СИСТЕМА И СПОСОБ ЭФФЕКТИВНОГО ПОПОЛНЕНИЯ СОТОВОЙ СЕТЕВОЙ МОДЕЛИ

Область техники, к которой относится изобретение

Изобретение относится в общем к методам использования мобильных электронных устройств, а конкретнее связано с системой и способом эффективного пополнения сотовой сетевой модели.

Уровень техники

Реализация эффективных способов использования мобильных электронных устройств представляет собой большую важность для разработчиков и производителей современных электронных устройств. Однако эффективная реализация мобильных устройств может создать дополнительные трудности для системных проектировщиков. Например, расширенные требования к увеличенным функциональным возможностям и производительности систем могут потребовать большей вычислительной мощности устройств и потребовать дополнительных ресурсов устройств. Увеличение требований к обработке в устройствах может также привести к соответствующему убыточному воздействию с точки зрения экономики вследствие возросших производственных затрат и рабочей неэффективности.

Более того, способность устройств выполнять различные расширенные операции может обеспечить дополнительные выгоды пользователю устройства, но также выдвигает повышенные требования по контролю и управлению различными компонентами устройств. Например, реализация улучшенного электронного устройства, которое эффективно обеспечивает информацию о точном местоположении устройства для пользователя устройства, может представлять некоторые трудности из-за непредсказуемых рабочих условий, которые могут быть потенциально охвачены.

Вследствие растущих требований на системные ресурсы и значительной трудности в предсказании различных рабочих условий для устройств понятно, что разработка новых методов воплощения и использования мобильных электронных устройств представляет собой предмет озабоченности для соответствующих электронных технологий. Поэтому с учетом всех вышеуказанных причин разработка эффективных систем для реализации и использования мобильных электронных устройств остается весьма важной темой для проектировщиков, производителей и пользователей современных электронных устройств.

Сущность изобретения

В соответствии с настоящим изобретением раскрыты система и способ эффективного наполнения сотовой сетевой модели. В соответствии с одним вариантом осуществления настоящего изобретения одно или несколько мобильных устройств в электронной сети выполняют процедуру беспроводного сканирования за счет использования любых эффективных методов для обнаружения передаваемых сигналов от других одноранговых мобильных устройств или иных соответствующих объектов в этой электронной сети. Мобильное(-ые) устройство(-а) измеряют и сохраняют данные беспроводного сканирования, соответствующие процедуре беспроводного сканирования. Эти данные беспроводного сканирования могут включать в себя любую подходящую информацию, в том числе - но без ограничения ими - идентификаторы устройств и интенсивности сигналов для соответствующих отсканированных одноранговых устройств.

В некоторых вариантах осуществления мобильное(-ые) устройство(-а) посылают собранные данные беспроводного сканирования на сервер определения местоположения за счет применения любых эффективных методов передачи. Вычислитель местоположения устройства в сервере определения местоположения может использовать заранее заданные пороговые критерии, чтобы определить, существуют ли достаточные данные беспроводного сканирования для успешного выполнения процедуры вычисления оценок местоположений, чтобы найти координаты местоположения для одного или нескольких объектов в электронной сети.

Если собрано достаточно данных беспроводного сканирования, то вычислитель местоположения устройства в сервере определения местоположения анализирует эти данные беспроводного сканирования для выполнения процедуры вычисления оценок местоположений, чтобы найти координаты местоположения для объектов в электронной сети. Вычислитель местоположения устройства может выполнять процедуру вычисления оценок местоположений за счет использования любых методов эффективного вычисления или оценки. Например, вычислитель местоположения устройства может использовать различные известные или усовершенствованные методы триангуляции для оценивания местоположений подходящих сетевых объектов. Альтернативно вычислитель местоположения устройства может использовать различные известные или усовершенствованные вероятностные методы затухания для оценивания местоположений подходящих сетевых объектов. Помимо этого, местоположения некоторых сетевых объектов могут измеряться непосредственно или быть уже известны.

Вычислитель местоположения устройства может затем использовать оцененные координаты местоположения из процедуры вычисления оценок местоположений вместе с любыми измеренными или известными координатами местоположения для пополнения или обновления сотовой сетевой модели. Сервер определения местоположения может далее обеспечить сотовую сетевую модель для мобильных устройств за счет использования подходящих и эффективных методов связи. Наконец, мобильные устройства могут преимущественно использовать эту сотовую сетевую модель для эффективного выполнения любым желаемым устройством процедур определения местоположения. Таким образом, по меньшей мере по вышеуказанным причинам настоящее изобретение обеспечивает усовершенствованные систему и способ эффективного пополнения сотовой сетевой модели.

Краткое описание чертежей

Фиг.1А является блок-схемой электронной системы в соответствии с одним вариантом осуществления настоящего изобретения.

Фиг.1В является блок-схемой мобильных устройств по фиг.1А в соответствии с одним вариантом осуществления настоящего изобретения.

Фиг.2 является блок-схемой для одного варианта осуществления пункта доступа по фиг.1А в соответствии с настоящим изобретением.

Фиг.3 является блок-схемой для одного варианта осуществления мобильного устройства по фиг.1А в соответствии с настоящим изобретением.

Фиг.4 является блок-схемой для одного варианта осуществления памяти мобильного устройства MD по фиг.3 в соответствии с настоящим изобретением.

Фиг.5 является блок-схемой для одного варианта осуществления сервера определения местоположения по фиг.1А в соответствии с настоящим изобретением.

Фиг.6 является блок-схемой для одного варианта осуществления памяти сервера по фиг.5 в соответствии с настоящим изобретением.

Фиг.7 является блок-схемой для одного варианта осуществления сотовой сетевой модели по фиг.4 и 6 в соответствии с настоящим изобретением.

