CN1759631B - 用媒体访问控制地址估算网络客户机位置的方法和设备 - Google Patents
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Abstract
提供估算网络客户机位置的设备和方法。在一实施例中,本发明包括所述网络客户机与局域网(LAN)建立通信,局域网包括多个各自有一全球唯一媒体访问控制(MAC)地址的基础结构节点。网络客户机用所述多个网络节点中的至少一个的媒体访问控制地址或所述网络客户机的媒体访问控制地址估算其位置。
Description
发明背景
发明领域
揭示的主题涉及估算与局域网(LAN)通信的网络客户机的物理位置。
相关技术描述
目前,如果网络客户机设备的用户想使用网络客户机的位置专有特征,他们通常根据外源判定设备位置,然后将该信息输入设备。所述外源可以是,例如,访问全球定位系统(GPS)的设备或纸质地图。该过程通常涉及多个设备,时常被认为是麻烦不方便的。
将访问全球定位系统(GPS)的设备与网络客户机集成是可能的。然而,添加全球定位系统设备通常昂贵且只作检测网络客户机位置这么一个用途。另外,全球定位系统主要是户外定位系统,室内工作得不好,而室内是时常使用网络客户机的场所。而且,即使使用全球定位系统,为求得一种可靠的人体尺度的室内定位,须使用增广技术。因此,需要一种方便而又不昂贵的用来判定网络客户机的物理位置的改进的系统或技术。
附图简述
附图以示例而非限制方式说明本发明的实施例,附图中相同标号指类似元件,其中:
图1是说明在其中可使用本发明的各种实施例的示例局域网(LAN)的环境的框图。
图2是说明在其中可使用本发明的各种实施例的示例网络客户机体系结构的框图。
图3是说明根据本发明的一实施例的位置估算的流程图。
图4是说明根据本发明的一特别实施例的位置估算的流程图。
图5是说明根据本发明的另一特别实施例的位置估算的流程图。
图6是说明根据本发明的再一特别实施例的位置估算的流程图。
具体实施方式
局域网环境
现参考图1描述能在其中实现本发明各实施例的一示例局域网(LAN)。图1示出的局域网100包括三个局域网段102a-c。每个局域网段是分别用局域网交换机106a-c工作的转换局域网。各局域网段102不必是转换局域网,但能使用诸如以太网之类的共享带宽协议。转换局域网段能使用任一局域网协议,例如交换式以太网(在此情况下局域网交换机106是以太网交换机)。局域网段102由路由器108链接。在一实施例中,路由器108将局域网链接到外网。在此情况下,路由器108也是局域网100的默认路由器。
每个局域网段102能由网络客户机112a-h用来访问局域网100。一些网络客户机(诸如网络客户机112c和112h)可以是用有线连接(如插入网络分接点的分接点电缆)访问局域网100的台式计算机。网络客户机112f是笔记本个人电脑(膝上电脑),也用有线连接访问局域网100。其它网络客户机,如网络客户机112a、112b、112d和112g,是用无线接口访问局域网100的移动网络客户机。局域网100包括许多无线接入点,如接入点104。例如,使用无线协议,如Supplement to 802.11-1999(802.11-1999的增补)、Wireless LANMAC and PHY specifications:Higher speed Physical Layer(PHY)extensionin the 2.4GHz band(无限LAN MAC和PHY规范:2.4GHz频带中更快速度的物理层(PHY)扩展、IEEE标准802.11b-1999(下文称802.11b)、蓝牙特别兴趣组(SIG)1.0版规范(下文称蓝牙)或类似协议,移动网络客户机112a能通过接入点104访问局域网100。每个局域网段102也可有一耦合的服务器110a-c以提供各种服务器相关功能,如服务文件、应用、web页和其它资源。在其它实施例中,一服务器,如服务器110a,可向整个局域网100提供全部服务器业务而使得服务器110b和110c能够省略。
