CN106488555A - 一种室内定位方法及装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种室内定位方法及装置，其中，室内定位方法包括：根据无线控制器的日志得到终端在室内的主无线切入点；根据主无线切入点得到终端的初步位置信息；根据无线网络上报的绩效指标数据，得到终端在采样周期内上报的无线定位参数信息，并利用标准终端进行无线定位测试时获得的指纹参数信息对无线定位参数信息进行修正；根据初步位置信息、修正后的无线定位参数信息和指纹参数信息得到终端的具体位置信息。本方案通过无线控制器的日志、无线网络上报的绩效指标数据和指纹参数信息得到终端在室内的具体位置信息，完成定位，无需用户安装软件或APP，定位数据还可供业主单位使用，误差小，精度高，不需类似实验室环境，便捷。

Description

一种室内定位方法及装置
技术领域
本发明涉及无线技术领域，特别是指一种室内定位方法及装置。
背景技术
现有的室内无线定位技术主要包括：WLAN、ZigBee、蓝牙和超宽带等。而依托WLAN技术的室内无线定位则最为流行。
目前的WLAN室内定位技术，主要解决方案是：在终端上加载一个软件，这个软件中要有室内地图，并划分成一个个栅格，然后由人进行遍历的无线测试，掌握每个栅格的各AP场强分布，形成一个基准场强分布(这个被称为指纹)。
正式运营时，由这个软件采集各AP场强分布，然后借助神经网络、RSS、聚类等一系列算法，找到差距最小的栅格，从而完成定位。
但是，这种方案存在如下缺陷：
第一、实用中，需要用户安装软件或APP，不便捷；而且，定位数据只存在用户终端上，业主单位无法利用；
第二、终端误差大：形成“指纹”时，一般使用测试终端，而实用时，用户都用普通终端，这两类终端的接收能力存在差距，同时，用户之间的终端均不相同，这个误差很难弥补；
第三、这类方案往往需要类似实验室环境，要求AP均匀或每个栅格内必须由多个AP信号或布放均匀的采集设备等等，现实环境，AP通常是合路在蜂窝网络的室内分布系统中，这些要求都无法满足；
第四、这类方案，对运营商不利：用户用运营商的信号强度进行定位，业主单位也可提供一项相应的服务，而运营商成了真正的管道。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种室内定位方法及装置，解决现有技术中室内定位不便捷、误差大的问题。
为了解决上述技术问题，本发明实施例提供一种室内定位方法，包括：
根据无线控制器的日志得到终端在室内的主无线切入点；
根据所述主无线切入点得到所述终端的初步位置信息；
根据无线网络上报的绩效指标数据，得到所述终端在采样周期内上报的无线定位参数信息，并利用标准终端进行无线定位测试时获得的指纹参数信息对所述无线定位参数信息进行修正；
根据所述初步位置信息、修正后的所述无线定位参数信息和所述指纹参数信息得到所述终端的具体位置信息。
可选地，所述根据无线网络上报的绩效指标数据得到所述终端在采样周期内上报的无线定位参数信息的步骤包括：
根据无线网络上报的绩效指标数据得到所述终端上报的主无线切入点的多个第一信号强度值和与所述第一信号强度值对应的信噪比值、多个邻居无线切入点各自的一第二信号强度值和与所述第二信号强度值对应的信噪比值以及所述采用周期内终端上次切换无线切入点的场强值。
可选地，所述利用标准终端进行无线定位测试时获得的指纹参数信息对所述无线定位参数信息进行修正的步骤包括：
根据所述多个邻居无线切入点各自的一第二信号强度值和所述指纹参数信息中与所述第二信号强度值对应的邻居信号强度理论值得到网络误差校准值；
根据所述场强值和所述指纹参数信息中与所述场强值对应的切换场强理论值得到终端误差校准值；
根据所述主无线切入点的多个第一信号强度值、网络误差校准值和终端误差校准值得到对应的所述主无线切入点的多个信号强度修正值；
根据所述主无线切入点的多个信号强度修正值以及多个第一信号强度值和与所述第一信号强度值对应的信噪比值得到对应的所述主无线切入点的多个信噪比修正值。
可选地，所述根据所述多个邻居无线切入点各自的一第二信号强度值和所述指纹参数信息中与所述第二信号强度值对应的邻居信号强度理论值得到网络误差校准值的步骤，采用如下的计算公式：
RSSIa1-网络校正＝AVG(RSSIAP1-Ap2-RSSI指纹-AP1-AP2；…；RSSIAP1-Apn-RSSI指纹-AP1-APn)
其中，RSSIa1-网络校正为所述网络误差校准值，RSSIAP1-Ap2为所述终端接收到的邻居切入点AP2的所述第二信号强度，RSSIAP1-Apn为所述终端接收到的邻居切入点APn的第二信号强度值，RSSI指纹-AP1-AP2为所述指纹参数信息中标准终端接收到的、与所述第二信号强度值对应的、邻居切入点AP2的邻居信号强度理论值，RSSI指纹-AP1-APn为所述指纹参数信息中标准终端接收到的、与所述第二信号强度值对应的、邻居切入点APn的邻居信号强度理论值。
可选地，所述根据所述场强值和所述指纹参数信息中与所述场强值对应的切换场强理论值得到终端误差校准值的步骤，采用如下的计算公式：
RSSIa1-终端校正＝RSSI切换-RSSI切换-指纹
其中，RSSIa1-终端校正为所述终端误差校准值，RSSI切换为所述场强值，RSSI切换-指纹为所述指纹参数信息中与所述场强值对应的切换场强理论值。
可选地，所述根据所述主无线切入点的多个第一信号强度值、网络误差校准值和终端误差校准值得到对应的所述主无线切入点的多个信号强度修正值的步骤，采用如下的计算公式：
RSSIa1-i-修正＝RSSIa1-i-RSSIa1-终端校正-RSSIa1-网络校正
