Title:
Crowdsourcing von Innenraumstandorten
Kind Code:
U1


Abstract:

Ein System, bestehend aus:
einem Speicher, in dem Karten von Innenräumen abgelegt werden;
einem Empfängermodul zum Empfang von Trägheitsnavigationssignalen von einer ersten Gruppe mobiler Geräte, die sich durch den Innenraum bewegen, wobei die Trägheitsnavigationssignale eine Bewegungsrichtung und eine Bewegungsgeschwindigkeit der mobilen Geräte darstellen;
einem an den Speicher gekoppelten Prozessor, wobei der Prozessor so konfiguriert ist, dass er:
eine im Speicher abgelegte Karte eines Innenraums identifiziert, wobei die Karte auf mehreren Barrieren beruht;
anhand der im Empfängermodul empfangenen Trägheitsnavigationssignale eine Anzahl von Benutzerwegen berechnet;
mit der Anzahl der Benutzerwege verknüpfte Pfade identifiziert, worin jeder Pfad eine Anzahl von zwischen einer ersten Position und einer zweiten Position auf der Karte passierten Abbiegungen enthält;
aufgrund der Ähnlichkeit eines gegebenen Pfads mit der Anzahl von Benutzerwegen für jeden der identifizierten Pfade eine Bewertung bestimmt;
mindestens einen Pfad aus den identifizierten Pfaden, deren Bewertung über einem im Voraus festgelegten Schwellenwert liegt, auswählt; und
Karteninformationen auf der Basis mindestens eines ausgewählten Pfads generiert, der begehbare Bereiche des Innenraums darstellt.




Application Number:
DE202012013395U
Publication Date:
10/20/2016
Filing Date:
08/15/2012
Assignee:
GOOGLE INC. (Calif., Mountain View, US)
International Classes:



Other References:
Ethernet, WiFi (z. B. 802.11, 802.11 b, g, n oder andere Standards)
Attorney, Agent or Firm:
Betten & Resch Patent- und Rechtsanwälte PartGmbB, 80333, München, DE
Claims:
1. Ein System, bestehend aus:
einem Speicher, in dem Karten von Innenräumen abgelegt werden;
einem Empfängermodul zum Empfang von Trägheitsnavigationssignalen von einer ersten Gruppe mobiler Geräte, die sich durch den Innenraum bewegen, wobei die Trägheitsnavigationssignale eine Bewegungsrichtung und eine Bewegungsgeschwindigkeit der mobilen Geräte darstellen;
einem an den Speicher gekoppelten Prozessor, wobei der Prozessor so konfiguriert ist, dass er:
eine im Speicher abgelegte Karte eines Innenraums identifiziert, wobei die Karte auf mehreren Barrieren beruht;
anhand der im Empfängermodul empfangenen Trägheitsnavigationssignale eine Anzahl von Benutzerwegen berechnet;
mit der Anzahl der Benutzerwege verknüpfte Pfade identifiziert, worin jeder Pfad eine Anzahl von zwischen einer ersten Position und einer zweiten Position auf der Karte passierten Abbiegungen enthält;
aufgrund der Ähnlichkeit eines gegebenen Pfads mit der Anzahl von Benutzerwegen für jeden der identifizierten Pfade eine Bewertung bestimmt;
mindestens einen Pfad aus den identifizierten Pfaden, deren Bewertung über einem im Voraus festgelegten Schwellenwert liegt, auswählt; und
Karteninformationen auf der Basis mindestens eines ausgewählten Pfads generiert, der begehbare Bereiche des Innenraums darstellt.

2. System nach Anspruch 1, worin die generierten Karteninformationen Funknetzzugangspunkt-Kennungen und mit diesen verbundene Signalstärken umfassen, die entlang den identifizierten Pfaden erhoben wurden.

3. System nach Anspruch 1, worin die Anzahl der auf den identifizierten Pfaden passierten Abbiegungen eine Richtungsanzeige und eine Distanz zwischen den jeweiligen Abbiegungen umfasst.

4. System nach Anspruch 1, worin der Satz von Trägheitsnavigationssignalen eines vom Folgenden enthält: Beschleunigungsmesserdaten, Gyroskopdaten und Kompassdaten.

5. System nach Anspruch 1, worin der Prozessor zur Berechnung der Anzahl der Benutzerwege zusätzlich so konfiguriert ist, dass er Informationen empfängt, durch die eine Start- und eine Endposition eines zugeordneten mobilen Geräts identifiziert werden.

6. System nach Anspruch 5, worin der Prozessor zusätzlich so konfiguriert ist, dass er alle Benutzerwege mittels eines Glättungsalgorithmus auf eine Anzahl von zwischen der Start- und der Endposition passierten Abbiegungen und eine Distanz zwischen den jeweiligen Abbiegungen vereinfacht.

7. Physisches computerlesbares Speichermedium, umfassend Anweisungen eines Programms, die, wenn sie von einem Prozessor ausgeführt werden, bewirken, dass der Prozessor ein Verfahren ausführt, wobei das Verfahren Folgendes umfasst:
das Bestimmen einer Karte eines Innenraums, wobei die Karte auf mehreren Barrieren beruht;
das Empfangen von Trägheitsnavigationssignalen von einer ersten Gruppe mobiler Geräte, die sich durch den Innenraum bewegen, wobei die Trägheitsnavigationssignale eine Bewegungsrichtung und eine Bewegungsgeschwindigkeit der mobilen Geräte darstellen;
das Berechnen einer Anzahl an Benutzerwegen auf der Grundlage der empfangenen Trägheitsnavigationssignale mittels eines Prozessors;
das Identifizieren von mit der Anzahl von Benutzerwegen verknüpften Pfaden, wobei jeder Pfad eine Anzahl von zwischen einer ersten Position und einer zweiten Position auf der Karte passierten Abbiegungen enthält;
das Bestimmen einer Bewertung für jeden der identifizierten Pfade aufgrund der Ähnlichkeit eines gegebenen Pfads mit den Benutzerwegen;
das Auswählen mindestens eines Pfads aus den identifizierten Pfaden, deren Bewertung über einem im Voraus festgelegten Schwellenwert liegt; und
das Erzeugen von Karteninformationen auf der Basis mindestens eines ausgewählten Satzes von Pfaden, der begehbare Bereiche des Innenraums darstellt, mittels des Prozessors.

8. Das physische computerlesbare Speichermedium 7, wobei die generierten Karteninformationen Funknetzzugangspunkt-Kennungen und mit diesen verknüpfte Signalstärken umfassen, die entlang den identifizierten Pfaden erhoben wurden.

9. Das materielle computerlesbare Speichermedium 8, wobei die Methode darüber hinaus die Verfeinerung der identifizierten Pfade anhand eines Vergleichs der mit den einzelnen Pfaden verknüpften Funknetzzugangspunkt-Kennungen umfasst, worin im Rahmen der Verfeinerung doppelte Pfade entfernt werden.

10. Das materielle computerlesbare Speichermedium 7, worin die Anzahl der auf den identifizierten Pfaden passierten Abbiegungen eine Richtungsanzeige und eine Distanz zwischen den jeweiligen Abbiegungen umfasst.

11. Das materielle computerlesbare Speichermedium 7, worin die Trägheitsnavigationssignale eines der folgenden Daten enthalten: Beschleunigungsmesserdaten, Gyroskopdaten und Kompassdaten.

12. Das materielle computerlesbare Speichermedium 7, worin die Berechnung der Anzahl der Benutzerwege den Empfang von Informationen zur Bestimmung einer Start- und einer Endposition eines zugeordneten mobilen Geräts umfasst.

13. Das materielle computerlesbare Speichermedium 12, worin alle Benutzerwege mittels eines Glättungsalgorithmus auf eine Anzahl von zwischen der Start- und der Endposition des gegebenen Mobilgeräts passierten Abbiegungen und eine Distanz zwischen den jeweiligen Abbiegungen vereinfacht werden.

Description:
HINTERGRUND

Die derzeitigen Techniken zur Bestimmung von Innenraumstandorten mobiler Geräte basieren auf internen Scans von Funknetzzugangspunkten. Die Scans können dazu verwendet werden, eine Datenbank zu erstellen, mittels derer anhand der Bestimmung der Standorte der Zugangspunkte und ihrer jeweiligen Signalstärken an jenen Standorten ein Modell eines Innenraums erstellen werden kann. Um diese Art von Datenbank zu erstellen, wird ein Innenraumstandort-Anbieter in der Regel Standorterkundungen an ausgewählten Standorten durchführen. Dies kann jedoch die Erkundung zehntausender Gebäude und Stockwerke erfordern, damit der Standort der Funknetzzugangspunkte bestimmt werden kann. Darüber hinaus kann die Datenbank nach dem Abschluss der Erkundungen im Laufe der Zeit aufgrund von Zugangspunkt-Standortänderungen veralten und ungenau werden.

