一种基于无线强度的室内定位方法及系统的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及室内定位技术领域，特别是涉及一种基于无线强度的室内定位方法及 系统。
【背景技术】
[0002] 目前，基于Wi-Fi的室内定位方法主要包括两种：距离无关的位置指纹算法和距 离相关的三边定位算法。由于精度级别的限制，三边定位算法在实际环境中表现较差，而位 置指纹算法虽然定位精度相对较高，但由于定位环境易变及不同型号设备的Wi-Fi发射功 率不同等原因，存在定位结果不稳定和定位效率低等缺点。
【发明内容】
[0003] 为实现上述目标及其他相关目标，本发明提供一种基于无线强度的室内定位方 法，所述方法包括：在定位范围内设置多个无线接入点，并从定位范围内选择一组已知坐标 的位置作为信号采集点；将参考设备放在各信号采集点，分别采集各无线接入点收到的所 述参考设备在各信号采集点时所发射无线信号的信号强度值；对应各个信号采集点分别形 成一候选指纹，所述候选指纹是根据所述参考设备在其中一信号采集点时由各无线接入点 收到的无线信号的信号强度值所生成，每个候选指纹包括：对应的信号采集点所在坐标、及 参考设备在所述信号采集点时各无线接入点所收到的无线信号的信号强度值及相应的各 无线接入点信息；将每个候选指纹中的信号强度值按递减或递增进行排序，且使对应的无 线接入点信息随之变化次序而形成候选序列；当定位所述定位范围内的待定位设备时，采 集各无线接入点所收到待定位设备的无线信号的信号强度值，并据以生成目标指纹，所述 目标指纹包括：在所述待定位设备存在时各无线接入点所收到的无线信号的信号强度值及 相应的各无线接入点信息；将所述目标指纹中的信号强度值按与候选指纹相同的排序方式 进行排序，并使对应的目标指纹内的无线接入点信息随信号强度值变化次序而形成目标序 列；将所述目标序列同各所述候选序列进行比对，将比对不一致的候选序列对应候选指纹 加以滤除；在所述滤除剩余的候选指纹中获取与所述目标指纹最相似的，根据所获取的候 选指纹对应的信号采集点坐标来得到所述待定位设备的定位结果。
[0004] 可选的，所述候选指纹是根据在不同时间下分别采样所得到的多组各无线接入点 所收到的无线信号的信号强度值的均值生成的。
[0005] 可选的，在所述均值的计算中，在同一采集点采集的多个指纹中大部分指纹内最 大信号强度值对应的接入点应相同，则在计算均值时排除所有最大信号强度值对应其他接 入点的数据，用排除后的剩下的指纹的均值作为最后的候选指纹。。
[0006] 可选的，所述在所述滤除剩余的候选指纹中获取与所述目标指纹最相似的，根据 所获取的候选指纹对应的信号采集点坐标来得到所述待定位设备的定位结果，包括：计算 各个无线接入点接收到的待定位设备的信号强度值与所有候选指纹所包含的各对应信号 强度值间的欧式距离，得到对应数量个欧氏距离最相近的候选指纹，设所述数量为K ;计算 定位结果，以得到的欧氏距离最相近的各候选指纹点与目标指纹的欧氏距离的倒数为权 值，由加权K临近算法计算出待定位设备的坐标。
[0007] 可选的，所述坐标是与坐标所在的设备预分配的MAC地址相关联的。
[0008] 为实现上述目标及其他相关目标，本发明提供一种基于无线强度的室内定位系 统，包括：多个无线接入点，设置在定位范围内；指纹采集模块，用于将定位范围内选取的 已知坐标的一组位置作为信号采集点，且当有参考设备放在各信号采集点时，分别采集各 无线接入点收到所述参考设备在各信号采集点时所发射无线信号的信号强度值，并对应各 个信号采集点分别形成候选指纹，所述候选指纹是根据所述参考设备在其中一信号采集点 时由各无线接入点收到的所述无线信号的信号强度值所生成，每个候选指纹包括：对应的 信号采集点所在坐标、及参考设备在所述信号采集点时各无线接入点所收到的无线信号的 