CN113993069B - 一种室内定位方法及装置、电子设备 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种室内定位方法和装置、电子设备,属于定位技术领域。所述室内定位方法首先获取与需定位用户终端当前通讯的基站接收信号强度RSSI,对预处理后的RSSI数据集中数据进行排序,获取与排序表中强度值前三名相关联的基站坐标,以基站为点构成三角形的定位计算区;再以三个基站为圆心、以接收信号强度RSSI对应距离为半径绘制三个圆形,每个圆形分别与三角形相邻的两条边形成两个交点,两个交点进行连接得到三条连线,取三条连线中点,以三个连线中点构成三角形的亚定位计算区;计算亚定位计算区的三角形中心点的坐标值,处理后输出定位结果。本发明通过三角区域法改进区域定位法,提高了定位精度和稳定性。
Description
技术领域
本发明属于定位技术领域,具体涉及一种室内定位方法及装置、电子设备。
背景技术
全球卫星导航系统如GPS、BDS等及基站定位技术基本满足了用户在室外场景中对位置服务的需求,而室内场景具有与室外场景不同的条件,比如易受到建筑物遮挡、卫星导航信号快速衰减甚至完全拒止等,因此,室外定位技术无法满足室内定位的需求。
发明内容
鉴于现有技术中的上述缺陷或不足,本发明旨在提供一种室内定位方法和装置、电子设备,通过三角区域法对区域定位法进行改进,提高定位精度和稳定性。
为了实现上述目的,本发明实施例采用如下技术方案:
第一方面,本发明实施例提供了一种室内定位方法,所述定位方法包括如下步骤:
步骤S1,获取与需定位用户终端当前通讯的基站接收信号强度RSSI,对RSSI数据进行滤波,滤除定位异常数据,得到RSSI数据集;
步骤S2,对RSSI数据集中的基站接收信号强度进行大小排序,得到排序表;
步骤S3,获取与排序表中强度值前三名相关联的基站坐标,以基站为点构成三角形的定位计算区;
步骤S4,在所述定位计算区内,以三个基站为圆心、以接收信号强度RSSI对应距离为半径绘制三个圆形,每个圆形分别与三角形相邻的两条边形成两个交点;
步骤S5,将每个圆在三角形相邻边上所形成的两个交点进行连接,得到三条连线;取三条连线中点,以三个连线中点构成三角形的亚定位计算区;
步骤S6,计算亚定位计算区的三角形中心点的坐标值;
步骤S7,对所述三角形中心点的坐标值进行二维卡尔曼滤波,输出定位结果。
作为本发明的一个优选实施例,步骤S4中接收信号强度RSSI对应距离D通过式(1)进行计算:
式(1)中,D代表对应距离,单位为m;A代表需定位用户终端和基站相隔1米时的信号强度;n代表环境衰减因子,abs为求绝对值函数。
作为本发明的一个优选实施例,所述步骤S1中获取基站信号强度,选取预定范围内与需定位用户终端当前通讯的基站来获取强度数据。
作为本发明的一个优选实施例,所述步骤S2中的排序,以从大到小进行排序。
作为本发明的一个优选实施例,所述步骤S6中三角形中心点为三角形的内心。
作为本发明的一个优选实施例,所述步骤S6中进一步包括:通过三个基站的坐标值,计算得出三个圆的半径,再计算出亚定位计算区的三个顶点的坐标值,最后通过亚定位计算区的三个顶点坐标计算出三角形内心的坐标。
第二方面,本发明实施例还提供了一种室内定位装置,所述定位装置包括:RSSI数据集获取模块、排序模块、定位计算区构建模块、亚定位计算区构建模块及定位点计算模块;其中,
所述RSSI数据集获取模块用于获取与需定位用户终端当前通讯的基站信号强度,对RSSI数据进行4阶巴特沃斯滤波,滤除定位异常数据,得到RSSI数据集;
所述排序模块用于对RSSI数据集中的基站信号强度进行大小排序,并将排序最大的前三名的强度及基站坐标发送给定位计算区构建模块;
所述定位计算区构建模块用于获取与排序表中强度值前三名相关联的基站坐标,以基站为点构成三角形的定位计算区;
所述亚定位计算区构建模块用于在所述定位计算区内,以三个基站为圆心、以信号强度对应距离为半径绘制三个圆形,每个圆形分别与三角形相邻的两条边形成两个交点,将每个圆在三角形相邻边上所形成的两个交点进行连接,得到三条连线;取三条连线中点,以三个连线中点构成三角形的亚定位计算区;
