[發明專利]一種基于群智感知的WLAN傳播模型定位方法

有效

• 申請號: 201611181972.0
• 申請日: 2016-12-20
• 公開（公告）號: CN106707232B
• 公開（公告）日: 2019-02-15
• 發明（設計）人: 孫永亮;何宇;楊洋;朱曉梅;李義豐
• 申請（專利權）人: 南京工業大學
• 主分類號: G01S5/02
• 分類號: G01S5/02;H04W64/00
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 許方

本發明公開了一種基于群智感知的WLAN傳播模型定位方法，該方法根據預先在群智點采集數據建立由優化的傳播模型參數和位置信息組成的數據表，用戶通過掃描群智點處的標簽可獲得數據表中優化的傳播模型參數，進行三邊定位。同時，群智數據還用于估計用戶與群智點之間的距離，該距離可作為限制條件修正三邊定位的結果，大幅度提高定位精度。本發明與現有技術相比，僅利用從少數群智點處采集的數據，即可實現較高精度的定位。

技術領域

本發明屬于室內定位技術領域，特別涉及了一種基于群智感知的WLAN傳播模型定位方法。

背景技術

隨著移動設備的不斷發展和普及，人們對基于位置的服務的需求增長迅速。由于衛星定位和蜂窩網絡定位在室內環境下性能受限，因此人們利用無線局域網(WirelessLocal Area Network,WLAN)、紅外線、超聲波等技術開發出了不同的室內定位系統。其中基于WLAN的定位系統因為WLAN已經廣泛布置在室內環境和其終端設備廣泛普及而備受青睞。目前，人們已經提出多種利用WLAN定位方法，如位置指紋、傳播模型(Propagation Model,PM)、到達時間(Time of Arrival,TOA)、到達時間差(Time Difference of Arrival,TDOA)、到達角(Angle of Arrival,AOA)等。

與TOA、TDOA和AOA相比，位置指紋法由于其不需要額外的硬件設備和在非視距環境性能好等特點成為人們研究的熱點。但是位置指紋法的缺點是需要采集接收信號強度(Received Signal Strength,RSS)樣本和其位置信息建立一個叫射頻地圖的數據庫。在線定位時，終端設備實時測量的RSS樣本與射頻地圖中的RSS樣本匹配計算定位坐標，或利用離線訓練的非線性函數計算定位坐標。一般由專業人員在離線階段完成射頻地圖的建立，該過程通常耗時費力，因此該缺點也限制了位置指紋法的廣泛應用。另一種傳播模型法雖然不需要建立射頻地圖，但該方法需要利用傳播模型估計用戶與WLAN接入點之間的距離，因此其性能通常很難令人滿意。

近年來，人們提出了基于群智感知的射頻地圖建立方法。群智感知是利用普通用戶也叫群智參與者的移動設備作為感知單元，通過移動互聯網進行有意識或無意識的協作，實現感知任務分發與感知數據的收集處理，以完成大規模的、復雜的感知任務。因此，與傳統的射頻地圖建立方法相比，以群智感知的方式建立射頻地圖的優勢在于利用大量群智用戶共同協作完成專業人員需要較長時間才能完成的、龐大的RSS數據采集任務。但是，這種方法的問題是，仍然需要采集大量的RSS樣本。

發明內容

為了解決上述背景技術提出的技術問題，本發明旨在提供一種基于群智感知的WLAN傳播模型定位方法，僅利用從少數群智點處采集的數據，即可實現較高精度的定位。

為了實現上述技術目的，本發明的技術方案為：

一種基于群智感知的WLAN傳播模型定位方法，包括以下步驟：

(1)選擇WLAN傳播模型，并確定模型中的優化參數；

(2)在室內待定位區域建立位置坐標系，在該區域內選擇若干群智點，在各群智點處設置攜帶該群智點位置坐標的標簽；

(3)在各群智點處利用終端設備來測量來自多個接入點的RSS數據，將各群智點處測量到的RSS數據與群智點的位置坐標上傳給定位服務器；

(4)定位服務器根據接收到的群智數據來優化WLAN傳播模型參數，將各群智點對應的模型優化參數的平均值以及各群智點的位置坐標生成數據表，存儲于定位服務器中；

(5)用戶走到某群智點j處時，掃描標簽獲取該群智點的位置坐標，并在定位服務器中查詢步驟(4)生成的數據表，獲取該群智點對應的模型優化參數的平均值；