基于移动设备的特定区域人口消费水平感知系统和方法

摘要

本发明提供了一种基于移动设备感知特定区域人口潜在消费水平的系统和方法，包括移动设备价格数据库，用于存储移动设备的唯一标识和该移动设备的价值之间的对应关系；移动设备标识传感器，用于检测移动设备的唯一标识，并将该移动设备的唯一标识上传给实时查询服务器；实时查询服务器，接收来自一个或多个移动设备标识传感器的标识信息，实时地从移动设备价格数据库中查询每一个移动设备的唯一标识所对应的价值信息，生成与每一个移动设备相对应的、反映该移动设备价值的数据，从而形成人口消费水平分布数据集，并对所述人口消费水平分布数据集进行处理，得到人口消费水平结果数据。本发明通过无线传感器网络识别被普遍使用的移动设备的唯一标识，通过数据库查询获得移动设备的价值，以此来统计人口消费水平，不依赖于人力，更加客观，实时性高。

说明书

技术领域

本发明涉及无线传感器领域，具体涉及一种基于移动设备获取用户信息的方法和系 统。

背景技术

对特定区域的人口的消费水平进行统计和分析有助于了解该区域的经济发展状况以 及人口结构构成情况。对于人流集散地，例如机场、车站、商场、购物中心等，进行流 动人口的消费水平的统计和分析，可以帮助管理者在拓展商机、市场营销、管理经营方 面做出更佳的决策。

传统的统计人口消费水平的方法主要是依靠人工统计，通过工作人员手持计数器在 门口对经过人群的消费水平做出评估并计数，或者通过工作人员下发市场调查问卷进行 抽样调查的方式进行统计，或者借助于相关部门例如财政部门、税务部门的薪资、税收 数据来获得，或者通过消费市场的消费数据来获得。这些方法普遍存在依赖于人力、不 够客观、时效性差的缺点。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于移动设备感知特定区域人口消费水平的系统和方 法，通过普遍被使用的移动设备的价格来分析得出特定区域内人口消费水平。该方法将 无线通信技术应用于消费水平的评估，无需人工，根据该区域内人口正在使用中的移动 设备的价格，能够得出客观反映当前的、实时的人口消费水平的数据。

一方面，本发明提供一种基于移动设备感知特定区域人口消费水平的系统，包括： 移动设备价格数据库，用于存储移动设备的唯一标识和该移动设备的价格之间的对应关 系；移动设备标识传感器，用于检测移动设备的唯一标识，并将该移动设备的唯一标识 上传给实时查询服务器；实时查询服务器，接收来自一个或多个移动设备标识传感器的 标识信息，实时地从移动设备价格数据库中查询每一个移动设备的唯一标识所对应的价 格信息，生成与每一个移动设备相对应的、反映该移动设备价格的数据，从而形成人口 消费水平分布数据集，并对该人口消费水平分布数据集进行处理，得到人口消费水平结 果数据；区域人口消费水平数据库，用于存储实时查询服务器生成的结果数据；以及查 询单元，该查询单元使用户可以随时读取区域人口消费水平数据库，调用人口消费水平 结果数据。

其中，所述移动设备价格数据库是通过国际电气与电子工程师学会(IEEE)公布的 相关数据建立框架，并通过市场实地调研加以细化充实形成的，该移动设备价格数据库 设置于云端，定期更新；所述移动设备的唯一标识包括但不限于移动设备wifi网卡的MAC 地址；所述移动设备标识传感器可以为多个，按照一定规律部署于特定区域。所述查询 单元可以是查询应用程序编程接口(API)。

