[發明專利]一種基于逆向同步感知的wifi無線定位方法及系統

有效

• 申請號: 201510065667.4
• 申請日: 2015-02-09
• 公開（公告）號: CN104640073B
• 公開（公告）日: 2018-07-24
• 發明（設計）人: 朱嘉鋼;邱愛昆;張濤;蘇海波
• 申請（專利權）人: 江南大學
• 主分類號: H04W4/021
• 分類號: H04W4/021;H04W4/33;H04W64/00
• 代理公司: 無錫盛陽專利商標事務所(普通合伙) 32227
• 代理人: 顧吉云

1.一種基于逆向同步感知的wifi無線定位方法，其特征在于，其采用逆向同步感知的定位方式，包括訓練和定位兩個步驟，所述訓練步驟完成后執行所述定位步驟，所述訓練步驟，其包括以下步驟：

（1）進行訓練用數據的采集；

（2）在同步控制器內建立各個感知器信號強度值與移動終端所在的區域號、網格行號、網格列號關系的回歸模型或分類模型；

所述定位步驟，其包括以下步驟：

（1）開啟進入定位范圍的被定位的移動終端的wifi信號源；

（2）被定位的移動終端向同步控制器發送請求定位的無線信號；

（3）同步控制器同時向各個wifi信號感知器發出開始感知命令，接收各個wifi信號感知器所感知的所述移動終端的信號強度值并使用回歸模型或分類模型進行數據處理，若使用回歸模型，則將每個所述移動終端的信號強度值代入回歸模型f_回歸，得到區域號i、網格行號j、網格列號k，達到定位目的；若使用分類模型，則將每個所述移動終端的信號強度值依次代入所述的一組分類模型f_分類，得到class _i,j,k是否為1，即得到所述被定位移動終端是否屬于區域i、網格行j、列k的定位信息；

（4）同步控制器將所述被定位移動終端所在的區域號i、網格行號j、網格列號k發送給所述被定位的所述移動終端，完成定位；所述訓練步驟只需執行一次，所述訓練步驟完成后，所述定位步驟可根據需要執行任意次；訓練步驟（1）中進行訓練用數據的采集包括以下步驟：

（1.1）建立定位網格：將定位范圍劃分成若干個矩形定位區域，并對矩形定位區域編號；將每個矩形定位區域進一步分割為多個正方形網格，并對網格按所在行列編號；

（1.2）設置定位設備：在每個定位區域的每個頂點設置wifi信號感知器，在整個定位范圍內設置一個同步控制器，同步控制器與每個所述wifi信號感知器之間通信連接，并設置wifi信號源發射強度有差異的移動終端若干；

（1.3）采集能夠反映定位區域的各頂點與網格位置之間距離關系的wifi的信號數據：選擇第1個矩形定位區域；打開每一臺移動終端的wifi信號源，將其放入此矩形定位區域的第1行第1列的網格，同步控制器向wifi信號感知器發出開始感知的命令，記錄下從wifi信號感知器感知到的每一臺移動終端的的wifi信號強度值；再將所述移動終端放入所述矩形定位區域的第1行第2列的網格中心，同步控制器再向wifi信號感知器發出開始感知的命令，再記錄下從wifi信號感知器感知到的每一臺移動終端的的wifi信號強度值；如此重復，直至將所有定位區域的所有網格的wifi信號強度值數據收集完畢，記錄存檔；訓練步驟（2）中在同步控制器內建立各個感知器信號強度值與移動終端所在的區域號、網格行號、網格列號關系的回歸模型或分類模型包括以下步驟：

（2.1）構造訓練樣本：反映各個感知器信號強度值與移動終端所在的區域號、網格行號、網格列號之間的關系利用回歸方法建立或分類方法建立；回歸方法包括以下步驟：每一訓練樣本均由輸入向量和輸出向量組成，假設某一所述移動終端處于第i定位區域的第j行第k列網格，而此位置下各wifi信號感知器所感知到的wifi信號強度值分別為wifi₁、wifi₂、…、wifi_n，則對應于該所述移動終端和該所述網格的訓練樣本由wifi₁、wifi₂、…、wifi_n、i、j、k構成，其中wifi₁、wifi₂、…、wifi_n構成此訓練樣本的輸入向量部分，i、j、k構成此訓練樣本的輸出向量部分，如果總網格數為m，用于采集訓練樣本數據的移動終端數為l，則訓練樣本總數為m×l；

（2.2）訓練并建立回歸模型或分類模型：利用機器學習方法，用所述訓練樣本對回歸模型或分類模型進行訓練，得到模型參數，存入知識庫；對于回歸模型，由回歸模型參數可以得到[ i、j、k ]=f_回歸(wifi₁、wifi₂、…、wifi_n)的函數關系；對于分類模型，由分類模型參數可以得到一組class _i,j,k =f_分類(wifi₁、wifi₂、…、wifi_n)的函數關系；將定位范圍劃分成若干個長寬為8至10米的矩形定位區域，將每個所述矩形定位區域進一步分割為多個邊長為1米的正方形網格，收集網格的wifi信號強度值數據時移動終端放入所述正方形網格中心。