CN112235724B - 室内定位方法、装置、电子设备及计算机可读存储介质 - Google Patents
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Abstract
本申请实施例提供了一种室内定位方法、装置、电子设备及计算机可读存储介质,涉及定位技术领域。该方法包括:接收终端在与连接接入点连接后发送的至少两次定位请求,所述定位请求中包括扫描接入点的接入点信息;根据所述扫描接入点的接入点信息,从所述扫描接入点中筛选出目标接入点;根据所述目标接入点的接入点信息生成第一信号指纹,从预先构建的指纹库中确定与所述第一信号指纹对应的地理位置,作为第一定位结果。本申请实施例相比直接以扫描接入点或者连接接入点确定定位结果在准确率上更高,并且不会发生定位位置在地图中漂移的问题。
Description
技术领域
本申请涉及定位技术领域,具体而言,本申请涉及一种室内定位方法、装置、电子设备及计算机可读存储介质。
背景技术
室内定位是指在室内环境无法使用卫星定位时,利用室内定位技术实现人员或者物体在室内空间中的位置监控,从而解决卫星信号到达地面时信号较弱、不能穿透建筑物的问题。
现有室内定位的实现方法,包括基于连接接入点的接入点信息进行定位的方法。连接接入点,即终端连接的接入点,接入点是无线接入点的简称,即access point,也称之为无线AP,终端通过与接入点连接,即可通过接入点的无线局域网接入有线网络,访问网络资源。一般地,用于室内定位的服务器都会记录每一个接入点的地理位置,当终端发送的定位请求中记录连接接入点的接入点信息时,服务器根据接入点信息即可确定对应的接入点的地理位置,并作为用户的定位结果。当终端的连接的接入点不变时,用户的定位结果就不会发生变化。
利用连接接入点进行定位的方法虽然不会造成定位漂移,但由于没有考虑到终端扫描到的周围环境信号场信息,在定位准确性会受到很大的影响。
发明内容
本发明实施例提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的室内定位方法、装置、电子设备及计算机可读存储介质。
第一方面,提供了一种室内定位方法,该方法包括:
接收终端在与连接接入点连接后发送的至少两次定位请求,定位请求中包括扫描接入点的接入点信息;
根据扫描接入点的接入点信息,从扫描接入点中筛选出目标接入点;
根据目标接入点的接入点信息生成第一信号指纹,从预先构建的指纹库中确定与第一信号指纹对应的地理位置,作为第一定位结果。
进一步地,定位请求中还包括连接接入点的接入点信息;
接收终端在与连接接入点连接后发送的至少两次定位请求,之后还包括:根据连接接入点的接入点信息确定连接接入点的地理位置,作为第二定位结果;
从预先构建的指纹库中确定与第一信号指纹对应的地理位置,作为第一定位结果,之后还包括:
根据第一定位结果和第二定位结果获得最终定位结果。
进一步地,定位请求中还包括连接接入点的接入点信息;
接收终端在与连接接入点连接后发送的至少两次定位请求,之后还包括:
根据连接接入点的接入点信息确定连接接入点的地理位置,作为第二定位结果;
根据扫描接入点的接入点信息生成第二信号指纹,从预先构建的指纹库中确定与第二信号指纹对应的地理位置,作为第三定位结果;
从预先构建的指纹库中确定与第一信号指纹对应的地理位置,作为第一定位结果,之后还包括:
根据第一定位结果、第二定位结果以及第三定位结果获得最终定位结果。
进一步地,接入点信息包括接入点的信号强度和唯一标识;
根据扫描接入点的接入点信息,从扫描接入点中筛选出目标接入点,包括:
根据扫描接入点的唯一标识,确定对应扫描接入点被终端扫描到的次数,根据扫描接入点的信号强度确定扫描接入点的信号强度的均值以及方差,并将扫描接入点被终端扫描到的次数、信号强度的均值以及方差作为特征运算的结果;
根据预设的次数阈值、预设的均值阈值以及预设的方差阈值对扫描接入点的特征运算结果进行筛选,获得目标接入点。
进一步地,根据预设的次数阈值、预设的均值阈值以及预设的方差阈值对扫描接入点的特征运算结果进行筛选,获得目标接入点,包括:
对于任意一个扫描接入点,若扫描接入点的信号强度的均值大于均值阈值、被扫描的次数大于次数阈值且信号强度的方差小于方差阈值,则扫描接入点作为目标接入点。
进一步地,根据第一定位结果和第二定位结果获得最终定位结果,包括:
将第一定位结果和第二定位结果的平均值作为最终定位结果。
进一步地,根据第一定位结果、第二定位结果以及第三定位结果获得最终定位结果,包括:
判断第一定位结果、第二定位结果以及第三定位结果中是否存在异常的定位结果;
若存在异常的定位结果,则将异常的定位结果剔除,将剩余的定位结果的平均值作为最终定位结果;
若不存在异常的定位结果,则将第一定位结果、第二定位结果以及第三定位结果的平均值作为最终定位结果。
第二方面,提供了一种室内定位装置,该装置包括:
请求接收模块,用于接收终端在与连接接入点连接后发送的至少两次定位请求,定位请求中包括扫描接入点的接入点信息;
筛选模块,用于根据扫描接入点的接入点信息,从扫描接入点中筛选出目标接入点;
第一定位模块,用于根据目标接入点的接入点信息生成第一信号指纹,从预先构建的指纹库中确定与第一信号指纹对应的地理位置,作为第一定位结果。
进一步地,定位请求中还包括连接接入点的接入点信息;
