CN111343573A - 根据环境差异标校在线rssi值的指纹定位方法及装置 - Google Patents

根据环境差异标校在线rssi值的指纹定位方法及装置 Download PDF

Info

Publication number
CN111343573A
CN111343573A CN202010157934.1A CN202010157934A CN111343573A CN 111343573 A CN111343573 A CN 111343573A CN 202010157934 A CN202010157934 A CN 202010157934A CN 111343573 A CN111343573 A CN 111343573A
Authority
CN
China
Prior art keywords
rssi
online
signal
offline
rssi value
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN202010157934.1A
Other languages
English (en)
Other versions
CN111343573B (zh
Inventor
刘雯
邓中亮
李晶
王硕
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Beijing University of Posts and Telecommunications
Original Assignee
Beijing University of Posts and Telecommunications
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Beijing University of Posts and Telecommunications filed Critical Beijing University of Posts and Telecommunications
Priority to CN202010157934.1A priority Critical patent/CN111343573B/zh
Publication of CN111343573A publication Critical patent/CN111343573A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN111343573B publication Critical patent/CN111343573B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W4/00—Services specially adapted for wireless communication networks; Facilities therefor
    • H04W4/02—Services making use of location information
    • H04W4/023—Services making use of location information using mutual or relative location information between multiple location based services [LBS] targets or of distance thresholds
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B17/00—Monitoring; Testing
    • H04B17/30—Monitoring; Testing of propagation channels
    • H04B17/309—Measuring or estimating channel quality parameters
    • H04B17/318—Received signal strength
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W64/00—Locating users or terminals or network equipment for network management purposes, e.g. mobility management

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Quality & Reliability (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Position Fixing By Use Of Radio Waves (AREA)

Abstract

本发明实施例提供了一种基于模型校准在线RSSI值的定位方法及装置，其中方法包括：基于各参考点对应的离线RSSI值与信号接收时间，生成各参考点对应的离线信号衰减因子和离线环境影响因子；得到与在线RSSI值匹配度最高的目标RSSI值，以及与目标RSSI值对应的信号发射设备的坐标位置；计算在线信号衰减因子和在线环境影响因子；对离线信号衰减因子和在线信号衰减因子进行滤波处理，对离线环境影响因子和在线环境影响因子进行滤波处理；利用滤波后的信号衰减因子和滤波后的环境影响因子，对在线RSSI值进行修正；基于在线RSSI值，修正后的RSSI值，各离线RSSI值，以及预先存储的各参考点的坐标位置，确定待定位对象的坐标位置。本发明实施例能够提高定位精度。

