存在用於實現這些的不同選項。從信號強度確定距離是基於信號強度在源與目的地之間的（在該情況下是在行動裝置8與錨或參考節點6之間的）空間之上的縮減的。這可以例如基於所接收的信號強度與所傳輸的信號強度的在先知識（即如果節點6或行動裝置8被已知或者假定總是以給定強度傳輸）、或者與嵌入在信號自身中的所傳輸的信號強度的指示、或者與經由另一信道（例如經由位置伺服器14）傳送至進行測量的節點6或設備8的所傳輸的信號強度的比較。

這些方案或其它方案中的任何一個或組合可以結合本文所公開的系統應用。無論選擇什麼方案，一旦這樣的信號測量結果從多個錨節點6中的每一個或者在此處可用，則使用諸如三邊測量、多邊測量、三角測量和/或基於指紋的技術之類的技術來相對於位置網絡4確定行動裝置8的位置是可能的。

此外，錨節點6（或更一般地，參考節點）的「絕對」位置是已知的，並且被存儲為由位置伺服器14維護的位置資料庫中的輔助數據。絕對位置是節點在物理環境或框架中的物理位置，其例如在地裡位置方面是已知的，所述地裡位置諸如是地球或地圖上的位置、或者建築物或綜合設施的平面布置圖上的位置、或者任何真實世界參考框架。

通過組合行動裝置8的相對位置與使用在計算中的錨節點6的已知位置，然後可能的是確定行動裝置8的「絕對」位置。再次，絕對位置是設備在物理環境或框架中的物理位置，例如在地球或地圖上的位置、或者在建築物或綜合設施的平面布置圖上的位置、或者具有比簡單地單獨已知相對於位置網絡4的位置更廣泛的含義的任何更加有意義的真實世界參考框架方面的地理位置。

在實施例中，節點6的絕對位置可以以人類可理解的形式存儲和/或行動裝置8的絕對位置可以以人類可理解的形式輸出。例如，這可以使得用戶10能夠被提供有他或她的位置的有意義的指示，和/或可以使得基於位置的服務的管理員能夠定義用於授予或禁止對服務或服務的諸方面的訪問的規則。可替換地，對於節點6和/或行動裝置8的位置而言可能的是僅以計算機可讀形式被表述，例如以便內部使用在基於位置的服務的邏輯內。

在以設備為中心的方案中，行動裝置8通過查詢位置伺服器14（例如經由無線接入點12）來查找相關節點6的位置，或者可替換地可以從每一個節點6接收相應位置連同信號。行動裝置8然後執行計算以在設備8自身處確定（相對於位置網絡4和/或絕對化地）其的自身位置。另一方面，在以網絡為中心的方案中，節點6向位置伺服器14（例如經由無線接入點12）提交它們進行的信號測量，並且位置伺服器14在伺服器14處執行設備位置的計算（再次相對於位置網絡4和/或絕對化地）。在混合方案的示例中，行動裝置8可以對來自節點6的信號進行測量但是以原始或經部分處理的形式將它們提交至位置伺服器14以用於要在那裡執行或完成的計算。

典型地，需要來自至少三個參考節點的信號測量結果，儘管如果將其它信息考慮在內的話則有時基於兩個節點而排除不可能或不太可能的解是可能的。例如，如果假定位置被約束到單一級別（例如，地平面或建築物的給定樓層），來自任何一個給定節點6的測量結果定義行動裝置8可以位於的點的圓圈。兩個節點給出兩個圓圈，其交叉給出行動裝置8可以位於的兩個可能的點。三個節點和三個圓圈足以給出三個圓圈的交叉處的無歧義的解（儘管更多可以用於改進精確度）。然而，僅利用兩個節點，有時可能能夠將那些點中的一個忽視為不太可能或不可能的解，其例如是用戶10不具有對其的訪問權或者不可能到達的區域中的點，或者與用戶10的繪製軌跡（路徑）不一致的點（例如，通過「航位推測法」來排除）。關於三維定位可以做出類似的評述：嚴格地，定義四個球形的四個節點對於獲取無歧義的解是必須的，但是如果可以調用附加的信息則有時可以基於更少的節點做出估計。假定用戶10被約束到特定級別以約束到二維問題是這樣的信息的示例。作為另一示例，可以假定用戶10被發現在多個分立樓層中的一個上，和/或航位推測法類型方案可以用於排除用戶路線中的不太可能的跳動。

