一种蓝牙室内定位系统中指纹库自适应更新方法技术方案

本发明专利技术提出了一种基于众包信息的指纹库自适应更新方法，该方法包含以下三个步骤：首先，从众包数据中提取出信号强度(Received Signal Strength，RSS)序列、航向和速度信息。然后，将这些信息导入修正的行人航迹推算(Pedestrian Dead Reckoning Modification，PDRM)算法，消除用户定位过程中的累积误差，并根据修正后的PDR轨迹上各点位置坐标与用户上传对应的RSS数据生成待更新指纹数据。最后，利用标准指纹、负指数时效模型和相似性过滤概念处理待更新指纹数据，以获得更新后的指纹库。相比于传统指纹库维护技术，本发明专利技术不需要耗费大量的人力和时间成本去重复采集数据维持指纹库的稳定性，仅需利用大量用户上传的定位数据便可完成指纹库的更新，有效减少了资源开销。

An adaptive updating method of fingerprint database in Bluetooth indoor location system

【技术实现步骤摘要】
一种蓝牙室内定位系统中指纹库自适应更新方法
本专利技术涉及无线定位
，涉及一种基于众包信息的指纹库自适应更新方法。
技术介绍
蓝牙指纹定位技术具有低功耗、低成本和长时高精度等优点。在室内环境下，无线信号的传播环境不断变化，因此指纹库需要定期更新。而传统采用专人定期更新指纹库的方法，非常耗费人力。在大数据的背景下，众包方法为解决指纹库的更新维护提供了新的思路，并被视作是未来的发展趋势。众包数据更新方法按照用户是否主动参与，可分为主动众包方法和被动式众包方法。主动式众包方法是使用交互界面让用户主动参与进行指纹库更新，如ParkJ，CharrowB等人提出了一种完全由用户自主更新指纹库的方法，基于已有参考点对整个区域的覆盖度决定是否提醒用户标记位置，几乎不需要专业人员参与建库和维护，但是对于较大的室内环境，用户最初使用该系统时会被频繁打扰，增加了用户的负担，基本没有用户体验。被动式众包则通过分析用户上传的数据在不干扰用户的情况下自动完成数据库的更新工作。如WIFISLAM方法不需要事先测绘，通过用户手机传感器信息可以在导本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种蓝牙室内定位系统的指纹库自适应更新方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：/nS1：记录定位区域中接入点(Access Point，AP)坐标及转角坐标作为轨迹修正信标，并且在每个转角采集位置指纹信息用于转角识别；/nS2：配置无线局域网，目标在定位区域中行走并上传数据，AP接收到达的数据，并且从接收数据中提取信号强度(Received Signal Strength，RSS)序列、陀螺仪模值、速度和航向；/nS3：利用所述步骤S2得到的信号强度序列，识别RSS波峰结合步骤S1中AP的坐标生成RSS波峰信标。利用陀螺仪的模值变化对行人拐弯行为进行判别，然后使用步骤S1中提前采集的转角位置...

【技术特征摘要】
1.一种蓝牙室内定位系统的指纹库自适应更新方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
S1：记录定位区域中接入点(AccessPoint，AP)坐标及转角坐标作为轨迹修正信标，并且在每个转角采集位置指纹信息用于转角识别；
S2：配置无线局域网，目标在定位区域中行走并上传数据，AP接收到达的数据，并且从接收数据中提取信号强度(ReceivedSignalStrength，RSS)序列、陀螺仪模值、速度和航向；
S3：利用所述步骤S2得到的信号强度序列，识别RSS波峰结合步骤S1中AP的坐标生成RSS波峰信标。利用陀螺仪的模值变化对行人拐弯行为进行判别，然后使用步骤S1中提前采集的转角位置指纹信息进行转角识别最后结合步骤S1中相应转角的坐标生成转角信标；
S4：利用步骤S2得到的速度与航向进行行人轨迹推算算法(PedestrianDeadReckoning，PDR)获取行人轨迹后，使用步骤S3得到转角信标按其时间顺序将PDR轨迹分割为小段直线轨迹；
S5：使用步骤S3中获取的RSS波峰信标及转角信标结合行人轨迹推算修正算法(PedestrianDeadReckoningModification，PDRM)对步骤S4中分割后的PDR轨迹进行修正，减小PDR轨迹长时间的累计误差，提取修正后的PDR定位结果的地理坐标并结合对应时刻的RSSI生成指纹信息；
S6：根据步骤S5生成的指纹信息的地理坐标通过最临近参考点匹配将RSS序列匹配至相应参考点坐标中，生成待更新指纹数据；
S7：累计大量步骤S6生成的待更新指纹数据后，结合标准指纹、负指数时效性模型和相似性过滤准则对指纹库进行更新。


2.根据权利要求1所述的一种蓝牙室内定位系统中指纹库自适应更新方法，其特征在于：
所述步骤S3中RSS波峰信标识别及转角信标识别的具体方法为：首先，由公式1信号的传播模型，智能手机离AP越远RSS信号强度越弱，当智能手机处于AP正下方时RSS信号强度最大；
RSS＝-(10nlogd+A)(1)
当行人经过了某个AP时波峰必须大于阈值，且由于行人一般沿着走廊前进不可能在较短时间内连续经过同一AP，因此该AP的波峰出现时间间隔必须大于阈值。综上所述，根据波峰判别阈值条件可识别出行人何时经过AP，此时可将AP的坐标作为行人当前位置，本方法称其为RSS波峰信标；
其次，计算三轴陀螺仪的总模值并根据陀螺仪的模值变化对行人进行转角行为进行判别；当行人平缓前进的时候陀螺仪模值一直在一个较小的值上下轻微波动，一旦行人进行转角行为陀螺仪模值会出现突变，且拐动角度越大陀螺仪模值变化幅度越大；
根据行人进行转角行为的具体时刻，将该时刻采集的RSS与离线阶段在各转角信标点采集的RSS信息进行匹配，确定转角具体位置；此时可将转角的坐标作为行人当前位置，本方法称其为转角信标。


3.根据权利要求1...

【专利技术属性】
技术研发人员：田增山，从海峰，金潇潇，任浩良，卢帅，陈益，
申请(专利权)人：重庆邮电大学，
类型：发明
国别省市：重庆;50