KURZDARSTELLUNG

Unter Schutz gestellt werden und Gegenstand des Gebrauchsmusters sind dabei, entsprechend den Vorschriften des Gebrauchsmustergesetzes, lediglich Vorrichtungen wie in den beigefügten Schutzansprüchen definiert, jedoch keine Verfahren. Soweit nachfolgend in der Beschreibung gegebenenfalls auf Verfahren Bezug genommen wird, dienen diese Bezugnahmen lediglich der beispielhaften Erläuterung der in den beigefügten Schutzansprüchen unter Schutz gestellten Vorrichtung oder Vorrichtungen. Einige Aspekte der hier offenbarten Erfindung können für die Bereitstellung einer skalierbaren Methode zur Durchführung von Standorterkundungen zum Aufbau von Funknetzzugangspunkt-Modellen eines Innenraumstandorts von Vorteil sein. Durch Crowdsourcing von drahtlosen und INS-Signalen mehrerer sich durch den Innenraumstandort bewegender Clientgeräte kann eine genaue und auf dem neuesten Stand basierende Modelldatenbank drahtloser Zugangspunkte erstellt und gepflegt werden.

Ein Aspekt der vorliegenden Technologie besteht in der Bereitstellung einer Methode. Diese Methode umfasst die Bestimmung einer Karte eines Innenraums, den Empfang von Trägheitsnavigationssignalen einer ersten Gruppe mobiler Geräte, die sich durch den Innenraum bewegen, und die Berechnung einer Anzahl von Benutzerwegen auf der Grundlage des empfangenen Satzes von Trägheitsnavigationssignalen mittels eines Prozessors. In diesem Zusammenhang kann die Karte auf einer Vielzahl von Barrieren beruhen und die Trägheitsnavigationssignale können eine Bewegungsrichtung und -geschwindigkeit der mobilen Geräte repräsentieren. Die Methode umfasst außerdem die Bestimmung von mit der Anzahl der Benutzerwege verbundenen Pfaden, die Bestimmung einer Bewertung für jeden der identifizierten Pfade aufgrund der Ähnlichkeit eines gegebenen Pfads mit der Anzahl von Benutzerwegen, die Auswahl wenigstens eines Pfads aus den identifizierten Pfaden, dessen Bewertung über einem im Voraus festgelegten Schwellenwert liegt, und die Erzeugung von Karteninformationen auf der Basis mindestens eines ausgewählten Pfads, der begehbare Bereiche des Innenraums darstellt, mittels des Prozessors. Jeder Pfad kann eine Anzahl von zwischen einer ersten Position und einer zweiten Position auf der Karte passierten Abbiegungen enthalten.

Ein Aspekt der Methode kann auch in der Verfeinerung der identifizierten Pfade anhand eines Vergleichs der mit den einzelnen Pfaden verknüpften Funknetzzugangspunkt-Kennungen bestehen. In diesem Zusammenhang kann die Verfeinerung die Entfernung doppelter Pfade zum Inhalt haben. Ein weiterer Aspekt besteht darin, dass die Anzahl der auf den identifizierten Pfaden passierten Abbiegungen eine Richtungsanzeige und eine Distanz zwischen den jeweiligen Abbiegungen umfassen kann. Noch ein weiterer Aspekt kann darin bestehen, dass die Trägheitsnavigationssignale eines vom Folgenden enthalten: Beschleunigungsmesserdaten, Gyroskopdaten und Kompassdaten.

Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Technologie besteht in der Bereitstellung eines Systems. Das System umfasst einen Speicher, in dem Karten von Innenräumen abgelegt werden, ein Empfängermodul für den Empfang von Trägheitsnavigationssignalen von einer ersten Gruppe mobiler Geräte, die sich durch den Innenraum bewegen, und einen an den Speicher gekoppelten Prozessor. Der Prozessor ist so konfiguriert, dass er eine im Speicher abgelegte Karte eines Innenraums identifiziert und anhand der im Empfängermodul empfangenen Trägheitsnavigationssignale eine Anzahl von Benutzerwegen berechnet. In diesem Zusammenhang kann die Karte auf einer Vielzahl von Barrieren beruhen und die Trägheitsnavigationssignale können eine Bewegungsrichtung und -geschwindigkeit der mobilen Geräte repräsentieren. Der Prozessor ist außerdem so konfiguriert, dass er mit der Anzahl der Benutzerwege verknüpfte Pfade identifiziert, aufgrund der Ähnlichkeit eines gegebenen Pfads mit der Anzahl von Benutzerwegen eine Bewertung für jeden der identifizierten Pfade bestimmt, wenigstens einen Pfad aus den identifizierten Pfaden auswählt, deren Bewertungen über einem im Voraus festgelegten Schwellenwert liegen, und Karteninformationen auf der Basis mindestens eines ausgewählten Pfads generiert, der begehbare Bereiche des Innenraums darstellt.

Jeder Pfad kann eine Anzahl von zwischen einer ersten Position und einer zweiten Position auf der Karte passierten Abbiegungen enthalten.

Ein zusätzlicher Aspekt der vorliegenden Technologie besteht in der Bereitstellung eines physischen computerlesbaren Speichermediums. Das Speichermedium enthält Anweisungen eines Programms, das, wenn es von einem Prozessor ausgeführt wird, bewirkt, dass der Prozessor eine Methode ausführt. Diese Methode umfasst die Bestimmung einer Karte eines Innenraums, den Empfang von Trägheitsnavigationssignalen einer ersten Gruppe mobiler Geräte, die sich durch den Innenraum bewegen, und die Berechnung einer Anzahl von Benutzerwegen auf der Grundlage des empfangenen Satzes von Trägheitsnavigationssignalen mittels eines Prozessors. In diesem Zusammenhang kann die Karte auf einer Vielzahl von Barrieren beruhen und die Trägheitsnavigationssignale können eine Bewegungsrichtung und -geschwindigkeit der mobilen Geräte repräsentieren. Die Methode umfasst außerdem die Bestimmung von mit der Anzahl der Benutzerwege verbundenen Pfaden, die Bestimmung einer Bewertung für jeden der identifizierten Pfade aufgrund der Ähnlichkeit eines gegebenen Pfads mit der Anzahl von Benutzerwegen, die Auswahl wenigstens eines Pfads aus den identifizierten Pfaden, dessen Bewertung über einem im Voraus festgelegten Schwellenwert liegt, und die Erzeugung von Karteninformationen auf der Basis mindestens eines ausgewählten Pfads, der begehbare Bereiche des Innenraums darstellt, mittels des Prozessors. Jeder Pfad kann eine Anzahl von zwischen einer ersten Position und einer zweiten Position auf der Karte passierten Abbiegungen enthalten.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

1 ist ein Funktionsschema eines Systems gemäß der offenbarten Erfindung.

2 ist eine bildliche Darstellung eines Systems gemäß der offenbarten Erfindung.

3 ist ein Beispiel-Stockwerkgrundriss eines Innenraums gemäß einigen Aspekten der offenbarten Erfindung.

4 ist ein Beispiel für von einem Clientgerät bezogene Signalprotokolle gemäß einigen Aspekten der offenbarten Erfindung.

5 ist ein Beispiel für einen berechneten Weg gemäß einigen Aspekten der offenbarten Erfindung.

6 ist ein Beispiel für den Weg in , vereinfacht gemäß einem Aspekt der offenbarten Erfindung.

7 ist ein Beispiel für mehrere durch einen Innenraum führende Routen gemäß einem Aspekt der offenbarten Erfindung.

8 ist ein Beispiel für ein berechnetes Layout von in einem Innenraum passierten Bereichen gemäß einigen Aspekten der offenbarten Erfindung.

9 ist eine Methode des Crowdsourcings von Signalprotokollen gemäß einem Aspekt der offenbarten Erfindung.

10 ist eine Methode zur Durchführung einer Erkundung von am häufigsten passierten Bereichen eines Innenraums gemäß einem Aspekt der offenbarten Erfindung.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG

Die Aspekte, die Merkmale und die Vorteile der in diesem Dokument offenbarten Erfindung werden unter Bezugnahme auf die folgende Beschreibung von Ausführungsformen und die begleitenden Abbildungen gewürdigt. Es sei darauf hingewiesen, dass gleiche Referenznummern in verschiedenen Zeichnungen dieselben oder ähnliche Elemente bezeichnen können. Ferner ist die folgende Beschreibung nicht einschränkend; der Umfang der vorliegenden Technologie wird durch die beigefügten Ansprüche und Äquivalente definiert.

