CN105101406A - 一种基于无线强度的室内定位方法及系统 - Google Patents

一种基于无线强度的室内定位方法及系统 Download PDF

Info

Publication number
CN105101406A
CN105101406A CN201510361961.XA CN201510361961A CN105101406A CN 105101406 A CN105101406 A CN 105101406A CN 201510361961 A CN201510361961 A CN 201510361961A CN 105101406 A CN105101406 A CN 105101406A
Authority
CN
China
Prior art keywords
fingerprint
wireless
signal
wireless access
candidate
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201510361961.XA
Other languages
English (en)
Other versions
CN105101406B (zh
Inventor
张宏俊
张韬
杨赫男
杨进参
刘宁
薛宏伟
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
SHANGHAI WINNER INFORMATION TECHNOLOGY Co Inc
Original Assignee
SHANGHAI WINNER INFORMATION TECHNOLOGY Co Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by SHANGHAI WINNER INFORMATION TECHNOLOGY Co Inc filed Critical SHANGHAI WINNER INFORMATION TECHNOLOGY Co Inc
Priority to CN201510361961.XA priority Critical patent/CN105101406B/zh
Publication of CN105101406A publication Critical patent/CN105101406A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN105101406B publication Critical patent/CN105101406B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W64/00—Locating users or terminals or network equipment for network management purposes, e.g. mobility management
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S5/00—Position-fixing by co-ordinating two or more direction or position line determinations; Position-fixing by co-ordinating two or more distance determinations
    • G01S5/0009—Transmission of position information to remote stations
    • G01S5/0045—Transmission from base station to mobile station
    • G01S5/0063—Transmission from base station to mobile station of measured values, i.e. measurement on base station and position calculation on mobile
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S5/00—Position-fixing by co-ordinating two or more direction or position line determinations; Position-fixing by co-ordinating two or more distance determinations
    • G01S5/02—Position-fixing by co-ordinating two or more direction or position line determinations; Position-fixing by co-ordinating two or more distance determinations using radio waves
    • G01S5/0252—Radio frequency fingerprinting

Abstract

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，并从定位范围中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，将目标序列同各候选序列进行比对以滤除比对不一的指纹；在剩余候选指纹中获取与目标指纹最相似的，来从中获取待定位设备的定位结果。

