[發明專利]一種基于智能手機的室內樓層定位方法

有效

• 申請號: 201711376852.0
• 申請日: 2017-12-19
• 公開（公告）號: CN108156580B
• 公開（公告）日: 2020-01-07
• 發明（設計）人: 余敏;阮超;郭杭
• 申請（專利權）人: 江西師范大學
• 主分類號: H04W4/021
• 分類號: H04W4/021;H04W4/33;G01S5/02;G01S11/06
• 代理公司: 11246 北京眾合誠成知識產權代理有限公司
• 代理人: 趙艾亮

本發明提供了一種基于智能手機的室內樓層定位方法，屬于室內定位技術領域。首先通過“進入”檢測算法，判斷用戶當前是否發生進入待定位建筑物的行為，若發生，則賦予其樓層定位初始位置：一樓；然后根據上下樓行為檢測算法，判斷用戶是否發生上樓或下樓行為，然后計算出用戶在上樓或下樓期間樓層的改變量，再結合樓層定位初始位置得到用戶當前所在的樓層數。此外對空間用戶進行分組，已定位用戶上傳位置信息，進行位置共享，使全體用戶獲得新的樓層定位初始位置，結合上下樓檢測與垂直移動估算，則用戶任一時刻的樓層信息將是可知的。本發明實現了一種高精度高可用的室內樓層定位技術，實現室內高精度的定位，推動室內位置服務和應用。

技術領域

本發明涉及定位技術領域，特別是涉及一種基于智能手機的室內樓層的定位方法。

背景技術

導航定位技術的飛速發展，給人們的生活帶來了巨大的便利，在戶外，諸如車載導航儀、百度地圖、滴滴打車等基于位置的服務相關產品已成為人們生活中不可或缺的部分，而在室內，人們對于精準位置服務的需求同樣強烈，比如在一棟陌生的大樓尋找某個房間或設施的位置，消防救援時確定被困人員與消防員的精確位置，大型商場中基于位置的廣告推送，外賣配送中房間的定位等等。對于室內定位而言，樓層的信息是其中極為重要的一部分。

北京郵電大學鄧中亮等提出一種基于K-means算法的WLAN室內定位樓層判別方法，離線階段建立各AP信號強度值在樓層間的分布范圍表，實時定位階段根據接收到信號所屬的信號強度區間判斷樓層，若判斷結果出現多個樓層，則在這些層聚類集合中進行比較，返回距離最近的類對應的樓層號作為定位結果，此方法對AP的部署要求高，且WiFi信號受室內障礙物阻擋以及多徑因素，確定各AP信號強度值在各樓層間最大值和最小值的過程實施比較困難。南京大學葉海波等采樣地磁進行樓層判別，離線階段采集各樓層間各樓道的地磁指紋，構建地磁指紋數據庫，在線階段根據實時采集的地磁系列在數據庫中匹配來獲取樓層信息，但地磁存在較強的時變性，數據庫極易失效，更新維護難度大。在室外普遍采用GPS進行高程的測量以及激光測高，但是在室內環境下，存在以下局限：(1)建筑物對衛星信號的遮蔽，使得室內GPS的信號微弱，因而難以用于進行高程測量；(2)激光測高需要特定的設備，造價過高，不方便隨身攜帶。因此將室外的測高技術應用到室內樓層定位上，也存在較多困難。

發明內容

本發明目的是克服現有技術的不足，提供一種高可用高精度樓層的定位方法，應用于智能手機對樓層進行定位。

本發明采用的技術方案為：一種基于智能手機的室內樓層定位方法，在入口區域劃定檢測區域，建立該區域的位置指紋數據庫，根據用戶智能手機接收到的WiFi信號強度指示向量在所述位置指紋數據庫中的匹配結果，結合“進入”檢測算法，判斷用戶當前是否發生進入待定位建筑物的行為，若發生，則賦予其樓層定位初始位置：一樓；

根據上下樓行為檢測算法，判斷用戶是否發生上樓或下樓行為，若發生，進一步根據上樓或下樓開始和結束時的氣壓估算用戶在垂直方向移動的距離，進而計算出用戶在上樓或下樓期間樓層的改變量；

根據所述樓層定位初始位置和所述上樓或下樓期間樓層的改變量計算得到用戶當前所在的樓層數。

此外，根據用戶智能手機接收到的WiFi信號強度指示向量，運用K-means聚類算法，對樓層空間用戶進行聚類分組，已定位樓層的用戶將其當前樓層信息上傳至樓層定位服務器，進行位置信息共享，樓層定位服務器將該樓層信息賦予與該用戶同組的全體用戶，即該組全體用戶獲得新的樓層定位初始位置。

用戶只要具備了樓層定位初始位置信息，就可以結合上下樓行為檢測算法得到的上樓或下樓期間樓層的改變量，進而可以得到任意時刻的樓層信息。

進一步地，所述劃定檢測區域，建立該區域的位置指紋數據庫的步驟包括：