以網絡為中心的定位的製作方法

2024-01-29 08:47:15 2

本發明涉及用於確定行動裝置的位置的定位網絡。

背景技術：

在室內定位系統中，無線設備諸如移動用戶終端的位置能夠相對於包括多個錨無線電設備的定位網絡來確定。這些錨是無線節點，其位置是事前已知的，典型地被記載在能夠被查詢以查找節點的位置的位置資料庫中。錨節點因而充當位置的參考節點。對於在行動裝置和多個錨節點之間傳輸的信號（典型地，RF信號）進行測量，例如相應信號的RSSI（接收器信號強度指示符）、ToA（到達時間）和/或AoA（到達角）。如果給定這樣的來自三個或更多節點的測量，則移動終端的位置可以使用技術諸如三邊測量、多邊測量、三角測量和/或基於指紋的技術（比較當前測量與在整個環境的已知位置上進行的以前採樣測量的「指紋」）、相對於定位網絡來確定。如果給定移動終端的相對位置和錨節點的已知位置，則這反過來允許行動裝置的位置以更絕對的條件、例如相對於地球儀或地圖或樓層平面圖來確定。

與室內定位一樣，也知道其它類型的定位系統，諸如GPS或其它的基於衛星的定位系統，其中衛星的網絡充當參考節點。如果給定來自多個衛星的信號測量以及那些衛星的位置的知識，則行動裝置的位置可以基於相似原理來確定。

設備的位置的確定可以根據「以設備為中心的（device-centric）」方案或「以網絡為中心的（network-centric）」方案來執行。根據以設備為中心的方案，每一個參考節點發射可以被稱為信標或信標信號的相應信號。行動裝置對於它從錨節點接收的信號進行測量、從位置伺服器獲得那些節點的位置並且在行動裝置本身上執行計算以確定它自己的位置。另一方面，根據以網絡為中心的方案，錨節點用於對於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。混合或「輔助」方案也是可能的，例如，其中行動裝置進行原測量但是將這些測量轉發至位置伺服器，以計算其位置。

定位系統的一種應用是：在無線行動裝置被發現定位在與照明或其它設施相關聯的特定空間區域或地區中的條件下，自動地給該無線行動裝置提供對於諸如照明系統之類的設施的控制的接入。例如，在無線用戶設備被發現定位在房間內並且請求接入的條件下，可以給該無線用戶設備提供對於那個房間中的照明的控制的接入。一旦無線用戶設備已被定位並被確定位於有效區域內，則經由照明控制網絡給那個設備提供控制接入。基於位置的服務或功能的其它示例包括室內導航、基於位置的廣告、服務提醒或其它的位置相關信息的供應、用戶跟蹤、資產跟蹤或支付道路通行費或者其它的位置相關的支付。

技術實現要素：

可能具有各種原因來挑選以網絡為中心的方案而非以設備為中心的方案，例如，以減少行動裝置上的負擔，從而避免由於行動裝置而引起的位置欺騙，或者因為操作者希望跟蹤行動裝置的位置而不必依賴於行動裝置或者其用戶被明確牽涉到。

然而，以網絡為中心的方案也意味著：當諸如室內定位或者導航系統之類的定位系統使用許多錨節點來同時確定許多行動裝置的位置時，大量的測量報告隨後將從錨節點傳輸到位置伺服器。因而，具有的可能性是：當行動裝置的數量和/或錨節點的數量變得相對高時，網絡擁塞可能增加而超出可接受的水平。例如，在無線定位網絡中，錨節點經由無線鏈路向位置伺服器發送信號測量報告，而這可能導致通過無線接口的擁塞。

直到最近，用於在定位中使用的錨節點或其它參考節點已被相對稀疏地放置，並且這樣的由於這種類型的倍增效應而引起的擁塞還沒有作為問題被注意到。然而，在本文認識到：這樣的問題可能越來越多地出現，這是因為用於定位的新的應用導致增加密度的錨節點和/或使用錨節點的行動裝置。例如，如果錨節點被集成在照明系統的相應照明器中，那麼錨節點的數量典型地將是非常高的，因此跟蹤大量的行動裝置很可能造成嚴重的網絡擁塞。擁塞也可以發生在許多其它類型的定位網絡和/或其它應用中。

以下提供可以藉此減少由於這樣的測量倍增效應而引起的擁塞的方法和裝置。

根據在本文公開的一個方面，提供包括位置伺服器、定位模塊和節點管理器的系統。位置伺服器包括網絡接口，其可操作來接收從定位網絡的多個參考節點（例如，錨節點）提交的測量報告，每一個測量報告記錄(reporting)由這些參考節點之中相應的參考節點從行動裝置或者多個行動裝置之中相應的行動裝置接收的信號的測量。定位模塊被配置成基於多個測量報告之中的至少一些測量報告（在給定相應的參考節點的位置的知識的情況下）來確定一個或多個行動裝置的位置。定位模塊可以在位置伺服器中進行實現。節點管理器被配置成：依賴於針對這些行動裝置之中的一個或多個行動裝置的位置的確定的相關性的測量，控制是否和/或何時從這些參考節點之中的一個或多個參考節點提交多個測量報告之中的一個或多個測量報告。節點管理器可以在位置伺服器中或者在一個或多個個別的錨節點中（例如，以分布式的形式在這些錨節點之中的一些或全部錨節點之中的每一個錨節點中）進行實現。

相關性的測量可以採用各種方式來實現。在更近的節點傾向於在確定行動裝置的位置時是更有用的基礎上，一個示例是相應的參考節點至相應的行動裝置的距離的測量。可以例如基於在相應的參考節點上從相應的行動裝置接收的信號的信號強度或飛行時間來測量距離。