另一方面，本发明提供一种基于移动设备感知特定区域人口消费水平的方法，该方 法包括以下步骤：建立存储移动设备的唯一标识和该移动设备的价格之间的对应关系的 移动设备价格数据库；通过移动设备标识传感器采集特定区域、特定时段的人口随身携 带的移动设备的唯一标识，并将该移动设备的唯一标识上传给实时查询服务器；实时查 询服务器接收来自一个或多个移动设备标识传感器的标识信息，实时地从移动设备价格 数据库中查询每一个移动设备的唯一标识所对应的价格信息，生成与每一个移动设备相 对应的、反映该移动设备价格的数据，从而形成人口消费水平分布数据集，对人口消费 水平分布数据集进行加权平均等处理，得到该区域、该时段人口消费水平结果数据；将 实时查询服务器生成的结果数据存储于区域人口消费水平数据库；通过查询单元读取区 域人口消费水平数据库，调用人口消费水平结果数据。

其中，所述建立移动设备价格数据库的步骤还包括：通过国际电气与电子工程师学 会(IEEE)公布的相关数据建立数据库框架，通过市场实地调研细化充实该框架，将该 移动设备价格数据库设置于云端，定期更新。

本发明通过特定地区特定时间所有移动设备价格平均水平这一代理变量，间接实现 测量该区域该时间人口潜在消费水平这一目标变量，隐含假设条件是该代理变量与目标 变量存在正相关。发明者通过在国内多个城市问卷调查发现，人们的日常消费习惯(用 月均消费额测度)与其所使用的移动设备档次(用购买价格测度)存在显著正相关，证 明这一假设条件成立。虽然存在高收入者使用低端手机的少数情况，但进一步研究发现， 此类人士日常消费意愿与其收入不成正比(异常节省)，从实际消费潜力这一研究对象 来看，把他们归入低消费群体并无错误；反之亦然。

附图说明

图1是本发明的系统框图。

图2是移动设备价格数据库的建立与维护框图。

图3是移动设备标识传感器的组成结构框图。

图4是实时查询服务器的组成结构框图。

图5是本发明的基于移动设备感知特定区域人口消费水平的方法流程图。

具体实施方式

下面结合附图详细说明本发明的构思。

如图1所示，本发明的基于移动设备感知特定区域人口消费水平的系统包括移动设 备标识传感器1，实时查询服务器2，移动设备价格数据库3，区域人口消费水平数据库 4以及查询单元5。

其中，移动设备价格数据库3用于存储移动设备和其价格之间的对应关系。移动设 备使用其具有的唯一标识来区分，该唯一标识指的是能够将该移动设备与其他移动设备 相区别的、仅属于该移动设备的、全球唯一的标识，其可以是该移动设备的硬件地址，

例如wifi网卡的MAC地址，也可以是移动设备在3G、蓝牙等移动网络中的地址。如图 2所示，移动设备价格数据库3对于移动设备的价格的获取主要通过以下途径：(1)通 过程序自动读取国际电气与电子工程师学会(IEEE)公布的最新厂商数据，并自动获取 IEEE公布的移动设备的价格信息；(2)通过人工手动添加以及更新最新厂商数据，并 利用人工市场调研获取移动设备的价格信息。可以通过第(1)种途径建立数据库的数据 框架，利用第(2)种途径对数据进行细化，由此得到一个移动设备的唯一标识与该移动 设备的发售价格或市场平均价格之间对应关系的数据库。移动设备价格数据库3可以是 独立的计算实体，也可以是运行于一计算机中的模块，或者包括分布在多台计算机中的 模块组。该数据库可以位于服务器中，优选地，将该数据库部署于云端，并提供查询接 口。该数据库需要由软件或人力定期更新维护，保持更新与准确性。

移动设备标识传感器1用于检测移动设备的唯一标识，并将该移动设备的唯一标识 上传给实时查询服务器2。优选地，移动设备标识传感器1的组成模块如图3所示。该传 感器1包括底层无线数据抓取模块，无效数据过滤模块，重复数据过滤模块，编码、加 密、压缩模块，和缓冲、上传模块。移动设备标识传感器1优选通过基于Linux的嵌入 式电路实现，底层无线数据抓取模块通过对802.11设备的kernel层操纵，实时捕获被检 测对象的随身移动设备的唯一标识，并通过无效数据过滤模块和重复数据过滤模块过滤 出有效的唯一标识，通过编码、加密、压缩模块对移动设备的唯一标识进行编码、加密 和压缩，通过缓冲、上传模块将含有唯一标识的数据上传给实时查询服务器，以进行下 一步处理。在应用中，该传感器可以是独立的物理传感器实体，也可以是已有设备中的 一个功能模块，例如当传感器用开捕获移动设备的wifi网卡的MAC地址时，该传感器 可以实现为路由器中的一个功能模块。该移动设备标识传感器1可以固定于场所中的一 个位置，也可以是移动着的，例如车载或手持；可以独立布置，也可以依附于其他物体。 该传感器对于移动设备的唯一标识的捕获，可以通过wifi信号，也可以通过蓝牙信号或 3G等移动通信信号。

