CN114501364A - 基于wifi信号的室内定位方法、装置以及电子设备 - Google Patents

Abstract

本申请提供了一种基于WIFI信号的室内定位方法、装置以及电子设备。该方法包括：以目标建筑室内存在GPS信号的位置为参考点建立无线导航坐标系，并获取目标建筑室内多个路由器的在无线导航坐标系下的坐标；获取目标建筑室内的目标移动终端与多个路由器之间的相对位置信息，并根据相对位置信息，计算目标移动终端在无线导航坐标系下的多个第一坐标；获取置信因子；至少根据多个第一坐标以及置信因子，计算目标移动终端在无线导航坐标系下的第二坐标。该方法通过引入描述无线信号强度置信度的置信因子，解决了现有技术中基于无线信号进行室内定位的精度较低的问题。

Description

基于WIFI信号的室内定位方法、装置以及电子设备

技术领域

本申请涉及无线定位技术领域，具体而言，涉及一种基于WIFI信号的室内定位方法、装置、计算机可读存储介质、处理器以及电子设备。

背景技术

常见的定位技术，主要适用于室外空旷无遮挡的地方，利用同步卫星建立的定位系统进行定位，例如全球定位系统(Global Positioning System，简称GPS)、北斗系统等。然而随着城市的发展，建筑的规模越来越大，人们对室内定位的需求越来越大，然而室内接收卫星信号较差，无法使用卫星定位系统。针对这一问题现有技术中出现了一些使用无线信号进行室内定位的方案。在这些方案中，利用无线信号强度随着距离增加，逐渐衰减的原理，在需要定位的室内设置无线信号发射器，由移动目标上的信号接收装置获取无线信号，将获取的无线信号强度作为参数通过信号强度衰减公式计算得出距离无线信号发射器的距离，并进一步实现定位。但是，现有技术方案中基于无线信号进行室内定位的精度较低。

因此，亟需一种提升基于无线信号进行室内定位的精度的方案。

在背景技术部分中公开的以上信息只是用来加强对本文所描述技术的背景技术的理解，因此，背景技术中可能包含某些信息，这些信息对于本领域技术人员来说并未形成在本国已知的现有技术。

发明内容

本申请的主要目的在于提供一种基于WIFI信号的室内定位方法、装置、计算机可读存储介质、处理器以及电子设备，以解决现有技术中基于无线信号进行室内定位的精度较低的问题。

为了实现上述目的，根据本申请的一个方面，提供了一种基于WIFI信号的室内定位方法，包括：以目标建筑室内存在GPS信号的位置为参考点建立无线导航坐标系，并获取所述目标建筑室内多个路由器的在所述无线导航坐标系下的坐标；获取所述目标建筑室内的目标移动终端与多个所述路由器之间的相对位置信息，并根据所述相对位置信息，计算所述目标移动终端在所述无线导航坐标系下的多个第一坐标，所述第一坐标包括所述目标移动终端的坐标信息；获取置信因子，所述置信因子用于描述无线信号的置信度，所述无线信号是所述目标移动终端接收到的由所述路由器发出的信号；至少根据多个所述第一坐标以及所述置信因子，计算所述目标移动终端在所述无线导航坐标系下的第二坐标。

进一步地，获取所述目标建筑室内的目标移动终端与多个所述路由器之间的相对位置信息，并根据所述相对位置信息，计算所述目标移动终端在所述无线导航坐标系下的多个第一坐标，包括：建立多个所述路由器的空间特性坐标系，并获取多个所述路由器的在所述空间特性坐标系下的坐标，所述空间特性坐标系用于表征目标距离与所述无线信号强度关系，所述目标距离为所述目标移动终端与所述路由器的距离；获取各所述路由器当前发出的所述无线信号的强弱，并根据当前发出的所述无线信号的强弱以及所述空间特性坐标系，确定对应的所述路由器与所述目标移动终端的距离，得到对应的相对位置信息；根据所述相对位置信息，计算所述目标移动终端在所述空间特性坐标系下的坐标，并通过坐标转换得到所述目标移动终端对应的在所述无线导航坐标系下的多个所述第一坐标。

进一步地，获取置信因子，包括：根据所述目标移动终端的最佳接收信号强度区间，确定目标路由器发出无线信号的初始置信因子，所述目标路由器为发出所述无线信号，且使得所述目标移动终端接收到的所述无线信号在所述无线信号阈值范围内的所述路由器；对所述初始置信因子进行归一化处理，得到置信因子。

进一步地，至少根据多个所述第一坐标以及所述置信因子，计算所述目标移动终端在所述无线导航坐标系下的第二坐标，包括：根据所述目标移动终端接收到的所述无线信号阈值以及多个所述第一坐标，确定所述目标移动终端的多个预坐标；根据多个所述预坐标以及所述置信因子，计算所述目标移动终端在所述无线导航坐标系下的所述第二坐标。

