CN106162529A - 室内定位方法与装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种室内定位方法与装置。该方法包括:第一终端设备获取第一蓝牙信号强度向量,所述第一蓝牙信号强度向量包括第一终端设备在当前室内接收到的所有接入点AP的第一信号强度;所述第一终端设备根据所述第一蓝牙信号强度向量和预设的定位数据库,确定所述第一终端设备接收所述第一蓝牙信号强度向量时的第一位置坐标;其中,所述定位数据库用于表征不同位置坐标与不同的第二蓝牙信号强度向量之间的映射关系。该方法,获得该第一蓝牙信号强度向量对应的至少一条第二蓝牙信号强度向量的位置坐标,并对上述各位置坐标进行相应的处理获得第一位置坐标,从而实现了在室内对第一终端设备的快速、准确定位。
Description
技术领域
本发明涉及定位技术,尤其涉及一种室内定位方法与装置。
背景技术
随着数据业务和多媒体业务的快速增加,人们对定位与导航的需求日益增大,尤其在复杂的室内环境,如机场大厅、展厅、仓库、超市、图书馆、地下停车场、矿井等环境中,常常需要确定移动终端或其持有者、设施与物品在室内的位置信息。但是受定位时间、定位精度以及复杂室内环境等条件的限制,比较完善的定位技术目前还无法很好地利用。
现有的室内定位技术有三角形算法,三角形算法主要是寻找信号强度与距离的关系函数,根据接收信号强度估算距离,进一步得到定位结果。具体地,三角形算法通常分为测距和定位两个步骤,其中测距阶段为:测距点首先接收来自三个不同位置接入点(AccessPoint,简称AP)的信号接收强度(Received Signal Strength,简称RSS),然后依照无线信号的传输损耗模型将其转换成待测目标到相应AP的距离。无线信号在传输过程中通常会受路径损耗、阴影衰落等的影响,接收信号功率随距离的变化关系可由信号传输损耗模型给出。定位阶段:通过三角形算法计算待测点位置,即分别以已知位置的三个AP为圆心,以其各自到待测点的距离为半径做圆,所得三个圆的交点,接着分别计算该交点到三个圆的圆心之间的距离,即可得到未知点的位置。由上述可知,三角形算法的定位在很大程度上依赖于确定的AP位置信息及准确的信号传输损耗模型。然而,由于影响信号传输的因素很多,在三角形算法中很难获得高精度的损耗模型,进而无法准确获得未知点的位置。并且在上述三角形算法中,在实际中常常出现三个圆不相交的情况,使得根据三角形算法无法实现对未知点的准确定位。
因此,如何实现室内的准确定位,成为技术人员亟待解决的技术问题。
发明内容
本发明提供一种室内定位方法与装置,用于解决现有技术无法进行室内准确定位的问题。
第一方面,本发明提供一种室内定位方法,包括:
第一终端设备获取第一蓝牙信号强度向量,所述第一蓝牙信号强度向量包括第一终端设备在当前室内接收到的所有接入点AP的第一信号强度;
所述第一终端设备根据所述第一蓝牙信号强度向量和预设的定位数据库,确定所述第一终端设备接收所述第一蓝牙信号强度向量时的第一位置坐标;
其中,所述定位数据库用于表征不同位置坐标与不同的第二蓝牙信号强度向量之间的映射关系。
其中,上述定位数据库,具体包括:
每条第二蓝牙信号强度向量、每条第二蓝牙信号强度向量所属的类、每条第二蓝牙信号强度向量所属的类的聚类中心、以及每条第二蓝牙信号强度向量所对应的位置坐标之间的映射关系;其中,每条第二蓝牙信号强度向量所属的类包括多条不同的第二蓝牙信号强度向量,每条第二蓝牙信号强度向量包括第二终端设备在所述室内接收到的所有AP的第二信号强度。
可选地,上述每条第二蓝牙信号强度向量所属的类为第二终端设备根据Canopy聚类算法对所述第二终端设备在预设的位置坐标所接收到的所有第二蓝牙信号强度向量进行聚类,并根据所得到的Canopy类的个数、每个Canopy类的聚类中心以及所有第二蓝牙信号强度向量进行K均值聚类算法处理后得到的。
进一步地,上述第一终端设备根据所述第一蓝牙信号强度向量和预设的定位数据库,确定所述第一终端设备接收所述第一蓝牙信号强度向量时的第一位置坐标,具体包括:
第一终端设备根据所述第一蓝牙信号强度向量和所述定位数据库,确定所述第一蓝牙信号强度向量所属的第一类;
第一终端设备确定所述第一蓝牙信号强度向量与所述第一类中的多条第二蓝牙信号强度向量之间的相似度,并将与第一蓝牙信号强度向量相似度最大的第二蓝牙信号强度向量对应的位置坐标确定为第一位置坐标。
可选地,上述第一终端设备确定所述第一蓝牙信号强度向量与所述第一类中的多条第二蓝牙信号强度向量之间的相似度,并将与第一蓝牙信号强度向量相似度最大的第二蓝牙信号强度向量对应的位置坐标确定为第一位置坐标,具体包括:
步骤A:第一终端设备根据所述第一蓝牙信号强度向量中的每个第一信号强度的顺序和预设的顺序阈值,确定满足所述顺序阈值的第一信号强度对应的第一AP的标识;
步骤B:第一终端设备根据预设的AP个数n以及所述第一AP的个数a,从所述第一蓝牙信号强度向量中随机选择n-a个不满足所述顺序阈值的第一信号强度对应的第二AP的标识;所述n和a均为预设的大于0的正整数,所述a小于所述n,所述n小于当前室内所有AP的总数;
步骤C:第一终端设备根据所述第一AP的标识和所述第二AP的标识,从所述第一蓝牙信号强度向量中确定第三蓝牙信号强度向量,所述第三蓝牙信号强度向量包括:第一蓝牙信号强度向量中与所述第一AP对应的第一信号强度和与所述第二AP对应的第一信号强度;
步骤D:第一终端设备根据所述第一AP的标识和所述第二AP的标识、以及所述第一类中的多条第二蓝牙信号强度向量,确定多条第四蓝牙信号强度向量;所述第四蓝牙信号强度向量包括:所述第二蓝牙信号强度向量中与所述第一AP对应的第二信号强度和与所述第二AP对应的第二信号强度;
步骤E:第一终端设备确定所述第三蓝牙信号强度向量与每条第四蓝牙信号强度向量的相似度,并根据预设的相似度顺序阈值获取k个满足所述相似度顺序阈值的第四蓝牙信号强度向量;所述k为预设的大于0的正整数;
步骤F:第一终端设备根据每个满足相似度顺序阈值的第四蓝牙信号强度向量对应的位置坐标,确定第二位置坐标;
步骤G:第一终端设备返回执行所述步骤B,获取新的第二AP的标识,并根据所述新的第二AP的标识重新执行所述步骤C至所述步骤F,直至得到I个第二位置坐标为止;所述I为预设的大于0的正整数;
步骤H:第一终端设备对所述I个第二位置坐标进行平均,得到所述第一位置坐标。
可选地,上述第一终端设备确定所述第三蓝牙信号强度向量与每条第四蓝牙信号强度向量的相似度,具体包括:
第一终端设备根据公式确定所述第三蓝牙信号强度向量与第i条第四蓝牙信号强度向量的相似度SIMi,其中,所述Rsx为所述第三蓝牙信号强度向量,所述Rsfi为第i条第四蓝牙信号强度向量。
可选地,上述第一终端设备根据每个满足相似度顺序阈值的第四蓝牙信号强度向量对应的位置坐标,确定第二位置坐标,具体包括:
第一终端设备根据公式确定所述第二位置坐标Px;其中,所述Pi为第i条四蓝牙信号强度向量对应的位置坐标。
第二方面,本发明提供一种室内定位装置,包括:
获取模块,用于获取第一蓝牙信号强度向量,所述第一蓝牙信号强度向量包括第一终端设备在当前室内接收到的所有接入点AP的第一信号强度;
确定模块,用于根据所述第一蓝牙信号强度向量和预设的定位数据库,确定所述第一终端设备接收所述第一蓝牙信号强度向量时的第一位置坐标;
其中,所述定位数据库用于表征不同位置坐标与不同的第二蓝牙信号强度向量之间的映射关系。
其中,定位数据库,具体包括:
每条第二蓝牙信号强度向量、每条第二蓝牙信号强度向量所属的类、每条第二蓝牙信号强度向量所属的类的聚类中心、以及每条第二蓝牙信号强度向量所对应的位置坐标之间的映射关系;其中,每条第二蓝牙信号强度向量所属的类包括多条不同的第二蓝牙信号强度向量,每条第二蓝牙信号强度向量包括第二终端设备在所述室内接收到的所有AP的第二信号强度。
可选地,上述每条第二蓝牙信号强度向量所属的类为第二终端设备根据Canopy聚类算法对所述第二终端设备在预设的位置坐标所接收到的所有第二蓝牙信号强度向量进行聚类,并根据所得到的Canopy类的个数、每个Canopy类的聚类中心以及所有第二蓝牙信号强度向量进行K均值聚类算法处理后得到的。。
进一步地,上述确定模块还包括:
第一确定单元,用于根据所述第一蓝牙信号强度向量和所述定位数据库,确定所述第一蓝牙信号强度向量所属的第一类;
第二确定单元,用于确定所述第一蓝牙信号强度向量与所述第一类中的多条第二蓝牙信号强度向量之间的相似度,将与第一蓝牙信号强度向量相似度最大的第二蓝牙信号强度向量对应的位置坐标确定为第一位置坐标。
可选地,上述第二确定单元具体包括:
第一确定子单元,根据所述第一蓝牙信号强度向量中的每个第一信号强度的顺序和预设的顺序阈值,确定满足所述顺序阈值的第一信号强度对应的第一AP的标识;
第二确定子单元,用于根据预设的AP个数n以及所述第一AP的个数a,从所述第一蓝牙信号强度向量中随机选择n-a个不满足所述顺序阈值的第一信号强度对应的第二AP的标识,并根据所述第一AP的标识和所述第二AP的标识,从所述第一蓝牙信号强度向量中确定第三蓝牙信号强度向量,以及根据所述第一AP的标识和所述第二AP的标识、以及所述第一类中的多条第二蓝牙信号强度向量,确定多条第四蓝牙信号强度向量,并确定所述第三蓝牙信号强度向量与每条第四蓝牙信号强度向量的相似度,以及根据预设的相似度顺序阈值获取k个满足所述相似度顺序阈值的第四蓝牙信号强度向量,并根据每个满足相似度顺序阈值的第四蓝牙信号强度向量对应的位置坐标,确定第二位置坐标;其中所述n和a均为预设的大于0的正整数,所述a小于所述n,所述n小于当前室内所有AP的总数,所述第三蓝牙信号强度向量包括:第一蓝牙信号强度向量中与所述第一AP对应的第一信号强度和与所述第二AP对应的第一信号强度,所述第四蓝牙信号强度向量包括:所述第二蓝牙信号强度向量中与所述第一AP对应的第二信号强度和与所述第二AP对应的第二信号强度,所述k为预设的大于0的正整数;
循环子单元,用于指示上述第二确定子单元,获取新的第二AP的标识,并根据所述新的第二AP的标识确定新的第二位置坐标,直至得到I个第二位置坐标为止;所述I为预设的大于0的正整数;
计算子单元,用于对所述I个第二位置坐标进行平均,得到所述第一位置坐标。
可选地,上述第二确定子单元,还具体用于根据公式确定所述第三蓝牙信号强度向量与每条第四蓝牙信号强度向量的相似度,并根据公式确定所述第二位置坐标Px,其中,所述SIMi为所述第三蓝牙信号强度向量与第i条第四蓝牙信号强度向量的相似度,所述Rsx为第三蓝牙信号强度向量,所述Rsfi为第i条第四蓝牙信号强度向量,所述Pi为第i条四蓝牙信号强度向量对应的位置坐标。
本发明提供的室内定位方法与装置,第一终端设备首先获取第一蓝牙信号强度向量,接着根据该第一蓝牙信号强度向量和预设的定位数据库,确定该第一终端设备接收该第一蓝牙信号强度向量时的第一位置坐标,其中该第一蓝牙信号强度向量包括第一终端设备在当前室内接收到的所有接入点AP的第一信号强度,上述定位数据库用于表征不同位置坐标与不同的第二蓝牙信号强度向量之间的映射关系。即本实施例的方法,通过将第一蓝牙信号强度向量与定位数据库中的第二蓝牙信号强度向量进行相应的计算处理,获得满足预设条件的第二蓝牙信号强度向量,接着根据第二蓝牙信号强度向量与位置坐标之间的映射关系,从定位数据库中获得上述第二蓝牙信号强度向量对应的位置坐标,再对该位置坐标进行相应的处理,获得第一终端设备接收该第一蓝牙信号强度向量时的第一位置坐标,从而实现了对第一终端设备在室内的快速、准确定位。
附图说明
为了更清楚地说明本发明或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明提供的室内定位方法实施例一的流程示意图;
图2为本发明提供的室内定位方法实施例三的流程示意图;
图3为本发明提供的室内定位方式实施例四的流程示意图;
图4为本发明提供的室内定位装置实施例一的结构示意图;
图5为本发明提供的室内定位装置实施例二的结构示意图;
图6为本发明提供的室内定位装置实施例三的结构示意图。
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,下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
需要说明的是,本发明的技术方案是通过终端设备采集低功耗蓝牙信号强度来实现室内定位的,而低功耗蓝牙具有低成本,低功耗,低时延,易部署等特点,进而克服了普通无线保真(Wireless Fidelity,简称WIFI)定位时部署位置易变,射频识别(RadioFrequency Identification,简称RFID)定位时信号传播距离短,以及紫蜂协议ZigBee定位时对终端的局限性等问题。
