[發(fā)明專利]一種位置指紋定位系統(tǒng)及方法

在審

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• 申請日: 2017-07-26
• 公開（公告）號: CN107277776A
• 公開（公告）日: 2017-10-20
• 發(fā)明（設計）人: 楊建偉
• 申請（專利權）人: 楊建偉
• 主分類號: H04W4/02
• 分類號: H04W4/02;G01S5/02;G06F17/30
• 代理公司: 北京遠智匯知識產權代理有限公司11659
• 代理人: 徐鵬飛

技術領域

本發(fā)明涉及定位技術領域，尤其涉及一種位置指紋定位系統(tǒng)及方法。

背景技術

隨著無線局域網技術的飛速發(fā)展和無線局域網絡在全世界范圍內的廣泛部署，一種基于無線局域網絡覆蓋的位置定位技術成為室內環(huán)境下位置服務研究的熱點。基于無線局域網絡的位置服務具有實現簡單、覆蓋范圍廣、應用可集成度高等特點，并能實現較高的定位精度。使用無線局域網進行位置定位技術包括很多種方法，其中主要有最強基站法，信號到達的時間定位、信號達到的角度定位、信號到達的時間差定位和信號強度測量法。基于信號強度的室內定位又包括傳輸損耗法和指紋定位法，傳輸損耗法因為WLAN空中信號的穿墻等原因而產生的多徑效應使得定位精度存在問題；指紋定位法則可以直接利用現有的WLAN無線環(huán)境，不需要改變硬件設備來進行時間同步和角度測量，就可以實現定位，因此環(huán)境適應性強，成本較低，所以它已經成為國內外通信行業(yè)研究的熱點。但現有的指紋定位法中參與DCM運算的采樣點數量較多，計算工作量較大，無法實現較高的定位精度。

發(fā)明內容

本發(fā)明的目的在于通過一種位置指紋定位系統(tǒng)及方法，來解決以上背景技術部分提到的問題。

為達此目的，本發(fā)明采用以下技術方案：

一種位置指紋定位系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括環(huán)境特征描述模塊、位置指紋數據庫構建模塊及位置估計模塊；所述環(huán)境特征描述模塊用于對定位空間內的環(huán)境特征進行抽象和形式化描述；所述位置指紋數據庫構建模塊用于使用定位環(huán)境中各個AP接入點的RSSI序列描述定位環(huán)境中的位置信息，并匯集這些RSSI序列構成位置指紋數據庫；所述位置估計模塊用于使用用戶實時測量的RSSI值與位置指紋數據庫中位置指紋進行匹配，選取相似度最佳的位置作為估計位置。

特別地，所述位置指紋數據庫構建模塊具體用于在定位環(huán)境中部署AP、確定釆樣點位置,使得每個釆樣點都能接收到無線AP發(fā)射的信號，建立一個位置指紋數據庫，在每個采樣點放置信號接收裝置，部署人員在定位環(huán)境中遍歷所有位置，同時在每個參考位置收集來自不同AP接入點的RSSI值，將各個AP的UUID地址、RSSI值和參考點的位置信息組成一個相關聯的一組數據保存在位置指紋數據庫中。

特別地，所述位置估計模塊還用于定位用戶所在定位區(qū)域，實時采集所有AP接入點的RSSI值，并將其與位置指紋庫中的信息進行匹配,將實測數據與預存數據進行匹配分析，從而估計待測終端的位置。

特別地，所述位置估計模塊進一步用于維護從選定的地點自不同的接入點接收到的信號強度所組成的位置指紋數據庫，根據定位階段信號強度的測量結果，將它同指紋數據庫中的記錄有最佳匹配的幾個坐標的平均值，作為待測點的位置估計。

基于上述定位系統(tǒng)，本發(fā)明還公開了一種位置指紋定位方法，該方法包括如下步驟：

S101、環(huán)境特征描述模塊對定位空間內的環(huán)境特征進行抽象和形式化描述；

S102、位置指紋數據庫構建模塊使用定位環(huán)境中各個AP接入點的RSSI序列描述定位環(huán)境中的位置信息，并匯集這些RSSI序列構成位置指紋數據庫；

S103、位置估計模塊使用用戶實時測量的RSSI值與位置指紋數據庫中位置指紋進行匹配，選取相似度最佳的位置作為估計位置。

特別地，所述步驟S102還包括：位置指紋數據庫構建模塊在定位環(huán)境中部署AP、確定釆樣點位置,使得每個釆樣點都能接收到無線AP發(fā)射的信號，建立一個位置指紋數據庫，在每個采樣點放置信號接收裝置，部署人員在定位環(huán)境中遍歷所有位置，同時在每個參考位置收集來自不同AP接入點的RSSI值，將各個AP的UUID地址、RSSI值和參考點的位置信息組成一個相關聯的一組數據保存在位置指紋數據庫中。

特別地，所述步驟S103還包括：位置估計模塊定位用戶所在定位區(qū)域，實時采集所有AP接入點的RSSI值，并將其與位置指紋庫中的信息進行匹配,將實測數據與預存數據進行匹配分析，從而估計待測終端的位置。

特別地，所述步驟S103進一步包括：位置估計模塊維護從選定的地點自不同的接入點接收到的信號強度所組成的位置指紋數據庫，根據定位階段信號強度的測量結果，將它同指紋數據庫中的記錄有最佳匹配的幾個坐標的平均值，作為待測點的位置估計。

本發(fā)明提出的位置指紋定位系統(tǒng)及方法不僅采樣點數量少，計算工作量小，而且定位精度高。

附圖說明

圖1為本發(fā)明實施例提供的位置指紋定位方法流程圖。

具體實施方式