CN104936140A - 一种定位方法和装置及指纹数据获取方法和装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种定位方法和装置及指纹数据获取方法和装置。所述定位方法包括：获取各个采样点指纹数据和所述各个采样点的位置信息，所述各个采样点指纹数据包括，在各个采样点处可见信号源的标识和信号强度，其中，所述在各个采样点处可见信号源的信号强度不小于预设可见门限；获取待定位点指纹数据，所述待定位点指纹数据包括，在待定位点处可见信号源的标识和信号强度，其中，所述在待定位点处可见信号源的信号强度不小于所述预设可见门限；分别计算所述待定位点指纹数据与各个采样点指纹数据的匹配程度，将所述匹配程度最高的采样点的位置信息确定为所述待定位点的位置信息。本发明提高了指纹匹配算法的适用性，减轻了数据处理负担。

Description

一种定位方法和装置及指纹数据获取方法和装置

技术领域

本发明涉及计算机与通信技术领域，尤其涉及一种定位方法和装置及指纹数据获取方法和装置。

背景技术

现有技术可以利用无线信号来实现被定位方的定位，例如通过Wi-Fi、蓝牙、ZIGBEE、UWB等无线信号进行定位。指纹定位技术是现有的基于无线信号定位的一种常用方式。指纹定位技术的主要原理是：首先在需要定位的区域(例如一个商场内或办公场地内)按照一定的距离密度(例如每三米)设立采样点，采集区域内每个采样点接收到的无线信号的特征，并将所述采样点的信号特征和该采样点的位置作为一条采样信息存储到指纹库中；在定位时，被定位方将其接收到的无线信号的特征和与指纹库中的各条信息中的采样点信号特征进行匹配，其中信号特征最匹配的一条采样点信息对应的采样点的位置就是被定位方的位置。上述的无线信号的特征即指纹数据，通常包括接收到的各个信号源的标识和该信号源对应的无线信号的强度。

例如实际应用场景中，如果在预先采集的指纹库中，存在：采样点A的指纹数据为(信号源1，-40dBm；信号源2，-51dBm；信号源3，-54dBm)，采样点B的指纹数据为(信号源1，-60dBm；信号源2，-71dBm；信号源3，-30dBm)，那么当被定位方在某一地点收到的信号特征为(信号源1，-42dBm；信号源2，-50dBm；信号源3，-53dBm)时，通过匹配指纹库中各采样点的指纹数据，即可知道被定位方目前很可能处于采样点A的位置。

现有的指纹定位技术中采集采样点指纹数据和采集被定位点指纹数据的设备可能具有一定差异，指纹信号中的信号强度的范围可能相差很大，指纹数据匹配过程中需要处理大量数据。

现有技术不足在于：

冗杂的指纹数据降低了指纹匹配算法的适用性，同时指纹数据匹配处理负担重。

发明内容

本发明实施例提出了能够弱化指纹定位方案的采样过程与定位过程中指纹数据获取能力的差异，提高指纹匹配算法适用性，同时减轻指纹数据匹配处理负担的技术方案。

一方面，本发明实施例提供了一种定位方法，所述方法包括：

获取各个采样点指纹数据和所述各个采样点的位置信息，所述各个采样点指纹数据包括，在各个采样点处可见信号源的标识和信号强度，其中，所述在各个采样点处可见信号源的信号强度不小于预设可见门限；

获取待定位点指纹数据，所述待定位点指纹数据包括，在待定位点处可见信号源的标识和信号强度，其中，所述在待定位点处可见信号源的信号强度不小于所述预设可见门限；

分别计算所述待定位点指纹数据与各个采样点指纹数据的匹配程度，将所述匹配程度最高的采样点的位置信息确定为所述待定位点的位置信息。

另一方面，本发明实施例提供了一种定位装置，所述装置包括：

采样点模块，用于获取各个采样点指纹数据和所述各个采样点的位置信息，所述各个采样点指纹数据包括，在各个采样点处可见信号源的标识和信号强度，其中，所述在各个采样点处可见信号源的信号强度不小于预设可见门限；

待定位点模块，用于获取待定位点指纹数据，所述待定位点指纹数据包括，在待定位点处可见信号源的标识和信号强度，其中，所述在待定位点处可见信号源的信号强度不小于所述预设可见门限；

位置确定模块，用于分别计算所述待定位点指纹数据与各个采样点指纹数据的匹配程度，将所述匹配程度最高的采样点的位置信息确定为所述待定位点的位置信息。

另一方面，本发明实施例提供了一种指纹数据获取方法，所述方法包括：

接收预设可见门限；

获取待定位点指纹数据，所述待定位点指纹数据包括，在待定位点处可见信号源的标识和信号强度，其中，所述在待定位点处可见信号源的信号强度不小于所述预设可见门限；

发送所述待定位点指纹数据。

另一方面，本发明实施例提供了一种指纹数据获取装置，所述装置包括：

接收模块，用于接收预设可见门限；

获取模块，用于获取待定位点指纹数据，所述待定位点指纹数据包括，在待定位点处可见信号源的标识和信号强度，其中，所述在待定位点处可见信号源的信号强度不小于所述预设可见门限；

发送模块，用于发送所述待定位点指纹数据。

有益效果如下：

本发明通过获取各个采样点指纹数据和所述各个采样点的位置信息，所述各个采样点指纹数据包括，在各个采样点处可见信号源的标识和信号强度，其中，所述在各个采样点处可见信号源的信号强度不小于预设可见门限；获取待定位点指纹数据，所述待定位点指纹数据包括，在待定位点处可见信号源的标识和信号强度，其中，所述在待定位点处可见信号源的信号强度不小于所述预设可见门限；分别计算所述待定位点指纹数据与各个采样点指纹数据的匹配程度，将所述匹配程度最高的采样点的位置信息确定为所述待定位点的位置信息，通过引入预设可见门限，弱化了基于指纹定位方案的采样过程与定位过程中指纹数据获取能力的差异，提高了指纹匹配算法的适用性，同时减轻了指纹数据匹配处理的负担。

