一種基于無線信號的定位方法、服務器、終端和系統(tǒng)與流程
本發(fā)明實施例涉及通信技術領域，尤其涉及一種基于無線信號的定位方法、服務器、終端和系統(tǒng)。
背景技術：
衛(wèi)星導航在室外定位應用場景中，可提供精確的定位服務，但衛(wèi)星導航難以在室內環(huán)境中得到應用。室內定位服務有廣闊的應用前景，超市、展覽廳等環(huán)境下都需要該服務。指紋定位法將不同參考基站發(fā)出的信號視為“指紋”，建立電子地圖，估計終端位置。通常情況下，指紋定位技術包括離線采樣和在線定位兩個階段。其中，離線采樣階段用于根據各個參考點的無線信號特征(例如，接收信號強度(rssi,receivedsignalstrengthindication)、mac(mediaaccesscontrol，媒體訪問控制)地址，及參考點的位置坐標)，構成位置指紋數據庫，所述位置指紋數據庫包括每個參考點指紋信號信息，一個參考點的指紋信號信息包括位置坐標，與位置坐標對應的mac地址以及rssi值。
在線定位階段是將待定位位置采集到的接收信號強度與位置指紋數據庫中的指紋信號做匹配(例如，計算歐氏距離)，將待定位位置采集到的接收信號強度與位置指紋數據庫中指紋信號的接收信號強度相似度最高的一個或多個參考點作為樣本，將樣本對應的位置或多個位置的平均值作為用戶位置。
現有技術中，在計算歐氏距離時，需要計算每個指紋信號的權重，對每個指紋信號的rssi值乘上一個權重。由于，不同類型頻段信息的指紋信號具有不同的能量占比，對應的權重也不同，能量占比可以通過指紋信號的標準偏差值求得。在wifi信號源密集的環(huán)境(例如，城市環(huán)境)中，在任何給定的空間中可能觀測到幾個或幾十個ap(accesspoint，接入點)。隨著5ghz頻段路由器的普及，5ghz信號也越來越多。在采用指紋定位技術定位時，會檢測到多個不同類型頻段信息的指紋信號，例如，2.4ghz信號和5ghz信號。由于5ghz信號要比2.4ghz信號穩(wěn)定，且5ghz信號的定位精度也要高于2.4ghz信號的定位精度，但是，在一些環(huán)境中，2.4ghz信號比5ghz信號的密集度更高，定位的可靠性更高，合理地利用混合信號進行定位，才能提高無線信號的定位精度。
技術實現要素：
本發(fā)明的實施例提供一種基于無線信號的定位方法、服務器、終端和系統(tǒng)，用以提高無線信號定位中的定位精度。
為達到上述目的，本發(fā)明的實施例采用如下技術方案：
第一方面，本發(fā)明實施例提供一種基于無線信號的定位方法，包括：服務器接收終端在待定位位置獲取的任一接入點集合中每個接入點的無線信號信息，該接入點集合包括至少兩個接入點，該無線信號信息包括信號強度以及接入點標識；該服務器根據每個接入點的接入點標識從數據庫中預設的接入點標識和信號頻段的對應關系中確定每個接入點對應的信號頻段數據庫；該服務器根據每個接入點的無線信號信息和每個接入點對應的信號頻段，計算該待定位位置與該數據庫中至少兩個參考位置的相似度；該服務器將該至少兩個參考位置中與該待定位位置相似度最高的參考位置確定為該待定位位置。
應理解，在本實施例中，信號強度可以用rssi來表征，接入點標識可以用mac來表征，信號穩(wěn)定度可以用多次測量信號強度的方差var來表征，不作限定。
本發(fā)明實施例提供一種基于無線信號的定位方法，通過根據每個ap的指紋信號的rssi值，由于每個ap的指紋信號的rssi可以用以確定每個指紋信號的能量占比，故根據不同ap的能量占比，可以對同一頻段的指紋信號賦予相同的權重因子，并對每個ap的指紋信號賦予不同的權重，從而在計算待定位位置與預設指紋數據庫中每個參考位置之間的相似度時，可以更加準確的確定待定位位置與預設指紋數據庫中m個參考位置之間相似度最高的參考位置，并將所述相似度最高的參考位置的坐標確定為待定位位置的坐標。本發(fā)明實施例綜合考慮了不同頻段信號在混合信號中對定位精度的影響，提高了指紋定位過程中的精確度。
在第一種可實現方式中，該服務器根據每個接入點的無線信號信息和每個接入點對應的信號頻段，計算該待定位位置與該數據庫中至少兩個參考位置的相似度，包括：該服務器根據每個接入點的信號強度以及信號頻段，計算每個接入點的權重；該服務器根據每個接入點的信號強度、接入點標識以及權重，計算該待定位位置與該數據庫中至少兩個參考位置的相似度。
在第二種可實現方式中，該服務器根據每個接入點的信號強度以及信號頻段，計算每個接入點的權重，包括：所述每個接入點的權重與所述接入點的信號強度成反比，與所述接入點的信號頻段對應的權重因子成正比的關系。
在第三種可實現方式中，該服務器采用下述公式計算每個接入點的權重：
其中，rssi′i表示所述接入點集合中接入點標識為i的接入點的信號強度，m表示所述接入點集合中接入點的數量，wf表示所述接入點標識為i的接入點對應的信號頻段的權重因子，wi表示所述接入點標識為i的接入點的權重。
在第四種可實現方式中，該數據庫包含每個接入點的第一信號穩(wěn)定度，在該服務器根據每個接入點的信號強度以及信號頻段，計算每個接入點的權重之前，還包括：該服務器對該接入點集合中對應相同的任一信號頻段的接入點的該第一信號穩(wěn)定度求均值，并取倒數，進行歸一化，得到該任一信號頻段對應的權重因子。
在第五種可實現方式中，該無線信號信息還包括第二信號穩(wěn)定度，該得到該任一信號頻段對應的權重因子之前，還包括：根據公式
在本發(fā)明實施例中，第一信號穩(wěn)定度可以不斷被更新，提高了第一信號穩(wěn)定度的可靠性，更有利于定位的準確。
在第六種可實現方式中，該服務器根據每個接入點的信號強度、接入點標識以及權重，計算該待定位位置與該數據庫中至少兩個參考位置的相似度，包括：根據公式
在第七種可實現方式中，在該服務器根據每個接入點的接入點標識從數據庫中預設的接入點標識和信號頻段的對應關系中確定每個接入點對應的信號頻段數據庫之前，還包括：當該數據庫不包含第一接入點標識時，該服務器向該終端發(fā)送請求消息，該請求消息用于指示該終端將該第一接入點標識對應的信號頻段發(fā)送至該服務器；其中，該第一接入點標識為該服務器接收到的該無線信號信息攜帶的該接入點集合中的任一接入點的接入點標識；該服務器接收該終端發(fā)送的該第一接入點標識對應的信號頻段；該服務器將該第一接入點標識對應的信號頻段加入該數據庫中。
在本發(fā)明實施例中，數據庫中保存的接入點的標識和信號頻段的對應關系不斷地擴充，使可利用的接入點更豐富，有利于定位的準確性。
在第八種可實現方式中，在服務器接收終端在待定位位置獲取的任一接入點集合中每個接入點的無線信號信息之前，該方法還包括：該服務器建立該數據庫，該數據庫包括該至少兩個參考位置的數據庫信息和每個接入點的接入點信息。
在第九種可實現方式中，該數據庫信息包括：該參考位置的坐標、該參考位置對應的接入點標識、該參考位置對應的接入點標識對應的信號能量。
在第十種可實現方式中，該接入點信息包括：每個接入點的接入點標識、每個接入點對應的信號頻段、每個接入點的第一信號穩(wěn)定度。
本發(fā)明實施例提供一種基于無線信號的定位方法，通過根據每個ap的指紋信號的rssi值，由于每個ap的指紋信號的rssi可以用以確定每個指紋信號的能量占比，故根據不同ap的能量占比，可以對同一頻段的指紋信號賦予相同的權重因子，并對每個ap的指紋信號賦予不同的權重，從而在計算待定位位置與預設指紋數據庫中每個參考位置之間的相似度時，可以更加準確的確定待定位位置與預設指紋數據庫中m個參考位置之間相似度最高的參考位置，并將所述相似度最高的參考位置的坐標確定為待定位位置的坐標。本發(fā)明實施例綜合考慮了不同頻段信號在混合信號中對定位精度的影響，提高了指紋定位過程中的精確度。
第二方面，本發(fā)明實施例提供了一種服務器，用于基于無線信號定位，該服務器包括：處理器、存儲器和通信總線，該處理器和該存儲器通過該通信總線連接，該存儲器用于存儲軟件程序以及模塊，該處理器用于運行該軟件程序以及模塊，從而執(zhí)行：接收終端在待定位位置獲取的任一接入點集合中每個接入點的無線信號信息，該接入點集合包括至少兩個接入點，該無線信號信息包括信號強度以及接入點標識；根據每個接入點的接入點標識從數據庫中預設的接入點標識和信號頻段的對應關系中確定每個接入點對應的信號頻段數據庫，計算該待定位位置與該數據庫中至少兩個參考位置的相似度；將該至少兩個參考位置中與該待定位位置相似度最高的參考位置確定為該待定位位置。
在第一種可實現方式中，該服務器用于：根據每個接入點的信號強度以及信號頻段，計算每個接入點的權重；根據每個接入點的信號強度、接入點標識以及權重，計算該待定位位置與該數據庫中至少兩個參考位置的相似度。
在第二種可實現方式中，所述每個接入點的權重與所述接入點的信號強度成反比，與所述接入點的信號頻段對應的權重因子成正比的關系。
在第三種可實現方式中，該服務器采用下述公式計算每個接入點的權重：
其中，rssi′i表示所述接入點集合中接入點標識為i的接入點的信號強度，m表示所述接入點集合中接入點的數量，wf表示所述接入點標識為i的接入點對應的信號頻段的權重因子，wi表示所述接入點標識為i的接入點的權重。
在第四種可實現方式中，該服務器用于：對該接入點集合中對應相同的任一信號頻段的接入點的該第一信號穩(wěn)定度求均值，并取倒數，進行歸一化，得到該任一信號頻段對應的權重因子。
在第五種可實現方式中，該無線信號信息還包括第二信號穩(wěn)定度，該得到該任一信號頻段對應的權重因子之前，還包括：根據公式
在第六種可實現方式中，該服務器用于：根據公式
在第七種可實現方式中，該服務器用于：當該數據庫不包含第一接入點標識時，向該終端發(fā)送請求消息，該請求消息用于指示該終端將該第一接入點標識對應的信號頻段發(fā)送至該服務器；其中，該第一接入點標識為該服務器接收到的該無線信號信息攜帶的該接入點集合中的任一接入點的接入點標識；接收該終端發(fā)送的該第一接入點標識對應的信號頻段；將該第一接入點標識對應的信號頻段加入該數據庫中。
在第八種可實現方式中，該服務器用于：建立該數據庫，該數據庫包括該至少兩個參考位置的數據庫信息和每個接入點的接入點信息。
在第九種可實現方式中，該數據庫信息包括：該參考位置的坐標、該參考位置對應的接入點標識、該參考位置對應的接入點標識對應的信號能量。
在第十種可實現方式中，該接入點信息包括：每個接入點的接入點標識、每個接入點對應的信號頻段、每個接入點的第一信號穩(wěn)定度。
第三方面，本發(fā)明實施例提供了一種終端，用于基于無線信號定位，該終端包括：處理器、存儲器和通信總線，該處理器和該存儲器通過該通信總線連接，該存儲器用于存儲軟件程序以及模塊，該處理器用于運行該軟件程序以及模塊，從而執(zhí)行：在待定位位置獲取的任一接入點集合中每個接入點的無線信號信息，該接入點集合包括至少兩個接入點，該無線信號信息包括信號強度以及接入點標識，該接入點標識用于服務器根據每個接入點的接入點標識從數據庫中預設的接入點標識和信號頻段的對應關系中確定每個接入點對應的信號頻段數據庫；發(fā)送該無線信號信息至該服務器。
在第一種可實現方式中，該數據庫包含每個接入點的第一信號穩(wěn)定度，該無線信號信息還包括第二信號穩(wěn)定度，包括：該第二信號穩(wěn)定度用于根據公式
