一种室内定位的数据库建立方法和室内定位方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种室内定位的数据库建立方法和室内定位方法及装置，该方法包括：接收各用户设备在移动轨迹中上报的信号源的标识和信号状态信息；根据所述信号源的标识和信号状态信息，目标空间的平面地图，以及用户设备的移动距离，建立无线信号网络模型并进行训练；如果所述无线信号网络模型达到收敛条件，则将所述无线信号网络模型作为所述目标空间的信号指纹数据库。通过本发明专利技术的技术方案，避免了由于信号源不稳定导致过度增加采集的工作量的情况，能够实现高精度的室内定位，并尽量减少采集的人工工作量。

Indoor positioning database building method and indoor positioning method and device

The invention discloses an indoor positioning database establishment method and indoor positioning method and device, the method includes: signal identification and signal source receiving state information of each user in the mobile device to report in the track; according to identification and signal state information of the signal source, the plane map of the target space, distance and mobile users the establishment of wireless signal equipment, network model and training; if the wireless signal network model to achieve the convergence condition, the wireless signal network model as the space of the target signal fingerprint database. Through the technical proposal of the invention, the workload of excessive collection is avoided because the signal source is unstable, and the indoor positioning can be realized with high precision, and the artificial workload can be reduced as much as possible.

【技术实现步骤摘要】
一种室内定位的数据库建立方法和室内定位方法及装置
本专利技术实施例涉及定位技术，尤其涉及一种室内定位的数据库建立方法和室内定位方法及装置。
技术介绍
室内定位技术是现有定位技术中的一个重要组成部分，大量满足了人们在室内的定位需求，广泛使用在很多应用软件的功能中。传统的室内定位技术原理一般是基于室内的无线信号来实现的。众所周知，无线信号的信号强度在空间传播过程中，会随着传播距离的增加而减弱，接收端设备与信号源距离越近，接收到的信号强度就越强；接收端设备与信号源距离越远，接收到的信号强度就越弱。根据接收端设备接收到的信号强度和已知的无线信号衰落模型，可以估算出接收端设备和信号源之间的距离。根据估算出的接收端设备与多个信号源之间的距离，以及各信号源位置，就可以计算出接收端设备的位置。对于提供室内定位技术的服务商，为了实现室内定位服务，一般需进行两个阶段的工作。第一，需要针对目标建筑物建立其室内定位信息数据库，即预先确定目标建筑物内部的各信号源及其位置，根据目标建筑物的平面位置图，确定各坐标点处能接收到的信号源所发出无线信号的状态，作为该坐标点的信号指纹，与坐标点进行对应存储，逐渐形成室内定位信息数据库。该过程一般需要工作人员进行现场数据采集，驱动专用的采集车辆来进行信号采集。第二、为用户提供室内定位服务，具体是定位服务器接收用户的室内定位请求，其中携带有该用户的终端设备所采集到的无线信号的状态，定位服务器将该用户的无线信号状态与室内定位信息数据库中各坐标点的信号指纹进行匹配，根据匹配结果找到对应的坐标点，作为定位结果反馈给用户。在研究本专利技术技术方案的过程中，专利技术人发现上述实现室内定位技术的过程中，最大的难题来自于信号源的高度不稳定。信号源的不稳定可能体现在提供信号源的商家或个人，可能会更换信号源；即使未更换的信号源，也会由于信号源的性能而使其所发出的无线信号状态不稳定。由于信号源的不稳定，定位精度无法提升，定位效果随时间迅速衰减。现有技术为了达到较好的定位效果，通常需要高密度的采集现场信号，即获得足够多的已知信号源的情况，这样能减少部分信号源不稳定时带来的定位误差。不过显然，采集的工作量大幅增加，人工成本极高。
技术实现思路