其中，RSSIa1-i-修正为所述信号强度修正值，RSSIa1-i为所述第一信号强度值，RSSIa1-终端校正为所述终端误差校准值，RSSIa1-网络校正为所述网络误差校准值。
可选地，所述根据所述主无线切入点的多个信号强度修正值以及多个第一信号强度值和与所述第一信号强度值对应的信噪比值得到对应的所述主无线切入点的多个信噪比修正值的步骤包括：
根据所述主无线切入点的多个信号强度修正值、多个第一信号强度值和与所述第一信号强度值对应的信噪比值，以及，所述多个邻居无线切入点各自的一第二信号强度值和与所述第二信号强度值对应的信噪比值，以及，所述邻居信号强度理论值和邻居信噪比理论值得到对应的所述主无线切入点的多个信噪比修正值。
可选地，所述根据所述主无线切入点的多个信号强度修正值、多个第一信号强度值和与所述第一信号强度值对应的信噪比值，以及，所述多个邻居无线切入点各自的一第二信号强度值和与所述第二信号强度值对应的信噪比值，以及，所述邻居信号强度理论值和邻居信噪比理论值得到对应的所述主无线切入点的多个信噪比修正值的步骤，采用如下的计算公式：
其中，SNRa1-i-修正为所述信噪比修正值，RSSIa1-i-修正为所述信号强度修正值，RSSIa1-i为所述第一信号强度值，SNRa1-i为所述与所述第一信号强度值对应的信噪比值，RSSIAP1-AP2为所述终端接收到的邻居切入点AP2的所述第二信号强度，RSSIAP1-APn为所述终端接收到的邻居切入点APn的所述第二信号强度值，SNRAP1-AP2为与所述第二信号强度值对应的邻居切入点AP2的信噪比值，SNRAP1-APn为与所述第二信号强度值对应的邻居切入点APn的信噪比值，RSSI指纹-AP1-AP2为所述指纹参数信息中标准终端接收到的、与所述第二信号强度值对应的、邻居切入点AP2的邻居信号强度理论值，RSSI指纹-AP1-APn为所述指纹参数信息中标准终端接收到的、与所述第二信号强度值对应的、邻居切入点APn的邻居信号强度理论值，SNR指纹-AP1-AP2为所述指纹参数信息中与所述第二信号强度值对应的邻居切入点AP2的邻居信噪比理论值，SNR指纹-AP1-APn为所述指纹参数信息中与所述第二信号强度值对应的邻居切入点APn的邻居信噪比理论值。
可选地，所述根据所述初步位置信息、修正后的所述无线定位参数信息和所述指纹参数信息得到所述终端的具体位置信息的步骤包括：
根据所述初步位置信息以及修正后的所述无线定位参数信息得到所述终端的具体栅格信息；
根据所述具体栅格信息以及所述指纹参数信息得到所述终端的具体位置信息。
可选地，所述根据所述初步位置信息以及修正后的所述无线定位参数信息得到所述终端的具体栅格信息的步骤包括：
根据所述主无线切入点的多个信号强度修正值和对应的信噪比修正值确定所述终端位于的所述主无线切入点的初步栅格信息；
根据所述初步位置信息和初步栅格信息得到所述终端的具体栅格信息。
可选地，所述根据所述主无线切入点的多个信号强度修正值和对应的信噪比修正值确定所述终端位于的所述主无线切入点的初步栅格信息的步骤包括：
计算所述主无线切入点的多个信号强度修正值和对应的信噪比修正值，与所述指纹参数信息中所述主无线切入点的各个栅格的多个信号强度理论值和对应的信噪比理论值之间的余弦差距值；
根据数值最小的所述余弦差距值确定所述终端位于的所述主无线切入点的初步栅格信息。
可选地，所述计算所述主无线切入点的多个信号强度修正值和对应的信噪比修正值，与所述指纹参数信息中所述主无线切入点的各个栅格的多个信号强度理论值和对应的信噪比理论值之间的余弦差距值的步骤，采用如下的计算公式：
其中，D为所述余弦差距值，RSSI指纹j为所述指纹参数信息中所述主无线切入点的各个栅格的信号强度理论值，SNR指纹j为所述指纹参数信息中所述主无线切入点的各个栅格的信噪比理论值，RSSIa1-i-修正为所述主无线切入点的信号强度修正值，SNRa1-i-修正为所述主无线切入点的信噪比修正值。
可选地，在所述根据无线控制器的日志得到终端在室内的主无线切入点之前，所述室内定位方法还包括：
获取所述标准终端进行无线定位测试时获得的指纹参数信息。
可选地，在所述获取所述标准终端进行无线定位测试时获得的指纹参数信息之前，所述室内定位方法还包括：
收集所述无线控制器的日志和无线网络上报的绩效指标数据。
可选地，在所述获取所述标准终端进行无线定位测试时获得的指纹参数信息之后，所述室内定位方法还包括：
将所述指纹参数信息按照矩阵的形式进行排列存储。
本发明还提供了一种室内定位装置，包括：
第一处理模块，用于根据无线控制器的日志得到终端在室内的主无线切入点；
第二处理模块，用于根据所述主无线切入点得到所述终端的初步位置信息；
第三处理模块，用于根据无线网络上报的绩效指标数据，得到所述终端在采样周期内上报的无线定位参数信息，并利用标准终端进行无线定位测试时获得的指纹参数信息对所述无线定位参数信息进行修正；
第四处理模块，用于根据所述初步位置信息、修正后的所述无线定位参数信息和所述指纹参数信息得到所述终端的具体位置信息。
本发明的上述技术方案的有益效果如下：
上述方案中，所述室内定位方法通过无线控制器的日志、无线网络上报的绩效指标数据和利用标准终端进行无线定位测试时获得的指纹参数信息得到终端在室内的具体位置信息，完成定位，无需用户安装软件或APP，定位数据还可供业主单位使用，误差小，精度高，不需类似实验室环境，便捷。
附图说明
图1为本发明实施例一中的室内定位方法流程示意图；
图2为本发明实施例二中的室内定位装置结构示意图；
图3为本发明实施例三中的室内定位方法硬件准备阶段流程示意图；