定位装置还包括:
第二定位模块,用于在接收终端在与连接接入点连接后发送的至少两次定位请求之后,根据连接接入点的接入点信息确定连接接入点的地理位置,作为第二定位结果;
第一最终定位模块,用于根据第一定位结果和第二定位结果获得最终定位结果。
进一步地,定位请求中还包括连接接入点的接入点信息;
定位装置还包括:
第二定位模块,用于根据连接接入点的接入点信息确定连接接入点的地理位置,作为第二定位结果;
第三定位模块,用于根据扫描接入点的接入点信息生成第二信号指纹,从预先构建的指纹库中确定与第二信号指纹对应的地理位置,作为第三定位结果;
第二最终定位模块,用于根据第一定位结果、第二定位结果以及第三定位结果获得最终定位结果。
进一步地,接入点信息包括接入点的信号强度和唯一标识;
筛选模块包括:
特征获取子模块,用于根据扫描接入点的唯一标识,确定对应扫描接入点被终端扫描到的次数,根据扫描接入点的信号强度确定扫描接入点的信号强度的均值以及方差,并将扫描接入点被终端扫描到的次数、信号强度的均值以及方差作为特征运算的结果;
目标接入点获取子模块,用于根据预设的次数阈值、预设的均值阈值以及预设的方差阈值对扫描接入点的特征运算结果进行筛选,获得目标接入点。
进一步地,目标接入点获取子模块具体用于:
对于任意一个扫描接入点,若扫描接入点的信号强度的均值大于均值阈值、被扫描的次数大于次数阈值且信号强度的方差小于方差阈值,则扫描接入点作为目标接入点。
进一步地,第一最终定位模块具体用于:将第一定位结果和第二定位结果的平均值作为最终定位结果。
进一步地,第二最终定位模块具体用于:
判断第一定位结果、第二定位结果以及第三定位结果中是否存在异常的定位结果;
若存在异常的定位结果,则将异常的定位结果剔除,将剩余的定位结果的平均值作为最终定位结果;
若不存在异常的定位结果,则将第一定位结果、第二定位结果以及第三定位结果的平均值作为最终定位结果。
第三方面,本发明实施例提供一种电子设备,包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序,处理器执行程序时实现如第一方面所提供的方法的步骤。
第四方面,本发明实施例提供一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,该计算机程序被处理器执行时实现如第一方面所提供的方法的步骤。
本发明实施例提供的室内定位方法、装置、电子设备及计算机可读存储介质,通过对终端多次扫描出的扫描接入点进行筛选获得目标接入点,利用目标接入点的接入点信息生成信号指纹,也即第一信号指纹,利用第一信号指纹从预先构建的指纹库中确定对应的地理位置,相比直接以扫描接入点或者连接接入点确定定位结果在准确率上更高,并且不会发生定位位置在地图中漂移的问题
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案,下面将对本申请实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍。
图1为现有的利用扫描接入点进行室内定位随时间推移的效果示意图;
图2是本发明涉及的实施环境的示意图;
图3为本申请实施例提供的一种室内定位方法的流程示意图;
图4为本申请另一个实施例的室内定位方法的流程示意图;
图5为本申请再一个实施例的室内定位方法的流程示意图;
图6为本申请实施例的筛选目标接入点的流程图;
图7为本申请再一个实施例的室内定位方法的流程示意图;
图8为本申请实施例提供的一种室内定位装置的结构示意图;
图9为本申请实施例提供的一种电子设备的结构示意图。
具体实施方式
下面详细描述本申请的实施例,实施例的示例在附图中示出,其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的,仅用于解释本申请,而不能解释为对本发明的限制。
本技术领域技术人员可以理解,除非特意声明,这里使用的单数形式“一”、“一个”和“该”也可包括复数形式。应该进一步理解的是,本申请的说明书中使用的措辞“包括”是指存在特征、整数、步骤、操作、元件和/或组件,但是并不排除存在或添加一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组。应该理解,当我们称元件被“连接”或“耦接”到另一元件时,它可以直接连接或耦接到其他元件,或者也可以存在中间元件。此外,这里使用的“连接”或“耦接”可以包括无线连接或无线耦接。这里使用的措辞“和/或”包括一个或更多个相关联的列出项的全部或任一单元和全部组合。
在现有的室内定位技术中,有两种实现方法:
1、现有室内定位的实现方法,包括基于连接接入点的接入点信息进行定位的方法。连接接入点,即终端连接的接入点,接入点是无线接入点的简称,即access point,也称之为无线AP,终端通过与接入点连接,即可通过接入点的无线局域网接入有线网络,访问网络资源。一般地,用于室内定位的服务器都会记录每一个接入点的地理位置,当终端发送的定位请求中记录连接接入点的接入点信息时,服务器根据接入点信息即可确定对应的接入点的地理位置,并作为用户的定位结果。当终端的连接的接入点不变时,用户的定位结果就不会发生变化。
利用连接接入点进行定位的方法虽然不会造成定位漂移,但由于没有考虑到终端扫描到的周围环境信号场信息,在定位准确性会受到很大的影响。
