Base de datos y servidor de balizas de localización, método para construir una base de datos de balizas de localización, y servicio basado en la localización que la utiliza.

Un método para ubicar puntos de acceso de Wi-Fi (102; 203; 402; 408, 409; 707; 904; 1104) dentro de un áreageográfica de objetivo, a fin de construir una base de datos de referencia

(104; 905) de posiciones de puntos deacceso de Wi-Fi, que comprende:

desplegar al menos un vehículo (201; 401; 701; 801) que incluye al menos un dispositivo de barrido oexploración (202; 702) que tiene un dispositivo de GPS (705) y un dispositivo de radio de Wi-Fi (706) y queincluye un sistema de antenas de Wi-Fi (709);

atravesar el área de objetivo en una ruta programática para evitar el sesgo arterial, de tal manera que dicha rutaprogramática incluye sustancialmente todas las calles transitables al tráfico rodado que existen dentro del áreageográfica de objetivo, y resolver un problema de ciclo euleriano de un gráfico representado por dichas callestransitables al tráfico rodado;

recibir periódicamente, mientras se atraviesa el área de objetivo, las coordenadas de GPS del dispositivo deGPS (705);

detectar, al tiempo que se atraviesa el área de objetivo, señales de Wi-Fi procedentes de puntos de acceso deWi-Fi (102; 203; 402; 408, 409; 707; 904; 1104) situados dentro del alcance del dispositivo de Wi-Fi (706), yregistrar o grabar información de identidad del punto de acceso de Wi-Fi detectado (102; 203; 402; 408, 409;707; 904; 1104), en combinación con información de posición de GPS del vehículo (201; 401; 701; 801) cuandose ha realizado la detección del punto de acceso de Wi-Fi (102; 203; 402; 408, 409; 707; 904; 1104);utilizar dicha información de posición para realizar una triangulación inversa de la posición del punto de accesode Wi-Fi detectado (102; 203; 402; 408, 409; 707; 904; 1104); y

registrar o grabar la posición del punto de acceso detectado (102; 203; 402; 408, 409; 707; 904; 1104) en unabase de datos de referencia (104; 905).

Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/US2005/039208.

Solicitante: SKYHOOK WIRELESS, INC.

Nacionalidad solicitante: Estados Unidos de América.

Dirección: 132 IPSWICH STREET BOSTON, MA 02215 ESTADOS UNIDOS DE AMERICA.

Inventor/es: .

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • SECCION G — FISICA > METROLOGIA; ENSAYOS > LOCALIZACION DE LA DIRECCION POR RADIO; RADIONAVEGACION;... > Establecimiento de la posición mediante la coordinación... > G01S5/02 (usando ondas de radio (G01S 19/00  tiene prioridad))
  • SECCION H — ELECTRICIDAD > TECNICA DE LAS COMUNICACIONES ELECTRICAS > REDES DE COMUNICACION INALAMBRICAS > H04W64/00 (Localización de usuarios o terminales para propósitos de gestión de la red, p. ej. gestión de movilidad)
  • SECCION G — FISICA > METROLOGIA; ENSAYOS > LOCALIZACION DE LA DIRECCION POR RADIO; RADIONAVEGACION;... > Sistemas de posicionamiento por satélite; Determinación... > G01S19/46 (siendo las medidas adicionales del tipo de señal de radio)

PDF original: ES-2391566_T3.pdf

 

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Base de datos y servidor de balizas de localización, método para construir una base de datos de balizas de localización, y servicio basado en la localización que la utiliza.

Fragmento de la descripción:

Base de datos y servidor de balizas de localización, método para construir una base de datos de balizas de localización, y servicio basado en la localización que la utiliza.

Antecedentes

1. Campo de la invención

La invención se refiere, generalmente, a servicios de base de localización y, más específicamente, a métodos y a sistemas para determinar las posiciones de puntos de acceso de Wi-Fi y para utilizar tal información para localizar un dispositivo habilitado para Wi-Fi.