进一步地，根据所述目标移动终端接收到的所述无线信号阈值以及多个所述第一坐标，确定所述目标移动终端的多个预坐标，包括：根据所述信号阈值，确定多个目标路由器；确定所述目标路由器对应的所述第一坐标为所述预坐标。

进一步地，根据多个所述第一坐标以及所述置信因子，计算所述目标移动终端在所述无线导航坐标系下的第二坐标后，所述方法还包括：根据所述第二坐标计算所述目标移动终端的GPS坐标；根据所述目标移动终端的所述GPS坐标计算所述目标移动终端的高度信息。

根据本发明实施例的另一方面，还提供了一种基于WIFI信号的室内定位装置，包括：第一获取单元、第一计算单元、第二获取单元以及第二计算单元，其中，所述第一获取单元用于以目标建筑室内存在GPS信号的位置为参考点建立无线导航坐标系，并获取所述目标建筑室内多个路由器的在所述无线导航坐标系下的坐标；所述第一计算单元用于获取所述目标建筑室内的目标移动终端与多个所述路由器之间的相对位置信息，并根据所述相对位置信息，计算所述目标移动终端在所述无线导航坐标系下的多个第一坐标，所述第一坐标包括所述目标移动终端的坐标信息；所述第二获取单元用于获取置信因子，所述置信因子用于描述无线信号的置信度，所述无线信号是所述目标移动终端接收到的由所述路由器发出的信号；所述第二计算单元用于至少根据多个所述第一坐标以及所述置信因子，计算所述目标移动终端在所述无线导航坐标系下的第二坐标。

根据本发明实施例的另一方面，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包括存储的计算机程序，其中，在所述计算机程序被处理器运行时控制所述计算机可读存储介质所在设备执行任一种所述的基于WIFI信号的室内定位方法。

根据本发明实施例的另一方面，还提供了一种处理器，所述处理器用于运行计算机程序，其中，所述计算机程序运行时执行任一种所述的基于WIFI信号的室内定位方法。

根据本发明实施例的另一方面，还提供了一种电子设备，包括基于WIFI信号的室内定位装置，所述基于WIFI信号的室内定位装置为任一种所述的基于WIFI信号的室内定位装置。

应用本申请的技术方案，所述基于WIFI信号的室内定位方法中，首先，以目标建筑室内存在GPS信号的位置为参考点建立无线导航坐标系，并获取所述目标建筑室内多个路由器的在所述无线导航坐标系下的坐标；之后，获取所述目标建筑室内的目标移动终端与多个所述路由器之间的相对位置信息，并根据所述相对位置信息，计算所述目标移动终端在所述无线导航坐标系下的多个第一坐标；之后，获取置信因子，所述置信因子用于描述无线信号的置信度，所述无线信号是所述目标移动终端接收到的由所述路由器发出的信号；最后，至少根据多个所述第一坐标以及所述置信因子，计算所述目标移动终端在所述无线导航坐标系下的第二坐标。本申请利用无线信号强度随着距离增加，逐渐衰减的原理，通过所述目标移动终端接收到由距所述目标移动终端不同距离的所述路由器发出的无线信号，计算所述目标移动终端与各所述路由器的距离，结合所述路由器坐标从而可以得出多个所述目标移动终端在不同接收信号强度下的多个所述第一坐标，再引入描述无线信号强度置信度的置信因子，至少结合所述第一坐标，从而可以准确计算出目标移动终端的位置坐标，即所述第二坐标，相比现有技术中的直接将第一坐标作为目标移动终端的最终坐标的方案来说，本申请的方案引入置信因子，将第一坐标结合对应的无线信号的置信度来计算得到的目标移动终端的坐标，这样得到的坐标更加准确，进而解决了现有技术中基于无线信号进行室内定位的精度较低的问题。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：

图1是根据本申请实施例的基于WIFI信号的室内定位方法的流程图；

图2是根据本申请实施例的基于WIFI信号的室内定位装置的示意图。

具体实施方式

应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

应该理解的是，当元件(诸如层、膜、区域、或衬底)描述为在另一元件“上”时，该元件可直接在该另一元件上，或者也可存在中间元件。而且，在说明书以及权利要求书中，当描述有元件“连接”至另一元件时，该元件可“直接连接”至该另一元件，或者通过第三元件“连接”至该另一元件。

正如背景技术所介绍的，现有技术中基于无线信号进行室内定位的精度较低，为了解决如上问题，本申请提供了一种基于WIFI信号的室内定位方法、装置、计算机可读存储介质、处理器以及电子设备。

根据本申请的一种典型的实施例，提供了一种基于WIFI信号的室内定位方法。

图1是根据本申请实施例的基于WIFI信号的室内定位方法的流程图。如图1所示，该方法包括以下步骤：

步骤S101，以目标建筑室内存在GPS信号的位置为参考点建立无线导航坐标系，并获取上述目标建筑室内多个路由器的在上述无线导航坐标系下的坐标；

步骤S102，获取上述目标建筑室内的目标移动终端与多个上述路由器之间的相对位置信息，并根据上述相对位置信息，计算上述目标移动终端在上述无线导航坐标系下的多个第一坐标，上述第一坐标包括上述目标移动终端的坐标信息；

