CN108430034A - 一种在无线局域网中定位的方法和装置 - Google Patents

Abstract

本发明实施例提供一种在无线局域网中定位的方法和装置，应用于包含n个定位基站的区域中，包括以下步骤：在第一时刻，建立指纹数据库，在所述第一时刻后的第二时刻，获取所述n个定位基站中任一定位基站获取的分别与其他n‑1个定位基站之间的第二信号强度对应的变化值，根据与所述任一定位基站相关的所述变化值更新与该任一定位基站对应的第一信号强度；获取第一无线终端上报的所述第一无线终端分别与n个定位基站之间的第三信号强度，根据所述第三信号强度使用指纹特征定位算法与所述指纹数据库中的指纹进行匹配，获取与所述第三信号强度对应的位置节点的坐标从而确定所述第一无线终端的位置。有益效果在于能够保证定位系统低功耗。

Description

一种在无线局域网中定位的方法和装置

技术领域

本发明涉及数据通信领域，尤其是一种在无线局域网中定位的方法和装置。

背景技术

实时定位系统，是指利用无线等技术手段，或者被定位设备的位置信息，从而实现设备的追踪与分析。

目前实时定位系统在多个行业内得到广泛应用，诸如UWB(Ultra Wideband)定位，蓝牙定位，无线保真WiFi定位，RFID(Radio Frequency Identification，射频识别)定位等定位技术，由于各个技术的不同特点，各自适应于不同场合。在各类工业、企业等应用场景，由于定位系统是后装应用，需要满足免布线的要求，同时对定位精度有较高的要求。

市场上常见常规定位系统难以满足这种低功耗，高精度，并且支持并发终端数量较大的场景，难以满足各类工业、企业场景的广泛需求，从而得不到大规模利用。

市场上常见常规定位技术方案包括：

UWB定位系统的特点是定位精度极高，可以达到1米内，但问题在于UWB系统对基站需要供电，功耗太大。

蓝牙定位的特点是功耗低，但常规手段定位精度差，并且通常需要进行数据回传，需要大规模部署无线回传网络。

WiFi定位的特点是可以利用已有的WiFi网络，但通常终端功耗太大，并且定位精度差。

RFID定位的优势在于，可以做到部分网络无需供电，但定位精度差，另外一部分设备功耗过大。

目前已经有基于蓝牙定位，推广出衍生型的定位系统，如采用lora进行数据回传，利用蓝牙AOA(Angle-of-Arrival)进行高精度定位，但这类系统存在各种不足：

蓝牙定位配合Lora数据回传，优点是实现了低功耗，可以让定位基站与定位终端都免布线，通过蓝牙ID信息进行位置识别，通过信号强度RSSI进行位置估计。采用的RSSI估计算法通常为RSSI推断距离法，以及RSSI指纹法。RSSI推断距离法，利用无线空中信号衰减的预估公式，根据获得的RSSI进行距离反推，但由于无法考虑到环境的遮挡等，因此定位精度较差，一般在3-8米。RSSI指纹法，指利用多个基站在不同位置的RSSI分布，将位置与RSSI的分布进行绑定，从而在获取一组RSSI信息后，可以获知位置信息。由于指纹法，已经考虑了环境因素，通常定位较准确，但指纹法仅能适用于环境完全不变的情况下，而一旦环境发生改变，则指纹法的定位精度大幅度下降，甚至不如RSSI推断距离法。

蓝牙AOA定位，可以实现视距下高精度定位，但一般定位基站需要进行复杂的设计，如多天线、功耗较大，并且在有遮挡下性能大幅度下降，因此，也不能满足需求。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明的实施例采用如下技术方案：

一种在无线局域网中定位的方法，应用于包含n个定位基站的区域中，其中n为大于等于2的自然数，包括以下步骤：

在第一时刻，建立指纹数据库，所述指纹数据库中包含在所述区域中的位置节点的坐标以及在所述位置节点检测到的分别与所述n个定位基站之间的与所述坐标对应的第一信号强度，以每个第一信号强度分别作为对应的定位基站的指纹；

