CN103596264A - 基于wifi指纹技术的定位方法和装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于WIFI指纹技术的定位方法和装置。该方法包括：根据用户定位请求获取待定位WIFI指纹，并根据所述待定位WIFI指纹匹配至少一个候选WIFI指纹；根据候选WIFI指纹位置确定目标位置；根据候选WIFI指纹位置确定所述目标位置的预估定位精度；将所述目标位置和预估定位精度提供给用户。本发明有效利用了指纹辨识度，能够基于候选WIFI指纹位置计算预估定位精度提供给用户，提高了WIFI指纹定位技术的准确性、可靠性。

Description

基于WIFI指纹技术的定位方法和装置

技术领域

本发明实施例涉及无线通信技术，尤其涉及一种基于WIFI指纹技术的定位方法和装置。

背景技术

目前，WIFI（WirelessFidelity，无线保真）的部署在室内十分普遍，所以基于WIFI指纹的定位技术也随之发展。由于无需增加基础设施，WIFI指纹定位成为室内定位中广泛应用的方案。

WFI指纹定位技术的实现过程主要为：首先，采集某些位置的WIFI信号状态集合，构成该位置的WIFI指纹，例如终端获得的各WIFI热点的接收信号强度（Receive Signal Strength，RSS），其集合构成WIFI指纹；离线地建立位置与WIFI指纹关系的指纹库；然后，根据用户请求中的WIFI列表确定用户所在地的WIFI指纹，在线地进行指纹匹配，在指纹库中搜索与请求相似的指纹，推测用户的位置；最后，将推算位置的坐标返回给用户。

但是，不同建筑物内，甚至同一建筑物的不同部位，WIFI的部署情况都不尽相同，定位的精度也因此不同。例如，对于WIFI部署密集、WIFI信号传播过程中衰减明显的地方，不同位置之间的WIFI信号变化明显，所以室内定位精度相对较高（可达到3米左右）；相反，对于WIFI部署稀疏、WIFI信号传播过程中衰减不明显的地方，不同位置之间的WIFI信号变化不明显，所以室内定位精度相对较低（只有10米左右）。

总之，WIFI室内定位在不同地方能达到的精度不同。但是，现有技术给用户返回的定位结果中，并不能反映定位精度，使得用户无法准确了解定位情况。

发明内容

本发明提供一种基于WIFI指纹技术的定位方法和装置，以实现为用户提供更为准确的定位信息。

本发明实施例提供了一种基于WIFI指纹技术的定位方法，包括：

根据用户定位请求获取待定位WIFI指纹，并根据所述待定位WIFI指纹匹配至少一个候选WIFI指纹；

根据候选WIFI指纹位置确定目标位置；

根据候选WIFI指纹位置确定所述目标位置的预估定位精度；

将所述目标位置和预估定位精度提供给用户。

本发明实施例还提供了一种基于WIFI指纹技术的定位装置，包括：

候选指纹匹配模块，用于根据用户定位请求获取待定位WIFI指纹，并根据所述待定位WIFI指纹匹配至少一个候选WIFI指纹；

目标位置确定模块，用于根据候选WIFI指纹位置确定目标位置；

定位精度确定模块，用于根据候选WIFI指纹位置确定所述目标位置的预估定位精度；

位置精度提供模块，用于将所述目标位置和预估定位精度提供给用户。

本发明实施例的技术方案，有效利用了指纹辨识度，能够基于候选WIFI指纹位置计算预估定位精度，与目标位置一并提供给用户，使得用户不仅获知所请求的位置，还可以获知此位置的精度，即在多大范围内此位置是准确的，因而提高了WIFI指纹定位技术的准确性、可靠性。

附图说明

图1为本发明实施例一提供的基于WIFI指纹技术的定位方法的流程图；

图2为本发明实施例二提供的基于WIFI指纹技术的定位方法的流程图；

图3为本发明实施例三提供的基于WIFI指纹技术的定位装置的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。

实施例一

图1为本发明实施例一提供的基于WIFI指纹技术的定位方法的流程图，本实施例可适用于基于WIFI指纹技术为用户提供定位服务的情况，该方法可以由基于WIFI指纹技术的定位装置来执行，该装置可以由硬件和/或软件的形式实现，一般可集成于提供定位服务的服务器中。本实施例的方法具体包括：