步骤S103，获取置信因子，上述置信因子用于描述无线信号的置信度，上述无线信号是上述目标移动终端接收到的由上述路由器发出的信号；

步骤S104，至少根据多个上述第一坐标以及上述置信因子，计算上述目标移动终端在上述无线导航坐标系下的第二坐标。

上述基于WIFI信号的室内定位方法中，首先，以目标建筑室内存在GPS信号的位置为参考点建立无线导航坐标系，并获取上述目标建筑室内多个路由器的在上述无线导航坐标系下的坐标；之后，获取上述目标建筑室内的目标移动终端与多个上述路由器之间的相对位置信息，并根据上述相对位置信息，计算上述目标移动终端在上述无线导航坐标系下的多个第一坐标；之后，获取置信因子，上述置信因子用于描述无线信号的置信度，上述无线信号是上述目标移动终端接收到的由上述路由器发出的信号；最后，至少根据多个上述第一坐标以及上述置信因子，计算上述目标移动终端在上述无线导航坐标系下的第二坐标。该方法利用无线信号强度随着距离增加，逐渐衰减的原理，利用无线信号强度随着距离增加，逐渐衰减的原理，通过上述目标移动终端接收到由距上述目标移动终端不同距离的上述路由器发出的无线信号，计算上述目标移动终端与各上述路由器的距离，结合上述路由器坐标从而可以得出多个上述目标移动终端在不同接收信号强度下的多个上述第一坐标，再引入描述无线信号强度置信度的置信因子，至少结合上述第一坐标，从而可以准确计算出目标移动终端的位置坐标，即上述第二坐标，相比现有技术中的直接将第一坐标作为目标移动终端的最终坐标的方案来说，本申请的方案引入置信因子，将第一坐标结合对应的无线信号的置信度来计算得到的目标移动终端的坐标，这样得到的坐标更加准确，进而解决了现有技术中基于无线信号进行室内定位的精度较低的问题。

需要说明的是，在附图的流程图示出的步骤可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机系统中执行，并且，虽然在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。

实际应用中，为了使GPS坐标系与无线导航坐标系之间转换计算方便，可以将目标建筑室内存在GPS信号的位置作为坐标原点O建立无线导航坐标系O_wX_wY_wZ_w。

本申请的一种实施例中，获取上述目标建筑室内的目标移动终端与多个上述路由器之间的相对位置信息，并根据上述相对位置信息，计算上述目标移动终端在上述无线导航坐标系下的多个第一坐标，包括：建立多个上述路由器的空间特性坐标系，并获取多个上述路由器的在上述空间特性坐标系下的坐标，上述空间特性坐标系用于表征目标距离与上述无线信号强度关系，上述目标距离为上述目标移动终端与上述路由器的距离；获取各上述路由器当前发出的上述无线信号的强弱，并根据当前发出的上述无线信号的强弱以及上述空间特性坐标系，确定对应的上述路由器与上述目标移动终端的距离，得到对应的相对位置信息；根据上述相对位置信息，计算上述目标移动终端在上述空间特性坐标系下的坐标，并通过坐标转换得到上述目标移动终端对应的在上述无线导航坐标系下的多个上述第一坐标。通过上述路由器的空间特性坐标系可以简单方便地计算出上述目标移动终端到上述路由器之间的距离，结合上述路由器在上述空间特性坐标系下的坐标即可得到上述目标移动终端在上述空间特性坐标系下的坐标，再通过坐标转换即可得到根据不同上述路由器发出的上述无线信号计算出的上述无线导航坐标系下的上述目标移动终端的坐标，即上述第一坐标。

具体地，上述目标移动终端与各上述路由器的距离不同，故而上述目标移动终端接收到各上述路由器发出的无线信号强弱不同，根据多个上述路由器计算出的多个上述第一坐标即表示上述目标移动终端根据不同的接收信号强度计算得出的多个上述第一坐标，也就是说上述目标移动终端的多个上述第一坐标对应多个接收信号强度。

本申请的另一种实施例中，获取置信因子，包括：根据上述目标移动终端的最佳接收信号强度区间，确定目标路由器发出无线信号的初始置信因子，上述目标路由器为发出上述无线信号，且使得上述目标移动终端接收到的上述无线信号在上述无线信号阈值范围内的上述路由器；对上述初始置信因子进行归一化处理，得到置信因子。根据上述目标移动终端接收上述无线信号的强弱来设定置信因子，可以进一步提升基于无线信号进行室内定位的精度。

