室内测距方法、装置、设备及存储介质制造方法及图纸

技术编号:18164551 阅读:4 留言:0更新日期:2018-06-09 10:48
本发明专利技术实施例公开了一种室内测距方法、装置、设备及存储介质。所述方法包括:获取待测点到Wi‑Fi节点组中任意一个节点的测量距离以及任意两个节点之间的距离;基于所述测量距离、所述节点距离,确定偏移四面体的体积;基于预设真实距离、所述节点距离,确定真实四面体的体积;获取所述待测点到Wi‑Fi节点组中任意一个节点的信号衰减值;获取偏移总体积;基于所述偏移总体积、所述偏移四面体的体积、所述真实四面体的体积、所述信号衰减值,和偏移总体积与偏移四面体的体积、真实四面体的体积、信号衰减值之间的关系,确定所述待测点到所述Wi‑Fi节点组中任意一个节点的真实距离。本发明专利技术实施例识别NLOS误差对室内测距的影响,提高测距的精度。

Indoor ranging method, device, equipment and storage medium

The embodiment of the invention discloses an indoor ranging method, device, equipment and storage medium. The method includes: obtaining the measurement distance of any one of the nodes in the Wi Fi node group and the distance between any two nodes; determining the volume of the offset tetrahedron based on the measured distance and the distance of the node, and determining the volume of the real tetrahedron based on the preset real distance and the distance of the node; The signal attenuation value of any node in the Wi Fi node group is obtained; the total offset volume is obtained; based on the total volume of the offset, the volume of the offset tetrahedron, the volume of the real tetrahedron, the signal attenuation value, the volume of the offset total and the volume of the offset four face, the volume of the real tetrahedron, The relationship between the signal attenuation value determines the true distance of the point to be measured to any node in the Wi Fi node group. The embodiment of the invention identifies the influence of NLOS error on indoor ranging and improves the accuracy of ranging.

