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DE102009049673A1 - Apparatus and method for generating reference data for a radio-based location system - Google Patents

Apparatus and method for generating reference data for a radio-based location system Download PDF

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Publication number
DE102009049673A1
DE102009049673A1 DE102009049673A DE102009049673A DE102009049673A1 DE 102009049673 A1 DE102009049673 A1 DE 102009049673A1 DE 102009049673 A DE102009049673 A DE 102009049673A DE 102009049673 A DE102009049673 A DE 102009049673A DE 102009049673 A1 DE102009049673 A1 DE 102009049673A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
rrp
measurement
gmp
packets
mac
Prior art date
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Ceased
Application number
DE102009049673A
Other languages
German (de)
Inventor
Steffen Meyer
Jürgen HUPP
Thorsten Vaupel
Stephan Haimerl
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fraunhofer Gesellschaft zur Foerderung der Angewandten Forschung eV
Original Assignee
Fraunhofer Gesellschaft zur Foerderung der Angewandten Forschung eV
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Publication date
Application filed by Fraunhofer Gesellschaft zur Foerderung der Angewandten Forschung eV filed Critical Fraunhofer Gesellschaft zur Foerderung der Angewandten Forschung eV
Priority to DE102009049673A priority Critical patent/DE102009049673A1/en
Priority to PCT/EP2010/065541 priority patent/WO2011045421A1/en
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    • G01MEASURING; TESTING
    • G01SRADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S5/00Position-fixing by co-ordinating two or more direction or position line determinations; Position-fixing by co-ordinating two or more distance determinations
    • G01S5/02Position-fixing by co-ordinating two or more direction or position line determinations; Position-fixing by co-ordinating two or more distance determinations using radio waves
    • G01S5/0252Radio frequency fingerprinting
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
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    • H04W64/00Locating users or terminals or network equipment for network management purposes, e.g. mobility management

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
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  • Mobile Radio Communication Systems (AREA)

Abstract

Beschrieben wird eine Vorrichtung (30) zur Erzeugung eines einer geografischen Referenzposition zugeordneten Referenzmesspakets (RRP), welches der geografischen Referenzposition eine Referenzsenderkennung (MACj) eines Funksenders und eine elektromagnetische Referenzsignaleigenschaft des Funksenders zuordnet, der zumindest in der Nähe der geografischen Referenzposition von einem mobilen Endgerät zu einem Messzeitpunkt empfangbar ist, aus einer Mehrzahl von Messpaketen (GMPn), wobei jedes der Messpakete eine Senderkennung und eine elektromagnetische Signaleigenschaft eines Funksenders aufweist, der an einer geografischen Position zu einem Messzeitpunkt empfangbar ist. Die Vorrichtung (30) umfasst dazu eine Einrichtung (32) zum Auswählen von Messpaketen (GMPi) aus der Mehrzahl der Messpakete (GMPn) gemäß einem Ähnlichkeitskriterium, eine Einrichtung (34) zum Ermitteln von Koordinaten (RRP.x; RRP.y; RRP.z) der geografischen Referenzposition basierend auf Koordinaten von den ausgewählten Messpaketen (GMPi) zugeordneten geografischen Positionen, eine Einrichtung (36) zum Ermitteln der der wenigstens einen Referenzsenderkennung (MACj) zugeordneten elektromagnetischen Referenzsignaleigenschaft (RRP.RSSIMACj) basierend auf der Referenzsenderkennung (MACj) zugeordneten elektromagnetischen Signaleigenschaften der ausgewählten Messpakete (GMPi), und eine Einrichtung (38) zum Erzeugen des Referenzmesspakets (RRP) aus den ermittelten Koordinaten (RRP.x; RRP.y; ...A device (30) is described for generating a reference reference position (RRP) associated with the geographical reference position, a reference transmitter (MAC j ) of a radio transmitter and an electromagnetic reference signal characteristic of the radio transmitter at least near the geographical reference position of a mobile Terminal can be received at a measurement time, from a plurality of measurement packets (GMP n ), each of the measurement packets having a transmitter identifier and an electromagnetic signal property of a radio transmitter, which is receivable at a geographic position at a measurement time. The device (30) comprises for this purpose a device (32) for selecting measurement packages (GMP i ) from the plurality of measurement packages (GMP n ) according to a similarity criterion, means (34) for determining coordinates (RRP.x; RRP.y RRP.z) of the geographical reference position based on coordinates of the selected measurement packages (GMP i ) associated geographical positions, means (36) for determining the at least one reference end identifier (MAC j ) associated electromagnetic reference signal property (RRP.RSSI MACj ) based on the reference end detection (MAC j ) associated electromagnetic signal characteristics of the selected measurement packets (GMP i ), and means (38) for generating the reference measurement packet (RRP) from the determined coordinates (RRP.x; RRP.y;

Figure 00000001
Figure 00000001

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Konzept zur Erzeugung von Referenzdaten für eine Referenzdatenbank für ein funkbasiertes Ortungssystem.The present invention relates to a concept for generating reference data for a reference database for a radio-based location system.

Für eine Lokalisation mobiler Endgeräte stehen verschiedene Ortungstechnologien zur Verfügung. Das wohl bekannteste System zur Lokalisierung bzw. Navigation im Outdoorbereich ist das satellitengestützte Global Positioning System (GPS). Für die Lokalisierung bzw. Navigation innerhalb von Gebäuden bzw. in einem Indoorbereich sind verschiedene Ansätze bekannt, wie beispielsweise Infrarot-Systeme, RFID-Systeme (Radio Frequency Identification) oder auch Feldstärkeauswertungen von IEEE 802.11 WLAN-Netzwerken (WLAN = Wireless Local Area Network). Das GPS-System ist momentan nur für den Outdoorbereich zuverlässig verfügbar. Neuere Erweiterungen, wie hochsensible Empfänger oder das sogenannte A-GPS (Assisted GPS) stellen Versuche dar, die Technologie auch innerhalb von Gebäuden nutzbar zu machen. A-GPS kombiniert dabei das satellitenbasierte GPS-System mit einem Empfang sogenannter Assistenzinformationen aus zellularen Mobilfunknetzen. Zur Zeit weisen diese Technologien jedoch noch nicht die gewünschten mittleren Genauigkeiten auf. Infrarot- und RFID-Systeme stehen im allgemeinen nicht flächendeckend zur Verfügung und sind an spezifische Voraussetzungen gebunden.For a localization of mobile devices different locating technologies are available. Probably the best known system for localization and navigation in the outdoor area is the satellite-based Global Positioning System (GPS). For the localization or navigation within buildings or in an indoor area, various approaches are known, such as infrared systems, RFID systems (Radio Frequency Identification) or field strength evaluations of IEEE 802.11 WLAN networks (WLAN = Wireless Local Area Network). The GPS system is currently only available for outdoor use. Recent enhancements, such as highly sensitive receivers or the so-called A-GPS (Assisted GPS) represent attempts to make the technology usable within buildings. A-GPS combines the satellite-based GPS system with a reception of so-called assistance information from cellular mobile networks. At present, however, these technologies do not yet have the desired mean accuracies. Infrared and RFID systems are generally not available across the board and are subject to specific conditions.

Für die drahtlose Netzwerkanbindung tragbarer Geräte hat sich der WLAN-Standard nach IEEE 802.11 etablieren können. Dieser wird kontinuierlich weiterentwickelt, sowohl hinsichtlich der Datenrate als auch der Reichweite. Etablierte Standards, ebenso wie noch in der Entwurfsphase befindliche Standards, ermöglichen eine breitbandige Datenübertragung mit hohen Datenraten und zeichnen sich durch einen hohen Integrationsgrad aus, welcher kostengünstige Hardware ermöglicht. In aktuellen PDAs (Personal Digital Assistents) und Smartphones sind schnurlose Schnittstellen, wie das erwähnte WLAN, meist integriert. Darüber hinaus wird oft Bluetooth, und in Zukunft eventuell auch WiMAX eingesetzt werden.For the wireless network connection of portable devices, the Wi-Fi standard has IEEE 802.11 can establish. This is being continuously developed, both in terms of data rate and range. Established standards, as well as standards still in the design phase, enable broadband data transmission at high data rates and are characterized by a high level of integration, which enables low-cost hardware. In current PDAs (Personal Digital Assistents) and smartphones, wireless interfaces such as the mentioned WLAN are usually integrated. In addition, often Bluetooth will be used, and in the future possibly WiMAX.

Im Fall von WLAN stehen inzwischen an vielen Orten mit hoher Besucherfrequenz kommerzielle öffentliche WLAN-Zugangspunkte (sogenannte Hotspots) zur Verfügung. Darüber hinaus hat die stark steigende Verbreitung von Breitband-Internetanschlüssen (z. B. über DSL) auch im privaten Bereich die Verbreitung von WLAN als günstige Heimvernetzungstechnologie gefördert. Mehrere Studien haben ergeben, dass innerstädtische Bereiche an vielen Orten heute bereits nahezu flächendeckend mit WLAN versorgt oder gar überabgedeckt sind. Insbesondere Orte des täglichen Lebens und von touristischem Interesse sind diesbezüglich gut ausgestattet. Momentan bietet es sich daher an, WLAN als Basistechnologie für die Ortung mobiler Geräte zu verwenden. In Zukunft werden sicherlich auch andere Technologien zum Einsatz kommen, auf die sich das geschilderte erfinderische Konzept ebenfalls anwenden lässt.In the case of WLAN, commercial public WLAN access points (so-called hotspots) are now available in many places with high visitor frequency. In addition, the proliferation of broadband Internet connections (eg via DSL) has also promoted the proliferation of WLAN as a cheap home networking technology in the private sector. Several studies have shown that inner-city areas in many places are already being provided with WLAN almost everywhere, or even over-covered. Especially places of daily life and of tourist interest are well equipped in this regard. At the moment it therefore makes sense to use WLAN as a basic technology for the location of mobile devices. In the future, other technologies will certainly be used, to which the described inventive concept can also be applied.

Ortung mobiler Endgeräte in WLAN-Netzen kann prinzipiell durch Auswertung der von einem mobilen Endgerät empfangenen Basisstationen (Hotspots bzw. Access Points) erfolgen, wobei beispielsweise deren jeweilige auf dem Endgerät empfangene Signalstärke ausgewertet wird. WLAN-Signale werden jedoch durch Bauwerke und andere Hindernisse stark abgeschirmt, wobei insbesondere in Gebieten mit umfassender WLAN-Versorgung üblicherweise keine idealen Freifeldbedingungen vorherrschen, da sich diese im Stadtgebiet befinden. Somit kann nicht direkt von der gemessenen Signalstärke bzw. Feldstärke auf die Entfernung von einem mobilen Endgerät zu einer Basisstation oder einem anderen Kommunikationspartner geschlossen werden.Location of mobile terminals in WLAN networks can be done in principle by evaluating the received from a mobile terminal base stations (hotspots or access points), for example, their respective signal strength received on the terminal is evaluated. However, WLAN signals are strongly shielded by structures and other obstructions, with no ideal free-field conditions usually prevailing in areas with extensive Wi-Fi coverage, as these are located in the urban area. Thus it can not be concluded directly from the measured signal strength or field strength on the distance from a mobile terminal to a base station or another communication partner.

Bei WLAN-basierten Ortungssystemen kommt als Basisverfahren oft ein sogenanntes „Received-Signal-Strength Fingerprinting” zum Einsatz. Dieses Radiofingerabdruckverfahren basiert auf der Annahme, dass an einem aktuellen Ort empfangene bzw. empfangbare Signalstärken von Funksignalen mehrerer Funkstationen den aktuellen Ort bzw. die aktuelle Position eindeutig charakterisieren. Existiert eine Referenzdatenbasis, die für eine Anzahl von Referenzorten bzw. Referenzpositionen Senderkennungen von dort zu Referenzzeitpunkten empfangenen bzw. empfangbaren Funkstationen, sowie die Signalstärken der entsprechenden Funksignale enthält, so kann aus einem Satz aktueller Messwerte (Senderkennungen und zugehörige Signalstärkenwerte) auf die aktuelle Position des mobilen Gerätes geschlossen werden, indem ein Abgleich zwischen aktuell gemessenen Messwerten und den Referenzwerten der Datenbasis erfolgt. Dieser Abgleich – auch Matching bezeichnet – bewertet für jeden Referenzpunkt, wie ähnlich dessen vorher aufgezeichnete Messwerte bzw. Referenzwerte zu den aktuellen Messwerten der aktuellen Position sind. Der oder die ähnlichsten Referenzpunkte bilden dann eine Basis für einen Schätzwert für den aktuellen Aufenthaltsort des mobilen Endgerätes.In the case of WLAN-based location systems, a so-called "received-signal-strength fingerprinting" is often used as the basic method. This radio fingerprinting method is based on the assumption that signal strengths of radio signals of several radio stations received or receivable at a current location uniquely characterize the current location or the current position. If there is a reference data base which contains transmitter identifications of radio stations received or receivable there at reference times for a number of reference locations or reference positions, as well as the signal strengths of the corresponding radio signals, then from a set of current measured values (transmitter identifications and associated signal strength values) to the current position of the be closed by a comparison between currently measured values and the reference values of the database. This matching, also called matching, evaluates, for each reference point, how similar the previously recorded measured values or reference values are to the current measured values of the current position. The or the most similar reference points then form a basis for an estimate for the current location of the mobile terminal.

Für eine Referenzdatenbasis kann durch Referenzmessungen die Signalstärke von einem zu einem Referenzmesszeitpunkt an einer Referenzposition empfangbaren Funksender experimentell ermittelt werden. Dadurch entsteht eine Datenbasis, die zu jeder geografischen Referenzposition eine Liste von Funksendern (Access-Points) mit der jeweilig zugeordneten Empfangsfeldstärke und -qualität enthält. Diese einer Referenzposition zugeordnete Liste kann auch als Referenzmesspaket bzw. Referenzpaket (RP) bezeichnet werden. Bei einer WLAN-Implementierung kann eine solche Referenzdatenbasis beispielsweise folgendermaßen aussehen: RID MAC RSSI PGS X Y Z MAPNR CREATED 1 00.0D.54.9E.17.81 46530 100 5795 15627 150 0 12.03.07 12:42 1 00.0D.54.9E.1A.BA 67260 90 5795 15627 150 0 12.03.07 12:42 1 00.0D.54.9E.1D.64 72002 88 5795 15627 150 0 12.03.07 12:42 1 00.0E.6A.D3.B9.8B 59531 100 5795 15627 150 0 12.03.07 12:42 1 00.0F.A3.10.07.6C 46464 96 5795 15627 150 0 12.03.07 12:42 1 00.0F.A3.10.07.FB 74488 94 5795 15627 150 0 12.03.07 12:42 1 00.0F.A3.10.09.SF 72375 97 5795 15627 150 0 12.03.07 12:42 2 00.0D.54.9E.17.81 54138 100 14399 15451 150 0 12.03.07 12:43 2 00.0D.54.9E.18.1D 76560 11 14399 15451 150 0 12.03.07 12:43 2 00.0D.54.9E.1A.BA 62318 94 14399 15451 150 0 12.03.07 12:43 2 00.0D.54.9E.1D.64 71348 96 14399 15451 150 0 12.03.07 12:43 2 00.0E.6A.D3.B9.8B 45393 100 14399 15451 150 0 12.03.07 12:43 2 00.0F.A3.10.07.6C 66853 96 14399 15451 150 0 12.03.07 12:43 2 00.0F.A3.10.07.FB 72251 100 14399 15451 150 0 12.03.07 12:43 2 00.0F.A3.10.09.5F 70990 90 14399 15451 150 0 12.03.07 12:43 3 00.0D.54.9E.17.81 58291 100 24583 15627 150 0 12.03.07 12:43 3 00.0D.54.9E.18.1D 78610 68 24583 15627 150 0 12.03.07 12:43 3 00.0D.54.9E.1A.BA 62153 98 24583 15627 150 0 12.03.07 12:43 3 00.0D.54.9E.1D.64 64187 90 24583 15627 150 0 12.03.07 12:43 3 00.0E.6A.D3.B9.8B 32851 100 24583 15627 150 0 12.03.07 12:43 3 00.0F.A3.10.07.6C 69006 96 24583 15627 150 0 12.03.07 12:43 3 00.0F.A3.10.07.FB 71749 92 24583 15627 150 0 12.03.07 12:43 3 00.0F.A3.10.09.5F 71482 83 24583 15627 150 0 12.03.07 12:43 3 00.0F.A3.10.09.80 71000 40 24583 15627 150 0 12.03.07 12:43 For a reference database, reference measurements can be used to experimentally determine the signal strength from a radio transmitter receivable to a reference measurement instant at a reference position. This creates a database that contains a list of radio transmitters (access points) for each geographic reference position with the respectively assigned reception field strength and quality. This list associated with a reference position can also be referred to as reference measurement package or reference package (RP). For example, in a WLAN implementation, such a reference database might look like this: RID MAC RSSI PGS X Y Z MAPNR CREATED 1 00.0D.54.9E.17.81 46530 100 5795 15627 150 0 12:03:07 12:42 1 00.0D.54.9E.1A.BA 67260 90 5795 15627 150 0 12:03:07 12:42 1 00.0D.54.9E.1D.64 72002 88 5795 15627 150 0 12:03:07 12:42 1 00.0E.6A.D3.B9.8B 59531 100 5795 15627 150 0 12:03:07 12:42 1 00.0F.A3.10.07.6C 46464 96 5795 15627 150 0 12:03:07 12:42 1 00.0F.A3.10.07.FB 74488 94 5795 15627 150 0 12:03:07 12:42 1 00.0F.A3.10.09.SF 72375 97 5795 15627 150 0 12:03:07 12:42 2 00.0D.54.9E.17.81 54138 100 14399 15451 150 0 12:03:07 12:43 2 00.0D.54.9E.18.1D 76560 11 14399 15451 150 0 12:03:07 12:43 2 00.0D.54.9E.1A.BA 62318 94 14399 15451 150 0 12:03:07 12:43 2 00.0D.54.9E.1D.64 71348 96 14399 15451 150 0 12:03:07 12:43 2 00.0E.6A.D3.B9.8B 45393 100 14399 15451 150 0 12:03:07 12:43 2 00.0F.A3.10.07.6C 66853 96 14399 15451 150 0 12:03:07 12:43 2 00.0F.A3.10.07.FB 72251 100 14399 15451 150 0 12:03:07 12:43 2 00.0F.A3.10.09.5F 70990 90 14399 15451 150 0 12:03:07 12:43 3 00.0D.54.9E.17.81 58291 100 24583 15627 150 0 12:03:07 12:43 3 00.0D.54.9E.18.1D 78610 68 24583 15627 150 0 12:03:07 12:43 3 00.0D.54.9E.1A.BA 62153 98 24583 15627 150 0 12:03:07 12:43 3 00.0D.54.9E.1D.64 64187 90 24583 15627 150 0 12:03:07 12:43 3 00.0E.6A.D3.B9.8B 32851 100 24583 15627 150 0 12:03:07 12:43 3 00.0F.A3.10.07.6C 69006 96 24583 15627 150 0 12:03:07 12:43 3 00.0F.A3.10.07.FB 71749 92 24583 15627 150 0 12:03:07 12:43 3 00.0F.A3.10.09.5F 71482 83 24583 15627 150 0 12:03:07 12:43 3 00.0F.A3.10.09.80 71000 40 24583 15627 150 0 12:03:07 12:43