本专利技术实施例提供一种室内定位的数据库建立方法和室内定位方法及装置，以实现高精度的室内定位，并尽量减少采集的人工工作量。第一方面，本专利技术实施例提供了一种室内定位的数据库建立方法，包括：接收各用户设备在移动轨迹中上报的信号源的标识和信号状态信息；根据所述信号源的标识和信号状态信息，目标空间的平面地图，以及用户设备的移动距离，建立无线信号网络模型并进行训练；如果所述无线信号网络模型达到收敛条件，则将所述无线信号网络模型作为所述目标空间的信号指纹数据库。进一步的，接收各用户设备在移动轨迹中上报的信号源的标识和信号状态信息之后，还包括：识别所述用户设备的移动状态和移动距离；如果所述用户设备为非行走状态，或所述移动距离小于第一距离阈值，则丢弃该用户设备上报的信号源的标识和信号状态信息。进一步的，接收各用户设备在移动轨迹中上报的信号源的标识和信号状态信息之后，还包括：识别所述用户设备的姿态；如果所述用户设备的姿态变化超过设定姿态阈值，则丢弃该用户设备上报的信号源的标识和信号状态信息。进一步的，接收各用户设备在移动轨迹中上报的信号源的标识和信号状态信息之后，还包括：识别所述用户设备的移动距离；如果所述移动距离小于第二距离阈值，则将所述用户设备上报的信号源的标识和信号状态信息，与预设锚点的信号源标识和信号状态信息进行匹配；如果所述用户设备移动轨迹中的信号源标识和信号状态信息与两个锚点匹配，则截取移动轨迹中与锚点匹配的两个轨迹点之间的轨迹段；将轨迹点重合的至少两个用户设备各自的轨迹段连续拼合形成一段移动轨迹。进一步的，根据所述信号源的标识和信号状态信息，目标空间的平面地图，以及用户设备的移动距离，建立无线信号网络模型并进行训练包括：根据目标空间的平面地图确定初始的无线信号网络模型的地理覆盖范围；根据所述信号源的标识和信号状态信息，识别信号源的信号衰变轨迹；将所述信号衰变轨迹中的中心点确定为预设锚点，且根据目标空间的标志物确定预设锚点；根据用户设备的移动距离，建立各预设锚点之间的关联关系，形成无线信号网络模型；根据各所述信号源的标识和信号状态信息对无线信号网络模型进行迭代训练，以修正所述无线信号网络模型。进一步的，所述无线信号网络模型为神经网络模型，所述神经网络模型中的神经元至少包括：建筑标志物、楼层和楼层转换物。第二方面，本专利技术实施例还提供了一种室内定位的实现方法，该方法包括：接收用户设备发送的室内定位请求；从所述室内定位请求中获取信号源的标识和信号状态信息；根据所述信号源的标识和信号状态信息，在信号指纹数据库中进行匹配；将匹配的定位结果反馈给所述用户设备。进一步的，根据所述信号源的标识和信号状态信息，在信号指纹数据库中进行匹配之前，还包括：根据所述信号源的标识和信号状态信息，基于预设神经网络模型对信号进行分类；按照分类结果，确定在信号指纹数据库中进行匹配时所执行的位置匹配算法。进一步的，根据所述信号源的标识和信号状态信息，在信号指纹数据库中进行匹配包括：识别所述用户设备的历史时刻定位结果；根据所述历史时刻定位结果确定信号指纹数据库中坐标点的匹配概率；根据所述信号源的标识和信号状态信息，以及所述匹配概率，在信号指纹数据库中进行匹配。第三方面，本专利技术实施例还提供了一种室内定位的数据库建立装置，该装置包括：信号接收模块，用于接收各用户设备在移动轨迹中上报的信号源的标识和信号状态信息；模型训练模块，用于根据所述信号源的标识和信号状态信息，目标空间的平面地图，以及用户设备的移动距离，建立无线信号网络模型并进行训练；模型确定模块，用于如果所述无线信号网络模型达到收敛条件，则将所述无线信号网络模型作为所述目标空间的信号指纹数据库。第四方面，本专利技术实施例还提供了一种室内定位的实现装置，该装置包括：请求接收模块，用于接收用户设备发送的室内定位请求；信号获取模块，用于从所述室内定位请求中获取信号源的标识和信号状态信息；信号匹配模块，用于根据所述信号源的标识和信号状态信息，在信号指纹数据库中进行匹配；结果反馈模块，用于将匹配的定位结果反馈给所述用户设备。本专利技术通过接收各用户设备在移动轨迹中上报的信号源的标识和信号状态信息，根据所述信号源的标识和信号状态信息，目标空间的平面地图，以及用户设备的移动距离，建立无线信号网络模型并进行训练，如果所述无线信号网络模型达到收敛条件，则将所述无线信号网络模型作为所述目标空间的信号指纹数据库。本专利技术实施例的技术方案，利用了海量的用户数据来训练建立无线信号指纹数据库，避免了由于信号源不稳定导致过度增加采集的工作量的情况，能够实现高精度的室内定位，并尽量减少采集的人工工作量。附图说明图1是本专利技术实施例一中的一种室内定位的数据库建立方法的流程图；图2是本专利技术实施例二中的一种室内定位的数据库建立方法的流程图；图3是本专利技术实施例三中的一种室内定位的数据库建立方法的流程图；图4是本专利技术实施例四中的一种室内定位的实现方法的流程图；图5是本专利技术实施例五中的一种室内定位的数据库建立装置的结构示意图；图6本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种室内定位的数据库建立方法，其特征在于，包括：接收各用户设备在移动轨迹中上报的信号源的标识和信号状态信息；根据所述信号源的标识和信号状态信息，目标空间的平面地图，以及用户设备的移动距离，建立无线信号网络模型并进行训练；如果所述无线信号网络模型达到收敛条件，则将所述无线信号网络模型作为所述目标空间的信号指纹数据库。