Im Rahmen dieser Offenbarung werden Techniken für eine skalierbare Methode und ein skalierbares System zur passiven Durchführung einer Standorterkundung eines Innenraums mittels Trägheitsnavigationssystems-(INS-)Signalen von Benutzergeräten beschrieben. Diese Technologie kann für die Bestimmung von Bereichen des Innenraums genutzt werden, die am häufigsten passiert werden. Gemäß einigen Aspekten der Erfindung können die Wege der Benutzer durch Nachverfolgung der INS-Signale (z. B. Ablesungen von Beschleunigungsmessern, Gyroskopen, Kompass, Drucksensoren usw.) einer Reihe teilnehmender Benutzer mit Clientgeräten abgeschätzt werden, während diese Benutzer ihre Clientgeräte durch einen Innenraum bewegen. Die geschätzten Wege können gegenüber ähnlichen, von anderen Benutzern genommenen Routen bewertet werden. In diesem Zusammenhang können Routen mit den höchsten Punktzahlen dann auf einer Karte des Innenraums angeordnet werden, um Orientierungspunkte, an denen Benutzer abbiegen könnten, und Entfernungen zwischen den Abbiegungen zu identifizieren. Gemäß einem Aspekt der Erfindung kann auch eine Funksignalsignatur erhoben werden, um die Geostandorte entlang den Routen mit den höchsten Bewertungen exakt zu identifizieren.

1 ist ein Funktionsschema eines Systems 100, das einen an ein Netzwerk 195 gekoppelten Server 110 umfassen kann. Das System 100 kann auch eine Anzahl von Clientgeräten 170 und 171 umfassen, die in der Lage sind, über das Netzwerk 195 drahtlos mit dem Server 110 zu kommunizieren.

Der Server 110 kann einen Prozessor 120, einen Speicher 130 und andere Komponenten enthalten, die üblicherweise in einem Mehrzweck-Computer vorhanden sind. Der Speicher 130 des Servers 110 kann Informationen speichern, auf die der Prozessor 120 zugreifen kann, und zwar einschließlich Anweisungen 131, die vom Prozessor 120 ausgeführt werden können. Der Speicher kann auch Daten 132 enthalten, die vom Prozessor 120 abgerufen, verändert oder gespeichert werden können. Beim Typ des Speichers 130 kann es sich um ein nichtflüchtiges computerlesbares Medium handeln, das in der Lage ist, Informationen zu speichern, auf die der Prozessor 120 zugreifen kann, d. h. zum Beispiel um eine Festplatte, eine Speicherkarte, ROM, RAM, eine DVD, eine CD-ROM, um beschreibbare und schreibgeschützte Speicher. Beim Prozessor 120 kann es sich um einen namhaften Prozessor oder um einen weniger bekannten Prozessortyp handeln. Alternativ dazu kann der Prozessor 120 ein dedizierter Controller, wie z. B. ein ASIC, sein.

Obwohl 1 veranschaulicht funktional, wie der Prozessor 120 und der Speicher 130 sich innerhalb desselben Blocks befinden; dabei versteht sich, dass der Prozessor 120 und der Speicher 130 tatsächlich mehrere Prozessoren und Speicher umfassen können, die sowohl innerhalb als auch nicht innerhalb desselben physischen Gehäuses untergebracht sein können. So können beispielsweise einige der Anweisungen 131 und Daten 132 auf einer herausnehmbaren CD-ROM und andere in einem schreibgeschützten Computerchip gespeichert sein. Einige der oder alle Anweisungen 131 und Daten 132 können an einem räumlich vom Prozessor 120 entfernten Ort gespeichert sein, wobei der Prozessor jedoch auf sie zugreifen kann. Ebenso kann der Prozessor 120 tatsächlich eine Gruppe von Prozessoren umfassen, die parallel oder nicht parallel arbeiten können.

Bei den Anweisungen 131 kann es sich um einen Satz von direkt (z. B. Maschinencode) oder indirekt (z. B. Skripts) vom Prozessor 120 auszuführende Anweisungen handeln. So können die Anweisungen 131 beispielsweise als Computercode auf dem computerlesbaren Medium gespeichert sein. Insoweit können die Begriffe „Anweisungen” und „Programme” hierin austauschbar verwendet werden. Die Anweisungen 131 können im Zielcode-Format zur direkten Verarbeitung durch den Prozessor 120 oder in jeglicher sonstigen Computersprache einschließlich Skripts oder Sammlungen unabhängiger Quellcode-Module, die auf Anfrage interpretiert oder im Voraus kompiliert werden, gespeichert sein. Die Funktionen, die Methoden und die Routinen der Anweisungen 131 werden nachstehend eingehender erläutert.

Die Daten 132 können vom Prozessor 120 gemäß den Anweisungen 131 abgerufen, gespeichert oder geändert werden. Obwohl die Systeme und Methoden auf keine besondere Datenstruktur beschränkt sind, können die Daten 132 beispielsweise in Computerregistern, als eine Tabelle mit mehreren verschiedenen Feldern und Datensätzen in einer relationalen Datenbank, in XML-Dokumenten oder in flachen Dateien gespeichert werden. Die Daten 132 können auch in einem beliebigen computerlesbaren Format formatiert sein. Die Daten 132 können Informationen enthalten, die ausreichend sind, um relevante Daten, wie etwa Zahlen, Beschreibungstext, proprietäre Codes, Referenzen zu in anderen Bereichen desselben Speichers oder anderen Speichern (einschließlich anderer Netzwerkorte) gespeicherten Daten oder Informationen, die von einer Funktion zur Berechnung der relevanten Daten verwendet werden, zu identifizieren.

Die Daten 132 des Servers 110 können Modellinformationen 136 enthalten. Ein Modell kann beispielsweise eine mit einem Innenraum verknüpfte Standortgruppe umfassen. Jeder Standort der Standortgruppe kann mit Funknetzzugangspunkt-Daten verknüpft werden, die die erwarteten Funknetzzugangspunkt-Signale und die entsprechenden Signalstärken beschreiben, von denen erwartet wird, dass sie von einem Gerät erkannt werden, das an verschiedenen Standorten des Innenraums nach ihnen sucht. Bei den erwarteten Funknetzzugangspunkt-Signalen kann es sich um spezifische Werte oder um einen Wertebereich handeln. Es sei darauf hingewiesen, dass eine Standortgruppe für einen Innenraum auch mit verschiedenen Signalen wie Hochfrequenzsignalen (HF), Licht, Klangbild-Erkennungssignalen und anderen Arten von Signalen und/oder Umweltfaktoren oder beliebigen Kombinationen derselben verknüpft und/oder anhand ihrer bestimmt werden kann.

Der Server 120 kann auf Karteninformationen 134 zugreifen. Wie nachstehend detaillierter beschrieben, können die Karteninformationen 134 eine Reihe von Stockwerkgrundrissen umfassen, die einen Innenraum innerhalb eines Gebäudes darstellen. Gemäß einigen Aspekten der Erfindung können die Karteninformationen 134 auf der Identifikation einer Reihe von Barrieren (z. B. Wänden) beruhen, die an Orten innerhalb des Gebäudes bestehen, die von einem Benutzer nicht betreten werden dürfen (oder die er nicht betreten kann). Diese Stockwerkgrundriss-Funktionen können Benutzern die Identifikation verschiedener Bereiche eines Innenraums ermöglichen. Im Rahmen einiger Aspekte der Erfindung können alle oder ein Teil der Karteninformationen 134 je nach Bedarf auch an die Clientgeräte 170 und 171 zur dortigen Speicherung übermittelt werden.

Jedes Clientgerät 170 und 171 kann ähnlich dem Server 110 wie oben beschrieben mit einem Prozessor 160, einem Speicher 161 und Anweisungen 162 konfiguriert werden. Jedes Clientgerät 170 und 171 kann ein persönliches Computergerät sein und über alle Komponenten verfügen, die normalerweise in Verbindung mit einem PC verwendet werden, wie z. B. über einen Zentralprozessor (CPU) 160, einen Speicher 161 (z. B. RAM und interne Festplatten), in dem Daten 168 und Anweisungen 162 gespeichert werden, ein elektronisches Display 163 (z. B. einen Monitor mit einem Bildschirm, einen Touchscreen, einen Beamer, einen Fernseher, einen Computerdrucker oder ein anderes Gerät, das zum Anzeigen von Informationen geeignet ist) und ein Endbenutzer-Eingabegerät 164 (z. B. eine Maus, eine Tastatur, einen Touchscreen oder ein Mikrofon). Das Clientgerät 171 kann auch eine Kamera 167, Lautsprecher, eine Netzwerkschnittstellen-Vorrichtung und alle Komponenten umfassen, die für die Verbindung dieser Elemente untereinander verwendet werden.

