專利名稱:基于路徑規(guī)則和預(yù)測(cè)的室內(nèi)人員定位系統(tǒng)及方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明屬于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)定位技術(shù)領(lǐng)域,具體涉及無線傳感器網(wǎng)絡(luò)室內(nèi)環(huán)境中人和物的定位系統(tǒng)及方法。
背景技術(shù):
隨著傳感器技術(shù)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和無線通信技術(shù)的發(fā)展,無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用越來越廣泛。定位是無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的重要支撐技術(shù),引入位置信息,使無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)變得更有意義?,F(xiàn)有的位置服務(wù)系統(tǒng),大多應(yīng)用在室外,如GPS系統(tǒng)。但在實(shí)際應(yīng)用過程中,常常需要對(duì)室內(nèi)情況下的人和物體進(jìn)行定位,如礦道求災(zāi)、醫(yī)療護(hù)理(老人/小孩監(jiān)護(hù))、室內(nèi)導(dǎo)游、監(jiān)所管理、人員物品跟蹤、機(jī)器人定位、倉庫管理、軍事、物流等。因 此,對(duì)室內(nèi)環(huán)境中的人和物體的定位具有重要的意義?,F(xiàn)有無線傳感器網(wǎng)絡(luò)室內(nèi)定位系統(tǒng)及方法,如2012年3月28日公布(公布號(hào)為CN102395195A)的“一種提高非視距環(huán)境下定位精度的方法”專利,公開的方法是在信號(hào)傳輸?shù)慕?jīng)驗(yàn)?zāi)P突A(chǔ)之上,通過增加隔墻因子和傳輸因子得到信號(hào)的傳輸模型;然后計(jì)算移動(dòng)臺(tái)的信號(hào)與固定基站的定位偏差,進(jìn)而得到移動(dòng)臺(tái)的信號(hào)對(duì)應(yīng)于固定基站的定位圓環(huán);通過定位圓環(huán)之間的重疊區(qū)域得到移動(dòng)基站的位置估計(jì)區(qū)域;最后,對(duì)信號(hào)的傳輸路徑損耗取平均值,并用多元線性回歸的方法對(duì)移動(dòng)臺(tái)的信號(hào)強(qiáng)度估計(jì)得到移動(dòng)臺(tái)的位置。該專利存在的主要缺點(diǎn)1)定位方法單一,適用能力差。該專利中,采用的定位方法的實(shí)質(zhì)是基于RSSI的多邊定位方法,即通過對(duì)室內(nèi)RSSI測(cè)距的精確建模來提高測(cè)距,并用多元線性回歸進(jìn)行數(shù)值處理,減小誤差。該定位精度提高的根本因素是依賴于對(duì)室內(nèi)的RSSI建模是否準(zhǔn)確。在對(duì)RSSI建模時(shí),該專利通過增加隔墻因子和傳輸因子對(duì)經(jīng)典模型進(jìn)行改進(jìn)。但隔墻因子具有不確定性,很難在多個(gè)場(chǎng)合內(nèi)適用,且由于各個(gè)建筑墻體對(duì)無線信號(hào)的衰減作用各不相同,很難用統(tǒng)一的模型來刻畫。即使在某一種建筑室內(nèi)中,墻體的種類也有多種,并且除了墻體外,室內(nèi)的其它物體也會(huì)對(duì)RSSI造成很大的干擾。2)定位精度不高,定位一致性不好。該專利的定位系統(tǒng),在實(shí)際應(yīng)用中,在某個(gè)房間或大廳內(nèi)的定位精度可能較好,但在由多個(gè)房間構(gòu)成的室內(nèi)復(fù)雜環(huán)境下,定位精度不高。