【技术特征摘要】
1.一种室内定位的数据库建立方法，其特征在于，包括：接收各用户设备在移动轨迹中上报的信号源的标识和信号状态信息；根据所述信号源的标识和信号状态信息，目标空间的平面地图，以及用户设备的移动距离，建立无线信号网络模型并进行训练；如果所述无线信号网络模型达到收敛条件，则将所述无线信号网络模型作为所述目标空间的信号指纹数据库。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，接收各用户设备在移动轨迹中上报的信号源的标识和信号状态信息之后，还包括：识别所述用户设备的移动状态和移动距离；如果所述用户设备为非行走状态，或所述移动距离小于第一距离阈值，则丢弃该用户设备上报的信号源的标识和信号状态信息。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，接收各用户设备在移动轨迹中上报的信号源的标识和信号状态信息之后，还包括：识别所述用户设备的姿态；如果所述用户设备的姿态变化超过设定姿态阈值，则丢弃该用户设备上报的信号源的标识和信号状态信息。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，接收各用户设备在移动轨迹中上报的信号源的标识和信号状态信息之后，还包括：识别所述用户设备的移动距离；如果所述移动距离小于第二距离阈值，则将所述用户设备上报的信号源的标识和信号状态信息，与预设锚点的信号源标识和信号状态信息进行匹配；如果所述用户设备移动轨迹中的信号源标识和信号状态信息与两个锚点匹配，则截取移动轨迹中与锚点匹配的两个轨迹点之间的轨迹段；将轨迹点重合的至少两个用户设备各自的轨迹段连续拼合形成一段移动轨迹。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述信号源的标识和信号状态信息，目标空间的平面地图，以及用户设备的移动距离，建立无线信号网络模型并进行训练包括：根据目标空间的平面地图确定初始的无线信号网络模型的地理覆盖范围；根据所述信号源的标识和信号状态信息，识别信号源的信号衰变轨迹；将所述信号衰变轨迹中的中心点确定为预设锚点，且根据目标空间的标志物确定预设锚点；根据用户设备的移动距离，建立各预设锚点之间的关联关系，形成无线信号...

【专利技术属性】
技术研发人员：沈晓龙，王明晖，
申请(专利权)人：沈晓龙，王明晖，
类型：发明
国别省市：北京,11