所述指纹数据库中还包含所述n个定位基站中任一定位基站获取的分别与其他n-1个定位基站之间的与所述坐标对应的第二信号强度；

在所述第一时刻后的第二时刻，获取所述n个定位基站中任一定位基站获取的分别与其他n-1个定位基站之间的第二信号强度对应的变化值，

根据与所述任一定位基站相关的所述变化值更新与该任一定位基站对应的第一信号强度；

获取第一无线终端上报的所述第一无线终端分别与n个定位基站之间的第三信号强度，

根据所述第三信号强度使用指纹特征定位算法与所述指纹数据库中的指纹进行匹配，获取与所述第三信号强度对应的位置节点的坐标从而确定所述第一无线终端的位置。

可选的，所述建立指纹数据库的步骤包括：

接收第二无线终端发送的所述第二无线终端在所述区域中的各个位置节点停留时分别检测的与所述n个定位基站之间的与所述各个位置节点的坐标对应的第一信号强度；

接收所述n个定位基站中任一定位基站发送的所述任一定位基站分别与其他n-1个定位基站之间的与所述各个位置节点的坐标对应的第二信号强度；

根据所述第一信号强度和所述第二信号强度建立所述指纹数据库。

可选的，所述方法还包括：

当所述变化值大于设定的阈值时，修改与所述大于设定阈值的变化值对应的所述n个定位基站中任一定位基站获取的分别与其他n-1个定位基站之间的第二信号强度。

可选的，所述方法还包括：当所述第一无线终端与所述n个定位基站之间存在障碍物时，根据所述变化值对应生成与所述定位基站对应的与所述第一信号强度相关的第四信号强度；

根据最小二乘法从第一信号强度和第四信号强度中选取最优值作为所述定位基站的指纹。

可选的，根据与所述任一定位基站相关的所述变化值更新与该任一定位基站对应的第一信号强度的步骤包括：

当与所述任一定位基站相关的所述变化值的个数m大于等于2时，将所述m个变化值的均值作为与该任一定位基站对应的第一信号强度的第一变化值，根据所述第一变化值更新所述第一信号强度；

或，当所述第一无线终端位于以所述任一定位基站和其他任意两个定位基站组成的三角形中时，根据所述任一定位基站分别与所述任意两个定位基站之间的第二信号强度的变化值、所述第一无线终端以所述任一定位基站为顶点与以所述任意两个定位基站中的一个定位基站形成的夹角和所述任意两个定位基站以所述任一定位基站为顶点形成的夹角确定与该任一定位基站对应的第一信号强度的第一变化值，根据所述第一变化值更新所述第一信号强度。

本发明实施例的另一方面在于，提供一种在无线局域网中定位的装置，应用于包含n个定位基站的区域中，其中n为大于等于2的自然数，包括：

建立模块，用于在第一时刻，建立指纹数据库，所述指纹数据库中包含在所述区域中的位置节点的坐标以及在所述位置节点检测到的分别与所述n个定位基站之间的与所述坐标对应的第一信号强度，以每个第一信号强度分别作为对应的定位基站的指纹；

所述指纹数据库中还包含所述n个定位基站中任一定位基站获取的分别与其他n-1个定位基站之间的与所述坐标对应的第二信号强度；

第一获取模块，用于在所述第一时刻后的第二时刻，获取所述n个定位基站中任一定位基站获取的分别与其他n-1个定位基站之间的第二信号强度对应的变化值，

第一更新模块，用于根据与所述任一定位基站相关的所述变化值更新与该任一定位基站对应的第一信号强度；

第二获取模块，用于获取第一无线终端上报的所述第一无线终端分别与n个定位基站之间的第三信号强度，

定位模块，用于根据所述第三信号强度使用指纹特征定位算法与所述指纹数据库中的指纹进行匹配，获取与所述第三信号强度对应的位置节点的坐标从而确定所述第一无线终端的位置。