附图说明

下面将参照附图描述本发明的具体实施例，其中：

图1示出了本发明一实施例提供的一种定位方法流程示意图；

图2示出了本发明一实施例提供的一种调整预设可见门限的流程示意图；

图3示出了本发明一实施例提供的一种定位方法中待定位点指纹数据获取流程示意图；

图4示出了本发明另一实施例提供的一种定位方法流程示意图；

图5示出了本发明另一实施例提供的一种定位方法流程示意图；

图6示出了本发明另一实施例提供的一种指纹数据获取方法流程示意图；

图7示出了本发明另一实施例提供的一种定位装置结构示意图；

图8示出了本发明另一实施例提供的一种指纹数据获取装置结构示意图。

具体实施方式

为了使本发明的技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图对本发明的示例性实施例进行进一步详细的说明，显然，所描述的实施例仅是本发明的一部分实施例，而不是所有实施例的穷举。并且在不冲突的情况下，本说明中的实施例及实施例中的特征可以互相结合。

发明人在发明过程中注意到：现有的指纹定位技术中未考虑指纹定位方案的采样过程与定位过程中指纹数据获取能力的差异，冗杂的指纹数据降低了指纹匹配算法的适用性，同时指纹数据匹配处理负担重。为了避免上述问题，本发明提出了一种定位方法，该方法可以应用于定位服务器侧，也可以应用于定位终端侧，下面进行说明。

图1示出了本发明的第一实施例，如图所示，包括：

步骤101：获取各个采样点指纹数据和所述各个采样点的位置信息，所述各个采样点指纹数据包括，在各个采样点处可见信号源的标识和信号强度，其中，所述在各个采样点处可见信号源的信号强度不小于预设可见门限；

采用本发明的定位方法进行定位前，首先会在需要定位的一个特定区域内，以一定距离密度均匀设立采样点，采集该特定区域内每个采样点处接收到的无线信号的特征，即能够接收到的每个信号源的标识和信号强度，并且在采集采样点的无线信号的特征的过程中设立有预设可见门限，只有当某一信号源的信号强度大于或等于所述预设可见门限时，才认为该信号源在该采样点处是可见的，将该信号源的标识和信号强度记录入采样点的指纹数据。记录该特定区域内每个采样点的指纹数据和每个采样点的位置信息，形成指纹库。在进行定位时，获取该指纹库，即获取各个采样点指纹数据和所述各个采样点的位置信息。

可以理解，指纹库中所有信号源的信号强度均会大于或等于所述预设可见门限，并且所述预设可见门限越高，指纹库中指纹数据量将越少。

步骤102：获取待定位点指纹数据，所述待定位点指纹数据包括，在待定位点处可见信号源的标识和信号强度，其中，所述在待定位点处可见信号源的信号强度不小于所述预设可见门限；

进行定位时，当在待定位点处接收到的某一信号源的信号强度大于或等于所述预设可见门限时，认为该信号源在待定位点处是可见的，将该信号源的标识和信号强度记录入待定位点指纹数据。获取所述待定位点指纹数据的具体方式可以是，在采集待定位点处信号特征时就引入预设可见门限，对信号强度小于预设可见门限的信号源的标识和信号强度直接不予获取，也可以是在采集待定位点处信号特征时先获取待定位点处能够接收到的全部信号特征信息，再根据所述预设可见门限对待定位点处能够接收到的全部信号特征信息进行筛选，仅保留信号强度大于所述预设可见门限的信号源的特征信息记录入待定位点指纹数据。

可以理解，待定位点指纹数据中所有信号源的信号强度均会大于或等于所述预设可见门限，并且所述预设可见门限越高，待定位点指纹数据量将越少。

步骤103：分别计算所述待定位点指纹数据与各个采样点指纹数据的匹配程度，将所述匹配程度最高的采样点的位置信息确定为所述待定位点的位置信息。

在本步骤中，分别计算之前步骤中获取的待定位点指纹数据与指纹库中各个采样点指纹数据的匹配程度，将计算结果中与待定位点指纹数据匹配程度最高的采样点指纹数据对应的采样点的位置信息确定为所述待定位点的位置信息。所述计算匹配程度的方法可以是计算两个指纹数据的相似度，相似度越高即匹配程度越高，也可以是计算两个指纹数据的差异度，差异度越高即匹配程度越低。

本实施例中的预设可见门限大于采样点信号特征采集设备能接收的最低信号强度，和/或大于待定位点信号特征采集设备能接收的最低信号强度。

本实施例通过对指纹库和待定位点指纹数据均以同一预设可见门限作为限制，考虑了采样过程与定位过程中指纹数据获取能力的差异，并弱化了这种差异，能够使匹配算法计算结果更有效。同时小于预设可见门限的数据将被筛除，不计入指纹数据，因此也不会进行匹配度的计算，减轻了指纹数据匹配处理的负担。

在本实施例中，所述信号源可以是常见的无线信号源如wifi路由器、基站、微基站、微微基站、蓝牙信号源等，不做具体限定。当信号源是wifi路由器时，其信号源的标识可以为wifi路由器的MAC地址。

有益效果：

本发明由于对指纹库和待定位点指纹数据均引入了相同的预设可见门限，弱化了基于指纹定位方案的采样过程与定位过程中指纹数据获取能力的差异，使待定位点指纹数据与各个采样点指纹数据的信号强度范围相符，提高了指纹匹配算法的适用性，同时也减少了待定位点指纹数据和各个采样点指纹数据的数据量，减轻了指纹数据匹配处理的负担。