且由于室內(nèi)環(huán)境對(duì)RSSI的強(qiáng)干擾的影響,導(dǎo)致定位的一致性極差,常出現(xiàn)時(shí)而定位較好,時(shí)而偏差很大的情況。3)對(duì)動(dòng)態(tài)物體的定位性能較差,不能反映目標(biāo)的運(yùn)動(dòng)軌跡。該專利由于定位精度和一致性不高,在室內(nèi)情況下,由于室內(nèi)人員的運(yùn)動(dòng)特性,定位結(jié)果無法很好的顯示人員的位置變動(dòng)情況,且常出現(xiàn)其運(yùn)動(dòng)軌跡與實(shí)際格局不符合的情況,例如,定位結(jié)果上一時(shí)刻顯示人的位置在走道,而下一時(shí)刻則直接穿墻而過,顯示在房間里了,與實(shí)際應(yīng)用不符,定位的準(zhǔn)確性差。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是針對(duì)現(xiàn)有無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的室內(nèi)的定位系統(tǒng)及方法的不足,提供一種基于路徑規(guī)劃和預(yù)測(cè)的室內(nèi)人員定位系統(tǒng)和方法,實(shí)現(xiàn)了對(duì)室內(nèi)環(huán)境中的人和物體的準(zhǔn)確定位。具有定位精確高,定位結(jié)果穩(wěn)定、適用性強(qiáng)、應(yīng)用范圍廣等特點(diǎn)。
實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的的技術(shù)方案是一種基于路徑規(guī)則和預(yù)測(cè)的室內(nèi)人員定位系統(tǒng),主要包括定位控制中心、定位信息匯集設(shè)備、參考節(jié)點(diǎn)設(shè)備、未知節(jié)點(diǎn)設(shè)備。所述的定位控制中心通過因特網(wǎng)(Internet)或USB與所述的信息匯集設(shè)備連接,并通過所述的信息匯集設(shè)備以無線通信方式與所述的參 考節(jié)點(diǎn)設(shè)備進(jìn)行連接,所述的參考節(jié)點(diǎn)設(shè)備通過無線通信與所述的未知節(jié)點(diǎn)設(shè)備連接。所述的定位控制中心為裝載有計(jì)算機(jī)程序的定位環(huán)境地圖設(shè)置模塊、定位路徑設(shè)置模塊、定位修正點(diǎn)設(shè)置模塊、定位信息處理模塊和數(shù)據(jù)庫管理模塊的PC機(jī)。所述PC機(jī)中各個(gè)計(jì)算機(jī)程序模塊完成的功能如下
I)所述定位環(huán)境地圖設(shè)置模塊的功能為通過程序,將定位環(huán)境以圖片的形式,直觀的顯示在用戶面前,圖片相當(dāng)于定位環(huán)境的平面地圖,所有的所述的參考節(jié)點(diǎn)設(shè)備、所述的未知節(jié)點(diǎn)設(shè)備都顯示在地圖中對(duì)應(yīng)的位置,方便用戶實(shí)時(shí)了解定位情況。所述的定位環(huán)境地圖設(shè)置模塊的實(shí)現(xiàn)方法為首先,通過繪圖軟件(如Visio/CAD)制作環(huán)境的平面地圖(即圖片,格式為jpg、bmp、png等);然后,將該圖片加載到本系統(tǒng)的安裝目錄下,供所述的定位環(huán)境地圖設(shè)置模塊調(diào)用;其次,根據(jù)地圖尺寸與實(shí)際尺寸的比例關(guān)系設(shè)置比例尺;再次,將所述的參考節(jié)點(diǎn)設(shè)備在實(shí)際中的位置對(duì)應(yīng)標(biāo)示在地圖相應(yīng)的位置,方便用戶直觀了解節(jié)點(diǎn)布局;最后,將定位算法計(jì)算的結(jié)果顯示在地圖中。這樣,用戶能很直觀的了解定位的情況。