图4为本发明实施例三中的栅格布局示意图；
图5为本发明实施例三中的室内定位方法指纹测试阶段流程示意图；
图6为本发明实施例三中的室内定位方法实现定位阶段流程示意图。
具体实施方式
为使本发明要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。
本发明针对现有的技术中室内定位不便捷、误差大的问题，提供了对应的解决措施，具体如下：
实施例一
参见图1，本发明实施例一中的室内定位方法包括：
步骤11：根据无线控制器的日志得到终端在室内的主无线切入点；
步骤12：根据所述主无线切入点得到所述终端的初步位置信息；
步骤13：根据无线网络上报的绩效指标数据，得到所述终端在采样周期内上报的无线定位参数信息，并利用标准终端进行无线定位测试时获得的指纹参数信息对所述无线定位参数信息进行修正；
步骤14：根据所述初步位置信息、修正后的所述无线定位参数信息和所述指纹参数信息得到所述终端的具体位置信息。
其中，初步位置信息可为终端所处楼层，则具体位置信息为终端所处栅格对应的具体地理位置信息。
本发明实施例一提供的所述室内定位方法通过无线控制器的日志、无线网络上报的绩效指标数据和利用标准终端进行无线定位测试时获得的指纹参数信息得到终端在室内的具体位置信息，完成定位，无需用户安装软件或APP，定位数据还可供业主单位使用，误差小，精度高，不需类似实验室环境，便捷。
具体的，所述根据无线网络上报的绩效指标数据得到所述终端在采样周期内上报的无线定位参数信息的步骤包括：根据无线网络上报的绩效指标数据得到所述终端上报的主无线切入点的多个第一信号强度值和与所述第一信号强度值对应的信噪比值、多个邻居无线切入点各自的一第二信号强度值和与所述第二信号强度值对应的信噪比值以及所述采用周期内终端上次切换无线切入点的场强值。
进一步的，所述利用标准终端进行无线定位测试时获得的指纹参数信息对所述无线定位参数信息进行修正的步骤包括：根据所述多个邻居无线切入点各自的一第二信号强度值和所述指纹参数信息中与所述第二信号强度值对应的邻居信号强度理论值得到网络误差校准值；根据所述场强值和所述指纹参数信息中与所述场强值对应的切换场强理论值得到终端误差校准值；
根据所述主无线切入点的多个第一信号强度值、网络误差校准值和终端误差校准值得到对应的所述主无线切入点的多个信号强度修正值；根据所述主无线切入点的多个信号强度修正值以及多个第一信号强度值和与所述第一信号强度值对应的信噪比值得到对应的所述主无线切入点的多个信噪比修正值。
其中，所述根据所述多个邻居无线切入点各自的一第二信号强度值和所述指纹参数信息中与所述第二信号强度值对应的邻居信号强度理论值得到网络误差校准值的步骤，采用如下的计算公式：
RSSIa1-网络校正＝AVG(RSSIAP1-Ap2-RSSI指纹-AP1-AP2；…；RSSIAP1-Apn-RSSI指纹-AP1-APn)
其中，RSSIa1-网络校正为所述网络误差校准值，RSSIAP1-Ap2为所述终端接收到的邻居切入点AP2的所述第二信号强度，RSSIAP1-Apn为所述终端接收到的邻居切入点APn的第二信号强度值，RSSI指纹-AP1-AP2为所述指纹参数信息中标准终端接收到的、与所述第二信号强度值对应的、邻居切入点AP2的邻居信号强度理论值，RSSI指纹-AP1-APn为所述指纹参数信息中标准终端接收到的、与所述第二信号强度值对应的、邻居切入点APn的邻居信号强度理论值。
可选地，所述根据所述场强值和所述指纹参数信息中与所述场强值对应的切换场强理论值得到终端误差校准值的步骤，采用如下的计算公式：
RSSIa1-终端校正＝RSSI切换-RSSI切换-指纹
其中，RSSIa1-终端校正为所述终端误差校准值，RSSI切换为所述场强值，RSSI切换-指纹为所述指纹参数信息中与所述场强值对应的切换场强理论值。
详细的，所述根据所述主无线切入点的多个第一信号强度值、网络误差校准值和终端误差校准值得到对应的所述主无线切入点的多个信号强度修正值的步骤，采用如下的计算公式：
RSSIa1-i-修正＝RSSIa1-i-RSSIa1-终端校正-RSSIa1-网络校正
其中，RSSIa1-i-修正为所述信号强度修正值，RSSIa1-i为所述第一信号强度值，RSSIa1-终端校正为所述终端误差校准值，RSSIa1-网络校正为所述网络误差校准值。
具体的，所述根据所述主无线切入点的多个信号强度修正值以及多个第一信号强度值和与所述第一信号强度值对应的信噪比值得到对应的所述主无线切入点的多个信噪比修正值的步骤包括：
根据所述主无线切入点的多个信号强度修正值、多个第一信号强度值和与所述第一信号强度值对应的信噪比值，以及，所述多个邻居无线切入点各自的一第二信号强度值和与所述第二信号强度值对应的信噪比值，以及，所述邻居信号强度理论值和邻居信噪比理论值得到对应的所述主无线切入点的多个信噪比修正值。
进一步的，所述根据所述主无线切入点的多个信号强度修正值、多个第一信号强度值和与所述第一信号强度值对应的信噪比值，以及，所述多个邻居无线切入点各自的一第二信号强度值和与所述第二信号强度值对应的信噪比值，以及，所述邻居信号强度理论值和邻居信噪比理论值得到对应的所述主无线切入点的多个信噪比修正值的步骤，采用如下的计算公式：