110、根据用户定位请求获取待定位WIFI指纹，并根据所述待定位WIFI指纹匹配至少一个候选WIFI指纹；

110为定位装置根据用户定位请求获取候选WIFI指纹的操作。通常用户定位请求中会提供用户所在位置的WIFI热点列表，例如由用户使用的终端设备进行WIFI热点扫描，获取能够扫描到的WIFI热点名称以及其信号参数等，提供给定位服务器。定位服务器可据此获知该用户所在位置的WIFI指纹，并基于此与指纹库中的各WIFI指纹进行相似度匹配，找到满足相似度要求的至少一个WIFI指纹，作为候选指纹。

120、根据候选WIFI指纹位置确定目标位置；

举例来说，可从指纹库中查询候选WIFI指纹对应的位置，进而基于这些候选位置确定用户请求定位的目标位置。例如目标位置可以为各候选位置的几何中心，或设定规则的加权中心点。

130、根据候选WIFI指纹位置确定所述目标位置的预估定位精度；

举例来说，可以利用指纹辨识度为用户提供预估定位精度，即利用候选WIFI指纹位置与定位出的目标位置之间的距离关系预估定位精度。所谓指纹辨识度是指，指纹间相似度随指纹间距离变化的程度。在设定距离范围内，相似度变化越大则该指纹的指纹辨识度越高。一般地，WIFI部署越密集、信号传播衰减越明显，表明基于WIFI信号变化所反映的位置变化就越明显、精度越高，即指纹辨识度越高，定位精度也越高。因此，本发明实施例可以通过指纹辨识度来预估定位精度。能够确定为候选WIFI指纹，表明这些位置的WIFI指纹与用户位置的WIFI指纹相似度达到了一定的程度，此时，候选WIFI指纹位置的远近即反映了定位精度。

140、将所述目标位置和预估定位精度提供给用户。

本实施例的技术方案，有效利用了指纹辨识度，能够基于候选WIFI指纹位置计算预估定位精度，与目标位置一并提供给用户，使得用户不仅获知所请求的位置，还可以获知此位置的精度，即在多大范围内此位置是准确的，因而提高了WIFI指纹定位技术的准确性、可靠性。

在本实施例的技术方案中，确定各候选WIFI指纹以及目标位置的方式可以有多种，本发明并不对此进行限制。例如，服务端收到用户定位请求后，分别计算请求中WIFI列表与指纹库中各指纹的相似度。相似度计算方法包括信号强度欧式距离法等常见算法，选择相似度较高，即超过一定阈值（例如0.8）的指纹作为候选指纹。

实施例二

图2为本发明实施例二提供的基于WIFI指纹技术的定位方法的流程图。本实施以前述实施例为基础，在实施例的基础上，预估定位精度的表现形式可以有多种，优选是如本实施例所述，以精度半径的形式体现。具体是根据候选WIFI指纹的位置确定所述目标位置的预估定位精度的操作包括：

131、根据候选WIFI指纹的位置确定几何中心点；

首先，计算所有候选WIFI指纹的几何中心点。设候选WIFI指纹集合为P{p1,p2,…,pn}，n为候选WIFI指纹的数量，pi代表候选WIFI指纹的坐标。各候选WIFI指纹的几何中心坐标为（Xc,Yc），其中， $\mathrm{Xc}={\mathrm{\Σ}}_{i=1}^n(p_i.x)/$ $n,\mathrm{Yc}={\mathrm{\Σ}}_{i=1}^n(p_i\·y)/n.$

132、计算候选WIFI指纹与几何中心点之间的最远距离，作为所述目标位置的预估定位精度。

然后，计算几何中心点到各候选WIFI指纹的距离， $D_i=\sqrt{{(\mathrm{Xc}-p_i.x)}^2*{(\mathrm{Yc}-p_i.y)}^2},$ 取距离的最大值作为精度半径 $R=\max {\left\{D_i\right\}}_{i=1}^n,$ 即本次的预估定位精度。

本实施例中，实际上是以最远的候选WIFI指纹与几何中心点之间的距离作为预估定位精度。最远候选WIFI指纹虽然距离最远，但仍能被匹配作为候选WIFI指纹，表明其相对于几何中心点的WIFI信号变化最不明显。

本发明实施例中，预估定位精度的确定方式不限于此，例如还可采用候选WIFI指纹位置的坐标点作为参照点，提供给用户。或者，根据候选WIFI指纹的位置，确定WIFI指纹的位置围栏的位置范围，作为所述目标位置的预估定位精度。即将各候选WIFI指纹所在的位置作为边界点，将边界点顺序连线所围成的区域作为位置范围提供给用户，作为定位精度参考。将所述目标位置和预估定位精度提供给用户的操作优选是将所述目标位置和预估定位精度标识在地图上，提供给用户，更为直观。

实施例三

图3为本发明实施例三提供的基于WIFI指纹技术的定位装置的结构示意图，该装置包括：候选指纹匹配模块310、目标位置确定模块320、定位精度确定模块330和位置精度提供模块340。其中，候选指纹匹配模块310，用于根据用户定位请求获取待定位WIFI指纹，并根据所述待定位WIFI指纹匹配至少一个候选WIFI指纹；目标位置确定模块320，用于根据候选WIFI指纹位置确定目标位置；定位精度确定模块330，用于根据候选WIFI指纹位置确定所述目标位置的预估定位精度；位置精度提供模块340，用于将所述目标位置和预估定位精度提供给用户。

在上述方案中，所述定位精度确定模块330可以包括：中心点确定单元331和距离计算单元332。其中，中心点确定单元331，用于根据候选WIFI指纹的位置确定几何中心点；距离计算单元332，用于计算候选WIFI指纹与几何中心点之间的最远距离，作为所述目标位置的预估定位精度。

或者，所述定位精度确定模块330可以具体用于：根据候选WIFI指纹的位置，确定WIFI指纹的位置围栏的位置范围，作为所述目标位置的预估定位精度。

此外，所述位置精度提供模块340优选是具体用于将所述目标位置和预估定位精度标识在地图上，提供给用户。

本发明实施例提供的基于WIFI指纹技术的定位装置可以用于执行本发明任意实施例提供的基于WIFI指纹技术的定位方法，具备相应的功能模块。

本发明实施例的技术方案，有效利用了指纹辨识度，能够基于候选WIFI指纹位置计算预估定位精度，与目标位置一并提供给用户，使得用户不仅获知所请求的位置，还可以获知此位置的精度，即在多大范围内此位置是准确的，因而提高了WIFI指纹定位技术的准确性、可靠性。

注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (8)

1.一种基于WIFI指纹技术的定位方法，其特征在于，包括：

根据用户定位请求获取待定位WIFI指纹，并根据所述待定位WIFI指纹匹配至少一个候选WIFI指纹；

根据候选WIFI指纹位置确定目标位置；

根据候选WIFI指纹位置确定所述目标位置的预估定位精度；

将所述目标位置和预估定位精度提供给用户。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据候选WIFI指纹的位置确定所述目标位置的预估定位精度包括：

根据候选WIFI指纹的位置确定几何中心点；

计算候选WIFI指纹与几何中心点之间的最远距离，作为所述目标位置的预估定位精度。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据候选WIFI指纹的位置确定所述目标位置的预估定位精度包括：

根据候选WIFI指纹的位置，确定WIFI指纹的位置围栏的位置范围，作为所述目标位置的预估定位精度。

4.根据权利要求1-3任一所述的方法，其特征在于，将所述目标位置和预估定位精度提供给用户包括：

将所述目标位置和预估定位精度标识在地图上，提供给用户。

5.一种基于WIFI指纹技术的定位装置，其特征在于，包括：

候选指纹匹配模块，用于根据用户定位请求获取待定位WIFI指纹，并根据所述待定位WIFI指纹匹配至少一个候选WIFI指纹；

目标位置确定模块，用于根据候选WIFI指纹位置确定目标位置；

定位精度确定模块，用于根据候选WIFI指纹位置确定所述目标位置的预估定位精度；

位置精度提供模块，用于将所述目标位置和预估定位精度提供给用户。

6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述定位精度确定模块包括：

中心点确定单元，用于根据候选WIFI指纹的位置确定几何中心点；

距离计算单元，用于计算候选WIFI指纹与几何中心点之间的最远距离，作为所述目标位置的预估定位精度。

7.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述定位精度确定模块具体用于：

根据候选WIFI指纹的位置，确定WIFI指纹的位置围栏的位置范围，作为所述目标位置的预估定位精度。

8.根据权利要求5-7任一所述的装置，其特征在于，所述位置精度提供模块具体用于：

将所述目标位置和预估定位精度标识在地图上，提供给用户。

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