进一步地，引入预设可见门限后得到的各个采样点指纹数据和各个采样点指纹数据的数据量可能仍旧是过量的。在某些特定区域中能够采集到的信号特征中包含大量不同的信号源，但是实际上采集到的信号特征中仅需要包含其中的少量信号源即可完成较精确的定位。例如某一终端在大型购物中心可能同时收到100个甚至更多来自不同wifi信号源的信号，但实际上仅包括其中30个信号源的指纹数据就能帮助终端实现99％的指纹匹配精度，而包括所述100多个信号源的指纹数据也只能将该精度提高到99.5％，也就是说无限增加指纹数据中的信号源数量带来的精度提高是有限的，而指纹数据中包括过多的信号特征无论对于终端搜集处理还是对于指纹匹配过程，都会带来很大的负担。

为了解决上述不足，在上述实施例的基础上还可以按以下方式实施。

当在各个采样点处可见信号源的标识的并集中的标识数量大于预设有效信号源数量时，调整所述预设可见门限，使所述在各个采样点处可见信号源的标识的并集中的标识数量小于或等于预设有效信号源数量。

各个采样点处可见信号源的标识的并集就是特定区域指纹库中所有出现过的信号源的标识的并集，该并集中没有重复的信号源标识。由于预设可见门限越高，指纹库中指纹数据量将越少。当该并集中的标识数量过大，大于预设有效信号源数量时，可以通过调整所述预设可见门限使该并集中的标识数量等于或刚好小于预设有效信号源数量，得到包含合理信号源数量的指纹库。再根据调整后的预设可见门限获取待定位点指纹数据并与指纹库中各个采样点指纹数据匹配和进行定位。

调整所述预设可见门限的方法可以为：

(1)如图2示出的逐步调整方法。

步骤201：获取当前指纹库中所有出现过的信号源的标识的并集，即在各个采样点处可见信号源的标识的并集；

步骤202：判断该并集中的标识数量是否大于预设有效信号源数量；若大于则执行步骤203；若不大于则执行步骤204；

步骤203：当所述并集中的标识数量大于预设有效信号源数量时，增大预设可见门限以使所述并集中的标识数量减少，并重新执行步骤201和202；

步骤204：当所述并集中的标识数量刚好小于或等于预设有效信号源数量时，不再调整预设可见门限，确定此时的预设可见门限为调整后的预设可见门限。或者，

(2)排序调整方法。

获取当前指纹库中各个采样点指纹数据，将全部指纹数据中的所有“信号源标识-信号强度”列出为表格，并依据信号强度由高到低对该表格进行排序，当表格中排序靠前的若干“信号源标识-信号强度”数据中包含的信号源标识的并集中的标识数量刚好小于或等于预设有效信号源数量时，取所述若干“信号源标识-信号强度”数据的最后一条数据中的信号强度作为预设可见门限。

由于在各个采样点处可见信号源的标识的并集中的标识数量会随着预设可见门限的增大而减小，因此当在各个采样点处可见信号源的标识的并集中的标识数量大于预设有效信号源数量时，可以通过一些方法调整所述预设可见门限，使所述在各个采样点处可见信号源的标识的并集中的标识数量小于或等于预设有效信号源数量，所述调整方法不限于上述公开的两种。同时，所述调整所述预设可见门限使该并集中的标识数量等于或刚好小于预设有效信号源数量的步骤仅在最初针对某一特定定位区域建立指纹库时执行，而非每次实施本发明进行定位时均需要执行。

可以理解，当对各个采样点处可见信号源的标识的并集中的标识数量进行限制后，能够减少指纹库中指纹数据量，进一步减轻了指纹数据匹配处理的负担。

图3示出了本实施例中对应步骤102获取待定位点指纹数据的一种优选实施方式，如图所示，包括：

步骤301：获取在待定位点处信号强度不小于所述预设可见门限的信号源的标识和信号强度；

步骤302：将信号源标识不属于在各个采样点处可见信号源的标识的并集的信号源剔除；

步骤303：判断剩余信号源的数量是否大于或等于预设待定位有效数量，是则执行步骤304，否则定位无效；

步骤304：将剩余信号源的标识和信号强度作为待定位点指纹数据。

首先获取在待定位点处信号强度不小于所述预设可见门限的信号源的标识和信号强度，在此基础上，

可选的，本实施例中的所述在待定位点处可见信号源的标识属于在各个采样点处可见信号源的标识的并集。

进行定位时，只有当在待定位点处接收到的某一信号源的标识属于在各个采样点处可见信号源的标识的并集时，即该信号源的标识在指纹库中出现时，才认为该信号源在待定位点处是可见的，将该信号源的标识和信号强度记录入待定位点指纹数据。获取所述待定位点指纹数据的具体方式可以是，在采集待定位点处信号特征时就引入所述在各个采样点处可见信号源的标识的并集，对信号源标识不属于该并集的信号源的标识和信号强度直接不予获取，也可以是在采集待定位点处信号特征时先获取待定位点处能够接收到的全部信号特征信息，再根据所述在各个采样点处可见信号源的标识的并集对待定位点处能够接收到的全部信号特征信息进行筛选，仅保留信号源标识属于该并集的信号源特征信息记录入待定位点指纹数据。

可以理解，在获取待定位点指纹数据过程中增加了信号源的标识属于在各个采样点处可见信号源的标识的并集这一限定后，待定位点指纹数据量将减少，并且由于待定位点指纹数据中所有信号源的标识均在指纹库中出现，匹配待定位点指纹数据与各个采样点指纹数据的算法的适用性能够进一步提高。

可选的，本实施例中所述在待定位点处可见信号源的标识的数量大于或等于预设待定位有效数量。

在获取待定位点指纹数据时，判断所述待定位点指纹数据包括的可见信号源的标识的数量是否大于或等于预设待定位有效数量，只有当在待定位点处可见信号源的标识的数量大于或等于预设待定位有效数量时，才进行后续的计算指纹数据匹配程度。如果小于预设待定位有效数量，则结束定位。