所述定位点计算模块用于计算亚定位计算区的三角形中心点的坐标值,并对所述三角形中心点的坐标值进行二维卡尔曼滤波,输出定位结果。
第三方面,本发明实施例还提供了一种室内定位电子设备,所述室内定位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;其中,
所述存储器,用于存放计算机程序;
所述处理器,用于执行存储器上所存放的程序时,实现如下步骤:
步骤S1,获取与需定位用户终端当前通讯的基站信号强度,对RSSI数据进行滤波,滤除定位异常数据,得到RSSI数据集;
步骤S2,对RSSI数据集中的基站信号强度进行大小排序;
步骤S3,获取与排序表中强度值前三名相关联的基站坐标,以基站为点构成三角形的定位计算区;
步骤S4,在所述定位计算区内,以三个基站为圆心、以信号强度对应距离为半径绘制三个圆形,每个圆形分别与三角形相邻的两条边形成两个交点;
步骤S5,将每个圆在三角形相邻边上所形成的两个交点进行连接,得到三条连线;取三条连线中点,以三个连线中点构成三角形的亚定位计算区;
步骤S6,计算亚定位计算区的三角形中心点的坐标值;
步骤S7,对所述三角形中心点的坐标值进行二维卡尔曼滤波,输出定位结果;
所述通信接口用于所述电子设备与其他设备之间的通信。
本发明实施例所提供的技术方案具有如下有益效果:
本发明实施例所提供的室内定位方法和装置及电子设备中,所述室内定位方法首先获取与需定位用户终端当前通讯的基站信号强度,对RSSI数据进行4阶巴特沃斯滤波,滤除定位异常数据,得到RSSI数据集;再对RSSI数据集中的基站信号强度进行大小排序,获取与排序表中强度值前三名相关联的基站坐标,以基站为点构成三角形的定位计算区;然后在所述定位计算区内,以三个基站为圆心、以信号强度对应距离为半径绘制三个圆形,每个圆形分别与三角形相邻的两条边形成两个交点,将每个圆在三角形相邻边上所形成的两个交点进行连接,得到三条连线;取三条连线中点,以三个连线中点构成三角形的亚定位计算区;最后计算亚定位计算区的三角形中心点的坐标值,对坐标值进行二维卡尔曼滤波,输出定位结果。本发明实施例对区域定位法进行了改进,融合新型三角区域法,获得更加准确的定位结果,提高了定位精度,同时适用于多种场景下的室内定位,提高了定位的稳定性。通过实验验证,采用本实施例的室内定位方法,在RSSI测距误差散布达到50%时,定位误差可降到10%以内。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案,下面将对实施例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说,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附图。
图1为本发明实施例所述室内定位方法流程图;
图2为本发明实施例所构建的定位计算区示意图;
图3为本发明实施例所构建的定位计算区计算原理示意图;
图4为本发明实施例所构建的亚定位计算区及定位点计算原理示意图;
图5为本发明实施例所述室内定位装置结构示意图。
具体实施方式
本申请发明人在发现上述问题后,对现有的室内定位技术进行了细致研究。研究发现,现有的室内环境一般都基于基站具有蓝牙或WIFI信号,定位也在蓝牙或WIFI信号环境下进行,通常包括以下四种方式:区域定位法、三角测量定位法、指纹定位法及时间差(Time Difference of Arrival,TDOA)定位法。
其中,区域定位法是一种比较简单的定位算法,直接选定接入信号强度(ReceivedSignal Strength Indicator,RSSI)最大的接入点(Access Point,AP)位置,定位结果就是热点位置数据库中存储的当前连接的位置。区域定位法虽然布署相对简便,但定位精度不高,一般在5-8米。