2)所述的定位路徑設(shè)置模塊的功能為通過程序,設(shè)置人或者物體在室內(nèi)的運(yùn)動(dòng)路徑,對(duì)定位結(jié)果進(jìn)行約束,并直觀的顯示在定位后臺(tái)界面的地圖上。在所述的定位環(huán)境地圖設(shè)置模塊實(shí)施完成以后,通過程序,輸入路徑關(guān)鍵點(diǎn),來表示這條路徑。室內(nèi)的任何路徑都分解成多段直線段的組合,當(dāng)是曲線段路徑時(shí),用多段直線段的組合來表示。所述的定位路徑設(shè)置模塊的實(shí)現(xiàn)方法為首先,根據(jù)實(shí)際室內(nèi)建筑格局,選擇一條路徑,其次,在地圖對(duì)應(yīng)位置設(shè)置該路徑的起點(diǎn)和終點(diǎn),即在系統(tǒng)中輸入起點(diǎn)的坐標(biāo)和終點(diǎn)的坐標(biāo)就能完成這條直線段路徑的設(shè)置,最后,定位路徑設(shè)置模型通過程序,根據(jù)輸入的起點(diǎn)和終點(diǎn)坐標(biāo)生成該條路徑的路徑函數(shù),以用于定位,提高定位精度。3)所述的定位修正點(diǎn)設(shè)置模塊的功能為通過程序,對(duì)定位結(jié)果進(jìn)行修正,提高定位精度。所述的定位修正點(diǎn)設(shè)置模塊的實(shí)現(xiàn)方法為首先,在地圖與路徑設(shè)置完成以后,在各個(gè)路徑的拐點(diǎn)處和各個(gè)房間的中心位置,設(shè)置關(guān)鍵點(diǎn),設(shè)置方法為輸入該點(diǎn)的坐標(biāo)。其次,在實(shí)際環(huán)境中,在與各個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)對(duì)應(yīng)的位置進(jìn)行采樣(采集各個(gè)所述的參考節(jié)點(diǎn)設(shè)備的RSSI值),建立修正點(diǎn)匹配庫,修正點(diǎn)匹配庫的建立方法在本發(fā)明中定位方法部分中有所闡述。最后,設(shè)置修正門限值。4)所述的定位信息處理模塊的功能為通過程序,將所述的定位信息匯集設(shè)備上傳上來的數(shù)據(jù)進(jìn)行解析、分析、與計(jì)算。根據(jù)系統(tǒng)約定的協(xié)議,解析數(shù)據(jù)包,提取與定位計(jì)算有用的相關(guān)數(shù)據(jù),利用本發(fā)明提供的定位方法,分析數(shù)據(jù),計(jì)算并輸出定位結(jié)果。5)所述的數(shù)據(jù)庫管理模塊的功能為通過程序,存儲(chǔ)和讀寫已構(gòu)造的路徑函數(shù)及相關(guān)信息、已設(shè)置的定位修正點(diǎn)及相關(guān)信息及一段時(shí)間內(nèi)的定位結(jié)果數(shù)據(jù)。所述的定位控制中心通過所述的定位信息匯集設(shè)備,以無線通信方式與所述的參考節(jié)點(diǎn)設(shè)備進(jìn)行信息交互。所述的定位信息匯集設(shè)備為市購的無線通信設(shè)備,用來收集各個(gè)所述的參考節(jié)點(diǎn)設(shè)備上傳的定位信息,并將該信息轉(zhuǎn)發(fā)給所述的定位控制中心的中轉(zhuǎn)設(shè)備。所述定位信息匯集設(shè)備能夠與所述的參考節(jié)點(diǎn)設(shè)備進(jìn)行2. 4GHz (2. 405GHz-2. 485GHz)無線通信,并以因特網(wǎng)(Internet)或USB形式與所述的定位控制中心進(jìn)行信息交換。所述的參考節(jié)點(diǎn)設(shè)備為市購的具有RSSI測(cè)距功能的設(shè)備。所述的參考節(jié)點(diǎn)設(shè)備的數(shù)量與定位區(qū)域的面積相關(guān),一般每個(gè)房間的數(shù)量為31個(gè),分別裝設(shè)在定位環(huán)境(即室內(nèi))內(nèi)反映室內(nèi)建筑格局特點(diǎn)的各處(如房間的四個(gè)角),作為定位的已知的固定坐標(biāo)點(diǎn)。