具体地，上述目标移动终端接收到无线信号的阈值为[RSSI1，RSSI2]，最佳接收信号强度区间为[RSSI_1，RSSI_2]，初始置信因子η_j可以设定如下：

归一化后可得置信因子

其中，N是上述目标路由器数量。

本申请的又一种实施例中，至少根据多个上述第一坐标以及上述置信因子，计算上述目标移动终端在上述无线导航坐标系下的第二坐标，包括：根据上述目标移动终端接收到的上述无线信号阈值以及多个上述第一坐标，确定上述目标移动终端的多个预坐标；根据多个上述预坐标以及上述置信因子，计算上述目标移动终端在上述无线导航坐标系下的上述第二坐标。该方案中，当接收信号足够强的时候，上述目标移动终端接收信号会误码，无法完成准备定位，当信号强度很弱的时候，信号强度波动较大，会影响到上述目标移动终端位置的判定，由于上述目标移动终端的上述第一坐标与接收信号强度是对应的，通过在接收到的无线信号阈值范围内的无线信号计算得出的上述第一坐标即为上述预坐标，通过确定预坐标可以得到由合适的接收信号强度计算而来的上述目标移动终端的坐标，再加入置信因子计算上述第二坐标可以更进一步提升了上述目标移动终端的定位精度。

本申请的再一种实施例中，根据上述目标移动终端接收到的上述无线信号阈值以及多个上述第一坐标，确定上述目标移动终端的多个预坐标，包括：根据上述信号阈值，确定多个目标路由器；确定上述目标路由器对应的上述第一坐标为上述预坐标。多个上述路由器对应多个接收信号强度，也就是对应多各上述第一坐标，因此，根据上述信号阈值确定上述目标路由器能够更简便快速地在多个上述第一坐标中确定出上述目标移动终端的多个预坐标。

具体地，根据上述目标路由器计算而来的上述目标路由器在无线导航坐标系下的上述预坐标为(ox_j，oy_j，oz_j)，根据多个上述预坐标以及上述置信因子，计算上述目标移动终端在上述无线导航坐标系下的上述第二坐标

计算公式如下：

其中，

N是上述目标路由器数量。

本申请的另一种实施例中，根据多个上述第一坐标以及上述置信因子，计算上述目标移动终端在上述无线导航坐标系下的第二坐标后，上述方法还包括：根据上述第二坐标计算上述目标移动终端的GPS坐标；根据上述目标移动终端的上述GPS坐标计算上述目标移动终端的高度信息。通过上述无线导航坐标系与上述GPS坐标的坐标转换关系，可以得到上述目标移动终端的GPS位置信息，通过GPS位置信息获取经度、纬度、高度后，则可以转换为常见的平面导航模式。相比现有技术中的二维定位，该方案获取的三维坐标可以提供准确的高度信息时，可以大大的方便了出行。

实际应用中，GPS坐标为(L，λ，h)，其中，L为经度，λ为维度，h为高度，转换如下：

其中，

为上述无线导航坐标系与上述GPS坐标的坐标转换关系。

另外，获取上述目标移动终端在无线导航坐标系下的高度

后，可以根据楼层的高度来判定具体处在哪个楼层(Floor)。假设楼层高度为h₀，坐标原点处在F1(1层)，则可以通过以下公式进行判定：

本申请实施例还提供了一种基于WIFI信号的室内定位装置，需要说明的是，本申请实施例的基于WIFI信号的室内定位装置可以用于执行本申请实施例所提供的用于基于WIFI信号的室内定位方法。以下对本申请实施例提供的基于WIFI信号的室内定位装置进行介绍。

图2是根据本申请实施例的基于WIFI信号的室内定位装置的示意图。如图2所示，该装置包括：

第一获取单元10，用于以目标建筑室内存在GPS信号的位置为参考点建立无线导航坐标系，并获取上述目标建筑室内多个路由器的在上述无线导航坐标系下的坐标；

第一计算单元20，用于获取上述目标建筑室内的目标移动终端与多个上述路由器之间的相对位置信息，并根据上述相对位置信息，计算上述目标移动终端在上述无线导航坐标系下的多个第一坐标，上述第一坐标包括上述目标移动终端的坐标信息；

