一種自生長式的指紋圖自主建立方法
【專利摘要】一種自生長式的指紋圖自主建立方法，涉及位置指紋定位技術(shù)。本發(fā)明為了解決在指紋定位過程中指紋圖的建立和維護過程需要投入大量工作量的問題。離線部分包括：建立種子區(qū)并確定當前服務區(qū)指紋圖，根據(jù)在線部分上傳上來的用戶位置預測結(jié)果和RSS值，對相應的參考點進行RSS估算，更新指紋圖，當指紋圖生長到一定程度后再重新確定當前服務區(qū)指紋圖；在線部分包括：用戶端的接收機采集RSS向量；用戶使用離線部分提供的指紋圖進行指紋定位；利用濾波算法預測用戶位置；判斷用戶是否離開服務區(qū)。本發(fā)明方法的使用大大降低了指紋定位系統(tǒng)中指紋圖建立過程需要耗費的工作量，提高了指紋圖的建設(shè)速度，有利于指紋定位技術(shù)在商業(yè)化方面的推廣應用。
【專利說明】一種自生長式的指紋圖自主建立方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種指紋圖建立方法，涉及位置指紋定位技術(shù)。
【背景技術(shù)】
[0002]位置指紋定位的實施一般可以分為兩個階段:第一階段為訓練/離線階段，主要工作是采集所需定位區(qū)域各參考節(jié)點位置的信號特征參數(shù)，例如信號場強、多徑相角分量功率等，將一組指紋信息對應一個特定的位置形成位置指紋數(shù)據(jù)庫。第二階段為定位/在線階段，利用接收機測定接收信號的參數(shù)，采用匹配算法來確定與數(shù)據(jù)庫中哪一組數(shù)據(jù)相匹配，從而得出用戶的實際位置。在采用位置指紋定位方法時，經(jīng)典的定位實驗流程圖如圖2所示:其中，(RP1, RP2, - ,RPn)代表第I到第η個參考點，RSSij(i=l,…，n; j=l，…，T)代表在第i個參考點處測量到的第j個RSS信號矢量。(TP1, TP2,…，TPm)代表第I到第m個參考點。在定位階段中，無線局域網(wǎng)絡(luò)定位系統(tǒng)以Radio Map為基礎(chǔ)，在需要被定位的WLAN客戶端進行空間信號的實時采樣，并利用WLAN的移動計算環(huán)境和數(shù)據(jù)傳輸環(huán)境傳輸和計算采樣數(shù)據(jù)。計算過程主要通過應用特定的信號空間的搜索和匹配算法進行空間位置的搜索和定位，得出對采樣數(shù)據(jù)的位置預測結(jié)果，完成空間位置的定位。實際情況下，建筑物具有不同的幾何尺寸和內(nèi)部結(jié)構(gòu)，為了簡化訓練階段的任務，參考點的選擇往往需要根據(jù)建筑結(jié)構(gòu)適當選擇。在參考點近似滿足均勻分布的條件下，相鄰參考點的間距影響了定位精度，且隨著參考點的增多，定位精度越高。在指紋定位過程中指紋圖的建立和維護過程需要投入大量工作量，這是指紋定位技術(shù)在商業(yè)化方面主要的技術(shù)難題。
【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的是提供一種基于用戶上傳數(shù)據(jù)的自生長式指紋圖自主建立方法，以解決在指紋定位過程中指紋圖的建立和維護過程需要投入大量工作量的問題，從而影響指紋定位技術(shù)的應用。
[0004]本發(fā)明為解決上述技術(shù)問題采取的技術(shù)方案是:
[0005]一種自生長式的指紋圖自主建立方法，所述自生長式的指紋圖自主建立方法按以下步驟實現(xiàn):
[0006]步驟一、離線部分
[0007]步驟一(一)、建立“種子區(qū)”:
[0008]在建筑物的關(guān)鍵位置測量出一個基礎(chǔ)的指紋圖，稱之為“種子區(qū)”;其中，處于所述種子區(qū)內(nèi)的用戶可以進行指紋定位；
[0009]步驟一 (二)、確定當前服務區(qū)指紋圖:
[0010]當前服務區(qū)指紋圖包括“種子區(qū)”和根據(jù)在線部分用戶端上傳數(shù)據(jù)計算得到的參考點形成的時實延伸的生長區(qū)域；所述上傳數(shù)據(jù)是指用戶位置坐標和與該位置對應的場強值，即RSS向量；并將當前服務區(qū)指紋圖提供給在線部分的用戶端；
[0011]步驟一(三)、指紋圖生長的具體過程:[0012]根據(jù)在線部分上傳上來的用戶位置預測結(jié)果和RSS值，對相應的參考點RP進行RSS估算，更新指紋圖，指紋圖生長，當指紋圖生長到一定程度后，跳入步驟二重新確定當前服務區(qū)指紋圖；
[0013]所述用戶位置上傳信息如下式所示:
[0014]A= (RSSal, RSSa2, RSSa3,...，RSSaP, Xa, Ya)
[0015]式中RSSax代表上傳的第X個AP的RSS值，Xa，Ya分別為上報的收機估計位置的坐標信息；X的取值范圍為I~P，P為定位環(huán)境中AP的總個數(shù)；
[0016]所述對相應的參考點(RP)進行RSS估算的過程如下:
[0017]對上傳的大量更新信息A，求得待估計參考點位置(Xi，Yp與所有估計位置(Xa, Ya)間的二維距離Ddis_a，并進行記錄；
[0018]
【權(quán)利要求】
1.一種自生長式的指紋圖自主建立方法，其特征在于:所述自生長式的指紋圖自主建立方法按以下步驟實現(xiàn): 步驟一、離線部分 步驟一(一)、建立“種子區(qū)”: 在建筑物的關(guān)鍵位置測量出一個基礎(chǔ)的指紋圖，稱之為“種子區(qū)”;其中，處于所述種子區(qū)內(nèi)的用戶可以進行指紋定位； 步驟一 (二 )、確定當前服務區(qū)指紋圖: 當前服務區(qū)指紋圖包括“種子區(qū)”和根據(jù)在線部分用戶端上傳數(shù)據(jù)計算得到的參考點形成的時實延伸的生長區(qū)域；所述上傳數(shù)據(jù)是指用戶位置坐標和與該位置對應的場強值，即RSS向量；并將當前服務區(qū)指紋圖提供給在線部分的用戶端； 步驟一(三)、指紋圖生長的具體過程: 根據(jù)在線部分上傳上來的用戶位置預測結(jié)果和RSS值，對相應的參考點RP進行RSS估算，更新指紋圖，指紋圖生長，當指紋圖生長到一定程度后，跳入步驟二重新確定當前服務區(qū)指紋圖； 所述用戶位置上傳信息如下式所示:

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自生長式的指紋圖自主建立方法，其特征在于步驟一中所述建筑物的關(guān)鍵位置是指人流較大或集中的區(qū)域。
3.根據(jù)權(quán)利要求1 或2所述的自生長式的指紋圖自主建立方法，其特征在于步驟一(三)中所述當指紋圖生長到一定程度是指成熟度函數(shù)Tr小于其門限值Trth時的當前指紋圖。
【文檔編號】G06F17/30GK103889053SQ201410116656
【公開日】2014年6月25日 申請日期:2014年3月26日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月26日
【發(fā)明者】孟維曉, 鄒德岳, 韓帥, 陳雷, 鞏紫君 申請人:哈爾濱工業(yè)大學