[發(fā)明專利]一種實(shí)體定位方法與系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410439676.0
• 申請日: 2014-09-01
• 公開（公告）號: CN104202726B
• 公開（公告）日: 2017-08-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 郭得科;謝俊杰;劉忠;周曉磊;滕曉強(qiáng);羅來龍;趙亞威
• 申請（專利權(quán)）人: 中國人民解放軍國防科學(xué)技術(shù)大學(xué)
• 主分類號: H04W4/04
• 分類號: H04W4/04
• 代理公司: 北京風(fēng)雅頌專利代理有限公司11403
• 代理人: 李弘

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及無線通信領(lǐng)域，特別地，涉及一種室內(nèi)環(huán)境中實(shí)體定位方法與系統(tǒng)。

背景技術(shù)

隨著無線和移動終端設(shè)備的普及，位置信息在許多移動應(yīng)用中扮演著重要的角色。在一些結(jié)構(gòu)復(fù)雜的公共建筑物內(nèi)，如大型超市及購物中心、大型辦公及教學(xué)場所、機(jī)場大廳、圖書館、博物館等，人們需要確定自己在室內(nèi)的位置，規(guī)劃去往目的地的路徑，以及找到自己所需要的物品。但是長期以來受技術(shù)、資金、法律等諸多條件的限制，在大型公共建筑物中的室內(nèi)定位與導(dǎo)航問題卻一直沒有得到妥善解決。近年來，智能終端、移動通信、無線網(wǎng)絡(luò)等技術(shù)的快速發(fā)展和普及，促使人們對現(xiàn)有的定位與導(dǎo)航服務(wù)提出了更高更細(xì)化的要求,為用戶提供便捷的室內(nèi)定位導(dǎo)航服務(wù)成為當(dāng)前基于位置服務(wù)的重要需求。

室內(nèi)定位是指在室內(nèi)環(huán)境中位置定位，主要采用無線通訊、基站定位、慣導(dǎo)定位等多種技術(shù)集成形成一套室內(nèi)位置定位體系，從而實(shí)現(xiàn)人員、物體等在室內(nèi)空間中的位置監(jiān)控。目前一些國際知名公司如谷歌、諾基亞、蘋果、高通、百度等公司都陸續(xù)開發(fā)了基于室內(nèi)定位的導(dǎo)航服務(wù)，利用室內(nèi)導(dǎo)航的強(qiáng)大功能，幫助人們在大型購物中心、飛機(jī)場、火車站、大型辦公樓內(nèi)進(jìn)行位置服務(wù)。谷歌在10年前就開始在戰(zhàn)略上確立了這樣的方向；現(xiàn)在已經(jīng)成為其核心公司戰(zhàn)略。谷歌除了通過全球定位系統(tǒng)、Wi-Fi信號、手機(jī)基站等綜合信息進(jìn)行分析，完成定位。還鼓勵用戶上傳建筑平面圖，采用眾包的方式完善服務(wù)。高通情景感知平臺采用藍(lán)牙定位技術(shù)，能夠讓商家綜合考慮顧客的包括位置、活動、時間、興趣等信息，構(gòu)建營銷系統(tǒng)，比如查看顧客入店軌跡、推送促銷活動、折扣等。

與此同時，許多應(yīng)用服務(wù)，如谷歌地圖等對室內(nèi)位置服務(wù)的質(zhì)量要求越來越高。而現(xiàn)有的基于室內(nèi)定位的服務(wù)都是注重以人為定位中心。在現(xiàn)實(shí)中，用戶更關(guān)心如何找到自己感興趣的實(shí)體，而不是他們個人的位置。現(xiàn)在，大部分的在自組織環(huán)境下的實(shí)體沒有配備通信模塊或射頻識別標(biāo)簽。這些實(shí)體既不具備可被識別的信號特征，也難以主動推送自己的語義與位置信息，因此難以被識別和發(fā)現(xiàn)。另一方面，實(shí)體涉及到豐富的高層語義信息，是實(shí)現(xiàn)進(jìn)一步的智能化基于位置服務(wù)的基礎(chǔ)。更重要的是，在室內(nèi)空間中找到實(shí)體的用戶的需求正在增加。一些商業(yè)產(chǎn)品使用特定的設(shè)備，例如思科移動服務(wù)引擎或低功耗藍(lán)牙設(shè)備，能夠在給定的范圍內(nèi)推送實(shí)體的信息。但是這些系統(tǒng)依賴于勞動密集型的預(yù)先勘測；因此，它們在系統(tǒng)的可擴(kuò)展性和動態(tài)信息下受到限制。

