发明内容
针对上述现有技术中存在的缺陷,本发明提供一种使用相关信号强度智能 室内定位***,所述***包括IATo相关信号强度获得代理、IATo相关信号强度服务器、IATo无线定位代理、IATo相关信号强度匹配代理、IATo自由行代理、以及用于上述多个代理之间和/或服务器之间的通信的无线接入点;所述IATo相关信号强度服务器包括:IATo相关信号强度信息库和人工神经网络;
所述IATo相关信号强度信息库存储相关信号强度值;
所述人工神经网络用作相关信号强度信息智能训练和智能更新,所述IATo相关信号强度获得代理从相关信号强度获得代理接收相关信号强度值,并携带相关信号强度匹配代理的匹配结果返回IATo自由行代理;
所述IATo相关信号强度获得代理接收相关信号强度值;
所述IATo相关信号强度匹配代理对比IATo无线定位代理获得的相关信号强度值和所述IATo相关信号强度服务器的相关信号强度值以获得无线移动终端的确切地址,并将所述确切地址的值返回给所述IATo无线定位代理;
所述IATo自由行代理接收所述IATo无线定位代理得到的所述确切地址的值的。
在本发明所述的***中,所述***进一步包括根据用户启动的配对功能,用户通过所述IATo无线定位代理查看具有无线移动终端的用户的朋友的位置的IATo配对代理。
在本发明所述的***中,所述***进一步包括存储室内设施信息的IATo本体为基础的室内信息服务器,以及,根据用户要求从室内信息服务器中获取信息的IATo为基础的信息获得代理。
在本发明所述的***中,所述IATo相关信号强度服务器进一步包括:
控制和管理所述IATo无线定位代理和所述IATo配对代理的移动和验证的代理通信和注册中心。
在本发明所述的***中,所述***进一步包括使用所述IATo相关信号强度信息库内已处理相关信号强度信息对所述人工神经网络进行训练的IATo相关信号强度训练代理。
在本发明所述的***中,所述IATo相关信号强度获得代理、所述IATo 自由行代理、IATo无线定位代理、IATo相关信号强度匹配代理具有高度的自治性,可通过无线互联网进入不同的设备、服务器、网关和/或平台,并可适应不同的网络环境和不同的带宽。
根据本发明的另一个方面,提供一种使用相关信号强度智能室内定位方法,其中,所述方法包括:
S1.IATo相关信号强度获得代理获得无线移动终端当前位置的相关信号强度;
S2.IATo无线定位代理从所述IATo相关信号强度获得代理接收相关信号强度值;
S3.IATo相关信号强度匹配代理对比IATo无线定位代理获得的相关信号强度值和IATo相关信号强度服务器的相关信号强度值以获得无线移动终端的确切地址;
S4.IATo自由行代理接收IATo无线定位代理携带的返还地址值,其中;
所述方法,进一步包括相关信号强度数据收集和对所述IATo相关信号强度服务器训练的方法,包括:
a.将室内环境分为网格点,并通过所述IATo相关信号强度获得代理收集每个网格点对于相对应的无线接入点的相关信号强度信息;
b.所述IATo相关信号强度获得代理传递相关信号强度信息至所述IATo无线定位代理;
c.所述IATo无线定位代理携带相关信号强度信息进入所述IATo相关信号强度服务器,并将相关信号强度信息存入所述IATo相关信号强度服务器进行数据清除、数据标准化处理、数据转换;
d.IATo训练代理使用已处理的相关信号强度信息训练所述IATo相关信号强度服务器中的人工神经网络。
在本发明所述的方法中,被配对设备的所述IATo无线定位代理携带被配对用户设备的地址信息进入用户的无线移动终端,以此在用户的IATo室内自由行代理的显示器上显示被配对用户的位置。
本发明提供一种完善的产品和服务以满足室内定位和导航的需求。通过集成智能相关信号强度技术和实时室内定位,可以帮助用户更准确、更迅速地寻找商家。本发明的应用场所包括,购物中心、展览中心、医院、政府建筑、博物馆等。
具体实施方式
图1是本发明室内定位***的模块图。所述***包括无线接入点、无线移动终端102、相关信号强度服务器108、IATo本体为基础的室内信息服务器110和IATo无线定位代理105,用于从相关信号强度获得代理接收相关信号强度值,并携带相关信号强度匹配代理的匹配结果返回IATo自由行代理103。所述无线移动终端102包括接收IATo无线定位代理携带的返还地址值的IATo自由行代理103,获得无线移动终端当前位置相关信号强度的IATo相关信号强度获得代理104,以及与其它无线移动终端配对的IATo配对代理114。所述IATo相关信号强度服务器108包括存储相关信号强度值的IATo相关信号强度数据库109和嵌入IATo相关信号强度的人工神经网络112;相关信号强度匹配代理106,用于对比IATo无线定位代理获得的相关信号强度值和相关信号强度服务器的相关信号强度值以获得无线移动终端的确切地址;以及相关信号强度训练代理113,用于训练人工神经网络109。所述IATo本体为基础的 室内信息服务器包括IATo本体为基础的数据库111和信息获得代理107,所述信息获得代理107根据用户要求从室内信息服务器中获取信息。
IATo室内自由行代理103包括便携设备(例如,掌上电脑、个人数字助手、智能电话和/或便携式电脑)和室内定位设备(可以是与便携设备绑定的或者科卸下的设备),例如,无线接收器。所述接收器用于接收自动用户定位的同步无线信号数据。因为用于导航设备,所以需要在便携设备的屏幕上显示空间数据。所述***将显示室内地图,并同时在室内地图上显示用户当前位置。除了显示实时室内地图,所述设备也可以现场地形式自动地向用户显示该地点有用的信息,并且可在客户端向用户提供可视的图形和/或视频信息。
IATo室内自由行代理103提供三个核心功能:1)导航;2)树状信息显示;3)交互模糊询问。导航功能帮助用户找到他/她的当前位置,并通过在室内地图上显示实时图像标记提示用户如何到达目的地,例如,在室内地图上用红线标出路线图,并用黄色的方块标记目的地,所述目的地可以是餐厅、书店和陆标等。通过采用本体内容建模技术,树状信息显示提供有序的信息,以供用户选择和找到他/她首选的设施/商铺。此外,人工智能技术,例如,模糊逻辑用于支持智能搜索(例如,基于价格和距离的模糊搜所)可以作为用户寻找首选商品/目的地/设施的增值服务。
IATo相关信号强度获得代理104运行于客户端。相关信号强度获得代理104的主要功能是收集当前相关信号强度(例如,移动客户端设备在当前位置检测到的总体无线模式)。所述相关信号强度模式(类似人类的指纹)用作室内设施特定位置的标识。
在相关信号强度服务器用于室内定位前,所有收集的相关信号强度值(室内的)在相关信号强度服务器108中被存储、数据清除、量化和数据转换。IATo相关信号强度训练代理113用于训练相关信号强度服务器108中的人工神经网络112,以用于随后的室内定位处理。
在最新的IATo发明中,采用了全新人工神经网络和训练方法,例如,多层前馈向后传播网络、径向基(RBF)神经网络、自适应共振理论(ART)神经网络、K均值群集法、K最临近群集法、自组织图谱(SOM)群集法和混 沌吸引群集法(上述所有人工智能方法和模型嵌入IATo智能层模块)。
IATo无线定位代理105是核心移动室内定位代理,运行于所述智能室内定位***中。主要功能包括如下两个方面:
1)在相关信号强度服务器和无线移动终端之间通信以传递位置信息至无线移动终端设备中的IATo室内自由行代理;
2)在室内设施的相关信号强度服务器与不同的无线移动终端之间的数据流拥挤和/或堵塞的情况下,在临近定位代理之间传输位置信息。
本发明的一个重要的特性在于使用智能代理技术(Intelligent agenttechnology),因此,所有的智能代理具有高度的自治性、移动性和坚固性。换句话说,所有智能代理可通过无线互联网环境(例如,3G、2.5G、802.11系列等)出入不同的设备/服务器/网关/平台。
IATo相关信号强度服务器108是本发明的核心技术,主要功能包括:
1)室内定位***的信息库,其中包含室内设施的所有相关信号强度的信息;
2)嵌入相关信号强度服务器的神经网络,用作相关信号强度信息智能训练和更新中心;
3)控制和管理IATo室内定位代理和IATo配对代理的移动和验证的代理通信和注册中心。
IATo配对代理114提供配对功能。换句话说,在特定的无线移动终端中,用户不仅可以看到他/她在室内的当前位置,并且在激活的***中配对功能后,可以看到他/她的朋友的位置。
图2是本发明对相关信号强度服务器中人工神经网络的训练的流程图。结合图1描述对人工神经网络的训练,包括如下步骤:
步骤101,将室内环境分为网格点,并通过IATo相关信号强度获得代理收集每个网格点对于无线接入点的相关信号强度信息
步骤102,相关信号强度获得代理传递相关信号强度信息至IATo无线定位代理。