Description

一种基于无线强度的室内定位方法及系统
技术领域
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
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
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。
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。
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。。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
(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。
(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
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。
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。
图3显示为本发明一实施例中基于无线强度的室内定位系统的结构示意图。
元件标号说明
1基于无线强度的室内定位系统
11指纹采集模块
12指纹数据库
13定位算法模块
14数据适配模块
15配置管理模块
16应用接口模块
2待定位设备
3无线接入点
S1～S8方法步骤
具体实施方式
以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
如图1所示，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：
步骤S1：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。
在一实施例中，所述无线接入点包括：Wi-Fi协议的网络接入点(可表示为AP，n个无线接入点即AP1～APn)，其中，所述无线接入点例如为基站等，而可收发无线信号；所述坐标例如为以所述定位范围的平面为坐标平面，在该平面内每个点都具有(x，y)二维坐标，复杂的甚至可形成三维立体坐标，在一实施例中，所述坐标是与坐标所在的设备(例如参考设备，Wi-Fi接入点，待定位设备等)预分配的MAC地址相关联的，根据网络查询MAC地址即可找到预先关联的地理位置坐标，这样可更为便捷精确地完成定位。
例如，所述定位范围内有n个无线接入点，在定位范围内选择m个已知坐标的位置作为信号采集点A1、A2...Am，坐标分别为(x1，y1)，(x2，y2)....(xm，ym)，采集点的位置与接入点位置无关，只要坐标可以人工确定就可，不一定非要在无线接入点位置上。
步骤S2：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。
在一实施例中，所述无线信号例如为Wi-Fi信号，故所述信号强度值可为Wi-Fi信号的信号强度值(RSSI)值，而所述参考设备为具有相同协议无线通讯模块(如Wi-Fi模块)的电子终端，如手机、平板电脑、笔记本电脑、无线路由器或无线网卡等等。
例如，选择将参考设备放在信号采集点A1，并采集所有n个Wi-Fi接入点收到参考设备所发射Wi-Fi信号的至少一组共n个信号强度值，当然A1处的Wi-Fi接入点的信号强度值应该是最大的，而每个信号采集点A1～Am一共可采集m组信号强度值，每组有n个信号强度值。
步骤S3：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。
在一实施例中，相比于现有的Wi-Fi定位的指纹算法，本实施例中的候选指纹包含了几个分量，其中，第一分量是关于信号采集点的坐标，第二分量是关于相互关联的无线接入点信息及信号强度值，例如可表示为(接入点信息，RSSI)；需说明的是，所述指纹并非仅限定于Wi-Fi使用，在其他无线通讯方式中亦可使用。
例如，任取一个信号采集点，所述无线接入点信息包括无线接入点的名称，例如B1接入点～Bn接入点，对应的信号强度值为a1～an，其关联关系可如下表所示：
接入点信息 接入点接收到无线信号强度值RSSI
B1 a1
B2 a2
B3 a3
B4 a4
.... ....
Bn an
步骤S4：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。
在一实施例中，接续上述实施例中的列表，假设需要递减排序，假设a1～an是递减的，则排序之后，生成的候选序列则为{B1，B2，....，Bn}；当然此仅为举例，若在其他实施例中，a1～an的大小并非是依次递增或递减的，一样可以先进行排序，而由于接入点和接入点接收无线信号的信号强度值之间存在对应关系，因此B1～Bn也需要对应调换次序来形成候选序列，此处仅说明原理，不一一列举。
步骤S5：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。
在一实施例中，所述待定位设备可以是具有与无线接入点采用相同协议进行通讯的无线模块(例如Wi-Fi模块)的电子终端，例如：手机、笔记本电脑、平板电脑等等；所述目标指纹的生成方式可以和所述候选指纹类似，至少具有所述第二分量。
步骤S6：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。
在一实施例中，所述相同的排序方式指的是，若候选序列是根据递减RSSI方式排序而成，则目标序列也是RSSI递减方式排序而成；反之，若候选序列是根据递增RSSI方式排序而成，则目标序列也是RSSI递增方式排序而成。
例如，假设所述目标指纹内无线接入点信息和各个对应RSSI值之间的关系如下表所示，假设c1～cn是递减的，则进行和候选序列相同的RSSI排序方式后，得到目标序列{B1，B2，....Bn}；
接入点信息 接入点接收到无线信号强度值RSSI
B1 c1
B2 c2
B3 c3
B4 c4
.... ....
Bn cn
也就是说，该待定位设备对应的目标序列即为{B1，B2，....Bn}。
步骤S7：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。
在一实施例中，承接上述实施例，假设待定位设备对应目标序列{B1，B2，....Bn}，跟各个信号采集点所分别对应的候选序列进行比对，将其中候选序列同样为{B1，B2，....Bn}的信号采集点加以保留，而滤除不一致的信号采集点；在原理上来说，只有在与所述待定位设备在地理位置上接近的信号采集点才可能获取一致的候选序列，在此步骤中，也就是缩小了定位设备的地理范围。
在一实施例中，优选的，各所述候选指纹存储于指纹数据库中且存储有备份，则所述过滤可将不一致的候选指纹从指纹数据库中滤除，但，若判断过滤后的指纹数据库为空时，则可例如所述备份来恢复指纹数据库为过滤前的原数据库。