要指出的是，圖2示出所有方向上的箭頭以說明以設備為中心或以網絡為中心的方案的可能性。通過比較的方式來描述以網絡為中心的、以設備為中心的和混合的方案，但是本公開具體地涉及以移動為中心的方案，其中至少最終位置計算在行動裝置8而不是主位置系統的位置伺服器14處被執行。

隱私正在成為這些室內位置確定系統中的日益重要的問題，因為用戶的行為可以基於他們拜訪哪裡、他們何時拜訪這些位置以及他們在特定位置（例如，特定室內位置）中停留多久而被連續地追蹤。因此，消費者和政府監管部門已經日益表達限制位置確定的自動手段的需要。進行位置確定的以網絡為中心的方案是一個這樣的示例，其中用戶不能容易地約束何時他們被確定位置和出於什麼目的。

另一方面，以設備為中心的定位系統向用戶提供在他們何時被定位以及允許伺服器14訪問他們位置方面的更多控制。然而，存在以設備為中心的定位的兩個子類：被輔助的實現和獨立的實現。對於以設備為中心的方式確定位置的行動裝置8，它要求輔助數據，其例如包括關於參考節點6的定位的細節（使得行動裝置8可以將相對於節點6計算的定位轉變成在某個其它參考框架中的「絕對」位置，如以上所討論的）。

以下描述的實施例中的輔助數據的主要組成部分是用於基於所使用的位置確定算法計算定位的必需信息，並且因而輔助數據將至少包括參考節點6的定位（用於三邊測量或三邊測量算法等）或指紋比對數據（用於基於指紋的算法）。然而，將領會到，這不一定對所有可能的實施例都是限制性的。可選地，可以取決於如何處置輔助而存在其它輔助數據，例如如果牽涉在行動裝置8處進行高速緩存，針對每一個節點6的輔助數據可以包括版本化和/或期滿數據（諸如期滿日期和/或時間），其指定其中允許行動裝置使用來自相應節點的信標信號的限制期。另一示例將是指定哪些行動裝置8有權使用來自相應節點6的信標信號以用於位置確定的授權數據，諸如由行動裝置要求以使用相應信標信號的某個授權級別。在一些情況下，其甚至可以是行動裝置8已經知曉參考節點6的定位，但是僅要求一個或多個這樣的其它類型的輔助數據以完成位置估計。

無論什麼輔助數據對於所討論的系統而言是必需的，行動裝置8都可以基於所測量的參考節點6的標識符而從位置伺服器14請求輔助數據，或者使用行動裝置上的離線資料庫。伺服器輔助實現方式要求行動裝置8從位置伺服器14查找輔助數據，而獨立實現方式僅使用本地存儲在行動裝置上的這樣的信息的資料庫。

這些變型提供不同級別的隱私。在被輔助的情況下，行動裝置8需要主動使用位置伺服器14以便能夠計算最終位置，並且因而位置伺服器14可以基於正請求針對其的輔助數據的節點6的位置而潛在地推斷行動裝置8的位置（即便用戶不希望公開它）。另一方面，完全獨立的情況提供更高級別的隱私，因為位置在完全不必推遲到位置伺服器14的情況下被計算，並且如果期望的話，僅向外部服務16發布定位（如果不，則所計算的定位可以仍舊利用離線地圖等而直接使用在行動裝置8上）。然而，儘管這提供更多隱私，但是在數據輸送要求、行動裝置8上的存儲空間和/或如果參考節點6的網絡已經改變（例如，如果一個或多個節點已經被移動、添加或移除）則輔助數據的新鮮度方面存在其它缺點。其還使得這樣的數據易被競爭者盜用。

圖3圖示了典型的以設備為中心、被輔助的位置確定。在步驟100處，位置伺服器14向參考節點6的網絡4發送位置網絡配置。該步驟可以在初始試運行步驟中執行，和/或可以是保持節點6最新的進行中的過程。這可以像設置用於每一個節點6的id那樣簡單。

