基于无线接入点信号强度分布的室内定位方法及设备技术

本发明专利技术的目的是提供一种基于无线接入点信号强度分布的室内定位方法及设备，本发明专利技术通过获取各用户移动端与所述室内的各个无线接入点连接的历史连接数据，基于所述历史连接数据，计算所述室内的每个无线接入点的在每个对应的历史信号强度值下的对应的连接成功概率，可以解决现有技术中使用空间指纹进行室内定位时，指纹库的构建和维护人力成本过高的问题，本发明专利技术在判断用户的地理位置时，使用用户移动端连接无线接入点如路由器的连接成功概率的可能性与无线接入点的地理位置来判断用户移动端的地理位置。

Indoor location method and equipment based on signal strength distribution of wireless access point

【技术实现步骤摘要】
基于无线接入点信号强度分布的室内定位方法及设备
本专利技术涉及计算机领域，尤其涉及一种基于无线接入点信号强度分布的室内定位方法及设备。
技术介绍
室内定位是指在室内环境无法使用卫星定位时，使用室内定位技术作为卫星定位的辅助定位，解决卫星信号到达地面时较弱、不能穿透建筑物的问题，实现最终定位物体当前所处的位置。伴随着数据和多媒体业务的高速发展，人们对于定位与导航的需求日益增大，各种基于位置的服务(LBS)如雨后春笋般涌现出来，如商场、展馆、交通枢纽内的导航，各类基于位置的社交网络应用，工厂远程管理、紧急情况下的辅助救援等等。伴随着移动通信行业的快速发展，室内环境无线信号覆盖率也在不断提高，室内环境定位也因此而成为了可能。通过在商场、展馆等室内场景进行定位，从而提供导航、客流分析等相关服务的厂商也在不断增加。目前，室内定位方法主要有三角形算法和位置指纹识别，三角形算法利用待测目标到至少三个已知AP之间的距离信息估计目标位置，其中距离是通过测量来自AP的RSS进行估计。基于三角形算法的定位很大程度上依赖于准确的信号传输损耗模型。影响信号传输的因素很多，不同环境下的信号传输损耗模型大不相同，建立一个准确的、适合实际应用的损耗模型存在着很大的困难。因此，基于三角形算法的无线定位在具体实施中困难较大。近年来室内定位系统使用指纹(由参考点的位置坐标和在参考点处收集的AP的信号强度构成)识别方法成为研究热点。指纹识别方法包括两个阶段——离线阶段和在线阶段。离线阶段的主要任务是构建一个名为无线电地图的指纹识别数据库，它包含了位置空间和信号强度空间的映射关系。其中位置空间由所有参考点(RP)的位置构成，信号强度空间由RP从AP(无线接入点)测得的一系列接收信号强度(RSS)值构成，每个RP的位置对应一组来自所有AP的RSS值。在在线阶段，用户终端测量来自所有AP的RSS，并将其与指纹数据库中的信号强度空间中的RSS进行比对，然后用合适的指纹匹配算法计算用户的位置。传统空间指纹方法需要离线和在线两个阶段，其中离线阶段在构建指纹库的过程中，对于需要定位的场所，需要其平面设计图来划分坐标系，并在线下采集不同时间、不同坐标点在不同设备下的信息强度。存在两个问题：■需要花费大量人力和时间成本；■定位精度严重依赖于指纹库的完备情况和更新情况。另一方面，在在线阶段，使用机器学习算法计算用户位置时，存在两个问题：■采用欧氏距离，但是有些信号向量即使在物理空间中离得很远，在信号空间中却有可能很近，这会增加错误的几率；■大型场所的定位场景中，由于定位区域的面积较大，参考的AP数量急剧增多，导致位置指纹库的特征维数也会变得极为庞大，造成维数灾难的问题。
技术实现思路
本专利技术的一个目的是提供一种基于无线接入点信号强度分布的室内定位方法及设备。根据本专利技术的一个方面，提供了一种基于无线接入点信号强度分布的室内定位方法，该方法包括：收集室内的各个无线接入点的经纬度；获取各用户移动端与所述室内的各个无线接入点连接的历史连接数据；基于所述历史连接数据，计算所述室内的每个无线接入点的在每个对应的历史信号强度值下的对应的连接成功概率；获取待定位用户移动端接收到的所述室内的各个无线接入点对应的实时信号强度值，将各个实时信号强度值与所述历史信号强度值进行匹配，从匹配到的历史信号强度值中选择连接成功概率最高的历史信号强度值，将选择的成功概率最高的历史信号强度值对应的无线接入点的经纬度作为待定位用户移动端所在位置。