CN103906234A - 一种基于wifi信号的室内定位方法 - Google Patents

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一种基于WIFI信号的室内定位方法，包括步骤：步骤S1，对室内的WIFI信号进行采集；步骤S2，对采集到的WIFI信号进行预处理；步骤S3，根据WIFI信号进行定位,本发明的方法定位时间快，定位精度高，并且无需对WIFIAP进行软件升级改造。

Description

一种基于WIFI信号的室内定位方法
技术领域
本发明涉及定位领域，尤其涉及一种基于WIFI信号的室内定位方法。
背景技术
传统的WIFI定位通常通过基于到达时间(Time Of Arrival，TOA) 或到达时间差(Time Difference of Arrival，  TDOA)方案来定位移动终端；或者，通过基于到达角度(Angle of Arrival，AOA)方案来定位移动终端。这些方案都需对WIFI AP进行软件升级改造，定位时会影响正常的数据通信，并且需要事先知道WIFI AP的位置，同时存在定位时间长，定位精度差等问题。
 为解决上述问题，本发明提供一种基于WIFI信号的室内定位方法。
发明内容
本发明的目的是提供一种基于WIFI信号的室内定位方法，定位时间快，定位精度高，并且无需对WIFI AP进行软件升级改造。
一种基于WIFI信号的室内定位方法，包括步骤：
步骤S1，对室内的WIFI信号进行采集。
其中，所述对室内的WIFI信号进行采集包括步骤：
步骤S101，将被定位区域进行网格划分.
步骤S102，以网格四角中的任意一个为坐标原点.
步骤S103，对每个网格中的WIFI信号进行采集，记录坐标与WIFI信号的关系，并保存在文件中。
步骤S2，对采集到的WIFI信号进行预处理。
其中，所述对采集到的WIFI信号进行预处理包括步骤：
步骤S201，将被定位区域划分为至少一个子区域.
步骤S202，计算子区域中所有网格中的每一个WIFI AP的信号的均值，以所述均值作为该子区域的特征值.
步骤S203，计算被定位区域内每个网格的特征值，并找出每个网格中特征值最大的WIFI AP。
步骤S202中，所述均值的计算公式为：
Figure 379284DEST_PATH_IMAGE002
；
其中，m为子区域中WIFI AP的数量；
每个WIFI AP有n个RSSI信号值。
步骤S3，根据WIFI信号进行定位。
其中，所述根据WIFI信号进行定位包括步骤：
步骤S301，在被定位终端在所在的位置测量WIFI信号，得到一组WIFI信号值作为测量报告，根据RSSI信号值对所述一组WIFI信号值进行排序，找出RSSI信号值最大的WIFI AP；
步骤S302，比较测量报告中的WIFI AP集合与各个子区域的WIFI AP集合，找出与WIFI AP集合数目和MAC地址一致的子区域作为候选区域；
步骤S303，计算每个候选区域对应所述终端的测量报告的权值，计算公式为：
Figure 732643DEST_PATH_IMAGE004
；
Figure 512380DEST_PATH_IMAGE006
；
；
Figure 659645DEST_PATH_IMAGE010
；
其中，
Figure 482107DEST_PATH_IMAGE012
为测量报告中RSSI最大的WIFI AP在步骤S2中子区域中的RSSI信号值；
Figure 686823DEST_PATH_IMAGE014
为测量报告中RSSI最大的WIFI AP的RSSI信号值；
Figure 885724DEST_PATH_IMAGE016
为测量报告中RSSI最大的WIFI AP在步骤S2中子区域中的序号值；
Figure 492285DEST_PATH_IMAGE018
为测量报告中RSSI最大的WIFI AP的RSSI信号值；
Figure 485649DEST_PATH_IMAGE020
为测量报告与候选区域共有的WIFI AP数；
Figure 239979DEST_PATH_IMAGE022
为在测量报告中有而在候选区域中没有的WIFI AP数；
步骤S304，计算终端所在区域中每个网格对应终端的测量报告的权值，计算公式为：
Figure 427857DEST_PATH_IMAGE024
；
Figure 951242DEST_PATH_IMAGE026
；
Figure 318770DEST_PATH_IMAGE028
；
Figure 560395DEST_PATH_IMAGE030
；
Figure 835519DEST_PATH_IMAGE032
；
其中，
Figure 416673DEST_PATH_IMAGE034
为预设参数 ，根据RSSI信号值的相似度确定取值，范围是[0,10]；
t为符合条件 
Figure 751839DEST_PATH_IMAGE036
的样本数；
x为RSSI信号值最大的WIFI AP；
Figure DEST_PATH_IMAGE037
为测量报告与候选区域共有的WIFI AP数；
为在测量报告中有而在候选区域中没有的WIFI AP数；
步骤S304，根据各网格计算出的权值，找出
Figure DEST_PATH_IMAGE038
最大的网格作为被定位终端所在位置。
进一步地，所述网格的面积为1平方米。
进一步地，所述子区域的面积为400平方米至600平方米。
本发明的目的是提供一种基于WIFI信号的室内定位方法，定位时间快，定位精度高，并且无需对WIFI AP进行软件升级改造。
 