Фиг.8 является схемой, иллюстрирующей процедуру определения местоположения устройства в соответствии с настоящим изобретением.

Фиг.9А-9В представляют блок-схему алгоритма для этапов способа по эффективному использованию сотовой сетевой модели в соответствии с одним вариантом осуществления настоящего изобретения.

Подробное описание изобретения

Настоящее изобретение относится к усовершенствованию в эффективном использовании мобильных электронных устройств. Нижеследующее описание представлено, чтобы дать возможность специалисту осуществить и использовать данное изобретение, и предусмотрено в контексте заявки на патент и ее требований. Различные модификации раскрытых вариантов осуществления будут сразу очевидны специалистам, а общие принципы отсюда могут быть приложены к другим вариантам осуществления. Таким образом, настоящее изобретение не предназначено для ограничения показанными вариантами осуществления, но должно рассматриваться в самом широком объеме, согласующемся с описанными здесь принципами и признаками.

Настоящее изобретение описано здесь как система и способ пополнения сотовой сетевой модели и включает в себя одноранговые устройства, которые выполнены с возможностью передавать сигналы одноранговых устройств за счет использования процедуры беспроводного широковещания. Мобильные устройства в беспроводном режиме обнаруживают сигналы одноранговых устройств для получения данных беспроводного сканирования, соответствующих этим одноранговым устройствам. Сервер определения местоположения может затем принимать эти данные беспроводного сканирования для выполнения процедуры вычисления оценок местоположений с этими данными беспроводного сканирования, чтобы благодаря этому найти координаты местоположений для эффективного пополнения сотовой сетевой модели.

На фиг.1А показана блок-схема электронной системы 110 в соответствии с одним вариантом осуществления настоящего изобретения. В варианте осуществления по фиг.1А электронная система 110 может включать в себя - но не ограничивается ими - одно или несколько мобильных устройств 114, множество спутников 118, множество базовых станций 122, сервер 126 определения местоположения и множество пунктов 130 доступа. В альтернативных вариантах осуществления электронная система 110 может быть реализована с помощью различных компонентов и конфигураций в дополнение к тем компонентам и конфигурациям, которые обсуждаются в связи с вариантом осуществления по фиг.1А, или вместо них.

Для целей иллюстрации вариант осуществления по фиг.1А реализован с одним или несколькими мобильными устройствами 114, четырьмя спутниками 118, двумя базовыми станциями 122, одним сервером 126 определения местоположения и тремя пунктами 130 доступа. Однако в различных иных вариантах осуществления электронная сеть 110 может быть реализована содержащей любое число мобильных устройств 114, спутников 118, базовых станций 122, серверов 126 определения местоположения и пунктов 130 доступа.

В варианте осуществления по фиг.1А мобильные(-ые) устройство(-а) 114 могут быть реализованы как любой тип электронного устройства, для которого текущее физическое местоположение можно определить и сообщить пользователю устройства или другому подходящему объекту. Например, в некоторых вариантах осуществления мобильные устройства 114 могут включать в себя - но не ограничиваться ими - переносное компьютерное устройство, персональный цифровой ассистент (ПЦА) (PDA) или сотовый телефон. Дополнительные подробности, касающиеся реализации и использования мобильного устройства 114 обсуждаются ниже в связи с фиг.3-4.

В варианте осуществления по фиг.1А спутники 118 включают в себя - но не ограничиваются ими - спутник А 118(а), спутник В 118(b), спутник С 118(с) и спутник D 118(d), которые реализованы за счет использования любых подходящих технологий для выполнения любых желаемых функций или операций. Например, в некоторых вариантах осуществления спутники 118 могут быть реализованы как часть известной или усовершенствованной глобальной навигационной системы (ГНС) (GPS). В варианте осуществления по фиг.1А спутники 118, как правило, передают соответствующие спутниковые маяковые сигналы, которые мобильные устройства 114 могут принимать и анализировать с помощью известных вычислительных процедур (таких как трилатерация и (или) триангуляция), чтобы потенциально определять текущие физические местоположения (такие как информация по долготе, широте и высоте) для мобильных устройств 114.

Однако в некоторых ситуациях мобильные устройства 114 могут быть неспособны принимать спутниковые маяковые сигналы от достаточного числа спутников 118, чтобы успешно выполнять процедуры вычисления местоположения. Например, мобильные устройства 114 могут находиться внутри здания или иного строения, которое не дает некоторым или всем спутниковым маяковым сигналам достичь мобильных устройств 114. Либо один или несколько спутниковых маяковых сигналов могут иметь недостаточные характеристики качества сигнала. Чтобы обеспечить дополнительные источники сигналов из местоположений иных, нежели спутники 118, вариант осуществления по фиг.1А может включать в себя базовую станцию А 122(а) и базовую станцию В 122(b), которые обе реализованы как наземные устройства, передающие пилот-сигналы, которые могут приниматься мобильными устройствами 114. Как и в случае спутниковых маяковых сигналов, мобильные устройства 114 могут анализировать пилот-сигналы от базовых станций 122 с помощью аналогичных процедур, чтобы потенциально определять текущие физические местоположения для мобильных устройств 114. Например, мобильные устройства 114 могут находиться внутри бетонной конструкции паркинга или торгового комплекса, которые не дают некоторым или всем спутниковым маяковым сигналам и пилот-сигналам достичь мобильных устройств 114. Либо один или несколько спутниковых маяковых сигналов или пилот-сигналов базовых станций могут иметь недостаточные характеристики качества сигнала (интенсивность сигнала, отношение сигнал/шум и т.п.).

