[發明專利]一種室內導航系統及其精確定位的方法

有效

• 申請號: 201410730947.8
• 申請日: 2014-12-05
• 公開（公告）號: CN104457740B
• 公開（公告）日: 2017-12-01
• 發明（設計）人: 高陽;俞亞君;范劍鋒;陳興國;吳權;羅雨樂
• 申請（專利權）人: 江蘇萬維艾斯網絡智能產業創新中心有限公司
• 主分類號: G01C21/00
• 分類號: G01C21/00
• 代理公司: 南京鐘山專利代理有限公司32252
• 代理人: 戴朝榮

技術領域

本發明涉及導航系統領域，尤其是一種用于室內導航的便攜式系統及其精確定位的方法。

背景技術

信息技術高速發展時代的到來，使得室內定位與導航技術在越來越多的應用中起著重要的作用。雖然全球衛星定位系統GPS在室外環境下定位的性能相當出色，但是不適用于室內環境。因為GPS衛星信號無法穿透太厚的墻壁，導航設備在大型建筑、地下建筑、高層樓房中會徹底找不到衛星信號而無法定位。室內定位已經成為定位技術研究和發展的焦點。

室內導航與定位技術能夠給人們的生活、工作帶來極大的便利，便攜式設備如觸摸屏、手機等，其計算能力、通信能力和底層硬件完全能夠滿足室內定位和導航的需求。目前存在的室內定位技術可分為三類：慣性導航系統，缺點在于信號存在偏移和噪聲，定位誤差大；機械波系統，利用超聲波和多邊定位技術計算用戶位置；電磁波系統，包括可見光、紅外線等。

發明內容

本發明所要解決的技術問題在于，提供一種室內導航系統及其精確定位的方法，可在室內復雜場景下實現精確導航。

為解決上述技術問題，本發明提供一種室內導航系統及其精確定位的方法，包括服務器中心、若干個無線AP、終端設備；終端設備、若干個無線AP及服務器中心之間都通過內部局域網相連；服務器中心包括WEB服務器、應用服務器及數據庫服務器，三者之間通過有線連接方式進行數據交互；終端設備包括移動終端和固定終端，移動終端包括手機設備、平板電腦或其他手持設備，固定終端包括固定觸摸屏；系統的無線WiFi組網方案包括PoE交換機、AC無線控制器、路由器、若干個無線AP；無線AP自動的將有線網絡轉換成無線網絡，AC無線控制器統一管理若干個無線AP；外部連入的Internet信號先進入PoE交換機，繼而發送至無線AP；

具體步驟如下：

(1)過濾出設備的AP區域；通過指紋庫中每個AP的強度信息，通過有限狀態機的方式，確定手機設備處于哪個AP附近；并且在不同AP之間切換的時候，保持最強AP信號的登記信息不變，直到下一個信號逐漸變強到最強的AP，即達到AP強度的比例閾值時，考慮切換設備所在的AP區間；

(2)利用該AP區間的坐標，過濾出當前位置附近特定數量的AP；

(3)過濾出可能的位置坐標；手機設備采集這些AP的強度，與指紋庫中的相關位置的AP信號進行Pearson相關系數的匹配，返回可能的坐標點；

(4)過濾出真實可能的設備坐標；對返回的坐標點進行判斷，如果坐標點與人的可能運動的方式不同，則舍棄該坐標點。

本發明的有益效果為：與現有技術相比，本發明解決了現有的室外導航技術在室內不能定位的問題，在室內復雜場景下實現精確導航，相比現有的室內定位技術誤差更小；系統基于Android操作系統平臺，實時接收無線AP發送信號，通過精確定位算法得出在建筑物內精確位置，通過坐標轉換算法，為用戶規劃導航路徑。

附圖說明

圖1是本發明的系統結構框圖。

圖2是本發明的無線WiFi組網方案。

圖3是本發明的網絡結構框圖。

圖4是本發明的室內導航中的精確定位方法的流程圖。

具體實施方式

如圖1所示，一種室內導航系統，包括服務器中心、若干個無線AP、終端設備；終端設備、若干個無線AP及服務器中心之間都通過內部局域網相連；服務器中心包括WEB服務器、應用服務器及數據庫服務器，三者之間通過有線連接方式進行數據交互；終端設備包括移動終端和固定終端，移動終端包括手機或其他手持設備，固定終端包括固定觸摸屏。

服務器端由管理員設置好用戶信息、無線設備、樓層公司等信息，手機終端或固定觸摸屏連接至服務器，可以展示或查詢各樓層或公司信息，顯示建筑三維模型，根據數據庫信息動態統計各樓層信息；也可根據各個無線AP的信號傳輸來定位移動終端用戶，由用戶設定目標位置，實施路徑規劃進行導航，若用戶到達目標位置，則導航結束，否則系統重新定位導航。

如圖2所示，無線WiFi組網方案具體包括無線AP、PoE交換機、AC無線控制器、路由器；外部連入的Internet信號先進入PoE交換機，繼而發送至無線AP。無線AP可以自動的將有線網絡轉換成無線網絡，并提供多網絡、多頻段、高穩定性、高安全性的無線路由連接。由于存在數量上百個無線AP，因此需要加入AC無線控制器來統一管理。AC無線控制器可以發現和管理AP，如AP工作狀態查看，AP統一配置，SSID與VLAN設置。