2、利用扫描接入点进行室内定位,扫描接入点,即终端扫描到的接入点,可以理解的是,连接接入点属于扫描接入点。在利用扫描接入点进行室内定位时,需要预先对建筑物内所配设接入点进行信号指纹采集,信号指纹是利用扫描到的接入点信息对实际环境位置进行刻画的表达形式,然后将信号指纹与真实世界的地理位置进行对应,从而构建出指纹库。待定位目标在进行室内定位时,需要扫描建筑物内的接入点信号,服务器获得扫描接入点,并根据扫描接入点生成信号指纹,然后将信号指纹在指纹库中匹配,获得对应的地理位置,然而随着时间的推移,建筑物内的接入点信号场会不断发生变化,导致利用扫描接入点获得的地理位置也不断发生漂移。
图1为现有的利用扫描接入点进行室内定位随时间推移的效果示意图,如图1所示,用户在茉莉园二期3号楼,处于室内连接Wi-Fi状态,打开地图发现定位位置出现漂移,一开始用户的定位就不准确,漂到了9号楼附近,随时间推移,用户的定位又漂到了3号楼前面的马路上。
请参阅图2,图2是本发明涉及的实施环境的示意图,该实施环境具体为一建筑物的室内定位系统,该建筑物具体可以是商场、超市、车站等具有较大室内空间的场所,或者是具备室内定位需求的其它场所,该室内定位系统包括室内客户端100和室内定位服务器200。
为便于理解,在图2所示实施环境中,该建筑物具体为商场,该商场中可以含有若干楼层(例如图1中仅示出两个楼层),每个楼层中开设有若干店铺,这些店铺中可以配置有Wi-Fi(一种创建于IEEE 802.11标准的无线局域网技术)接入点,Wi-Fi接入点一方面可以为用户提供联网操作,另一方面可以为用户在商场中进行的室内定位提供接入信号。
但需要理解的是,建筑物所配设的接入点除Wi-Fi接入点之外,还可以包括蓝牙等其它类型的接入点,用以提供建筑物中进行室内定位的接入信号,也即提供了建筑中的室内定位信号。下面以建筑物中配设Wi-Fi接入点来对本示例性的实施环境进行描述。
具体来说,当位于商场中的用户需要获知自身的位置信息时,通过室内定位客户端100扫描商场中所配设Wi-Fi接入点,得到的扫描接入点的接入点信息将发送至室内定位服务器200,以请求室内定位服务器200根据扫描接入点的接入点信息确定用户位置。其中,接入点信息可以包括用于唯一标识接入点的接入点标识信息、接入点信号强度等信息。
室内定位服务器200中预先根据商场内的接入点信息进行采集,之后利用接入点信息对实际环境位置进行刻画,获得信号指纹,然后将信号指纹与真实世界的地理位置进行对应,从而构建出指纹库。
室内定位服务器200在接收到室内定位客户端100发送的室内定位请求后,基于室内定位客户端100所发送的扫描接入点的接入点信号生成信号指纹,利用预先构建的指纹库匹配出用户位置,并将所确定的用户位置返回给室内定位客户端100。
由此,即使卫星信号由于到达地面时的信号强度不能穿透建筑物,导致建筑物内无法通过卫星信号进行室内定位,但仍可以基于建筑物中的接入点信号为用户提供室内定位服务。
然而,在实际的室内定位场景中,建筑物内的接入点所提供的室内定位信号是不断变化的,仍以商场为例,商场内店铺的更换或者位置移动、接入点设备损坏和新增等情况都将导致商场内的接入点信号场发生变化。进而导致生成的信号指纹也是变化的,进而定位出现漂移。
为了克服现有利用连接接入点的方法存在的没有考虑到终端扫描到的周围环境信号场信息,在定位准确性会受到很大的影响的弊端,以及现有利用扫描接入点的方法存在的由于接入点信号差的变化而导致的定位漂移的问题,本申请的实施例在一个方面提供一种室内定位方法,相应的,在另外的方面还提供一种室内定位装置、一种用于室内定位的电子设备以及一种计算机可读存储介质,根据扫描接入点的接入点信息从扫描接入点中筛选出目标接入点;根据目标接入点的接入点信息生成第一信号指纹,从预先构建的指纹库中确定与第一信号指纹对应的地理位置,一方面利用了接入点信号场的信息,保证了准确率,另一方面通过筛选目标接入点,避免定位出现漂移。
为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合附图对本申请实施方式作进一步地详细描述。
下面以具体地实施例对本申请的技术方案以及本申请的技术方案如何解决上述技术问题进行详细说明。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中不再赘述。下面将结合附图,对本申请的实施例进行描述。
本申请实施例中提供了一种室内定位方法,如图3所示,该方法包括:
S101、接收终端在与连接接入点连接后发送的至少两次定位请求,定位请求中包括扫描接入点的接入点信息,扫描接入点为终端扫描到的接入点。
本申请实施例的室内定位方法需要在终端与连接接入点连接后进行,当终端与连接接入点连接后,向定位服务器发送定位请求,本申请实施例需要接收多次定位请求进行室内定位,目的是为了确定每一次终端在发送定位请求时扫描到的接入点的次数,如果某一接入点被扫描到的次数达到了预设阈值,说明该接入点是建筑物内的一个稳定的接入点,所以该接入点可以作为目标接入点,从而为后续确定准确的地理位置奠定了基础。
本申请实施例的接入点信息可以包括接入点的信号强度、唯一标识等等,对于Wi-Fi接入点,唯一标识可以用接入点的MAC(Media Access Control Address,媒体存取控制位址)地址进行表征,也称为局域网地址(LAN Address),对于蓝牙类型的接入点来说,接入点的唯一标识是指蓝牙发射设备的唯一地址。。