每個(gè)所述的參考節(jié)點(diǎn)設(shè)備分別以無線通信方式,分別與所述的定位信息匯集設(shè)備和所述的未知節(jié)點(diǎn)設(shè)備進(jìn)行信息交互,確保對(duì)定位環(huán)境中的人或物體進(jìn)行準(zhǔn)確定位。所述的未知節(jié)點(diǎn)設(shè)備為市購的與定位目標(biāo)(即人或物體)綁定在一起的能夠周期性廣播RSSI信號(hào)的設(shè)備,作為所述的未知坐標(biāo)點(diǎn)。所述的未知節(jié)點(diǎn)設(shè)備數(shù)量與被定位目標(biāo)數(shù)量一致,但最多不超過1000個(gè)(受系統(tǒng)處理能力影響)。所述的未知節(jié)點(diǎn)設(shè)備的作用是用來反映人或物體的位置。每個(gè)所述的未知節(jié)點(diǎn)設(shè)備分別通過無線通信,與每個(gè)所述的參考 節(jié)點(diǎn)設(shè)備進(jìn)行信息交互,用以對(duì)定位目標(biāo)進(jìn)行定位,確保定位的準(zhǔn)確性。一種基于路徑規(guī)劃和預(yù)測(cè)的室內(nèi)人員定位方法,利用PC機(jī)和本發(fā)明定位系統(tǒng),通過程序,基于無線網(wǎng)絡(luò),經(jīng)過系統(tǒng)準(zhǔn)備階段(即通過構(gòu)建定位環(huán)境及其對(duì)應(yīng)的地圖,在所述的定位控制中心中建立反映實(shí)際環(huán)境的可視化定位界面,并根據(jù)室內(nèi)建筑格局,對(duì)路徑進(jìn)行規(guī)劃,最后通過采樣,建立修正點(diǎn)匹配庫)和系統(tǒng)運(yùn)行階段(即利用無線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù),通過建立與該系統(tǒng)相適應(yīng)的通信協(xié)議,進(jìn)行定位相關(guān)數(shù)據(jù)的測(cè)量和傳輸,并在后臺(tái)中進(jìn)行信息處理,最后,求解出目標(biāo)的位置)進(jìn)行室內(nèi)人員或物體的定位。所述方法的具體步驟如下
(I)系統(tǒng)準(zhǔn)備 I)系統(tǒng)定位環(huán)境構(gòu)建
將各所述的參考節(jié)點(diǎn)設(shè)備布置在定位環(huán)境中,布置后任意時(shí)刻都有三個(gè)及以上所述的參考節(jié)點(diǎn)設(shè)備與所述的未知節(jié)點(diǎn)設(shè)備進(jìn)行通信(通過將所述的未知節(jié)點(diǎn)設(shè)備放在環(huán)境中,發(fā)送數(shù)據(jù)包進(jìn)行測(cè)試,滿足能夠與三個(gè)以上的所述的參考節(jié)點(diǎn)設(shè)備通信)。通過構(gòu)建滿足通信要求的定位環(huán)境,使系統(tǒng)在定位過程中能夠正常的進(jìn)行信息交換和傳輸,最后才能將信息傳到PC機(jī)中,供定位計(jì)算使用。2)定位環(huán)境地圖構(gòu)造
第(1)-1)步完成后,按照實(shí)際定位環(huán)境中各個(gè)對(duì)象的比例關(guān)系,畫出實(shí)際定位環(huán)境的圖片表示形式,并將圖片導(dǎo)入系統(tǒng)中,構(gòu)建定位時(shí)所需要的地圖界面。通過定位環(huán)境地圖構(gòu)造,將實(shí)際定位環(huán)境直觀的反映到PC機(jī)定位界面中,便于人機(jī)交互。3)路徑函數(shù)庫構(gòu)造
弟(I)~2)步完成后,根據(jù)室內(nèi)建筑格局對(duì)人在室內(nèi)運(yùn)動(dòng)的限制特點(diǎn),對(duì)人的運(yùn)動(dòng)路徑進(jìn)行規(guī)則,建立如下路徑函數(shù)
