技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及無線定位及網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)應(yīng)用于健康領(lǐng)域,特別是一種基于移動通訊系統(tǒng)的運動卡路里計算系統(tǒng)。
背景技術(shù):
目前現(xiàn)有的運動量監(jiān)測儀器,俗稱跑步機,采用加速度傳感器,可以記錄攜帶人的步行運動情況,從而計算運動卡路里值,指導健康生活方式。本發(fā)明利用手機定位、測速,可以計算攜帶人運動卡路里,可廣泛實用,對于移動運營商、健康服務(wù)機構(gòu)、移動終端軟件服務(wù)商(如Google手機地圖、移動QQ、UCWEB等) 提供一種盈利或服務(wù)模式。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本發(fā)明涉及基于移動通訊系統(tǒng)的移動終端(手機)及其承載物的定位及測速的方法和系統(tǒng),系統(tǒng)由無線通訊系統(tǒng)、定位測速服務(wù)平臺、應(yīng)用服務(wù)系統(tǒng)、移動終端等組成,定位測速服務(wù)平臺包含定位系統(tǒng),定位系統(tǒng)含各種定位方法的算法模塊;定位測速服務(wù)平臺和電子地圖相連,電子地圖是矢量化地圖,定位測速服務(wù)平臺提供定位數(shù)據(jù)至電子地圖,可以確定手機和手機群的位置及速度,可以應(yīng)用于交通路況監(jiān)測、超速監(jiān)測、實時交通路況個人服務(wù)、個人運動量監(jiān)測、人員考勤、貨物監(jiān)控、人口分布統(tǒng)計等。系統(tǒng)可以分為保密部分和公開部分,保密部分可用于公安和國家安全部門。
基于移動通訊系統(tǒng)的移動終端的定位可以分為利用基站移動終端定位和基站定位移動終端,即a.基站定位移動終端,進一步講是基站主動確定移動終端的位置,即基站接收和分析移動終端的發(fā)射信號確定移動終端的位置; b.移動終端利用基站定位,即移動終端接收和分析基站的信號自己確定自己的位置,或?qū)⒔邮盏幕拘畔l(fā)送至定位服務(wù)平臺,由定位服務(wù)平臺分析計算,一方面定位服務(wù)平臺能確定移動終端的位置,另一方面由定位服務(wù)平臺返回計算出的定位數(shù)據(jù)告知移動終端的位置。
以下移動終端的概念是:移動臺(MS)即便攜臺(手機)或車載臺,也可以配有終端設(shè)備(TE)或終端適配器(TA)。 移動臺是物理設(shè)備,它還必須包含用戶識別模塊(SIM),SIM卡和硬件設(shè)備一起組成移動臺。一般情況下移動終端即手機,進一步講是移動終端及其承載物的定位、測速的方法和系統(tǒng)。以下所指號碼根據(jù)具體情況可以是移動終端號碼或代碼或網(wǎng)站服務(wù)商提供的服務(wù)注冊號,或者是網(wǎng)站臨時分配的標識號或IP號,如手機號碼、手機IMSI識別碼、QQ號、即時通訊注冊號等,它們是可以關(guān)聯(lián)的也可以不關(guān)聯(lián)。
移動終端的定位:方法一、a.基站定位移動終端:至少選取3個基站,通過測量移動終端發(fā)射的信號到達基站所用的時間,并施以特定算法的計算,實現(xiàn)對移動終端的定位。在該算法中,移動終端位于以基站為圓心,移動終端和基站之間的電波傳輸距離為半徑的圓上,三個圓的交點即為移動終端所在的位置。b.利用基站移動終端定位:移動終端至少要接收3個基站發(fā)射的信號,通過測量基站發(fā)射的信號到達移動終端所用的時間,并施以特定算法的計算,實現(xiàn)移動終端的自行定位,或由移動終端將測量得到的基站發(fā)射的信號到達移動終端所用的時間傳送給定位服務(wù)平臺,由定位服務(wù)平臺計算移動終端的位置并可以將定位結(jié)果傳送回移動終端,同樣在該算法中,移動終端位于以基站為圓心,移動終端和基站之間的電波傳輸距離為半徑的圓上,三個圓的交點即為移動終端所在的位置。這種方法的前提是所有相關(guān)的基站的基時必需要一致,目前采用GPS衛(wèi)星授時,但由于衛(wèi)星信號到達各基站不會嚴格同時到達,所以各基站基時仍然有誤差。
方法二、至少選取3個基站,基站的經(jīng)緯度是確定的,選取一個基站為標準基時t,另外2個基站分別距標準基時的基站s1、s2,則另外兩個基站的標準基時可以表達為t+s1/c和t+s2/c,c為光速,光速是恒定的(光速不會應(yīng)為光源的速度而改變,即光速不變性原理),來自移動終端的信號到達3個基站會產(chǎn)生不同的相位差,根據(jù)相位差可以唯一確定移動終端的位置(經(jīng)緯度)。標準時基t是發(fā)生標準時的基站通過電磁波信號發(fā)送給其它參與定位的基站的,參與定位的基站可以超過3個,參與基站的選擇是根據(jù)地理位置選擇引起誤差最小的數(shù)個基站,選擇基站可以是動態(tài)的,可以根據(jù)定位目標動態(tài)選擇引起誤差最小的數(shù)個基站,如采用最小平方法求其平均值,去計算目標的位置。
方法三、至少選取3個基站,通過測量移動終端發(fā)射的信號到達基站信號強度,或移動終端測量基站發(fā)射的信號到達移動終端的信號強度,并施以特定算法的計算,實現(xiàn)對移動終端的定位或移動終端利用基站定位。在該算法中,移動終端位于以基站為圓心,移動終端和基站之間的電波傳輸距離為半徑的圓上,三個圓的交點即為移動終端所在的位置。理論計算從麥克斯韋電磁場理論的四個方程為(微分形式)推導:
可以得到:R =Φ(E),即移動終端和基站之間的距離R是電磁場強度E的函數(shù),理論上2個基站可以畫2個園,有2個交點,移動終端在其中的一個交點,理想狀態(tài)下,以第3個基站為園心的園必通過其他2個園的其中一個交點,這個點就是移動終端的所在位置。實際情況下,R和E的關(guān)系受到空氣濕度、氣溫、太陽輻射、干擾、信號的信噪比等影響,實際測量誤差會很大,解決的方案是采用相對場強強度計算,或引入第4個基站,用上述前3個基站測量第4個基站的場強,由于第4個基站地理位置是確定的(和其他3個基站的距離是已知的),通過計算可以得到一修正參數(shù)σ,這個修正系數(shù)參與函數(shù)計算就可以解決誤差問題,即R=Φ(E,σ),修正參數(shù)σ的取得是不斷進行的。再進一步,選取更多的基站,用數(shù)學上的回歸法得到修正系數(shù)。為了某一區(qū)域的準確定位,也可以在該區(qū)域某位置設(shè)置一標定點,由標定點發(fā)射信號取得修正參數(shù)σ。采用現(xiàn)有的計算模型:
L=(4∏R/λ )2L為電波損耗,收、發(fā)天線間距離為R,λ為波長,自由空間通信距離方程可以表達為(經(jīng)驗公式):設(shè)發(fā)射功率為PT,發(fā)射天線增益為GT,工作頻率為f . 接收功率為PR,接收天線增益為GR,收、發(fā)天線間距離為R,那么電波在無環(huán)境干擾時,傳播途中的電波損耗L0有以下表達式:L0 (dB) = 10 Lg ( PT / PR )= 32.45 + 20 Lg f ( MHz ) + 20 Lg R ( km ) - GT (dB) - GR (dB)。
