[發(fā)明專利]室內(nèi)定位方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810195955.5
• 申請(qǐng)日: 2018-03-09
• 公開（公告）號(hào): CN108414970B
• 公開（公告）日: 2020-07-31
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陸彥輝;苗云龍
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 鄭州大學(xué)
• 主分類號(hào): G01S5/02
• 分類號(hào): G01S5/02;G01C21/20
• 代理公司: 北京智信四方知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11519
• 代理人: 劉真

本發(fā)明公開了一種室內(nèi)定位方法，所述方法包括：獲取Wi?Fi接入點(diǎn)接收信號(hào)強(qiáng)度參考數(shù)據(jù)，對(duì)其進(jìn)行預(yù)設(shè)運(yùn)算處理后構(gòu)建參考數(shù)據(jù)庫(kù)；在待定位點(diǎn)P_i處測(cè)量來自Wi?Fi接入點(diǎn)的接收信號(hào)強(qiáng)度，并進(jìn)行預(yù)設(shè)運(yùn)算處理，計(jì)算處理后的接收信號(hào)強(qiáng)度數(shù)據(jù)與參考數(shù)據(jù)之間的距離；按照距離值從小到大的順序選取K個(gè)距離值對(duì)應(yīng)的參考點(diǎn)坐標(biāo)信息作為參考坐標(biāo)，根據(jù)所述參考坐標(biāo)估計(jì)得到所述待定位點(diǎn)的位置信息。本發(fā)明完成定位所需時(shí)間與AP數(shù)量無關(guān)，且與參考數(shù)據(jù)數(shù)量呈非線性關(guān)系，有效降低定位所需時(shí)間。同時(shí)，本發(fā)明有效解決了傳統(tǒng)定位方法需手動(dòng)設(shè)定K值的問題，能夠自適應(yīng)地計(jì)算出合適的K值，因此有效提高了基于Wi?Fi的室內(nèi)定位技術(shù)的定位精度以及定位效率。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及定位技術(shù)領(lǐng)域，尤其是一種室內(nèi)定位方法。

背景技術(shù)

近年來，隨著無線通信技術(shù)的發(fā)展以及移動(dòng)終端設(shè)備性能的不斷增強(qiáng)，用戶對(duì)基于位置服務(wù)(Location Based Service，LBS)的需求越來越高。包括美國(guó)的GPS系統(tǒng)、俄羅斯的GLONASS系統(tǒng)、中國(guó)的北斗、歐洲的伽利略在內(nèi)的基于衛(wèi)星信號(hào)的全球定位系統(tǒng)已經(jīng)能夠滿足用戶對(duì)室外定位的要求，并且定位精度還在進(jìn)一步提高。但由于室內(nèi)環(huán)境錯(cuò)綜復(fù)雜，而且衛(wèi)星信號(hào)不能穿透建筑物墻壁，目前還缺少可廣泛應(yīng)用的、較為成熟的、精度較高的室內(nèi)定位技術(shù)。因此，隨著大家對(duì)室內(nèi)定位技術(shù)的關(guān)注，室內(nèi)定位技術(shù)的研究日漸成為當(dāng)前的研究熱點(diǎn)。

現(xiàn)有的室內(nèi)定位技術(shù)主要包括藍(lán)牙(Bluetooth)技術(shù)、紅外線(Infrared)技術(shù)、超寬帶(Ultra Wide Band，UWB)技術(shù)、RFID技術(shù)、Zig-Bee技術(shù)、超聲波技術(shù)以及Wi-Fi技術(shù)等。在上述室內(nèi)定位技術(shù)中，藍(lán)牙技術(shù)所需設(shè)備體積小，但它在復(fù)雜環(huán)境中穩(wěn)定性差，且藍(lán)牙信號(hào)傳輸距離短；紅外線技術(shù)需要探測(cè)器之間和待定位目標(biāo)之間可視，這在復(fù)雜的室內(nèi)環(huán)境中是不可實(shí)現(xiàn)的；超寬帶技術(shù)需要新加入盲節(jié)點(diǎn)且功耗較高；RFID技術(shù)定位精度高，但其抗干擾能力較差。同時(shí)，除Wi-Fi技術(shù)以外，其余室內(nèi)定位技術(shù)在現(xiàn)有的公共場(chǎng)所里沒有較為完善的適合的基礎(chǔ)設(shè)施，而建立這些基礎(chǔ)設(shè)施也需要大量的時(shí)間和經(jīng)濟(jì)投入。隨著網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)的發(fā)展，以及人們對(duì)無線通信速度提升的需求，有力地推動(dòng)了無線網(wǎng)絡(luò)的普及，Wi-Fi接入點(diǎn)(Access Point,AP)也被廣泛部署，Wi-Fi信號(hào)幾乎可以在建筑物任意位置中使用。這就使得基于Wi-Fi的室內(nèi)定位技術(shù)的優(yōu)勢(shì)越來越顯著，成為室內(nèi)定位技術(shù)中的一項(xiàng)重要的研究領(lǐng)域。

基于Wi-Fi的室內(nèi)定位算法主要分為基于接收信號(hào)強(qiáng)度(Received SignalStrength，RSS)和基于測(cè)距模型兩大類，其中，基于測(cè)距模型的定位算法需要預(yù)先對(duì)室內(nèi)信道環(huán)境進(jìn)行估計(jì)，建立信道模型，由于室內(nèi)環(huán)境復(fù)雜多變的特性，基于測(cè)距模型的室內(nèi)定位方法無法適用新環(huán)境，而基于RSSI(Received Signal Strength Indication，接收信號(hào)強(qiáng)度指示)的指紋室內(nèi)定位算法因其能適應(yīng)較復(fù)雜的室內(nèi)環(huán)境而具有突出的優(yōu)勢(shì)。基于RSSI的指紋室內(nèi)定位算法涉及兩個(gè)階段：離線訓(xùn)練階段(生成數(shù)據(jù)庫(kù))和線上定位階段。在離線階段，基于在參考點(diǎn)位置接收到的來自周圍AP的RSSI以及與RSSI對(duì)應(yīng)的位置形成指紋信息，利用參考點(diǎn)的指紋信息構(gòu)建RSSI指紋數(shù)據(jù)庫(kù)；在線上定位階段，測(cè)量待定位點(diǎn)接收到的來自周圍AP的RSSI指紋信息，將該指紋與指紋數(shù)據(jù)庫(kù)中的各指紋數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，獲取指紋數(shù)據(jù)庫(kù)中與測(cè)量RSSI相匹配的指紋信息，從而估計(jì)待定位點(diǎn)的當(dāng)前位置。