PROCEDIMIENTO Y SISTEMA PARA LA LOCALIZACION DE UN CLIENTE WLAN MOVIL.

Procedimiento para la localización de un cliente WLAN (1) móvil,

que se encuentra dentro de una red WLAN (2) con varias estaciones WLAN (3a-3d), sobre la base del procedimiento de análisis de escenas, que comprende:

- el cálculo de puntos de referencia estáticos (7a-7d) durante un primer proceso de calibración estática, a través de la medición de intensidades de campo de las estaciones WLAN (3a-3d) en coordenadas locales conocida por medio del cliente WLAN (1) y asociación, acorde con conjuntos de datos, de las intensidades de campo medidas a las coordenadas locales respectivas, caracterizado por las siguientes etapas del procedimiento:

- cálculo autodidacta de otros puntos de referencia dinámicos ((10a-10c) después del primer proceso de calibración estática a través de la medición de intensidades de campo de las estaciones WLAN (3a-3d) por medio de cliente WLAN (1) que se mueven a través de la región de la red WLAN (2), en el que en el sentido de una verificación de la factibilidad, solamente se tienen en cuenta aquellos puntos de referencia dinámicos (10a -10c), que cumplen una medida de calidad definida, y asociación, acorde con conjuntos de datos, de las intensidades de campo medidas a las coordenadas locales calculadas, respectivamente, a tal fin,

- para realizar una localización de un cliente WLAN (1) a través de la selección de varios conjuntos de datos ajustados más próximos de puntos de referencia estáticos y dinámicos (7a-7d; 10a-10d) a través del procedimiento de análisis de escenas, cuya ponderación siguiente corresponde a la posición estimada del cliente WLAN (1)

Procedimiento y sistema para la localización de un cliente WLAN móvil.

La presente invención se refiere a un procedimiento así como a un sistema para la localización de un cliente WLAN móvil, que se encuentra dentro de una red WLAN con varias estaciones WLAN, sobre la base del procedimiento de análisis de escenas, en el que se calculan puntos de referencia a través de la medición de intensidades de campo de las estaciones WLAN en coordenadas locales conocidas por medio del cliente WLAN y se realiza una asociación, acorde con conjuntos de datos, de las intensidades de campo medidas a coordenadas locales respectivas en el servidor de la base de datos.

Los terminales móviles -como PDA o Smartphon- están equipados con frecuencia con una interfaz WLAN, para posibilitar por este medio un intercambio de datos sin hilos. Entre otras cosas, WLAN (Wireless Local Area Network) posibilita una localización del terminal móvil que se encuentra dentro de la red, con lo que son posibles prestaciones de servicios basadas en la posición, como navegación. La cobertura creciente a través de redes WLAN en establecimientos de venta, en lugares públicos, como estaciones o aeropuertos y en empresas refuerzan la tendencia a tales prestaciones de servicios basadas en la posición. El objeto de la presente invención se concentra especialmente en una posibilidad de localización de un cliente WLAN en el marco de una navegación interior con PDA sobre la base de mediciones de la intensidad de campo en el lado del cliente por medio de una arquitectura de cliente/servidor.

La presente invención se construye sobre la base del procedimiento de localización de un análisis de escenas. En este caso, en principio, con la ayuda de conjuntos de datos pre-definidos se trata de asocia al terminal móvil como cliente una posición en el marco del entorno analizado. El principio básico del análisis de escenas consiste en comparar contenidos o bien eventos actualmente en ejecución con modelos pre-definidos. El objetivo de la selección del modelo es registrar rasgos característicos físicos o visuales unívocos del objeto a analizar. Las ambigüedades en la identificación de la posición del cliente en el entorno observado cubierto por la red se suprimen de esta manera en su mayor parte, en ocasiones también completamente. Sin embargo, un inconveniente del análisis de escenas es que debe estar presente un conjunto de datos potencial correspondientemente grande, para realizar una determinación precisa de la posición. Puesto que, por otro lado, una localización GSM no funciona dentro de edificios cerrados, hay que preferir una red WLAN para las llamadas aplicaciones interiores.

A partir del artículo técnico "RADAR: An in-building AF - based user location and tracking system" de Paramvir Bahl y Venkata N. Padmanabhan (Firma Microsoff Research) se deduce un ejemplo concreto para la realización de una localización WLAN, entre otros, con la ayuda del análisis de escenas. Aquí se describe una navegación interior, que se caracteriza por una exactitud muy alta. Un inconveniente de esta solución resulta, sin embargo, de que la navegación solamente se basa en una medición de intensidades de campo de las estaciones WLAN en coordenadas locales conocidas, es decir, que deben utilizarse muchos puntos de referencia estáticos para el cálculo de una posición estimada del cliente WLAN. Para conseguir un resultado de exacto útil la navegación, es necesario un gasto correspondientemente alto.

