無線室內(nèi)定位指紋地圖的自動(dòng)更新方法及裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及無線網(wǎng)絡(luò)領(lǐng)域，尤其涉及一種無線室內(nèi)定位指紋地圖的自動(dòng)更新方法 及裝置。
【背景技術(shù)】
[0002] 室內(nèi)定位技術(shù)在過去的十年內(nèi)得到了迅速的發(fā)展并產(chǎn)生了廣泛的應(yīng)用。比如說， WIFI定位技術(shù)、射頻識(shí)別（RadioFrequencyIdentification，簡(jiǎn)稱RFID)定位技術(shù)、聲音 定位技術(shù)等多種多樣的定位技術(shù)被提出。其中，由于WIFI網(wǎng)絡(luò)的廣泛覆蓋，基于WIFI的室 內(nèi)定位技術(shù)成為最主要和最具有普適應(yīng)用價(jià)值的技術(shù)之一。WIFI室內(nèi)定位通常采用基于無 線信號(hào)指紋的方式，該方式包含兩個(gè)階段：現(xiàn)場(chǎng)勘測(cè)階段，即記錄定位空間中每個(gè)位置上的 無線信號(hào)的指紋特征，從而建立一個(gè)指紋地圖數(shù)據(jù)庫(kù)；定位階段，即用戶提交定位請(qǐng)求，月艮 務(wù)器通過在事先建立的指紋數(shù)據(jù)庫(kù)中尋求查詢指紋的最佳匹配，作為用戶的位置估計(jì)。近 年來可以通過智能手機(jī)的慣性感知輔助自動(dòng)構(gòu)建指紋地圖。
[0003] WIFI指紋定位技術(shù)采用接收信號(hào)強(qiáng)度（ReceivedSignalStrengthIndication， 簡(jiǎn)稱RSSI)作為指紋特征。RSSI極易受到環(huán)境變化的影響，包括移動(dòng)物體、門窗開關(guān)、光線、 溫度和濕度等天氣條件的變化等，都可能引起RSSI的變化，在復(fù)雜室內(nèi)環(huán)境中的多徑效應(yīng) 進(jìn)一步加劇了RSSI的時(shí)變性，這樣會(huì)導(dǎo)致在定位階段實(shí)時(shí)采集的RSSI可能已經(jīng)大幅偏離 指紋數(shù)據(jù)庫(kù)中那些采集于初始部署階段的無線信號(hào)指紋。在長(zhǎng)期部署運(yùn)行過程中，靜止不 變的指紋數(shù)據(jù)庫(kù)將會(huì)隨著時(shí)間推移而逐漸失效，導(dǎo)致不精確的定位結(jié)果。
[0004] 不精確的定位結(jié)果最直觀的方法是定期反復(fù)執(zhí)行現(xiàn)場(chǎng)勘測(cè)以維持最新的指紋數(shù) 據(jù)庫(kù)，但是由于現(xiàn)場(chǎng)勘驗(yàn)時(shí)費(fèi)力，且這種方法可行性低，不適合做大規(guī)模的推廣。在定位環(huán) 境中部署一定數(shù)量的固定參考點(diǎn)的方式，通過這些參考點(diǎn)匯報(bào)上來的最新數(shù)據(jù)更新整個(gè) 指紋數(shù)據(jù)庫(kù)，部署額外的參考點(diǎn)需要較高的成本且難以推廣，不適合做大規(guī)模的推廣。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中的缺陷，本發(fā)明提供一種無線室內(nèi)定位指紋地圖的自動(dòng)更新方法 及裝置，計(jì)算量小、精度高。
[0006] 第一方面，本發(fā)明提供一種無線室內(nèi)定位指紋地圖的自動(dòng)更新方法，包括：
[0007] 獲取定位場(chǎng)所內(nèi)所有采集點(diǎn)處的信號(hào)指紋，根據(jù)所述信號(hào)指紋構(gòu)建初始指紋地 圖，所述定位場(chǎng)所內(nèi)設(shè)置有作為可移動(dòng)的參考點(diǎn)的移動(dòng)設(shè)備；