2. Exposición de la técnica relacionada

En los últimos años, el número de dispositivos informáticos móviles ha venido creciendo drásticamente, lo que ha creado la necesidad de servicios móviles e inalámbricos más avanzados. El correo electrónico por móvil, los servicios de radiotelefonía portátil, los juegos con múltiples participantes y el seguimiento de llamadas son ejemplos del modo como están emergiendo nuevas aplicaciones en los dispositivos móviles. Además, los usuarios están comenzando a demandar / buscar aplicaciones que no solo hacen uso de su posición en curso en ese momento, sino que también comparten esa información de posición con otros. Los padres desean mantenerse informados del paradero de sus hijos, los supervisores necesitan hacer un seguimiento de la posición de los vehículos de reparto de la empresa, y el viajante o comercial de un negocio investiga para encontrar la farmacia más próxima para recoger una receta. Todos estos ejemplos requieren que la persona conozca su propia posición en ese momento, o la de otra persona. Hasta el momento, todo el mundo confía en preguntar sobre direcciones, llamar a alguien para preguntar sobre su ubicación o hacer comprobaciones con los trabajadores de vez en cuando acerca del lugar donde se encuentran.

Los servicios basados en la posición constituyen un área emergente de aplicaciones móviles que se sirve de la capacidad de los nuevos dispositivos para calcular su posición geográfica en ese momento e informar de esta al usuario o a otro dispositivo. Algunos ejemplos de estos servicios incluyen el tiempo local, actualizaciones de tráfico, direcciones de circulación, dispositivos de seguimiento de niños, localizadores personales a distancia y servicios de información o consulta urbanos. Estos nuevos dispositivos sensibles a la posición se fundamentan en una variedad de tecnologías, todas las cuales se sirven del mismo concepto general. Haciendo uso de señales de radio que llegan de puntos de referencia conocidos, estos dispositivos pueden calcular matemáticamente la posición del usuario con respecto a estos puntos de referencia. Cada una de estas soluciones tiene sus puntos fuertes y sus debilidades asociados con la tecnología de radio y los algoritmos de localización que emplean.

El Sistema de Localización Global (GPS –“Global Positioning System”) puesto en funcionamiento por el Gobierno de los Estados Unidos se sirve de docenas de satélites en órbita como puntos de referencia. Estos satélites radiodifunden señales de radio que son recogidas por los receptores de GPS. Los receptores miden el tiempo que lleva a la señal alcanzar el receptor. Una vez recibidas señales desde tres o más satélites de GPS, el receptor puede triangular su posición en el globo terráqueo. Para que el sistema trabaje de forma efectiva, las señales de radio deben llegar al receptor con una escasa o nula interferencia. La climatología, los edificios o estructuras y la vegetación pueden causar interferencias debido a que los receptores requieren una línea de mira despejada hasta tres o más satélites. Las interferencias pueden también ser provocadas por un fenómeno conocido como caminos o trayectorias múltiples. Las señales de radio procedentes de los satélites rebotan en estructuras físicas, lo que hace que múltiples señales procedentes del mismo satélite lleguen a un receptor en instantes diferentes. Puesto que el cálculo del receptor está basado en el tiempo que tarda la señal en llegar al receptor, las señales de múltiples trayectorias al receptor y provocan errores sustanciales.

La triangulación con torre celular es otro método utilizado por quienes portan dispositivos inalámbricos y celulares para determinar la posición de un usuario o de un dispositivo. La red inalámbrica y el dispositivo de mano se comunican entre sí al objeto de compartir información de señal que la red puede utilizar para calcular la posición del dispositivo. Esta solución se consideró en un principio como un modelo superior al GPS, puesto que estas señales no requieren una línea de mira directa y pueden penetrar mejor en los edificios. Desgraciadamente, estas soluciones han demostrado estar lejos de lo óptimo, debido a la naturaleza heterogénea de los dispositivos físicos o hardware de las torres celulares, conjuntamente con los problemas de las señales de múltiples trayectorias y la falta de uniformidad en la ubicación de las torres celulares.

