WIFI室内定位的无线路由器筛选方法及装置与流程
本发明涉及室内定位技术领域，特别涉及一种wifi(wireless-fidelity，无线保真)室内定位的无线路由器筛选方法及装置。
背景技术：
lbs(locationbasedservice，基于位置的服务)包括基于位置的社交、广告、移动搜索等，具有广泛的应用场景。lbs同时也是物联网服务的重要内容之一，目前正向更加丰富多彩、市场潜力巨大的创新型移动位置服务方向发展。而实现lbs服务的前提和基础是准确、快速的对用户所处实时位置进行测定，特别是在人口稠密、高楼密布的城区环境下实现室内外高精度无缝定位。
对于室外环境，全球卫星导航系统作为一种覆盖全球的定位手段已经得到了广泛应用。但对于室内环境，由于墙壁遮挡，全球卫星导航系统不可用。基于wifi的室内定位系统具备信号源广泛、成本低、智能手机普遍支持支持等优点，成为室内定位研究的主流方向。
相关技术中，基于wifi的室内定位系统包含离线建库和在线定位两个阶段。在离线建库阶段规划室内定位系统的rp(referencepoint，参考点)，并在每个rp处采集无线路由器的rssi(receivedsignalstrengthindex，接收信号强度指示)，以构建rp-rssi数据库。在线定位阶段则是实时感知rssi信息，与离线阶段所构建的rp-rssi数据库进行匹配计算，从而得到定位结果。对于某些室内定位系统，无线路由器为室内定位服务供应商提供，此类环境称之为合作环境。但对于大型商场、机场、火车站等大型室内环境，室内定位服务供应商部署无线路由器有较高的成本压力，而这些场所往往具备丰富的无线路由器可以为wifi室内定位系统提供信号源，此类环境称之为非合作环境。
然而，相关技术中，离线阶段建立rp-rssi数据库时，目前无可行的无线路由器筛选方法。所建立的rp-rssi数据库会给增加wifi定位系统增加计算复杂度，影响定位结算的实时性，同时会降低wifi定位系统的精度。
技术实现要素：
本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。
为此，本发明的一个目的在于提出一种wifi室内定位的无线路由器筛选方法，该方法可以有效提升wifi定位系统的实时性与定位精度，通用性强、算法复杂度低，且易于工程实现。
本发明的另一个目的在于提出一种wifi室内定位的无线路由器筛选装置。
为达到上述目的，本发明一方面实施例提出了一种wifi室内定位的无线路由器筛选方法，所述室内包括多个参考点rp，其中，所述筛选方法包括以下步骤：采集所有无线路由器的接收信号强度指示rssi；计算每个无线路由器的平均rssi，并按照预设顺序排序，以构建未筛选的rp-rssi数据库；按照平均rssi从小到大的顺序逐个删除无线路由器，并计算每次删除无线路由器后的rp-rssi数据库平均欧式距离ed，并在所述ed达到预设值时得到无线路由器筛选结果。
本发明实施例的wifi室内定位的无线路由器筛选方法，通过分析非合作环境中无线路由器的数量，以及无线路由器rssi的欧氏距离，实现无线路由器的筛选，从而可以有效提升wifi定位系统的实时性与定位精度，且对包括大型商场、医院、机场、火车站在内的非合作环境均适用，通用性强、算法复杂度低，且易于工程实现。
另外，根据本发明上述实施例的wifi室内定位的无线路由器筛选方法还可以具有以下附加的技术特征：
进一步地，在本发明的一个实施例中，所述计算每个无线路由器的平均rssi为：
其中，
进一步地，在本发明的一个实施例中，所述计算每次删除无线路由器后的rp-rssi数据库平均欧式距离ed为：
其中，n为rp个数，m为无线路由器的总数，
进一步地，在本发明的一个实施例中，所述在所述ed达到预设值时得到无线路由器筛选结果，进一步包括：在所述ed达到预设值时停止删除无线路由器，并根据所述无线路由器筛选结果构建筛选后的rp-rssi数据库。
进一步地，在本发明的一个实施例中，所述预设顺序可以为从小到大的顺序或从大到小的顺序。
为达到上述目的，本发明另一方面实施例提出了一种wifi室内定位的无线路由器筛选装置，所述室内包括多个参考点rp，其中，所述筛选装置包括：采集模块，用于采集所有无线路由器的接收信号强度指示rssi；构建模块，用于计算每个无线路由器的平均rssi，并按照预设顺序排序，以构建未筛选的rp-rssi数据库；筛选模块，用于按照平均rssi从小到大的顺序逐个删除无线路由器，并计算每次删除无线路由器后的rp-rssi数据库平均欧式距离ed，并在所述ed达到预设值时得到无线路由器筛选结果。