基于移動通訊系統(tǒng)的移動終端的定位、測速的方法和系統(tǒng),其特征是:包括如下步驟:A1.移動終端確定自己所鑒權(quán)的當前基站,并測量該基站場強E1;A2. 移動終端測量第2個基站場強E2;A3. 移動終端測量第3個基站場強E3;A4. 移動終端測量第n個基站場強En;A5.移動終端將所有測量的基站場強數(shù)據(jù)E1~En和相對應(yīng)的基站代碼發(fā)送至定位服務(wù)平臺;A6.定位服務(wù)平臺根據(jù)場強數(shù)據(jù)和基站地理位置計算出移動終端的位置;A7.定位數(shù)據(jù)輸出。
基于移動通訊系統(tǒng)的移動終端的定位、測速的方法和系統(tǒng),其特征是:包括如下步驟:B1.移動終端確定自己所鑒權(quán)的當前基站,并測量該基站場強E1;B2. 移動終端測量第2個基站場強E2;B3. 移動終端測量第3個基站場強E3;B4. 移動終端測量第n個基站場強En;B5. 移動終端內(nèi)置基站地理位置經(jīng)緯度數(shù)據(jù)庫,依據(jù)所有測量的基站場強數(shù)據(jù)E1~En直接計算出自己的位置;B6.定位數(shù)據(jù)輸出。
基于移動通訊系統(tǒng)的移動終端的定位、測速的方法和系統(tǒng),其特征是:包括如下步驟:C1.基站1測量移動終端發(fā)射的信號場強E1;C2.基站2測量移動終端發(fā)射的信號場強E2;C3. 基站3測量移動終端發(fā)射的信號場強E3;C4.基站n測量移動終端發(fā)射的信號場強En;C5.定位服務(wù)平臺根據(jù)基站1~基站n測量的場強信號E1~En計算移動終端的位置;C6.定位數(shù)據(jù)輸出。
本發(fā)明測量信號強度定位方法的另一種實施方案是:基站的廣播信道信號中包含有各基站自己的基站位置經(jīng)緯度信息,這些信息可以調(diào)制在廣播信號或?qū)ьl信號中,移動終端接收并解調(diào)出所接收到的所有基站的基站位置經(jīng)緯度信息,結(jié)合各基站信號強度,通過計算實現(xiàn)移動終端的定位。
所述基于移動通訊系統(tǒng)的移動終端的定位、測速的方法和系統(tǒng),其特征是:基站的廣播信號中或?qū)ьl信號中包含有各基站自己的基站位置經(jīng)緯度信息。
如上所述的基于移動通訊系統(tǒng)的移動終端的定位、測速的方法和系統(tǒng),其特征是:移動終端解調(diào)出基站的廣播信號中包含的各基站自己的基站位置經(jīng)緯度信息,結(jié)合各基站的場強計算出移動終端的位置經(jīng)緯度。
廣播信道(BCH)包含: 廣播控制信道BCCH、 頻率校正信道FCCH、 同步信道SCH。移動終端入網(wǎng)后不斷監(jiān)測周圍小區(qū),至少有5分鐘從其BA(BCCH Allocation)列表中讀取 6個最強的鄰區(qū)的BCCH,至少30秒鐘讀取這6個鄰區(qū)的BSIC碼。
方法三、這是一種基站定位移動終端的方法,選取適當?shù)幕景惭b陣列智能天線,或相控天線(可以控制電磁波相位,實現(xiàn)窄束波瓣),或可旋轉(zhuǎn)掃描的雷達天線,通過這種天線測出基站與發(fā)送信號的移動終端之間的角度,進一步確定兩者之間的連線,這樣移動終端與兩個基站可得到兩條連線,其交點即為待測移動終端的位置。這種天線至少是2個,或2個以上,2個或2個以上是通過基站的固定位置和測量的測移動終端發(fā)來的信號(最大值)角度來計算定位的。采用這種天線可以只是用來接收移動終端的信號以便測量角度,和現(xiàn)有的通訊系統(tǒng)天線是分離的。
基于移動通訊系統(tǒng)的移動終端的定位、測速的方法和系統(tǒng),其特征是:至少有2個旋轉(zhuǎn)掃描天線和通訊系統(tǒng)基站子系統(tǒng)相連,通訊系統(tǒng)和定位、測速服務(wù)平臺相連接。
如上所述的基于移動通訊系統(tǒng)的移動終端的定位、測速的方法和系統(tǒng),其特征是:定位、測速服務(wù)平臺包含定位系統(tǒng),定位系統(tǒng)含角度測距定位方法的運算模塊。
方法四、是一種基于現(xiàn)有數(shù)個基站小區(qū)覆蓋重疊的定位方法,小區(qū)覆蓋一般有圓形覆蓋和扇區(qū)覆蓋,目前多數(shù)是扇區(qū)覆蓋,基站天線的安裝角度是確定的,其發(fā)射和接收的區(qū)域也是確定的,移動終端必須在基站的扇區(qū)內(nèi)才能接收到基站的信號,同理,移動終端發(fā)射的信號也只有覆蓋它的基站才能收到,這樣數(shù)個基站就會產(chǎn)生一個重疊區(qū)域,這個重疊區(qū)域就是移動終端的所在區(qū)域,而且參與測量的基站越多,重疊的區(qū)域面積越小,定位就越準確?;咎炀€角度的確定可以有三種方法:a.安裝時進行精確測量,并將所有基站天線角度歸集形成天線角度數(shù)據(jù)庫,以便于定位時參與計算;b.通過基站相互測量形成天線角度數(shù)據(jù)庫,例如選取某一基站作為被測量基站,其余基站同時測量該基站得到一組數(shù)據(jù),依次被測量基站進行更換,得到n組數(shù)據(jù),通過多元方程就能解出各個基站天線的角度數(shù)據(jù),從而形成天線角度數(shù)據(jù)庫;c.設(shè)定某一確定地點發(fā)射信號(標定信號發(fā)射點),相關(guān)基站測量標定信號,由于發(fā)射信號地點是確定的,各個基站地點也是確定的,通過計算可以確定各個基站天線的角度數(shù)據(jù),通過設(shè)定多個標定信號發(fā)射點可以精確得到各個基站天線的角度數(shù)據(jù),從而形成天線角度數(shù)據(jù)庫。同理也可以設(shè)定某一確定地點接收基站信號(標定信號接收點),測量不同基站的標定信號,由于接收標定信號的地點是確定的,各個基站地點也是確定的,通過計算可以確定各個基站天線的角度數(shù)據(jù),通過設(shè)定多個標定信號接收點可以精確得到各個基站天線的角度數(shù)據(jù),從而形成天線角度數(shù)據(jù)庫。d.依靠GPS得到天線角度數(shù)據(jù)庫或得到修正參數(shù):目前很多手機都帶有GPS,在手機中安裝并行軟件,讀取當前經(jīng)緯度,同時讀取基站代碼,發(fā)送至定位服務(wù)平臺,在不同的地點重復(fù)這個過程,得到一組經(jīng)緯度和基站代碼集的對應(yīng)表,通過多元方程可解出每一基站的天線角度,從而形成天線角度數(shù)據(jù)庫。
作為一種實施方案,在各基站的廣播信號中包含有各基站自己的天線角度信息和基站位置經(jīng)緯度信息,例如將天線角度信息和基站位置經(jīng)緯度信息調(diào)制在廣播信號中,這樣移動終端可以利用這些信息直接計算出自己的位置。
基于現(xiàn)有數(shù)個基站小區(qū)覆蓋重疊的定位方法可以是移動終端依利用站定位,也可以是基站主動定位移動終端。
基于移動通訊系統(tǒng)的移動終端的定位、測速的方法和系統(tǒng),其特征是:包括如下步驟:A1.移動終端確定自己所在的當前扇區(qū)或園區(qū),并讀取基站代碼1;A2. 移動終端確定自己所在的第二扇區(qū)或園區(qū),并讀取基站代碼2;A3. 移動終端確定自己所在的第n扇區(qū)或園區(qū),并讀取基站代碼n;A4.移動終端將所有讀取的基站代碼發(fā)送至定位服務(wù)平臺;A5.定位服務(wù)平臺根據(jù)基站的扇區(qū)和園區(qū)數(shù)據(jù)庫計算扇區(qū)重疊區(qū)域位置;A6.定位數(shù)據(jù)輸出。