В варианте осуществления по фиг.1А для обеспечения дополнительных сигналов маяков от источников сигналов иных, нежели спутники 118 и базовые станции 122, вариант осуществления по фиг.1А преимущественно включает в себя пункты 130 доступа, которые реализованы как наземные устройства, передающие маяковые сигналы пунктов доступа на мобильные устройства 114. Как и в случае обсуждавшихся ранее спутниковых маяковых сигналов и пилот-сигналов, мобильные устройства 114 могут также анализировать маяковые сигналы пунктов доступа с помощью аналогичных процедур вычисления местоположения, чтобы точнее и эффективнее определять текущее физическое местоположение мобильного устройства 114.

В варианте осуществления по фиг.1А пункты 130 доступа включают в себя - но не ограничиваются ими - пункт А 130(а) доступа, пункт В 130(b) доступа и пункт С 130(с) доступа, которые могут быть реализованы посредством любых подходящих технологий для выполнения любых желаемых функций или операций. Например, в некоторых вариантах осуществления пункты 130 доступа могут быть реализованы как часть известной или усовершенствованной системы беспроводной локальной вычислительной сети (БЛВС) (WLAN) с помощью любых подходящих технологий. В некоторых вариантах осуществления пункты 130 доступа могут быть реализованы согласно стандартам БЛВС, которые включают в себя - но не ограничиваются ими - любые из известных стандартов 802.11 БЛВС (таких как 802.11a, 802.11b, 802.11g и 802.11n).

В некоторых вариантах осуществления, в которых пункты 130 доступа реализованы как развернутые для общественности «горячие точки» WiFi или иные аналогичные узлы/системы БЛВС, широкое распространение таких сетей БЛВС делает сразу доступными уже существующие потенциальные пункты 130 доступа во многих общественных местах. Чтобы успешно использовать пункты 130 доступа для точного определения местоположений мобильных устройств 114, обычно используют базу данных пунктов доступа для конкретного указания физических координат для каждого пункта 130 доступа.

Поскольку пункты 130 доступа имеют легко изменяемые местоположения и поскольку пункты 130 доступа могут добавляться или удаляться в любое время, один традиционный метод пополнения и поддержания базы данных пунктов доступа состоит в приеме на работу одного или нескольких человек для поездки по местности со сканирующим устройством WiFi для измерения и физического обнаружения местоположения любых доступных пунктов 130 доступа. Этот процесс требует времени и дорогостоящ. Помимо этого, любая получающаяся база данных пунктов доступа может быть неточной из-за изменений, которые произошли с момента последнего процесса сканирования. Далее, в некоторых ситуациях пункты доступа могут просто находиться вне диапазона для успешной беспроводной связи в отношении одного или нескольких мобильных устройств 114, которые осуществляют поиск для использования пунктов доступа, чтобы определять физические местоположения мобильных устройств 114.

Настоящее изобретение предлагает поэтому преимущественно использовать беспроводные функциональные возможности мобильных устройств 114 для сканирования или иной связи с одним или несколькими одноранговыми мобильными устройствами 114, местоположение которых известно. Получающиеся данные сканирования мобильных устройств можно затем использовать для постепенного создания сотовой сетевой модели, которая представляет электронную сеть 110. В некоторых ситуациях может выполняться последовательная процедура определения местоположения устройства для последовательного определения местоположений ряда посредничающих одноранговых мобильных устройств 114 между рассматриваемым мобильным устройством 114 и целевым мобильным устройством 114, для которого известно конкретное физическое местоположение. В некоторых вариантах осуществления мобильные устройства 114 могут автоматически передавать данные сканированных измерений мобильных устройств в сервер 126 определения местоположения или иной подходящий объект для пополнения и обновления сотовой сетевой модели. Дополнительные подробности, касающиеся создания сотовой сетевой модели обсуждаются ниже в связи с фиг.3-9В.

На фиг.1В показана блок-схема мобильных устройств 114 по фиг.1А в соответствии с одним вариантом осуществления настоящего изобретения. Вариант осуществления по фиг.1В включает в себя мобильное устройство 1 (114(а)), мобильное устройство 2 (114(b)) - мобильное устройство N (114(с)) в сети 134 мобильных устройств. В альтернативных вариантах осуществления сеть 134 мобильных устройств может быть реализована за счет использования компонентов и конфигураций в дополнение к некоторым из тех компонентов и конфигураций, которые обсуждаются в связи с вариантом осуществления по фиг.1В, или вместо них. Далее, сеть 134 мобильных устройств может быть реализована для включения в нее любого желаемого числа отдельных устройств.

В варианте осуществления по фиг.1В каждое из мобильных устройств 114 может осуществлять двунаправленную связь с любым другим из мобильных устройств 114 за счет использования любых желаемых технологий беспроводной связи или других эффективных способов связи. Например, мобильное устройство 1 (114(а)) может осуществлять двунаправленную связь непосредственно либо с мобильным устройством 2 (114(b)), либо с мобильным устройством N (114(с)). Аналогично, мобильное устройство 2 (114(b)) может осуществлять двунаправленную связь непосредственно с мобильным устройством N (114(с)). Дополнительные подробности, касающиеся использования мобильных устройств 114 по фиг.1В обсуждаются ниже в связи с фиг.4-9В.

На фиг.2 показана блок-схема для одного варианта осуществления пункта 130 доступа по фиг.1А в соответствии с настоящим изобретением. В варианте осуществления по фиг.2 пункт 130 доступа (ПД) (АР) может включать в себя - но не ограничиваться ими - центральный процессор 212 ПД (ЦП) (CPU), приемопередатчик 214 ПД, дисплей 216 ПД, память 220 ПД и один или несколько интерфейсов 224 ввода-вывода. Выбранные из вышеупомянутых компонентов пункта 130 доступа могут соединяться с шиной 228 ПД и осуществлять по ней связь. В альтернативных вариантах осуществления пункт 130 доступа может быть реализован с помощью различных компонентов и конфигураций в дополнение к некоторым компонентам и конфигурациям, обсуждающимся в связи с вариантом осуществления по фиг.2, или вместо них.