其中，SNRa1-i-修正为所述信噪比修正值，RSSIa1-i-修正为所述信号强度修正值，RSSIa1-i为所述第一信号强度值，SNRa1-i为所述与所述第一信号强度值对应的信噪比值，RSSIAP1-AP2为所述终端接收到的邻居切入点AP2的所述第二信号强度，RSSIAP1-APn为所述终端接收到的邻居切入点APn的所述第二信号强度值，SNRAP1-AP2为与所述第二信号强度值对应的邻居切入点AP2的信噪比值，SNRAP1-APn为与所述第二信号强度值对应的邻居切入点APn的信噪比值，RSSI指纹-AP1-AP2为所述指纹参数信息中标准终端接收到的、与所述第二信号强度值对应的、邻居切入点AP2的邻居信号强度理论值，RSSI指纹-AP1-APn为所述指纹参数信息中标准终端接收到的、与所述第二信号强度值对应的、邻居切入点APn的邻居信号强度理论值，SNR指纹-AP1-AP2为所述指纹参数信息中与所述第二信号强度值对应的邻居切入点AP2的邻居信噪比理论值，SNR指纹-AP1-APn为所述指纹参数信息中与所述第二信号强度值对应的邻居切入点APn的邻居信噪比理论值。
具体的，所述根据所述初步位置信息、修正后的所述无线定位参数信息和所述指纹参数信息得到所述终端的具体位置信息的步骤包括：根据所述初步位置信息以及修正后的所述无线定位参数信息得到所述终端的具体栅格信息；根据所述具体栅格信息以及所述指纹参数信息得到所述终端的具体位置信息。
更具体的，所述根据所述初步位置信息以及修正后的所述无线定位参数信息得到所述终端的具体栅格信息的步骤包括：根据所述主无线切入点的多个信号强度修正值和对应的信噪比修正值确定所述终端位于的所述主无线切入点的初步栅格信息；根据所述初步位置信息和初步栅格信息得到所述终端的具体栅格信息。
其中，所述根据所述主无线切入点的多个信号强度修正值和对应的信噪比修正值确定所述终端位于的所述主无线切入点的初步栅格信息的步骤包括：计算所述主无线切入点的多个信号强度修正值和对应的信噪比修正值，与所述指纹参数信息中所述主无线切入点的各个栅格的多个信号强度理论值和对应的信噪比理论值之间的余弦差距值；根据数值最小的所述余弦差距值确定所述终端位于的所述主无线切入点的初步栅格信息。
可选地，所述计算所述主无线切入点的多个信号强度修正值和对应的信噪比修正值，与所述指纹参数信息中所述主无线切入点的各个栅格的多个信号强度理论值和对应的信噪比理论值之间的余弦差距值的步骤，采用如下的计算公式：
其中，D为所述余弦差距值，RSSI指纹j为所述指纹参数信息中所述主无线切入点的各个栅格的信号强度理论值，SNR指纹j为所述指纹参数信息中所述主无线切入点的各个栅格的信噪比理论值，RSSIa1-i-修正为所述主无线切入点的信号强度修正值，SNRa1-i-修正为所述主无线切入点的信噪比修正值。
进一步的，在所述根据无线控制器的日志得到终端在室内的主无线切入点之前，所述室内定位方法还包括：获取所述标准终端进行无线定位测试时获得的指纹参数信息。
更进一步的，在所述获取所述标准终端进行无线定位测试时获得的指纹参数信息之前，所述室内定位方法还包括：收集所述无线控制器的日志和无线网络上报的绩效指标数据。
为了数据使用的便利性，在所述获取所述标准终端进行无线定位测试时获得的指纹参数信息之后，所述室内定位方法还包括：将所述指纹参数信息按照矩阵的形式进行排列存储。
实施例二
参见图2，本发明实施例二中的室内定位装置包括：
第一处理模块21，用于根据无线控制器的日志得到终端在室内的主无线切入点；
第二处理模块22，用于根据所述主无线切入点得到所述终端的初步位置信息；
第三处理模块23，用于根据无线网络上报的绩效指标数据，得到所述终端在采样周期内上报的无线定位参数信息，并利用标准终端进行无线定位测试时获得的指纹参数信息对所述无线定位参数信息进行修正；
第四处理模块24，用于根据所述初步位置信息、修正后的所述无线定位参数信息和所述指纹参数信息得到所述终端的具体位置信息。
其中，初步位置信息可为终端所处楼层，则具体位置信息为终端所处栅格对应的具体地理位置信息；室内定位装置可以扩展为DPI设备。
本发明实施例二提供的所述室内定位装置通过无线控制器的日志、无线网络上报的绩效指标数据和利用标准终端进行无线定位测试时获得的指纹参数信息得到终端在室内的具体位置信息，完成定位，无需用户安装软件或APP，定位数据还可供业主单位使用，误差小，精度高，不需类似实验室环境，便捷。
具体的，所述第一处理模块包括：第一处理子模块，用于根据无线网络上报的绩效指标数据得到所述终端上报的主无线切入点的多个第一信号强度值和与所述第一信号强度值对应的信噪比值、多个邻居无线切入点各自的一第二信号强度值和与所述第二信号强度值对应的信噪比值以及所述采用周期内终端上次切换无线切入点的场强值。
进一步的，所述第三处理模块包括：第一计算子模块，用于根据所述多个邻居无线切入点各自的一第二信号强度值和所述指纹参数信息中与所述第二信号强度值对应的邻居信号强度理论值得到网络误差校准值；第二计算子模块，用于根据所述场强值和所述指纹参数信息中与所述场强值对应的切换场强理论值得到终端误差校准值；
第三计算子模块，用于根据所述主无线切入点的多个第一信号强度值、网络误差校准值和终端误差校准值得到对应的所述主无线切入点的多个信号强度修正值；第四计算子模块，用于根据所述主无线切入点的多个信号强度修正值以及多个第一信号强度值和与所述第一信号强度值对应的信噪比值得到对应的所述主无线切入点的多个信噪比修正值。
其中，所述第一计算子模块采用如下的计算公式：
RSSIa1-网络校正＝AVG(RSSIAP1-Ap2-RSSI指纹-AP1-AP2；…；RSSIAP1-Apn-RSSI指纹-AP1-APn )
其中，RSSIa1-网络校正为所述网络误差校准值，RSSIAP1-Ap2为所述终端接收到的邻居切入点AP2的所述第二信号强度，RSSIAP1-Apn为所述终端接收到的邻居切入点APn的第二信号强度值，RSSI指纹-AP1-AP2为所述指纹参数信息中标准终端接收到的、与所述第二信号强度值对应的、邻居切入点AP2的邻居信号强度理论值，RSSI指纹-AP1-APn为所述指纹参数信息中标准终端接收到的、与所述第二信号强度值对应的、邻居切入点APn的邻居信号强度理论值。
