[发明专利]能够执行增强指纹映射和位置识别的无线通信装置

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求于2012年2月24日提交的美国临时专利申请第61/602,999号和于2012年6月29日提交的美国专利申请第13/538,780号的权益，将其全部内容结合于此供参考。

技术领域

本公开涉及无线通信，更具体地，涉及一种在无线通信环境中能够执行增强指纹映射和位置识别的无线通信装置及相应方法。

背景技术

无线通信装置（诸如用于提供一个实例的蜂窝电话）在个人和商业环境中越来越普遍。无线通信装置向用户提供对各种信息的访问，以及提供与其他这种装置跨远距离通信的能力。例如，用户可通过装置上的网络浏览器访问网络、从数字市场下载小型应用程序（例如，“apps”）、发送和接收电子邮件、或者利用互联网语音协议（VoIP）进行电话呼叫。因此，无线通信装置向用户提供显著移动性，同时允许他们与通信信道和信息保持“连接”。

无线通信装置与一个或多个其他无线通信装置或无线接入点通信以发送和接收数据。通常，第一无线通信装置生成并发送用编码信息调制的射频信号。该射频信号被发送到无线环境中并由第二无线通信装置接收。第二无线通信装置对接收信号解调和解码以获取信息。第二无线通信装置随后可以类似方式来响应。无线通信装置可用任何已经调制方案彼此或与接入点通信，已经调制方案包括：调幅（AM）、调频（FM）、正交振幅调制（QAM）、相移键控（PSK）、正交相移键控（QPSK）和/或正交频分复用（OFDM）以及现在已知或将来知晓的任何其他通信方案。

现代无线通信装置使用任何不同方法来获取其位置。通过获取其位置，无线通信装置可执行特定位置的功能和/或操作特定位置的应用。户外环境中，无线通信装置可通过使用GNSS卫星信息很容易获取其位置。类似地，可利用附近基站来简单执行三角测量法，因为这些基站一致性地以设定功率水平来发送信号。

然而，在室内环境中，装置可能不具有足以做出精确位置确定的对GNSS和/或附近基站的接入。此外，尽管很多室内环境包括其他通信接入点，诸如蓝牙和WiFi，但这些通信协议采用波动的传输功率和睡眠/休眠模式。因此，在室内环境中执行常规定位和映射（mapping）技术可能无法产生精确结果。

发明内容

本发明提供了一种被配置为确定具有多个接入点的受限通信环境内的位置的无线通信装置，所述无线通信装置包括：无线电模块，被配置为在多个位置处针对附近接入点扫描所述环境，并响应所述扫描而从附近无线接入点接收信号；处理模块，被配置为从所述无线电模块接收信号，识别包括在所接收的信号中的所述附近接入点，以及确定对应于每个被识别的所述接入点的至少一个信号特性；存储器模块，被配置为将被识别的所述接入点及其相应的至少一个信号特性存储在第一数据库和第二数据库中，所述第二数据库不同于所述第一数据库来组织；以及定位模块，被配置为基于所述第一数据库使用第一位置识别算法来确定所述无线通信装置的当前位置，以及被配置为基于所述第二数据库使用第二位置识别算法来有条件地确定所述无线通信装置的所述当前位置。

在上述无线通信装置中，所述存储器模块被配置为在执行相应的所述扫描时，与所述无线通信装置的估计位置相关地共同存储被识别的所述接入点及其相应的至少一个信号特性。

在上述无线通信装置中，所述第一数据库由估计位置来组织，并列出每个被识别的接入点和在每个估计位置处识别的相应的所述至少一个信号特性，以及其中，所述第二数据库由接入点组织，并列出相应的所述至少一个信号特性和每个接入点的估计位置。

在上述无线通信装置中，所述定位模块还被配置为对从被识别为蓝牙接入点的接入点接收到的信号执行接收信号强度指示（RSSI）标度转换。

在上述无线通信装置中，所述扫描包括用于从至少一个所述接入点接收被动模式信号的被动扫描和用于从至少一个所述接入点接收主动模式信号的主动扫描，其中，所述至少一个信号特性包括基于在主动模式扫描期间接收到的信号的主动模式RSSI和基于在被动模式扫描期间接收到的信号的被动模式RSSI。

在上述无线通信装置中，所述第一位置识别算法是加权k-最近邻算法，以及其中，所述第二位置识别算法是功率测距算法。

在上述无线通信装置中，所述定位模块被配置为确定从所述第一位置识别算法产生的所计算的当前位置的不确定性，以及其中，当所述不确定性超出预定阈值时，所述定位模块被配置为执行所述第二位置识别算法。