Dabei enthält die Tabelle die folgenden Informationen:

  • • Referenzposition-Identifikation (ID) (hier: 1, 2, 3),
  • • MAC-Adressen der an der jeweiligen Referenzposition empfangenen Funksender,
  • • die Empfangsfeldstärken der an der Referenzposition empfangbaren Funksender (RSSI = Received Signal Strength Indicator; 46,56 bedeutet beispielsweise –46,56 dBm),
  • • die Referenzposition in kartesischen, metrischen Koordinaten (x, y, z), sowie
  • • den Zeitpunkt bzw. Zeitstempel der Messwertaufnahme.
The table contains the following information:
  • • reference position identification (ID) (here: 1, 2, 3),
  • • MAC addresses of the radio transmitters received at the respective reference position,
  • The reception field strengths of the radio receivers receivable at the reference position (RSSI = Received Signal Strength Indicator; 46.56 means -46.56 dBm, for example),
  • • the reference position in Cartesian, metric coordinates (x, y, z), as well as
  • • the time or timestamp of the measured value recording.

Die optionalen Werte PGS („Percentage seen”) geben an, wie häufig die jeweilige Station bei der Messwertaufnahme prozentual gesehen wurde (d. h. PGS = 90 bedeutet, dass im Schnitt die Station bei 9 von 10 Messungen gemessen wurde).The optional values PGS ("Percentage seen") indicate how often the respective station was seen as a percentage during the measurement recording (ie PGS = 90 means that on average the station was measured in 9 out of 10 measurements).

Zusätzlich kann ein Referenzpaket Orientierungsinformationen umfassen, die Informationen über eine räumliche Orientierung eines mobilen Endgeräts enthalten, mit welchem das entsprechende Referenzpaket aufgezeichnet wurde. D. h., die Orientierungsinformationen speichern Informationen darüber, in welche Richtung ein mobiles Endgerät beim Einmessen des Referenzpunkts gehalten wurde bzw. in welche Richtung das mobile Endgerät beim Einmessen des Referenzpunkts bewegt wurde. Dies ist vor allem dann interessant, wenn das mobile Endgerät, wie z. B. ein WLAN-fähiges Gerät, unmittelbar vor dem Körper eines Nutzers gehalten wird, so dass es durch den Körper zu Abschattungseffekten kommen kann. Selbst ohne diese besagten körperbedingten Abschattungseffekte kann eine zusätzliche Orientierungsinformation nützlich sein, da praktisch jede Antenne eine Richtcharakteristik aufweist. Daher kann unter Orientierung beispielsweise auch die räumliche Ausrichtung der Hauptkeule einer Antenne eines mobilen Endgeräts verstanden werden.Additionally, a reference packet may include orientation information that includes spatial orientation information of a mobile terminal with which the corresponding reference packet was recorded. That is, the orientation information stores information about which direction a mobile terminal was held in measuring the reference point or in which direction the mobile terminal was moved when measuring the reference point. This is especially interesting when the mobile device such. B. a WLAN-enabled device, is held directly in front of the body of a user, so that it can come through the body to shading effects. Even without these body-related shadowing effects, additional orientation information may be useful since virtually every antenna has a directional characteristic. Therefore, by orientation, for example, the spatial orientation of the main lobe of an antenna of a mobile terminal can be understood.

Die beschriebenen Referenzdaten bzw. Referenzpakete können nun auf unterschiedlichen Wegen erhoben werden:
Die einfachste, jedoch aufwendigste Methode ist ein manuelles Erzeugen eines einzelnen Referenzpunktes bzw. Referenzpakets. Hierbei werden beim Einmessen nach Angabe einer bestimmten Koordinate (x, y, z), die beispielsweise von einem hochgenauen GPS-Gerät zur Verfügung gestellt wird, über einen gewissen Einmesszeitraum hinweg mehrere WLAN-Messungen an ein und derselben Referenzposition durchgeführt. Das Ergebnis ist dann eine Art Mittelwertbildung der empfangenen Signalstärkewerte und eine Generierung von bestimmten Zusatzinformationen, welche beispielsweise in einem speziellen Datenformat („Reference Point”) zusammen mit der Ortsinformation in der Referenzdatenbank abgespeichert werden.
The described reference data or reference packets can now be collected in different ways:
The simplest but most elaborate method is the manual generation of a single reference point or reference packet. Here are the calibration after specifying a certain coordinate (x, y, z), which is provided for example by a high-precision GPS device available over a certain Einmesszeitraum across several WLAN measurements performed on the same reference position. The result is then a kind of averaging of the received signal strength values and a generation of certain additional information, which are stored, for example, in a special data format ("reference point") together with the location information in the reference database.

Eine weitere Methode ist das Erzeugen von Referenzdaten aus einer bewegten Messung heraus. D. h., es werden in einem kontinuierlichen Bewegungsprozess Einzelmessungen durchgeführt, welche zeitgleich oder im Nachgang mit Ortsinformationen angereichert werden. Hierbei ist zu beachten, dass aufgrund der Bewegung prinzipiell jeder Einzelmessung ein anderer Ort zugewiesen werden kann. Dabei entstehen also zunächst sehr viele Rohmesswerte, aus denen im Nachgang ein optimaler Referenzdatenteppich erzeugt werden soll. Im Vergleich zu der oben beschriebenen (zeit-)aufwendigen Methode erfolgt hier die Gewinnung der Rohmesswerte relativ schnell, da nicht für jeden Referenzpunkt für einen Einmesszeitraum von mehreren Sekunden an einer Referenzposition verweilt werden muss.Another method is to generate reference data from a moving measurement. In other words, individual measurements are carried out in a continuous motion process, which are enriched at the same time or subsequently with location information. It should be noted that due to the movement in principle, each individual measurement can be assigned a different location. Thus, first of all, a large number of raw measured values arise, from which an optimal reference data carpet is to be subsequently generated. In comparison to the (time-) consuming method described above, the raw measurement values are obtained relatively quickly, since it is not necessary to dwell on a reference position for each reference point for a calibration period of several seconds.

Demnach besteht die Aufgabe der vorliegenden Erfindung also darin, aus einer Vielzahl von Einzelmessungen mit jeweiliger Ortsinformation Referenzpunkte bzw. Referenzpakete für eine Datenbasis zu erzeugen.Accordingly, the object of the present invention is to generate reference points or reference packets for a database from a plurality of individual measurements with respective location information.

Diese Aufgabe wird durch eine Vorrichtung zum Erzeugen eines Referenzmesspakets mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und ein Verfahren nach Anspruch 17 gelöst.This object is achieved by a device for generating a reference measurement packet having the features of claim 1 and a method according to claim 17.

Die Erkenntnis der vorliegenden Erfindung besteht darin, dass ein Referenzpaket erhalten werden kann, indem eine Mehrzahl geeigneter Einzelmessungen, die an verschiedenen Messpositionen aufgezeichnet wurden, kombiniert wird. Die Einzelmessungen stammen dabei aus einer vorher beschriebenen Bewegtmessung, wobei deren Messpositionen innerhalb eines gewissen vorbestimmten räumlichen bzw. geografischen Bereichs liegen. Eine dem Referenzpaket zugeordnete geografische Referenzposition und eine elektromagnetische Referenzsignaleigenschaft eines an der Referenzposition empfangbaren Funksenders ergeben sich gemäß Ausführungsbeispielen durch gewichtete Mittelwertbildung entsprechender Werte einer geeignet zusammengestellten Menge an Einzelmessungen. Nach dem gleichen Prinzip können auch noch weitere Informationen, wie z. B. Orientierungs- und/oder Qualitätsindikatoren, erhalten werden. The finding of the present invention is that a reference packet can be obtained by combining a plurality of suitable single measurements recorded at different measuring positions. The individual measurements come from a previously described moving measurement, wherein their measurement positions are within a certain predetermined spatial or geographical area. A reference position associated geographic reference position and an electromagnetic reference signal property of a receivable at the reference position radio transmitter result according to embodiments by weighted averaging corresponding values of a suitably assembled set of individual measurements. According to the same principle, even more information, such. As orientation and / or quality indicators are obtained.

Gemäß Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung wird dazu eine Vorrichtung zur Erzeugung eines einer geografisch Referenzposition zugeordneten Referenzmesspakets bereitgestellt, wobei das Referenzmesspaket der geografischen Referenzposition eine Referenzsenderkennung und eine elektromagnetische Referenzsignaleigenschaft zumindest eines Funksenders mit der Referenzsenderkennung zuordnet, wobei der Funksender zumindest in der Nähe der geografischen Referenzposition zu einem Referenzmesszeitpunkt empfangbar ist/war. Dabei wird das Referenzmesspaket aus einer Mehrzahl von Messpaketen erzeugt, wobei jedes der Messpakete die Senderkennung und eine elektromagnetische Signaleigenschaft des Funksenders aufweist, mit der der Funksender an einer dem jeweiligen Messpaket entsprechenden geografischen Messposition zu einem Messzeitpunkt empfangbar ist/war. Dazu weist die Vorrichtung zur Erzeugung des Referenzmesspakets eine Einrichtung zum Auswählen von Messpaketen aus der Mehrzahl der Messpakete gemäß einem Ähnlichkeitskriterium auf. Zudem ist eine Einrichtung zum Ermitteln von Koordinaten der geografischen Referenzposition basierend auf Koordinaten von den ausgewählten Messpaketen zugeordneten geografischen Messpositionen vorgesehen. Die Vorrichtung umfasst außerdem eine Einrichtung zum Ermitteln der elektromagnetischen Referenzsignaleigenschaft des Funksenders basierend auf den elektromagnetischen Signaleigenschaften des Funksenders der ausgewählten Messpakete. Schließlich ist eine Einrichtung zum Erzeugen des Referenzmesspakets vorgesehen, um aus den ermittelten Koordinaten der geografischen Referenzposition und der elektromagnetischen Referenzsignaleigenschaft das Referenzmesspaket zu erzeugen.In accordance with embodiments of the present invention, there is provided a device for generating a reference measurement position associated with a reference measurement packet, the reference measurement packet assigning the reference reference position and a reference electromagnetic property of at least one radio transmitter to the reference end identifier, the radio transmitter at least in the vicinity of the reference geographical position a reference measurement time is receivable / was. In this case, the reference measurement packet is generated from a plurality of measurement packets, wherein each of the measurement packets has the transmitter identifier and an electromagnetic signal property of the wireless transmitter with which the wireless transmitter can be received at a corresponding measurement packet geographic measurement position at a measurement time / was. For this purpose, the device for generating the reference measurement packet has a device for selecting measurement packets from the plurality of measurement packets according to a similarity criterion. In addition, means are provided for determining coordinates of the geographical reference position based on coordinates of the geographical measurement positions associated with the selected measurement packages. The apparatus also comprises a device for determining the electromagnetic reference signal property of the radio transmitter based on the electromagnetic signal properties of the radio transmitter of the selected measurement packets. Finally, a device for generating the reference measurement packet is provided in order to generate the reference measurement packet from the determined coordinates of the geographical reference position and the electromagnetic reference signal property.

Gemäß Ausführungsbeispielen handelt es sich bei den elektromagnetischen Signaleigenschaften jeweils um mit einer Empfangsfeldstärke in Beziehung stehende Signaleigenschaften, wie beispielsweise RSSI-Werte (Received-Signal-Strength-Indicator), ein Empfangsleistungsspektrum oder ein Signal-zu-Rauschleistungsverhältnis.According to embodiments, the electromagnetic signal characteristics are each signal properties related to a reception field strength, such as received signal strength indicator (RSSI) values, a received power spectrum, or a signal-to-noise power ratio.

Gemäß einem Ausführungsbeispiel ist jedem der Mehrzahl der Messpakete auch eine räumliche Orientierung zugeordnet, mit der das jeweilige Messpaket an seiner geografischen Messposition gemessen wurde bzw. in die ein mobiles Endgerät beim Einmessen gehalten wurde. Dabei können die Orientierungen beispielsweise entsprechend den Himmelsrichtungen (Norden, Westen, Süden, Osten) unterschieden werden. Bei vorhandenen Orientierungsinformationen der Messpakete kann die Einrichtung zum Auswählen der Messpakete ausgebildet sein, um Messpakete gemäß ihren zugeordneten räumlichen Orientierungen auszuwählen, so dass die räumlichen Orientierungen in einem vordefinierten Toleranzbereich um einen Vorgabewert (z. B. Norden) liegen.According to one exemplary embodiment, each of the plurality of measurement packages is also assigned a spatial orientation with which the respective measurement package was measured at its geographical measurement position or in which a mobile terminal was held during calibration. The orientations can be distinguished, for example, according to the cardinal directions (north, west, south, east). With existing orientation information of the measurement packets, the means for selecting the measurement packets may be configured to select measurement packets according to their associated spatial orientations such that the spatial orientations are within a predefined tolerance range around a default value (eg, north).

