一種室內(nèi)定位方法和裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及室內(nèi)定位領(lǐng)域，尤其涉及一種室內(nèi)定位方法和裝置。
【背景技術(shù)】
[0002] 室內(nèi)定位是定位技術(shù)研宄的熱點(diǎn)，現(xiàn)有室內(nèi)定位技術(shù)多數(shù)基于室內(nèi)已經(jīng)部署好的 WSN(wireless Sensor Network，無線傳感器網(wǎng)絡(luò)），如ZigBee，beacon，或者WLAN(Wireless Local Area Networks，無線局域網(wǎng)）網(wǎng)絡(luò)等現(xiàn)存的硬件設(shè)備，通過增加軟件的方式實(shí)現(xiàn)定 位。
[0003] 現(xiàn)有室內(nèi)定位方案分成：測距和非測距；
[0004] 測距方法，如三點(diǎn)定位：利用接收信號強(qiáng)度RSSI (Received Signal Strength Indication)或根據(jù)電磁波衰減模型反推出距離。前者需要納秒級的時(shí)鐘同步，后者RSSI 受到室內(nèi)復(fù)雜環(huán)境影響，如多徑，障礙物等等，定位效果都不理想。
[0005] 非測距方法，利用RSSI指紋定位。分成離線訓(xùn)練階段和在線定位階段。離線階段： 對室內(nèi)環(huán)境中所有采樣點(diǎn)收到的信號強(qiáng)度采樣，建立一個(gè)信號強(qiáng)度和采樣點(diǎn)的映射指紋數(shù) 據(jù)庫。在線定位階段：終端掃描所有基站的信號強(qiáng)度，將掃描數(shù)據(jù)和指紋數(shù)據(jù)庫中所有采樣 點(diǎn)計(jì)算相似度，得到最相似的采樣點(diǎn)，作為對用戶位置的估計(jì)。基于指紋的定位無須考慮傳 播誤差，多徑，時(shí)鐘同步問題，較之三點(diǎn)定位等測距方案有優(yōu)勢。
[0006] 但是，上述指紋定位方案在室內(nèi)面積增大時(shí)，需要遍歷更多采樣點(diǎn)計(jì)算相似度，增 加計(jì)算開銷。另外，實(shí)際終端定位時(shí)，往往處于移動(dòng)狀態(tài)，如果信號強(qiáng)度波動(dòng)較大，或者終端 移動(dòng)加快，定位結(jié)果往往是跳躍很大的離散點(diǎn)集合，定位效果不理想。
[0007] 無論是測距方法或非測距方法，對于室內(nèi)定位的效果都不夠優(yōu)化，定位不夠精確。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008] 本發(fā)明的實(shí)施例提供了一種室內(nèi)定位方法，相對于現(xiàn)有技術(shù)能夠更精確地實(shí)現(xiàn)室 內(nèi)定位。
[0009] 本發(fā)明提供了如下方案：
[0010] 確定當(dāng)前的指紋定位點(diǎn)；其中，確定所述指紋定位點(diǎn)包括：獲取指紋最相似的不 少于一個(gè)的柵格點(diǎn)，在所述指紋最相似的不少于一個(gè)的柵格點(diǎn)中確定出指紋定位點(diǎn)；
[0011] 獲取當(dāng)前的終端慣導(dǎo)向量；
[0012] 基于當(dāng)前的終端慣導(dǎo)向量以及當(dāng)前的指紋定位點(diǎn)獲取當(dāng)前的綜合定位點(diǎn)。
[0013] 根據(jù)上述的一種室內(nèi)定位方法，還包括：
[0014] 確定更新的指紋定位點(diǎn)；其中，確定所述更新的指紋定位點(diǎn)包括：獲取指紋最相 似的不少于一個(gè)的柵格點(diǎn)，在所述指紋最相似的不少于一個(gè)的柵格點(diǎn)中確定出指紋定位 占.
[0015] 獲取更新的終端慣導(dǎo)向量；
[0016] 基于上一次的綜合定位點(diǎn)和所述更新的終端慣導(dǎo)向量以及所述更新的指紋定位 點(diǎn)獲取更新的綜合定位點(diǎn)。
[0017] 根據(jù)上述的一種室內(nèi)定位方法，獲取所述終端慣導(dǎo)向量，包括：
[0018] 獲取終端加速度采樣值，選擇各軸向的各組采樣值的絕對值的和最大的一組采樣 值，作為計(jì)步器輸入量；
[0019] 設(shè)定閾值，遍歷計(jì)步器輸入量，選擇高于所述閾值的輸入量作為輸出，根據(jù)高于所 述閾值的輸入量并獲取行走方位角；
[0020] 根據(jù)所述行走方位角和行走步長獲取終端慣導(dǎo)向量。
[0021] 根據(jù)上述的一種室內(nèi)定位方法，包括：根據(jù)KNN(k_nearestneighbor classification)最鄰近算法在所述指紋最相似的不少于一個(gè)的柵格點(diǎn)中確定出指紋定位 點(diǎn)。
[0022] 根據(jù)上述的一種室內(nèi)定位方法，所述獲取指紋最相似的不少于一個(gè)的柵格點(diǎn)，包 括：
[0023] 對信標(biāo)節(jié)點(diǎn)接收到的來自終端采集的信號強(qiáng)度指示RSSI (Received Signal Strength Indication)進(jìn)行排序，并提取最強(qiáng)信號強(qiáng)度的若干個(gè)信標(biāo)位置附近的柵格點(diǎn)；
[0024] 從指紋數(shù)據(jù)庫中提取所述柵格點(diǎn)對應(yīng)的信號強(qiáng)度指示RSSI，與終端采集的信號強(qiáng) 度指示RSSI比對，獲取指紋最相似的不少于一個(gè)的柵格點(diǎn)。
[0025] 根據(jù)上述的一種室內(nèi)定位方法，所述從指紋數(shù)據(jù)庫中提取所述柵格點(diǎn)對應(yīng)的信號 強(qiáng)度指示RSSI，與終端采集的信號強(qiáng)度指示RSSI比對，包括：
[0026] 采用歐式距離獲取指紋最相似的不少于一個(gè)的柵格點(diǎn)，歐式距離最短的若干個(gè)指 紋點(diǎn)為指紋最相似的不少于一個(gè)的柵格點(diǎn)；
[0027] 或，
[0028] 采用余弦值法獲取指紋最相似的不少于一個(gè)的柵格點(diǎn)，余弦值最大的若干個(gè)指紋 點(diǎn)為指紋最相似的不少于一個(gè)的柵格點(diǎn)。
[0029] 根據(jù)本發(fā)明的另一方面，還提供一種室內(nèi)定位裝置，包括：
[0030] 確定模塊：其用于確定當(dāng)前的指紋定位點(diǎn)；其中，確定所述指紋定位點(diǎn)包括：獲取 指紋最相似的不少于一個(gè)的柵格點(diǎn)，在所述指紋最相似的不少于一個(gè)的柵格點(diǎn)中確定出指 紋定位點(diǎn)；
[0031] 獲取模塊：其用于獲取當(dāng)前的終端慣導(dǎo)向量；
[0032] 定位模塊：其基于當(dāng)前的終端慣導(dǎo)向量以及當(dāng)前的指紋定位點(diǎn)獲取當(dāng)前的綜合定 位點(diǎn)。
[0033] 根據(jù)本發(fā)明的另一方面的一種室內(nèi)定位裝置，還包括：
[0034] 更新確定模塊：其用于確定更新的指紋定位點(diǎn)；其中，確定所述更新的指紋定位 點(diǎn)包括：獲取指紋最相似的不少于一個(gè)的柵格點(diǎn)，在所述指紋最相似的不少于一個(gè)的柵格 點(diǎn)中確定出指紋定位點(diǎn)；
[0035] 更新獲取模塊：其用于獲取更新的終端慣導(dǎo)向量；
[0036] 更新定位模塊：其用于基于上一次的綜合定位點(diǎn)和所述更新的終端慣導(dǎo)向量以及 所述更新的指紋定位點(diǎn)獲取更新的綜合定位點(diǎn)。
[0037] 根據(jù)本發(fā)明的另一方面的一種室內(nèi)定位裝置，所述獲取模塊和所述更新獲取模 塊，包括：
[0038] 采樣組件：其用于獲取終端加速度采樣值，選擇各軸向的各組采樣值的絕對值的 和最大的一組采樣值，作為計(jì)步器輸入量；
[0039] 閾值組件：其用于設(shè)定閾值，遍歷計(jì)步器輸入量，選擇高于所述閾值的輸入量作為 輸出，根據(jù)高于所述閾值的輸入量并獲取行走方位角；
[0040] 慣導(dǎo)組件：其用于根據(jù)所述行走方位角和行走步長獲取終端慣導(dǎo)向量。
[0041] 根據(jù)本發(fā)明的另一方面的一種室內(nèi)定位裝置，所述確定模塊和所述更新確定模 塊，包括：確定組件：其用于根據(jù)KNN(k_nearestneighborclassification)最鄰近算法 在所述指紋最相似的不少于一個(gè)的柵格點(diǎn)中確定出指紋定位點(diǎn)。
[0042] 根據(jù)本發(fā)明的另一方面的一種室內(nèi)定位裝置，所述確定模塊和所述更新確定模 塊，還包括：
[0043] 排序組件：其用于對信標(biāo)節(jié)點(diǎn)接收到的來自終端采集的信號強(qiáng)度指示 RSSI (Received Signal Strength Indication)進(jìn)行排序，并提取最強(qiáng)信號強(qiáng)度的若干個(gè) 信標(biāo)位置附近的柵格點(diǎn)；
[0044] 比對組件：其用于從指紋數(shù)據(jù)庫中提取所述柵格點(diǎn)對應(yīng)的信號強(qiáng)度指示RSSI，與 終端采集的信號強(qiáng)度指示RSSI比對，獲取指紋最相似的不少于一個(gè)的柵格點(diǎn)。
[0045] 根據(jù)本發(fā)明的另一方面的一種室內(nèi)定位裝置，所述比對組件，包括：
[0046] 歐式距離組件：其采用歐式距離獲取指紋最相似的不少于一個(gè)的柵格點(diǎn)，歐式距 離最短的若干個(gè)指紋點(diǎn)為指紋最相似的不少于一個(gè)的柵格點(diǎn)；
[0047] 或，
[0048] 余弦值組件：其采用余弦值法獲取指紋最相似的不少于一個(gè)的柵格點(diǎn)，余弦值最 大的若干個(gè)指紋點(diǎn)為指紋最相似的不少于一個(gè)的柵格點(diǎn)。
[0049] 由上述本發(fā)明的實(shí)施例提供的技術(shù)方案可以看出，本發(fā)明實(shí)施例。
[0050] 在定位計(jì)算的時(shí)候根據(jù)每個(gè)信標(biāo)節(jié)點(diǎn)收到信號強(qiáng)度排序，在最強(qiáng)的N個(gè)信標(biāo)節(jié)點(diǎn) 附近的采樣點(diǎn)來匹配指紋，來減少匹配計(jì)算量。并且通過終端設(shè)備上預(yù)設(shè)的慣導(dǎo)和指紋定 位結(jié)果的結(jié)合，用于平滑終端設(shè)備位置移動(dòng)或RSSI波動(dòng)帶來的定位點(diǎn)抖動(dòng)，能夠更為精確 地確定室內(nèi)的定位點(diǎn)，實(shí)時(shí)更新定位結(jié)果，提升用戶的定位體驗(yàn)。
【附圖說明】
[0051] 為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例的技術(shù)方案，下面將對實(shí)施例描述中所需要使用 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(shí)施例，對于本 領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他 的附圖。
[0052] 圖1為本發(fā)明實(shí)施例一提供的終端設(shè)備、信標(biāo)節(jié)點(diǎn)、定位服務(wù)器之間的場景圖；
[0053] 圖2為本發(fā)明實(shí)施例一提供的一種室內(nèi)定位方法的處理流程圖；
[0054] 圖3為本發(fā)明實(shí)施例一的歐式距離定位修正圖；
[0055] 圖4為本發(fā)明實(shí)施例一的低通濾波器對計(jì)步輸入量進(jìn)行處理后的效果對比圖；
[0056] 圖5為本發(fā)明實(shí)施例二提供的一種室內(nèi)定位裝置的模塊圖。
【具體實(shí)施方式】
[0057] 本實(shí)施例在現(xiàn)有技術(shù)的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)了更為優(yōu)化的室內(nèi)定位方法，能夠更為精確 地確定室內(nèi)的定位點(diǎn)，實(shí)時(shí)更新定位結(jié)果，提升用戶的定位體驗(yàn)。為便于對本發(fā)明實(shí)施例的 理解，下面將結(jié)合附圖以幾個(gè)具體實(shí)施例為例做進(jìn)一步的解釋說明，且各個(gè)實(shí)施例并不構(gòu) 成對本發(fā)明實(shí)施例的限定。
[0058] 實(shí)施例一
[0059] 本實(shí)施例需要