步骤103,IATo无线定位代理携带相关信号强度信息进入IATo相关信号强度服务器,并将相关信号强度信息存入相关信号强度服务器进行数据清除、数据标准化和数据转换处理。
步骤104,IATo训练代理使用已处理的相关信号强度信息训练相关信号强度服务器中的人工神经网络。
图3是本发明根据相关信号强度对无线移动终端进行定位的流程图。结合图1描述对无线移动终端的定位过程,包括如下步骤:
步骤201,IATo相关信号强度获得代理获得无线移动终端当前位置的相关信号强度。
步骤202,IATo无线定位代理从相关信号强度获得代理接收相关信号强度值。
步骤203,IATo相关信号强度匹配代理对比IATo无线定位代理获得的相关信号强度值和相关信号强度服务器的相关信号强度值以获得无线移动终端的确切地址。
步骤204,IATo自由行代理接收IATo无线定位代理携带的返还地址值,并在无线移动终端显示器上显示当前无线移动终端的位置。
图4是本发明第一实施例的应用的示意图。图4展示了应用所述智能室内定位***的购物中心的平面图,在购物中心设有多个无线接入点401、402和403,用于所述智能室内定位***中各个代理与服务器之间的通信。首先,通过如下步骤对相关信号强度服务器进行训练,将室内环境分为网格点,并通过IATo相关信号强度获得代理收集每个网格点对于无线接入点的相关信号强度信息;随后,相关信号强度获得代理传递相关信号强度信息至IATo无线定位代理;随后,IATo无线定位代理携带相关信号强度信息进入IATo相关信号强度服务器,并将相关信号强度信息存入相关信号强度服务器进行数据清除、数据标准化处理、数据转换;最后,IATo训练代理使用已处理的相关信号强度信息训练相关信号强度服务器中的人工神经网络。此时,各个网格点的相关信号强度信息已经存入相关信号强度信息库中。
在用户携带无线移动终端404进入购物中心后,用户的目的地为商店2。
首先,相关信号强度服务器中的代理通信和注册中心对无线移动终端的室内定位代理进行验证,以确定该无线移动终端的用户身份,以及该用户是否被允许使用所述智能室内定位***。在确定该用户可以使用所述智能室内定位***后,使用所述智能室内定位***对无线移动终端404进行定位;随后,IATo相关信号强度获得代理获得无线移动终端当前位置的相关信号强度;随后,IATo无线定位代理从相关信号强度获得代理接收相关信号强度值;随后,IATo相关信号强度匹配代理对比IATo无线定位代理获得的相关信号强度值和相关信号强度服务器的相关信号强度值以获得无线移动终端的确切地址;随后,IATo自由行代理接收IATo无线定位代理携带的返还地址值。
当用户携带的无线移动终端被定位后,无线移动终端404通过无线接入点402使用信息获得代理在IATo本体为基础的室内信息服务器寻找室内设施信息。最后,信息获得代理携带室内设施信息返还给室内自由行代理。室内自由行代理通过显示器向用户显示到达商店2的路线图,如图4中虚线所示。此外,由于相关信号强度服务器中的人工神经网络是不断更新的,因此,在用户沿着图4中所示虚线行走过程中,可实时显示用户的位置。
图5是本发明第二实施例的示意图,父母和他们的子女位于购物中心内的不同位置,并且不能互相看见对方。此时,可使用本发明的IATo配对功能寻找子女携带的无线移动终端。子女的无线移动终端的IATo无线定位代理携带子女的无线移动终端的地址信息进入父母的无线移动终端,以此在用户的IATo室内自由行代理的显示器上显示被配对用户的位置。
如果购物中心内的无线移动终端过多,在现有网络技术无法克服这一问题的情况下,相关信号代理服务器和/或不同的无线移动终端设备之间的数据流可能产生堵塞,因此,本发明的无线定位代理可与临近的定位代理通信以克服这一问题。
本发明提供的智能代理具有高度的自治性,可通过无线互联网进入不同的设备、服务器、网关和/或平台,并可适应不同的网络环境和不同的带宽。
图6是本发明无线移动终端可效仿设备的示意图。图6展示了掌上电脑中的应用。所展示的界面是全屏模式下的地图,在非全屏模式下,还可以在地图 周边以树状信息显示方式显示各个商家的简介、打折信息、广告、联系方式等相关信息。
本发明是通过一些实施例进行描述的,本领域技术人员知悉,在不脱离本发明的精神和范围的情况下,可以对这些特征和实施例进行各种改变或等效替换。另外,在本发明的教导下,可以对这些特征和实施例进行修改以适应具体的情况及材料而不会脱离本发明的精神和范围。因此,本发明不受此处所公开的具体实施例的限制,所有落入本申请的权利要求范围内的实施例都属于本发明的保护范围。