基于移動通訊系統(tǒng)的移動終端的定位、測速的方法和系統(tǒng),其特征是:包括如下步驟:B1.移動終端確定自己所在的當前扇區(qū)或園區(qū),并讀取基站代碼1;B2. 移動終端確定自己所在的第二扇區(qū)或園區(qū),并讀取基站代碼2;B3. 移動終端確定自己所在的第n扇區(qū)或園區(qū),并讀取基站代碼n;B4.移動終端內(nèi)置基站天線角度數(shù)據(jù)庫,依據(jù)所有測量的基站代碼直接計算出自己的位置; B5.定位數(shù)據(jù)輸出。
基于移動通訊系統(tǒng)的移動終端的定位、測速的方法和系統(tǒng),其特征是:包括如下步驟:C1.基站1確定移動終端所在的當前扇區(qū)或園區(qū);C2.基站2確定移動終端在其扇區(qū)或園區(qū);C3.基站n確定移動終端在其扇區(qū)或園區(qū);C4.定位服務(wù)平臺根據(jù)基站1~基站n的扇區(qū)和園區(qū)覆蓋數(shù)據(jù)計算扇區(qū)重疊區(qū)域位置;C5.定位數(shù)據(jù)輸出。
基于移動通訊系統(tǒng)的移動終端的定位、測速的方法和系統(tǒng),其特征是:基站的廣播信號中包含有各基站自己的天線角度信息和基站位置經(jīng)緯度信息。
以上四種方式選擇基站可以是動態(tài)的,可以根據(jù)定位目標動態(tài)選擇引起誤差最小的數(shù)個基站,如采用最小平方法求其平均值,去計算目標的位置。誤差是基站位置(經(jīng)緯度)、基站數(shù)量的函數(shù),可以理論計算出來,簡單實施時可以取一常數(shù)。在誤差理論中,要去掉置信水平低的離散數(shù)據(jù)。
基站主動定位移動終端時,前提是移動終端必須要發(fā)射信號,在開機、關(guān)機、尋找網(wǎng)絡(luò)成功注冊、鑒權(quán)、通話、短信、數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)、網(wǎng)絡(luò)切換、誤差更正等情況下發(fā)生,本發(fā)明提出手機群的概念,比如在同一輛車上,不同人的手機發(fā)射信號是大概率事件,而且不同人使用的手機可能分屬不同的電信運營商,建立在不同電信運營商數(shù)據(jù)共享的基礎(chǔ)上對本發(fā)明的實施是有益的。通過一段時間的測量得到數(shù)個手機一致的運動軌跡,將這些手機歸集為一個手機群。對于具體的監(jiān)測定位目標,如某個號碼,可以由基站發(fā)送強制應(yīng)答信號,手機應(yīng)答時就能實時確定該號碼的位置,由于強制應(yīng)答信號不是針對小區(qū)所有號碼的廣播信號,所以不會消耗系統(tǒng)資源。
方法五、基于移動終端的在線定位方式,移動終端接收各個基站的導頻信號,并解調(diào)出各個基站的信號延遲,即相位差,同時也解調(diào)出各個基站的代碼信息(確定基站位置),在移動終端中安裝并運行一終端軟件,終端軟件可以設(shè)計為2種模式:a. 利用基站的信號延遲(相位差)和基站的代碼信息在終端軟件中自行計算出自己的位置,并以文字、電子地圖、聲音等顯示在移動終端上,并把位置信息發(fā)送到基站(載體可以是GPRS、3G等),由基站送達服務(wù)平臺。b.移動終端接收到數(shù)個基站的導頻信號,并解調(diào)出基站的信號延遲(相位差)和基站的代碼信息,并把信號延遲(相位差)和基站的代碼信息發(fā)送到基站(載體可以是GPRS、3G等),由基站送達服務(wù)平臺,在服務(wù)平臺中計算出移動終端的位置(經(jīng)緯度),并將經(jīng)緯度數(shù)據(jù)到電子地圖,在平臺的電子地圖上顯示,并可以通過GPRS、3G等將移動終端位置截圖返回傳送給移動終端。
在方法五中,模式b,在移動終端的操作系統(tǒng)中設(shè)置一命令(上傳命令),每隔一段時間自動將各基站的信號延遲(相位差)和基站的代碼信息發(fā)送到基站,由基站送達服務(wù)平臺,在服務(wù)平臺中計算出移動終端的位置(經(jīng)緯度),并將經(jīng)緯度數(shù)據(jù)送往電子地圖,在平臺的電子地圖上顯示。這樣可以不安裝終端軟件,所有移動終端都處于監(jiān)視狀態(tài),作為可選方式,移動終端的操作系統(tǒng)中設(shè)置的命令(上傳命令)可以由基站或服務(wù)平臺控制開啟或關(guān)閉。該系統(tǒng)的一個特殊應(yīng)用是作為電子鐐銬,用于犯人的管理和假釋監(jiān)控。該系統(tǒng)也可以應(yīng)用于貨物移動的監(jiān)控。當然定位數(shù)據(jù)不限于采用信號延遲(相位差)方法計算,移動終端一般隨時在接收來自各基站的信息,收集所有可利用的基站信息(一般可讀取6個鄰區(qū)的基站BSIC碼和其他信息),這些信息是可以用來定位的,如基站代碼、導頻相位差、信號強度等等(不同的定位方法需不同的信息),通過移動終端的操作系統(tǒng)中設(shè)置的上傳命令,每隔一定的時間,將這些信息傳送到基站,并由基站送達服務(wù)平臺。其特征是:移動終端每隔一定的時間將其所收集的基站信息發(fā)送至基站。
方法六、基于移動終端及網(wǎng)站、即時通訊系統(tǒng)的在線定位方式。目前移動終端通過運行安裝在移動終端中的客戶端軟件進行上網(wǎng)、閱讀、聊天等操作是比較普遍的,比如UCWEB、QQ、MSN、SKYPE等,本發(fā)明的方案是在客戶端軟件中增加或連接定位程序,定位程序包含有基站信息數(shù)據(jù)收集模塊,定位程序?qū)⒖捎脕矶ㄎ坏幕拘盘栃畔魉徒o服務(wù)提供商的服務(wù)器,再傳送給定位、測速服務(wù)平臺。定位方法由上述方法一~方法四或其他任何可行的方式實現(xiàn),也就是說可用來定位的基站信號信息和采用的方法是對應(yīng)的,也可以混合使用,已知的和未知的任何形式。特別指出的是,使用的人越多越容易得到人群活動的軌跡,有利于進行交通監(jiān)測服務(wù)或車輛超速監(jiān)測。
基于移動通訊系統(tǒng)的移動終端的定位、測速的方法和系統(tǒng),其特征是:安裝在移動終端中的客戶端軟件加載或連接定位程序,定位程序包含有基站信息數(shù)據(jù)收集模塊,定位程序?qū)⒒究捎脕矶ㄎ坏男盘柡托畔魉徒o服務(wù)提供商的服務(wù)器,服務(wù)提供商的服務(wù)器和定位服務(wù)平臺相連接。
所述的基于移動通訊系統(tǒng)的移動終端的定位、測速的方法和系統(tǒng),其特征是:服務(wù)提供商的服務(wù)器是即時通訊服務(wù)器。
所述的基于移動通訊系統(tǒng)的移動終端的定位、測速的方法和系統(tǒng),其特征是:服務(wù)提供商的服務(wù)器是網(wǎng)站服務(wù)器。
對于上述所有定位方法,基于移動通訊系統(tǒng)的移動終端及其承載物的定位方法和系統(tǒng),其特征是:基站的廣播信號中或?qū)ьl信號中包含有各基站自己的基站位置經(jīng)緯度信息。
以上定位方法可以選取一種或多種同時使用并綜合計算。定位方法可以是已知的和未知的任何方式,本發(fā)明的技術(shù)特征和方法可以建立在現(xiàn)有的和未知的任何定位方法之上。
移動終端的測速:
方法一、多普勒效應(yīng)。通過多個基站測量移動終端發(fā)射信號的頻移計算移動終端的合成速度。