El documento US 2005/0096068 publica un procedimiento así como un sistema para la localización un cliente WLAN que se encuentra dentro de una red WLAN con varias estaciones. Para la localización se seleccionan puntos de referencia estáticos. La selección se realiza con la ayuda del procedimiento de análisis de escenas. Los puntos de referencia estáticos seleccionados de esta manera se pueden utilizar después de la ponderación siguiente para la localización del cliente WLAN. A través de los puntos de referencia estáticos se predeterminan las coordenadas locales conocidas de las estaciones WLAN.

Se ha revelado como inconveniente en esta solución técnica el número de puntos de referencia estáticos limitado por el número de las estaciones WLAN, que perjudica la exactitud del resultado de la navegación.

Por lo tanto, el problema de la presente invención es mejorar todavía más una localización de un cliente WLAN móvil que se encuentra dentro de una red WLAN sobre la base del análisis de escenas, en el sentido de que con un gasto técnico tolerable se posibilita una localización lo más exacta posible del cliente WLAN en la red WLAN sobre la base de mediciones de la intensidad de campo de estaciones WLAN circundantes.

El problema se soluciona partiendo de un procedimiento de acuerdo con el preámbulo de la reivindicación 1 en combinación con sus rasgos característicos. Desde el punto de vista técnico, el problema se soluciona a través de la reivindicación 12. Las reivindicaciones dependientes relacionadas en cada caso reproducen desarrollos ventajosos de la invención. Un producto de programa de ordenador correspondiente se indica en la reivindicación 16.

La invención incluye la enseñanza técnica del procedimiento de que además del cálculo conocido de puntos de referencia estáticos, se realiza un calculo autodidacta de otros puntos de referencia dinámicos y, en concreto, a través de la medición de intensidades de campo de las estaciones WLAN por medio de clientes WLAN que se mueven a través de la región de la red WLAN y a través de la asociación, acorde con conjuntos de datos, de las intensidades de campo medidas de esta manera a las coordenadas locales calculadas, respectivamente, a tal fin, para realizar una localización de un cliente WLAN a través de la selección de varios conjuntos de datos ajustados más próximos de puntos de referencia estáticos y dinámicos a través del procedimiento de análisis de escenas, cuya ponderación siguiente corresponde a la posición estimada del cliente WLAN. La ponderación se realiza con preferencia por medio del cálculo del centro de gravedad.

La ventaja de la solución de acuerdo con la invención se manifiesta en una mejora enorme en la exactitud de la posición estimada del cliente WLAN cuando existen solamente pocos puntos de referencia estáticos. Entonces como condición de partida son suficientes solamente algunos puntos de referencia estáticos, que se determinan a través de la medición inicial de intensidades de campo en coordenadas locales conocidas. Los otros puntos de referencia que conducen a la exactitud elevada se calculan como puntos de referencia dinámicos autodidactas de acuerdo con la solución según la invención. Sobre esta base se puede conseguir una solucione de navegación interior exacta en el espacio. Los primeros ensayos han proporcionado resultados extraordinariamente útiles ya incluso después de una fase de entrenamiento de aproximadamente 3 - 4 comunicaciones por cada punto de referencia establecido dinámicamente. Las probabilidades de acierto, es decir, la probabilidad de que el cliente se encuentre en la posición calculada, para regiones suficientemente entrenadas en el intervalo de 100 comunicaciones por cada punto de referencia dinámico es casi 99%. Si el cliente WLAN no se mueve más de 1,3 m/s, entonces es posible una diferencia de la distancia entre la posición estimada y la posición real por término medio de ± 2,5 metros. El procedimiento de acuerdo con la invención ofrece, condicionado por el promedio de tiempo de los puntos de referencia dinámicos, también una cierta medida de tolerancia frente a modificaciones del medio ambiente, como cambio de posición de muebles y plantas o personas que se mueven. Hay que observar que como anteriormente son necesarios los puntos de referencia estáticos medidos al principio. Éstos garantizan el comportamiento inicial en la solución de acuerdo con la invención. El número de los puntos de referencia estáticos es proporcional al comportamiento inicial y representa el conocimiento básico sobre la región de la red WLAN. Cuantos más movimientos del cliente tienen lugar en esta región, tanto más precisas son las determinaciones de la posición de clientes WLAN. Otra ventaja de la solución de acuerdo con la invención consiste en que no es necesario ya el procedimiento de medición geométrico intensivo de tiempo para la fijación de muchos puntos de referencia estáticos. No son necesarias informaciones detalladas sobre un edificio o sobre una planta de un edificio. Por este motivo, no se puede evitar atravesar obstáculos que no se pueden propiamente pasar, como paredes y pilares de apoyo. No obstante,...

1. Procedimiento para la localización de un cliente WLAN (1) móvil, que se encuentra dentro de una red WLAN (2) con varias estaciones WLAN (3a-3d), sobre la base del procedimiento de análisis de escenas, que comprende: