用于对移动终端进行室内定位的方法及装置制造方法及图纸

技术编号:15798848 阅读:695 留言:0更新日期:2017-07-11 13:04
本发明专利技术提供用于对移动终端进行室内定位的方法和装置。所述室内设有多个WIFI信号热点,所述方法包括以下步骤:1)获取对所述多个WIFI信号热点的位置信息;2)基于RSSI值计算所述移动终端与所述WIFI信号热点的各自距离;3)通过所述多个WIFI信号热点的位置信息以及所述移动终端与所述多个WIFI信号热点的各自距离,计算所述移动终端的位置信息。

Method and device for indoor positioning of mobile terminal

The present invention provides a method and apparatus for indoor positioning of a mobile terminal. The chamber is provided with a plurality of signal WIFI hot spot, the method comprises the following steps: 1) to obtain location information of the plurality of WIFI signals hot; 2) the distance calculation of the mobile terminal and the hot WIFI signal based on the RSSI value; 3) the distance through the location information of the plurality of WIFI thermal signal point and the mobile terminal and the plurality of WIFI signals of hot spots, calculate the position information of the mobile terminal.

【技术实现步骤摘要】
用于对移动终端进行室内定位的方法及装置
本专利技术涉及信号与信息处理
,更具体地,涉及用于对移动终端进行室内定位的方法及装置。
技术介绍
近年来,随着信息技术、网络技术、多传感器集成技术、大数据及物联网时代的来临,促进了信息化测绘的发展,社会对定位与导航的需求日益增大,尤其在复杂的室内环境中,如机场大厅、展厅、仓库、超市、图书馆、地下停车场、井矿等,人们越来越需要知道自身的精确位置,以便能准确、快速地实现室内导航,因此需要寻找能够较准确的室内定位方法。目前室内定位技术种类繁多,主要有:射频标签(RFID)、紫峰(ZigBee)、蓝牙(Bluetooth,BT)、超宽带无线电(UltraWideBand,UWB)、红外定位、超声波定位、WIFI等。射频识别室内定位技术是一种短距离定位技术,通过利用射频的方式进行双向的非接触式通信交换数据来实现定位。这种室内定位技术的优势在于能够在几毫秒的时间内实现厘米级的精确定位,同时用于定位的标识体积小,制造成本低,所以这项技术具有很大的优势。但其劣势在于标识的作用距离较短而且不具备通信能力,不利于整合到其他系统中进行使用。ZigBee室内定位技术的原型是蜜蜂之间的一种简单信息传递方式,蜜蜂在发现花丛后会通过一种特殊的肢体语言来向同伴发送信息,ZigBee技术就是据此而命名的一种可靠性非常高的短距离低功耗无线数据传输网络,与蓝牙技术类似。用这种技术来实现室内定位可以实现高效,精确的定位,但根据环境要求需要铺设另外的定位网络,需要相当量的设备,成本也相对较高。蓝牙室内定位技术通过测量信号强度来实现室内环境下的精确定位,且不容易被障碍物影响,但是由于其传输距离不是很理想所以在小范围短距离内进行精确定位比较适合用这种技术,当要求定位的区域超过蓝牙的传输距离时蓝牙技术就无法实现精确定位了,同时蓝牙设备的造价相对较高,要实现精确定位需要的设备数量较多,所以该室内定位技术适用于特定的环境中,无法完全普及。超宽带(UltraWideBand)技术是一种完全摆脱采用载波调制的传统手段,以极窄脉冲方式进行无线发射和接收的特殊技术。这种技术的特点主要有:极窄的脉冲,极宽的带宽,无载波,数据传输率高,系统容量大,功耗低,传输可靠性高,安全性强,结构简单,电磁兼容性好。用超宽带技术来实现室内精确定位能够提供非常好的效果,但也有其局限性,那就是超带宽技术发射的距离短且易受干扰。距离短就会导致在相对较大区域的室内环境中不能很方便的实现精确定位,而且易受干扰主要是由于它的功率密度比一般的噪声水平低,很容易受到其它窄带无线通信信号的干扰,这会给定位带来很大的误差。红外线室内定位技术是通过安装在室内特定位置上的光学传感器来接收红外射线来实现定位的。红外线室内定位技术的定位精度在环境相对简单的情况下相对较高,当遇到室内墙壁,装饰物,人员等遮挡时就很容易出现误差,因为红外线的穿透性有限,同时在技术实现的成本上也相对较高,为了达到较好的定位效果,需要安装的光学传感器等设备也相对较多,造价相对较昂贵,所以红外线室内定位技术适合于环境相对简单固定的室内环境。超声波室内定位技术的原理是利用接收到的目标物体反射回的超声波来确定目标距离参考位置的距离,从而确定目标的位置来实现定位的。超声波室内定位技术的定位精度相对其他很多的定位技术来说都高,在一定的环境中甚至能达到厘米级的高精确度,但是由于其受环境因素的影响也很大,所以很容易出现误差,同时对于硬件的要求也很大,所以成本相对较高。另一方面,WIFI信号目前已广泛使用,在街道和大型结构物的室内都已布设WIFI信号热点(又称作AP),因此,实现WIFI室内定位,使其满足人们确定自身位置的需求,对实现智慧城市的建设有着重要意义。
技术实现思路
本专利技术旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此,本专利技术的一个目的在于提出一种具有定位精度高的移动终端的室内定位方法和装置。根据本专利技术的一个方面,提供了一种用于对移动终端进行室内定位的方法。根据本专利技术实施例的方法,所述室内设有多个WIFI信号热点,所述方法包括以下步骤:1)获取对所述多个WIFI信号热点的位置信息;2)基于RSSI值计算所述移动终端与所述WIFI信号热点的各自距离;3)通过所述多个WIFI信号热点的位置信息以及所述移动终端与所述多个WIFI信号热点的各自距离,计算所述移动终端的位置信息。根据本专利技术实施例的方法,通过移动终端获取WIFI信号热点的位置信息,并基于WIFI信号热点的位置信息以及移动终端与WIFI信号热点之间距离,对移动终端进行实时定位。根据本专利技术的一些实施例,所述多个WIFI信号热点包括位于室内边界区域的WIFI信号热点以及位于室内内部区域的WIFI信号热点,其中,获取对所述多个WIFI信号热点的位置信息包括:1-1)获取位于室内边界区域的WIFI信号热点的位置信息可选地,所述获取位于室内边界区域的WIFI信号热点的位置信息包括:1-1-1)所述移动终端位于室内边界区域外部,并接收GPS信号,获取所述移动终端当前位置的位置信息;1-1-2)同时,所述移动终端接收位于室内边界区域的WIFI信号热点的信号,并基于RSSI值计算所述移动终端的当前位置与所述位于室内边界区域的WIFI信号热点的距离;可选地,可以设定一阈值,仅仅当移动终端与WIFI信号热点之间的RSSI值大于这个阈值时,计算所述移动终端的当前位置与该WIFI信号热点的距离。这是因为,随着移动终端与WIFIAP之间的距离增大,信号衰减快,解算得到的距离误差将增大,通过设定一阈值,可以更准确的计算该距离。1-1-3)通过所述移动终端当前位置的位置信息与所述移动终端的当前位置与所述WIFI信号热点的距离,计算所述位于室内边界区域的WIFI信号热点的位置信息。例如,可以在三个时刻的不同位置,同时移动终端的GPS定位坐标以及移动终端与所述WIFI信号热点AP之间的距离,利用前方交会原理,获取该AP的地理坐标。根据本专利技术的上述实施例,结合WIFI室内定位技术与GPS技术,能够实现自主推算室内WIFIAP的地理坐标,解决定位前的WIFIAP坐标获取、建立数据库的工作,提高工作效率,同时实现较高精度的室内定位。1-2)在所述移动终端移动过程中,利用已经标定的位于室内边界区域的WIFI信号热点的位置信息,计算尚未获取位置信息的WIFI信号热点的位置信息为了增强室内区域的信号强度以及定位准确性,还可以在室内区域多处设置WIFI信号热点。通常在室外很难准确地对室内区域的WIFI信号热点进行位置信息的标定,此时,在获取区域边界的WIFI信号热点的位置信息之后,还需要对于尚未获取位置信息的WIFI信号热点的位置信息进行标定。可选地,在所述移动终端移动过程中,利用已经标定的位于室内边界区域的WIFI信号热点的位置信息,计算尚未获取位置信息的WIFI信号热点的位置信息包括:1-2-1)所述移动终端进入所述室内内部区域后,同时接收已经获取了位置信息的位于室内边界区域的WIFI信号热点的信号和尚未获取位置信息的WIFI信号热点信号,以分别获取所述移动终端的当前位置与已经获取了位置信息的位于室内边界区域的WIFI信号热点之间的距离,以及所述移动终端的当前位置与尚本文档来自技高网
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用于对移动终端进行室内定位的方法及装置

