一种自适应设备转换的室内定位方法技术

本发明专利技术公开了一种自适应设备转换的室内定位方法，先基于固定设备A构建指纹定位数据库；再在同一条件下，利用最小二乘分段多项式算法分别构建固定设备A和其他设备B的信号路径传播模型；最后，利用固定设备A的信号路径传播模型和其他设备B的信号路径传播模型，构造出固定设备A与其他设备B之间的设备转换模型。当对某个定位设备进行定位时，先根据其对应的设备转换模型进行信号强度数据的转换，再将转换后的数据在指纹定位数据库中进行定位，得到该定位设备的位置坐标。本发明专利技术解决了由于设备差异而导致数据采集工作量增大的问题，提高了定位精度，提高了室内定位技术的鲁棒性和工程实用性。

An Indoor Location Method Based on Adaptive Equipment Conversion

The invention discloses an indoor positioning method for adaptive device conversion, which first builds fingerprint positioning database based on fixed device A, then builds signal path propagation models of fixed device A and other devices B by using least square piecewise polynomial algorithm under the same conditions, and finally uses signal path propagation model of fixed device A and signal path propagation of other devices B. The equipment conversion model between fixed equipment A and other equipment B is constructed. When locating a positioning device, the signal intensity data is converted according to the corresponding equipment conversion model, and then the converted data is positioned in the fingerprint positioning database to obtain the location coordinates of the positioning device. The invention solves the problem that the workload of data acquisition increases due to the difference of equipment, improves the positioning accuracy, and improves the robustness and engineering practicability of indoor positioning technology.

【技术实现步骤摘要】
一种自适应设备转换的室内定位方法
本专利技术涉及室内定位
，尤其是一种自适应设备转换的室内定位方法。
技术介绍
随着移动网络技术的不断普及和发展，基于位置服务的定位系统受到了越来越多的关注。在当前飞速发展的物联网时代，由于智能设备的普及几乎每个人都会携带智能设备，以及无线网络技术的普及使得室内环境中部署了大量的无线接入点，同时，基于室内无线网络技术的定位方法也得到了广泛的应用和研究，因此，基于随身携带智能设备的室内定位系统也应运而生。基于随身携带智能设备的室内定位系统由于无需准备额外的定位设备、室内环境下广泛分布的网络接入点、定位精度较高和用户的需求等特点，是未来室内环境下位置服务的发展方向。基于随身携带智能设备的室内定位系统的性能好坏主要依赖于接收信号强度(RSS，ReceivedSignalStrength)的鲁棒性，通常在室内定位实验过程中通常使用同一台接收设备即随身携带的智能设备来完成定位，主要针对室内环境中湿度、温度、布局以及人员走动等变化作自适应调整。然而，不同的接收设备由于硬件、天线尺寸和算法等不同使得信号强度RSS存在很大的差异性，从而降低了定位精度，削弱了定位本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种自适应设备转换的室内定位方法，其特征在于，包括以下步骤：S1，分别采集固定设备A在定位区域内的各个指纹点上所接收的信号强度，即分别采集各个指纹点的信号强度，并根据各个指纹点的信号强度和对应指纹点的位置构建指纹定位数据库；S2，在同一条件下，利用最小二乘分段多项式算法分别构建固定设备A和其他设备B的信号路径传播模型；所述其他设备B是不同于所述固定设备A的设备；S3，利用固定设备A的信号路径传播模型hA(·)，以及其他设备B的信号路径传播模型hB(·)，构造出固定设备A与其他设备B之间的设备转换模型；S4，定位设备在定位区域内的某个位置X上接收信号，并根据定位设备所接收信号的信号强度RSS...

