CN110972065A - 建筑物出入口关联方法及装置、终端设备和存储介质 - Google Patents

建筑物出入口关联方法及装置、终端设备和存储介质 Download PDF

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CN110972065A CN201911223840.3A CN201911223840A CN110972065A CN 110972065 A CN110972065 A CN 110972065A CN 201911223840 A CN201911223840 A CN 201911223840A CN 110972065 A CN110972065 A CN 110972065A
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Abstract

本发明提供了一种建筑物出入口关联方法及装置、终端设备和存储介质，其中，建筑物出入口关联方法中包括：实时探测卫星信号的强度；根据卫星信号的强度变化判断是否满足通过一出入口进入建筑物或通过一出入口离开建筑物的条件；若满足，将进出状态及对应的出入口关联存储；根据存储的多次进出结果确定建筑物出入口的关联关系。其根据终端设备探测的卫星信号强度，对是否进出建筑物的出入口进行判断，进而根据多次判断的结果快速挖掘各出入口之间的关联关系，将原本独立的出入口和建筑物关联起来，无需人工参与和标记，节约了大量的人力。

Description

建筑物出入口关联方法及装置、终端设备和存储介质
技术领域
本发明涉及通信技术领域，尤指一种建筑物出入口关联方法及装置、终端设备和存储介质。
背景技术
随着科学技术的快速发展，电子地图为人们的日常出行提供便利，已然成为了必不可少的辅助工具。目前，各地图厂商建立的电子地图中建筑物的轮廓基本清晰，但是各建筑物之间的关联关系、不同的建筑物出入口之间的关联关系无法体现，致使人们时常会在不同的建筑物中走弯路，浪费时间。
虽然可以通过人工现场测试统计的方法加以解决，但人工统计需要亲自前往现场的每一个地方，费时费力，且难免会存在统计的疏忽。
发明内容
本发明的目的是提供一种建筑物出入口关联方法及装置、终端设备和存储介质，有效解决现有技术无法自动建立各建筑物之间的关联关系、不同的建筑物出入口之间关联关系的技术问题。
本发明提供的技术方案如下：
一种建筑物出入口关联方法，包括：
实时探测卫星信号的强度；
根据所述卫星信号的强度变化判断是否满足通过一出入口进入建筑物或通过一出入口离开建筑物的条件；
若满足，将进出状态及对应的出入口关联存储；
根据存储的多次进出结果确定建筑物出入口的关联关系。
在本技术方案中，根据终端设备探测的卫星信号强度，对是否进出建筑物的出入口进行判断，进而根据多次判断的结果快速挖掘各出入口之间的关联关系，将原本独立的出入口和建筑物关联起来，无需人工参与和标记，数据成本低，可节约大量的人力，且数据可靠性强。
进一步优选地，在根据存储的多次进出结果确定建筑物出入口的关联关系中，包括：
根据存储的多次进出结果形成针对各出入口进出的转移矩阵；在所述转移矩阵中，一列对应进入建筑物的出入口，另一列对应离开建筑物的出入口，且相邻进出状态对应的出入口作为一组；
根据所述转移矩阵对关联的出入口进行聚类，形成针对同一建筑物或出入口相通的多个建筑物的转移矩阵，并确定其出入口的关联关系。
在本技术方案中，通过形成转移矩阵的方式确定各出入口的关联关系，简单方便。
进一步优选地，在根据所述卫星信号的强度变化判断是否满足通过一出入口进入建筑物或通过一出入口离开建筑物的条件中，包括：
判断卫星信号的强度是否于第一预设时间内发生急剧变化，且变化值大于预设强度阈值；
若是，进一步判断变化后的卫星信号状态持续的时间是否大于第二预设时间；
若是，判定该卫星信号强度急剧变化的时刻为通过一出入口进入建筑物时刻或通过一出入口离开建筑物时刻；
根据卫星定位信息确定卫星信号强度急剧变化时刻进入或离开的出入口。
在本技术方案中，除了卫星信号的强度变化之外，进一步获取卫星信号的强度变化后状态的持续时间，只有当卫星信号强度发生了急剧变化且持续了第二预设时间，判断该时刻为进入或离开建筑物出入口的时刻，进而根据卫星定位确定对应的出入口，对进出出入口进行精确的判断。
进一步优选地，在根据存储的多次进出结果确定建筑物出入口的关联关系之后，还包括依次验证两个关联的出入口是否属于同一建筑物或属于出入口相通的多个建筑物的步骤，包括：
获取进出两个出入口分别探测的WiFi Mac及对应的WiFi强度；
计算两个出入口探测到的WiFi Mac的交集，进而计算两个出入口WiFi Mac的交集度；
针对每个交集的WiFi Mac计算进出两个出入口时探测到相应WiFi强度的差值；
根据所述两个出入口WiFi Mac的交集度及各交集WiFi强度的差值计算两个出入口的相似度；
根据所述相似度确定该两个出入口是否属于同一建筑物或属于出入口相通的多个建筑物。
在本技术方案中，进一步根据探测到的WiFi Mac及其强度对两个出入口的相似度进行分析，保证建筑物出入口关联关系的精确度。
本发明还提供了一种建筑物出入口关联装置，包括：
卫星信号探测模块，用于实时探测卫星信号的强度；
建筑物进出判断模块，用于根据所述卫星信号探测模块探测的卫星信号的强度变化判断是否满足通过一出入口进入建筑物或通过一出入口离开建筑物的条件；
存储模块，用于在所述建筑物进出判断模块判断满足通过一出入口进入建筑物或通过一出入口离开建筑物的条件时，将相应的进出状态及对应的出入口关联存储；
出入口关系确定模块，用于根据所述存储模块中存储的多次进出结果确定建筑物出入口的关联关系。