第二获取单元30，用于获取置信因子，上述置信因子用于描述无线信号的置信度，上述无线信号是上述目标移动终端接收到的由上述路由器发出的信号；

第二计算单元40，用于至少根据多个上述第一坐标以及上述置信因子，计算上述目标移动终端在上述无线导航坐标系下的第二坐标。

上述基于WIFI信号的室内定位装置中，通过第一获取单元以目标建筑室内存在GPS信号的位置为参考点建立无线导航坐标系，并获取上述目标建筑室内多个路由器的在上述无线导航坐标系下的坐标；再通过第一计算单元获取上述目标建筑室内的目标移动终端与多个上述路由器之间的相对位置信息，并根据上述相对位置信息，计算上述目标移动终端在上述无线导航坐标系下的多个第一坐标；之后通过第二获取单元获取置信因子，上述置信因子用于描述无线信号的置信度，上述无线信号是上述目标移动终端接收到的由上述路由器发出的信号；最后通过第二计算单元至少根据多个上述第一坐标以及上述置信因子，计算上述目标移动终端在上述无线导航坐标系下的第二坐标。该装置利用无线信号强度随着距离增加，逐渐衰减的原理，通过上述目标移动终端接收到由距上述目标移动终端不同距离的上述路由器发出的无线信号，计算上述目标移动终端与各上述路由器的距离，结合上述路由器坐标从而可以得出多个上述目标移动终端在不同接收信号强度下的多个上述第一坐标，再引入描述无线信号强度置信度的置信因子，至少结合上述第一坐标，从而可以准确计算出目标移动终端的位置坐标，即上述第二坐标，相比现有技术中的直接将第一坐标作为目标移动终端的最终坐标的方案来说，本申请的方案引入置信因子，将第一坐标结合对应的无线信号的置信度来计算得到的目标移动终端的坐标，这样得到的坐标更加准确，进而解决了现有技术中基于无线信号进行室内定位的精度较低的问题。

实际应用中，为了使GPS坐标系与无线导航坐标系之间转换计算方便，可以将目标建筑室内存在GPS信号的位置作为坐标原点O建立无线导航坐标系O_wX_wY_wZ_w。

本申请的一种实施例中，上述第一计算单元包括第一获取模块、第一确定模块以及第一计算模块，其中，上述第一获取模块用于建立多个上述路由器的空间特性坐标系，并获取多个上述路由器的在上述空间特性坐标系下的坐标，上述空间特性坐标系用于表征目标距离与上述无线信号强度关系，上述目标距离为上述目标移动终端与上述路由器的距离；上述第一确定模块用于获取各上述路由器当前发出的上述无线信号的强弱，并根据当前发出的上述无线信号的强弱以及上述空间特性坐标系，确定对应的上述路由器与上述目标移动终端的距离，得到对应的相对位置信息；上述第一计算模块用于根据上述相对位置信息，计算上述目标移动终端在上述空间特性坐标系下的坐标，并通过坐标转换得到上述目标移动终端对应的在上述无线导航坐标系下的多个上述第一坐标。通过上述路由器的空间特性坐标系可以简单方便地计算出上述目标移动终端到上述路由器之间的距离，结合上述路由器在上述空间特性坐标系下的坐标即可得到上述目标移动终端在上述空间特性坐标系下的坐标，再通过坐标转换即可得到根据不同上述路由器发出的上述无线信号计算出的上述无线导航坐标系下的上述目标移动终端的坐标，即上述第一坐标。

具体地，上述目标移动终端与各上述路由器的距离不同，故而上述目标移动终端接收到各上述路由器发出的无线信号强弱不同，根据多个上述路由器计算出的多个上述第一坐标即表示上述目标移动终端根据不同的接收信号强度计算得出的多个上述第一坐标，也就是说上述目标移动终端的多个上述第一坐标对应多个接收信号强度。

本申请的另一种实施例中，上述第二获取单元包括第二确定模块以及第二计算模块，其中，上述第二确定模块用于根据上述目标移动终端的最佳接收信号强度区间，确定目标路由器发出无线信号的初始置信因子，上述目标路由器为发出上述无线信号，且使得上述目标移动终端接收到的上述无线信号在上述无线信号阈值范围内的上述路由器；述第二计算模块用于对上述初始置信因子进行归一化处理，得到置信因子。根据上述目标移动终端接收上述无线信号的强弱来设定置信因子，可以进一步提升基于无线信号进行室内定位的精度。

具体地，上述目标移动终端接收到无线信号的阈值为[RSSI1，RSSI2]，最佳接收信号强度区间为[RSSI_1，RSSI_2]，初始置信因子η_j可以设定如下：

归一化后可得置信因子

其中，N是上述目标路由器数量。

本申请的又一种实施例中，上述第二计算单元包括第三确定模块以及第三计算模块，其中，上述第三确定模块用于根据上述目标移动终端接收到的上述无线信号阈值以及多个上述第一坐标，确定上述目标移动终端的多个预坐标；上述第三计算模块用于根据多个上述预坐标以及上述置信因子，计算上述目标移动终端在上述无线导航坐标系下的上述第二坐标。该方案中，当接收信号足够强的时候，上述目标移动终端接收信号会误码，无法完成准备定位，当信号强度很弱的时候，信号强度波动较大，会影响到上述目标移动终端位置的判定，由于上述目标移动终端的上述第一坐标与接收信号强度是对应的，通过在接收到的无线信号阈值范围内的无线信号计算得出的上述第一坐标即为上述预坐标，通过确定预坐标可以得到由合适的接收信号强度计算而来的上述目标移动终端的坐标，再加入置信因子计算上述第二坐标可以更进一步提升了上述目标移动终端的定位精度。