三角测量定位法的实际定位过程中使用的是RSSI信号值衰减模型。原理如下:在离线状态下,无线信号强度在空间中的传播随着距离衰减;而无线RSSI的值,对于移动终端上的接收器来说是可测,那么依据测试到的信号强度值,再根据信号衰减模型就可以反推出距离了。以蓝牙环境为例,基于三角测量定位算法的定位方案是被动式蓝牙定位方案或主被动一体式蓝牙定位方案。三角测量定位法理论上精度较高,但在实际的室内定位中,由于多路径效应的影响,尤其对于普通设备来说,时间、角度等参数较难获取,定位精度也不高。
指纹定位法的定位过程,首先在定位区域收集很多的指纹数据,所述指纹数据,是指基于室内环境进行区域划分,定义一个个网格点,基于网络点采集的无线RSSI值数据。当需要定位的时候,通过用户终端采集到的无线RSSI值和预先收集的指纹数据库对比,找出最相似的指纹的位置,从而标记在室内地图上。例如,微能信息基于指纹定位算法的定位方案是一种主动式蓝牙定位导航解决方案。指纹定位法虽然定位精度相对较高,但采集指纹数据、以及指纹地图绘制的工作量非常庞大,对于利用率不高的室内定位会陷入得不偿失的局面。
TDOA定位法一种基于超宽带UWB定位系统的定位技术,通过测量被测标签(B)与已知位置基站(P1,P2,P3)间的报文传输时间差,计算出距离差,再根据距离差计算出被测标签的位置。TDOA定位法在大面积布署时服务器负载较高,同时需要已知位置基站间的时钟同步,对基站的依赖程度较高,在进行室内定位时易受限,无法适用于所有室内场景;同时对计算条件要求较高,不利于室内定位的广泛应用。
虽然室内定位技术有了很大发展,但每种定位方法依然存在各种问题,无法将各种定位方法的优点进行整合以提高定位的精度及普及性。
应注意的是,以上现有技术中的方案所存在的缺陷,均是发明人在经过实践并仔细研究后得出的结果,因此,上述问题的发现过程以及下文中本发明实施例针对上述问题所提出的解决方案,都应该是发明人在本发明过程中对本发明做出的贡献。
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的一部分实施例,而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。需要说明的是,在不冲突的情况下,本发明中的实施例及实施例中的特征也可以相互组合。
应注意到:相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项,因此,一旦某一项在一个附图中被定义,则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。在本发明的描述中,术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”等仅用于区分描述,而不能理解为只是或暗示相对重要性。
经过上述深入分析后,本申请发明人提出了一种室内定位方法,基于需定位的用户终端获取各基站信号强度RSSI,对信号强度进行由大到小排序,取信号强度最大的3个点构成三角定位计算区,在三角定位计算区内,再进一步依据信号强度值的分析,获得定位点。
参见图1,所述室内定位方法包括如下步骤:
步骤S1,获取与需定位用户终端当前通讯的基站接收信号强度RSSI,对RSSI数据进行滤波,滤除定位异常数据,得到RSSI数据集。
本步骤中,选取预定范围内与需定位用户终端当前通讯的基站,获取相应的接收信号强度。这里的预定范围,根据用户终端的实际地理位置进行选定。通常情况下,以现有蜂窝技术为参考,按相应的半径进行选择。
步骤S2,对RSSI数据集中的基站接收信号强度进行大小排序,得到排序表。
本步骤中,一般选择按从大到小进行排序,以便于后续步骤中对前三位的取值。在实际操作中,并不具体限定排序方式,也可以按从小到大进行排序,则取最后三位,但从数值上依然是前三名。
步骤S3,获取与排序表中强度值前三名相关联的基站坐标,以基站为点构成三角形的定位计算区。
参见图2和图3,在排序表中,获得强度值排位在前三位的基站及坐标点,三个强度值对应三个基站,以每个基站为一个点,三个基站对应三个点,构成一个三角形。
步骤S4,在所述定位计算区内,以三个基站为圆心、以接收信号强度RSSI对应距离为半径绘制三个圆形,每个圆形分别与三角形相邻的两条边形成两个交点。
