CN103940421A - 竖直定位方法和装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种竖直定位方法和竖直定位装置。所述方法包括：获取移动终端中气压传感器的至少两个实时测量值；根据所述至少两个实时测量值确定移动终端的竖直移动状态。本发明通过使用移动终端中的气压传感器测量当前环境的气压值，并根据气压值的测量结果进行数据处理的方式，达到了快速、准确的确定移动终端的竖直移动状态(水平移动、向上移动或者向下移动)的技术效果。实现了便捷的竖直定位服务。
Description
技术领域
本发明实施例涉及定位技术，尤其涉及一种竖直定位方法和装置。
背景技术
目前，无线电定位导航技术已经在商业领域得到了广泛的应用，主要包括卫星定位技术，例如，GPS(Global Positioning Syetem，全球卫星定位***)；基于无线局域网或个人网的无线定位技术，例如，Wi-Fi(Wireless Fidelity，无线保真)定位、蓝牙或者红外线定位技术等；以及RFID(Radio FrequencyIdentification，射频标识)定位技术。这些定位技术已经在人们的日常生活照被广泛使用，定位技术通常与导航服务相结合，因而又被称为导航定位技术，提供相应服务的***也被称为导航定位***。
但是，技术的进步也使得人们对于无线定位技术的要求变得更高，传统的定位技术已经无法满足人们日益增强的个性化定位请求。例如，随着高层建筑物的增多，为实现精确定位，人们逐步关注于竖直方向的定位技术。
发明内容
有鉴于此，本发明实施例提供一种竖直定位方法和装置，以实现便捷的竖直定位服务。
在第一方面，本发明实施例提供了一种竖直定位方法，包括：
获取移动终端中气压传感器的至少两个实时测量值；
根据所述至少两个实时测量值确定移动终端的竖直移动状态。
在第二方面，本发明实施例提供了一种竖直定位装置，包括：
测量值获取单元，用于获取移动终端中气压传感器的至少两个实时测量值；
状态确定单元，用于根据所述至少两个实时测量值确定移动终端的竖直移动状态。
本发明实施例通过使用移动终端中的气压传感器测量当前环境的气压值，并根据气压值的测量结果进行数据处理的方式，达到了快速、准确的确定移动终端的竖直移动状态(水平移动、向上移动或者向下移动)的技术效果。实现了便捷的竖直定位服务。
附图说明
图1是本发明第一实施例的一种竖直定位方法的流程图；
图2是本发明第二实施例的一种竖直定位方法的流程图；
图3是本发明第三实施例的一种竖直定位方法的流程图；
图4是本发明第四实施例的一种竖直定位方法的流程图；
图5是本发明第五实施例的一种竖直定位装置的结构图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图对本发明具体实施例作进一步的详细描述。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部内容。
第一实施例
图1是本发明第一实施例的一种竖直定位方法的流程图，本实施例的方法可以由竖直定位装置来执行，该装置可通过硬件和/或软件的方式实现，一般可集成于移动终端内。本实施例的方法具体包括如下操作：
110、获取移动终端中气压传感器的至少两个实时测量值。
在本实施例中，移动终端获取气压传感器的至少两个实时测量值。其中，该气压传感器可以内置于移动终端内部(目前，大多数的智能移动终端中均集成有气压传感器)，也可以以外接的形式与移动终端以有线或者无线的方式相连接，对此并不限定。
其中，上述气压传感器用于实时测量移动终端周围环境的气压值，并将各实时测量值传输至移动终端。
在本实施例中，移动终端可以将气压传感器的气压测量值按照时间先后顺序，顺序存储；也可以在存储气压测量值的同时存储与气压测量值相对应的时间戳信息。
