CN108566677B - 一种指纹定位方法及装置 - Google Patents

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CN108566677B CN201810230982.1A CN201810230982A CN108566677B CN 108566677 B CN108566677 B CN 108566677B CN 201810230982 A CN201810230982 A CN 201810230982A CN 108566677 B CN108566677 B CN 108566677B
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Abstract

本发明实施例提供了一种指纹定位方法及装置，该方法包括：针对第一接入点AP，获取AP与指定场景区域中的两个相邻的点，计算的第一接收信号强度，两个相邻的点包括：当前待定位点和相对于当前待定位点之前的上一个点，当前待定位点/上一个点的第一接收信号强度通过第一接入点和当前待定位点/上一个点之间的距离，和接收信号强度之间的对应关系得到的；将两个相邻的点的第一接收信号强度之差，及获取的位于两个相邻的点处的，AP的信号的接收信号强度，作为卡尔曼滤波的输入，使用卡尔曼滤波，得到优化后的接收信号强度差；将获取的上一个点定位时所对应的接收信号强度，与优化后的接收信号强度差之和，对当前待定位点进行定位。

Description

一种指纹定位方法及装置
技术领域
本发明涉及多媒体领域，特别涉及一种指纹定位方法及装置。
背景技术
随着通信技术的发展，位置服务作为通信服务的一部分，变得越来越重要。指纹定位技术是位置服务中的一种常用技术。目前GNSS(Global Navigation Satellite System，全球导航卫星系统)可以在室外能提供高精度定位，但由于人们80％的时间都在室内，GNSS信号在建筑物的遮挡情况下，无法实现室内高精度的定位，因此可以使用指纹定位技术进行室内定位。
指纹定位技术由于其不需要获知AP(Access Point，接入点)的视距位置，只依赖已有的基础设施即可定位，所以被广泛应用。指纹定位技术包括离线采样和在线定位两个阶段。第一阶段为离线采样阶段，在每一个RP(Reference Point，参考点)上，收集来自每个AP的RSS(Received Signal Strength，接收信号强度)以及RP位置坐标，该位置坐标包括经度、纬度和高度，生成相应的指纹记录，并将该指纹记录存入指纹数据库中。第二阶段为在线定位阶段，待定位点所处的在线定位阶段的环境相对于离线采样阶段的环境发生变化，例如，增加了一堵墙或者人流量变大，这样RSS都会受到环境变化的影响，从而导致在线阶段的RSS，和离线阶段储存的指纹中的RSS差异较大，使用这个RSS在指纹库中匹配出来的RSS也会存在偏差，后续使用所匹配出来的RSS，确定的待定位点的坐标也会有偏差，这样定位精确度较低。
发明内容
本发明实施例的目的在于提供一种指纹定位方法及装置，用以解决现有技术中定位精度较低的技术问题。具体技术方案如下：
第一方面，本发明实施提供了一种指纹定位方法，所述方法包括：
针对第一接入点AP，获取所述AP与指定场景区域中的两个相邻的点，计算的第一接收信号强度，所述两个相邻的点包括：当前待定位点和相对于当前待定位点之前的上一个点，所述当前待定位点的第一接收信号强度通过所述第一接入点和所述当前待定位点之间的距离，和接收信号强度之间的对应关系得到的，所述上一个点的第一接收信号强度通过所述第一接入点和该上一个点之间的距离，和接收信号强度之间的对应关系得到的；
将所述两个相邻的点的第一接收信号强度之差，作为所述两个相邻的点之间的待优化接收信号强度差；
获取位于所述两个相邻的点处的，所述AP的信号的接收信号强度，作为测量接收信号强度；
将所述两个相邻的点的测量接收信号强度及所述待优化接收信号强度差，作为卡尔曼滤波的输入，使用所述卡尔曼滤波，得到优化后的接收信号强度差，所述卡尔曼滤波用于优化所述两个相邻的点之间的待优化接收信号强度差；
获取所述上一个点定位时所对应的接收信号强度，作为上一优化接收信号强度；
将所述上一优化接收信号强度，与所述优化后的接收信号强度差之和，作为所述当前待定位点的优化接收信号强度；
基于所述当前待定位点的优化接收信号强度，对所述当前待定位点进行定位。
进一步的，采用如下公式计算所述当前待定位点的第一接收信号强度：
RSS＝RSS0+10nlg(d)+Xδ
其中，RSS为所述当前待定位点的第一接收信号强度，RSS0为所述AP与所述当前待定位点的距离为1m时的初始接收信号强度，d为所述当前待定位点与所述AP的第一距离，Xδ为环境随机因子及n为信号衰减因子。
进一步的，所述将所述两个相邻的点的测量接收信号强度及所述待优化接收信号强度差，作为卡尔曼滤波的输入，使用所述卡尔曼滤波，得到优化后的接收信号强度差，包括：
利用公式：
Figure BDA0001602554460000021
计算所述当前待定位点与所述上一个点之间的接收信号强度差的先验估计值
Figure BDA0001602554460000031
其中，所述k大于或等于1的整数，
Figure BDA0001602554460000032
为所述上一个点的测量接收信号强度，Ψ为噪声矩阵，以及
Figure BDA0001602554460000033
为所述当前待定位点的测量接收信号强度，所述online表示电子设备处于在线状态时测量接收信号强度，所述k-1表示所述上一个点，所述k表示所述当前待定位点；
利用公式：
Figure BDA0001602554460000034
计算测量矩阵H；其中，σk为所述待优化接收信号强度差，Φ为测量噪声；
利用公式：
Figure BDA0001602554460000035
计算出所述当前待定位点的误差协方差的先验估计
Figure BDA0001602554460000036
其中，F为上一个点的在线接收信号强度
Figure BDA0001602554460000037
与当前待定位点的在线接收信号强度
Figure BDA0001602554460000038
之间的状态转移矩阵，FT是F的转置矩阵，Q为过程噪声协方差矩阵，Pk-1为所述上一个点的误差协方差的先验估计，第一次所述Pk-1赋有初始值，第W次所述
Figure BDA0001602554460000039
W为大于1的整数，I为单位矩阵，Kk为卡尔曼增益，且
Figure BDA00016025544600000310
R为观测噪声协方差矩阵；
利用公式：计算出所述当前待定位点与所述上一个点之间的接收信号强度差的后验估计值δk；
将所述后验估计值δk，作为优化后的接收信号强度差。
进一步的，所述上一个点为第一个定位点，所述获取所述上一个点定位时所对应的接收信号强度，作为上一优化接收信号强度，包括：
获取位于所述第一个定位点处的，所述第一个定位点定位时AP的信号的接收信号强度，作为测量接收信号强度；
将所述测量接收信号强度，作为上一优化接收信号强度。
进一步的，所述上一个点为除了第一个定位点，之后的一个当前待定位点，所述上一优化接收信号强度基于已使用所述卡尔曼滤波优化过当前待定位点与上一个点之间的接收信号强度差得到的。
进一步的，所述针对第一接入点AP，获取所述AP与指定场景区域中的两个相邻的点，计算的第一接收信号强度，包括：
针对所述AP，获取所述AP与所述当前待定位点之间的传输的时间，以及所述AP与所述上一个点之间的传输的时间，作为信号传输时间；