附图说明
图1是本发明中一种基于WIFI信号的室内定位方法的流程图。
 
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面结合具体实施方式并参照附图，对本发明进一步详细说明。应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本发明的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本发明的概念。
图1是本发明中一种基于WIFI信号的室内定位方法的流程图。
根据图1所示，一种基于WIFI信号的室内定位方法，包括步骤：
步骤S1，对室内的WIFI信号进行采集。
其中，所述对室内的WIFI信号进行采集包括步骤：
步骤S101，将被定位区域进行网格划分.
步骤S102，以网格四角中的任意一个为坐标原点.
步骤S103，对每个网格中的WIFI信号进行采集，记录坐标与WIFI信号的关系，并保存在文件中。
步骤S2，对采集到的WIFI信号进行预处理。
其中，所述对采集到的WIFI信号进行预处理包括步骤：
步骤S201，将被定位区域划分为至少一个子区域.
步骤S202，计算子区域中所有网格中的每一个WIFI AP的信号的均值，以所述均值作为该子区域的特征值.
步骤S203，计算被定位区域内每个网格的特征值，并找出每个网格中特征值最大的WIFI AP。
步骤S202中，所述均值的计算公式为：
Figure 933477DEST_PATH_IMAGE002
；
其中m为子区域中WIFI AP的数量；
每个WIFI AP有n个RSSI信号值。
步骤S3，根据WIFI信号进行定位。
其中，所述根据WIFI信号进行定位包括步骤：
步骤S301，在被定位终端在所在的位置测量WIFI信号，得到一组WIFI信号值作为测量报告，根据RSSI信号值对所述一组WIFI信号值进行排序，找出RSSI信号值最大的WIFI AP；
步骤S302，比较测量报告中的WIFI AP集合与各个子区域的WIFI AP集合，找出与WIFI AP集合数目和MAC地址一致的子区域作为候选区域；
步骤S303，计算每个候选区域对应所述终端的测量报告的权值，计算公式为：
Figure 431454DEST_PATH_IMAGE004
；
Figure DEST_PATH_IMAGE039
；
Figure DEST_PATH_IMAGE040
；
Figure DEST_PATH_IMAGE041
；
其中，
Figure DEST_PATH_IMAGE042
为测量报告中RSSI最大的WIFI AP在步骤S2中子区域中的RSSI信号值；
Figure DEST_PATH_IMAGE043
为测量报告中RSSI最大的WIFI AP的RSSI信号值；
Figure DEST_PATH_IMAGE044
为测量报告中RSSI最大的WIFI AP在步骤S2中子区域中的序号值；
Figure DEST_PATH_IMAGE045
为测量报告中RSSI最大的WIFI AP的RSSI信号值；
Figure 16150DEST_PATH_IMAGE020
为测量报告与候选区域共有的WIFI AP数；
Figure 405937DEST_PATH_IMAGE022
为在测量报告中有而在候选区域中没有的WIFI AP数；
步骤S304，计算终端所在区域中每个网格对应终端的测量报告的权值，计算公式为：
；
Figure DEST_PATH_IMAGE047
；
Figure 226125DEST_PATH_IMAGE028
；
；
Figure DEST_PATH_IMAGE048
；
其中，
Figure 458840DEST_PATH_IMAGE034
为预设参数 ，根据RSSI信号值的相似度确定取值，范围是[0,10]；
t为符合条件 
Figure 896775DEST_PATH_IMAGE036
的样本数；
x为RSSI信号值最大的WIFI AP；
Figure 255075DEST_PATH_IMAGE037
为测量报告与候选区域共有的WIFI AP数；
Figure 727645DEST_PATH_IMAGE022
为在测量报告中有而在候选区域中没有的WIFI AP数；
步骤S304，根据各网格计算出的权值，找出
Figure 277313DEST_PATH_IMAGE038
最大的网格作为被定位终端所在位置。
进一步地，所述网格的面积为1平方米。
进一步地，所述子区域的面积为400平方米至600平方米。
本发明旨在保护一种基于WIFI信号的室内定位方法，定位时间快，定位精度高，并且无需对WIFI AP进行软件升级改造。
应当理解的是，本发明的上述具体实施方式仅仅用于示例性说明或解释本发明的原理，而不构成对本发明的限制。因此，在不偏离本发明的精神和范围的情况下所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。此外，本发明所附权利要求旨在涵盖落入所附权利要求范围和边界、或者这种范围和边界的等同形式内的全部变化和修改例。