局域网100的数个组件提供客户机、服务器和其它网络间的访问和通信。这些组件有时称为基础结构节点。例如,在图1中,接入点104和所有其它接入点、局域网交换机106a-c和路由器108是基础结构节点。局域网100可包括其它基础结构节点。而且,局域网100可用来连接其它网络外围设备,如打印机、扫描仪、备份设备和其它此类设备。局域网100只是作为一个例子给出。其它局域网不必有多个段、交换机甚至路由器。而且,不是所有局域网段102都需要服务器110。
示例网络客户机
现参考图2描述示例网络客户机112(如图1的网络客户机112a)使用本发明的实施例估算其位置。图2所示网络客户机112是笔记本个人电脑,这只是网络客户机112的一可能的体系结构。网络客户机112也可是台式计算机、个人数字助理(PDA)、如打印机之类的网络外围设备或任一其它网络设备。
网络客户机112具有连接存储器206(A-C)、显示器212和处理器202的存储器控制器集线器204。在一些移动个人电脑体系结构中,存储器控制器集线器204有时称为Northbridge(北桥),因为它提供主机处理器202和计算机系统的其余设备之间的桥接。处理器是常用于移动式个人电脑中的高性能笔记本中央处理单元(CPU)。存储器系统206(A-C)包括移动个人电脑使用的任一存储媒介。例如,存储器206A是静态随机存取存储器(SRAM),存储器206B是动态随机存取存储器(DRAM),存储器206C是只读存储器(ROM)。显示器212是液晶显示(LCD)显示器或其它合适的显示技术。显示器212通过高速图形总线208和图形控制器210(如加速图形端口(AGP)总线)连接到存储器控制器集线器204。
在一实施例中,输入输出(I/O)控制器集线器214(在一些体系结构中亦称为Southbridge(南桥))通过点对点连接205连接存储器控制器集线器204。在其它体系结构中,共享总线链接它们。输入输出控制器集线器214控制大容量存储器220(如硬盘)、CD/DVD驱动器216、通用串行总线(USB)222和外围组件互连(PCI)总线224的工作。外围组件互连总线224用来连接通信设备226,如调制解调器和/或无线收发信机,与移动个人电脑。
而且,外围组件互连总线224用来连接网络接口卡(NIC)228,如以太网卡或802.11卡,至移动个人电脑。网络接口卡228可用有线连接或者无线连接访问局域网(如图1的局域网100)。网络接口卡228,如802.11卡,其上烧有唯一媒体访问控制(MAC)地址。如果网络接口卡228是以太网卡,媒体访问控制地址可称为以太网地址,和一些其它媒体访问控制地址规格一样,是全球唯一的六字节号。
位置估算
现参考图3描述用来估算网络客户机112的位置的过程的一实施例。在块302,网络客户机112与局域网100建立连接。该连接是使用合适局域网协议的有线连接或无线连接。例如,有线连接使用以太网协议,而无线连接使用如802.11b之类的无线协议。在块304,网络客户机112用媒体访问控制地址估算其地址。媒体访问控制地址是烧在网络客户机112使用的网络接口卡228之上的媒体访问控制地址、网络客户机112使用的或可访问的接入点104的媒体访问控制地址、局域网100使用的路由器108(如默认路由器)的媒体访问控制地址或任一其它基础结构节点的媒体访问控制地址。
现参考图4描述块304的一特别实现。在该实施例中,网络客户机112是无线地访问局域网100的移动网络客户机,如用图1的无线接入点104访问局域网100的网络客户机112a。无线接入点104有全球唯一的媒体访问控制地址,有时称为用于802.11b局域网的BSSID,无线接入点104用它提供对移动客户机的访问。
