減小用于位置感知的接收信號強(qiáng)度指示符(rssi)測量的變化的系統(tǒng)和方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本公開的實施例總體涉及無線通信，并且更具體地，涉及基于無線通信數(shù)據(jù)來確 定無線使能設(shè)備的位置。
【背景技術(shù)】
[0002] 用于確定設(shè)備的位置的現(xiàn)有技術(shù)可以包括使用無線網(wǎng)絡(luò)，例如，無線保真（WiFi) 網(wǎng)絡(luò)。然而，這樣的技術(shù)可以針對各種原因（包括多徑衰落或者可能引起用來確定無線設(shè) 備的位置的信號強(qiáng)度方面的變化的其他類型的干擾）而努力提供設(shè)備的準(zhǔn)確位置。這樣的 變化可能在室內(nèi)設(shè)施或者其他密集區(qū)域中很普遍，在密集區(qū)域中，各種物體可能歸屬于多 徑衰落或其他干擾。甚至設(shè)備位置的輕微運(yùn)動可能在通過三邊測量、指紋識別、或其他定位 技術(shù)來確定設(shè)備的位置方面產(chǎn)生顯著的變化。因而不能可靠地執(zhí)行可能要求精確、準(zhǔn)確的 位置信息的應(yīng)用。
[0003] 而且，現(xiàn)有的系統(tǒng)可以使用信號強(qiáng)度信息（例如，接收信號強(qiáng)度指示符（RSSI)測 量）主要來促進(jìn)無線設(shè)備與WiFi網(wǎng)絡(luò)中的接入點之間的通信。盡管對RSSI測量數(shù)據(jù)的分 析可以增強(qiáng)WiFi網(wǎng)絡(luò)中的通信，但現(xiàn)有的系統(tǒng)以其可能在對WiFi設(shè)備或其他無線設(shè)備進(jìn) 行定位方面沒有考慮RSSI測量數(shù)據(jù)的方式而受到限制。
【附圖說明】
[0004] 參照附圖提出了詳細(xì)的描述。在附圖中，參考標(biāo)號最左邊的數(shù)字指示了參考標(biāo)號 第一次出現(xiàn)的附圖。在不同的附圖中使用相同的參考標(biāo)號來指示類似或相同的事物。
[0005] 圖1根據(jù)本公開的實施例，示出了可以確定無線設(shè)備的位置的示例配置的示意 圖。
[0006] 圖2根據(jù)本公開的實施例，示出了用于確定無線設(shè)備的位置的示例計算系統(tǒng)的框 圖。
[0007] 圖3是根據(jù)本公開的實施例的示例接收信號的圖解說明，其中，該示例接收信號 包括針對包括在示例信號中的每個信號分量的幅度和相位。
[0008] 圖4是根據(jù)本公開的實施例，對圖3中的示例信號表示于頻域的圖解說明。
[0009] 圖5是根據(jù)本公開的實施例，對示例接收信號在時域的圖解說明。
[0010] 圖6A根據(jù)本公開的實施例，示出了用于減小RSSI測量方面的變化的示例處理的 流程圖。
[0011] 圖6B根據(jù)本公開的實施例，示出了圖6A中的示例處理的流程圖的繼續(xù)。
[0012] 下面將參照附圖對某些實現(xiàn)方式進(jìn)行更加完整的描述，其中，示出了各種實現(xiàn)方 式和/或方面。然而，可以以許多不同的形式來實現(xiàn)各個方面，并且不應(yīng)當(dāng)將其解釋為限于 本文所提出的實現(xiàn)方式；而是，提供這些實現(xiàn)方式，以使得本公開透徹并完整，并且將本公 開的范圍完整地傳達(dá)給本領(lǐng)域技術(shù)人員。相似的標(biāo)號在全文中指代相似的元素。
【具體實施方式】
[0013] 本文的某些實施例涉及減小接收信號強(qiáng)度指示符（RSSI)測量方面的變化以及其 他?？赡苎b備有無線網(wǎng)絡(luò)卡的無線使能設(shè)備（例如，膝上型計算機(jī)、平板計算機(jī)、智能手機(jī)， 等等）可以通過各種類型的無線網(wǎng)絡(luò)發(fā)送和接收信息。一種這樣類型的網(wǎng)絡(luò)是無線保真 (WiFi)網(wǎng)絡(luò)。WiFi網(wǎng)絡(luò)可以依賴于一個或多個接入點來將信息傳輸給無線設(shè)備。例如，室 內(nèi)設(shè)施或密集的外部區(qū)域可以具有為這樣的目的而服務(wù)的多個接入點。通過使用由WiFi 網(wǎng)絡(luò)提供的基礎(chǔ)設(shè)施，可以確定設(shè)備或具有WiFi卡或其他無線通信手段的其他裝置的位 置。