可选地，所述第二计算子模块采用如下的计算公式：
RSSIa1-终端校正＝RSSI切换-RSSI切换-指纹
其中，RSSIa1-终端校正为所述终端误差校准值，RSSI切换为所述场强值，RSSI切换-指纹为所述指纹参数信息中与所述场强值对应的切换场强理论值。
详细的，所述第三计算模块采用如下的计算公式：
RSSIa1-i-修正＝RSSIa1-i-RSSIa1-终端校正-RSSIa1-网络校正
其中，RSSIa1-i-修正为所述信号强度修正值，RSSIa1-i为所述第一信号强度值，RSSIa1-终端校正为所述终端误差校准值，RSSIa1-网络校正为所述网络误差校准值。
具体的，所述第四计算子模块包括：第五计算子模块，用于根据所述主无线切入点的多个信号强度修正值、多个第一信号强度值和与所述第一信号强度值对应的信噪比值，以及，所述多个邻居无线切入点各自的一第二信号强度值和与所述第二信号强度值对应的信噪比值，以及，所述邻居信号强度理论值和邻居信噪比理论值得到对应的所述主无线切入点的多个信噪比修正值。
进一步的，所述第五计算子模块采用如下的计算公式：
其中，SNRa1-i-修正为所述信噪比修正值，RSSIa1-i-修正为所述信号强度修正值，RSSIa1-i为所述第一信号强度值，SNRa1-i为所述与所述第一信号强度值对应的信噪比值，RSSIAP1-AP2为所述终端接收到的邻居切入点AP2的所述第二信号强度，RSSIAP1-APn为所述终端接收到的邻居切入点APn的所述第二信号强度值，SNRAP1-AP2为与所述第二信号强度值对应的邻居切入点AP2的信噪比值，SNRAP1-APn为与所述第二信号强度值对应的邻居切入点APn的信噪比值，RSSI指纹-AP1-AP2为所述指纹参数信息中标准终端接收到的、与所述第二信号强度值对应的、邻居切入点AP2的邻居信号强度理论值，RSSI指纹-AP1-APn为所述指纹参数信息中标准终端接收到的、与所述第二信号强度值对应的、邻居切入点APn的邻居信号强度理论值，SNR指纹-AP1-AP2为所述指纹参数信息中与所述第二信号强度值对应的邻居切入点AP2的邻居信噪比理论值，SNR指纹-AP1-APn为所述指纹参数信息中与所述第二信号强度值对应的邻居切入点APn的邻居信噪比理论值。
具体的，所述第四处理模块包括：第二处理子模块，用于根据所述初步位置信息以及修正后的所述无线定位参数信息得到所述终端的具体栅格信息；第三处理子模块，用于根据所述具体栅格信息以及所述指纹参数信息得到所述终端的具体位置信息。
更具体的，所述第二处理子模块包括：第四处理子模块，用于根据所述主无线切入点的多个信号强度修正值和对应的信噪比修正值确定所述终端位于的所述主无线切入点的初步栅格信息；第五处理子模块，用于根据所述初步位置信息和初步栅格信息得到所述终端的具体栅格信息。
其中，所述第四处理子模块包括：第六计算子模块，用于计算所述主无线切入点的多个信号强度修正值和对应的信噪比修正值，与所述指纹参数信息中所述主无线切入点的各个栅格的多个信号强度理论值和对应的信噪比理论值之间的余弦差距值；确定子模块，用于根据数值最小的所述余弦差距值确定所述终端位于的所述主无线切入点的初步栅格信息。
可选地，所述第六计算子模块采用如下的计算公式：
其中，D为所述余弦差距值，RSSI指纹j为所述指纹参数信息中所述主无线切入点的各个栅格的信号强度理论值，SNR指纹j为所述指纹参数信息中所述主无线切入点的各个栅格的信噪比理论值，RSSIa1-i-修正为所述主无线切入点的信号强度修正值，SNRa1-i-修正为所述主无线切入点的信噪比修正值。
进一步的，所述室内定位装置还包括：获取模块，用于所述第一处理模块执行相关操作之前，获取所述标准终端进行无线定位测试时获得的指纹参数信息。
更进一步的，所述室内定位装置还包括：收集模块，用于所述获取模块执行相关操作之前，收集所述无线控制器的日志和无线网络上报的绩效指标数据。
为了数据使用的便利性，所述室内定位装置还包括：存储模块，用于所述获取模块执行相关操作之后，将所述指纹参数信息按照矩阵的形式进行排列存储。
实施例三
下面对本发明实施例三提供的室内定位方法进行完整说明。
硬件准备阶段，如图3所示：
第一步31：通过搭建AC(无线控制器)日志服务器收集AC日志，掌握用户轨迹；
在所有AC上、日志服务器两端上都设置syslog(系统日志)功能，将AC日志实时传输至日志服务器，并在日志服务器端保存。
第二步32：于此同时，搭建WLAN(无线网络)网管，收集WLAN网络KPI(关键绩效指标)；
WLAN网管根据厂家的MIB库(管理信息库)，在每个采样周期中，从AC中获取网络KPI，包括：
终端维度：m个关联了某个AP(无线接入点)的终端(a1、a2…am)的信噪比和接收场强SNRa1、SNRa2…SNRam和RSSIa1、RSSIa2…RSSIam；
AP自身维度：信道号、AP(AP1、AP2…APn)与自身关联终端的平均接收强度(RSSI)，例如RSSIAP1；
邻居AP维度：每个AP收到每个邻居AP的接收强度和干扰，例如：AP1能输出RSSIAP1-AP2…RSSIAP1-APn、SNRAP1-AP2…SNRAP1-APn；
第三步33：获取待定位的室内建筑图纸和WLAN网络设计图纸，明确每个AP、天线的布放位置，并根据预期精度，划定规则的n个栅格(例如5×5m，一层楼分成4×5，共20个栅格，详见图4)。