本发明提供的室内定位方法与装置,可以应用到现有的室内定位系统中,用于解决现有的室内定位技术定位不准确的问题。本发明的技术方案,首先通过对各已知位置点的各第二蓝牙信号强度向量进行分类,获取包括每个第二蓝牙信号强度向量、每个第二蓝牙信号强度向量所属的类、每个第二蓝牙信号强度向量对应的位置坐标、以及每个第二蓝牙信号强度向量所属的类的聚类中心的定位数据库,实现了对定位数据库的扩展,接着将第一终端设备在未知位置点采集的第一蓝牙信号强度向量与定位数据库中的数据进行相似度匹配、位置迭代计算,获得第一蓝牙信号强度向量对应的第一位置坐标,进而实现在室内对第一终端设备的准确、快速定位。
本发明所述的第一终端设备和第二终端设备是任意一种可以采集蓝牙信号的智能终端设备,例如智能手机、平板电脑等。
下面以具体地实施例对本发明的技术方案进行详细说明。下面这几个具体的实施例可以相互结合,对于相同或相似的概念或过程可能在某些实施例不再赘述。
图1为本发明提供的室内定位方法实施例一的流程示意图,本实施例涉及的是第一终端设备从预设的定位数据库中获得第一蓝牙信号强度向量对应的第一位置坐标的具体过程。如图1所示,本实施的室内定位方法可以包括:
S101、第一终端设备获取第一蓝牙信号强度向量,所述第一蓝牙信号强度向量包括第一终端设备在当前室内接收到的所有接入点AP的第一信号强度。
需要说明的是,本实施例的室内定位方法,首先在室内布置多个蓝牙发射器,每个蓝牙发射器为一个接入点AP,第一终端设备(即此时第一终端设备在采集每个蓝牙发射器的信号强度时并不知道自身的位置)可以与每个蓝牙发射器进行通信,并可以采集到每个蓝牙发射器的信号强度。
具体地,在当前时刻当前室内的某一未知位置,第一终端设备采集到室内每个蓝牙发射器的第一信号强度,其中每个第一信号强度中携带有蓝牙发射器的标识(即AP的标识),根据该蓝牙发射器的标识可以获得该第一信号强度所对应的蓝牙发射器。接着,将上述第一终端设备在当前时刻采集到的所有蓝牙发射器(例如有m个蓝牙发射器)的第一信号强度放在一起形成一条第一蓝牙信号强度向量,该第一蓝牙信号强度向量由m个第一信号强度组成,即该第一蓝牙信号强度向量的维数为m,其中m为上述室内所有蓝牙发射器的个数。
S102、第一终端设备根据所述第一蓝牙信号强度向量和预设的定位数据库,确定所述第一终端设备接收所述第一蓝牙信号强度向量时的第一位置坐标;其中,所述定位数据库用于表征不同位置坐标与不同的第二蓝牙信号强度向量之间的映射关系。
需要说明的是,在第一终端设备获取第一蓝牙信号强度向量之前,本实施例的方法,首先,需要建立定位数据库,具体为,首先在室内布置m个蓝牙发射器,其中蓝牙发射器的具体数目以及每个蓝牙发射器所处的位置,可以根据实际情况设定,本实施例对此不做限制。接着,用已知的移动终端设备A在室内的多个已知位置(已知位置点的具体设置可以根据实际情况来设定,本实施例对此不做限制,其中已知位置点数量越多,对室内的划分越详细)去采集各蓝牙发射器的信号强度,并将移动终端设备A在时刻t1在已知位置b处采集到的全部蓝牙发射器的信号强度放置到一起,形成一条m维的第二蓝牙信号强度向量1,由上述可知,第二蓝牙信号强度向量1与已知位置b的位置坐标存在映射关系。然后,根据上述方法可以获得室内每一个已知位置的至少一条第二蓝牙信号强度向量(由于可以在同一个已知位置的不同时刻去采集各蓝牙信号强度,进而形成多条第二蓝牙信号强度向量),以及每条第二蓝牙信号强度向量与其对应的位置坐标之间的映射关系,最后将每条第二蓝牙信号强度向量、每条第二蓝牙信号强度向量与其对应的位置坐标之间的映射关系保存至定位数据库中。
具体地,第一终端设备根据上述第一蓝牙信号强度向量和上述的定位数据库,确定与该第一蓝牙信号强度向量所对应的第一位置坐标,该第一位置坐标为第一终端设备接收该第一蓝牙信号强度向量时的位置坐标。可选地,可以将第一蓝牙信号强度向量与定位数据库中的每条第二蓝牙信号强度向量进行差值运算,获得差值最小的第二蓝牙信号强度向量,再根据该差值最小的第二蓝牙信号强度向量与其对应的位置坐标之间的映射关系,获得该第二蓝牙信号强度向量对应的位置坐标,将该位置坐标作为第一终端设备接收上述第一蓝牙信号强度向量时的第一位置坐标。可选地,本实施例还可以根据其他的方法从定位数据库中确定第一终端设备接收该第一蓝牙信号强度向量时的第一位置坐标,本实施例对第一终端设备根据上述第一蓝牙信号强度向量和上述定位数据库,确定该第一终端设备接收上述第一蓝牙信号强度向量时的第一位置坐标的具体方法不做限制。这样,根据上述方法,则可以确定第一终端设备接收该第一蓝牙信号强度向量时的位置,进而实现了第一终端设备在室内的准确、快速定位。
本发明提供的室内定位方法,第一终端设备首先获取第一蓝牙信号强度向量,接着根据该第一蓝牙信号强度向量和预设的定位数据库,确定该第一终端设备接收该第一蓝牙信号强度向量时的第一位置坐标。本实施例的方法,通过将第一蓝牙信号强度向量与定位数据库中的第二蓝牙信号强度向量进行相应的处理,获得满足预设条件的第二蓝牙信号强度向量,接着根据第二蓝牙信号强度向量与位置坐标之间的映射关系,从定位数据库中获得上述第二蓝牙信号强度向量对应的位置坐标,进而获得第一终端设备接收该第一蓝牙信号强度向量时的第一位置坐标,从而实现了对第一终端设备在室内的快速、准确定位。
本发明提供的室内定位方法的另一实施例中,上述定位数据库,可以具体包括:
每条第二蓝牙信号强度向量、每条第二蓝牙信号强度向量所属的类、每条第二蓝牙信号强度向量所属的类的聚类中心、以及每条第二蓝牙信号强度向量所对应的位置坐标之间的映射关系;其中,每条第二蓝牙信号强度向量所属的类包括多条不同的第二蓝牙信号强度向量,每条第二蓝牙信号强度向量包括第二终端设备在所述室内接收到的所有AP的第二信号强度。
具体地,本实施例将第二终端设备(该第二终端设备在接收蓝牙发射器发射的蓝牙信号时的位置,第二终端设备是已知的)在室内的多个已知位置去接收室内所有AP(即上述m个蓝牙发射器)的第二信号强度,并将第二终端设备在某一时刻某一已知位置接收到所有AP的第二信号强度构成一条m维的第二蓝牙信号强度向量,其中第二蓝牙信号强度向量的具体获得过程可以参照上述实施例中定位数据库的建立过程的描述,在此不再赘述。接着,第二终端设备根据现有的聚类算法对上述定位数据库中的所有第二蓝牙信号强度向量进行聚类,获得每条第二蓝牙信号强度向量所属的类,其中一条第二蓝牙信号强度向量只属于一个类,而在一个类中则可以包括多条不同的第二蓝牙信号强度向量。然后,第二终端设备计算每条第二蓝牙信号强度向量所属的类的聚类中心,可选地,第二终端设备可以对每个类中所包括的所有第二蓝牙信号强度向量求平均值,将该平均值作为该类的聚类中心,可选地,第二终端设备还可以通过其他的几何或者算数的方法获得每个类的聚类中心,本实施例对每个类的聚类中心的确定方法不做限制。最后,第二终端设备将每条第二蓝牙信号强度向量、每条第二蓝牙信号强度向量所属的类、每条第二蓝牙信号强度向量所属的类的聚类中心、以及每条第二蓝牙信号强度向量所对应的位置坐标之间的映射关系保存至定位数据库中,进而丰富了定位数据库的内容,实现了对定位数据库的扩展,进而为后续的室内定位提供更多的参考,进而提高了室内定位的准确性。
需要说明的是,为了方便数据的管理,本实施例的定位数据库可以包括两部分,其中,一部分用于保存每条第二蓝牙信号强度向量、每条第二蓝牙信号强度向量所属的类和每条第二蓝牙信号强度向量所对应的位置坐标之间的映射关系,而另一部分用于保存上述每个类(即每条第二蓝牙信号强度向量所属的类)的聚类中心,其中每个类的聚类中心与每个类之间存在映射关系。
可选地,本实施例中每条第二蓝牙信号强度向量所属的类可以为第二终端设备根据Canopy聚类算法对所述第二终端设备在预设的位置坐标所接收到的所有第二蓝牙信号强度向量进行聚类,并根据所得到的Canopy类的个数、每个Canopy类的聚类中心以及所有第二蓝牙信号强度向量进行K均值聚类算法处理后得到的。
具体地,本实施例第二终端设备首先采用Canopy聚类算法对第二终端设备在预设的位置坐标(这些位置坐标对于第二终端设备来说是已知的)所接收的所有第二蓝牙信号强度向量进行初始聚类,接着将Canopy聚类算法的输出结果作为K均值聚类算法的输入,利用K均值聚类算法对上述所有第二蓝牙信号强度向量进行二次聚类,进而实现对第二蓝牙信号强度向量的精确聚类,为后续的室内定位提供可靠的参考,下面对采用Canopy聚类算法和采用K均值聚类算法对上述所有第二蓝牙信号强度向量进行聚类的具体过程进行阐述。
第二终端设备采用Canopy聚类算法对所有第二蓝牙信号强度向量进行初始聚类的具体过程可以为:
S1、第二终端设备将定位数据库中的所有第二蓝牙信号强度向量放置到一个列表中;
S2、第二终端设备从列表中随机选取一个第二蓝牙信号强度向量A,并将该第二蓝牙信号强度向量A从列表中删除掉,计算该第二蓝牙信号强度向量A与列表中其他的各第二蓝牙信号强度向量之间的欧式距离(欧式距离的计算过程为现有技术,在此不再赘述),并判断每个欧式距离与预设的T1和T2(其中T1和T2为根据实际情况设定的预设值)的大小关系,其中T1>T2;
S3、第二终端设备将所有欧式距离小于T1的第二蓝牙信号强度向量归类到一个Canopy中,并将欧式距离小于T2的第二蓝牙信号强度向量从列表中删除,接着继续对列表中剩余的第二蓝牙信号强度向量继续执行上述步骤S2和S3,直到列表中的第二蓝牙信号强度向量为空为止,这样就获得了多个Canopy类,其中每个Canopy类中可以包括多个第二蓝牙信号强度向量。接着计算每个Canopy类所包括的所有第二蓝牙信号强度向量的平均值,将该平均值作为该Canopy类的聚类中心。
由上述可知,第二终端设备根据Canopy聚类算法对第二蓝牙信号强度向量进行初始聚类,该Canopy类可能会相交,使得同一个第二蓝牙信号强度向量可能属于不同的Canopy类,这样使得对第二蓝牙信号强度向量的聚类比较粗糙,因此,为了进一步提高对第二蓝牙信号强度向量的精确分类,则本实施例将Canopy聚类算法与K均值聚类算法相结合,用于实现对第二蓝牙信号强度向量的精确分类。
需要说明的是,K均值聚类算法首先需要设定聚类数(即最终希望获得的类的个数)和初始聚类中心集,K均值聚类算法对上述两个参数比较敏感,而现有的K均值聚类算法中的聚类数和初始聚类中心集都是预先设定的,这样使得现有的K均值聚类算法存在一定的盲目性,使得整个计算的过程时间复杂度较高,并且计算结果不准确。本实施例将Canopy聚类算法的输出Canopy类的总个数和每个Canopy类的聚类中心作为K均值聚类算法的输入,进而降低了K均值聚类算法的盲目性,减小了K均值聚类算法的时间复杂度,提高了K均值聚类算法的准确性,进而实现了对定位数据库中第二蓝牙信号强度向量的准确分类。
具体地,第二终端设备采用K均值聚类算法对第二蓝牙信号强度向量进行二次聚类的具体过程可以为:第二终端设备将上述Canopy聚类算法输出的Canopy类的总个数作为K均值聚类算法的聚类数C,并将Canopy聚类算法输出的每个Canopy类的聚类中心的集合作为K均值聚类算法的初始聚类中心集。接着,第二终端设备将上述两个参数和定位数据库中所有的第二蓝牙信号强度向量输入到K均值聚类算法中,获得每条第二蓝牙信号强度向量所属的类,其中一条第二蓝牙信号强度向量属于一个类,而一个类中可以包括多个不同的第二蓝牙信号强度向量。然后,第二终端设备计算上述每个类的聚类中心,可选的,可以是将每个类所包括的所有第二蓝牙信号强度向量的平均值作为该类的聚类中心。本实施例的方法通过将Canopy聚类算法和K均值聚类算法相结合,进而实现了对定位数据库中所有第二蓝牙信号强度向量的准确归类,并将该每条第二蓝牙信号强度向量所属的类,以及每条第二蓝牙信号强度向量所属的类的聚类中心保存至定位数据库中,进而丰富了定位数据库的内容,实现了对定位数据库的扩展,使得后续基于该内容丰富的定位数据库进行的室内定位更加准确。
可选地,在数据的采集过程中,由于室内存在许多突发因素会影响接收信号的强度,为了进一步提高定位数据库中各第二蓝牙信号强度向量的有效性,本实施例的室内定位方法,还可以包括对第二终端设备采集到的各第二信号强度进行预处理,滤除噪点数据。
例如,本实施例第二终端设备可以采用高斯拟合的方法对第二信号强度数据进行滤噪,具体为:首先,第二终端设备在某一已知位置P处在不同时刻对AP1进行了多次采集,获得在位置P处该AP1的多个第二信号强度,形成第二信号强度集合B,分析上述第二信号强度集合B中多个第二信号强度的分布特性和传播特性。接着,第二终端设备计算获得上述第二信号强度集合B中的多个第二信号强度的平均值μ和标准差σ。然后,第二终端设备根据公式:μ-2.5σ≤rsspml≤μ+2.5σ,从上述第二信号强度集合B中滤除掉不满足上述公式的第二信号强度值,保证了存入定位数据库中的第二蓝牙信号强度向量都为有效的数据。