信号强度值及相应的各无线接入点信息；所述指纹采集模块，还用于采集各无线接入点所 收到的位于所述定位范围内的待定位设备的无线信号的信号强度值，并据以生成目标指 纹；所述目标指纹包括：在所述待定位设备存在时各无线接入点所收到的无线信号的信号 强度值及相应的各无线接入点信息；定位算法模块，用于将每个候选指纹中的信号强度值 按递减或递增进行排序，且使对应的无线接入点信息随之变化次序而形成候选序列，且将 所述目标指纹中的信号强度值按与候选指纹相同的排序方式进行排序，并使对应的目标指 纹内的无线接入点信息随信号强度值变化次序而形成目标序列；并将所述目标序列同各所 述候选序列进行比对，将比对不一致的候选序列对应候选指纹加以滤除；并在所述滤除剩 余的候选指纹中获取与所述目标指纹最相似的，根据所获取的候选指纹对应的信号采集点 坐标来得到所述待定位设备的定位结果。
[0009] 可选的，所述候选指纹或目标指纹是根据在不同时间下分别采样所得到的多组各 无线接入点所收到的无线信号的信号强度值的均值生成的。
[0010] 可选的，在所述均值的计算中，在同一采集点采集的多个指纹中大部分指纹内最 大信号强度值对应的接入点应相同，则在计算均值时排除所有最大信号强度值对应其他接 入点的数据，用排除后的剩下的指纹的均值作为最后的候选指纹。
[0011] 可选的，所述在所述滤除剩余的候选指纹中获取与所述目标指纹最相似的，根据 所获取的候选指纹对应的信号采集点坐标来得到所述待定位设备的定位结果，包括：计算 各个无线接入点接收到的待定位设备的信号强度值与所有候选指纹所包含的各对应信号 强度值间的欧式距离，得到对应数量个欧氏距离最相近的候选指纹，设所述数量为K;计算 定位结果，以得到的欧氏距离最相近的各候选指纹点与目标指纹的欧氏距离的倒数为权 值，由加权K临近算法计算出待定位设备的坐标。
[0012] 可选的，所述坐标是与坐标所在的设备预分配的MAC地址相关联的。
[0013] 可选的，所述的基于无线强度的室内定位系统，还包括：数据适配模块，用于将所 述指纹采集模块所采集数据转换为定位算法模块需要的指定格式，并将其发送至指定网络 端口，供定位算法模块使用；配置管理模块，用于提供与所述指定网络端口连接的接口以供 所述指纹采集模块调用，建立起指纹采集模块与定位算法模块的通信，完成指纹数据库的 创建；应用接口模块，用于提供统一的应用接口，供所述配置管理模块建立定位算法模块与 使用所述定位结果的应用软件的连接。
[0014] 如上所述，本发明提供的基于无线强度的室内定位方法及系统，在定位范围内设 置多个无线接入点，并从所述定位范围中选择一组已知坐标的作为信号采集点；将参考设 备放在各信号采集点，分别采集各无线接入点收到的所述参考设备在各信号采集点时所发 射无线信号的信号强度值；对应各个信号采集点分别形成一候选指纹，并将每个候选指纹 中的信号强度值按递减或递增进行排序，形成各无线接入点的候选序列，采用相同方式对 应待定位设备生成目标指纹，将所述目标指纹中的信号强度值按相同方式排序形成各无线 接入点的目标序列，将所述目标序列同各所述候选序列进行比对以滤除比对不一的指纹； 在所述剩余候选指纹中获取与所述目标指纹最相似的，来从中获取所述待定位设备的定位 结果。
[0015] 与现有技术相比，本发明的有益效果是：
[0016] (1)优化指纹采集过程，使构建的位置指纹数据库更可靠，定位精度更高。
[0017] (2)利用无线信号强度生成的指纹所携带的距离与强度的模式信息过滤指纹库， 在提高搜索效率的同时排除大量干扰数据，增强了定位精度。
【附图说明】
[0018] 图1显示为本发明一实施例中基于无线强度的室内定位方法的流程示意图。
[0019] 图2显示为本发明一实施例中基于无线强度的室内定位方法用于定位待定位设 备的流程示意图。
[0020] 图3显示为本