也具有各種方式來基於這樣的測量實現控制。例如，在實施例中，由節點管理器進行的控制可以包括控制提交這些測量報告之中的一個或多個測量報告的時間，其中該時間取決於相關性的測量。這樣，從該（多個）參考節點到位置伺服器的一個或多個測量報告的提交可以相對於這些測量報告之中的一個或多個其他測量報告的提交在時間上進行交錯（stagger），從而減少擁塞或者至少減少擁塞的可能性。這種控制可以通過延遲提交這些測量報告之中的一個或多個測量報告的時間來執行。在實施例中，延遲可以與相關性的測量逆相關。例如，延遲可以與相關性的測量成反比或者根據某一其它關係（即，籍此來自被視為不太相關的節點的報告被給予較長延遲並且反之亦然的任何關係）而逆相關。

作為另一示例，由節點管理器進行的控制可以包括：制止（suppress）來自所述參考節點之中針對其的相關性的測量未超過閾值、例如未在有關距離的測量的閾值諸如閾值信號強度或飛行時間之外（即，指示大於某一距離）的參考節點的報告。

作為確定相關性的另一示例，參考節點可以被分為地理組，並且所述相關性的測量可以包括有關相應的參考節點屬於哪個組的識別。

在這樣的實施例中，由節點管理器進行的控制可以包括：確定所述參考節點之中最相關的參考節點，識別所述最相關的參考節點的地理組，以及（相對於來自確實屬於所識別的組的參考節點的測量報告）制止來自不屬於所述所識別的組的參考節點的測量報告的提交。例如，相關性的測量可以包括（例如，基於信號強度或飛行時間）相應的參考節點至相應的行動裝置的距離的測量以及地理組的識別二者；並且由節點管理器進行的控制可以包括：基於距離的測量來確定所述參考節點之中最近的參考節點，識別所述最近的參考節點的地理組，以及（再次，相對於來自所述所識別（的組）的參考節點的測量報告）制止來自不屬於所識別的組的參考節點的測量報告的提交。

在另一示例中，相關性的測量可以包括：確定定位模塊已經具有足夠數量的所述測量報告來以期望的精度確定所述一個或多個行動裝置之一的位置。在這種情況下，由節點管理器進行的控制可以包括：響應於確定定位模塊具有足夠數量的測量報告，制止記錄來自這些行動裝置之中的所述行動裝置的信號的測量的所述測量報告之中後續的測量報告的提交。

在又一示例中，節點管理器可以被配置成預測路徑並從而預測所述一個或多個行動裝置之一的未來位置，相關性的測量包括針對未來位置的相關性的測量，並且節點管理器被配置成依賴於針對未來位置的相關性的測量來執行所述控制。

根據在本文公開的另一方面，提供用於與定位網絡相關使用的電腦程式產品，其中能夠從多個參考節點向位置伺服器提交測量報告，每一個測量報告記錄由這些參考節點之一從一個或多個行動裝置之一接收的信號的測量，並且其中位置伺服器基於所述多個測量報告之中的至少一些測量報告來確定這些行動裝置之中的一個或多個行動裝置的位置。電腦程式產品包括代碼，其被收錄在計算機可讀取存儲介質上並被配置，以便當在位置伺服器上或者在這些參考節點之中的一個或多個參考節點上被執行時執行以下操作：依賴於針對這些行動裝置之中的一個或多個行動裝置的位置的所述確定的相關性的測量，控制是否和/或何時從這些參考節點之中的一個或多個參考節點提交所述多個測量報告之中的一個或多個測量報告。

根據在本文公開的另一方面，提供用於在定位網絡中使用的多個參考節點之一，其中能夠從多個參考節點向位置伺服器提交測量報告，每一個測量報告記錄由這些參考節點之一從一個或多個行動裝置之一接收的信號的測量，並且其中位置伺服器基於所述多個測量報告之中的至少一些測量報告來確定這些行動裝置之中的一個或多個行動裝置的位置。這些參考節點之中的所述參考節點包括節點管理器，其被配置成：依賴於針對這些行動裝置之中的一個或多個行動裝置的位置的所述確定的相關性的測量，控制是否和/或何時從這些參考節點之中的所述參考節點提交這些測量報告之中的一個或多個測量報告。

附圖說明

為了幫助理解本公開內容和顯示如何可以將實施例付諸實施，通過示例的方式來參考伴隨的附圖，其中：

圖1是包括室內定位系統的環境的略圖；

圖2是用於提供基於位置的服務的系統的示意框圖；

圖3是包括多個錨節點、接入點和移動終端的定位系統的示意框圖；

圖4是用於在以網絡為中心的定位系統中控制測量報告的系統的示意框圖；

圖5是用於在以網絡為中心的定位系統中控制測量報告的另一系統的示意框圖；

圖6是位置伺服器的示意框圖；以及

圖7是錨節點的示意框圖。

具體實施方式

圖1圖解根據本公開的實施例在環境2中安裝的定位系統的示例。環境2可以包括：室內空間，其包括例如家、辦公室、車間、購物中心、餐館、酒吧、倉庫、機場、車站等等的一個或多個房間、走廊或大廳；或者諸如花園、公園、街道或體育場之類的室外空間；或者諸如涼亭、塔或大帳篷之類的有頂空間；或者任何其它類型的封閉的、開放的或部分封閉的空間，諸如車輛的內部。通過圖解的方式，在圖1的示例中，所討論的環境2包括建築物的內部空間。

