一种基于信号强度地图的室内定位方法和装置制造方法
【专利摘要】一种基于信号强度地图的室内定位方法和装置，包括：根据瞬时的信号强度RSS以及上一个状态的稳定RSS，计算得到稳定的RSS；对要定位的区域的地图进行分割，划分出一个个小方格的区域，制作出RSS地图，每一个小方格都有一个RSS集；测量RSS值，并根据RSS值计算每个单个小方格的相关性权值；遍历RSS地图小方格，计算所有小方格相关性权值；将相互邻接的四个小方格的相关性权值相加，计算得到每个大方格的相关性权值，并获得这些权值中的最大值，其所对应的大方格即为最终判定的用户位置。本发明提高了RSS稳定性，使经过处理后的RSS能够真实反映某一区域的信号强弱，通过巧妙的划分判定位置使判定结果更加准确。
【专利说明】一种基于信号强度地图的室内定位方法和装置
【技术领域】
[0001]本发明涉及无线通信【技术领域】，具体涉及一种基于wifi信号进行定位的方法和
装置。
【背景技术】
[0002]在地下停车场等地方，当2G、3G信号不好，这个时候无法使用传统的GPRS定位。另外，GPRS定位的精确度不高，当我们需要在一个小的区域内进行精确定位的时候，就得借助于其他的定位手段了。这个时候，可以采用wifi进行定位。
[0003]在现有技术中，采用无线传输技术，例如wifi，定位的方法，可以利用一种叫射频信号指纹的方法进行定位。射频信号指纹也叫RSS fingerprint，RSS指射频信号强度(简称信号强度)。在所要定位的区域中每个划分好的位置采集wifi射频信号，制作出一个RSS
map,在这个RSS map中存储着位置和射频信号的--对应关系，在测得当前接收到的wifi
射频信号后，就可以利用RSS map找出对应的位置，就是判定当前的位置。
[0004]但是，在现有的技术中，对接收到的wifi射频信号没有进行处理，直接使用接收到的RSS信号进行RSS map的制作和定位。而且,在RSS map的基础之上,对最终判定位置的划分也不够准确。由于射频信号的不稳定性，如果根据接收到的RSS信号判定用户当前在某一个位置，这极有可能是不准确的，因为实际上用户可能是在其附近的某个位置，但是因为判定的误差问题而判断成了当前位置。
[0005]因此，如何能够提高用于定位的RSS信号的稳定性，并且考虑RSS map地图制作的精度，提高最终判定结果的准确性和精确性成为亟需解决的技术问题。
【发明内容】
[0006]本发明的目的在于提出一种基于信号强度地图的室内定位方法和装置，以解决现有技术中的上述问题。
[0007]为达此目的，本发明采用以下技术方案:
[0008]一种基于信号强度地图的室内定位方法，包括如下步骤:
[0009]步骤100，取得稳定的信号强度RSS:根据瞬时的RSS以及上一个状态的稳定RSS，其可以利用公式(I)计算得到稳定的RSS:
【权利要求】
1.一种基于信号强度地图的室内定位方法，包括如下步骤: 步骤100，取得稳定的信号强度RSS:根据瞬时的RSS以及上一个状态的稳定RSS，得到稳定的RSS ； 步骤110，制作RSS地图:对待定位区域的地图进行分割，划分出多个小方格的区域，制作出RSS地图，其中，每一个单个小方格通过步骤100收集有一个RSS集； 步骤120，测量RSS值:根据用户在待定位区域中所处的位置，通过步骤100测量不同发射机发射的RSS，获得该用户在待定位区域中所处的位置的RSS集； 步骤130，计算每一个单个小方格的相关性权值:在每个单个小方格中对RSS集中的每一个RSS计算一个相关性权值，并将每一个单个小方格的RSS集中所有RSS计算得到的相关性权值相加； 步骤140，计算所有小方格的相关性权值:遍历RSS地图中所有小方格，通过步骤S130计算所有小方格各自的相关性权值； 步骤150，计算大方格的相关性权值:在RSS地图中，由邻近的4个小方格组成一个大方格，将4个小方格的相关性权值相加，计算得到每个大方格的相关性权值； 步骤160，获得最大权值的大方格:对求出的所有大方格的相关性权值进行判断以确定最大值，所述最大值所对应的大方格为最终判定的用户位置。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤110中，包括:利用公式(I)计算得到稳定的RSS:
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，在步骤130中，包括:利用公式(2)对每一个RSS计算一个相关性权值，并将一个小方格中多个RSS的相关性权值相加，
4.根据权利要求1~3之一所述的方法,其特征在于: 在步骤110、步骤130中，所述a、C与环境相关，通过实际测量以确定相应的取值。
5.根据权利要求1~4之一所述的方法，其特征在于，在步骤110中，包括:所述RSS集包括3个或3个以上的RSS。
6.一种基于信号强度地图的室内定位装置，包括如下单元: 稳定信号获取单元:用于取得稳定的信号强度RSS，其根据瞬时的RSS以及上一个状态的稳定RSS，得到稳定的RSS ； RSS地图制作单元:用于制作RSS地图，其对待定位区域的地图进行分割，划分出多个小方格的区域，制作出RSS地图，其中，每一个单个小方格通过稳定信号获取单元收集有一个RSS集； RSS值测量单元:用于测量RSS值，其根据用户在待定位区域中所处的位置，通过稳定信号获取单元测量不同发射机发射的RSS，获得该用户在待定位区域中所处的位置的RSS集; 单个小方格的相关性权值计算单元:用于计算每一个单个小方格的相关性权值，其在每个单个小方格中对RSS集中的每一个RSS计算一个相关性权值，并将每一个单个小方格的RSS集中所有RSS计算得到的相关性权值相加； 地图遍历单元:用于计算所有小方格的相关性权值，其遍历RSS地图中所有小方格，通过单个小方格的相关性权值计算单元计算所有小方格各自的相关性权值； 大方格权值计算单元:用于计算大方格的相关性权值，其在RSS地图中，由邻近的4个小方格组成一个大方格，将4个小方格的相关性权值相加，计算得到每个大方格的相关性权值； 用户位置确定单元:用于获得最大权值的大方格，对求出的所有大方格的相关性权值进行判断以确定最大值，其中，所述最大值所对应的大方格为最终判定的用户位置。
7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，稳定信号获取单元包括:` 利用公式(I)计算得到稳定的RSS: Z = +公式⑴ 其中， Z表示当前取到的稳定RSS， L表示瞬时的RSS， 厂_表不上一个状态的稳定RSS, a和b是均值因子，满足O < =a, b < =1, a+b=l。
8.根据权利要求6或7所述的装置，其特征在于，单个小方格的相关性权值计算单元包括: 利用公式(2)对每一个RSS信号计算一个相关性权值，并将一个小方格中多个RSS的相关性权值相加，以计算每个单个小方格的相关性权值， w=C — ahs(L— Ln)公式⑵ 其中， W表示相关性权值， abs表示取绝对值， C表示一个正整数， Z是当前测得的稳定RSS值，Ln是RSS地图中的第η组SSID相对应的RSS值。
9.根据权利要求6~8之一所述的装置，其特征在于: 在RSS地图制作单元、单个小方格的相关性权值计算单元中，所述a、C与环境相关，通过实际测量以确定相应的取值。
10.根据权利要求6~9之一所述的装置，其特征在于: 在RSS地图制作单元 中，所述RSS信号集包括3个或3个以上的RSS。
【文档编号】G01S5/02GK103592623SQ201310538459
【公开日】2014年2月19日 申请日期:2013年11月4日 优先权日:2013年11月4日
【发明者】郑侃, 朱骅, 孟涵琳 申请人:北京邮电大学