举例说明:例如第二终端设备在已知位置P处多次采集形成第二蓝牙信号强度向量集合
其中,位置P的坐标为(xp,yp),m表示AP(即蓝牙发射器)的个数,l表示时刻,rsspml表示在位置P处在时刻l第二终端设备采集到第m个蓝牙发射器的第二信号强度值,RFpl集中的一行表示一条第二蓝牙信号强度向量,一列表示在位置P处第二终端设备采集到的同一个蓝牙发射器在不同时刻的各第二信号强度值。对上述RFpl集中的各第二信号强度进行预处理,滤除噪点数据,首先,计算上述每一列第二信号强度值的平均值μ和标准差σ,接着根据是上述公式μ-2.5σ≤rsspml≤μ+2.5σ,从每一列的各第二信号强度值中滤除掉不满足上述公式的第二信号强度值,例如rssp22不满足上述公式,则将rssp22所在的第二行的第二蓝牙信号强度向量从上述RFpl集中删除掉,用于保证了每条第二蓝牙信号强度向量的维数都为m。这样保证了存入定位数据库中的每一条第二蓝牙信号强度向量都为有效数据,进而保证了定位数据库的有效性。
可选地,本实施例第二终端设备还可以采用其他的信号滤噪方法对第二终端设备采集到的各第二信号强度进行滤噪,获得有效的第二蓝牙信号强度向量。本实施例对信号滤噪的具体方法不做限制。
本发明提供的室内定位方法,第二终端设备通过对定位数据库中的第二蓝牙信号强度向量进行归类,获得每条第二蓝牙信号强度向量所属的类和每个类的聚类中心,可选地,本实施例第二终端设备首先采用Canopy聚类算法对各第二蓝牙信号强度向量进行初始聚类,然后将Canopy聚类算法的输出作为K均值聚类算法的输入,采用K均值聚类算法对每条第二蓝牙信号强度向量进行二次聚类,实现了对每条第二蓝牙信号强度向量的准确归类,进而丰富了定位数据库的内容,使得后续基于该内容丰富的定位数据库进行的室内定位更加准确。同时,在本实施例中第二终端设备还对每条第二蓝牙信号强度向量中的第二信号强度进行预处理,滤除噪点数据,进而保证了存入定位数据库中的每条第二蓝牙信号强度向量都为有效数据,从而提高了定位数据库的有效性。
图2为本发明提供的室内定位方法实施例三的流程示意图,在上述实施例的基础上,本实施例涉及的是上述S102第一终端设备根据所述第一蓝牙信号强度向量和预设的定位数据库,确定所述第一终端设备接收所述第一蓝牙信号强度向量时的第一位置坐标的具体过程。如图2所示,上述S102具体可以包括:
S201、第一终端设备根据所述第一蓝牙信号强度向量和所述定位数据库,确定所述第一蓝牙信号强度向量所属的第一类。
具体地,第一终端设备分别计算第一蓝牙信号强度向量与定位数据库中每个聚类中心之间的欧式距离(其中欧式距离的计算过程为现有技术,在此不再赘述),获得多个欧式距离。接着,第一终端设备从上述多个欧式距离中选取一个最小的欧式距离,并获得该最小的欧式距离所对应的类,将该类确定为第一蓝牙信号强度向量所属的第一类。
S202、第一终端设备确定所述第一蓝牙信号强度向量与所述第一类中的多条第二蓝牙信号强度向量之间的相似度,并将与第一蓝牙信号强度向量相似度最大的第二蓝牙信号强度向量对应的位置坐标确定为第一位置坐标。
具体地,首先,第一终端设备将上述第一类中所包括的所有第二蓝牙信号强度向量都提取出来。接着,第一终端设备计算第一蓝牙信号强度向量与上述提取出来的各第二蓝牙信号强度向量之间的相似度。然后,第一终端设备从上述各相似度中获得一最大相似度,并获得该最大相似度所对应的第二蓝牙信号强度向量,再从定位数据库中获得该最大相似度所对应第二蓝牙信号强度向量所对应的位置坐标,将该位置坐标作为第一蓝牙信号强度向量的第一位置坐标。
可选地,本实施对计算第一蓝牙信号强度向量与第一类中各第二蓝牙信号强度向量之间相似度的计算方法不做限制,可以根据实际需要具体选择。
本发明提供的室内定位方法,第一终端设备首先计算第一蓝牙信号强度向量与定位数据库中每聚类中心之间的欧式距离,将最小欧式距离对应的类作为第一蓝牙信号强度向量所属的第一类,然后第一终端设备计算第一蓝牙信号强度向量与第一类中各第二蓝牙信号强度向量之间的相似度,将与第一蓝牙信号强度向量相似度最大的第二蓝牙信号强度向量所对应的位置坐标确定为第一位置坐标,进而获得了第一终端设备接收该第一蓝牙信号强度向量时的位置坐标,从而实现了在室内对第一终端设备的准确定位。
图3为本发明提供的室内定位方式实施例四的流程示意图,在上述实施例的基础上,可选地,上述S202中第一终端设备确定所述第一蓝牙信号强度向量与所述第一类中的多条第二蓝牙信号强度向量之间的相似度,并将与第一蓝牙信号强度向量相似度最大的第二蓝牙信号强度向量对应的位置坐标确定为第一位置坐标的过程还可以采用本实施例的方法获得。如图3所示,可选地,上述S202具体可以包括:
步骤A、第一终端设备根据所述第一蓝牙信号强度向量中的每个第一信号强度的顺序和预设的顺序阈值,确定满足所述顺序阈值的第一信号强度对应的第一AP的标识。
具体地,首先,第一终端设备对上述第一蓝牙信号强度向量中的每一个第一信号强度进行降序排序,其中第一信号强度值大的排在前面,第一信号强度值小的排在后面。接着从上述排序中从上往下,选取满足顺序阈值a(a为预设的任意大于0的正整数)个第一信号强度(即前a个第一信号强度),并获得该a个第一信号强度各自对应的第一AP的标识。其中,该a个第一信号强度的信号较强,第一终端设备可以较清晰地采集到这a个第一AP的信号强度。
步骤B、第一终端设备根据预设的AP个数n以及所述第一AP的个数a,从所述第一蓝牙信号强度向量中随机选择n-a个不满足所述顺序阈值的第一信号强度对应的第二AP的标识;所述n和a均为预设的大于0的正整数,所述a小于所述n,所述n小于当前室内所有AP的总数。