Bei einer Bewegtmessung wird die Mehrzahl der Messpakete, wie oben bereits beschrieben wurde, typischerweise zeitlich aufeinanderfolgend an unterschiedlichen Messpositionen entlang eines Weges (Trail) aufgezeichnet, um an den unterschiedlichen Messpositionen Funksignale von dort empfangbaren Funksendern (Access-Points) zu empfangen. Um räumlich bzw. geografisch benachbarte Messpakete zu erhalten, ist die Einrichtung zum Auswählen der Messpakete gemäß einem Ausführungsbeispiel ausgebildet, um die Messpakete gemäß ihren Messzeitpunkten auszuwählen, so dass die Messzeitpunkte der Messpakete in einem vordefinierten Toleranzbereich bzw. Zeitfenster liegen. Alternativ oder zusätzlich kann die Einrichtung zum Auswählen der Messpakete auch ausgebildet sein, um die Messpakete gemäß ihren zugeordneten Messpositionen auszuwählen, so dass die Messpositionen der Messpakete in einem vordefinierten Toleranzbereich bzw. in einem vordefinierten räumlichen Bereich um einen Vorgabewert für die geografische Referenzposition liegen.In a moving measurement, the plurality of measurement packages, as described above, are typically recorded in chronological succession at different measurement positions along a path (trail) in order to receive radio signals from radio receivers (access points) receivable there at the different measurement positions. In order to obtain spatially or geographically adjacent measurement packages, the device for selecting the measurement packages according to an exemplary embodiment is designed to select the measurement packages according to their measurement times, such that the measurement times of the measurement packages lie in a predefined tolerance range or time window. Alternatively or additionally, the means for selecting the measurement packets may also be designed to select the measurement packets according to their assigned measurement positions, such that the measurement positions of the measurement packets lie in a predefined tolerance range or in a predefined spatial range around a default value for the geographic reference position.

Die Einrichtung zum Ermitteln der Koordinaten der geografischen Referenzposition des Referenzpakets ist gemäß Ausführungsbeispielen ausgebildet, um jede der Koordinaten (x, y, z) der Referenzposition basierend auf einer Mittelwertbildung der entsprechenden Koordinaten der den ausgewählten Messpaketen zugeordneten geografischen Messpositionen zu ermitteln. Dabei handelt es sich gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel insbesondere um eine gewichtete Mittelwertbildung der jeweiligen Koordinaten.The means for determining the coordinates of the reference geographical position of the reference packet is configured according to embodiments to determine each of the coordinates (x, y, z) of the reference position based on averaging of the corresponding coordinates of the geographical measurement positions associated with the selected measurement packets. In a preferred exemplary embodiment, these are, in particular, a weighted averaging of the respective coordinates.

Dementsprechend ist gemäß Ausführungsbeispielen auch die Einrichtung zum Ermitteln der elektromagnetischen Signaleigenschaft ausgebildet, um die elektromagnetische Referenzsignaleigenschaft basierend auf einer Mittelwertbildung der entsprechenden elektromagnetischen Signaleigenschaften der ausgewählten Messpakete zu ermitteln. Gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel handelt es sich dabei um eine gewichtete Mittelwertbildung von dem Funksender zugeordneter RSSI-Werte verschiedener Einzelmessungen an unterschiedlichen Messpositionen. Accordingly, according to embodiments, the means for determining the electromagnetic signal characteristic is also configured to determine the electromagnetic reference signal property based on an averaging of the corresponding electromagnetic signal properties of the selected measurement packets. According to a preferred embodiment, this is a weighted averaging of RSSI values of different individual measurements at different measurement positions assigned to the radio transmitter.

Mit dem das erfindungsgemäße Konzept können durch eine vorhergehende Bewegtmessung ermittelte Messpakete bzw. Einzelmessungen zu einem Referenzmesspaket zusammengefügt bzw. geclustert werden. Dadurch wird eine aufgrund der Störanfälligkeit von z. B. WLAN-Signalen relativ geringe Zuverlässigkeit der Einzelmessungen verbessert. Des Weiteren kann durch das Zusammenfassen der Einzelmessungen eine in einer Referenzdatenbank gespeicherte Datenmenge deutlich reduziert werden. Auch kann ein redundantes Anwachsen von Referenzdaten durch mehrfaches Erheben von Messungen an gleichen bzw. ähnlichen Orten durch das erfindungsgemäße Konzept vermieden werden. Es werden geografische Orte bzw. Positionen mit mehreren Referenzpaketen vermieden. D. h., zu jeder geografischen Referenzposition existiert in der Referenzdatenbank genau ein Referenzmesspaket, so dass es nicht zu einer ungewollten Aufwertung von Orten mit mehreren Referenzpaketen bei einer Positionsberechnung zu einem Radiofingerabdruck kommen kann.With the concept according to the invention, measurement packages or individual measurements determined by a preceding movement measurement can be combined or clustered to form a reference measurement package. As a result, due to the susceptibility of z. B. WLAN signals relatively low reliability of the individual measurements improved. Furthermore, by combining the individual measurements, a data amount stored in a reference database can be significantly reduced. Also, a redundant growth of reference data by multiple collection of measurements at the same or similar locations can be avoided by the inventive concept. Geographical locations or positions with multiple reference packages are avoided. In other words, for each geographic reference position, there is exactly one reference measurement packet in the reference database, so that there can not be an unwanted revaluation of locations with multiple reference packets in a position calculation to a radio fingerprint.

Neben der Erzeugung eines Referenzmesspakets können Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung auch eingesetzt werden, um Aktualisierungsmaßnahmen an einer Datenbasis mit bereits vorhandenen Referenzmesspaketen durchzuführen.In addition to generating a reference measurement packet, embodiments of the present invention may also be used to perform update actions on a database with already existing reference measurement packets.

Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden nachfolgend Bezug nehmend auf die beiliegenden Figuren näher erläutert. Es zeigen:Embodiments of the present invention will be explained in more detail below with reference to the accompanying figures. Show it:

1a–e schematische Darstellungen verschiedener erfindungsgemäßer Datentypen zur Beschreibung von Einzelmessungen oder Messpaketen; 1a Schematic representations of various types of data according to the invention for describing individual measurements or measurement packages;

2 eine schematische Darstellung von erzeugten Messpaketen in einer Messehalle; 2 a schematic representation of generated measurement packages in an exhibition hall;

3 eine schematische Darstellung einer Vorrichtung zur Erzeugung eines Referenzmesspakets gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung; 3 a schematic representation of an apparatus for generating a Referenzmesspakets according to an embodiment of the present invention;

4a eine schematische Darstellung einer Einrichtung zum Auswählen einer Gruppe von Messpaketen gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung; 4a a schematic representation of a device for selecting a group of measurement packages according to an embodiment of the present invention;

4b eine schematische Darstellung einer Einrichtung zum Auswählen einer Gruppe von Messpaketen gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung; 4b a schematic representation of a device for selecting a group of measurement packets according to another embodiment of the present invention;

4c Gewinnung von Einzelmessungen aus ausgewählten Messpakten und Integration der Einzelmessungen zu einem Referenzmesspaket gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung; 4c Obtaining individual measurements from selected measurement packets and integration of the individual measurements into a reference measurement packet according to an embodiment of the present invention;

5a eine schematische Darstellung einer Einrichtung zum Auswählen einer Gruppe von Referenzmesspakten gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung; 5a a schematic representation of a device for selecting a group of reference measuring packets according to an embodiment of the present invention;

5b eine schematische Darstellung einer Einrichtung zum Auswählen einer Gruppe von Referenzmesspakten gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung; 5b a schematic representation of a device for selecting a group of reference measuring packets according to another embodiment of the present invention;

5c Gewinnung von Einzelmessungen aus ausgewählten Referenzmesspakten und Integration der Einzelmessungen zu einem neuen Referenzmesspaket gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung; 5c Obtaining individual measurements from selected reference measurement packets and integrating the individual measurements into a new reference measurement packet according to an exemplary embodiment of the present invention;

6 eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Geo-Clusterings; und 6 a schematic representation of a geo-clustering according to the invention; and

7a, b eine schematische Darstellung von erfindungsgemäß erzeugten Referenzmesspaketen aus den Messpaketen gemäß 2. 7a , b is a schematic representation of reference measurement packets generated according to the invention from the measurement packets according to FIG 2 ,

Für ein besseres Verständnis der vorliegenden Erfindung werden im Nachfolgenden anhand der 1a–e zunächst beispielhaft Einzelmessungen und Messpaketen oder Referenzpaketen zugeordnete Datentypen beschrieben, auf welche im Verlauf der nachfolgenden Beschreibung der Erfindung zurückgegriffen wird.For a better understanding of the present invention will be hereinafter with reference to the 1a First, by way of example, individual measurements and measurement packages or reference packages are assigned Described data types, which will be used in the course of the following description of the invention.

1a zeigt in einer schematischen Darstellung einen möglichen Aufbau eines Datentyps GM zu einer geo-referenzierten Einzelmessung (Geo-referenced Measurement). 1a shows a schematic representation of a possible structure of a data type GM to a geo-referenced single measurement (Geo-referenced Measurement).

GM ist einer Einzelmessung eines mobilen Endgeräts bezüglich eines Access-Points zu einem bestimmten Messzeitpunkt „Timestamp”, an einem bestimmten Messort bzw. einer Messposition mit kartesischen Koordinaten (x, y, z, site), welche beispielsweise durch ein GPS-System bereitgestellt werden können, zugeordnet. Dabei kann beispielsweise das sog. WGS 84 (World Geodetic System 1984) System benutzt werden. WGS 84 ist ein geodätisches Referenzsystem, welches als einheitliche Grundlage für Positionsangaben auf der Erde und im erdnahen Weltraum dient. Es besteht aus einer einfachen, dreidimensionalen Bezugsfläche, dem Referenzellipsoid, das der Erdoberfläche grob angepasst ist, einem detaillierteren Modell für die von dieser idealisierten Form abweichende Erdfigur, das sog. Geoid, zwölf über die Erde verteilten Fundamentalstationen, über die der Bezug zwischen diesen Modellen und der Erdkruste durch Angabe von (zeitabhängigen) Koordinaten definiert wird (der sogenannte Reference Frame). Da das WGS 84 Kugelkoordinaten verwendet und die hier beschriebenen Formeln kartesische Koordinaten (x, y, z) verwenden, ist eine Koordinatentransformation nötig. Eine Site definiert ein kartesisches, lokal begrenztes dreidimensionales und global aufgehängtes Koordinatensystem und stellt somit auch den Konverter zwischen den lokalen und globalen Koordinaten (u. a. WGS 84) zur Verfügung. Eine Einzelmessung GM kann dabei eine Identifikation „MId” bezüglich des verwendeten mobilen Endgeräts und/oder einer Messkampagne umfassen. Des Weiteren kann eine Einzelmessung GM ein Gewicht „Weight” für eine eventuelle Weiterverarbeitung aufweisen. Das Gewicht kann beispielsweise in einem Bereich von 0 bis 1 liegen und abhängig von einer verwendeten Lokalisierungstechnologie und/oder Messgenauigkeit oder -zuverlässigkeit gewählt werden. Eine Einzelmessung GM umfasst ebenfalls eine Senderkennung, wie z. B. eine MAC-Adresse, eines an der Messposition (x, y, z, site) empfangenen Funksenders bzw. Access-Points, sowie eine Information über eine elektromagnetische Signaleigenschaft des von dem Funksender empfangenen Signals. Gemäß Ausführungsbeispielen kann es sich dabei um eine mit der Empfangsfeldstärke in Beziehung stehende Signaleigenschaft handeln, wie z. B. einen RSSI-Wert, ein Empfangsleistungsspektrum oder ein Signal-zu-Rauschleistungsverhältnis.GM is a single measurement of a mobile terminal with respect to an access point at a specific measurement time "Timestamp", at a certain measurement location or a measurement position with Cartesian coordinates (x, y, z, site), which are provided for example by a GPS system can, assigned. In this case, for example, the so-called. WGS 84 (World Geodetic System 1984) system can be used. WGS 84 is a geodetic reference system that serves as a unified basis for position information on Earth and in near-Earth space. It consists of a simple, three-dimensional reference surface, the reference ellipsoid roughly adapted to the earth's surface, a more detailed model of the earth's shape deviating from this idealized shape, the so-called geoid, twelve fundamental stations distributed across the earth, and the relationship between these models and the earth's crust is defined by specifying (time-dependent) coordinates (the so-called reference frame). Since the WGS uses 84 spherical coordinates and the formulas described here use Cartesian coordinates (x, y, z), a coordinate transformation is necessary. A site defines a Cartesian, localized three-dimensional and globally suspended coordinate system, thus providing the converter between the local and global coordinates (including WGS 84). An individual measurement GM may include an identification "MId" with regard to the mobile terminal used and / or a measurement campaign. Furthermore, a single measurement GM may have a weight "Weight" for a possible further processing. For example, the weight may range from 0 to 1 and may be selected depending on a localization technology used and / or measurement accuracy or reliability. A single measurement GM also includes a transmitter identifier, such. A MAC address, a radio transmitter or access points received at the measurement position (x, y, z, site), and information about an electromagnetic signal property of the signal received from the radio transmitter. According to exemplary embodiments, this may be a signal property related to the reception field strength, such as, for example, An RSSI value, a received power spectrum or a signal-to-noise power ratio.

Eine Zusammenfassung aller zu einem bestimmten Messzeitpunkt „Timestamp”, an einer Messposition (x, y, z, site), von einem bestimmten mobilen Endgerät MId messbaren Funksender bzw. Access-Points wird im Rahmen der vorliegenden Erfindung als „GMP” (Geo-referenced Measurement Pack, geo-referenziertes Messpaket) bezeichnet. Das entsprechende Datenformat ist exemplarisch in 1b dargestellt. Darin bezeichnet MAC[] einen Array bzw. Vektor von Senderkennungen, wie z. B. MAC-Adressen, von zu dem Messzeitpunkt „Timestamp” an dem Messort (x, y, z, site) von dem mobilen Messgerät MId empfangbaren Funksendern. RSSI[] bezeichnet einen Vektor von entsprechenden elektromagnetischen Signaleigenschaften, wie z. B. RSSI-Werten, der empfangbaren Funksender MAC[]. Zusätzlich kann ein Messpaket GMP auch eine Information bezüglich einer Orientierung, mit der die entsprechende Messung gemacht wurde, aufweisen. Dabei ist mit Orientierung beispielsweise eine Himmelsrichtung (Norden, Süden, Osten, Westen) gemeint, in die das mobile Endgerät während der Messung gehalten und/oder bewegt wurde. Diese Orientierungsinformation lässt sich beispielsweise durch die Verwendung eines kompassähnlichen Geräts bei der Messung eines Messpakets GMP bereitstellen.A summary of all radio transmitters or access points that can be measured by a specific mobile terminal MId at a particular measurement time point "timestamp", at a measurement position (x, y, z, site) is referred to in the context of the present invention as "GMP". referenced Measurement Pack, geo-referenced measurement package). The corresponding data format is exemplary in 1b shown. Therein, MAC [] denotes an array of sender identifiers, such as a sender. As MAC addresses, from at the measurement time "Timestamp" at the measurement site (x, y, z, site) receivable by the mobile device MId radio transmitters. RSSI [] denotes a vector of corresponding electromagnetic signal properties, such as. RSSI values, the receivable radio transmitter MAC []. In addition, a measurement packet GMP may also have information regarding an orientation with which the corresponding measurement was made. By orientation is meant, for example, a direction (north, south, east, west), in which the mobile terminal was held and / or moved during the measurement. This orientation information can be provided, for example, by the use of a compass-like device when measuring a measurement package GMP.

2 zeigt exemplarisch einen Plan 20 einer Messehalle, die mit WLAN-Access-Points ausgerüstet ist. Rohdaten, in Form von einzelnen Messpaketen, wurden in der Messehalle durch Ablaufen von zuvor definierten geradlinigen Pfaden generiert. Dabei entspricht in 2 jeder Punkt 22 einem an der jeweiligen geografischen Position in der Messehalle ermittelten Messpaket GMP. Zur Aufzeichnung der Messpakete GMP werden bei einer Bewegung entlang eines Weges bzw. entlang eines Laufweges die elektromagnetischen Eigenschaften der Funksignale der in der Messehalle des positionierten WLAN-Funksenders in vordefinierten zeitlichen Abständen ΔT (z. B. ΔT = 1 s) ermittelt. Das Ergebnis einer solchen Messung ist ein GMP. Weiterhin ist zu erwähnen, dass die einzelnen in 2 eingezeichneten geradlinigen Strecken zum Teil mehrfach und in unterschiedlichen Richtungen abgelaufen wurden, um Messpakete entsprechend unterschiedlichen Orientierungen zu erhalten. 2 shows an example of a plan 20 an exhibition hall equipped with Wi-Fi access points. Raw data, in the form of individual measurement packages, was generated in the exhibition hall by running previously defined straight-line paths. It corresponds to in 2 every point 22 a measuring package GMP determined at the respective geographical position in the exhibition hall. For recording the measurement packages GMP, the electromagnetic properties of the radio signals of the WLAN radio transmitter positioned in the exhibition hall of the WLAN radio transmitter positioned in the exhibition hall are determined at predefined time intervals ΔT (eg ΔT = 1 s) during a movement along a path or along a path. The result of such a measurement is a GMP. It should also be mentioned that the individual in 2 drawn rectilinear stretches were sometimes repeated several times and in different directions in order to obtain measurement packages according to different orientations.

