[發明專利]基于云端平臺系統的室內定位方法

在審

• 申請號: 201710280055.6
• 申請日: 2017-04-25
• 公開（公告）號: CN107124455A
• 公開（公告）日: 2017-09-01
• 發明（設計）人: 張長江;鄭斌;徐志平
• 申請（專利權）人: 北京大有中城科技有限公司
• 主分類號: H04L29/08
• 分類號: H04L29/08;H04W4/02;H04W4/04;H04W64/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及室內定位技術領域，特別是一種基于云端平臺系統的室內定位方法。

背景技術

位置信息在人們的日常生活中扮演著重要的作用。首先是公共安全和應急響應，在緊急情況下，每一個人都想被救援人員精確定位到，大到建筑物的位置，甚至是樓層或者房間號。其次，可以應用到手機購物、移動電子商務、個性化廣告/優惠信息。用戶會希望能夠直接獲取商店或者所需產品的位置。再次，室內定位在機場、醫院、大型商場、會展中心、大型停車場都可以有非常廣泛的應用。

最專業的定位系統是全球定位系統(Global Positioning System，GPS)，包括軍事、執法、公交調度、出租車調度、物流、策劃在內的很多行業都是全球定位系統的用戶。隨著GPS客戶端接收器體積越來越小，客戶端的精度越來越高，GPS定位功能被廣泛的用到各行各業，一些智能手機、筆記本等移動終端甚至把GPS功能作為其標配嵌入到終端。

隨著無線移動通信技術的快速發展，GPS和蜂窩網絡相結合的A-GPS(Assisted Global Positioning System)定位方式在緊急救援和各種基于位置服務(LBS，Location-Based Services)中逐漸得到了應用。但由于衛星信號容易受到各種障礙物遮擋，GPS/APGS等衛星定位技術并不適用于室內或高樓林立的場合，目前無線室內定位技術迅速發展，已成為GPS的有力補充。

發明內容

本發明需要解決的技術問題是提供一種基于WIFI信號的室內移動終端定位方法。

為解決上述的技術問題，本發明的基于云端平臺系統的室內定位方法，包括以下步驟，

步驟S101：訓練階段，建立一個坐標點與云端AP信號強度向量的映射關系，從而建立一個指紋數據庫；

步驟S102：定位階段，根據匹配算法，將接收到的AP的RSSI向量與指紋數據庫中的值進行匹配，找到一個合適的值返回坐標。

進一步的，步驟S101中通過腳本采集不同位置的信號并發送到服務器。

更進一步的，腳本在每個位置上每隔4-6S采集一次數據，總共采集80-120此數據，并將數據上傳到服務器上；采集后，對每個指紋特征采用AP的RSSI均值建立指紋數據庫。

進一步的，所述步驟S102中匹配算法是將余弦相似性和NN算法相結合。

更進一步的，所述余弦相似性是通過測量兩個向量內積空間的夾角的余弦值來判定兩個向量之間的相似程度；余弦值越接近1，其夾角越接近0，表示兩個向量越相似。

采用上述方法后，在通過RSSI測距的實踐中，由于室內環境部署復雜，信號干擾大，通過這種方法得到的結果經常偏差較大，本發明采用結合基于指紋數據庫及余弦相似性的定位算法具有很好的準確性。

附圖說明

下面結合附圖和具體實施方式對本發明作進一步詳細的說明。

圖1為本發明基于云端平臺系統的室內定位方法的示意圖。

圖2為本發明兩向量余弦相似性的示意圖。

具體實施方式

如圖1所示，本發明的基于云端平臺系統的室內定位方法，包括以下步驟，

步驟S101：訓練階段，建立一個坐標點與云端AP信號強度向量的映射關系，從而建立一個指紋數據庫。步驟S101中通過腳本采集不同位置的信號并發送到服務器。腳本在每個位置上每隔4-6S采集一次數據，總共采集80-120此數據，并將數據上傳到服務器上；采集后，對每個指紋特征采用AP的RSSI均值建立指紋數據庫。本實施方式中通過腳本在每個位置上每隔5s采集一次數據，總共采集100次數據，并將數據上傳到服務器上。采集后，我們對每個指紋特征采用云端AP的RSSI均值如式(1)：

即對同一個云端AP采集的多次數據取平均值，以此建立指紋數據庫。

步驟S102：定位階段，根據匹配算法，將接收到的AP的RSSI向量與指紋數據庫中的值進行匹配，找到一個合適的值返回坐標。所述步驟S102中匹配算法是將余弦相似性和NN算法相結合。

如圖2所示，兩個向量間的余弦值可以根據歐幾里得點積和量級公式推導得式(2)：

A·B＝||A||||B||COS(θ)(2)

由式(2)以及理論，我們可以得出相似度式(3)：