【技术实现步骤摘要】
一种基于AP的行为轨迹检测分析与服务提供系统及方法
本专利技术涉及一种定位、位置分析系统及实现方法,特别是涉及一种基于Wi-Fi技术的AP的定位、位置和行为分析系统及实现方法。
技术介绍
随着数据业务和多媒体业务的快速增加,人们对定位与导航的需求日益增大,尤其在复杂的室内环境,如机场大厅、展厅、仓库、超市、图书馆、地下停车场、矿井等环境中,常常需要确定移动终端或其持有者、设施与物品在室内的位置信息。近年来,随着移动设备技术快速发展和日益普及,如何充分利用设备的移动性为用户提供更加丰富和完善的服务引起了众多研究者的关注,而基于位置的服务(LocationBasedService,LBS)已经成为近年来移动计算研究领域的热点问题之一。提供基于位置服务的前提是移动设备需要知道自身所处的物理位置。当移动设备位于户外时,GPS(GlobalPositionSystem)可以为这类应用提供一种简单有效的解决方案。然而,GPS无法在楼宇内工作,因此如何在楼宇内对移动设备进行定位依然是一个需要解决的科学问题。随着Wi-Fi技术应用的普及,WLAN(WirelessLocalAreaNetwork)接入点(AccessPoint,AP)在城市楼宇内已经广泛部署,这使得很多室内环境(例如办公楼、咖啡厅等)中几乎每个角落都能够被Wi-Fi信号覆盖,因而基于Wi-Fi信号的室内定位技术得到了迅速的发展。我们就可以利用移动设备与接入点(AccessPoint,AP)或基站定期发送的信标信号中所含的接收信息强度(RSSI)信息进行定位计算,并且可以根据位置信息分析移动终端的行为轨迹, ...
【技术保护点】
一种基于AP的行为轨迹检测分析与服务提供系统,所述AP指无线接入点,其特征在于,包括:信号采集模块,包括多个在不同位置的具有信号收集能力的WLAN接入点Access Point,即AP,用于获得不同移动终端用户传送的无线信号强度RSSI和不同移动终端的MAC地址信息;数据信号接收接口,用于接收来自信号采集模块采集的不同移动终端用户传送的无线信号强度和不同移动终端的MAC地址信息;定位模块,利用数据信号接收接口获得的数据,利用位置带有权值分配的以及相关的行为轨迹信息,确定不同移动终端在空间中的具体位置,并将设备和位置信息储存于定位数据储存模块;定位数据储存模块,用于记录所有定位模块产生的不同时间,不同移动终端的位置信息;行为轨迹分析模块,用于分析不同移动终端的轨迹和行为,并将信息储存,并可响应定位模块的请求并向其提供数据;服务提供模块,根据不同的服务请求,基于定位数据储存模块以及行为轨迹分析模块的数据,为用户提供相应服务。
【技术特征摘要】
1.一种基于AP的行为轨迹检测分析与服务提供系统,所述AP指无线接入点,其特征在于,包括:信号采集模块,包括多个在不同位置的具有信号收集能力的WLAN接入点AccessPoint,即AP,用于获得不同移动终端用户传送的无线信号强度RSSI和不同移动终端的MAC地址信息;数据信号接收接口,用于接收来自信号采集模块采集的不同移动终端用户传送的无线信号强度和不同移动终端的MAC地址信息;定位模块,利用数据信号接收接口获得的数据,利用位置带有权值分配的指纹分类法以及相关的行为轨迹信息,确定不同移动终端在空间中的具体位置,并将移动终端和位置信息储存于定位数据储存模块;定位数据储存模块,用于记录所有定位模块产生的不同时间,不同移动终端的位置信息;行为轨迹分析模块,用于分析不同移动终端的轨迹和行为,并将信息储存,并可响应定位模块的请求并向其提供数据;服务提供模块,根据不同的服务请求,基于定位数据储存模块以及行为轨迹分析模块的数据,为用户提供相应服务;以一段时间不同AP所测量的终端在各个基准点上的无线信号强度的平均值或众数作为该终端在此位置对该AP特征值,确定特征值的范围,并基于已经计算出的特征值,计算出各个AP的权值分配,方法如下:设测试区域内能够检测到移动终端的全部AP的集合为V,样本a将使用样本属性向量sa=(sa1,sa2,…,san)来描述,其中每一个分量sai表示该样本中第i个属性的值,即第i个AP的RSSI的特征值,n是全部AP的数量;如果在一个样本中没有检测到特定的AP,则将其RSSI值设为-129,即比RSSI的下限值低1;在给每个AP分配权值之前,首先需要计算在测试区域内能够检测到的所有AP之间的相关系数;记两个AP之间相关系数为rij,其计算公式如式(1),其中i,j∈V,Rssii和Rssij分别表示第i、j个AP的RSSI的观测值,E(a)和D(a)分别表示随机变量a的数学期望和方差,Cov(a,b)表示随机变量a和b的协方差;全部相关系数可以组成相关系数矩阵R;相关系数矩阵的计算过程使用全部的训练数据,并不区分训练样本所属的类,所以最后得出的相关系数是每对AP在全部测试区域内的相关系数;另外,计算一对AP的相关系数时,只考虑这两个AP能够被同时检测到的数据;使用式(1)计算一对AP的相关系数;由式(1),在计算相关系数矩阵时,可能遇到如下情况使得相关系数无定义:1)两个AP的可检测范围没有交集,即它们从来没有被同时检测到过;2)其中至少一个AP的RSSI的观测值的方差为0;当出现相关系数无定义时,定义该AP对的相关系数为0;另外,对定义rii=1;得到相关系数矩阵之后,就用式(2)计算出每一个AP的权值:式(2)中,wi是分配给第i个AP的权值,Ri=(ri1,ri2,…,rin)是相关系数矩阵R中的第i个行向量;每个AP的权值是它与所有V中的AP的相关系数的平方和的倒数,所以一个AP与测试区域内能够检测到的所有AP的相关性越高则它的权值越低;这是因为该AP与其它AP的相关性越高,就表示它所提供的信息与其它AP所提供的信息有更多的重复;反之,一个AP与其它AP越独立则它的权值越大,且对有wi∈(0,1];定义所有AP的权值之和为训练数据集的维度D,如式(3)D=W·NT,N=(1,1,…,1)(3)其中W=(w1,w2,…,wn)...
【专利技术属性】
技术研发人员:陈光旭,王强,诸彤宇,李明扬,李文博,
申请(专利权)人:北京航空航天大学,
类型:发明
国别省市:北京;11
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