[0008] 在所述移動(dòng)設(shè)備靜止時(shí)，收集所述移動(dòng)設(shè)備靜止時(shí)的信號(hào)指紋數(shù)據(jù)和路徑信息， 根據(jù)所述信號(hào)指紋數(shù)據(jù)和所述路徑信息確定所述移動(dòng)設(shè)備靜止時(shí)的位置；
[0009] 以所述移動(dòng)設(shè)備靜止時(shí)的所述位置為當(dāng)前參考點(diǎn)，根據(jù)所述初始指紋地圖，確定 所述定位場(chǎng)所中非參考點(diǎn)與所述參考點(diǎn)上的信號(hào)指紋數(shù)據(jù)之間的映射關(guān)系，所述非參考點(diǎn) 為所述定位場(chǎng)所中與所述當(dāng)前參考點(diǎn)相鄰的采集點(diǎn)；
[0010] 根據(jù)所述映射關(guān)系以及所述參考點(diǎn)上的信號(hào)指紋數(shù)據(jù)確定非參考點(diǎn)的指紋數(shù)據(jù)。
[0011] 優(yōu)選地，在所述移動(dòng)設(shè)備靜止時(shí)，收集所述移動(dòng)設(shè)備的信號(hào)指紋數(shù)據(jù)和路徑信息 之前，還包括：
[0012] 判斷所述移動(dòng)設(shè)備靜止在當(dāng)前位置之前或之后的預(yù)設(shè)時(shí)間段內(nèi)是否移動(dòng)，所述當(dāng) 前位置為所述移動(dòng)設(shè)備靜止時(shí)所處位置；
[0013] 若所述移動(dòng)設(shè)備在預(yù)設(shè)時(shí)間段內(nèi)移動(dòng)，則相應(yīng)地，
[0014] 收集所述移動(dòng)設(shè)備靜止時(shí)的信號(hào)指紋數(shù)據(jù)和路徑信息，包括：
[0015] 收集所述移動(dòng)設(shè)備靜止在當(dāng)前位置時(shí)的信號(hào)指紋數(shù)據(jù)和所述移動(dòng)設(shè)備在預(yù)設(shè)時(shí) 間段內(nèi)的移動(dòng)路徑。
[0016] 優(yōu)選地，所述方法還包括：若所述移動(dòng)設(shè)備在預(yù)設(shè)時(shí)間段內(nèi)沒有移動(dòng)，則所述路徑 信息為空信息，相應(yīng)地，
[0017] 收集所述移動(dòng)設(shè)備靜止時(shí)的信號(hào)指紋數(shù)據(jù)和路徑信息，包括：
[0018] 收集所述移動(dòng)設(shè)備靜止在當(dāng)前位置時(shí)的信號(hào)指紋數(shù)據(jù)。
[0019] 優(yōu)選地，所述獲取定位場(chǎng)所內(nèi)所有采集點(diǎn)處的信號(hào)指紋，根據(jù)所述信號(hào)指紋構(gòu)建 初始指紋地圖，包括：
[0020] 在所述定位場(chǎng)所內(nèi)按預(yù)設(shè)密度均勻選取若干個(gè)采樣點(diǎn)；
[0021] 在每個(gè)所述采樣點(diǎn)上記錄預(yù)設(shè)時(shí)長(zhǎng)的無線信號(hào)數(shù)據(jù)，所述無線信號(hào)數(shù)據(jù)形成所述 采樣點(diǎn)的信號(hào)指紋；
[0022] 獲取所有采集點(diǎn)處的信號(hào)指紋，根據(jù)所述信號(hào)指紋構(gòu)建初始指紋地圖，所述初始 指紋地圖為所有采樣點(diǎn)對(duì)應(yīng)的信號(hào)指紋形成的集合。
[0023] 優(yōu)選地，所述收集所述移動(dòng)設(shè)備在預(yù)設(shè)時(shí)間段內(nèi)的移動(dòng)路徑，包括：
[0024] 獲取記錄在所述移動(dòng)路徑上的運(yùn)動(dòng)信息，所述運(yùn)動(dòng)信息包括用戶設(shè)備移動(dòng)的步 數(shù)、方向和步長(zhǎng)；
[0025] 根據(jù)所述移動(dòng)設(shè)備移動(dòng)的步數(shù)、方向和步長(zhǎng)確定所述移動(dòng)路徑的位移和方向；
[0026] 根據(jù)所述移動(dòng)路徑的位移和方向，確定所述移動(dòng)路徑的平均方位。
[0027] 優(yōu)選地，所述根據(jù)所述信號(hào)指紋數(shù)據(jù)和所述路徑信息確定所述移動(dòng)設(shè)備靜止時(shí)的 位置，包括：
[0028] 獲取所述移動(dòng)路徑上的WiFi采樣數(shù)據(jù)，根據(jù)所述WiFi采樣數(shù)據(jù)確定可行域；
[0029] 獲取平均方位及誤差范圍，根據(jù)所述平均方位及誤差范圍確定可行方向；
[0030] 匹配所述移動(dòng)路徑，根據(jù)所述移動(dòng)路徑的匹配結(jié)果，確定所述移動(dòng)設(shè)備靜止時(shí)的 位置。
[0031] 優(yōu)選地，所述獲取所述移動(dòng)路徑上的WiFi采樣數(shù)據(jù)，根據(jù)所述WiFi采樣數(shù)據(jù)確定 可行域，包括：
[0032] 根據(jù)所述移動(dòng)路徑上的WiFi采樣，在所述初始指紋地圖中，進(jìn)行指紋匹配；
[0033] 根據(jù)指紋匹配結(jié)果，確定若干個(gè)第一候選位置；
[0034] 劃定所述若干個(gè)第一候選位置所形成的區(qū)域?yàn)榭尚杏颉?br>[0035] 優(yōu)選地，所述根據(jù)所述初始指紋地圖，確定所述定位場(chǎng)所中非參考點(diǎn)與所述當(dāng)前 參考點(diǎn)上的信號(hào)指紋數(shù)據(jù)之間的映射關(guān)系，包括：
[0036] 根據(jù)公式一確定所述映射關(guān)系：
[0037]
[0038] 其中，fryO)表示第j個(gè)AP在位置1&上的最新接收信號(hào)強(qiáng)度RSSI值，〇)則是 該AP在位置1」上的更新后的RSSI值。
[0039] 第二方面，本發(fā)明提供一種無線室內(nèi)定位指紋地圖的自動(dòng)更新裝置，包括：
[0040] 獲取單元，用于獲取定位場(chǎng)所內(nèi)所有采集點(diǎn)處的信號(hào)指紋；
[0041] 構(gòu)建單元，用于根據(jù)所述信號(hào)指紋構(gòu)建初始指紋地圖，所述定位場(chǎng)所內(nèi)設(shè)置有作 為可移動(dòng)的參考點(diǎn)的移動(dòng)設(shè)備；
[0042] 收集單元，用于在所述移動(dòng)設(shè)備靜止時(shí)，收集所述移動(dòng)設(shè)備靜止時(shí)的信號(hào)指紋數(shù) 據(jù)和路徑信息；
[0043] 位置確定單元，用于根據(jù)所述信號(hào)指紋數(shù)據(jù)和所述路徑信息確定所述移動(dòng)設(shè)備靜 止時(shí)的位置；
[0044] 映射關(guān)系確定單元，以所述移動(dòng)設(shè)備靜止時(shí)的所述位置為當(dāng)前參考點(diǎn)，用于根據(jù) 所述初始指紋地圖，確定所述定位場(chǎng)所中非參考點(diǎn)與所述當(dāng)前參考點(diǎn)上的信號(hào)指紋數(shù)據(jù)之 間的映射關(guān)系，所述非參考點(diǎn)為所述定位場(chǎng)所中與所述當(dāng)前參考點(diǎn)相鄰的采集點(diǎn)；
[0045] 指紋數(shù)據(jù)確定單元，用于根據(jù)所述映射關(guān)系以及所述參考點(diǎn)上的信號(hào)指紋數(shù)據(jù)確 定非參考點(diǎn)的指紋數(shù)據(jù)。
[0046] 優(yōu)選地，所述裝置還包括：
[0047]