Description

根据环境差异标校在线RSSI值的指纹定位方法及装置
技术领域
本发明涉及无线定位技术领域，特别是涉及一种根据环境差异标校在线RSSI值的指纹定位方法及装置。
背景技术
随着计算机技术、通信技术的发展，室内定位技术开始出现高精度的发展趋势。在室内定位技术中，基于WIFI(Wireless Fidelity，无线保真)的定位方法相对成熟。基于WIFI的定位方法可以分为：指纹定位方法、三角定位方法以及最大似然估计方法，其中指纹定位方法因仅依赖已有的基础设施即可实现定位而被广泛应用。
指纹定位方法是以位置与指纹一一对应的关系为原理进行定位的，而RSSI(Received Signal Strength Indication，接收的信号强度指示)因其获取简单常常作为指纹，RSSI值可以用于表征所接收到的信号的强度。利用指纹定位方法对待定位对象进行定位的过程如下：在离线阶段(即，在对待定位对象进行定位之前所进行准备工作的阶段)，在待测区域预先设置多个参考点，该待测区域中通常设置有多台信号发射设备，使用电子设备在每个参考点测试来自各信号发射设备发送的测试信号的离线RSSI值，并将自身的坐标位置和多个离线RSSI值上传至服务器，服务器利用各参考点的坐标位置，以及接收到的多个离线RSSI值，建立指纹库；在线阶段(即，待定位对象与信号发射设备建立连接)，待定位对象将接收自多台信号发射设备发送的信号的在线RSSI值，发送至服务器，服务器将待定位对象发送的在线RSSI值与指纹库中的离线RSSI值进行匹配，将匹配度最高的离线RSSI对应的坐标位置作为待定位对象的坐标位置。
而在实现过程中，在线阶段与离线阶段的环境易产生变化而无法保持一致，同时，RSSI值容易受到环境影响而失真，导致在线阶段与离线阶段，同一位置接收到的信号的RSSI值有较大差异，因此将在线阶段获得的在线RSSI值与指纹库中的离线RSSI值进行匹配时，匹配获得的坐标位置与真实的坐标位置往往具有较大差异，从而导致定位不精准。
发明内容
本发明实施例的目的在于提供一种根据环境差异标校在线RSSI值的指纹定位方法及装置，以实现提高定位精度。具体技术方案如下：
第一方面，本发明实施例提供了一种根据环境差异标校在线RSSI值的指纹定位方法，所述方法包括：
针对待定位对象所处区域内预设的多个参考点，获取各所述参考点对应的离线RSSI值和信号接收时间，并基于各所述参考点对应的离线RSSI值与所述信号接收时间，生成各所述参考点对应的离线信号衰减因子和离线环境影响因子，所述信号接收时间为测试信号从信号发射设备到达所述参考点历经的时间，所述离线信号衰减因子用于表示所述测试信号从所述信号发射设备到达所述参考点衰减的程度，所述离线环境影响因子用于表示所述信号发射设备与所述参考点之间的外部环境对所述测试信号的强度的影响程度；
接收所述待定位对象发送的在线RSSI值和在线信号接收时间；
将所述在线RSSI值，与各所述离线RSSI值进行匹配，得到与所述在线RSSI值匹配度最高的目标RSSI值，以及与所述目标RSSI值对应的信号发射设备的坐标位置；
基于各所述在线信号接收时间，所述目标RSSI值，以及与所述目标RSSI值对应的信号发射设备的坐标位置，计算在线信号衰减因子和在线环境影响因子；
对所述离线信号衰减因子和在线信号衰减因子进行滤波处理，得到滤波后的信号衰减因子，以及对离线环境影响因子和在线环境影响因子进行滤波处理，得到滤波后的环境影响因子；
利用所述滤波后的信号衰减因子和滤波后的环境影响因子，对所述在线RSSI值进行修正，得到修正后的RSSI值；
基于所述在线RSSI值，所述修正后的RSSI值，各所述离线RSSI值，以及预先存储的各参考点的坐标位置，确定待定位对象的坐标位置。
可选地，所述对所述离线信号衰减因子和在线信号衰减因子进行滤波处理，得到滤波后的信号衰减因子，以及对离线环境影响因子和在线环境影响因子进行滤波处理，得到滤波后的环境影响因子的步骤，包括：
将所述离线信号衰减因子与所述在线信号衰减因子的平均值，确定为所述滤波后的信号衰减因子；
将所述离线环境影响因子与所述在线环境影响因子的平均值，确定为所述滤波后的环境影响因子。
可选地，所述基于各所述参考点对应的离线RSSI值与所述信号接收时间，生成各所述参考点对应的离线信号衰减因子和离线环境影响因子的步骤，包括：
确定各所述参考点的多个离线RSSI值中的最大离线RSSI值，以及确定所述最大离线RSSI值对应的第一目标信号发射设备；
分别计算所述第一目标信号发射设备，与除所述第一目标信号发射设备之外的其他信号发射设备之间的距离；
按照所述距离从小到大的顺序，从所述其他信号发射设备中确定第一预设数量台信号发射设备；
分别计算最大离线RSSI值对应的目标参考点，接收所述目标发射设备所发送测试信号的信号接收时间，与所述目标参考点接收第一预设数量台信号发射设备中各所述信号发射设备所发送测试信号的信号接收时间之间的差值；
利用计算得到的多个差值，计算与各所述差值对应的信号衰减因子，以及计算与各所述差值对应的环境影响因子；
对所述多个信号衰减因子进行均值滤波处理，得到离线信号衰减因子，以及对多个所述环境影响因子进行均值滤波处理，得到离线环境影响因子。
可选地，所述利用计算得到的多个差值，计算与各所述差值对应的信号衰减因子，以及计算与各所述差值对应的环境影响因子的步骤，包括：
利用第一预设表达式，计算信号衰减因子和环境影响因子，所述第一预设表达式为：
Figure BDA0002404743250000031
式中，Δti,j表示所述差值，c表示电磁波传播速度，RSSIi表示所述最大离线RSSI值，RSSI0表示预设的RSSI参考值，Xδi表示所述环境影响因子，ni表示所述信号衰减因子，RSSIj表示所述目标参考点接收所述第一预设数量台信号发射设备中所述信号发射设备所发送信号的RSSI值。
可选地，所述利用所述滤波后的信号衰减因子和滤波后的环境影响因子，对所述在线RSSI值进行修正，得到修正后的RSSI值的步骤，包括：
针对接收的多个在线RSSI值，比较各所述在线RSSI值之间的大小，得到最大在线RSSI值，以及所述最大在线RSSI值对应的第二目标信号发射设备；
计算所述待定位对象接收所述第二目标信号发射设备所发送信号的在线信号接收时间，与所述待定位对象接收除所述第二目标信号发射设备之外的其他信号发射设备中，各所述信号发射设备所发送信号的在线信号接收时间之间的时间差值；
保持所述最大在线RSSI值不变；
针对多个所述在线RSSI值中除所述最大在线RSSI值之外的其他在线RSSI值，利用第二预设表达式，计算各所述其他在线RSSI值对应的修正后的RSSI值，所述第二预设表达式为：
Figure BDA0002404743250000041
式中，RSSIj,estimate表示所述修正后的RSSI值，n表示所述滤波后的信号衰减因子，RSSIstrongest表示所述最大在线RSSI值，RSSI0表示所述RSSI参考值，Xδ表示所述滤波后的环境影响因子，Δtstrongest,j表示接收第二目标信号发射设备所发送信号的在线信号接收时间，与接收所述其他在线RSSI值对应的信号发射设备所发送信号的在线信号接收时间之间的差值，c表示所述电磁波传播速度。
可选地，所述基于所述在线RSSI值，所述修正后的RSSI值，各所述离线RSSI值，以及预先存储的各参考点的坐标位置，确定待定位对象的坐标位置的步骤，包括：
利用多个所述在线RSSI值生成在线RSSI向量，利用多个修正后的RSSI值生成修正后的RSSI向量，以及利用各所述参考点对应的多个离线RSSI值，生成各所述参考点对应的离线RSSI向量；
利用预设的欧式距离计算公式，分别计算所述修正后的RSSI向量，与各所述离线RSSI向量之间的第一欧氏距离，以及分别计算所述在线RSSI向量，与各所述离线RSSI向量之间的第二欧式距离；
按照从小到大的顺序，从多个所述第一欧式距离以及多个所述第二欧式距离中，选择第二预设数量个欧式距离，作为目标欧式距离；
利用第三预设表达式，计算权重系数，所述第三预设表达式为：
Figure BDA0002404743250000051
式中，wj表示所述权重系数，d(RSSI_offj,RSSIj)表示所述目标欧式距离；
利用第四预设表达式，计算所述待定位对象的坐标位置，所述第四预设表达式为：
Figure BDA0002404743250000052
式中，
Figure BDA0002404743250000053
表示所述定位对象的坐标位置，k表示所述第二预设数量，wj表示所述权重系数，pj表示所述目标欧式距离对应的离线RSSI向量的参考点的坐标位置。
第二方面，本发明实施例提供了一种根据环境差异标校在线RSSI值的指纹定位装置，所述装置包括：
处理模块，用于针对待定位对象所处区域内预设的多个参考点，获取各所述参考点对应的离线RSSI值和信号接收时间，并基于各所述参考点对应的离线RSSI值与所述信号接收时间，生成各所述参考点对应的离线信号衰减因子和离线环境影响因子，所述信号接收时间为测试信号从信号发射设备到达所述参考点历经的时间，所述离线信号衰减因子用于表示所述测试信号从所述信号发射设备到达所述参考点衰减的程度，所述离线环境影响因子用于表示所述信号发射设备与所述参考点之间的外部环境对所述测试信号的强度的影响程度；
接收模块，用于接收所述待定位对象发送的在线RSSI值和在线信号接收时间；