在第二種可實現方式中，該終端用于：當該數據庫不包含第一接入點標識時，接收該服務器發(fā)送的請求消息，該請求消息用于指示該終端將該第一接入點標識對應的信號頻段發(fā)送至該服務器；其中，該第一接入點標識為該終端發(fā)送的該無線信號信息攜帶的該接入點集合中的任一接入點的接入點標識；發(fā)送該第一接入點標識對應的信號頻段至該服務器。
第四方面，本發(fā)明實施例提供了一種服務器，用于基于無線信號定位，該服務器包括：接收模塊，用于接收終端在待定位位置獲取的任一接入點集合中每個接入點的無線信號信息，該接入點集合包括至少兩個接入點，該無線信號信息包括信號強度以及接入點標識；確定模塊，用于根據每個接入點的接入點標識從數據庫中預設的接入點標識和信號頻段的對應關系中確定每個接入點對應的信號頻段數據庫；計算模塊，用于根據每個接入點的無線信號信息和每個接入點對應的信號頻段，計算該待定位位置與該數據庫中至少兩個參考位置的相似度；選擇模塊，用于將該至少兩個參考位置中與該待定位位置相似度最高的參考位置確定為該待定位位置。
在第一種可實現方式中，計算模塊具體用于：根據每個接入點的信號強度以及信號頻段，計算每個接入點的權重；根據每個接入點的信號強度、接入點標識以及權重，計算該待定位位置與該數據庫中至少兩個參考位置的相似度。
在第二種可實現方式中，所述每個接入點的權重與所述接入點的信號強度成反比，與所述接入點的信號頻段對應的權重因子成正比的關系。
在第三種可實現方式中，計算模塊具體用于：對該接入點集合中對應相同的任一信號頻段的接入點的該第一信號穩(wěn)定度求均值，并取倒數，進行歸一化，得到該任一信號頻段對應的權重因子。
在第四種可實現方式中，該服務器還包括更新模塊，用于：根據公式
在第五種可實現方式中，計算模塊具體用于：根據公式
在第六種可實現方式中，該服務器還包括發(fā)送模塊，用于：當該數據庫不包含第一接入點標識時，向該終端發(fā)送請求消息，該請求消息用于指示該終端將該第一接入點標識對應的信號頻段發(fā)送至該服務器；其中，該第一接入點標識為該服務器接收到的該無線信號信息攜帶的該接入點集合中的任一接入點的接入點標識；接收模塊，還用于接收該終端發(fā)送的該第一接入點標識對應的信號頻段；將該第一接入點標識對應的信號頻段加入該數據庫中。
在第七種可實現方式中，該服務器還包括建立模塊，用于：建立該數據庫，該數據庫包括該至少兩個參考位置的數據庫信息和每個接入點的接入點信息。
第五方面，本發(fā)明實施例提供了一種終端，用于基于無線信號定位，該終端包括：獲取模塊，用于在待定位位置獲取的任一接入點集合中每個接入點的無線信號信息，該接入點集合包括至少兩個接入點，該無線信號信息包括信號強度以及接入點標識，該接入點標識用于服務器根據每個接入點的接入點標識從數據庫中預設的接入點標識和信號頻段的對應關系中確定每個接入點對應的信號頻段數據庫；發(fā)送模塊，用于發(fā)送該無線信號信息至該服務器。
在第一種可實現方式中，該終端還包括接收模塊，用于：當該數據庫不包含第一接入點標識時，接收該服務器發(fā)送的請求消息，該請求消息用于指示該終端將該第一接入點標識對應的信號頻段發(fā)送至該服務器；其中，該第一接入點標識為該終端發(fā)送的該無線信號信息攜帶的該接入點集合中的任一接入點的接入點標識；發(fā)送模塊還用于，發(fā)送該第一接入點標識對應的信號頻段至該服務器。
第六方面，本發(fā)明實施例提供了一種基于無線信號的定位系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)包括終端和服務器，所述終端和所述服務器通過通信網絡連接，所述服務器用于第二方面任一種可實現方式所述的服務器所執(zhí)行的功能，所述終端用于第三方面任一種可實現方式所述的終端所執(zhí)行的功能。
第七方面，本發(fā)明實施例提供了一種計算機存儲介質，用于儲存為第一方面所描述的基于無線信號的定位方法所用的計算機軟件指令，其包含用于執(zhí)行第六方面的基于無線信號的定位系統(tǒng)所設計的程序。
本發(fā)明中，基于無線信號的定位系統(tǒng)中的服務器和終端以及各模塊的名字對設備本身不構成限定，在實際實現中，這些設備可以以其他名稱出現。只要各個設備的功能和本發(fā)明類似，屬于本發(fā)明權利要求及其等同技術的范圍之內。
另外，第二方面至第七方面中任一種可行的實現方式所帶來的技術效果可參見第一方面中不同可行的實現方式所帶來的技術效果，此處不再贅述。
附圖說明
為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。
圖1a為本發(fā)明實施例提供的一種基于無線信號的定位方法的框架圖；
圖1b為本發(fā)明實施例提供的一種服務器的硬件結構示意圖；
圖1c為本發(fā)明實施例提供的一種基于無線信號的定位方法的流程示意圖；
圖2為本發(fā)明實施例提供的一種基于無線信號的定位方法的實驗示意圖一；
圖3為本發(fā)明實施例提供的一種基于無線信號的定位方法的實驗示意圖二；
圖4為本發(fā)明實施例提供的一種基于無線信號的定位方法的實驗示意圖三；
圖5為本發(fā)明實施例提供的一種基于無線信號的定位方法的實驗示意圖四；
圖6為本發(fā)明實施例提供的一種終端的硬件結構示意圖；
圖7為本發(fā)明實施例提供的一種服務器結構示意圖；
圖8為本發(fā)明實施例提供的一種終端結構示意圖。
具體實施方式
