室内外无缝定位方法及定位系统技术方案

本发明专利技术公开了室内外无缝定位方法及定位系统，采用位置服务终端、位置服务平台组建形成定位系统。首先，位置服务终端定位当前位置，生成定位数据；其次，位置服务平台用于当Wi‑Fi信号的信号强度超过设定阈值时，采用室内模式计算当前位置的定位坐标；否则将采用室外模式计算当前位置的定位坐标。本发明专利技术能够实现室内外不同环境下的高精度定位，满足兼有室内外定位需求的系统，在室外定位时不仅仅依靠于全球卫星导航生成的北斗定位信号进行定位，同时加入了GPS定位，能够保证室外定位的不间断性，提高定位精度；同时，本发明专利技术在室内定位得到初步定位结果后，采用卡尔曼滤波实现位置的最优估计，从而降低系统噪声、干扰带来的不良作用，提升定位的准确性。

Indoor and outdoor seamless positioning method and positioning system

The invention discloses an indoor and outdoor seamless positioning method and a positioning system, wherein, a position service terminal and a position service platform are adopted to form a positioning system. First of all, the location service terminal to locate the current position, to generate location data; secondly, location service platform for signal strength when the Wi Fi signal exceeds the preset threshold, the indoor positioning coordinates model to calculate the current position; otherwise it will adopt outdoor mode calculation of current position coordinates. The invention is capable of high precision positioning under different environment to achieve indoor, outdoor and indoor positioning system has to meet the needs of the positioning of Beidou signal in the outdoor location not only rely on the global navigation satellite formation, also joined the GPS positioning, to ensure uninterrupted outdoor positioning, improve the positioning accuracy; at the same time, the the invention obtains the preliminary positioning results in indoor positioning, to achieve the optimal position estimation using Calman filter, so as to reduce the system noise and interference caused by adverse effects, improve positioning accuracy.

