根据环境差异标校在线RSSI值的指纹定位方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术实施例提供了一种基于模型校准在线RSSI值的定位方法及装置，其中方法包括：基于各参考点对应的离线RSSI值与信号接收时间，生成各参考点对应的离线信号衰减因子和离线环境影响因子；得到与在线RSSI值匹配度最高的目标RSSI值，以及与目标RSSI值对应的信号发射设备的坐标位置；计算在线信号衰减因子和在线环境影响因子；对离线信号衰减因子和在线信号衰减因子进行滤波处理，对离线环境影响因子和在线环境影响因子进行滤波处理；利用滤波后的信号衰减因子和滤波后的环境影响因子，对在线RSSI值进行修正；基于在线RSSI值，修正后的RSSI值，各离线RSSI值，以及预先存储的各参考点的坐标位置，确定待定位对象的坐标位置。本发明专利技术实施例能够提高定位精度。

Fingerprint location method and device for online RSSI calibration based on environmental difference

【技术实现步骤摘要】
根据环境差异标校在线RSSI值的指纹定位方法及装置
本专利技术涉及无线定位
，特别是涉及一种根据环境差异标校在线RSSI值的指纹定位方法及装置。
技术介绍
随着计算机技术、通信技术的发展，室内定位技术开始出现高精度的发展趋势。在室内定位技术中，基于WIFI(WirelessFidelity，无线保真)的定位方法相对成熟。基于WIFI的定位方法可以分为：指纹定位方法、三角定位方法以及最大似然估计方法，其中指纹定位方法因仅依赖已有的基础设施即可实现定位而被广泛应用。指纹定位方法是以位置与指纹一一对应的关系为原理进行定位的，而RSSI(ReceivedSignalStrengthIndication，接收的信号强度指示)因其获取简单常常作为指纹，RSSI值可以用于表征所接收到的信号的强度。利用指纹定位方法对待定位对象进行定位的过程如下：在离线阶段(即，在对待定位对象进行定位之前所进行准备工作的阶段)，在待测区域预先设置多个参考点，该待测区域中通常设置有多台信号发射设备，使用电子设备在每个参考点测试来自各信号发射设备发送的测试信号的离线RSSI值，并将自身的坐标位置和多个离线RSSI值上传至服务器，服务器利用各参考点的坐标位置，以及接收到的多个离线RSSI值，建立指纹库；在线阶段(即，待定位对象与信号发射设备建立连接)，待定位对象将接收自多台信号发射设备发送的信号的在线RSSI值，发送至服务器，服务器将待定位对象发送的在线RSSI值与指纹库中的离线RSSI值进行匹配，将匹配度最高的离线RSSI对应的坐标位置作为待定位对象的坐标位置。而在实现过程中，在线阶段与离线阶段的环境易产生变化而无法保持一致，同时，RSSI值容易受到环境影响而失真，导致在线阶段与离线阶段，同一位置接收到的信号的RSSI值有较大差异，因此将在线阶段获得的在线RSSI值与指纹库中的离线RSSI值进行匹配时，匹配获得的坐标位置与真实的坐标位置往往具有较大差异，从而导致定位不精准。
技术实现思路
本专利技术实施例的目的在于提供一种根据环境差异标校在线RSSI值的指纹定位方法及装置，以实现提高定位精度。具体技术方案如下：第一方面，本专利技术实施例提供了一种根据环境差异标校在线RSSI值的指纹定位方法，所述方法包括：针对待定位对象所处区域内预设的多个参考点，获取各所述参考点对应的离线RSSI值和信号接收时间，并基于各所述参考点对应的离线RSSI值与所述信号接收时间，生成各所述参考点对应的离线信号衰减因子和离线环境影响因子，所述信号接收时间为测试信号从信号发射设备到达所述参考点历经的时间，所述离线信号衰减因子用于表示所述测试信号从所述信号发射设备到达所述参考点衰减的程度，所述离线环境影响因子用于表示所述信号发射设备与所述参考点之间的外部环境对所述测试信号的强度的影响程度；接收所述待定位对象发送的在线RSSI值和在线信号接收时间；将所述在线RSSI值，与各所述离线RSSI值进行匹配，得到与所述在线RSSI值匹配度最高的目标RSSI值，以及与所述目标RSSI值对应的信号发射设备的坐标位置；基于各所述在线信号接收时间，所述目标RSSI值，以及与所述目标RSSI值对应的信号发射设备的坐标位置，计算在线信号衰减因子和在线环境影响因子；对所述离线信号衰减因子和在线信号衰减因子进行滤波处理，得到滤波后的信号衰减因子，以及对离线环境影响因子和在线环境影响因子进行滤波处理，得到滤波后的环境影响因子；利用所述滤波后的信号衰减因子和滤波后的环境影响因子，对所述在线RSSI值进行修正，得到修正后的RSSI值；基于所述在线RSSI值，所述修正后的RSSI值，各所述离线RSSI值，以及预先存储的各参考点的坐标位置，确定待定位对象的坐标位置。