方法二、在移動終端定位的基礎(chǔ)上,在一段時間中,選取2個定位點,計算2個定位點的直線距離,用直線距離除以發(fā)生的時間即為平均速度。即:定位點1:(x1+Δx),(y1+Δy)定位點2:(x2+Δx),(y2+Δy)距離 = sqrt((x1-x2)2 + (y1-y2)2),其中Δx、Δy是誤差,由于是在同一環(huán)境中,是系統(tǒng)誤差,相減后為0,速度=距離/時間。
方法三、最高速度的判定。拉格朗日定理:若?(x)滿足在[a,b]上連續(xù),在(a,b)內(nèi)可導,則在(a,b)內(nèi)至少存在∈,使?’(∈)=[ ?(b)- ?(a)]/(b-a)。選取2個定位點,用他們的直線距離除以發(fā)生的時間得到平均速度,如果平均速度大于限速(限制速度),則這段路程中必有一點的速度大于限制速度。
基于移動通訊系統(tǒng)的移動終端的定位、測速的方法和系統(tǒng),其特征是:有一定位、測速服務(wù)平臺,建立以移動終端號碼(或代碼)及其位置經(jīng)緯度和時間關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)庫,數(shù)據(jù)庫連接模式計算程序。
基于上述技術(shù)的交通流量監(jiān)測服務(wù)系統(tǒng):基于移動通訊系統(tǒng)的移動終端的定位、測速的方法和系統(tǒng),其特征是:有一定位、測速服務(wù)平臺,建立以移動終端號碼(或代碼)及其位置經(jīng)緯度和時間關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)庫,多個移動終端號碼(或代碼)一定時間段移動軌跡一致的形成移動終端群集,以單個移動終端號碼(或代碼)或移動終端群集代表暢通、堵車、超速、行人等交通路況。移動終端代碼指:移動終端號碼或服務(wù)注冊號或者是網(wǎng)站臨時分配的標識號或IP號。
所述的基于移動通訊系統(tǒng)的移動終端的定位、測速的方法和系統(tǒng),其特征是:移動終端定位、測速數(shù)據(jù)來源為基站定位移動終端方式或移動終端利用基站定位方式。
所述的基于移動通訊系統(tǒng)的移動終端的定位、測速的方法和系統(tǒng),其特征是:定位、測速服務(wù)平臺和網(wǎng)站服務(wù)器相連,可用來定位的基站信息數(shù)據(jù)通過網(wǎng)站服務(wù)器傳送給定位、測速服務(wù)平臺。
所述的基于移動通訊系統(tǒng)的移動終端的定位、測速的方法和系統(tǒng),其特征是:定位、測速服務(wù)平臺和即時通訊服務(wù)器相連,可用來定位的基站信息數(shù)據(jù)通過即時通訊服務(wù)器傳送給定位、測速服務(wù)平臺。
所述的基于移動通訊系統(tǒng)的移動終端的定位、測速的方法和系統(tǒng),其特征是:定位、測速服務(wù)平臺和CMNET或CMWAP等無線接入服務(wù)器相連,可用來定位的基站信息數(shù)據(jù)通過CMNET或CMWAP等無線接入服務(wù)器傳送給定位、測速服務(wù)平臺。
基于上述技術(shù)的車輛超速監(jiān)測系統(tǒng):基于移動通訊系統(tǒng)的移動終端的定位、測速的方法和系統(tǒng),其特征是:有一定位、測速服務(wù)平臺,建立以移動終端號碼及其位置經(jīng)緯度和時間關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)庫,以移動終端代表超速,定位、測速服務(wù)平臺和移動通訊系統(tǒng)相連,移動通信系統(tǒng)在其系統(tǒng)的訪問寄存器(VLR)中提取該移動終端號碼(或代碼)至一偽VLR寄存器,移動通信系統(tǒng)基站控制器連接一微功率發(fā)射機,微功率發(fā)射機提取VLR寄存器中的號碼并不斷向這些號碼發(fā)送強制應(yīng)答信號,直至移動通信系統(tǒng)收到該移動終端應(yīng)答,隨后刪除偽VLR寄存器中該移動終端的號碼。
基于上述技術(shù)的人體運動量監(jiān)測系統(tǒng):基于移動通訊系統(tǒng)的移動終端的定位、測速的方法和系統(tǒng),其特征是:安裝在移動終端中的客戶端軟件加載或連接定位程序,定位程序包含有基站信息數(shù)據(jù)收集模塊,定位程序?qū)⒖捎脕矶ㄎ坏幕拘盘栃畔魉徒o服務(wù)提供商的服務(wù)器,服務(wù)提供商的服務(wù)器和定位、測速服務(wù)平臺相連接,定位、測速服務(wù)平臺和運動計算系統(tǒng)相連接。
如上所述的基于移動通訊系統(tǒng)的移動終端的定位、測速的方法和系統(tǒng),其特征是:服務(wù)提供商的服務(wù)器是網(wǎng)站服務(wù)器。
如上所述的基于移動通訊系統(tǒng)的移動終端的定位、測速的方法和系統(tǒng),其特征是:服務(wù)提供商的服務(wù)器是即時通訊服務(wù)器。
如上所述的基于移動通訊系統(tǒng)的移動終端的定位、測速的方法和系統(tǒng),其特征是:服務(wù)提供商的服務(wù)器是健康網(wǎng)站服務(wù)器。
如上所述的基于移動通訊系統(tǒng)的移動終端的定位、測速的方法和系統(tǒng),其特征是:服務(wù)提供商的服務(wù)器是CMNET或CMWAP等無線接入服務(wù)器。
當然,方案并不排除定位數(shù)據(jù)直接來源于移動終端內(nèi)置GPS的情形,所述的基于移動通訊系統(tǒng)的移動終端的定位、測速的方法和系統(tǒng),其特征是:移動終端內(nèi)置GSP模塊,定位、測速數(shù)據(jù)直接來源于GSP。
基于上述技術(shù)的人員考勤系統(tǒng):基于移動通訊系統(tǒng)的移動終端的定位、測速的方法和系統(tǒng),其特征是:定位、測速服務(wù)平臺和人員考勤系統(tǒng)相連接。
基于上述技術(shù)的人口分布調(diào)查系統(tǒng):基于移動通訊系統(tǒng)的移動終端的定位、測速的方法和系統(tǒng),其特征是:定位、測速服務(wù)平臺和人口分布調(diào)查系統(tǒng)相連接。
基于上述技術(shù)的人員監(jiān)控系統(tǒng):基于移動通訊系統(tǒng)的移動終端的定位、測速的方法和系統(tǒng),其特征是:定位、測速服務(wù)平臺和人員監(jiān)控系統(tǒng)相連接。
基于上述技術(shù)的貨物運輸監(jiān)控系統(tǒng):基于移動通訊系統(tǒng)的移動終端的定位、測速的方法和系統(tǒng),其特征是:定位、測速服務(wù)平臺和貨物運輸監(jiān)控系統(tǒng)相連接。
基于上述技術(shù)的醫(yī)療監(jiān)護系統(tǒng):基于移動通訊系統(tǒng)的移動終端的定位、測速的方法和系統(tǒng),其特征是:定位、測速服務(wù)平臺和醫(yī)療監(jiān)護系統(tǒng)相連接。
附圖說明
圖1為本發(fā)明基站小區(qū)覆蓋重疊定位方法原理示意圖。
圖2為本發(fā)明基站小區(qū)覆蓋重疊定位方法流程圖。
圖3為本發(fā)明多普勒效應(yīng)測速原理示意圖。
圖4為本發(fā)明超速判定數(shù)學原理圖。
圖5為本發(fā)明定位、測速服務(wù)平臺與移動通訊系統(tǒng)連接框圖。
圖6為本發(fā)明采用旋轉(zhuǎn)掃描天線定位方法的系統(tǒng)框圖。
圖7為本發(fā)明定位、測速服務(wù)平臺模式計算框圖。
圖8為本發(fā)明移動終端群集判定流程圖。
圖9為本發(fā)明基于移動終端連接網(wǎng)站在線定位方式框圖。