匹配模块，用于将所述在线RSSI值，与各所述离线RSSI值进行匹配，得到与所述在线RSSI值匹配度最高的目标RSSI值，以及与所述目标RSSI值对应的信号发射设备的坐标位置；
计算模块，用于基于各所述在线信号接收时间，所述目标RSSI值，以及与所述目标RSSI值对应的信号发射设备的坐标位置，计算在线信号衰减因子和在线环境影响因子；
滤波模块，用于对所述离线信号衰减因子和在线信号衰减因子进行滤波处理，得到滤波后的信号衰减因子，以及对离线环境影响因子和在线环境影响因子进行滤波处理，得到滤波后的环境影响因子；
修正模块，用于利用所述滤波后的信号衰减因子和滤波后的环境影响因子，对所述在线RSSI值进行修正，得到修正后的RSSI值；
确定模块，用于基于所述在线RSSI值，所述修正后的RSSI值，各所述离线RSSI值，以及预先存储的各参考点的坐标位置，确定待定位对象的坐标位置。
可选地，所述滤波模块，包括：
第一确定子模块，用于将所述离线信号衰减因子与所述在线信号衰减因子的平均值，确定为所述滤波后的信号衰减因子；
第二确定子模块，用于将所述离线环境影响因子与所述在线环境影响因子的平均值，确定为所述滤波后的环境影响因子。
可选地，所述处理模块，包括：
第三确定子模块，用于确定各所述参考点的多个离线RSSI值中的最大离线RSSI值，以及确定所述最大离线RSSI值对应的第一目标信号发射设备；
第一计算子模块，用于分别计算所述第一目标信号发射设备，与除所述第一目标信号发射设备之外的其他信号发射设备之间的距离；
第四确定子模块，用于按照所述距离从小到大的顺序，从所述其他信号发射设备中确定第一预设数量台信号发射设备；
第二计算子模块，用于分别计算最大离线RSSI值对应的目标参考点，接收所述目标发射设备所发送测试信号的信号接收时间，与所述目标参考点接收第一预设数量台信号发射设备中各所述信号发射设备所发送测试信号的信号接收时间之间的差值；
第三计算子模块，用于利用计算得到的多个差值，计算与各所述差值对应的信号衰减因子，以及计算与各所述差值对应的环境影响因子；
滤波子模块，用于对所述多个信号衰减因子进行均值滤波处理，得到离线信号衰减因子，以及对多个所述环境影响因子进行均值滤波处理，得到离线环境影响因子。
可选地，所述第三计算子模块，具体用于：
利用第一预设表达式，计算信号衰减因子和环境影响因子，所述第一预设表达式为：
Figure BDA0002404743250000071
式中，Δti,j表示所述差值，c表示电磁波传播速度，RSSIi表示所述最大离线RSSI值，RSSI0表示预设的RSSI参考值，Xδi表示所述环境影响因子，ni表示所述信号衰减因子，RSSIj表示所述目标参考点接收所述第一预设数量台信号发射设备中所述信号发射设备所发送信号的RSSI值。
可选地，所述修正模块，包括：
比较子模块，用于针对接收的多个在线RSSI值，比较各所述在线RSSI值之间的大小，得到最大在线RSSI值，以及所述最大在线RSSI值对应的第二目标信号发射设备；
第四计算子模块，用于计算所述待定位对象接收所述第二目标信号发射设备所发送信号的在线信号接收时间，与所述待定位对象接收除所述第二目标信号发射设备之外的其他信号发射设备中，各所述信号发射设备所发送信号的在线信号接收时间之间的时间差值；
保持子模块，用于保持所述最大在线RSSI值不变；
第五计算子模块，用于针对多个所述在线RSSI值中除所述最大在线RSSI值之外的其他在线RSSI值，利用第二预设表达式，计算各所述其他在线RSSI值对应的修正后的RSSI值，所述第二预设表达式为：
Figure BDA0002404743250000081
式中，RSSIj,estimate表示所述修正后的RSSI值，n表示所述滤波后的信号衰减因子，RSSIstrongest表示所述最大在线RSSI值，RSSI0表示所述RSSI参考值，Xδ表示所述滤波后的环境影响因子，Δtstrongest,j表示接收第二目标信号发射设备所发送信号的在线信号接收时间，与接收所述其他在线RSSI值对应的信号发射设备所发送信号的在线信号接收时间之间的差值，c表示所述电磁波传播速度。
可选地，所述确定模块，包括：
生成子模块，用于利用多个所述在线RSSI值生成在线RSSI向量，利用多个修正后的RSSI值生成修正后的RSSI向量，以及利用各所述参考点对应的多个离线RSSI值，生成各所述参考点对应的离线RSSI向量；
第六计算子模块，用于利用预设的欧式距离计算公式，分别计算所述修正后的RSSI向量，与各所述离线RSSI向量之间的第一欧氏距离，以及分别计算所述在线RSSI向量，与各所述离线RSSI向量之间的第二欧式距离；
选择子模块，用于按照从小到大的顺序，从多个所述第一欧式距离以及多个所述第二欧式距离中，选择第二预设数量个欧式距离，作为目标欧式距离；
第七计算子模块，用于利用第三预设表达式，计算权重系数，所述第三预设表达式为：
Figure BDA0002404743250000082
式中，wj表示所述权重系数，d(RSSI_offj,RSSIj)表示所述目标欧式距离；
第八计算子模块，用于利用第四预设表达式，计算所述待定位对象的坐标位置，所述第四预设表达式为：
Figure BDA0002404743250000091
式中，
Figure BDA0002404743250000092
表示所述待定位对象的坐标位置，k表示所述第二预设数量，wj表示所述权重系数，pj表示所述目标欧式距离对应的离线RSSI向量的参考点的坐标位置。
第三方面，本发明实施例还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，实现上述任一所述的根据环境差异标校在线RSSI值的指纹定位方法的方法步骤。
第四方面，本发明实施例还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内存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述任一所述的根据环境差异标校在线RSSI值的指纹定位方法的方法步骤。
本发明实施例有益效果：
本发明实施例提供的一种根据环境差异标校在线RSSI值的指纹定位方法及装置，在对待定位对象进行定位时，计算离线阶段的离线信号衰减因子和离线环境影响因子，接着利用接收到的待定位对象发送的在线RSSI值，与各离线RSSI值进行匹配，并根据匹配结果计算在线信号衰减因子和在线环境影响因子；对离线信号衰减因子和在线信号衰减因子进行滤波处理，对离线环境影响因子和在线环境影响因子进行滤波处理，利用滤波后的信号衰减因子和滤波后的环境影响因子对在线RSSI值进行修正。基于修正后的RSSI值、在线RSSI值以及、各参考点的坐标位置，确定待定位对象的坐标位置，充分考虑离线阶段和在线阶段的外部环境的影响因素，利用滤波后的信号衰减因子和滤波后的环境影响因子修正得到的修正后的RSSI值受环境影响较小，即，与离线阶段相同位置的参考点的离线RSSI值相差较小，因此，本发明实施例能够减小待定位对象的在线RSSI值与离线RSSI值之间的差距，进而能够提高定位精度。
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，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根据环境差异标校在线RSSI值的指纹定位方法的一种流程示意图；
图2为本发明实施例提供的根据环境差异标校在线RSSI值的指纹定位装置的一种结构示意图；
图3位本发明实施例提供的电子设备的一种结构示意图。
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做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。
如图1所示，本发明实施例提供了一种根据环境差异标校在线RSSI值的指纹定位方法，该过程可以包括：
S101，针对待定位对象所处区域内预设的多个参考点，获取各参考点对应的离线RSSI值和信号接收时间，并基于各参考点对应的离线RSSI值与信号接收时间，生成各参考点对应的离线信号衰减因子和离线环境影响因子。
在待定位对象所处区域内，通常预先设置多个参考点，这些参考点的数量可以根据区域的尺寸大小和定位精度确定。在待定位区域内通常设置有多个信号发射设备，该信号发射设备例如可以是无线路由器。在获取参考点对应的离线RSSI值的过程中，可以将电子设备分别放置在各个参考点上，接收多个信号发射设备所发送的测试信号，该测试信号可以携带发送测试信号的信号发射设备的标识，以及发送测试信号的发送时间。电子设备接收到测试信号之后，可以从测试信号中提取信号发射设备的标识，以及发送时间，并计算接收到测试信号的接收时间与发送时间之间的差值，得到信号接收时间，该信号接收时间为测试信号从信号发射设备到达参考点历经的时间。电子设备具有测试信号强度的功能，因此，可以测试得到所接收到的测试信号的离线RSSI值。可以理解的是，该获取离线RSSI值和信号接收时间的过程，可以被定义为离线阶段，即，在对待定位对象进行定位之前所进行准备工作的阶段。
需要说明的是，由于电子设备在每个参考点处均可以接收多个信号发射设备所发送的测试信号，因此，电子设备在一个参考点处可以接收多个测试信号，电子设备在计算得到信号接收时间，以及测试得到各测试信号的离线RSSI值之后，将每个参考点对应的多个离线RSSI值以及多个信号接收时间发送至服务器，服务器便可以获取到这些信息。