在本技术方案中，根据终端设备探测的卫星信号强度，对是否进出建筑物的出入口进行判断，进而根据多次判断的结果快速挖掘各出入口之间的关联关系，将原本独立的出入口和建筑物关联起来，无需人工参与和标记，节约了大量的人力。
进一步优选地，在所述出入口关系确定模块中包括：
转移矩阵形成单元，用于根据存储的多次进出结果形成针对各出入口进出的转移矩阵；在所述转移矩阵中，一列对应进入建筑物的出入口，另一列对应离开建筑物的出入口，且相邻进出状态对应的出入口作为一组；
转移矩阵聚类单元，用于根据所述转移矩阵形成单元形成的转移矩阵对关联的出入口进行聚类，形成针对同一建筑物或出入口相通的多个建筑物的转移矩阵；
关联关系确定单元，用于根据所述转移矩阵聚类单元聚类后的转移矩阵确定其出入口的关联关系。
在本技术方案中，通过形成转移矩阵的方式确定各出入口的关联关系，简单方便。
进一步优选地，在所述建筑物进出判断模块中包括：
进出判断单元，用于判断卫星信号的强度是否于第一预设时间内发生急剧变化，且变化值大于预设强度阈值；用于在卫星信号的强度于第一预设时间内发生急剧变化时，进一步判断变化后的卫星信号状态持续的时间是否大于第二预设时间；及用于在变化后的卫星信号状态持续的时间大于第二预设时间时，判定该卫星信号强度急剧变化的时刻为通过一出入口进入建筑物时刻或通过一出入口离开建筑物时刻；
出入口判断单元，用于根据卫星定位信息确定卫星信号强度急剧变化时刻进入或离开的出入口。
在本技术方案中，除了卫星信号的强度变化之外，进一步获取卫星信号的强度变化后状态的持续时间，只有当卫星信号强度发生了急剧变化且持续了第二预设时间，判断该时刻为进入或离开建筑物出入口的时刻，进而根据卫星定位确定对应的出入口，对进出出入口进行精确的判断。
进一步优选地，所述建筑物出入口关联装置中还包括出入口关系验证模块，用于依次验证两个关联的出入口是否属于同一建筑物或属于出入口相通的多个建筑物；
所述出入口关系验证模块中包括：
WiFi Mac获取单元，用于获取进出两个出入口分别探测的WiFi Mac及对应的WiFi强度；
计算单元，用于计算两个出入口WiFi Mac获取单元探测到的WiFi Mac的交集，进而计算两个出入口WiFi Mac的交集度；用于针对每个交集的WiFi Mac计算进出两个出入口时探测到相应WiFi强度的差值；及用于根据所述两个出入口WiFi Mac的交集度及各交集WiFi强度的差值计算两个出入口的相似度；
出入口确定单元，用于根据所述计算单元计算的相似度确定该两个出入口是否属于同一建筑物或属于出入口相通的多个建筑物。
在本技术方案中，进一步根据探测到的WiFi Mac及其强度对两个出入口的相似度进行分析，保证建筑物出入口关联关系的精确度。
本发明还提供了一种终端设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器运行所述计算机程序时实现上述建筑物出入口关联方法的步骤。
本发明还提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现上述建筑物出入口关联方法的步骤。
附图说明
下面将以明确易懂的方式，结合附图说明优选实施例，对上述特性、技术特征、优点及其实现方式予以进一步说明。
图1为本发明中建筑物出入口关联方法一实施例流程图；
图2为一实例中进出建筑物出入口过程中的GPS信号强度变化示意图；
图3为本发明中建筑物出入口关联方法另一实施例流程图；
图4为一实例中出入口与建筑物关联图；
图5为本发明中建筑物出入口关联方法另一实施例流程图；
图6为本发明中建筑物出入口关联装置一实施例结构示意图；
图7为本发明中建筑物出入口关联装置另一实施例结构示意图；
图8为本发明中建筑物出入口关联装置另一实施例结构示意图；
图9为本发明中终端设备结构示意图。
附图标号说明：
100-建筑物出入口关联装置，110-卫星信号探测模块，120-建筑物进出判断模块，121-进出判断单元，122-出入口判断单元，130-存储模块，140-出入口关系确定模块，150-出入口关系验证模块。
具体实施方式
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对照附图说明本发明的具体实施例。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图，并获得其他的实施例。
本发明的第一实施例，一种建筑物出入口关联方法，如图1所示，包括：S10实时探测卫星信号的强度；S20根据卫星信号的强度变化判断是否满足通过一出入口进入建筑物或通过一出入口离开建筑物的条件；S30若满足，将进出状态及对应的出入口关联存储；S40根据存储的多次进出结果确定建筑物出入口的关联关系。
在本实施例中，配置有卫星传感器的终端设备实时探测卫星信号的强度，并根据探测到的卫星信号强度是否进入建筑物。一般来说，建筑物会对卫星信号进行遮挡，是以在建筑物的室内和室外之间进行环境切换时，卫星信号强度会发生急剧的变化，具体，当通过出入口进入建筑物时，卫星信号强度会由有值急剧变化为一个极小值(这里的极小值具体为接近0甚至为0的值)；当通过出入口离开建筑物时，卫星信号强度会由极小值急剧变化为一定的值，由此判断是否满足通过出入口进入建筑物或通过出入口离开建筑物的条件。当判断满足进入或离开建筑物出入口的条件时，对该次出入状态进行记录，便于后续根据多次判断的结果快速挖掘各出入口之间的关联关系，将原本独立的出入口和建筑物关联起来。在一实例中，卫星传感器为GPS传感器，由目前的终端设备中通常都配置有GPS传感器，故无需额外添加硬件即可实现本实施例的目的。在其他实例中，终端设备中还可以配置其他定位***的卫星传感器，如北斗等，这里不做限定。
