[發明專利]一種混合定位方法

有效

• 申請號: 201410209161.1
• 申請日: 2014-05-16
• 公開（公告）號: CN104039008B
• 公開（公告）日: 2017-08-25
• 發明（設計）人: 劉海濤;陸小青
• 申請（專利權）人: 南京大學
• 主分類號: H04W64/00
• 分類號: H04W64/00
• 代理公司: 南京瑞弘專利商標事務所(普通合伙)32249
• 代理人: 陳建和

技術領域

本發明涉及WIFI定位領域，尤其涉及一種混合定位方法。

背景技術

隨著無線網絡的普及和應用，現在對于無線網絡的應用到處可見，目前比較常見的無線網絡是WIFI無線網絡，并且調制解調器、路由器等設備也都基本上帶有無線功能，一些商場、辦公樓、教學樓等內部都會有WIFI無線網絡的覆蓋，WIFI無線網絡的普及為室內定位提供了良好的條件。

目前在室外定位中，GPS已經提供了比較成熟的定位技術，但是對于室內定位來說，由于受到建筑物的遮擋，衛星信號無法穿透建筑物，使得GPS無法很好地對室內進行定位。這也引發了對室內定位技術的研究，其中使用無線信號來進行室內定位已經成為了一項研究熱點，并以此來彌補GPS不能對建筑內部定位的缺陷。如同GPS定位系統需要衛星作為信號發射器一樣，室內定位同樣需要具有發射信號的設備裝置，而室內定位所需要的信號發射裝置通常是比較常見的無線接入點(AP，Access Point)。

在無線室內定位技術中，使用信號強度來進行定位的技術主要分為兩類，一類是使用信號傳播特性，即信號隨著傳播距離的增加而衰減，對信道進行建模，這樣就能夠根據接收到的信號強度值來計算出接收設備和發送端之間的距離，并且在已經知道發射器位置的情況下，進一步計算來獲得接收處的具體位置，例如三邊定位技術。然而由于室內建筑結構的復雜性，又由于信號傳播具有反射、衍射等多徑效應的傳播特性以及傳播噪聲、信道之間的相互干擾等作用，使得很難構建出比較準確的信號傳播模型，因此也難以得到比較理想的定位結果。另一類是稱作位置指紋的定位技術，通過采集具體位置信號強度值作為位置指紋并且用預處理過的信號強度值來構建指紋數據庫，此技術不僅能夠很好的規避信號傳播的多徑效應而且無需對復雜信道進行建模。采用計算信號距離的方法中，通常包括快速AP匹配算法和K最鄰近算法。快速AP匹配算法速度快，資源消耗少，但是定位精度較低，當移動設備使用的是高分辨率電子地圖時，定位誤差較大。K最鄰近算法定位更加精確，但是速度較慢，需要消耗較多的資源，手機等移動設備作為典型的嵌入式系統，受到處理能力、存儲資源、電源有限等條件限制，要求運行在其上的嵌入式軟件盡量小巧，不能占用大量資源。綜上所述，不管是快速AP匹配算法還是K最鄰近算法都存在各自的缺點，現有技術中單純使用其中一種算法來進行定位的方式無法避免算法自身存在的缺點。

發明內容

本發明鑒于上述情況而作出，其目的是提供一種混合定位方法，能夠根據不同的地圖分辨率自動地選擇不同的定位方法，既能夠滿足不同的定位需求又克服了不同定位方法的缺點。

本發明提供一種混合定位方法，包括：

根據定位需求自動地選擇通過快速模式定位或者通過精準模式定位。

所述快速模式以離線方式工作，使用快速AP匹配方法進行定位。

所述精準模式以在線方式工作，通過定位服務器進行定位。

進一步地，所述根據定位需求自動地選擇通過快速模式定位或者通過精準模式定位包括：

判斷當前使用的電子地圖的分辨率，如果所述電子地圖是低分辨率地圖，選擇通過快速模式定位，如果所述電子地圖是高分辨率地圖，選擇通過精準模式定位。

進一步地，所述使用快速AP匹配方法進行定位包括：

采集一次待定位點的實時WIFI信號值數據。

根據本地保存的稀疏采樣指紋數據庫通過快速AP匹配算法計算待定位點的位置。

進一步地，在所述使用快速AP匹配方法進行定位之前還包括：

為每一個參考點分別對每個AP進行至少1次WIFI信號采集。

計算AP在參考點處的信號向量。

以所有參考點的信號向量構建所述稀疏采樣指紋數據庫。

進一步地，所述通過定位服務器進行定位包括：

采集多次待定位點的實時WIFI信號值數據。

向定位服務器發送封裝有所述實時WIFI信號值數據的定位請求。

定位服務器根據結合支持向量機的權值K最鄰近定位算法計算待定位點的位置。

定位服務器返回待定位點的位置。

進一步地，在所述通過定位服務器進行定位之前還包括：

為每一個參考點分別對每個AP進行多次WIFI信號采集。

計算AP在參考點處的信號向量。

以所有參考點的信號向量構建采樣指紋數據庫。

根據采樣指紋數據庫進行多分類器訓練。

進一步地，所述定位服務器根據結合支持向量機的權值K最鄰近定位算法計算待定位點的位置包括：