可以理解，当指纹数据包括的信号源数量过少时，所述待定位点指纹数据与各个采样点指纹数据的匹配程度都会很低，这时获取的定位信息很可能是不准确而没有意义的，在这种情况下结束定位可以进一步减轻指纹数据匹配处理的负担。

图4示出了本发明的另一实施例，如图所示，包括：

步骤401：获取各个采样点指纹数据和所述各个采样点的位置信息，所述各个采样点指纹数据包括，在各个采样点处可见信号源的标识和信号强度，其中，所述在各个采样点处可见信号源的信号强度不小于预设可见门限；

本步骤具体实施方式与步骤101相同，可详见步骤101，此处不再赘述。

步骤402：获取待定位点指纹数据，所述待定位点指纹数据包括，在待定位点处可见信号源的标识和信号强度，其中，所述在待定位点处可见信号源的信号强度不小于所述预设可见门限；

本步骤具体实施方式与步骤102相同，可详见步骤102，此处不再赘述。

步骤403：分别计算所述待定位点指纹数据与各个采样点指纹数据的差异度，将所述差异度最小的采样点的位置信息确定为所述待定位点的位置信息。

本实施例中分别计算所述待定位点指纹数据与各个采样点指纹数据的匹配程度，将所述匹配程度最高的采样点的位置信息确定为所述待定位点的位置信息，其中计算匹配程度的方法是计算两个指纹数据的差异度，差异度越高即匹配程度越低。具体的计算所述待定位点指纹数据与采样点指纹数据的差异度包括：

(1)对于既属于所述在待定位点处可见信号源，又属于在所述采样点处可见信号源的N1个第一类信号源，根据公式1计算第一差异度D1：

$D1=a*\underset{i=1}{\overset{N1}{\mathrm{\Σ}}}|R_{\mathrm{Si}}-R_{\mathrm{Fi}}|,$                                 (公式1)

R_Si是第i个第一类信号源在所述待定位点处的信号强度，R_Fi是第i个第一类信号源在所述采样点处的信号强度，N1和i均为自然数，并且1＜＝i＜＝N1，a是第一权重系数，默认可以取1，也可根据设定的权重策略取值；

(2)对于属于所述在待定位点处可见信号源，但不属于在所述采样点处可见信号源的N2个第二类信号源，根据公式2计算第二差异度D2：

$D2=b*\underset{j=1}{\overset{N2}{\mathrm{\Σ}}}|R_{\mathrm{Si}}-A|,$                         (公式2)

R_Sj是第j个第二类信号源在所述待定位点处的信号强度，A是第一经验参数，在通过wifi定位的场景中其取值可以为0dBm至-100dBm，N2和j均为自然数，并且1＜＝j＜＝N2，b是第二权重系数，默认可以取1，也可根据设定的权重策略取值；

(3)对于不属于所述在待定位点处可见信号源，但属于在所述采样点处可见信号源的N3个第三类信号源，根据公式3计算第三差异度D3：

$D3=c*\underset{k=1}{\overset{N3}{\mathrm{\Σ}}}|R_{\mathrm{Fk}}-B|,$                      (公式3)

R_Fk是第k个第三类信号源在所述采样点处的信号强度，B是第二经验参数，在通过wifi定位的场景中其取值可以为0dBm至-100dBm，N3和k均为自然数，并且1＜＝k＜＝N3，c是第三权重系数，默认可以取1，也可根据设定的权重策略取值；

上述步骤(1)(2)(3)没有先后之分。

(4)根据公式4，计算所述待定位点指纹数据与所述采样点指纹数据的差异度D为：

D＝D1+D2+D3。                              (公式4)

根据上述方法分别计算待定位点指纹数据与各个采样点指纹数据的差异度，将所述差异度最小的采样点的位置信息确定为所述待定位点的位置信息，即将Min(D)对应的采样点的位置信息作为所述待定位点的位置信息。

可选的，所述待定位点指纹数据与所述差异度最小的采样点的指纹数据的差异度小于或等于预设有效差异度。

只有当通过上述方法计算的待定位点指纹数据与各个采样点指纹数据的差异度中最小的差异度Min(D)的值小于或等于预设有效差异度时，才将所述差异度最小的采样点的位置信息确定为所述待定位点的位置信息。

可以理解，当通过上述方法计算的待定位点指纹数据与各个采样点指纹数据的差异度中最小的差异度Min(D)的值都大于所述预设有效差异度时，说明待定位点指纹数据与各个采样点指纹数据的差异均很大，不能很好的匹配，不宜根据指纹库对所述待定位点进行定位。本实施例的可选实施方式提高了位置信息获取的有效性。

图5示出了本发明的另一实施例，如图所示，包括：

步骤501：获取各个采样点指纹数据和所述各个采样点的位置信息，所述各个采样点指纹数据包括，在各个采样点处可见信号源的标识和信号强度，其中，所述在各个采样点处可见信号源的信号强度不小于预设可见门限；

本步骤具体实施方式与步骤101相同，可详见步骤101，此处不再赘述。

步骤502：获取待定位点指纹数据，所述待定位点指纹数据包括，在待定位点处可见信号源的标识和信号强度，其中，所述在待定位点处可见信号源的信号强度不小于所述预设可见门限；

本步骤具体实施方式与步骤102相同，可详见步骤102，此处不再赘述。

步骤503：分别计算所述待定位点指纹数据与各个采样点指纹数据的匹配程度，将所述匹配程度最高的采样点的位置信息确定为所述待定位点的位置信息；

本步骤具体实施方式与步骤103和/或步骤403相同，可详见步骤步骤103和/或步骤403，此处不再赘述。

步骤504：周期性获取所述待定位点的位置信息，若当前周期获取的所述待定位点的位置信息与之前相邻的X个周期获取的各个所述待定位点的位置信息满足预设条件，则将所述当前周期获取的所述待定位点的位置信息确定为待定位点的定位信息。