下面將結合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例。
在一種典型的基于無線信號的定位方法中，包括離線的數據庫數據采集和在線定位兩個階段。在數據庫采集階段，終端在參考位置處接收該處所覆蓋的無線信號，并從該處覆蓋的無線信號中識別各ap的標識，示例性的可以使用mac地址來表征，以及對應的各ap的信號強度，示例性的可以使用rssi值來表征，其中每一個ap的信號強度，通過多次測量取均值獲得，在一些實施例中，還可以將多次測量獲得的方差，作為該ap的信號穩(wěn)定度。終端將該參考位置的各ap的mac地址及對應的rssi值發(fā)送給服務器。服務器根據在各參考位置獲得的各ap的mac地址及對應的rssi值建立一個數據庫。在在線定位階段，服務器獲取終端在待定位位置采集的各ap的無線信號信息，其中，無線信號信息包括各ap的mac地址及對應的rssi值，然后服務器對待定位位置的各ap根據rssi值確定權重，再根據rssi值以及權重值計算與數據庫中存儲的參考位置的相似度，服務器從存儲的參考位置中選出與待定位位置相似度小于預設閾值的m個參考位置；對選出的m個參考位置的位置進行加權平均，得到終端的當前位置。
其中，權重通過各ap的標準偏差值的倒數求得出來，例如，可以根據公式
由于5ghz信號的穩(wěn)定性要比2.4ghz信號的穩(wěn)定性好，5ghz信號的標準偏差值會小于2.4ghz信號的標準偏差值，這樣當終端采集的無線信號中混合有2.4ghz信號和5ghz信號時，僅利用標準偏差值來計算每個ap的權重，會降低混合信號中5g信號的權重，從而導致無線信號定位技術的精度降低。本發(fā)明實施例根據終端采集的每個ap的接入點標識，從數據庫中獲取每個ap的信號頻段，對信號頻段相同的ap賦予相同的權重因子，并根據每個信號頻段的權重因子、每個ap的信號頻段以及每個ap的rssi值，對不同的信號頻段賦予不同的權重，當無線信號中同時存在兩種及兩種以上不同信號頻段的無線信號時，可以提高穩(wěn)定性好的ap對應的權重，從而在計算所述待定位位置與預設指紋數據庫中每個參考位置之間的相似度時，可以更加準確的確定待定位位置與預設指紋數據庫中至少兩個參考位置之間相似度最高的參考位置，并將所述相似度最高的參考位置確定為所述待定位位置。本發(fā)明實施例綜合考慮了不同頻段信號在混合信號中對定位精度的影響，提高了無線信號定位過程中的精確度。
為了便于清楚描述本發(fā)明實施例的技術方案，在本發(fā)明的實施例中，采用了“第一”、“第二”、“第三”等字樣對功能和作用基本相同的相同項或相似項進行區(qū)分，本領域技術人員可以理解“第一”、“第二”、“第三”等字樣并不對數量和執(zhí)行次序進行限定。
如圖1a所示，圖1a為本發(fā)明實施例的架構圖，本發(fā)明實施例提供的一種基于無線信號的定位方法包括終端10、終端30以及服務器30。其中，終端10與服務器30形成無線或有線連接，終端20與服務器30形成無線或有線連接。終端10用于采集至少兩個參考位置的數據庫信息和至少兩個ap的接入點信息，并將采集的至少兩個參考位置的數據庫信息和至少兩個ap的接入點信息發(fā)送給服務器30，數據庫信息包括：所述參考位置的坐標、所述參考位置對應的接入點標識、所述參考位置對應的信號強度。服務器30根據終端10上報的至少兩個參考位置的數據庫信息和至少兩個ap的接入點信息，分別計算每個參考位置中每個ap的信號穩(wěn)定度，以及根據每個ap的接入點標識與ap的信號頻段之間的關系，建立接入點標識和信號頻段的對應關系，并根據終端10上報的至少兩個參考位置的坐標，在服務器30中構建數據庫，其中，所述數據庫中還包含每個信號頻段對應的權重因子，每個信號頻段對應的權重因子由服務器根據每個ap對應的信號穩(wěn)定度計算而得。其中，每個參考位置中每個ap對應的信號穩(wěn)定度可以由終端10計算，然后發(fā)給服務器30，也可以由服務器30根據終端10發(fā)送的至少兩個參考位置中每個ap的多次測量中的各rssi值進行計算。應理解，如前文所述，根據終端10上報的至少兩個參考位置的坐標，在服務器30中構建數據庫的過程屬于離線的數據庫數據采集階段。
終端20在待定位位置采集任一ap集合中每個ap的無線信號信息，所述ap集合包括至少兩個ap，所述無線信號信息包括信號強度以及接入點標識；然后上報給服務器30，服務器30根據終端20上報的待定位位置采集的任一ap集合中每個ap的無線信號信息，根據每個ap的信號頻段以及權重因子以及rssi值，對相同信號頻段中具有不同信號強度的每個ap賦予一個權重，服務器30根據所述待定位位置中各ap的rssi值與數據庫中至少兩個參考位置的各對應ap的rssi值之間的差異，以及所述ap對應的權重，計算所述待定位位置與所述數據庫中至少兩個參考位置的相似度；并將所述至少兩個參考位置中與所述待定位位置相似度最高的參考位置確定為所述待定位位置。其中，終端10和終端20可以為pc、手機、ipad，平板電腦、筆記本電腦、個人數字助理、可穿戴式移動電子終端如智能手表、眼鏡等終端。
如圖1b所示，該服務器30包括一個或多個(圖中僅示出一個)處理器301、存儲器302、用戶接口303、網絡接口304以及通信總線305。本領域普通技術人員可以理解，圖1b所示的結構僅為示意，其并不對服務器30的結構造成限定。例如，服務器30還可包括比圖1b中所示更多或者更少的組件，或者具有與圖1b所示不同的配置。
通信總線305用于服務器30中各組成部件之間的通信。用戶接口303用于插接外部設備，例如觸摸屏、鼠標及鍵盤等，以接收用戶輸入的信息。網絡接口304用于中間服務器30與外部進行互相通信，該網絡接口304主要包括有線接口和無線接口，例如rs232模塊、射頻模塊、wifi模塊等等。