Die einem Laufweg entsprechenden Messpakete GMP können beispielsweise in Form eines sogenannten Trails gespeichert werden, dessen Datenformat schematisch in 1c gezeigt ist. In einem Trail können also beispielsweise sämtliche GMPs vom Gerät mit der Identifikation MId und/oder derselben Messkampagne gespeichert werden. Dabei entspricht die Reihenfolge der in dem Vektor GMP[] abgelegten Messpakete GMP einem zeitlichen Verlauf der zugehörigen GMP-Zeitstempel.The measurement packages GMP corresponding to a route can be stored, for example, in the form of a so-called trail whose data format is schematically represented in FIG 1c is shown. In a trail, for example, all GMPs from the device with the identification MId and / or the same measurement campaign can be stored. In this case, the sequence of the GMP measurement packets stored in the vector GMP corresponds to a time course of the associated GMP time stamps.

Wie oben bereits erläutert wurde, ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, beispielsweise aus einer Vielzahl während einer Bewegtmessung aufgezeichneter Messpakete GMP möglichst zuverlässige Referenzmesspakete zu erzeugen. Dazu werden gemäß Ausführungsbeispielen mehrere Messpakete, z. B. eines Trails, in einem Gruppierungs- bzw. Clustervorgang zu einem Referenzmesspaket zusammengefasst, worauf im Nachfolgenden noch detailliert eingegangen wird. Ein mögliches Datenformat für ein Referenzmesspaket bzw. einen Referenzpunkt „RRP” ist schematisch in 1d gezeigt. As already explained above, it is an object of the present invention, for example, to generate as reliable as possible reference measurement packets from a multiplicity of measurement packages GMP recorded during a moving measurement. For this purpose, according to embodiments, several measurement packages, z. B. a trail, combined in a grouping or clustering process to a reference measurement package, which will be discussed in more detail below. A possible data format for a reference measurement packet or a reference point "RRP" is shown schematically in FIG 1d shown.

Neben Vektoren MAC[], RSSI[] kann zusätzlich noch ein Vektor PGS[] vorgesehen sein, um errechnete Percentage-Seen-Werte der im Vektor MAC[] registrierten Funksender aufzulisten. Im Zusammenhang mit dem PGS-Werten PGS[] können Hilfsgrößen MaxNmbM[] vorgegeben sein, die jeweils eine maximale Anzahl an potentiellen Messerfolgen für einen Funksender angeben. Das Feld „Id” bezeichnet die Referenzpunkt-ID bzw. die Referenzmesspaket-ID für eine Verwaltung des Referenzpakets RRP innerhalb von Datenbanken. Dabei besitzt die Referenzmesspaket-ID eine globale Gültigkeit.In addition to vectors MAC [], RSSI [], a vector PGS [] can additionally be provided in order to list calculated percentage lake values of the radio transmitters registered in the vector MAC []. In conjunction with the PGS values PGS [], auxiliary quantities MaxNmbM [] can be specified, each of which specifies a maximum number of potential knife sequences for a radio transmitter. The field "Id" designates the reference point ID or the reference measurement packet ID for administration of the reference packet RRP within databases. The reference measurement package ID has global validity.

Des Weiteren können Referenzpunkte auch unabhängig von einem mobilen Endgerät MId und/oder einer Messkampagne erzeugt werden, wie beispielsweise durch eine Zusammenführung von Roh-Referenzmesspaketen RRP. Dadurch entsteht ein Referenzmesspaket bzw. Referenzpunkt „RP” reduziert um die Größen „MId”, „Weight”, „MacNmbM[]”, welche ausschließlich für Identifikationszwecke verwendet werden. Ein Beispiel für ein Datenformat für einen Referenzpunkt „RP” ist in 1e gezeigt.Furthermore, reference points can also be generated independently of a mobile terminal MId and / or a measurement campaign, such as by a combination of raw reference measurement packets RRP. This creates a reference measurement package or reference point "RP" reduced by the quantities "MId", "Weight", "MacNmbM []", which are used exclusively for identification purposes. An example of a data format for a reference point "RP" is in 1e shown.

Nachdem im Vorhergehenden detailliert auf die verschiedenen Datentypen im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung eingegangen wurde, wird nachfolgend das erfindungsgemäße Konzept eingehend erläutert.Having previously discussed in detail the various types of data in the context of the present invention, the inventive concept will be explained in detail below.

Dazu zeigt 3 ein schematisches Blockdiagramm einer Vorrichtung 30 zur Erzeugung eines einer geografischen Referenzposition (RRP.x, RRP.y, RRP.z) zugeordneten Referenzmesspakets RRP, welches der geografischen Referenzposition (RRP.x, RRP.y, RRP.z) eine Referenzsenderkennung MACj wenigstens eines Funksenders und eine zugehörige elektromagnetische Referenzsignaleigenschaft RSSIMACj zuordnet, der zumindest in der Nähe der geografischen Referenzposition (RRP.x, RRP.y, RRP.z) zu einem Referenzmesszeitpunkt empfangbar ist bzw. war. Dabei wird das Referenzmesspaket RRP aus einer Untermenge GMP1, ...,

Figure 00120001
der Gesamtmenge aller Messpakete GMP1, ..., GMPN erzeugt, die beispielsweise einem zurückgelegten Einmessweg oder einem vorbestimmten geografischen Gebiet entsprechen. Diese Untermengen GMP1, ...,
Figure 00120002
werden in erster Linie durch Ähnlichkeiten der geographischen Positionen gebildet.In addition shows 3 a schematic block diagram of a device 30 for generating a reference measurement packet RRP associated with a geographical reference position (RRP.x, RRP.y, RRP.z), which of the geographical reference position (RRP.x, RRP.y, RRP.z) has a reference end identifier MAC j of at least one radio transmitter and an associated one assigns electromagnetic reference signal characteristic RSSI MACj receivable at least near the reference geographical position (RRP.x, RRP.y, RRP.z) at a reference measurement time point. In this case, the reference measurement packet RRP is derived from a subset GMP 1 ,.
Figure 00120001
of the total quantity of all measurement packets GMP 1 ,..., GMP N , which correspond, for example, to a traveled calibration path or a predetermined geographical area. These subsets GMP 1 , ...,
Figure 00120002
are formed primarily by similarities of geographical positions.

Die Vorrichtung 30 umfasst dazu eine Einrichtung 32 zum Auswählen von Messpaketen GMP1, ...,

Figure 00120003
aus der Mehrzahl der Messpakete GMP1, ..., GMPN gemäß einem Ähnlichkeitskriterium. Ferner ist eine Einrichtung 34 zum Ermitteln von Koordinaten (RRP.x, RRP.y, RRP.z) der Referenzposition vorgesehen, basierend auf Koordinaten (xi, yi, zi) (i = 1, ..., MGMP) von den ausgewählten Messpaketen GMP1, ...,
Figure 00130001
zugeordneten geografischen Messpositionen. In einer Einrichtung 36 wird die elektromagnetische Referenzsignaleigenschaft RRP.RSSIMACj des wenigstens einen Funksenders MACj, basierend auf elektromagnetischen Signaleigenschaften des Funksenders der ausgewählten Messpakete GMPi (i = 1, ..., MGMP) ermittelt. Um das Referenzmesspaket RRP zu erhalten, werden die ermittelte Referenzposition (RRP.x, RRP.y, RRP.z) und die ermittelte elektromagnetische Referenzsignaleigenschaft RRP.RSSIMACj des wenigstens einen Funksenders MACj einer Einrichtung 38 übergeben, um basierend auf den ermittelten Koordinaten der geografischen Referenzposition und der elektromagnetischen Signaleigenschaft das Referenzpaket RRP zu erhalten.The device 30 includes a facility 32 for selecting measurement packages GMP 1 , ...,
Figure 00120003
from the plurality of measurement packets GMP 1 ,..., GMP N according to a similarity criterion. There is also a device 34 for determining coordinates (RRP.x, RRP.y, RRP.z) of the reference position, based on coordinates (x i , y i , z i ) (i = 1, ..., M GMP ) of the selected measurement packets GMP 1 , ...,
Figure 00130001
assigned geographic measurement items. In a facility 36 the electromagnetic reference signal property RRP.RSSI MACj of the at least one radio transmitter MAC j , based on electromagnetic signal properties of the radio transmitter of the selected measurement packets GMP i (i = 1, ..., M GMP ) is determined. In order to obtain the reference measurement packet RRP, the obtained reference position (RRP.x, RRP.y, RRP.z) and the detected electromagnetic reference signal property RRP.RSSI MACj of the at least one radio transmitter MAC j of a device 38 in order to obtain the reference packet RRP based on the determined coordinates of the geographical reference position and the electromagnetic signal property.

Gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung beruht die Erzeugung von Referenzpaketen RRP auf einem definierten Strom von zeitlich aufeinanderfolgenden Messpaketen bzw. GMP-Objekten, nämlich einem sog. Trail und kann in drei unterschiedliche Bereiche aufgegliedert werden:
Da innerhalb eines Trails die einzelnen Messpakete GMPn (n = 1, ..., N) nach ihrem Alter sortiert vorliegen, können auch Zusatzinformationen, wie z. B. eine Orientierung, bestimmt werden. Aus in den Messpaketen GMPn (n = 1, ..., N) abgespeicherten Messpositionen (xn, yn, zn) und den entsprechenden Messzeitpunkten Tn kann eine Bewegungsrichtung von einem bestimmten Messpaket GMPn (n = 1, ..., N) zum darauffolgenden GMPn+1 ermittelt werden, woraus eine Orientierungsinformation abgeleitet werden kann.
According to one exemplary embodiment of the present invention, the generation of reference packets RRP is based on a defined stream of time-sequential measurement packets or GMP objects, namely a so-called trail, and can be broken down into three different areas:
Since the individual measurement packages GMP n (n = 1,..., N) are sorted according to their age within a trail, additional information such as eg. As an orientation can be determined. From the measurement positions (x n , y n , z n ) stored in the measurement packets GMP n (n = 1,..., N) and the corresponding measurement times T n , a direction of movement of a specific measurement packet GMP n (n = 1,. .., N) to the next GMP n + 1 , from which an orientation information can be derived.

Aufgrund eines gewissen Rauschanteils in den Funksignalen bietet es sich an, die Empfangssignalverläufe, d. h. die RSSI-Werte, mittels eines Tiefpass zu filtern. D. h., die Vorrichtung 30 kann gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung einen Tiefpass zum Filtern von in den Messpaketen GMPn (n = 1, ..., N) eines Trails gespeicherten Empfangssignalverläufen aufweisen.Due to a certain amount of noise in the radio signals, it makes sense to filter the received signal waveforms, ie the RSSI values, by means of a low-pass filter. That is, the device 30 According to one exemplary embodiment of the present invention, it can have a low-pass filter for filtering received signal paths stored in the measurement packets GMP n (n = 1,..., N) of a trail.

Eine weitere zusätzliche oder alternative Vorverarbeitungsstufe, welche bei Bedarf eingesetzt werden kann, untersucht, ob benachbarte Messpakete GMPn, GMPn+1 innerhalb eines Trails identisch sind. Dies rührt daher, dass unterschiedliche mobile Endgeräte, wie z. B. WLAN-Clients, in unterschiedlichen Zeitintervallen neue Messungen durchführen. Ist beispielsweise ein von einer Software vorgegebenes Messintervall kleiner als ein vom Endgerät mögliches Messintervall, so wird vom Treiber oftmals eine zuletzt ermittelte Messung zurückgegeben. Endgeräte unterscheiden sich hier in ihren Möglichkeiten, was zur Folge haben kann, dass es bei einer Integration von Datensätzen zweier unterschiedlicher Endgeräte, welche sich eben in diesem Punkt unterscheiden, d. h., ein Gerät aktualisiert eine Messung z. B. nur einmal alle 5 s und ein anderes schafft hingegen 5 Messungen pro Sekunde, zu Fehlern kommen könnte. So würde bei gleichem softwareseitigem Messintervall eine ungewünschte Gleichgewichtung redundanter Datensätze entstehen. Demnach kann vorab eine Entfernung redundanter Datensätze nützlich sein. Another additional or alternative pre-processing stage, which can be used if necessary, examines whether adjacent measurement packages GMP n , GMP n + 1 are identical within a trail. This is due to the fact that different mobile devices, such. B. WLAN clients, perform new measurements at different time intervals. If, for example, a measurement interval specified by a software is smaller than a measurement interval that is possible by the terminal, then the driver often returns a measurement that was determined last. Terminals differ here in their possibilities, which may result in an integration of data sets of two different terminals, which differ just in this point, ie, a device updates a measurement z. For example, only once every 5 seconds and another one that creates 5 measurements per second, which could lead to errors. For example, an unwanted equal weighting of redundant data sets would occur with the same software-based measurement interval. Thus, a removal of redundant data sets may be useful in advance.

Nach einer optionalen Vorverarbeitung durch Tiefpassfilterung und Entfernung redundanter Messpakete werden durch eine Aufteilungseinrichtung aus der Mehrzahl der Messpakete (beispielsweise eines Trails) GMPn (n = 1, ..., N) gemäß einem Ähnlichkeitskriterium Teilgruppen von Messpaketen gebildet. Dabei kann es sich gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung bei dem Ähnlichkeitskriterium um eine ähnliche räumliche Orientierung der Messpakete GMPn (n = 1, ..., N) handeln. D. h., jedem Messpaket ist eine räumliche Orientierung eines verwendeten mobilen Endgeräts an der dem Messpaket entsprechenden geografischen Messposition zugeordnet und die Aufteilungseinrichtung ist ausgebildet, um die Gruppe der Messpakete GMPn (n = 1, ...‚ N) gemäß ihren zugeordneten räumlichen Orientierungen in Teilgruppen aufzuteilen, so dass die räumlichen Orientierungen der Teilgruppen in einem vordefinierten Toleranzbereich um einen Vorgabewert liegen. Dabei könnten die räumlichen Orientierungen gemäß der Himmelsrichtungen (Norden, Süden, Osten, Westen) angeordnet sein, so dass von der Aufteilungseinrichtung beispielsweise nur Messpakete entsprechend derselben Himmelsrichtung ausgewählt werden. Andererseits könnte die Orientierung aber auch in einem Winkelmaß, wie z. B. dem Bogenmaß oder Gradmaß, angegeben sein, so dass eine bestimmte Orientierung einem Winkel entspricht, der um einen Toleranzbereich von beispielsweise 45° um einen vorgegebenen Wert schwanken kann. Dieser Zusammenhang ist schematisch in 4a dargestellt, wo die Messpakete GMPn (n = 1, ..., N) eines insgesamt zurückgelegten Messweges (Trail) in verschiedene orientierungsabhängige Teil-Trails (Trail 1, Trail 2, usw.) aufgeteilt werden. Dadurch kann garantiert werden, dass keine Datensätze mit unterschiedlichen Orientierungen in einem späteren Cluster- und/oder Integrationsprozess gemeinsam verarbeitet werden.After an optional preprocessing by low-pass filtering and removal of redundant measurement packets, subgroups of measurement packets are formed by a splitting device of the plurality of measurement packets (for example of a trail) GMP n (n = 1,..., N) according to a similarity criterion. In this case, according to an exemplary embodiment of the present invention, the similarity criterion may be a similar spatial orientation of the measurement packages GMP n (n = 1,..., N). In other words, each measurement package is assigned a spatial orientation of a used mobile terminal at the geographic measurement position corresponding to the measurement package, and the segmentation facility is designed to match the group of measurement packages GMP n (n = 1,..., N) according to their assigned Divide spatial orientations into subgroups, so that the spatial orientations of the subgroups are within a predefined tolerance range around a default value. In this case, the spatial orientations according to the cardinal directions (north, south, east, west) could be arranged so that, for example, only measurement packets corresponding to the same compass direction are selected by the distribution device. On the other hand, the orientation could also in an angular extent, such. As the radian measure or degree, be specified, so that a certain orientation corresponds to an angle that can vary by a tolerance of, for example, 45 ° by a predetermined value. This relationship is schematic in 4a represented where the measurement packages GMP n (n = 1, ..., N) of a total covered measuring path (Trail) in different orientation-dependent sub-trails (Trail 1, Trail 2, etc.) are divided. This ensures that no data sets with different orientations are processed together in a later cluster and / or integration process.