可选的，所述建立模块具体用于：

接收第二无线终端发送的所述第二无线终端在所述区域中的各个位置节点停留时分别检测的与所述n个定位基站之间的与所述各个位置节点的坐标对应的第一信号强度；

接收所述n个定位基站中任一定位基站发送的所述任一定位基站分别与其他n-1个定位基站之间的与所述各个位置节点的坐标对应的第二信号强度；

根据所述第一信号强度和所述第二信号强度建立所述指纹数据库。

可选的，所述装置还包括：

第二更新模块，用于当所述变化值大于设定的阈值时，修改与所述大于设定阈值的变化值对应的所述n个定位基站中任一定位基站获取的分别与其他n-1个定位基站之间的第二信号强度。

可选的，所述第一更新模块还用于：当所述第一无线终端与所述n个定位基站之间存在障碍物时，根据所述变化值对应生成与所述定位基站对应的与所述第一信号强度相关的第四信号强度；

根据最小二乘法从第一信号强度和第四信号强度中选取最优值作为所述定位基站的指纹。

可选的，所述第一更新模块用于：

当与所述任一定位基站相关的所述变化值的个数m大于等于2时，将所述m个变化值的均值作为与该任一定位基站对应的第一信号强度的第一变化值，根据所述第一变化值更新所述第一信号强度；

或，当所述第一无线终端位于以所述任一定位基站和其他任意两个定位基站组成的三角形中时，根据所述任一定位基站分别与所述任意两个定位基站之间的第二信号强度的变化值、所述第一无线终端以所述任一定位基站为顶点与以所述任意两个定位基站中的一个定位基站形成的夹角和所述任意两个定位基站以所述任一定位基站为顶点形成的夹角确定与该任一定位基站对应的第一信号强度的第一变化值，根据所述第一变化值更新所述第一信号强度。

本发明实施例的有益效果在于：能够保证定位系统低功耗，并可以支持大容量终端的定位，并且能够保证定位精度，一般而言，精度可以保证在2米内，并在环境发生改变后，依然能够满足高精度的定位需求，定位精度不下降。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅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为本发明实施例提供的一种方法流程图；

图2为本发明实施例提供的一种方法流程图；

图3为本发明实施例提供的一种装置结构图；

图4为本发明实施例提供的一种装置结构图；

图5为本发明实施例提供的一种定位系统结构图；

图6为本发明实施例提供的一种定位系统示意图。

具体实施方式

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，所描述的实施例仅仅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。

本发明实施例提供一种在无线局域网中定位的方法，应用于包含n个定位基站的区域中，其中n为大于等于2的自然数，如图1所示，包括以下步骤：

S101，在第一时刻，建立指纹数据库，所述指纹数据库中包含在所述区域中的位置节点的坐标以及在所述位置节点检测到的分别与所述n个定位基站之间的与所述坐标对应的第一信号强度，以每个第一信号强度分别作为对应的定位基站的指纹；

所述指纹数据库中还包含所述n个定位基站中任一定位基站获取的分别与其他n-1个定位基站之间的与所述坐标对应的第二信号强度；

S103，在所述第一时刻后的第二时刻，获取所述n个定位基站中任一定位基站获取的分别与其他n-1个定位基站之间的第二信号强度对应的变化值，

S105，根据与所述任一定位基站相关的所述变化值更新与该任一定位基站对应的第一信号强度；

S107，获取第一无线终端上报的所述第一无线终端分别与n个定位基站之间的第三信号强度，

S109，根据所述第三信号强度使用指纹特征定位算法与所述指纹数据库中的指纹进行匹配，获取与所述第三信号强度对应的位置节点的坐标从而确定所述第一无线终端的位置。

其中，指纹数据库中的记录可以为：RSSI1(x1，y1，z1，RSSI1，…,RSSI

n,RSSIB1B2,RSSIB1Bn,…),RSSI2(x2，y2，z2，RSSI1，…,RSSIn,RSSIB1B2,RSSIB1Bn,…)等等，RSSI1(x1，y1，z1，RSSI1，…,RSSIn,RSSIB1B2,RSSIB1Bn,…)表示区域中第一个位置点的坐标(x1，y1，z1)检测到的1到n个定位基站分别对应的RSSI1，…,RSSIn，即多个第一信号强度，以及定位基站1检测到的定位基站1和定位基站2之间的信号强度RSSIB1B2，定位基站1检测到的定位基站1和定位基站n之间的信号强度RSSIB1Bn，即多个第二信号强度，以此类推包含区域中各个基站的之间的信号强度。指纹RSSI2(x2，y2，z2，RSSI1，…,RSSIn,RSSIB1B2,RSSIB1Bn,…)与RSSI1同理，指纹RSSIn也与RSSI1同理，从而形成完整的指纹数据库。