【技术实现步骤摘要】
室内外无缝定位方法及定位系统
本专利技术涉及室内外定位技术，具体涉及室内外无缝定位方法及定位系统
技术介绍
信息技术推动科技的发展，如今，人们对于信息的获取、存储、传递实现了世界的网络化，加强了对于位置信息的关注。根据需求的应用场景不同，通常可以将定位分为室外定位、室内定位。前者依赖于卫星阵列与地面基站的通信，而且精度非常高，如北斗卫星定位系统、GPS(Globalpositioningsystem，全球定位系统)定位系统，以此为基础，室外定位软件也已经较为成熟，包括现有技术中的百度地图等。考虑到室内环境的复杂性，定位卫星的信号难以正常接受，因此当前的室外定位系统难以适应室内场景。不过，人们的需求并未因此减少，为此，室内定位得到了关注，包括RFID技术、超宽带技术、Wi-Fi技术等。相对来说，Wi-Fi技术成本较低，实现难度不高，并且可移植、可扩展。Wi-Fi是一种将装有无线网卡的设备通过连接到同一无线网络接入点从而进行通信的技术。Wi-Fi定位技术依赖于Wi-Fi无线网络，Wi-Fi网络的关键在于接入点(AccessPoint,AP)和无线网卡。常见的Wi-Fi定位系统有两类：第一，借助配备无线网卡的设备检测3个AP信号强度，采取差分算法得到大致的位置坐标；第二，构建位置指纹数据库，将其和AP信号强度值向量对照，根据算法计算位置信息。如今，Wi-Fi热点已经实现了室内的大规模覆盖，通常的实现方式是部署路由器阵列，该阵列往往位置固定，工作稳定，同时维护简单，对这些热点的合理利用能够降低硬件成本、提升定位精度。
技术实现思路
本专利技术的目的在于为了解决现有技术中无法高效地采用Wi-Fi网络与室外定位技术结合实现室内外无缝定位等问题的出现；提供室内外无缝定位方法及定位系统。为了达到上述目的，本专利技术通过以下技术方案实现：一种室内外无缝定位方法，所述方法包括：定位当前位置，生成定位数据；所述定位数据包括：所述当前位置的Wi-Fi信号、所述当前位置的GPS信号和/或所述当前位置的北斗定位信号；当所述Wi-Fi信号的信号强度超过设定阈值时，采用室内模式计算所述当前位置的定位坐标；否则将采用室外模式计算所述当前位置的定位坐标。较佳地，在定位当前位置，生成定位数据的步骤中，具体包含：定位所述当前位置，生成所述当前位置的Wi-Fi信号；定位所述当前位置，生成所述当前位置的GPS信号；定位所述当前位置，生成所述当前位置的北斗定位信号。较佳地，在所述定位当前位置，生成定位数据的步骤之前；所述方法还包含：建立后台数据库；所述后台数据库存储至少一个建筑物室内以及附近的所有参考点的无线接入点信号向量强度；均匀选择若干个所述参考点作为参考定位点，将每个所述参考定位点的所述无线接入点信号向量强度存入所述后台数据库。较佳地，在采用室内模式计算所述当前位置的定位坐标的步骤中；具体包含：将所述当前位置的Wi-Fi信号强度与所述后台数据库中的每个所述参考定位点的所述接入点信号向量强度进行比对并计算匹配程度；根据所述匹配程度选取排名前K位的K个所述参考定位点，采用卡尔曼滤波算法计算所述当前位置的定位坐标；将所述当前位置的定位坐标存入所述后台数据库。较佳地，在采用室外模式对所述当前位置进行定位的步骤中，具体包含：当仅接收到所述当前位置的GPS信号时，采用卡尔曼滤波算法将所述GPS信号处理为所述当前位置的定位坐标；或当仅接收到所述当前位置的北斗定位信号时，采用卡尔曼滤波算法将所述北斗定位信号处理为所述当前位置的定位坐标；或当接收到所述当前位置的北斗定位信号以及所述当前位置的GPS信号时；当所述北斗定位信号对应的接收卫星数量多于所述GPS信号对应的接收卫星数量时，采用卡尔曼滤波算法将所述北斗定位信号处理为所述当前位置的定位坐标；否则，采用卡尔曼滤波算法将所述GPS信号处理为所述当前位置的定位坐标。一种室内外无缝定位系统，所述系统包括：位置服务终端，被配置为定位当前位置，生成定位数据；所述定位数据包括：所述当前位置的Wi-Fi信号、所述当前位置的GPS信号和/或所述当前位置的北斗定位信号；位置服务平台，被配置为当所述Wi-Fi信号的信号强度超过设定阈值时，采用室内模式计算所述当前位置的定位坐标；否则将采用室外模式计算所述当前位置的定位坐标。较佳地，所述位置服务终端包括：Wi-Fi模块，定位所述当前位置，生成所述当前位置的Wi-Fi信号；北斗模块，定位所述当前位置，生成所述当前位置的GPS信号；GPS模块，定位所述当前位置，生成所述当前位置的北斗定位信号；接口转换模块，将所述定位数据发送至所述位置服务平台；电源模块，为所述北斗模块、所述GPS模块、所述Wi-Fi模块以及所述接口转换模块提供工作电源。较佳地，所述位置服务平台还被配置为：建立后台数据库；所述后台数据库存储至少一个建筑物室内以及附近的所有参考点的无线接入点信号向量强度；均匀选择若干个所述参考点作为参考定位点，将每个所述参考定位点的所述无线接入点信号向量强度存入所述后台数据库。较佳地，在所述位置服务平台采用室内模式计算所述当前位置的定位坐标的步骤中；具体包含：所述位置服务平台将所述当前位置的Wi-Fi信号强度与所述后台数据库中的每个所述参考定位点的所述无线接入点信号向量强度进行比对并计算匹配程度；所述位置服务平台根据所述匹配程度选取排名前K位的K个参考定位点，采用卡尔曼滤波算法计算所述当前位置的定位坐标；将所述当前位置的定位坐标存入所述后台数据库。较佳地，在所述位置服务平台采用室外模式计算所述当前位置的定位坐标的步骤中，具体包含：当仅接收到所述当前位置的GPS信号时，所述位置服务平台采用卡尔曼滤波算法将所述GPS信号处理为所述当前位置的定位坐标；或当仅接收到所述当前位置的北斗定位信号时，所述位置服务平台采用卡尔曼滤波算法将所述北斗定位信号处理为所述当前位置的定位坐标；或当接收到所述当前位置的北斗定位信号以及所述当前位置的GPS信号时；当所述北斗定位信号对应的接收卫星数量多于所述GPS信号对应的接收卫星数量时，所述位置服务平台采用卡尔曼滤波算法将所述北斗定位信号处理为所述当前位置的定位坐标；否则，所述位置服务平台采用卡尔曼滤波算法将所述GPS信号处理为所述当前位置的定位坐标。在符合本领域常识的基础上，上述各优选条件，可任意组合，即得本专利技术各较佳实例。本专利技术的积极进步效果在于：本专利技术公开的室内外无缝定位方法及定位系统，采用位置服务终端、位置服务平台组建形成定位系统。首先，位置服务终端定位当前位置，生成定位数据；其次，位置服务平台用于当Wi-Fi信号的信号强度超过设定阈值时，采用室内模式计算当前位置的定位坐标；否则将采用室外模式计算当前位置的定位坐标。本专利技术能够实现室内外不同环境下的高精度定位，满足兼有室内外定位需求的系统，在室外定位时不仅仅依靠于全球卫星导航生成的北斗定位信号进行定位，同时加入了GPS定位，能够保证室外定位的不间断性，提高定位精度；在室内定位时选择Wi-Fi定位方法，特别适用于已经有Wi-Fi覆盖、布置有一定数量路由器的室内场所，这样能够降低定位成本。同时，本专利技术在室内定位得到初步定位结果后，采用卡尔曼滤波实现定位位置的最优估计，从而降低系统噪声、干扰带来的不良作用，提升定位的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种室内外无缝定位方法，其特征在于，所述方法包括：定位当前位置，生成定位数据；所述定位数据包括：所述当前位置的Wi‑Fi信号、所述当前位置的GPS信号和/或所述当前位置的北斗定位信号；当所述Wi‑Fi信号的信号强度超过设定阈值时，采用室内模式计算所述当前位置的定位坐标；否则将采用室外模式计算所述当前位置的定位坐标。