在步驟102處，行動裝置從接收自那些節點的信號讀取多個節點6的id，以及測量這些信號的性質，諸如rssi。基於id，在步驟104處，行動裝置8從位置伺服器14請求適當的輔助數據。作為響應，在步驟106處，位置伺服器14向行動裝置8報告回所請求的輔助數據，並且行動裝置8基於所收集的信號測量結果和從伺服器14報告的節點位置而計算其自身的位置。

即便定位基於測量結果和輔助數據而在行動裝置8上被計算，但是針對特定參考節點6的特定id請求輔助數據這一事實已經向位置伺服器14提供了行動裝置8的定位的良好估計。另一方面，完全脫離伺服器14將是不切實際的，因為離線存儲所有輔助數據在移動存儲空間方面是相當低效的。因此，僅為所需要的節點id提供輔助數據。不向行動裝置提供完整的輔助資料庫的其它原因在於，輔助需要是最新的，並且因為防止該有價值的數據向公眾或競爭者洩露將是合期望的。

以下提供用於以以下的高效方式保護被輔助的以設備為中心的定位系統中的隱私，所述方式不要求將所有輔助數據離線存儲在行動裝置8上，而且不使得對於位置伺服器14而言容易從所請求的輔助數據推斷行動裝置8的清楚位置。

如圖4和5中圖示的，附加於主（第一）位置系統4、14，依照本公開的實施例的經修改的技術利用操作在相同環境（例如，相同室內空間）內的可替換的粗略位置系統18、20。該第二位置系統18、20提供比由第一位置系統4、14提供的定位更加粗略的行動裝置8的粗略定位。

由第二（副）位置系統18、20提供的粗略位置用於標識在相對於行動裝置8的某個周圍地區內的第一位置系統4、14的那些參考節點6中的一些或全部。第一（主）位置系統的位置伺服器14響應於來自行動裝置8或來自第二位置系統的伺服器20的組合請求，基於如使用第二位置系統18、20確定的粗略位置而向行動裝置8提供針對第一網絡的這些參考節點6的輔助數據，而不是行動裝置8提交它要求針對其的輔助數據的參考節點6的諸id。

在實施例中，第二位置系統包括與第二網絡18的參考節點通信的第二位置伺服器20。第二伺服器20至少是分離的邏輯伺服器，其可以與第一伺服器14運行在相同的伺服器單元中的一個或多個上或者運行在一個或多個分離的伺服器單元。

如同第一網絡4的參考節點6，第二位置網絡18的參考節點也可操作成至少出於位置確定的目的向和/或從行動裝置8傳送信號。如關於第一系統4、8、14討論的類似通信選項（wi-fi、zigbee等）可以應用於在第二系統中牽涉的元件8、18、20之間的這些通信，或者可以使用其它選項（例如，近場通信nfc技術，諸如rfid標籤）；並且實現第一系統4、8、14中的任何通信的手段可以與實現第二系統8、18、20中的任何通信的那些中的任何一個相同或不同。而且，執行位置確定的手段（三角測量、三邊測量、多邊測量和/或基於指紋比對的測量（諸如所接收的信號強度、飛行時間和/或到達角度））對於第一和第二位置系統而言可以是相同或不同的。例如，當第二位置系統執行更粗略的位置估計時，其可以通過檢測行動裝置8最靠近第二網絡18的哪個節點來簡單地工作。

第二位置系統18、20可以是專用位置系統，包括出於獲取行動裝置8的粗略位置的目的而引入的第二參考節點的分離的網絡18。例如，第二位置網絡18可以包括rf-id標籤的網絡，行動裝置可以掃刷它以確定其接近於的標籤的id。行動裝置8然後可以在將標籤id映射到相應標籤的位置的資料庫中查找標籤的id（例如，通過從第二伺服器20或從行動裝置8上的本地存儲訪問該資料庫）。可替換地，標籤可以在其傳達的信號中明確指示其位置（即不要求查找表），例如採用對行動裝置8可理解的某種格式（諸如文本串）（因此這也可以是人類可讀的）的諸如「家具用品部門，bob的購物廣場」之類的標記。無論何種方式，行動裝置8然後將行動裝置的粗略位置估計為所掃刷的標籤的位置達至少一段時間，例如直至行動裝置8接下來掃刷第二網絡18的另一標籤，或者可能直至期滿時間期滿。類似的技術可以通過使用其它類型的短程參考節點（不僅僅是rf標籤或其它這樣的nfc節點）的第二網絡被採用，例如藍牙、編碼光或ir信標。