具体地,首先,第一终端设备根据实际情况从总的m个AP中确定需要选取的AP的总个数n(n为预设的任意大于0的正整数,且a<n<m),从n中减去第一AP的个数a,获得第二AP的个数n-a。接着,第一终端设备从上述第一蓝牙信号强度向量(按照上述例子,该第一蓝牙信号强度向量包括m个AP对应的第一信号强度)中除去上述a个第一AP的标识各自所对应的第一信号强度,剩余m-a个第一信号强度。然后,第一终端设备从上述m-a个第一信号强度中随机选取n-a个第一信号强度,并将该n-a个第一信号强度各自所对应的AP的标识作为第二AP的标识。需要说明的是,上述m为第一蓝牙信号强度向量的维数,m、n、a均为大于0的正整数,且a<n<m。即,该第二AP为m个AP中第一信号强度不属于前a个顺序的任一个AP,根据此种方式,确定第二AP的标识。为了进一步阐述第二AP的标识的获取过程,特此举例说明:
例如,对上述一条维数m=10的第一蓝牙信号强度向量进行降序排序,获得排序后的第一蓝牙信号强度向量为Rx=(rss1,rss2...rssi..rss10),假设选取的第一AP的个数a=3,第一终端设备预设的期望参与后续相似度计算的AP的总个数n=7,则第二AP的个数为n-a=4。第一终端设备首先从上述经过降序排序的第一蓝牙信号强度向量Rx中首先选取前3个第一信号强度rss1、rss2和rss3,将这三个第一信号强度对应的AP标识作为第一AP的标识,接着,第一终端设备从第一蓝牙信号强度向量中除上述3个第一信号强度之外的第一信号强度(rss4,rss5...rss10)中随机选取4个第一信号强度,并获得该4个第一信号强度对应的4个AP的标识,将该4个AP的标识作为第二AP的标识。
步骤C、第一终端设备根据所述第一AP的标识和所述第二AP的标识,从所述第一蓝牙信号强度向量中确定第三蓝牙信号强度向量,所述第三蓝牙信号强度向量包括:第一蓝牙信号强度向量中与所述第一AP对应的第一信号强度和与所述第二AP对应的第一信号强度。
步骤D、第一终端设备根据所述第一AP的标识和所述第二AP的标识、以及所述第一类中的多条第二蓝牙信号强度向量,确定多条第四蓝牙信号强度向量;所述第四蓝牙信号强度向量包括:所述第二蓝牙信号强度向量中与所述第一AP对应的第二信号强度和与所述第二AP对应的第二信号强度。
具体地,第一终端设备根据上述第一AP的标识和上述第二AP的标识,从第一蓝牙信号强度向量中选取各第一AP的标识和各第二AP的标识各自所对应的第一信号强度,使得该些第一信号强度构成一条n维的第三蓝牙信号强度向量(其中n为该第三蓝牙信号强度向量中所包括的第一信号强度的个数),由于n<m,使得该第三蓝牙信号强度向量的维数低于第一蓝牙信号强度向量的维数,进而使得根据该低维度的第三蓝牙信号强度向量进行后续相似度计算时,降低了相似度的计算复杂度,提高了计算相似度的速度,进而实现了快速的室内定位。
接着,第一终端设备获得上述第一类中所包括的所有第二蓝牙信号强度向量,并根据上述方法从任一条第二蓝牙信号强度向量中选取上述各第一AP的标识和各第二AP的标识各自所对应的第二信号强度,使得该些第二信号强度构成一个n维的第四蓝牙信号强度向量(其中n为该第四蓝牙信号强度向量中所包括的第二信号强度的个数)。然后,第一终端设备根据上述方法获得第一类中每一条第二蓝牙信号强度向量所对应的第四蓝牙信号强度向量,由于n<m,使得每条第四蓝牙信号强度向量的维数低于各自应的第二蓝牙信号强度向量的维数,进而使得下述步骤E和步骤F在根据该低维度的第四蓝牙信号强度向量进行相似度计算时,复杂度降低,提高了计算相似度的速度,从而实现了快速的室内定位。
步骤E、第一终端设备确定所述第三蓝牙信号强度向量与每条第四蓝牙信号强度向量的相似度,并根据预设的相似度顺序阈值获取k个满足所述相似度顺序阈值的第四蓝牙信号强度向量;所述k为预设的大于0的正整数。
可选地,本实施例第一终端设备可以根据相似度公式来计算上述第三蓝牙信号强度向量与每条第四蓝牙信号强度向量的相似度。其中,SIMi为第三蓝牙信号强度向量与第i条第四蓝牙信号强度向量的相似度,Rsx为第三蓝牙信号强度向量,Rsfi为第i条第四蓝牙信号强度向量。
之后,第一终端设备可以将上述方法计算获得的第三蓝牙信号强度向量与每条第四蓝牙信号强度向量的各相似度进行降序排序,从上述排序中获得前k个相似度,并获得该k个相似度中每个相似度所对应的第四蓝牙信号强度向量。
可选地,本实施例第一终端设备还可以根据现有的其他相似度计算方法来获得第三蓝牙信号强度向量与每条第四蓝牙信号强度向量的相似度。
步骤F、第一终端设备根据每个满足相似度顺序阈值的第四蓝牙信号强度向量对应的位置坐标,确定第二位置坐标。
具体地,第一终端设备从定位数据库中获得上述所确定的k个第四蓝牙信号强度向量各自所对应的位置坐标,获得k个位置坐标,并对上述k个位置坐标进行相应的计算处理,获得第二位置坐标。可选地,本实施例可以根据公式来计算获得第二位置坐标Px,其中,Pi为第i条第四蓝牙信号强度向量对应的位置坐标。即,第一终端设备将根据上述步骤F获得的k个第四蓝牙信号强度向量所对应的k个位置坐标、以及将根据上述步骤E获得的第三蓝牙信号强度向量与k条第四蓝牙信号强度向量的相似度,全部代入公式中,获得第二位置坐标。该第二位置坐标的计算公式将相似度作为权重因子,提高了与第三蓝牙信号强度向量相似度大的第四蓝牙信号强度向量所对应的位置坐标的权重,进而提高了计算第二位置坐标的准确性,使得根据该第二位置坐标获得的第一位置坐标更加准确,从而提高了室内定位的准确性。
可选的,本实施例第一终端设备可以直接将第二位置坐标作为第一位置坐标。可选的,还可以是执行下述步骤G和步骤H,来获得第一位置坐标。
步骤G、第一终端设备返回执行所述步骤B,获取新的第二AP的标识,并根据所述新的第二AP的标识重新执行所述步骤C至所述步骤F,直至得到I个第二位置坐标为止;所述I为预设的大于0的正整数。
步骤H、第一终端设备对所述I个第二位置坐标进行平均,得到所述第一位置坐标。
具体地,第一终端设备返回执行上述步骤B,再次从上述m-a个第一信号强度中随机选取n-a个第一信号强度,并将该n-a个第一信号强度各自对应的AP的标识作为新的第二AP的标识(该新的第二AP的标识可以与上述步骤D中确定的第二AP的标识全部不同,也可以部分不同)。第一终端设备继续执行上述步骤C至步骤F,直到满足预设的迭代次数I为止,这样第一终端设备可以获得I个第二位置坐标,其中I为预设的大于0的正整数。
接着,第一终端设备计算上述I个第二位置坐标的平均值,将该平均值作为上述第一位置坐标。即本实施例的方法,通过多次迭代,第一终端设备获得多个第二位置坐标,并将该多个第二位置坐标的平均值作为第一位置坐标,进而提高了计算第一位置坐标的准确性。
可选地,本实施例第一终端设备还可以通过计算上述I个第二位置坐标的标准差,将标准差最小的第二位置坐标作为第一位置坐标。可选地,本实施例第一终端设备还可以根据其他的计算方法对上述I个第二位置坐标进行计算处理,获得第一位置坐标。
本发明提供的室内定位方法,第一终端设备通过从第一蓝牙信号强度向量中获取第一信号强度较大的a个第一AP的标识和n-a个第二AP的标识所对应的第一强度信号,形成低维度的第三蓝牙信号强度向量,并从第一类中每条第二蓝牙信号强度向量中获取第一信号强度较大的a个第一AP的标识和n-a个第二AP的标识所对应的第二强度信号,并形成低维度的多条第四蓝牙信号强度向量,使得第一终端设备根据该低维度的第三蓝牙信号强度向量和低维度的第三蓝牙信号强度向量进行后续相似度计算时,降低了相似度的计算复杂度,提高了计算相似度的速度,从而实现了快速的室内定位。同时,本实施例通过迭代的方法获得多个第二位置坐标,使得根据该多个第二位置坐标确定的第一位置坐标更加准确,进而提高了室内定位的准确性。
图4为本发明提供的室内定位装置实施例一的结构示意图,本实施例的室内定位装置可以通过软件、硬件或者软硬件结合来实现。如图4所示,本实施例的室内定位装置100包括:获取模块10、确定模块20。
具体地,上述获取模块10,用于获取第一蓝牙信号强度向量,所述第一蓝牙信号强度向量包括第一终端设备在当前室内接收到的所有接入点AP的第一信号强度。
上述确定模块20,用于根据所述第一蓝牙信号强度向量和预设的定位数据库,确定所述第一终端设备接收所述第一蓝牙信号强度向量时的第一位置坐标。
其中,上述定位数据库用于表征不同位置坐标与不同的第二蓝牙信号强度向量之间的映射关系。
本发明提供的室内定位装置,可以用于执行上述方法实施例的技术方案,其实现原理和技术效果类似,此处不再赘述。
进一步地,本发明中的定位数据库,具体包括:每条第二蓝牙信号强度向量、每条第二蓝牙信号强度向量所属的类、每条第二蓝牙信号强度向量所属的类的聚类中心、以及每条第二蓝牙信号强度向量所对应的位置坐标之间的映射关系;其中,每条第二蓝牙信号强度向量所属的类包括多条不同的第二蓝牙信号强度向量,每条第二蓝牙信号强度向量包括第二终端设备在所述室内接收到的所有AP的第二信号强度。
可选地,上述每条第二蓝牙信号强度向量所属的类为第二终端设备根据Canopy聚类算法对所述第二终端设备在预设的位置坐标所接收到的所有第二蓝牙信号强度向量进行聚类,并根据所得到的Canopy类的个数、每个Canopy类的聚类中心以及所有第二蓝牙信号强度向量进行K均值聚类算法处理后得到的。
本发明提供的室内定位装置,可以用于执行上述方法实施例的技术方案,其实现原理和技术效果类似,此处不再赘述。
图5为本发明提供的室内定位装置实施例二的结构示意图,本实施例的室内定位装置可以通过软件来实现。如图5所示,在上述实施例的基础上,可选地,上述确定模块20具体可以包括:第一确定单元21和第二确定单元22。
具体地,上述第一确定单元21,用于根据所述第一蓝牙信号强度向量和所述定位数据库,确定所述第一蓝牙信号强度向量所属的第一类。
上述第二确定单元22,用于确定所述第一蓝牙信号强度向量与所述第一类中的多条第二蓝牙信号强度向量之间的相似度,将与第一蓝牙信号强度向量相似度最大的第二蓝牙信号强度向量对应的位置坐标确定为第一位置坐标。
本发明提供的室内定位装置,可以用于执行上述方法实施例的技术方案,其实现原理和技术效果类似,此处不再赘述。
图6为本发明提供的室内定位装置实施例三的结构示意图,本实施例的室内定位装置可以通过软件来实现。如图6所示,在上述实施例的基础上,可选地,上述第二确定单元22具体可以包括:第一确定子单元221、第二确定子单元222、循环子单元223和计算子单元224。
具体地,上述第一确定子单元221,用于根据所述第一蓝牙信号强度向量中的每个第一信号强度的顺序和预设的顺序阈值,确定满足所述顺序阈值的第一信号强度对应的第一AP的标识。
上述第二确定子单元222,用于根据预设的AP个数n以及所述第一AP的个数a,从所述第一蓝牙信号强度向量中随机选择n-a个不满足所述顺序阈值的第一信号强度对应的第二AP的标识,并根据所述第一AP的标识和所述第二AP的标识,从所述第一蓝牙信号强度向量中确定第三蓝牙信号强度向量,以及根据所述第一AP的标识和所述第二AP的标识、以及所述第一类中的多条第二蓝牙信号强度向量,确定多条第四蓝牙信号强度向量;同时,确定所述第三蓝牙信号强度向量与每条第四蓝牙信号强度向量的相似度,以及根据预设的相似度顺序阈值获取k个满足所述相似度顺序阈值的第四蓝牙信号强度向量,并根据每个满足相似度顺序阈值的第四蓝牙信号强度向量对应的位置坐标,确定第二位置坐标;其中所述n和a均为预设的大于0的正整数,所述a小于所述n,所述n小于当前室内所有AP的总数,所述第三蓝牙信号强度向量包括:第一蓝牙信号强度向量中与所述第一AP对应的第一信号强度和与所述第二AP对应的第一信号强度,所述第四蓝牙信号强度向量包括:所述第二蓝牙信号强度向量中与所述第一AP对应的第二信号强度和与所述第二AP对应的第二信号强度,所述k为预设的大于0的正整数。
上述循环子单元223,用于指示上述第二确定子单元,获取新的第二AP的标识,并根据所述新的第二AP的标识确定新的第二位置坐标,直至得到I个第二位置坐标为止;所述I为预设的大于0的正整数。
上述计算子单元224,用于对所述I个第二位置坐标进行平均,得到所述第一位置坐标。
可选地,上述第二确定子单元222,具体用于根据公式确定所述第三蓝牙信号强度向量与每条第四蓝牙信号强度向量的相似度,并根据公式确定所述第二位置坐标Px;其中,所述SIMi为所述第三蓝牙信号强度向量与第i条第四蓝牙信号强度向量的相似度,所述Rsx为第三蓝牙信号强度向量,所述Rsfi为第i条第四蓝牙信号强度向量,所述Pi为第i条四蓝牙信号强度向量对应的位置坐标。
本发明提供的室内定位装置,可以用于执行上述方法实施例的技术方案,其实现原理和技术效果类似,此处不再赘述。
最后应说明的是:以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。
Claims (10)
1.一种室内定位方法,其特征在于,包括:
第一终端设备获取第一蓝牙信号强度向量,所述第一蓝牙信号强度向量包括第一终端设备在当前室内接收到的所有接入点AP的第一信号强度;
所述第一终端设备根据所述第一蓝牙信号强度向量和预设的定位数据库,确定所述第一终端设备接收所述第一蓝牙信号强度向量时的第一位置坐标;
其中,所述定位数据库用于表征不同位置坐标与不同的第二蓝牙信号强度向量之间的映射关系。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述定位数据库,具体包括:
每条第二蓝牙信号强度向量、每条第二蓝牙信号强度向量所属的类、每条第二蓝牙信号强度向量所属的类的聚类中心、以及每条第二蓝牙信号强度向量所对应的位置坐标之间的映射关系;其中,每条第二蓝牙信号强度向量所属的类包括多条不同的第二蓝牙信号强度向量,每条第二蓝牙信号强度向量包括第二终端设备在所述室内接收到的所有AP的第二信号强度。
3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述每条第二蓝牙信号强度向量所属的类为第二终端设备根据Canopy聚类算法对所述第二终端设备在预设的位置坐标所接收到的所有第二蓝牙信号强度向量进行聚类,并根据所得到的Canopy类的个数、每个Canopy类的聚类中心以及所有第二蓝牙信号强度向量进行K均值聚类算法处理后得到的。
4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,所述第一终端设备根据所述第一蓝牙信号强度向量和预设的定位数据库,确定所述第一终端设备接收所述第一蓝牙信号强度向量时的第一位置坐标,具体包括:
所述第一终端设备根据所述第一蓝牙信号强度向量和所述定位数据库,确定所述第一蓝牙信号强度向量所属的第一类;
所述第一终端设备确定所述第一蓝牙信号强度向量与所述第一类中的多条第二蓝牙信号强度向量之间的相似度,并将与第一蓝牙信号强度向量相似度最大的第二蓝牙信号强度向量对应的位置坐标确定为第一位置坐标。
5.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,所述第一终端设备确定所述第一蓝牙信号强度向量与所述第一类中的多条第二蓝牙信号强度向量之间的相似度,并将与第一蓝牙信号强度向量相似度最大的第二蓝牙信号强度向量对应的位置坐标确定为第一位置坐标,具体包括:
步骤A:所述第一终端设备根据所述第一蓝牙信号强度向量中的每个第一信号强度的顺序和预设的顺序阈值,确定满足所述顺序阈值的第一信号强度对应的第一AP的标识;
步骤B:所述第一终端设备根据预设的AP个数n以及所述第一AP的个数a,从所述第一蓝牙信号强度向量中随机选择n-a个不满足所述顺序阈值的第一信号强度对应的第二AP的标识;所述n和a均为预设的大于0的正整数,所述a小于所述n,所述n小于当前室内所有AP的总数;
步骤C:所述第一终端设备根据所述第一AP的标识和所述第二AP的标识,从所述第一蓝牙信号强度向量中确定第三蓝牙信号强度向量,所述第三蓝牙信号强度向量包括:第一蓝牙信号强度向量中与所述第一AP对应的第一信号强度和与所述第二AP对应的第一信号强度;
步骤D:所述第一终端设备根据所述第一AP的标识和所述第二AP的标识、以及所述第一类中的多条第二蓝牙信号强度向量,确定多条第四蓝牙信号强度向量;所述第四蓝牙信号强度向量包括:所述第二蓝牙信号强度向量中与所述第一AP对应的第二信号强度和与所述第二AP对应的第二信号强度;
步骤E:所述第一终端设备确定所述第三蓝牙信号强度向量与每条第四蓝牙信号强度向量的相似度,并根据预设的相似度顺序阈值获取k个满足所述相似度顺序阈值的第四蓝牙信号强度向量;所述k为预设的大于0的正整数;
步骤F:所述第一终端设备根据每个满足相似度顺序阈值的第四蓝牙信号强度向量对应的位置坐标,确定第二位置坐标;
步骤G:所述第一终端设备返回执行所述步骤B,获取新的第二AP的标识,并根据所述新的第二AP的标识重新执行所述步骤C至所述步骤F,直至得到I个第二位置坐标为止;所述I为预设的大于0的正整数;
步骤H:所述第一终端设备对所述I个第二位置坐标进行平均,得到所述第一位置坐标。
6.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,所述第一终端设备确定所述第三蓝牙信号强度向量与每条第四蓝牙信号强度向量的相似度,具体包括:
所述第一终端设备根据公式确定所述第三蓝牙信号强度向量与每条第四蓝牙信号强度向量的相似度,其中,所述SIMi为所述第三蓝牙信号强度向量与第i条第四蓝牙信号强度向量的相似度,所述Rsx为所述第三蓝牙信号强度向量,所述Rsfi为第i条第四蓝牙信号强度向量。
7.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,所述第一终端设备根据每个满足相似度顺序阈值的第四蓝牙信号强度向量对应的位置坐标,确定第二位置坐标,具体包括:
所述第一终端设备根据公式确定所述第二位置坐标Px;其中,所述Pi为第i条四蓝牙信号强度向量对应的位置坐标。
8.一种室内定位装置,其特征在于,包括:
获取模块,用于获取第一蓝牙信号强度向量,所述第一蓝牙信号强度向量包括第一终端设备在当前室内接收到的所有接入点AP的第一信号强度;
确定模块,用于根据所述第一蓝牙信号强度向量和预设的定位数据库,确定所述第一终端设备接收所述第一蓝牙信号强度向量时的第一位置坐标;
其中,所述定位数据库用于表征不同位置坐标与不同的第二蓝牙信号强度向量之间的映射关系。
9.根据权利要求8所述的装置,其特征在于,所述定位数据库,具体包括:
每条第二蓝牙信号强度向量、每条第二蓝牙信号强度向量所属的类、每条第二蓝牙信号强度向量所属的类的聚类中心、以及每条第二蓝牙信号强度向量所对应的位置坐标之间的映射关系;其中,每条第二蓝牙信号强度向量所属的类包括多条不同的第二蓝牙信号强度向量,每条第二蓝牙信号强度向量包括第二终端设备在所述室内接收到的所有AP的第二信号强度。
10.根据权利要求9所述的装置,其特征在于,所述每条第二蓝牙信号强度向量所属的类为第二终端设备根据Canopy聚类算法对所述第二终端设备在预设的位置坐标所接收到的所有第二蓝牙信号强度向量进行聚类,并根据所得到的Canopy类的个数、每个Canopy类的聚类中心以及所有第二蓝牙信号强度向量进行K均值聚类算法处理后得到的。
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