В варианте осуществления по фиг.2 ЦП 212 ПД может быть реализован так, чтобы включать в себя любое подходящее и совместимое микропроцессорное устройство, которое предпочтительно исполняет программные команды, чтобы благодаря этому контролировать и управлять работой пункта 130 доступа. В варианте осуществления по фиг.2 память 220 ПД может быть реализована так, чтобы включать в себя любую комбинацию желательных запоминающих устройств, в том числе - но без ограничения ими - постоянно запоминающее устройство (ПЗУ) (ROM), оперативное запоминающее устройство (ОЗУ) (RAM) и различные типы энергонезависимой памяти, такие как флоппи-диски, флэш-память или жесткие диски. В варианте осуществления по фиг.2 интерфейсы 224 ввода-вывода могут предпочтительно включать в себя один или несколько интерфейсов ввода и (или) вывода для приема и (или) передачи любых требуемых типов информации для пункта 130 доступа. Например, в варианте осуществления по фиг.2 пункт 130 доступа может использовать интерфейсы 224 ввода-вывода ПД, чтобы осуществлять двунаправленную связь с любым желательным типом внешних объектов для приема или отправки электронной информации за счет использования любых подходящих и эффективных методов.

В варианте осуществления по фиг.2 пункт 130 доступа может использовать дисплей 216 ПД для отображения любого желательного типа информации за счет использования любого эффективного типа технологий отображения. В варианте осуществления по фиг.2 приемопередатчик 214 ПД может включать в себя любые подходящие средства для двунаправленного переноса (передачи и(или) приема) электронной информации между пунктом 130 доступа и иными устройствами за счет использования методов беспроводной связи. Например, пункт 130 доступа может использовать приемопередатчик 214 для передачи любого желательного типа маяковых сигналов пункта доступа в мобильные устройства 114, как обсуждено выше в связи с фиг.1А.

В варианте осуществления по фиг.2 приемопередатчик 214 ПД может генерировать некоторые типы улучшенных маяковых сигналов пункта доступа, которые включают в себя усовершенствованный код сбора данных, который затем может анализировать мобильное устройство 114 для идентификации конкретного пункта 130 доступа и для оценивания характеристик качества сигнала для этого конкретного пункта 130 доступа. Характеристики качества сигнала могут включать в себя - но не ограничиваться ими - характеристики интенсивности сигнала. Дополнительные подробности, касающиеся реализации и использования пункта 130 доступа обсуждаются ниже в связи с фиг.3-9В.

На фиг.3 показана блок-схема для одного варианта осуществления мобильного устройства 114 по фиг.1А в соответствии с настоящим изобретением. В варианте осуществления по фиг.3 мобильное устройство (МУ) 114 может включать в себя - но не ограничиваться ими - центральный процессор 312 (ЦП) (CPU) МУ, приемопередатчик 314 МУ, дисплей 316 МУ, память 320 МУ и один или несколько интерфейсов 324 ввода-вывода МУ. Выбранные из вышеупомянутых компонентов мобильного устройства 114 могут соединяться с шиной 328 МУ и осуществлять по ней связь. В альтернативных вариантах осуществления мобильное устройство 114 может быть реализовано с помощью различных компонентов и конфигураций в дополнение к некоторым компонентам и конфигурациям, обсуждающимся в связи с вариантом осуществления по фиг.3, или вместо них.

В варианте осуществления по фиг.3 память 320 МУ мобильного устройства может быть реализована так, чтобы включать в себя любую комбинацию желаемых запоминающих устройств, постоянно запоминающее устройство (ПЗУ) (ROM), оперативное запоминающее устройство (ОЗУ) (RAM) и различные типы энергонезависимой памяти, такие как флоппи-диски, флэш-память или жесткие диски. Дополнительные подробности, касающиеся реализации и использования пункта 130 доступа, обсуждаются ниже в связи с фиг.4.

В варианте осуществления по фиг.3 интерфейсы 324 ввода-вывода могут предпочтительно включать в себя один или несколько интерфейсов ввода и(или) вывода для приема и(или) передачи любых требуемых типов информации для мобильного устройства 114. Например, в варианте осуществления по фиг.3 мобильное устройство 114 может использовать интерфейсы 324 ввода-вывода МУ чтобы осуществлять двунаправленную связь с любым желательным типом внешних объектов для приема или отправки электронной информации за счет использования любых подходящих и эффективных методов. В варианте осуществления по фиг.3 мобильное устройство 114 может использовать дисплей 316 МУ для отображения любого желательного типа информации за счет использования любого эффективного типа технологий отображения.

В варианте осуществления по фиг.3 приемопередатчик 314 МУ может включать в себя любые подходящие средства для двунаправленного переноса (передачи и(или) приема) электронной информации между мобильным устройством 114 и иными устройствами за счет использования методов беспроводной связи. В некоторых вариантах осуществления приемопередатчик 314 МУ может включать в себя - но не ограничиваться ими - спутниковый приемопередатчик для связи со спутниками 118, приемопередатчик базовой станции для связи с базовыми станциями 126, приемопередатчик пункта доступа для связи с пунктами 130 доступа и приемопередатчик мобильного устройства для связи с одноранговыми мобильными устройствами 114. Дополнительные подробности, касающиеся реализации и использования мобильного устройства 114, обсуждаются ниже в связи с фиг.4-9В.

