專利名稱：基于Lankmark的WIFI網(wǎng)絡(luò)內(nèi)移動標(biāo)簽定位跟蹤方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明具體涉及一種WIFI網(wǎng)絡(luò)內(nèi)移動標(biāo)簽定位跟蹤方法，尤其涉及一種WIFI網(wǎng)絡(luò)基于移動標(biāo)簽和固定標(biāo)簽接收信號強度(Received Signal Strength indicator, RSSI)比對的定位跟蹤方法，屬于電通信技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
在WIFI無線網(wǎng)絡(luò)中，通常包含一定數(shù)量的WIFI接入點(Access Point，AP熱點)，由于這些AP熱點是不可移動的，因此一般把這些AP熱點視為已知自身物理位置信息的固定位置的錨節(jié)點或固定節(jié)點。為了實現(xiàn)對人員的定位，要求每個人員攜帶一個標(biāo)簽，因此這類待定位的標(biāo)簽可稱之為移動標(biāo)簽。一般為了考慮成本因素，采用的移動標(biāo)簽只具有周期發(fā)送beacon探測幀的能力，而不具有發(fā)送自定義數(shù)據(jù)幀的功能。當(dāng)AP熱點 收到移動標(biāo)簽的探測巾貞時，會計算相應(yīng)的接收信號強度指示(Received Signal StrengthIndicator, RSSI)信息，并將收到的多個RSSI信息組裝成一個數(shù)據(jù)包通過無線多跳路由或有線網(wǎng)絡(luò)發(fā)送至網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器，由網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器來計算每個移動物體當(dāng)前的實時位置。為了計算出移動標(biāo)簽的具體位置，文獻[BAHL P, PADMANABHAN V. “ RADAR =Anin-building RF-based user location and tracking system，，，Infocom, 2000]提出了 :在覆蓋區(qū)域里面預(yù)先選取一些信息采集點，隨后收集移動標(biāo)簽在這些采集點時各AP收到的探測幀相對應(yīng)的RSSI值，并以(X，y, RSSI1, RSSI2,RSSIn)方式記錄下來，其中x，y是該采樣點的橫縱坐標(biāo)位置，RSSIi (I彡i彡η)是移動標(biāo)簽位于該采樣點時相對于APi的RSSI值。如此，RADAR便得到一張定位區(qū)域RSSI值分布圖。在定位過程中，假如移動標(biāo)簽相對于各AP節(jié)點的RSSI值為(RSSI’ 1； RSSI’ 2，. . .，RSSI’ n)，RADAR在后臺搜索預(yù)先記錄的RSSI分布圖來選取最符合當(dāng)前信息的位置作為該移動標(biāo)簽的坐標(biāo)。即對RSSI分布圖中的所有點計算式2. 2的值
權(quán)利要求
1.一種基于Lankmark的WIFI網(wǎng)絡(luò)內(nèi)移動標(biāo)簽定位跟蹤方法，用于移動標(biāo)簽在WIFI網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的定位，所述WIFI網(wǎng)絡(luò)內(nèi)設(shè)置有作為錨節(jié)點的無線接入點和作為參照物的固定標(biāo)簽Lankmark,所述固定標(biāo)簽僅具備以預(yù)定的發(fā)包周期向外廣播beacon巾貞的能力,所述無線接入點與網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器連接；其特征在于所述方法包括以下步驟 (1)所述固定標(biāo)簽和移動標(biāo)簽均分別以預(yù)定的發(fā)包周期向外廣播beacon幀； (2)所述無線接入點分別接收固定標(biāo)簽和移動標(biāo)簽的beacon幀后，計算相應(yīng)的RSSI值，并根據(jù)相應(yīng)的RSSI值加一個AP本地的時間戳； (3)所述無線接入點以預(yù)定的周期向網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器發(fā)送數(shù)據(jù)包，所述數(shù)據(jù)包包含在發(fā)包周期內(nèi)收到的所有標(biāo)簽的RSSI值信息及其對應(yīng)的時間戳； (4)所述網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器根據(jù)移動標(biāo)簽和固定標(biāo)簽到各無線接入點的RSSI值信息比對結(jié)果確定移動標(biāo)簽的位置。