MAC地址的长度为48位(6个字节),通常表示为12个16进制数,如:00-16-EA-AE-3C-40就是一个MAC地址,其中前6位16进制数00-16-EA代表网络硬件制造商的编号,它由IEEE(电气与电子工程师协会)分配,而后6位16进制数AE-3C-40代表该制造商所制造的某个网络产品(如网卡)的系列号。只要不更改自己的MAC地址,MAC地址在世界是唯一的。
S102、根据扫描接入点的接入点信息,从扫描接入点中筛选出目标接入点。
本申请实施例筛选目标接入点,具体可以根据接入点信息进行聚类,识别并排除异常的扫描接入点,从而获得目标接入点。聚类是一个将数据集中在某些方面相似的数据成员进行分类组织的过程,聚类就是一种发现这种内在结构的技术,聚类技术经常被称为无监督学习。在本申请实施例,可以直接将接入点信息中记录的数据,例如扫描接入点的信号强度和被扫描到的次数作为聚类算法的参数进行聚类。本申请实施例对具体的聚类算法不作限定,例如可以是k-means聚类方法、均值偏移聚类算法、DBSCAN(Density-BasedSpatial Clustering of Applications with Noise)聚类算法等等。
除了上述聚类的方式,还可以通过对接入点信息进行特征运算,获得接入点在终端发送一系列定位请求期间的特征,根据特征运算的结果筛选出目标接入点。
该特征可以包括接入点被扫描到的次数以及接入点的信号强度的均值、方差等信息,接入点能够被扫描到,说明该接入点的无线局域网覆盖到了终端,接入点被扫描到的次数越多,说明接入点的覆盖范围越稳定,而接入点的信号强度均值能够反应接入点的信号大小情况,信号强度均值越大,往往意味着接入点离终端越近,利用这样的接入点的地理位置确定终端的位置也就更精确,而信号强度的方差越小,意味这信号强度的波动越小,信号强度越稳定,基于上述特征即可从扫描接入点中筛选出距离终端更近且信号强调更稳定的接入点作为目标接入点。应当理解的是,目标接入点的数量可以是1个或者多个。
可选地,本申请实施例在执行S102之前,还可以对接收到的定位请求的数量是否符合阈值进行判断,当定位请求的数量符合阈值时,再进行S102。由于终端每次发送定位请求时都会扫描建筑物内的接入点,通过设置定位请求的数量,就能够获得一段时间内不同接入点被扫描的次数情况、信号强度变化情况等等,这样在进行特征运算时就能够获得每个接入点更准确的特征信息,从而筛选出更准确的目标接入点。本申请实施例的定位请求的阈值可以为50。
S103、根据目标接入点的接入点信息生成第一信号指纹,从预先构建的指纹库中确定与第一信号指纹对应的地理位置,作为第一定位结果。
当定位服务器获得第一定位结果后,可以将第一定位结果返回给终端进行展示。
本申请实施例通过对终端多次扫描出的扫描接入点进行筛选获得目标接入点,利用目标接入点的接入点信息生成信号指纹,也即第一信号指纹,利用第一信号指纹从预先构建的指纹库中确定对应的地理位置,相比直接以扫描接入点或者连接接入点确定定位结果在准确率上更高,并且不会发生定位位置在地图中漂移的问题。
在上述各实施例的基础上,作为一种可选实施例,定位请求中除了扫描接入点的接入点信息,还包括连接接入点的接入点信息。
定位服务器在接收终端在与连接接入点连接后发送的至少两次定位请求,之后还包括:根据连接接入点的接入点信息确定连接接入点的地理位置,作为第二定位结果。
图4为本申请另一个实施例的室内定位方法的流程示意图,如图4所示,包括:
S201、接收终端在与连接接入点连接后发送的至少两次定位请求,定位请求中包括连接接入点和扫描接入点的接入点信息;
S202、根据扫描接入点的接入点信息进行特征运算,根据特征运算的结果从扫描接入点中筛选出目标接入点,根据目标接入点的接入点信息生成第一信号指纹,从预先构建的指纹库中确定与第一信号指纹对应的地理位置,作为第一定位结果;
S202’、根据连接接入点的接入点信息确定连接接入点的地理位置,作为第二定位结果;
S203、根据第一定位结果和第二定位结果获得最终定位结果。
应当理解的是,步骤S202和S202’的时序关系可以是先后进行、也可以同时进行,但都应该在步骤S203之前进行。本申请实施例根据现有的利用连接接入点进行室内定位的方法,通过连接接入点的接入点信息获得第二定位结果,可以对用户的位置进行一次锚点定位,结合第一定位信息获得最终定位结果,最终定位结果相比单一的第一定位结果和第二定位结果能够更精确地表征用户的位置。本申请实施例可以在获得最终定位结果后,将最终定位结果发送至终端进行展示。
可选的,本申请实施例可以将第一定位结果和第二定位结果的平均值作为最终定位结果。此外,还可以对第一定位结果和第二定位结果设置相应的系数,通过加权求和的方式获得最终定位结果。
在上述各实施例的基础上,本申请实施例除了利用第一定位结果、第二定位结果,还可以采用扫描接入点进行定位的方法,获得第三定位结果,然后将第一定位结果、第二定位结果以及第三定位结果进行融合,获得最终定位结果。参见图5,图5为本申请再一个实施例的室内定位方法的流程示意图,该方法包括:
S301、接收终端在与连接接入点连接后发送的至少两次定位请求,定位请求中包括连接接入点和扫描接入点的接入点信息;