其中,所述接收信号强度RSSI对应距离D计算过程如下:
式(1)中,D代表对应距离(单位m),A代表需定位用户终端和基站相隔1米时的信号强度;n代表环境衰减因子,abs为求绝对值函数。通过公式(1)得到与基站相应的接收信号强度对应的距离,作为圆的半径。
步骤S5,将每个圆在三角形相邻边上所形成的两个交点进行连接,得到三条连线;取三条连线中点,以三个连线中点构成三角形的亚定位计算区。
参见图4,每个圆在三角形的相邻边上各自形成一个交点。同一个圆在邻边上形成的两个交点相连后,形成一条定位三角形内的直线,求取直线的中点,获得亚定位计算区的三角形的其中一个点。三个圆则形成三个点,三个点连接后形成一个新的三角形,即为亚定位计算区。步骤S6,计算亚定位计算区的三角形中心点的坐标值。
本步骤中,优选地,所述亚定位计算区的三角形中心,以三角形的内心为准,即三角形三个角平分线的交点。由于知道三个基站的坐标值,可以计算得出三个圆的半径,从而计算出亚定位计算区的三个顶点的坐标值,再通过亚定位计算区的三个顶点坐标计算三角形内心的坐标,如图4所示。
步骤S7,对所述三角形中心点的坐标值进行二维卡尔曼滤波,输出定位结果。
本步骤中,由于本申请是在多基站环境下进行定位,基站数量超过3个,随着标签移动会出现跨区域定位,由于基站RSSI一致性问题会导致跨区域定位时定位点跳动问题,因此使用滤波器约束定位点。
由以上技术方案可以看出,本发明实施例所提供的室内定位方法,对区域定位法进行了改进,融合新型三角区域法,获得更加准确的定位结果,提高了定位精度,同时适用于多种场景下的室内定位,提高了定位的稳定性。通过实验验证,采用本实施例的室内定位方法,在RSSI测距误差散布达到50%时,定位误差可降到10%以内。
基于同样的原理,本发明实施例还提供了一种室内定位装置,参见图5,所述定位装置包括:RSSI数据集获取模块10、排序模块20、定位计算区构建模块30、亚定位计算区构建模块40及定位点计算模块50。
其中,所述RSSI数据集获取模块10用于获取与需定位用户终端当前通讯的基站信号强度,对RSSI数据进行4阶巴特沃斯滤波,滤除定位异常数据,得到RSSI数据集;
所述排序模块20用于对RSSI数据集中的基站信号强度进行大小排序,并将排序最大的前三名的强度及基站坐标发送给定位计算区构建模块30;
所述定位计算区构建模块30用于获取与排序表中强度值前三名相关联的基站坐标,以基站为点构成三角形的定位计算区;
所述亚定位计算区构建模块40用于在所述定位计算区内,以三个基站为圆心、以信号强度对应的距离为半径绘制三个圆形,每个圆形分别与三角形相邻的两条边形成两个交点,将每个圆在三角形相邻边上所形成的两个交点连线,得到三条连线;取三条连线中点,以三个连线中点构成三角形的亚定位计算区;
所述定位点计算模块50用于计算亚定位计算区的三角形中心点的坐标值,并对所述三角形中心点的坐标值进行二维卡尔曼滤波,输出定位结果。
本实施例所述室内定位装置与室内室位方法是对应的,上述实施例中对于所述室内定位方法的描述与限定,同样适用于本实施例的所述室内定位装置,在此不再赘述。
本实施例中所涉及到的模块通过微处理器或微处理器与存储器结果的形式实现。其中,所述微处理器包括中央处理器(Central Processing Unit,CPU)、网络处理器(Network Processor,NP)、数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)、其他可编程逻辑器件、分立门、晶体管逻辑器件、分立硬件组件等;所述存储器包括随机存取存储器(Random Access Memory,RAM)、非易失性存储器(Non-VolatileMemory,NVM)等多种存储器形式,例如至少一个磁盘存储器。
基于同样的思想,本发明实施例还提供了一种室内定位电子设备,所述室内定位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。