【技术实现步骤摘要】
室内测距方法、装置、设备及存储介质
本专利技术实施例涉及空间测距技术,尤其涉及一种室内测距方法、装置、设备及存储介质。
技术介绍
随着移动互联网的发展,人们对位置服务的需求越来越高,位置基础服务(LocationBasedService,LBS)已经成为移动互联网应用的重要环节。目前,在室内环境或建筑物密集的街道中时,由于卫星信号被建筑物等阻隔,导致卫星测距精度较低,难以达到测距的要求。基于Wi-Fi(WirelessFidelity,无线保真)的无线访问节点(WirelessAccessPoint,AP)定期发送的信号中所含的RSS(ReceivedSignalStrength,接收信号强度)信息可以实现测距,用户通过侦听周围环境中热点的位置及数量,检测每个AP的信号强度以及其对应的名称或媒体访问控制(MediaAccessControl,MAC)地址等信息,并将这些信息发送给定位服务器。服务器根据这些信息,查询每个AP在数据库的记录信息,进行运算,实现用户的定位。但是,由于室内环境中的障碍物比较多,Wi-Fi信号很多时候无法通过视距(LineofSight,LOS)路径到达,而只能通过非视距(NonLineofSight,NLOS)路径传播,从而使电磁信号经历了由障碍物引起的附加传播损耗,使得基于接收信号强度指标(ReceivedSignalStrengthIndication,RSSI)的测距不准确。由于NLOS总是一个非负的随机变量,在NLOS环境下,使电磁信号经历了更多的衰减,因此NLOS传播对测距精度影响非常大,是造成目标测距精度不高的主要原因。现有的识别方法(如Wylie识别算法)以及抑制算法(如残差加权算法),都需要NLOS误差的统计特性或历史信息,而在实际应用中获得这些统计特性或历史信息的难度很大,不利于测距精度的提高。此外,平面定位方法难以拟合出符合真实信号传播路径变化规律的曲线。
技术实现思路
本专利技术提供一种室内测距方法、装置、设备及存储介质,以实现识别NLOS误差对室内测距的影响,提高测距的精度。第一方面,本专利技术实施例提供了一种室内测距方法,包括:获取待测点到Wi-Fi节点组中任意一个节点的测量距离,并基于所述测量距离确定所述待测点对应的偏移点,其中,所述Wi-Fi节点组中包括四个节点;获取所述Wi-Fi节点组中任意两个节点之间的节点距离;基于所述测量距离、所述节点距离,以及四面体体积与棱长之间的关系,确定偏移四面体的体积,其中,所述偏移四面体是由所述偏移点与所述Wi-Fi节点组中任意三个节点构成的四面体;预设所述待测点到所述Wi-Fi节点组中任意一个节点的真实距离,基于所述真实距离、所述节点距离,以及所述四面体体积与棱长之间的关系,确定真实四面体的体积,其中,所述真实四面体是由所述待测点与所述Wi-Fi节点组中任意三个节点构成的四面体;获取所述待测点到所述Wi-Fi节点组中任意一个节点的信号衰减值;计算所有真实四面体的体积之和,并作为第一总体积,同时计算所有偏移四面体的体积之和,并作为第二总体积,将所述第一总体积与所述第二总体积的差作为偏移总体积;基于所述偏移总体积、所述偏移四面体的体积、所述真实四面体的体积、所述信号衰减值,和偏移总体积与偏移四面体的体积、真实四面体的体积、信号衰减值之间的关系,确定所述待测点到所述Wi-Fi节点组中任意一个节点的真实距离。第二方面,本专利技术实施例还提供了一种室内测距装置,包括:测量距离获取模块,用于获取待测点到Wi-Fi节点组中任意一个节点的测量距离,并基于所述测量距离确定所述待测点对应的偏移点,其中,所述Wi-Fi节点组中包括四个节点;节点距离获取模块,用于获取所述Wi-Fi节点组中任意两个节点之间的节点距离;偏移体积获取模块,用于基于所述测量距离、所述节点距离,以及四面体体积与棱长之间的关系,确定偏移四面体的体积,其中,所述偏移四面体是由所述偏移点与所述Wi-Fi节点组中任意三个节点构成的四面体;真实体积获取模块,用于预设所述待测点到所述Wi-Fi节点组中任意一个节点的真实距离,基于所述真实距离、所述节点距离,以及所述四面体体积与棱长之间的关系,确定真实四面体的体积,其中,所述真实四面体是由所述待测点与所述Wi-Fi节点组中任意三个节点构成的四面体;衰减值获取模块,用于获取所述待测点到所述Wi-Fi节点组中任意一个节点的信号衰减值;偏移总体积获取模块,用于计算所有真实四面体的体积之和,并作为第一总体积,同时计算所有偏移四面体的体积之和,并作为第二总体积,将所述第一总体积与所述第二总体积的差作为偏移总体积;测距模块,用于基于所述偏移总体积、所述偏移四面体的体积、所述真实四面体的体积、所述信号衰减值,和偏移总体积与偏移四面体的体积、真实四面体的体积、信号衰减值之间的关系,确定所述待测点到所述Wi-Fi节点组中任意一个节点的真实距离。第三方面,本专利技术实施例还提供了一种设备,包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序所述处理器执行所述程序时实现如本专利技术实施例中任一所述的室内测距方法。第四方面,本专利技术实施例还提供了一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,该程序被处理器执行时实现如本专利技术实施例中任一所述的室内测距方法。本专利技术实施例通过计算待测点和Wi-Fi节点组中任意三个节点形成的真实四面体体积,同时计算偏移点和Wi-Fi节点组中任意三个节点形成的偏移四面体体积,并基于真实四面体体积和偏移四面体体积之间的关系,确定待测点到Wi-Fi节点组中任意一个节点之间的真实距离,解决了原有消除NLOS传播影响需要获得NLOS误差的统计特性或历史信息的问题,实现基于四个AP测距,识别NLOS传播对室内测距的影响,而且通过四个AP中任意三个AP与待测点形成的四面体体积进行测距,优化平面测距方法,进一步提高Wi-Fi测距的精度。附图说明图1a是本专利技术实施例一中的一种室内测距方法的流程图;图1b是本专利技术实施例一中的一种Wi-Fi节点组和待测点的位置示意图;图1c是本专利技术实施例一中的一种Wi-Fi节点组、待测点、偏移点之间的位置示意图;图1d为本专利技术实施例一中的一种四面体的结构示意图;图1e是本专利技术实施例一中的一种传播路径的误差频率关系图;图2是本专利技术实施例二中的一种室内测距装置的结构图;图3是本专利技术实施例三中的一种设备的结构示意图。具体实施方式下面结合附图和实施例对本专利技术作进一步的详细说明。可以理解的是,此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本专利技术,而非对本专利技术的限定。另外还需要说明的是,为了便于描述,附图中仅示出了与本专利技术相关的部分而非全部结构。实施例一图1a为本专利技术实施例一提供的室内测距的流程图,本实施例可适用于室内环境中采用Wi-Fi技术测量定点距离的情况,该方法可以由室内测距装置来执行,该装置可采用软件和/或硬件的方式实现,并一般可集成在提供定位服务的计算机设备上。具体包括如下步骤:S101,获取待测点到Wi-Fi节点组中任意一个节点的测量距离,并基于所述测量距离确定所述待测点对应的偏移点,其中,所述Wi-Fi节点组中包括四个节点。在本专利技术实施例中,Wi-Fi节点组由Wi-Fi的AP中任意四个不在同一平面的AP构成,其中,AP提供无本文档来自技高网
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室内测距方法、装置、设备及存储介质

