CN105578420A - 一种基于wlan的室内定位方法和装置 - Google Patents

Abstract

本发明适用于定位领域，提供了一种基于WLAN的室内定位方法和装置，该方法包括：接收定位终端所在场景的各个接入点AP发射的定位信号强度值；根据所接收的定位信号强度值，对各个接入点AP进行排序生成接入点AP序列；根据预先设定的接入点AP序列与参考定位点的对应关系表，查找所生成的接入点AP序列所对应的参考定位点，所述参考定位点为定位区域中设定的参考位置。本发明只需要对定位信号强度序列进行比较即可快速的确定定位终端所在位置，和现有的定位方法相比，计算量更小，定位响应速度更快。

Description

一种基于WLAN的室内定位方法和装置

技术领域

本发明属于室内定位领域，尤其涉及一种基于WLAN的室内定位方法和装置。

背景技术

为更好的获取终端定位终端准确的位置，弥补在室内不能得到终端当前所在位置的缺陷，现有技术中通过在室内设置多个基于WLAN的接入点AP，通过采集来自不同的AP的接收信号强度RSS值构建指纹数据库进行定位。

其中，根据采集来自不同的AP的接收信号强度RSS值构建指纹数据库进行定位具体为：用户把定位终端接收到的各个接入点AP的RSS值上传至服务器，服务器根据用户接收的各个接入点AP的RSS值计算接入点AP与终端之间的欧几里得距离，其中距离最小的接入点AP就是最靠近用户的参考点。根据计算的多个距离在指纹数据库中进行搜索匹配，然后根据匹配结果计算出用户的空间位置。

使用欧几里得距离计算的方式，可以较好的得到用户的空间位置，但是，对于系统中AP数比较多时，计算每一个参考点的欧几里得距离会给服务器造成巨大的负担，严重影响搜索定位的速度。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于WLAN的室内定位方法，以解决现有技术对于系统中AP数比较多时，计算每一个参考点的欧几里得距离会给服务器造成巨大的负担，严重影响搜索定位的速度的问题。

本发明是这样实现的，一种基于WLAN的室内定位方法，所述方法包括：

接收定位终端所在场景的各个接入点AP发射的定位信号强度值；

根据所接收的定位信号强度值，对各个接入点AP进行排序生成接入点AP序列；

根据预先设定的接入点AP序列与参考定位点的对应关系表，查找所生成的接入点AP序列所对应的参考定位点，所述参考定位点为定位区域中设定的参考位置。

本发明的另一目的在于提供一种基于WLAN的室内定位装置，所述装置包括：

接收单元，用于接收定位终端所在场景的各个接入点AP发射的定位信号强度值；

排序单元，用于根据所接收的定位信号强度值，对各个接入点AP进行排序生成接入点AP序列；

查找单元，用于根据预先设定的接入点AP序列与参考定位点的对应关系表，查找所生成的接入点AP序列所对应的参考定位点，所述参考定位点为定位区域中设定的参考位置。

在本发明中，根据接收的信号的强度对接入点AP进行排序，生成各个信号强度对应的各个接入点AP进行排序的接入点AP序列，根据预先设定的接入点AP序列与参考定位点的对应关系表，查找所生成的接入点AP序列所对应的参考定位点，从而完成对终端的定位。本发明只需要对定位信号强度序列进行比较即可快速的确定定位终端所在位置，和现有的定位方法相比，计算量更小，定位响应速度更快。

附图说明

图1是本发明第一实施例提供的基于WLAN的室内定位方法的实现流程图；

图2是本发明第二实施例提供的基于WLAN的室内定位方法的实现流程图；

图3是本发明第三实施例提供的基于WLAN的室内定位方法的实现流程图；

图4为本发明第三实施例提供的通过多个参考定位点确定定位终端位置的示意图；

图5为本发明第四实施例提供的基于WLAN的室内定位装置的结构示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

本发明实施例中所述定位终端，通常为移动终端，包括但不限于智能手机、PAD或者其它导航定位设备。为解决现有技术中在进行定位时，尤其在室内定位时，需要将定位终端接收到的，由接入点AP发射的定位信号强度发送至服务器，由服务器计算对应的距离后确定定位终端的位置，服务器的计算工作量大，造成定位响应速度慢的问题，本发明提供了一种基于WLAN的室内定位方法，包括：