Das Clientgerät 171 kann eine Antenne 169 umfassen, die verwendet werden kann, um das Funknetzspektrum zu scannen und lokale Funknetzsignale zu identifizieren. Die Antenne kann zum Beispiel „Beacon”-Botschaften empfangen, die die Informationen zur Identifizierung der Funknetzzugangspunkte demodulieren. In einem Beispiel können diese Beacon-Botschaften in IEEE-802.11-Management-Frames bestehen, die von Zugangspunkten ausgesandt werden, um potenzielle Funknetzbenutzer auf sie aufmerksam zu machen. Diese Frames können Service Set Identifiers(„SSID”)-Informationen sowie Parameter einer physikalischen Schicht enthalten, die Geräten bei der Verbindungsherstellung mit dem Wireless-Netzwerk behilflich sind. Die Beacon-Botschaften können auch zusätzliche, die entsprechenden Geräte beim Zugriff auf das Netzwerk unterstützende Netzzugangsinformationen enthalten, z. B. darüber, ob der Zugangspunkt neue Benutzer akzeptiert, ob die Daten verschlüsselt sind und welche Art der Authentifizierung verwendet wird, z. B. keine Authentifizierung (offen für alle), Kennwort-basiert, Webportal-basiert oder basierend auf der MAC-Adresse („Medienzugriffssteuerung”). Dabei versteht sich jedoch, dass die im Einklang mit dieser Offenbarung erhobenen Daten auf die oben genannten Informationen, wie z. B. MAC-Adressen, SSIDs oder andere Kennungen und Signalstärken, beschränkt sein können und keine zusätzlichen Informationen enthalten müssen. Zum Beispiel ist es nicht erforderlich, im Netzwerk-Traffic oder in den Nutzsignaldaten enthaltene Informationen, wie etwa persönliche Informationen, zu erheben; tatsächlich können diese sogar entfernt werden, um die Privatsphäre der Benutzer des Funknetzes zu schützen.

Das Clientgerät 171 kann eine geografische Positionskomponente 165 zur Bestimmung der geografischen Position des Clientgeräts 171 beinhalten. Das Clientgerät 171 kann beispielsweise einen GPS-Empfänger zur Bestimmung der geografischen Breiten-, Längen- und Höhenposition des Geräts beinhalten. Auf diese Weise kann der GPS-Empfänger eine neue aktuelle Position bestimmen, wenn das Clientgerät 171, z. B. dadurch, dass es physisch bewegt wird, den Ort wechselt. Die Komponente 165 kann auch Software zur Bestimmung der Position des Clientgeräts 171 anhand anderer beim Clientgerät 171 empfangener Signale, beispielsweise anhand von Signalen, die von einem oder mehreren Funknetzzugangspunkten empfangen wurden, umfassen.

Zur Bestimmung der Richtung, in der das Clientgerät 171 ausgerichtet ist, kann das Gerät 171 eine oder mehrere Orientierungsvorrichtungen 166 wie z. B. einen Beschleunigungsmesser, ein Gyroskop, einen Kompass oder eine Kombination derselben enthalten. Ein Beschleunigungsmesser kann z. B. verwendet werden, um die Wirkung der Schwerkraft – gemessen z. B. in Metern pro Sekunde – auf das Clientgerät 171 zu ermitteln. Lediglich beispielsweise kann das Clientgerät 171 Input vom Beschleunigungsmesser verwenden, um den Nick-, den Gier- oder den Rollwinkel (oder Veränderungen derselben) zur Lotrichtung oder einer senkrecht dazu stehenden Ebene zu bestimmen. Dabei versteht sich, dass die hier beschriebene Versorgung eines Clientgeräts mit Orientierungsdaten dem Clientgerät 171 automatisch erfolgen kann.

Die von der Orientierungsvorrichtung 166 empfangenen Orientierungsdaten können auf verschiedene Weise genutzt werden. Durch die Anwendung eines Durchschnitts der Beschleunigungswerte kann zum Beispiel ein Beschleunigungsmesser oder ein Gyroskop als Schrittmesser verwendet werden, um festzustellen, welches die Abwärtsrichtung (z. B. auf die Erde zu) ist. Ein einfacher Schrittdetektor kann dadurch konstruiert werden, dass entschieden wird, dass jedes Mal dann ein Schritt gemacht wurde, wenn die Komponente in der Abwärtsrichtung größer als ein empirisch ermittelter Schwellenwert ist. Durch die Verwendung einer ungefähren Schrittlänge oder Geschwindigkeit einer Person ist eine Annäherung an den Abstand der einzelnen Schritte möglich.

2 ist eine bildliche Darstellung eines Systems 100. Gemäß einigen Aspekten dieser Erfindung kann das System 100 auch die Clientgeräte 170 und 171 umfassen, die in der Lage sind, über ein Netzwerk 195 drahtlos mit einem Server 110 zu kommunizieren. Lediglich beispielsweise kann das Clientgerät 170 ein tragbarer Personalcomputer – wie etwa ein wireless-fähiger elektronischer Organizer, ein Tablet-PC oder ein Netbook – sein, der Informationen über das Internet beziehen kann. Ein Benutzer 190 kann mittels einer kleinen Tastatur, einer numerischen Tastatur oder eines Touchscreens Informationen eingeben. Alternativ dazu kann das Clientgerät 171 auch ein Mobilgerät wie ein Mobiltelefon, das für die Benutzung durch eine Person 191 bestimmt ist, umfassen.

Der Server 110 kann sich an einem Knoten des Netzwerks 195 befinden und in der Lage sein, direkt oder indirekt mit anderen Knoten des Netzes 195 zu kommunizieren. Der Server 110 kann beispielsweise einen Webserver umfassen, der in der Lage sein kann, über das Netzwerk 195 mit den Clientgeräten 170 und 171 zu kommunizieren, indem er das Netzwerk 195 benutzt, um Informationen zu übertragen und sie über ein Display des Clientgeräts 171 einem Benutzer anzuzeigen. Auch der Server 110 kann mehrere Computer – z. B. eine lastausgeglichene Serverfarm – umfassen, die Informationen mit verschiedenen Knoten eines Netzwerks austauschen, um Daten von den Clientgeräten 170 und 171 zu empfangen, zu verarbeiten und an sie zu senden. In diesem Fall werden die Clientgeräte 170 und 171 sich in der Regel noch an anderen Knoten des Netzwerks 195 befinden als die Computer des Servers 110.

Das Netzwerk 195 und dessen Knoten können verschiedene Konfigurationen und Protokolle einschließlich Internet, World Wide Web, Intranet, virtueller privater Netzwerke, WANs, lokaler Netzwerke, privater Netzwerke, die Kommunikationsprotokolle verwenden, die Eigentum eines oder mehrerer Unternehmen sind, Ethernet, WiFi (z. B. 802.11, 802.11 b, g, n oder andere Standards), HTTP und verschiedener Kombinationen derselben umfassen. Eine solche Kommunikation kann von jedem Gerät ermöglicht werden, das in der Lage ist, Daten von einem zum anderen Computer zu übertragen, wie Modems (z. B. Dial-up, Kabel oder Lichtwellenleiter) und drahtlose Schnittstellen.

Obwohl durch die Übertragung von Informationen in der o. a. Weise gewisse Vorteile erzielt werden, sind andere Aspekte des Systems und der Methode nicht auf eine besondere Informationsübermittlungsart beschränkt. In manchen Aspekten können Informationen zum Beispiel über ein Medium wie eine Platte, ein Band oder CD-ROM gesendet werden. Mehr noch, obwohl einige Funktionen in der Weise dargestellt sind, dass sie auf einem einzelnen Server mit einem einzigen Prozessor erfolgen, können verschiedene Aspekte des Systems und der Methode durch mehrere Server implementiert werden, z. B. indem Informationen über das Netzwerk 195 kommuniziert werden. Zusätzlich zu den oben beschriebenen und in den Abbildungen veranschaulichten Komponenten sollen nun verschiedene Operationen beschrieben werden.

3 ist ein Beispiel-Stockwerkgrundriss 310 eines Innenraums 300. Wie oben beschrieben, kann ein Clientgerät Karteninformationen abrufen, die z. B. den Stockwerkgrundriss 310 eines Raums in einem Gebäude darstellen können. Wie in 3 – der Stockwerkgrundriss 310 eines Innenraums 300 kann einen Eingang 311 und verschiedene Barrieren beinhalten. So können durch die Wände 312 bis 314 beispielsweise verschiedene Zimmer, Flure usw. sowie Öffnungen (z. B. Türen) des Stockwerkgrundrisses 310 voneinander abgegrenzt sein. Die Merkmale des Stockwerkgrundrisses 310 können den Benutzern die Identifikation verschiedener Bereiche des Innenraums 300 ermöglichen.