120、根据所述至少两个实时测量值确定移动终端的竖直移动状态。
在本实施例中，移动终端根据所述至少两个实时测量值确定移动终端的竖直移动状态。
其中，移动终端的竖直移动状态可以具体包括：水平移动、向上移动和向下移动。
一般来说，大气压强与海拔高度具有一定的比例关系，即：大气压强随着海拔高度的增高而降低。因此，可以使用气压值的变化情况来确定移动终端的高度变化情况，即：移动终端的竖直移动状态。
在本实施例中，可以直接根据前后两次气压测量值的变化情况来确定移动终端的竖直移动状态；也可以通过分析多个气压测量值的统计特性，典型的，最大值、最小值、均值和/或方差值，来确定移动终端的竖直移动状态，对此并不限定。
本发明实施例通过使用移动终端中的气压传感器测量当前环境的气压值，并根据气压值的测量结果进行数据处理的方式，达到了快速、准确的确定移动终端的竖直移动状态(水平移动、向上移动或者向下移动)的技术效果。实现了便捷的竖直定位服务。
第二实施例
图2为本发明第二实施例的一种竖直定位方法的流程图，本实施例以上述实施例为基础进行优化，在本实施例中，优选的将步骤根据所述至少两个实时测量值确定移动终端的竖直移动状态优化为：
根据所述至少两个实时测量值计算测量值的最大值、最小值和方差值；
如果最大值和最小值之差小于等于第一阈值并且方差小于第二阈值，确定所述移动终端的竖直移动状态为水平移动；
如果最大值和最小值之差大于第一阈值并且方差大于第二阈值，且如果依次获取的所述至少两个实时测量值中的首值大于末值，确定所述移动终端的竖直移动状态为向上移动；
如果最大值和最小值之差大于第一阈值并且方差大于第二阈值，且如果依次获取的所述至少两个实时测量值中的首值小于末值，确定所述移动终端的竖直移动状态为向下移动。
相应地，本实施例的方法具体包括如下操作：
210、获取移动终端中气压传感器的至少两个实时测量值。
220、计算所述至少两个实时测量值的最大值、最小值和方差。
在本实施例中，为了尽可能的降低测量误差(尤其是偶然误差)对测量结果的影响，通过计算气压传感器的至少两个实时测量值的统计特性(最大值、最小值和方差)的方式，来确定移动终端的竖直移动状态。
举例而言，气压传感器获取的4个实时测量值为：3.34、3.25、4.35和4.06。则，上述4个实时测量值的中的最大值为4.35，最小值为3.25；
均值为：(3.34+3.25+4.35+4.06)/4＝3.75；
方差为：(3.34-3.75)2+(3.25-3.75)2+(4.35-3.75)2+(4.06-3.75)2＝0.874
230、判断最大值和最小值之差是否小于等于第一阈值并且方差是否小于第二阈值：若是，执行240；否则，执行250。
在本实施例中，当最大值和最小值的差距不明显并且各实时测量值之间没有明显波动(方差较小)时，可以确定移动终端的竖直移动状态为水平移动。
优选的，可以将第一阈值设置为0.3，第二阈值设置为0.001。当然，可以理解的是，本领域技术人员可以根据实际情况对上述第一阈值与第二阈值进行预设，对比并不限定。
240、确定移动终端的竖直移动状态为水平移动。
250、判断最大值和最小值之差是否大于第一阈值并且方差是否大于第二阈值：若是，执行270；否则，执行260。
在本实施例中，当最大值和最小值的差距明显并且各实时测量值之间具有明显波动(方差较大)时，可以确定移动终端发生了竖直移动。
260、结束流程。
在本实施例中，当最大值和最小值之差以及方差不满足预设的条件时，判断本次对移动终端的竖直移动状态的确定过程无效，结束流程。
270、判断依次获取的实时测量值中的首值是否小于末值：若是，执行280；否则，执行290。