El GPS asistido es un nuevo modelo que combina tanto el GPS como técnicas de torre celular para producir un cálculo de la posición más preciso y fiable para usuarios de móvil. En este modelo, la red inalámbrica trata de ayudar al GPS a mejorar su recepción de señal mediante la transmisión de información acerca de las desviaciones o desfases de reloj de los satélites de GPS y la posición general del usuario, basándose en la posición de la torre celular a la que está conectada. Estas técnicas pueden ayudar a los receptores de GPS a tratar las señales más débiles que se encuentran en espacios interiores y ayudan al receptor a obtener una “fijación” en los satélites más cercanos más rápido, con lo que se proporciona una “primera lectura” más rápida. Estos sistemas han venido adoleciendo de tiempos de respuesta lentos y una escasa precisión –mayor que 100 metros en zonas de los centros urbanos.

Se han dado algunos modelos alternativos más recientes que fueron desarrollados para tratar y acometer los problemas conocidos con la localización por GPS, A-GPS y torre celular. Uno de ellos, conocido como TV-GPS, utiliza señales procedentes de las torres de radiodifusión de televisión. (Véase, por ejemplo, la divulgación de Kavitha Muthukrishnan, Maria Lijding, Paul Havinga: “Towards Smart Surroundings: Enabling Techniques and Technologies for Localization” (Hacia entornos inteligentes: haciendo posibles técnicas y tecnologías para localización) , Lecture Notes in Computer Science [Notas de conferencias sobre ciencia informática], Volumen 3479, enero de 2002, o la divulgación de Hazas, M., Scott, J., Krumm, J.: “Location-Aware Computing Comes of Age” (La computación de aviso sobre la posición se hace mayor) , IEEE Computer, 37 (2) : 95-97, febrero de 2004 005, Pa005, páginas 350-362.) El concepto se basa en el hecho de que la mayor parte de las áreas metropolitanas tienen 3 o más torres de radiodifusión de televisión. Un chip de hardware poseído en propiedad recibe señales de televisión desde estas diversas torres y utiliza las posiciones conocidas de estas torres como puntos de referencia. Los desafíos que afronta este modelo son el coste del nuevo receptor de hardware y las limitaciones de utilizar un conjunto tan pequeño de puntos de referencia. Por ejemplo, si un usuario se encuentra fuera del perímetro de las torres, el sistema experimenta dificultades para proporcionar una precisión razonable. El ejemplo clásico es un usuario a lo largo de la línea de la costa. Puesto que no hay torres de televisión más allá, mar adentro, no hay ningún modo de proporcionar simetría de referencia... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Un método para ubicar puntos de acceso de Wi-Fi (102; 203; 402; 408, 409; 707; 904; 1104) dentro de un área geográfica de objetivo, a fin de construir una base de datos de referencia (104; 905) de posiciones de puntos de acceso de Wi-Fi, que comprende:

desplegar al menos un vehículo (201; 401; 701; 801) que incluye al menos un dispositivo de barrido o exploración (202; 702) que tiene un dispositivo de GPS (705) y un dispositivo de radio de Wi-Fi (706) y que incluye un sistema de antenas de Wi-Fi (709) ;

atravesar el área de objetivo en una ruta programática para evitar el sesgo arterial, de tal manera que dicha ruta programática incluye sustancialmente todas las calles transitables al tráfico rodado que existen dentro del área geográfica de objetivo, y resolver un problema de ciclo euleriano de un gráfico representado por dichas calles transitables al tráfico rodado;

recibir periódicamente, mientras se atraviesa el área de objetivo, las coordenadas de GPS del dispositivo de GPS (705) ;

detectar, al tiempo que se atraviesa el área de objetivo, señales de Wi-Fi procedentes de puntos de acceso de Wi-Fi (102; 203; 402; 408, 409; 707; 904; 1104) situados dentro del alcance del dispositivo de Wi-Fi (706) , y registrar o grabar información de identidad del punto de acceso de Wi-Fi detectado (102; 203; 402; 408, 409; 707; 904; 1104) , en combinación con información de posición de GPS del vehículo (201; 401; 701; 801) cuando se ha realizado la detección del punto de acceso de Wi-Fi (102; 203; 402; 408, 409; 707; 904; 1104) ;

utilizar dicha información de posición para realizar una triangulación inversa de la posición del punto de acceso de Wi-Fi detectado (102; 203; 402; 408, 409; 707; 904; 1104) ; y

registrar o grabar la posición del punto de acceso detectado (102; 203; 402; 408, 409; 707; 904; 1104) en una base de datos de referencia (104; 905) .