接收定位终端所在场景的各个接入点AP发射的定位信号强度值；根据所接收的定位信号强度值，对各个接入点AP进行排序生成接入点AP序列；根据预先设定的接入点AP序列与参考定位点的对应关系表，查找所生成的接入点AP序列所对应的参考定位点，所述参考定位点为定位区域中设定的参考位置。通过该方法，只需要对定位信号强度序列进行比较即可快速的确定定位终端所在位置，和现有的定位方法相比，计算量更小，定位响应速度更快。

实施例一：

图1示出了本发明第一实施例提供的基于WLAN的室内定位方法的实现流程，详述如下：

在步骤S101中，接收定位终端所在场景的各个接入点AP发射的定位信号强度值。

具体的，在室内场景中设置有多个接入点AP，而且为了使不同区域的定位终端都能接收到接入点AP的信号，需要保证在同一位置至少能够覆盖两个或者两个以上的接入点AP的信号。所述接入点AP可以为基于WiFi通信协议的无线路由发射器，也可以为基于低功耗、远距离的蓝牙4.0协议的蓝牙接入点AP。

所述定位终端可以为移动终端，比如智能手机、PAD等设备，在所述定位终端设置有与接入点AP对应的无线信号接收模块，比如WiFi信号接收模块或者蓝牙信号接收模块，或者还可以为其它对应的通信接收模块。

在所述定位终端接收接入点AP发送的定位信号的强度值时，同时接收由接入点AP发送的该接入点AP的标识，根据所述接入点AP的标识区分不同的接入点AP。在本发明实施例中，假设各个接入点AP的实际发射功率是相同的。

在步骤S102中，根据所接收的定位信号强度值，对各个接入点AP进行排序生成接入点AP序列。

所述接入点AP序列，即经过排序后的多个接入点AP。

通过对接收的不同接入点AP发送的定位信号的强度的大小，对所述定位信号对应的接入点AP进行排序，比如当前定位终端接收到由A、B、C、D、E、F、G七个接入点AP发送的定位信号，且由所述定位终端接收到的每个接入点AP发送的定位信号的强度分别为：2、5、4、6、7、8、1，那么，在发射功率相同的前提下(以下默认为发射功率相同)，接入点AP序列即为：G、A、C、B、D、E、F。

所述接入点AP序列，可以为由所述接入点AP的标识构成的标识序列。

在步骤S103中，根据预先设定的接入点AP序列与参考定位点的对应关系表，查找所生成的接入点AP序列所对应的参考定位点，所述参考定位点为定位区域中设定的参考位置。

在服务器或者定位终端中的数据库中存储有接入点AP序列与参考定位点的对应关系表，在所述对应关系表中查找所生成的接入点AP序列，在查找到所述接入点AP序列后，再查找接入点AP序列对应的参考定位点，即为定位终端所在定位区域对应的参考定位点。由所述参考定位点即可确定定位终端所在的位置区域。

当所述对应关系表存储于定位终端的存储器中时，由定位终端根据生成的信号强度直接查找所对应参考定位点和参考定位点所在的定位区域。

所述参考定位点位于所述定位区域内，优选的实施方式为，所述参考定位点为所述定位区域的几何中心点。

当所述对应关系表存储于云服务器的存储器时，可由定位终端将生成的接入点AP序列，或者接收的各个接入点AP的信号强度，发送至云服务器，所述云服务器根据存储的对应关系表，查找到接入点AP序列对应的参考定位点，发送所述参考定位点至定位终端或者发送所述参考定位点对应的定位区域至所述定位终端。

本实施例通过由定位终端对接入点AP的信号强度进行排序，从而得到接入点AP序列，根据接入点AP序列查找其对应的参考定位点，根据所述参考定位点即可确定定位终端所在的定位区域，可减少定位时的计算量，提高定位效率。

实施例二：

图2示出了本发明第二实施例提供的基于WLAN的室内定位方法的实现流程，详述如下：

在步骤S201中，根据室内空间的布局、接入点AP的分布以及定位精度，将接收的定位信号的强度排序的接入点AP序列相同的位置，划分为一个定位区域。

其中，所述定位精度，与所述接入点AP序列的长度直接相关，当所述定位精度越高，则接入点AP序列的长度，即接入点AP序列中的接入点AP的个数也越多，从而，由接入点AP序列相应的定位区域也越小，因此，其定位精度也越高。