定位系統包括定位網絡4，其包括採用錨節點6的形式的多個參考節點，其中每一個錨節點被安裝在定位系統將操作在其中的環境2內不同的相應固定的位置上。為說明起見，圖1隻顯示在給定房間內的錨節點6，但是將意識到：網絡4可以例如在整個建築物或建築群中或者跨越多個建築物或建築群進一步延伸。在實施例中，定位系統是室內定位系統，其包括位於室內（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，這可以是其中錨節點6隻位於室內的純室內定位系統。可是在其它的實施例中，並不排除網絡4在室內和/或在室外延伸，例如也包括跨越覆蓋建築物之間的空間的諸如校園、街道或廣場之類的室外空間進行定位的錨節點6。

在更進一步的實施例中，參考節點6不一定需要被安裝在固定位置上或者是室內定位系統的專用錨節點，只要其位置仍然能夠是已知的。例如，參考節點反而能夠是WLAN的接入點12或用於定位的次要目的的蜂窩用途的基站，或者能夠是已經是或者甚至是基於衛星的定位系統的衛星的其它行動裝置。以下將依據參考節點6是室內定位系統等等的錨節點來描述，但是將意識到：這在所有可能的實施例中不一定是這樣的。並且，雖然本公開依據無線射頻（radio）來描述，但是所公開的技術可以應用於其它的模態諸如可見光、超聲或其它聲波等等。

環境2被用戶10佔據，而用戶10將無線設備8部署在他或她的個人周圍（例如，被攜帶或者位於包或口袋中）。無線設備8採用移動用戶終端諸如智慧型電話或者其它的行動電話、平板電腦或筆記本電腦的形式。在給定的時間，行動裝置8具有可以使用定位網絡4來確定的當前物理位置。在實施例中，可以假設：行動裝置8的位置實質上與用戶10的位置相同，並且在確定設備8的位置中，這事實上可以是感興趣的用戶10的位置。另一示例將是被部署在將被跟蹤的生物或對象的周圍、例如被附著在對象上或被放置在其之內的移動跟蹤設備。示例將是汽車或其它車輛或包裝箱、盒或其它容器。以下將依據移動用戶設備來描述，但是將明白：這不一定在所有的實施例中都進行限制，並且最普遍地，設備8可以是具有在不同的位置或待確定的尚未知的位置上被找到的可能性的任何無線設備。進一步，行動裝置8的位置可以與它被部署在其周圍的相關聯的用戶12、生物或對象的位置互換地來引用。

參考圖1和2，環境2也包括至少一個無線接入點或路由器12，其啟用與位置伺服器14（其包括在一個或多個站點上的一個或多個伺服器單元）進行的通信。一個或多個無線接入點12被放置，以致每一個錨節點6位於至少一個這樣的接入點12的無線通信範圍之內。以下將依據一個接入點12來描述，但是將意識到：在實施例中，相同的功能可以使用在整個環境2中分布的一個或多個接入點12和/或無線路由器來實現。無線接入點12被耦合到位置伺服器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被配置成根據諸如Wi-Fi或Zigbee之類的短距離無線電接入技術來操作，其中每一個錨節點6使用該技術能夠經由接入點12並因此與位置伺服器14無線地通信。可供選擇地，不排除能夠給錨節點6提供與位置伺服器14進行的有線連接，但是以下將依據經由接入點12等等進行的無線連接來描述。

行動裝置8也能夠經由無線接入點12、使用相關的無線電接入技術例如Wi-Fi或Zigbee來通信，並從而與位置伺服器14進行通信。可供選擇地或附加地，行動裝置8可以被配置成經由其它手段、諸如無線蜂窩網絡、諸如根據一個或多個3GPP標準操作的網絡與位置伺服器14進行通信。此外，行動裝置8能夠與恰巧在範圍內的任何錨節點6無線地通信。在實施例中，這種通信可以經由與用於和接入點12通信的相同的無線電接入技術例如Wi-Fi或Zigbee來實現，可是這在所有可能的實施例中不一定是這樣的，例如錨節點6可以可供選擇地在某一專用定位無線電技術上向行動裝置8廣播。

一般地，以下描述的通信之中的任何通信可以使用上面選項或者用於在相應的實體6、8、12、14之間通信的其它選項之中的任何選項來實現，並且為了簡潔起見，將不一定每一次都重複各種可能性。

行動裝置8包括定位模塊9，其被配置成使得行動裝置能夠根據以下來操作。定位模塊9可以採用軟體來實現，其中軟體被存儲在行動裝置8的存儲器上並且被配置，以便當在行動裝置8的處理器上被執行時執行所描述的操作。可供選擇地，並不排除：利用定位模塊9來啟用的一些或所有的功能可以採用專用硬體電路或者可配置的或可重新配置的電路來實現。

錨節點6和行動裝置8之間的信號是其測量被用於確定行動裝置8的位置的信號。在以設備為中心的方案中，錨節點6各自廣播信號，並且行動裝置8收聽，從而檢測當前在範圍中找到的那些錨節點之中的一個或多個錨節點並且對每一個錨節點進行相應的信號測量。每一個錨節點6可以被配置成重複地、例如周期地（定期）廣播其信號。針對來自每一個檢測到的錨節點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（AoA）和/或隨著距離或位置而變化的任何其它屬性的測量。飛行時間測量可以被視為比RSSI測量更直接的距離的測量，但是對於諸如三邊測量或多邊測量之類的方法而言，RSSI測量將最終或隱式或顯式被轉化為距離。