[0014] 本文的某些實施例針對基于對從WiFi接入點接收到的信號進(jìn)行分析來確定這樣 的設(shè)備的位置。在一個實施例中，設(shè)備可以至少部分地基于從接入點接收到的信號來確定 其位置。這樣的信號可以由多個信號分量（例如，頻域中的子載波）來表示，每個信號分量 可以承載與WiFi網(wǎng)絡(luò)或其他網(wǎng)絡(luò)相關(guān)聯(lián)的信息。每個信號分量可以包括相位和幅度以及 其他信息，這些信息可以表示與信號分量相關(guān)聯(lián)的信號強(qiáng)度分量。在確定RSSI測量中，可 以過濾出或忽略某些信號分量（例如，具有相對較低信號強(qiáng)度的那些）。RSSI測量可以被 用來確定更準(zhǔn)確的位置。如下面將進(jìn)行更加詳細(xì)的描述，頻域和時域中的各種技術(shù)可以被 用來確定無線設(shè)備的更加準(zhǔn)確的位置。
[0015] 本文的某些實施例還涉及對由與無線設(shè)備（例如，WiFi卡）相關(guān)聯(lián)的多根天線接 收到的RSSI測量進(jìn)行選擇性處理。根據(jù)這些實施例，可以對由多根天線中的每根天線接收 到的信號進(jìn)行分析，以確定可以用來確定無線設(shè)備的位置的更加可靠的RSSI信息集。
[0016] 可以使用各種技術(shù)來確定無線設(shè)備（針對該無線設(shè)備，RSSI測量已被確定）的位 置，例如，三邊測量、指紋識別、或可以依靠RSSI測量來確定無線設(shè)備（例如，WiFi設(shè)備）的 位置的其他技術(shù)。如本文所述，這樣的技術(shù)可以至少部分地通過依靠RSSI測量而更準(zhǔn)確地 確定無線設(shè)備的位置，其中，這些RSSI測量可以減小信號強(qiáng)度中由多徑衰落或其他類型的 干擾所引起的變化。
[0017] 本文所描述的技術(shù)可以促進(jìn)對無線設(shè)備進(jìn)行更加準(zhǔn)確的定位，以用于可能需要精 確位置的應(yīng)用。如示例，可以在室內(nèi)環(huán)境中向無線設(shè)備的用戶提供逐向（turn-by-turn)導(dǎo) 航的室內(nèi)導(dǎo)航系統(tǒng)可以利用本文所確定的RSSI測量來更加準(zhǔn)確地對室內(nèi)位置中的用戶進(jìn) 行導(dǎo)航。如另一示例，可以將無線設(shè)備的用戶導(dǎo)航至商店內(nèi)的某些物品的購物應(yīng)用可以利 用本文所確定的RSSI測量來更加準(zhǔn)確地識別商店中物品的位置。在任一應(yīng)用中，可能需要 更加準(zhǔn)確的測量來對具有墻壁、椅子、桌子、家具、顯示物體、產(chǎn)品等的密集區(qū)域進(jìn)行更加精 確的導(dǎo)航，這些墻壁、椅子、桌子、家具、顯示物體、產(chǎn)品等可能由于多徑衰落或其他類型的 干擾而引起信號強(qiáng)度的變化。通過減小這樣的變化，本文的某些實施例可以提供更加可靠 的RSSI測量，可以使用該更加可靠的RSSI測量來提供更加可靠的無線設(shè)備位置，因而，在 室內(nèi)環(huán)境（或密集的室外環(huán)境）中經(jīng)由三邊測量、指紋識別、或其他定位技術(shù)來提供對物品 的更加準(zhǔn)確的導(dǎo)航或定位。其他應(yīng)用可以存在于其他示例中。這樣的應(yīng)用也可能需要對無 線設(shè)備的位置進(jìn)行更加準(zhǔn)確的確定。
[0018] 圖1根據(jù)本公開的實施例，描繪了可以確定無線設(shè)備的位置的示例配置的示意 圖。如圖1所示，內(nèi)部空間100可以包括多個接入點110、112和114,多個接入點110、112 和114可以與一個或多個用戶設(shè)備150進(jìn)行通信。內(nèi)部空間100還可以包括諸如椅子140 之類的各種物體、諸如墻壁120和門122之類的各種表面、或者其他物體，其中，信號116a、 116b和116c可以從這些其他物體進(jìn)行反射或折射等，從而導(dǎo)致多徑衰落以及其他結(jié)果。用 戶設(shè)備150可以包括膝上型計算機(jī)（如圖所示）、臺式機(jī)、平板計算機(jī)、智能手機(jī)等。這樣 的設(shè)備可以包括無線卡（例如，WiFi卡），無線卡可以包括一根或多根天線154。由此，用 戶設(shè)備150可以作為WiFi無線電設(shè)備來運(yùn)作。內(nèi)部空間100可以位于家庭、辦公室或其他 封閉的設(shè)施內(nèi)。其他實施例可以包括外部區(qū)域，該外部區(qū)域可以包括空間密集的建筑物、山 丘、高山或其他阻礙物，信號可以從這些空間密集的建筑物、山丘、高山或其他阻礙物進(jìn)行 反射，并且導(dǎo)致多徑衰落以及其他結(jié)果。