圖10為本發(fā)明基于移動終端連接即時通訊服務(wù)器在線定位方式框圖。
圖11為本發(fā)明基于移動終端連接無線接入服務(wù)器在線定位方式框圖。
圖12為本發(fā)明車輛超速監(jiān)測鎖定系統(tǒng)框圖。
圖13為本發(fā)明人體運動量監(jiān)測之運動計算系統(tǒng)框圖。
圖14為本發(fā)明基于地圖服務(wù)網(wǎng)站的人體運動量監(jiān)測系統(tǒng)框圖。
圖15為本發(fā)明基于即時通訊服務(wù)器的人體運動量監(jiān)測系統(tǒng)框圖。
圖16為本發(fā)明基于健康服務(wù)網(wǎng)站的人體運動量監(jiān)測系統(tǒng)框圖。
圖17為本發(fā)明基于無線接入服務(wù)器的人體運動量監(jiān)測系統(tǒng)框圖。
圖18為本發(fā)明基于WEB或WAP網(wǎng)站的人體運動量監(jiān)測系統(tǒng)框圖。
圖19為本發(fā)明基于移動終端本身的人體運動量監(jiān)測系統(tǒng)框圖。
圖20為本發(fā)明提供一種基于GPS定位的數(shù)據(jù)修正系統(tǒng)框圖。
圖21為本發(fā)明提供一種基于GPS定位的自動獲取基站位置及基站信息的方法。
圖22為本發(fā)明安裝在移動終端內(nèi)的終端軟件結(jié)構(gòu)圖。
圖23為本發(fā)明安裝在移動終端內(nèi)的終端瀏覽器結(jié)構(gòu)圖。
圖24為本發(fā)明服務(wù)器端增加基站信息數(shù)據(jù)接收模塊的功能結(jié)構(gòu)圖。
圖25為本發(fā)明連接定位、測速服務(wù)平臺的應(yīng)用方式框圖。
具體實施方式
下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明進一步說明。
圖1為本發(fā)明基站小區(qū)覆蓋重疊定位方法原理示意圖。目前移動通訊系統(tǒng)基站天線一般采用扇形覆蓋,為簡化起見,選取BS1、BS2、BS3、BS4四個基站,每個基站一般發(fā)射四個扇區(qū),圖中可見101區(qū)域為四個基站扇區(qū)重疊的區(qū)域,移動終端102落入該區(qū)域,可以定位移動終端的位置,理論上參與測量的基站數(shù)量越多,重疊區(qū)域面積也越小,定位也越準確。圖2為本發(fā)明基站小區(qū)覆蓋重疊定位方法流程圖。首先要建立園區(qū)、扇區(qū)數(shù)據(jù)庫,第一種方法是直接獲取基站天線安裝角度形成數(shù)據(jù)庫;第二種方法是通過基站相互測量,解多元方程獲得天線角度數(shù)據(jù)庫;第三種方法是設(shè)定發(fā)射或接收標定點獲得天線角度數(shù)據(jù)庫;第四種方法是啟動移動終端內(nèi)置GPS,讀取當前經(jīng)緯度,同時讀取基站代碼,在不同的地點重復(fù)這個過程,得到一組經(jīng)緯度和基站代碼集的對應(yīng)表,通過多元方程可解出每一基站的天線角度,從而形成天線角度數(shù)據(jù)庫。定位過程分基站主動定位移動終端和移動終端利用基站定位兩個方式,基站主動定位移動終端:首先基站確定移動終端所鑒權(quán)的當前基站,接著提取當前基站園區(qū)或扇區(qū)數(shù)據(jù),同理,提取所有接收到移動終端信號的基站的園區(qū)或扇區(qū)數(shù)據(jù),在定位服務(wù)平臺中進行綜合計算,確定移動終端的經(jīng)緯度,在電子地圖上顯示和記錄。利用基站移動終端定位:首先移動終端確定自己所鑒權(quán)的當前基站并提取當前基站代碼,同理,提取所有能接收到的基站代碼,形成所接收到的基站代碼集,這個時候有兩條路徑,a.移動終端把基站代碼集發(fā)送給基站,接著基站再將該基站代碼集傳送給定位服務(wù)平臺,定位服務(wù)平臺根據(jù)園區(qū)、扇區(qū)數(shù)據(jù)庫計算出移動終端的經(jīng)緯度,在平臺電子地圖上顯示、發(fā)送回移動終端等操作。b.在移動終端內(nèi)置基站天線角度數(shù)據(jù)庫,由移動終端自行計算自己的位置,并通過地圖、文字、聲音輸出。
本發(fā)明基站小區(qū)覆蓋重疊定位方法另一種實施方案是:基站的廣播信號中包含有各基站自己的天線角度信息和基站位置經(jīng)緯度信息,這些信息可以調(diào)制在基站的廣播信號或?qū)ьl信號中,移動終端接收并解調(diào)出所接收到的所有基站的天線角度信息和對應(yīng)的基站位置經(jīng)緯度信息,通過計算模塊,實現(xiàn)移動終端的自行定位。
圖3為本發(fā)明多普勒效應(yīng)測速原理示意圖。選取BS1、BS2、BS3三個基站,移動終端MS發(fā)射的電磁波相對于三個基站分別產(chǎn)生Δf1、Δf2、Δf3頻率漂移,可以計算出移動終端的分速度v1、v2 ,v1和v2可以計算出合速度v。
圖4為本發(fā)明超速判定數(shù)學原理圖。選取BS1、BS2、BS3三個基站,移動終端MS及其承載物沿a-b-c-d運行,a、b之間的實際運行距離是S,運行時間是t,a、b之間的直線距離是S0 a、b之間的平均速度v=S/t,v0 定義為直線速度,即v0 = S0/t a、b之間必有一點的即時速度等于v0 如果直線速度v0大于限速則可以判定移動終端MS的承載物超速。
圖5為本發(fā)明定位、測速服務(wù)平臺與移動通訊系統(tǒng)連接框圖。移動通信系統(tǒng)的主要組成部分可分為移動臺、基站子系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng)。 基站子系統(tǒng)(簡稱基站BS)由基站收發(fā)臺(BTS)和基站控制器(BSC)組成;網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng)由移動交換中心(MSC)和操作維護中心(OMC)以及原地位置寄存器(HLR)、訪問位置寄存器(VLR)、鑒權(quán)中心(AUC)和設(shè)備標志寄存器(EIR)等組成。移動臺(MS)即便攜臺(手機)或車載臺,也可以配有終端設(shè)備(TE)或終端適配器(TA)。本發(fā)明定位、測速服務(wù)平臺和移動通訊系統(tǒng)連接,定位、測速服務(wù)平臺負責定位數(shù)據(jù)的取得,定位數(shù)據(jù)的計算分析,形成基于時態(tài)(即帶有時間標識)的空間數(shù)據(jù)庫,數(shù)據(jù)庫查詢采用模式語言方式,并提供數(shù)據(jù)輸出服務(wù),如導入矢量化地圖等。
圖6為本發(fā)明采用旋轉(zhuǎn)掃描天線定位方法的系統(tǒng)框圖。在現(xiàn)有的移動通訊系統(tǒng)中,在選定的服務(wù)地區(qū)至少選取兩個適當?shù)幕景惭b旋轉(zhuǎn)掃描天線1和2,該天線是定向接收天線,垂直增益平坦,水平增益狹窄,是現(xiàn)有的技術(shù)及產(chǎn)品,旋轉(zhuǎn)的方式可以是來回轉(zhuǎn)動,也可以是360度旋轉(zhuǎn),天線轉(zhuǎn)動部分有記錄天線轉(zhuǎn)動角度的裝置,并將角度數(shù)據(jù)傳送給定位、測速服務(wù)平臺。系統(tǒng)工作過程是:某一移動終端發(fā)射信號分別被兩個旋轉(zhuǎn)掃描天線接收,并分別記錄了兩個天線的角度數(shù)據(jù),移動通訊系統(tǒng)同時也確定該移動終端的標識號或號碼,并將該移動終端的標識號或號碼和兩個天線角度相匹配,形成號碼和天線角度數(shù)據(jù)組,送入定位、測速服務(wù)平臺,定位、測速服務(wù)平臺通過基站與發(fā)送信號的移動終端之間的角度,進一步確定兩者之間的連線,這樣移動終端與兩個基站可得到兩條連線,其交點即為待測移動終端的位置。這種天線至少是兩個,或兩個以上, 兩個以上是考慮到誤差及最優(yōu)化計算。不同的移動終端標識號或號碼分別和對應(yīng)的天線角度數(shù)據(jù)相匹配,形成數(shù)據(jù)組集,送入定位、測速服務(wù)平臺處理。旋轉(zhuǎn)掃描天線只是用來接收移動終端的信號以便測量角度,不參與通訊,和現(xiàn)有的通訊系統(tǒng)天線是分離的,不影響現(xiàn)有的通訊系統(tǒng)。