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收聽，從而檢測在當前在範圍內的那些節點6之中的一個或多個節點上的信號的實例。在這種情況下，行動裝置8可以重複地、例如周期地（定期）廣播其信號。針對來自行動裝置8的信號的每一個實例所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（AoA）和/或隨著距離或位置而變化的任何其它屬性的測量。在混合方案的一個示例中，節點6可以進行測量但是隨後將這些測量發送到行動裝置8。

對於其中開始和實施這樣的測量的方式而言，具有各種選項。例如，或者行動裝置可以發起該測量所基於的傳輸，或者網絡可以發起該傳輸。二者都是可能的，但是這對於如何實現該處理的剩餘部分、尤其對於飛行時間測量可能具有一定的影響。

飛行時間測量能夠通過建立或單向傳輸延遲或雙向傳輸延遲（往返時間，RTT）來獲得。如果網絡中所有相關的元件具有同步時鐘或者能夠參考公用時鐘，則單向延遲的測量可能就足夠了。在這種情況下，行動裝置8可以利用單個消息傳輸發起測量，將傳輸的時間戳（時間或時間+日期）添加至消息（並且優選地，消息內容上的消息散列，以阻止惡意的一方執行重放攻擊或提供假的消息時間，例如，以便獲取未授權接入）。另一方面，如果測量不是基於同步或公用時鐘，則錨或參考節點6仍然能夠通過將個別消息從行動裝置8彈回（bounce back）和確定往返飛行時間來執行測量。後者可能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，對於實現這些信號強度測量而言，也具有不同的選項。根據信號強度的距離的確定基於信號強度在源和目的地之間、在這種情況下在行動裝置8和錨或參考節點6之間的空間上的減弱。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先驗知識（即，如果節點6或行動裝置8是已知的或者被假設總是利用給定的強度來傳輸）、或者與在信號本身中嵌入的所傳輸的信號強度的指示、或者與被傳送到節點6或經由另一信道（例如，經由位置伺服器14）測量節點6的設備8的所傳輸的信號強度的比較。

這些方案或其它方案之中的任何一個方案或組合可以結合在本文公開的系統來應用。無論挑選什麼方案，一旦這樣的信號測量從多個錨節點6之中的每一個錨節點或在多個錨節點6之中的每一個錨節點上是可用的，則有可能使用技術諸如三邊測量、多邊測量、三角測量和/或基於指紋的技術來確定行動裝置8相對於定位網絡4的位置。

另外，例如從利用位置伺服器14所維護的位置資料庫中或者通過存儲在節點本身上的每一個錨節點6的相應位置而知曉錨節點6（或者更一般地，參考節點）的「絕對」位置。絕對位置是節點在物理環境或框架中的物理位置，其例如依據地理位置諸如地球儀或地圖上的位置或者建築物或建築群的樓層平面圖上的位置或者任何現實世界的參考框架而是已知的。

通過組合行動裝置8的相對位置與在計算中使用的錨節點6的已知位置，則有可能確定行動裝置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，例如依據在地球儀或地圖上的位置或者在建築物或建築群的樓層平面圖上的位置或者與僅僅知道單獨地相對於定位網絡4的位置相比而言具有更廣泛意義的任何更有意義的現實世界的參考框架的地理位置。

在實施例中，節點6的絕對位置因而可以採用人類可理解的形式進行存儲和/或行動裝置8的絕對位置可以採用人類可理解的形式進行輸出。例如，這可以使得用戶10能夠被提供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針對服務或服務的各方面的接入的規則。可供選擇地，對於節點6和/或行動裝置8的位置而言，有可能永遠只採用計算機可讀的形式來表達，例如，在基於位置的服務的邏輯內被內部使用。

在其它的實施例中，並不排除：位置永遠只是相對於定位網絡4、6來表達並且不作為更有意義的「絕對」位置來表達。例如，如果每一個錨節點6與相應的照明器進行集成或與之共同定位並且為了控制那些照明器的目的而正在確定位置，則在一些實施例中可能僅有必要相對於利用這些照明器的錨節點所定義的點的框架來確定用戶的位置（可是在其它相類似的安排中，可能仍然期望相對於建築物等等的樓層平面圖來定義照明控制區域）。

在以設備為中心的方案中，行動裝置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，或者可供選擇地，可以與來自每個節點6的信號一起接收相應的位置。行動裝置8隨後在設備8本身上執行計算來確定它自己的位置（相對於定位網絡4和/或以絕對的形式）。另一方面，在以網絡為中心的方案中，節點6（例如，經由無線接入點12）向位置伺服器14提交它們進行的信號測量，並且位置伺服器14在伺服器14上執行該設備的位置的計算（再次，相對於定位網絡4和/或以絕對的形式）。在輔助或混合方案的示例中，行動裝置8可以針對來自節點6的信號進行測量，但是以原始或部分處理的形式將這些測量提交給位置伺服器14，用於將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，可是如果考慮其它信息，則有時有可能基於兩個節點消除不可能或不太可能的解決方案。例如，如果假設該位置被約束至單個層（例如，建築物的地面層或給定樓層），則來自任何一個給定節點6的測量定義行動裝置8可能位於其上的點圓（a circle of points）。兩個節點給出兩個圓，這兩個圓的相交點給出行動裝置8可能位於其上的兩個可能的點。三個節點和三個圓對於在三個圓的相交點上給出明確的解決方案而言是足夠的（可是可以使用更多的圓來改善精度）。然而，僅利用兩個節點，有時將那些點之一作為不太可能的或不可能的解決方案而不理會（discount）可能是有可能的，其中那些點之一例如是用戶10沒有接入的區域中的點或者與用戶10的繪製軌道（路徑）不一致的點（利用「 航位推測法（dead reckoning）」進行的消除）。對於三維定位可以作出類似的評論：嚴格地，要求定義四個球體的四個節點來獲得明確的解決方案，但是有時，如果能夠調用附加的信息，則可以基於較少的節點作出估計。假設：用戶10被約束到特定層以限制到二維問題，這是這樣的信息的示例。作為另一示例，可以假設：在多個離散的樓層之一上找到用戶10，和/或可以使用航位推測法類型的方案來消除在用戶的路由中不太可能的跳躍。