..I (U)
/ (X. V)
F(x.r) = {-' * ,xe ,YiyeY
(I)式中,X,Y分別為定位區(qū)域的兩個(gè)正交方向上的最大定位范圍,/mCr,_F)為第m段路徑的函數(shù)表示形式(簡稱該段的路徑子函數(shù))。各段路徑子函數(shù)的集合構(gòu)成人員在整個(gè)定位環(huán)境中應(yīng)該遵循的路徑函數(shù)A(H)。根據(jù)實(shí)際應(yīng)用中大多數(shù)室內(nèi)格局的路徑特點(diǎn),定義路徑子函數(shù)的類型為直線段(當(dāng)實(shí)際中的路徑是曲線段時(shí),則用分段的幾段直線段來表示)。直線段/(H)的確定為設(shè)置該直線段的起點(diǎn)(Ha)和終點(diǎn)Crb,_Fb),生成該直線段,其方程為
權(quán)利要求
1.一種基于路徑規(guī)則和預(yù)測(cè)的室內(nèi)人員定位系統(tǒng),其特征在于所述的定位系統(tǒng)包括定位控制中心(I)、定位信息匯集設(shè)備(2)、參考節(jié)點(diǎn)設(shè)備(3)、未知節(jié)點(diǎn)設(shè)備(4),所述的定位控制中心(I)通過因特網(wǎng)或USB與所述的信息匯集設(shè)備(2)連接,并通過所述的信息匯集設(shè)備(2)以無線通信方式與所述的參考節(jié)點(diǎn)設(shè)備(3)進(jìn)行連接,所述的參考節(jié)點(diǎn)設(shè)備(3)通過無線通信與所述的未知節(jié)點(diǎn)設(shè)備(4)連接; 所述的定位控制中心(I)為裝載有計(jì)算機(jī)程序的定位環(huán)境地圖設(shè)置模塊、定位路徑設(shè)置模塊、定位修正點(diǎn)設(shè)置模塊、定位信息處理模塊和數(shù)據(jù)庫管理模塊的PC機(jī),所述PC機(jī)中各個(gè)計(jì)算機(jī)程序模塊完成的功能如下 1)所述定位環(huán)境地圖設(shè)置模塊的功能為通過程序,將定位環(huán)境以圖片的形式,直觀的顯示在用戶面前,圖片相當(dāng)于定位環(huán)境的平面 地圖,所有的所述的參考節(jié)點(diǎn)設(shè)備(3)、所述的未知節(jié)點(diǎn)設(shè)備(4)都顯示在地圖中對(duì)應(yīng)的位置,方便用戶實(shí)時(shí)了解定位情況,所述的定位環(huán)境地圖設(shè)置模塊的實(shí)現(xiàn)方法為首先,通過繪圖軟件制作環(huán)境的平面地圖,即圖片,格式為jpg、bmp、png ;然后,將該圖片加載到本系統(tǒng)的安裝目錄下,供所述的定位環(huán)境地圖設(shè)置模塊調(diào)用;其次,根據(jù)地圖尺寸與實(shí)際尺寸的比例關(guān)系設(shè)置比例尺;再次,將所述的參考節(jié)點(diǎn)設(shè)備(3)在實(shí)際中的位置對(duì)應(yīng)標(biāo)示在地圖相應(yīng)的位置,方便用戶直觀了解節(jié)點(diǎn)布局;最后,將定位算法計(jì)算的結(jié)果顯示在地圖中,這樣,用戶能很直觀的了解定位的情況; 2)所述的定位路徑設(shè)置模塊的功能為通過程序,設(shè)置人或者物體在室內(nèi)的運(yùn)動(dòng)路徑,對(duì)定位結(jié)果進(jìn)行約束,并直觀的顯示在定位后臺(tái)界面的地圖上,在所述的定位環(huán)境地圖設(shè)置模塊實(shí)施完成以后,通過程序,輸入路徑關(guān)鍵點(diǎn),來表示這條路徑,室內(nèi)的任何路徑都能分解成多段直線段的組合,當(dāng)為曲線段路徑時(shí),用多段直線段的組合來表示,所述的定位路徑設(shè)置模塊的實(shí)現(xiàn)方法為首先,根據(jù)實(shí)際室內(nèi)建筑格局,選擇一條路徑,其次,在地圖對(duì)應(yīng)位置設(shè)置該路徑的起點(diǎn)和終點(diǎn),即在系統(tǒng)中輸入起點(diǎn)的坐標(biāo)和終點(diǎn)的坐標(biāo)就能完成這條直線段路徑的設(shè)置,最后,定位路徑設(shè)置模型通過程序,根據(jù)輸入的起點(diǎn)和終點(diǎn)坐標(biāo)生成該條路徑的路徑函數(shù),以用于定位,提聞定位精度; 