S302、根据扫描接入点的接入点信息进行特征运算,根据特征运算的结果从扫描接入点中筛选出目标接入点,根据目标接入点的接入点信息生成第一信号指纹,从预先构建的指纹库中确定与第一信号指纹对应的地理位置,作为第一定位结果;
S302’、根据连接接入点的接入点信息确定连接接入点的地理位置,作为第二定位结果;
S302”、根据扫描接入点的接入点信息生成第二信号指纹,从预先构建的指纹库中确定与第二信号指纹对应的地理位置,作为第三定位结果;
S303、根据第一定位结果、第二定位结果以及第三定位结果获得最终定位结果。
本申请实施例根据从扫描接入点中筛选出的目标接入点获得第一定位结果、根据连接接入点的地理位置获得第二定位结果、根据扫描接入点获得第三定位结果,将三个定位结果进行融合,获得最终定位结果返回至终端,通过综合三种定位结果,使得最终定位结果相比每一种单一的定位结果的准确度更高。
可选的,本申请实施例可以将第一定位结果、第二定位结果和第三定位结果的平均值作为最终定位结果;还可以对第一定位结果、第二定位结果和第三定位结果设置相应的系数,通过加权求和的方式获得最终定位结果。此外,还可以判断第一定位结果、第二定位结果以及第三定位结果中是否存在异常的定位结果,例如,当三个定位结果中存在一个定位结果与其余两个定位结果的距离超过预设距离时,则认为该定位结果为异常的定位结果进行删除,利用剩余两个定位结果的平均值给出最终定位结果。若不存在异常的定位结果,则将三个定位结果的平均值作为最终定位结果。
在上述各实施例的基础上,作为一种可选实施例,根据扫描接入点的接入点信息进行特征运算,根据特征运算的结果从扫描接入点中筛选出目标接入点,包括:
根据扫描接入点的唯一标识,确定对应扫描接入点被终端扫描到的次数,根据扫描接入点的信号强度确定扫描接入点的信号强度的均值以及方差,并将被终端扫描到的次数、信号强度的均值以及方差作为特征运算的结果。
终端在每次发送定位请求前,都需要实时扫描建筑物内的接入点,获得扫描接入点的接入点信息,并将扫描接入点的接入点信息置于定位请求中,由于接入点信息中记录了扫描接入点的唯一标识和实时的信号强度,因此,定位服务器可以根据唯一标识统计每个扫描接入点被扫描到的次数。
例如,在一定时间内定位服务器接收到了3个定位请求,分别为定位请求1、定位请求2和定位请求3,其中定位请求1中记录了扫描接入点a、b和c的接入点信息,定位请求2中记录了扫描接入点a、b和d的接入点信息,定位请求3中记录了扫描接入点b、c和d的接入点信息,其中a、b、c和d分别为不同扫描接入点的唯一标识,那么针对上述三个定位请求,即可确定扫描接入点a被终端扫描到次数为2、扫描接入点b被终端扫描到次数为3、扫描接入点c被终端扫描到次数为2、扫描接入点d的被终端扫描到次数为2。
同理可知,通过统计扫描接入点被终端扫描到的次数以及每一次的信号强度,即可确定扫描接入点的信号强度的均值,对于任一个扫描接入点,具体可用以下公式来计算该扫描接入点的信号强度的均值:
其中,rssiavg表示该扫描接入点的信号强度的均值,rssii表示该扫描接入点在终端第i次发送定位请求时扫描得到的信号强度值,n表示该扫描接入点被终端扫描到的次数。
方差是在概率论和统计方差衡量随机变量或一组数据时离散程度的度量。概率论中方差用来度量随机变量和其数学期望(即均值)之间的偏离程度。方差(样本方差)是每个样本值与全体样本值的平均数之差的平方值的平均数,在本申请实施例中,根据该扫描接入点在每一次扫描时的信号强度与信号强度的均值之差的平方值的平均值,即可获得该扫描接入点的信号强度的方差。
具体可用以下公式来计算该扫描接入点的信号强度的方差:
其中,rssivar表示该扫描接入点的信号强度的方差,rssii表示该扫描接入点在终端第i次发送定位请求时扫描得到的信号强度值,n表示该扫描接入点被终端扫描到的次数。
通过统计每个扫描接入点被终端扫描到的次数、信号强度的均值以及方差,即可获得如表1所示的扫描接入点信息统计表。
序号 | MAC地址 | 次数 | rssi<sub>avg</sub> | rssi<sub>var</sub> |
1 | a49b4fcb09d4 | 35 | -68.600000 | 8.315906 |
2 | a49b4fcb09d9 | 31 | -68.032258 | 7.524086 |
3 | 286c078fc7de | 61 | -52.475410 | 3.409757 |
4 | 40313c956ab9 | 34 | -72.117647 | 8.152101 |
5 | 58c8766339a0 | 42 | -71.904762 | 5.401982 |
表1扫描接入点信息统计表
表1中示出5个扫描接入点,每个扫描接入点以MAC地址作为唯一标识,并且可以看出序号为3的扫描接入点被扫描到的次数最高且信号强度的方差最小,说明该扫描接入点的信号无论是覆盖范围还是信号强度都比较稳定。
根据预设的次数阈值、预设的均值阈值以及预设的方差阈值对扫描接入点的特征运算结果进行筛选,获得目标接入点。
本申请实施例设置的次数阈值、均值阈值以及方差阈值可以是具体的数值,例如,设置次数阈值为30,则将被扫描次数小于30的扫描接入点作为异常的扫描接入点从扫描接入点中删除;均值阈值为-50,那么将信号强度的均值小于-50的扫描接入点作为异常的扫描接入点从扫描接入点中删除,设置方差阈值为7,那么则将信号强度的方差大于7的扫描接入点作为异常的扫描接入点从扫描接入点中删除,从而将剩余的扫描接入点作为目标接入点。