在本实施例中，当确定移动终端发生了竖直移动后，通过判断气压传感器获取的首个实时测量值和最后一个实时测量值的大小，进而可以确定移动终端的竖直移动状态为向上移动或者是向下移动。
280、确定移动终端的竖直移动状态为向下移动。
290、确定移动终端的竖直移动状态为向上移动。
本发明实施例通过使用移动终端中的气压传感器测量当前环境的气压值，并计算气压值测量结果的统计特性的方式，达到了快速、准确的确定移动终端的竖直移动状态(水平移动、向上移动或者向下移动)的技术效果，减小了单次测量误差对测量结果的影响，实现了便捷而有效的竖直定位服务。
第三实施例
图3为本发明第三实施例的一种竖直定位方法的流程图，本实施例以上述实施例为基础进行优化，在本实施例中，优选的将步骤获取移动终端中气压传感器的至少两个实时测量值优化为：实时读取移动终端中气压传感器中的测量值，将所述测量值依次存储于缓冲队列中；如果所述缓冲队列中的数据量大于第三阈值，获取所述缓冲队列中的全部数据。
为了便于说明，在本实施例中，作为示例而非限定，将第一阈值设置为0.3，第二阈值设置为0.001，第三阈值设置为30。相应地，本实施例的方法具体包括如下操作：
310、顺序读取气压传感器中的一条数据。
在本实施例中，移动终端按照时间的先后顺序，顺序读取气压传感器中的一个气压测量值。
320、将读取的数据存入缓冲队列中。
在本实施例中，移动终端将读取的气压测量值顺序存入一个预设的缓冲队列中。
330、判断缓冲队列中的数据是否大于30：若是，执行340；否则，返回310。
340、获取缓冲队列中的全部30个数据，计算30个数据的最大值、最小值、幅度差和方差。
在本实施例中，幅度差具体为：最大值与最小值之差。
350、判断幅度差是否小于等于0.3且方差小于0.001：若是，执行360；否则，执行370。
360、确定移动终端为水平移动状态。
370、判断幅度差是否大于0.3且方差是否大于0.001：若是，执行380；否则，执行390。
380、根据缓冲队列的首尾数据的大小确定移动终端是属于向上移动状态或者属于向下移动状态。
390、删除缓冲队列中的前15个数据。
在本实施例中，为了使得数据统计具有一定的连续性，每次获取缓冲队列中的全部数据之后，不是直接将缓冲队列中的数据直接删除，而是按照存储顺序，首先删除一部分最早存入的数据，实现了数据处理过程中数据的连贯性，提高了计算的准确度。
作为示例而非限定，可以将每次删除的数据个数设置为每次读取的缓冲队列中的数据个数的1/2、1/3或者1/4等，对此并不限定。
本发明实施例通过使用移动终端中的气压传感器测量当前环境的气压值，并计算气压值测量结果的统计特性的方式，达到了快速、准确的确定移动终端的竖直移动状态(水平移动、向上移动或者向下移动)的技术效果，减小了单次测量误差对测量结果的影响，实现了便捷而有效的竖直定位服务。另外，通过使用缓冲队列的机制对测量数据进行处理，极大的降低了移动终端的存储压力，并同时提高了计算的准确度。
第四实施例
目前，Wi-Fi的部署在室内非常普遍，所以基于Wi-Fi指纹的室内定位技术也随之发展。由于无需增加任何基础设施，Wi-Fi指纹定位已经成为室内定位中广泛应用的方案之一。Wi-Fi指纹定位技术的实现过程主要为：首先，采集某些位置的Wi-Fi信号状态集合，构成该位置的Wi-Fi指纹(例如，移动终端获取的基于不同位置的各Wi-Fi热点的接收信号强度(Receive Signal Strength，RSS)，其集合构成Wi-Fi指纹)；离线的建立位置与Wi-Fi指纹关系的指纹库；当接收到用户定位请求中的Wi-Fi列表后，据此确定用户所在地的Wi-Fi指纹；在线的进行指纹匹配，在指纹库中搜索与定位请求相似的Wi-Fi指纹来推算用户的位置；最后，将与推算的位置相对应的坐标推送给用户。