存儲器302可用于存儲軟件程序以及模塊，如本發(fā)明實施例中的數據處理方法及裝置對應的程序指令/模塊。存儲器302可包括高速隨機存儲器，還可包括非易失性存儲器，如一個或者多個磁性存儲裝置、閃存、或者其他非易失性固態(tài)存儲器。在一些實例中，存儲器302可進一步包括相對于處理器301遠程設置的存儲器，這些遠程存儲器可以通過網絡連接至中間服務器30。上述網絡的實例包括但不限于互聯網、企業(yè)內部網、局域網、移動通信網及其組合。
處理器301通過運行存儲在存儲器302內的軟件程序以及模塊，從而執(zhí)行各種功能應用以及數據處理，例如，處理器301通過調用存儲器302中的數據處理系統(tǒng)，以實現根據終端10提交的至少兩個參考位置的數據庫信息和至少兩個ap的接入點信息，建立預設指紋數據庫，該數據庫存儲在存儲器302內，并根據終端20在待定位位置獲取的任一ap集合中每個ap的無線信號信息，調用存儲在存儲器302內的數據庫中每個接入點標識和信號強度之間的對應關系，獲取終端20采集的每個ap的信號頻段，并根據數據庫中存儲的每個信號頻段對應的權重因子、終端20采集的每個接入點的rssi值以及每個ap的信號強度，對每個ap賦予一個權重，根據所述待定位位置中各ap的rssi值與數據庫中至少兩個參考位置的各對應ap的rssi值之間的差異，以及所述ap對應的權重，計算所述待定位位置與所述數據庫中至少兩個參考位置的相似度；并將所述至少兩個參考位置中與所述待定位位置相似度最高的參考位置確定為所述待定位位置。
參見圖1c，圖1c為本發(fā)明實施例提供的一種基于無線信號的定位方法，包括：
s101、服務器接收終端在待定位位置獲取的任一接入點集合中每個接入點的無線信號信息，所述接入點集合包括至少兩個接入點，所述無線信號信息包括信號強度以及接入點標識；
s102、所述服務器根據所述每個接入點的接入點標識從數據庫中預設的接入點標識和信號頻段的對應關系中確定所述每個接入點對應的信號頻段；
s103、所述服務器根據所述每個接入點的無線信號信息和所述每個接入點對應的信號頻段，計算所述待定位位置與所述數據庫中至少兩個參考位置的相似度；
s104、所述服務器將所述至少兩個參考位置中與所述待定位位置相似度最高的參考位置確定為所述待定位位置。
本發(fā)明實施例通過任一接入點集合中每個接入點的無線信號信息中每個每個接入點的接入點標識從數據庫中預設的接入點標識和信號頻段的對應關系中確定所述每個接入點對應的信號頻段，這樣可以對信號頻段相同的每個接入點賦予相同的權重因子，然后根據所述每個接入點的無線信號信息和所述每個接入點對應的信號頻段，計算所述待定位位置與所述數據庫中至少兩個參考位置的相似度，將所述至少兩個參考位置中與所述待定位位置相似度最高的參考位置確定為所述待定位位置，這樣可以根據每個信號頻段的權重因子、每個ap的信號頻段以及每個ap的rssi值，對不同的信號頻段賦予不同的權重，當無線信號中同時存在兩種及兩種以上不同信號頻段的無線信號時，可以提高穩(wěn)定性好的ap對應的權重，從而在計算所述待定位位置與預設指紋數據庫中每個參考位置之間的相似度時，可以更加準確的確定待定位位置與預設指紋數據庫中至少兩個參考位置之間相似度最高的參考位置，并將所述相似度最高的參考位置確定為所述待定位位置。本發(fā)明實施例綜合考慮了不同頻段信號在混合信號中對定位精度的影響，提高了無線信號定位過程中的精確度。
本發(fā)明實施例的終端可以為移動電話、移動電腦、平板電腦、個人數字助理(personaldigitalassistant，pda)、媒體播放器、智能電視、智能可穿戴設備(如智能手表、智能眼鏡和智能手環(huán)等)、電子閱讀器、手持游戲機和車載電子設備等，所述終端中具有接入網絡、藍牙模塊、wifi以及定位等功能。
其中，本發(fā)明實施例對所述待定位位置不做具體限定，所有需要獲取具體地址位置的地點，都可以作為本發(fā)明實施例的待定位位置。
本發(fā)明實施例中終端在待定位位置采集的接入點的無線信號信息可以為wifi信號也可以為藍牙信號。
其中，本發(fā)明實施例中的接入點標識可以為mac地址。
其中，本發(fā)明實施例對所述信號頻段不進行具體限定，可以是現有技術中的2.4ghz信號或者5ghz信號，也可以是隨著科技腳步發(fā)展產生的其他頻段的指紋信號。
其中，本發(fā)明實施例對所述終端在待定位位置獲取的任一接入點集合中每個接入點的無線信號信息的具體方式不進行限定，可以是服務器向所述終端發(fā)送指示信息，所述指示信息用于指示終端上報待定位位置附近任意接入點結合中每個接入點的無線信號信息。
進一步可選的，步驟s103具體可以通過以下步驟實現：
s1031、所述服務器根據所述每個接入點的信號強度以及信號頻段，計算所述每個接入點的權重；
s1032、所述服務器根據所述每個接入點的信號強度、接入點標識以及權重，計算所述待定位位置與所述數據庫中至少兩個參考位置的相似度。
對于獲取每個接入點的權重的方式有多種，本發(fā)明實施例對此不進行限定，僅是示例性的，優(yōu)選的，本發(fā)明實施例中的所述步驟s1031具體可以通過以下步驟實現：
s10311、所述服務器按照與所述信號強度成反比，且與所述信號頻段對應的權重因子成正比的關系，確定所述權重；
示例性的，本發(fā)明實施例可以通過以下方式獲?。?/p>
根據公式