为了精确判断卫星信号强度的变化是否满足通过一出入口进入建筑物或通过一出入口离开建筑物的条件，对上述实施例进行改进得到本实施例，在本实施例中，建筑物出入口关联方法包括：S10实时探测卫星信号的强度；S21判断卫星信号的强度是否于第一预设时间内发生急剧变化，且变化值大于预设强度阈值；S22若是，进一步判断变化后的卫星信号状态持续的时间是否大于第二预设时间；S23若是，判定该卫星信号强度急剧变化的时刻为通过一出入口进入建筑物时刻或通过一出入口离开建筑物时刻；S24根据卫星定位信息确定卫星信号强度急剧变化时刻进入或离开的出入口；S30若满足，将进出状态及对应的出入口关联存储；S40根据存储的多次进出结果确定建筑物出入口的关联关系。
在本实施例中，除了将卫星信号的强度变化作为判断是否进入或离开一建筑物出入口的依据之外，同时将卫星信号的强度变化后状态的持续时间作为判断依据。只有当卫星信号强度发生了急剧变化且持续了第二预设时间，判断该时刻为进入或离开建筑物出入口的时刻，进而根据卫星定位确定对应的出入口，对进出出入口进行精确的判断。
由于经过出入口进入建筑物和经过出入口离开建筑物时，卫星信号的强度会在瞬间发生变化，故第一预设时间应尽量设置的少一些，如设置为1s、5s、10s、30s、1min等，这里不做具体限定。预设强度阈值可以根据实际情况进行设定，如设定为30dB、50dB等，确保将干扰的噪声剔除。第二预设时间为卫星信号强度发生变化后持续的时间，同样可以根据实际情况进行设定，为提高出入口判定的精确度，该时间可以相对设置的长一些，如设定为2min、5min甚至更多。对于卫星信号强度变化后的状态：当进入建筑物入口时，卫星信号强度由有值急剧变化为极小值，则该变化后的卫星信号状态为卫星信号强度处于极小值的状态；当离开建筑物入口时，卫星信号强度由极小值急剧变化为某强度值，则该变化后的卫星信号状态为卫星信号强度为该强度值的状态。当然，为了提高判断的精确度，预先为变化后卫星信号强度值变化设定一定的变化阈值，如5dB、10dB等，避免因外界干扰引起卫星信号强度小范围波动。
在一实例中，如图2所示为进出建筑物出入口过程中的GPS信号强度变化，横坐标为时间t，单位为s；纵坐标为GPS信号强度，单位为dB。将预设强度阈值设定为50dB，第二预设时间设定为5min，则判断时刻①和时刻④为通过一出入口进入建筑物，时刻②和时刻③为干扰时刻。
在根据卫星定位信息确定卫星信号强度急剧变化时刻进入或离开的出入口中，获取卫星信号强度急剧变化时刻的位置信息之后，随即将该位置信息(经纬度信息)与已存储的出入口的位置信息进行比对，若与某一出入口的位置信息之间距离小于预设的距离阈值，则认定为同一出入口；若与已存储的任意出入口之间的距离都大于预设的距离阈值，判定该出入口为新的出入口，预先没有存储，则对其进行命名，并与出入状态进行关联存储。预设的距离阈值根据实际情况进行设定，如设定为10m、20m等。
在一实例中，存储器中存有进入出入口A、离开出入口B、进入出入口A、离开出入口C及每个出入口的位置信息。当判断卫星信号的强度变化满足通过一出入口进入建筑物的条件，且该出入口的位置距离出入口A为5m，小于预设距离阈值20m，则判断此时进入的为出入口A，并将进入出入口A的状态进行存储；当判断卫星信号的强度变化满足通过一出入口离开建筑物的条件，且该出入口的位置距离出入口A、出入口B和出入口C的距离均大于预设距离阈值20m，则判断此时离开的出入口存储器中并没有存储，将其命名为出入口D，并将离开出入口D的状态和出入口D的位置信息进行存储。
对上述实施例进行改进得到本实施例，在本实施例中，如图3所示，建筑物出入口关联方法包括：S10实时探测卫星信号的强度；S20根据卫星信号的强度变化判断是否满足通过一出入口进入建筑物或通过一出入口离开建筑物的条件；S30若满足，将进出状态及对应的出入口关联存储；S41根据存储的多次进出结果形成针对各出入口进出的转移矩阵；S42根据转移矩阵对关联的出入口进行聚类，形成针对同一建筑物或出入口相通的多个建筑物的转移矩阵，并确定其出入口的关联关系。
在本实施例中，根据探测的卫星信号强度判断满足进入或离开建筑物出入口的条件时，对该次出入状态进行记录。当产生多次由室内到室外或从室外到室内的环境切换后，则存储器中存储有多次出入状态记录，达到一定的数量后即可将建筑物的出入口均识别并标记出来。
在根据存储的多次出入状态得到建筑物各出入口关联关系中，首先根据存储的信息形成转移矩阵。具体，该转移矩阵为2列矩阵，其中一列对应进入建筑物的出入口，另一列对应离开建筑物的出入口，且相邻进出状态对应的出入口作为一组(相邻的进入建筑物的出入口和离开建筑物的出入口为一组)。之后，按照转移矩阵的映射关系，聚类得到具有相同出入口的转移矩阵，即将有关联关系的出入口聚类于同一转移矩阵，每一类中包含共同的元素(进入/离开建筑物的出入口)，且每一类可作为一栋建筑物的标记，进而精确判断出建筑物各出入口的关联关系。
在一实例中，终端设备中配置有GPS传感器，根据GPS传感器探测到的GPS信号强度对进出建筑物出入口进行判断后，存储器中存储的信息表如表1所示。
表1：进出出入口信息表
ID Entrance_id Create_time Is_entrance
1 A t1 1
2 E t2 -1
3 A t3 1
4 A t4 -1
5 B t5 1
6 A t6 -1
7 C t7 1
8 D t8 -1
9 B t9 1
10 E t10 -1
11 D t11 1
12 D t12 -1
其中，Entrance_id为出入口的编号，Create_time表示该条数据发生的时间，Is_entrance是进入或离开的标记，1表示进入状态，-1表示离开状态。第1条数据表示t1时刻由出入口A进入，第2条数据表示t2时刻由出入口E离开等。
由表1提供的数据，将进入建筑物的前后状态作为一个组合，形成如式(1)的转移矩阵：