另一可能性是，專用第二系統18、20使得行動裝置能夠以與第一系統4、14類似的方式確定位置，諸如基於在第二伺服器20處執行的三角測量、三邊測量、多邊測量或指紋比對；但是其中該估計比第一個所執行的更粗略，例如因為第二網絡18的節點比第一網絡4的節點被大幅更稀疏地填入，或者因為位置計算在第二伺服器處故意拖後腿（故局限於大幅粗略的量化）。

可替換地，取代第二網絡18是分離的網絡，第二位置網絡18可以是虛擬分離的位置網絡，其事實上由與第一網絡4相同的物理參考節點6中的一些或全部構成。在該情況下，第二位置系統可以使用與第一系統4、14不同的節點6的標識符的系統。例如，還充當第二位置網絡的節點的每一個節點6可以附加地被分配（附加於用於第一位置系統4、14的id）次要id，諸如標記、人類可讀標記，其在第二網絡的節點之中是唯一的。例如，節點可以作為行動裝置8可以在存儲於第二伺服器18上的資料庫或行動裝置8上的本地資料庫中查找的分離id進行發射，以查找第二節點的節點的粗略位置，或者相應節點的位置可以在來自第二網絡18的節點的信號中被明確地發信號通知。

與關於專用網絡所討論的類似的選項可以適用：例如行動裝置可以簡單地確定它最靠近第二網絡18的哪個節點並且取該節點的位置作為行動裝置自身位置的粗略估計。例如，第二網絡18的每一個節點可以被分配諸如「家居用品，bob的購物廣場」之類的標記，其對行動裝置8（並且可選地還對人類）是可理解的。而且，人類可讀標記可以在行動裝置8上向用戶顯示，因此存在雙重功能。可替換地，替代於使用信標id和人類可讀標記，第一和第二系統一起可以實現地址層次結構；例如，比如在ip地址或類似物中，其中最重要的部分指示一般區域，以便提供第二更粗略的系統18、20，並且不太重要的部分指示需要用於第一、更精細的系統4的精確信標id。例如，地址可以採取形式14:123.253.102.xxx，其中第一部分用作「粗略」標識符以得到最後的「xxx」節點6的翻譯。

或者再一次，另一可能性是第二系統18、20使得行動裝置能夠以與第一系統4、14類似的方式被確定位置，諸如基於在第二伺服器20處執行的三角測量、三邊測量、多邊測量或指紋比對；但是其中該估計比由第一個執行的估計更粗略，例如因為僅節點6的稀疏子集用於虛擬第二網絡18，或者因為位置計算在第二伺服器20處故意拖後腿。

作為又一可替換方案，第二位置系統可以與第一網絡4分離，並且可以是出於獲取行動裝置8的粗略位置的目的而被採用的預先存在的系統，無論預先存在是出於位置確定的目的還是另一目的。例如，第二位置網絡18的節點可以包括移動蜂窩網絡的基站（小區塔），其主要目的是做出行動電話呼叫、發送sms消息等；和/或包括無線接入點，諸如wi-fi接入點，其主要目的是提供對網際網路的無線接入。

由第二位置確定網絡提供的粗略位置確定可以以以網絡為中心的方式或以設備為中心的方式被實現。

對第二位置系統的以網絡為中心的方案在圖4和6中圖示。在此，關於第一網絡4報告針對哪些參考節點6的輔助數據的選擇由實現在第一位置系統的伺服器14處的控制器26做出，並且將所選輔助數據從第一位置網絡4的伺服器14報告給行動裝置8上的位置確定模塊22。這些模塊可以實現在存儲和布置成分別在伺服器14和行動裝置8處運行的軟體中，或者可以實現在硬體中，或者以硬體和軟體的任何組合被實現。