指纹测试阶段，如图5所示：
第四步51：由一款终端测试来定“指纹”，测试要求1、严格按照测试计划执行，必须在指定时间点，停留在指定栅格的中心，并按照指定路线(图4中的虚线)行进；2、每个栅格内必须停留N个时间周期(建议N≥4)；3、测试计划必须有往返，确保遍历整个楼层的所有栅格，并获得所有AP切换的多组数据；
第五步52：汇聚第四步的测试数据，并合并在每个栅格内测试时刻的WLAN网管KPI，获取z个栅格(▽1…▽z)的特征矩阵，该属性矩阵为9×n，n为该楼层AP的总个数；
第1列，标示该楼层的AP，由1至n的顺序排列，代表这一行都是该楼层该号AP的信息；
第2列，代表该栅格的主覆盖(1)、付覆盖(2)、次覆盖(3)、再次覆盖(4)AP，在主、付、次、再次AP处，标记序号1-4，其余AP处均为0；(该列数据由测试人员，从终端上获取，也能继续扩展)
第3列，代表测试终端在该栅格，收到1-n号AP的接收强度；(该列数据由测试人员，从终端上获取)
第4列，代表测试终端在该栅格，收到的信噪比(因为，此列只有1个数，填写在主AP那行，其余填0)；(该列数据由测试人员，从终端上获取)
第5列，代表该栅格测试时，测试终端收到并上报网管的主AP信号强度，待读数稳定后，按时间顺序或出现比例高低，记录4个读数(可以扩展，但不建议小于4)，分别为RSSI指纹1、RSSI指纹2、RSSI指纹3、RSSI指纹4，分别按序标注在主、付、次、再次AP行；
第6列，记录该栅格测试时，测试终端收到并上报网管的信噪比，待读数稳定后，按时间顺序或出现比例高低，记录4个读数(可以扩展，但不建议小于4)，分别为SNR指纹1、SNR指纹2、SNR指纹3、SNR指纹4，分别按序标注在主、付、次、再次AP行；
第7列，标示该栅格的主AP同频的AP，1标示同或邻频(即存在干扰)，0标示异频(即不存在干扰)；(该列数据属于冗余，暂无用)
第8列、第9列，标示测试时，网管上该栅格的主AP的邻居AP数据(即主AP上报给网管，它收到邻居AP的场强和SNR值，填写在邻居AP所在行)，即RSSI指纹-AP1-AP2和SNR指纹-AP1-AP2；
举例，某号栅格的场强特征矩阵如下：
第六步53：根据AC日志和测试轨迹，能绘制出某楼层、该测试终端的AP间切换场强表，记为RSSI切换-指纹(APx-APy)，即所述指纹参数信息中与所述场强值对应的切换场强理论值RSSI切换-指纹；
例如，某楼层共5个AP，首列为切换发出AP，首行为被切换AP(AP编号等同第六步)，例如：X代表从2号AP切换至1号AP时的RSSI值，Y代表从1号AP切换至3号AP时的RSSI值(指纹测试中，务必确保每个相邻AP组都有切换记录，能获取切换场强)，如下表所示：
1 2 3 4 5
1 0 Y
2 X 0
3 0
4 0
5 0
定位实现阶段，要针对某个采样周期内，某个终端(简称a1)进行定位，如图6所示：
第七步61：根据AC日志，知道现在a1终端和哪个AP关联，即将这个AP作为主AP，完成楼层、主AP定位及切换序列明确(明确切出AP和时间点，用于第八步的第7列)；
第八步62：根据WLAN的数据，获取该终端在该采样周期内的定位矩阵，该矩阵为7×n(不一定要是矩阵的形式，只要能够直观展示和汇聚操作相关的信息就可以)；
第1列，标示该楼层的AP，由1至n的顺序排列，代表该行都是该楼层该号AP的信息；(对于后面的步骤运算没有意义，但对于排序有意义)
第2列，标示该采样周期内、该终端的主AP(即AC日志上报终端所关联的AP)，标记为1，其余AP行均为0；
第3列，标示该采样周期内、该终端收到并上报网管的主AP信号强度，按时间顺序或出现比例高低，记录4个读数(可以扩展，但不建议小于4)，分别为RSSIa1-1、RSSIa1-2、RSSIai-3、RSSIa1-4，分别按序标注在主AP行和邻居AP的RSSI最高三个AP行；
第4列，标示该采样周期内、该终端收到并上报网管的信噪比，按时间顺序或出现比例高低，记录4个读数(可以扩展，但不建议小于4)，分别为SNRa1-1、SNRa1-2、SNRai-3、SNRa1-4，分别按序标注在主AP行和邻居AP的RSSI最高三个AP行；
第5列、第6列，标示该采样周期内、该终端所关联的主AP其邻居AP数据，即RSSIAP1-AP2和SNRAP1-AP2，标示在邻居AP行；
第7列，标示至今为止，该终端在该楼层，最近一次切换的场强值，标示在切出AP那行，记为RSSI切换，其他行填0，如下所示的定位矩阵中终端a1从AP3切换到AP1的切换场强值标记为-56dbm；
举例，a1终端在第y个采样周期内的定位矩阵：
第九步63：通过补偿网络误差和终端误差，校正场强和信噪比；
1、计算“网络误差校准值”
由于一些主动或被动因素，网络配置随时会进行调整，导致AP发射功率下降，造成终端场强与指纹测试时的误差，需要补偿；
RSSIa1-网络校正＝AVG(RSSIAP1-Ap2-RSSI指纹-AP1-AP2；…；RSSIAP1-Apn-RSSI指纹-AP1-APn)
2、计算“终端误差校准值”
终端不同，反馈和工作的场强会有较大差别，因此，需要校准终端带来的误差；
利用“最近一次切换的场强值”(即定位矩阵的第7列数据)，与第六步的切换表进行校正“不同终端引入的误差”
假设，最近一次切换是终端a1从AP3切换到AP1(例如第8步的定位矩阵)，
RSSIa1-终端校正＝RSSI切换-RSSI切换-指纹(AP3-AP1)
3、修正RSSIa1-i
RSSIa1-i-修正＝RSSIa1-RSSIa1-终端校正-RSSIa1-网络校正，其中，i为大于等于1，小于等于4的正整数。