Figure BDA0002298773610000101
按照映射关系进行聚类，得到具有相同出入口的转移矩阵，则式(1)中的转移矩阵可以被聚成如式(2)和式(3)的两类：
Figure BDA0002298773610000102
Figure BDA0002298773610000103
由以上聚类结果，出入口C和出入口D关联，出入口A、出入口B和出入口E关联，以此，如图4所示，将出入口A、出入口B和出入口E关联为建筑物甲的出入口，将出入口C和出入口D关联为建筑物乙的出入口。
在本实施例中，在根据卫星信号的强度变化判断是否满足通过一出入口进入建筑物或通过一出入口离开建筑物的条件中，还应包括：判断卫星信号的强度是否于第一预设时间内发生急剧变化，且变化值大于预设强度阈值；若是，进一步判断变化后的卫星信号状态持续的时间是否大于第二预设时间；若是，判定该卫星信号强度急剧变化的时刻为通过一出入口进入建筑物时刻或通过一出入口离开建筑物时刻；及根据卫星定位信息确定卫星信号强度急剧变化时刻进入或离开的出入口的步骤，具体过程与前一实施例相同，这里不做赘述。
对上述实施例进行改进得到本实施例，在本实施例中，如图5所示，建筑物出入口关联方法中包括：S10实时探测卫星信号的强度；S20根据卫星信号的强度变化判断是否满足通过一出入口进入建筑物或通过一出入口离开建筑物的条件；S30若满足，将进出状态及对应的出入口关联存储；S40根据存储的多次进出结果确定建筑物出入口的关联关系；S50依次验证两个关联的出入口是否属于同一建筑物或属于出入口相通的多个建筑物。
在本实施例中，为了避免卫星定位等误差导致终端设备无法完整准确的获取建筑物出入口的状态、原始数据中伴随的噪声导致转移矩阵无法准确的反映于建筑物出入口的转移状态，在根据终端设备探测的卫星信号强度将原本独立的出入口和建筑物关联起来之后，使用WiFi数据再次验证出入口数据是否准确。这里，在进入或离开某一出入口时，除了探测卫星信号强度之外，同时会探测WiFi数据，包括WiFi Mac及对应的WiFi强度，如表2所示。
表2：进出出入口信息表
ID Entrance_id WiFi_Macs Rssis Create_time Is_entrance
1 A Mac1 Rssi1 t1 1
2 E Mac2 Rssi2 t2 -1
3 A Mac3 Rssi3 t3 1
4 A Mac4 Rssi4 t4 -1
5 B Mac5 Rssi5 t5 1
6 A Mac6 Rssi6 t6 -1
7 C Mac7 Rssi7 t7 1
8 D Mac8 Rssi8 t8 -1
9 B Mac9 Rssi9 t9 1
10 E Mac10 Rssi10 t10 -1
11 D Mac11 Rssi11 t11 1
12 D Mac12 Rssi12 t12 -1
其中，Entrance_id为出入口的编号，Create_time表示该条数据发生的时间，Is_entrance是进入或离开的标记，1表示进入状态，-1表示离开状态。第1条数据表示t1时刻由出入口A进入，第2条数据表示t2时刻由出入口E离开等。WiFi_Macs为进出出入口时刻收集到的WiFi Mac信息，由WiFi Mac列表{Mac1,Mac2,…,Macn}构成；Rssis为收集到的WiFiMac信息中WiFi强度的列表{Rssi1,Rssi2,…,Rssi3}，其长度和WiFi Mac列表等同。
假定要验证的是如图4所示建筑物甲中的出入口A和出入口E是否属于同一建筑物。在t1时刻进入出入口A，获取到WiFi Mac1，对应的信号强度为Rssi1；在t2时刻离开出入口E，获取到Mac2，对应的信号强度为Rssi2，则两个出入口探测到的WiFi Mac的交集MACinter如式(4)：
Macinter＝intersection(Mac1,Mac2)(4)
两个出入口WiFi Mac的交集度β如式(5)：
Figure BDA0002298773610000121
每个交集的WiFi Mac进出两个出入口时探测到相应WiFi强度的差值Δrssi如式(6)：
Δrssi＝|rssia-rssie|(6)
其中，rssia表示出入口A探测到的某一WiFi Mac的WiFi强度，rssie表示出入口E探测到该WiFi Mac的WiFi强度。
两个出入口的相似度similarity如式(7)：
Figure BDA0002298773610000122
当入口之间的similarity大于阈值α，判断其属于同一建筑物或属于出入口相通的多个建筑物。阈值α根据实际情况而定，由其与K的取值相关，这里不做具体限定。
在一实例中，在t1时刻进入出入口A，获取到WiFi Mac_a、WiFi Mac_b和WiFi Mac_c，且WiFi Mac_a对应的WiFi强度为rssia1，WiFi Mac_b对应的WiFi强度为rssib1，WiFiMac_c对应的WiFi强度为rssic1；在t2时刻离开出入口E，获取到WiFi Mac_a、WiFi Mac_b和WiFi Mac_d，且WiFi Mac_a对应的WiFi强度为rssia2，WiFi Mac_b对应的WiFi强度为rssib2，WiFi Mac_d对应的WiFi强度为rssid1。则两个出入口探测到的WiFi Mac的交集MACinter为WiFi Mac_a和WiFi Macb；len(Macinter)＝2，len(min(Mac1,Mac2))＝3，交集度β＝2/3；WiFi Mac_a和WiFi Mac_b在两个出入口的强度差值Δrssi1＝rssia1-rssia2、Δrssi2＝rssib1-rssib2；相似度
Figure BDA0002298773610000123