Die Messpakete GMPn (n = 1, ..., N) eines Trails bzw. orientierungsabhängigen Teil-Trails sind typischerweise zeitlich aufeinander folgend an unterschiedlichen Messpositionen (xn, yn, zn) entlang eines Messweges aufgezeichnet. Demgemäß ist die Einrichtung 32 zum Auswählen zusätzlich ausgebildet, um die Gruppe der Messpakete GMPi (i = 1, ..., MGMP) gemäß ihren Messzeitpunkten Ti auszuwählen, so dass die Messzeitpunkte der ausgewählten Messpakete GMPi (i = 1, ..., MGMP) in einem vordefinierten Toleranzbereich bzw. Zeitfenster liegen. In anderen Worten ausgedrückt bedeutet dies, dass die Messzeitpunkte Ti der ausgewählten Messpakete nur innerhalb eines vorgegebenen Zeitfensters voneinander abweichen. Die Größe dieses Zeitfensters hängt dabei beispielsweise davon ab, wie hoch eine Positionsgenauigkeit des später resultierenden Referenzmesspakets RRP sein soll und/oder mit welcher Geschwindigkeit die einzelnen Messpakete GMPn (n = 1, ..., N) aufgezeichnet wurden. Bei Laufwegen bzw. Trails, bei denen die Messpakete GMPn (n = 1, ..., N) des Trails bzw. orientierungsabhängigen Teil-Trails mit Schrittgeschwindigkeit aufgenommen wurden, bieten sich beispielsweise Zeitfenster in einem Bereich von 10 s an.The measurement packages GMP n (n = 1,..., N) of a trail or orientation-dependent partial trail are typically recorded chronologically successively at different measurement positions (x n , y n , z n ) along a measurement path. Accordingly, the device is 32 for selecting additionally designed to select the group of measurement packages GMP i (i = 1,..., M GMP ) according to their measurement times T i , so that the measurement instants of the selected measurement packets GMP i (i = 1,..., M GMP ) lie in a predefined tolerance range or time window. In other words, this means that the measurement times T i of the selected measurement packets differ from each other only within a predetermined time window. The size of this time window depends, for example, on how high a positional accuracy of the later resulting reference measurement packet RRP should be and / or on which speed the individual measurement packets GMP n (n = 1,..., N) were recorded. For example, time lanes in a range of 10 s are suitable for paths or trails in which the measurement packages GMP n (n = 1,..., N) of the trail or orientation-dependent partial trail were recorded at walking speed.

Die Auswahl der Gruppe der Messpakete GMPi (i = 1, ..., MGMP) gemäß ihren Messzeitpunkten (sog. Time-Clustering) ist schematisch in 4b gezeigt. Das Kriterium beim Time-Clustering ist also eine bestimmte zeitliche Distanz in Sekunden zwischen einzelnen ausgewählten Messpaketen GMPi (i = 1, ..., MGMP). Da die Messpakete GMPn (n = 1, ..., N) innerhalb eines Trails bzw. orientierungsabhängigen Teil-Trails bereits in einer zeitlichen Reihenfolge angeordnet sind, ist eine entsprechende Auswahl bzw. ein Clustering relativ performant umsetzbar, da für das Referenzpaket RRP lediglich die Messobjekte in einer unmittelbaren Nachbarschaft eines gewünschten Clusterzentrums untersucht werden müssen. Prinzipiell darf für die Erzeugung von Referenzdaten nur der geographische Abstand der einzelnen Punkte bzw. Messpakete GMPi (i = 1, ..., MGMP) als Ähnlichkeitskriterium verwendet werden. Da sich allerdings innerhalb eines Trails bzw. orientierungsabhängigen Teil-Trails die Positionen kontinuierlich mit der Zeit verändern, kann hier auch die zeitliche Relation ausgenutzt werden.The selection of the group of measurement packages GMP i (i = 1,..., M GMP ) according to their measurement times (so-called time clustering) is schematically shown in FIG 4b shown. The criterion for time clustering is therefore a certain time interval in seconds between individual selected measurement packages GMP i (i = 1,..., M GMP ). Since the measurement packages GMP n (n = 1,..., N) are already arranged in a time sequence within a trail or orientation-dependent sub-trail, a corresponding selection or clustering can be implemented relatively efficiently since the reference packet RRP only the measurement objects must be examined in the immediate vicinity of a desired cluster center. In principle, only the geographical distance of the individual points or measurement packets GMP i (i = 1,..., M GMP ) may be used as a similarity criterion for generating reference data. However, since the positions change continuously with time within a trail or orientation-dependent partial trail, the temporal relation can also be utilized here.

Für den Fall, dass die am Eingang der Einrichtung 32 anliegenden Messpakete GMPn (n = 1, ..., N) nicht zeitlich chronologisch geordnet sind, kann die Einrichtung 32 zum Auswählen auch ausgebildet sein, um die Gruppe der Messpakete GMPi (i = 1, ..., MGMP) gemäß ihren zugeordneten Messpositionen (xi, yi, zi) auszuwählen, so dass die Messpositionen der ausgewählten Messpakete GMPi (i = 1, ..., MGMP) in einem vordefinierten Toleranzbereich, beispielsweise um die avisierte Referenzmessposition, liegen. Dabei ist der Toleranzbereich bzw. ein Radius um die Referenzposition abhängig von einer gewünschten Positionsgenauigkeit der zu erzeugenden Referenzmessposition. Diese Art von Gruppierung bzw. Clustering wird im Rahmen der vorliegenden Erfindung auch als sog. Geo-Clustering bezeichnet, worauf später noch detaillierter eingegangen wird.In the event that at the entrance of the institution 32 Pending measurement packets GMP n (n = 1, ..., N) are not arranged in chronological order, the device 32 be configured for selecting to the group of measurement packages GMP i (i = 1, ..., M GMP ) according to their associated measuring positions (x i , y i , z i ) so that the measurement positions of the selected measurement packets GMP i (i = 1,..., M GMP ) lie in a predefined tolerance range, for example by the intended reference measurement position. In this case, the tolerance range or a radius around the reference position is dependent on a desired position accuracy of the reference measurement position to be generated. This type of grouping or clustering is referred to in the context of the present invention as so-called. Geo-clustering, which will be discussed in more detail later.

Abhängig von den eingesetzten Auswahlkriterien liegen am Ausgang der Einrichtung 32 die ausgewählten Messpakete GMPi (i = 1, ..., MGMP) bzw. von den ausgewählten Messpaketen umfasste Einzelmessungen GMi (i = 1, ..., MGM) an.Depending on the selection criteria used, the output of the device is located 32 the selected measurement packages GMP i (i = 1,..., M GMP ) or of the selected measurement packages included individual measurements GM i (i = 1,..., M GM ).

Die Blöcke 34, 36 und 38, die auch als Integrationseinheit 39 bezeichnet werden können, verarbeiten nun die Einzelmessungen (entsprechend einzelner Funksender) der ausgewählten Messpakete GMPi (i = 1, ..., MGMP), um daraus das Referenzpaket bzw. Referenzmesspaket RRP zu erhalten. Dieser Zusammenhang ist schematisch in 4c dargestellt. Die Integrationseinheit 39 benötigt als Eingangsgrößen eine Menge an Einzelmessungen GMi (i = 1, ..., MGM), sowie gewisse Zusatzinformationen bezüglich der ausgewählten Messpakete GMPi (i = 1, ..., MGMP). Die Einzelmessungen GMi können aus den ausgewählten Messpaketen GMPi (i = 1, ..., MGMP) generiert werden, da die ausgewählten Messpakete GMPi (i = 1, ..., MGMP) lediglich eine Zusammenfassung von Einzelmessungen GM mit gleichem Zeitstempel sind, wie es im Vorhergehenden bereits anhand der 1a, b erläutert wurde. Der Zeitstempel „Timestamp” des erzeugten Referenzpakets bzw. RRP-Objekts ist gemäß einem Ausführungsbeispiel der Zeitstempel des jüngsten zu dessen Erzeugung verwendeten GM-Objekts.The blocks 34 . 36 and 38 which also acts as an integration unit 39 can now be called, then process the individual measurements (corresponding to individual radio transmitter) of the selected measurement packets GMP i (i = 1, ..., M GMP ) to obtain the reference packet or reference measurement packet RRP. This relationship is schematic in 4c shown. The integration unit 39 requires as inputs a set of individual measurements GM i (i = 1, ..., M GM ), as well as certain additional information regarding the selected measurement packages GMP i (i = 1, ..., M GMP ). The individual measurements GM i can be generated from the selected measurement packages GMP i (i = 1,..., M GMP ), since the selected measurement packages GMP i (i = 1,..., M GMP ) are merely a summary of individual measurements GM are with the same time stamp, as in the above already on the basis of 1a , b has been explained. The timestamp "Timestamp" of the generated reference packet or RRP object is, in one embodiment, the timestamp of the most recent GM object used to generate it.

Der Einrichtung 34 zum Ermitteln der Koordinaten (RRP.x, RRP.y, RRP.z) der geografischen Referenzposition werden gemäß einem Ausführungsbeispiel die Koordinaten von den ausgewählten Messpaketen GMPi (i = 1, ..., MGMP) zugeordneten geografischen Messpositionen übermittelt, um darauf basierend die Koordinaten der geografischen Referenzposition zu bestimmen. Dies geschieht, gemäß einem Ausführungsbeispiel, basierend auf einer Mittelwertbildung der entsprechenden Koordinaten der den ausgewählten Messpaketen zugeordneten geografischen Messpositionen. Im Detail ist die Einrichtung 34 ausgebildet, um die geografische Referenzposition des Referenzpakets, basierend auf folgenden Vorschriften zu ermitteln:

Figure 00160001
The device 34 In order to determine the coordinates (RRP.x, RRP.y, RRP.z) of the geographical reference position, according to one exemplary embodiment, the coordinates of the geographical measurement positions assigned to the selected measurement packages GMP i (i = 1,..., M GMP ) are transmitted based thereon to determine the coordinates of the geographical reference position. This is done, according to an exemplary embodiment, based on an averaging of the corresponding coordinates of the geographical measurement positions assigned to the selected measurement packages. In detail is the decor 34 designed to determine the reference geographic reference position based on the following rules:
Figure 00160001

Dabei bezeichnet MGMP die Anzahl der von der Einrichtung 32 ausgewählten Messpakete bzw. Messobjekte GMPi (i = 1, ..., MGMP) und MGM bezeichnet eine Anzahl von in den ausgewählten Messpaketen gelisteter Funksender bzw. Einzelmessungen. In Gl. (1) bezeichnet MGM(GMPi) die im ausgewählten Messpaket GMPi enthaltenen Einzelmessungen GM bezüglich unterschiedlicher Funksender. Die Einheiten für die Koordinaten (x, y, z) können beispielsweise Meter sein. Die Einheit für die Orientierungen kann beispielsweise Bogenmaß im Bereich von 0 bis 2π sein. Gl. (5) ist per Definition jedoch nur dann gültig, wenn sich sämtliche beteiligte Orientierungswerte GM.Orientationi um maximal π/2 unterscheiden. Weiterhin wird auf alle beteiligten Orientierungswerte GM.Orientationi ein fester Offset von π/2 addiert, sollte ein beteiligter Orientierungswert kleiner als π/2 sein. Dieser Offset, wird nach vollzogener Mittelwertbildung gemäß Gl. (5) vom resultierenden Ergebnis RRP.Orientation wieder subtrahiert. Die Einrichtung 36 zum Ermitteln der elektromagnetischen Referenzsignaleigenschaft RRP.RSSIMACj des Funksignals des wenigstens einen Funksenders MACj ist gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ausgebildet, um die elektromagnetische Referenzsignaleigenschaft basierend auf einer Mittelwertbildung von dem Funksender entsprechenden elektromagnetischen Signaleigenschaften der ausgewählten Messpakete zu ermitteln. Gemäß einem Ausführungsbeispiel kann die Berechnungsvorschrift dazu folgendermaßen aussehen: 0 < j < MdiffMACs (6)

Figure 00170001
Where M GMP is the number of devices 32 selected measurement packages or measurement objects GMP i (i = 1,..., M GMP ) and M GM designates a number of radio transmitters or individual measurements listed in the selected measurement packages. In Eq. (1) M GM (GMPi) denotes the individual measurements GM relating to different radio transmitters contained in the selected measurement package GMP i . The units for the coordinates (x, y, z) can be, for example, meters. The unit of orientation may, for example, be radians in the range of 0 to 2π. Eq. (5) is by definition only valid if all involved orientation values GM.Orientation i differ by a maximum of π / 2. Furthermore, a fixed offset of π / 2 is added to all the orientation values GM.orientation i involved, if an involved orientation value is smaller than π / 2. This offset, after completed averaging according to Eq. (5) subtracted from the resulting RRP.Orientation result. The device 36 for determining the electromagnetic reference signal property RRP.RSSI MACj of the radio signal of the at least one radio transmitter MAC j is designed in accordance with an embodiment of the present invention to determine the electromagnetic reference signal property based on an averaging of the radio transmitter corresponding electromagnetic signal properties of the selected measurement packets. According to one embodiment, the calculation rule may be as follows: 0 <j <M diffMACs (6)
Figure 00170001

MdiffMACs bezeichnet dabei eine Anzahl von in den ausgewählten Messpaketen GMPi (i = 1, ..., MGMP) vorkommenden unterschiedlichen Funksenderkennungen, wie z. B. MAC-Adressen. MMACj bezeichnet eine Anzahl von der Funksenderkennung MACj zugeordneten Einzelmessungen GM. In anderen Worten ausgedrückt, bedeutet MMACj eine Anzahl von ausgewählten Messpaketen mit der Referenzsenderkennung MACj. MGMP bezeichnet wieder die Anzahl der ausgewählten Messobjekte GMPi. Schließlich bezeichnet RRP.RSSIMACj die elektromagnetische Signaleigenschaft des erzeugten Referenzmesspakets für die Funksenderkennung MACj. Die gleiche Indizierung gilt für optional berechnete PGS-Werte gemäß Gl. (9), wobei sich ein dem Funksender MACj zugeordneter PGS-Wert aus einem Verhältnis von MMACj zu MGMP ergibt.In this case, M diffMACs designates a number of different radio transmitter identifiers occurring in the selected measurement packets GMP i (i = 1,..., M GMP ), such as eg. B. MAC addresses. M MACj denotes a number of individual measurements GM assigned to the radio transmitter MAC j . In other words, M MACj means a number of selected measurement packets with the reference end detection MAC j . M GMP again designates the number of selected measurement objects GMP i . Finally, RRP.RSSI MACj denotes the electromagnetic signal characteristic of the generated reference measurement packet for the radio end detection MAC j . The same indexing applies to optionally calculated PGS values according to Eq. (9), wherein a PGS value assigned to the radio transmitter MAC j results from a ratio of M MACj to M GMP .

Die zur Lokalisierung eines mobilen Endgeräts mittels eines Referenzpaketes RRP benötigten Informationen sind die Vektoren MAC[], RSSI[], die Referenzpositionen und optional PGS[] sowie die Referenzorientierung. Durch gewichtete Mittelwertbildung ergeben sich diese Größen für das Referenzpaket RRP aus einer durch die Einrichtung 32 geeignet zusammengestellten Menge an Messpaketen GMPi (i = 1, ..., MGMP) bzw. daraus ableitbaren Einzelmessungen GM Nach dem gleichen Prinzip können auch noch weitere Informationen, wie z. B. Qualitätsindikatoren usw., verarbeitet werden.The information required for locating a mobile terminal by means of a reference packet RRP are the vectors MAC [], RSSI [], the reference positions and optionally PGS [] and the reference orientation. By weighted averaging, these quantities for the reference packet RRP result from one through the device 32 suitably assembled set of measurement packages GMP i (i = 1, ..., M GMP ) or derived therefrom single measurements GM According to the same principle, even more information, such. As quality indicators, etc., are processed.

Der Gewichtsfaktor „Weight” in den einzelnen Datenformaten ist eine reine Steuergröße, welche für unterschiedliche Verarbeitungsschritte anders belegt sein kann. Soll das Gewicht unberücksichtigt bleiben, dann kann diese Größe für alle an der Prozessierung beteiligten Daten beispielsweise auf den gleichen Wert „1” gesetzt werden. In diesem Fall wird eine lineare Mittelwertbildung der jeweiligen Daten durchgeführt.The weighting factor "Weight" in the individual data formats is a pure control variable, which can be assigned differently for different processing steps. If the weight is to be disregarded, then this quantity can be set to the same value "1" for all data involved in the processing, for example. In this case, a linear averaging of the respective data is performed.