【技术保护点】
一种室内测距的方法,其特征在于,包括:获取待测点到Wi‑Fi节点组中任意一个节点的测量距离,并基于所述测量距离确定所述待测点对应的偏移点,其中,所述Wi‑Fi节点组中包括四个节点;获取所述Wi‑Fi节点组中任意两个节点之间的节点距离;基于所述测量距离、所述节点距离,以及四面体体积与棱长之间的关系,确定偏移四面体的体积,其中,所述偏移四面体是由所述偏移点与所述Wi‑Fi节点组中任意三个节点构成的四面体;预设所述待测点到所述Wi‑Fi节点组中任意一个节点的真实距离,基于所述真实距离、所述节点距离,以及所述四面体体积与棱长之间的关系,确定真实四面体的体积,其中,所述真实四面体是由所述待测点与所述Wi‑Fi节点组中任意三个节点构成的四面体;获取所述待测点到所述Wi‑Fi节点组中任意一个节点的信号衰减值;计算所有真实四面体的体积之和,并作为第一总体积,同时计算所有偏移四面体的体积之和,并作为第二总体积,将所述第一总体积与所述第二总体积的差作为偏移总体积;基于所述偏移总体积、所述偏移四面体的体积、所述真实四面体的体积、所述信号衰减值,和偏移总体积与偏移四面体的体积、真实四面体的体积、信号衰减值之间的关系,确定所述待测点到所述Wi‑Fi节点组中任意一个节点的真实距离。...