其中，相同的信號頻段對應一個相同的權重因子，不同的信號頻段對應的權重因子可能相同也可能不同，本發(fā)明實施例對此不進行限定，每個信號頻段對應的權重因子由服務器根據離線采集階段終端上報的每個接入點的信號穩(wěn)定度獲取，本發(fā)明實施例對服務器計算每個信號頻段對應的權重因子的方式不進行限定。
僅是示例性的，可以通過公式根據公式
進一步可選的，本發(fā)明實施例在所述服務器所述每個接入點的信號強度以及信號頻段，計算所述每個接入點的權重之前，所述方法還包括：
所述服務器對所述接入點集合中對應相同的任一信號頻段的接入點的信號穩(wěn)定度求均值，并取倒數，進行歸一化，得到所述任一信號頻段對應的權重因子。
其中，對每個所述信號頻段對應的權重因子進行歸一化處理的方式有多種，本發(fā)明實施例對此不進行限定，僅是實例性的，本發(fā)明實施例以數據庫中存在兩個信號頻段為例進行說明，即第一信號頻段和第二信號頻段。
優(yōu)選的，可以根據公式
當然，當所述數據庫中存在兩個以上的信號頻段時，每個信號頻段的權重因子歸一化的方式均可以參考公式
需要說明的是，在對每個信號頻段的權重因子進行歸一化處理之后，計算相同信號頻段中每個接入點的權重時，可以優(yōu)先采用歸一化之后每個信號頻段對應的權重因子。
當然，本發(fā)明實施例中每個頻段信號對應的權重因子也可以通過服務器根據終端在待定位位置采集的至少兩個接入點集合中每個接入點的信號穩(wěn)定度獲取，其中信號穩(wěn)定度可以根據每個接入點的信號強度獲取。
進一步可選的，在對所述數據庫中每個所述信號頻段對應的權重因子進行歸一化處理之前，所述方法還包括：
根據公式
需要說明的是，在計算每個信號頻段的權重因子時，可以采用更新后的相同信號頻段的中每個ap的對應的更新之后的信號穩(wěn)定度，這樣可以進一步提高定位結果的精確度。
進一步可選的，步驟s1032具體可以通過以下方式獲取：
根據公式
進一步可選的，本發(fā)明實施例提供的方法還包括：
s105、當所述數據庫不包含第一接入點標識時，所述服務器向所述終端發(fā)送請求消息，所述請求消息用于指示所述終端將所述第一接入點標識對應的信號頻段發(fā)送至所述服務器；其中，所述第一接入點標識為所述服務器接收到的所述無線信號信息攜帶的所述接入點集合中的任一接入點的接入點標識；
本發(fā)明實施例對所述服務器向所述終端發(fā)送請求消息的類型和方式不進行限定。
s106、所述服務器接收所述終端發(fā)送的所述第一接入點標識對應的信號頻段；
s107、所述服務器將所述第一接入點標識對應的信號頻段加入所述數據庫中。
進一步可選的，在服務器接收終端在待定位位置獲取的任一接入點集合中每個接入點的無線信號信息之前，所述方法還包括：
s108、所述服務器建立所述數據庫，所述數據庫包括所述至少兩個參考位置的數據庫信息和所述每個接入點的接入點信息。
優(yōu)選的，所述數據庫信息包括：所述參考位置的坐標、所述參考位置對應的接入點標識、所述參考位置對應的接入點標識對應的信號能量。
優(yōu)選的，所述接入點信息包括：所述每個接入點的接入點標識、所述每個接入點對應的信號頻段、所述每個接入點的第一信號穩(wěn)定度。
需要說明的是，所述至少兩個參考位置中每個參考位置的接入點數量可以相同也可以不同，比如，一個參考位置可能收到5個接入點的無線信號信息，另一個參考位置可能收到6個接入點的無線信號信息。
其中，一個參考位置對應至少兩個接入點，每個接入點對應一個信號強度和信號穩(wěn)定度，故一個參考位置對應至少一個信號強度，為了提高每個接入點的信號強度的精度，終端在每個接入點采集l次rssi，并取平均作為該接入點的信號強度。
示例性的，一個接入點的信號強度可以通過公式
其中，可以通過公式
s1102、根據所述至少兩個參考位置檢測的每個參考位置中至少兩個接入點的rssi值，獲取每個接入點的信號穩(wěn)定度；
s1103、根據mac地址將每個所述參考位置的坐標與所述每個參考位置的對應的無線信號信息關聯，獲取預設指紋數據庫。
進一步可選的，所述獲取ki個ap的無線信號中每個ap的無線信號的rssi值，包括：
本發(fā)明實施例僅以第一ap的無線信號為例進行說明，由于對每個ap的無線信號的處理方式和原理均相同，故僅以第一ap的無線信號為例進行說明，并不具有任何指示性含義。
s11011a、對終端在所述第一ap無線信號處獲取的l次rssi值取平均；
示例性的，可以根據公式
進一步可選的，根據公式
示例性的，下面給出一個應用本發(fā)明的一種基于無線信號的定位方法的實驗實例。
示例性的，實驗條件如下：計算機操作系統(tǒng)windows，實驗平臺matlab軟件，定位范圍15m*15m，每隔1m采集一個指紋，室內路徑損耗表示：
其中，n為衰落因子，指紋信號的頻段為2.4ghz信號的衰落因子設置為3，指紋信號的頻段為5ghz信號的衰落因子設置為5；xδ表示均值為0的正態(tài)隨機變量，指紋信號的頻段為2.4ghz信號的標準偏差值設置為10db，指紋信號的頻段為5ghz信號的標準偏差值設置為2.5db，其中，指紋信號的頻段為2.4ghz信號的數量為10。
當指紋信號的頻段為5ghz信號的數量為1時，仿真結果參見圖2：
當指紋信號的頻段為5ghz信號的數量為2時，仿真結果參見圖3：
當指紋信號的頻段為5ghz信號的數量為3時，仿真結果參見圖4：
當指紋信號的頻段為5ghz信號的數量為4時，仿真結果參見圖5。
參見圖2-圖5可以知道本發(fā)明實施例提供的方法與現有技術中只用5ghz信號或將其他所有頻段信號混合相比，定位精度都有一定的提升，提升約8％-16％。