本申请实施例设置的次数阈值、均值阈值以及方差阈值还可以是百分比,例如,设置次数阈值为30%,则根据各扫描接入点被扫描的次数从大到小进行排序,将排序靠前的前30%的扫描接入点作为符合被扫描次数要求的扫描接入点;设置均值阈值为10%,则根据各扫描接入点被扫描的次数从大到小进行排序,将排序靠前的前10%的扫描接入点作为符合均值要求的扫描接入点;设置方差阈值为90%,则根据各扫描接入点被扫描的次数从小到大进行排序,将排序靠前的前90%的扫描接入点作为符合方差要求的扫描接入点,通过将上述三类负荷不同要求的扫描接入点取交集,即可获得目标接入点。
图6为本申请实施例的筛选目标接入点的流程图,如图6所示,包括:
根据终端发送的定位请求中记录的扫描接入点的接入点信息,统计每个扫描接入点被扫描到的次数,也即出现在定位请求中的次数,构建次数累积列表,次数累积列表用于记录每个扫描接入点的唯一标识和被扫描到的次数,表2为本申请实施例的次数累积列表。
序号 | MAC地址 | 次数 |
1 | a49b4fcb09d4 | 3 |
2 | a49b4fcb09d9 | 2 |
3 | 286c078fc7de | 2 |
4 | 40313c956ab9 | 3 |
5 | 58c8766339a0 | 2 |
表2次数累积列表
同时,统计每个扫描接入点的信号强度,构建信号强度累积列表。信号强度累积列表用于记录每个扫描接入点的唯一标识和信号强度,表3为本申请实施例的信号强度累积列表,表中信号强度一列是根据定位请求的接收时刻从远到近的顺序依次拍了的信号强度。
序号 | MAC地址 | 信号强度 |
1 | a49b4fcb09d4 | -54,-53,-57 |
2 | a49b4fcb09d9 | -35,-51 |
3 | 286c078fc7de | -36,-55 |
4 | 40313c956ab9 | -36,-37,-42 |
5 | 58c8766339a0 | -47,-42 |
表3信号强度累积列表
当满足累积条件时,则针对每个扫描接入点计算信号特征。本申请实施例的累积条件可以是接收到的定位请求的次数达到预设数目,也可以是累积的扫描接入点的个数达到预设数目,还可以是被扫描到的次数达到预设个数的扫描接入点的个数达到预设数目(比如,若有10个扫描接入点被扫描到的次数达到30次,则符合累积条件)等等,本申请实施例对累积条件不作具体的限定,通过设置累积条件,能够使得在筛选目标接入点时的样本足够丰富,为获取更精确的定位结果提供依据。
本申请的信号特征包括扫描接入点被终端扫描到的次数、信号强度的均值以及方差。
通过根据预设的次数阈值、预设的均值阈值以及预设的方差阈值对扫描接入点的信号特征进行筛选,即可。
在图6所示实施例的基础上,本申请实施例还提供一种室内定位方法,如图7所示,包括:
第一步,接收终端在与连接接入点连接后发送的至少两次定位请求,每一次定位请求中均包括扫描接入点的接入点信息和连接接入点的接入点信息;
第二步,根据连接接入点的接入点信息确定连接接入点的地理位置,作为第二定位结果;根据扫描接入点的接入点信息生成第二信号指纹,从预先构建的指纹库中确定与第二信号指纹对应的地理位置,作为第三定位结果;
第三步,对扫描接入点的接入点信息进行累积,当满足累计条件后,从扫描接入点中获得目标接入点,根据目标接入点的接入点信息生成第一信号指纹,从预先构建的指纹库中确定与第一信号指纹对应的地理位置,作为第一定位结果;
第四步,对第一定位结果、第二定位结果和第三定位结果进行位置融合,获得融合后的最终定位结果。
第五步,将最终定位结果返回至终端,供终端进行显示。
本申请实施例提供了一种室内定位装置,如图8所示,该室内定位装置可以包括:请求接收模块101、筛选模块102以及定位模块103,其中,
请求接收模块101,用于接收终端在与连接接入点连接后发送的至少两次定位请求,定位请求中包括扫描接入点的接入点信息;
筛选模块102,用于根据扫描接入点的接入点信息,从扫描接入点中筛选出目标接入点;
第一定位模块103,用于根据目标接入点的接入点信息生成第一信号指纹,从预先构建的指纹库中确定与第一信号指纹对应的地理位置,作为第一定位结果。
本发明实施例提供的室内定位装置,具体执行上述方法实施例流程,具体请详见上述室内定位方法实施例的内容,在此不再赘述。本发明实施例提供的室内定位装置,通过对终端多次扫描出的扫描接入点进行筛选获得目标接入点,利用目标接入点的接入点信息生成信号指纹,也即第一信号指纹,利用第一信号指纹从预先构建的指纹库中确定对应的地理位置,相比直接以扫描接入点或者连接接入点确定定位结果在准确率上更高,并且不会发生位置漂移的问题。
在上述各实施例的基础上,作为一种可选实施例,定位请求中还包括连接接入点的接入点信息;
定位装置还包括:
第二定位模块,用于在接收终端在与连接接入点连接后发送的至少两次定位请求之后,根据连接接入点的接入点信息确定连接接入点的地理位置,作为第二定位结果;
第一最终定位模块,用于根据第一定位结果和第二定位结果获得最终定位结果。
在上述各实施例的基础上,作为一种可选实施例,定位请求中还包括连接接入点的接入点信息;
定位装置还包括:
