一种基于室内虚拟地标的定位方法及装置的制造方法

文档序号:9871058阅读:483来源:国知局
一种基于室内虚拟地标的定位方法及装置的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于无线室内定位领域,尤其涉及一种基于室内虚拟地标的定位方法及装 置。
【背景技术】
[0002] 随着移动互联时代的到来,出现了众多基于用户地理位置信息的应用服务,其中 包括室内导航、社交、商业信息推广W及公共安全应急响应等等。由于现今人们主要的活动 范围处于室内,同时移动终端的通信W及数据连接也主要在室内进行,因此如何利用移动 终端进行室内定位受到广泛关注。目前,几乎所有的定位技术都需要一定的基础设施支持, 例如全球定位系统(GP巧、Wi-Fi无线网络等等。送些技术各有优缺点,在使用场景、实现成 本和定位精度上都有所限制。
[0003] 目前,在室内定位方法中,有H种实现的技术,详述如下:
[0004] 第一种技术;GPS技术
[0005] 此方案主要利用卫星定位手机在地球上的经缔度和高度。某些技术在此基础上, 利用感知外部特定地理环境,来提高定位精度。该类方法在室外环境的定位精度一般在5 米之内。
[0006] (2) RFID 技术
[0007] 第二种技术;RFID技术
[0008] 基于RFID技术的定位方法主要利用读卡器和标签。当两者之间距离较近时,读卡 器可W读取到标签,如果送两者中有任何一方的位置已知,郝么当读卡器读取到标签时,就 能确定出另一方位置。通常分为两种方式;1、标签固定,读卡器移动。首先在室内环境内的 不同位置要事先部署大量标签,用户随身携带便携式的读卡器,由于标签的位置已知,所W 当用户读取到标签时,标签的位置就是用户当前的位置。2、读卡器固定,标签移动。与上一 种方法相反,用户手机上贴有标签,而室内环境内部署了大量读卡器,一旦读卡器读到用户 的标签,郝么用户的位置就在该读卡器的位置,从而实现定位。由于一般用户的移动终端不 具备读卡器的功能,所W此类方法需要在用户手机上贴上标签,在室内环境内部署大量读 卡器。
[0009] 第H种技术;Wi-Fi技术
[0010] 此类方法利用移动终端采集到的Wi-Fi信号来实现定位。在室内的每一个地理位 置上采集到的Wi-Fi信号强度都各不相同,如果系统事先在定位区域内采集每一个位置的 Wi-Fi信号强度,形成Wi-Fi信号强度和物理位置的对应关系,存储在数据库中。当用户请 求定位时,只需要利用移动终端采集并上报当前位置的Wi-Fi信号强度,系统通过与数据 库进行匹配计算,找到最匹配的,就将此Wi-Fi信号所对应的物理位置确定为用户的当前 位置。
[0011] 然而,现有的室内定位方法,其存在H个方面的主要缺点,详述如下:
[0012] 第一方面;GPS技术-室内定位误差大。
[0013] 其原因如下;此类技术主要用于室外环境。由于在室内会受到较多干扰,一般只能 搜索到少量的卫星,因此利用GI^技术进行室内定位会出现较大的误差。误差一般在20米 W上,基本不能满足室内定位的要求。
[0014] 第二方面;RFID技术-不可W直接应用于移动终端且成本大
[0015] 其原因如下;此类技术虽然基于RFID技术的定位方法能够实现较高的定位精度, 但是由于读卡器成本较高,所W在室内范围内部署一定密度的读卡器开销较大,需要花费 较长的时间,而且可扩展性较差。此技术不能直接利用移动终端进行室内定位。
[0016] 第H方面;Wi-Fi技术-始终存在3至5米或更大的室内定位误差
[0017] 其原因如下;此类技术的缺点是需要事先进行一个数据采集的过程,在定位区域 内采集每个地理位置的Wi-Fi信号强度,并存储到数据库中。而且由于无线信号传播和室 内环境的不稳定性,同一地点在不同时间采集到的Wi-Fi信号强度会发生变化,所W数据 采集工作需要反复多次,因此需要消耗大量的人力和时间。虽然已有研究实现采集数据过 程的自动化,但是采集到的数据仍然不够准确,最终定位仍有2到5米或更远距离的定位误 差。