圖7為本發(fā)明定位、測速服務(wù)平臺模式計算框圖。定位數(shù)據(jù)來源可以是現(xiàn)有的任何方式的數(shù)據(jù),基站定位移動終端和移動終端利用基站定位兩種方式,首先形成基于時態(tài)(即帶有時間標識)的空間數(shù)據(jù)庫,即以移動終端標識號或號碼、位置(經(jīng)緯度)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)庫,數(shù)據(jù)庫基于時態(tài)形成運動軌跡,數(shù)據(jù)庫查詢采用模式語言方式,例如:輸出結(jié)果可以是一段時間軌跡一致或相近的移動終端標識號或號碼集,可以是一段時間內(nèi)某一區(qū)域的移動終端標識號或號碼集,可以是以速度為條件的移動終端標識號或號碼等等,并提供數(shù)據(jù)輸出服務(wù),如導入矢量化地圖等。
圖8為本發(fā)明移動終端群集判定流程圖。由定位、測速服務(wù)平臺進行模式計算得到移動終端群集,即t1-t2時間段移動軌跡一致的移動終端群(包含單個號碼),如果單個號碼速度≥行車速度,可以判定其承載物是車輛(含轎車);如果2個號碼集,速度≥行車速度,可以判定為車輛(含轎車);如果3-5個號碼集,速度≥行車速度,可以判定為車輛(含轎車);如果5以上號碼集,速度≥行車速度,可以判定為公交車輛;得到以上數(shù)據(jù)后,如果速度≤行人速度,判定為堵車,如果速度≥最高限速,判定為超速。誤差考慮:首先進行一段時間的測量,在判定為車輛后和現(xiàn)有的地圖道路進行匹配,并以現(xiàn)有的地圖道路為準,引入誤差參數(shù),以誤差參數(shù)修正交通情況。
圖9為本發(fā)明基于移動終端連接網(wǎng)站在線定位方式框圖。網(wǎng)站服務(wù)器和定位、測速服務(wù)平臺相連。首先移動終端訪問網(wǎng)站,一般是基于http的協(xié)議,web或wap方式,可以由asp、asp.net、php等動態(tài)語言配合html語言來編碼。特別提出可以在瀏覽器集成一個控件(ActiveX),移動終端收集到所有可利用的基站信息(一般可讀取6個鄰區(qū)的基站BSIC碼和其他信息),這些信息是可以用來定位的,如基站代碼、導頻相位差、信號強度等等(不同的定位方法需不同的信息),通過瀏覽器將這些信息傳送到網(wǎng)站服務(wù)器,網(wǎng)站服務(wù)器有相應(yīng)的接收模塊,并將這些信息傳送到定位、測速服務(wù)平臺,通過相應(yīng)的計算輸出定位數(shù)據(jù),可以在電子地圖上顯示,或通過移動終端的訪問鏈接返回定位結(jié)果數(shù)據(jù)、發(fā)送經(jīng)緯度文字、定位截圖等。網(wǎng)站方式可以是WEB,也可以是WAP,如移動夢網(wǎng)、UCWEB等。
圖10為本發(fā)明基于移動終端連接即時通訊服務(wù)器在線定位方式框圖。現(xiàn)有的即時通訊服務(wù)商有QQ、MSN等,語音通訊有Skype等,他們沒有定位功能,本發(fā)明的特征是:即時通訊服務(wù)器和定位、測速服務(wù)平臺相連,移動終端中安裝有終端軟件,即客戶端軟件,客戶端軟件分兩個部分,一部分是原即時通訊客戶端軟件,實現(xiàn)原有的即時通訊功能,另一部分是連接或加載在原即時通訊客戶端軟件的定位模塊,定位模塊的功能之一是收集所有可利用的基站信息(一般可讀取6個鄰區(qū)的基站BSIC碼和其他信息),這些信息是可以用來定位的,如基站代碼、導頻相位差、信號強度等等(不同的定位方法需不同的信息),通過定位模塊軟件將這些信息傳送到即時通訊服務(wù)器,再將這些信息傳送到定位、測速服務(wù)平臺或直接傳送到定位、測速服務(wù)平臺,通過相應(yīng)的計算輸出定位數(shù)據(jù),可以在電子地圖上顯示,或通過移動終端的在線鏈接返回定位結(jié)果數(shù)據(jù)、發(fā)送經(jīng)緯度文字、定位截圖等。特別指出的是,即時通訊用戶越多對于交通監(jiān)測越有利,首推QQ軟件,一方面QQ用戶可以知道或讓好友知道自己的位置,另一方面可以顯示交通狀況,數(shù)據(jù)輸出可用于其它公眾服務(wù)等。
圖11為本發(fā)明基于移動終端連接無線接入服務(wù)器在線定位方式框圖。CMNET或CMWAP等無線接入服務(wù)器和定位、測速服務(wù)平臺相連。原理同:圖9為本發(fā)明基于移動終端連接網(wǎng)站在線定位方式框圖。所不同的是:CMNET或CMWAP等無線接入服務(wù)器是天然的壟斷接入方式,以這種方式可以更多地得到移動終端群定位數(shù)據(jù)。
圖12為本發(fā)明車輛超速監(jiān)測鎖定系統(tǒng)框圖。對于移動終端承載物超速(車輛),系統(tǒng)并不能在物理上確定超速車輛,所以最終要鎖定超速車輛。有一定位、測速服務(wù)平臺,和移動通訊系統(tǒng)相連,以移動終端號碼或代碼代表超速車輛,移動通信系統(tǒng)在訪問寄存器(VLR)中提取該移動終端號碼或代碼至一偽VLR寄存器,移動通信系統(tǒng)基站控制器連接一微功率發(fā)射機,微功率發(fā)射機發(fā)射信號和所在小區(qū)同步,微功率發(fā)射機提取偽VLR寄存器中的號碼并不斷向這些號碼發(fā)送強制應(yīng)答信號,直至移動通信系統(tǒng)收到該移動終端應(yīng)答,隨后刪除偽VLR寄存器中該移動終端的號碼或代碼。微功率發(fā)射機和定向天線相連,并安裝在車輛監(jiān)測點,如收費站,監(jiān)測點有和定位、測速服務(wù)平臺相連的終端設(shè)備,終端設(shè)備通過有線或無線方式和定位、測速服務(wù)平臺進行數(shù)據(jù)連接,或WEB方式連接,一旦移動通信系統(tǒng)收到該移動終端強制應(yīng)答,立即通知監(jiān)測點終端設(shè)備,實現(xiàn)超速車輛的鎖定。
