K-最鄰近算法",待測標(biāo)簽坐標(biāo)是(x,y):
[0033]其中的^和(Xuyi)分別是第i個鄰居參考標(biāo)簽的權(quán)重因子和坐標(biāo)位置。根據(jù)經(jīng) 驗:
[0035] 權(quán)重越大的,E值越小。LANDMARC算法雖然能夠處理比較復(fù)雜的環(huán)境,但是在一些 封閉的環(huán)境中可能會出現(xiàn)多徑效應(yīng),導(dǎo)致定位精度不高。因此通過LANDMARC算法找到三個 距離最近的參考標(biāo)簽后利用三邊定位算法進行定位,提高準(zhǔn)確度。
[0036] -種基于Wi-Fi的室內(nèi)定位方法,具體步驟為:
[0037] 步驟(1),在室內(nèi)或者隧道中每隔3m固定一個電子標(biāo)簽(參考標(biāo)簽),每隔10m放 置AP,做好上位機與下位機的無線通信(軟件程序的服務(wù)器和客戶端的連接)。
[0038] 步驟(2),當(dāng)待測標(biāo)簽(手持PDA設(shè)備)進入到AP的范圍內(nèi),開始接收到待測標(biāo)簽 發(fā)出的信號場強,并傳入上位機。同時也接收各個參考標(biāo)簽在各個AP的信號場強,并傳入 上位機。
[0039]步驟(3),定位算法把待測標(biāo)簽在4個AP上的場強建立成一個場強矢量,同時參考 標(biāo)簽也建立成場強矢量。通過LANDMARC算法即通過比較待測標(biāo)簽場強矢量與參考標(biāo)簽場 強矢量的歐氏距離,找出3個歐氏距離最小的三個參考標(biāo)簽,并得知3個參考標(biāo)簽的具體位 置(參考標(biāo)簽放置時已經(jīng)有記錄)。
[0040]步驟(4),對于3個參考點,不用再根據(jù)信號的強度來決定其半徑,而是以3個參考 點為圓心,以最近參考標(biāo)簽之間的距離的3/4長度為半徑做3個圓,這樣3個圓兩兩相交的 可能性會增加。
[0041] 由于3個圓很難在同一個點相交,所以對于3個圓之間的關(guān)系有3種:3個圓兩兩 相交,并且3個圓有公共區(qū)域;3個網(wǎng)兩兩相交,但沒有公共區(qū)域;3個圓不相交。
[0042] 具體關(guān)系如下:
[0043] ①當(dāng)3個圓有公共區(qū)域時,則公共區(qū)域必然有3個交點,以3個交點作三角形,則 待測標(biāo)簽的坐標(biāo)即是三角形內(nèi)心坐標(biāo)。
[0044] ②當(dāng)兩兩相交無公共區(qū)域時,必然有兩兩公共區(qū)域。取兩圓相交區(qū)域的兩個交點 的連線的中點,然后以這3個中點做三角形,其內(nèi)心就是待測標(biāo)簽內(nèi)心坐標(biāo)。
[0045] ③3個圓不相交時舍棄,接受下一組最近3個參考標(biāo)簽,若3次還沒有找到相交情 況,即用3個參考標(biāo)簽做的位置做三角形,其內(nèi)心就是待測標(biāo)簽的位置。
[0046] 以下結(jié)合具體實例,對本發(fā)明進行詳細(xì)說明。
[0047] 圖1是基于WiFi的室內(nèi)定位方法的系統(tǒng)圖,通過AP與參考標(biāo)簽來確定位置,使得 室內(nèi)定位誤差不超過lm。具體的定位步驟如下:
[0048] 步驟1:當(dāng)待測標(biāo)簽(手持PDA設(shè)備)進入到AP的范圍內(nèi),開始接收到待測標(biāo)簽 發(fā)出的信號場強,同時也接收各個參考標(biāo)簽在各個AP的信號場強;
[0049] 步驟2:定位算法把待測標(biāo)簽在4個AP上的場強建立成一個場強矢量,同時參考 標(biāo)簽也建立成場強矢量;
[0050] 步驟3:通過LANDMARC算法即通過比較待測標(biāo)簽場強矢量與參考標(biāo)簽場強矢量的 歐氏距離,找出3個歐氏距離最小的三個參考標(biāo)簽,并得知3個參考標(biāo)簽的具體位置(參考 標(biāo)簽放置時已經(jīng)有記錄)
[0051] 步驟4:對于3個參考點,以3個參考點為圓心,以最近參考標(biāo)簽之間的距離的3/4 長度為半徑做3個圓,再根據(jù)三個圓之間的關(guān)系決定待測標(biāo)簽的位置。