早期的室內(nèi)定位技術(shù)主要是通過部署特殊的硬件設(shè)備實(shí)現(xiàn)的，比如紅外線設(shè)備，聲波設(shè)備，視覺設(shè)備，無線射頻發(fā)射器及探測裝置等。這類方法借助位置已知的定位信號源，被定位終端接收來自每個定位信號源的信號并運(yùn)用特定的測距方法來測量相互間的距離，最終通過三邊甚至多邊定位方法來確定對象的空間位置。盡管這些方法取得了較好的室內(nèi)定位效果，然而由于其依賴于價格昂貴的特定硬件設(shè)備，極大的增加了定位的成本開銷，而且部署難度過大，從而缺乏現(xiàn)實(shí)的可行性。近年來，日益增長的應(yīng)用需求促使室內(nèi)定位技術(shù)迅速發(fā)展。內(nèi)置多種傳感器且具備無線數(shù)據(jù)通信能力的智能終端設(shè)備的大量涌現(xiàn)，為室內(nèi)定位技術(shù)提供了新的契機(jī)。然而，基于內(nèi)置的多種傳感器的定位技術(shù)會有高累積誤差，嚴(yán)重影響定位精度；雖然在一定程度上可以通過室內(nèi)的地標(biāo)進(jìn)行校準(zhǔn)，但是室內(nèi)地標(biāo)數(shù)量有限，不能夠提供足夠多的地標(biāo)導(dǎo)致校準(zhǔn)效果較差；另一方面，設(shè)備的多樣性決定了其內(nèi)置傳感器的多樣性，定位精度取決于傳感器的質(zhì)量，而傳感器的質(zhì)量參差不齊則導(dǎo)致了定位精度較差。

針對現(xiàn)有技術(shù)中使用多種傳感器產(chǎn)生的高累積誤差的問題，目前尚未有有效的解決方案。

發(fā)明內(nèi)容

針對現(xiàn)有技術(shù)中使用多種傳感器產(chǎn)生的高累積誤差的問題，本發(fā)明的目的在于提出一種實(shí)體定位方法，能夠提高定位精度、并降低定位過程中產(chǎn)生的累積誤差。

基于上述目的，本發(fā)明提供的技術(shù)方案如下：

根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供了一種實(shí)體定位方法。

根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例提供的實(shí)體定位方法包括：識別實(shí)體并獲取實(shí)體的高層語義信息，實(shí)體的高層語義信息包括實(shí)體在空間容器內(nèi)的位置與范圍信息；獲取運(yùn)動過程中的運(yùn)動路徑信息，并根據(jù)運(yùn)動路徑信息與實(shí)體的高層語義信息計(jì)算運(yùn)動者的位置信息；根據(jù)的高層語義信息以及運(yùn)動者的位置信息，重新計(jì)算并校正實(shí)體的位置信息與運(yùn)動者位置信息的誤差；通過校正后的運(yùn)動者位置信息與實(shí)體的高層語義信息，更新實(shí)體-屬性-位置數(shù)據(jù)集，實(shí)體-屬性-位置數(shù)據(jù)集包括實(shí)體高層語義信息、實(shí)體屬性信息；根據(jù)更新后的實(shí)體-屬性-位置數(shù)據(jù)集，進(jìn)一步修正運(yùn)動者位置和實(shí)體的位置。