服务器在获取到各参考点对应的离线RSSI值和接收信号时间之后，可以利用离线RSSI值和接收信号时间，计算离线信号衰减因子以及离线环境影响因子，其中，每个参考点均对应一个离线信号衰减因子和离线环境影响因子，在本发明实施例中，离线信号衰减因子用于表示测试信号从信号发射设备到达参考点衰减的程度，离线环境影响因子用于表示信号发射设备与参考点之间的外部环境对测试信号的强度的影响程度。
此外，在服务器中可以预先存储各个参考点的坐标位置，在服务器获取到参考点对应的离线RSSI值和信号接收时间之后，便可以利用各参考点的坐标位置、各参考点对应的多个离线RSSI值、计算得到的离线信号衰减因子以及离线环境影响因子，组成数据库。由于本发明实施例中，首先要测量离线阶段各参考点的离线RSSI值，接着对在线阶段的在线RSSI值进行后续处理，再根据在线RSSI值与各离线RSSI值匹配的结果，最终得到待定位对象的坐标位置，该定位过程与指纹识别技术较为相似，因此该数据库也可以被称为指纹库，该指纹库的结构可以为：
Figure BDA0002404743250000111
其中，x1和y1表示第一个参考点的坐标位置，x2和y2表示第二个参考点的坐标位置，xN和yN表示第N个参考点的坐标位置，N表示参考点的数量，RSSI11表示第一个参考点接收到第一个信号发射设备发送的测试信号的离线RSSI值，RSSI1M第一个参考点接收到第M个信号发射设备发送的测试信号的离线RSSI值，RSSI21表示第二个参考点接收到第一个信号发射设备发送的测试信号的离线RSSI值，RSSI2M表示第二个参考点接收到第M个信号发射设备发送的测试信号的离线RSSI值，RSSIN1表示第N个参考点接收到第一个信号发射设备发送的测试信号的离线RSSI值，RSSINM表示第N个参考点接收到第M个信号发射设备发送的测试信号的离线RSSI值，n1表示第一个参考点对应的离线信号衰减因子，n2表示第二个参考点对应的离线信号衰减因子，nN表示第N个参考点对应的离线信号衰减因子，Xδ1表示第一个参考点对应的离线环境影响因子，Xδ2表示第二个参考点对应的离线环境影响因子，XδN表示第N个参考点对应的离线环境影响因子，M表示信号发射设备的数量。
S102，接收待定位对象发送的在线RSSI值和在线信号接收时间。
待定位对象在接收到多个信号发射设备发送的信号之后，可以测试得到各信号发射设备对应的在线RSSI值，以及通过计算接收信号的接收时间，与发送信号的发送时间之间的差值，得到在线信号接收时间，可以将在线RSSI值和在线信号接收时间发送至服务器，服务器则可以接收到这些信息。需要说明的是，发送时间可以从待定位对象接收到的信号中提取。可以理解的是，在接收待定位对象发送的在线RSSI值和在线信号接收时间以及后续对在线RSSI值进行处理的过程，通常被定义为在线阶段。
S103，将在线RSSI值，与各离线RSSI值进行匹配，得到与在线RSSI值匹配度最高的目标RSSI值，以及与目标RSSI值对应的信号发射设备的坐标位置。
服务器在接收到待定位对象所发送的在线RSSI值之后，可以将在线RSSI值与各离线RSSI值进行匹配，得到与在线RSSI值匹配度最高的目标RSSI值。需要说明的是，由于接收到待定位对象所发送的在线RSSI值的数量为信号发射设备的数量，因此在匹配的过程中，可以将每个在线RSSI值分别与各离线RSSI值进行匹配，例如，计算各在线RSSI值与离线RSSI值之间的匹配度，将匹配度最高的离线RSSI值确定为目标RSSI值。在本发明实施例中，可以通过计算在线RSSI值与离线RSSI值之间的差值，差值越小，表明匹配度越高。
此外，由于在服务器中还预先存储有各信号发射设备的标识以及坐标位置，还可以在服务器中预先存储各离线RSSI值与信号发射设备之间的一一对应关系，因此在得到目标RSSI值之后，便可以确定该目标RSSI值对应的信号发射设备的坐标位置。
S104，基于各在线信号接收时间，目标RSSI值，以及与目标RSSI值对应的信号发射设备的坐标位置，计算在线信号衰减因子和在线环境影响因子。
在接收到在线信号接收时间之后，可以基于各在线信号接收时间，目标RSSI值，以及与目标RSSI值对应的信号发射设备的坐标位置，计算在线信号衰减因子和在线环境影响因子。在本发明实施例中，在线信号衰减因子用于表示在线阶段，测试信号从信号发射设备到达参考点衰减的程度，在线环境影响因子用于表示在线阶段，信号发射设备与参考点之间的外部环境对测试信号的强度的影响程度。
S105，对离线信号衰减因子和在线信号衰减因子进行滤波处理，得到滤波后的信号衰减因子，以及对离线环境影响因子和在线环境影响因子进行滤波处理，得到滤波后的环境影响因子。
在得到在线信号衰减因子和在线环境影响因子之后，可以对离线信号衰减因子和在线信号衰减因子进行滤波处理，得到滤波后的信号衰减因子；以及对离线环境影响因子和在线环境影响因子进行滤波处理，得到滤波后的环境影响因子。这样一来，滤波后的信号衰减因子和环境影响因子综合了离线阶段和在线阶段的外部环境情况，使得其对应的外部环境情况与离线环境更接近。
S106，利用滤波后的信号衰减因子和滤波后的环境影响因子，对在线RSSI值进行修正，得到修正后的RSSI值。
在得到滤波后的信号衰减因子和滤波后的环境影响因子之后，利用滤波后的信号衰减因子和滤波后的环境影响因子对在线RSSI值进行修正，得到修正后的RSSI值。采用滤波后的信号衰减因子和滤波后的环境影响因子对在线RSSI值进行修正，使得修正后的RSSI值对应的外部环境，更接近离线的环境。
S107，基于在线RSSI值，修正后的RSSI值，各离线RSSI值，以及预先存储的各参考点的坐标位置，确定待定位对象的坐标位置。
在计算得到修正后的RSSI值之后，可以基于在线RSSI值，修正后的RSSI值，各离线RSSI值，以及预先存储的各参考点的坐标位置，确定待定位对象的坐标位置。由于在确定待定位对象的坐标位置的过程中，综合了在线RSSI值、修正后的RSSI值、以及离线RSSSI值，因此，采用本发明实施例提供的方法，确定待定位对象的坐标位置，相比现有技术中仅通过在线RSSI值与离线RSSI值进行匹配得到待定位对象的坐标位置更为准确，因此定位精度较高。
作为本发明实施例一种可选的实施方式，图1所示实施例流程步骤S105，可以包括：
第一步，将离线信号衰减因子与在线信号衰减因子的平均值，确定为滤波后的信号衰减因子。
在本发明实施例中，可以计算离线信号衰减因子和在线信号衰减因子之间的平均值，并将该平均值确定为滤波后的信号衰减因子，该种滤波方法较为简单，计算复杂度较低。
第二步，将离线环境影响因子与在线环境影响因子的平均值，确定为滤波后的环境影响因子。
在本发明实施例中，可以计算离线环境影响因子和在线环境影响因子之间的平均值，并将该平均值确定为滤波后的环境影响因子，该种滤波方法较为简单，计算复杂度较低。
作为本发明实施例一种可选的实施方式，图1所示实施例流程步骤S101，可以包括：
第一步，确定各参考点的多个离线RSSI值中的最大离线RSSI值，以及确定最大离线RSSI值对应的第一目标信号发射设备。
在获取各参考点对应的离线RSSI值的过程中，针对每一个参考点，可以利用电子设备从该参考点的四个方向上分别接收测试信号，这四个方向分别可以为0°，90°，180°，270°，并且将这四个方向上接收到测试信号的离线RSSI值均发送至服务器，服务器在接收到各信号发射设备对应的四个离线RSSI值之后，可以计算四个离线RSSI值的平均值，并将该平均值作为该参考点对应的离线RSSI值。
在获取到各参考点对应的离线RSSI值之后，针对各参考点，可以从该参考点对应得多个离线RSSI值中确定最大离线RSSI值，并通过各离线RSSI值与信号发射设备之间的对应关系，确定最大离线RSSI值对应的第一目标信号发射设备。
第二步，分别计算第一目标信号发射设备，与除第一目标信号发射设备之外的其他信号发射设备之间的距离。
由于在服务器中存储有各信号发射设备的坐标位置，因此，可以通过坐标位置，分别计算第一目标信号发射设备与其他信号发射设备之间的距离。
第三步，按照距离从小到大的顺序，从其他信号发射设备中确定第一预设数量台信号发射设备。
将所计算得到的距离按照从小到大的顺序进行排序，选取前第一预设数量个距离，并确定这些距离对应的信号发射设备。需要说明的是，第一预设数量可以为预先设置的数量，可以根据实验或者经验进行设置。例如，在本发明实施例中，可以将第一预设数量设置为3，5或10。
第四步，分别计算最大离线RSSI值对应的目标参考点，接收目标发射设备所发送测试信号的信号接收时间，与目标参考点接收第一预设数量台信号发射设备中各信号发射设备所发送测试信号的信号接收时间之间的差值。
在确定好第一预设数量台信号发射设备之后，可以计算目标参考点所接收的目标发射设备所发送测试信号的信号接收时间，与目标参考点接收第一预设数量台信号发射设备中各信号发射设备发送测试信号的信号接收时间之间的差值。在本步骤中，可以得到第一预设数量个差值。
第五步，利用计算得到的多个差值，计算与各差值对应的信号衰减因子，以及计算与各差值对应的环境影响因子。
在计算得到第一预设数量个差值之后，可以利用这些差值，计算与各差值对应的信号衰减因子和环境影响因子，同一个参考点所接收到的不同信号发射设备发送测试信号的信号接收时间，可以从一定程度上反应外部环境对参考点接收测试信号的强度大小的影响。