4、修正SNRa1-i
在现实网络中，每天每时每刻，终端收到周边的干扰都有一定波动(波动来自周边AP和用户)，这会造成对用于定位的SNR远高于指纹测试时的值，这部分噪声的误差需要校准：
其中，i为大于等于1，小于等于4的正整数。
第十步64：计算该采样周期内主AP覆盖的栅格误差值，确定该终端所处栅格；
计算RSSIa1-i-修正和SNRa1-i-修正，与每个该主AP的栅格(由第5步中定位矩阵的第二列来表征)的特征矩阵中第5、6列的余弦差距值(称为D)，取D最小的栅格为该采样周期内a1终端的位置：
其中，i为大于等于1，小于等于4的正整数，j也为大于等于1，小于等于4的正整数；RSSI指纹j为与RSSIa1-i-修正对应的指纹测试阶段的场强值，SNR指纹j为与SNRa1-i-修正对应的指纹测试阶段的信噪比，i的取值与j的取值相对应。
综上可知，本发明实施例针对现有技术不能大范围、适合现实的WLAN运营商级室内定位的问题；提供了一套全新的、大范围的、零硬件成本的、实用性广(适合合路/放装等多种建设模式)的WLAN运营商级室内精细定位，全面解决现有技术方案的缺陷。本方案具有如下诸多优点：
1、AC日志和WLAN网管均为后台数据，应用本方案使得用户无需安装任何软件，零门槛使用，可完全依靠无线KPI，就能实现室内定位；
2、本方案仅应用后台数据，可通过场强和信噪比与指纹数据对比，实现合路/放装等多种建设模式下精细定位，突破了原有必须是放装模式的局限；
3、本方案实现了终端误差和网络误差补偿，避免了不同终端之间差异；
4、本方案可应用于互联网、物联网阶段，满足互联网公司、WLAN运营公司应用后台数据，实现室内精确定位的需求。
5、运营商可利用本方案精细掌握用户的位置和轨迹，实现室内网络的后向运营和增值服务；并且本方案完全复用WLAN网络管理平台的数据，零成本、无门槛实现室内精确定位，应用价值较高，且具有演进意义，能应用在智能管理、无人驾驶等方面。
以上所述的是本发明的优选实施方式，应当指出对于本技术领域的普通人员来说，在不脱离本发明所述原理前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (16)

1.一种室内定位方法，其特征在于，包括：
根据无线控制器的日志得到终端在室内的主无线切入点；
根据所述主无线切入点得到所述终端的初步位置信息；
根据无线网络上报的绩效指标数据，得到所述终端在采样周期内上报的无线定位参数信息，并利用标准终端进行无线定位测试时获得的指纹参数信息对所述无线定位参数信息进行修正；
根据所述初步位置信息、修正后的所述无线定位参数信息和所述指纹参数信息得到所述终端的具体位置信息。
2.如权利要求1所述的室内定位方法，其特征在于，所述根据无线网络上报的绩效指标数据得到所述终端在采样周期内上报的无线定位参数信息的步骤包括：
根据无线网络上报的绩效指标数据得到所述终端上报的主无线切入点的多个第一信号强度值和与所述第一信号强度值对应的信噪比值、多个邻居无线切入点各自的一第二信号强度值和与所述第二信号强度值对应的信噪比值以及所述采用周期内终端上次切换无线切入点的场强值。
3.如权利要求2所述的室内定位方法，其特征在于，所述利用标准终端进行无线定位测试时获得的指纹参数信息对所述无线定位参数信息进行修正的步骤包括：
根据所述多个邻居无线切入点各自的一第二信号强度值和所述指纹参数信息中与所述第二信号强度值对应的邻居信号强度理论值得到网络误差校准值；
根据所述场强值和所述指纹参数信息中与所述场强值对应的切换场强理论值得到终端误差校准值；
根据所述主无线切入点的多个第一信号强度值、网络误差校准值和终端误差校准值得到对应的所述主无线切入点的多个信号强度修正值；
根据所述主无线切入点的多个信号强度修正值以及多个第一信号强度值和与所述第一信号强度值对应的信噪比值得到对应的所述主无线切入点的多个信噪比修正值。
4.如权利要求3所述的室内定位方法，其特征在于，所述根据所述多个邻居无线切入点各自的一第二信号强度值和所述指纹参数信息中与所述第二信号强度值对应的邻居信号强度理论值得到网络误差校准值的步骤，采用如下的计算公式：
RSSIa1-网络校正＝AVG(RSSIAP1-Ap2-RSSI指纹-AP1-AP2；…；RSSIAP1-Apn-RSSI指纹-AP1-APn)
其中，RSSIa1-网络校正为所述网络误差校准值，RSSIAP1-Ap2为所述终端接收到的邻居切入点AP2的所述第二信号强度，RSSIAP1-Apn为所述终端接收到的邻居切入点APn的第二信号强度值，RSSI指纹-AP1-AP2为所述指纹参数信息中标准终端接收到的、与所述第二信号强度值对应的、邻居切入点AP2的邻居信号强度理论值，RSSI指纹-AP1-APn为所述指纹参数信息中标准终端接收到的、与所述第二信号强度值对应的、邻居切入点APn的邻居信号强度理论值。
5.如权利要求3所述的室内定位方法，其特征在于，所述根据所述场强值和所述指纹参数信息中与所述场强值对应的切换场强理论值得到终端误差校准值的步骤，采用如下的计算公式：
RSSIa1-终端校正＝RSSI切换-RSSI切换-指纹
其中，RSSIa1-终端校正为所述终端误差校准值，RSSI切换为所述场强值，RSSI切换-指纹为所述指纹参数信息中与所述场强值对应的切换场强理论值。
6.如权利要求3所述的室内定位方法，其特征在于，所述根据所述主无线切入点的多个第一信号强度值、网络误差校准值和终端误差校准值得到对应的所述主无线切入点的多个信号强度修正值的步骤，采用如下的计算公式：
RSSIa1-i-修正＝RSSIa1-i-RSSIa1-终端校正-RSSIa1-网络校正
