[發明專利]易于數據采集和高精度的室內定位方法

有效

• 申請號: 201710181105.5
• 申請日: 2017-03-24
• 公開（公告）號: CN106814345B
• 公開（公告）日: 2019-04-19
• 發明（設計）人: 鄭江濱;馬春燕;張通
• 申請（專利權）人: 西北工業大學
• 主分類號: G01S5/02
• 分類號: G01S5/02;H04W64/00
• 代理公司: 西北工業大學專利中心 61204
• 代理人: 劉新瓊

本發明涉及一種易于數據采集和高精度的室內定位方法，由兩個部分構成，離線信息采集階段和在線定位階段。離線階段的主要工作是：信標布設、信號指紋信息的采集與存儲。在線階段的主要工作是：定位信號采集、數據交互以及實時位置計算。在定位階段結合信號指紋圖譜與室內無線信號傳播衰減模型，大大提升了定位精度與定位速度。

技術領域

本發明涉及基于iBeacon的低功耗藍牙信標，具體涉及一種兼顧易實施性與定位精度的室內實時位置感知和定位方法。

背景技術

隨著導航系統與通信系統的緊密結合，用戶的導航定位信息產生了更大的應用價值。目前單一的定位導航服務正在向監控、管理、交通、娛樂、救援等綜合位置服務轉變。同時由于不斷提高城市化程度迫使人們經常呆在室內環境中，基于位置的服務(LocationBased Service,LBS)已經廣泛進入人們的生活，正在成為社會生活、經濟建設、國防安全領域中不可或缺的部分。

在室外環境中，衛星導航技術(GNSS)現已廣泛應用于人們的生活。而在衛星導航技術難以覆蓋的室內環境，隨著社會現代化進程的不斷發展、大型建筑的日益增多，而且人們80％以上時間段的活動處于室內環境，室內的位置服務需求正在不斷增加。物聯網、大型實體商店、大型場館服務管理、特殊人群監護等領域都需要獲得準確的室內位置信息，特別是在應對緊急情況下的突發狀況尤為重要，如在消防救援、應急疏散等特殊應用場景下的室內綜合位置服務。

目前，快速蔓延的高性能智能手機和高覆蓋率的4g/wifi網絡已經成為人們日常生活中不可或缺的部分，室內定位技術可以將用戶在大型建筑物內的實時位置在手持移動設備上展現出來，從而使用戶可以迅速獲知自己的位置；從而為信息推送、室內導航、人員疏散等基于位置的服務提供了基礎。

移動互聯網時代，室內地圖定位無處不在，只要有LBS功能的APP，就一定會用到定位導航。室內定位與導航可以深植于各類應用之中，例如出行、社交、O2O、P2P、旅游、新聞、天氣等等。典型應用場景如下：

1、商場

商場店鋪、設施一覽無余；優惠促銷信息實時展示，精準推送；商場人流大數據分析，到店分析，優化商場布局等等。

2、交通樞紐

吸煙室、母嬰室等精細化信息的快速搜索、定位和導航；檢票口/登機口快速導航；室內位置分享，快速找人/接人。

3、停車場

可基于室內定位實現停車位位置信息的記錄，從而通過室內導航，很好解決快速找回車的痛點。

另外醫院、科技館、博物館、電器城、電腦城等，都離不開室內精細化地圖定位與導航。而這也正是室內定位與導航的發展趨向。

為了解決室內定位問題，近年來國內外提出了許多基于WLAN、ZigBee、RFID(RadioFrequency Identification)等的方案。但是基于智能移動設備的室內定位系統卻始終無法同時滿足精度、成本、拓展性這幾個要點。雖然目前應用最為廣泛的是WIFI定位技術。但是它仍舊有一定的局限性，例如：功耗較高，必須使用電源持續供電才能正常運行，定位精度偏低。而低功耗藍牙可以做到幾個月、一年、甚至幾年都不用換電池。所以在考慮到成本、精度等問題之后，我們選擇使用藍牙進行定位。

一方面，精度較高的基于指紋信息的室內定位系統依賴于豐富的指紋數據庫，這就需要預先做大量耗時費力的指紋信息采集工作，并且室內環境的變化很容易使已經收集的指紋圖譜失效從而影響定位精度。另一方面，常用的基于無線信號傳播模型的的定位系統雖然避免了復雜冗長的現場采集工作，但是由于室內環境的復雜性、NLOS(Non Line ofSight)、多徑傳播等的影響，這些方法都存在著精度低，計算量過大，拓展性差等問題。

發明內容

要解決的技術問題