其中,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,实现如下步骤:
步骤S1,获取与需定位用户终端当前通讯的基站信号强度,对RSSI数据进行4阶巴特沃斯滤波,滤除定位异常数据,得到RSSI数据集;
步骤S2,对RSSI数据集中的基站信号强度进行大小排序;
步骤S3,获取与排序表中强度值前三名相关联的基站坐标,以基站为点构成三角形的定位计算区;
步骤S4,在所述定位计算区内,以三个基站为圆心、以信号强度对应的距离为半径绘制三个圆形,每个圆形分别与三角形相邻的两条边形成两个交点;
步骤S5,将每个圆在三角形相邻边上所形成的两个交点进行连接,得到三条连线;取三条连线中点,以三个连线中点构成三角形的亚定位计算区;
步骤S6,计算亚定位计算区的三角形中心点的坐标值;
步骤S7,对所述三角形中心点的坐标值进行二维卡尔曼滤波,输出定位结果。
通信总线可以是外设部件互连标准(Peripheral Component Interconnect,PCI)总线或扩展工业标准结构(Extended Industry Standard Architecture,EISA)总线等。所述通信总线可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。
通信接口用于上述电子设备与其他设备之间的通信。
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。所述存储器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,包括磁性介质,(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。
以上描述仅为本发明的较佳实施例以及对所运用技术原理的说明。本领域技术人员应当理解,本发明中所涉及的发明范围,并不限于上述技术特征的特定组合而成的技术方案,同时也应涵盖在不脱离所述发明构思的情况下,由上述技术特征或其等同特征进行任意组合而形成的其它技术方案。例如上述特征与本发明中公开的(但不限于)具有类似功能的技术特征进行互相替换而形成的技术方案。
Claims (7)
1.一种室内定位方法,其特征在于,所述定位方法包括如下步骤:
步骤S1,获取与需定位用户终端当前通讯的基站接收信号强度RSSI,对RSSI数据进行滤波,滤除定位异常数据,得到RSSI数据集;
步骤S2,对RSSI数据集中的基站接收信号强度进行大小排序,得到排序表;
步骤S3,获取与排序表中强度值前三名相关联的基站坐标,以基站为点构成三角形的定位计算区;
步骤S4,在所述定位计算区内,以三个基站为圆心、以接收信号强度RSSI对应距离为半径绘制三个圆形,每个圆形分别与三角形相邻的两条边形成两个交点;其中,接收信号强度RSSI对应距离D通过式(1)进行计算:
D = 10^((abs(RSSI)-A)/(10×n)) (1)
式(1)中,D代表对应距离,单位为m;A代表需定位用户终端和基站相隔1米时的信号强度;n代表环境衰减因子,abs为求绝对值函数;
步骤S5,将每个圆在三角形相邻边上所形成的两个交点进行连接,得到三条连线;取三条连线中点,以三个连线中点构成三角形的亚定位计算区;
步骤S6,计算亚定位计算区的三角形中心点的坐标值;
步骤S7,对所述三角形中心点的坐标值进行二维卡尔曼滤波,输出定位结果。
2.根据权利要求1所述的室内定位方法,其特征在于,所述步骤S1中获取基站信号强度,选取预定范围内与需定位用户终端当前通讯的基站来获取强度数据。
3.根据权利要求1所述的室内定位方法,其特征在于,所述步骤S2中的排序,以从大到小进行排序。
4.根据权利要求1所述的室内定位方法,其特征在于,所述步骤S7中三角形中心点为三角形的内心。
5.根据权利要求4所述的室内定位方法,其特征在于,所述步骤S7中进一步包括:通过三个基站的坐标值,计算得出三个圆的半径,再计算出亚定位计算区的三个顶点的坐标值,最后通过亚定位计算区的三个顶点坐标计算出三角形内心的坐标。