На фиг.4 показана блок-схема для одного варианта осуществления памяти 320 МУ по фиг.3 в соответствии с настоящим изобретением. В варианте осуществления по фиг.4 память 320 МУ включает в себя - не ограничивается ими - прикладную программу 412, детектор 416 местоположения, спутниковый модуль 420, модуль 424 базовых станций, модуль 428 пунктов доступа, сотовую сетевую модель 432, контроллер 436 беспроводного сканирования и данные 440 беспроводного сканирования. В альтернативных вариантах осуществления память 320 МУ может включать в себя компоненты и функциональные возможности в дополнение к некоторым из тех компонентов и функциональных возможностей, которые обсуждаются в связи с вариантом осуществления по фиг.4, или вместо них.

В варианте осуществления по фиг.4 прикладная программа 412 может включать в себя программные команды, которые предпочтительно исполняются центральным процессором 312 МУ (фиг.3) для выполнения различных функций и операций мобильного устройства 114. Конкретная природа и функциональные возможности прикладной программы 412, как правило, изменяются в зависимости от таких факторов как конкретный тип и конкретные функциональные возможности соответствующего мобильного устройства 114.

В варианте осуществления по фиг.4 детектор 412 местоположения может быть использован, чтобы координировать и управлять усовершенствованными процедурами определения местоположения мобильных устройств для определения текущего физического местоположения мобильного устройства 114 за счет использования любых эффективных методов. Например, в некоторых вариантах осуществления детектор 416 местоположения может использовать информацию в сотовой сетевой модели 432 для выполнения процедур определения местоположения устройств. В некоторых вариантах осуществления сервер 126 определения местоположения (фиг.1А) может также иметь программный модуль аналогично детектору 416 местоположения для дистанционного выполнения некоторых требуемых функций обработки.

В варианте осуществления по фиг.4 спутниковый модуль 420 может использоваться для управления связью со спутниками 118 (фиг.1А), а модуль 424 базовых станций может использоваться для управления связью с базовыми станциями 122 (фиг.1А). Аналогично, модуль 428 пунктов доступа может использоваться для управления связью с пунктами 130 доступа (фиг.1А), а модуль 430 мобильных устройств может использоваться для управления связью с одноранговыми мобильными устройствами 114 (фиг.1В).

В варианте осуществления по фиг.4 контроллер 436 беспроводного сканирования автоматически выполняет процедуры сканирования мобильных устройств для измерения необходимых характеристик передач от одного или нескольких одноранговых мобильных устройств 114. Контроллер 436 беспроводного сканирования затем сохраняет любую собранную информацию в качестве данных 440 беспроводного сканирования. В варианте осуществления по фиг.4 данные 440 беспроводного сканирования могут включать в себя любые типы измерений, данных или иную информацию, относящуюся к соответствующим из одноранговых мобильных устройств 114 (фиг.1В). Примеры такой информации включают в себя - но не ограничиваются ими - наличие/доступность маяковых сигналов пунктов доступа, интенсивности сигналов, значения сигнал/шум, характеристики качества сигналов, задержки сигналов и реальные известные координаты местоположений, и т.п.

В варианте осуществления по фиг.4 детектор 416 местоположения, контроллер 436 беспроводного сканирования и различные модули 420, 424, 428 и 430 раскрыты и обсуждаются как реализованные в виде программного обеспечения. Однако в альтернативных вариантах осуществления некоторые или все из этих функций могут выполняться соответствующими электронными аппаратными схемами, которые выполнены с возможностью осуществления различных функций, эквивалентных этим же функциям в обсуждаемых здесь программных модулях. Реализация и использование контроллера 436 беспроводного сканирования обсуждаются ниже в связи с фиг.5-9В.

На фиг.5 показана блок-схема для сервера 126 определения местоположения по фиг.1А в соответствии с одним вариантом осуществления настоящего изобретения. В варианте осуществления по фиг.5 сервер 126 определения местоположения включает в себя - но не ограничивается ими - серверный ЦП 514, серверную память 518, серверный дисплей 538 и интерфейс(ы) 540 ввода-вывода. В альтернативных вариантах осуществления сервер 126 определения местоположения может быть реализован с помощью компонентов и конфигураций в дополнение к некоторым из тех компонентов и конфигураций, которые обсуждаются в связи с вариантом осуществления по фиг.5, или вместо них.

В варианте осуществления по фиг.5 серверный ЦП 514 может быть реализован так, чтобы включать в себя любое подходящее и совместимое микропроцессорное устройство, которое предпочтительно исполняет программные команды, чтобы благодаря этому контролировать и управлять работой сервера 126 определения местоположения. В варианте осуществления по фиг.5 серверная память 518 может быть реализована так, чтобы включать в себя любые комбинации желательных запоминающих устройств, в том числе - но без ограничения ими - постоянно запоминающее устройство (ПЗУ) (ROM), оперативное запоминающее устройство (ОЗУ) (RAM) и различные типы энергонезависимой памяти, такие как флоппи-диски, флэш-память или жесткие диски. Дополнительные подробности, касающиеся реализации и использования серверной памяти 518, обсуждаются ниже в связи с фиг.6.

В варианте осуществления по фиг.5 интерфейсы 540 ввода-вывода могут предпочтительно включать в себя один или несколько интерфейсов ввода и(или) вывода для приема и(или) передачи любых требуемых типов информации для сервера 126 определения местоположения. Например, в варианте осуществления по фиг.5 сервер 126 определения местоположения может использовать интерфейсы 540 ввода-вывода для двунаправленной связи с внешними устройствами любого желаемого типа для приема или отправки электронной информации за счет использования любых подходящих и эффективных методов. В варианте осуществления по фиг.5 сервер 126 определения местоположения может использовать серверный дисплей 538 для отображения информации любого желаемого типа за счет использования технологий отображения любого эффективного типа. Дополнительные подробности, касающиеся реализации и использования сервера 126, обсуждаются ниже в связи с фиг.6-9В.