本申请的再一种实施例中，上述第三确定模块包括第一确定子模块以及第二确定子模块，其中，上述第一确定子模块用于根据上述信号阈值，确定多个目标路由器；上述第二确定子模块用于确定上述目标路由器对应的上述第一坐标为上述预坐标。多个上述路由器对应多个接收信号强度，也就是对应多各上述第一坐标，因此，根据上述信号阈值确定上述目标路由器能够更简便快速地在多个上述第一坐标中确定出上述目标移动终端的多个预坐标。

具体地，根据上述目标路由器计算而来的上述目标路由器在无线导航坐标系下的上述预坐标为(ox_j，oy_j，oz_j)，根据多个上述预坐标以及上述置信因子，计算上述目标移动终端在上述无线导航坐标系下的上述第二坐标

计算公式如下：

其中，

N是上述目标路由器数量。

本申请的另一种实施例中，上述装置还包括第三计算单元以及第四计算单元，其中，上述第三计算单元用于根据多个上述第一坐标以及上述置信因子，计算上述目标移动终端在上述无线导航坐标系下的第二坐标后，根据上述第二坐标计算上述目标移动终端的GPS坐标；上述第四计算单元用于根据上述目标移动终端的上述GPS坐标计算上述目标移动终端的高度信息。通过上述无线导航坐标系与上述GPS坐标的坐标转换关系，可以得到上述目标移动终端的GPS位置信息，通过GPS位置信息获取经度、纬度、高度后，则可以转换为常见的平面导航模式。相比现有技术中的二维定位，该方案获取的三维坐标可以提供准确的高度信息时，可以大大的方便了出行。

实际应用中，GPS坐标为(L，λ，h)，其中，L为经度，λ为维度，h为高度，转换如下：

其中，

为上述无线导航坐标系与上述GPS坐标的坐标转换关系。

另外，获取上述目标移动终端在无线导航坐标系下的高度

后，可以根据楼层的高度来判定具体处在哪个楼层(Floor)。假设楼层高度为h₀，坐标原点处在F1(1层)，则可以通过以下公式进行判定：

上述基于WIFI信号的室内定位装置包括处理器和存储器，上述第一获取单元、第一计算单元、第二获取单元以及第二计算单元等均作为程序单元存储在存储器中，由处理器执行存储在存储器中的上述程序单元来实现相应的功能。

处理器中包含内核，由内核去存储器中调取相应的程序单元。内核可以设置一个或以上，通过调整内核参数来解决现有技术中基于无线信号进行室内定位的精度较低的问题。

存储器可能包括计算机可读介质中的非永久性存储器，随机存取存储器(RAM)和/或非易失性内存等形式，如只读存储器(ROM)或闪存(flash RAM)，存储器包括至少一个存储芯片。

本发明实施例提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有程序，该程序被处理器执行时实现上述基于WIFI信号的室内定位方法。

本发明实施例提供了一种处理器，上述处理器用于运行程序，其中，上述程序运行时执行上述基于WIFI信号的室内定位方法。

本发明实施例提供了一种设备，设备包括处理器、存储器及存储在存储器上并可在处理器上运行的程序，处理器执行程序时实现至少以下步骤：

步骤S101，以目标建筑室内存在GPS信号的位置为参考点建立无线导航坐标系，并获取上述目标建筑室内多个路由器的在上述无线导航坐标系下的坐标；

步骤S102，获取上述目标建筑室内的目标移动终端与多个上述路由器之间的相对位置信息，并根据上述相对位置信息，计算上述目标移动终端在上述无线导航坐标系下的多个第一坐标，上述第一坐标包括上述目标移动终端的坐标信息；

步骤S103，获取置信因子，上述置信因子用于描述无线信号的置信度，上述无线信号是上述目标移动终端接收到的由上述路由器发出的信号；

步骤S104，至少根据多个上述第一坐标以及上述置信因子，计算上述目标移动终端在上述无线导航坐标系下的第二坐标。

本文中的设备可以是服务器、PC、PAD、手机等。

本申请还提供了一种计算机程序产品，当在数据处理设备上执行时，适于执行初始化有至少如下方法步骤的程序：

步骤S101，以目标建筑室内存在GPS信号的位置为参考点建立无线导航坐标系，并获取上述目标建筑室内多个路由器的在上述无线导航坐标系下的坐标；

步骤S102，获取上述目标建筑室内的目标移动终端与多个上述路由器之间的相对位置信息，并根据上述相对位置信息，计算上述目标移动终端在上述无线导航坐标系下的多个第一坐标，上述第一坐标包括上述目标移动终端的坐标信息；

步骤S103，获取置信因子，上述置信因子用于描述无线信号的置信度，上述无线信号是上述目标移动终端接收到的由上述路由器发出的信号；

步骤S104，至少根据多个上述第一坐标以及上述置信因子，计算上述目标移动终端在上述无线导航坐标系下的第二坐标。

本申请的另一种典型实施例中，还提供了一种电子设备，包括基于WIFI信号的室内定位装置，上述基于WIFI信号的室内定位装置为任一种上述的基于WIFI信号的室内定位装置。