利用所述信号传输时间与信号传播的速度，分别计算所述AP与所述当前待定位点之间的距离，以及所述AP与所述上一个点之间的距离，作为第一距离；
基于所述第一距离，通过预先建立的距离与接收信号强度之间的对应关系，计算所述当前待定位点的第一接收信号强度以及所述上一个点的第一接收信号强度。
进一步的，所述针对所述第一AP，获取所述AP与所述当前待定位点之间的传输的时间，以及所述AP与所述上一个点之间的传输的时间，作为信号传输时间，包括：
获取所述AP向所述当前待定位点发送第一信号，与接收由所述当前待定位点针对所述第一信号返回的第一响应信号之间的时间差，作为第一往返时间；
获取所述当前待定位点接收到所述第一信号，与针对所述第一信号向所述AP返回所述第一响应信号之间的时间差，作为第一响应时间；
将所述第一往返时间与所述第一响应时间之差，得到所述AP与所述当前待定位点之间的传输的时间，作为所述信号传输时间；
获取所述AP向所述上一个点发送第一信号，与接收由所述上一个点针对所述第一信号返回的第二响应信号之间的时间差，作为第二往返时间；
获取所述上一个点接收到所述第一信号，与针对所述第一信号向所述AP返回所述第二响应信号之间的时间差，作为第二响应时间；
将所述第二往返时间与所述第二响应时间之差，得到所述AP与所述上一个点之间的传输的时间，作为所述信号传输时间。
进一步的，所述针对所述第一AP，获取所述AP与所述当前待定位点之间的传输的时间，以及所述AP与所述上一个点之间的传输的时间，作为信号传输时间，包括：
获取所述AP向所述当前待定位点发送第一信号，与接收由所述当前待定位点针对所述第一信号返回的第一响应信号之间的时间差，作为第一往返时间；
获取所述当前待定位点接收到所述第一信号，与针对所述第一信号向所述AP返回所述第一响应信号之间的时间差，作为第一响应时间；
获取所述当前待定位点向所述AP发送第二信号，与接收由针对所述AP针对第二信号返回的第二响应信号之间的时间差，作为第二往返时间；
获取所述AP接收到所述第二信号，与针对所述第二信号向所述当前待定位点返回所述第二响应信号之间的时间差，作为第二响应时间；
将所述第一往返时间与所述第一响应时间之差，得到所述AP与所述当前待定位点之间的传输的时间，作为第一传输时间；
将所述第二往返时间与所述第二响应时间之差，得到所述AP与所述当前待定位点之间的传输的时间，作为第二传输时间；
将所述第一传输时间与所述第二传输时间之和的平均值，作为所述信号传输时间；
获取所述AP向所述上一个点发送第一信号，与接收由所述上一个点针对所述第一信号返回的第一响应信号之间的时间差，作为第一往返时间；
获取所述上一个点接收到所述第一信号，与针对所述第一信号向所述AP返回所述第一响应信号之间的时间差，作为第一响应时间；
获取所述上一个点向所述AP发送第二信号，与接收由针对所述AP针对第二信号返回的第二响应信号之间的时间差，作为第二往返时间；
获取所述AP接收到所述第二信号，与针对所述第二信号向所述上一个点返回所述第二响应信号之间的时间差，作为第二响应时间；
将所述第一往返时间与所述第一响应时间之差，得到所述AP与所述上一个点之间的传输的时间，作为第一传输时间；
将所述第二往返时间与所述第二响应时间之差，得到所述AP与所述上一个点之间的传输的时间，作为第二传输时间；
将所述第一传输时间与所述第二传输时间之和的平均值，作为所述信号传输时间。
第三方面，本发明实施提供了一种指纹定位装置，所述装置包括：
第一获取模块，用于针对第一接入点AP，获取所述AP与指定场景区域中的两个相邻的点，计算的第一接收信号强度，所述两个相邻的点包括：当前待定位点和相对于当前待定位点之前的上一个点，所述当前待定位点的第一接收信号强度通过所述第一接入点和所述当前待定位点之间的距离，和接收信号强度之间的对应关系得到的，所述上一个点的第一接收信号强度通过所述第一接入点和该上一个点之间的距离，和接收信号强度之间的对应关系得到的；
第一确定模块，用于将所述两个相邻的点的第一接收信号强度之差，作为所述两个相邻的点之间的待优化接收信号强度差；
第二获取模块，用于获取位于所述两个相邻的点处的，所述AP的信号的接收信号强度，作为测量接收信号强度；
第二确定模块，用于将所述两个相邻的点的测量接收信号强度及所述待优化接收信号强度差，作为卡尔曼滤波的输入，使用所述卡尔曼滤波，得到优化后的接收信号强度差，所述卡尔曼滤波用于优化所述两个相邻的点之间的待优化接收信号强度差；
第三获取模块，用于获取所述上一个点定位时所对应的接收信号强度，作为上一优化接收信号强度；
第三确定模块，用于将所述上一优化接收信号强度，与所述优化后的接收信号强度差之和，作为所述当前待定位点的优化接收信号强度；
定位模块，用于基于所述当前待定位点的优化接收信号强度，对所述当前待定位点进行定位。
进一步的，所述第二确定模块，具体用于：
利用公式：
Figure BDA0001602554460000061
计算所述当前待定位点与所述上一个点之间的接收信号强度差的先验估计值
Figure BDA0001602554460000062
其中，所述k大于或等于1的整数，
Figure BDA0001602554460000063
为所述上一个点的测量接收信号强度，Ψ为噪声矩阵，以及
Figure BDA0001602554460000064
为所述当前待定位点的测量接收信号强度，所述online表示电子设备处于在线状态时测量接收信号强度，所述k-1表示所述上一个点，所述k表示所述当前待定位点；
利用公式：
Figure BDA0001602554460000071
计算测量矩阵H；其中，σk为所述待优化接收信号强度差，Φ为测量噪声；
利用公式：
Figure BDA0001602554460000072
计算出所述当前待定位点的误差协方差的先验估计
Figure BDA0001602554460000073
其中，F为上一个点的在线接收信号强度与当前待定位点的在线接收信号强度
Figure BDA0001602554460000075
之间的状态转移矩阵，FT是F的转置矩阵，Q为过程噪声协方差矩阵，Pk-1为所述上一个点的误差协方差的先验估计，第一次所述Pk-1赋有初始值，第W次所述
Figure BDA0001602554460000076
W为大于1的整数，I为单位矩阵，Kk为卡尔曼增益，且
Figure BDA0001602554460000077
R为观测噪声协方差矩阵；
利用公式：
Figure BDA0001602554460000078
计算出所述当前待定位点与所述上一个点之间的接收信号强度差的后验估计值δk；
将所述后验估计值δk，作为优化后的接收信号强度差。
第三方面，本发明实施提供了一种电子设备，包括处理器、通信接口、存储器和通信总线，其中，处理器，通信接口，存储器通过通信总线完成相互间的通信；
存储器，用于存放计算机程序；
处理器，用于执行存储器上所存放的程序时，实现第一方面所述的方法步骤。
第四方面，本发明实施提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质中存储有指令，当其在计算机上运行时，使得计算机执行上述第一方面任一的方法。
第五方面，本发明实施还提供了一种包含指令的计算机程序产品，当其在计算机上运行时，使得计算机执行上述第一方面任一的方法。