实时查询服务器2接收来自一个或多个移动设备标识传感器的标识信息，实时地从 移动设备价格数据库3中查询每一个移动设备的唯一标识所对应的价格信息，生成与每 一个移动设备相对应的、反映该移动设备价格的数据，从而形成人口消费水平分布数据 集，并对该人口消费水平分布数据集进行处理，得到人口消费水平结果数据。优选地， 实时查询服务器2的组成结构如图4所示，包括传感器数据接收模块，解压缩、解密、 解码模块，区域数据去重模块，价格信息查询模块，和查询结果处理与存储模块。传感 器数据接收模块实时接收来自特定区域、特定时段的一个或多个移动设备标识传感器上 报的数据；解压缩、解密、解码模块接收到的数据进行解压缩、解密、解码操作；区域 数据去重模块对重复采集的标识信息进行去重处理；由价格信息查询模块实时地从移动 设备价格数据库3中查询每一个移动设备唯一标识对应的价格信息。当一个标识对应于 多个不同的价格信息时，例如由于采集时间或地域的不同使同一个移动设备对应多个发 售价格的情况，由查询结果处理与存储模块利用统计方法对结果进行过滤、分类、验证， 得到估价结果，生成与每一个移动设备相对应的、反映该移动设备价格的数据，从而形 成人口消费水平分布数据集，对人口消费水平分布数据集进行加权平均等处理，得到该 区域、该时段人口消费水平结果数据。查询结果处理与存储模块将得到的结果数据存储 于区域人口消费水平数据库4。将多枚移动设备标识传感器按照一定规律部署在特定地 区，可以分析出地理人口消费水平分布截面和时间序列数据。实时查询服务器2可以是 独立的计算实体，也可以是运行于一计算机中的模块，或者包括分布在多台计算机中的 模块组。实时查询服务器2优选地采用Linux服务器，通过php等服务器端编程实现。

区域人口消费水平数据库4用来存放实时查询服务器2生成的结果数据和人口消费 水平分布截面和时间序列数据。区域人口消费水平数据库4可以是独立的计算实体，也 可以是运行于一计算机中的模块，或者包括分布在多台计算机中的模块组。区域人口消 费水平数据库4优选地通过关系型数据库，例如Oracle，Microsoft SQL Server，MySQL 等，或者非关系型数据库，例如Hadoop，HBase，Cassandra等实现。

查询单元5使用户可以随时读取区域人口消费水平数据库4，调用实时查询服务器2 生成的人口消费水平结果数据。查询单元5可以为查询应用程序编程接口(API)，优选 地通过php等服务器端编程，以RESTful接口规范实现。用户通过程序读取区域人口消 费水平数据库4。

上述的实时查询服务器2、移动设备价格数据库3、区域人口消费水平数据库4、查 询单元5可以分别存在于不同的物理服务器上，也可以合并工作于同一台物理服务器上， 具体取决于应用的规模和具体需要。

图5示出了本发明的基于移动设备感知特定区域人口消费水平的方法的流程图，参 考图5，该方法包括以下步骤：

通过国际电信机构的相关数据和市场实际调查得到的实际数据建立反映移动设备的 唯一标识，例如硬件位址，即设备wifi网卡的MAC地址，与其发售价格或市场平均价 格之间对应关系的移动设备价格数据库，将该数据库部署于云端并提供查询接口；