可选地，所述对所述离线信号衰减因子和在线信号衰减因子进行滤波处理，得到滤波后的信号衰减因子，以及对离线环境影响因子和在线环境影响因子进行滤波处理，得到滤波后的环境影响因子的步骤，包括：将所述离线信号衰减因子与所述在线信号衰减因子的平均值，确定为所述滤波后的信号衰减因子；将所述离线环境影响因子与所述在线环境影响因子的平均值，确定为所述滤波后的环境影响因子。可选地，所述基于各所述参考点对应的离线RSSI值与所述信号接收时间，生成各所述参考点对应的离线信号衰减因子和离线环境影响因子的步骤，包括：确定各所述参考点的多个离线RSSI值中的最大离线RSSI值，以及确定所述最大离线RSSI值对应的第一目标信号发射设备；分别计算所述第一目标信号发射设备，与除所述第一目标信号发射设备之外的其他信号发射设备之间的距离；按照所述距离从小到大的顺序，从所述其他信号发射设备中确定第一预设数量台信号发射设备；分别计算最大离线RSSI值对应的目标参考点，接收所述目标发射设备所发送测试信号的信号接收时间，与所述目标参考点接收第一预设数量台信号发射设备中各所述信号发射设备所发送测试信号的信号接收时间之间的差值；利用计算得到的多个差值，计算与各所述差值对应的信号衰减因子，以及计算与各所述差值对应的环境影响因子；对所述多个信号衰减因子进行均值滤波处理，得到离线信号衰减因子，以及对多个所述环境影响因子进行均值滤波处理，得到离线环境影响因子。可选地，所述利用计算得到的多个差值，计算与各所述差值对应的信号衰减因子，以及计算与各所述差值对应的环境影响因子的步骤，包括：利用第一预设表达式，计算信号衰减因子和环境影响因子，所述第一预设表达式为：式中，Δti,j表示所述差值，c表示电磁波传播速度，RSSIi表示所述最大离线RSSI值，RSSI0表示预设的RSSI参考值，Xδi表示所述环境影响因子，ni表示所述信号衰减因子，RSSIj表示所述目标参考点接收所述第一预设数量台信号发射设备中所述信号发射设备所发送信号的RSSI值。可选地，所述利用所述滤波后的信号衰减因子和滤波后的环境影响因子，对所述在线RSSI值进行修正，得到修正后的RSSI值的步骤，包括：针对接收的多个在线RSSI值，比较各所述在线RSSI值之间的大小，得到最大在线RSSI值，以及所述最大在线RSSI值对应的第二目标信号发射设备；计算所述待定位对象接收所述第二目标信号发射设备所发送信号的在线信号接收时间，与所述待定位对象接收除所述第二目标信号发射设备之外的其他信号发射设备中，各所述信号发射设备所发送信号的在线信号接收时间之间的时间差值；保持所述最大在线RSSI值不变；针对多个所述在线RSSI值中除所述最大在线RSSI值之外的其他在线RSSI值，利用第二预设表达式，计算各所述其他在线RSSI值对应的修正后的RSSI值，所述第二预设表达式为：式中，RSSIj,estimate表示所述修正后的RSSI值，n表示所述滤波后的信号衰减因子，RSSIstrongest表示所述最大在线RSSI值，RSSI0表示所述RSSI参考值，Xδ表本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种根据环境差异标校在线接收的信号强度指示RSSI值的指纹定位方法，其特征在于，所述方法包括：/n针对待定位对象所处区域内预设的多个参考点，获取各所述参考点对应的离线RSSI值和信号接收时间，并基于各所述参考点对应的离线RSSI值与所述信号接收时间，生成各所述参考点对应的离线信号衰减因子和离线环境影响因子，所述信号接收时间为测试信号从信号发射设备到达所述参考点历经的时间，所述离线信号衰减因子用于表示所述测试信号从所述信号发射设备到达所述参考点衰减的程度，所述离线环境影响因子用于表示所述信号发射设备与所述参考点之间的外部环境对所述测试信号的强度的影响程度；/n接收所述待定位对象发送的在线RSSI值和在线信号接收时间；/n将所述在线RSSI值，与各所述离线RSSI值进行匹配，得到与所述在线RSSI值匹配度最高的目标RSSI值，以及与所述目标RSSI值对应的信号发射设备的坐标位置；/n基于各所述在线信号接收时间，所述目标RSSI值，以及与所述目标RSSI值对应的信号发射设备的坐标位置，计算在线信号衰减因子和在线环境影响因子；/n对所述离线信号衰减因子和在线信号衰减因子进行滤波处理，得到滤波后的信号衰减因子，以及对离线环境影响因子和在线环境影响因子进行滤波处理，得到滤波后的环境影响因子；/n利用所述滤波后的信号衰减因子和滤波后的环境影响因子，对所述在线RSSI值进行修正，得到修正后的RSSI值；/n基于所述在线RSSI值，所述修正后的RSSI值，各所述离线RSSI值，以及预先存储的各参考点的坐标位置，确定待定位对象的坐标位置。/n...

【技术特征摘要】
1.一种根据环境差异标校在线接收的信号强度指示RSSI值的指纹定位方法，其特征在于，所述方法包括：
针对待定位对象所处区域内预设的多个参考点，获取各所述参考点对应的离线RSSI值和信号接收时间，并基于各所述参考点对应的离线RSSI值与所述信号接收时间，生成各所述参考点对应的离线信号衰减因子和离线环境影响因子，所述信号接收时间为测试信号从信号发射设备到达所述参考点历经的时间，所述离线信号衰减因子用于表示所述测试信号从所述信号发射设备到达所述参考点衰减的程度，所述离线环境影响因子用于表示所述信号发射设备与所述参考点之间的外部环境对所述测试信号的强度的影响程度；
接收所述待定位对象发送的在线RSSI值和在线信号接收时间；
将所述在线RSSI值，与各所述离线RSSI值进行匹配，得到与所述在线RSSI值匹配度最高的目标RSSI值，以及与所述目标RSSI值对应的信号发射设备的坐标位置；
基于各所述在线信号接收时间，所述目标RSSI值，以及与所述目标RSSI值对应的信号发射设备的坐标位置，计算在线信号衰减因子和在线环境影响因子；
对所述离线信号衰减因子和在线信号衰减因子进行滤波处理，得到滤波后的信号衰减因子，以及对离线环境影响因子和在线环境影响因子进行滤波处理，得到滤波后的环境影响因子；
利用所述滤波后的信号衰减因子和滤波后的环境影响因子，对所述在线RSSI值进行修正，得到修正后的RSSI值；
基于所述在线RSSI值，所述修正后的RSSI值，各所述离线RSSI值，以及预先存储的各参考点的坐标位置，确定待定位对象的坐标位置。


2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对所述离线信号衰减因子和在线信号衰减因子进行滤波处理，得到滤波后的信号衰减因子，以及对离线环境影响因子和在线环境影响因子进行滤波处理，得到滤波后的环境影响因子的步骤，包括：
将所述离线信号衰减因子与所述在线信号衰减因子的平均值，确定为所述滤波后的信号衰减因子；
将所述离线环境影响因子与所述在线环境影响因子的平均值，确定为所述滤波后的环境影响因子。


3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于各所述参考点对应的离线RSSI值与所述信号接收时间，生成各所述参考点对应的离线信号衰减因子和离线环境影响因子的步骤，包括：
确定各所述参考点的多个离线RSSI值中的最大离线RSSI值，以及确定所述最大离线RSSI值对应的第一目标信号发射设备；
分别计算所述第一目标信号发射设备，与除所述第一目标信号发射设备之外的其他信号发射设备之间的距离；
按照所述距离从小到大的顺序，从所述其他信号发射设备中确定第一预设数量台信号发射设备；
分别计算最大离线RSSI值对应的目标参考点，接收所述目标发射设备所发送测试信号的信号接收时间，与所述目标参考点接收第一预设数量台信号发射设备中各所述信号发射设备所发送测试信号的信号接收时间之间的差值；
利用计算得到的多个差值，计算与各所述差值对应的信号衰减因子，以及计算与各所述差值对应的环境影响因子；
对所述多个信号衰减因子进行均值滤波处理，得到离线信号衰减因子，以及对多个所述环境影响因子进行均值滤波处理，得到离线环境影响因子。


4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述利用计算得到的多个差值，计算与各所述差值对应的信号衰减因子，以及计算与各所述差值对应的环境影响因子的步骤，包括：
利用第一预设表达式，计算信号衰减因子和环境影响因子，所述第一预设表达式为：



式中，Δti,j表示所述差值，c表示电磁波传播速度，RSSIi表示所述最大离线RSSI值，RSSI0表示预设的RSSI参考值，Xδi表示所述环境影响因子，ni表示所述信号衰减因子，RSSIj表示所述目标参考点接收所述第一预设数量台信号发射设备中所述信号发射设备所发送信号的RSSI值。


5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述利用所述滤波后的信号衰减因子和滤波后的环境影响因子，对所述在线RSSI值进行修正，得到修正后的RSSI值的步骤，包括：
针对接收的多个在线RSSI值，比较各所述在线RSSI值之间的大小，得到最大在线RSSI值，以及所述最大在线RSSI值对应的第二目标信号发射设备；
计算所述待定位对象接收所述第二目标信号发射设备所发送信号的在线信号接收时间，与所述待定位对象接收除所述第二目标信号发射设备之外的其他信号发射设备中，各所述信号发射设备所发送信号的在线信号接收时间之间的时间差值；
保持所述最大在线RSSI值不变；
针对多个所述在线RSSI值中除所...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘雯，邓中亮，李晶，王硕，
申请(专利权)人：北京邮电大学，
类型：发明
国别省市：北京;11