WiFi室內(nèi)定位中指紋庫的構(gòu)建方法及系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種WiFi室內(nèi)定位中指紋庫的構(gòu)建方法，在充分考慮到環(huán)境對(duì)于信號(hào)強(qiáng)度的影響下，對(duì)某個(gè)RP接收來自某一確定AP的k個(gè)信號(hào)強(qiáng)度值序列，不斷地去掉開頭和結(jié)尾各一個(gè)數(shù)值，將信號(hào)強(qiáng)度值數(shù)列的標(biāo)準(zhǔn)差降到閾值以下，從而降低整體數(shù)據(jù)的波動(dòng)程度，所構(gòu)建的建指紋庫精確、定位誤差小。在此基礎(chǔ)上，本發(fā)明進(jìn)一步的提供了與上述WiFi室內(nèi)定位中指紋庫的構(gòu)建方法相對(duì)應(yīng)的WiFi室內(nèi)定位中指紋庫的構(gòu)建系統(tǒng)。
【專利說明】WiFi室內(nèi)定位中指紋庫的構(gòu)建方法及系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于WiFi室內(nèi)定位領(lǐng)域，尤其涉及一種WiFi室內(nèi)定位中指紋庫的構(gòu)建方法及系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]近年來，隨著無線局域網(wǎng)WLAN (WirelessLAN)的大規(guī)模部署和自帶WiFi (接收無線信號(hào))的智能手機(jī)的普及，基于WiFi的室內(nèi)定位受到廣泛關(guān)注。WiFi射頻信號(hào)定位不僅傳輸距離遠(yuǎn)、無視距要求，而且無需增加額外的硬件布設(shè)，相對(duì)于其他幾種定位技術(shù)優(yōu)勢(shì)明顯，成為當(dāng)今室內(nèi)定位的研究熱點(diǎn)。
[0003]基于WiFi的定位技術(shù)主要采用基于位置指紋的方法來實(shí)現(xiàn)。定位過程分為離線訓(xùn)練和在線定位兩個(gè)階段。在離線訓(xùn)練階段，首先將實(shí)際應(yīng)用場(chǎng)景按一定的間距劃分為規(guī)則的網(wǎng)格，如附圖1所示，AP是發(fā)射射頻信號(hào)的接入點(diǎn)(AccessPoint，AP), RP是接收射頻信號(hào)的參考點(diǎn)(ReferencePoint，RP)然后在每個(gè)網(wǎng)格上采集一定數(shù)量的射頻信號(hào)強(qiáng)度信息，構(gòu)建出射頻地圖(RadioMap);在在線定位階段，根據(jù)待定位目標(biāo)實(shí)時(shí)觀測(cè)到的射頻信號(hào)強(qiáng)度信息，通過與射頻地圖中的信號(hào)強(qiáng)度進(jìn)行匹配，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)待測(cè)目標(biāo)的定位。這類方法將射頻信號(hào)強(qiáng)度看作是對(duì)應(yīng)位置信號(hào)模式在信號(hào)強(qiáng)度空間中的特征，而實(shí)際位置看作是這種模式的真實(shí)標(biāo)記(Lable)，把實(shí)際位置對(duì)應(yīng)的信號(hào)強(qiáng)度看作是位置指紋?？傊?，這種方法是在事先學(xué)習(xí)某個(gè)位置和對(duì)應(yīng)的信號(hào)強(qiáng)度的對(duì)應(yīng)關(guān)系的基礎(chǔ)上，推理實(shí)際測(cè)量目標(biāo)的位置信息實(shí)現(xiàn)定位的。 [0004]因此，構(gòu)建精確的射頻地圖是WiFi指紋定位方法的重要環(huán)節(jié)，直接關(guān)系到定位結(jié)果的好壞。結(jié)合附圖1，現(xiàn)有射頻地圖的構(gòu)建方法如下:
[0005]步驟一:對(duì)于某一 RPi (XiJi) (i =接收到來自某一確定APj (j =
I,2,..., η)的 k (一般地,k ≥ 30)次 RSS (ReceivedSignalStrength,接收信號(hào)強(qiáng)度)值RSS = (RSS1, RSS2, -,RSSJ。
[0006]步驟二:對(duì)RSS = (RSS1, RSS2,…，RSSj的k次RSS數(shù)據(jù)，求算數(shù)平均值或加權(quán)平均值(也稱為數(shù)據(jù)平滑)后所得的值作為RPi接收到的APj的信號(hào)強(qiáng)度值，存儲(chǔ)為RSSijt5
[0007]步驟三:依照上述兩步驟，可以構(gòu)建RPi接收來自η個(gè)AP的信號(hào)強(qiáng)度{RSSn, RSSi2,…，RSSij,…，RSSiJ，結(jié)構(gòu)如下所示:
[0008]某一 RPi收集到的η個(gè)AP的WiFi信號(hào)