第六步，对多个信号衰减因子进行均值滤波处理，得到离线信号衰减因子，以及对多个环境影响因子进行均值滤波处理，得到离线环境影响因子。
在计算得到多个信号衰减因子之后，可以对这些信号衰减因子进行均值滤波处理，即，计算多个信号衰减因子的平均值，并将该平均值作为离线信号衰减因子。在计算得到多个环境影响因子之后，可以对这些环境影响因子进行均值滤波处理，即，计算多个环境影响因子的平均值，并将该平均值作为离线环境影响因子。
可选地，利用计算得到的多个差值，计算与各差值对应的信号衰减因子，以及计算与各差值对应的环境影响因子的步骤，包括：
利用第一预设表达式，计算信号衰减因子和环境影响因子，第一预设表达式为：
Figure BDA0002404743250000161
式中，Δti,j表示差值，c表示电磁波传播速度，RSSIi表示最大离线RSSI值，RSSI0表示预设的RSSI参考值，Xδi表示环境影响因子，ni表示信号衰减因子，RSSIj表示目标参考点接收第一预设数量台信号发射设备中信号发射设备所发送信号的RSSI值。
需要说明的是，在上述第一预设表达式中，可以通过多次测量，针对每一个差值，可以得到较多的数据，同样的，得到较多数量的RSSIi和RSSIj。接着将这些数据代入第一预设表达式中，通过多次拟合，得到信号衰减因子和环境影响因子。
由信号传输模型可知，参考点接收到的信号发射设备发送的测试信号的RSSI值与传输距离之间的关系式如下所示：
RSSIi＝RSSI0+10nilg(di)+Xδi
式中，RSSIi表示最大离线RSSI值，RSSI0表示预设的RSSI参考值，可以为电子设备在距离信号发射设备1米的位置接收到测试信号的RSSI值，该RSSI值通常为测量得到的值，ni表示信号衰减因子，di表示参考点与第i个信号发射设备之间的距离，Xδi表示环境影响因子。
根据RSSI值与传输距离之间的关系式可以得到传输距离的计算公式：
Figure BDA0002404743250000171
根据RSSI值与传输距离之间的关系式可以得到传输距离差的计算公式：
Figure BDA0002404743250000172
式中，Δdi,j表示参考点与最大离线RSSI值对应的信号发射设备之间的距离，与参考点与第j个信号发射设备之间的距离之间的差值，即，传输距离差，RSSIj表示电子设备在参考点处所接收到第j个信号发射设备发送的测试信号的RSSI值。其中传输距离差与时间差的关系式为：
Δdi,j＝Δti,j×c
式中，Δdi,j表示传输距离差，Δti,j表示最大离线RSSI值对应的信号发射设备发送测试信号到达参考点的接收信号时间，与第j个信号发射设备发送测试信号到达参考点的接收信号时间之间的时间差，c表示电磁波传播速度。
通过将上述传输距离差的计算公式，以及传输距离差于时间差的关系式，可以得到上述第一预设表达式。
作为本发明实施例一种可选的实施方式，图1所示实施例流程步骤S106，可以包括：
第一步，针对接收的多个在线RSSI值，比较各在线RSSI值之间的大小，得到最大在线RSSI值，以及最大在线RSSI值对应的第二目标信号发射设备。
在接收到多个在线RSSI值之后，可以比较各在线RSSI值之间的大小，得到最大在线RSSI值，并通过待定位对象发送的信号发射设备的标识，可以确定该最大RSSI值对应的第二目标信号发射设备。
第二步，计算待定位对象接收第二目标信号发射设备所发送信号的在线信号接收时间，与待定位对象接收除第二目标信号发射设备之外的其他信号发射设备中，各信号发射设备所发送信号的在线信号接收时间之间的时间差值。
待定位对象接收到信号发射设备发送的测试信号之后，并根据测试信号中携带的发射时间，与接收到测试信号的接收时间，计算待定位对象接收信号发射设备发送测试信号的在线信号接收时间，并将该在线信号接收时间发送至服务器。服务器接收到在线信号接收时间之后，接着利用各信号发射设备对应的在线信号接收时间，计算第二目标信号发射设备对应的在线信号接收时间与其他信号发射设备对应的在线信号接收时间之间的时间差值。
第三步，保持最大在线RSSI值不变。
在线RSSI值最大，表明该最大在线RSSI值对应的信号发射设备发送的测试信号受环境影响最小，因此，可以保持最大在线RSSI值不变，并以该最大在线RSSI值为基准，对其他在线RSSI值进行修正。
第四步，针对多个在线RSSI值中除最大在线RSSI值之外的其他在线RSSI值，利用第二预设表达式，计算各其他在线RSSI值对应的修正后的RSSI值，第二预设表达式为：
Figure BDA0002404743250000181
式中，RSSIj,estimate表示修正后的RSSI值，n表示滤波后的信号衰减因子，RSSIstrongest表示最大在线RSSI值，RSSI0表示RSSI参考值，Xδ表示滤波后的环境影响因子，Δtstrongest,j表示接收第二目标信号发射设备所发送信号的在线信号接收时间，与接收其他在线RSSI值对应的信号发射设备所发送信号的在线信号接收时间之间的差值，c表示电磁波传播速度。
在上述计算各修正后的RSSI值的过程中，由于采用滤波后的环境影响因子和滤波后的信号衰减因子，因此，能够使得修正后的在线RSSI值更接近离线RSSI值。
作为本发明实施例一种可选的实施方式，图1所示实施例流程步骤S107，可以包括：
第一步，利用多个在线RSSI值生成在线RSSI向量，利用多个修正后的RSSI值生成修正后的RSSI向量，以及利用各参考点对应的多个离线RSSI值，生成各参考点对应的离线RSSI向量。
接收到待定位对象发送的多个在线RSSI值之后，可以利用多个在线RSSI值生成在线RSSI向量，该在线RSSI向量中包括多个在线RSSI值，即，在本步骤中，可以将多个在线RSSI值组成为在线RSSI向量，将多个修正后的RSSI值组成为修正后的RSSI向量，将各参考点对应的多个离线RSSI值组成为离线RSSI向量。此处需要说明的是，离线RSSI向量的数量可以与参考点的数量相同。还需要说明的是，在上述各RSSI向量中，RSSI值的数量均与信号发射设备的数量相同。
第二步，利用预设的欧式距离计算公式，分别计算修正后的RSSI向量，与各离线RSSI向量之间的第一欧氏距离，以及分别计算在线RSSI向量，与各离线RSSI向量之间的第二欧式距离。
可以按照如下方法计算修正后的RSSI向量，与各离线RSSI向量之间的第一欧式距离：针对进行计算的两个RSSI向量，首先分别计算位于相同位置的元素之间的差值的平方，接着将多个差值的平方相加，得到平方之和，最后求取该平方之和的二次方根，得到的结果即为欧式距离。
第三步，按照从小到大的顺序，从多个第一欧式距离以及多个第二欧式距离中，选择第二预设数量个欧式距离，作为目标欧式距离。
在本发明实施例中，目标欧式距离小于多个第一欧式距离中未被选择的第一欧式距离，目标欧式距离小于多个第二欧式距离中未被选择的第二欧式距离。
在选择第二预设数量个欧式距离的过程中，可以先将多个第一欧式距离和多个第二欧式距离汇总在一起，得到经汇总后的欧式距离，经汇总后的欧式距离的数量为第一欧式距离的数量和第二欧式距离的数量之和；接着，将经汇总后的欧式距离按照从小到大的顺序进行排序，并从中选择数值较小的第二预设数量个欧式距离，作为目标欧式距离。其中欧式距离越小，表明计算得到欧式距离的两个向量之间的误差越小。
需要说明的是，第二预设数量可以为预先设置的一个数值，该第二预设数量可以为根据实验或者经验确定的数值。
第四步，利用第三预设表达式，计算权重系数，第三预设表达式为：
Figure BDA0002404743250000201
式中，wj表示权重系数，d(RSSI_offj,RSSIj)表示目标欧式距离。该权重系数与目标欧式距离呈负相关，即，目标欧式距离越大，权重系数越小。
第五步，利用第四预设表达式，计算待定位对象的坐标位置，第四预设表达式为：
Figure BDA0002404743250000202
式中，
Figure BDA0002404743250000203
表示待定位对象的坐标位置，k表示第二预设数量，wj表示权重系数，pj表示目标欧式距离对应的离线RSSI向量的参考点的坐标位置。
在本步骤中，可以将第二预设数量个目标欧式距离中各目标欧式距离对应的权重系数，和目标欧式距离对应的离线RSSI值对应的参考点的坐标位置，进行乘法运算，并对各乘法运算得到的乘积相加，再对第二预设数量进行除法运算，得到坐标位置，该坐标位置即为待定位对象的坐标位置。
本发明实施例提供的一种根据环境差异标校在线RSSI值的指纹定位方法，在对待定位对象进行定位时，计算离线阶段的离线信号衰减因子和离线环境影响因子，接着利用接收到的待定位对象发送的在线RSSI值，与各离线RSSI值进行匹配，并根据匹配结果计算在线信号衰减因子和在线环境影响因子；对离线信号衰减因子和在线信号衰减因子进行滤波处理，对离线环境影响因子和在线环境影响因子进行滤波处理，利用滤波后的信号衰减因子和滤波后的环境影响因子对在线RSSI值进行修正。基于修正后的RSSI值、在线RSSI值以及各参考点的坐标位置，确定待定位对象的坐标位置，充分考虑离线阶段和在线阶段的外部环境的影响因素，利用滤波后的信号衰减因子和滤波后的环境影响因子修正得到的修正后的RSSI值受环境影响较小，即，与离线阶段相同位置的参考点的离线RSSI值相差较小，因此，本发明实施例能够减小待定位对象的在线RSSI值与离线RSSI值之间的差距，进而能够提高定位精度。