现有技术中指纹匹配算法都是基于一次的匹配结果作为定位依据，误差大，定位准确率低。为了解决前述不足，本实施例中增加步骤504，周期性的获取由步骤501至步骤503确定的待定位点的位置信息，不直接认为每次确定的待定位点的位置信息就是其准确的位置，而是连续获取X+1次的待定位点的位置信息，即除当前周期确定的所述待定位点的位置信息外，还获取之前相邻的X个周期确定的各个所述待定位点的位置信息，综合这X+1次确定的位置信息，当判断这X+1个位置信息满足预设条件时，将所述当前周期获取的所述待定位点的位置信息确定为待定位点的定位信息。

可以理解，所述待定位点的定位信息是综合历史指纹定位位置信息得到的，相较于直接确定的待定位点的位置信息更加准确，本实施例中确定待定位点的定位信息的过程降低了数据波动的影响，减小了误差，提高了定位准确程度。

可选的，本实施例应用于室内定位的场景，待定位点的位置信息包括平面位置信息和楼层信息，其形式可以是(水平坐标x，水平坐标y，楼层数)，其中水平坐标x和水平坐标y属于平面位置信息，楼层数为楼层信息。

所述当前周期获取的所述待定位点的位置信息与之前相邻的X个周期获取的各个所述待定位点的位置信息满足预设条件，包括：

首先，当前周期的所述待定位点与之前相邻的X个周期的各个所述待定位点中每两个相邻周期待定位点间的平面距离均不超过第一预设距离；

根据位置信息中的平面位置信息计算相邻的位置信息的平面距离是否过大，如果过大则不符合运动规律，只有在上述平面距离均不超过第一预设距离时，位置信息才可能是可信的。其中第一预设距离的取值与周期相关，当定位周期短时，第一预设距离的取值可适当减小。

在此前提下，再分下述三种情况考虑，在同时满足前述前提和下述任一情况时，认为所述当前周期获取的所述待定位点的位置信息与之前相邻的X个周期获取的各个所述待定位点的位置信息满足预设条件。

情况1：当前周期获取的所述待定位点的位置信息与之前相邻的X个周期获取的各个所述待定位点的位置信息中的楼层信息相同；

在情况1下，因平面距离变化幅度小，且楼层信息未变化，符合在室内同一层的运动规律，认为满足预设条件，将所述当前周期获取的所述待定位点的位置信息确定为待定位点的定位信息。

情况2：当所述当前周期获取的所述待定位点的位置信息与之前相邻的X个周期获取的各个所述待定位点的位置信息中的楼层信息不相同时，根据当前周期获取的所述待定位点的位置信息判断所述待定位点距所在楼层的任一通道位置的距离小于第二预设距离；

在情况2下，因平面距离变化幅度小，但楼层信息却发生了变化，考虑到可能是跨越了楼层，而当待定位点距所在楼层的任一通道位置的距离小于第二预设距离时，其通过该通道实现楼层跨越的可能性大，在这种情况下判断楼层信息的变化是合理的，认为满足预设条件，将所述当前周期获取的所述待定位点的位置信息确定为待定位点的定位信息。

情况3：当所述当前周期获取的所述待定位点的位置信息与之前相邻的X个周期获取的各个所述待定位点的位置信息中的楼层信息不相同时，获取当前周期与之前相邻的X个周期的气压信息，确定楼层信息的变化与所述气压信息的变化相符。

在情况3下，因平面距离变化幅度小，但楼层信息却发生了变化，考虑到可能是跨越了楼层，通过气压信息辅助判断。获取当前周期与之前相邻的X个周期的气压信息，如果跨越了楼层，那么获取的X+1个气压信息会也会有相应的变化，当楼层数增长时，气压值会显著降低，当楼层数减少时，气压值会显著增加。因此当楼层信息的变化与所述气压信息的变化相符时，判断楼层信息的变化是合理的，认为满足预设条件，将所述当前周期获取的所述待定位点的位置信息确定为待定位点的定位信息。

本实施例引入的上述三种情况能够更精确的在室内定位的场景下识别楼层的变化，进一步提高定位可靠性。

由于本发明提供的一种定位方法可以应用于定位服务器侧，也可以应用于定位终端侧，当该方法应用于定位服务器侧时，定位服务器获取待定位点指纹数据的一种方式是通过接收现有的定位终端发送的包括待定位点全部信号源特征信息的数据，由定位服务器对所述数据进行处理后获得待定位点指纹数据；另一种方式是改进定位终端，定位服务器直接接收定位终端发送的待定位点指纹数据。

图6示出了本发明一种指纹数据获取方法的实施例，如图所示，包括：

步骤601：接收预设可见门限；

定位终端通过无线方式接收定位服务器发送的预设可见门限，所述无线方式可以是基于各种无线协议的数据传输方式。

步骤602：获取待定位点指纹数据，所述待定位点指纹数据包括，在待定位点处可见信号源的标识和信号强度，其中，所述在待定位点处可见信号源的信号强度不小于所述预设可见门限；

定位终端获取待定位点指纹数据时，对信号强度小于所述预设可见门限的信号源的标识和信号强度直接不予获取。可以理解，引入预设可见门限后，减少了定位终端获取待定位点指纹数据量。

步骤603：发送所述待定位点指纹数据。

定位终端通过无线方式向定位服务器发送所述待定位点指纹数据，所述无线方式可以是基于各种无线协议的数据传输方式。可以理解由于上述步骤中引入了预设可见门限，在本步骤中减少了定位终端发送的待定位点指纹数据量。

有益效果：

本发明减少了定位终端采集和传输的数据量，减轻了指纹数据匹配处理的负担。

可选的，在步骤603之前，还包括：接收信号源标识集合；所述在待定位点处可见信号源的标识属于所述信号源标识集合。

定位终端进一步通过无线方式接收定位服务器发送的信号源标识集合，所述无线方式可以是基于各种无线协议的数据传输方式。定位终端获取待定位点指纹数据时，对信号源标识不属于所述信号源标识集合的信号源的标识和信号强度直接不予获取。可以理解，引入信号源标识后，进一步减少了定位终端获取待定位点指纹数据量，进一步减少了定位终端发送的待定位点指纹数据量。

