[發明專利]一種基于ZigBee的指紋室內定位系統及方法在審
| 申請號： | 202110307490.X | 申請日： | 2021-03-23 |
| 公開（公告）號： | CN113079460A | 公開（公告）日： | 2021-07-06 |
| 發明（設計）人： | 王榮;華拓;蔡建軍;梅華斌 | 申請（專利權）人： | 無錫職業技術學院 |
| 主分類號： | H04W4/02 | 分類號： | H04W4/02;H04W4/33;H04W4/80;H04W64/00;G01S11/06 |
| 代理公司： | 南京天翼專利代理有限責任公司 32112 | 代理人： | 朱戈勝 |
| 地址： | 214123 江蘇*** | 國省代碼： | 江蘇;32 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 一種 基于 zigbee 指紋 室內 定位 系統 方法 | ||
1.一種基于ZigBee的指紋室內定位系統，其特征在于：包括
多個參考點，多個參考點設于室內形成平面點陣；
ZigBee終端，用于用戶攜帶對用戶位置進行定位；
ZigBee路由器，設于室內且與ZigBee終端進行無線聯網通信；
ZigBee協調器，用于實現ZigBee路由器和定位計算機的數據傳輸；
定位計算機，用于進行數據處理及定位。
2.根據權利要求1所述的基于ZigBee的指紋室內定位系統，其特征在于：相鄰參考點的定位間隔為1米。
3.一種基于ZigBee的指紋室內定位方法，其特征在于：采用上述權利要求1至2所述的基于ZigBee的指紋室內定位系統，定位方法步驟包括
步驟1，環境設置：室內參考點設置為M個參考點；
步驟2，離線訓練：對每個參考點的RSSI值進行N次測量并求N個RSSI值的平均值，作為每個參考點的基準值即指紋，獲取M個參考點的指紋形成指紋庫，指紋庫存儲于定位計算機中；
步驟3，在線匹配及定位：用戶攜帶ZigBee終端，對ZigBee終端的RSSI值進行X次采樣并求X個RSSI值的平均值，作為ZigBee終端的定位值；將定位值與指紋庫中的指紋進行匹配來確定用戶的最終位置坐標。
4.根據權利要求3所述的基于ZigBee的指紋室內定位方法，其特征在于：步驟2中，采用下列公式計算每個參考點N個RSSI值的平均值：
其中，RSSIm表示第m個參考點的基準值；表示第m個參考點第n次測量的RSSI值；N表示每個參考點測量的次數。
5.根據權利要求3所述的基于ZigBee的指紋室內定位方法，其特征在于：步驟2中，N的取值為10～20。
6.根據權利要求3所述的基于ZigBee的指紋室內定位方法，其特征在于：所述步驟3中，采用下列公式計算ZigBee終端X個RSSI值的平均值：
其中，RSSIz表示ZigBee終端X個RSSI值的平均值，表示ZigBee終端第x次測量的RSSI值；X表示ZigBee終端采樣的次數。
7.根據權利要求3所述的基于ZigBee的指紋室內定位方法，其特征在于：匹配方式采用K近鄰法，利用歐氏距離計算ZigBee終端與指紋庫中參考點的距離：
其中，表示ZigBee終端距離第m個參考點的距離，RSSIz表示ZigBee終端的定位值，RSSIm表示第m個參考點的基準值，m＝1,2,3,…,M；
取距離最小的K個參考點，假設取得的參考點坐標為(xk,yk)，則用戶的位置坐標為：
其中，k＝1,2,…,K，K表示取得的參考點總數，k表示取得的第k個參考點。
8.根據權利要求3所述的基于ZigBee的指紋室內定位方法，其特征在于：ZigBee終端采樣的次數X為10，采樣間隔為0.1秒。
9.根據權利要求7所述的基于ZigBee的指紋室內定位方法，其特征在于：K取值為4。
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