【技术特征摘要】
1.一种室内外无缝定位方法，其特征在于，所述方法包括：定位当前位置，生成定位数据；所述定位数据包括：所述当前位置的Wi-Fi信号、所述当前位置的GPS信号和/或所述当前位置的北斗定位信号；当所述Wi-Fi信号的信号强度超过设定阈值时，采用室内模式计算所述当前位置的定位坐标；否则将采用室外模式计算所述当前位置的定位坐标。2.如权利要求1所述的室内外无缝定位方法，其特征在于，在定位当前位置，生成定位数据的步骤中，具体包含：定位所述当前位置，生成所述当前位置的Wi-Fi信号；定位所述当前位置，生成所述当前位置的GPS信号；定位所述当前位置，生成所述当前位置的北斗定位信号。3.如权利要求1所述的室内外无缝定位方法，其特征在于，所述定位当前位置，生成定位数据的步骤之前；所述方法还包含：建立后台数据库；所述后台数据库存储至少一个建筑物室内以及附近的所有参考点的无线接入点信号向量强度；均匀选择若干个所述参考点作为参考定位点，将每个所述参考定位点的所述无线接入点信号向量强度存入所述后台数据库。4.如权利要求3所述的室内外无缝定位方法，其特征在于，在采用室内模式计算所述当前位置的定位坐标的步骤中；具体包含：将所述当前位置的Wi-Fi信号强度与所述后台数据库中的每个所述参考定位点的所述接入点信号向量强度进行比对并计算匹配程度；根据所述匹配程度选取排名前K位的K个所述参考定位点，采用卡尔曼滤波算法计算所述当前位置的定位坐标；将所述当前位置的定位坐标存入所述后台数据库。5.如权利要求1所述的室内外无缝定位方法，其特征在于，在采用室外模式对所述当前位置进行定位的步骤中，具体包含：当仅接收到所述当前位置的GPS信号时，采用卡尔曼滤波算法将所述GPS信号处理为所述当前位置的定位坐标；或当仅接收到所述当前位置的北斗定位信号时，采用卡尔曼滤波算法将所述北斗定位信号处理为所述当前位置的定位坐标；或当接收到所述当前位置的北斗定位信号以及所述当前位置的GPS信号时；当所述北斗定位信号对应的接收卫星数量多于所述GPS信号对应的接收卫星数量时，采用卡尔曼滤波算法将所述北斗定位信号处理为所述当前位置的定位坐标；否则，采用卡尔曼滤波算法将所述GPS信号处理为所述当前位置的定位坐标。6.一种室内外无缝定位系统，其特征在于，所述系统包括：位置服务终端，被配置为定位当前位置，生成定位数据；所述定位数据包括：所述当前位置的Wi-Fi信号、...

【专利技术属性】
技术研发人员：叶芝慧，郭小青，王阳，
申请(专利权)人：南京大学，
类型：发明
国别省市：江苏,32