可选的，如图2所示，所述步骤S101中建立指纹数据库的步骤包括：

S1011，接收第二无线终端发送的所述第二无线终端在所述区域中的各个位置节点停留时分别检测的与所述n个定位基站之间的与所述各个位置节点的坐标对应的第一信号强度；

S1013，接收所述n个定位基站中任一定位基站发送的所述任一定位基站分别与其他n-1个定位基站之间的与所述各个位置节点的坐标对应的第二信号强度；

S1015，根据所述第一信号强度和所述第二信号强度建立所述指纹数据库。

可选的，该实施例中所描述的方法还包括：

当所述变化值大于设定的阈值时，修改与所述大于设定阈值的变化值对应的所述n个定位基站中任一定位基站获取的分别与其他n-1个定位基站之间的第二信号强度。

可选的，该实施例中所描述的方法还包括：

当所述第一无线终端与所述n个定位基站之间存在障碍物时，根据所述变化值对应生成与所述定位基站对应的与所述第一信号强度相关的第四信号强度；

根据最小二乘法从第一信号强度和第四信号强度中选取最优值作为所述定位基站的指纹。

可选的，步骤S105具体包括：

当与所述任一定位基站相关的所述变化值的个数m大于等于2时，将所述m个变化值的均值作为与该任一定位基站对应的第一信号强度的第一变化值，根据所述第一变化值更新所述第一信号强度；

或，当所述第一无线终端位于以所述任一定位基站和其他任意两个定位基站组成的三角形中时，根据所述任一定位基站分别与所述任意两个定位基站之间的第二信号强度的变化值、所述第一无线终端以所述任一定位基站为顶点与以所述任意两个定位基站中的一个定位基站形成的夹角和所述任意两个定位基站以所述任一定位基站为顶点形成的夹角确定与该任一定位基站对应的第一信号强度的第一变化值，根据所述第一变化值更新所述第一信号强度。

本发明实施例的有益效果在于：能够保证定位系统低功耗，并可以支持大容量终端的定位，并且能够保证定位精度，一般而言，精度可以保证在2米内，并在环境发生改变后，依然能够满足高精度的定位需求，定位精度不下降。

本发明实施例的另一方面在于，提供一种在无线局域网中定位的装置，应用于包含n个定位基站的区域中，其中n为大于等于2的自然数，如图3所示，包括：

建立模块201，用于在第一时刻，建立指纹数据库，所述指纹数据库中包含在所述区域中的位置节点的坐标以及在所述位置节点检测到的分别与所述n个定位基站之间的与所述坐标对应的第一信号强度，以每个第一信号强度分别作为对应的定位基站的指纹；

所述指纹数据库中还包含所述n个定位基站中任一定位基站获取的分别与其他n-1个定位基站之间的与所述坐标对应的第二信号强度；

第一获取模块203，用于在所述第一时刻后的第二时刻，获取所述n个定位基站中任一定位基站获取的分别与其他n-1个定位基站之间的第二信号强度对应的变化值，

第一更新模块205，用于根据与所述任一定位基站相关的所述变化值更新与该任一定位基站对应的第一信号强度；

第二获取模块207，用于获取第一无线终端上报的所述第一无线终端分别与n个定位基站之间的第三信号强度，

定位模块209，用于根据所述第三信号强度使用指纹特征定位算法与所述指纹数据库中的指纹进行匹配，获取与所述第三信号强度对应的位置节点的坐标从而确定所述第一无线终端的位置。