本发明实施例提供的一种指纹定位方法及装置，针对第一接入点AP，获取第一接入点AP与指定场景区域中的两个相邻的点，计算的第一接收信号强度，两个相邻的点包括：当前待定位点和相对于当前待定位点之前的上一个点，当前待定位点的第一接收信号强度通过第一接入点和当前待定位点之间的距离，和接收信号强度之间的对应关系得到的，上一个点的第一接收信号强度通过第一接入点和该上一个点之间的距离，和接收信号强度之间的对应关系得到的；将两个相邻的点的第一接收信号强度之差，作为两个相邻的点之间的待优化接收信号强度差；获取位于两个相邻的点处的，第一AP的信号的接收信号强度，作为测量接收信号强度；将两个相邻的点的测量接收信号强度及待优化接收信号强度差，作为卡尔曼滤波的输入，使用卡尔曼滤波，得到优化后的接收信号强度差，卡尔曼滤波用于优化两个相邻的点之间的待优化接收信号强度差；获取上一个点定位时所对应的接收信号强度，作为上一优化接收信号强度；将上一优化接收信号强度，与优化后的接收信号强度差之和，作为当前待定位点的优化接收信号强度；基于当前待定位点的优化接收信号强度，对当前待定位点进行定位。
由此可见，获取第一接入点AP与指定场景区域中的两个相邻的点，计算的第一接收信号强度，然后计算出来的待优化接收信号强度差；利用卡尔曼滤波对待优化接收信号强度差进行优化，这样由于信号传播的速度的衰减，远小于信号传播能量的衰减，因此利用第一距离，确定出来的待优化接收信号强度差，所受环境影响较小。通过将两个相邻的点的测量接收信号强度及所述待优化接收信号强度差，作为卡尔曼滤波的输入，利用卡尔曼滤波，可以得到优化后的接收信号强度差。这样卡尔曼滤波使用两个相邻的点的测量接收信号强度，和计算出来的待优化接收信号强度差的关系，使得优化后的待优化接收信号强度差更接近于真实值，最终完成当前待定位点的定位，相较于现有技术的定位，有效的降低了环境对接收信号强度的干扰，提高了定位精确度。
当然，实施本发明的任一产品或方法并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例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简单地介绍。
图1为本发明实施例提供的指纹定位方法的流程示意图。
图2为本发明实施例提供的双侧双向测距法中的信号传输时间的示意图。的流程示意图。
图3为本发明实施例的指纹定位装置的结构示意图。
图4为本发明实施例提供的电子设备的结构示意图。
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描述。
针对现有技术的定位精度较低的技术问题，本发明实施例提供一种指纹定位方法及装置，获取第一接入点AP与指定场景区域中的两个相邻的点，计算的第一接收信号强度，然后计算出来的待优化接收信号强度差；利用卡尔曼滤波对待优化接收信号强度差进行优化，得到优化后的接收信号强度差；然后基于优化后的接收信号强度差，得到当前待定位点的优化接收信号强度，以完成当前待定位点进行定位。
这样利用第一距离，确定出来的待优化接收信号强度差，所受环境影响较小，再利用卡尔曼滤波使得优化后的待优化接收信号强度差更接近于真实值，再然后，基于优化后的待优化接收信号强度差，得到当前待定位点的优化接收信号强度，对当前待定位点进行定位。相较于现有技术的定位，相较于现有技术的定位，有效的降低了环境对接收信号强度的干扰，提高了定位精确度。
下面首先对本发明实施例提供的一种指纹定位方法进行介绍。
本发明实施例所提供的一种指纹定位方法，应用于电子设备。示例性，该电子设备为移动终端。进一步的，移动终端可以为手机、平板电脑等。
参见图1，图1为本发明实施例提供的指纹定位方法的流程示意图。本发明实施例所提供的一种指纹定位方法，可以包括如下步骤：
步骤110，针对第一接入点AP，获取AP与指定场景区域中的两个相邻的点，计算的第一接收信号强度，两个相邻的点包括：当前待定位点和相对于当前待定位点之前的上一个点，当前待定位点的第一接收信号强度通过第一接入点和当前待定位点之间的距离，和接收信号强度之间的对应关系得到的，上一个点的第一接收信号强度通过第一接入点和该上一个点之间的距离，和接收信号强度之间的对应关系得到的。
本发明实施例中的第一接入点AP可以是一个AP，也可以是多个AP，这个第一接入点AP根据具体的指定场景区域所设置的AP确定的，在此不作限定。其中，指定场景区域一般是呈固定形态的区域。示例性的，指定场景区域可以是建筑区域，比如可以是商场、写字楼、公寓，教学楼、居民楼等；指定场景区域也可以是一个通道，比如山体隧道，地下隧道等，任何能够使用本发明实施例的指定场景，以完成指纹定位，均属于本发明实施例的保护范围。
对于电子设备处于上述指定场景中的，上一个点可以是电子设备先到达的待定位点，也可以是电子设备先到达的定位点。只要能够满足已经获取到在定位时所对应的接收信号强度的点，均属于本实施例的保护范围。
其中，对于上一个点可以是电子设备先到达的待定位点时，如何进行上一个点之后相邻的当前待定位点的定位，具体执行如下：
首先，获取定位时所对应的接收信号强度，还未定位出上一个点的定位坐标，电子设备已经移动到相邻的下一个点，将相邻的下一个点作为当前待定位点，这样可以对继续定位上一个点的定位坐标，存储上一个点的定位坐标；也可以不用继续对上一个点进行定位，存储上一个点已经获取定位时所对应的接收信号强度；
然后，直接使用已存储的上一个点定位时所对应的接收信号强度，作为上一优化接收信号强度，继续进行当前待定位点的定位。
对于上一个点可以是电子设备先到达的定位点时，如何进行上一个点之后相邻的当前待定位点的定位，具体执行如下：
获取上一个点定位时所对应的接收信号强度，作为上一优化接收信号强度，继续进行当前待定位点的定位。对于电子设备处于上述指定场景中的，当前待定位点是相较于上一个点，电子设备后到达的待定位点，最终基于当前待定位点的优化接收信号强度，本申请最终完成对当前待定位点进行定位。
上一个点与当前待定位点之间具有预设距离，这个预设距离可以根据用户需求进行设置。预设距离可以在0.2米至1米之间取值。进一步的，预设距离可以为0.7米，该0.7米可以表示电子设备的用户的步长。若用户持有该电子设备移动从上一个点到当前待定位点，则上一个点与当前待定位点之间的距离，与电子设备的用户的步长相同。
为了准确地利用距离，得到当前待定位点的第一接收信号强度，最终基于当前待定位点的优化接收信号强度，进行当前待定位点进行定位，可以通过执行如下步骤得到当前待定位点的第一接收信号强度。
采用如下公式计算当前待定位点的第一接收信号强度：
RSS＝RSS0+10nlg(d)+Xδ
其中，RSS为当前待定位点的第一接收信号强度，RSS0为AP与当前待定位点的距离为1m时的初始接收信号强度，d为当前待定位点与AP的第一距离，Xδ为环境随机因子及n为信号衰减因子。这个公式也可以称为信号衰减模型，这样可以使用公式，计算出当前待定位点的第一接收信号强度。
步骤110可以通过如下至少三个步骤针对第一接入点AP，获取所述AP与指定场景区域中的两个相邻的点，计算的第一接收信号强度。
第一步，针对AP，获取AP与当前待定位点之间的传输的时间，以及AP与上一个点之间的传输的时间，作为信号传输时间。这里的第一步可以通过如下至少两种方式，得到信号传输时间。
第一种方式是，步骤11，获取AP向当前待定位点发送第一信号，与接收由当前待定位点针对第一信号返回的第一响应信号之间的时间差，作为第一往返时间；其中，第一信号是指AP向当前待定位点发送的信号。这个第一信号可以是检测信号，也可以包含内容的信号，只要能够得到本发明实施例中的信号传输时间，均属于本发明实施例的保护范围。
步骤12，获取当前待定位点接收到第一信号，与针对第一信号向AP返回第一响应信号之间的时间差，作为第一响应时间。