在本实施例中，只需要终端设备具备卫星传感器(如GPS传感器)及WiFi传感器，即可快速、准确的建立建筑物出入口之间的关联关系，无需过多的人工参与、无需人工标记，极大的节省了人力；且在建立了出入口的关联关系之后，进一步通过进出入口状态以及WiFi信号的相似度分析，保障建筑物出入口关联结果的准确无误。该建筑物出入口关联方法可应用于电子地图上，帮助用户快速定位找到位置，也可以应用于其他场景。
本发明还提供了一种建筑物出入口关联装置100，在一实施例中，如图6所示，包括：卫星信号探测模块110，用于实时探测卫星信号的强度；建筑物进出判断模块120，用于根据卫星信号探测模块110探测的卫星信号的强度变化判断是否满足通过一出入口进入建筑物或通过一出入口离开建筑物的条件；存储模块130，用于在建筑物进出判断模块120判断满足通过一出入口进入建筑物或通过一出入口离开建筑物的条件时，将相应的进出状态及对应的出入口关联存储；出入口关系确定模块140，用于根据存储模块130中存储的多次进出结果确定建筑物出入口的关联关系。
在本实施例中，卫星信号探测模块110实时探测卫星信号的强度，并根据探测到的卫星信号强度是否进入建筑物。一般来说，建筑物会对卫星信号进行遮挡，是以在建筑物的室内和室外之间进行环境切换时，卫星信号强度会发生急剧的变化，具体，当通过出入口进入建筑物时，卫星信号强度会由有值急剧变化为一个极小值(这里的极小值具体为接近0甚至为0的值)；当通过出入口离开建筑物时，卫星信号强度会由极小值急剧变化为一定的值，由此判断是否满足通过出入口进入建筑物或通过出入口离开建筑物的条件。当判断满足进入或离开建筑物出入口的条件时，对该次出入状态进行记录，便于后续根据多次判断的结果快速挖掘各出入口之间的关联关系，将原本独立的出入口和建筑物关联起来。在一实例中，卫星信号探测模块110实时探测GPS信号的强度，由目前的终端设备中通常都配置有GPS传感器，故无需额外添加硬件即可实现本实施例的目的。在其他实例中，终端设备中还可以配置其他定位***的卫星传感器，如北斗等，这里不做限定。
为了精确判断卫星信号强度的变化是否满足通过一出入口进入建筑物或通过一出入口离开建筑物的条件，对上述实施例进行改进得到本实施例，如图7所示，在本实施例中，建筑物出入口关联装置100中包括卫星信号探测模块110、建筑物进出判断模块120、存储模块130及出入口关系确定模块140，建筑物进出判断模块120中包括：进出判断单元121，用于判断卫星信号的强度是否于第一预设时间内发生急剧变化，且变化值大于预设强度阈值；用于在卫星信号的强度于第一预设时间内发生急剧变化时，进一步判断变化后的卫星信号状态持续的时间是否大于第二预设时间；及用于在变化后的卫星信号状态持续的时间大于第二预设时间时，判定该卫星信号强度急剧变化的时刻为通过一出入口进入建筑物时刻或通过一出入口离开建筑物时刻；出入口判断单元122，用于根据卫星定位信息确定卫星信号强度急剧变化时刻进入或离开的出入口。
在本实施例中，除了将卫星信号的强度变化作为判断是否进入或离开一建筑物出入口的依据之外，同时将卫星信号的强度变化后状态的持续时间作为判断依据。只有当卫星信号强度发生了急剧变化且持续了第二预设时间，判断该时刻为进入或离开建筑物出入口的时刻，进而根据卫星定位确定对应的出入口，对进出出入口进行精确的判断。
由于经过出入口进入建筑物和经过出入口离开建筑物时，卫星信号的强度会在瞬间发生变化，故第一预设时间应尽量设置的少一些，如设置为1s、5s、10s、30s、1min等，这里不做具体限定。预设强度阈值可以根据实际情况进行设定，如设定为30dB、50dB等，确保将干扰的噪声剔除。第二预设时间为卫星信号强度发生变化后持续的时间，同样可以根据实际情况进行设定，为提高出入口判定的精确度，该时间可以相对设置的长一些，如设定为2min、5min甚至更多。对于卫星信号强度变化后的状态：当进入建筑物入口时，卫星信号强度由有值急剧变化为极小值，则该变化后的卫星信号状态为卫星信号强度处于极小值的状态；当离开建筑物入口时，卫星信号强度由极小值急剧变化为某强度值，则该变化后的卫星信号状态为卫星信号强度为该强度值的状态。当然，为了提高判断的精确度，预先为变化后卫星信号强度值变化设定一定的变化阈值，如5dB、10dB等，避免因外界干扰引起卫星信号强度小范围波动。
在根据卫星定位信息确定卫星信号强度急剧变化时刻进入或离开的出入口中，获取卫星信号强度急剧变化时刻的位置信息之后，随即将该位置信息(经纬度信息)与已存储的出入口的位置信息进行比对，若与某一出入口的位置信息之间距离小于预设的距离阈值，则认定为同一出入口；若与已存储的任意出入口之间的距离都大于预设的距离阈值，判定该出入口为新的出入口，预先没有存储，则对其进行命名，并与出入状态进行关联存储。预设的距离阈值根据实际情况进行设定，如设定为10m、20m等。
对上述是实施例进行改进得到本实施例，在本实施例中，建筑物出入口关联装置100中包括卫星信号探测模块110、建筑物进出判断模块120、存储模块130及出入口关系确定模块140，在出入口关系确定模块140中包括：转移矩阵形成单元，用于根据存储的多次进出结果形成针对各出入口进出的转移矩阵；转移矩阵聚类单元，用于根据转移矩阵形成单元形成的转移矩阵对关联的出入口进行聚类，形成针对同一建筑物或出入口相通的多个建筑物的转移矩阵；关联关系确定单元，用于根据转移矩阵聚类单元聚类后的转移矩阵确定其出入口的关联关系。
在本实施例中，建筑物进出判断模块120根据探测的卫星信号强度判断满足进入或离开建筑物出入口的条件时，存储模块130对该次出入状态进行记录。当产生多次由室内到室外或从室外到室内的环境切换后，则存储模块130中存储有多次出入状态记录，达到一定的数量后即可将建筑物的出入口均识别并标记出来。对于出入口关系确定模块140归类的时间可以由内部存储的出入状态记录数量决定，也可以由预设频率决定，如存储模块130中存储有10条、20条甚至更多出入状态数据后，进行一次归类，且若后续有关联的出入状态记录，进行补充并重新归类；又如，每30min、1h等，甚至半天进行一次归类，根据实际需求对归类频率进行设定。