可选的，所述建立模块201具体用于：

接收第二无线终端发送的所述第二无线终端在所述区域中的各个位置节点停留时分别检测的与所述n个定位基站之间的与所述各个位置节点的坐标对应的第一信号强度；

接收所述n个定位基站中任一定位基站发送的所述任一定位基站分别与其他n-1个定位基站之间的与所述各个位置节点的坐标对应的第二信号强度；

根据所述第一信号强度和所述第二信号强度建立所述指纹数据库。

可选的，如图4所示，所述装置还包括：

第二更新模块211，用于当所述变化值大于设定的阈值时，修改与所述大于设定阈值的变化值对应的所述n个定位基站中任一定位基站获取的分别与其他n-1个定位基站之间的第二信号强度。

可选的，所述第一更新模块205还用于：当所述第一无线终端与所述n个定位基站之间存在障碍物时，根据所述变化值对应生成与所述定位基站对应的与所述第一信号强度相关的第四信号强度；

根据最小二乘法从第一信号强度和第四信号强度中选取最优值作为所述定位基站的指纹。

可选的，所述第一更新模块205用于：

当与所述任一定位基站相关的所述变化值的个数m大于等于2时，将所述m个变化值的均值作为与该任一定位基站对应的第一信号强度的第一变化值，根据所述第一变化值更新所述第一信号强度；

或，当所述第一无线终端位于以所述任一定位基站和其他任意两个定位基站组成的三角形中时，根据所述任一定位基站分别与所述任意两个定位基站之间的第二信号强度的变化值、所述第一无线终端以所述任一定位基站为顶点与以所述任意两个定位基站中的一个定位基站形成的夹角和所述任意两个定位基站以所述任一定位基站为顶点形成的夹角确定与该任一定位基站对应的第一信号强度的第一变化值，根据所述第一变化值更新所述第一信号强度。

本发明实施例的有益效果在于：能够保证定位系统低功耗，并可以支持大容量终端的定位，并且能够保证定位精度，一般而言，精度可以保证在2米内，并在环境发生改变后，依然能够满足高精度的定位需求，定位精度不下降。

下面结合具体应用场景对本发明实施例进行进一步的阐述：

本应用场景的主要架构如下,主要组件包含待定位终端、定位基站、Lorawan基站，以及定位服务器。RSSI的含义是接收信号强度指示，在定位系统里面，单位一般是dBm。各个组件的功能为：

定位基站：定期发送蓝牙广播，并按照一定时间间隔监听周边其他定位基站的蓝牙广播，获得其他定位基站的蓝牙ID与RSSI，并将这些信息通过Lorawan网络进行上传；

待定位终端：周期性接收定位基站的蓝牙广播，获取待定位终端所处位置周边的各个定位基站的蓝牙ID以及RSSI，并通过Lorawan基站进行上传；

Lorawan基站：与待定位终端、定位基站进行通信，将待定位终端、定位基站上报的信息通过IP网络传输给定位服务器；

定位服务器：接收Lorawan基站上传的信息，进行报文解析，并利用服务器存储的指纹数据库，进行实时定位计算，求出待定位终端的位置。

如图5所示，一个简化的定位系统，包含两台定位基站B1，B2，一个待定位终端，一台Lorawan基站，一个定位服务器。待定位终端接收B1,B2定位基站的广播，获得B1的标识B1_ID,B1的信号强度B1_RSSI，B2的标识B2_ID,B2的信号强度B2_RSSI，通过Lorawan网络将这些数据进行上传。定位基站B1按照较大的周期，如1天，监听周边定位基站B2的广播，获取B2的标识B2_ID,B2的信号强度B2_RSSI，定位基站B2与B1相同操作，获得B1的标识B1_ID,B1的信号强度B1_RSSI，各自通过Lorawan网络上传。考虑定位基站以较大间隔进行监听，主要是为了降低对Lorawan网络空口的占用，可以支撑更多待定位终端，从而扩大系统容量。此外，由于环境的改变时间跨度较大，因此较长时间的监听，可以满足实际的应用需求。在定位系统架设之初，可以在各个位置进行监听各个定位基站的RSSI，获取区域内地理位置信息与各个定位基站的RSSI的对应关系，构造定位指纹数据库。在定位时，根据待定位终端的RSSI信息，查询定位指纹数据库，根据相关性，得到待定位终端的位置信息。