【主權(quán)項】
1. 一種基于Wi-Fi的室內(nèi)定位方法,其特征在于包括w下步驟: 步驟(1)在室內(nèi)或者隧道中每隔3m固定一個電子標(biāo)簽作為參考標(biāo)簽,每隔10m放置AP; 步驟(2)當(dāng)待測標(biāo)簽進入到AP的范圍內(nèi),AP開始接收待測標(biāo)簽發(fā)出的信號場強,并傳 入上位機;同時也接收各個參考標(biāo)簽在各個AP的信號場強,并傳入上位機; 步驟(3)通過上位機把待測標(biāo)簽在4個AP上的場強建立成一個場強矢量,同時參考標(biāo) 簽也建立成場強矢量,通過LANDMARC算法比較待測標(biāo)簽場強矢量與參考標(biāo)簽場強矢量得 到待測標(biāo)簽和參考標(biāo)簽之間的歐氏距離,找出3個歐氏距離最小的Ξ個參考標(biāo)簽,并得知3 個參考標(biāo)簽的具體位置; 步驟(4)W3個參考標(biāo)簽為圓屯、,W其中兩個最近參考標(biāo)簽之間距離的3/4長度為半 徑做3個圓; 當(dāng)3個圓有公共區(qū)域時,W3個交點作Ξ角形,待測標(biāo)簽的坐標(biāo)是Ξ角形內(nèi)屯、坐標(biāo); 當(dāng)3個圓兩兩相交無公共區(qū)域時,取兩圓相交區(qū)域的兩個交點連線的中點,然后W運3 個中點做Ξ角形,其內(nèi)屯、就是待測標(biāo)簽內(nèi)屯、坐標(biāo); 當(dāng)3個圓不相交時舍棄,接受下一組最近3個參考標(biāo)簽,若3次還沒有找到3個圓相交 情況,即用3個參考標(biāo)簽的位置做Ξ角形,其內(nèi)屯、就是待測標(biāo)簽的位置。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于Wi-Fi的室內(nèi)定位方法,其特征在于:待測標(biāo)簽和參考 標(biāo)簽之間的歐氏距離通過下式得到: 假設(shè)有η個AP,m個參考標(biāo)簽,則AP點接收到的待測標(biāo)簽的信號強度量P= (APi,AP2,… ,AP。),采集到的第t個參考標(biāo)簽的強度矢量為St=(Sti,St2,…,SJ,則待測標(biāo)簽和參考標(biāo) 簽St之間的歐氏距離為:其中APi是AP點接收到的待測標(biāo)簽的信號強度。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于Wi-Fi的室內(nèi)定位方法,其特征在于:待測標(biāo)簽為手持 TOA設(shè)備。4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于Wi-Fi的室內(nèi)定位方法,其特征在于:定位時通過GIS系 統(tǒng)對室內(nèi)或者隧道內(nèi)部地理信息進行Ξ維模擬展示,工作人員通過GIS系統(tǒng)動態(tài)查閱持待 測標(biāo)簽的作業(yè)人員位置。
【專利摘要】本發(fā)明提供一種基于Wi-Fi的室內(nèi)定位方法,通過在室內(nèi)或者隧道中固定個電子標(biāo)簽作為參考標(biāo)簽,并放置AP,待測標(biāo)簽和參考標(biāo)簽之間的歐氏距離,找出3個歐氏距離最小的三個參考標(biāo)簽,后利用三邊定位算法進行定位,提高準(zhǔn)確度,使得在隧道等室內(nèi)環(huán)境中的定位精度也能達到1m,實現(xiàn)設(shè)備和巡檢人員定位,可以快速、直觀的發(fā)現(xiàn)設(shè)備隱患位置,并快速處理,解決了目前電力行業(yè)巡檢過程中的存在的各種問題,并提供了一套智能化、信息化、高效化、安全化的智能巡檢和設(shè)備定位系統(tǒng)。
【IPC分類】G01S5/06
【公開號】CN105242241
【申請?zhí)枴緾N201510713973
【發(fā)明人】魏成保, 楊磊, 劉義德
【申請人】國家電網(wǎng)公司, 國網(wǎng)陜西省電力公司延安供電公司
【公開日】2016年1月13日
【申請日】2015年10月28日