在根据存储的多次出入状态得到建筑物各出入口关联关系中，首先转移矩阵形成单元根据存储的信息形成转移矩阵。具体，该转移矩阵为2列矩阵，其中一列对应进入建筑物的出入口，另一列对应离开建筑物的出入口，且相邻进出状态对应的出入口作为一组(相邻的进入建筑物的出入口和离开建筑物的出入口为一组)。之后，转移矩阵聚类单元按照转移矩阵的映射关系，聚类得到具有相同出入口的转移矩阵，即将有关联关系的出入口聚类于同一转移矩阵，每一类中包含共同的元素(进入/离开建筑物的出入口)，且每一类可作为一栋建筑物的标记，进而关联关系确定单元精确判断出建筑物各出入口的关联关系。
在本实施例中，建筑物进出判断模块120中包括：进出判断单元121，用于判断卫星信号的强度是否于第一预设时间内发生急剧变化，且变化值大于预设强度阈值；用于在卫星信号的强度于第一预设时间内发生急剧变化时，进一步判断变化后的卫星信号状态持续的时间是否大于第二预设时间；及用于在变化后的卫星信号状态持续的时间大于第二预设时间时，判定该卫星信号强度急剧变化的时刻为通过一出入口进入建筑物时刻或通过一出入口离开建筑物时刻；出入口判断单元122，用于根据卫星定位信息确定卫星信号强度急剧变化时刻进入或离开的出入口。具体判断过程与前一实施例相同，这里不做赘述。
对上述实施例进行改进得到本实施例，在本实施例中，如图8所示，建筑物出入口关联装置100中包括卫星信号探测模块110、建筑物进出判断模块120、存储模块130及出入口关系确定模块140之外，还包括出入口关系验证模块150，用于依次验证两个关联的出入口是否属于同一建筑物或属于出入口相通的多个建筑物。具体，出入口关系验证模块150中包括：WiFi Mac获取单元，用于获取进出两个出入口分别探测的WiFi Mac及对应的WiFi强度；计算单元，用于计算两个出入口WiFi Mac获取单元探测到的WiFi Mac的交集，进而计算两个出入口WiFi Mac的交集度；用于针对每个交集的WiFi Mac计算进出两个出入口时探测到相应WiFi强度的差值；及用于根据两个出入口WiFi Mac的交集度及各交集WiFi强度的差值计算两个出入口的相似度；出入口确定单元，用于根据计算单元计算的相似度确定该两个出入口是否属于同一建筑物或属于出入口相通的多个建筑物。
在本实施例中，为了避免卫星定位等误差导致终端设备无法完整准确的获取建筑物出入口的状态、原始数据中伴随的噪声导致转移矩阵无法准确的反映于建筑物出入口的转移状态，在根据终端设备探测的卫星信号强度将原本独立的出入口和建筑物关联起来之后，使用WiFi数据再次验证出入口数据是否准确。这里，在进入或离开某一出入口时，除了探测卫星信号强度之外，同时会探测WiFi数据，包括WiFi Mac及对应WiFi强度，如表2所示。
假定要验证的是如图4所示建筑物甲中的出入口A和出入口E是否属于同一建筑物。在t1时刻进入出入口A，获取到Mac1，对应的信号强度为Rssi1；在t2时刻离开出入口E，获取到Mac2，对应的信号强度为Rssi2，则两个出入口探测到的WiFi Mac的交集为Macinter＝intersection(Mac1,Mac2)，两个出入口WiFi Mac为交集度β＝len(Macinter)/len(min(Mac1,Mac2))，每个交集的WiFi Mac进出两个出入口时探测到相应WiFi强度的差值为Δrssi＝|rssia-rssie|，两个出入口的相似度为
Figure BDA0002298773610000171
当入口之间的similarity大于阈值α，判断其属于同一建筑物或属于出入口相通的多个建筑物。阈值α根据实际情况而定，由其与K的取值相关，这里不做具体限定。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为了描述的方便和简洁，仅以上述各程序模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的程序模块完成，即将装置的内部结构划分成不同的程序单元或模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。实施例中的各程序模块可以集成在一个处理单元中，也可是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个处理单元中，上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件程序单元的形式实现。另外，各程序模块的具体名称也只是为了便于相互区分，并不用于限制本申请的保护范围。
图9是本发明一个实施例中提供的终端设备的结构示意图，如所示，该终端设备200包括：处理器220、存储器210以及存储在存储器210中并可在处理器220上运行的计算机程序211，例如：建筑物出入口关联程序。处理器220执行计算机程序211时实现上述各个建筑物出入口关联方法实施例中的步骤，或者，处理器220执行计算机程序211时实现上述各建筑物出入口关联装置实施例中各模块的功能。
终端设备200可以为笔记本、掌上电脑、平板型计算机、手机等设备。终端设备200可包括，但不仅限于处理器220、存储器210。本领域技术人员可以理解，图9仅仅是终端设备200的示例，并不构成对终端设备200的限定，可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件，例如：终端设备200还可以包括输入输出设备、显示设备、网络接入设备、总线等。