步骤S8：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。
在一实施例中，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(RSSI)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K个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。
在一实施例中，优选的，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，如此，不使用单次采集的结果生成指纹，而是在待采集地点，于不同时间进行采样，得到不同时间下的多组采样数据，即多个指纹，用这多个指纹的均值来生成，以避免偶然误差的影响，同时，在计算均值的过程中，根据每个采集点上所采集的多个指纹中每个指纹的值最大的RSSI所对应的接入点基本相同的特性排除一些明显异常的采集数据，即这多个指纹中如果大部分的指纹里值最大的RSSI所对应的接入点为第一个接入点，则在计算均值时所有值最大的RSSI对应其他接入点的指纹都被排除。
举例来说，比如在采集点A1于不同时间采集了5组数据，每组都包括一组无线接入点(AP)及其对应信号强度，如下：
第1组AP1(-20)AP2(-30)AP3(-40)
第2组AP1(-20)AP2(-30)AP3(-40)
第3组AP1(-20)AP2(-30)AP3(-40)
第4组AP1(-20)AP2(-30)AP3(-40)
第5组AP1(-20)AP2(-10)AP3(-40)
可以发现前四组信号最强的RSSI对应的AP都是AP1(最强值为-20)，而第5组对应的是AP2(最强值-10)，因此我们计算前4组的均值作为最后结果，而不是用所有5组来计算，排除了第5组这一偶然数据。
在一实施例中，优选的，所述方法在确定定位结果(即待定位设备的坐标)后，还可包括：判断目标指纹对应的待定位设备是否已被定位过，若是则对定位结果进行滤波处理，保证定位结果稳定性，否则将定位结果存入定位结果的历史列表里。
结合上述技术细节，如图2所示，提供一个优选的进行待定位设备定位方法的实施例。
如图3所示，与上述定位方法实施例原理类似的，本发明提供一种基于无线强度的室内定位系统1，应用于设置有多个无线接入点3(例如为Wi-Fi接入点)的定位范围内的设备定位，所述系统1包括：
指纹采集模块11，可例如包含安装于信号采集点的所述参考设备或待定位设备(如手机、平板电脑、笔记本电脑等)的打点APP软件，用于将所述多个无线接入点3中已知坐标的一组作为信号采集点，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3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3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3所收到的无线信号的信号强度值及相应的各无线接入点3信息；
所述指纹采集模块11，还用于采集各无线接入点3所收到的位于所述定位范围内的待定位设备2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2存在时各无线接入点3所收到的无线信号的信号强度值及相应的各无线接入点3信息。
优选的，所述指纹采集模块11可建立指纹数据库12，将所述候选指纹存于所述指纹数据库12中；进一步优选的，各所述候选指纹存储于指纹数据库中且存储有备份，则所述过滤可将不一致的候选指纹从指纹数据库中滤除，但，若判断过滤后的指纹数据库为空时，则可例如所述备份来恢复指纹数据库为过滤前的原数据库。
定位算法模块13(PositionAlgorithmModule，PAM)，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3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3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2的定位结果。
在一实施例中，优选的，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，如此，不使用单次采集的结果生成指纹，而是在待采集地点(信号采集点)，于不同时间进行采样，得到不同时间下的多组采样数据，即多个指纹，用这多个指纹的均值来生成，以避免偶然误差的影响，同时，在计算均值的过程中，根据每个采集点上所采集的多个指纹中每个指纹的值最大的RSSI所对应的接入点基本相同的特性排除一些明显异常的采集数据，即这多个指纹中如果大部分的指纹里值最大的RSSI所对应的接入点为第一个接入点，则在计算均值时所有值最大的RSSI对应其他接入点的指纹都被排除。
在一实施例中，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2的定位结果，包括：计算各个无线接入点3接收到的待定位设备2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2的坐标。
在一实施例中，所述坐标是与坐标所在的设备预分配的MAC地址相关联的。
在一实施例中，为了实现不同格式数据的网络传输，优选的，所述的基于无线强度的室内定位系统1，还包括：数据适配模块14(DataAdapterModule，DAM)，用于将所述指纹采集模块11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(例如指定IP的指定TCP端口)，供定位算法模块13使用；配置管理模块15(ConfigurationManagementModule，CMM)，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16(ApplicationInterfaceModule，AIM)，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(包括图形软件)的连接。
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。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
(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。
(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。
上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。

