[發(fā)明專利]一種基于眾包指紋的室內(nèi)指紋地圖構建方法

有效

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• 申請日: 2016-12-26
• 公開（公告）號: CN106792465B
• 公開（公告）日: 2019-08-30
• 發(fā)明（設計）人: 王邦;葉炎珍;王忠思;劉文予
• 申請（專利權）人: 華中科技大學
• 主分類號: H04W4/00
• 分類號: H04W4/00;H04W4/02;G06F16/29
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種基于眾包指紋的室內(nèi)指紋地圖構建方法，包括柵格劃分步驟、獲得眾包指紋步驟、眾包指紋拆分步驟、眾包指紋數(shù)量判斷步驟、AP篩選步驟、直接構造柵格指紋步驟和指紋曲面擬合步驟，其特征在于：

(1)柵格劃分步驟：

建立平面直角坐標系，將平面目標區(qū)域依照其物理結構劃分為K個相互不重疊的功能區(qū)域，并將每個功能區(qū)域劃分為大小基本相等的柵格，其中,第k個功能區(qū)域劃分為J(k)個柵格，第j個柵格的柵格中心坐標記為(X_j，Y_j),j＝1,2,…,J(k)，k＝1,2,…,K；K為正整數(shù)；

(2)獲得眾包指紋步驟：

通過行走軌跡的方式采集目標區(qū)域已有的WiFi信號，采集頻率為0.5～2Hz,行走軌跡限制在目標區(qū)域中可行走區(qū)域，行走軌跡的數(shù)量應達到目標區(qū)域內(nèi)numf≥0.5個，numf為每平方米包含眾包指紋數(shù)量；每條行走軌跡近似直線且基本保持勻速行走，并記錄每條行走軌跡的起始點坐標(x_b,y_b)與終止點坐標(x_e,y_e)，該行走軌跡的指紋集合l_traj：l_traj＝<(x_b,y_b),(x_e,y_e),(f₁,f₂,…,f_T)>；

其中，行走軌跡中第t個眾包指紋f_t：T為行走軌跡中采樣的眾包指紋數(shù)量，r_t2為第t個眾包指紋中接收到第2個AP的信號強度，以下類推；N_f為第t個眾包指紋中接收到AP的數(shù)量；

對各條行走軌跡，在通過起始點坐標(x_b,y_b)和終止點坐標(x_e,y_e)的線段上，按行走軌跡中眾包指紋數(shù)量，給各眾包指紋均勻分配一個近似坐標；第k個功能區(qū)域中，第i個眾包指紋f_i的坐標記為(x_i，y_i)，i＝1,2,…I(k),I(k)為第k個功能區(qū)域中包含眾包指紋的數(shù)目；

(3)眾包指紋拆分步驟：

在同一功能區(qū)域中，計算第i個眾包指紋f_i到第j個柵格的柵格中心的歐式距離d_ij：

判斷是否d_ij≤R，是則以拆分概率p_ij將第i個眾包指紋f_i加入第j個柵格的柵格指紋支撐集GF_j中，否則，在柵格指紋支撐集GF_j中不加入第i個眾包指紋f_i，用公式表示為：GF_j＝GF_j∪{f_i}_pij,d_ij≤R，90cm≤拆分閾值R≤150cm；

(4)眾包指紋數(shù)量判斷步驟：

判斷目標區(qū)域內(nèi)是否numf≥2，是則進行步驟(5)；否則進行步驟(6)；

(5)AP篩選步驟：

對于同一功能區(qū)域每個柵格，判斷其柵格指紋支撐集中是否拆分得到的眾包指紋的數(shù)目≥Q，篩選閾值Q≥3，是則對該柵格指紋支撐集進行AP篩選，并構造柵格指紋；否則進行步驟(7)；

(6)直接構造柵格指紋步驟：

對于同一功能區(qū)域每個柵格，判斷其柵格指紋支撐集中是否存在拆分得到的眾包指紋，是則對該柵格直接構造柵格指紋；否則進行步驟(7)；

(7)指紋曲面擬合步驟：

對于該柵格指紋支撐集對應的第j個柵格，其柵格中心坐標為(X_j，Y_j)，基于其鄰近柵格指紋，針對鄰近柵格指紋包含的每個AP，采用指紋曲面擬合構造一個局部連續(xù)的無線電地圖，在該無線電地圖中計算柵格中心坐標(X_j，Y_j)處的每個AP的擬合信號強度值，并將其作為該柵格的柵格指紋；其鄰近柵格指紋為通過AP篩選步驟或直接構造柵格指紋步驟得到的鄰近柵格的柵格指紋。