[0009]
【權(quán)利要求】
1.一種WiFi室內(nèi)定位中指紋庫的構(gòu)建方法，其特征在于包括以下具體步驟: 判斷接收到的信號(hào)強(qiáng)度值出現(xiàn)波動(dòng)情況； 去掉對(duì)整體數(shù)據(jù)波動(dòng)影響較大的數(shù)據(jù)，將數(shù)據(jù)的信號(hào)強(qiáng)度序列標(biāo)準(zhǔn)差降到閾值以下； 對(duì)處理后的數(shù)據(jù)求平均值作為最終的信號(hào)強(qiáng)度值存儲(chǔ)在指紋庫中。
2.如權(quán)利要求1所述的WiFi室內(nèi)定位中指紋庫的構(gòu)建方法，其特征在于，所述去掉對(duì)整體數(shù)據(jù)波動(dòng)影響較大的數(shù)據(jù)，將數(shù)據(jù)的信號(hào)強(qiáng)度序列標(biāo)準(zhǔn)差降到閾值以下包括以下具體步驟: 對(duì)于某一 RP接收來自確定某一 AP的k個(gè)信號(hào)強(qiáng)度值序列RSS= (RSS1, RSS2, - ,RSSj,計(jì)算其標(biāo)準(zhǔn)差Rd，將標(biāo)準(zhǔn)差值Rd與閾值Td比較，若Rd > Td,去掉數(shù)據(jù)列開頭和結(jié)尾各一個(gè)RSS值； 再次計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)差為Rd1，若Rd1 > Td,再次去掉數(shù)據(jù)列開頭和結(jié)尾各一個(gè)RSS值，直到得到最終的信號(hào)強(qiáng)度序列標(biāo)準(zhǔn)差小于閾值。
3.如權(quán)利要求2所述的WiFi室內(nèi)定位中指紋庫的構(gòu)建方法，其特征在于，所述對(duì)處理后的數(shù)據(jù)求平均值作為最終的信號(hào)強(qiáng)度值存儲(chǔ)在指紋庫中包括以下具體步驟: 將得到的信號(hào)強(qiáng)度值序列求其總平均值，將小于總平均值的那部分?jǐn)?shù)據(jù)求平均值計(jì)作Rav1,將大于總平均值的那部分?jǐn)?shù)據(jù)求平均值計(jì)作Rav2,將Rav1和Rav2的平均值
4.一種WiFi室內(nèi)定位中指紋庫的構(gòu)建系統(tǒng)，其特征在于，包括信號(hào)波動(dòng)判斷模塊、信號(hào)強(qiáng)度處理模塊以及儲(chǔ)存模塊；其中， 所述信號(hào)波動(dòng)判斷模塊，用于判斷接收到的信號(hào)強(qiáng)度值出現(xiàn)波動(dòng)情況； 所述信號(hào)強(qiáng)度處理模塊，用于去掉對(duì)整體數(shù)據(jù)波動(dòng)影響較大的數(shù)據(jù)，將數(shù)據(jù)的信號(hào)強(qiáng)度序列標(biāo)準(zhǔn)差降到閾值以下； 所述儲(chǔ)存模塊，用于對(duì)處理后的數(shù)據(jù)求平均值作為最終的信號(hào)強(qiáng)度值存儲(chǔ)在指紋庫中。
5.如權(quán)利要求4所述的WiFi室內(nèi)定位中指紋庫的構(gòu)建系統(tǒng)，其特征在于，所述信號(hào)強(qiáng)度處理模塊，用于對(duì)于某一 RP接收來自確定某一 AP的k個(gè)信號(hào)強(qiáng)度值序列RSS =(RSS1, RSS2,…，RSSJ，計(jì)算其標(biāo)準(zhǔn)差Rd，將標(biāo)準(zhǔn)差值Rd與閾值Td比較，若Rd > Td,去掉數(shù)據(jù)列開頭和結(jié)尾各一個(gè)RSS值；再次計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)差為Rd1，若Rd1 > Td,再次去掉數(shù)據(jù)列開頭和結(jié)尾各一個(gè)RSS值，直到得到最終的信號(hào)強(qiáng)度序列標(biāo)準(zhǔn)差小于閾值。
6.如權(quán)利要求5所述的WiFi室內(nèi)定位中指紋庫的構(gòu)建系統(tǒng)，其特征在于，所述儲(chǔ)存模塊，用于將得到的信號(hào)強(qiáng)度值序列求其總平均值，將小于總平均值的那部分?jǐn)?shù)據(jù)求平均值計(jì)作Rav1,將大于總平均值的那部分?jǐn)?shù)據(jù)求平均值計(jì)作Rav2,將Rav1和Rav2的平均值
【文檔編號(hào)】H04W4/04GK103648080SQ201310577980
【公開日】2014年3月19日 申請(qǐng)日期:2013年11月18日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月18日
【發(fā)明者】陳國(guó)良, 楊洲, 張言哲, 汪云甲, 王堅(jiān) 申請(qǐng)人:中國(guó)礦業(yè)大學(xué)