上述电子设备，由于包括基于WIFI信号的室内定位装置，该装置利用无线信号强度随着距离增加，逐渐衰减的原理，通过上述目标移动终端接收到由距上述目标移动终端不同距离的上述路由器发出的无线信号，计算上述目标移动终端与各上述路由器的距离，结合上述路由器坐标从而可以得出多个上述目标移动终端在不同接收信号强度下的多个上述第一坐标，再引入描述无线信号强度置信度的置信因子，至少结合上述第一坐标，从而可以准确计算出目标移动终端的位置坐标，即上述第二坐标，相比现有技术中的直接将第一坐标作为目标移动终端的最终坐标的方案来说，本申请的方案引入置信因子，将第一坐标结合对应的无线信号的置信度来计算得到的目标移动终端的坐标，这样得到的坐标更加准确，进而解决了现有技术中基于无线信号进行室内定位的精度较低的问题。

在本发明的上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的技术内容，可通过其它的方式实现。其中，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如上述单元的划分，可以为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，单元或模块的间接耦合或通信连接，可以是电性或其它的形式。

上述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。

上述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可为个人计算机、服务器或者网络设备等)执行本发明各个实施例上述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、移动硬盘、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

从以上的描述中，可以看出，本申请上述的实施例实现了如下技术效果：

1)、本申请的基于WIFI信号的室内定位方法，首先，以目标建筑室内存在GPS信号的位置为参考点建立无线导航坐标系，并获取上述目标建筑室内多个路由器的在上述无线导航坐标系下的坐标；之后，获取上述目标建筑室内的目标移动终端与多个上述路由器之间的相对位置信息，并根据上述相对位置信息，计算上述目标移动终端在上述无线导航坐标系下的多个第一坐标；之后，获取置信因子，上述置信因子用于描述无线信号的置信度，上述无线信号是上述目标移动终端接收到的由上述路由器发出的信号；最后，至少根据多个上述第一坐标以及上述置信因子，计算上述目标移动终端在上述无线导航坐标系下的第二坐标。该方法利用无线信号强度随着距离增加，逐渐衰减的原理，通过上述目标移动终端接收到由距上述目标移动终端不同距离的上述路由器发出的无线信号，计算上述目标移动终端与各上述路由器的距离，结合上述路由器坐标从而可以得出多个上述目标移动终端在不同接收信号强度下的多个上述第一坐标，再引入描述无线信号强度置信度的置信因子，至少结合上述第一坐标，从而可以准确计算出目标移动终端的位置坐标，即上述第二坐标，相比现有技术中的直接将第一坐标作为目标移动终端的最终坐标的方案来说，本申请的方案引入置信因子，将第一坐标结合对应的无线信号的置信度来计算得到的目标移动终端的坐标，这样得到的坐标更加准确，进而解决了现有技术中基于无线信号进行室内定位的精度较低的问题。

2)、本申请的基于WIFI信号的室内定位装置，通过第一获取单元以目标建筑室内存在GPS信号的位置为参考点建立无线导航坐标系，并获取上述目标建筑室内多个路由器的在上述无线导航坐标系下的坐标；再通过第一计算单元获取上述目标建筑室内的目标移动终端与多个上述路由器之间的相对位置信息，并根据上述相对位置信息，计算上述目标移动终端在上述无线导航坐标系下的多个第一坐标；之后通过第二获取单元获取置信因子，上述置信因子用于描述无线信号的置信度，上述无线信号是上述目标移动终端接收到的由上述路由器发出的信号；最后通过第二计算单元至少根据多个上述第一坐标以及上述置信因子，计算上述目标移动终端在上述无线导航坐标系下的第二坐标。该装置利用无线信号强度随着距离增加，逐渐衰减的原理，通过上述目标移动终端接收到由距上述目标移动终端不同距离的上述路由器发出的无线信号，计算上述目标移动终端与各上述路由器的距离，结合上述路由器坐标从而可以得出多个上述目标移动终端在不同接收信号强度下的多个上述第一坐标，再引入描述无线信号强度置信度的置信因子，至少结合上述第一坐标，从而可以准确计算出目标移动终端的位置坐标，即上述第二坐标，相比现有技术中的直接将第一坐标作为目标移动终端的最终坐标的方案来说，本申请的方案引入置信因子，将第一坐标结合对应的无线信号的置信度来计算得到的目标移动终端的坐标，这样得到的坐标更加准确，进而解决了现有技术中基于无线信号进行室内定位的精度较低的问题。

3)本申请的电子设备，由于包括基于WIFI信号的室内定位装置，该装置利用无线信号强度随着距离增加，逐渐衰减的原理，通过上述目标移动终端接收到由距上述目标移动终端不同距离的上述路由器发出的无线信号，计算上述目标移动终端与各上述路由器的距离，结合上述路由器坐标从而可以得出多个上述目标移动终端在不同接收信号强度下的多个上述第一坐标，再引入描述无线信号强度置信度的置信因子，至少结合上述第一坐标，从而可以准确计算出目标移动终端的位置坐标，即上述第二坐标，相比现有技术中的直接将第一坐标作为目标移动终端的最终坐标的方案来说，本申请的方案引入置信因子，将第一坐标结合对应的无线信号的置信度来计算得到的目标移动终端的坐标，这样得到的坐标更加准确，进而解决了现有技术中基于无线信号进行室内定位的精度较低的问题。