第二定位模块,用于根据连接接入点的接入点信息确定连接接入点的地理位置,作为第二定位结果;
第三定位模块,用于根据扫描接入点的接入点信息生成第二信号指纹,从预先构建的指纹库中确定与第二信号指纹对应的地理位置,作为第三定位结果;
第二最终定位模块,用于根据第一定位结果、第二定位结果以及第三定位结果获得最终定位结果。
在上述各实施例的基础上,作为一种可选实施例,接入点信息包括接入点的信号强度和唯一标识;
筛选模块包括:
特征获取子模块,用于根据扫描接入点的唯一标识,确定对应扫描接入点被终端扫描到的次数,根据扫描接入点的信号强度确定扫描接入点的信号强度的均值以及方差,并将扫描接入点被终端扫描到的次数、信号强度的均值以及方差作为特征运算的结果;
目标接入点获取子模块,用于根据预设的次数阈值、预设的均值阈值以及预设的方差阈值对扫描接入点的特征运算结果进行筛选,获得目标接入点。
在上述各实施例的基础上,作为一种可选实施例,目标接入点获取子模块具体用于:
对于任意一个扫描接入点,若扫描接入点的信号强度的均值大于均值阈值、被扫描的次数大于次数阈值且信号强度的方差小于方差阈值,则扫描接入点作为目标接入点。
在上述各实施例的基础上,作为一种可选实施例,第一最终定位模块具体用于:将第一定位结果和第二定位结果的平均值作为最终定位结果。
在上述各实施例的基础上,作为一种可选实施例,第二最终定位模块具体用于:
判断第一定位结果、第二定位结果以及第三定位结果中是否存在异常的定位结果;
若存在异常的定位结果,则将异常的定位结果剔除,将剩余的定位结果的平均值作为最终定位结果;
若不存在异常的定位结果,则将第一定位结果、第二定位结果以及第三定位结果的平均值作为最终定位结果。
本申请实施例中提供了一种电子设备,该电子设备包括:存储器和处理器;至少一个程序,存储于存储器中,用于被处理器执行时,与现有技术相比可实现:通过对终端多次扫描出的扫描接入点进行筛选获得目标接入点,利用目标接入点的接入点信息生成信号指纹,也即第一信号指纹,利用第一信号指纹从预先构建的指纹库中确定对应的地理位置,相比直接以扫描接入点或者连接接入点确定定位结果在准确率上更高,并且不会发生位置漂移的问题。
在一个可选实施例中提供了一种电子设备,如图9所示,图9所示的电子设备4000包括:处理器4001和存储器4003。其中,处理器4001和存储器4003相连,如通过总线4002相连。可选地,电子设备4000还可以包括收发器4004。需要说明的是,实际应用中收发器4004不限于一个,该电子设备4000的结构并不构成对本申请实施例的限定。
处理器4001可以是CPU(Central Processing Unit,中央处理器),通用处理器,DSP(Digital Signal Processor,数据信号处理器),ASIC(Application SpecificIntegrated Circuit,专用集成电路),FPGA(Field Programmable Gate Array,现场可编程门阵列)或者其他可编程逻辑器件、晶体管逻辑器件、硬件部件或者其任意组合。其可以实现或执行结合本申请公开内容所描述的各种示例性的逻辑方框,模块和电路。处理器4001也可以是实现计算功能的组合,例如包含一个或多个微处理器组合,DSP和微处理器的组合等。
总线4002可包括一通路,在上述组件之间传送信息。总线4002可以是PCI(Peripheral Component Interconnect,外设部件互连标准)总线或EISA(ExtendedIndustry Standard Architecture,扩展工业标准结构)总线等。总线4002可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。为便于表示,图9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。
存储器4003可以是ROM(Read Only Memory,只读存储器)或可存储静态信息和指令的其他类型的静态存储设备,RAM(Random Access Memory,随机存取存储器)或者可存储信息和指令的其他类型的动态存储设备,也可以是EEPROM(Electrically ErasableProgrammable Read Only Memory,电可擦可编程只读存储器)、CD-ROM(Compact DiscRead Only Memory,只读光盘)或其他光盘存储、光碟存储(包括压缩光碟、激光碟、光碟、数字通用光碟、蓝光光碟等)、磁盘存储介质或者其他磁存储设备、或者能够用于携带或存储具有指令或数据结构形式的期望的程序代码并能够由计算机存取的任何其他介质,但不限于此。
存储器4003用于存储执行本申请方案的应用程序代码,并由处理器4001来控制执行。处理器4001用于执行存储器4003中存储的应用程序代码,以实现前述方法实施例所示的内容。
本申请实施例提供了一种计算机可读存储介质,该计算机可读存储介质上存储有计算机程序,当其在计算机上运行时,使得计算机可以执行前述方法实施例中相应内容。与现有技术相比,通过对终端多次扫描出的扫描接入点进行筛选获得目标接入点,利用目标接入点的接入点信息生成信号指纹,也即第一信号指纹,利用第一信号指纹从预先构建的指纹库中确定对应的地理位置,相比直接以扫描接入点或者连接接入点确定定位结果在准确率上更高,并且不会发生位置漂移的问题。
