[發明專利]一種基于眾包的室內定位方法

有效

• 申請號: 201910060803.9
• 申請日: 2019-01-22
• 公開（公告）號: CN109819406B
• 公開（公告）日: 2020-12-18
• 發明（設計）人: 王昌達;季玉鳳;韋堯;劉莉
• 申請（專利權）人: 江蘇大學
• 主分類號: H04W4/029
• 分類號: H04W4/029;H04W4/021;H04W4/33;H04W64/00;H04B17/318;G06K9/62;G01S5/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明涉及一種基于眾包的室內定位方法，利用多用戶在室內隨意行走所形成的軌跡，將多人形成的軌跡組合，形成室內環境的邏輯平面圖。利用地標實現位置矯正以及實現邏輯平面圖和物理平面圖的匹配及其疊加，最終實現三維樓宇內部無線定位。本發明采用設定閾值的方法來解決由于不同用戶對同一位置或者近似位置所測得的WiFi Received Signal Strength(RSS)偏差問題。其次，利用用戶行走的軌跡圖與大樓的物理圖進行重合與疊加，實現了一個與真實布局近似的無線三維樓宇內部定位。

技術領域

本發明屬于室內定位技術領域，具體涉及一種基于眾包的室內定位方法。

背景技術

近年來，基于位置服務產業發展迅猛，高精度位置信息是提供高質量位置服務的基礎。最早出現的GPS定位系統，在室外環境下能提供高質量的定位服務。與GPS系統類似的系統還包括俄羅斯的GLONASS全球衛星定位系統、歐盟的伽利略以及我國的北斗定位系統。但是由于建筑物的遮蔽，導致此類衛星導航信號不能提供準確甚至不能提供位置信息，繼而無法達到在室內定位上的精度要求。

目前室內定位逐漸成為定位導航的一個重要的分支和研究熱點。現存的室內定位技術大致可以分成三類：基于特定設備的定位技術、基于WiFi信號定位技術以及基于移動傳感器的定位技術。

基于特定設備的定位技術中，特定設備是研究人員為了滿足特定的室內定位需求而專門設計可以發送、接收特殊信號并具有一定計算處理能力的設備，如紅外、超聲波、RFID等。該類技術的特點是精度高，但是需要部署專用的硬件設施，繼而部署成本高，適用范圍小。

基于WiFi信號的定位技術主要包括基于測距和基于指紋定位，基于測距的定位技術是利用WiFi信號在傳輸過程中能量衰減特性計算出到多個已知位置Acess Point(AP)節點的距離，繼而通過相應的方法計算出目標節點的位置。基于指紋的定位方法是根據無線信號在空間的差異性，將無線信號特征作為特征，建立指紋——位置數據庫，利用信號匹配方式推算出目標節點的位置。基于WiFi信號的定位方法的定位精度已達到米(m)級別，基本滿足在部署有無線熱點的公共室內場所行人、設備等物理實體定位的要求。但是其也存在易受多徑效應的影響，導致WiFi接收信號不準確等問題。

基于移動傳感器的定位技術是通過移動智能手機所攜帶移動傳感器如加速度傳感器、重力傳感器、陀螺儀、指南針等來收集豐富的數據，使得基于移動傳感器定位方法在面對復雜的室內環境時具有相對準確的定位效果。根據定位原理的不同，基于移動傳感器的定位方法可分為基于行人航位推算的定位技術、基于眾包的定位技術和基于攝像測量的定位技術。基于行人航位推算的定位技術易受外界環境影響，定位精度較高，但其只能獲取相對位置信息，且需額外校正操作來降低漂移誤差累積的影響，增加了定位計算量和能量消耗。基于眾包的定位方法能在沒有先驗知識及基礎架構支撐等條件下取得較高的定位精度。當手機獲取的行走軌跡、周圍環境信息等數據較多時，用戶位置的估算也愈發精準，但現存的技術也只能收斂到一個與真實布局近似的2D平面圖，并且沒有考慮到不同的用戶在同一位置獲取的數據可能會由于用戶手持移動設備的姿勢而導致偏差。基于攝像測量的定位技術定位精度高，但該定位技術使用特殊芯片，并特別定制LED燈具，其成本較高，不利于大范圍推廣應用。

發明內容

針對上述存在的問題，本發明提供了一種基于眾包的室內定位方法，利用多用戶在室內隨意行走所形成的軌跡，將多人形成的軌跡組合，形成室內環境的邏輯平面圖。利用地標實現位置矯正以及實現邏輯平面圖和物理平面圖的匹配及其疊加，最終實現三維樓宇內部無線定位。

為了實現上述目的，本發明具體技術方案包括如下步驟：