在块402,网络客户机112访问无线接入点104的媒体访问控制地址。通常,在建立连接时,无线接入点104的媒体访问控制地址已被传至网络客户机112。而且,无线接入点还广播含有其媒体访问控制地址的信号。网络客户机通过接听该信号访问其媒体访问控制地址。
在块404,网络客户机112查询联系接入点104的物理位置与接入点104的媒体访问控制地址的数据库。这样的数据库可以多种方法生成并存储于许多位置,如服务器110a-c中的一个、局域网100上的另一节点或可经路由器108访问的局域网100外的中央数据库。此类数据库存储局域网100的全部或大多数基础结构节点(如接入点)的媒体访问控制地址。接入点104的媒体访问控制地址由数据库与位置相关联。所述位置包括接入点104的坐标(即纬度、经度、海拨高度)及接入点104的通信范围。
在块406,网络客户机112用接入点104的位置和范围估算其位置。在一实施例中,网络客户机112近似其位置为接入点104的范围覆盖区域中的某处。在其它实施例中,网络客户机112用其它信息对该估算进行改进。
现参考图5描述块304的另一特别实施例。在该实施例中,网络客户机112是无线地访问局域网100的移动网络客户机(如用图1的无线接入点104访问局域网100的网络客户机112a),也可是用有线连接访问局域网100的固定或移动网络客户机,诸如图1的网络客户机112c和112f。
在块502,网络客户机112访问路由器108的媒体访问控制地址。这是通过向路由器108询问其媒体访问控制地址或当与局域网100建立连接时标明路由器108的媒体访问控制地址而完成的。路由器媒体访问控制地址在局域网100上可自由访问且有各种网络客户机112访问它的方法。
在块504,网络客户机112查询联系路由器108的物理位置与路由器108的媒体访问控制地址的数据库。这样的数据库可以是上面参考图4描述的同一数据库,或类似数据库。路由器108的媒体访问控制地址由数据库与位置相关联。所述位置包括路由器108的坐标(即纬度、经度、海拨高度)及路由器108的覆盖区域。该位置包括其它信息,如路由器108所服务的大楼的一楼层(或数层)。
在块506,网络客户机112用路由器108的位置和服务区域估算其地址。在一实施例中,网络客户机112近似其位置为路由器108的服务区域中的某处。在其它实施例中,网络客户机112用其它信息对该估算进行改进。
现参考图6描述块304的另一特别实现。在该实施例中,网络客户机112是无线地访问局域网100的移动网络客户机,如用图1的无线接入点104访问局域网100的网络客户机112a,也可是用有线连接访问局域网100的固定或移动网络客户机,诸如图1的网络客户机112c和112f。
在块602,网络客户机112访问其网络接口卡(如图2的网络接口卡228)的媒体访问控制地址。由于网络客户机112具有对网络接口卡228的访问,它可方便地检索所述媒体访问控制地址。
在块604,网络客户机112查询联系网络接口卡228的媒体访问控制地址与局域网交换机(如图1的局域网交换机106a)的交换机端口的数据库。该数据库由局域网交换机106a用来跟踪使用局域网100或局域网段102a的各种设备。在一实施例中,该数据库是一交换机端口号表。当设备(如网络客户机112或服务器110)连接到经转换局域网100时,用来连接设备的交换机端口在表中与设备的媒体访问控制地址(即由设备用来对接局域网100的网络接口卡的媒体访问控制地址)相关。
在块606,网络客户机112查询联系从块604的查询返回的交换机端口(即用来连接网络设备112和局域网交换机106a的交换机端口)与所述交换机端口位置的数据库。该数据库可以是上面参考图4描述的同一数据库,或类似数据库。交换机端口号由数据库与位置相关联。所述位置包括连接到交换机端口的网络分接点的坐标(即纬度、经度、海拨高度)。该位置包括其它信息,如网络分接点所在的大楼的楼层。
在块608,网络客户机112用网络分接点的位置估算其地址。在一实施例中,网络客户机112近似其位置为网络分接点的近距离中的某处,因为分接电缆通常长度较短。在其它实施例中,网络客户机112用其它信息对该估算进行改进。