3)所述的定位修正點(diǎn)設(shè)置模塊的功能為通過程序,對(duì)定位結(jié)果進(jìn)行修正,提高定位精度,所述的定位修正點(diǎn)設(shè)置模塊的實(shí)現(xiàn)方法為首先,在地圖與路徑設(shè)置完成以后,在各個(gè)路徑的拐點(diǎn)處和各個(gè)房間的中心位置,設(shè)置關(guān)鍵點(diǎn),設(shè)置方法為輸入該點(diǎn)的坐標(biāo),其次,在實(shí)際環(huán)境中,在與各個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)對(duì)應(yīng)的位置進(jìn)行采樣,即采集各個(gè)所述的參考節(jié)點(diǎn)設(shè)備(3)的RSSI值,建立修正點(diǎn)匹配庫,修正點(diǎn)匹配庫的建立方法在本發(fā)明中定位方法部分中有所闡述,最后,設(shè)置修正門限值; 4)所述的定位信息處理模塊的功能為通過程序,將所述的定位信息匯集設(shè)備(2)上傳上來的數(shù)據(jù)進(jìn)行解析、分析、與計(jì)算,根據(jù)系統(tǒng)約定的協(xié)議,解析數(shù)據(jù)包,提取與定位計(jì)算有用的相關(guān)數(shù)據(jù),利用本發(fā)明提供的定位方法,分析數(shù)據(jù),計(jì)算并輸出定位結(jié)果; 5)所述的數(shù)據(jù)庫管理模塊的功能為通過程序,存儲(chǔ)和讀寫已構(gòu)造的路徑函數(shù)及相關(guān)信息、已設(shè)置的定位修正點(diǎn)及相關(guān)信息及一段時(shí)間內(nèi)的定位結(jié)果數(shù)據(jù); 所述的定位控制中心(I)通過所述的定位信息匯集設(shè)備(2),以無線通信方式與所述的參考節(jié)點(diǎn)設(shè)備(3)進(jìn)行信息交互; 所述的定位信息匯集設(shè)備(2)為無線通信設(shè)備,用來收集各個(gè)所述的參考節(jié)點(diǎn)設(shè)備(3)上傳的定位信息,并將該信息轉(zhuǎn)發(fā)給所述的定位控制中心(I)的中轉(zhuǎn)設(shè)備,所述定位信息匯集設(shè)備(2)設(shè)備能夠與所述的參考節(jié)點(diǎn)設(shè)備(3)進(jìn)行2. 4GHz,即2. 405GHz-2. 485GHz無線通信,并以因特網(wǎng)或USB形式與所述的定位控制中心(I)進(jìn)行信息交換; 所述的參考節(jié)點(diǎn)設(shè)備(3)為具有RSSI測(cè)距功能的設(shè)備,所述的參考節(jié)點(diǎn)設(shè)備(3)的數(shù)量與定位區(qū)域的面積相關(guān),一般每個(gè)房間的數(shù)量為31個(gè),分別裝設(shè)在定位環(huán)境內(nèi)反映室內(nèi)建筑格局特點(diǎn)的各處,作為定位的已知的固定坐標(biāo)點(diǎn),每個(gè)所述的參考節(jié)點(diǎn)設(shè)備(3)分別以無線通信方式,分別與所述的定位信息匯集設(shè)備(2)和所述的未知節(jié)點(diǎn)設(shè)備(4)進(jìn)行信息交互,確保對(duì)定位環(huán)境中的人或物體進(jìn)行準(zhǔn)確定位; 所述的未知節(jié)點(diǎn)設(shè)備(4)為與定位目標(biāo)綁定在一起的能夠周期性廣播RSSI信號(hào)的設(shè)備,作為所述的未知坐標(biāo)點(diǎn),所述的未知節(jié)點(diǎn)設(shè)備(4)數(shù)量與被定位目標(biāo)數(shù)量一致,但最多不超過1000個(gè),所述的未知節(jié)點(diǎn)設(shè)備(4)的作用是用來反映人或物體的位置,每個(gè)所述的未知節(jié)點(diǎn)設(shè)備(4)分別通過無線通信,與每個(gè)所述的參考節(jié)點(diǎn)設(shè)備(3)進(jìn)行信息交互,用以對(duì)定位目標(biāo)進(jìn)行定位,確保定位的準(zhǔn)確性。