Während ein Benutzer sich mit seinem Clientgerät durch den Innenraum 310 bewegt, kann er sich anmelden oder für eine Teilnahme optieren, um Informationen (z. B. INS-Signale und Karteninformationen) zu senden oder zu empfangen. Es besteht die Möglichkeit, dass die Benutzer aufgefordert werden, ihre ausdrückliche Zustimmung hinsichtlich ihrer Teilnahme bzw. ihr „Opt-in” dazu zu erklären. So besteht beispielsweise die Möglichkeit, dass die Benutzer sich vor der Bereitstellung von Signalinformationen bei einem Registrierungsdienst anmelden müssen. Die Benutzer können für zur Verfügung gestellte Daten bezahlt werden und ihnen kann auch eine Erklärung darüber, wie und warum ihre Daten verwendet werden, bereitgestellt werden. Ebenso kann den Benutzern die Möglichkeit gegeben werden, ihre Teilnahme jederzeit vorübergehend oder dauerhaft zu beenden. Vorzugsweise wird Datenschutz für alle Benutzerdaten bereitgestellt, die vom Clientgerät übertragen werden, und zwar einschließlich z. B. der Anonymisierung persönlich identifizierbarer Informationen, der Aggregation von Daten, der Filterung sensibler Informationen, Verschlüsselung, Streuspeicherung oder Filterung sensibler Informationen, um persönliche Merkmale zu entfernen, Zeitbegrenzungen hinsichtlich der Speicherung von Informationen oder Einschränkungen hinsichtlich der Verwendung oder des Austauschs von Daten. Darüber hinaus können die Daten in einer Weise anonymisiert und aggregiert werden, dass keine individuellen Nutzerdaten offen gelegt werden.

Nachdem er für die Teilnahme optiert hat, kann der Benutzer mittels eines Clientgeräts wie des mit Bezug auf ABB. beschriebenen Clientgeräts 171 einen Stockwerkgrundriss 310 identifizieren. 1. Gemäß einigen Aspekten der Erfindung können die Benutzer den Innenraumstandort von sich aus in das Clientgerät eingeben, beispielsweise indem sie einen Punkt auf einem Display auswählen oder eine Adresse oder sonstige den Standort identifizierende Informationen eingeben. Gemäß einem Aspekt der Erfindung können die Benutzer einen Strichcode scannen oder ein Bild einiger anderer mit einem bekannten Ort verbundener Merkmale erfassen (z. B. ein Bild einer Tür, eines Schilds, eines Denkmals usw.).

Der Strichcode oder das geolokalisierte Merkmal kann bewirken, dass das Clientgerät einen Standort identifiziert, der als Ausgangsort zu verwenden ist. So kann das geolokalisierte Merkmal oder der Strichcode beispielsweise Informationen zur Bestimmung eines Orts (z. B. durch Anforderung von Informationen von einem Server) beinhalten. Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung kann das Clientgerät z. B. eine Startposition anhand eines groben proximitätsbasierten Funknetzzugangspunkt-Lokalisierungsalgorithmus identifizieren, der einen gespeicherten Satz von Funknetzzugangspunkt-Standorten eines Typs nutzt, wie er in einem für denselben Bereich konstruierten Funknetzzugangspunkt-Modell verwendet wird.

Gemäß einem weiteren Aspekt kann ein Server zur Identifikation eines tatsächlichen Ausgangsorts 311 auf dem Stockwerkgrundriss 310 Informationen wie etwa einen Punkt auf dem Stockwerkgrundriss 310, eine Adresse, GPS-Koordinaten, Code, Standortkennungen usw. verwenden. Wenn ein Benutzer ein Clientgerät hält, das mit Funktionen wie GPS und einem Beschleunigungsmesser ausgestattet ist, kann das Clientgerät z. B. erkennen, wann der Benutzer sich in einen Innenraum hinein bewegt. In diesem Zusammenhang kann, wenn ein Beschleunigungsmesser Messungen macht, die über einem bestimmten Schwellenwert liegen, festgestellt werden, dass das Clientgerät sich bewegt oder der Benutzer geht, läuft usw. Solange ein GPS-Signal empfangen wird, wird erkannt, dass das Clientgerät sich (wie der Benutzer) im Freien befindet. Wenn die GPS-Signale plötzlich verloren gehen, kann festgestellt werden, dass der Benutzer eine Struktur, wie z. B. ein Gebäude, betreten hat. Der Weg des Benutzers kann dann mittels INS-Signalen des Clientgeräts nachverfolgt werden.

4 ist ein Beispiel für von einem Clientgerät 171 bezogene Signalprotokolle 441 bis 449. Wie in 4 – während ein Benutzer sich über einen Stockwerkgrundriss 310 eines Innenraums 300 bewegt, kann das Clientgerät des Benutzers die Signalprotokolle 441 bis 449 aufzeichnen. Bei einigen Ausführungsformen kann das Clientgerät Signalprotokolle (z. B. ein zeitindexiertes Signalprotokoll) für jede Zeiteinheit berechnen, in der das Clientgerät sich bewegt. Das Signalprotokoll kann periodisch, z. B. alle 0,1 Sekunden, berechnet werden. Um die Menge der berechneten Daten zu reduzieren, z. B. um Speicherverarbeitungen – und in einigen Ausführungsformen Übertragungsressourcen – einzusparen, kann dieses Zeitintervall neu konfiguriert werden. In einer Ausführungsform kann das Zeitintervall auf 0,2 Sekunden verdoppelt werden, so dass halb so viele Signalprotokolleinträge berechnet werden.

Wie in 4 – die Signalprotokolle 441 bis 449 können einen geschätzten Pfad 450 darstellen, den der den Client 171 haltende Benutzer genommen hat. In diesem Zusammenhang kann der Pfad mehrere Signalprotokolleinträge an verschiedenen Orten innerhalb des Stockwerkgrundrisses 310 aufweisen. Der Protokolleintrag 4431 stellt einen solchen Eintrag dar, der Daten wie z. B. einen Zeitstempel, Funksignalstärke und INS-Signaldaten umfasst. Die vom Clientgerät erhobenen Informationen können auf die oben beschriebenen Informationen (z. B. Funknetzzugangspunkt-Kennungen wie SSIDs oder MAC-Adressen und die entsprechenden Signalstärken, Beschleunigungsmesser-, Orientierungs- und Kompassmessungen sowie andere Messungen) beschränkt sein. Zum Beispiel ist es nicht erforderlich, im Netzwerk-Traffic enthaltene Informationen, wie etwa persönliche Informationen, zu erheben; diese können sogar entfernt werden, um die Privatsphäre der Funknetzbenutzer zu schützen.

Unter Umständen kann es sein, dass der Benutzer einen Zielort innerhalb des Innenraums 310 erreicht und stehen bleibt. Das Clientgerät 171 kann dies eventuell anhand eines bestimmten INS-Signaldatenmusters (z. B. Beschleunigungsmesser-Ablesungen) erkennen. Es kann zum Beispiel sein, dass das Clientgerät 171 aufgrund fehlender Beschleunigungsmesser-Informationen über einen bestimmten im Voraus festgelegten Zeitraum, wie z. B. eine Minute, hinweg oder aufgrund der Tatsache, dass die Beschleunigungsmesser-Ablesungen unter einem bestimmten Schwellenwert liegen, feststellt, dass es aufgehört hat, sich zu bewegen. Wie zum Beispiel in 4 – das Clientgerät 171 hat den Zielort 449 innerhalb des Stockwerkgrundrisses 310 erreicht. Beim Zielort 449 kann die Beschleunigungsmesser-Ablesung darauf hinweisen, dass der Benutzer aufgehört hat, sich zu bewegen.

In Reaktion auf die Erreichung eines Zielorts kann das Clientgerät den Zielort aufzeichnen und Informationen in einem Funkkoordinatensatz ordnen – z. B. Zeitstempel, Funksignalstärke und INS-Datensignale vom Clientgerät 171. Sobald die INS-Daten anzeigen, dass das Clientgerät sich wieder bewegt (z. B. wenn die Beschleunigungsmesser-Ablesungen über einem bestimmten Schwellenwert liegen), kann das Clientgerät damit fortfahren, in der oben beschriebenen Weise Signalprotokolle zu sammeln und aufzuzeichnen. In einer Ausführungsform kann das Clientgerät die vom Clientgerät 171 gesammelten Signalprotokolle dafür verwenden, einen projektierten Weg des Benutzers zu berechnen.

5 ist ein Beispiel für einen berechneten Weg 550. Gemäß einigen Aspekten der Erfindung kann der Weg 550 eines sich durch einen Innenraum 300 bewegenden Benutzers anhand der vom Clientgerät des Benutzers ausgehenden INS-Signale berechnet werden. So kann der Weg 550 beispielsweise mithilfe einer Gissungsmethode unter Verwendung des Clientgeräts als Schrittzähler berechnet werden. Wie in 5, Strichlinie 450 stellt einen geschätzten Pfad eines Benutzers dar, der eine Reihe von aufgezeichneten INS-Signalprotokollen 441 bis 449 des Clientgeräts des Benutzers umfasst. Die durchgezogene Linie 550 stellt den basierend auf den aufgezeichneten Signalprotokollen 441 bis 449 berechneten Weg des Benutzers dar. Gemäß einem Aspekt der Erfindung können mittels Beschleunigungsmesser-Ablesungen aus den aufgezeichneten Signalprotokollen annäherungsweise Messungen dazu vorgenommen werden, wie schnell der Benutzer, der das Clientgerät hält, sich möglicherweise bewegt. Gemäß einigen Aspekten der Erfindung können Kompassmessungen aus den aufgezeichneten Signalprotokollen für die Bestimmung der Richtungsänderungsbewegungen des Benutzers verwendet werden. Es versteht sich, dass einige INS-Signale (z. B. Kompassablesungen) aufgrund von Metallhindernissen und elektronischen Geräten weniger zuverlässig sind, während das Gerät sich in einem Gebäude befindet. Darüber hinaus können die Schritte einiger Personen kürzer sein, während die Schritte anderer länger sein können. Daher können die INS-Signaldaten den Weg 550, den der Benutzer genommen hat, nur in groben Zügen identifizieren.