步骤13，将第一往返时间与第一响应时间之差，得到AP与当前待定位点之间的传输的时间，作为信号传输时间。
步骤14，获取AP向上一个点发送第一信号，与接收由上一个点针对第一信号返回的第二响应信号之间的时间差，作为第二往返时间。
步骤15，获取上一个点接收到第一信号，与针对第一信号向AP返回第二响应信号之间的时间差，作为第二响应时间。
步骤16，将第二往返时间与第二响应时间之差，得到AP与上一个点之间的传输的时间，作为信号传输时间。
第二种方式是，
参见图2，本发明实施例的双侧双向测距法中的信号传输时间的示意图。图2中包括：AP向当前待定位点发送第一信号的时间T1，AP接收由当前待定位点针对第一信号返回的第一响应信号的时间T4，当前待定位点接收到第一信号T2，当前待定位点针对第一信号向AP返回第一响应信号T3，当前待定位点向AP发送第二信号的时间T5，当前待定位点接收由AP针对第二信号返回的第二响应信号的时间T8，AP接收到第二信号T6，AP针对第二信号向当前待定位点返回第二响应信号T7。
本第二种方式的步骤21、步骤22，分别对应与上述第一种方式的步骤11和步骤12相同。同样，步骤21可以获取第一往返时间Tround1。步骤22可以获取第一响应时间Treply2。
再然后，获取当前待定位点向AP发送第二信号，与接收由针对AP针对第二信号返回的第二响应信号之间的时间差，作为第二往返时间Tround2。第二信号是指当前待定位点向AP发送的信号。这个第二信号可以是检测信号，也可以包含内容的信号，第一信号和第二信号除了发送点和接收点不同，其余部分均可以相同。只要能够得到本发明实施例中的信号传输时间，均属于本发明实施例的保护范围。
步骤23，获取AP接收到第二信号，与针对第二信号向当前待定位点返回第二响应信号之间的时间差，作为第二响应时间Treply1。
步骤24，将第一往返时间与第一响应时间之差，得到AP与当前待定位点之间的传输的时间，作为第一传输时间Tround1-Treply2。
步骤25，将第二往返时间与第二响应时间之差，得到AP与当前待定位点之间的传输的时间，作为第二传输时间Tround2-Treply1。
步骤26，将第一传输时间与第二传输时间之和的平均值，作为信号传输时间[(Tround1-Treply2)+(Tround2-Treply1)]。在步骤26之后，所述方法具体可以通过如下方式，得到第一距离d，包括：利用信号传输时间[(Tround1-Treply2)+(Tround2-Treply1)]与信号传播的速度v，分别计算AP与当前待定位点之间的距离，以及AP与上一个点之间的距离，作为第一距离d，所述
Figure BDA0001602554460000131
上述步骤21至步骤26得到信号传输时间过程，以及最终使用上述最终得到第一距离d的过程，可以称为双侧双向测距法。
相较于基于AOA(Angle of Arrival，到达角)的定位算法。具体的，在AP向当前待定位点发送第一信号时，AP作为发送点，当前待定位点作为接收点；通过天线测得信号的达到方向，计算出发送点和接收点之间的角度，利用三角测量法计算出接收点的位置。AOA定位算法易受到环境噪声的影响，且由于需要额外的硬件支持，设备的尺寸及功耗要求较高。
上述第二种方式，使用双侧双向测距法的TOA算法根据信号的发送与接收时间，接收点即可计算传播距离。TOA算法要求严格的时钟同步以获取足够的精度，通过双侧双向测距法可以消除时钟同步差，来测距，从而实现精准定位。相较于现有技术的AOA定位算法，本发明实施例由于信号传播的速度的衰减，远小于信号传播能量的衰减，因此利用信号传输时间较为准确，所受环境影响较小，并且不需要外的硬件支持，使用通用的电子设备即可。
第二步，利用信号传输时间与信号传播的速度v，分别计算AP与当前待定位点之间的距离，以及AP与上一个点之间的距离，作为第一距离。
第三步，基于第一距离，通过预先建立的距离与接收信号强度之间的对应关系，计算当前待定位点的第一接收信号强度以及上一个点的第一接收信号强度。
进一步的，为了准确地利用距离，得到上一个点的第一接收信号强度，可以通过执行如下步骤得到上一个点的第一接收信号强度。
采用如下公式计算上一个点的第一接收信号强度：
RSS＝RSS0+10nlg(d)+Xδ
其中，RSS为上一个点的第一接收信号强度，RSS0为AP与上一个点的距离为1m时的初始接收信号强度，d为上一个点与AP的第一距离，Xδ为环境随机因子及n为信号衰减因子。这个公式也可以称为信号衰减模型，这样可以使用公式，计算出上一个点的第一接收信号强度。
步骤120，将两个相邻的点的第一接收信号强度之差，作为两个相邻的点之间的待优化接收信号强度差
Figure BDA0001602554460000141
其中，
Figure BDA0001602554460000142
和
Figure BDA0001602554460000143
是通过TOA和信号衰减模型，计算的当前待定位点与上一个点之间的待优化接收信号强度差
Figure BDA0001602554460000144
为当前待定位点的第一接收信号强度，且上标TOA为使用TOA，计算得到的
Figure BDA0001602554460000145
下标k-1表示上一个点，
Figure BDA0001602554460000146
为上一个点的第一接收信号强度，上标TOA为使用TOA，计算得到的
Figure BDA0001602554460000147
下标k表示当前待定位点。
本步骤120通过如下步骤得到两个相邻的点之间的待优化接收信号强度差，具体步骤如下：将当前待定位点的第一接收信号强度减去上一个点的第一接收信号强度的差，作为两个相邻的点之间的待优化接收信号强度差。
步骤130，获取位于两个相邻的点处的，AP的信号的接收信号强度，作为测量接收信号强度。这里的测量信号强度是电子设备处于在线状态，接收AP的信号的接收信号强度。
步骤140，将两个相邻的点的测量接收信号强度及待优化接收信号强度差，作为卡尔曼滤波的输入，使用卡尔曼滤波，得到优化后的接收信号强度差，卡尔曼滤波用于优化两个相邻的点之间的待优化接收信号强度差。
本步骤140，可以通过如下步骤，得到优化后的接收信号强度差，具体步骤包括：
首先，利用公式：
Figure BDA0001602554460000148
计算当前待定位点与上一个点之间的接收信号强度差的先验估计值
Figure BDA0001602554460000149
其中，k大于或等于1的整数，
Figure BDA00016025544600001410
为上一个点的测量接收信号强度，Ψ为噪声矩阵，以及
Figure BDA00016025544600001411
为当前待定位点的测量接收信号强度，所述online表示电子设备处于在线状态时测量接收信号强度所述k-1表示所述上一个点，所述k表示所述当前待定位点；
然后，利用公式：
Figure BDA0001602554460000151
计算测量矩阵H；其中，σk为待优化接收信号强度差，Φ为测量噪声；
再然后，利用公式：
Figure BDA0001602554460000152
计算出当前待定位点的误差协方差的先验估计
Figure BDA0001602554460000153
其中，F为上一个点的在线接收信号强度
Figure BDA0001602554460000154
与当前待定位点的在线接收信号强度
Figure BDA0001602554460000155