圖13為本發(fā)明人體運動量監(jiān)測之運動計算系統(tǒng)框圖。定位數(shù)據(jù)來源可以是現(xiàn)有的任何方式的數(shù)據(jù),基站定位移動終端和移動終端利用基站定位兩種方式,在定位、測速服務(wù)平臺中有基于時態(tài)(即帶有時間標識)的空間數(shù)據(jù)庫,即以移動終端標識號或號碼、位置(經(jīng)緯度)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)庫,數(shù)據(jù)庫基于時態(tài)形成運動軌跡,然后根據(jù)軌跡計算?;蛑苯釉谶\動計算系統(tǒng)中進行計算及記錄,對于某一移動終端號碼或代碼,其步驟是:1、t1-t2時間段移動終端速度=0,判斷為無運動狀態(tài),如果速度≠0,進入判斷2;2、如果速度≥行車速度,判定為乘車狀態(tài)或非步行狀態(tài),如果速度≤行人速度,判定為步行;3.對步行速度進行分級,便于計算不同的運動量;4.運動量計算模塊計算各分級階段的卡路里;5.記錄t1-t2時間段運動量卡路里值;6.數(shù)據(jù)輸出。數(shù)據(jù)輸出的應(yīng)用:形成實時、天、月、年等分類報表,可以通過短信平臺發(fā)送數(shù)據(jù)報告、或傳送到健康監(jiān)測服務(wù)系統(tǒng),或傳送到健康服務(wù)網(wǎng)站,包含WEB和WAP網(wǎng)站。這里所述行車速度指大于最高的步行速度的一個速度數(shù)值,行人速度指最快的行人速度的一個速度數(shù)值??紤]到定位誤差,可以和現(xiàn)有的電子地圖相匹配,如步行區(qū)、公園等自動匹配為步行。
圖14為本發(fā)明基于地圖服務(wù)網(wǎng)站的人體運動量監(jiān)測系統(tǒng)框圖?,F(xiàn)有的地圖服務(wù)商有g(shù)oogle、貝多(http://www.bedo.cn)等,工作過程是:啟動安裝在移動終端的客戶端軟件,軟件功能是收集接收到的基站信息(定位用信息),并將這些信息發(fā)送至地圖網(wǎng)站服務(wù)器,地圖網(wǎng)站服務(wù)器包含有定位計算系統(tǒng)或和定位服務(wù)平臺相連接,對于移動終端這個過程是后臺運行的,同時移動終端的前臺運行定位服務(wù)的功能界面。本發(fā)明的特征是:定位系統(tǒng)和運動計算系統(tǒng)相連接,并將運動計算結(jié)果返回至移動終端,并以文字或圖表或聲音顯示輸出。
圖15為本發(fā)明基于即時通訊服務(wù)器的人體運動量監(jiān)測系統(tǒng)框圖?,F(xiàn)有的即時通訊服務(wù)商有QQ、MSN等,語音通訊有Skype等,他們沒有定位功能,本發(fā)明的特征是:即時通訊服務(wù)器和定位、測速服務(wù)平臺相連,定位、測速服務(wù)平臺包含或連接運動計算系統(tǒng)。所述系統(tǒng)還包括:移動終端中安裝有終端軟件,終端軟件分兩個部分,一個部分是原有的即時通訊功能的客戶端軟件,另一部分是連接或加載在客戶端軟件的定位模塊,定位模塊的功能之一是收集所有可利用的基站信息(一般可讀取6個鄰區(qū)的基站BSIC碼和其他信息),這些信息是可以用來定位的,如基站代碼、導頻相位差、信號強度等等(不同的定位方法需不同的信息),通過定位模塊軟件將這些信息傳送到即時通訊服務(wù)器,再將這些信息傳送到定位、測速服務(wù)平臺或直接傳送到定位、測速服務(wù)平臺,通過運動計算系統(tǒng)計算出運動量卡路里值,通過移動終端的在線鏈接返回移動終端顯示。一個有益的效果是可以提醒即時通訊使用者健康運動,實現(xiàn)增值服務(wù)。
圖16為本發(fā)明基于健康服務(wù)網(wǎng)站的人體運動量監(jiān)測系統(tǒng)框圖。健康網(wǎng)站服務(wù)器和定位、測速服務(wù)平臺相連,定位、測速服務(wù)平臺包含或連接運動計算系統(tǒng)。安裝在移動終端內(nèi)的終端軟件是瀏覽器,瀏覽器一般是基于http的協(xié)議,web或wap方式,可以由asp、asp.net、php等動態(tài)語言配合html語言來編碼。特別提出可以在瀏覽器集成一個控件(ActiveX),控件功能是收集到所有可利用的基站信息(一般可讀取6個鄰區(qū)的基站BSIC碼和其他信息),這些信息是可以用來定位的,如基站代碼、導頻相位差、信號強度等等(不同的定位方法需不同的信息),通過瀏覽器將這些信息傳送到健康網(wǎng)站服務(wù)器,健康網(wǎng)站服務(wù)器端有相應(yīng)的接收模塊,并將這些信息傳送到定位、測速服務(wù)平臺,定位、測速服務(wù)平臺包含或連接運動計算系統(tǒng),通過運動計算系統(tǒng)計算出運動量卡路里值,并在移動終端瀏覽器上顯示。
圖17為本發(fā)明基于無線接入服務(wù)器的人體運動量監(jiān)測系統(tǒng)框圖。CMNET或CMWAP等無線接入服務(wù)器和定位、測速服務(wù)平臺相連,定位、測速服務(wù)平臺包含或連接運動計算系統(tǒng)。移動終端中安裝有終端軟件,終端軟件包含定位模塊軟件,定位模塊的功能是收集所有可利用的基站信息(一般可讀取6個鄰區(qū)的基站BSIC碼和其他信息),這些信息是可以用來定位的,如基站代碼、導頻相位差、信號強度等等(不同的定位方法需不同的信息),通過定位模塊軟件將這些信息數(shù)據(jù)傳送到CMNET或CMWAP等無線接入服務(wù)器,CMNET或CMWAP等無線接入服務(wù)器端有相應(yīng)的信息數(shù)據(jù)接收模塊,再將這些信息數(shù)據(jù)傳送到定位、測速服務(wù)平臺,并通過運動計算系統(tǒng)計算出運動量卡路里值,在移動終端顯示,或通過短信平臺發(fā)送報告至移動終端,由于CMNET或CMWAP等無線接入服務(wù)器是和移動通訊系統(tǒng)相連接的,這樣可以通過移動通訊系統(tǒng)的費用系統(tǒng)收費,例如發(fā)送短信報告同時通知費用系統(tǒng)收費,或建立類似套餐的形式。
圖18為本發(fā)明基于WEB或WAP網(wǎng)站的人體運動量監(jiān)測系統(tǒng)框圖。WEB或WAP網(wǎng)站和定位、測速服務(wù)平臺相連,定位、測速服務(wù)平臺包含或連接運動計算系統(tǒng)。安裝在移動終端內(nèi)的終端軟件是瀏覽器,瀏覽器一般是基于http的協(xié)議,web或wap方式,可以由asp、asp.net、php等動態(tài)語言配合html語言來編碼。特別提出可以在瀏覽器集成一個控件(ActiveX),控件功能是收集到所有可利用的基站信息(一般可讀取6個鄰區(qū)的基站BSIC碼和其他信息),這些信息是可以用來定位的,如基站代碼、導頻相位差、信號強度等等(不同的定位方法需不同的信息),通過瀏覽器將這些信息傳送到WEB或WAP網(wǎng)站,WEB或WAP網(wǎng)站服務(wù)器端有相應(yīng)的接收模塊,并將這些信息傳送到定位、測速服務(wù)平臺,定位、測速服務(wù)平臺包含或連接運動計算系統(tǒng),通過運動計算系統(tǒng)計算出運動量卡路里值,并在移動終端瀏覽器上顯示。同時,WEB或WAP網(wǎng)站和健康服務(wù)網(wǎng)站相連,由健康服務(wù)網(wǎng)站提供專業(yè)服務(wù),也就是說通過WEB或WAP網(wǎng)站目的僅為了取得運動量數(shù)據(jù)。
圖19為本發(fā)明基于移動終端本身的人體運動量監(jiān)測系統(tǒng)框圖。這種方案是可以脫離服務(wù)器的在線服務(wù),完全在移動終端內(nèi)部運行,移動終端內(nèi)安裝有終端軟件,終端軟件包含定位數(shù)據(jù)收集模塊軟件和定位、測速模塊軟件及運動計算系統(tǒng),定位數(shù)據(jù)收集模塊軟件負責收集所有可利用的基站信息(一般可讀取6個鄰區(qū)的基站BSIC碼和其他信息),這些信息是可以用來定位的,如基站代碼、導頻相位差、信號強度等等(不同的定位方法需不同的信息),定位、測速模塊軟件負責利用這些定位數(shù)據(jù)計算位置、速度,然后由運動計算系統(tǒng)計算出運動量卡路里值并顯示。本方案中,定位數(shù)值并不是必需的,所以可以只取變化量,建立一種各基站信號強度變化和運動速度相關(guān)的計算系統(tǒng),或各基站導頻信號延時量和運動速度相關(guān)的計算系統(tǒng),即移動終端運動速度是各基站信號強度變化量或各基站導頻信號延時變化量的函數(shù),即:V=?(ΔE1,ΔE2,…ΔEn),V是移動終端速度,E1~En是各基站的信號強度, 或V=?(Δα1,Δα2,…Δαn),α1~αn是導頻信號相位差。當然,方案并不排除定位數(shù)據(jù)直接來源于移動終端內(nèi)置GPS的情形。
圖20為本發(fā)明提供一種基于GPS定位的數(shù)據(jù)修正系統(tǒng)框圖。由于移動終端利用基站定位存在一定的誤差,可以利用現(xiàn)有的移動終端內(nèi)置GPS實施修正,移動終端內(nèi)安裝有終端軟件,終端軟件包含收集基站信息的定位數(shù)據(jù)收集模塊軟件和GPS定位模塊軟件,定位數(shù)據(jù)收集模塊軟件負責收集所有可利用的基站信息(一般可讀取6個鄰區(qū)的基站BSIC碼和其他信息),這些信息是可以用來定位的,如基站代碼、導頻相位差、信號強度等等(不同的定位方法需不同的信息),并把這些數(shù)據(jù)送往定位、測速服務(wù)平臺;同時,運行移動終端內(nèi)置GPS模塊,實施GPS精確定位,并把GPS精確定位數(shù)據(jù)送往定位、測速服務(wù)平臺,這樣通過兩個途徑得到的數(shù)據(jù)進入數(shù)據(jù)修正系統(tǒng),得到修正后的定位數(shù)據(jù)庫。上述過程中,終端軟件還可以包含客戶端功能軟件,如即時通訊軟件、瀏覽器等,這樣可以借助用戶自動完成數(shù)據(jù)修正。
圖21為本發(fā)明提供一種基于GPS定位的自動獲取基站位置及基站信息的方法。定位服務(wù)商要取得移動通訊基站信息一般比較困難,這里提供一種基于GPS定位的自動獲取基站位置及基站信息的方法,移動終端內(nèi)安裝有終端軟件,終端軟件包含收集基站信息的定位數(shù)據(jù)收集模塊軟件和客戶端功能軟件,如即時通訊軟件、瀏覽器等,同時運行的還有GPS定位模塊軟件,定位數(shù)據(jù)收集模塊軟件負責收集所有可利用的基站信息(一般可讀取6個鄰區(qū)的基站BSIC碼和其他信息),這些信息是可以用來定位的,如基站代碼、導頻相位差、信號強度等等(不同的定位方法需不同的信息),并通過移動終端把這些數(shù)據(jù)送往定位、測速服務(wù)平臺;同時,運行移動終端內(nèi)置GPS模塊,實施GPS精確定位,并通過移動終端把GPS精確定位數(shù)據(jù)送往定位、測速服務(wù)平臺,這樣通過兩個途徑得到的數(shù)據(jù)形成數(shù)據(jù)對,即數(shù)個基站信息數(shù)據(jù)對應(yīng)一個GPS測量的經(jīng)緯度,在不同的地點重復(fù)這個過程,得到一組數(shù)據(jù)對集,以GPS測量經(jīng)緯度為已知準確數(shù)據(jù),通過解多元方程,可以得到基站的地理位置經(jīng)緯度,從而形成基站地理位置經(jīng)緯度數(shù)據(jù)庫。采用這種方法,終端軟件用戶越多越有利于建立基站地理位置經(jīng)緯度數(shù)據(jù)庫,首推QQ軟件,在QQ客戶端軟件中加載或連接定位數(shù)據(jù)收集\傳送模塊軟件,并運行GPS模塊軟件,具體實施時可以封裝一個集定位數(shù)據(jù)收集、傳送模塊、GPS模塊的QQ軟件包供使用者下載,并以一定的鼓勵措施如加速升級等鼓勵用戶使用,這樣就形成一個自行數(shù)據(jù)搜集系統(tǒng)。
圖22為本發(fā)明安裝在移動終端內(nèi)的終端軟件結(jié)構(gòu)圖。終端軟件包含定位模塊2201,客戶端功能軟件2204,GPS定位模塊2205,GPS定位模塊不是必需的,該模塊用于有內(nèi)置GPS的移動終端。定位模塊、客戶端功能軟件、GPS模塊相連接封裝成一個軟件包。 定位模塊包含基站信息數(shù)據(jù)收集模塊2202和基站信息數(shù)據(jù)傳送模塊2203,基站信息數(shù)據(jù)收集模塊負責收集所有可利用的基站信息(一般可讀取6個鄰區(qū)的基站BSIC碼和其他信息),這些信息是可以用來定位的,如基站代碼、導頻相位差、信號強度等等(不同的定位方法需不同的信息),基站信息數(shù)據(jù)傳送模塊負責并把這些數(shù)據(jù)送往服務(wù)器或定位、測速服務(wù)平臺??蛻舳斯δ苘浖鶕?jù)不同的服務(wù)功能有不同的軟件,如即時通訊軟件如QQ、MSN 等、功能化瀏覽器如UCWEB等。
圖23為本發(fā)明安裝在移動終端內(nèi)的終端瀏覽器結(jié)構(gòu)圖。安裝在移動終端內(nèi)的終端軟件是瀏覽器,瀏覽器一般是基于http的協(xié)議,web或wap方式,可以由asp、asp.net、php等動態(tài)語言配合html語言來編碼。瀏覽器通過控件(ActiveX)連接基站信息數(shù)據(jù)收集模塊,如果有移動終端內(nèi)置GPS則也連接GSP定位模塊,基站信息數(shù)據(jù)收集模塊功能是收集到所有可利用的基站信息(一般可讀取6個鄰區(qū)的基站BSIC碼和其他信息),這些信息是可以用來定位的,如基站代碼、導頻相位差、信號強度等等(不同的定位方法需不同的信息),通過瀏覽器將這些信息傳送到WEB或WAP網(wǎng)站,WEB或WAP網(wǎng)站服務(wù)器有相應(yīng)的接收模塊,并將這些信息傳送到定位、測速服務(wù)平臺。
圖24為本發(fā)明服務(wù)器端增加基站信息數(shù)據(jù)接收模塊的功能結(jié)構(gòu)圖。移動終端通過GPRS或3G或其它可能的方式將基站信息數(shù)據(jù)收集模塊收集的基站信息數(shù)據(jù)發(fā)送到服務(wù)器端,服務(wù)器端是連接在網(wǎng)絡(luò)上的,不同的服務(wù)內(nèi)容提供商是采用不同的功能服務(wù)器,服務(wù)器的功能是和服務(wù)內(nèi)容相一致的,基站信息數(shù)據(jù)接收模塊和功能服務(wù)器相連接,負責解調(diào)出移動終端送來的基站信息數(shù)據(jù),接著再送入定位、測速服務(wù)平臺,根據(jù)不同的服務(wù),由定位、測速服務(wù)平臺輸出數(shù)據(jù)。
圖25為本發(fā)明連接定位、測速服務(wù)平臺的應(yīng)用方式框圖?;诒景l(fā)明提出的解決方案,定位、測速服務(wù)平臺可以連接于交通測速系統(tǒng)、交通路況監(jiān)測服務(wù)系統(tǒng)、貨物運輸監(jiān)控系統(tǒng)、人員考勤系統(tǒng)、醫(yī)療監(jiān)護系統(tǒng)、人員監(jiān)控系統(tǒng)、人口分布調(diào)查統(tǒng)計系統(tǒng)、運動監(jiān)測及健康服務(wù)系統(tǒng)。
以上業(yè)務(wù)服務(wù)系統(tǒng)編程語言可以是現(xiàn)有的任何語言方式,也可以采用云計算,系統(tǒng)所在物理位置可以在任何地點的任何服務(wù)器,連接方式可以是有線的,如電纜、光纜、電話線等,或無線方式,如、可以是點對點、2G、3G等,通訊協(xié)議可以是IEEE802.11、IEEE802.11a、IEEE802.11b、IEEE802.11g、IEEE802.11n等,在廣域網(wǎng)或局域網(wǎng)中。