通过移动设备标识传感器捕捉特定区域无线信号，从无线信号中采集特定区域、特 定时段的人口或流动人口随身携带的移动设备的唯一标识，例如移动设备的硬件地址， 并将移动设备的唯一标识发送给实时查询服务器；

实时查询服务器过滤、存储和分析所接收到的移动设备唯一标识，得到有效的移动 设备唯一标识集；

根据移动设备的唯一标识集，实时查询服务器实时查询移动设备价格数据库，得到 与每一个移动设备的唯一标识对应的价格信息，从而形成人口消费水平数据集；

实时查询服务器对得到的人口消费水平数据集进行加权、平均等处理，得到该区域、 该时段人口消费水平结果数据；

可选地，实时查询服务器将得到的人口消费水平结果数据存储于区域人口消费水平 数据库，数据使用者通过查询单元，例如查询API访问区域人口消费水平数据库，实时 获取特定区域人口消费水平数据。

其中实时查询服务器对得到的人口消费水平数据集进行加权、平均等处理时，可以 以到场频率和停留时长为权重对区域移动设备价格进行加权平均以改善评估准确性，并 实现对该区域固定人口、流动人口加以区分估计。

在一个具体的实施例中，在某街区的不同位置部署了多枚移动设备标识传感器，每 枚传感器都能实时捕捉附近30米半径内所有移动设备的wifi握手信号，并对这些信号进 行过滤、去重、编码、加密、压缩、缓冲，上传至部署于该街区的实时查询服务器。在 该实施例中，传感器A位于该街区的超市门口，传感器B位于超市附近的饭店门口。超 市和饭店相距不到50米。传感器A捕获特定时段出入超市以及在超市附近的移动设备的 信号，传感器B捕获特定时段出入饭店以及在饭店附近的移动设备的信号，一个居住于 超市和饭店中间的居民的手机信号同时被传感器A和B捕捉到。传感器A和B分别对 捕获到的wifi握手信号进行过滤、去重等处理，分别得到各自捕获的移动设备的MAC 地址集：{地址1，地址2，地址3，地址4，地址5}{地址4，地址6，地址7，地址8}。 传感器A和B分别将自己捕获到的移动设备地址集信息进行编码、加密、压缩、缓冲， 上传到该街区的实时查询服务器，实时查询服务器对接收到的传感器A和B的数据在该 查询服务器进行汇总去重，得到移动设备地址集{地址1，地址2，地址3，地址4，地址 5，地址6，地址7，地址8}。然后由该查询服务器将得到的移动设备地址集发送到云端 的移动设备价格数据库，请求查询移动设备价格数据库。移动设备价格数据库收到实时 查询服务器的请求以及地址集信息，将与地址集中的地址对应的移动设备1-8的价格信 息发送给实时查询服务器。实时查询服务器获得该街区该时段内所有传感器覆盖范围内 出现过的每一个移动设备的价格信息后，通过加权、平均，得到该街区该时段内的人口 消费水平数据，并将该数据存入云端的区域人口消费水平数据库。某商业管理咨询公司 通过查询API，从云端的区域人口消费水平数据库了解该街区人口消费水平数据，为其 客户商业选址提供客观、准确地参考信息。

以上显示和描述了本发明的基本构思和主要特征，以及本发明的有益效果。本领域 的技术人员应该了解，本发明不受上述具体实施方式的限制，上述实施方式中描述的只 是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和实质的前提下，本发明还会有各种变化， 这些变化都落入本发明要求保护的范围内。例如：1)还可以通过以其他思路来分析移动 设备的信号，如记录和分析设备的出现与移动规律来推断其主人的身份、职业等，间接 估计人口消费能力；2)还可以通过移动设备的GSM/3G/4G、蓝牙等模块之标识、而非 wifi网卡MAC地址来实现上述分析；3)也可以对本发明中提到的方法加以完善。所有 这些，仅仅是在本发明提出的思想和方法基础上的发展和改进，均在本发明要求保护的 范畴之内。