На фиг.6 показана блок-схема для одного варианта осуществления серверной памяти 518 по фиг.5 в соответствии с настоящим изобретением. В варианте осуществления по фиг.6 серверная память 518 включает в себя - но не ограничивается ими - серверное приложение 622, вычислитель 626 местоположения устройств, данные 440 беспроводного сканирования, сотовую сетевую модель 432, модуль 638 связи и вспомогательную информацию 654. В альтернативных вариантах осуществления серверная память 518 может включать в себя компоненты и функциональные возможности в дополнение к некоторым их тех компонентов и функциональных возможностей, которые обсуждаются в связи с вариантом осуществления по фиг.6, или вместо них.

В варианте осуществления по фиг.6 серверное приложение 622 может включать в себя программные команды, которые по преимуществу исполняются серверным ЦП 514 (фиг.5) для осуществления различных функций и операций для сервера 126 определения местоположения. Конкретная природа и функциональные возможности серверного приложения 622, как правило, изменяются в зависимости от таких факторов как конкретный тип и конкретные функциональные возможности соответствующего сервера 126 определения местоположения.

В варианте осуществления по фиг.6 сервер 126 определения местоположения использует вычислитель 626 местоположения устройства для анализа подходящей информации из данных 440 беспроводного сканирования для определения конкретных местоположений для одного или нескольких мобильных устройств 114 и(или) пунктов 130 доступа (фиг.1А) любым эффективным образом. Например, вычислитель 626 местоположения устройства может использовать данные 440 беспроводного сканирования для вычисления координат местоположения для данного мобильного устройства 114 или пункта 130 доступа за счет выполнения базисных триангуляционных вычисления, как обсуждается ниже в связи с фиг.8. В других вариантах осуществления можно использовать более сложные методы вычислений для построения статистических моделей, которые представляют местоположение одного или нескольких мобильных устройств 114 и(или) пунктов 130 доступа за счет использования большего числа измерений сканирования от мобильных устройств 114. в варианте осуществления по фиг.6 вычислитель 626 местоположения устройства может пополнять и обновлять сотовую сетевую модель 432 вновь вычисленными местоположениями для одного или нескольких мобильных устройств 114 и(или) пунктов 130 доступа. В одном варианте осуществления сотовой сетевой модели 432 обсуждается ниже в связи с фиг.7. Сервер 126 определения местоположения может использовать модуль 638 связи для проведения двунаправленной связи с любым внешним объектом, в том числе - но без ограничения ими - с мобильными устройствами 114. Вспомогательная информация 654 может включать в себя любую информацию или данные для использования сервером 126 определения местоположения. Использование сервера 126 определения местоположения обсуждается ниже в связи с фиг.7-9В.

На фиг.7 показана блок-схема для одного варианта осуществления сотовой сетевой модели 432 по фиг.4 и 6 в соответствии с настоящим изобретением. Вариант осуществления по фиг.7 представлен для целей иллюстрации, и в альтернативных вариантах осуществления сотовая сетевая модель 432 может включать в себя компоненты и функциональные возможности в дополнение к некоторым из тех компонентов и функциональных возможностей, которые обсуждаются в связи с вариантом осуществления по фиг.7.

В варианте осуществления по фиг.7 сотовая сетевая модель 432 включает в себя - но не ограничивается ими - информацию 714 пунктов доступа и информацию 718 мобильных устройств. В варианте осуществления по фиг.7 информация 714 пунктов доступа включает в себя - но не ограничивается ими - ряд элементов, каждый из которых соответствует отличному пункту 130 доступа в электронной сети. В варианте осуществления по фиг.7 каждый элемент включает в себя - но не ограничивается им - идентификатор ПД, который конкретно идентифицирует соответствующий из пунктов 130 доступа. Каждый идентификатор ПД связан с соответствующими координатами ПД, которые указывают физическое местоположение для конкретного пункта 130 доступа. Координаты ПД могут включать в себя любую желаемую информацию местоположения, в том числе - не без ограничения ими - долготу устройства, широту устройства и высоту устройства.

В варианте осуществления по фиг.7 информация 718 мобильного устройства включает в себя - но не ограничивается ими - ряд элементов, каждый из которых соответствует отличному мобильному устройству 114 в электронной сети. В варианте осуществления по фиг.7 каждый элемент включает в себя - но не ограничивается им - идентификатор МУ, который конкретно идентифицирует соответствующее из мобильных устройств 114. Каждый идентификатор МУ связан с соответствующими координатами МУ, которые указывают физическое местоположение для конкретного мобильного устройства 114. Координаты МУ могут включать в себя любую желаемую информацию местоположения, в том числе - не без ограничения ими - долготу устройства, широту устройства и высоту устройства. Пополнение сотовой сетевой модели 432 обсуждается ниже в связи с фиг.8-9В.

На фиг.8 показана диаграмма, иллюстрирующая процедуру определения местоположения устройства в соответствии с одним вариантом осуществления настоящего устройства. Вариант осуществления по фиг.8 представлен для целей иллюстрации, и в альтернативных вариантах осуществления определение местоположений мобильных устройств 114 и(или) пунктов 130 доступа может включать в себя методы и функциональные возможности в дополнение к некоторым из тех методов и функциональных возможностей, которые обсуждаются в связи с вариантом осуществления по фиг.8, или вместо них.