本发明实施例提供了一种根据环境差异标校在线RSSI值的指纹定位装置的一种具体实施例，与图1所示流程相对应，参考图2，图2为本发明实施例提供的一种根据环境差异标校在线RSSI值的指纹定位装置的一种结构示意图，包括：
处理模块201，用于针对待定位对象所处区域内预设的多个参考点，获取各参考点对应的离线RSSI值和信号接收时间，并基于各参考点对应的离线RSSI值与信号接收时间，生成各参考点对应的离线信号衰减因子和离线环境影响因子，信号接收时间为测试信号从信号发射设备到达参考点历经的时间，离线信号衰减因子用于表示测试信号从信号发射设备到达参考点衰减的程度，离线环境影响因子用于表示信号发射设备与参考点之间的外部环境对测试信号的强度的影响程度。
接收模块202，用于接收待定位对象发送的在线RSSI值和在线信号接收时间。
匹配模块203，用于将在线RSSI值，与各离线RSSI值进行匹配，得到与在线RSSI值匹配度最高的目标RSSI值，以及与目标RSSI值对应的信号发射设备的坐标位置。
计算模块204，用于基于各在线信号接收时间，目标RSSI值，以及与目标RSSI值对应的信号发射设备的坐标位置，计算在线信号衰减因子和在线环境影响因子。
滤波模块205，用于对离线信号衰减因子和在线信号衰减因子进行滤波处理，得到滤波后的信号衰减因子，以及对离线环境影响因子和在线环境影响因子进行滤波处理，得到滤波后的环境影响因子。
修正模块206，用于利用滤波后的信号衰减因子和滤波后的环境影响因子，对在线RSSI值进行修正，得到修正后的RSSI值。
确定模块207，用于基于在线RSSI值，修正后的RSSI值，各离线RSSI值，以及预先存储的各参考点的坐标位置，确定待定位对象的坐标位置。
作为本发明实施例一种可选的实施方式，上述滤波模块205，可以包括：
第一确定子模块，用于将离线信号衰减因子与在线信号衰减因子的平均值，确定为滤波后的信号衰减因子。
第二确定子模块，用于将离线环境影响因子与在线环境影响因子的平均值，确定为滤波后的环境影响因子。
作为本发明实施例一种可选的实施方式，上述处理模块201，可以包括：
第三确定子模块，用于确定各参考点的多个离线RSSI值中的最大离线RSSI值，以及确定最大离线RSSI值对应的第一目标信号发射设备。
第一计算子模块，用于分别计算第一目标信号发射设备，与除第一目标信号发射设备之外的其他信号发射设备之间的距离。
第四确定子模块，用于按照距离从小到大的顺序，从其他信号发射设备中确定第一预设数量台信号发射设备。
第二计算子模块，用于分别计算最大离线RSSI值对应的目标参考点，接收目标发射设备所发送测试信号的信号接收时间，与目标参考点接收第一预设数量台信号发射设备中各信号发射设备所发送测试信号的信号接收时间之间的差值。
第三计算子模块，用于利用计算得到的多个差值，计算与各差值对应的信号衰减因子，以及计算与各差值对应的环境影响因子。
滤波子模块，用于对多个信号衰减因子进行均值滤波处理，得到离线信号衰减因子，以及对多个环境影响因子进行均值滤波处理，得到离线环境影响因子。
作为本发明实施例一种可选的实施方式，上述第三计算子模块，具体用于：
利用第一预设表达式，计算信号衰减因子和环境影响因子，第一预设表达式为：
Figure BDA0002404743250000221
式中，Δti,j表示差值，c表示电磁波传播速度，RSSIi表示最大离线RSSI值，RSSI0表示预设的RSSI参考值，Xδi表示环境影响因子，ni表示信号衰减因子，RSSIj表示目标参考点接收第一预设数量台信号发射设备中信号发射设备所发送信号的RSSI值。
作为本发明实施例一种可选的实施方式，上述修正模块206，可以包括：
比较子模块，用于针对接收的多个在线RSSI值，比较各在线RSSI值之间的大小，得到最大在线RSSI值，以及最大在线RSSI值对应的第二目标信号发射设备。
第四计算子模块，用于计算待定位对象接收第二目标信号发射设备所发送信号的在线信号接收时间，与待定位对象接收除第二目标信号发射设备之外的其他信号发射设备中，各信号发射设备所发送信号的在线信号接收时间之间的时间差值。
保持子模块，用于保持最大在线RSSI值不变。
第五计算子模块，用于针对多个在线RSSI值中除最大在线RSSI值之外的其他在线RSSI值，利用第二预设表达式，计算各其他在线RSSI值对应的修正后的RSSI值，第二预设表达式为：
Figure BDA0002404743250000231
式中，RSSIj,estimate表示修正后的RSSI值，n表示滤波后的信号衰减因子，RSSIstrongest表示最大在线RSSI值，RSSI0表示RSSI参考值，Xδ表示滤波后的环境影响因子，Δtstrongest,j表示接收第二目标信号发射设备所发送信号的在线信号接收时间，与接收其他在线RSSI值对应的信号发射设备所发送信号的在线信号接收时间之间的差值，c表示电磁波传播速度。
作为本发明实施例一种可选的实施方式，上述确定模块207，可以包括：
生成子模块，用于利用多个在线RSSI值生成在线RSSI向量，利用多个修正后的RSSI值生成修正后的RSSI向量，以及利用各参考点对应的多个离线RSSI值，生成各参考点对应的离线RSSI向量。
第六计算子模块，用于利用预设的欧式距离计算公式，分别计算修正后的RSSI向量，与各离线RSSI向量之间的第一欧氏距离，以及分别计算在线RSSI向量，与各离线RSSI向量之间的第二欧式距离。
选择子模块，用于按照从小到大的顺序，从多个所述第一欧式距离以及多个所述第二欧式距离中，选择第二预设数量个欧式距离，作为目标欧式距离。
第七计算子模块，用于利用第三预设表达式，计算权重系数，第三预设表达式为：
Figure BDA0002404743250000241
式中，wj表示权重系数，d(RSSI_offj,RSSIj)表示目标欧式距离。
第八计算子模块，用于利用第四预设表达式，计算待定位对象的坐标位置，第四预设表达式为：
Figure BDA0002404743250000242
式中，
Figure BDA0002404743250000243
表示待定位对象的坐标位置，k表示第二预设数量，wj表示权重系数，pj表示目标欧式距离对应的离线RSSI向量的参考点的坐标位置。
本发明实施例提供的一种根据环境差异标校在线RSSI值的指纹定位装置，在对待定位对象进行定位时，计算离线阶段的离线信号衰减因子和离线环境影响因子，接着利用接收到的待定位对象发送的在线RSSI值，与各离线RSSI值进行匹配，并根据匹配结果计算在线信号衰减因子和在线环境影响因子；对离线信号衰减因子和在线信号衰减因子进行滤波处理，对离线环境影响因子和在线环境影响因子进行滤波处理，利用滤波后的信号衰减因子和滤波后的环境影响因子对在线RSSI值进行修正。基于修正后的RSSI值、在线RSSI值以及各参考点的坐标位置，确定待定位对象的坐标位置，充分考虑离线阶段和在线阶段的外部环境的影响因素，利用滤波后的信号衰减因子和滤波后的环境影响因子修正得到的修正后的RSSI值受环境影响较小，即，与离线阶段相同位置的参考点的离线RSSI值相差较小，因此，本发明实施例能够减小待定位对象的在线RSSI值与离线RSSI值之间的差距，进而能够提高定位精度。
本发明实施例还提供了一种电子设备，如图3所示，包括处理器301、通信接口302、存储器303和通信总线304，其中，处理器301，通信接口302，存储器303通过通信总线304完成相互间的通信。
存储器303，用于存放计算机程序。
处理器301，用于执行存储器303上所存放的程序时，实现如下步骤：
针对待定位对象所处区域内预设的多个参考点，获取各参考点对应的离线RSSI值和信号接收时间，并基于各参考点对应的离线RSSI值与信号接收时间，生成各参考点对应的离线信号衰减因子和离线环境影响因子，信号接收时间为测试信号从信号发射设备到达参考点历经的时间，离线信号衰减因子用于表示测试信号从信号发射设备到达参考点衰减的程度，离线环境影响因子用于表示信号发射设备与参考点之间的外部环境对测试信号的强度的影响程度。
接收待定位对象发送的在线RSSI值和在线信号接收时间。
将在线RSSI值，与各离线RSSI值进行匹配，得到与在线RSSI值匹配度最高的目标RSSI值，以及与目标RSSI值对应的信号发射设备的坐标位置。
基于各在线信号接收时间，目标RSSI值，以及与目标RSSI值对应的信号发射设备的坐标位置，计算在线信号衰减因子和在线环境影响因子。
对离线信号衰减因子和在线信号衰减因子进行滤波处理，得到滤波后的信号衰减因子，以及对离线环境影响因子和在线环境影响因子进行滤波处理，得到滤波后的环境影响因子。
利用滤波后的信号衰减因子和滤波后的环境影响因子，对在线RSSI值进行修正，得到修正后的RSSI值。
基于在线RSSI值，修正后的RSSI值，各离线RSSI值，以及预先存储的各参考点的坐标位置，确定待定位对象的坐标位置。
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。
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内存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述任一根据环境差异标校在线RSSI值的指纹定位方法的步骤。
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 (10)

