室内定位方法、室内定位系统与计算机可读取媒体的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及室内定位，特别涉及在信号源功率可变时提供指纹式 (fingerprint-based)定位服务的方法与系统。
【背景技术】
[0002] 指纹式的室内定位，以无线局域网络（wirelesslocalareanetwork或Wi-Fi) 的应用为例，于某室内环境布建多个基站（accesspoint)后，首先需在此室内环境中多 个坐标上测量来自各基站的信号强度（receivedsignalstrength)，以建立一张"射频地 图"(radiomap)。接着，当使用者进入此室内环境而欲得知其所在位置为何时，可依其接收 到的各基站的信号强度与射频地图进行特征比对（patternmatching)，若射频地图上特征 与用户所接收到相同或接近者的坐标即为其所在位置。
[0003] 在无线局域网络的营运过程中，各基站的发射功率却常有独立的动态调变，无论 其是管理者手动所为或如IEEE802.Ilh标准所定义的自动机制。由于调变后的功率和测 量射频地图时的功率不同，再依接收到的信号强度与射频地图进行特征比对显然会有严重 的不匹配（mismatch)和定位误差。直觉的解决方案是对所有基站及对其所有可能的发射 功率测量信号强度以建立巨量的射频地图，但在稍具规模的建筑物中这就会耗费庞大的人 力与工时，实务上并不可行。
【发明内容】
[0004] 鉴于上述问题，本发明旨在提供一种室内定位方法与系统，借助数量可控制的测 量调适（adapt)射频地图，反映定位用信号源的当前功率，减少指纹法的不匹配和定位误 差。
[0005] 本发明提供的室内定位方法用以对一个室内环境提供定位服务，此室内环境具有 多个训练点并设置有至少一个信号源，此信号源具有多个功率等级（powerlevel)。所述室 内定位方法包含：于第一时段取得当前信号强度，其为依据于前述室内环境的某个当前位 置所接收发射自前述信号源的无线信号；取得前述功率等级中该信号源于第一时段据以发 射无线信号的当前功率等级；取得前述训练点每一个的第一信号强度，其关联于前述功率 等级中的第一功率等级；取得前述训练点中至少一个调适点的第二信号强度，其关联于前 述功率等级中的第二功率等级；依据第一功率等级、第二功率等级、当前功率等级、第一信 号强度以及第二信号强度，对每一个训练点计算第三信号强度；以及比对当前信号强度和 第三信号强度，并依据室内环境以估计前述当前位置。
[0006] 本发明提供的计算机可读取媒体具有用以使某个处理器执行多道指令的计算机 程序，这些指令用以处理对一个室内环境的定位要求，此室内环境具有多个训练点并设置 有至少一个信号源，此信号源具有多个功率等级。前述指令包含：取得当前信号强度，其为 依据于前述室内环境的某个当前位置所接收发射自前述信号源的无线信号；取得前述功率 等级中该信号源据以发射无线信号的当前功率等级；取得前述训练点每一个的第一信号强 度，其关联于前述功率等级中的第一功率等级；取得前述训练点中至少一个调适点的第二 信号强度，其关联于前述功率等级中的第二功率等级；依据第一功率等级、第二功率等级、 当前功率等级、第一信号强度以及第二信号强度，对每一个训练点计算第三信号强度；以及 比对当前信号强度和第三信号强度，并依据室内环境以估计前述当前位置。
[0007] 本发明提供的室内定位系统用以对一个室内环境提供定位服务，此室内环境具有 多个训练点。所述室内定位系统包含至少一个信号源、存储装置和定位装置。信号源设置 于前述室内环境，具有多个功率等级，用以依据功率等级其中的一发射无线信号。存储装置 用以对每一个训练点存储第一信号强度和对训练点中至少一个调适点存储第二信号强度； 第一信号强度关联于前述功率等级中的第一功率等级，第二信号强度关联于前述功率等级 中的第二功率等级。定位装置耦接存储装置，用以取得当前信号强度，其为依据于前述室内 环境的某个当前位置所接收发射自前述信号源的无线信号，用以取得前述功率等级中该信 号源据以发射无线信号的当前功率等级，用以依据第一功率等级、第二功率等级、当前功率 等级、第一信号强度以及第二信号强度，对每一个训练点计算第三信号强度，以及用以比对 当前信号强度和第三信号强度，并依据室内环境以估计前述当前位置。
[0008] 综上所述，本发明提供的室内定位方法、室内定位系统与计算机可读取媒体利用 功率等级间的线性关系，以第一功率等级下的完整射频地图和第二功率等级下于少数训练 点（调适点）接收的信号强度，即可动态产生任意当前功率等级下的射频地图。当室内环 境存在多个信号源时，射频地图上有更多的特征可与当前信号强度比对，增加估计当前位 置的准确性。
【附图说明】
[0009] 图1是根据本发明一室内定位系统实施例的高阶方块图。
[0010] 图2是信号源设置于一室内环境的图示说明。
[0011] 图3是本发明一室内定位方法实施例中脱机阶段的流程图。
[0012] 图4是本发明一室内定位方法实施例中在线阶段的流程图。
[0013] 【附图标记说明】
[0014] 1室内定位系统
[0015] ll、lla、llb、llc信号源
[0016] 13管理装置
[0017] 15定位装置
[0018] 17存储装置
[0019] 2室内环境
[0020] 21-26 训练点
【具体实施方式】
[0021] 以下在实施方式中详细叙述本发明之详细特征以及优点，其内容足以使任何熟习 相关技艺者了解本发明之技术内容并据以实施，且依据本说明书所揭露之内容、申请专利 范围及图式，任何熟习相关技艺者可轻易地理解本发明相关之目的及优点。以下之实施例 系进一步详细说明本发明之诸面向，但非以任何面向限制本发明之范畴。
[0022] 请参见图1。图1是根据本发明提出的一室内定位系统实施例的高阶方块图。在 本实施例中，室内定位系统1用以对室内环境提供定位服务，包含至少一个信号源11、管理 装置13、定位装置15和存储装置17。室内环境具有多个训练点。信号源11设置于室内 环境中，耦接于存储装置17,具有多个功率等级并且依据所述多个功率等级其中之一发射 无线信号。信号源11可以是某个无线本地回路（wirelesslocalloop)组成部分，如无 线局域网络或全球互通微波存取（WorldwideInteroperabilityforMicrowaveAccess， 简称WiMAX)的基地台或网关（gateway)，也可以属于某个无线感测网络（wirelesssensor network)，如符合ZigBee或ISA100.Ila等标准的传感器。管理装置13并非室内定位系统 1的必要元件。在一实施例中，信号源11受控于管理装置13,包括由后者决定前者据以发 射无线信号的功率等级。正式来说，管理装置13设定信号源11，使得信号源11依据所述多 个功率等级其中之一发射无线信号。在其他实施例中，信号源11可依据网络状态自我检测 和调整。定位装置15处理对信号源11所在的室内环境的定位要求，并选择性地产生或提 供前述的调适后的射频地图（包含第三信号强度，见下文）。视管理装置13存在与否，定位 装置15可直接通过管理装置13向信号源11询问目前使用的功率等级，或由管理装置1