В примере по фиг.8 новый пункт А4 130(d) доступа недавно добавлен, но еще не представлен в сотовой сетевой модели 432 (фиг.4). Настоящее изобретение преимущественно использует беспроводные функциональные возможности мобильных устройств 114 для сканирования или иной связи с одним или несколькими одноранговыми мобильными устройствами, местоположение которых известно. Получающиеся данные 440 беспроводного сканирования могут затем использоваться для постепенного пополнения или обновления сотовой сетевой модели 432, чтобы представлять соответствующую электронную сеть.

В примере по фиг.8 может выполняться последовательная процедура определения местоположения устройства для последовательного определения местоположений ряда посредничающих одноранговых мобильных устройств D2 114 (b) и D3 114(с) между рассматриваемым мобильным устройством D4 114(d) (местоположение которого должно быть определено) и целевым мобильным устройством D4 114(d) (для которого известно конкретное физическое местоположение). Когда местоположение мобильного устройства D4 114(d) известно, D4 114(d) и другие близлежащие известные мобильные устройства (такие как D5 114(е)) могут использоваться для точного определения местоположения нового пункта А4 130(d) доступа. В некоторых вариантах осуществления мобильные устройства 114 могут автоматически передавать данные 440 беспроводного сканирования к серверу 126 определения местоположения или к другому подходящему объекту для пополнения и обновления сотовой сетевой модели 432.

В примере по фиг.8 местоположение мобильного устройства D1 114(а) можно определить точно. Три пункта 130 (A1 130(a), A2 130(b) и A3 130(с)), местоположения которых известны за счет использования любых эффективных средств, уже точно определены в сотовой сетевой модели 432 и расположены в диапазоне беспроводного сканирования мобильного устройства D1 114(а). В варианте осуществления по фиг.8 устройство 114(а) сканирует для поиска и обнаруживает сигналы пунктов доступа от пунктов 130(а), 130(b) и 130(с). В варианте осуществления по фиг.8 устройство 114(а) затем записывает идентификатор ПД и интенсивность сигнала для каждого из отсканированных пунктов 130 доступа в качестве данных 440 беспроводного сканирования.

Затем мобильное устройство 114(а) может оценивать интенсивность сигнала из измеренных данных 440 беспроводного сканирования, чтобы идентифицировать окружность 818 местоположения с радиусом R1 882, который представляет расстояние от устройства 114(а) до отсканированного пункта 130(а) доступа. Аналогично, мобильное устройство 114(а) может оценивать интенсивность сигналом от данных 440 беспроводного сканирования, чтобы создать окружность 824 местоположения с радиусом R2 828, который представляет расстояние от устройства 114(а) до пункта 130(b) доступа. Помимо этого мобильное устройство 114(а) может оценивать интенсивность сигналов из данных 440 беспроводного сканирования для создания окружности 832 местоположения с радиусом R3 836, который представляет расстояние от устройства 114(а) до пункта 130(с) доступа. В примере по фиг.8 местоположение мобильного устройства D1 114(а) можно определить как точку, в которой все три окружности 818, 824 и 832 местоположения пересекаются, либо как единственную точку, которую можно триангулировать при использовании трех радиус-векторов 822, 828 и 836. Когда известны конкретные координаты D1 114(а), эту информацию местоположения можно использовать для обновления сотовой сетевой модели 432.

В соответствии с упомянутой выше последовательной процедурой определения местоположения устройств следующим можно оценить местоположение мобильного устройства D2 114(b) на основании известного местоположения мобильного устройства D1 114(а). На практике, D2 114(b) находится в диапазоне беспроводной передачи от D1 114(а) по сигнальному тракту 844. D2 114(b) может, таким образом, использовать известное местоположение D1 114(а) (потенциально совместно с любыми другими известными устройствами, которые находятся в диапазоне беспроводной передачи), чтобы вычислить оцененные координаты местоположения для D2 114(b).

Аналогично, местоположение мобильного устройства D3 114(с) можно оценить на основе оцененного местоположения мобильного устройства D2 114(b). На практике, D3 114(с) находится в диапазоне беспроводной передачи от D2 114(b) по сигнальному тракту 848. Таким образом, D3 114(с) может использовать оцененное местоположение D2 114(b) (потенциально совместно с любыми другими известными устройствами, которые находятся в диапазоне беспроводной передачи), чтобы вычислить оцененные координаты местоположения для D3 114(с).

Наконец, местоположение мобильного устройства D4 114(d) можно оценить на основе оцененного местоположения мобильного устройства D3 114(с). На практике, D4 114(d) находится в диапазоне беспроводной передачи от D3 114(с) по сигнальному тракту 852. Таким образом, D4 114(d) может использовать оцененное местоположение D3 114(с) (потенциально совместно с любыми другими известными устройствами, которые находятся в диапазоне беспроводной передачи), чтобы вычислить оцененные координаты местоположения для D4 114(d).

В соответствии с настоящим изобретением местоположения мобильных устройств D1 114(a), D2 114(b), D3 114(с) и D4 114(d), которые извлекаются из последовательной процедуры определения местоположения устройств, можно передавать в сервер 126 определения местоположения (фиг.1), чтобы добавить к сотовой сетевой модели 432. Помимо этого, когда оценено местоположение D4114(d), то можно оценить местоположение нового пункта А4 130(d) доступа, потому что устройство D4 114(d) находится в диапазоне передачи пункта А4 130(d) доступа, как показано окружностью 836 передачи и радиус-вектором R4 840. В некоторых ситуациях координаты местоположения пункта А4 130(d) доступа можно уточнять далее за счет использования любых дополнительных известных устройств (не показано), которые находятся в диапазоне передачи.