Im Vorhergehenden wurde also ein Konzept zur Erzeugung eines Referenzmesspakets RRP beschrieben, welches aus einer Mehrzahl von vorher aufgezeichneten „Rohmesspaketen” GMPn (n = 1, ...‚ N) entsprechend einem durchlaufenen Weg erzeugt wurde. Dabei ist das erfindungsgemäße Konzept jedoch nicht nur auf die bisher beschriebene Neuerzeugung von Referenzpaketen aus Rohmesswerten beschränkt. Ebenso kann die vorliegende Erfindung eingesetzt werden, um auch Aktualisierungsmaßnahmen an einem bestehenden Datenbestand, bestehend aus Referenzpaketen RRP, mittels neu hinzugekommener Referenzmesspakete durchzuführen.In the foregoing, therefore, a concept for generating a reference measurement packet RRP generated from a plurality of previously recorded "raw measurement packets" GMP n (n = 1, ..., N) corresponding to a traversed path has been described. However, the concept according to the invention is not limited to the previously described generation of reference packages from raw measured values. Likewise, the present invention can be used to also perform updating measures on an existing database, consisting of reference packets RRP, by means of newly added reference measurement packets.

Wie es in 5a gezeigt ist, können gemäß der vorliegenden Erfindung der Einrichtung 32 zum Auswählen auch Referenzmesspakete RRP übergeben werden, um daraus gemäß einem Ähnlichkeitskriterium eine Mehrzahl von Referenzmesspaketen auszuwählen. Um zu garantieren, dass keine Datensätze mit unterschiedlichen Orientierungen in einem späteren Cluster- und Integrationsprozess gemeinsam verarbeitet werden oder, um ein ortsbasiertes Verfahren mit geringerem Aufwand erhalten zu können, bei dem die Daten bestimmten Gebieten zugeordnet werden, ist es sinnvoll, die Daten (Referenzmesspakete RRP) aufzuteilen. Orientierungen können wieder standardmäßig entsprechend den Himmelsrichtungen (Norden, Westen, Süden, Osten) unterschieden werden. „Areas” sind z. B. Stadtteile, welche als räumliches Kriterium verwendet werden können. Andere Modellobjekte sind beispielsweise Gebäude, welche auch aus anderen Gründen eine separate Behandlung der Daten (Referenzmesspakete bzw. Messpakete) erfordern. Hier wäre z. B. ein kleinerer Zielabstand der Referenzpunkte zu nennen (Indoor 3–8 m, Outdoor 8–20 m). Ein weiteres, auch anderweitig benötigtes Aufteilungskriterium ist, wie bereits zuvor beschrieben wurde, die Orientierung der einzelnen Datensätze bzw. Messpakete. Die weitere Verarbeitung der einzelnen Untermengen erfolgt dann sequentiell.As it is in 5a can be shown according to the present invention, the device 32 For selection, reference measurement packets RRP are also passed in order to select a plurality of reference measurement packets according to a similarity criterion. To guarantee that no records with different orientations will be processed together in a later cluster and integration process In order to be able to obtain a location-based method with less effort, in which the data are assigned to specific areas, it makes sense to divide the data (reference measurement packets RRP). Orientations can again be differentiated according to the cardinal directions (north, west, south, east). "Areas" are z. B. neighborhoods, which can be used as a spatial criterion. Other model objects are, for example, buildings which, for other reasons, also require separate treatment of the data (reference measurement packages or measurement packages). Here would be z. B. a smaller target distance of the reference points to call (indoor 3-8 m, outdoor 8-20 m). Another distribution criterion which is also required elsewhere is, as already described above, the orientation of the individual data records or measurement packages. The further processing of the individual subsets then takes place sequentially.

Wie es vorher bereits erwähnt wurde, ist die Einrichtung 32 zum Auswählen der Messpakete bzw. Referenzpakte gemäß einem Ausführungsbeispiel ausgebildet, um die Gruppe gemäß ihren Mess- bzw. Referenzpositionen auszuwählen, so dass die Positionen der ausgewählten Mess- bzw. Referenzpakte in einem vordefinierten Toleranzbereich um einen vorgegebenen Positionswert liegen. Diese Auswahl der Messpakete gemäß ihrer zugeordneten geografischen Positionen wird als Geo-Clustering bezeichnet (5b). Die Kriterien beim Geo-Clustering sind Abstände in Metern, in den jeweiligen x-, y- oder z-Koordinaten. Ortsabhängige Gruppierungs- bzw. Clusterstrategien haben die Eigenschaft, dass die Clustergröße „Abstand” mehrdimensional ist (x, y, z). Es müssen Abstandswerte für jeden Punkt zu allen anderen errechnet werden, um entscheiden zu können, welche Mess- bzw. Referenzpunkte P1, P2 eine geforderte Nähe als Ähnlichkeitskriterium zueinander aufweisen. Dxy = √(P₁.x – P₂.x)² + (P₁.y – P₂.y)² (10) Dz = √(P₁.z – P₂.z)² (11) As previously mentioned, the facility is 32 for selecting the measurement packets or reference packets according to an embodiment designed to select the group according to their measurement or reference positions, so that the positions of the selected measurement or reference paces are in a predefined tolerance range by a predetermined position value. This selection of measurement packages according to their assigned geographic locations is called geo-clustering ( 5b ). The criteria for geo-clustering are distances in meters, in the respective x-, y- or z-coordinates. Location-dependent clustering strategies have the property that the cluster size "distance" is multidimensional (x, y, z). Distance values for each point to all others must be calculated in order to be able to decide which measurement or reference points P 1 , P 2 have a required proximity as a criterion of similarity to one another. D xy = √ (P₁.x - P₂.x) ² + (P₁.y - P₂.y) ² (10) D z = √ (P₁.z - P₂.z) ² (11)

In Gl. (10) bezeichnet Dxy einen Abstand der beiden Mess- bzw. Referenzpunkte P1, P2 in der xy-Ebene. Ein Abstand Dz (Gl. 11) bezüglich der Höhe, d. h. Abstand in z-Richtung, wird gemäß einem Ausführungsbeispiel separat als Kriterium ausgewertet, um zu gewährleisten, dass beispielsweise Positionen innerhalb von mehrstöckigen Gebäuden aus zwei unterschiedlichen Ebenen nicht zusammen behandelt werden, obwohl eine Abstandsbedingung, wie z. B. D < 8 m, erfüllt wäre.In Eq. (10) D xy denotes a distance of the two measuring or reference points P 1 , P 2 in the xy plane. A distance D z (Eq. 11) with respect to the height, ie distance in the z-direction, is separately evaluated as a criterion according to one embodiment to ensure that, for example, positions within multi-level buildings from two different levels are not treated together, although a distance condition such. B. D <8 m, would be fulfilled.

Anhand von 6 wird nachfolgend eine prinzipielle Funktionsweise eines möglichen Geo-Cluster-Algorithmus an einer kleinen Menge von fünf geografischen Positionen erklärt:
In den verschiedenen Teilfiguren der 6 sind drei Mengen von Punkten dargestellt, welche vom Cluster-Algorithmus in entsprechender Form verwaltet werden, um schließlich zu terminieren. Dargestellte weiße, d. h., nicht ausgefüllte, Punkte bedeuten eine Menge von Punkten, die vom Cluster-Algorithmus noch nicht verwendet wurden. Schraffiert gekennzeichnete Punkte bedeuten eine Menge von Punkten, die vom Cluster-Algorithmus bereits verwendet wurden. Die mit Bezugszeichen 54 gekennzeichneten Punkte bedeuten eine Menge von fertigen RRP- bzw. RP-Objekten, d. h., Referenzpaketen, welche von der Integrationseinheit 39 erzeugt werden und vom Cluster-Algorithmus danach nicht weiter behandelt werden.
Based on 6 Here is an explanation of the basic functionality of a possible Geo-Cluster algorithm in a small set of five geographic positions:
In the different subfigures of the 6 Three sets of points are shown, which are managed by the cluster algorithm in the appropriate form to finally terminate. Represented white, ie, unfilled, points represent a set of points not yet used by the clustering algorithm. Hatched points represent a set of points already used by the clustering algorithm. The with reference numerals 54 denoted points mean a set of finished RRP or RP objects, ie, reference packets, which are supplied by the integration unit 39 generated and then not further processed by the cluster algorithm.

In Teilbild A ist ein Punkt mit Bezugszeichen 62 versehen, von welchem aus Abstände zu allen anderen dargestellten Punkten überprüft werden, um die in Teilbild B durch Linie 63 gekennzeichnete Menge an Punkten zu identifizieren, die das Ähnlichkeitskriterium bezüglich Abstand erfüllen. Diese ausgewählten Punkte werden der Integrationseinheit 39 übergeben, welche den in Teilbild C mit Bezugszeichen 64 versehenen Referenzpunkt erzeugt. Weiterhin werden aus dieser zuvor angesprochenen Menge 63 alle weißen bzw. transparenten Punkte in die Menge der vom Algorithmus bereits verwendeten schraffierten Punkte überführt. Ein nächster auszuwählender Punkt 62, von welchem aus wiederum Abstände zu allen anderen Punkten überprüft werden, ist ein beliebiger Punkt aus der Menge der weißen Punkte (Teilbild D). In den Teilbildern E bis F sind die gleichen Schritte dargestellt, die bereits anhand der Teilbilder B und C beschrieben wurden. Der Cluster-Algorithmus terminiert dann, wenn alle Punkte in die Menge der schraffierten Punkte überführt sind, bzw. die Menge der weißen/transparenten Punkte leer ist (siehe Teilbild G).In field A is a point with reference numerals 62 from which distances to all other points shown are checked in order to those in sub-picture B by line 63 Identify identified amount of points that meet the similarity criterion with respect to distance. These selected points become the integration unit 39 pass, which the in sub-picture C with reference numerals 64 provided reference point provided. Furthermore, from this previously mentioned amount 63 converts all white or transparent points into the set of hatched points already used by the algorithm. A next point to select 62 , from which again distances to all other points are checked, is an arbitrary point from the set of white dots (partial picture D). In the partial images E to F, the same steps are shown, which have already been described with reference to the partial images B and C. The cluster algorithm terminates when all points are converted to the set of hatched points, or the amount of white / transparent points is empty (see drawing G).

Werden Informationen ausschließlich nach geographischen Kriterien zusammengestellt, ist die Gefahr vorhanden, dass in einem Geo-Cluster einzelne Messpakete GMP bzw. RRP vorhanden sind, welche fehlerhafte Ortsinformationen aufweisen. Ist dies der Fall, ist zu gewährleisten, dass WLAN-Informationen (z. B. RSSI-Werte) von zum Teil richtigen Punkten bzw. Messpaketen GMP bzw. RRP nicht mit denen der fehlerbehafteten verrechnet werden. Eine Möglichkeit, fehlerhafte Ortsinformationen zu identifizieren, ist ein Bilden von Cluster aufgrund entsprechender WLAN-Informationen. Hierzu werden alle Messpakete GMP bzw. RRP des zuvor gebildeten Geo-Clusters auf ihre Ähnlichkeit bezüglich der beinhalteten WLAN-Informationen, wie z. B. RSSI-Werte, verglichen und entsprechend bewertet. Dieser Vorgang kann beispielsweise mit Methoden der WLAN-Lokalisierung mittels Fingerprinting realisiert werden, wobei empfangene Funksender mit ihrer jeweilig zugeordneten Empfangsfeldstärke (Messpaket) mit Referenzpaketen in einer Abgleichphase verglichen werden. Referenzpakete mit einer kleinen Distanz zu einem Messpaket, d. h. vielen gemeinsamen Funksendern und wenig unterschiedlichen RSSI-Werten, passen gut dem Messpaket. In der Abgleichphase kann beispielsweise die Distanzformel

Figure 00210001
verwendet werden. In Gl. (12) bedeutet acc die Distanz zwischen einem Messpaket und einem Referenzpaket und Neq eine Anzahl von in beiden Paketen vorkommenden Funksendern. Differenzen von RSSI-Werten von identischen Funksendern werden als ΔRSSIn (n = 1, ..., Neq) bezeichnet. Anstatt der Gl. (12) können auch andere Distanzformeln, die zusätzlich unterschiedliche Funksender in Messpaketen berücksichtigen, verwendet werden.If information is compiled exclusively according to geographic criteria, there is the danger that in a geo-cluster individual measurement packages GMP or RRP are present which have incorrect location information. If this is the case, it must be ensured that WLAN information (eg RSSI values) of partly correct points or measurement packets GMP or RRP are not offset with those of the faulty ones. One way to identify bad location information is to create clusters based on appropriate WLAN information. For this purpose, all measurement packages GMP or RRP of the previously formed geo-cluster on their similarity with respect to the included WLAN information, such. B. RSSI values, compared and valued accordingly. This process can be implemented, for example, using methods of WLAN localization by means of fingerprinting, with received radio transmitters being compared with their respectively associated reception field strength (measurement packet) with reference packets in a calibration phase. Reference packages with a small distance to a measurement package, ie many common radio transmitters and little different RSSI values, fit well with the measurement package. In the adjustment phase, for example, the distance formula
Figure 00210001
be used. In Eq. (12) acc denotes the distance between a measurement packet and a reference packet, and N eq a number of radio transmitters occurring in both packets. Differences of RSSI values from identical radio transmitters are referred to as ΔRSSI n (n = 1, ..., N eq ). Instead of Eqs. (12) also other distance formulas, which additionally consider different radio transmitters in measurement packages, can be used.

Die Vergleichsalgorithmen des WLAN-Fingerprintings errechnen für jeden zu vergleichenden Kandidaten eine Größe acc, welche die Ähnlichkeit zu einem bestimmten Kandidaten bzw. Referenzpaket angibt. Ähnlich wie bei der oben beschriebenen Geo-Clustermethode, können auch hier Cluster gebildet werden, nur dass hier ein Ähnlichkeitsmaß acc bzgl. der WLAN-Informationen anstatt dem geographischen Abstand in Metern als Ausschlusskriterium verwendet wird. Die Einrichtung 32 zum Auswählen der Messpakete GMPi; RRPi ist gemäß einem Ausführungsbeispiel also ausgebildet, um die Messpakete GMPi; RRPi gemäß ihren gelisteten Funksendern zugeordneter elektromagnetischer Signaleigenschaften (z. B. RSSI-Werte) auszuwählen, so dass die elektromagnetischen Signaleigenschaften (RSSI-Werte) der Funksender der ausgewählten Messpakete GMPi; RRPi in einem vordefinierten Toleranzbereich zueinander liegen. D. h. die Distanz acc zwischen zwei Kanditen-Messpaketen sollte möglichst gering sein. Entsteht durch diese Methode mehr als ein Cluster, so ist dasjenige Cluster auszuwählen, welches die meisten Einheiten bzw. Messpakete enthält. Die verbleibenden Messpakete bzw. Referenzmesspakete sind von dem nachfolgend beschriebenen Integrationsprozess auszuschließen.The comparison algorithms of the WLAN fingerprinting calculate for each candidate to be compared a size acc, which indicates the similarity to a specific candidate or reference packet. Similar to the geo-cluster method described above, clusters can also be formed here, except that a similarity measure acc regarding the WLAN information is used instead of the geographical distance in meters as an exclusion criterion. The device 32 for selecting the measurement packets GMP i ; RRP i is therefore configured according to an embodiment to the measurement packets GMP i ; Selecting RRP i according to their listed radio transmitters associated electromagnetic signal properties (eg RSSI values), so that the electromagnetic signal characteristics (RSSI values) of the radio transmitter of the selected measurement packets GMP i ; RRP i lie in a predefined tolerance range to one another. Ie. the distance acc between two Kanditen-Messpaketen should be as small as possible. If more than one cluster is created by this method, then the cluster containing the most units or measurement packages must be selected. The remaining measurement packages or reference measurement packages are to be excluded from the integration process described below.

Nachfolgend wird eine Ausführungsform der Integrationseinheit 39 beschrieben, welche aus einer zuvor durch die Einrichtung 32 ermittelten Auswahl an RRP-Objekten ein neues bzw. aktualisiertes RRP-Objekt generiert.Hereinafter, an embodiment of the integration unit 39 described which from a previously by the institution 32 determined selection of RRP objects generates a new or updated RRP object.