【技术特征摘要】
1.一种室内测距的方法,其特征在于,包括:获取待测点到Wi-Fi节点组中任意一个节点的测量距离,并基于所述测量距离确定所述待测点对应的偏移点,其中,所述Wi-Fi节点组中包括四个节点;获取所述Wi-Fi节点组中任意两个节点之间的节点距离;基于所述测量距离、所述节点距离,以及四面体体积与棱长之间的关系,确定偏移四面体的体积,其中,所述偏移四面体是由所述偏移点与所述Wi-Fi节点组中任意三个节点构成的四面体;预设所述待测点到所述Wi-Fi节点组中任意一个节点的真实距离,基于所述真实距离、所述节点距离,以及所述四面体体积与棱长之间的关系,确定真实四面体的体积,其中,所述真实四面体是由所述待测点与所述Wi-Fi节点组中任意三个节点构成的四面体;获取所述待测点到所述Wi-Fi节点组中任意一个节点的信号衰减值;计算所有真实四面体的体积之和,并作为第一总体积,同时计算所有偏移四面体的体积之和,并作为第二总体积,将所述第一总体积与所述第二总体积的差作为偏移总体积;基于所述偏移总体积、所述偏移四面体的体积、所述真实四面体的体积、所述信号衰减值,和偏移总体积与偏移四面体的体积、真实四面体的体积、信号衰减值之间的关系,确定所述待测点到所述Wi-Fi节点组中任意一个节点的真实距离。2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述所述Wi-Fi节点组中包括四个节点,包括:第一节点、第二节点、第三节点和第四节点;所述获取待测点到Wi-Fi节点组中任意一个节点的测量距离,包括:获取待测点分别到所述Wi-Fi节点组中第一个节点、第二个节点、第三个节点和第四个节点的第一测量距离、第二测量距离、第三测量距离和第四测量距离;所述获取所述Wi-Fi节点组中任意两个节点之间的节点距离,包括:获取所述Wi-Fi节点组中所述第一个节点和所述第二个节点之间的距离作为第一节点距离,获取所述第一个节点和所述第三个节点之间的距离作为第二节点距离,获取所述第一个节点和所述第四个节点之间的距离作为第三节点距离,获取所述第二个节点和所述第三个节点之间的距离作为第四节点距离,获取所述第二个节点和所述第四个节点之间的距离作为第五节点距离,获取所述第三个节点和所述第四个节点之间的距离作为第六节点距离;所述基于所述测量距离、所述节点距离,以及四面体体积与棱长之间的关系,确定偏移四面体的体积,包括:基于所述第一测量距离、所述第二测量距离、所述第三测量距离、所述第一节点距离、所述第二节点距离和所述第四节点距离,确定第一偏移四面体体积;基于所述第一测量距离、所述第二测量距离、所述第四测量距离、所述第一节点距离、所述第三节点距离和所述第五节点距离,确定第二偏移四面体体积;基于所述第一测量距离、所述第三测量距离、所述第四测量距离、所述第二节点距离、所述第三节点距离和所述第六节点距离,确定第三偏移四面体体积;基于所述第二测量距离、所述第三测量距离、所述第四测量距离、所述第四节点距离、所述第五节点距离和所述第六节点距离,确定第四偏移四面体体积。3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述预设所述待测点到所述Wi-Fi节点组中任意一个节点的真实距离,基于所述真实距离、所述节点距离,以及所述四面体体积与棱长之间的关系,确定真实四面体的体积,包括:预设所述待测点分别到所述Wi-Fi节点组中第一个节点、第二个节点、第三个节点和第四个节点的第一待测真实距离、第二待测真实距离、第三待测真实距离和第四待测真实距离;基于所述第一待测真实距离、所述第二待测真实距离、所述第三待测真实距离、所述第一节点距离、所述第二节点距离和所述第四节点距离,确定第一真实四面体体积;基于所述第一待测真实距离、所述第二待测真实距离、所述第四待测真实距离、所述第一节点距离、所述第三节点距离和所述第五节点距离,确定第二真实四面体体积;基于所述第一待测真实距离、所述第三待测真实距离和所述第四待测真实距离、所述第二节点距离、所述第三节点距离和所述第六节点距离,确定第三真实四面体体积;基于所述第二待测真实距离、所述第三待测真实距离和所述第四待测真实距离、所述第四节点距离、所述第五节点距离和所述第六节点距离,确定第四真实四面体体积。4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,所述基于所述偏移总体积、所述偏移四面体的体积、所述真实四面体的体积、所述信号衰减值,和偏移总体积与偏移四面体的体积、真实四面体的体积、信号衰减值之间的关系,确定所述待测点到所述Wi-Fi节点组中任意一个节点的真实距离,包括:基于所述信号衰减值、所述偏移总体积、所述第一偏移四面体体积、所述第一真实四面体体积、与偏移总体积和偏移四面体体积的关系,确定第一方程;基于所述信号衰减值、所述偏移总体积、所述第二偏移四面体体积所述第二真实四面体体积、与偏移总体积和偏移四面体体积的关系,确定第二方程;基于所述信号衰减值、所述偏移总体积、所述第三偏移四面体体积、所述第三真实四面体体积、与偏移总体积和偏移四面体体积的关系,确定第三方程;基于所述信号衰减值、所述偏移总体积、所述第四偏移四面体体积、所述第四真实四面体体积、与偏移总体积和偏移四面体体积的关系,确定第四方程;联立所述第一方程、所述第二方程、所述第三方程和所述第四方程,...

【专利技术属性】
技术研发人员:李文风万月亮王梅
申请(专利权)人:北京锐安科技有限公司
类型:发明
国别省市:北京,11

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