在步驟110處，第二位置系統的位置伺服器18向第二位置網絡20的參考節點發送位置網絡配置。這包括向第二位置網絡18的每一個節點分配id或標記（例如「家居用品，bob的購物廣場」）。如步驟100那樣，該步驟可以在初始試運行步驟中執行，和/或可以是保持節點6最新的進行中的過程。在實施例中，這可以是與步驟100相同的步驟的部分（例如，其中使用分層地址的系統），或者其可以是分離的步驟。

在步驟112處，第二位置網絡18的一個或多個參考節點接收從行動裝置8發送的信號，並且對該信號進行測量，諸如其所接收的信號強度、飛行時間和/或到達角度。在步驟114處，第二網絡18的（多個）相關節點向第二位置系統的伺服器20傳輸這些一個或多個測量結果，伺服器20使用這些來確定針對行動裝置8的當前位置的粗略位置估計。例如，伺服器20可以執行三角測量、三邊測量、多邊測量和/或指紋比對類型位置估計，但是然後將該結果輸出到比它被計算的更低的解析度，或者添加故意的誤差。可替換地，第二位置系統的伺服器20可以基於可替換類型的位置確定技術或模態來執行其位置估計，所述可替換類型的位置確定技術或模態本質上固有地比由第一位置系統4、14使用的更粗略，其例如通過簡單地檢測行動裝置8最靠近第二位置網絡18的節點中的哪個，並且取該節點的位置作為行動裝置位置的粗略估計來實現。可替換地或附加地，第一位置網絡4可以基於rf信號進行操作，而第二位置網絡18基於編碼光。要指出的是，粗略位置估計可以通過以任何方式具有大幅更大的誤差或更低的解析度、粒度、精度或精確度而比最終的精細估計更粗略。

在步驟118處，第二位置系統的位置伺服器20向第一位置系統的伺服器14發送粗略位置估計。該通信可以通過任何手段，諸如通過網際網路、或經由環境2中的本地有線或無線網絡。

第一位置系統的伺服器14包括存儲針對第一位置網絡4的無線參考節點6中的每一個的輔助數據的資料庫24。在步驟116處，第一位置系統的伺服器14處的控制器26然後使用由第二位置系統18、20提供的粗略位置來標識相對於行動裝置8的某個已定義的周圍地區內的第一位置系統4、14的那些參考節點6，無論是在預定周圍地區還是動態確定的周圍地區內。這可以以任何方式基於針對行動裝置8的粗略位置估計被定義，其諸如通過在粗略位置估計的某個半徑內、在沿路徑相對於粗略位置估計的某個距離內，或者在與行動裝置8處於相同的建築物、房間或地帶內的基礎上被實現。第一系統的位置伺服器14處的控制器26現在從其資料庫24中的數據之中查找針對第一網絡4的所有所選節點6的輔助數據，並且向行動裝置8報告該所選輔助數據。行動裝置8然後可以使用所接收的輔助數據，連同行動裝置8自身從第一位置網絡4的參考節點6取得的測量結果，以計算其自身的位置（在比由第二位置系統18、20提供的粗略估計更精細的程度上）。

對第二位置系統的可替換的、以設備為中心的方案在圖5和7中被圖示。在此，關於要檢索針對第一網絡4的哪些參考節點6的輔助數據的選擇可以由實現在行動裝置8上的控制器26做出，其中將所選輔助數據從第一位置網絡4的伺服器14檢索到行動裝置8，以用於輸入到行動裝置8上的位置確定模塊22。再一次，這些模塊可以實現在存儲並且布置成分別在伺服器14和行動裝置8上運行的軟體中，或者可以實現在硬體或硬體和軟體的任何組合中。