6 ist ein vereinfachtes Beispiel des Wegs 550 in . Wie in 6 – der Weg 550 wurde auf eine Anzahl von Abbiegungen und eine Entfernung zwischen den einzelnen Abbiegungen vereinfacht. In einigen Ausführungsformen der Erfindung kann zur Vereinfachung des Wegs 550 zwecks Verbesserung seiner Klarheit ein Algorithmus zur Reduzierung der Anzahl der zur Annäherung an die Bewegungen des Benutzers verwendeten INS-Signalprotokolle eingesetzt werden. So kann der Weg 550 beispielsweise durch die Anwendung eines Glättungsalgorithmus (z. B. Ramer-Douglas-Peucker) auf die für die Berechnung des Wegs 550 verwendeten gesammelten INS-Signalprotokolle auf eine Liste von Protokolleinträgen reduziert werden, die die durch die Punkte 541, 542, 544, 545, 547 und 548 repräsentierten vom Benutzer gemachten Abbiegungen und eine relative Entfernung zwischen den jeweiligen Abbiegungen umfasst. Die relative Entfernung kann durch eine Schätzung (z. B. mittels Gissung) einer relativen Position der einzelnen Abbiegungen bestimmt werden, z. B. anhand der Geschwindigkeit und der Bewegungsrichtung des Benutzers über einen bestimmten Zeitraum.

Wie bereits erörtert, kann der Weg 550 aus von einem Clientgerät bezogenen INS-Signalen (z. B. Beschleunigungsmesser-, Kompass- und Gyroskopmesswerte) berechnet werden. Gemäß einem Aspekt der Erfindung kann der Weg durch eine Reihe von 2-D-Punkten in einem Vektor von 0 bis N Schritten dargestellt werden. Zum Beispiel: [(x0, y0), (x1, y1), ..., (xn, yn)], wobei x eine Richtung und y den Winkel einer Abbiegung darstellt. Wenn in diesem Beispiel der Richtungswert von x 1 ist, kann dies bedeuten, dass der Benutzer nach links abgebogen ist. Demgegenüber kann ein Wert von –1 bedeuten, dass nach rechts abgebogen wurde. So kann der vereinfachte Weg 550 beispielsweise durch einen 2-D-Punktvektor wie den folgenden dargestellt werden: [(–1, 90), (1, 90), (–1, 90), (–1, 90), (1, 90), (–1, 90)]. Entlang den Scheitelpunkten des Wegs 550 können auch die Entfernungen zwischen den einzelnen Abbiegungen berechnet werden. Dies kann z. B. durch einen Ganzzahl-Entfernungsvektor dargestellt werden (z. B. [0.5, 1.0, 2.0, 1.5, 1.5, 0.5, 0.5]) wobei jede Ganzzahl eine Entfernung darstellt (z. B. in Zoll, Fuß, Metern, Yards usw.), die vom Benutzer zurückgelegt wurde. Während der Weg 550 nur wenige Punkte 541 bis 548 enthält, ist anzumerken, dass der Weg 550 aus Hunderten von 2-D-Punkten bestehen kann, die aus Zehntausenden von Signalprotokollablesungen berechnet werden.

In einigen Ausführungsformen kann der Weg 550 nach seiner Berechnung von einem Clientgerät aufgezeichnet werden. Alternativ oder zusätzlich dazu können durch Crowdsourcing erfasste Wege zur weiteren Verarbeitung an einen Senner übertragen werden. Z. B. könnte ein Server in der Lage sein, eine Anzahl berechneter Benutzerwege zu aggregieren, um eine Anzahl von Routen hoher Qualität innerhalb des Innenraums 300 zu bestimmen. Gemäß einem Aspekt der Erfindung kann durch die Aggregation einer ausreichenden Anzahl von Routen ein vollständiges Layout des Innenraums 300 ermittelt werden.

7 ist ein Beispiel für mehrere durch einen Innenraum 300 führende Routen 750, 760 und 770. In einigen Fällen kann es mehrere Routen geben, die ein Benutzer zu einem bestimmten Zielort hin nehmen kann. So können die Routen 750, 760 und 770 beispielsweise einige unter einer Vielzahl berechneter Benutzerwege zwischen den Orten A und B darstellen, wobei beide Orte bekannte Orte auf einer Stockwerkkarte 310 sein können. Ort A kann ein Eingang zur Stockwerkkarte 310 und Ort B ein besonderer Konferenzraum innerhalb der Stockwerkkarte 310 sein. Möglicherweise gibt es eine Anzahl „guter” Kandidaten für Routen, die von A nach B möglich sind, z. B. Routen, durch die tatsächlich Orte bestimmt werden, wo Benutzer wahrscheinlich gehen. Andere „Ausreißer”-Routen können Routen von A nach B darstellen, die nicht oft genommen werden; z. B. kann es sich bei Route 770 in um eine Route handeln, die aus dem Weg eines Sicherheitsbediensteten durch eine Sicherheitstür berechnet wurde. Zur Identifikation der „guten” Routen können ähnliche Benutzerwege, die wahrscheinlich dieselbe mögliche Route von A nach B darstellen, bewertet werden. Die Bewertungen können zur Identifikation der „guten” Routen für eine Gruppe ähnlicher Benutzerwege benutzt werden.

Gemäß einigen Aspekten der Erfindung kann eine erste „gute” Kandidatenroute, die zwei beliebige Orientierungspunkte auf dem Stockwerkgrundriss 310 passiert, gewählt werden (z. B. ein Zimmer, ein Essensstand, eine Registrierkasse oder andere frequentierte Benutzerzielorte). So kann die Route 550 beispielsweise aufgrund einer Anzahl von Abbiegungen in der Route, die unter einem Schwellenwert liegt, als erste „gute” Kandidatenroute zwischen den Positionen A und B ausgewählt werden. Wie bereits erörtert, kann die Route 550 einen berechneten Benutzerweg zwischen den Positionen A und B darstellen. Für jede erste Kandidatenroute werden Ähnlichkeitsmetriken erzeugt und basierend auf den Ähnlichkeitsmetriken kann eine Gesamtbewertung der Übereinstimmungen mit anderen Benutzerwegen zwischen den beiden Orientierungspunkten bestimmt werden.

Durch die Ähnlichkeitsmetriken wird eine Untermenge von Komponenten bestimmt, die für einen Vergleich der Kandidatenrouten mit den Benutzerwegen verwendet werden können. So können die Ähnlichkeitsmetriken beispielsweise drei Komponenten haben: eine Distanz-Ähnlichkeitsmetrik (P), eine Abbiegungsanzahl-Ähnlichkeitsmetrik (T) und eine Abbiegungswinkel-Ähnlichkeitsmetrik (D). Die Distanz-Ähnlichkeitsmetrik (P) kann durch den Vergleich einer Kandidatenroute mit den Benutzerwegen berechnet werden. So kann ein Distanzvektor der Kandidatenroute beispielsweise mittels eines Korrelationskoeffizienten wie des Pearsonschen Koeffizienten mit einem Distanzvektor von Benutzerwegen verglichen werden. Mithilfe der Korrelationskoeffizienten können die Relationsstärken zwischen der Kandidatenroute und den Benutzerwegen gemessen werden. Die Abbiegungsanzahl-Ähnlichkeitsmetrik (T) kann durch die Bestimmung der Anzahl der Abbiegungen auf einem gegebenen Benutzerweg und die Subtraktion der von der Kandidatenroute abgeleiteten Abbiegungsanzahl berechnet werden. Die Abbiegungswinkel-Ähnlichkeitsmetrik (D) kann durch die folgende Gleichung dargestellt werden: N
D = (Σabs(Wegabbiegung[i] – Kandidatenroutenabbiegung[i]))/(180 × N)
i = 1

In der obigen Gleichung steht N für eine Mindestanzahl übereinstimmender Abbiegungen zwischen einem Benutzerweg und einer Kandidatenroute, Wegabbiegung[i] für den Abbiegungswinkel des i-ten Winkels auf dem Weg und Kandidatenroutenabbiegung[i] für den i-ten Winkel auf der Kandidatenroute.