应该理解的是,虽然附图的流程图中的各个步骤按照箭头的指示依次显示,但是这些步骤并不是必然按照箭头指示的顺序依次执行。除非本文中有明确的说明,这些步骤的执行并没有严格的顺序限制,其可以以其他的顺序执行。而且,附图的流程图中的至少一部分步骤可以包括多个子步骤或者多个阶段,这些子步骤或者阶段并不必然是在同一时刻执行完成,而是可以在不同的时刻执行,其执行顺序也不必然是依次进行,而是可以与其他步骤或者其他步骤的子步骤或者阶段的至少一部分轮流或者交替地执行。
以上所述仅是本发明的部分实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种室内定位方法,其特征在于,包括:
接收终端在与连接接入点连接后发送的至少两次定位请求,所述定位请求中包括扫描接入点的接入点信息;
对扫描接入点的接入点信息进行累计,当满足累计条件时,根据所述扫描接入点的接入点信息,从所述扫描接入点中筛选出目标接入点;
根据所述目标接入点的接入点信息生成第一信号指纹,从预先构建的指纹库中确定与所述第一信号指纹对应的地理位置,作为第一定位结果;
其中,所述累计条件包括被扫描到的次数达到预设个数的扫描接入点的个数达到预设数目。
2.根据权利要求1所述的室内定位方法,其特征在于,所述定位请求中还包括连接接入点的接入点信息;
所述接收终端在与连接接入点连接后发送的至少两次定位请求,之后还包括:根据所述连接接入点的接入点信息确定所述连接接入点的地理位置,作为第二定位结果;
所述从预先构建的指纹库中确定与所述第一信号指纹对应的地理位置,作为第一定位结果,之后还包括:
根据所述第一定位结果和所述第二定位结果获得最终定位结果。
3.根据权利要求1或2任意一项所述的室内定位方法,其特征在于,所述定位请求中还包括连接接入点的接入点信息;
所述接收终端在与连接接入点连接后发送的至少两次定位请求,之后还包括:
根据所述连接接入点的接入点信息确定所述连接接入点的地理位置,作为第二定位结果;
根据所述扫描接入点的接入点信息生成第二信号指纹,从预先构建的指纹库中确定与所述第二信号指纹对应的地理位置,作为第三定位结果;
所述从预先构建的指纹库中确定与所述第一信号指纹对应的地理位置,作为第一定位结果,之后还包括:
根据所述第一定位结果、第二定位结果以及第三定位结果获得最终定位结果。
4.根据权利要求1-3任意一项所述的室内定位方法,其特征在于,所述接入点信息包括接入点的信号强度和唯一标识;
所述根据所述扫描接入点的接入点信息,从所述扫描接入点中筛选出目标接入点,包括:
根据扫描接入点的唯一标识,确定对应扫描接入点被终端扫描到的次数,根据扫描接入点的信号强度确定所述扫描接入点的信号强度的均值以及方差,并将扫描接入点被终端扫描到的次数、信号强度的均值以及方差作为特征运算的结果;
根据预设的次数阈值、预设的均值阈值以及预设的方差阈值对所述扫描接入点的特征运算结果进行筛选,获得目标接入点。
5.根据权利要求4所述的室内定位方法,其特征在于,所述根据预设的次数阈值、预设的均值阈值以及预设的方差阈值对所述扫描接入点的特征运算结果进行筛选,获得目标接入点,包括:
对于任意一个扫描接入点,若所述扫描接入点的信号强度的均值大于所述均值阈值、被扫描的次数大于所述次数阈值且信号强度的方差小于所述方差阈值,则所述扫描接入点作为目标接入点。
6.根据权利要求2所述的室内定位方法,其特征在于,所述根据所述第一定位结果和所述第二定位结果获得最终定位结果,包括:
将所述第一定位结果和所述第二定位结果的平均值作为所述最终定位结果。
7.根据权利要求3所述的室内定位方法,其特征在于,所述根据所述第一定位结果、第二定位结果以及第三定位结果获得最终定位结果,包括:
判断所述第一定位结果、第二定位结果以及第三定位结果中是否存在异常的定位结果;
若存在异常的定位结果,则将异常的定位结果剔除,将剩余的定位结果的平均值作为所述最终定位结果;
若不存在异常的定位结果,则将所述第一定位结果、所述第二定位结果以及第三定位结果的平均值作为所述最终定位结果。
8.一种室内定位装置,其特征在于,包括:
请求接收模块,用于接收终端在与连接接入点连接后发送的至少两次定位请求,所述定位请求中包括扫描接入点的接入点信息;
筛选模块,用于对扫描接入点的接入点信息进行累计,当满足累计条件时,根据所述扫描接入点的接入点信息,从所述扫描接入点中筛选出目标接入点;
第一定位模块,用于根据所述目标接入点的接入点信息生成第一信号指纹,从预先构建的指纹库中确定与所述第一信号指纹对应的地理位置,作为第一定位结果;
其中,所述累计条件包括被扫描到的次数达到预设个数的扫描接入点的个数达到预设数目。
9.一种电子设备,包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序,其特征在于,所述处理器执行所述程序时实现如权利要求1至7任一项所述室内定位方法的步骤。
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存储计算机指令,所述计算机指令使所述计算机执行如权利要求1至7中任意一项所述室内定位方法的步骤。
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