处理器220可以是中央处理单元(Central Processing Unit，CPU)，还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(Digital Signal Processor，DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、现场可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器220可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。
存储器210可以是终端设备200的内部存储单元，例如：终端设备200的硬盘或内存。存储器210也可以是终端设备200的外部存储设备，例如：终端设备200上配备的插接式硬盘，智能存储卡(Smart Media Card，SMC)，安全数字(Secure Digital，SD)卡，闪存卡(Flash Card)等。进一步地，存储器210还可以既包括终端设备200的内部存储单元也包括外部存储设备。存储器210用于存储计算机程序211以及终端设备200所需要的其他程序和数据。存储器210还可以用于暂时地存储已经输出或者将要输出的数据。
在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详细描述或记载的部分，可以参见其他实施例的相关描述。
本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本申请的范围。
在本申请所提供的实施例中，应该理解到，所揭露的装置/终端设备和方法，可以通过其他的方式实现。例如，以上所描述的装置/终端设备实施例仅仅是示意性的，例如，模块或单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如，多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个***，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通讯连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通讯连接，可以是电性、机械或其他的形式。
作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外，在本申请各个实施例中的各功能单元可能集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。
集成的模块/单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读存储介质中。基于这样的理解，本发明实现上述实施例方法中的全部或部分流程，也可以通过计算机程序211发送指令给相关的硬件完成，的计算机程序211可存储于一计算机可读存储介质中，该计算机程序211在被处理器220执行时，可实现上述各个方法实施例的步骤。其中，计算机程序211包括：计算机程序代码，计算机程序代码可以为源代码形式、对象代码形式、可执行文件或某些中间形式等。计算机可读存储介质可以包括：能够携带计算机程序211代码的任何实体或装置、记录介质、U盘、移动硬盘、磁碟、光盘、计算机存储器、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，RandomAccess Memory)、电载波信号、电信信号以及软件分发介质等。需要说明的是，计算机可读存储介质包含的内容可以根据司法管辖区内立法和专利实践的要求进行适当的增减，例如：在某些司法管辖区，根据立法和专利实践，计算机可读介质不包括电载波信号和电信信号。
应当说明的是，上述实施例均可根据需要自由组合。以上所述仅是本发明的优选实施例，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (12)

1.一种建筑物出入口关联方法，其特征在于，包括：
实时探测卫星信号的强度；
根据所述卫星信号的强度变化判断是否满足通过一出入口进入建筑物或通过一出入口离开建筑物的条件；
若满足，将进出状态及对应的出入口关联存储；
根据存储的多次进出结果确定建筑物出入口的关联关系。
2.如权利要求1所述的建筑物出入口关联方法，其特征在于，在根据存储的多次进出结果确定建筑物出入口的关联关系中，包括：
根据存储的多次进出结果形成针对各出入口进出的转移矩阵；在所述转移矩阵中，一列对应进入建筑物的出入口，另一列对应离开建筑物的出入口，且相邻进出状态对应的出入口作为一组；
根据所述转移矩阵对关联的出入口进行聚类，形成针对同一建筑物或出入口相通的多个建筑物的转移矩阵，并确定其出入口的关联关系。
3.如权利要求1或2所述的建筑物出入口关联方法，其特征在于，在根据所述卫星信号的强度变化判断是否满足通过一出入口进入建筑物或通过一出入口离开建筑物的条件中，包括：
判断卫星信号的强度是否于第一预设时间内发生急剧变化，且变化值大于预设强度阈值；
若是，进一步判断变化后的卫星信号状态持续的时间是否大于第二预设时间；
若是，判定该卫星信号强度急剧变化的时刻为通过一出入口进入建筑物时刻或通过一出入口离开建筑物时刻；
根据卫星定位信息确定卫星信号强度急剧变化时刻进入或离开的出入口。
4.如权利要求1或2所述的建筑物出入口关联方法，其特征在于，在根据存储的多次进出结果确定建筑物出入口的关联关系之后，还包括依次验证两个关联的出入口是否属于同一建筑物或属于出入口相通的多个建筑物的步骤，包括：
获取进出两个出入口分别探测的WiFi Mac及对应的WiFi强度；
