众包更新位置指纹数据库的方法及系统技术方案

本发明专利技术提供了一种众包更新位置指纹数据库的方法及系统，属于定位技术领域，所述方法，包括：构建定位服务器位置指纹数据库；蜂窝移动终端运动估计；蜂窝基站配置处于连接状态的蜂窝移动终端进行周期性信道测量；定位服务器对于所有空中接口记录，依据空中接口记录中坐标信息，查找与该坐标所指向的定位栅格，并将该条空中接口记录中的信号强度信息作为该定位栅格指纹更新的备选指纹；定位服务器更新相应定位栅格的特征位置指纹向量中相应分量。本系统实现了进行全方位的监控。本方法提升指纹更新周期，降低信令开销并且降低更新成本。

The method and system for updating the location of the fingerprint database

The present invention provides a method and a system for Crowdsourcing update location fingerprint database, which belongs to the field of positioning technology, the method comprises the following steps: constructing the location server location fingerprint database; mobile terminal motion estimation; cellular base station configuration in the cellular connection state of the mobile terminal for periodic channel measurement; location server for all air interface according to records, the coordinate information of air interface records, grid search and positioning the coordinates of the point, and the signal intensity information of the air interface is recorded in the alternative fingerprint as the positioning grid fingerprint update; corresponding feature vector component location fingerprint positioning server updates the corresponding location in the grid. This system realizes omni-directional monitoring. This method improves the update cycle of the fingerprint, reduces the signaling overhead and reduces the update cost.