1.一种根据环境差异标校在线接收的信号强度指示RSSI值的指纹定位方法，其特征在于，所述方法包括：
针对待定位对象所处区域内预设的多个参考点，获取各所述参考点对应的离线RSSI值和信号接收时间，并基于各所述参考点对应的离线RSSI值与所述信号接收时间，生成各所述参考点对应的离线信号衰减因子和离线环境影响因子，所述信号接收时间为测试信号从信号发射设备到达所述参考点历经的时间，所述离线信号衰减因子用于表示所述测试信号从所述信号发射设备到达所述参考点衰减的程度，所述离线环境影响因子用于表示所述信号发射设备与所述参考点之间的外部环境对所述测试信号的强度的影响程度；
接收所述待定位对象发送的在线RSSI值和在线信号接收时间；
将所述在线RSSI值，与各所述离线RSSI值进行匹配，得到与所述在线RSSI值匹配度最高的目标RSSI值，以及与所述目标RSSI值对应的信号发射设备的坐标位置；
基于各所述在线信号接收时间，所述目标RSSI值，以及与所述目标RSSI值对应的信号发射设备的坐标位置，计算在线信号衰减因子和在线环境影响因子；
对所述离线信号衰减因子和在线信号衰减因子进行滤波处理，得到滤波后的信号衰减因子，以及对离线环境影响因子和在线环境影响因子进行滤波处理，得到滤波后的环境影响因子；
利用所述滤波后的信号衰减因子和滤波后的环境影响因子，对所述在线RSSI值进行修正，得到修正后的RSSI值；
基于所述在线RSSI值，所述修正后的RSSI值，各所述离线RSSI值，以及预先存储的各参考点的坐标位置，确定待定位对象的坐标位置。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对所述离线信号衰减因子和在线信号衰减因子进行滤波处理，得到滤波后的信号衰减因子，以及对离线环境影响因子和在线环境影响因子进行滤波处理，得到滤波后的环境影响因子的步骤，包括：
将所述离线信号衰减因子与所述在线信号衰减因子的平均值，确定为所述滤波后的信号衰减因子；
将所述离线环境影响因子与所述在线环境影响因子的平均值，确定为所述滤波后的环境影响因子。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于各所述参考点对应的离线RSSI值与所述信号接收时间，生成各所述参考点对应的离线信号衰减因子和离线环境影响因子的步骤，包括：
确定各所述参考点的多个离线RSSI值中的最大离线RSSI值，以及确定所述最大离线RSSI值对应的第一目标信号发射设备；
分别计算所述第一目标信号发射设备，与除所述第一目标信号发射设备之外的其他信号发射设备之间的距离；
按照所述距离从小到大的顺序，从所述其他信号发射设备中确定第一预设数量台信号发射设备；
分别计算最大离线RSSI值对应的目标参考点，接收所述目标发射设备所发送测试信号的信号接收时间，与所述目标参考点接收第一预设数量台信号发射设备中各所述信号发射设备所发送测试信号的信号接收时间之间的差值；
利用计算得到的多个差值，计算与各所述差值对应的信号衰减因子，以及计算与各所述差值对应的环境影响因子；
对所述多个信号衰减因子进行均值滤波处理，得到离线信号衰减因子，以及对多个所述环境影响因子进行均值滤波处理，得到离线环境影响因子。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述利用计算得到的多个差值，计算与各所述差值对应的信号衰减因子，以及计算与各所述差值对应的环境影响因子的步骤，包括：
利用第一预设表达式，计算信号衰减因子和环境影响因子，所述第一预设表达式为：
Figure FDA0002404743240000021
式中，Δti,j表示所述差值，c表示电磁波传播速度，RSSIi表示所述最大离线RSSI值，RSSI0表示预设的RSSI参考值，Xδi表示所述环境影响因子，ni表示所述信号衰减因子，RSSIj表示所述目标参考点接收所述第一预设数量台信号发射设备中所述信号发射设备所发送信号的RSSI值。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述利用所述滤波后的信号衰减因子和滤波后的环境影响因子，对所述在线RSSI值进行修正，得到修正后的RSSI值的步骤，包括：
针对接收的多个在线RSSI值，比较各所述在线RSSI值之间的大小，得到最大在线RSSI值，以及所述最大在线RSSI值对应的第二目标信号发射设备；
计算所述待定位对象接收所述第二目标信号发射设备所发送信号的在线信号接收时间，与所述待定位对象接收除所述第二目标信号发射设备之外的其他信号发射设备中，各所述信号发射设备所发送信号的在线信号接收时间之间的时间差值；
保持所述最大在线RSSI值不变；
针对多个所述在线RSSI值中除所述最大在线RSSI值之外的其他在线RSSI值，利用第二预设表达式，计算各所述其他在线RSSI值对应的修正后的RSSI值，所述第二预设表达式为：
Figure FDA0002404743240000031
式中，RSSIj,estimate表示所述修正后的RSSI值，n表示所述滤波后的信号衰减因子，RSSIstrongest表示所述最大在线RSSI值，RSSI0表示所述RSSI参考值，Xδ表示所述滤波后的环境影响因子，Δtstrongest,j表示接收第二目标信号发射设备所发送信号的在线信号接收时间，与接收所述其他在线RSSI值对应的信号发射设备所发送信号的在线信号接收时间之间的差值，c表示所述电磁波传播速度。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述在线RSSI值，所述修正后的RSSI值，各所述离线RSSI值，以及预先存储的各参考点的坐标位置，确定待定位对象的坐标位置的步骤，包括：
利用多个所述在线RSSI值生成在线RSSI向量，利用多个修正后的RSSI值生成修正后的RSSI向量，以及利用各所述参考点对应的多个离线RSSI值，生成各所述参考点对应的离线RSSI向量；
利用预设的欧式距离计算公式，分别计算所述修正后的RSSI向量，与各所述离线RSSI向量之间的第一欧氏距离，以及分别计算所述在线RSSI向量，与各所述离线RSSI向量之间的第二欧式距离；
按照从小到大的顺序，从多个所述第一欧式距离以及多个所述第二欧式距离中，选择第二预设数量个欧式距离，作为目标欧式距离；
利用第三预设表达式，计算权重系数，所述第三预设表达式为：
Figure FDA0002404743240000041
式中，wj表示所述权重系数，d(RSSI_offj,RSSIj)表示所述目标欧式距离；
利用第四预设表达式，计算所述待定位对象的坐标位置，所述第四预设表达式为：
Figure FDA0002404743240000042
式中，
Figure FDA0002404743240000043
表示所述待定位对象的坐标位置，k表示所述第二预设数量，wj表示所述权重系数，pj表示所述目标欧式距离对应的离线RSSI向量的参考点的坐标位置。
7.一种根据环境差异标校在线RSSI值的指纹定位装置，其特征在于，所述装置包括：
处理模块，用于针对待定位对象所处区域内预设的多个参考点，获取各所述参考点对应的离线RSSI值和信号接收时间，并基于各所述参考点对应的离线RSSI值与所述信号接收时间，生成各所述参考点对应的离线信号衰减因子和离线环境影响因子，所述信号接收时间为测试信号从信号发射设备到达所述参考点历经的时间，所述离线信号衰减因子用于表示所述测试信号从所述信号发射设备到达所述参考点衰减的程度，所述离线环境影响因子用于表示所述信号发射设备与所述参考点之间的外部环境对所述测试信号的强度的影响程度；
接收模块，用于接收所述待定位对象发送的在线RSSI值和在线信号接收时间；
匹配模块，用于将所述在线RSSI值，与各所述离线RSSI值进行匹配，得到与所述在线RSSI值匹配度最高的目标RSSI值，以及与所述目标RSSI值对应的信号发射设备的坐标位置；
计算模块，用于基于各所述在线信号接收时间，所述目标RSSI值，以及与所述目标RSSI值对应的信号发射设备的坐标位置，计算在线信号衰减因子和在线环境影响因子；
滤波模块，用于对所述离线信号衰减因子和在线信号衰减因子进行滤波处理，得到滤波后的信号衰减因子，以及对离线环境影响因子和在线环境影响因子进行滤波处理，得到滤波后的环境影响因子；
修正模块，用于利用所述滤波后的信号衰减因子和滤波后的环境影响因子，对所述在线RSSI值进行修正，得到修正后的RSSI值；
确定模块，用于基于所述在线RSSI值，所述修正后的RSSI值，各所述离线RSSI值，以及预先存储的各参考点的坐标位置，确定待定位对象的坐标位置。
8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述滤波模块，包括：
第一确定子模块，用于将所述离线信号衰减因子与所述在线信号衰减因子的平均值，确定为所述滤波后的信号衰减因子；
第二确定子模块，用于将所述离线环境影响因子与所述在线环境影响因子的平均值，确定为所述滤波后的环境影响因子。
9.一种电子设备，其特征在于，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，实现权利要求1-6任一所述的方法步骤。
10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质内存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1-6任一所述的方法步骤。
CN202010157934.1A 2020-03-09 2020-03-09 根据环境差异标校在线rssi值的指纹定位方法及装置 Active CN111343573B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010157934.1A CN111343573B (zh) 2020-03-09 2020-03-09 根据环境差异标校在线rssi值的指纹定位方法及装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010157934.1A CN111343573B (zh) 2020-03-09 2020-03-09 根据环境差异标校在线rssi值的指纹定位方法及装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN111343573A true CN111343573A (zh) 2020-06-26
CN111343573B CN111343573B (zh) 2021-09-17