Claims (7)

1.一种基于WIFI信号的室内定位方法，其特征在于，包括步骤：
步骤S1，对室内的WIFI信号进行采集；
步骤S2，对采集到的WIFI信号进行预处理；
步骤S3，根据WIFI信号进行定位。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤S1中，所述对室内的WIFI信号进行采集包括步骤：
步骤S101，将被定位区域进行网格划分；
步骤S102，以网格四角中的任意一个为坐标原点；
步骤S103，对每个网格中的WIFI信号进行采集，记录坐标与WIFI信号的关系，并保存在文件中。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤S2中，所述对采集到的WIFI信号进行预处理包括步骤：
步骤S201，将被定位区域划分为至少一个子区域；
步骤S202，计算子区域中所有网格中的每一个WIFI AP的信号的均值，以所述均值作为该子区域的特征值；
步骤S203，计算被定位区域内每个网格的特征值，并找出每个网格中特征值最大的WIFI AP。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，步骤S202中，所述均值的计算公式为：
Figure 2014101328314100001DEST_PATH_IMAGE001
；
其中，m为子区域中WIFI AP的数量；
每个WIFI AP有n个RSSI信号值。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤S3中，所述根据WIFI信号进行定位包括步骤：
步骤S301，在被定位终端在所在的位置测量WIFI信号，得到一组WIFI信号值作为测量报告，根据RSSI信号值对所述一组WIFI信号值进行排序，找出RSSI信号值最大的WIFI AP；
步骤S302，比较测量报告中的WIFI AP集合与各个子区域的WIFI AP集合，找出与WIFI AP集合数目和MAC地址一致的子区域作为候选区域；
步骤S303，计算每个候选区域对应所述终端的测量报告的权值，计算公式为：
Figure 64458DEST_PATH_IMAGE002
；
Figure 2014101328314100001DEST_PATH_IMAGE003
；
Figure 500119DEST_PATH_IMAGE004
；
Figure 2014101328314100001DEST_PATH_IMAGE005
；
其中，
Figure 707984DEST_PATH_IMAGE006
为测量报告中RSSI最大的WIFI AP在步骤S2中子区域中的RSSI信号值；
Figure DEST_PATH_IMAGE007
为测量报告中RSSI最大的WIFI AP的RSSI信号值；
为测量报告中RSSI最大的WIFI AP在步骤S2中子区域中的序号值；
Figure DEST_PATH_IMAGE009
为测量报告中RSSI最大的WIFI AP的RSSI信号值；
Figure 478811DEST_PATH_IMAGE010
为测量报告与候选区域共有的WIFI AP数；
Figure DEST_PATH_IMAGE011
为在测量报告中有而在候选区域中没有的WIFI AP数；
步骤S304，计算终端所在区域中每个网格对应终端的测量报告的权值，计算公式为：
Figure 768978DEST_PATH_IMAGE012
；
Figure DEST_PATH_IMAGE013
；
；
Figure DEST_PATH_IMAGE015
；
；
其中，
Figure DEST_PATH_IMAGE017
为预设参数 ，根据RSSI信号值的相似度确定取值，范围是[0,10]；
t为符合条件 
Figure 946909DEST_PATH_IMAGE018
的样本数；
x为RSSI信号值最大的WIFI AP；
为测量报告与候选区域共有的WIFI AP数；
为在测量报告中有而在候选区域中没有的WIFI AP数；
步骤S304，根据各网格计算出的权值，找出
Figure 408294DEST_PATH_IMAGE020
最大的网格作为被定位终端所在位置。
6.根据权利要求1至5任意一项所述的方法，其特征在于，所述网格的面积为1平方米。
7.根据权利要求1至5任意一项所述的方法，其特征在于，所述子区域的面积为400平方米至600平方米。
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