之间的状态转移矩阵，FT是F的转置矩阵，Q为过程噪声协方差矩阵，Pk-1为上一个点的误差协方差的先验估计，第一次Pk-1赋有初始值，第W次W为大于1的整数，I为单位矩阵，Kk为卡尔曼增益，且R为观测噪声协方差矩阵，单位矩阵I与测量矩阵H的阶数相同；
再然后，利用公式：
Figure BDA0001602554460000158
计算出当前待定位点与上一个点之间的接收信号强度差的后验估计值δk；
步骤150，获取上一个点定位时所对应的接收信号强度，作为上一优化接收信号强度。
本步骤150一般通过至少两种实现方式得到上一优化接收信号强度。
第一种实现方式，上一个点为第一个定位点，获取上一个点定位时所对应的接收信号强度，作为上一优化接收信号强度，包括：
获取位于第一个定位点处的，第一个定位点定位时AP的信号的接收信号强度，作为测量接收信号强度；将测量接收信号强度，作为上一优化接收信号强度。由于在这个第一个定位点之前没有其他定位点了，也就没有上一个点的优化接收信号强度，因此只能将这个第一个定位点AP的信号的接收信号强度，作为测量接收信号强度，将这个测量接收信号强度，作为上一优化接收信号强度。
第二种实现方式，上一个点为除了第一个定位点，之后的一个当前待定位点，上述上一优化接收信号强度基于已使用所述卡尔曼滤波优化过当前待定位点与上一个点之间的接收信号强度差得到的。进一步的，这个上一优化接收信号强度利用已使用卡尔曼滤波优化过当前待定位点与上一个点之间的接收信号强度差，与获取的位于当前待定位点处，AP的信号的接收信号强度，以及获取位于上一个点处，AP的信号的接收信号强度之和，得到的。这里的测量信号强度是电子设备处于在线状态，接收AP的信号的接收信号强度。这样基于卡尔曼滤波优化过的当前待定位点与上一个点之间的接收信号强度差，得到上一优化接收信号强度，将上一优化接收信号强度，与优化后的接收信号强度差之和，作为当前待定位点的优化接收信号强度，进行当前待定位点的定位，提高当前待定位点的定位精度。
步骤160，将上一优化接收信号强度，与优化后的接收信号强度差之和，作为当前待定位点的优化接收信号强度。这样使用当前待定位点的优化接收信号强度，可以减少环境对RSS的影响，后续可以使用WKNN(Weighted K nearest Neighbor，传统加权K邻近)算法，匹配数据库中的RSS和当前待定位点的优化接收信号强度。
步骤170，基于当前待定位点的优化接收信号强度，对当前待定位点进行定位。
通过如下步骤说明，如何使用当前待定位点的优化接收信号强度，对当前待定位点进行定位。
首先，将当前待定位点的优化接收信号强度，与指纹库中的AP的RSS进行匹配，查找到该指纹库中预设数量个AP的RSS，这些预设数量个AP的RSS，与当前待定位点的优化接收信号强度相似度大于预设相似度，上述预设数量可以根据用户需求进行设置，上述预设相似度也可以根据用户需求进行设置。上述指纹库通过在离线采样阶段时，在每个RP上收集每个AP的RSS所建立的。指纹库的结构如下：
Figure BDA0001602554460000161
其中，N是RP的数目，且N为大于或等于0的整数，M是AP的数目，且M为大于或等于0的整数，xN,yN是第N个RP的坐标，RSSi,j是在第i个RP接收到第j个AP的RSS，i为第几个RP，且取值为1到N中的一个数值，j为第几个AP，且取值为1到M中的一个数值。
由于RSS受人体遮挡，会有很大的波动，所以本发明实施例中在每个RP点上分别采集四个方向收集测量RSS，四个方向比如0°的方向，90°的方向，180°的方向，270°的方向；将四个方向的RSSI值平均滤波处理，从而将在每个RP上得到的每个AP的RSS，储存至指纹库，以供后续匹配定位坐标，以完成定位。
然后，使用这些预设数量个AP的RSS，确定出与这些预设数量个AP的RSS对应的L个RP的坐标，L小于或等于N。
再然后，对L个RP的坐标进行加权平均，得到平均坐标。
在得到平均坐标之后，可以通过两种方式，确定当前待定位点的定位坐标。
第一种方式，遍历上述指纹库中的所有RP的坐标，匹配与上述平均坐标最接近的一个坐标。将这个最接近的坐标，作为当前待定位点的定位坐标。示例性的，共有M个PR，假设利用RSS的值，最终在指纹库中找到最接近的3个坐标，将这三个坐标加权平均，得到定位坐标。
第二种方式，通过使用KM聚类算法，从预先聚类指纹库中的RP坐标所得出的类中，匹配一个与上述平均坐标最接近的类；然后，在这个最接近的类中，匹配与上述平均坐标最接近的坐标。再然后，将这个最接近的坐标，作为当前待定位点的定位坐标。这样以类去匹配，不用遍历上述指纹库中的所有RP的坐标，只在选择出最匹配的类以后，匹配该类中，与上述平均坐标最接近的坐标，减少了计算量。
相较于现有技术，基于指纹的定位算法是通过匹配在线定位阶段和离线采样阶段的RSS，进行定位。由于RSS受噪声、信道干扰、多径、阴影衰落等影响会波动很大，导致在线定位阶段和离线采样阶段的测量RSS会出现明显差异，从而很难进行高精度定位。一般通过手动校准的方法对不同的设备，建立不同的指纹库，来找出设备所在硬件上RSS的偏差。由于设备的数量巨大，而且每年出现新的设备，不可能对每一种设备都建立指纹库，这样工作量巨大。
本发明实施例中，这样利用第一距离，确定出来的待优化接收信号强度差，所受环境影响较小，然后，利用卡尔曼滤波使得优化后的待优化接收信号强度差更接近于真实值，再然后，基于优化后的待优化接收信号强度差，得到当前待定位点的优化接收信号强度，对当前待定位点进行定位。相较于现有技术的定位，相较于现有技术的定位，有效的降低了环境对接收信号强度的干扰，提高了定位精确度。相较于现有技术的手动校准的方法对不同的设备建立不同的指纹库，找出设备所在硬件上RSS的偏差，本发明实施例，自动的得到当前待定位点的优化接收信号强度，对当前待定位点进行定位，不需要大量的人力。
下面对本发明实施例提供的一种指纹定位装置进行介绍。
参见图3，图3为本发明实施例提供的指纹定位装置的流程示意图。本发明实施例所提供的一种指纹定位装置，包括：
第一获取模块31，用于针对第一接入点AP，获取AP与指定场景区域中的两个相邻的点，计算的第一接收信号强度，两个相邻的点包括：当前待定位点和相对于当前待定位点之前的上一个点，当前待定位点的第一接收信号强度通过第一接入点和当前待定位点之间的距离，和接收信号强度之间的对应关系得到的，上一个点的第一接收信号强度通过第一接入点和该上一个点之间的距离，和接收信号强度之间的对应关系得到的；
第一确定模块32，用于将两个相邻的点的第一接收信号强度之差，作为两个相邻的点之间的待优化接收信号强度差；
第二获取模块33，用于获取位于两个相邻的点处的，AP的信号的接收信号强度，作为测量接收信号强度；
第二确定模块34，用于将两个相邻的点的测量接收信号强度及待优化接收信号强度差，作为卡尔曼滤波的输入，使用卡尔曼滤波，得到优化后的接收信号强度差，卡尔曼滤波用于优化两个相邻的点之间的待优化接收信号强度差；
第三获取模块35，用于获取上一个点定位时所对应的接收信号强度，作为上一优化接收信号强度；
第三确定模块36，用于将上一优化接收信号强度，与优化后的接收信号强度差之和，作为当前待定位点的优化接收信号强度；
定位模块37，用于基于当前待定位点的优化接收信号强度，对当前待定位点进行定位。
本发明实施例中，这样利用第一距离，确定出来的待优化接收信号强度差，所受环境影响较小，然后，利用卡尔曼滤波使得优化后的待优化接收信号强度差更接近于真实值，再然后，基于优化后的待优化接收信号强度差，得到当前待定位点的优化接收信号强度，对当前待定位点进行定位。相较于现有技术的定位，相较于现有技术的定位，有效的降低了环境对接收信号强度的干扰，提高了定位精确度。相较于现有技术的手动校准的方法对不同的设备建立不同的指纹库，找出设备所在硬件上RSS的偏差，本发明实施例，自动的得到当前待定位点的优化接收信号强度，对当前待定位点进行定位，不需要大量的人力。