本发明实施例的wifi室内定位的无线路由器筛选装置，通过分析非合作环境中无线路由器的数量，以及无线路由器rssi的欧氏距离，实现无线路由器的筛选，从而可以有效提升wifi定位系统的实时性与定位精度，且对包括大型商场、医院、机场、火车站在内的非合作环境均适用，通用性强、算法复杂度低，且易于工程实现。
另外，根据本发明上述实施例的wifi室内定位的无线路由器筛选装置还可以具有以下附加的技术特征：
进一步地，在本发明的一个实施例中，所述计算每个无线路由器的平均rssi为：
其中，
进一步地，在本发明的一个实施例中，所述计算每次删除无线路由器后的rp-rssi数据库平均欧式距离ed为：
其中，n为rp个数，m为无线路由器的总数，
进一步地，在本发明的一个实施例中，所述筛选模块进一步用于在所述ed达到预设值时停止删除无线路由器，并根据所述无线路由器筛选结果构建筛选后的rp-rssi数据库。
进一步地，在本发明的一个实施例中，所述预设顺序可以为从小到大的顺序或从大到小的顺序。
本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
本发明上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
图1为根据本发明实施例的wifi室内定位的无线路由器筛选方法的流程图；
图2为根据本发明一个实施例的wifi室内定位的无线路由器筛选方法的流程图；
图3为根据本发明一个实施例的基于android操作系统的rssi采集软件流程图；
图4为根据本发明一个实施例的平均欧式距离与删除无线路由器个数关系图；
图5为根据本发明实施例的wifi室内定位的无线路由器筛选装置的结构示意图。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
下面参照附图描述根据本发明实施例提出的wifi室内定位的无线路由器筛选方法及装置，首先将参照附图描述根据本发明实施例提出的wifi室内定位的无线路由器筛选方法。
图1是本发明一个实施例的wifi室内定位的无线路由器筛选方法的流程图。
如图1所示，该wifi室内定位的无线路由器筛选方法，室内包括多个参考点rp，其中，筛选方法包括以下步骤：
在步骤s101中，采集所有无线路由器的接收信号强度指示rssi。
需要说明的是，本发明实施例的方法可以适用于对非合作环境，当然，也可以适用于合作环境，本发明实施例以非合作环境为例，对本发明实施例的方法进行进一步阐述。参考点为对非合作环境勘测时确定的rssi采集地点。
可以理解的是，如图2所示，对非合作环境进行勘测，遍历参考点并采集所有无线路由器的rssi。
具体而言，对非合作环境的勘测目的是确定室内定位服务覆盖的区域，从而确定参考点位置。其中，参考点为对非合作环境勘测时确定的rssi采集地点；无线路由器的rssi采集的硬件设备为安装android操作系统的手机，软件为基于android操作系统开发的应用程序，其软件流程图见图3。在使用软件进行rssi采集之前，需设置采集设备编号、采集设备朝向、rp坐标值、rssi采集时长，并且遍历n个rp采集到所有无线路由rssi后，结束步骤s101。
在步骤s102中，计算每个无线路由器的平均rssi，并按照预设顺序排序，以构建未筛选的rp-rssi数据库。
其中，在本发明的一个实施例中，预设顺序为从小到大的顺序或从大到小的顺序，当然，也可以为其他的排列顺序，在此不做具体限定。本发明实施例将从大到小的顺序为例进行说明。
可以理解的是，如图2所示，计算无线路由器的平均rssi并以从大到小的顺序排序，并构建未筛选的rp-rssi数据库。
需要说明的是，未筛选的和筛选后的rp-rssi数据库均为一个二维矩阵，该矩阵的行向量为每个rp处的所有ap(accesspoint，无线路由器)的rssi。
具体而言，计算无线路由器的平均rssi并以从大到小的顺序排序。在本发明的一个实施例中，对第k个无线路由计算所有l个参考点处的平均rssi：
其中，
构建未筛选的rp-rssi数据库。在本发明的一个实施例中，rp-rssi数据库结构示意图见表1。其中，apm表示第m个无线路由器，按照rssi平均值从大到小的顺序排序；rpn表示第n个参考点，rssi(n，m)表示在第n个参考点处采集到的第m个无线路由器的rssi。
表1