但是，在建立Wi-Fi指纹库的过程中往往需要测试人员携带移动终端在建筑物内的多个参考点内进行移动，以采集大量的测量数据进行分析处理。当建筑物包括的楼层比较多时，识别出当前的多个测量数据是属于同一楼层或者属于不同楼层，是对大量测量数据进行分析处理前必须解决的一个非常重要的问题。在现有技术中，大多通过人工标注的方式来区分不同楼层，这种方法费时费工，效率低下；相应的，在对单个用户进行室内定位时，同样存在上述问题。因为对单个用户进行定位时同样需要根据客户端采集的测量数据进行处理后构成Wi-Fi指纹以进行匹配，为了使得匹配结果更加准确，同样需要判断该客户端采集的测量数据是属于同一楼层或者不同楼层。在现有技术中，主要依靠Wi-Fi指纹聚类得到不同层楼指纹特征来解决不同楼层的区分问题，该方法需要预先采集不同建筑物各楼层的Wi-Fi指纹信息，进而实现对Wi-Fi指纹进行分层，但是，将全国所有建筑都进行逐层采集在理论上是不可行的。此外，室内定位服务一般是无感知的，用户也无法进行人工标注。
图4为本发明第四实施例的一种竖直定位方法的流程图，本实施例以上述实施例为基础进行优化，在本实施例中，优选的还包括：在获取所述至少两个实时测量值时，获取所述移动终端的水平定位数据；根据所述竖直移动状态对所述水平定位数据进行分组的操作，以解决上述技术问题。
相应地，本实施例的方法具体包括如下操作：
410、获取移动终端中气压传感器的至少两个实时测量值；获取移动终端的水平定位数据。
在本实施例中，移动终端在获取气压传感器的至少两个实时测量值的同时，还获取周围环境的水平定位数据。
其中，上述水平定位数据具体为室内的Wi-Fi定位数据，典型的，该Wi-Fi定位数据为各Wi-Fi热点的接收信号强度值。上述接收信号强度值可以通过移动终端内置的功率测量装置获取。
在本实施例中，移动终端可以将获取的水平定位数据按照时间顺序，顺序存储；也可以在存储水平定位数据的同时存储与水平定位数据相对应的时间戳信息。
420、根据所述至少两个实时测量值确定移动终端的竖直移动状态。
430、根据竖直移动状态对水平定位数据进行分组。
在本实施例中，根据所述竖直移动状态对所述水平定位数据进行分组可以具体包括：根据所述竖直移动状态的存续时间，对所述移动终端的水平定位数据进行分组；或者如果确定所述移动终端的竖直移动状态发生变化，为所述移动终端的水平定位数据创建新分组。
在本实施例的一个建立Wi-Fi指纹库的应用场景中，测试人员携带移动终端在建筑物内的多个参考点内进行移动，以采集大量的水平定位数据进行分析处理。
在本应用场景中，可以在移动终端内部直接对采集的水平定位数据进行分组处理，处理方法为：当检测到移动终端的竖直移动状态发生改变时(确定的竖直移动状态为向上移动或者向下移动)，为移动终端的水平定位数据创建一个分组。这样，可以保证每一个分组中的水平定位数据均属于同一楼层；
考虑到测试人员采集的水平定位数据量较大，也可以在服务器端实现对采集的水平定位数据进行分组处理，具体方法为：移动终端在存储水平定位数据和气压传感器的实时测量值是同时存储各个测量数据的时间戳信息，并将测量值直接发送至服务器，服务器根据移动终端竖直移动状态的存续时间，对所述移动终端的水平定位数据进行分组。
具体的，服务器获取移动终端的竖直移动状态发生变化(向上移动或者向下移动)时刻的时间信息(优选的，将移动终端竖直移动状态变化时，最后获取的气压传感器的实时测量值的时间戳信息，作为移动终端的竖直移动状态发生变化时刻的时间信息)，根据上述时间信息，对移动终端的水平定位数据进行分组。
另外，在本实施例的一个对单个用户进行定位的应用场景中，也可采用上述方法在移动终端内部或者服务器端根据竖直移动状态对水平定位数据进行分组，此处不再赘述。