Claims (11)

1.一种基于无线强度的室内定位方法，其特征在于，所述方法包括：
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。
2.根据权利要求1所述的基于无线强度的室内定位方法，其特征在于，所述候选指纹是根据在不同时间下分别采集所得到的多个指纹的均值所生成的，即根据各无线接入点所收到的该信号采集点的参考设备发射的多组无线信号的信号强度值的均值生成的。
3.根据权利要求2所述的基于无线强度的室内定位方法，其特征在于，在所述均值的计算中，在同一信号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无线接入点应相同，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所述候选指纹。
4.根据权利要求1所述的基于无线强度的室内定位方法，其特征在于，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。
5.根据权利要求1或4所述的基于无线强度的室内定位方法，其特征在于，所述坐标是与坐标所在的设备预分配的MAC地址相关联的。
6.一种基于无线强度的室内定位系统，其特征在于，用于在设有多个无线接入点的定位范围内进行设备定位，所述系统包括：
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。
7.根据权利要求6所述的基于无线强度的室内定位系统，其特征在于，所述候选指纹是根据在不同时间下分别采集所得到的多个指纹的均值所生成的，即根据各无线接入点所收到的该信号采集点的参考设备发射的多组无线信号的信号强度值的均值生成的。
8.根据权利要求7所述的基于无线强度的室内定位系统，其特征在于，在同一信号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无线接入点应相同，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所述候选指纹。
9.根据权利要求6所述的基于无线强度的室内定位系统，其特征在于，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。
10.根据权利要求6或9所述的基于无线强度的室内定位系统，其特征在于，所述坐标是与坐标所在的设备预分配的MAC地址相关联的。
11.根据权利要求6所述的基于无线强度的室内定位系统，其特征在于，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。
CN201510361961.XA 2015-06-26 2015-06-26 一种基于无线强度的室内定位方法及系统 Active CN105101406B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201510361961.XA CN105101406B (zh) 2015-06-26 2015-06-26 一种基于无线强度的室内定位方法及系统