Family

ID=71187337

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202010157934.1A Active CN111343573B (zh) 2020-03-09 2020-03-09 根据环境差异标校在线rssi值的指纹定位方法及装置

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN111343573B (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113343169A (zh) * 2021-04-20 2021-09-03 云南电网有限责任公司临沧供电局 一种敞开式变电站中缺陷设备的定位方法

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106028446A (zh) * 2016-07-15 2016-10-12 西华大学 室内停车场定位方法
CN106324585A (zh) * 2016-09-19 2017-01-11 裴庆祺 一种基于信号发射装置天线方向修正的定位方法和定位系统
CN108566677A (zh) * 2018-03-20 2018-09-21 北京邮电大学 一种指纹定位方法及装置
CN108696931A (zh) * 2018-03-26 2018-10-23 北京数字联盟网络科技有限公司 基于移动通信网络的定位方法及计算机可读存储介质
CN108966121A (zh) * 2018-06-20 2018-12-07 华南师范大学 一种适用于指纹定位算法的指纹库更新方法
US20190199793A1 (en) * 2017-12-26 2019-06-27 Paypal, Inc. Network cache of device input for redundancy during device inoperability
CN110557716A (zh) * 2019-09-03 2019-12-10 华南师范大学 一种基于对数正态模型的室内定位方法

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106028446A (zh) * 2016-07-15 2016-10-12 西华大学 室内停车场定位方法
CN106324585A (zh) * 2016-09-19 2017-01-11 裴庆祺 一种基于信号发射装置天线方向修正的定位方法和定位系统
US20190199793A1 (en) * 2017-12-26 2019-06-27 Paypal, Inc. Network cache of device input for redundancy during device inoperability
CN108566677A (zh) * 2018-03-20 2018-09-21 北京邮电大学 一种指纹定位方法及装置
CN108696931A (zh) * 2018-03-26 2018-10-23 北京数字联盟网络科技有限公司 基于移动通信网络的定位方法及计算机可读存储介质
CN108966121A (zh) * 2018-06-20 2018-12-07 华南师范大学 一种适用于指纹定位算法的指纹库更新方法
CN110557716A (zh) * 2019-09-03 2019-12-10 华南师范大学 一种基于对数正态模型的室内定位方法

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
XINGXING WANG ET.AL: "An advanced algorithm for Fingerprint Localization based on Kalman Filter", 《 2018 UBIQUITOUS POSITIONING, INDOOR NAVIGATION AND LOCATION-BASED SERVICES (UPINLBS)》 *
李晶: "基于自适应矢量粒子滤波的多源融合定位算法研究与实现", 《中国优秀硕士学位论文全文数据库 信息科技辑》 *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113343169A (zh) * 2021-04-20 2021-09-03 云南电网有限责任公司临沧供电局 一种敞开式变电站中缺陷设备的定位方法
CN113343169B (zh) * 2021-04-20 2022-11-08 云南电网有限责任公司临沧供电局 一种敞开式变电站中缺陷设备的定位方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN111343573B (zh) 2021-09-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN107659893B (zh) 一种误差补偿方法、装置、电子设备及可读存储介质
WO2021203871A1 (zh) 协同定位方法、装置、设备和存储介质
CN109743777B (zh) 一种定位方法、装置、电子设备及可读存储介质
CN109085564B (zh) 一种定位方法及装置
CN111385743B (zh) 一种位置估计方法、装置及电子设备
TWI544822B (zh) 訊號強度分佈建立方法及無線定位系統
CN111578928B (zh) 一种基于多源融合定位系统的定位方法及装置
CN105717485B (zh) 一种室内定位方法及装置
CN110798886B (zh) 一种定位方法及装置
CN111343573B (zh) 根据环境差异标校在线rssi值的指纹定位方法及装置
CN114302330B (zh) 一种los/nlos环境下的基于ssgp的uwb定位方法
CN112001067A (zh) 基于不确定性度量的复杂装备仿真系统可信度评估方法
CN108495265B (zh) 一种室内定位方法、装置及计算设备
CN113038359A (zh) 定位方法、装置、电子设备以及存储介质
CN113189541B (zh) 一种定位方法、装置及设备
Panwar et al. Robust multistatic target localization in the presence of NLOS errors and outliers
CN113504796A (zh) 无人机轨迹处理方法、装置、电子设备和存储介质
CN108169631A (zh) 局部放电定位误差校正方法、系统、终端及可读存储介质
CN108710434B (zh) 触控振动器的模型参数值求解方法及触控振动器
CN108490389B (zh) 基于多径反射的定位方法、装置、电子设备及存储介质
JP6819797B2 (ja) 位置推定装置、位置推定方法とプログラム、並びに、位置推定システム
CN110207699B (zh) 一种定位方法和装置
CN109798917B (zh) 一种定位精度巡检方法
CN110072189B (zh) 一种终端设备所处楼层的确定方法及装置
CN110673088A (zh) 混合视距和非视距环境中基于到达时间的目标定位方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant