[發(fā)明專利]一種低復雜度的Wi-Fi指紋室內(nèi)定位方法

在審

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• 申請日: 2014-12-29
• 公開（公告）號: CN104540219A
• 公開（公告）日: 2015-04-22
• 發(fā)明（設計）人: 黎海濤;齊雙;王奇
• 申請（專利權(quán)）人: 北京工業(yè)大學
• 主分類號: H04W64/00
• 分類號: H04W64/00
• 代理公司: 北京思海天達知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11203
• 代理人: 沈波

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于無線定位領(lǐng)域，尤其涉及一種利用Wi-Fi信號與移動終端內(nèi)置傳感器的低復雜度室內(nèi)定位方法。

背景技術(shù)

近年來，隨著無線局域網(wǎng)的高速發(fā)展，移動用戶對位置信息實時性與準確性的需求與日俱增，基于位置的服務(LBS)及其應用受到不斷關(guān)注且具有廣闊的市場價值。現(xiàn)有LBS應用如大眾點評、微信等，它們可以根據(jù)人們所在位置進行商品和商家的推薦，以及游戲交友等。這些應用在豐富我們生活的同時，也使得用戶對于位置的精確性與實時性的要求性越來越高，其中定位的實時性與準確性是所有的基于位置的應用的關(guān)鍵之處。目前應用較多的GPS衛(wèi)星定位在高樓相當密集的城市或者室內(nèi)運行時，由于信號強度受到建筑物等的影響而大大衰減，導致定位精度受到影響甚至不能夠完成定位過程。

Wi-Fi定位技術(shù)利用移動終端從802.11無線接入點(AP)接收到的信號確定移動設備的位置，它能提高現(xiàn)有設備的利用率，在零成本下實現(xiàn)便捷高效的定位服務，成為近年來室內(nèi)定位技術(shù)研究的熱點。

Wi-Fi定位的方法中相比于信號到達時間(TOA)，信號到達角度(AOA)等定位方法，基于接收信號強度指示(RSSI)的指紋定位技術(shù)由于其對設備要求低，實現(xiàn)簡單，所以被普遍采用。Wi-Fi指紋法一般可分為兩個階段，建立指紋數(shù)據(jù)庫階段，以及實時定位階段。建立指紋數(shù)據(jù)庫階段，需要采集定位區(qū)域內(nèi)不同位置的信號強度值，并與相應的AP的MAC地址稱為一組指紋。實時定位階段，利用匹配算法遍歷指紋庫中的指紋，根據(jù)當前位置指紋與指紋庫中指紋的相似度，確定當前位置。但是由于Wi-Fi指紋法在計算位置時中需要遍歷所有指紋，導致計算復雜度較高以及定位精度較低。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是：針對在Wi-Fi指紋室內(nèi)定位系統(tǒng)中，信號時變性導致定位誤差較大的問題，提出一種低復雜度的室內(nèi)定位方法，用以減少Wi-Fi指紋室內(nèi)定位中匹配算法的計算復雜度并提高定位精度。

本發(fā)明的基本過程為：利用終端中的磁力計的值得到終端方向，并根據(jù)終端前一時刻的位置以及方向，選擇指紋庫的子集用以計算終端位置。

本發(fā)明提供的室內(nèi)定位方法如圖1，按實施階段可分為兩個部分，建立指紋數(shù)據(jù)庫階段與實時定位階段。

建立指紋數(shù)據(jù)庫階段具體步驟包括如下：

步驟(1)：首先確定遍布整個定位區(qū)域的采樣點個數(shù)N；

步驟(2)：使用具備Wi-Fi功能的終端在第m個采樣點處檢測得到k個無線接入點AP的信號強度的RSSI值，即RSSI₁,RSSI₂,...,RSSI_k，及AP的MAC地址構(gòu)成采樣點位置指紋FP，其中第m個采樣點的位置指紋?FPm=RSSI1...RSSIjM1...MjT,j∈{1,2,...k},]]>M_j表示RSSI_j對應的MAC地址；

步驟(3)：記錄第m個采樣點的坐標FP_m(x,y)，并將第m個采樣點的坐標和該采樣點的位置指紋FP_m保存到指紋數(shù)據(jù)庫中,其中(x,y)表示平面上相互垂直的橫縱坐標；