Schließlich kann eine Kombination von D, T und P zur Bestimmung einer endgültigen Ähnlichkeitsbewertung verwendet werden. Diese Kombination kann z. B. durch die folgende Gleichung dargestellt werden: Endgültige Ähnlichkeitsbewertung = D × P + T2

Als beste Route für die Gruppe der Benutzerwege können die Kandidatenrouten mit den höchsten Bewertungen im Vergleich zu den Benutzerwegen ausgewählt werden. So können beispielsweise die über einem im Voraus festgelegten Schwellenwert platzierten Spitzenkandidaten ausgewählt werden. Alternativ dazu kann eine Anzahl der höchstplatzierten Kandidaten ausgewählt werden (z. B. die ersten drei).

8 ist ein Beispiel für ein berechnetes Layout von in einem Innenraum 300 passierten Bereichen. Durch Aggregation der Daten der Spitzenkandidatenrouten unter den „guten” Routen (z. B. berechnete Benutzerwege) kann es möglich sein, Layoutdarstellungen von Gebäuden, Zimmern usw. zu erzeugen. So können beispielsweise, wie in 8 dargestellt, die Orientierungspunkte A bis T bekannte Orientierungspunkte im Innenraum darstellen. Die Orientierungspunkte können z. B. ein Büro, ein Konferenzraum, eine Toilette oder eine Reihe anderer häufig aufgesuchter Orientierungspunkte in einem typischen Innenraum sein. Die besten Routen zwischen beliebigen gegebenen zwei Orientierungspunkten von A bis T können verbunden und auf einer Stockwerkkarte 310 eingezeichnet werden, um ein Gerüst 850 um Barrieren (z. B. Wände) herum führender begehbarer Bereiche im Innenraum 300, z. B. begehbarer Routen zwischen zwei beliebigen gegebenen bekannten Orientierungspunkten (A, B), (B, C), (C, T)... usw., zu schaffen.

Im Rahmen einiger Ausführungsformen können weitere Verfeinerungen angewandt werden, um die Genauigkeit der definierten begehbaren Bereiche zu erhöhen. So können beispielsweise entlang den besten begehbaren Routen erfasste Funknetzzugangspunkt-Daten untersucht werden, um festzustellen, ob sich dieselben Punkte auf zwei verschiedenen Routen befinden. Auf der Grundlage dieses Vergleichs können doppelte Routen aussortiert werden. Bei einer ausreichend großen Menge verfeinerter Routen könnten Rückschlüsse auf Einschlussbeziehungen zwischen Gebäuden und Zimmern gezogen werden. Darüber hinaus können noch nicht kartierte Barrieren im Innenraum bestimmt werden. Z. B. kann es sich bei Bereichen, um die Benutzer regelmäßig herumgehen, um Wände, Aufstellungsplätze, Zimmer usw. handeln.

9 ist eine Methode 900 des Crowdsourcings von Signalprotokollen. Das Crowdsourcing kann die Erhebung von Signalprotokoll-Informationen (z. B. ein zeitindexiertes Protokoll über INS-Signale und Funksignalstärken) von einer Reihe von Benutzer-Clientgeräten, während die Benutzer durch einen Innenraum gehen, umfassen. Ein Server kann dabei beispielsweise eine Reihe von Signalprotokollen von einer Reihe von Clientgeräten empfangen. Wie bereits erwähnt, kann diese Erhebung von Informationen durchgeführt werden, nachdem die Benutzer in aktiver Weise ihre Zustimmung zur Teilnahme gegeben haben.

Im Stadium 910 kann ein Innenraum identifiziert werden. Gemäß einigen Aspekten der Erfindung kann auf eine Karte eines Innenraums zugegriffen werden, um Benutzerbewegungen nachzuverfolgen. So können beispielsweise Benutzer von sich aus einen Innenraumstandort in das Clientgerät eingeben, beispielsweise indem sie einen Punkt auf einem Display auswählen oder eine Adresse oder sonstige den Standort kennzeichnende Informationen eingeben. Gemäß einem Aspekt der Erfindung kann der Benutzer einen Strichcode scannen oder ein Bild irgendeines anderen mit einem bekannten Ort verbundenen Merkmals des Innenraums erfassen (z. B. ein Bild einer Tür, eines Schilds, eines Denkmals oder irgendeines anderen mit dem Ort im Innenraum verbundenen Merkmals).

In einigen Fällen kann in diesem Stadium erkannt werden, wann die Benutzer sich in ein Gebäude hinein bewegt haben. So kann beispielsweise ein Benutzer, der ein mit globalen Positionsbestimmungsfunktionen, wie z. B. GPS, ausgestattetes Clientgerät mitführt, GPS-Signale empfangen, während er sich draußen aufhält. Wenn die GPS-Signale plötzlich verloren gehen, kann festgestellt werden, dass der Benutzer eine Struktur, wie z. B. ein Gebäude, betreten hat.

Im Stadium 920 können Signale von Mobilgeräten empfangen werden, während sie sich durch den Innenraum bewegen. Die empfangenen Signale können beispielsweise bestimmte Bewegungen (z. B. Schritt und Abbiegungen) ausweisen. Das Mobilgerät kann mit Orientierungsvorrichtungen (z. B. Beschleunigungsmessern, Gyroskopen, Kompassen, Drucksensoren usw.) ausgestattet sein, um INS-Signale zu erzeugen, die nachverfolgt und gespeichert werden können. Einigen Aspekten der Erfindung entsprechend können die vom Clientgerät ausgesandten Signale auch Informationen zur Identifikation des Clientgeräts und seines aktuellen Standorts enthalten (z. B. Kennungen von Funknetzzugangspunkten wie SSIDs oder MAC-Adressen und die entsprechenden Signalstärken).

Im Stadium 930 können Wege der Mobilgeräte berechnet werden. Gemäß einigen Aspekten der Erfindung kann der Weg der Benutzer anhand der vom Clientgerät des Benutzers empfangenen INS-Signale berechnet werden. So können beispielsweise die Wege mithilfe einer Gissungsmethode berechnet werden, bei der die Clientgeräte als Schrittzähler verwendet werden, um die Geschwindigkeit und die Richtung abzuschätzen. So können beispielsweise mittels Beschleunigungsmesser-Ablesungen von einem gegebenen Clientgerät Messungen der Geschwindigkeit, mit der sich der Benutzer möglicherweise gerade bewegt, und ein grober Umriss des Wegs des Benutzers approximiert werden. In einigen Aspekten können auch Kompassmessungen zur Bestimmung der Richtungsänderungsbewegungen des Benutzers herangezogen werden.

Im Stadium 940 kann festgestellt werden, ob das Gerät aufgehört hat, sich zu bewegen. Diese Feststellung kann zum Beispiel aufgrund fehlender Beschleunigungsmesser-Informationen vom Benutzer-Clientgerät über einen bestimmten im Voraus festgelegten Zeitraum, wie z. B. eine Minute, oder aufgrund der Tatsache, dass die Beschleunigungsmesser-Ablesungen unter einem bestimmten Schwellenwert liegen, erfolgen. Wenn festgestellt wird, dass das Gerät aufgehört hat, sich zu bewegen, kann die Methode 900 zum Stadium 960 übergehen. Andernfalls kann die Methode 900 zum Stadium 950 übergehen.

Im Stadium 950 können Signalprotokolle aufgezeichnet werden. Gemäß einigen Aspekten der Erfindung können die Signalprotokolle auf dem Clientgerät, einem Back-End-Server oder einer Kombination solcher Geräte aufgezeichnet werden. Die Signalprotokolle können einen Zeitstempel, Beschleunigungsmesser-, Orientierungs- und Kompassmessungen, Funkstärken sowie andere Messungen wie Bluetooth usw. enthalten. Für jede Zeiteinheit entlang einem Weg kann ein Signalprotokoll (z. B. ein zeitindexiertes Signalprotokoll) aufgezeichnet werden. Das Signalprotokoll kann z. B. periodisch, etwa alle 0,1 Sekunden, aufgezeichnet werden. Während das Gerät sich bewegt, kann die Methode 900 das Stadium 920 wiederholen, um weitere Signale aus dem Clientgerät zur Aufzeichnung zu empfangen.

Alternativ dazu können Signalprotokolle hochgeladen werden, während sie aufgezeichnet werden, um komplexere Verarbeitungen wie z. B. mit einem Back-End-Server zu ermöglichen. Gemäß einem Aspekt der Erfindung können Signalprotokolle nur dann hochgeladen werden, wenn dies vom Benutzer angefordert wird oder wenn das Clientgerät mit einem besonderen mobilen oder drahtlosen Netzwerk verbunden ist oder sofern das Clientgerät Zugriff auf ein Netzwerk hat, das einer bestimmten Mindestbandbreiten-Anforderung entspricht.