В некоторых вариантах осуществления мобильное устройство D4 114(d) может передавать данные 440 беспроводного сканирования, соответствующие пункту А4 130(d) доступа в сервер 126 определения местоположения для оценки местоположения пункта А4 130(d) доступа. После того, как координаты местоположения пункта А4 130(d) доступа оценены, эта информация о новом местоположении может быть добавлена к сотовой сетевой модели 432 для более точного представления электронной сети. В соответствии с настоящим изобретением мобильные устройства 114 могут выполнять непрерывные или периодические процедуры сканирования для динамического обновления или дальнейшего пополнения сотовой сетевой модели 432 на основе свежих изменений в местоположении устройств для пунктов 130 доступа, мобильных устройств 114 или любых иных подходящих объектов. Дополнительные методы для пополнения сотовой сетевой модели 432 обсуждаются ниже в связи с фиг.9.

На фиг.9А-9В показана блок-схем а алгоритма этапов способа по эффективному созданию и использованию сотовой сетевой модели 432 в соответствии с одним вариантом осуществления настоящего изобретения. Пример по фиг.9А-9В представлен для целей иллюстрации, и в измененных вариантах осуществления настоящее изобретение может использовать этапы и последовательности иные, нежели те этапы и последовательности, которые обсуждаются в связи с фиг.9А-9В.

В варианте осуществления по фиг.9А на этапе 912 одно или несколько мобильных устройств 114 в электронной сети выполняют процедуру беспроводного сканирования за счет использования любых эффективных методов для обнаружения сигналов передачи от других одноранговых мобильных устройств 114 или иных подходящих объектов в электронной сети. На этапе 914 мобильное(-ые) устройство(-а) 114 измеряют и сохраняют данные 440 беспроводного сканирования, соответствующие процедуре беспроводного сканирования. Эти данные 440 беспроводного сканирования могут включать в себя любую подходящую информацию, в том числе ~ но без ограничения ими - идентификаторы устройств и интенсивности сигналов для соответствующих отсканированных одноранговых устройств 114.

На этапе 916 мобильное(-ые) устройство(-а) 114 посылают собранные данные 440 беспроводного сканирования в сервер 126 определения местоположения путем использования эффективных методов передачи. На этапе 918 вычислитель 626 местоположения устройства в сервере 126 определения местоположения использует заранее заданные пороговые критерии для определения того, существуют ли достаточные данные 440 беспроводного сканирования для успешного выполнения процедуры вычисления оценок местоположений, чтобы определить координаты местоположений для одного или нескольких объектов в электронной сети. Если собрано достаточно данных 440 беспроводного сканирования, тогда процесс по фиг.9А переходит к этапу 920 на фиг.9 В по соединительной букве «А».

На этапе 920 вычислитель 626 местоположения устройства в сервере 126 определения местоположения анализирует данные 440 беспроводного сканирования для выполнения процедуры вычисления оценок местоположений, чтобы определить координаты местоположений для одного или нескольких объектов в электронной сети. В варианте осуществления по фиг.9В вычислитель 626 местоположения устройства может выполнять процедуру вычисления оценок местоположений путем использования любых эффективных методов вычисления или оценки. Например, вычислитель 626 местоположения устройства может использовать различные известные или усовершенствованные методы триангуляции для оценки местоположений соответствующих сетевых объектов. Альтернативно вычислитель 626 местоположения устройства может использовать различные известные или усовершенствованные вероятностные методы затухания для оценки местоположений соответствующих сетевых объектов. Помимо этого, местоположения некоторых сетевых объектов могут быть непосредственно измерены или уже известны.

Дальнейшие подробности, касающиеся вышеупомянутых вероятностных методов затухания можно найти в нижеследующих четырех ссылках, которые включены сюда посредством ссылки: 1) S. Geman and D. Geman, "Stochastic relaxation, Gibbs distributions, and Bayesian restoration of images", <i> IEEE Trans. Pattern Analysis and Machine Intelligence, </i> vol.6, pp.721-741, 1984; 2) R.A. Hummel and S.W. Zucker, "On the foundations of relaxation labeling process", <i> IEEE Trans. Pattern Analysis and Machine Intelligence, </i> vol. 5, no 3, pp/267-286, May 1983; 3) J. Kittler and E.R. Hancock, "Combining evidence in probabilistic relaxation", <i> Int'l J.Pattern Recognition and Artificial Intelligence, </i> vol.3, pp.29-51, 1989; 4) J. Pearl. Probabilistic Reasoning in Intelligent Systems. Networks of Plausible Inference. Morgan Kaufmann, 1988.

На этапе 922 вычислитель 626 местоположения устройства использует оцененные координаты местоположений из процедуры вычисления оценок местоположений вместе с измеренными или известными координатами местоположений, чтобы пополнить или обновить сотовую сетевую модель 432. На этапе 924 сервер 126 определения местоположения может затем предоставить эту сотовую сетевую модель 432 мобильным устройствам 114 путем использования любых подходящих и эффективных методов связи. Наконец, на этапе 929 мобильные устройства 114 могут преимущественно использовать сотовую сетевую модель 432 для эффективного выполнения любых желаемых процедур определения местоположения устройства. По меньшей мере по вышеуказанным причинам настоящее изобретение, таким образом, обеспечивает улучшенные систему и способ эффективного пополнения сотовой сетевой модели.

Изобретение пояснено выше со ссылкой на некоторые варианты осуществления. Другие варианты осуществления станут очевидны специалистам в свете данного описания. Например, настоящее изобретение можно сразу же реализовать с помощью конфигураций и методов иных, нежели описанные в приведенных выше вариантах осуществления. Помимо этого, настоящее изобретение можно эффективно использовать вместе с системами иными, нежели описанные выше. Поэтому эти и другие изменения над вышеописанными вариантами осуществления предназначены для покрытия настоящим изобретением, которое ограничено только приложенной формулой изобретения.