【技术特征摘要】
1.一种自适应设备转换的室内定位方法，其特征在于，包括以下步骤：S1，分别采集固定设备A在定位区域内的各个指纹点上所接收的信号强度，即分别采集各个指纹点的信号强度，并根据各个指纹点的信号强度和对应指纹点的位置构建指纹定位数据库；S2，在同一条件下，利用最小二乘分段多项式算法分别构建固定设备A和其他设备B的信号路径传播模型；所述其他设备B是不同于所述固定设备A的设备；S3，利用固定设备A的信号路径传播模型hA(·)，以及其他设备B的信号路径传播模型hB(·)，构造出固定设备A与其他设备B之间的设备转换模型；S4，定位设备在定位区域内的某个位置X上接收信号，并根据定位设备所接收信号的信号强度RSSX对该定位设备的位置X进行定位；所述定位设备为固定设备A或其他设备B。2.根据权利要求1所述的一种自适应设备转换的室内定位方法，其特征在于，步骤S2中，所述同一条件是指：在构建固定设备A的信号路径传播模型和其他设备B的信号路径传播模型时，所处的环境和发射设备均保持一致，具体地，是指发射设备的信号初始传播能量Pt(d)相同即为同一发射设备；接收设备即固定设备A和其他设备B分别与发射设备之间的距离d相等；接收设备分别与发射设备之间的地板的总个数Nf相等；要求接收设备分别与发射设备之间的隔墙的总个数Np相等。3.根据权利要求2所述的一种自适应设备转换的室内定位方法，其特征在于，步骤S2中，所述信号路径传播模型为信号强度与距离d之间的m阶多项式函数，具体如下所示：其中，k表示第k阶，ak表示第k阶多项式系数，dk表示距离d的k次方，m表示多项式的总阶数，h(d)表示在距离d上经信号路径传播模型所得的即所应接收的信号强度，h(·)表示信号强度与距离之间的m阶多项式函数即信号路径传播模型。4.根据权利要求3所述的一种自适应设备转换的室内定位方法，其特征在于，步骤S2中，包括以下具体步骤：S21，在定位区域中的N个不同距离位置上，分别采集固定设备A和其他设备B所接收的信号强度，且固定设备A和其他设备B在每个距离位置上对于信号强度的采集均保持在同一条件下进行；构建出距离d与固定设备A所接收的信号强度rssA之间的对应关系，即其中，N表示样本总数量，即共N个不同距离位置；i表示第i个距离位置；di表示第i个距离位置与发射设备之间的距离，表示在第i个距离位置上固定设备A所接收的信号强度；构建出距离d与其它设备B所接收的信号强度信息rssB之间的对应关系，即其中，表示在第i个距离位置上其他设备B所接收的信号强度；S22，利用最小二乘分段多项式算法分别得到固定设备A的信号路径传播模型hA(·)和其他设备B的信号路径传播模型hB(·)；步骤S22中，求固定设备A的信号路径传播模型hA(·)的多项式系数的值，包括以下具体步骤：S2201，根据信号路径传播模型hA(·)，以及距离d与信号强度rssA的对应关系，构造固定设备A的平均损失函数IA：其中，hA(di)表示在距离di上固定设备A经信号路径传播模型所得的信号强度；表示在第i个距离位置即距离di上固定设备A所接收的信号强度；表示固定设备A的信号路径传播模型hA(·)的第k阶的多项式系数；dik表示距离di的k次方；S2202，使固定设备A的平均损失函数IA的值最小，且在固定设备A的平均损失值最小的情况下，得到固定设备A的信号路径传播模型hA(·)的多项式系数的值；具体方式为：固定设备A的平均损失函数IA对多项式系数求导，并使其对应的导数等于0，且在导数等于0的条件下，求得多项式系数的值，将上式转化为求线性方程组的解：且其中，x对应为矩阵中的下标数字，dix表示距离...

【专利技术属性】
技术研发人员：李石荣，符茂胜，朱雪梅，王本有，何富贵，郁书好，李军杰，另大兵，
申请(专利权)人：皖西学院，
类型：发明
国别省市：安徽,34