一種基于無(wú)線強(qiáng)度的室內(nèi)定位方法及系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及室內(nèi)定位技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種基于無(wú)線強(qiáng)度的室內(nèi)定位方法及 系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002] 目前，基于Wi-Fi的室內(nèi)定位方法主要包括兩種：距離無(wú)關(guān)的位置指紋算法和距 離相關(guān)的三邊定位算法。由于精度級(jí)別的限制，三邊定位算法在實(shí)際環(huán)境中表現(xiàn)較差，而位 置指紋算法雖然定位精度相對(duì)較高，但由于定位環(huán)境易變及不同型號(hào)設(shè)備的Wi-Fi發(fā)射功 率不同等原因，存在定位結(jié)果不穩(wěn)定和定位效率低等缺點(diǎn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 為實(shí)現(xiàn)上述目標(biāo)及其他相關(guān)目標(biāo)，本發(fā)明提供一種基于無(wú)線強(qiáng)度的室內(nèi)定位方 法，所述方法包括：在定位范圍內(nèi)設(shè)置多個(gè)無(wú)線接入點(diǎn)，并從定位范圍內(nèi)選擇一組已知坐標(biāo) 的位置作為信號(hào)采集點(diǎn)；將參考設(shè)備放在各信號(hào)采集點(diǎn)，分別采集各無(wú)線接入點(diǎn)收到的所 述參考設(shè)備在各信號(hào)采集點(diǎn)時(shí)所發(fā)射無(wú)線信號(hào)的信號(hào)強(qiáng)度值；對(duì)應(yīng)各個(gè)信號(hào)采集點(diǎn)分別形 成一候選指紋，所述候選指紋是根據(jù)所述參考設(shè)備在其中一信號(hào)采集點(diǎn)時(shí)由各無(wú)線接入點(diǎn) 收到的無(wú)線信號(hào)的信號(hào)強(qiáng)度值所生成，每個(gè)候選指紋包括：對(duì)應(yīng)的信號(hào)采集點(diǎn)所在坐標(biāo)、及 參考設(shè)備在所述信號(hào)采集點(diǎn)時(shí)各無(wú)線接入點(diǎn)所收到的無(wú)線信號(hào)的信號(hào)強(qiáng)度值及相應(yīng)的各 無(wú)線接入點(diǎn)信息；將每個(gè)候選指紋中的信號(hào)強(qiáng)度值按遞減或遞增進(jìn)行排序，且使對(duì)應(yīng)的無(wú) 線接入點(diǎn)信息隨之變化次序而形成候選序列；當(dāng)定位所述定位范圍內(nèi)的待定位設(shè)備時(shí)，采 集各無(wú)線接入點(diǎn)所收到待定位設(shè)備的無(wú)線信號(hào)的信號(hào)強(qiáng)度值，并據(jù)以生成目標(biāo)指紋，所述 目標(biāo)指紋包括：在所述待定位設(shè)備存在時(shí)各無(wú)線接入點(diǎn)所收到的無(wú)線信號(hào)的信號(hào)強(qiáng)度值及 相應(yīng)的各無(wú)線接入點(diǎn)信息；將所述目標(biāo)指紋中的信號(hào)強(qiáng)度值按與候選指紋相同的排序方式 進(jìn)行排序，并使對(duì)應(yīng)的目標(biāo)指紋內(nèi)的無(wú)線接入點(diǎn)信息隨信號(hào)強(qiáng)度值變化次序而形成目標(biāo)序 列；將所述目標(biāo)序列同各所述候選序列進(jìn)行比對(duì)，將比對(duì)不一致的候選序列對(duì)應(yīng)候選指紋 加以濾除；在所述濾除剩余的候選指紋中獲取與所述目標(biāo)指紋最相似的，根據(jù)所獲取的候 選指紋對(duì)應(yīng)的信號(hào)采集點(diǎn)坐標(biāo)來(lái)得到所述待定位設(shè)備的定位結(jié)果。
[0004] 可選的，所述候選指紋是根據(jù)在不同時(shí)間下分別采樣所得到的多組各無(wú)線接入點(diǎn) 所收到的無(wú)線信號(hào)的信號(hào)強(qiáng)度值的均值生成的。
[0005] 可選的，在所述均值的計(jì)算中，在同一采集點(diǎn)采集的多個(gè)指紋中大部分指紋內(nèi)最 大信號(hào)強(qiáng)度值對(duì)應(yīng)的接入點(diǎn)應(yīng)相同，則在計(jì)算均值時(shí)排除所有最大信號(hào)強(qiáng)度值對(duì)應(yīng)其他接 入點(diǎn)的數(shù)據(jù)，用排除后的剩下的指紋的均值作為最后的候選指紋。。
[0006] 可選的，所述在所述濾除剩余的候選指紋中獲取與所述目標(biāo)指紋最相似的，根據(jù) 所獲取的候選指紋對(duì)應(yīng)的信號(hào)采集點(diǎn)坐標(biāo)來(lái)得到所述待定位設(shè)備的定位結(jié)果，包括：計(jì)算 各個(gè)無(wú)線接入點(diǎn)接收到的待定位設(shè)備的信號(hào)強(qiáng)度值與所有候選指紋所包含的各對(duì)應(yīng)信號(hào) 強(qiáng)度值間的歐式距離，得到對(duì)應(yīng)數(shù)量個(gè)歐氏距離最相近的候選指紋，設(shè)所述數(shù)量為K ;計(jì)算 定位結(jié)果，以得到的歐氏距離最相近的各候選指紋點(diǎn)與目標(biāo)指紋的歐氏距離的倒數(shù)為權(quán) 值，由加權(quán)K臨近算法計(jì)算出待定位設(shè)備的坐標(biāo)。
[0007] 可選的，所述坐標(biāo)是與坐標(biāo)所在的設(shè)備預(yù)分配的MAC地址相關(guān)聯(lián)的。
[0008] 為實(shí)現(xiàn)上述目標(biāo)及其他相關(guān)目標(biāo)，本發(fā)明提供一種基于無(wú)線強(qiáng)度的室內(nèi)定位系 統(tǒng)，包括：多個(gè)無(wú)線接入點(diǎn)，設(shè)置在定位范圍內(nèi)；指紋采集模塊，用于將定位范圍內(nèi)選取的 已知坐標(biāo)的一組位置作為信號(hào)采集點(diǎn)，且當(dāng)有參考設(shè)備放在各信號(hào)采集點(diǎn)時(shí)，分別采集各 無(wú)線接入點(diǎn)收到所述參考設(shè)備在各信號(hào)采集點(diǎn)時(shí)所發(fā)射無(wú)線信號(hào)的信號(hào)強(qiáng)度值，并對(duì)應(yīng)各 個(gè)信號(hào)采集點(diǎn)分別形成候選指紋，所述候選指紋是根據(jù)所述參考設(shè)備在其中一信號(hào)采集點(diǎn) 時(shí)由各無(wú)線接入點(diǎn)收到的所述無(wú)線信號(hào)的信號(hào)強(qiáng)度值所生成，每個(gè)候選指紋包括：對(duì)應(yīng)的 信號(hào)采集點(diǎn)所在坐標(biāo)、及參考設(shè)備在所述信號(hào)采集點(diǎn)時(shí)各無(wú)線接入點(diǎn)所收到的無(wú)線信號(hào)的 信號(hào)強(qiáng)度值及相應(yīng)的各無(wú)線接入點(diǎn)信息；所述指紋采集模塊，還用于采集各無(wú)線接入點(diǎn)所 收到的位于所述定位范圍內(nèi)的待定位設(shè)備的無(wú)線信號(hào)的信號(hào)強(qiáng)度值，并據(jù)以生成目標(biāo)指 紋；所述目標(biāo)指紋包括：在所述待定位設(shè)備存在時(shí)各無(wú)線接入點(diǎn)所收到的無(wú)線信號(hào)的信號(hào) 強(qiáng)度值及相應(yīng)的各無(wú)線接入點(diǎn)信息；定位算法模塊，用于將每個(gè)候選指紋中的信號(hào)強(qiáng)度值 按遞減或遞增進(jìn)行排序，且使對(duì)應(yīng)的無(wú)線接入點(diǎn)信息隨之變化次序而形成候選序列，且將 所述目標(biāo)指紋中的信號(hào)強(qiáng)度值按與候選指紋相同的排序方式進(jìn)行排序，并使對(duì)應(yīng)的目標(biāo)指 紋內(nèi)的無(wú)線接入點(diǎn)信息隨信號(hào)強(qiáng)度值變化次序而形成目標(biāo)序列；并將所述目標(biāo)序列同各所 述候選序列進(jìn)行比對(duì)，將比對(duì)不一致的候選序列對(duì)應(yīng)候選指紋加以濾除；并在所述濾除剩 余的候選指紋中獲取與所述目標(biāo)指紋最相似的，根據(jù)所獲取的候選指紋對(duì)應(yīng)的信號(hào)采集點(diǎn) 坐標(biāo)來(lái)得到所述待定位設(shè)備的定位結(jié)果。
[0009] 可選的，所述候選指紋或目標(biāo)指紋是根據(jù)在不同時(shí)間下分別采樣所得到的多組各 無(wú)線接入點(diǎn)所收到的無(wú)線信號(hào)的信號(hào)強(qiáng)度值的均值生成的。
