[發明專利]基于RSS指紋室內定位系統的接入點和定標點部署方法

有效

• 申請號: 201610139976.6
• 申請日: 2016-03-11
• 公開（公告）號: CN105792230B
• 公開（公告）日: 2019-11-01
• 發明（設計）人: 張哲慧;馬寅桐;韓雨桐;田曉華;王新兵
• 申請（專利權）人: 上海交通大學
• 主分類號: H04W16/20
• 分類號: H04W16/20;H04W64/00
• 代理公司: 上海漢聲知識產權代理有限公司 31236
• 代理人: 郭國中

本發明提供了一種基于RSS指紋室內定位系統的接入點和定標點部署方法，包括：根據在定位場所測量的信息，得到衡量AP部署策略指標的參數；利用模擬退火算法得到最優的AP部署方案；在所有候選定標點位置進行指紋采集；系統通過采集得到的指紋，利用聚類算法求出最優的定標點位置。本發明一方面優化AP部署策略，從而提高了定位準確度，一方面通過優化定標點部署，減少了指紋采集的需求量，節約人力物力消耗。

技術領域

本發明涉及通信、導航定位技術領域，具體是一種基于RSS指紋室內定位系統的接入點和定標點部署方法。

背景技術

經過十多年的研究和發展，位置服務已經逐漸滲透到現實生活中。從社交和娛樂，到提高生產效率和實現目標，它們在生活中有著眾多應用。比如，在大型的室內環境，如機場、圖書館或購物中心，位置信息可以提高這些機構的服務質量和游客的體驗。傳統上，位置相關的應用限于室外環境，大多采用全球定位系統(GPS)。然而由于室內環境的復雜性，用于GPS的方法是無效的。這些困難和挑戰也使研究者越來越多地投入到室內定位技術的研究中去。

在室內定位中，基于接收信號強度(RSS)指紋的方法是非常流行的。該方法首先對需要室內定位服務的現場進行調查。其中，不同地標的每個接入點(AP)獲得的接收信號強度(RSS)被上傳到一個定位服務器。通過整合上載的RSS指紋，服務器可以建立與指紋相關聯的地標數據庫。這個過程被定義為訓練或離線階段。當用戶想要進行室內定位時，向服務器發送信息，服務器搜索數據庫并估計出用戶的當前位置。這個過程通常稱為位置估計或聯機階段。早期的系統如Radar基于信號空間的最近鄰居(NNSS)技術，也即計算接收到的RSS和在數據庫中的RSS的歐幾里德距離。之后如荷魯斯系統利用概率技術估計用戶的位置，其中關于信號的強度分布是從數據庫導出的。最近設計室內定位系統的趨勢是利用眾包模式進行數據訓練和協作位置估算，利用的是智能手機中的傳感器得到的信息。

對于Wi-Fi指紋定位而言，雖然無線網絡接入點已被廣泛部署在公共室內空間，覆蓋范圍仍是一個重要問題。隨著基于位置的服務日益普及，如果AP的部署能同時把覆蓋范圍和定位考慮在內，尤其是對新構造的公共建筑，可以達到一石二鳥的效果。對室內定位來說，AP的部署是綜合考慮室內環境、定位精度要求的，所以目前室內環境中的AP部署，對大部分情況下的室內定位技術產生了很大影響，導致定位的精度比較差。在 前人的工作中，關于最優的AP部署方案已經有了一定的研究。X.Bai等人在IEEE INFOCOM,2008發表的“Deploying fourconnectivity and full-coverage wireless sensor networks”中提出了一種基于不斷進化的金剛石圖案的AP部署方案，提出了足夠覆蓋區域的接入點的最小數目。

雖然AP的覆蓋問題已經被很好地研究，但是仍不清楚AP覆蓋范圍是否能夠保證最佳。

發明內容

針對現有技術中的缺陷，本發明的目的是提供一種基于RSS指紋室內定位系統的接入點和/或定標點的部署方法。

根據本發明提供的一種基于RSS指紋室內定位系統的接入點和定標點部署方法，包括如下步驟：

步驟1：根據測量到的定位場所信號，得到衡量AP部署策略指標的參數；

步驟2：根據所述衡量AP部署策略指標的參數，利用模擬退火算法得到最優的AP部署方案。

優選地，所述步驟1包括如下步驟：

步驟1.1：在候選AP部署點上擺放AP，并測量候選定標點的RSS指紋；

步驟1.2：根據候選定標點的RSS指紋，得到不同候選AP部署點所對應的特征復向量作為衡量AP部署策略指標的參數；其中，特征復向量由Z_i表示，計算方法為：