本应用场景所涉及的实施例能够根据定位基站上传的其他定位基站的RSSI，来更新指纹数据库的RSSI指纹，从而在环境发生改变时，能够保证指纹数据库的正确性，保证定位精度不下降。而常规方案，由于环境经常发生改变，难以保证定位精度。在本应用场景中，Bn_Bm_RSSI是Bn定位基站接收Bm定位基站的RSSI，根据设定的阈值Delta_RSSInm，如果新的Bn_Bm_RSSI与指纹数据库内现有的Bn_Bm_RSSI的差的绝对值大于Delta_RSSInm，则根据一定算法，跟新指纹库，利用新的指纹库来进行，按照指纹特征定位算法，根据定位终端上报的接收到蓝牙基站的RSSI，获得定位结果。

指纹特征定位算法，已经有各类的方案，并且适用性、定位精度也较好。指纹数据库更新算法，能够根据环境的变化，自动更新指纹数据库，从而在环境发生改变时，能够保证精度不下降。指纹数据库更新算法的具体过程可以为，根据定位基站上报的Bn_Bm_RSSI，对比指纹数据库中的信息，选定环境发生改变的区域，将此区域作为定位区间，采用算法更新整个定位区间的定位基站之间的RSSI信息，一般采用的RSSI更新增量,可以采用新旧Bn_Bm_RSSI的差值，以及指纹数据库内的指纹信息进行计算，具体的算法可以参考如下示例。

如图6所示，为本应用场景中的一个定位基站部署区域，待定位终端能够在该部署区域中监听到多个定位基站的广播，在图上为ABCDEF 6个定位基站。在系统部署之初，没有障碍物的存在，待定位终端可以获取到高精度定位。在一段时间后，由于障碍物的增加，区域内各个点与定位基站之间的RSSI,以及各个定位基站之间的RSSI发生了改变，导致定位精度降低。此时采用校正算法进行RSSI指纹的校正。

RSSI_af(-75)表示定位基站A监听到定位基站F的信号强度，-75表示数值距离，单位为dbm，类似RSSI_df表示定位基站D监听到定位基站F的信号强度，这些数据是直接由各个定位基站通过lorawan网络传输到定位系统的定位服务器的。

Delta_af(-10)表示定位基站A监听到定位基站F的信号强度变化值，-10表示数值距离，单位为dbm。在定位系统部署时，会收集各个定位基站的初始监听信号强度RSSI_af，按照一定周期，比如1天，各个定位基站会上送新的RSSI_af,新旧RSSI_af两者差值即为Delta_af。类似Delta_bf表示定位基站B监听到定位基站F的信号强度变化值。

RSSI_A,RSSI_B等表示，在某一个地点，监听到的基站A，基站B的RSSI强度。

根据本应用场景的实施例，定位服务器可以获知，RSSI_af(-75)发生了Delta_af(-10)的改变，RSSI_bf(-68)发生Delta_bf(-15)改变，RSSI_df(-63)发生了Delta_df(-13)、RSSI_cf(-78)发生Delta_cf(-11)的改变。此时根据定位基站的位置信息等数据，ABCD定位基站分别对应的指纹数据，定位基站F对应的指纹需要改变增量为Delta_cf(-11)、Delta_af(-10)和Delta_bf(-15)的均值(-12)。或更进一步，可以采用角度信息进行增量平滑处理，角度平滑处理一般算法为假定待定位终端处于定位基站ACF围起来的三角形内，则需要改变的值采用Delta_cf*ang_sfc/ang_afc+Delta_af*ang_sfa/ang_afc,其中ang_sfc表示待定位终端，定位基站F,定位基站C以定位基站F为端点的夹角，类似ang_afc表示定位基站A、F、C以基站F为端点的夹角。