通用事项
在上述描述中,为说明目的,给出许多特别细节。然而,应理解的是,可以不用所述特别细节实现本发明的实施例。在其它实例中,为不影响对本描述的理解,未详细示出众所周知的电路、结构和技术。
本发明的实施例包括各种过程。所述过程由诸如硬件组件之类的单元或多个单元实现或在机器可执行指令中得到实施(这用来使用所述指令编程的一或更多处理器实现所述过程)。或者,由硬件和软件的组合实现所述过程。如此处所用,实现过程的单元是一或多个处理器、ASIC、诸如微控制器之类的控制器或能实现所述过程的任一其它模块。
本发明的实施例可作为包括存有指令(用来对计算机或其它电子设备编程以根据本发明的一或更多实施例实现过程)的机器可读媒介的计算机程序产品提供。计算机可读媒介包括但不限于软盘、光盘、压缩盘只读存储器(CD-ROM)、磁光盘、只读存储器(ROM)、随机存取存储器(RAM)、可擦写可编程只读存储器(EPROM)、电可擦写可编程只读存储器(EEPROM)、磁卡或光卡、闪存或适于存储指令的其它类型的媒介/机器可读媒介。而且,本发明的实施例也可作为计算机程序产品下载,其中,程序从远程计算机传送到请求计算机,方法是:经通信链路(如调制解调器或网络连接)用载波或其它传播媒介承载的数据信号。
尽管本发明是以数个实施例的形式描述的,本领域技术人员认识到,本发明不限于描述的实施例,可以在所附权利要求的精神和范围内进行修改和变动地实现本发明。本说明因此应视为说明性的而非限制性的。
Claims (15)
1.一种用于网络客户机的方法,包括:
在网络客户机与局域网LAN之间建立通信,所述局域网包括多个基础结构节点,所述多个基础结构节点的每一个有一全球唯一媒体访问控制MAC地址;
在建立网络客户机与LAN之间的连接时,使所述MAC地址与所述网络客户机相关,其中所述MAC地址经与多个实体相关的无线接入点提供,所述多个实体包括数据库、网络接口卡NIC、有线接入点、路由器以及节点中的一个或多个,其中无线接入点广播信号,所述信号具有与无线接入点相关的MAC地址;
通过从与所述网络客户机相耦合的无线接入点接收所述信号来检测与无线接入点相关的MAC地址;及
经过检测与无线接入点相关的MAC地址,估算所述网络客户机的位置,其中所述位置是经无线接入点的坐标或通信范围估算的,其中所述坐标包括所述网络客户机相对于所述无线接入点的纬度、经度、海拔高度中的一个或多个,以及其中所述通信范围包括被所述网络客户机可访问的所述无线接入点所覆盖的区域,其中所述MAC地址还包括被所述网络客户机访问的NIC上烧录的MAC地址,被所述网络客户机访问或对所述网络客户机访问的接入点MAC地址、被所述LAN访问的路由器MAC地址、以及其它基础结构节点的MAC地址中的任何一个。
2.如权利要求1所述的方法,其特点在于还包括,查询数据库以发现与含有所述无线接入点的位置和通信范围的与所述无线接入点的媒体访问控制地址相关的记录,其中所述查询步骤在所述检测步骤后以及所述估算步骤之前。
3.如权利要求1所述的方法,其特点在于,所述网络客户机包括移动网络客户机,包含膝上电脑、笔记本个人电脑和个人数字助理PDA、台式电脑、和网络外围设备中的一个或多个。
4.如权利要求1所述的方法,其特点在于还包括,查询数据库以发现含有所述路由器服务区域的位置和范围的与所述路由器的媒体访问控制地址相关的记录,其中所述查询步骤在所述检测步骤后以及所述估算步骤之前。
5.如权利要求1所述的方法,其特点在于还包括,查询局域网交换机以标识与所述网络客户机对应的MAC地址相关的端口,并查询数据库以发现含有连接到所述端口的网络分接点位置的与所述标识端口相关的记录,其中所述查询步骤在所述检测步骤后以及所述估算步骤之前。
6.一种用于网络客户机的系统,包含:
与局域网LAN通信的网络客户机,所述LAN具有多个基础结构节点,所述多个基础结构节点的每一个具有一全球唯一媒体访问控制MAC地址;