进一步的，上述方法中，基于所述历史连接数据，计算所述室内的每个无线接入点的在每个对应的历史信号强度值下的对应的连接成功概率，包括：若所述室内的某个第一无线接入点在某个对应第一历史信号强度值的历史连接数据的个数大于预设第一阈值，则计算所述第一无线接入点在所述第一历史信号强度值的连接成功次数与连接失败次数；基于所述第一无线接入点在所述第一历史信号强度值的连接成功次数与连接失败次数，计算所述第一无线接入点在第一历史信号强度值的连接成功概率。进一步的，上述方法中，基于所述历史连接数据，计算所述室内的每个无线接入点的在每个对应的历史信号强度值下的对应的连接成功概率，包括：若所述室内的某个第二无线接入点在某个对应第二历史信号强度值的历史连接数据的个数小于等于预设第一阈值且大于预设第二阈值，其中，所述预设第二阈值小于第一阈值且大于预设第二阈值，则计算所述第二无线接入点在所述第二历史信号强度值的连接成功次数与连接失败次数；基于所述第二无线接入点在所述第二历史信号强度值的连接成功次数与连接失败次数，计算所述第二无线接入点在第二历史信号强度值的连接成功概率，并使用核密度估计对计算得到的连接成功概率作平滑处理，将平滑处理的结果作为最终的所述第二无线接入点在第二历史信号强度值的连接成功概率。进一步的，上述方法中，基于所述历史连接数据，计算所述室内的每个无线接入点的在每个对应的历史信号强度值下的对应的连接成功概率，包括：若所述室内的某个第三无线接入点在某个对应第三历史信号强度值的历史连接数据的个数小于等于预设第二阈值，则基于所述历史连接数据，计算所有无线接入点在所述第三历史信号强度值的连接成功次数与连接失败次数；计算所有无线接入点在所述第三历史信号强度值的连接成功概率，将所有无线接入点在所述第三历史信号强度值的连接成功概率作为所述第三无线接入点在所述第三历史信号强度值的连接成功概率。进一步的，上述方法中，从匹配到的历史信号强度值中选择连接成功概率最高的历史信号强度值，将选择的成功概率最高的历史信号强度值对应的无线接入点的经纬度作为待定位用户移动端所在位置，包括：从匹配到的历史信号强度值中选择连接成功概率为最高的历史信号强度值；判断最高的成功率是否大于预设成功率阈值，若是，将选择的成功概率最高的历史信号强度值对应的无线接入点的经纬度作为待定位用户移动端所在位置。根据本专利技术的另一方面，还提供一种基于无线接入点信号强度分布的室内定位设备，其中，该设备包括：第一装置，用于收集室内的各个无线接入点的经纬度；第二装置，用于获取各用户移动端与所述室内的各个无线接入点连接的历史连接数据；第三装置，用于基于所述历史连接数据，计算所述室内的每个无线接入点的在每个对应的历史信号强度值下的对应的连接成功概率；第四装置，用于获取待定位用户移动端接收到的所述室内的各个无线接入点对应的实时信号强度值，将各个实时信号强度值与所述历史信号强度值进行匹配，从匹配到的历史信号强度值中选择连接成功概率最高的历史信号强度值，将选择的成功概率最高的历史信号强度值对应的无线接入点的经纬度作为待定位用户移动端所在位置。进一步的，上述设备中，基于所述历史连接数据，所述第三装置，用于若所述室内的某个第一无线接入点在某个对应第一历史信号强度值的历史连接数据的个数大于预设第一阈值，则计本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于无线接入点信号强度分布的室内定位方法，其中，该方法包括：/n收集室内的各个无线接入点的经纬度；/n获取各用户移动端与所述室内的各个无线接入点连接的历史连接数据；/n基于所述历史连接数据，计算所述室内的每个无线接入点的在每个对应的历史信号强度值下的对应的连接成功概率；/n获取待定位用户移动端接收到的所述室内的各个无线接入点对应的实时信号强度值，将各个实时信号强度值与所述历史信号强度值进行匹配，从匹配到的历史信号强度值中选择连接成功概率最高的历史信号强度值，将选择的成功概率最高的历史信号强度值对应的无线接入点的经纬度作为待定位用户移动端所在位置。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于无线接入点信号强度分布的室内定位方法，其中，该方法包括：
收集室内的各个无线接入点的经纬度；
获取各用户移动端与所述室内的各个无线接入点连接的历史连接数据；
基于所述历史连接数据，计算所述室内的每个无线接入点的在每个对应的历史信号强度值下的对应的连接成功概率；
获取待定位用户移动端接收到的所述室内的各个无线接入点对应的实时信号强度值，将各个实时信号强度值与所述历史信号强度值进行匹配，从匹配到的历史信号强度值中选择连接成功概率最高的历史信号强度值，将选择的成功概率最高的历史信号强度值对应的无线接入点的经纬度作为待定位用户移动端所在位置。