【技术保护点】
一种用于对移动终端进行室内定位的方法,所述室内设有多个WIFI信号热点,其特征在于,所述方法包括以下步骤:1)获取对所述多个WIFI信号热点的位置信息;2)基于RSSI值计算所述移动终端与所述WIFI信号热点的各自距离;3)通过所述多个WIFI信号热点的位置信息以及所述移动终端与所述多个WIFI信号热点的各自距离,计算所述移动终端的位置信息。

【技术特征摘要】
1.一种用于对移动终端进行室内定位的方法,所述室内设有多个WIFI信号热点,其特征在于,所述方法包括以下步骤:1)获取对所述多个WIFI信号热点的位置信息;2)基于RSSI值计算所述移动终端与所述WIFI信号热点的各自距离;3)通过所述多个WIFI信号热点的位置信息以及所述移动终端与所述多个WIFI信号热点的各自距离,计算所述移动终端的位置信息。2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述多个WIFI信号热点包括位于室内边界区域的WIFI信号热点以及位于室内内部区域的WIFI信号热点,其中,获取对所述多个WIFI信号热点的位置信息包括:1-1)获取位于室内边界区域的WIFI信号热点的位置信息;1-2)在所述移动终端移动过程中,利用已经标定的位于室内边界区域的WIFI信号热点的位置信息,计算尚未获取位置信息的WIFI信号热点的位置信息。3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述获取位于室内边界区域的WIFI信号热点的位置信息包括:1-1-1)所述移动终端位于室内边界区域外部,并接收GPS信号,获取所述移动终端当前位置的位置信息;1-1-2)同时,所述移动终端接收位于室内边界区域的WIFI信号热点的信号,并基于RSSI值计算所述移动终端的当前位置与所述位于室内边界区域的WIFI信号热点的距离;1-1-3)通过所述移动终端当前位置的位置信息与所述移动终端的当前位置与所述WIFI信号热点的距离,计算所述位于室内边界区域的WIFI信号热点的位置信息。4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,在所述移动终端移动过程中,利用已经标定的位于室内边界区域的WIFI信号热点的位置信息,计算尚未获取位置信息的WIFI信号热点的位置信息包括:1-2-1)所述移动终端进入所述室内内部区域后,同时接收已经获取了位置信息的位于室内边界区域的WIFI信号热点的信号和尚未获取位置信息的WIFI信号热点信号,以分别获取所述移动终端的当前位置与已经获取了位置信息的位于室内边界区域的WIFI信号热点之间的距离,以及所述移动终端的当前位置与尚未获取位置信息的WIFI信号热点之间的距离;1-2-2)通过已经获取了位置信息的位于室内边界区域的WIFI信号热点对所述移动终端的当前位置进行标定,以获取所述移动终端的当前位置信息;1-2-3)通过所述移动终端的当前位置信息与所述移动终端与所述移动终端的当前位置与尚未获取位置信息的WIFI信号热点之间的距离,计算所述尚未标定位置信息的WIFI信号热点的位置信息,在所述移动终端的移动过程中重复上述步骤,直至获取所有WIFI信号热点的位置信息。5.一种用于对移动终端进行室内定位的装置,其特征在于,包括:获取模块,其用于获取所述多个WIFI信号热点的位置信息;距离计算模块,其用于基于RSSI值计算所述移动终端与所述WIFI信号热点的各自距离;定位模块,其用于通过所述多个WIFI信号热点的位置信息以及所述移动终端与所述多个W...

【专利技术属性】
技术研发人员:郑加柱高业何敏杨强陈健王增利
申请(专利权)人:南京林业大学
类型:发明
国别省市:江苏,32

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