第二方面，本發(fā)明實施例還提供一種服務器30，如圖1b所示，該服務器30用于基于無線信號定位，該服務器30包括：
所述服務器包括：處理器301、存儲器302和通信總線305，所述處理器301和所述存儲器302通過所述通信總線305連接，所述存儲器302用于存儲軟件程序以及模塊，所述處理器301用于運行所述軟件程序以及模塊，從而執(zhí)行：
接收終端在待定位位置獲取的任一接入點集合中每個接入點的無線信號信息，所述接入點集合包括至少兩個接入點，所述無線信號信息包括信號強度以及接入點標識；
根據數據庫所述每個接入點的接入點標識從數據庫中預設的接入點標識和信號頻段的對應關系中確定所述每個接入點對應的信號頻段；
根據所述每個接入點的無線信號信息和所述每個接入點對應的信號頻段，計算所述待定位位置與所述數據庫中至少兩個參考位置的相似度；
將所述至少兩個參考位置中與所述待定位位置相似度最高的參考位置確定為所述待定位位置。
進一步可選的，所述服務器30用于：
根據所述每個接入點的信號強度以及信號頻段，計算所述每個接入點的權重；
根據所述每個接入點的信號強度、接入點標識以及權重，計算所述待定位位置與所述數據庫中至少兩個參考位置的相似度。
優(yōu)選的，所述每個接入點的權重與所述接入點的信號強度成反比，與所述接入點的信號頻段對應的權重因子成正比的關系。
優(yōu)選的，所述服務器采用下述公式計算所述每個接入點的權重：
其中，rssi′i表示所述接入點集合中接入點標識為i的接入點的信號強度，m表示所述接入點集合中接入點的數量，wf表示所述接入點標識為i的接入點對應的信號頻段的權重因子，wi表示所述接入點標識為i的接入點的權重。
優(yōu)選的，所述服務器用于：
對所述接入點集合中對應相同的任一信號頻段的接入點的所述第一信號穩(wěn)定度求均值，并取倒數，進行歸一化，得到所述任一信號頻段對應的權重因子。
優(yōu)選的，所述無線信號信息還包括第二信號穩(wěn)定度，所述得到所述任一信號頻段對應的權重因子之前，還包括：
根據公式
優(yōu)選的，所述服務器用于：
根據公式
優(yōu)選的，所述服務器用于：
當所述數據庫不包含第一接入點標識時，向所述終端發(fā)送請求消息，所述請求消息用于指示所述終端將所述第一接入點標識對應的信號頻段發(fā)送至所述服務器；其中，所述第一接入點標識為所述服務器接收到的所述無線信號信息攜帶的所述接入點集合中的任一接入點的接入點標識；
接收所述終端發(fā)送的所述第一接入點標識對應的信號頻段；
將所述第一接入點標識對應的信號頻段加入所述數據庫中。
優(yōu)選的，所述服務器用于：
建立所述數據庫，所述數據庫包括所述至少兩個參考位置的數據庫信息和所述每個接入點的接入點信息。
優(yōu)選的，所述數據庫信息包括：所述參考位置的坐標、所述參考位置對應的接入點標識、所述參考位置對應的接入點標識對應的信號能量。
優(yōu)選的，所述接入點信息包括：所述每個接入點的接入點標識、所述每個接入點對應的信號頻段、所述每個接入點的第一信號穩(wěn)定度。
另一方面，本發(fā)明實施例還提供一種終端，用于基于無線信號定位，如圖6所示，所述終端60包括：處理器、存儲器和通信總線，所述處理器和所述存儲器通過所述通信總線連接，所述存儲器用于存儲軟件程序以及模塊，所述處理器用于運行所述軟件程序以及模塊，從而執(zhí)行：
在待定位位置獲取的任一接入點集合中每個接入點的無線信號信息，所述接入點集合包括至少兩個接入點，所述無線信號信息包括信號強度以及接入點標識，所述接入點標識用于服務器根據數據庫所述每個接入點的接入點標識從數據庫中預設的接入點標識和信號頻段的對應關系中確定所述每個接入點對應的信號頻段；
發(fā)送所述無線信號信息至所述服務器。
進一步優(yōu)選的，所述數據庫包含所述每個接入點的第一信號穩(wěn)定度，所述無線信號信息還包括第二信號穩(wěn)定度，包括：
所述第二信號穩(wěn)定度用于根據公式
進一步優(yōu)選的，所述終端用于：
當所述數據庫不包含第一接入點標識時，接收所述服務器發(fā)送的請求消息，所述請求消息用于指示所述終端將所述第一接入點標識對應的信號頻段發(fā)送至所述服務器；其中，所述第一接入點標識為所述終端發(fā)送的所述無線信號信息攜帶的所述接入點集合中的任一接入點的接入點標識；
發(fā)送所述第一接入點標識對應的信號頻段至所述服務器。
如圖7所示，本發(fā)明實施例還提供一種服務器70，用于基于無線信號定位，該服務器70包括：
第一接收單元701，用于接收終端在待定位位置獲取的任一接入點集合中每個接入點的無線信號信息，該接入點集合包括至少兩個接入點，該無線信號信息包括信號強度以及接入點標識；
確定單元702，用于根據每個接入點的接入點標識從數據庫中預設的接入點標識和信號頻段的對應關系中確定每個接入點對應的信號頻段數據庫；
計算單元703，用于根據每個接入點的無線信號信息和每個接入點對應的信號頻段，計算該待定位位置與該數據庫中至少兩個參考位置的相似度；
選擇單元704，用于將該至少兩個參考位置中與該待定位位置相似度最高的參考位置確定為該待定位位置。
優(yōu)選的，所述每個接入點的權重與所述接入點的信號強度成反比，與所述接入點的信號頻段對應的權重因子成正比的關系。
優(yōu)選的，計算單元703具體用于：對該接入點集合中對應相同的任一信號頻段的接入點的該第一信號穩(wěn)定度求均值，并取倒數，進行歸一化，得到該任一信號頻段對應的權重因子。
進一步可選的，為了提高定位精度，該服務器70還包括更新單元，用于：根據公式
進一步優(yōu)選的，計算單元703具體用于：
根據公式