可以预先设定的定位精度，将与同一接入点AP序列对应的位置设置为同一定位区域，而且，所述定位区域的大小，可以根据接入点AP序列的长度而相应改变。

在步骤S202中，在所述定位区域中设置参考定位点，建立所述参考定位点与所述接入点AP序列的对应关系表。

在所述定位区域中设置参考定位点，其目的在于可以方便的建立参考定位点与接入点AP序列的对应关系，确定一个参考的定位点返回至定位终端。

优选的，参考定位点的位置可以为定位区域的几何中心点。

另外，在对室内场景划分为多个定位区域后，可以通过信号测量仪多次测量每个接入点AP发射的定位信号的强度取平均值，根据所述平均值排序得到该参考点对应的接入点AP序列。通过多次求平均值，可以对参考定位点进行校验和确认其对应关系。

在步骤S203中，接收定位终端所在场景的各个接入点AP发射的定位信号强度值。

在步骤S204中，根据所接收的定位信号强度值，对各个接入点AP进行排序生成接入点AP序列。

在步骤S205中，根据预先设定的接入点AP序列与参考定位点的对应关系表，查找所生成的接入点AP序列所对应的参考定位点，所述参考定位点为定位区域中设定的参考位置。

步骤S203至步骤S205与实施例一中所述的步骤S101至步骤S103相同，在此不作重复赘述。

本实施例在实施例一的基础上，增加了通过室内布局以及接入点AP的分布和定位精度的要求，对定位区域进行划分，根据不同的定位精度而得到不同大小的定位区域。从而能够适应不同定位精度的要求。

实施例三：

图3示出了本发明第三实施例提供的实现流程，详述如下：

在步骤S301中，接收定位终端所在场景的各个接入点AP发射的定位信号强度值。

在步骤S302中，根据所接收的定位信号强度值，对各个接入点AP进行排序生成接入点AP序列。

在步骤S303中，如果所生成的接入点AP序列在预先设定的接入点AP序列与参考定位点的对应关系表中查找不到，则对所生成的接入点AP序列进行降维处理，删除信号强度最低的接入点AP，重新进行查找，直到查找到对应的参考定位点。

具体的，由于现场环境的影响，一些接入点AP发射的信号的稳定性较弱，特别是对于距离较远的接入点AP的信号，对于定位终端可能收不到，因此，可以通过对接入点AP序列进行降维处理，从小到大的删除信号最弱的接入点AP。比如设定的接入点AP序列为ABCDEF，而当前获取的接入点APABCDEG，且没有与其相匹配的接入点AP序列，则删除信号最弱的接入点APG，新的接入点AP序列为：ABCDE，通过匹配搜索，其与接入点AP序列ABCDEF相匹配，则查找接入点AP序列ABCDEF对应的参考定位点。

可选一种情形是，在步骤S304中，如果所生成的接入点AP序列在预先设定的接入点AP序列与参考定位点的对应关系表中查找到两个或者两个以上对应的参考定位点，则取多个参考定位点的几何中心点作为所述接入点AP序列对应的位置点。

在生成的接入点AP序列对应多个参考定位点时，比如在图4所示的接入点AP序列对应A、B、C三个参考定位点，可以由A、B、C三个点确定一个三角形，选择三角形的几何中心点作为多个接入点AP序列对应的位置点。

当然，如果所生成的接入点AP序列在预先设定的接入点AP序列与参考定位点的对应关系表中查找一个对应的接入点AP序列，则如步骤S305所示，由所述接入点AP序列查找对应的参考定位点。

本实施例在实施例一的基础上，增加了对于数据库中没有相匹配的接入点AP序列、或者有多个接入点AP序列相对应时如何确定对应的位置，从而提高本发明适应性。

实施例四：

图5为本发明第四实施例提供的基于WLAN的室内定位装置的结构示意图，详述如下：

本发明实施例所述的基于WLAN的室内定位装置包括：

接收单元501，用于接收定位终端所在场景的各个接入点AP发射的定位信号强度值；

排序单元502，用于根据所接收的定位信号强度值，对各个接入点AP进行排序生成接入点AP序列；

查找单元503，用于根据预先设定的接入点AP序列与参考定位点的对应关系表，查找所生成的接入点AP序列所对应的参考定位点，所述参考定位点为定位区域中设定的参考位置。