所述MAC地址在建立网络客户机与LAN之间的连接时能够与所述网络客户机相关,其中所述MAC地址经与多个实体相关的无线接入点提供,所述多个实体包括数据库、网络接口卡NIC、有线接入点、路由器以及节点中的一个或多个,其中无线接入点广播信号,所述信号具有与无线接入点相关的MAC地址;以及
通过从与所述网络客户机相耦合的无线接入点接收所述信号来检测与无线接入点相关的MAC地址;和经检测与无线接入点相关的MAC地址,估算所述网络客户机位置的单元,其中所述位置是经无线接入点的坐标或通信范围估算的,其中所述坐标包括所述网络客户机相对于所述无线接入点的纬度、经度、海拔高度中的一个或多个,以及其中所述通信范围包括被所述网络客户机可访问的所述无线接入点所覆盖的区域,其中所述MAC地址还包括被所述网络客户机访问的NIC上烧录的MAC地址,被所述网络客户机访问或对所述网络客户机访问的接入点MAC地址、被所述LAN访问的路由器MAC地址、以及其它基础结构节点的MAC地址中的任何一个。
7.如权利要求6的系统,其特点在于,所述单元还查询数据库以发现含有所述无线接入点的位置和通信范围的与所述无线接入点的媒体访问控制地址相关的记录。
8.如权利要求6的系统,其特点在于,所述网络客户机包括移动网络客户机,包含膝上电脑、笔记本个人电脑和个人数字助理(PDA)、台式电脑、和网络外围设备中的一个。
9.如权利要求6的系统,其特点在于,所述单元还查询数据库以发现含有所述路由器服务区域的位置和范围的与所述路由器的媒体访问控制地址相关的记录。
10.如权利要求6的系统,其特点在于,所述单元还查询局域网交换机以标识与所述网络客户机的媒体访问控制地址相关的端口,并查询数据库以发现含有连接到所述端口的网络分接点位置的与所述标识端口相关的记录。
11.如权利要求6的系统,其特点在于,所述网络接口卡包含以太网卡,而所述局域网包含以太网。
12.一种用于网络客户机的装置,其特征在于包括:
在网络客户机与局域网LAN之间建立通信的装置,所述局域网包括多个基础结构节点,所述多个基础结构节点的每一个具有一全球唯一媒体访问控制MAC地址;
在建立网络客户机与LAN之间的连接时,使所述MAC地址与所述网络客户机相关的装置,其中所述MAC地址经与多个实体相关的无线接入点提供,所述多个实体包括数据库、网络接口卡NIC、有线接入点、路由器以及节点中的一个或多个,其中无线接入点广播信号,所述信号具有与无线接入点相关的MAC地址;
通过从与所述网络客户机相耦合的无线接入点接收所述信号来检测与无线接入点相关的MAC地址的装置;以及
经过检测与无线接入点相关的MAC地址,估算所述网络客户机的位置的装置,其中所述位置是经无线接入点的坐标或通信范围估算的,其中所述坐标包括所述网络客户机相对于所述无线接入点的纬度、经度、海拔高度中的一个或多个,以及其中所述通信范围包括被所述网络客户机可访问的所述无线接入点所覆盖的区域,其中所述MAC地址还包括被所述网络客户机访问的NIC上烧录的MAC地址,被所述网络客户机访问或对所述网络客户机访问的接入点MAC地址、被所述LAN访问的路由器MAC地址、以及其它基础结构节点的MAC地址中的任何一个。
13.如权利要求12的装置,其特点在于还包括,查询数据库以发现含有所述无线接入点的位置和通信范围的与所述无线接入点的媒体访问控制地址相关的记录的装置。
14.如权利要求12的装置,其特点在于还包括,查询数据库以发现含有所述路由器服务区域的位置和范围的与所述路由器的媒体访问控制地址相关的记录的装置。
15.如权利要求14的装置,其特点在于还包括,查询局域网交换机以标识与所述网络客户机的MAC地址相关的端口,并查询数据库以发现含有连接到所述端口的网络分接点位置的与所述标识端口相关的记录的装置。
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