[0019] 在圖1所示的示例中，用戶設(shè)備150可以對來自可用的接入點（例如，接入點110、 112和114)的信號進(jìn)行掃描。還可以將其他接入點（未示出）確定為用戶設(shè)備150可 用。在一個實施例中，接入點可以經(jīng)由信號周期性地向用戶設(shè)備150發(fā)送分組（例如，信標(biāo) (beacon)分組或其他類型的分組），用戶設(shè)備150可以使用該分組來確定其位置，如下面將 進(jìn)行更加詳細(xì)的描述。在其他實施例中，用戶設(shè)備150可以針對信標(biāo)分組或其他分組而向 接入點110發(fā)送請求，用戶設(shè)備150可以經(jīng)由信號來接收信標(biāo)分組或其他分組，并且使用該 信標(biāo)分組或其他分組來確定其位置。在圖1的示例中，接入點110可以向用戶設(shè)備150發(fā) 送信號。如圖1所示，信號的一部分可以在到達(dá)用戶設(shè)備150之前采用不同的路徑。例如， 信號116a可以在到達(dá)用戶設(shè)備150之前從墻壁120和椅子140進(jìn)行反射，信號116b可以 在到達(dá)用戶設(shè)備150之前從門122進(jìn)行反射，并且信號116c可以直接行進(jìn)到用戶設(shè)備150。 因此，信號的每個部分可以在不同的時間到達(dá)用戶設(shè)備150。
[0020] 每根天線154可以從在用戶設(shè)備150處接收到的信號116a、116b和116c接收相 同或不同的RSSI測量。如上所述，與信號相關(guān)聯(lián)的每個信號分量可以具有不同的幅度，不 同的幅度可以有助于該信號的RSSI。如下面將進(jìn)行的更加詳細(xì)的描述，用戶設(shè)備150可以 分析每個信號分量，并且對RSSI進(jìn)行修改以得到可以用來確定用戶設(shè)備150的位置的不同 的RSSI〇
[0021] 用戶設(shè)備150還可以包括無線電接收機(jī)（未示出）。無線電接收機(jī)中的物理層接 口可以包括射頻（RF)單元，該RF單元可以被配置為提供對一個或多個頻率的一個或多個 RF信號（例如，信號116a、116b和116c)的接收。根據(jù)一種配置，RF單元可以包括放大器、 混合器、本地振蕩器等。根據(jù)各種配置，RF單元可以被實現(xiàn)為分立電子部件、集成電路、軟件 定義無線電裝置、或其組合。用戶設(shè)備150還可以包括無線電發(fā)送機(jī)，作為示例，無線電發(fā) 送機(jī)可以向一個或多個接入點110發(fā)送一個或多個RF信號。在一些配置中，用戶設(shè)備150 可以包括無線電收發(fā)機(jī)，無線電收發(fā)機(jī)可以發(fā)送和接收RF信號。在一個實施例中，收發(fā)機(jī) (或接收機(jī)和/或發(fā)送機(jī)）可以被耦合至與用戶設(shè)備150相關(guān)聯(lián)的一根或多根天線（例如， 天線 154a、154b以及 154c)。
[0022] 圖1所示的示例不意欲進(jìn)行限制。例如，更少或更多的信號可以在到達(dá)用戶設(shè)備 150之前從更少或更多的表面進(jìn)行反射或折射?？梢源嬖诟倩蚋嗟慕尤朦c，至少一些接 入點可以向用戶設(shè)備150發(fā)送信號。因此，盡管只示出一個接入點向用戶設(shè)備150發(fā)送信 號，但多個接入點也可以例如同時向用戶設(shè)備150發(fā)送信號。大量其他示例可以存在于其 他實施例中。
[0023] 圖2根據(jù)本公開的實施例，描繪了用于確定無線設(shè)備的位置的示例計算系統(tǒng)200 的框圖。計算系統(tǒng)200可以包括，但不限于，一個或多個接入點250以及一個或多個用戶設(shè) 備210。接入點250可以通過一個或多個網(wǎng)絡(luò)205與用戶設(shè)備210進(jìn)行通信。根據(jù)本文的 某些實施例，WiFi網(wǎng)絡(luò)可以促進(jìn)接入點250與用戶設(shè)備210之間的通信。例如，接入點250 可以經(jīng)由調(diào)制信號向用戶設(shè)備210發(fā)送分組（例如，信標(biāo)分組），該調(diào)制信號可以由用戶設(shè) 備210進(jìn)行分析以確定其位置。而且，用戶設(shè)備210可以向網(wǎng)絡(luò)205上的服務(wù)器發(fā)送RSSI 測量數(shù)據(jù)，服務(wù)器可以使用該數(shù)據(jù)來確定用戶設(shè)備210的位置。服務(wù)器可以將所確定的位 置以及其他信息發(fā)送給用戶設(shè)備210。在其他實施例中，用戶設(shè)備210可以被配置為確定其 位置。涉及不同類型和數(shù)目的設(shè)備等的不同類型的通信可以存在于其他示例中。例如，盡 管圖2中只示出了兩個接入點250,但更少或更多的接入點可以存在于其他配置中。
[0024] 如本文所使用的，術(shù)語"設(shè)備"可以指代包括一個或多個處理器的任意計算部件， 其中，該一個或多個處理器可以被配置為