Im Stadium 960 können anhand der berechneten Wege vereinfachte Routen bestimmt werden. Während die Benutzer sich durch den Innenraum bewegen, können unter Verwendung einer Anzahl von Signalprotokollen mehrere Wege berechnet werden. Zwecks Verarbeitung der Wege zur Schaffung vereinfachter Routen kann ein Glättungsalgorithmus (z. B. Ramer-Douglas-Peucker) eingesetzt werden, um die Anzahl der zur Annäherung an die Wege verwendeten Signalprotokolle zu verringern. Die vereinfachten Routen können eine Mindestmenge von Informationen enthalten, die zur Identifikation der Routen benötigt wird. Die vereinfachten Routen können z. B. eine Start- und eine Endposition, eine Liste von Abbiegungen und eine relative Distanz zwischen den Abbiegungen enthalten. In diesem Beispiel kann die Liste der Abbiegungen eine Richtungsanzeige und einen Winkel der einzelnen Kurven enthalten.

Im Stadium 970 kann, falls festgestellt wird, dass das Gerät sich wieder bewegt (z. B. wenn die Beschleunigungsmesser-Ablesungen über einem bestimmten Schwellenwert liegen), die Methode 900 wie oben beschrieben mit der Aufzeichnung von Signalprotokollen fortgesetzt werden. Im Rahmen der Methode 900 kann z. B. das Stadium 920 wiederholt werden, um weitere Clientgerät-Signaldaten zu empfangen und anhand der empfangenen Daten Benutzerwege zu berechnen. Unter Umständen kann durch die Aggregation der mittels der Methode 900 gesammelten Signaldaten die Erstellung einer Modelldarstellung der in einem Innenraum passierten Bereiche ermöglicht werden.

10 ist eine Methode 1000 zur Durchführung einer Standorterkundung hinsichtlich der am häufigsten passierten Bereiche in einem Innenraum. Gemäß einigen Aspekten können durch Crowdsourcing erhobene Signaldaten (z. B. von einer Reihe von Clientgeräten, die sich durch einen Innenraum bewegen, empfangene Signale) zur Erstellung vereinfachter Routen verwendet werden, um ein Gerüst begehbarer Bereiche zwischen bekannten Orientierungspunkten im Innenraum und der jeweiligen Distanzen zwischen den Orientierungspunkten zu erstellen.

Im Stadium 1010 kann eine Anzahl von Routen für einen Innenraum empfangen werden. Zum Beispiel kann ein Server Routen und mit ihnen verknüpfte Benutzerwege von einer Reihe von Clientgeräten empfangen. Während die Benutzer die Clientgeräte durch den Innenraum bewegen, können diese Geräte dazu verwendet werden, Benutzerwege nachzuverfolgen und zu berechnen. Anhand der Benutzerwege kann eine Anzahl häufig genommener Routen (z. B. Routen mit ähnlichen Start- und Endpunkten) bestimmt werden. Gemäß einigen Aspekten der Erfindung können die Clientgeräte anhand von Signalprotokolldaten (z. B. Zeitstempel, Funknetzzugangspunkte und -signalstärken, Beschleunigungsmesser-Ablesungen usw.), einer Eingangskoordinate und einer Ausgangskoordinate eine Route berechnen.

Im Stadium 1020 können die Routen bewertet werden. So können beispielsweise die im Stadium 1010 empfangenen Routen, die wahrscheinlich dieselben möglichen Routen darstellen, bewertet werden, um die beste Route für eine Gruppe ähnlicher Benutzerwege zu identifizieren. Gemäß einigen Aspekten der Erfindung kann die Bewertung aufgrund einer Kombination von Ähnlichkeitsmetriken erfolgen, die erzeugt werden, um die besten Routen mit den Benutzerwegen zu vergleichen. Auf der Grundlage dieses Vergleichs können Routen, die häufiger benutzt werden, eine höhere Bewertung erhalten, weil es sich bei ihnen um Routen handeln könnte, die häufiger von den Benutzern genommen werden. Die Ähnlichkeitsmetriken definieren eine Untermenge von Komponenten, die für einen Vergleich der Routen mit den Benutzerwegen verwendet werden können. So können beispielsweise die Ähnlichkeitsmetriken aus drei Komponenten bestehen, und zwar aus einer Distanz-Ähnlichkeitsmetrik, einer Abbiegungsanzahl-Ähnlichkeitsmetrik und einer Abbiegungswinkel-Ähnlichkeitsmetrik. Zur Bestimmung einer endgültigen Ähnlichkeitsbewertung kann eine Kombination der drei Ähnlichkeitsmetriken verwendet werden.

Im Stadium 1030 können die Routen mit der höchsten Bewertung ausgewählt werden. Die Routen aus dem Stadium 1020 mit den höchsten Bewertungen können als die beste Route für eine Gruppe von Benutzerwegen ausgewählt werden. So können beispielsweise die über einem im Voraus festgelegten Schwellenwert platzierten Spitzenkandidaten ausgewählt werden. Alternativ dazu kann eine Anzahl der höchstplatzierten Routen ausgewählt werden (z. B. die ersten drei).

Im Stadium 1040 können die ausgewählten Routen für die Identifikation der am häufigsten passierten Bereiche in einem Innenraum verwendet werden. So kann es beispielsweise durch Aggregation der Daten der im Stadium 1030 am höchsten bewerteten Routen möglich sein, Darstellungen von Gebäuden, Zimmern usw. zu erzeugen. Gemäß einigen Aspekten können die Routen eine Route darstellen, die die Benutzer am wahrscheinlichsten zwischen zwei bekannten Orientierungspunkten (z. B. Zimmern) nehmen werden. Nach einem Aspekt der Erfindung kann, nachdem die Auswahl eines Satzes von Routen für den Innenraum erfolgt ist, der zusammen mit den Routen erfasste Funknetzzugangspunkt untersucht werden. Zum Beispiel können für eine Gruppe ausgewählter Routen ein gemeinsamer Start- und ein gemeinsamer Endpunkt bestimmt werden. Durch die Berücksichtigung des Funknetzzugangspunkts im Hinblick auf Teile der Route kann entschieden werden, welche Routen oder Abschnitte der Routen sich tatsächlich am selben Ort befinden. So kann beispielsweise derselbe Funknetzzugangspunkt entlang zwei getrennten Routen zwischen denselben Orten mit den Koordinaten (x1, y1) auf einer ersten Route und (x2, y2) auf einer zweiten Route beobachtet werden. Es besteht die Möglichkeit, dass es sich bei diesen Koordinatenpunkten um denselben Ort oder um sehr ähnliche Orte handelt. Diese Informationen können dazu verwendet werden, den angesichts der erhobenen Messungen plausibelsten Satz von Routen zu generieren. Der Routensatz kann dann zusammen gruppiert werden, um einen oder mehrere Pfade zwischen den gemeinsamen Start- und Endpunkten innerhalb des Innenraums zu bestimmen.

Die oben beschriebenen Aspekte der hier offenbarten Erfindung können für die Bereitstellung einer skalierbaren Methode zur Durchführung von Standorterkundungen zum Aufbau eines Funknetzzugangspunkt-Modells eines Innenraumstandorts von Vorteil sein. Durch das Crowdsourcing von Funk- und INS-Signalen, die von mehreren sich durch den Innenraumstandort bewegenden Clientgeräten ausgehen, kann eine genaue und auf dem aktuellen Stand basierende Zugangspunkt-Modelldatenbank erstellt und gepflegt werden. Der Einfachheit halber sind die in diesem Dokument enthaltenen Beispiele auf einen einzelnen Innenraum-Stockwerkgrundriss bezogen. Es versteht sich allerdings, dass die in diesem Dokument beschriebenen Systeme und Methoden in Verbindung mit mehrstöckigen Gebäuden verwendet werden können, die mehrere Stockwerkgrundrisse haben. So können beispielsweise Funknetzzugangspunkte in verschiedenen Stockwerken dafür verwendet werden zu bestimmen, in welchem Stockwerk der Benutzer sich befindet.

Obwohl die vorliegende Technologie unter Bezug auf besondere Beispiele beschrieben wurde, versteht es sich, dass es sich bei diesen Beispielen um reine Veranschaulichungen der Prinzipien und der Anwendungen der vorliegenden Technologie handelt. Beispielweise sollte klar sein, dass die beschriebenen Systeme und Methoden teilweise oder ganz auf einem mobilen Clientgerät wie einem Mobiltelefon, auf einem Remote-Computergerät oder auf einer Kombination derselben ausgeführt werden können. Zusätzlich dazu versteht es sich, dass an den Veranschaulichungsbeispielen zahlreiche weitere Änderungen vorgenommen werden könnten. Diese und andere Anordnungen können allerdings entwickelt werden, ohne vom Geist und vom Anwendungsbereich der vorliegenden Technologie, wie sie durch die angefügten Patentansprüche definiert werden, abzuweichen.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG

Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.

Zitierte Nicht-Patentliteratur

  • IEEE-802.11-Management-Frames [0028]
  • Ethernet, WiFi (z. B. 802.11, 802.11 b, g, n oder andere Standards) [0034]