优选的，所述装置还包括：

定位区域划分单元，用于根据室内空间的布局、接入点AP的分布以及定位精度，将接收的定位信号的强度排序的接入点AP序列相同的位置，划分为一个定位区域；

对应关系表建立单元，用于在所述定位区域中设置参考定位点，建立所述参考定位点与所述接入点AP序列的对应关系表。

进一步优化的，所述参考定位点为所述定位区域的几何中心点。

本实施例所述基于WLAN的室内定位装置与实施例一、二、三中的基于WLAN的室内定位方法相对应，在此不作重复赘述。

在本发明所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统，装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。

所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-OnlyMemory)、随机存取存储器(RAM，RandomAccessMemory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种基于WLAN的室内定位方法，其特征在于，所述方法包括：

接收定位终端所在场景的各个接入点AP发射的定位信号强度值；

根据所接收的定位信号强度值，对各个接入点AP进行排序生成接入点AP序列；

根据预先设定的接入点AP序列与参考定位点的对应关系表，查找所生成的接入点AP序列所对应的参考定位点，所述参考定位点为定位区域中设定的参考位置。

2.根据权利要求1所述方法，其特征在于，在所述根据预先设定的接入点AP序列与参考定位点的对应关系表，查找所生成的接入点AP序列所对应的参考定位点步骤之前，所述方法还包括：

根据室内空间的布局、接入点AP的分布以及定位精度，将接收的定位信号的强度排序的接入点AP序列相同的位置，划分为一个定位区域；

在所述定位区域中设置参考定位点，建立所述参考定位点与所述接入点AP序列的对应关系表。

3.根据权利要求2所述方法，其特征在于，所述参考定位点为所述定位区域的几何中心点。

4.根据权利要求2所述方法，其特征在于，所述在所述定位区域中设置参考定位点，建立所述参考定位点与所述接入点AP序列的对应关系表的步骤具体包括：

通过信号测量仪多次测量每个接入点AP发射的定位信号的强度取平均值，根据所述平均值排序得到该参考点对应的接入点AP序列。

5.根据权利要求1所述方法，其特征在于，所述根据预先设定的接入点AP序列与参考定位点的对应关系表，查找所生成的接入点AP序列所对应的参考定位点步骤包括：

如果所生成的接入点AP序列在预先设定的接入点AP序列与参考定位点的对应关系表中查找不到，则对所生成的接入点AP序列进行降维处理，删除信号强度最低的接入点AP，重新进行查找，直到查找到对应的参考定位点。

6.根据权利要求1所述方法，其特征在于，所述根据预先设定的接入点AP序列与定位区域的对应关系表，查找所生成的接入点AP序列所对应的定位区域步骤具体为：

由服务器接收定位终端发送的接入点AP序列；

根据服务器存储的接入点AP序列与参考定位点的对应关系表，查找所述接入点AP序列对应的参考定位点，根据所述参考定位点确定对应的定位区域，并将所述定位区域发送至定位终端。

7.根据权利要求1所述方法，其特征在于，所述根据预先设定的接入点AP序列与参考定位点的对应关系表，查找所生成的接入点AP序列所对应的参考定位点步骤包括：

如果所生成的接入点AP序列在预先设定的接入点AP序列与参考定位点的对应关系表中查找到两个或者两个以上对应的参考定位点，则取多个参考定位点的几何中心点作为所述接入点AP序列对应的位置点。

8.一种基于WLAN的室内定位装置，其特征在于，所述装置包括：

接收单元，用于接收定位终端所在场景的各个接入点AP发射的定位信号强度值；

排序单元，用于根据所接收的定位信号强度值，对各个接入点AP进行排序生成接入点AP序列；

查找单元，用于根据预先设定的接入点AP序列与参考定位点的对应关系表，查找所生成的接入点AP序列所对应的参考定位点，所述参考定位点为定位区域中设定的参考位置。

9.根据权利要求8所述装置，其特征在于，所述装置还包括：

定位区域划分单元，用于根据室内空间的布局、接入点AP的分布以及定位精度，将接收的定位信号的强度排序的接入点AP序列相同的位置，划分为一个定位区域；

对应关系表建立单元，用于在所述定位区域中设置参考定位点，建立所述参考定位点与所述接入点AP序列的对应关系表。

10.根据权利要求9所述方法，其特征在于，所述参考定位点为所述定位区域的几何中心点。