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201510361961.XA CN105101406B (zh) 2015-06-26 2015-06-26 一种基于无线强度的室内定位方法及系统

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN105101406A true CN105101406A (zh) 2015-11-25
CN105101406B CN105101406B (zh) 2019-06-07

Family

ID=54580664

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201510361961.XA Active CN105101406B (zh) 2015-06-26 2015-06-26 一种基于无线强度的室内定位方法及系统

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN105101406B (zh)

Cited By (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105629196A (zh) * 2016-01-07 2016-06-01 观宇能源科技（上海）有限公司 基于计算机视觉及动态指纹的定位系统及相应方法
CN105960012A (zh) * 2016-04-27 2016-09-21 上海斐讯数据通信技术有限公司 Ap位置的显示方法及系统
CN106102000A (zh) * 2016-05-30 2016-11-09 浙江每日互动网络科技股份有限公司 一种基于wifi画像识别用户所处场景的方法
CN106199237A (zh) * 2016-06-21 2016-12-07 广州视源电子科技股份有限公司 测试设备天线的系统
CN107666707A (zh) * 2017-09-30 2018-02-06 长沙学院 一种基于距离测量和位置指纹的室内定位方法
CN107734636A (zh) * 2017-09-14 2018-02-23 上海斐讯数据通信技术有限公司 一种室内定位算法及系统
CN108072867A (zh) * 2016-11-16 2018-05-25 富士施乐株式会社 通信装置和通信系统
CN108680898A (zh) * 2018-05-17 2018-10-19 网易（杭州）网络有限公司 室内定位方法、装置、介质及电子设备
CN108872931A (zh) * 2017-05-12 2018-11-23 北京神州泰岳软件股份有限公司 一种无线网络定位方法及装置
CN109314836A (zh) * 2016-06-07 2019-02-05 北京嘀嘀无限科技发展有限公司 定位无线设备的系统和方法
WO2019085337A1 (zh) * 2017-11-03 2019-05-09 平安科技（深圳）有限公司 基于信号数据筛选的定位方法、电子装置及存储介质
WO2019085336A1 (zh) * 2017-11-03 2019-05-09 平安科技（深圳）有限公司 基于随机森林模型的定位方法、装置及存储介质
CN110456307A (zh) * 2019-07-31 2019-11-15 东南大学 一种基于室内伪卫星信号载噪比的终端定位方法
CN110493867A (zh) * 2019-06-27 2019-11-22 湖南大学 一种信号选择及位置校正的无线室内定位方法
CN111050275A (zh) * 2019-11-26 2020-04-21 武汉虹信技术服务有限责任公司 一种基于rssi特征值的蓝牙定位方法
CN111447581A (zh) * 2020-03-24 2020-07-24 广州启盟信息科技有限公司 一种基于蓝牙beacon设备的室内定位方法
CN112188385A (zh) * 2019-07-02 2021-01-05 天津工业大学 一种基于ap序列的缩小定位区域的室内定位方法
CN113382441A (zh) * 2021-05-24 2021-09-10 中国移动通信集团陕西有限公司 一种识别伴随用户的方法、装置、设备及可读存储介质
US20220007146A1 (en) * 2018-11-15 2022-01-06 Orange Method and device for assisting the positioning of a device capable of connecting to a wi-fi local area network of a home gateway of a user
WO2022054022A1 (en) * 2020-09-14 2022-03-17 Mahan Tabatabaie Indoor localization based on previous activities
CN117368842A (zh) * 2023-12-07 2024-01-09 广东云下汇金科技有限公司 一种基于数据中心的人员智能定位系统及其控制方法