定位基站BDF围起来的区域，由于障碍物的位置未知，因此，各个定位基站的指纹存在两个可能的值，以定位基站B为例，在此区域的RSSI指纹为(RSSI_B(-56)，RSSI_B(-56)+delta_b(-15))，delta_b值近似为Delta_bf(-15)。然后待定位终端上传探听到的定位基站B的RSSI后，定位服务器根据最小二乘法，求最小二乘误差统计h值最小，遍历两种RSSI的组合，得到h最小的预估位置,即是最有可能的定位结果。经过一定的样本训练，即通过一定时间的定位运算，可以获知哪种RSSI推算更符合真实环境，可以将区域内各个的RSSI_B确定下来，即与大量定位点相关度最高(h最小)的改变增量，即为指纹的改变值。

本发明实施例的有益效果在于：能够保证定位系统低功耗，并可以支持大容量终端的定位，并且能够保证定位精度，一般而言，精度可以保证在2米内，并在环境发生改变后，依然能够满足高精度的定位需求，定位精度不下降。

本发明是参照根据本发明实施例的方法、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。

最后应说明的是：以上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精神和范围。

Claims (12)

1.一种在无线局域网中定位的方法，其特征在于，应用于包含n个定位基站的区域中，其中n为大于等于2的自然数，包括以下步骤：

在第一时刻，建立指纹数据库，所述指纹数据库中包含在所述区域中的位置节点的坐标以及在所述位置节点检测到的分别与所述n个定位基站之间的与所述坐标对应的第一信号强度，以每个第一信号强度分别作为对应的定位基站的指纹；

所述指纹数据库中还包含所述n个定位基站中任一定位基站获取的分别与其他n-1个定位基站之间的与所述坐标对应的第二信号强度；

在所述第一时刻后的第二时刻，获取所述n个定位基站中任一定位基站获取的分别与其他n-1个定位基站之间的第二信号强度对应的变化值，

根据与所述任一定位基站相关的所述变化值更新与该任一定位基站对应的第一信号强度；

获取第一无线终端上报的所述第一无线终端分别与n个定位基站之间的第三信号强度，

根据所述第三信号强度使用指纹特征定位算法与所述指纹数据库中的指纹进行匹配，获取与所述第三信号强度对应的位置节点的坐标从而确定所述第一无线终端的位置。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述建立指纹数据库的步骤包括：

接收第二无线终端发送的所述第二无线终端在所述区域中的各个位置节点停留时分别检测的与所述n个定位基站之间的与所述各个位置节点的坐标对应的第一信号强度；

接收所述n个定位基站中任一定位基站发送的所述任一定位基站分别与其他n-1个定位基站之间的与所述各个位置节点的坐标对应的第二信号强度；

根据所述第一信号强度和所述第二信号强度建立所述指纹数据库。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：

当所述变化值大于设定的阈值时，修改与所述大于设定阈值的变化值对应的所述n个定位基站中任一定位基站获取的分别与其他n-1个定位基站之间的第二信号强度。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：当所述第一无线终端与所述n个定位基站之间存在障碍物时，根据所述变化值对应生成与所述定位基站对应的与所述第一信号强度相关的第四信号强度；

根据最小二乘法从第一信号强度和第四信号强度中选取最优值作为所述定位基站的指纹。

5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，根据与所述任一定位基站相关的所述变化值更新与该任一定位基站对应的第一信号强度的步骤包括：

当与所述任一定位基站相关的所述变化值的个数n大于等于2时，将所述n个变化值的均值作为与该任一定位基站对应的第一信号强度的第一变化值，根据所述第一变化值更新所述第一信号强度；

或，当所述第一无线终端位于以所述任一定位基站和其他任意两个定位基站组成的三角形中时，根据所述任一定位基站分别与所述任意两个定位基站之间的第二信号强度的变化值、所述第一无线终端以所述任一定位基站为顶点与以所述任意两个定位基站中的一个定位基站形成的夹角和所述任意两个定位基站以所述任一定位基站为顶点形成的夹角确定与该任一定位基站对应的第一信号强度的第一变化值，根据所述第一变化值更新所述第一信号强度。

6.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述建立指纹数据库的步骤具体包括：

接收第二无线终端上的lora模块通过lorawan基站发送的所述第二无线终端在所述区域中的各个位置节点停留时分别检测的与所述n个定位基站之间的与所述各个位置节点的坐标对应的第一信号强度；