無論利用什麼技術來確定位置，這個位置隨後可以用於評估是否行動裝置8被授予對於某一基於位置的服務或其它這樣的功能的接入。為此，提供服務接入系統16，其被配置成依賴於行動裝置8的絕對位置來有條件地授予針對該服務的接入。在以設備為中心的方案中，行動裝置通過連接、經由無線接入點12或其它手段諸如蜂窩連接向服務接入系統16提交其確定的絕對位置（例如，依據地球坐標、地圖坐標或樓層平面圖上的坐標）。服務接入系統16隨後評估這個位置並且在該位置與該服務的供應（以及恰巧實現的例如也驗證用戶10的身份的任何其它的接入規則）相一致的條件下授予行動裝置8針對該服務的接入。在以網絡為中心的方案中，位置伺服器14例如經由本地有線或無線網絡上和/或廣域網或網際網路諸如網際網路上的連接、向服務接入系統16提交所確定的行動裝置8的絕對位置。可供選擇地，位置伺服器14可以將絕對位置發送到行動裝置8，並且該行動裝置隨後可以將其轉發到服務接入系統16。在另一可供選擇的方案中，能夠直接從位置伺服器14提供該服務，或者甚至能夠在運行在行動裝置8本身上的應用上實現該服務。

以下是可以根據本公開的實施例來提供的位置相關的服務或功能的一些示例：

- 允許根據在行動裝置8上運行的應用來控制諸如照明設備之類的設施，其中用戶只在被發現位於給定的房間或地區中或者也許位於相關聯的地區中時才能控制在那個給定的房間或地區中的照明設備或設施；

- 給行動裝置8提供導航服務諸如室內導航服務（在這種情況中，位置相關的功能至少包括給在行動裝置8上運行的應用提供該設備的絕對位置，例如，該應用隨後可以用於在樓層平面圖或地圖上顯示用戶的位置）；

- 給行動裝置8提供基於位置的廣告、提醒或其它信息（例如，當用戶10在博物館各處走動時，給設備8提供有關展品的信息，或者當用戶10在商店或購物中心各處走動時，提供有關產品的信息）；或者

- 在設備8出現在某區域中的條件下，從行動裝置接受位置相關的支付，例如商店中的支付、道路通行費、「按裡程付費（pay as you drive）」汽車租賃、或者場館或景點的門票的支付。

例如，在實施例中，服務接入系統16被配置成控制對於被安裝或者否則被部署在環境2中的照明網絡的接入。在這種情況中，環境2包括多個照明器（未示出）以及包括接入系統16的照明控制系統。這些照明器可以例如被安裝在天花板和/或牆上，和/或可以包括一個或多個獨立式（free standing）單元。這些照明器被安排成從控制器接收照明控制指令。在實施例中，這也可以經由無線接入點12、使用與錨節點6和/或行動裝置8使用來與無線接入點12通信的相同的無線電接入技術和/或用於在行動裝置8和錨節點6之間傳送信號以便進行位置測量的相同的無線電接入技術例如WiFi或Zigbee來實現。可供選擇地，照明控制器可以利用其它手段、例如單獨的有線或無線網絡與這些照明器進行通信。無論哪種方式，照明控制器的接入系統16利用一個或多個位置相關的控制策略來配置。例如，控制策略可以定義：用戶只在被發現在某區域諸如房間中或在某定義的附近區域中時才能夠使用他或她的行動裝置8來控制那個區域中的燈光。作為另一示例控制策略，行動裝置8隻控制在用戶的當前位置的某鄰近區域中的那些照明器。

對於安全性而言，假定定位消息被內部地分布在定位系統4、6、14中，安全性可能不是太大的問題；但是，在例如雙向飛行時間消息（RTT）的情況中，或在其中在公共網絡之上傳輸這些報告的情況中，可能有利的是給這些消息提供時間戳（測量時間）或現時（nonce）和/或「散列（hash）」這些消息（數字籤名），以便阻撓網絡主幹上的任何重放攻擊。同樣能夠利用發送到位置伺服器14的測量報告來完成。這樣的測量不是必要的但是在實施例中可能是所期望的，特別是在基於位置的服務或功能容易受到濫用或牽涉金融交易等等的情況下。

注意：圖2在所有方向顯示箭頭來圖解或以設備中心或以網絡為中心的方案的可能性，但是在任何給定的實現方式中，不是所顯示的所有通信都必須是雙向的或者實際上完完全全存在。兩種方案在本文通過比較的方式來描述。然而，本公開具體涉及至少部分以網絡為中心的方案，其中定位網絡的參考節點（例如，錨節點）對於從行動裝置接收的信號進行測量。

室內定位將是具有巨大商業潛力的接下來的挑戰之一。定位網絡能夠被部署以便在場館或其它的空間或環境中跟蹤行動裝置的位置。時常，無線地部署這樣的定位網絡，即，定位網絡中的錨節點（例如，經由接入點12和諸如Wi-Fi或Zigbee之類的RF接入技術）被無線地連接到位置伺服器。例如，在未來，設想：照明控制網絡將扮演重要的角色，這是因為每一個無線照明器或燈也能夠為了例如在建築物的樓層內定位行動裝置的目的而充當錨節點。在這樣的部署中，將具有比當前部署中高得多的密度的錨節點。