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于所述方法步驟(4)中確定移動標(biāo)簽的位置包括先進行判斷確定移動標(biāo)簽是否位于某無線接入點處的步驟；當(dāng)移動標(biāo)簽位于某無線接入點處，方法結(jié)束；否則確定移動標(biāo)簽在各個固定標(biāo)簽處的概率大小，并把移動標(biāo)簽定位在概率最大的固定標(biāo)簽處。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于所述方法步驟(4)中當(dāng)移動標(biāo)簽沒有位于某無線接入點處時，所述網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器統(tǒng)計固定標(biāo)簽在過去一段時間內(nèi)相對于各無線接入點的RSSI值概率分布，然后將移動標(biāo)簽的實時RSSI值信息與這些固定節(jié)點的RSSI值概率分布進行比較，計算出當(dāng)前的移動標(biāo)簽的實時RSSI值信息位于各個固定標(biāo)簽處的概率大小，并最終將移動標(biāo)簽定位在概率最大的固定標(biāo)簽處。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于所述方法中假設(shè)固定標(biāo)簽L相對于 APi 節(jié)點的 RSSI 值概率分布為(RSSIijl, Pijl, RSSIij2, Pij2,RSSIijm, Pijm)，其中RSSIijk (I ^ k^m)為具體的RSSI值，Pijk為固定標(biāo)簽y」在最近一段時間內(nèi)相對于APi節(jié)點出現(xiàn)RSSIijk的概率大小，且PijJPij2+…+Pijm = I ;則該移動標(biāo)簽位于固定標(biāo)簽y」處的概率為 Pj =Π(Σ[^, =RSSI^k) ;=i k=l(I)； 即該移動標(biāo)簽定位在概率最大的固定標(biāo)簽h處。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于所述方法還包括在步驟(4)確定移動標(biāo)簽的位置后利用平滑機制來修正定位后的位置的步驟。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于所述方法中平滑機制利用移動物體的運動方式建模來來預(yù)測移動標(biāo)簽的移動速度大小和方向。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于所述方法中對移動物體的建模必須實時更新移動物體的運動速度和運動方向，且需要進行定位結(jié)果判斷的步驟；當(dāng)新的定位結(jié)果與原來的定位結(jié)果距離差距大于該物體的運動速度和兩次定位的時間差的積時，則認(rèn)為該次定位錯誤，忽略該次定位的結(jié)果；否則，更新移動標(biāo)簽的實時速度大小和方向，并使移動標(biāo)簽將按照自己當(dāng)前的運動速度和運動方向進行移動。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于所述方法中假設(shè)移動標(biāo)簽在當(dāng)前即將更新時刻的定位結(jié)果為坐標(biāo)Loc，而在時間T之前的定位結(jié)果為坐標(biāo)PreLoc，則該移動標(biāo)簽在這該段時間間隔T之間的速度大小為
全文摘要
本發(fā)明公開了一種基于Lankmark的WIFI網(wǎng)絡(luò)內(nèi)移動標(biāo)簽定位跟蹤方法，在原來的WIFI局域網(wǎng)中，加入一些跟移動標(biāo)簽相同或相似的固定標(biāo)簽，這些標(biāo)簽都以一定的發(fā)包周期向外廣播beacon針，當(dāng)WIFI網(wǎng)絡(luò)中的AP熱點收到這些beacon幀后，會計算各標(biāo)簽的對應(yīng)RSSI值，最后將這些RSSI值信息發(fā)送給網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器，網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器將比較移動標(biāo)簽和固定標(biāo)簽到各AP熱點的RSSI值信息，并最終確定移動標(biāo)簽的位置，最后利用平滑機制來修正定位后的位置。該方法可以有效地防止RSSI值隨時間和外在環(huán)境變化而變化對定位結(jié)果產(chǎn)生的影響，極大的提高了定位精度，并有效地消除了定位結(jié)果中的跳躍現(xiàn)象，特別適合于基于WIFI環(huán)境下移動目標(biāo)的定位跟蹤應(yīng)用。
文檔編號H04W84/12GK102724625SQ20121013671
公開日2012年10月10日 申請日期2012年5月4日 優(yōu)先權(quán)日2012年5月4日
發(fā)明者劉剛, 周濤, 張鵬, 金曉杰 申請人:蘇州漢明科技有限公司