[0010] 可選的，在所述均值的計(jì)算中，在同一采集點(diǎn)采集的多個(gè)指紋中大部分指紋內(nèi)最 大信號(hào)強(qiáng)度值對(duì)應(yīng)的接入點(diǎn)應(yīng)相同，則在計(jì)算均值時(shí)排除所有最大信號(hào)強(qiáng)度值對(duì)應(yīng)其他接 入點(diǎn)的數(shù)據(jù)，用排除后的剩下的指紋的均值作為最后的候選指紋。
[0011] 可選的，所述在所述濾除剩余的候選指紋中獲取與所述目標(biāo)指紋最相似的，根據(jù) 所獲取的候選指紋對(duì)應(yīng)的信號(hào)采集點(diǎn)坐標(biāo)來(lái)得到所述待定位設(shè)備的定位結(jié)果，包括：計(jì)算 各個(gè)無(wú)線接入點(diǎn)接收到的待定位設(shè)備的信號(hào)強(qiáng)度值與所有候選指紋所包含的各對(duì)應(yīng)信號(hào) 強(qiáng)度值間的歐式距離，得到對(duì)應(yīng)數(shù)量個(gè)歐氏距離最相近的候選指紋，設(shè)所述數(shù)量為K;計(jì)算 定位結(jié)果，以得到的歐氏距離最相近的各候選指紋點(diǎn)與目標(biāo)指紋的歐氏距離的倒數(shù)為權(quán) 值，由加權(quán)K臨近算法計(jì)算出待定位設(shè)備的坐標(biāo)。
[0012] 可選的，所述坐標(biāo)是與坐標(biāo)所在的設(shè)備預(yù)分配的MAC地址相關(guān)聯(lián)的。
[0013] 可選的，所述的基于無(wú)線強(qiáng)度的室內(nèi)定位系統(tǒng)，還包括：數(shù)據(jù)適配模塊，用于將所 述指紋采集模塊所采集數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為定位算法模塊需要的指定格式，并將其發(fā)送至指定網(wǎng)絡(luò) 端口，供定位算法模塊使用；配置管理模塊，用于提供與所述指定網(wǎng)絡(luò)端口連接的接口以供 所述指紋采集模塊調(diào)用，建立起指紋采集模塊與定位算法模塊的通信，完成指紋數(shù)據(jù)庫(kù)的 創(chuàng)建；應(yīng)用接口模塊，用于提供統(tǒng)一的應(yīng)用接口，供所述配置管理模塊建立定位算法模塊與 使用所述定位結(jié)果的應(yīng)用軟件的連接。
[0014] 如上所述，本發(fā)明提供的基于無(wú)線強(qiáng)度的室內(nèi)定位方法及系統(tǒng)，在定位范圍內(nèi)設(shè) 置多個(gè)無(wú)線接入點(diǎn)，并從所述定位范圍中選擇一組已知坐標(biāo)的作為信號(hào)采集點(diǎn)；將參考設(shè) 備放在各信號(hào)采集點(diǎn)，分別采集各無(wú)線接入點(diǎn)收到的所述參考設(shè)備在各信號(hào)采集點(diǎn)時(shí)所發(fā) 射無(wú)線信號(hào)的信號(hào)強(qiáng)度值；對(duì)應(yīng)各個(gè)信號(hào)采集點(diǎn)分別形成一候選指紋，并將每個(gè)候選指紋 中的信號(hào)強(qiáng)度值按遞減或遞增進(jìn)行排序，形成各無(wú)線接入點(diǎn)的候選序列，采用相同方式對(duì) 應(yīng)待定位設(shè)備生成目標(biāo)指紋，將所述目標(biāo)指紋中的信號(hào)強(qiáng)度值按相同方式排序形成各無(wú)線 接入點(diǎn)的目標(biāo)序列，將所述目標(biāo)序列同各所述候選序列進(jìn)行比對(duì)以濾除比對(duì)不一的指紋； 在所述剩余候選指紋中獲取與所述目標(biāo)指紋最相似的，來(lái)從中獲取所述待定位設(shè)備的定位 結(jié)果。
[0015] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：
[0016] (1)優(yōu)化指紋采集過(guò)程，使構(gòu)建的位置指紋數(shù)據(jù)庫(kù)更可靠，定位精度更高。
[0017] (2)利用無(wú)線信號(hào)強(qiáng)度生成的指紋所攜帶的距離與強(qiáng)度的模式信息過(guò)濾指紋庫(kù)， 在提高搜索效率的同時(shí)排除大量干擾數(shù)據(jù)，增強(qiáng)了定位精度。
【附圖說(shuō)明】
[0018] 圖1顯示為本發(fā)明一實(shí)施例中基于無(wú)線強(qiáng)度的室內(nèi)定位方法的流程示意圖。
[0019] 圖2顯示為本發(fā)明一實(shí)施例中基于無(wú)線強(qiáng)度的室內(nèi)定位方法用于定位待定位設(shè) 備的流程示意圖。
[0020] 圖3顯示為本