接收所述n个定位基站中任一定位基站上的lora模块通过lorawan基站发送的所述任一定位基站分别与其他n-1个定位基站之间的与所述各个位置节点的坐标对应的第二信号强度；

根据所述第一信号强度和所述第二信号强度建立所述指纹数据库。

7.一种在无线局域网中定位的装置，其特征在于，应用于包含n个定位基站的区域中，其中n为大于等于2的自然数，包括：

建立模块，用于在第一时刻，建立指纹数据库，所述指纹数据库中包含在所述区域中的位置节点的坐标以及在所述位置节点检测到的分别与所述n个定位基站之间的与所述坐标对应的第一信号强度，以每个第一信号强度分别作为对应的定位基站的指纹；

所述指纹数据库中还包含所述n个定位基站中任一定位基站获取的分别与其他n-1个定位基站之间的与所述坐标对应的第二信号强度；

第一获取模块，用于在所述第一时刻后的第二时刻，获取所述n个定位基站中任一定位基站获取的分别与其他n-1个定位基站之间的第二信号强度对应的变化值，

第一更新模块，用于根据与所述任一定位基站相关的所述变化值更新与该任一定位基站对应的第一信号强度；

第二获取模块，用于获取第一无线终端上报的所述第一无线终端分别与n个定位基站之间的第三信号强度，

定位模块，用于根据所述第三信号强度使用指纹特征定位算法与所述指纹数据库中的指纹进行匹配，获取与所述第三信号强度对应的位置节点的坐标从而确定所述第一无线终端的位置。

8.如权利要求7所述的装置，其特征在于，所述建立模块具体用于：

接收第二无线终端发送的所述第二无线终端在所述区域中的各个位置节点停留时分别检测的与所述n个定位基站之间的与所述各个位置节点的坐标对应的第一信号强度；

接收所述n个定位基站中任一定位基站发送的所述任一定位基站分别与其他n-1个定位基站之间的与所述各个位置节点的坐标对应的第二信号强度；根据所述第一信号强度和所述第二信号强度建立所述指纹数据库。

9.如权利要求7所述的装置，其特征在于，还包括：

第二更新模块，用于当所述变化值大于设定的阈值时，修改与所述大于设定阈值的变化值对应的所述n个定位基站中任一定位基站获取的分别与其他n-1个定位基站之间的第二信号强度。

10.如权利要求7所述的装置，其特征在于，

所述第一更新模块还用于：当所述第一无线终端与所述n个定位基站之间存在障碍物时，根据所述变化值对应生成与所述定位基站对应的与所述第一信号强度相关的第四信号强度；

根据最小二乘法从第一信号强度和第四信号强度中选取最优值作为所述定位基站的指纹。

11.如权利要求7所述的装置，其特征在于，所述第一更新模块用于：

当与所述任一定位基站相关的所述变化值的个数n大于等于2时，将所述n个变化值的均值作为与该任一定位基站对应的第一信号强度的第一变化值，根据所述第一变化值更新所述第一信号强度；

或，当所述第一无线终端位于以所述任一定位基站和其他任意两个定位基站组成的三角形中时，根据所述任一定位基站分别与所述任意两个定位基站之间的第二信号强度的变化值、所述第一无线终端以所述任一定位基站为顶点与以所述任意两个定位基站中的一个定位基站形成的夹角和所述任意两个定位基站以所述任一定位基站为顶点形成的夹角确定与该任一定位基站对应的第一信号强度的第一变化值，根据所述第一变化值更新所述第一信号强度。

12.如权利要求8所述的装置，其特征在于，所述建立模块具体用于：

接收第二无线终端上的lora模块通过lorawan基站发送的所述第二无线终端在所述区域中的各个位置节点停留时分别检测的与所述n个定位基站之间的与所述各个位置节点的坐标对应的第一信号强度；

接收所述n个定位基站中任一定位基站上的lora模块通过lorawan基站发送的所述任一定位基站分别与其他n-1个定位基站之间的与所述各个位置节点的坐标对应的第二信号强度；

根据所述第一信号强度和所述第二信号强度建立所述指纹数据库。