圖3顯示典型的例如將照明基礎設施用作錨節點6的無線定位網絡。這裡，錨節點6可以採用具有內置或所附著的無線射頻接口的照明器具或燈的形式。

在圖3中，具有連接到一個或多個接入點12的大量的錨節點6。錨節點6和接入點12之間的連接允許為了定位目的以及潛在地為了其他目的諸如照明控制而將數據轉發到位置伺服器14。例如，照明器被固定在室內環境中並且為了定位目的而兼作錨節點6（測量站）。當行動裝置8進入所討論的場館或空間中時，至少一些錨節點6拾取來自行動裝置8的傳輸並且實施測量。這樣的測量能夠是例如RSSI（ 接收信號強度指示符）測量、飛行時間或到達角測量。無論實施什麼類型的測量，錨節點6都將測量報告轉發到位置伺服器14，其中來自所有相關的錨節點6的有關行動裝置8的測量被聚集並被分析以得出行動裝置8的位置的估計。

當一個以上的行動裝置8正利用定位網絡來定位時，業務量倍增可能發生。在這種情況下，錨節點6將對每一個行動裝置8實施測量。此外，當行動裝置8正在發送分組並且這個分組正被周圍區域中的大量錨節點6接收時，每一個錨節點6將發送出有關行動裝置發送的分組的至少一個測量報告。如果在這些測量中牽涉N個錨節點，那麼對於行動裝置8發送的每一個分組而言需要N個測量報告。如果錨節點6的密度是高的（諸如在無線照明控制網絡中）或者如果以多跳無線網絡的形式連接錨節點6，其中測量報告在它到達至位置伺服器14的有線連接之前需要旅經多個無線鏈路，則效果變得甚至更為明顯。

在本文認識到：以網絡為中心的形式的定位系統中測量業務量的倍增具有在低效率的無線信道帶寬利用和業務擁塞方面而是重大問題的潛力。

為了解決此，也認識到：在定位系統中，利用一些節點6收集到的測量與其它測量相比而言傾向於在確定給定的移動終端8的位置中是更有用的。例如，在基於接收信號強度測量的系統中，典型地，更強的信號強度測量是更有用的。為了減少利用錨節點6所生成的測量報告不必要地擁塞寶貴的無線帶寬的風險，以下公開機制的一些示例，其中該機制只提示對於所探討的（at hand）定位操作而言具有更重要意義的那些測量報告，例如，具有最強的接收信號強度的測量，或者等效地，該機制制止不太有意義的測量報告，例如具有較弱的接收信號強度的測量。

圖6圖解用於根據本公開的實施例來實現該機制的位置伺服器14。

位置伺服器14包括網絡接口18，其包括一種或多種接入技術。接口18從而被配置成接收從定位網絡4的多個錨節點6提交的測量報告，其中每一個測量報告記錄由多個參考節點之中相應的參考節點從一個或多個行動裝置8之中相應的行動裝置接收的信號的相應測量，其中由相應的錨節點6進行該測量（再次，也參考圖1和3）。注意：其中陳述「由多個參考或錨節點之中相應的參考或錨節點提交報告」，這意味著：給定的報告由給定的節點來提交，但是並不排除同一個節點可以提交其它的報告。類似地，其中陳述「測量報告記錄由參考節點從一個或多個行動裝置之中相應的行動裝置接收的信號的測量」，這意味著：給定的報告對應於給定的行動裝置，但是並不排除其它的測量報告可以記錄有關（由同一或另一節點）從同一行動裝置接收的信號。實際上，設想：給定的節點將隨著時間的推移而提交有關一個或多個行動裝置的多個報告，並且很多的行動裝置將利用一個或多個參考節點來記錄。

在實施例中，從錨節點6無線地接收信號測量，位置伺服器14的接口18是根據合適的無線接入技術諸如RF接入技術、例如Wi-Fi或Zigbee（這能夠是與用於為了定位目的而由錨節點6測量的行動裝置8中的信號的相同或不同的技術）來配置的無線接口。例如，位置伺服器14的每一個接口18可以被配置成連接到錨節點6並且經由一個或多個接入點12例如Wi-Fi或Zigbee接入點從這些錨節點接收測量報告。

位置伺服器14也包括定位模塊20，其被配置成例如根據上面已經討論的任何定位技術、基於從錨節點6接收的對應的測量報告之中的至少一些測量報告來計算行動裝置8（或多個設備）的位置。此外，位置伺服器14包括節點管理器22，其利用用於控制是否和/或何時（例如，每隔多久）一個、一些或所有的錨節點6向位置伺服器提交其相應的測量報告的機制來配置。節點管理器22被配置成作出有關錨節點6的報告之中的哪些報告被認為是最相關的確定－即，有關哪些報告很可能是最有用的或最值得的確定－並且基於此，發送出控制哪些節點6實際上被允許提交報告的指令。不久將更詳細地討論示例。這一個、一些或所有的錨節點6之中的每一個錨節點也配備有對應的機制的相應實例，用於接收來自節點管理器22的指令並且按照這些指令來動作。

可以經由位置伺服器14的任何合適的接口和任何合適的接入技術將這些指令從節點管理器發送到所討論的（多個）節點6。例如，在實施例中，這些指令可以經由接口18、使用無線接入技術諸如RF接入技術、例如Wi-Fi或Zigbee（其再次能夠是與用於為了定位目的而被錨節點6測量的行動裝置8中的信號和/或用於接收來自錨節點6的測量報告的相同的或不同的技術）來無線地發送。例如，也能夠經由一個或多個接入點12發送這些指令。可供選擇地，並不排除能夠經由單獨的手段例如有線接入技術諸如單獨的有線網絡（例如，乙太網或I2C總線）來發送這些指令。