在步驟122處，行動裝置從第二位置網絡18的參考節點中的一個或多個接收信號，並且對每一個信號進行測量，諸如其所接收的信號強度、飛行時間和/或到達角度。在步驟124處，行動裝置8訪問第二位置伺服器20以查找第二位置網絡18的（多個）相關參考節點的輔助數據（例如，（多個）相應位置），並且在步驟126處，第二系統的伺服器20將該數據返回到行動裝置8。行動裝置8上的位置模塊22然後可以基於從第二位置網絡的節點取得的所述一個或多個測量結果連同從第二位置系統的伺服器查找的（多個）位置來確定其粗略位置。例如，位置確定模塊22可以執行三角測量、三邊測量、多邊測量和/或指紋比對類型位置估計，但是然後將結果輸出到比其被計算的更低的解析度，或者添加故意的誤差。可替換地，位置確定模塊22可以基於可替換類型的位置確定技術或模態來執行粗略位置估計，所述可替換類型的位置確定技術或模態本質上固有地比由第一位置系統4、14使用的更粗略，其例如通過簡單地檢測行動裝置8最靠近第二位置網絡18的節點中的哪個，並且取該節點的位置作為行動裝置位置的粗略估計被實現。

註：在一些實施例中，例如如果估計被以以網絡為中心的方式執行但是被故意的粗略量化「拖後腿」，第二伺服器20可以潛在地更精細地知曉行動裝置的位置，如果其操作者選擇這樣做的話。然而，在這樣的情況下，如果第二伺服器20的操作者比第一伺服器14更加值得信任的話，該技術可能仍舊有用。

在步驟130處，行動裝置8基於粗略位置估計而向第一位置系統的伺服器14提交針對第一位置網絡4的節點6的子集的輔助數據的請求。該子集被標識為相對於行動裝置8的某個已定義周圍地區內（無論是在預定周圍地區內還是在動態確定的周圍地區內）的第一位置系統4、14的那些參考節點6。再一次，這可以以任何方式基於針對行動裝置8的粗略位置估計被定義，其諸如通過處於粗略位置估計的某個半徑內、處於沿路徑相對於粗略位置估計的某個距離內、或者在與行動裝置8處於相同的建築物、房間或地帶內的基礎上被實現。在實施例中，行動裝置8上的控制器26執行關於第一位置網絡的哪些節點6在所期望的子集中的該確定，並且向第一位置系統的位置伺服器14提交標識該子集的組合請求。可替換地，行動裝置8向第一位置系統的位置伺服器14提交粗略位置估計，並且伺服器14確定該子集。

無論何種方式，在步驟132處，第一位置系統的位置伺服器14在其資料庫24中查找針對節點6的所請求的子集的輔助數據，並且將該數據返回到行動裝置8，其中其被輸入到位置確定模塊22。行動裝置8然後可以使用所接收的輔助數據連同行動裝置8自身從第一位置網絡4的參考節點取得的測量結果（步驟102），以計算其自身的位置（再一次，在比由第二位置系統18、20提供的粗略估計更精細的程度上）。

在另一可替換的實現方式中，粗略位置估計可以不基於包括不同的參考節點的第二集合的分離的、第二位置網絡18被執行；而是基於主（第一）位置網絡的節點6中的一個或多個，但是使用與用於最終（更精細的）位置估計不同類型的位置確定技術或模態。例如，如果節點6中的每一個是能夠發射rf和編碼光的照明器，精細位置估計可以基於rf信號，而粗略估計基於編碼光被執行。可替換地或附加地，精細位置估計可以基於諸如三角測量、三邊測量、多邊測量和/或指紋比對之類的要求來自某個最小複數數目的節點6的信號測量結果的技術；而粗略估計可以僅基於一個節點6，或者少於用於第一類型的位置估計所必需的最小值。例如，粗略位置估計可以通過檢測行動裝置8最靠近節點6中的哪一個被執行。作為另一示例，來自參考節點6中的一個或多個的信號（例如，編碼光信號）可以包括標識相應節點的標識符，其部分可以是「區代碼」，從而允許區位置數據從第二伺服器20的檢索。或者相應節點6的粗略獲得的位置（諸如它位於什麼區中）甚至可以被明確地編碼到來自節點6中的一個或多個的信號中（明確的是其可由行動裝置8在沒有相應輔助數據的情況下解譯）。