Wie es schematisch in 5c dargestellt ist, benötigt die Integrationseinheit 39 als Eingangsparameter eine Menge an GM-Objekten (Einzelmessungen), sowie gewisse Zusatzinformationen bezüglich der ursprünglichen Referenzpakete RRP. GM-Objekte können aus Referenzpaketen RRP generiert werden, da Referenzobjekte RRP eine Zusammenfassung von GM-Objekten mit gleichem Zeitstempel sind. Der Zeitstempel des erzeugten neuen bzw. aktualisierten Referenzpaketes RRP ist immer der Zeitstempel des „jüngsten” GM-Objekts.As it is schematic in 5c is shown requires the integration unit 39 a set of GM objects (individual measurements) as input parameters, as well as certain additional information regarding the original reference packets RRP. GM objects can be generated from reference packages RRP, since reference objects RRP are a summary of GM objects with the same time stamp. The timestamp of the generated new or updated reference packet RRP is always the timestamp of the "youngest" GM object.

Im Vergleich zu dem oben beschriebenen Ausführungsbeispiel der Integrationseinheit 39, ergeben sich bei der hier beschriebenen Ausführungsform der Integrationseinheit 39 leichte Änderungen bei der Berechnung der Größe „Weightsum” da hier keine GM-Objekte aus Roh-Messpaketen GMP, sondern aus Referenzpaketen RRP generiert werden.In comparison to the embodiment of the integration unit described above 39 , result in the embodiment described here, the integration unit 39 slight changes in the calculation of the size "Weightsum" because GM objects are not generated from raw measurement packages GMP, but from reference packages RRP.

Figure 00220001
Figure 00220001

Dabei bezeichnet MRRP die Anzahl der von der Einrichtung 32 ausgewählten Referenzmesspakete RRPi (i = 1, ..., MRRP). In Gl. (13) bezeichnet MGM(RRPi) die im ausgewählten Referenzmesspaket RRPi enthaltenen Einzelmessungen GM bezüglich unterschiedlicher Funksender. Die Einheiten für die Koordinaten (x, y, z) können beispielsweise Meter sein. Die Einheit für die Orientierungen kann beispielsweise Bogenmaß im Bereich von 0 bis 2π sein. Gl. (17) ist per Definition jedoch nur dann gültig, wenn sich sämtliche beteiligte Orientierungswerte GM.Orientationi um maximal π/2 unterscheiden. Weiterhin wird auf alle beteiligten Orientierungswerte GM.Orientationi ein fester Offset von π/2 addiert, sollte ein beteiligter Orientierungswert kleiner als π/2 sein. Dieser Offset, wird nach vollzogener Mittelwertbildung gemäß Gl. (17) vom resultierenden Ergebnis RRP.Orientation wieder subtrahiert. Die Einrichtung 36 zum Ermitteln der elektromagnetischen Referenzsignaleigenschaft RRP.RSSIMACj des Funksignals des wenigstens einen Funksenders MACj ist gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ausgebildet, um die elektromagnetische Referenzsignaleigenschaft basierend auf einer Mittelwertbildung von dem Funksender entsprechenden elektromagnetischen Signaleigenschaften der ausgewählten Referenzmesspakete zu ermitteln. Gemäß einem Ausführungsbeispiel kann die Berechnungsvorschrift dazu folgendermaßen aussehen: 0 < j < MdiffMACs (17)

Figure 00230001
Where M RRP is the number of devices 32 selected reference measurement packets RRP i (i = 1, ..., M RRP ). In Eq. (13) M GM (RRPi ) denotes the individual measurements GM relating to different radio transmitters contained in the selected reference measurement packet RRP i . The units for the coordinates (x, y, z) can be, for example, meters. The unit of orientation may, for example, be radians in the range of 0 to 2π. Eq. (17) is by definition only valid if all involved orientation values GM.Orientation i differ by a maximum of π / 2. Furthermore, a fixed offset of π / 2 is added to all the orientation values GM.orientation i involved, if an involved orientation value is smaller than π / 2. This offset, after completed averaging according to Eq. (17) subtracted from the resulting result RRP.Orientation again. The device 36 for determining the electromagnetic reference signal property RRP.RSSI MACj of the radio signal of the at least one radio transmitter MAC j is designed in accordance with an embodiment of the present invention to determine the electromagnetic reference signal property based on an averaging of the radio transmitter corresponding electromagnetic signal properties of the selected reference measurement packets. According to one embodiment, the calculation rule may be as follows: 0 <j <M diffMACs (17)
Figure 00230001

MdiffMACs bezeichnet dabei eine Anzahl von in den ausgewählten Referenzmesspaketen RRPi (i = 1, ..., MRRP) vorkommenden unterschiedlichen Funksenderkennungen, wie z. B. MAC-Adressen. MMACj bezeichnet eine Anzahl von der Funksenderkennung MACj zugeordneten Einzelmessungen GM. In anderen Worten ausgedrückt, bedeutet MMACj eine Anzahl von ausgewählten Messpaketen mit der Referenzsenderkennung MACj. MRRP bezeichnet wieder die Anzahl der ausgewählten Referenzmesspakete RRPi. Schließlich bezeichnet RRP.RSSIMACj die elektromagnetische Signaleigenschaft des erzeugten neuen Referenzmesspakets für die Funksenderkennung MACj. Die Hilfsgröße RRP.MaxNmbMMACj bezeichnet eine maximale Anzahl an potentiellen Messerfolgen für den Funksender MACj. Im Vergleich zu der weiter oben beschriebenen Ausführungsform der Integrationseinheit 39, ergeben sich vorliegend Änderungen bei der Berechnung der Größe RRP.PGSMACj. In this case, M diffMACs designates a number of different radio transmitter identifiers occurring in the selected reference measurement packets RRP i (i = 1,..., M RRP ), such as eg. B. MAC addresses. M MACj denotes a number of individual measurements GM assigned to the radio transmitter MAC j . In other words, M MACj means a number of selected measurement packets with the reference end detection MAC j . M RRP again denotes the number of selected reference measurement packets RRP i . Finally, RRP.RSSI MACj designates the electromagnetic signal property of the generated new reference measurement packet MAC j . The auxiliary variable RRP.MaxNmbM MACj denotes a maximum number of potential knife sequences for the radio transmitter MAC j . In comparison to the embodiment of the integration unit described above 39 In the present case, changes result in the calculation of the size RRP.PGS MACj .

Im einfachsten Fall werden auch hier die Werte GM.Weight für alle betreffenden Einzelmessungen GM auf 1 gesetzt, was zur Folge hat, dass eine lineare Mittelwertbildung der jeweiligen Daten durchgeführt wird. GM.Weight kann für jede relevante Größe einen anderen Wert annehmen. So erfordert beispielsweise die Berechnung des PGS-Wertes ein anderes Vorgehen, als die Berechnung des RSSI-Wertes oder der Koordinaten x, y, z. Eine mögliche Abhängigkeit dieses Wertes besteht z. B. zum Alter der Datensätze, sollten Datensätze mit unterschiedlichem Alter miteinander verrechnet werden. D. h., GM.Weight = f(GM.Timestamp).In the simplest case, the GM.Weight values for all the individual measurements GM in question are also set to 1 here, with the result that a linear averaging of the respective data is carried out. GM.Weight can accept a different value for each relevant size. For example, the calculation of the PGS value requires a different procedure than the calculation of the RSSI value or the coordinates x, y, z. A possible dependence of this value is z. For example, to the age of the records, records of different ages should be offset against each other. That is, GM.Weight = f (GM.Timestamp).

Ausgehend von den in 2 dargestellten Rohmesswerten bzw. Rohmesspaketen sind in den 7a, b Ergebnisse des erfindungsgemäßen Konzepts dargestellt, wobei eine Zielvorgabe für einen Abstand D der erzeugten Referenzpakete 8 m war. Im Vergleich zu 7a zeigt 7b ein Ergebnis, welches ausschließt, dass Messpakete mit unterschiedlichen Orientierungen (Ablaufrichtungen der Strecken) integriert wurden. Dies ist beispielsweise insbesondere bei WLAN-Lokalisierung von Bedeutung, da Signale durch eine Antennencharakteristik und durch eine Dämpfung des menschlichen Körpers im Nahfeld der Antenne eine Richtungsabhängigkeit aufweisen.Starting from the in 2 shown raw measured values or raw measuring packages are in the 7a , Results of the inventive concept shown, wherein a target for a distance D of the generated reference packets was 8 m. Compared to 7a shows 7b a result which excludes that measuring packages with different orientations (process directions of the sections) have been integrated. This is important, for example, in the case of WLAN localization, since signals have a directional dependence due to an antenna characteristic and due to an attenuation of the human body in the near field of the antenna.

Obwohl manche Aspekte der vorliegenden Erfindung im Zusammenhang mit einer Vorrichtung beschrieben wurden, versteht es sich, dass diese Aspekte auch eine Beschreibung des entsprechenden Verfahrens darstellen, so dass ein Block oder ein Bauelement der Vorrichtung 30 auch als ein entsprechender Verfahrensschritt oder als ein Merkmal eines Verfahrensschritts zu verstehen ist. Analog dazu stellen Aspekte, die im Zusammenhang mit einem oder als ein Verfahrensschritt beschrieben wurden, auch eine Beschreibung eines entsprechenden Blocks oder Details oder Merkmals einer entsprechenden Vorrichtung 30 dar.Although some aspects of the present invention have been described in the context of a device, it is to be understood that these aspects also constitute a description of the appropriate method such that a block or device of the device 30 is also to be understood as a corresponding method step or as a feature of a method step. Similarly, aspects described in connection with or as a method step also provide a description of a corresponding block or detail or feature of a corresponding device 30 represents.

Wie nach bestimmten Implementierungsanforderungen können Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung in Hardware oder in Software implementiert sein. Die Implementierung kann unter Verwendung eines digitalen Speichermediums, beispielsweise einer Floppy-Disk, einer DVD, einer Blu-Ray Disk, einer CD, eines ROM, eines PROM, eines EPROM, eines EEPROM oder Flash-Speichers, einer Festplatte oder eines anderen magnetischen oder optischen Speichers, durchgeführt werden, auf dem elektronisch lesbare Steuersignale gespeichert sind, die mit einem programmierbaren Computersystem derart zusammenwirken können oder zusammenwirken, dass das jeweilige Verfahren durchgeführt wird. Deshalb kann das digitale Speichermedium computerlesbar sein. Manche Ausführungsbeispiele gemäß der Erfindung umfassen also einen Datenträger, der elektronisch lesbare Steuersignale aufweist, die in der Lage sind, mit einem programmierbaren Computersystem derart zusammen zu wirken, dass eines der hierin beschriebenen Verfahren durchgeführt wird.As with certain implementation requirements, embodiments of the present invention may be implemented in hardware or in software. The implementation may be performed using a digital storage medium, such as a floppy disk, a DVD, a Blu-Ray disk, a CD, a ROM, a PROM, an EPROM, an EEPROM or flash memory, a hard disk or other magnetic or optical memory, are stored on the electronically readable control signals that can cooperate with a programmable computer system or cooperate such that the respective method is performed. Therefore, the digital storage medium can be computer readable. Thus, some embodiments according to the invention include a data carrier having electronically readable control signals capable of interacting with a programmable computer system to perform one of the methods described herein.

Allgemein können Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung als Computerprogrammprodukt mit einem Programmcode implementiert sein, wobei der Programmcode dahingehend wirksam ist, dass erfindungsgemäße Verfahren zur Erzeugung eines Referenzpakets durchzuführen, das Computerprogrammprodukt auf einem Computer oder Mikrocontroller abläuft. Der Programmcode kann beispielsweise auch auf einem maschinenlesbaren Träger gespeichert sein.In general, embodiments of the present invention may be implemented as a computer program product having a program code, wherein the program code is operative to perform inventive methods for generating a reference packet that executes computer program product on a computer or microcontroller. The program code can also be stored, for example, on a machine-readable carrier.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte Nicht-PatentliteraturCited non-patent literature

  • IEEE 802.11 [0002] IEEE 802.11 [0002]
  • IEEE 802.11 [0003] IEEE 802.11 [0003]

Claims (18)