在實施例中，定位模塊20和/或節點管理器22可以採用軟體來實現，其中軟體被存儲在位置伺服器14的存儲器上並且被配置，以便當在位置伺服器14的處理器上被執行時執行所描述的操作。可供選擇地，並不排除由定位模塊20和/或節點管理器22啟用的功能之中的一些或全部功能可以採用專用硬體電路、或伺服器14的可配置的或可重新配置的電路來實現。也注意：在本文所引用的伺服器並不限制於單個伺服器單元，並且位置伺服器14能夠跨越一個或多個物理站點在一個或多個伺服器單元中進行實現。進一步，處理器不一定限制於單個處理單元，並且能夠指的是多核處理器或分布式處理器陣列。

在圖7中顯示可供選擇的實現方式。這裡，節點管理器22不在位置伺服器14上集中地進行實現，而以分布式的形式利用節點管理器22的實例在每一個個別的錨節點6中進行實現。

如圖7所示，每一個錨節點6包括用於從該行動裝置或多個行動裝置8接收這些信號或將被測量的信號的無線接收器24以及耦合到接收器24的測量模塊25，其被配置成進行相關的測量或多個測量。節點6也包括耦合到測量模塊25的網絡接口26，其被配置成將從那些信號中取出的一個或多個測量的報告或多個報告傳輸到位置伺服器14的對應接口18（所有的相對於圖6所討論的用於接入技術的各種選項在此仍然是可應用的）。進一步，在分布式的實現方式中，每一個錨節點6包括耦合到測量模塊25和接口26的節點管理器22的實例，其被配置成控制經由接口26的測量報告至位置伺服器14的提交。

在節點管理器22的多個實例運行在不同的錨節點6上以便採用分布式的形式來管理提交的情況下，這可以通過利用將被獨立遵循的其自己的規則集合在每一個節點上配置節點管理器22或者通過在不同的錨節點6上將節點管理器22的實例配置成互相協商來實現（上面的接入技術之中的任何接入技術再次是選項）。

測量模塊25和/或節點管理器22可以採用軟體來實現，其中軟體被存儲在錨節點6的存儲器中並且被配置，以便當在相應節點6的處理器上被執行時執行所描述的操作。可供選擇地，不排除由測量模塊25和/或節點管理器22啟用的功能之中的一些或全部功能可以採用專用硬體電路、或者可配置的或可重新配置的電路來實現。

無論以基於伺服器的形式還是以分布式的形式來實現，節點管理器22被配置成確定認為錨節點6的報告將是多麼相關的某一測量。對此，具有各種選項。一種選項是距離的測量，這是因為在確定行動裝置8的位置中離行動裝置8更遠的節點6與距其更近的節點相比而言很可能是不太有用的。例如，測量或距離可以是或者基於在相應的節點6上接收的來自行動裝置8的信號的接收信號強度（例如，RSSI）、或者在相應的節點6上接收的來自行動裝置8的信號的飛行時間（ToF）。注意：在這樣的情況中，相關性的測量可以是在測量報告中記錄的相同屬性的測量（例如，RSSI或ToF）或者可以是不同屬性的測量。

另一其它的選項將是（例如，基於地區）識別節點6屬於多個地理組之中的哪一個組，或者相對於被跟蹤的行動裝置8的預測路徑和未來位置而言錨節點6在地理上被定位於哪裡（例如，該設備被預測不久進入什麼地區）的確定。另一選項將是有關這些報告是否被認為是多餘的確定，即，定位模塊20已經具有有關給定的行動裝置8的充足報告，以便能夠以某一期望精度來定位那個設備8。一般而言，相關性的測量可以是定量的（例如，RSSI或ToF）或定性的（例如，哪個組）或者可以是定量、定性或二者的組合的一組組成測量。

在給定任何這樣的測量的情況下，節點管理器22被配置成：相對於來自同一錨節點6和/或其報告被認為是更相關的一個或多個其它的錨節點6的測量報告之中的一個或多個其它測量報告，制止來自其報告被認為是不太相關的一個或多個錨節點6的一個或多個測量報告（至位置伺服器14）的提交。注意：「制止」可以意味著停止所討論的報告或者可以意味著減少每單位時間的報告的數量（例如，如果是周期性的話，減少速率）。並且，「相對於…」制止能夠意味著使得某數量或速率的報告為預設值並且停止或降低來自不太相關的（多個）錨節點6的報告的數量或速率，或者能夠意味著不進行報告或者使得低數量或速率的報告為預設值並且隨後提示（觸發）來自更相關的（多個）錨節點6的報告或額外報告。

對於不同報告的提交的相對控制而言，具有各種可能性。在實施例中，報告的數量或速率與相關性逆相關。逆相關在此只是意味著：在兩個變量之中，一個變量的增加導致另一個變量的減少，並且反之亦然。在相關性的測量是定量的情況下，這可以（但是不一定）是反比的關係。在另一選項中，節點控制器22可以取決於錨節點屬於哪個地理組或地區而接通和關閉錨節點6。

下面闡述一些具體的示例，但是一般地，將意識到：在給出本公開內容的情況下，相關性的任何測量可以個別地或組合來使用，並且可以與控制測量報告從錨節點6到位置伺服器14的提交的方式之中的任何一種或多種方式一起來使用。進一步，在本文描述的技術之中的任何技術可以在位置伺服器14上利用中心節點管理器22（如同圖6）或分布式節點管理器22（如同圖7）來實現。