無論通過什麼手段執行粗略位置估計，以下內容現在描述可以結合以上技術中的任何一個使用的一些可選的附加特徵。

在實施例中，行動裝置8的用戶10可以基於所需要的隱私的級別和在行動裝置8上可用的存儲空間而選擇可替換的位置系統18、20的粗略度；和/或行動裝置8的用戶10可以再一次基於所需要的隱私的級別和在行動裝置8上可用的存儲空間來選擇請求針對其的輔助數據的粗略位置的周圍地區的大小。也就是說，行動裝置8可以選擇它的位置應當由第二伺服器20（或當以設備為中心的方式完成時由自身）多粗略地計算，並且向第一位置伺服器提供具有所選粗略度的位置。該決定可以基於移動用戶10需要的隱私的級別和/或行動裝置上存儲更大量的輔助數據的可用存儲空間。另外，行動裝置8可以選擇應當提供針對其的輔助數據的周圍地區的大小以減少與位置伺服器的交互。

可替換地或附加地，在實施例中，第一位置系統的位置伺服器14可以實現一個或多個策略以設置每個請求將被提供的最大輔助數據（針對第二位置系統的以網絡為中心的方案中的請求118，或者以設備為中心的方案中的請求130），並且即使由移動用戶做出更大請求也實施該策略。第一系統的位置伺服器14還可以關於該策略通知行動裝置8使得移動用戶10可以決定是否使用用於位置確定的特定位置伺服器14，或者如果可能的話是否使用可替換方案。

如以上提到的，可以由本文所公開的實施例提供的一個優點（除其它之外）在於，不向公眾或競爭者洩露有價值的輔助數據的完整資料庫（例如，節點位置）。然而，要指出的是，即便使用以上技術，仍舊存在不講道德的一方可以通過從多個位置系統地收集數據或者通過與多個其他用戶同謀組合提供給那些用戶的行動裝置的輔助數據或者甚至通過偷聽由自身不願意或者不知道該動作參與者的多個非同謀用戶接收的輔助數據來重建資料庫或其重要部分的可能性。在實施例中，可以包括一個或多個另外的可選安全特徵以便使同謀和/或偷聽更加困難。

在實施例中，節點的位置（或其它輔助數據）可以在位置伺服器14處加密並且以經加密的形式發送至行動裝置8，要求行動裝置8解密。例如，每一個行動裝置8可以被提供有私鑰/公鑰對，第一伺服器14布置成使得所有節點6的位置（或其它輔助數據）使用行動裝置8的密鑰對的公鑰被「加密」，使得其它設備將不能夠訪問該數據。例如，密鑰可以通過使用x.509公鑰證書被與以網絡為中心的設備共享。或者可替換地，輔助數據可以使用第一伺服器14的私鑰/公鑰對的私鑰被加密，並且公鑰僅被提供給期望的、合法的行動裝置8以供解密。

對數據加密僅解決偷聽者問題，沒有解決同謀，除非行動裝置實施不共享經解密的數據的策略，因為同謀方可以與其它同謀方共享經解密的數據，從而使加密無效。這樣的策略可以通過運行可信平臺的行動裝置8上的數字權限管理技術被實施。另外，同謀可以通過（i）檢測伺服器側上的可能欺詐行為（例如，通過檢測針對輔助數據的請求的系統模式）或者（ii）使分布式輔助數據「陳舊」使得同謀價值較小而被抑制。選項（ii）牽涉定期地（例如周期性地或以隨機定時地）更新第一伺服器14處的輔助數據的某個關鍵性質，諸如通過改變加密或者改變節點id到節點6的映射。另一可能性是在信標信號中包括版本號，使得如果版本增加，行動裝置8被要求請求新的「粗略」和/或「精細」粒度數據而不是使用其本地高速緩存的數據。

將領會到，已經僅通過示例的方式描述了以上實施例。本領域技術人員在實踐所要求保護的發明時，通過研究附圖、公開內容和隨附權利要求，可以理解和實現對所公開的實施例的其它變型。在權利要求中，詞語「包括」不排除其它元件或步驟，並且不定冠詞「一」或「一個」不排除多個。單個處理器或其它單元可以履行權利要求中記載的若干項的功能。在相互不同的從屬權利要求中記載某些措施的僅有事實不指示這些措施的組合不能用於獲益。電腦程式可以存儲/分布在合適的介質上，諸如與其它硬體一起或作為其它硬體的部分被供應的光學存儲介質或固態介質，但是還可以以其它形式分布，諸如經由網際網路或其它有線或無線電信系統被分布。權利要求中的任何參考標記不應當解釋為限制範圍。