2. El método de acuerdo con la reivindicación 1, en el cual el área geográfica de objetivo tiene un radio del orden de decenas de kilómetros.

3. El método de acuerdo con la reivindicación 1, en el cual la ruta programática se determina utilizando el algoritmo de encaminamiento del cartero chino.

4. El método de acuerdo con la reivindicación 1, en el cual la base de datos de referencia (104; 905) está situada remotamente o a distancia y se carga información de posición de los puntos de acceso de Wi-Fi (102; 203; 402; 408, 409; 707; 904; 1104) dentro de la base de datos de referencia (104; 905) a través de una red de acceso de Wi-Fi.

5. El método de acuerdo con la reivindicación 1, en el cual, cuando se detectan señales de Wi-Fi, se realizan algunas lecturas de señales de Wi-Fi para un punto de acceso de Wi-Fi dado (102; 203; 402; 408, 409; 707; 904; 1104) , de tal manera que se forma un conjunto de lecturas para el punto de acceso de Wi-Fi dado (102; 203; 402; 408, 409; 707; 904; 1104) , y de tal modo que dicho conjunto de lecturas se utiliza cuando se determina la posición del punto de acceso de Wi-Fi detectado (102; 203; 402; 408, 409; 707; 904; 1104) .

6. El método de acuerdo con la reivindicación 1, en el cual, cuando se detecta una intensidad de señal de punto de acceso de Wi-Fi, se calcula y registra información acerca de la señal procedente del punto de acceso de Wi-Fi (102; 203; 402; 408, 409; 707; 904; 1104) , por parte del dispositivo de exploración (202; 702) .

7. El método de acuerdo con la reivindicación 1, en el cual se detecta un punto de acceso de Wi-Fi dado (102; 203; 402; 408, 409; 707; 904; 1104) desde tantos ángulos diferentes como sea posible, dada la organización de las calles transitables al tráfico rodado.

8. El método de acuerdo con la reivindicación 6, en el cual se detecta un punto de acceso de Wi-Fi dado (102; 203; 402; 408, 409; 707; 904; 1104) desde tantos ángulos diferentes como sea posible, dada la organización de las calles transitables al tráfico rodado, y en el que se determina y graba un perfil de potencia de intensidades de señal para un punto de acceso de Wi-Fi dado (102; 203; 402; 408, 409; 707; 904; 1104) .

9. El método de acuerdo con la reivindicación 1, en el cual el sistema de antenas de Wi-Fi (709) incluye antenas direccionales y en el que el dispositivo de barrido o exploración (202; 702) registra un vector de origen de un punto de acceso de Wi-Fi (102; 203; 402; 408, 409; 707; 904; 1104) basándose en intensidades de señal diferentes recibidas por el punto de acceso de Wi-Fi (102; 203; 402; 408, 409; 707; 904; 1104) en las antenas direccionales.

10. El método de acuerdo con la reivindicación 9, en el cual las coordenadas de GPS del vehículo (201; 401; 701; 801) son supervisadas aproximadamente cada segundo con el dispositivo de GPS (705) funcionando en modo continuo.

11. El método de acuerdo con la reivindicación 1, en el cual el dispositivo de Wi-Fi (706) envía peticiones de prueba y registra información de posición de GPS aproximadamente cada décima de segundo.

12. El método de acuerdo con la reivindicación 1, en el cual se ubican o localizan puntos de acceso (102; 203; 402; 408, 409; 707; 904; 1104) para una pluralidad de áreas de objetivo.

13. El método de acuerdo con la reivindicación 12, en el que la base de datos de referencia (104; 905) mantiene información de posición para los puntos de acceso detectados (102; 203; 402; 408, 409; 707; 904; 1104) , para la pluralidad de áreas de objetivo, y en el cual la información se organiza basándose en el área de objetivo.