【发明内容】

[0018] 本发明实施例的目的在于提供一种基于室内虚拟地标的定位方法,旨在解决现有 室内定位方法,室内定位的误差大、定位成本高且不能直接利用移动终端进行室内定位的 问题。
[0019] 本发明实施例是送样实现的,一种基于室内虚拟地标的定位方法,包括:
[0020] 利用移动终端采集用户的加速度数据、移动方向数据W及所在位置的无线信号接 收强度RSS值,将所述无线信号接收强度RSS值作为所述位置的RSS指纹;
[0021] 根据采集的用户的加速度数据和所述RSS指纹,识别所述用户进入或者离开室内 虚拟地标的行为;
[0022] W所述室内虚拟地标的位置为参考点,获取移动距离和移动方向,并根据获取到 的移动距离、移动方向W及所述位置的RSS指纹,建立和更新定位指纹库;
[0023] 根据实时采集的用户指纹W及所述定位指纹库中的指纹,实时定位所述用户,生 成室内定位结果,并根据对所述用户进入或者离开室内虚拟地标的行为的识别,修正所述 室内定位结果。
[0024] 本发明实施例的另一目的在于提供一种基于室内虚拟地标的定位装置,包括:
[0025] 采集模块,用于利用移动终端采集用户的加速度数据、移动方向数据W及所在位 置的无线信号接收强度RSS值,将所述无线信号接收强度RSS值作为所述位置的RSS指纹;
[0026] 识别模块,用于根据采集的用户的加速度数据和所述RSS指纹,识别所述用户进 入或者离开室内虚拟地标的行为;
[0027] 定位指纹库建立模块,用于W所述室内虚拟地标的位置为参考点,获取移动距离 和移动方向,并根据获取到的移动距离、移动方向W及所述位置的RSS指纹,建立和更新定 位指纹库;
[002引室内定位结果修正模块,用于根据实时采集的用户指纹W及所述定位指纹库中的 指纹,实时定位所述用户,生成室内定位结果,并根据对所述用户进入或者离开室内虚拟地 标的行为的识别,修正所述室内定位结果。
[0029] 在本发明实施例中,由于利用虚拟地标自动识别,在完全后台和自动化的方式下, 建立并更新更加精确的室内定位指纹库,能对定位结果进行修正,提高了对携带移动终端 的用户定位的精度,因此解决了室内定位的误差大、定位成本高且不能直接利用移动终端 进行室内定位的问题,因此既可W提高用户定位的精度,也可W在节约了设备成本的情况 下,直接利用移动终端进行室内定位。
【附图说明】
[0030] 图1是本发明实施例提供的一种基于室内虚拟地标的定位方法的实现流程图;
[0031] 图2是定位区域内有n个无线网络接入点的较佳样例图;
[0032] 图3a是本发明实施例提供的用户乘坐垂直电梯上行时加速度变化特征的较佳示 意图;
[0033] 图3b是本发明实施例提供的用户乘坐垂直电梯下行时加速度变化特征的较佳示 意图。
[0034] 图4是本发明实施例中用户乘坐扶手电梯时加速度变化特征的较佳示意图;
[0035] 图5是本发明实施例提供的基于室内虚拟地标的定位方法步骤S103的实现流程 图;
[0036] 图6是本发明实施例中用户行走的加速度变化特征示意图;
[0037] 图7是本发明实施例提供的基于室内虚拟地标的定位方法步骤S104的实现流程 图;
[0038] 图8是本发明实施例中用户乘坐垂直电梯时进行定位修正的较佳示意图;
[0039] 图9是本发明实施例中用户乘坐扶手电梯时进行定位修正的较佳示意图;
[0040] 图10是本发明实施例提供的一种基于室内虚拟地标的定位装置的结构框图。
【具体实施方式】
[0041] 为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,W下结合附图及实施例,对 本发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用W解释本发明,并 不用于限定本发明。
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