[發明專利]基于Wi-Fi和地磁場的室內定位方法

有效

• 申請號: 201410843968.0
• 申請日: 2014-12-30
• 公開（公告）號: CN104483658A
• 公開（公告）日: 2015-04-01
• 發明（設計）人: 黃步添;邢蘭濤;劉振廣;鄭博侖;鮑宗亮;王毅
• 申請（專利權）人: 杭州云象網絡技術有限公司
• 主分類號: G01S5/02
• 分類號: G01S5/02;G01S5/00
• 代理公司: 杭州天勤知識產權代理有限公司 33224
• 代理人: 胡紅娟

1.一種基于Wi-Fi和地磁場的室內定位方法，其特征在于，包括以下步驟：

(1)構建若干個建筑物的室內平面的電子地圖；

(2)獲取各個建筑物的位置特征數據，并將所有建筑物的位置特征數據組建為位置指紋庫，通過如下方法獲取各個建筑物的位置特征數據：

(2-1)在當前建筑物中設定若干參考點，獲取各個參考點的Wi-Fi信息和地磁場信息；

(2-2)根據各個參考點的Wi-Fi信息和地磁場信息確定當前建筑物的電子標簽、地磁場識別模型和Wi-Fi指紋特征，并作為當前建筑物的位置特征數據；

(3)獲取當前位置的Wi-Fi信息和地磁場信息，并根據獲取的Wi-Fi信息和地磁場信息利用所述的位置指紋庫進行定位得到相應的最終定位結果，并通過電子地圖顯示該最終定位結果。

2.如權利要求1所述的基于Wi-Fi和地磁場的室內定位方法，其特征在于，同一層中任意相鄰的兩個參考點的距離為3～5m。

3.如權利要求1所述的基于Wi-Fi和地磁場的室內定位方法，其特征在于，所述步驟(2-1)在每一個參考點處進行若干次Wi-Fi掃描和地磁場掃描以獲取相應參考點的Wi-Fi信息和地磁場信息。

4.如權利要求3所述的基于Wi-Fi和地磁場的室內定位方法，其特征在于，掃描次數為200～300次。

5.如權利要求1所述的基于Wi-Fi和地磁場的室內定位方法，其特征在于，所述步驟(2-2)以各個參考點的所有Wi-Fi信息中的MAC地址作為當前建筑物的電子標簽。

6.如權利要求1所述的基于Wi-Fi和地磁場的室內定位方法，其特征在于，每個參考點對應一個Wi-Fi指紋特征，所述步驟(2-2)中通過如下方法確定任意一個參考點的Wi-Fi指紋特征：

對當前參考點的所有Wi-Fi信息中的RSSI值進行卡爾曼濾波，以濾波結果和當前參考點的位置坐標作為當前參考點的Wi-Fi指紋特征。

7.如權利要求1～6中任意一項所述的基于Wi-Fi和地磁場的室內定位方法，其特征在于，每一個建筑物或每個建筑物中每一層對應一個地磁場識別模型，所述步驟(2-2)中通過如下方法確定當前建筑物的地磁場識別模型：

針對當前建筑物或當前建筑物中的每一層，以所有參考點的地磁場信息以及各個參考點的位置坐標作為訓練集進行機器學習，得到對應的地磁場識別模型。

8.如權利要求7所述的基于Wi-Fi和地磁場的室內定位方法，其特征在于，所述步驟(3)按照預設的采樣周期采集當前位置的Wi-Fi信息和地磁場信息，針對每次獲取采集得到的Wi-Fi信息和地磁場信息進行如下操作：

(3-1)根據位置指紋庫中各個建筑物的電子標簽和當前位置的Wi-Fi信息中的MAC地址確定當前位置所在的建筑物作為目標建筑物；

(3-2)對當前位置進行定位：

(a1)根據位置指紋庫中目標建筑物中所有參考點的Wi-Fi指紋特征和當前位置的Wi-Fi信息中的RSSI值，采用k-鄰近法進行Wi-Fi定位得到Wi-Fi定位結果；

(a2)根據當前位置的地磁場信息，利用位置指紋庫中與當前位置對應的地磁場識別模型對當前位置進行識別，得到地磁場定位結果；

當每一個建筑物對應一個地磁場識別模型，所述與當前位置對應的地磁場識別模型為目標建筑物的地磁場識別模型；

當每一個建筑物中每一層對應一個地磁場識別模型，所述與當前位置對應的地磁場識別模型為當前位置在目標建筑物中所在層的地磁場識別模型；

(3-3)比較Wi-Fi定位結果和地磁場定位結果：

(b1)若二者一致，則定位成功，從Wi-Fi定位結果和地磁場定位結果中任選一個作為當前位置的最終定位結果；

(b2)否則，當采集次數達等于n時，比較地磁定位結果：

(b2-1)若前n-1次定位得到的地磁場定位結果與本次相同，則以地磁場定位結果作為當前位置的最終定位結果；

(b2-2)否則，繼續比較Wi-Fi定位結果：

(b2-21)若前n-1次定位得到的Wi-Fi定位結果與本次相同，則以Wi-Fi定位結果作為當前位置的最終定位結果；

(b2-22)否則，定位失敗。

9.如權利要求8所述的基于Wi-Fi和地磁場的室內定位方法，其特征在于，所述的n的取值為3～10。

10.如權利要求9所述的基于Wi-Fi和地磁場的室內定位方法，其特征在于，還包括更新所述的電子地圖和位置指紋庫。