本实施例的技术方案通过使用气压传感器确定移动终端当前的竖直移动状态，即，移动终端当前属于同层移动上楼或者下楼移动，据此可以对移动终端中的水平定位测量数据进行分楼层处理。在不使用人力标注和加大Wi-Fi指纹的数据采集量的基础上，大大优化了室内定位算法的精度，提高了室内定位算法的准确性；另外，在基于海量回传的用户移动端传感器数据和Wi-Fi指纹数据的室内地图构建过程中，使用本发明实施例的技术方案可以准确的对历史轨迹数据进行分楼层处理，对于同一楼层的Wi-Fi指纹聚类也起到了重要的作用。
第五实施例
在图5中示出了竖直定位装置的结构图。如图5所示，所述装置包括：
测量值获取单元51，用于获取移动终端中气压传感器的至少两个实时测量值。
状态确定单元52，用于根据所述至少两个实时测量值确定移动终端的竖直移动状态。
本发明实施例通过使用移动终端中的气压传感器测量当前环境的气压值，并根据气压值的测量结果进行数据处理的方式，达到了快速、准确的确定移动终端的竖直移动状态(水平移动、向上移动或者向下移动)的技术效果。实现了便捷的竖直定位服务。
在上述各实施例的基础上，所述状态确定单元具体用于：
根据所述至少两个实时测量值计算测量值的最大值、最小值和方差值；
如果最大值和最小值之差小于等于第一阈值并且方差小于第二阈值，确定所述移动终端的竖直移动状态为水平移动；
如果最大值和最小值之差大于第一阈值并且方差大于第二阈值，且如果依次获取的所述至少两个实时测量值中的首值大于末值，确定所述移动终端的竖直移动状态为向上移动；
如果最大值和最小值之差大于第一阈值并且方差大于第二阈值，且如果依次获取的所述至少两个实时测量值中的首值小于末值，确定所述移动终端的竖直移动状态为向下移动。
在上述各实施例的基础上，所述测量值获取单元具体用于：
实时读取移动终端中气压传感器中的测量值，将所述测量值依次存储于缓冲队列中；
如果所述缓冲队列中的数据量大于第三阈值，获取所述缓冲队列中的全部数据。
在上述各实施例的基础上，还包括：
水平定位数据获取单元，用于在获取所述至少两个实时测量值时，获取所述移动终端的水平定位数据；
水平定位数据分组单元，用于根据所述竖直移动状态对所述水平定位数据进行分组。
在上述各实施例的基础上，所述水平定位数据分组单元具体用于：
根据所述竖直移动状态的存续时间，对所述移动终端的水平定位数据进行分组。
在上述各实施例的基础上，所述水平定位数据分组单元具体用于：如果确定所述移动终端的竖直移动状态发生变化，为所述移动终端的水平定位数据创建新分组。
本发明实施例所提供的竖直定位装置可用于执行本发明任意实施例提供的竖直定位方法，具备相应的功能模块，实现相同的有益效果。
显然，本领域技术人员应该明白，上述的本发明的各模块或各步骤可以通过如上所述的服务器实施。可选地，本发明实施例可以用计算机装置可执行的程序来实现，从而可以将它们存储在存储装置中由处理器来执行，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等；或者将它们分别制作成各个集成电路模块，或者将它们中的多个模块或步骤制作成单个集成电路模块来实现。这样，本发明不限制于任何特定的硬件和软件的结合。
以上所述仅为本发明的优选实施例，并不用于限制本发明，对于本领域技术人员而言，本发明可以有各种改动和变化。凡在本发明的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (12)
1.一种竖直定位方法，其特征在于，包括：
获取移动终端中气压传感器的至少两个实时测量值；
根据所述至少两个实时测量值确定移动终端的竖直移动状态。
2.根据权利要求1所述的竖直定位方法，其特征在于，所述根据所述至少两个实时测量值确定移动终端的竖直移动状态具体包括：