其中，RSSIa1-i-修正为所述信号强度修正值，RSSIa1-i为所述第一信号强度值，RSSIa1-终端校正为所述终端误差校准值，RSSIa1-网络校正为所述网络误差校准值。
7.如权利要求3所述的室内定位方法，其特征在于，所述根据所述主无线切入点的多个信号强度修正值以及多个第一信号强度值和与所述第一信号强度值对应的信噪比值得到对应的所述主无线切入点的多个信噪比修正值的步骤包括：
根据所述主无线切入点的多个信号强度修正值、多个第一信号强度值和与所述第一信号强度值对应的信噪比值，以及，所述多个邻居无线切入点各自的一第二信号强度值和与所述第二信号强度值对应的信噪比值，以及，所述邻居信号强度理论值和邻居信噪比理论值得到对应的所述主无线切入点的多个信噪比修正值。
8.如权利要求7所述的室内定位方法，其特征在于，所述根据所述主无线切入点的多个信号强度修正值、多个第一信号强度值和与所述第一信号强度值对应的信噪比值，以及，所述多个邻居无线切入点各自的一第二信号强度值和与所述第二信号强度值对应的信噪比值，以及，所述邻居信号强度理论值和邻居信噪比理论值得到对应的所述主无线切入点的多个信噪比修正值的步骤，采用如下的计算公式：
其中，SNRa1-i-修正为所述信噪比修正值，RSSIa1-i-修正为所述信号强度修正值，RSSIa1-i为所述第一信号强度值，SNRa1-i为所述与所述第一信号强度值对应的信噪比值，RSSIAP1-AP2为所述终端接收到的邻居切入点AP2的所述第二信号强度，RSSIAP1-APn为所述终端接收到的邻居切入点APn的所述第二信号强度值，SNRAP1-AP2为与所述第二信号强度值对应的邻居切入点AP2的信噪比值，SNRAP1-APn为与所述第二信号强度值对应的邻居切入点APn的信噪比值，RSSI指纹-AP1-AP2为所述指纹参数信息中标准终端接收到的、与所述第二信号强度值对应的、邻居切入点AP2的邻居信号强度理论值，RSSI指纹-AP1-APn为所述指纹参数信息中标准终端接收到的、与所述第二信号强度值对应的、邻居切入点APn的邻居信号强度理论值，SNR指纹-AP1-AP2为所述指纹参数信息中与所述第二信号强度值对应的邻居切入点AP2的邻居信噪比理论值，SNR指纹-AP1-APn为所述指纹参数信息中与所述第二信号强度值对应的邻居切入点APn的邻居信噪比理论值。
9.如权利要求3或7所述的室内定位方法，其特征在于，所述根据所述初步位置信息、修正后的所述无线定位参数信息和所述指纹参数信息得到所述终端的具体位置信息的步骤包括：
根据所述初步位置信息以及修正后的所述无线定位参数信息得到所述终端的具体栅格信息；
根据所述具体栅格信息以及所述指纹参数信息得到所述终端的具体位置信息。
10.如权利要求9所述的室内定位方法，其特征在于，所述根据所述初步位置信息以及修正后的所述无线定位参数信息得到所述终端的具体栅格信息的步骤包括：
根据所述主无线切入点的多个信号强度修正值和对应的信噪比修正值确定所述终端位于的所述主无线切入点的初步栅格信息；
根据所述初步位置信息和初步栅格信息得到所述终端的具体栅格信息。
11.如权利要求10所述的室内定位方法，其特征在于，所述根据所述主无线切入点的多个信号强度修正值和对应的信噪比修正值确定所述终端位于的所述主无线切入点的初步栅格信息的步骤包括：
计算所述主无线切入点的多个信号强度修正值和对应的信噪比修正值，与所述指纹参数信息中所述主无线切入点的各个栅格的多个信号强度理论值和对应的信噪比理论值之间的余弦差距值；
根据数值最小的所述余弦差距值确定所述终端位于的所述主无线切入点的初步栅格信息。
12.如权利要求11所述的室内定位方法，其特征在于，所述计算所述主无线切入点的多个信号强度修正值和对应的信噪比修正值，与所述指纹参数信息中所述主无线切入点的各个栅格的多个信号强度理论值和对应的信噪比理论值之间的余弦差距值的步骤，采用如下的计算公式：
其中，D为所述余弦差距值，RSSI指纹j为所述指纹参数信息中所述主无线切入点的各个栅格的信号强度理论值，SNR指纹j为所述指纹参数信息中所述主无线切入点的各个栅格的信噪比理论值，RSSIa1-i-修正为所述主无线切入点的信号强度修正值，SNRa1-i-修正为所述主无线切入点的信噪比修正值。
13.如权利要求1所述的室内定位方法，其特征在于，在所述根据无线控制器的日志得到终端在室内的主无线切入点之前，所述室内定位方法还包括：
获取所述标准终端进行无线定位测试时获得的指纹参数信息。
14.如权利要求13所述的室内定位方法，其特征在于，在所述获取所述标准终端进行无线定位测试时获得的指纹参数信息之前，所述室内定位方法还包括：
收集所述无线控制器的日志和无线网络上报的绩效指标数据。
15.如权利要求13所述的室内定位方法，其特征在于，在所述获取所述标准终端进行无线定位测试时获得的指纹参数信息之后，所述室内定位方法还包括：
将所述指纹参数信息按照矩阵的形式进行排列存储。
16.一种室内定位装置，其特征在于，包括：
第一处理模块，用于根据无线控制器的日志得到终端在室内的主无线切入点；
第二处理模块，用于根据所述主无线切入点得到所述终端的初步位置信息；
第三处理模块，用于根据无线网络上报的绩效指标数据，得到所述终端在采样周期内上报的无线定位参数信息，并利用标准终端进行无线定位测试时获得的指纹参数信息对所述无线定位参数信息进行修正；
第四处理模块，用于根据所述初步位置信息、修正后的所述无线定位参数信息和所述指纹参数信息得到所述终端的具体位置信息。
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