優(yōu)選的，服務器70還包括發(fā)送單元，
該發(fā)送單元，用于當該數據庫不包含第一接入點標識時，向該終端發(fā)送請求消息，該請求消息用于指示該終端將該第一接入點標識對應的信號頻段發(fā)送至該服務器；其中，該第一接入點標識為該服務器接收到的該無線信號信息攜帶的該接入點集合中的任一接入點的接入點標識；
所述接收單元，還用于接收該終端發(fā)送的該第一接入點標識對應的信號頻段；將該第一接入點標識對應的信號頻段加入該數據庫中。
進一步可選的，所述服務器70還包括建立單元，用于建立該數據庫，該數據庫包括該至少兩個參考位置的數據庫信息和每個接入點的接入點信息。
優(yōu)選的，所述接入點信息包括：所述參考位置的坐標、所述參考位置對應的接入點標識、所述參考位置對應的接入點標識對應的信號能量。
優(yōu)選的，所述接入點信息包括：所述每個接入點的接入點標識、所述每個接入點對應的信號頻段、所述每個接入點的第一信號穩(wěn)定度。
第五方面，本發(fā)明實施例提供了一種終端80，用于基于無線信號定位，該終端80包括：
獲取單元801，用于在待定位位置獲取的任一接入點集合中每個接入點的無線信號信息，該接入點集合包括至少兩個接入點，該無線信號信息包括信號強度以及接入點標識，該接入點標識用于服務器根據每個接入點的接入點標識從數據庫中預設的接入點標識和信號頻段的對應關系中確定每個接入點對應的信號頻段數據庫；
發(fā)送單元802，用于發(fā)送該無線信號信息至該服務器。
進一步可選的，該終端80還包括接收單元803，用于：當該數據庫不包含第一接入點標識時，接收該服務器發(fā)送的請求消息，該請求消息用于指示該終端將該第一接入點標識對應的信號頻段發(fā)送至該服務器；其中，該第一接入點標識為該終端發(fā)送的該無線信號信息攜帶的該接入點集合中的任一接入點的接入點標識；
發(fā)送單元802還用于，發(fā)送該第一接入點標識對應的信號頻段至該服務器。
可選的，所述終端還包括：
接收單元，用于當所述數據庫不包含第一接入點標識時，接收所述服務器發(fā)送的請求消息，所述請求消息用于指示所述終端將所述第一接入點標識對應的信號頻段發(fā)送至所述服務器；其中，所述第一接入點標識為所述終端發(fā)送的所述無線信號信息攜帶的所述接入點集合中的任一接入點的接入點標識；
第一發(fā)送單元，用于發(fā)送所述第一接入點標識對應的信號頻段至所述服務器。
本發(fā)明實施例還提供一種基于無線信號的定位系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括終端和服務器，所述終端和所述服務器通過通信網絡連接，所述服務器用于本發(fā)明實施例提供的服務器所執(zhí)行的功能，所述終端用于執(zhí)行本發(fā)明實施例提供的所述的終端所執(zhí)行的功能。
本發(fā)明實施例提供了一種計算機存儲介質，用于儲存本發(fā)明實施例提供的一種基于無線信號的定位方法所用的計算機軟件指令，其包含用于執(zhí)行本發(fā)明實施例提供的基于無線信號的定位系統(tǒng)所設計的程序。
所屬領域的技術人員可以清楚地了解到，為描述的方便和簡潔，僅以上述各功能模塊的劃分進行舉例說明，實際應用中，可以根據需要而將上述功能分配由不同的功能模塊完成，即將裝置的內部結構劃分成不同的功能模塊，以完成以上描述的全部或者部分功能。上述描述的系統(tǒng)，裝置和單元的具體工作過程，可以參考前述方法實施例中的對應過程，在此不再贅述。
在本申請所提供的幾個實施例中，應該理解到，所揭露的系統(tǒng)，裝置和方法，可以通過其它的方式實現。例如，以上所描述的裝置實施例僅僅是示意性的，例如，所述模塊或單元的劃分，僅僅為一種邏輯功能劃分，實際實現時可以有另外的劃分方式，例如多個單元或組件可以結合或者可以集成到另一個系統(tǒng)，或一些特征可以忽略，或不執(zhí)行。另一點，所顯示或討論的相互之間的耦合或直接耦合或通信連接可以是通過一些接口，裝置或單元的間接耦合或通信連接。
所述作為分離部件說明的單元可以是或者也可以不是物理上分開的，作為單元顯示的部件可以是或者也可以不是物理單元，即可以位于一個地方，或者也可以分布到多個網絡單元上。可以根據實際的需要選擇其中的部分或者全部單元來實現本實施例方案的目的。
另外，在本發(fā)明各個實施例中的各功能單元可以集成在一個處理單元中，也可以是各個單元單獨物理存在，也可以兩個或兩個以上單元集成在一個單元中。上述集成的單元可以采用軟件功能單元的形式實現。
所述集成的單元如果以軟件功能單元的形式實現并作為獨立的產品銷售或使用時，可以存儲在一個計算機可讀取存儲介質中。基于這樣的理解，該技術方案的全部或部分可以以軟件產品的形式體現出來，該計算機軟件產品存儲在一個存儲介質中，包括若干指令用以使得一臺計算機設備(可以是個人計算機，服務器，或者網絡設備等)或處理器執(zhí)行本發(fā)明各個實施例所述方法的全部或部分步驟。所述存儲介質是非短暫性(英文：non-transitory)介質，包括：快閃存儲器、移動硬盤、只讀存儲器、隨機存取存儲器、磁碟或者光盤等各種可以存儲程序代碼的介質。
以上所述，僅為本發(fā)明的具體實施方式，但本發(fā)明的保護范圍并不局限于此，任何熟悉本技術領域的技術人員在本發(fā)明揭露的技術范圍內，可輕易想到變化或替換，都應涵蓋在本發(fā)明的保護范圍之內。因此，本發(fā)明的保護范圍應所述以權利要求的保護范圍為準。
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