2.一種基于路徑規(guī)劃和預(yù)測(cè)的室內(nèi)人員定位方法,利用PC機(jī)和權(quán)利要求I所述的定位系統(tǒng),通過程序,進(jìn)行室內(nèi)人員和物體的定位,其特征在于所述方法的具體步驟如下 (I)系統(tǒng)準(zhǔn)備 1)系統(tǒng)定位環(huán)境構(gòu)建 將各所述的參考節(jié)點(diǎn)設(shè)備(3)布置在定位環(huán)境中,布置后任意時(shí)刻都有三個(gè)及以上所述的參考節(jié)點(diǎn)與所述的未知節(jié)點(diǎn)設(shè)備(4)進(jìn)行通信,即通過將所述的未知節(jié)點(diǎn)設(shè)備(4)放在環(huán)境中,發(fā)送數(shù)據(jù)包進(jìn)行測(cè)試,滿足能夠與三個(gè)以上的所述的參考節(jié)點(diǎn)設(shè)備(3)通信,通過構(gòu)建滿足通信要求的定位環(huán)境,使系統(tǒng)在定位過程中能夠正常的進(jìn)行信息交換和傳輸,最后才能將信息傳到PC機(jī)中,供定位計(jì)算使用; 2)定位環(huán)境地圖構(gòu)造 第(1)-1)步完成后,按照實(shí)際定位環(huán)境中各個(gè)對(duì)象的比例關(guān)系,畫出實(shí)際定位環(huán)境的圖片表示形式,并將圖片導(dǎo)入系統(tǒng)中,構(gòu)建定位時(shí)所需要的地圖界面,通過定位環(huán)境地圖構(gòu)造,將實(shí)際定位環(huán)境直觀的反映到PC機(jī)定位界面中,便于人機(jī)交互; 3)路徑函數(shù)庫構(gòu)造 弟(I)~2)步完成后,根據(jù)室內(nèi)建筑格局對(duì)人在室內(nèi)運(yùn)動(dòng)的限制特點(diǎn),對(duì)人的運(yùn)動(dòng)路徑進(jìn)行規(guī)則,建立如下路徑函數(shù)
全文摘要
一種基于路徑規(guī)劃和預(yù)測(cè)的室內(nèi)人員定位系統(tǒng)及方法,涉及無線傳感器網(wǎng)絡(luò)室內(nèi)人和物的定位系統(tǒng)及方法。本發(fā)明系統(tǒng)包括定位控制中心、定位信息匯集設(shè)備、參考節(jié)點(diǎn)設(shè)備、未知節(jié)點(diǎn)設(shè)備;本發(fā)明方法是利用PC機(jī)和本發(fā)明定位系統(tǒng),通過程序,基于無線網(wǎng)絡(luò),經(jīng)過系統(tǒng)準(zhǔn)備階段和系統(tǒng)運(yùn)行階段進(jìn)行室內(nèi)人員或物體的定位。本發(fā)明具有操作簡單,定位準(zhǔn)確性高,定位精度高,應(yīng)用范圍廣,適用性強(qiáng),便于推廣應(yīng)用等特點(diǎn)。本發(fā)明可廣泛應(yīng)用于室內(nèi)人員的靜、動(dòng)態(tài)定位,也適應(yīng)于室內(nèi)物品的靜、動(dòng)態(tài)定位。
文檔編號(hào)H04W64/00GK102752855SQ201210269419
公開日2012年10月24日 申請(qǐng)日期2012年8月1日 優(yōu)先權(quán)日2012年8月1日
發(fā)明者印愛民, 宋寧博, 李艷萍, 柏蕩, 王楷, 石為人, 謝思佳, 雷璐寧, 高鵬 申請(qǐng)人:重慶大學(xué)