计算两个出入口探测到的WiFi Mac的交集，进而计算两个出入口WiFi Mac的交集度；
针对每个交集的WiFi Mac计算进出两个出入口时探测到相应WiFi强度的差值；
根据所述两个出入口WiFi Mac的交集度及各交集WiFi强度的差值计算两个出入口的相似度；
根据所述相似度确定该两个出入口是否属于同一建筑物或属于出入口相通的多个建筑物。
5.如权利要求4所述的建筑物出入口关联方法，其特征在于，在所述根据所述两个出入口WiFi Mac的交集度及各交集WiFi强度的差值计算两个出入口的相似度中，相似度similarity为：
Figure FDA0002298773600000021
其中，Macinter为两个出入口探测到的WiFi Mac的交集，且Macinter＝intersection(Mac1,Mac2)，Mac1为进入一进出口探测到的WiFi Mac，Mac2为进入另一进出口探测到的WiFi Mac；β为两个出入口WiFi Mac的交集度，且β＝len(Macinter)/len(min(Mac1,Mac2))；m为两个出入口探测到的WiFi Mac的交集数；Δrssi为两个出入***集的WiFi Mac于两个出入口进出时探测到的WiFi强度的差值，且Δrssi＝|rssia-rssie|，rssia表示进入一出入口探测到的一WiFi Mac的WiFi强度，rssie表示进入另一出入口探测到同一WiFi Mac的WiFi强度；K为预先定义的指数。
6.一种建筑物出入口关联装置，其特征在于，包括：
卫星信号探测模块，用于实时探测卫星信号的强度；
建筑物进出判断模块，用于根据所述卫星信号探测模块探测的卫星信号的强度变化判断是否满足通过一出入口进入建筑物或通过一出入口离开建筑物的条件；
存储模块，用于在所述建筑物进出判断模块判断满足通过一出入口进入建筑物或通过一出入口离开建筑物的条件时，将相应的进出状态及对应的出入口关联存储；
出入口关系确定模块，用于根据所述存储模块中存储的多次进出结果确定建筑物出入口的关联关系。
7.如权利要求6所述的建筑物出入口关联装置，其特征在于，在所述出入口关系确定模块中包括：
转移矩阵形成单元，用于根据存储的多次进出结果形成针对各出入口进出的转移矩阵；在所述转移矩阵中，一列对应进入建筑物的出入口，另一列对应离开建筑物的出入口，且相邻进出状态对应的出入口作为一组；
转移矩阵聚类单元，用于根据所述转移矩阵形成单元形成的转移矩阵对关联的出入口进行聚类，形成针对同一建筑物或出入口相通的多个建筑物的转移矩阵；
关联关系确定单元，用于根据所述转移矩阵聚类单元聚类后的转移矩阵确定其出入口的关联关系。
8.如权利要求6或7所述的建筑物出入口关联装置，其特征在于，在所述建筑物进出判断模块中包括：
进出判断单元，用于判断卫星信号的强度是否于第一预设时间内发生急剧变化，且变化值大于预设强度阈值；用于在卫星信号的强度于第一预设时间内发生急剧变化时，进一步判断变化后的卫星信号状态持续的时间是否大于第二预设时间；及用于在变化后的卫星信号状态持续的时间大于第二预设时间时，判定该卫星信号强度急剧变化的时刻为通过一出入口进入建筑物时刻或通过一出入口离开建筑物时刻；
出入口判断单元，用于根据卫星定位信息确定卫星信号强度急剧变化时刻进入或离开的出入口。
9.如权利要求6或7所述的建筑物出入口关联装置，其特征在于，所述建筑物出入口关联装置中还包括出入口关系验证模块，用于依次验证两个关联的出入口是否属于同一建筑物或属于出入口相通的多个建筑物；
所述出入口关系验证模块中包括：
WiFi Mac获取单元，用于获取进出两个出入口分别探测的WiFi Mac及对应的WiFi强度；
计算单元，用于计算两个出入口WiFi Mac获取单元探测到的WiFi Mac的交集，进而计算两个出入口WiFi Mac的交集度；用于针对每个交集的WiFi Mac计算进出两个出入口时探测到相应WiFi强度的差值；及用于根据所述两个出入口WiFi Mac的交集度及各交集WiFi强度的差值计算两个出入口的相似度；
出入口确定单元，用于根据所述计算单元计算的相似度确定该两个出入口是否属于同一建筑物或属于出入口相通的多个建筑物。
10.如权利要求9所述的建筑物出入口关联装置，其特征在于，在所述计算单元中，两个出入口的相似度similarity为：
Figure FDA0002298773600000041
其中，Macinter为两个出入口探测到的WiFi Mac的交集，且Macinter＝intersection(Mac1,Mac2)，Mac1为进入一进出口探测到的WiFi Mac，Mac2为进入另一进出口探测到的WiFi Mac；β为两个出入口WiFi Mac的交集度，且β＝len(Macinter)/len(min(Mac1,Mac2))；m为两个出入口探测到的WiFi Mac的交集数；Δrssi为两个出入***集的WiFi Mac于两个出入口进出时探测到的WiFi强度的差值，且Δrssi＝|rssia-rssie|，rssia表示进入一出入口探测到的一WiFi Mac的WiFi强度，rssie表示进入另一出入口探测到同一WiFi Mac的WiFi强度；K为预先定义的指数。
11.一种终端设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器运行所述计算机程序时实现如权利要求1-5中任一项所述建筑物出入口关联方法的步骤。
12.一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1-5中任一项所述建筑物出入口关联方法的步骤。
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