以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种基于WIFI信号的室内定位方法，其特征在于，包括：

以目标建筑室内存在GPS信号的位置为参考点建立无线导航坐标系，并获取所述目标建筑室内多个路由器的在所述无线导航坐标系下的坐标；

获取所述目标建筑室内的目标移动终端与多个所述路由器之间的相对位置信息，并根据所述相对位置信息，计算所述目标移动终端在所述无线导航坐标系下的多个第一坐标，所述第一坐标包括所述目标移动终端的坐标信息；

获取置信因子，所述置信因子用于描述无线信号的置信度，所述无线信号是所述目标移动终端接收到的由所述路由器发出的信号；

至少根据多个所述第一坐标以及所述置信因子，计算所述目标移动终端在所述无线导航坐标系下的第二坐标。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，获取所述目标建筑室内的目标移动终端与多个所述路由器之间的相对位置信息，并根据所述相对位置信息，计算所述目标移动终端在所述无线导航坐标系下的多个第一坐标，包括：

建立多个所述路由器的空间特性坐标系，并获取多个所述路由器的在所述空间特性坐标系下的坐标，所述空间特性坐标系用于表征目标距离与所述无线信号强度关系，所述目标距离为所述目标移动终端与所述路由器的距离；

获取各所述路由器当前发出的所述无线信号的强弱，并根据当前发出的所述无线信号的强弱以及所述空间特性坐标系，确定对应的所述路由器与所述目标移动终端的距离，得到对应的相对位置信息；

根据所述相对位置信息，计算所述目标移动终端在所述空间特性坐标系下的坐标，并通过坐标转换得到所述目标移动终端对应的在所述无线导航坐标系下的多个所述第一坐标。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，获取置信因子，包括：

根据所述目标移动终端的最佳接收信号强度区间，确定目标路由器发出无线信号的初始置信因子，所述目标路由器为发出所述无线信号，且使得所述目标移动终端接收到的所述无线信号在所述无线信号阈值范围内的所述路由器；

对所述初始置信因子进行归一化处理，得到置信因子。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，至少根据多个所述第一坐标以及所述置信因子，计算所述目标移动终端在所述无线导航坐标系下的第二坐标，包括：

根据所述目标移动终端接收到的所述无线信号阈值以及多个所述第一坐标，确定所述目标移动终端的多个预坐标；

根据多个所述预坐标以及所述置信因子，计算所述目标移动终端在所述无线导航坐标系下的所述第二坐标。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，根据所述目标移动终端接收到的所述无线信号阈值以及多个所述第一坐标，确定所述目标移动终端的多个预坐标，包括：

根据所述信号阈值，确定多个目标路由器；

确定所述目标路由器对应的所述第一坐标为所述预坐标。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的方法，其特征在于，根据多个所述第一坐标以及所述置信因子，计算所述目标移动终端在所述无线导航坐标系下的第二坐标后，所述方法还包括：

根据所述第二坐标计算所述目标移动终端的GPS坐标；

根据所述目标移动终端的所述GPS坐标计算所述目标移动终端的高度信息。

7.一种基于WIFI信号的室内定位装置，其特征在于，包括：

第一获取单元，用于以目标建筑室内存在GPS信号的位置为参考点建立无线导航坐标系，并获取所述目标建筑室内多个路由器的在所述无线导航坐标系下的坐标；

第一计算单元，用于获取所述目标建筑室内的目标移动终端与多个所述路由器之间的相对位置信息，并根据所述相对位置信息，计算所述目标移动终端在所述无线导航坐标系下的多个第一坐标，所述第一坐标包括所述目标移动终端的坐标信息；

第二获取单元，用于获取置信因子，所述置信因子用于描述无线信号的置信度，所述无线信号是所述目标移动终端接收到的由所述路由器发出的信号；

第二计算单元，用于至少根据多个所述第一坐标以及所述置信因子，计算所述目标移动终端在所述无线导航坐标系下的第二坐标。

8.一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包括存储的计算机程序，其中，在所述计算机程序被处理器运行时控制所述计算机可读存储介质所在设备执行权利要求1至6中任一项所述的基于WIFI信号的室内定位方法。

9.一种处理器，其特征在于，所述处理器用于运行计算机程序，其中，所述计算机程序运行时执行权利要求1至6中任一项所述的基于WIFI信号的室内定位方法。

10.一种电子设备，其特征在于，包括基于WIFI信号的室内定位装置，所述基于WIFI信号的室内定位装置为权利要求7所述的基于WIFI信号的室内定位装置。

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