Vorrichtung (30) zur Erzeugung eines einer geografischen Referenzposition zugeordneten Referenzmesspakets (RRP), welches der geografischen Referenzposition eine Referenzsenderkennung (MACj) wenigstens eines Funksenders und eine elektromagnetische Referenzsignaleigenschaft des wenigstens einen Funksenders zuordnet, der zumindest in der Nähe der geografischen Referenzposition von einem mobilen Endgerät zu einem Messzeitpunkt empfangbar ist, aus einer Mehrzahl von Messpaketen (GMPn; RRPn), wobei jedes der Messpakete eine Senderkennung und eine elektromagnetische Signaleigenschaft eines Funksenders aufweist, der an einer geografischen Position zu einem Messzeitpunkt empfangbar ist, mit folgenden Merkmalen: einer Einrichtung (32) zum Auswählen von Messpaketen aus der Mehrzahl der Messpakete (GMPn; RRPn) gemäß einem Ähnlichkeitskriterium, um ausgewählte Messpakete (GMPi; RRPi) zu erhalten; einer Einrichtung (34) zum Ermitteln von Koordinaten (RRP.x; RRP.y; RRP.z) der geografischen Referenzposition basierend auf Koordinaten von den ausgewählten Messpaketen (GMPi; RRPi) zugeordneten geografischen Positionen; einer Einrichtung (36) zum Ermitteln der der wenigstens einen Referenzsenderkennung (MACj) zugeordneten elektromagnetischen Referenzsignaleigenschaft (RRP.RSSIMACj) basierend auf der Referenzsenderkennung (MACj) zugeordneten elektromagnetischen Signaleigenschaften der ausgewählten Messpakete (GMPi; RRPi); und einer Einrichtung (38) zum Erzeugen des Referenzmesspakets (RRP) aus den ermittelten Koordinaten (RRP.x; RRP.y; RRP.z) der geografischen Referenzposition und der der wenigstens einen Referenzsenderkennung (MACj) zugeordneten elektromagnetischen Referenzsignaleigenschaft (RRP.RSSI).Contraption ( 30 ) for generating a geographic reference position associated reference measurement packet (RRP), the reference geographical reference position (MAC j ) assigns at least one radio transmitter and an electromagnetic reference signal property of the at least one radio transmitter, at least in the vicinity of the geographical reference position from a mobile terminal to a Measuring point can be received from a plurality of measuring packets (GMP n , RRP n ), each of the measuring packets having a transmitter identification and an electromagnetic signal characteristic of a radio transmitter receivable at a geographical position at a measuring time, comprising: 32 ) for selecting measurement packages from the plurality of measurement packages (GMP n ; RRP n ) according to a similarity criterion to obtain selected measurement packages (GMP i ; RRP i ); a facility ( 34 ) for determining coordinates (RRP.x; RRP.y; RRP.z) of the geographical reference position based on coordinates of the geographic positions associated with the selected measurement packages (GMP i ; RRP i ); a facility ( 36 ) for determining the electromagnetic reference signal property (RRP.RSSI MACj ) associated with the at least one reference end identifier (MAC j ) based on the reference end detection (MAC j ) of the selected measurement packets (GMP i ; RRP i ); and a facility ( 38 ) for generating the reference measurement packet (RRP) from the determined coordinates (RRP.x; RRP.y; RRP.z) of the geographical reference position and the electromagnetic reference signal property (RRP.RSSI) associated with the at least one reference end identifier (MAC j ). Vorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei die elektromagnetische Referenzsignaleigenschaft und die zugeordneten elektromagnetischen Signaleigenschaften der ausgewählten Messpakete mit einer Empfangsfeldstärke in Beziehung stehende Signaleigenschaften von Funksignalen sind.The apparatus of claim 1, wherein the reference electromagnetic signal characteristic and the associated electromagnetic signal characteristics of the selected measurement packets are signal properties of radio signals related to a reception field strength. Vorrichtung gemäß Anspruch 2, wobei die elektromagnetische Referenzsignaleigenschaft und die zugeordneten elektromagnetischen Signaleigenschaften der ausgewählten Messpakete jeweils ein RSSI-Wert, ein Empfangsleistungsspektrum oder ein Signal-zu-Rauschleistungsverhältnis ist.The apparatus of claim 2, wherein the electromagnetic reference signal property and the associated electromagnetic signal characteristics of the selected measurement packets are each an RSSI value, a received power spectrum, or a signal-to-noise power ratio. Vorrichtung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei jedem der Mehrzahl der Messpakete eine räumliche Orientierung eines mobilen Endgeräts an der dem Messpaket entsprechenden geografischen Position zugeordnet ist, und wobei die Einrichtung zum Auswählen der Gruppe von Messpaketen ausgebildet ist, um die Gruppe von Messpaketen gemäß ihren zugeordneten räumlichen Orientierungen auszuwählen, so dass die räumlichen Orientierungen in einem vordefinierten Toleranzbereich um eine vorgegebene Orientierung liegen.The apparatus of claim 1, wherein each of the plurality of measurement packets is assigned a spatial orientation of a mobile terminal at the geographic location corresponding to the measurement packet, and wherein the set of measurement package selection means is configured to group the measurement packets according to their associated one Select spatial orientations, so that the spatial orientations lie in a predefined tolerance range by a predetermined orientation. Vorrichtung gemäß Anspruch 4, wobei die räumliche Orientierung des mobilen Endgeräts durch eine räumliche Ausrichtung der Hauptkeule einer Antennenrichtcharakteristik des mobilen Endgeräts definiert ist.Apparatus according to claim 4, wherein the spatial orientation of the mobile terminal is defined by a spatial orientation of the main lobe of an antenna directivity of the mobile terminal. Vorrichtung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Mehrzahl der Messpakete (GMPn; RRPn) zeitlich aufeinanderfolgend an Positionen entlang eines Weges aufgezeichnet wurde, um Funksignale von fest positionierten Funksendern entlang des Weges zu empfangen, und wobei die Einrichtung (32) zum Auswählen der Messpakete (GMPi; RRPi) ausgebildet ist, um die Messpakete (GMPi; RRPi) gemäß ihren Messzeitpunkten auszuwählen, so dass die Messzeitpunkte der ausgewählten Messpakete (GMPi; RRPi) in einem vordefinierten Toleranzbereich zueinander liegen.Apparatus according to any one of the preceding claims, wherein the plurality of measurement packets (GMP n ; RRP n ) have been recorded in temporal succession at positions along a path to receive radio signals from fixedly positioned radio transmitters along the path, and wherein 32 ) for selecting the measurement packets (GMP i , RRP i ) is designed to select the measurement packets (GMP i , RRP i ) according to their measurement times so that the measurement times of the selected measurement packets (GMP i , RRP i ) are within a predefined tolerance range , Vorrichtung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Einrichtung (32) zum Auswählen der Messpakete (GMPi; RRPi) ausgebildet ist, um die Messpakete (GMPi; RRPi) gemäß ihren zugeordneten geografischen Positionen auszuwählen, so dass die geografischen Positionen der ausgewählten Messpakete (GMPi; RRPi) in einem vordefinierten Toleranzbereich zueinander liegen.Device according to one of the preceding claims, wherein the device ( 32 for selecting the measurement packages (GMP i , RRP i ) to select the measurement packages (GMP i , RRP i ) according to their associated geographical positions, such that the geographical positions of the selected measurement packages (GMP i , RRP i ) are predefined Tolerance range to each other. Vorrichtung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Einrichtung (32) zum Auswählen der Messpakete (GMPi; RRPi) ausgebildet ist, um die Messpakete (GMPi; RRPi) gemäß ihren zugeordneten Funksendern zugeordneter elektromagnetischer Signaleigenschaften auszuwählen, so dass die elektromagnetischen Signaleigenschaften der Funksender der ausgewählten Messpakete (GMPi; RRPi) in einem vordefinierten Toleranzbereich zueinander liegen.Device according to one of the preceding claims, wherein the device ( 32 for selecting the measurement packets (GMP i , RRP i ) to select the measurement packets (GMP i , RRP i ) according to their associated radio transmitters associated electromagnetic signal properties, so that the electromagnetic signal characteristics of the radio transmitter of the selected measurement packets (GMP i ; RRP i ) lie in a predefined tolerance range to one another. Vorrichtung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Einrichtung (34) zum Ermitteln der Koordinaten (RRP.x; RRP.y; RRP.z) der geografischen Referenzposition ausgebildet ist, um jede der Koordinaten (RRP.x; RRP.y; RRP.z) der Referenzposition basierend auf einer Mittelwertbildung der entsprechenden Koordinaten (xi; yi; zi) der den ausgewählten Messpaketen zugeordneten geografischen Positionen zu ermitteln.Device according to one of the preceding claims, wherein the device ( 34 ) for determining the coordinates (RRP.x; RRP.y; RRP.z) of the geographical reference position is formed around each of Coordinates (RRP.x; RRP.y; RRP.z) of the reference position based on an averaging of the corresponding coordinates (x i ; y i ; z i ) of the geographic positions associated with the selected measurement packages. Vorrichtung gemäß Anspruch 9, wobei die Einrichtung zum Ermitteln der Koordinaten (RRP.x; RRP.y; RRP.z) der geografischen Referenzposition ausgebildet ist, um jede der Koordinaten der Referenzposition gemäß
Figure 00280001
zu ermitteln, wobei RRP.x eine kartesische Koordinate der geografischen Referenzposition bedeutet, MGM eine Anzahl von in den ausgewählten Messpaketen (GMPi; RRPi) gelisteter Funksender bedeutet, GM.Weighti einen Gewichtungsfaktor eines i-ten ausgewählten Messpakets bedeutet, GM.xi eine der Referenzkoordinate entsprechende kartesische Koordinate der geografischen Position des i-ten ausgewählten Messpakets bedeutet, und wobei WeightSum entsprechend
Figure 00280002
berechnet wird, wobei MGM(GMPi) eine Anzahl von im i-ten ausgewählten Messpaket enthaltenen Senderkennungen und GM.Weightj einen Gewichtungsfaktor eines j-ten Funksenders des i-ten ausgewählten Messpakets bedeutet.
Apparatus according to claim 9, wherein the means for determining the coordinates (RRP.x; RRP.y; RRP.z) of the reference geographical position is adapted to reference each of the coordinates of the reference position
Figure 00280001
where RRP.x is a Cartesian coordinate of the geographical reference position, M GM is a number of radio transmitters listed in the selected measurement packets (GMP i ; RRP i ), GM.Weight i means a weighting factor of an ith selected measurement packet, GM .x i means a Cartesian coordinate corresponding to the reference coordinate of the geographical position of the ith selected measurement packet, and WeightSum correspondingly
Figure 00280002
where GMM (GMPi) means a number of transmitter identifications contained in the i-th selected measurement packet and GM.Weight j means a weighting factor of a jth radio transmitter of the ith selected measurement packet.
Vorrichtung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Einrichtung (36) zum Ermitteln der der wenigstens einen Referenzsenderkennung (MACj) zugeordneten elektromagnetischen Referenzsignaleigenschaft (RRP.RSSIMACj) ausgebildet ist, um die Referenzsignaleigenschaft (RRP.RSSIMACj) basierend auf einer Mittelwertbildung von entsprechenden, der Referenzsenderkennung (MACj) zugeordneten, elektromagnetischen Signaleigenschaften (GMMACj.RSSI) der ausgewählten Messpakete (GMPi; RRPi) zu ermitteln.Device according to one of the preceding claims, wherein the device ( 36 ) for determining the electromagnetic reference signal property (RRP.RSSI MACj ) associated with the at least one reference end detection (MAC j ), based on an averaging of corresponding electromagnetic signal characteristics associated with the reference end detection (MAC j ), the reference signal property (RRP.RSSI MACj ) (GM MACj .RSSI) of the selected measurement packets (GMP i ; RRP i ). Vorrichtung gemäß Anspruch 11, wobei die Einrichtung (36) zum Ermitteln der der wenigstens einen Referenzsenderkennung (MACj) zugeordneten elektromagnetischen Referenzsignaleigenschaft (RRP.RSSIMACj) ausgebildet ist, um die Referenzsignaleigenschaft (RRP.RSSIMACj) gemäß
Figure 00290001
zu ermitteln, wobei MMACj eine Anzahl von ausgewählten Messpaketen mit der wenigstens einen Referenzsenderkennung (MACj) bedeutet, GMMACj-i.Weight einen Gewichtungsfaktor eines i-ten ausgewählten Messpakets mit der Referenzsenderkennung (MACj) bedeutet, die entsprechende mit der Empfangsfeldstärke in Beziehung stehende Größe des i-ten ausgewählten Messpakets mit der Referenzsenderkennung (MACj) bedeutet, und wobei WeightSumMACj entsprechend
Figure 00290002
berechnet wird.
Apparatus according to claim 11, wherein the device ( 36 ) for determining the electromagnetic reference signal property (RRP.RSSI MACj ) associated with the at least one reference end identifier (MAC j ) in order to obtain the reference signal property (RRP.RSSI MACj ) in accordance with
Figure 00290001
where M MACj means a number of selected measurement packets with the at least one reference end identifier (MAC j ), GM MACj-i .Weight means a weighting factor of an ith selected measurement packet with the reference end detection (MAC j ), the corresponding one with the receive field strength means related quantity of the i th selected measurement packet with the reference end detection (MAC j ), and wherein WeightSum MACj accordingly
Figure 00290002
is calculated.
Vorrichtung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, die eine Einrichtung zum Ermitteln einer dem Referenzmesspaket (RRP) zugeordneten räumlichen Orientierung aufweist, die ausgebildet ist, um die dem Referenzmesspaket (RRP) zugeordnete räumliche Orientierung basierend auf einer Mittelwertbildung von den ausgewählten Messpaketen (GMPi; RRPi) zugeordneten räumlichen Orientierungen zu ermitteln.Apparatus according to any one of the preceding claims, comprising means for determining a spatial orientation associated with the reference measurement packet (RRP), which is arranged to provide the spatial orientation associated with the reference measurement packet (RRP) based on averaging of the selected measurement packets (GMP i ; RRP i ) to determine assigned spatial orientations. Vorrichtung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei eine Einrichtung zum Ermitteln der dem Referenzmesspaket (RRP) zugeordneten räumlichen Orientierung ausgebildet ist, um die dem Referenzmesspaket (RRP) zugeordnete räumliche Orientierung gemäß
Figure 00290003
zu ermitteln, wobei MGM eine Anzahl von in den ausgewählten Messpaketen (GMPi; RRPi) gelisteter Funksender bedeutet, GM.Weighti einen Gewichtungsfaktor eines i-ten ausgewählten Messpakets bedeutet, und GM.Orientationi eine räumliche Orientierung des i-ten ausgewählten Messpakets bedeutet.
Device according to one of the preceding claims, wherein a device for determining the spatial orientation associated with the reference measurement packet (RRP) is formed in accordance with the spatial orientation assigned to the reference measurement packet (RRP)
Figure 00290003
where GM is a number of radio transmitters listed in the selected measurement packets (GMP i ; RRP i ), GM.Weight i means a weighting factor of an i th selected measurement packet, and GM.Orientation i is a spatial orientation of the ith means selected measurement packages.
Vorrichtung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, die eine Einrichtung zum Ermitteln eines der wenigstens einen Referenzsenderkennung (MACj) des Referenzmesspakets (RRP) zugeordneten PGS-Werts (RRP.PGSMACj) aufweist, wobei die Einrichtung zum Ermitteln des PGS-Werts (RRP.PGSMACj) ausgebildet ist, diesen entsprechend (MMACj/MGMP)·100 zu wählen, wobei MMACj eine Anzahl von ausgewählten Messpaketen mit der wenigstens einen Referenzsenderkennung (MACj) und MGM eine Anzahl von in den den ausgewählten Messpaketen (GMPi; RRPi) gelisteter Funksender bedeutet.Device according to one of the preceding claims, comprising means for determining a PGS value (RRP.PGS MACj ) associated with the at least one reference end identifier (MAC j ) of the reference measurement packet (RRP), the means for determining the PGS value (RRP. PGS MACj ) is designed to select it correspondingly (M MACj / M GMP ) x 100, where M MACj comprises a number of selected measurement packets with the at least one reference end identifier (MAC j ) and M GM a number of times in the selected measurement packets (GMP i ; RRP i ) listed radio transmitter means. Vorrichtung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, die eine Einrichtung zum Ermitteln eines der wenigstens einen Referenzsenderkennung (MACj) des Referenzmesspakets (RRP) zugeordneten PGS-Werts (RRP.PGSMACj) aufweist, wobei die Einrichtung zum Ermitteln des PGS-Werts (RRP.PGSMACj) ausgebildet ist, diesen entsprechend
Figure 00300001
zu wählen, wobei MMACj eine Anzahl von ausgewählten Messpaketen mit der wenigstens einen Referenzsenderkennung (MACj) bedeutet, wobei
Figure 00300002
eine maximale Anzahl bedeutet, mit der die Referenzsenderkennung (MACj) hätte registriert werden können, und wobei RRP.PGSMACj_i einen PGS-Wert des i-ten ausgewählten Messpakets mit der wenigstens einen Referenzsenderkennung (MACj) bedeutet.
Device according to one of the preceding claims, comprising means for determining a PGS value (RRP.PGS MACj ) associated with the at least one reference end identifier (MAC j ) of the reference measurement packet (RRP), the means for determining the PGS value (RRP. PGS MACj ) is designed according to this
Figure 00300001
where M MACj means a number of selected measurement packets with the at least one reference end identifier (MAC j ), where
Figure 00300002
means a maximum number with which the reference end detection (MAC j ) could have been registered, and where RRP.PGS MACj_i means a PGS value of the ith selected measurement packet with the at least one reference end identifier (MAC j ).
Verfahren zur Erzeugung eines einer geografischen Referenzposition zugeordneten Referenzmesspakets (RRP), welches der geografischen Referenzposition eine Referenzsenderkennung (MACj) wenigstens eines Funksenders und eine elektromagnetische Referenzsignaleigenschaft des wenigstens einen Funksenders zuordnet, der zumindest in der Nähe der geografischen Referenzposition von einem mobilen Endgerät zu einem Messzeitpunkt empfangbar ist, aus einer Mehrzahl von Messpaketen (GMPn; RRPn), wobei jedes der Messpakete eine Senderkennung und eine elektromagnetische Signaleigenschaft eines Funksenders aufweist, der an einer geografischen Position zu einem Messzeitpunkt empfangbar ist, mit folgenden Schritten: Auswählen von Messpaketen aus der Mehrzahl der Messpakete (GMPn; RRPn) gemäß einem Ähnlichkeitskriterium, um ausgewählte Messpakete (GMPi; RRPi) zu erhalten; Ermitteln von Koordinaten (RRP.x; RRP.y; RRP.z) der geografischen Referenzposition basierend auf Koordinaten von den ausgewählten Messpaketen (GMPi; RRPi) zugeordneten geografischen Positionen; und Ermitteln der der wenigstens einen Referenzsenderkennung (MACj) zugeordneten elektromagnetischen Referenzsignaleigenschaft (RRP.RSSIMACj) basierend auf der Referenzsenderkennung (MACj) zugeordneten elektromagnetischen Signaleigenschaften der ausgewählten Messpakete (GMPi; RRPi); und Erzeugen des Referenzmesspakets (RRP) aus den ermittelten Koordinaten (RRP.x; RRP.y; RRP.z) der geografischen Referenzposition und der der wenigstens einen Referenzsenderkennung (MACj) zugeordneten elektromagnetischen Referenzsignaleigenschaft (RRP.RSSI).A method for generating a geographic reference position associated reference measurement packet (RRP), the reference geographical reference position (MAC j ) assigns at least one radio transmitter and an electromagnetic reference signal property of the at least one radio transmitter, at least in the vicinity of the geographical reference position from a mobile terminal to a Measuring point can be received from a plurality of measurement packets (GMP n ; RRP n ), each of the measurement packets having a transmitter identification and an electromagnetic signal property of a transmitter receivable at a geographic location at a time of measurement, comprising the steps of: selecting measurement packages the plurality of measurement packets (GMP n ; RRP n ) according to a similarity criterion to obtain selected measurement packets (GMP i ; RRP i ); Determining coordinates (RRP.x; RRP.y; RRP.z) of the geographical reference position based on coordinates of the geographic locations associated with the selected measurement packages (GMP i ; RRP i ); and determining the electromagnetic reference signal property (RRP.RSSI MACj ) associated with the at least one reference end identifier (MAC j ) based on the reference end detection (MAC j ) of the selected measurement packets (GMP i ; RRP i ) associated with that electromagnetic signal characteristics; and generating the reference measurement packet (RRP) from the determined coordinates (RRP.x; RRP.y; RRP.z) of the geographical reference position and the electromagnetic reference signal property (RRP.RSSI) associated with the at least one reference end identifier (MAC j ). Computerprogramm zur Durchführung des Verfahrens gemäß Anspruch 17, wenn das Computerprogramm auf einem Computer oder Mikrocontroller abläuft.Computer program for carrying out the method according to claim 17, when the computer program runs on a computer or microcontroller.
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