[發(fā)明專利]一種基于WiFi的大型商場(chǎng)室內(nèi)定位導(dǎo)航方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810128807.1
• 申請(qǐng)日: 2018-02-08
• 公開（公告）號(hào): CN108168563B
• 公開（公告）日: 2021-06-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 閆秀英;張晨
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 西安建筑科技大學(xué)
• 主分類號(hào): G01C21/20
• 分類號(hào): G01C21/20;H04W64/00
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責(zé)任公司 61200
• 代理人: 徐文權(quán)

本發(fā)明公開一種基于WiFi的大型商場(chǎng)室內(nèi)定位導(dǎo)航方法，先通過(guò)具有AP信號(hào)掃描器的移動(dòng)終端掃描四周wifi標(biāo)簽的AP信號(hào)，獲取可掃描到的AP信號(hào)的MAC地址；對(duì)掃描到的AP信號(hào)的強(qiáng)度進(jìn)行采樣測(cè)量，得到測(cè)量數(shù)據(jù)；根據(jù)步驟1掃描到的AP信號(hào)的MAC地址和步驟2的測(cè)量數(shù)據(jù)計(jì)算所有掃描到的Wifi標(biāo)簽所在的位置，再利用定位算法進(jìn)行定位，具體過(guò)程為：估算移動(dòng)終端將要到達(dá)的下一個(gè)位置的Wifi標(biāo)簽所在的位置；預(yù)測(cè)移動(dòng)終端將要到達(dá)的下一個(gè)位置的Wifi標(biāo)簽所在的位置；再根據(jù)估算位置和預(yù)測(cè)位置進(jìn)行定位。本發(fā)明通過(guò)動(dòng)態(tài)預(yù)測(cè)節(jié)點(diǎn)位置，從地圖中過(guò)濾掉到標(biāo)簽處沒有相似RSS向量的RP來(lái)尋找最近鄰，降低KNN算法的時(shí)間和計(jì)算復(fù)雜度，在定位精確度方面有了較大的提高。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及室內(nèi)定位導(dǎo)航技術(shù)領(lǐng)域，具體為一種基于WiFi的大型商場(chǎng)室內(nèi)定位導(dǎo)航方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)

隨著物聯(lián)網(wǎng)與智慧城市的發(fā)展，大量的信息服務(wù)需要位置信息的支撐，即基于WiFi的大型商場(chǎng)室內(nèi)定位，以及導(dǎo)航服務(wù)。同樣，在大型超市和賣場(chǎng)，由于場(chǎng)地大，商品繁多，需要定位導(dǎo)航、商品查找等功能提升客戶體驗(yàn)。

目前，文獻(xiàn)【張永拓.基于智能手機(jī)的室內(nèi)行人定位與跟蹤技術(shù)研究[D].青島:中國(guó)海洋大學(xué)，2014.】、【徐偉.基于Android手機(jī)的室內(nèi)定位技術(shù)研究與實(shí)現(xiàn)[D].武漢:華中師范大學(xué)，2014.】等利用WIFI的RSSI信號(hào)、個(gè)人航位推測(cè)(PDR)和粒子濾波實(shí)現(xiàn)室內(nèi)定位導(dǎo)航。由于環(huán)境中的wifi標(biāo)簽離某個(gè)位置較遠(yuǎn)，某些位置的wifi標(biāo)簽可能無(wú)法被監(jiān)聽到，每個(gè)位置上的RSS向量可能不包括所有AP接收器接收到的信號(hào)。因此，鄰近位置參考點(diǎn)RP(Reference Point)上可能擁有一個(gè)相似的RSS向量。在K最近鄰(K nearestneighborhood,KNN)算法中，地圖中所有的RP只考慮到尋找最近鄰而沒有考慮到這一現(xiàn)象；另一方面，KNN算法中找到的鄰居可能散落在超出所測(cè)量的環(huán)境中，因?yàn)槊總€(gè)wifi標(biāo)簽的AP信號(hào)衰減不僅與距離有關(guān)，也受到許多室內(nèi)環(huán)境因素的影響，這一情況導(dǎo)致了尋找到的RSS標(biāo)記位置向量和各個(gè)RP之間統(tǒng)計(jì)出的最小信號(hào)距離不等于實(shí)際標(biāo)記位置和記錄的RP位置的最小物理距離。

該研究由于沒有合理的數(shù)學(xué)模型以及對(duì)PDR的有效誤差校正，容易產(chǎn)生積累誤差。

還由于傳統(tǒng)的GPS定位導(dǎo)航由于室內(nèi)信號(hào)差，難以承擔(dān)室內(nèi)定位的角色，因此室內(nèi)定位導(dǎo)航技術(shù)亟需解決。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)目前的室內(nèi)定位普遍存在信號(hào)差、定位精度不高、室內(nèi)傳播信號(hào)波動(dòng)較大和定位結(jié)果不穩(wěn)定等問(wèn)題，為了改善這些不穩(wěn)定因素，本發(fā)明的目的在于提供一種基于WiFi的大型商場(chǎng)室內(nèi)定位導(dǎo)航方法，本發(fā)明通過(guò)動(dòng)態(tài)預(yù)測(cè)節(jié)點(diǎn)位置，從無(wú)線地圖中過(guò)濾掉到標(biāo)簽處沒有相似RSS向量的RP來(lái)尋找最近鄰，以降低KNN算法的時(shí)間和計(jì)算復(fù)雜度，特別是適合超市與商場(chǎng)的室內(nèi)定位導(dǎo)航。

本發(fā)明所采用的技術(shù)方案如下：

為解決上述問(wèn)題，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：

一種基于WiFi的大型商場(chǎng)室內(nèi)定位導(dǎo)航方法，通過(guò)如下步驟進(jìn)行：

步驟1，具有AP信號(hào)掃描器的移動(dòng)終端掃描四周wifi標(biāo)簽的AP信號(hào)，獲取可掃描到的AP信號(hào)的MAC地址；

步驟2，對(duì)掃描到的AP信號(hào)的強(qiáng)度進(jìn)行采樣測(cè)量，得到測(cè)量數(shù)據(jù)，并根據(jù)測(cè)量數(shù)據(jù)確定移動(dòng)終端當(dāng)前所在位置的Wifi標(biāo)簽；

步驟3，根據(jù)步驟1掃描到的AP信號(hào)的MAC地址和步驟2的測(cè)量數(shù)據(jù)計(jì)算所有掃描到的Wifi標(biāo)簽所在的位置(x_i,y_i)，其中，i表示掃描到的任意一個(gè)Wifi標(biāo)簽的標(biāo)號(hào)，再利用定位算法進(jìn)行定位，具體過(guò)程如下：

采用K加權(quán)近鄰算法利用所有掃描到的Wifi標(biāo)簽所在的位置(x_i,y_i)估算移動(dòng)終端將要到達(dá)的下一個(gè)位置的Wifi標(biāo)簽所在的位置；