在步骤s103中，按照平均rssi从小到大的顺序逐个删除无线路由器，并计算每次删除无线路由器后的rp-rssi数据库平均欧式距离ed，并在ed达到预设值时得到无线路由器筛选结果。
可以理解的是，如图2所示，从rssi最小的无线路由器开始逐个删除，并对删除后的rp-rssi数据库计算平均欧式距离ed，当ed达到最大时停止此循环，得到筛选后的无线路由器。
其中，在本发明的一个实施例中，根据以下公式计算去掉平均rssi最小的i个无线路由器之后的rp-rssi数据库的平均ed：
其中，n为rp个数；m为非合作环境中ap的总数；ed(i)为删除rssi均值最小的i个无线路由器后的平均欧式距离；
进一步地，在本发明的一个实施例中，在ed达到预设值时得到无线路由器筛选结果，进一步包括：在ed达到预设值时停止删除无线路由器，并根据无线路由器筛选结果构建筛选后的rp-rssi数据库。
可以理解的是，如图2所示，使用筛选后的无线路由器的rssi，构建筛选后的rp-rssi数据库。
具体而言，依照本发明实施例的方法筛选无线路由器之后，得到了平均ed最大的rp-rssi数据库，作为wifi室内定位离线建库阶段的结果。为在线定位阶段提供数据库匹配基准。
在本发明的一个示例中，如图4所示，应用本发明实施例的方法对一个rp-rssi数据库进行处理后的结果。对该rp-rssi数据库按照每个无线路由器的平均rssi从大到小之后，依次删除平均rssi最小的无线路由器，计算平均欧氏距离。从图4中可知，在删除平均rssi最小的6个无线路由器之后，rp-rssi数据库的平均欧氏距离达到最大，从而得到最优无线路由器筛选结果。
需要说明的是，本发明实施例的非合作环境下面向wifi室内定位的无线路由器筛选方法的其它构成以及作用对于本领域的技术人员而言都是已知的，为了减少冗余，不做赘述。
根据本发明实施例提出的wifi室内定位的无线路由器筛选方法，通过分析非合作环境中无线路由器的数量，以及无线路由器rssi的欧氏距离，实现无线路由器的筛选，从而可以有效提升wifi定位系统的实时性与定位精度，且对包括大型商场、医院、机场、火车站在内的非合作环境均适用，通用性强、算法复杂度低，且易于工程实现。
其次参照附图描述根据本发明实施例提出的wifi室内定位的无线路由器筛选装置。
图5是本发明一个实施例的wifi室内定位的无线路由器筛选装置的结构示意图。
如图5所示，该wifi室内定位的无线路由器筛选装置，室内包括多个参考点rp，其中，筛选装置10包括：采集模块100、构建模块200和筛选模块300。
其中，采集模块100用于采集所有无线路由器的接收信号强度指示rssi；构建模块200用于计算每个无线路由器的平均rssi，并按照预设顺序排序，以构建未筛选的rp-rssi数据库。筛选模块300用于按照平均rssi从小到大的顺序逐个删除无线路由器，并计算每次删除无线路由器后的rp-rssi数据库平均欧式距离ed，并在ed达到预设值时得到无线路由器筛选结果。本发明实施例的装置10可以有效提升wifi定位系统的实时性与定位精度，且对包括大型商场、医院、机场、火车站在内的非合作环境均适用，通用性强、算法复杂度低，且易于工程实现。
进一步地，在本发明的一个实施例中，计算每个无线路由器的平均rssi为：
其中，
进一步地，在本发明的一个实施例中，计算每次删除无线路由器后的rp-rssi数据库平均欧式距离ed为：
其中，n为rp个数，m为无线路由器的总数，
进一步地，在本发明的一个实施例中，筛选模块300进一步用于在ed达到预设值时停止删除无线路由器，并根据无线路由器筛选结果构建筛选后的rp-rssi数据库。
进一步地，在本发明的一个实施例中，预设顺序可以为从小到大的顺序或从大到小的顺序。
需要说明的是，前述对wifi室内定位的无线路由器筛选方法实施例的解释说明也适用于该实施例的wifi室内定位的无线路由器筛选装置，此处不再赘述。
根据本发明实施例提出的wifi室内定位的无线路由器筛选装置，通过分析非合作环境中无线路由器的数量，以及无线路由器rssi的欧氏距离，实现无线路由器的筛选，从而可以有效提升wifi定位系统的实时性与定位精度，且对包括大型商场、医院、机场、火车站在内的非合作环境均适用，通用性强、算法复杂度低，且易于工程实现。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。
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