2.根据权利要求1所述的方法，其中，基于所述历史连接数据，计算所述室内的每个无线接入点的在每个对应的历史信号强度值下的对应的连接成功概率，包括：
若所述室内的某个第一无线接入点在某个对应第一历史信号强度值的历史连接数据的个数大于预设第一阈值，
则计算所述第一无线接入点在所述第一历史信号强度值的连接成功次数与连接失败次数；
基于所述第一无线接入点在所述第一历史信号强度值的连接成功次数与连接失败次数，计算所述第一无线接入点在第一历史信号强度值的连接成功概率。


3.根据权利要求1所述的方法，其中，基于所述历史连接数据，计算所述室内的每个无线接入点的在每个对应的历史信号强度值下的对应的连接成功概率，包括：
若所述室内的某个第二无线接入点在某个对应第二历史信号强度值的历史连接数据的个数小于等于预设第一阈值且大于预设第二阈值，其中，所述预设第二阈值小于第一阈值且大于预设第二阈值，
则计算所述第二无线接入点在所述第二历史信号强度值的连接成功次数与连接失败次数；
基于所述第二无线接入点在所述第二历史信号强度值的连接成功次数与连接失败次数，计算所述第二无线接入点在第二历史信号强度值的连接成功概率，并使用核密度估计对计算得到的连接成功概率作平滑处理，将平滑处理的结果作为最终的所述第二无线接入点在第二历史信号强度值的连接成功概率。


4.根据权利要求1所述的方法，其中，基于所述历史连接数据，计算所述室内的每个无线接入点的在每个对应的历史信号强度值下的对应的连接成功概率，包括：
若所述室内的某个第三无线接入点在某个对应第三历史信号强度值的历史连接数据的个数小于等于预设第二阈值，
则基于所述历史连接数据，计算所有无线接入点在所述第三历史信号强度值的连接成功次数与连接失败次数；
计算所有无线接入点在所述第三历史信号强度值的连接成功概率，将所有无线接入点在所述第三历史信号强度值的连接成功概率作为所述第三无线接入点在所述第三历史信号强度值的连接成功概率。


5.根据权利要求1所述的方法，其中，从匹配到的历史信号强度值中选择连接成功概率最高的历史信号强度值，将选择的成功概率最高的历史信号强度值对应的无线接入点的经纬度作为待定位用户移动端所在位置，包括：
从匹配到的历史信号强度值中选择连接成功概率为最高的历史信号强度值；
判断最高的成功率是否大于预设成功率阈值，
若是，将选择的成功概率最高的历史信号强度值对应的无线接入点的经纬度作为待定位用户移动端所在位置。


6.一种基于无线接入点信号强度分布的室内定位设备，其中，该设备包括：
第一装置，用于收集室内的各个无线接入点的经纬度；
第二装置，用于获取各用户移动端与所述室内的各个无线接入点连接的历史连接数据；
第三装置，用于基于所述历史连接数据，计算所述室内的每个无线接入点的在每个对应的历史信号强度值下的对应的连接成功概率；
第四装置，用于获取待定位用户移动端接收到的所述室内的各个无线接入点对应的实时信号强度值，将各个实时信号强度值与...

【专利技术属性】
技术研发人员：何锦阳，方桢，张心远，
申请(专利权)人：广州掌淘网络科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44