根据所述至少两个实时测量值计算测量值的最大值、最小值和方差值；
如果最大值和最小值之差小于等于第一阈值并且方差小于第二阈值，确定所述移动终端的竖直移动状态为水平移动；
如果最大值和最小值之差大于第一阈值并且方差大于第二阈值，且如果依次获取的所述至少两个实时测量值中的首值大于末值，确定所述移动终端的竖直移动状态为向上移动；
如果最大值和最小值之差大于第一阈值并且方差大于第二阈值，且如果依次获取的所述至少两个实时测量值中的首值小于末值，确定所述移动终端的竖直移动状态为向下移动。
3.根据权利要求1或2所述的竖直定位方法，其特征在于，所述获取移动终端中气压传感器的至少两个实时测量值具体包括：
实时读取移动终端中气压传感器的测量值，将所述测量值依次存储于缓冲队列中；
如果所述缓冲队列中的数据量大于第三阈值，获取所述缓冲队列中的全部数据。
4.根据权利要求1所述的竖直定位方法，其特征在于，还包括：
在获取所述至少两个实时测量值时，获取所述移动终端的水平定位数据；
根据所述竖直移动状态对所述水平定位数据进行分组。
5.根据权利要求4所述的竖直定位方法，其特征在于，所述根据所述竖直移动状态对所述水平定位数据进行分组具体包括：
根据所述竖直移动状态的存续时间，对所述移动终端的水平定位数据进行分组。
6.根据权利要求4所述的竖直定位方法，其特征在于，所述根据所述竖直移动状态对所述水平定位数据进行分组包括：
如果确定所述移动终端的竖直移动状态发生变化，为所述移动终端的水平定位数据创建新分组。
7.一种竖直定位装置，其特征在于，包括：
测量值获取单元，用于获取移动终端中气压传感器的至少两个实时测量值；
状态确定单元，用于根据所述至少两个实时测量值确定移动终端的竖直移动状态。
8.根据权利要求7所述的竖直定位装置，其特征在于，所述状态确定单元具体用于：
根据所述至少两个实时测量值计算测量值的最大值、最小值和方差值；
如果最大值和最小值之差小于等于第一阈值并且方差小于第二阈值，确定所述移动终端的竖直移动状态为水平移动；
如果最大值和最小值之差大于第一阈值并且方差大于第二阈值，且如果依次获取的所述至少两个实时测量值中的首值大于末值，确定所述移动终端的竖直移动状态为向上移动；
如果最大值和最小值之差大于第一阈值并且方差大于第二阈值，且如果依次获取的所述至少两个实时测量值中的首值小于末值，确定所述移动终端的竖直移动状态为向下移动。
9.根据权利要求7或8所述的竖直定位装置，其特征在于，所述测量值获取单元具体用于：
实时读取移动终端中气压传感器的测量值，将所述测量值依次存储于缓冲队列中；
如果所述缓冲队列中的数据量大于第三阈值，获取所述缓冲队列中的全部数据。
10.根据权利要求7所述的竖直定位装置，其特征在于，还包括：
水平定位数据获取单元，用于在获取所述至少两个实时测量值时，获取所述移动终端的水平定位数据；
水平定位数据分组单元，用于根据所述竖直移动状态对所述水平定位数据进行分组。
11.根据权利要求10所述的竖直定位装置，其特征在于，所述水平定位数据分组单元具体用于：
根据所述竖直移动状态的存续时间，对所述移动终端的水平定位数据进行分组。
12.根据权利要求10所述的竖直定位方法，其特征在于，所述水平定位数据分组单元具体用于：如果确定所述移动终端的竖直移动状态发生变化，为所述移动终端的水平定位数据创建新分组。
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Cited By (3)
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20140723 |
|
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |