一种室内定位自适应采样方法和装置与流程

本发明属于室内定位与短距离通信领域。
背景技术：
：室内定位是指在室内环境中实现位置定位，主要采用无线通讯、基站定位、惯导定位等多种技术集成形成一套室内位置定位体系，从而实现人员、物体等在室内空间中的位置监控。除通讯网络的蜂窝定位技术外，常见的室内无线定位技术还有：Wi-Fi、蓝牙、红外线、超宽带、RFID、ZigBee和超声波。指纹匹配(RFPM)方法是室内外定位中的一种重要手段，特别是在室内定位的应用中，它具有广泛的应用场景，如商场定位、展会定位、写字楼定位、机场定位、隧道定位、矿井定位等等。它的主要思想是通过把需要观测和监控的无线区域进行栅格化，采集各个栅格上的无线信号特征向量，建成一个可用于信号特征匹配的数据库，用于后续的定位位置坐标解算。但现有的方案在复杂多变的无线环境中的适用性不强，亟需提出一种工程部署量小、对无线环境适用性广、定位精度高的室内定位方法。技术实现要素：本发明的目的，在于提出一种适应无线环境的变化的用于室内定位的自适应采样方法和装置，动态地更新以RFPM为方法核心的定位系统数据库，使其自适应地匹配环境的动态变化，提升系统的定位精度。为了实现上述目的，本发明的内容包括以下三个部分：一、自适应动态采样算法的流程步骤1：在实际环境中，按照一定的距离，等间隔或不等间隔部署N个采样装置。步骤2：在系统中配置好周期性触发方式的采样数据库更新周期、采样装置的无线信号发送间隔，以及事件性触发方式的采样数据库更新阈值，以及系统设定的迟滞值。步骤3：完成初始的系统离线采样，建好初始的用于定位指纹匹配数据库。步骤4：判断是否已经到周期性触发方式的自适应更新周期节点？如果是，则执行步骤5；如果否，则跳转步骤7。步骤5：系统下发动态采样指令。步骤6：自适应采样装置接收到采样指令，则按照指令配置进行无线信号的发送，以配合系统完成新的一次无线环境的特征采样，并动态更新指纹匹配数据库，跳转步骤9。步骤7：判断采样库中的各个信号特征提取值同当前各个信道特征提取值的差异是否大于事件性触发方法的阈值，如果是，则执行步骤8；如果否，则跳转步骤5。步骤8：维持现在的指纹匹配数据库不变。步骤9：网络侧下发节电状态指令，并监测是否满足下一次的数据库更新条件。步骤10：算法结束。二、自适应动态采样装置所述的自适应动态采样装置由微处理器、无线发送模块、无线接收模块，以及供电模块组成。微处理器主要用于解码无线接收模块接收到的自适应动态采样指令，根据配置参数控制无线发送模块进行相应间隔的无线信号发送；无线发送模块是向外界发送无线信号；无线接收模块是用于接收来自网络侧(定位基站)的控制指令；供电模块为整个自适应动态采样装置进行电源供电。三、自适应动态采样系统所述自适应动态采样系统由自适应采样装置、定位基站、定位引擎三个部分组成。所述自适应采样装置，是配合完成自适应动态采样的终端设备。所述定位基站，是整个系统的传输管道，它负责动态采样指示的下发，以及扫描到自适应采样装置的无线信号之后，将其无线信号的特征量(如无线信号强度指示，RSSI；自适应采样装置的ID；时间戳等等)提取出来，并将这些特征量发送给定位引擎。所述定位引擎，它的功能是执行系统的定位算法，其中包括本发明中的自适应采样方法，周期性触发和事件触发的自适应采样更新配置都在定位引擎配置，判断，执行，并下发指令。同时，定位引擎是最终计算出待测物位置坐标的实体。本发明的有益效果：本发明提出的室内定位自适应采样方法和装置，能够有效地适用于无线环境变化较大的场景中，如矿井，隧道，商场等无线环境。本发明的自适应动态采样装置，在实际工程应用上便捷可靠，工程复杂度低。本发明的核心方法，是基于可配周期，以及可配阈值的周期性和事件性混合触发方式，它能很好的兼顾采样装置的节电性以及适应无线环境变化的实时性。附图说明图1是自适应动态采样算法流程图2是自适应动态采样装置模块架构图3是自适应动态采样系统框图图4是实施例1的环境配置示意图图5是实施例2的环境配置示意图图6是实施例3的环境配置示意图具体实施方式实施例1：如图4所示，假定在系统中按照50m站间距进行定位基站的部署，该定位基站采用的WLAN技术为WIFI，集成WIFI芯片的采样终端按照5m等间隔的进行部署。系统的关键参数配置如下：参数名称参数值自适应数据库更新周期12小时(h)采样发送间隔500毫秒(ms)特征量差异阈值6dB实施例2：如图5所示，假定在系统中按照80m站间距进行定位基站的部署，该定位基站采用的WLAN技术为Zigbee，集成Zigbee芯片的采样终端按照不等间隔的进行部署，仅在需要高精度定位的地方放置。系统的关键参数配置如下：参数名称参数值自适应数据库更新周期12小时(h)采样发送间隔500毫秒(ms)特征量差异阈值6dB实施例3：如图6所示，假定在系统中按照15m站间距进行定位基站的部署，该定位基站采用的WLAN技术为蓝牙(Bluetooth)，集成Bluetooth芯片的采样终端按照等间隔3m进行部署。系统的关键参数配置如下：参数名称参数值自适应数据库更新周期24小时(h)采样发送间隔400毫秒(ms)特征量差异阈值6dB当前第1页1 2 3