在一种可选的方式中，采用如下公式计算当前待定位点的第一接收信号强度：
RSS＝RSS0+10nlg(d)+Xδ
其中，RSS为当前待定位点的第一接收信号强度，RSS0为AP与当前待定位点的距离为1m时的初始接收信号强度，d为当前待定位点与AP的第一距离，Xδ为环境随机因子及n为信号衰减因子。
在一种可选的方式中，第二确定模块，具体用于：
利用公式：计算当前待定位点与上一个点之间的接收信号强度差的先验估计值其中，k大于或等于1的整数，
Figure BDA0001602554460000193
为上一个点的测量接收信号强度，Ψ为噪声矩阵，以及
Figure BDA0001602554460000194
为当前待定位点的测量接收信号强度，online表示电子设备处于在线状态时测量接收信号强度，k-1表示上一个点，k表示当前待定位点；
利用公式：
Figure BDA0001602554460000195
计算测量矩阵H；其中，σk为待优化接收信号强度差，Φ为测量噪声；
利用公式：计算出当前待定位点的误差协方差的先验估计
Figure BDA0001602554460000197
其中，F为上一个点的在线接收信号强度
Figure BDA0001602554460000198
与当前待定位点的在线接收信号强度
Figure BDA0001602554460000199
之间的状态转移矩阵，FT是F的转置矩阵，Q为过程噪声协方差矩阵，Pk-1为上一个点的误差协方差的先验估计，第一次Pk-1赋有初始值，第W次
Figure BDA00016025544600001910
W为大于1的整数，I为单位矩阵，Kk为卡尔曼增益，且R为观测噪声协方差矩阵；
利用公式：
Figure BDA0001602554460000202
计算出当前待定位点与上一个点之间的接收信号强度差的后验估计值δk；
将后验估计值δk，作为优化后的接收信号强度差。
在一种可选的方式中，第三获取模块，具体用于：
获取位于第一个定位点处的，第一个定位点定位时AP的信号的接收信号强度，作为测量接收信号强度；
将测量接收信号强度，作为上一优化接收信号强度。
在一种可选的方式中，上一个点为除了第一个定位点，之后的一个当前待定位点，上一优化接收信号强度基于已使用卡尔曼滤波优化过当前待定位点与上一个点之间的接收信号强度差得到的。
在一种可选的方式中，第一获取模块，具体用于：
针对AP，获取AP与当前待定位点之间的传输的时间，以及AP与上一个点之间的传输的时间，作为信号传输时间；
利用信号传输时间与信号传播的速度，分别计算AP与当前待定位点之间的距离，以及AP与上一个点之间的距离，作为第一距离；
基于第一距离，通过预先建立的距离与接收信号强度之间的对应关系，计算当前待定位点的第一接收信号强度以及上一个点的第一接收信号强度。
在一种可选的方式中，第一获取模块，具体用于：
获取AP向当前待定位点发送第一信号，与接收由当前待定位点针对第一信号返回的第一响应信号之间的时间差，作为第一往返时间；
获取当前待定位点接收到第一信号，与针对第一信号向AP返回第一响应信号之间的时间差，作为第一响应时间；
将第一往返时间与第一响应时间之差，得到AP与当前待定位点之间的传输的时间，作为信号传输时间；
获取AP向上一个点发送第一信号，与接收由上一个点针对第一信号返回的第二响应信号之间的时间差，作为第二往返时间；
获取上一个点接收到第一信号，与针对第一信号向AP返回第二响应信号之间的时间差，作为第二响应时间；
将第二往返时间与第二响应时间之差，得到AP与上一个点之间的传输的时间，作为信号传输时间。
在一种可选的方式中，第一获取模块，具体用于：获取AP向当前待定位点发送第一信号，与接收由当前待定位点针对第一信号返回的第一响应信号之间的时间差，作为第一往返时间；
获取当前待定位点接收到第一信号，与针对第一信号向AP返回第一响应信号之间的时间差，作为第一响应时间；
获取当前待定位点向AP发送第二信号，与接收由针对AP针对第二信号返回的第二响应信号之间的时间差，作为第二往返时间；
获取AP接收到第二信号，与针对第二信号向当前待定位点返回第二响应信号之间的时间差，作为第二响应时间；
将第一往返时间与第一响应时间之差，得到AP与当前待定位点之间的传输的时间，作为第一传输时间；
将第二往返时间与第二响应时间之差，得到AP与当前待定位点之间的传输的时间，作为第二传输时间；
将第一传输时间与第二传输时间之和的平均值，作为信号传输时间；
获取AP向上一个点发送第一信号，与接收由上一个点针对第一信号返回的第一响应信号之间的时间差，作为第一往返时间；
获取上一个点接收到第一信号，与针对第一信号向AP返回第一响应信号之间的时间差，作为第一响应时间；
获取上一个点向AP发送第二信号，与接收由针对AP针对第二信号返回的第二响应信号之间的时间差，作为第二往返时间；
获取AP接收到第二信号，与针对第二信号向上一个点返回第二响应信号之间的时间差，作为第二响应时间；
将第一往返时间与第一响应时间之差，得到AP与上一个点之间的传输的时间，作为第一传输时间；
将第二往返时间与第二响应时间之差，得到AP与上一个点之间的传输的时间，作为第二传输时间；
将第一传输时间与第二传输时间之和的平均值，作为信号传输时间。
参见图4，图4为本发明实施例的电子设备的结构示意图。本发明实施例还提供了一种电子设备，包括处理器41、通信接口42、存储器43和通信总线44，其中，处理器41，通信接口42，存储器43通过通信总线44完成相互间的通信，
存储器43，用于存放计算机程序；
处理器41，用于执行存储器43上所存放的程序时，实现如下步骤：
针对第一接入点AP，获取AP与指定场景区域中的两个相邻的点，计算的第一接收信号强度，两个相邻的点包括：当前待定位点和相对于当前待定位点之前的上一个点，当前待定位点的第一接收信号强度通过第一接入点和当前待定位点之间的距离，和接收信号强度之间的对应关系得到的，上一个点的第一接收信号强度通过第一接入点和该上一个点之间的距离，和接收信号强度之间的对应关系得到的；
将两个相邻的点的第一接收信号强度之差，作为两个相邻的点之间的待优化接收信号强度差；
获取位于两个相邻的点处的，AP的信号的接收信号强度，作为测量接收信号强度；
将两个相邻的点的测量接收信号强度及待优化接收信号强度差，作为卡尔曼滤波的输入，使用卡尔曼滤波，得到优化后的接收信号强度差，卡尔曼滤波用于优化两个相邻的点之间的待优化接收信号强度差；
获取上一个点定位时所对应的接收信号强度，作为上一优化接收信号强度；
将上一优化接收信号强度，与优化后的接收信号强度差之和，作为当前待定位点的优化接收信号强度；
基于当前待定位点的优化接收信号强度，对当前待定位点进行定位。
上述电子设备提到的通信总线可以是外设部件互连标准(Peripheral ComponentInterconnect，PCI)总线或扩展工业标准结构(Extended Industry StandardArchitecture，EISA)总线等。该通信总线可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。为便于表示，图中仅用一条粗线表示，但并不表示仅有一根总线或一种类型的总线。
通信接口用于上述电子设备与其他设备之间的通信。