6.一种室内定位装置,其特征在于,所述定位装置包括:RSSI数据集获取模块、排序模块、定位计算区构建模块、亚定位计算区构建模块及定位点计算模块;其中,
所述RSSI数据集获取模块用于获取与需定位用户终端当前通讯的基站信号强度,对RSSI数据进行4阶巴特沃斯滤波,滤除定位异常数据,得到RSSI数据集;
所述排序模块用于对RSSI数据集中的基站信号强度进行大小排序,并将排序最大的前三名的强度及基站坐标发送给定位计算区构建模块;
所述定位计算区构建模块用于获取与排序表中强度值前三名相关联的基站坐标,以基站为点构成三角形的定位计算区;
所述亚定位计算区构建模块用于在所述定位计算区内,以三个基站为圆心、以信号强度RSSI对应距离为半径绘制三个圆形,每个圆形分别与三角形相邻的两条边形成两个交点,将每个圆在三角形相邻边上所形成的两个交点进行连接,得到三条连线;取三条连线中点,以三个连线中点构成三角形的亚定位计算区;其中,接收信号强度RSSI对应距离D通过式(1)进行计算:
D = 10^((abs(RSSI)-A)/(10×n)) (1)
式(1)中,D代表对应距离,单位为m;A代表需定位用户终端和基站相隔1米时的信号强度;n代表环境衰减因子,abs为求绝对值函数;
所述定位点计算模块用于计算亚定位计算区的三角形中心点的坐标值,并对所述三角形中心点的坐标值进行二维卡尔曼滤波,输出定位结果。
7.一种室内定位电子设备,所述室内定位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;其中,
所述存储器,用于存放计算机程序;
所述处理器,用于执行存储器上所存放的程序时,实现如下步骤:
步骤S1,获取与需定位用户终端当前通讯的基站信号强度,对RSSI数据进行4阶巴特沃斯滤波,滤除定位异常数据,得到RSSI数据集;
步骤S2,对RSSI数据集中的基站信号强度进行大小排序;
步骤S3,获取与排序表中强度值前三名相关联的基站坐标,以基站为点构成三角形的定位计算区;
步骤S4,在所述定位计算区内,以三个基站为圆心、以信号强度RSSI对应距离为半径绘制三个圆形,每个圆形分别与三角形相邻的两条边形成两个交点;其中,接收信号强度RSSI对应距离D通过式(1)进行计算:
D = 10^((abs(RSSI)-A)/(10×n)) (1)
式(1)中,D代表对应距离,单位为m;A代表需定位用户终端和基站相隔1米时的信号强度;n代表环境衰减因子,abs为求绝对值函数;
步骤S5,将每个圆在三角形相邻边上所形成的两个交点进行连接,得到三条连线;取三条连线中点,以三个连线中点构成三角形的亚定位计算区;
步骤S6,计算亚定位计算区的三角形中心点的坐标值;
步骤S7,对所述三角形中心点的坐标值进行二维卡尔曼滤波,输出定位结果;
所述通信接口用于所述电子设备与其他设备之间的通信。
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Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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---|---|---|---|---|
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CN108307301A (zh) * | 2018-01-29 | 2018-07-20 | 华侨大学 | 基于rssi测距和轨迹相似性的室内定位方法 |
CN111352069A (zh) * | 2018-12-24 | 2020-06-30 | 珠海格力电器股份有限公司 | 一种室内定位方法、服务器、存储介质及程序产品 |
CN112135250A (zh) * | 2020-08-12 | 2020-12-25 | 浙江大华技术股份有限公司 | 室内定位方法、装置、计算机设备和可读存储介质 |
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