在第一示例實施例中，錨節點6在它們發送其相應的測量報告之前應用附加的等待時間值（除了信道接入時間之外）。即，錨節點6在發送測量報告之前引入延遲，該延遲取決於例如所測量的RSSI（因而，從一個錨節點到下一個錨節點而是不同的）。這種機制的目的是避免所有的錨節點在同一時間傳輸其相應的測量報告。該機制利用錨節點將在僅具有非常小的傳播時間差的大約相同的時間從相同的行動裝置接收分組的觀察。在接收分組之後，每一個接收錨節點6選擇它自己的用於記錄的等待時間。等待時間值能夠採用這樣的依據被位置伺服器14認定的測量數據的重要性或權重的方式來挑選。示例能夠是：等待時間值t根據某一算法而與接收信號強度逆相關（例如，成反比），這是因為較強的測量數據是更有用的。

等待時間在每一個接收錨節點6上開始倒計時。在這個示例中，具有最強信號強度的錨節點6將獲得首先傳輸其測量報告的機會。這在圖4中進行圖解。

在圖4的示例中，節點6a具有所測量的最高的接收信號強度。因此，在它試圖發送其測量報告之前，它等待最少量的時間t。為了這樣做，節點6a需要啟動無論哪個信道接入協議來獲取針對無線信道的接入。如果成功的話，它將其報告傳輸到接入點12（並且一直傳輸到位置伺服器14）。在Wi-Fi網絡中，信道接入協議典型地是分布式協調功能（Distributed Coordination Function）。

在上面的變體中，選擇報告等待時間值的公式可以被預先公布並且能夠在飛行中（on the fly）被改變。在集中式設置中，位置伺服器14可以在它收集測量報告之前公布該公式。在分布式設置中，第一發送錨節點6可以將待使用的公式通知其它的對等錨節點。

在第二示例實施例中，其中錨節點6使用RSSI測量，這些RSSI測量與閾值進行比較。如果該閾值被超過，則每一個測量報告只被傳輸到位置伺服器14。這利用在基於RSSI的系統中最強的測量是最有用的測量的觀察。在變體中，其它測量能夠與閾值進行比較，例如，只有具有足夠低的飛行時間的報告被傳輸。

在第三示例實施例中，錨節點6可以被分組，並且其相應的測量報告的傳輸可以被同步（或者，在分布式拓撲中，在錨節點6之間進行協商），以便緩解網絡擁塞。

這顯示在圖5中。這裡，錨節點6可以根據地理地區被分組，例如在同一房間中或者在彼此的某一鄰近區域內的節點6被分配到同一組15。集中式或分布式協議隨後可以被實現以減少測量報告，以致錨節點6在一個或多個特定組中但是不在其它組中。在集中式設置中，位置伺服器14可以預先公布哪一組的錨節點6可以發送測量報告。在分布式設置中，錨節點6根據被發送到空中的最早的測量報告在其本身之間決定。例如，如果節點6a首先發送，那麼只有屬於與節點6a相同的組15i的錨節點6b、6c可以繼續發送。

注意：在第三示例實施例的一個版本中，第一發送節點6a可以根據第一示例實施例來確定。即，具有最高的接收信號強度或最低的飛行時間（並因此，其最靠近所討論的行動裝置8）的節點6首先發送其報告。然後，只有在與那個節點6a相同的組15i中的節點6b和6c傳輸其報告，而其它組15ii、15iii中的節點6d-6i不發送其報告。

在第四示例實施例中，一旦搜集到足夠的測量報告，位置伺服器14就可以（例如，經由接入點12）命令錨節點6停止發送針對來自行動裝置8的特定分組的測量報告。可供選擇地，位置伺服器14公布它希望接收或進一步接收多少測量報告，並且錨節點6保持跟蹤是否所要求數量的測量報告已被發出。如果是這樣的話，還沒有發出其測量報告的剩餘錨節點6將取消它們自己的（多個）報告的發送。在分布式設置中，錨節點6可以通過使用有關可以發送進一步測量報告的錨節點6的組的成分的廣播來協調並通知其它的錨節點。或者可供選擇地，錨節點6可以基於它們無意中聽到的測量報告來為它們自己決定。例如，如果已經發送超過一定數量的測量報告，那麼剩餘的錨節點6可以決定設法不發送。

在第五示例實施例中，取決於已經接收到的測量並且可選地取決於所估計的行動裝置8的不久的未來位置，位置伺服器14可以命令某些錨節點6針對某一時間周期設法不發送更新。例如，如果估計行動裝置8將進入新的地區，則位置伺服器14可以命令來自以前地區的錨節點6設法不發送測量報告。

將意識到：僅通過示例描述了上面的實施例。通過研究附圖、公開內容和所附的權利要求書，本領域的技術人員在實踐所要求保護的發明時能夠明白和實現所公開的實施例的其它變體。在權利要求書中，詞「包括」並不排除其它的元件或步驟，並且不定冠詞「一」或「一個」並不排除多個。單個處理器或其它單元可以履行在權利要求書中敘述的若干項的功能。在互不相同的從屬權利要求中敘述某些措施的純粹事實並不指示不能有利使用這些措施的組合。電腦程式可以被存儲/被分布在合適的介質諸如與其它硬體一起提供或者作為其它硬體的一部分提供的光學存儲介質或固態介質上，但是也可以採用其它的形式諸如經由網際網路或者其它的有線或無線電信系統進行分布。權利要求書中的任何參考符號不應被解釋為限制該範疇。