存储器可以包括随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)，也可以包括非易失性存储器(Non-Volatile Memory，NVM)，例如至少一个磁盘存储器。可选的，存储器还可以是至少一个位于远离前述处理器的存储装置。
上述的处理器可以是通用处理器，包括中央处理器(Central Processing Unit，CPU)、网络处理器(Network Processor，NP)等；还可以是数字信号处理器(Digital SignalProcessing，DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、现场可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。
本发明实施例提供的方法可以应用于电子设备。进一步的，该电子设备可以为：台式计算机、便携式计算机、智能移动终端、服务器等。在此不作限定，任何可以实现本发明的电子设备，均属于本发明的保护范围。
在本发明提供的又一实施例中，还提供了一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质中存储有指令，当其在计算机上运行时，使得计算机执行上述实施例中任一所述的指纹定位方法。
在本发明提供的又一实施例中，还提供了一种包含指令的计算机程序产品，当其在计算机上运行时，使得计算机执行上述实施例中任一所述的指纹定位方法。
对于装置/电子设备/存储介质/计算机程序产品实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。
在上述实施例中，可以全部或部分地通过软件、硬件、固件或者其任意组合来实现。当使用软件实现时，可以全部或部分地以计算机程序产品的形式实现。所述计算机程序产品包括一个或多个计算机指令。在计算机上加载和执行所述计算机程序指令时，全部或部分地产生按照本发明实施例所述的流程或功能。所述计算机可以是通用计算机、专用计算机、计算机网络、或者其他可编程装置。所述计算机指令可以存储在计算机可读存储介质中，或者从一个计算机可读存储介质向另一个计算机可读存储介质传输，例如，所述计算机指令可以从一个网站站点、计算机、服务器或数据中心通过有线(例如同轴电缆、光纤、数字用户线(DSL))或无线(例如红外、无线、微波等)方式向另一个网站站点、计算机、服务器或数据中心进行传输。所述计算机可读存储介质可以是计算机能够存取的任何可用介质或者是包含一个或多个可用介质集成的服务器、数据中心等数据存储设备。所述可用介质可以是磁性介质，(例如，软盘、硬盘、磁带)、光介质(例如，DVD)、或者半导体介质(例如固态硬盘Solid State Disk(SSD))等。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
本说明书中的各个实施例均采用相关的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于装置/电子设备/存储介质/计算机程序产品实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均包含在本发明的保护范围内。

Claims (8)

1.一种指纹定位方法，其特征在于，所述方法包括：
针对第一接入点AP，获取所述AP与指定场景区域中的两个相邻的点，计算的第一接收信号强度，所述两个相邻的点包括：当前待定位点和相对于当前待定位点之前的上一个点，所述当前待定位点的第一接收信号强度通过所述第一接入点和所述当前待定位点之间的距离，和接收信号强度之间的对应关系得到的，所述上一个点的第一接收信号强度通过所述第一接入点和该上一个点之间的距离，和接收信号强度之间的对应关系得到的；所述上一个点为第一个定位点，或所述上一个点为除了第一个定位点，之后的一个当前待定位点；
将所述两个相邻的点的第一接收信号强度之差，作为所述两个相邻的点之间的待优化接收信号强度差；
获取位于所述两个相邻的点处的，所述AP的信号的接收信号强度，作为测量接收信号强度；
将所述两个相邻的点的测量接收信号强度及所述待优化接收信号强度差，作为卡尔曼滤波的输入，使用所述卡尔曼滤波，得到优化后的接收信号强度差，所述卡尔曼滤波用于优化所述两个相邻的点之间的待优化接收信号强度差；
获取所述上一个点定位时所对应的接收信号强度，作为上一优化接收信号强度；
将所述上一优化接收信号强度，与所述优化后的接收信号强度差之和，作为所述当前待定位点的优化接收信号强度；
基于所述当前待定位点的优化接收信号强度，对所述当前待定位点进行定位；
其中，所述将所述两个相邻的点的测量接收信号强度及所述待优化接收信号强度差，作为卡尔曼滤波的输入，使用所述卡尔曼滤波，得到优化后的接收信号强度差，包括：
利用公式：
Figure FDA0002232521060000011
计算所述当前待定位点与所述上一个点之间的接收信号强度差的先验估计值
Figure FDA0002232521060000012
其中，所述k大于或等于1的整数，
Figure FDA0002232521060000021
为所述上一个点的测量接收信号强度，Ψ为噪声矩阵，以及
Figure FDA0002232521060000022
为所述当前待定位点的测量接收信号强度，所述online表示电子设备处于在线状态时测量接收信号强度，所述k-1表示所述上一个点，所述k表示所述当前待定位点；
利用公式：
Figure FDA0002232521060000023
计算测量矩阵H；其中，σk为所述待优化接收信号强度差，Φ为测量噪声；
利用公式：计算出所述当前待定位点的误差协方差的先验估计
Figure FDA0002232521060000025
其中，F为上一个点的在线接收信号强度
Figure FDA0002232521060000026
与当前待定位点的在线接收信号强度
Figure FDA0002232521060000027
之间的状态转移矩阵，FT是F的转置矩阵，Q为过程噪声协方差矩阵，Pk-1为所述上一个点的误差协方差的先验估计，第一次所述Pk-1赋有初始值，第W次所述
Figure FDA0002232521060000028
W为大于1的整数，I为单位矩阵，Kk为卡尔曼增益，且
Figure FDA0002232521060000029
R为观测噪声协方差矩阵；
利用公式：计算出所述当前待定位点与所述上一个点之间的接收信号强度差的后验估计值δk；
将所述后验估计值δk，作为优化后的接收信号强度差。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，采用如下公式计算所述当前待定位点的第一接收信号强度：
RSS＝RSS0+10nlg(d)+Xδ
其中，RSS为所述当前待定位点的第一接收信号强度，RSS0为所述AP与所述当前待定位点的距离为1m时的初始接收信号强度，d为所述当前待定位点与所述AP的第一距离，Xδ为环境随机因子及n为信号衰减因子。
3.如权利要求1至2任一项所述的方法，其特征在于，所述上一个点为第一个定位点，所述获取所述上一个点定位时所对应的接收信号强度，作为上一优化接收信号强度，包括：
获取位于所述第一个定位点处的，所述第一个定位点定位时AP的信号的接收信号强度，作为测量接收信号强度；
将所述测量接收信号强度，作为上一优化接收信号强度。