可选的，所述在待定位点处可见信号源的标识的数量大于或等于预设待定位有效数量。

当定位终端获取的待定位点指纹数据中，在待定位点处可见信号源的标识的数量小于预设待定位有效数量时，不再上传所述待定位点指纹数据，因为当指纹数据包含的信息过少时服务器不能实现有效的定位，定位终端没有必要进行数据的发送，可以理解，引入预设待定位有效数量后进一步减少了定位终端发送的待定位点指纹数据量。

图7示出了本发明的另一实施例，基于同一发明构思，本实施例提供了一种定位装置，由于这些装置解决问题的原理与一种定位方法相似，因此这些装置的实施可以参见方法的实施，重复之处不再赘述。参见图7，该装置包括：

采样点模块701，用于获取各个采样点指纹数据和所述各个采样点的位置信息，所述各个采样点指纹数据包括，在各个采样点处可见信号源的标识和信号强度，其中，所述在各个采样点处可见信号源的信号强度不小于预设可见门限；

待定位点模块702，用于获取待定位点指纹数据，所述待定位点指纹数据包括，在待定位点处可见信号源的标识和信号强度，其中，所述在待定位点处可见信号源的信号强度不小于所述预设可见门限；

位置确定模块703，用于分别计算所述待定位点指纹数据与各个采样点指纹数据的匹配程度，将所述匹配程度最高的采样点的位置信息确定为所述待定位点的位置信息。

可选的，当在各个采样点处可见信号源的标识的并集中的标识数量大于预设有效信号源数量时，调整所述预设可见门限，使所述在各个采样点处可见信号源的标识的并集中的标识数量小于或等于预设有效信号源数量。

可选的，所述在待定位点处可见信号源的标识属于在各个采样点处可见信号源的标识的并集。

可选的，所述在待定位点处可见信号源的标识的数量大于或等于预设待定位有效数量。

可选的，所述位置确定模块703，具体用于分别计算所述待定位点指纹数据与各个采样点指纹数据的差异度，将所述差异度最小的采样点的位置信息确定为所述待定位点的位置信息，其中，计算所述待定位点指纹数据与采样点指纹数据的差异度包括：

对于既属于所述在待定位点处可见信号源，又属于在所述采样点处可见信号源的N1个第一类信号源，计算第一差异度：

$D1=a*\underset{i=1}{\overset{N1}{\mathrm{\Σ}}}|R_{\mathrm{Si}}-R_{\mathrm{Fi}}|,$

R_Si是第i个第一类信号源在所述待定位点处的信号强度，R_Fi是第i个第一类信号源在所述采样点处的信号强度，N1和i均为自然数，并且1＜＝i＜＝N1，a是第一权重系数；

对于属于所述在待定位点处可见信号源，但不属于在所述采样点处可见信号源的N2个第二类信号源，计算第二差异度：

$D2=b*\underset{j=1}{\overset{N2}{\mathrm{\Σ}}}|R_{\mathrm{Si}}-A|,$

R_Sj是第j个第二类信号源在所述待定位点处的信号强度，A是第一经验参数，N2和j均为自然数，并且1＜＝j＜＝N2，b是第二权重系数；

对于不属于所述在待定位点处可见信号源，但属于在所述采样点处可见信号源的N3个第三类信号源，计算第三差异度：

$D3=c*\underset{k=1}{\overset{N3}{\mathrm{\Σ}}}|R_{\mathrm{Fk}}-B|,$

R_Fk是第k个第三类信号源在所述采样点处的信号强度，B是第二经验参数，N3和k均为自然数，并且1＜＝k＜＝N3，c是第三权重系数；

所述待定位点指纹数据与所述采样点指纹数据的差异度为：

D＝D1+D2+D3。

可选的，所述待定位点指纹数据与所述差异度最小的采样点的指纹数据的差异度小于或等于预设有效差异度。

可选的，所述装置还包括：

定位确定模块704，用于周期性获取所述待定位点的位置信息，若当前周期获取的所述待定位点的位置信息与之前相邻的X个周期获取的各个所述待定位点的位置信息满足预设条件，则将所述当前周期获取的所述待定位点的位置信息确定为待定位点的定位信息。

可选的，所述待定位点的位置信息包括平面位置信息和楼层信息；

所述当前周期获取的所述待定位点的位置信息与之前相邻的X个周期获取的各个所述待定位点的位置信息满足预设条件，包括：

当前周期的所述待定位点与之前相邻的X个周期的各个所述待定位点中每两个相邻周期待定位点间的平面距离均不超过第一预设距离；并且，

当前周期获取的所述待定位点的位置信息与之前相邻的X个周期获取的各个所述待定位点的位置信息中的楼层信息相同；或者并且，

当所述当前周期获取的所述待定位点的位置信息与之前相邻的X个周期获取的各个所述待定位点的位置信息中的楼层信息不相同时，根据当前周期获取的所述待定位点的位置信息判断所述待定位点距所在楼层的任一通道位置的距离小于第二预设距离；或者并且，

当所述当前周期获取的所述待定位点的位置信息与之前相邻的X个周期获取的各个所述待定位点的位置信息中的楼层信息不相同时，获取当前周期与之前相邻的X个周期的气压信息，确定楼层信息的变化与所述气压信息的变化相符。

图8示出了本发明的另一实施例，基于同一发明构思，本实施例提供了一种指纹数据获取装置，由于这些装置解决问题的原理与一种指纹数据获取方法相似，因此这些装置的实施可以参见方法的实施，重复之处不再赘述。参见图8，该装置包括：

