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专利号: 2014108386132
申请人: 北京工业大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 电通信技术
更新日期:2024-02-23
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种低复杂度的Wi-Fi指纹室内定位方法,其特征在于:包括建立指纹数据库阶段与实时定位阶段,建立指纹数据库阶段具体步骤包括如下:步骤(1):首先确定遍布整个定位区域的采样点个数N;

步骤(2):使用具备Wi-Fi功能的终端在第m个采样点处检测得到k个无线接入点AP的信号强度的RSSI值,即RSSI1,RSSI2,...,RSSIk,及AP的MAC地址构成采样点位置指纹FP,其中第m个采样点的位置指纹 j∈{1,2,...k},Mj表示RSSIi对应的MAC地址;

步骤(3):记录第m个采样点的坐标FPm(x,y),并将第m个采样点的坐标和该采样点的位置指纹FPm保存到指纹数据库中,其中(x,y)表示平面上相互垂直的横纵坐标;

步骤(4):重复步骤(2)到步骤(3),直到遍历采样区域内所有采样点,建立采样区域完整的指纹数据库;

定位阶段具体步骤包括如下:

步骤(5):采用具备Wi-Fi功能的终端设备,在未知位置A处扫描AP,按照步骤(2)获取A位置的位置指纹,与指纹库中指纹进行匹配,并计算终端初始位置p0=(x,y);

步骤(6):当终端扫描到的Wi-Fi信号RSSI值改变时,根据终端中磁力计的值得到终端方向θ;

步骤(7):以前一时刻位置为坐标原点,将指纹库划分为4个子集,每个象限中的指纹点的集合用Ri表示,i∈{1,2,3,4};

步骤(8):根据终端方向θ所在象限,确定用于计算当前位置的指纹库的子集;如0<θ<90°,则计算当前指纹φi与集合R1中指纹点φm的欧氏距离dm,dm=||φi-φm||2,m∈R1;

步骤(9):根据公式(8)得到的欧式距离dm,平均与当前指纹最近的前k个指纹点的坐标,得到当前位置坐标p1=(x,y),其中

2.根据权利要求1所述的一种低复杂度的Wi-Fi指纹室内定位方法,其特征在于:以一个长宽为60*30室内环境为例,说明本发明提供的楼层判别算法的具体实施步骤;前期部署阶段具体步骤包括如下:步骤(1):为定位区域建立直角坐标系,并记为FP1(0,0),然后每隔3米标记一个采样点,定位区域内共200个采样点;

步骤(2):使用具备Wi-Fi功能的终端在第1个采样点处检测得到5个无线接入点AP的信号强度的RSSI值,即(-90,-85,-92,-86-88),单位为dBm,及AP的MAC地址构成采样点位置指纹FP,其中第1个采样点的位置指纹 j∈{1,2,...5},Mj表示RSSIj对应的MAC地址;

步骤(3):记录第1个采样点的坐标FP1(0,3),并将第1个采样点的坐标和该采样点的位置指纹FP1保存到指纹数据库中,其中(0,3)表示平面上相互垂直的横纵坐标;

步骤(4):重复步骤(2)到步骤(3),直到遍历采样区域内所有采样点,建立采样区域完整的指纹数据库;

定位阶段具体步骤包括如下:

步骤(5):采用具备Wi-Fi功能以及磁力计的终端设备,在未知位置A处扫描AP,按照步骤(2)获取A位置的位置指纹,与指纹库中指纹进行匹配,并计算终端初始位置p0=(30,

15);

步骤(6):当终端扫描到的Wi-Fi信号RSSI值改变时,根据终端中磁力计的值得到终端方向θ=30°;

步骤(7):以前一时刻位置p0为坐标原点,将指纹库划分为四个象限,如图2所示,每个象限中的指纹点的集合用Ri表示,i∈{1,2,3,4};

步骤(8):判断终端方向θ所在象限,0<θ=30°<90°,计算当前指纹与集合R1中指纹点的欧氏距离dm序列,为[124,120,133,144,110,...,150];

步骤(9):根据步骤(8)得到的欧式距离序列,将与当前指纹间欧式距离最小的4个指纹点的坐标平均,得到当前位置坐标p1=(32,14);

步骤(10):重复执行步骤(6)至步骤(9)直到定位过程结束。