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102610000A (zh) * 2012-03-14 2012-07-25 江苏钱旺网络科技有限公司 基于Wi-Fi技术的员工考勤定位的方法
US20120225678A1 (en) * 2011-03-03 2012-09-06 Industry-Academic Cooperation Foundation, Yonsei University Apparatus and method for constructing wireless ap map
CN102932911A (zh) * 2012-09-26 2013-02-13 上海顶竹通讯技术有限公司 位置指纹定位方法及定位系统
CN103796163A (zh) * 2013-11-03 2014-05-14 北京工业大学 一种接收信号强度排序指纹的室内定位方法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20120225678A1 (en) * 2011-03-03 2012-09-06 Industry-Academic Cooperation Foundation, Yonsei University Apparatus and method for constructing wireless ap map
CN102610000A (zh) * 2012-03-14 2012-07-25 江苏钱旺网络科技有限公司 基于Wi-Fi技术的员工考勤定位的方法
CN102932911A (zh) * 2012-09-26 2013-02-13 上海顶竹通讯技术有限公司 位置指纹定位方法及定位系统
CN103796163A (zh) * 2013-11-03 2014-05-14 北京工业大学 一种接收信号强度排序指纹的室内定位方法

Cited By (33)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105629196B (zh) * 2016-01-07 2018-05-25 观宇能源科技（上海）有限公司 基于计算机视觉及动态指纹的定位系统及相应方法
CN105629196A (zh) * 2016-01-07 2016-06-01 观宇能源科技（上海）有限公司 基于计算机视觉及动态指纹的定位系统及相应方法
CN105960012A (zh) * 2016-04-27 2016-09-21 上海斐讯数据通信技术有限公司 Ap位置的显示方法及系统
CN106102000A (zh) * 2016-05-30 2016-11-09 浙江每日互动网络科技股份有限公司 一种基于wifi画像识别用户所处场景的方法
CN106102000B (zh) * 2016-05-30 2019-07-26 浙江每日互动网络科技股份有限公司 一种基于wifi画像识别用户所处场景的方法
CN109314836A (zh) * 2016-06-07 2019-02-05 北京嘀嘀无限科技发展有限公司 定位无线设备的系统和方法
US11363425B2 (en) 2016-06-07 2022-06-14 Beijing Didi Infinity Technology And Development Co., Ltd. Systems and methods for locating a wireless device
US10812949B2 (en) 2016-06-07 2020-10-20 Beijing Didi Infinity Technology And Development Co., Ltd. Systems and methods for determining a starting location of a service using a WiFi network
CN109314836B (zh) * 2016-06-07 2020-11-13 北京嘀嘀无限科技发展有限公司 定位无线设备的系统和方法
CN106199237A (zh) * 2016-06-21 2016-12-07 广州视源电子科技股份有限公司 测试设备天线的系统
CN108072867A (zh) * 2016-11-16 2018-05-25 富士施乐株式会社 通信装置和通信系统
CN108872931A (zh) * 2017-05-12 2018-11-23 北京神州泰岳软件股份有限公司 一种无线网络定位方法及装置
CN108872931B (zh) * 2017-05-12 2021-01-29 北京神州泰岳软件股份有限公司 一种无线网络定位方法及装置
CN107734636A (zh) * 2017-09-14 2018-02-23 上海斐讯数据通信技术有限公司 一种室内定位算法及系统
CN107666707A (zh) * 2017-09-30 2018-02-06 长沙学院 一种基于距离测量和位置指纹的室内定位方法
CN107666707B (zh) * 2017-09-30 2020-01-10 长沙学院 一种基于距离测量和位置指纹的室内定位方法
WO2019085336A1 (zh) * 2017-11-03 2019-05-09 平安科技（深圳）有限公司 基于随机森林模型的定位方法、装置及存储介质
WO2019085337A1 (zh) * 2017-11-03 2019-05-09 平安科技（深圳）有限公司 基于信号数据筛选的定位方法、电子装置及存储介质
CN108680898A (zh) * 2018-05-17 2018-10-19 网易（杭州）网络有限公司 室内定位方法、装置、介质及电子设备
US20220007146A1 (en) * 2018-11-15 2022-01-06 Orange Method and device for assisting the positioning of a device capable of connecting to a wi-fi local area network of a home gateway of a user
US11877210B2 (en) * 2018-11-15 2024-01-16 Orange Method and device for assisting the positioning of a device capable of connecting to a Wi-Fi local area network of a home gateway of a user
CN110493867B (zh) * 2019-06-27 2020-12-22 湖南大学 一种信号选择及位置校正的无线室内定位方法
CN110493867A (zh) * 2019-06-27 2019-11-22 湖南大学 一种信号选择及位置校正的无线室内定位方法
CN112188385A (zh) * 2019-07-02 2021-01-05 天津工业大学 一种基于ap序列的缩小定位区域的室内定位方法
CN110456307B (zh) * 2019-07-31 2022-04-22 东南大学 一种基于室内伪卫星信号载噪比的终端定位方法
CN110456307A (zh) * 2019-07-31 2019-11-15 东南大学 一种基于室内伪卫星信号载噪比的终端定位方法
CN111050275A (zh) * 2019-11-26 2020-04-21 武汉虹信技术服务有限责任公司 一种基于rssi特征值的蓝牙定位方法
CN111447581B (zh) * 2020-03-24 2021-08-31 广州启盟信息科技有限公司 一种基于蓝牙beacon设备的室内定位方法
CN111447581A (zh) * 2020-03-24 2020-07-24 广州启盟信息科技有限公司 一种基于蓝牙beacon设备的室内定位方法
WO2022054022A1 (en) * 2020-09-14 2022-03-17 Mahan Tabatabaie Indoor localization based on previous activities
CN113382441A (zh) * 2021-05-24 2021-09-10 中国移动通信集团陕西有限公司 一种识别伴随用户的方法、装置、设备及可读存储介质
CN117368842A (zh) * 2023-12-07 2024-01-09 广东云下汇金科技有限公司 一种基于数据中心的人员智能定位系统及其控制方法
CN117368842B (zh) * 2023-12-07 2024-04-12 广东云下汇金科技有限公司 一种基于数据中心的人员智能定位系统及其控制方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN105101406B (zh) 2019-06-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN105101406A (zh) 一种基于无线强度的室内定位方法及系统
CN102098780B (zh) 一种定位方法和装置
CN110557716B (zh) 一种基于对数正态模型的室内定位方法
CN103581831B (zh) 基于WiFi以及移动终端的室内定位方法
US9077548B2 (en) Method and apparatus for providing differential location-based service using access point
CN105813194B (zh) 基于指纹数据库二次校正的室内定位方法
CN108540929B (zh) 基于rssi信号强度排序的室内指纹定位方法
CN105338498A (zh) 一种WiFi室内定位系统中指纹库的构建方法
CN105163282A (zh) 一种基于蓝牙位置指纹的室内定位系统及定位方法
CN102695272B (zh) 一种匹配定位的方法和移动终端
CN103200667B (zh) 进行定位的方法、使用该方法的电子装置及其定位系统
CN106658704A (zh) 一种室内定位的起点位置的定位方法和系统
CN105338619A (zh) 定位方法及装置
US11218986B2 (en) Positioning method and server, and terminal
CN107678051A (zh) 一种定位的方法及相关设备
CN103916820A (zh) 基于接入点稳定度的无线室内定位方法
CN107302794A (zh) 利用wifi信号作为移动定位与导航的方法
CN102271397A (zh) 基于wifi网络的定位系统与方法
CN103913720B (zh) 一种面向非特定Wi-Fi设备的室内定位方法
CN105263104A (zh) 定位设备的方法及装置
CN104936140A (zh) 一种定位方法和装置及指纹数据获取方法和装置
CN102685887A (zh) 一种无线传感网络中节点定位的方法、装置及系统
CN104333906A (zh) 一种基于室内无线信号的定位系统和方法
CN108418727A (zh) 一种探测网络设备的方法及系统
CN103698740A (zh) 一种基于权重值选择的wifi室内定位方法

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
CB02 Change of applicant information
CB02 Change of applicant information

Address after: 201505 Room 216, 333 Tingfeng Highway, Tinglin Town, Jinshan District, Shanghai

Applicant after: Huina Technology Co., Ltd.

Address before: 201505 Room 216, 333 Tingfeng Highway, Tinglin Town, Jinshan District, Shanghai

Applicant before: SHANGHAI WINNER INFORMATION TECHNOLOGY CO., INC.

GR01 Patent grant
GR01 Patent grant
CP02 Change in the address of a patent holder
CP02 Change in the address of a patent holder

Address after: 201203 No. 6, Lane 55, Chuanhe Road, China (Shanghai) pilot Free Trade Zone, Pudong New Area, Shanghai

Patentee after: Winner Technology Co.,Ltd.

Address before: 201505 Room 216, 333 Tingfeng Highway, Tinglin Town, Jinshan District, Shanghai

Patentee before: Winner Technology Co.,Ltd.