接收模块801，用于接收预设可见门限；

获取模块802，用于获取待定位点指纹数据，所述待定位点指纹数据包括，在待定位点处可见信号源的标识和信号强度，其中，所述在待定位点处可见信号源的信号强度不小于所述预设可见门限；

发送模块803，用于发送所述待定位点指纹数据。

可选的，所述接收模块，还用于接收信号源标识集合；所述在待定位点处可见信号源的标识属于所述信号源标识集合。

可选的，所述在待定位点处可见信号源的标识的数量大于或等于预设待定位有效数量。

有益效果如下：

本发明弱化了基于指纹定位方案的采样过程与定位过程中指纹数据获取能力的差异，提高了指纹匹配算法的适用性，同时减轻了指纹数据匹配处理的负担。

本领域内的技术人员应明白，本申请的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

本申请是参照根据本申请实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

以上实施例仅用于说明本发明的技术方案而非对其进行限制，在不背离本发明精神及其实质的情况下，本领域人员可以根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围内。

Claims (22)

1.一种定位方法，其特征在于，包括如下步骤：

获取各个采样点指纹数据和所述各个采样点的位置信息，所述各个采样点指纹数据包括，在各个采样点处可见信号源的标识和信号强度，其中，所述在各个采样点处可见信号源的信号强度不小于预设可见门限；

获取待定位点指纹数据，所述待定位点指纹数据包括，在待定位点处可见信号源的标识和信号强度，其中，所述在待定位点处可见信号源的信号强度不小于所述预设可见门限；

分别计算所述待定位点指纹数据与各个采样点指纹数据的匹配程度，将所述匹配程度最高的采样点的位置信息确定为所述待定位点的位置信息。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，当在各个采样点处可见信号源的标识的并集中的标识数量大于预设有效信号源数量时，调整所述预设可见门限，使所述在各个采样点处可见信号源的标识的并集中的标识数量小于或等于预设有效信号源数量。

3.根据权利要求1至2任一权利要求所述的方法，其特征在于，所述在待定位点处可见信号源的标识属于在各个采样点处可见信号源的标识的并集。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述在待定位点处可见信号源的标识的数量大于或等于预设待定位有效数量。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述分别计算所述待定位点指纹数据与各个采样点指纹数据的匹配程度，将所述匹配程度最高的采样点的位置信息确定为所述待定位点的位置信息，包括：

分别计算所述待定位点指纹数据与各个采样点指纹数据的差异度，将所述差异度最小的采样点的位置信息确定为所述待定位点的位置信息，其中，计算所述待定位点指纹数据与采样点指纹数据的差异度包括：

对于既属于所述在待定位点处可见信号源，又属于在所述采样点处可见信号源的N1个第一类信号源，计算第一差异度：

$D1=a*\underset{i=1}{\overset{N1}{\mathrm{\Σ}}}|R_{\mathrm{Si}}-R_{\mathrm{Fi}}|,$

R_Si是第i个第一类信号源在所述待定位点处的信号强度，R_Fi是第i个第一类信号源在所述采样点处的信号强度，N1和i均为自然数，并且1＜＝i＜＝N1，a是第一权重系数；

对于属于所述在待定位点处可见信号源，但不属于在所述采样点处可见信号源的N2个第二类信号源，计算第二差异度：

$D2=b*\underset{j=1}{\overset{N2}{\mathrm{\Σ}}}|R_{\mathrm{Sj}}-A|,$

R_Sj是第j个第二类信号源在所述待定位点处的信号强度，A是第一经验参数，N2和j均为自然数，并且1＜＝j＜＝N2，b是第二权重系数；

对于不属于所述在待定位点处可见信号源，但属于在所述采样点处可见信号源的N3个第三类信号源，计算第三差异度：

$D3=c*\underset{k=1}{\overset{N3}{\mathrm{\Σ}}}|R_{\mathrm{Fk}}-B|,$

R_Fk是第k个第三类信号源在所述采样点处的信号强度，B是第二经验参数，N3和k均为自然数，并且1＜＝k＜＝N3，c是第三权重系数；

所述待定位点指纹数据与所述采样点指纹数据的差异度为：

D＝D1+D2+D3。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述待定位点指纹数据与所述差异度最小的采样点的指纹数据的差异度小于或等于预设有效差异度。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：

周期性获取所述待定位点的位置信息，若当前周期获取的所述待定位点的位置信息与之前相邻的X个周期获取的各个所述待定位点的位置信息满足预设条件，则将所述当前周期获取的所述待定位点的位置信息确定为待定位点的定位信息。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述待定位点的位置信息包括平面位置信息和楼层信息；

所述当前周期获取的所述待定位点的位置信息与之前相邻的X个周期获取的各个所述待定位点的位置信息满足预设条件，包括：

当前周期的所述待定位点与之前相邻的X个周期的各个所述待定位点中每两个相邻周期待定位点间的平面距离均不超过第一预设距离；并且，

当前周期获取的所述待定位点的位置信息与之前相邻的X个周期获取的各个所述待定位点的位置信息中的楼层信息相同；或者并且，

当所述当前周期获取的所述待定位点的位置信息与之前相邻的X个周期获取的各个所述待定位点的位置信息中的楼层信息不相同时，根据当前周期获取的所述待定位点的位置信息判断所述待定位点距所在楼层的任一通道位置的距离小于第二预设距离；或者并且，

当所述当前周期获取的所述待定位点的位置信息与之前相邻的X个周期获取的各个所述待定位点的位置信息中的楼层信息不相同时，获取当前周期与之前相邻的X个周期的气压信息，确定楼层信息的变化与所述气压信息的变化相符。