【技术实现步骤摘要】
众包更新位置指纹数据库的方法及系统
本专利技术涉及一种众包更新位置指纹数据库的方法及系统。
技术介绍
在互联网和人工智能的巨大推动下，基于位置的服务在室内环境中的需求迅猛增长。无论是特殊情况下的紧急救援，还是日常生活中的定位导航、个性化推送，都需要获取人们的物理位置。目前，室内定位技术总体分为三类：几何定位方法、临近定位方法以及指纹匹配定位方法。指纹定位法的优势在于不需多边定位法中需要建立信道参数模型来估计收发机之间的距离，不需额外开发硬件平台来估计信道参数而减少了硬件开发的成本，甚至也不需要接入点具体的位置与布局。指纹定位算法的关键之一在于位置指纹数据库的建立和维护。实验表明，室内环境下射频信号传播非常复杂，墙壁、门窗和桌椅等设施以及人员走动会引发射频信号传播的多径和阴影效应，导致在室内固定位置处接收到的室内接入点信号时变性很强；此外，部署在室内的接入点也可能发生故障或位置变更。这些，意味着离线阶段建立的位置指纹库并需要经常维护更新，不可能一劳永逸，否则会使得定位结果不准确。但是，若采用专人定期更新指纹库的方法，非常耗费人力。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种众包更新位置指纹数据库的方法及系统，以提高指纹更新周期，降低信令开销最终降低更新成本。本专利技术是这样实现的：第一方面，本专利技术实施例提供了一种众包更新位置指纹数据库的方法，所述方法，包括：构建定位服务器位置指纹数据库；蜂窝移动终端运动估计；蜂窝基站配置处于连接状态的蜂窝移动终端进行周期性信道测量；定位服务器对于所有空中接口记录，依据空中接口记录中坐标信息，查找与该坐标所指向的定位栅格，并将该条空中接口记录中的信号强度信息作为该定位栅格指纹更新的备选指纹；定位服务器更新相应定位栅格的特征位置指纹向量中相应分量。进一步地，所述构建定位服务器位置指纹数据库的步骤包括：构建二维栅格图；将所述二维栅格图以预设比例划分为多个相同栅格，以每个栅格的几何中心作为获取特征位置指纹向量的定位参考点；获取每个栅格的定位参考点处的特征位置指纹向量；所有栅格的定位参考点处的特征位置指纹向量组成位置指纹数据库。第二方面，本专利技术实施例提供了一种众包更新位置指纹数据库的系统，所述系统包括定位服务器、蜂窝基站以及移动终端，所述定位服务器，用于构建定位服务器位置指纹数据库；所述蜂窝基站，用于配置处于连接状态的蜂窝移动终端进行周期性信道测量；所述定位服务器，还用于对于所有空中接口记录，依据空中接口记录中坐标信息，查找与该坐标所指向的定位栅格，并将该条空中接口记录中的信号强度信息作为该定位栅格指纹更新的备选指纹；更新相应定位栅格的特征位置指纹向量中相应分量。进一步地，所述定位服务器，具体用于构建二维栅格图；将所述二维栅格图以预设比例划分为多个相同栅格，以每个栅格的几何中心作为获取特征位置指纹向量的定位参考点；获取每个栅格的定位参考点处的特征位置指纹向量；所有栅格的定位参考点处的特征位置指纹向量组成位置指纹数据库。进一步地，所述蜂窝基站包括，第四代(4G，FourGeneration)移动通信基站，第三代(3G，ThreeGeneration)移动通信基站，第二代(2G，TwoGeneration)移动通信基站。进一步地，所述特征位置指纹向量，包括，2G基站的信号强度，3G基站的信号强度，4G基站的信号强度。本专利技术的有益效果：本专利技术通过构建定位服务器位置指纹数据库；蜂窝移动终端运动估计；蜂窝基站配置处于连接状态的蜂窝移动终端进行周期性信道测量；定位服务器对于所有空中接口记录，依据空中接口记录中坐标信息，查找与该坐标所指向的定位栅格，并将该条空中接口记录中的信号强度信息作为该定位栅格指纹更新的备选指纹；定位服务器更新相应定位栅格的特征位置指纹向量中相应分量。本系统实现了进行全方位的监控。本方法提升指纹更新周期，降低信令开销并且降低更新成本。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本专利技术的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，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相关的附图。图1示出了本专利技术实施例提供的一种众包更新位置指纹数据库的系统的结构框图；图2示出了本专利技术实施例提供的一种众包更新位置指纹数据库的方法的流程图。图3示出了本专利技术实施例提供的一种众包更新位置指纹数据库的方法的中步骤S110的一种实施方式流程图。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中附图，对本专利技术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专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本专利技术实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本专利技术的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本专利技术的范围，而是仅仅表示本专利技术的选定实施例。基于本专利技术的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。本专利技术提出一种位置指纹数据库更新方法，该方法应用于图1所示的系统10，该系统10包括定位服务器11、蜂窝基站12以及移动终端13，对本专利技术具体实施方式进行详细说明。该位置指纹数据库更新方法具体包括如下步骤：步骤S110，构建定位服务器位置指纹数据库，作为一种方式步骤，步骤S110包括：步骤S111到步骤S114的内容。其中，步骤S111，构建二维栅格图。步骤S112，将所述二维栅格图以预设比例划分为多个相同栅格，以每个栅格的几何中心作为获取特征位置指纹向量的定位参考点。此文件，以5m×5m(其它满足本文件设定条件的精度也可以)为精度划分室内区域，得到二位栅格，并以栅格的几何中心作为该栅格的定位参考点。步骤S113，获取每个栅格的定位参考点处的特征位置指纹向量。体的，该特征位置指纹向量可以为定位参考点处的多模信号强度；包括定位参考点处接收到的蜂窝基站下行参考信号接收功率(RSRP，ReferenceSignalReceivedPower)；其中，蜂窝基站包括，第四代移动通信(4G，FourGeneration)基站，第三代移动通信(3G，ThreeGeneration)基站，第二代移动通信(2G，TwoGeneration)基站。步骤S114，所有栅格的定位参考点处的特征位置指纹向量组成位置指纹数据库。其中，每一个栅格对应的特征位置指纹向量中均包含有2G、3G、4G所分别对应的信号强度之一或多种，将定位参考点处的多模信号强度作为该栅格的特征位置指纹向量，所有定位栅格的特征位置指纹向量组成定位位置指纹数据库。其中，特征位置指纹向量，包括，2G基站的信号强度，3G基站的信号强度，4G基站的信号强度。步骤S120，蜂窝移动终端运动估计。蜂窝移动终端的内置传感器设备对蜂窝移动终端的路径进行实时跟踪。其中，蜂窝移动终端的内置传感器设备包括：加速度计，罗盘和磁力计。其中，蜂窝移动终端的路径采样记录包括：该移动终端的国际移动用户标识码(InternationalMobileSubscriberIdentification，IMSI)，路径起始坐标点，位置采样坐标点之间的步长，前进方向。蜂窝移动终端连续轨迹跟踪。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种众包更新位置指纹数据库的方法，其特征在于，所述方法，包括：构建定位服务器位置指纹数据库；蜂窝移动终端运动估计；蜂窝基站配置处于连接状态的蜂窝移动终端进行周期性信道测量；定位服务器对于所有空中接口记录，依据空中接口记录中坐标信息，查找与该坐标所指向的定位栅格，并将该条空中接口记录中的信号强度信息作为该定位栅格指纹更新的备选指纹；定位服务器更新相应定位栅格的特征位置指纹向量中相应分量。

【技术特征摘要】
1.一种众包更新位置指纹数据库的方法，其特征在于，所述方法，包括：构建定位服务器位置指纹数据库；蜂窝移动终端运动估计；蜂窝基站配置处于连接状态的蜂窝移动终端进行周期性信道测量；定位服务器对于所有空中接口记录，依据空中接口记录中坐标信息，查找与该坐标所指向的定位栅格，并将该条空中接口记录中的信号强度信息作为该定位栅格指纹更新的备选指纹；定位服务器更新相应定位栅格的特征位置指纹向量中相应分量。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述构建定位服务器位置指纹数据库的步骤包括：构建二维栅格图；将所述二维栅格图以预设比例划分为多个相同栅格，以每个栅格的几何中心作为获取特征位置指纹向量的定位参考点；获取每个栅格的定位参考点处的特征位置指纹向量；所有栅格的定位参考点处的特征位置指纹向量组成位置指纹数据库。3.一种众包更新位置指纹数据库的系统，其特征在于，所述系统包括定位服务器、蜂窝基站以及移动终端，所述定位服务器，用于构建定位服务器位置指纹数据库；所述蜂窝基站，用于配置处于连接状态的蜂窝移动...

【专利技术属性】
技术研发人员：田锦，林尚静，
申请(专利权)人：金陵科技学院，
类型：发明
国别省市：江苏,32