4.如权利要求1至2任一项所述的方法，其特征在于，所述上一个点为除了第一个定位点，之后的一个当前待定位点，所述上一优化接收信号强度基于已使用所述卡尔曼滤波优化过当前待定位点与上一个点之间的接收信号强度差得到的。
5.如权利要求1至2任一项所述的方法，其特征在于，所述针对第一接入点AP，获取所述AP与指定场景区域中的两个相邻的点，计算的第一接收信号强度，包括：
针对所述AP，获取所述AP与所述当前待定位点之间的传输的时间，以及所述AP与所述上一个点之间的传输的时间，作为信号传输时间；
利用所述信号传输时间与信号传播的速度，分别计算所述AP与所述当前待定位点之间的距离，以及所述AP与所述上一个点之间的距离，作为第一距离；
基于所述第一距离，通过预先建立的距离与接收信号强度之间的对应关系，计算所述当前待定位点的第一接收信号强度以及所述上一个点的第一接收信号强度。
6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述针对所述AP，获取所述AP与所述当前待定位点之间的传输的时间，以及所述AP与所述上一个点之间的传输的时间，作为信号传输时间，包括：
获取所述AP向所述当前待定位点发送第一信号，与接收由所述当前待定位点针对所述第一信号返回的第一响应信号之间的时间差，作为第一往返时间；
获取所述当前待定位点接收到所述第一信号，与针对所述第一信号向所述AP返回所述第一响应信号之间的时间差，作为第一响应时间；
将所述第一往返时间与所述第一响应时间之差，得到所述AP与所述当前待定位点之间的传输的时间，作为所述信号传输时间；
获取所述AP向所述上一个点发送第一信号，与接收由所述上一个点针对所述第一信号返回的第二响应信号之间的时间差，作为第二往返时间；
获取所述上一个点接收到所述第一信号，与针对所述第一信号向所述AP返回所述第二响应信号之间的时间差，作为第二响应时间；
将所述第二往返时间与所述第二响应时间之差，得到所述AP与所述上一个点之间的传输的时间，作为所述信号传输时间。
7.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述针对所述AP，获取所述AP与所述当前待定位点之间的传输的时间，以及所述AP与所述上一个点之间的传输的时间，作为信号传输时间，包括：
获取所述AP向所述当前待定位点发送第一信号，与接收由所述当前待定位点针对所述第一信号返回的第一响应信号之间的时间差，作为第一往返时间；
获取所述当前待定位点接收到所述第一信号，与针对所述第一信号向所述AP返回所述第一响应信号之间的时间差，作为第一响应时间；
获取所述当前待定位点向所述AP发送第二信号，与接收由针对所述AP针对第二信号返回的第二响应信号之间的时间差，作为第二往返时间；
获取所述AP接收到所述第二信号，与针对所述第二信号向所述当前待定位点返回所述第二响应信号之间的时间差，作为第二响应时间；
将所述第一往返时间与所述第一响应时间之差，得到所述AP与所述当前待定位点之间的传输的时间，作为第一传输时间；
将所述第二往返时间与所述第二响应时间之差，得到所述AP与所述当前待定位点之间的传输的时间，作为第二传输时间；
将所述第一传输时间与所述第二传输时间之和的平均值，作为所述信号传输时间；
获取所述AP向所述上一个点发送第一信号，与接收由所述上一个点针对所述第一信号返回的第一响应信号之间的时间差，作为第一往返时间；
获取所述上一个点接收到所述第一信号，与针对所述第一信号向所述AP返回所述第一响应信号之间的时间差，作为第一响应时间；
获取所述上一个点向所述AP发送第二信号，与接收由针对所述AP针对第二信号返回的第二响应信号之间的时间差，作为第二往返时间；
获取所述AP接收到所述第二信号，与针对所述第二信号向所述上一个点返回所述第二响应信号之间的时间差，作为第二响应时间；
将所述第一往返时间与所述第一响应时间之差，得到所述AP与所述上一个点之间的传输的时间，作为第一传输时间；
将所述第二往返时间与所述第二响应时间之差，得到所述AP与所述上一个点之间的传输的时间，作为第二传输时间；
将所述第一传输时间与所述第二传输时间之和的平均值，作为所述信号传输时间。
8.一种指纹定位装置，其特征在于，所述装置包括：
第一获取模块，用于针对第一接入点AP，获取所述AP与指定场景区域中的两个相邻的点，计算的第一接收信号强度，所述两个相邻的点包括：当前待定位点和相对于当前待定位点之前的上一个点，所述当前待定位点的第一接收信号强度通过所述第一接入点和所述当前待定位点之间的距离，和接收信号强度之间的对应关系得到的，所述上一个点的第一接收信号强度通过所述第一接入点和该上一个点之间的距离，和接收信号强度之间的对应关系得到的；所述上一个点为第一个定位点，或所述上一个点为除了第一个定位点，之后的一个当前待定位点；
第一确定模块，用于将所述两个相邻的点的第一接收信号强度之差，作为所述两个相邻的点之间的待优化接收信号强度差；
第二获取模块，用于获取位于所述两个相邻的点处的，所述AP的信号的接收信号强度，作为测量接收信号强度；
第二确定模块，用于将所述两个相邻的点的测量接收信号强度及所述待优化接收信号强度差，作为卡尔曼滤波的输入，使用所述卡尔曼滤波，得到优化后的接收信号强度差，所述卡尔曼滤波用于优化所述两个相邻的点之间的待优化接收信号强度差；
第三获取模块，用于获取所述上一个点定位时所对应的接收信号强度，作为上一优化接收信号强度；
第三确定模块，用于将所述上一优化接收信号强度，与所述优化后的接收信号强度差之和，作为所述当前待定位点的优化接收信号强度；
定位模块，用于基于所述当前待定位点的优化接收信号强度，对所述当前待定位点进行定位；
其中，所述第二确定模块，具体用于：
利用公式：
Figure FDA0002232521060000061
计算所述当前待定位点与所述上一个点之间的接收信号强度差的先验估计值
Figure FDA0002232521060000062
其中，所述k大于或等于1的整数，为所述上一个点的测量接收信号强度，Ψ为噪声矩阵，以及
Figure FDA0002232521060000064
为所述当前待定位点的测量接收信号强度，所述online表示电子设备处于在线状态时测量接收信号强度，所述k-1表示所述上一个点，所述k表示所述当前待定位点；
利用公式：
Figure FDA0002232521060000065
计算测量矩阵H；其中，σk为所述待优化接收信号强度差，Φ为测量噪声；
利用公式：
Figure FDA0002232521060000066
计算出所述当前待定位点的误差协方差的先验估计
Figure FDA0002232521060000067
其中，F为上一个点的在线接收信号强度
Figure FDA0002232521060000068
与当前待定位点的在线接收信号强度
Figure FDA0002232521060000069
之间的状态转移矩阵，FT是F的转置矩阵，Q为过程噪声协方差矩阵，Pk-1为所述上一个点的误差协方差的先验估计，第一次所述Pk-1赋有初始值，第W次所述
Figure FDA00022325210600000610
W为大于1的整数，I为单位矩阵，Kk为卡尔曼增益，且
Figure FDA00022325210600000611
R为观测噪声协方差矩阵；
利用公式：
Figure FDA00022325210600000612
计算出所述当前待定位点与所述上一个点之间的接收信号强度差的后验估计值δk；
将所述后验估计值δk，作为优化后的接收信号强度差。
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