9.一种指纹数据获取方法，其特征在于，包括如下步骤：

接收预设可见门限；

获取待定位点指纹数据，所述待定位点指纹数据包括，在待定位点处可见信号源的标识和信号强度，其中，所述在待定位点处可见信号源的信号强度不小于所述预设可见门限；

发送所述待定位点指纹数据。

10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，在所述发送所述待定位点指纹数据之前，还包括：

接收信号源标识集合；

所述在待定位点处可见信号源的标识属于所述信号源标识集合。

11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，所述在待定位点处可见信号源的标识的数量大于或等于预设待定位有效数量。

12.一种定位装置，其特征在于，包括：

采样点模块，用于获取各个采样点指纹数据和所述各个采样点的位置信息，所述各个采样点指纹数据包括，在各个采样点处可见信号源的标识和信号强度，其中，所述在各个采样点处可见信号源的信号强度不小于预设可见门限；

待定位点模块，用于获取待定位点指纹数据，所述待定位点指纹数据包括，在待定位点处可见信号源的标识和信号强度，其中，所述在待定位点处可见信号源的信号强度不小于所述预设可见门限；

位置确定模块，用于分别计算所述待定位点指纹数据与各个采样点指纹数据的匹配程度，将所述匹配程度最高的采样点的位置信息确定为所述待定位点的位置信息。

13.根据权利要求12所述的装置，其特征在于，当在各个采样点处可见信号源的标识的并集中的标识数量大于预设有效信号源数量时，调整所述预设可见门限，使所述在各个采样点处可见信号源的标识的并集中的标识数量小于或等于预设有效信号源数量。

14.根据权利要求12至13任一权利要求所述的装置，其特征在于，所述在待定位点处可见信号源的标识属于在各个采样点处可见信号源的标识的并集。

15.根据权利要求14所述的装置，其特征在于，所述在待定位点处可见信号源的标识的数量大于或等于预设待定位有效数量。

16.根据权利要求15所述的装置，其特征在于，

所述位置确定模块，具体用于分别计算所述待定位点指纹数据与各个采样点指纹数据的差异度，将所述差异度最小的采样点的位置信息确定为所述待定位点的位置信息，其中，计算所述待定位点指纹数据与采样点指纹数据的差异度包括：

对于既属于所述在待定位点处可见信号源，又属于在所述采样点处可见信号源的N1个第一类信号源，计算第一差异度：

$D1=a*\underset{i=1}{\overset{N1}{\mathrm{\Σ}}}|R_{\mathrm{Si}}-R_{\mathrm{Fi}}|,$

R_Si是第i个第一类信号源在所述待定位点处的信号强度，R_Fi是第i个第一类信号源在所述采样点处的信号强度，N1和i均为自然数，并且1＜＝i＜＝N1，a是第一权重系数；

对于属于所述在待定位点处可见信号源，但不属于在所述采样点处可见信号源的N2个第二类信号源，计算第二差异度：

$D2=b*\underset{j=1}{\overset{N2}{\mathrm{\Σ}}}|R_{\mathrm{Sj}}-A|,$

R_Sj是第j个第二类信号源在所述待定位点处的信号强度，A是第一经验参数，N2和j均为自然数，并且1＜＝j＜＝N2，b是第二权重系数；

对于不属于所述在待定位点处可见信号源，但属于在所述采样点处可见信号源的N3个第三类信号源，计算第三差异度：

$D3=c*\underset{k=1}{\overset{N3}{\mathrm{\Σ}}}|R_{\mathrm{Fk}}-B|,$

R_Fk是第k个第三类信号源在所述采样点处的信号强度，B是第二经验参数，N3和k均为自然数，并且1＜＝k＜＝N3，c是第三权重系数；

所述待定位点指纹数据与所述采样点指纹数据的差异度为：

D＝D1+D2+D3。

17.根据权利要求16所述的装置，其特征在于，所述待定位点指纹数据与所述差异度最小的采样点的指纹数据的差异度小于或等于预设有效差异度。

18.根据权利要求12所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：

定位确定模块，用于周期性获取所述待定位点的位置信息，若当前周期获取的所述待定位点的位置信息与之前相邻的X个周期获取的各个所述待定位点的位置信息满足预设条件，则将所述当前周期获取的所述待定位点的位置信息确定为待定位点的定位信息。

19.根据权利要求18所述的装置，其特征在于，所述待定位点的位置信息包括平面位置信息和楼层信息；

所述当前周期获取的所述待定位点的位置信息与之前相邻的X个周期获取的各个所述待定位点的位置信息满足预设条件，包括：

当前周期的所述待定位点与之前相邻的X个周期的各个所述待定位点中每两个相邻周期待定位点间的平面距离均不超过第一预设距离；并且，

当前周期获取的所述待定位点的位置信息与之前相邻的X个周期获取的各个所述待定位点的位置信息中的楼层信息相同；或者并且，

当所述当前周期获取的所述待定位点的位置信息与之前相邻的X个周期获取的各个所述待定位点的位置信息中的楼层信息不相同时，根据当前周期获取的所述待定位点的位置信息判断所述待定位点距所在楼层的任一通道位置的距离小于第二预设距离；或者并且，

当所述当前周期获取的所述待定位点的位置信息与之前相邻的X个周期获取的各个所述待定位点的位置信息中的楼层信息不相同时，获取当前周期与之前相邻的X个周期的气压信息，确定楼层信息的变化与所述气压信息的变化相符。

20.一种指纹数据获取装置，其特征在于，包括：

接收模块，用于接收预设可见门限；

获取模块，用于获取待定位点指纹数据，所述待定位点指纹数据包括，在待定位点处可见信号源的标识和信号强度，其中，所述在待定位点处可见信号源的信号强度不小于所述预设可见门限；

发送模块，用于发送所述待定位点指纹数据。

21.根据权利要求20所述的装置，其特征在于，

所述接收模块，还用于接收信号源标识集合；

所述在待定位点处可见信号源的标识属于所述信号源标识集合。

22.根据权利要求21所述的装置，其特征在于，所述在待定位点处可见信号源的标识的数量大于或等于预设待定位有效数量。