一种室内定位算法及系统技术方案

一种室内定位算法及系统，属于室内定位领域。本发明专利技术方法包括如下步骤：S1，捕获无线接入点的信号强度；S2，查找信号强度对应各个位置的概率，计算得到各个位置的概率；S3，排除有明显偏差的结果；S4，对位置数据进行位置平滑。本发明专利技术不改变WiFi室内定位硬件条件的前提下，增强了对信号强度抖动，小尺度信号衰减的补偿，降低定位设备以及室内环境的要求。提高定位的精确度，实现2‑5米的定位精度，满足室内定位的需要。

An indoor location algorithm and system

An indoor location algorithm and system belongs to the field of indoor positioning. The method of the invention includes the following steps: S1, capturing the signal strength of the wireless access point; S2, finding the probability of signal strength corresponding to each location, calculating the probability of each location; S3, excluding the result of obvious deviation; S4, smoothing the location data. Without changing the hardware condition of WiFi indoor location, the invention enhances the compensation for signal strength jitter and small scale signal attenuation, and reduces the requirements of location equipment and indoor environment. To improve the positioning accuracy, positioning accuracy of 2 5 meters, to meet the needs of indoor positioning.

【技术实现步骤摘要】
一种室内定位算法及系统
本专利技术涉及室内定位领域，尤其涉及一种室内定位算法及系统。
技术介绍
近年来随着智能手机和移动互联网应用的快速发展，基于位置的服务吸引了越来越多的关注。实时定位技术已经成为交通、商业、物流、个性服务等多个高层次应用的基础技术。在室外环境下，全球导航卫星系统经过长期的发展，已经可以提供很好的定位服务，例如全球定位系统，俄罗斯格洛纳斯卫星导航系统(GLONASS)，以及我国正在研制和即将应用的北斗卫星导航系统(BeidouNavigationSystem，BDS)。然而，在室内环境中，由于卫星信号到达地面时较弱、不能穿透建筑物，以及多径效应等问题，全球定位系统无法提供可靠的服务。因此，近年来室内定位技术已经成为导航领域的一个热门研究方向。目前对于定位技术的需求越来越大。而最普及的定位技术是全球定位系统(GPS)，这种技术在室外区域可以获得较好的精度，但是由于这种技术本身实现方式的原因，在室内环境下其定位能力大幅度下降。因此急需寻找一种可行的室内定位方法来弥补全球定位系统的不足。专利技术专利CN107015192A公开了室内定位系统，其具体公开了根据包括标签设备、定位基站、激发基站和多个激发天线；所述激发基站分别连接多个激发天线，所述激发天线安装在设定的室内交界区域位置处，所述标签设备设置在室内的定位目标上；所述标签设备用于在任意一个激发天线的设定范围内移动，接收所述激发基站通过所述激发天线发送的低频信号，从所接收的低频信号中读取发送低频信号的激发天线的ID(身份标识号)参数，将所述ID参数添加至定位信号，并将所述定位信号发送至定位基站；所述定位基站接收所述定位信号，记录所述定位信号的到达时间，将所述到达时间和定位信号上报至服务端；其中，所述定位信号用于供服务端识别ID参数，根据所述ID参数和到达时间确定定位目标的位置。但是，该方法利用了定位基站获取低频信号的ID参，根据ID参数和到达时间确定定位目标的位置，仍需要依靠基站，定位精度不高。专利技术专利CN104535962A公开了一种室内定位方法和室内定位系统，其具体公开了根据布置于定位区域的多个无线信号发射器，每个无线信号发射器均被配置成以固定的发射功率广播发送无线信号；移动终端，配置成接收无线信号，提取无线信号的信号特征并上传至室内定位服务器；室内定位服务器，保存有预先测得的定位区域内不同位置的无线信号的信号特征，并配置成将移动终端上传的信号特征与预先测得的信号特征进行匹配，以确定匹配出的信号特征对应的位置，将确定出的位置信息下发给移动终端。使用该方案，提高了室内定位精度和可靠性。但是，该方法只是改进定位方式，但未解决瞬时抖动带来的定位误差问题。
技术实现思路
本专利技术针对现有技术存在的问题，提出了一种室内定位算法及系统。本专利技术采用在输入端加入时间加权平均，减少瞬时抖动带来的误差，在输入与指纹数据库进行比对的算法中加入逐个判断条件以减少数据库比对的时间复杂度，提高算法的速率，加入最近邻算法以及小尺度补偿算法以减少信号强度抖动带来的定位误差，通过对输出位置进行时间加权平均提高定位精度。本专利技术是通过以下技术方案得以实现的：一种室内定位算法，包括以下步骤：S1，捕获无线接入点的信号强度；S2，查找信号强度对应各个位置的概率，计算得到各个位置的概率；S3，排除有明显偏差的结果；S4，对位置数据进行位置平滑。作为本专利技术的优选，所述步骤S1中捕获无线接入点的信号强度具体包括：计时步骤S11，记录当前时间，生成时间标记；第一获取步骤S12，多播轮询获取所述无线接入点的信号强度并进行记录；储存步骤S13，发送带有时间标记的信号强度的信息至服务器端的数据库储存。作为本专利技术的优选，所述步骤S2之前还包括：调取步骤S21，调取所述数据库中接收到的历史信号强度；时间平滑步骤S22，将当前的信号强度和历史信号强度作加权平均，获得时间平滑数据后记录到数据库中。作为本专利技术的优选，所述步骤S2中还包括：排序步骤S23，对所述时间平滑数据进行排序，找出对应的信号强度；查找步骤S24，在数据库中查找信号强度对应各个位置的概率。作为本专利技术的优选，所述步骤S2中还包括：整合步骤S25，将所有所述无线接入点在所述位置获得当前信号强度的概率相乘，得到在所述位置的概率。作为本专利技术的优选，所述步骤S3中包括：第二获取步骤S31，在定位结果数据库中获取上一次各个位置的概率；排除步骤S32，对所述步骤S2获取的概率由大到小进行排序并与上一次的位置概率进行比较，若两者相差过大，则清洗该数据排除明显偏差点。作为本专利技术的优选，所述步骤S4之前还包括：计算步骤S41，计算获得位置的概率的加权坐标。作为本专利技术的优选，所述步骤S4包括：将所述加权坐标与历史的位置加权坐标进行加权平均并存到所述定位结果数据库中。一种室内定位系统，包括：捕获模块，用于捕获无线接入点的信号强度；计算模块，用于查找信号强度对应各个位置的概率，计算得到各个位置的概率；排除模块，用于排除有明显偏差的结果；位置平滑模块，用于对位置数据进行位置平滑。作为本专利技术的优选，所述计算模块包括：调取单元，用于调取数据库中接收到的历史信号强度；时间平滑单元，用于将当前的信号强度和历史信号强度作加权平均，获得时间平滑数据后记录到数据库中；排序单元，用于对所述时间平滑数据进行排序，找出对应的信号强度；查找单元，用于在数据库中查找信号强度对应各个位置的概率；整合单元，用于将所有所述无线接入点在所述位置获得当前信号强度的概率相乘，得到在所述位置的概率。附图说明图1为本专利技术一种室内定位算法的流程图；图2为本专利技术步骤S1的流程图；图3为本专利技术步骤S2的流程图；图4为本专利技术步骤S3的流程图；图5为本专利技术一种室内定位系统的框图；图6为本专利技术计算模块的框图。具体实施方式为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动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。需要说明的是，在本专利技术中涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本专利技术要求的保护范围之内。在当前常规情况下，根据布置于定位区域的多个无线信号发射器，每个无线信号发射器均被配置成以固定的发射功率广播发送无线信号；移动终端，配置成接收无线信号，提取无线信号的信号特征并上传至室内定位服务器；室内定位服务器，保存有预先测得的定位区域内不同位置的无线信号的信号特征，并配置成将移动终端上传的信号特征与预先测得的信号特征进行匹配，以确定匹配出的信号特征对应的位置，将确定出的位置信息下发给移动终端。在本专利技术中，设计基于无线网络以及移动终端的室内定位算法，实现了在算法上弥补指纹定位精度不足的根本问题，通过在输入端加入时间本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种室内定位算法，其特征在于，包括以下步骤：S1，捕获无线接入点的信号强度；S2，查找信号强度对应各个位置的概率，计算得到各个位置的概率；S3，排除有明显偏差的结果；S4，对位置数据进行位置平滑。

