本发明涉及定位技术领域,具体为一种利用机器学习优化蓝牙室内定位精度的方法。
背景技术
在使用蓝牙进行室内定位时侯,常常会利用蓝牙信号强度(rssi)计算出蓝牙设备间的大致距离进行定位操作,经测试观察总结发现,两者的关系并非线性关系,而且通过大量的实验研究发现,可以用以下公式来表达:
从上述公式中可以看出有两个重要的参量决定了计算结果:1m的参考数据a0以及衰退因子η,在传统的方案中该参数都是一个经验值,即通过大量的测试总结出的一个值,为了增加rssi转化距离的精度,需要对这两个参量的精确度进行优化。
技术实现要素:
针对背景技术中存在的问题,本发明提供了一种利用机器学习优化蓝牙室内定位精度的方法。
为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:一种利用机器学习优化蓝牙室内定位精度的方法,包括以下步骤:
s10:优化单位距离处的蓝牙信号强度a0;
s20:优化蓝牙传输过程的衰退因子η;
s30:将优化后的参数带入公式:
作为本发明一种优选的技术方案,于步骤s10中,优化单位距离处的蓝牙信号强度a0具体步骤为:
a、选取距离蓝牙设备1m处位置,测得多个该位置蓝牙信号强度;
b、将该组的蓝牙信号强度数据进行方差计算,其中方差公式为:
n为该种数据的样本个数;
c、单独计算每个测量数据的方差,该个体方差与之前得到的整体方差进行对比,当差异较大时该数值舍弃,保留下来的数据的方差均在预期方差内,最后测得保留下来的数据平均值为最终的优化a0。
作为本发明一种优选的技术方案,于步骤s20中,优化蓝牙传输过程中衰退因子η的具体步骤为:
a、在上述优化之后的1m参考量a0的基础上,测量蓝牙设备间的距离a以及蓝牙设备间的信号强度rssi,带入公式
b、测量计算出多个衰退因子η,将该组的衰退因子η进行方差计算,其中方差公式为:
c、单独计算每个衰退因子的方差,该个体方差与之前得到的整体方差进行对比,当差异较大时该数值舍弃,保留下来的数据的方差均在预期方差内,最后测得保留下来的数据平均值为最终优化的衰退因子η。
作为本发明一种优选的技术方案,还包括回路检测步骤进行反馈补偿,该步骤是通过机器学习以及采集的数据建立初始数据库,将测量值以及计算值与该初始数据库的预期值进行对比。
作为本发明一种优选的技术方案,当更换设计或是环境发生改变时,需重新优化1m参考量a0以及衰退因子η。
与现有技术相比,本发明的有益效果是:本发明通过优化参数衰退因子η以及1m参考量a0,可以大大提高通过蓝牙信号转化出的距离精度,从而提升蓝牙在室内定位的准确度。
具体实施方式
下面将结合本发明的实施例,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
实施例:
本发明提供一种利用机器学习优化蓝牙室内定位精度的方法。
为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:一种利用机器学习优化蓝牙室内定位精度的方法,包括以下步骤:
s10:优化单位距离处的蓝牙信号强度a0;
s20:优化蓝牙传输过程的衰退因子η;
s30:将优化后的参数带入公式:
其中于步骤s10中,优化单位距离处的蓝牙信号强度a0具体步骤可为:
a、选取距离蓝牙设备1m处位置,测得多个该位置蓝牙信号强度;
b、将该组的蓝牙信号强度数据进行方差计算,其中方差公式为:
n为该种数据的样本个数;
c、单独计算每个测量数据的方差,该个体方差与之前得到的整体方差进行对比,当差异较大时该数值舍弃,保留下来的数据的方差均在预期方差内,最后测得保留下来的数据平均值为最终的优化a0。
其中于步骤s20中,优化蓝牙传输过程中衰退因子η的具体步骤可为:
a、在上述优化之后的1m参考量a0的基础上,测量蓝牙设备间的距离a以及蓝牙设备间的信号强度rssi,带入公式
b、测量计算出多个衰退因子η,将该组的衰退因子η进行方差计算,其中方差公式为:
c、单独计算每个衰退因子的方差,该个体方差与之前得到的整体方差进行对比,当差异较大时该数值舍弃,保留下来的数据的方差均在预期方差内,最后测得保留下来的数据平均值为最终优化的衰退因子η。
通过将这个量重要的参量进行优化处理,能够大大提高通过蓝牙信号转化出的距离精度,从而提升蓝牙在室内定位的准确度。
在具体的实施过程中,还包括回路检测步骤进行反馈补偿,该步骤是通过机器学习以及采集的数据建立初始数据库,将测量值以及计算值与该初始数据库的预期值进行对比,获取到特征相识值,当相似度越高时可以判断该计算结果的正确率越高。
在具体的实施过程中,由于不用的硬件,比如芯片、天线以及电路设计等,对蓝牙射频会造成不同的影响,同样蓝牙信号强度rssi也会产生变化,因此当更换设计或是环境发生改变时,需重新优化1m参考量a0以及衰退因子η,确保计算结果的精准度。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。