【技术特征摘要】
1.一种室内定位算法，其特征在于，包括以下步骤：S1，捕获无线接入点的信号强度；S2，查找信号强度对应各个位置的概率，计算得到各个位置的概率；S3，排除有明显偏差的结果；S4，对位置数据进行位置平滑。2.根据权要求1所述的一种室内定位算法，其特征在于，所述步骤S1中捕获无线接入点的信号强度具体包括：计时步骤S11，记录当前时间，生成时间标记；第一获取步骤S12，多播轮询获取所述无线接入点的信号强度并进行记录；储存步骤S13，发送带有时间标记的信号强度的信息至服务器端的数据库储存。3.根据权要求2所述的一种室内定位算法，其特征在于，所述步骤S2之前还包括：调取步骤S21，调取所述数据库中接收到的历史信号强度；时间平滑步骤S22，将当前的信号强度和历史信号强度作加权平均，获得时间平滑数据后记录到数据库中。4.根据权要求3所述的一种室内定位算法，其特征在于，所述步骤S2中还包括：排序步骤S23，对所述时间平滑数据进行排序，找出对应的信号强度；查找步骤S24，在数据库中查找信号强度对应各个位置的概率。5.根据权要求4所述的一种室内定位算法，其特征在于，所述步骤S2中还包括：整合步骤S25，将所有所述无线接入点在所述位置获得当前信号强度的概率相乘，得到在所述位置的概率。6.根据权要求1所述的一种室内定位算法，其特征在于，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵波，
申请(专利权)人：上海斐讯数据通信技术有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31