一种更新指纹数据库的方法及系统、wifi定位方法及系统技术方案

本发明专利技术提供了一种更新指纹数据库的方法及系统、wifi定位方法及系统，其中所述更新指纹数据库方法包括：记录原始信号强度所对应的定位位置；记录在所述定位位置处每个探针各自检测的平均信号强度值，并记录检测次数；从在线指纹库中选取检测次数靠前的探针的平均信号强度值，组成在该位置处的在线指纹信号强度；选取调节系数，将在线指纹库在该位置处的信号强度和离线指纹库中该位置处的信号强度相结合，得到该位置处新的信号强度。可以大幅度的降低更新指纹库的工作量，同时还能保证指纹库的可靠性，提升WiFi定位的精度；不仅节省了人力成本，测试人员还易上手执行，便于工程的大规模推广。

【技术实现步骤摘要】
一种更新指纹数据库的方法及系统、wifi定位方法及系统
本专利技术涉及优化指纹数据库
，尤其涉及一种更新指纹数据库的方法、系统及wifi定位方法。
技术介绍
常用的定位算法有三角定位算法和基于位置指纹的定位算法，这两种定位算法各有优劣。三角定位算法通常使用三角几何原理建立数学模型来计算移动终端所在位置，常用的方法有基于到达时间(TimeOfArrival，TOA)、基于到达时间差(TimeDifferenceOfArrival，TDOA)、基于入射角(AngleOfArrival，AOA)的方法。在实施过程中不用大量采集指纹，人力成本较低；但是其定位精度较差，且由于其算法复杂度较高，对硬件设备的要求也较高。位置指纹定位算法，分为离线训练和在线匹配两个过程，离线训练过程需要采集大量的指纹，位置指纹由一组接收的信号强度指示RSSI(ReceivedSignalStrengthIndicator)向量[AP1，AP2，...，APi]，和该位置的坐标信息组成。由于外界环境的不稳定因素，造成人工采集的RSSI向量可靠度较低。如果所有采集到的数据有用，都能改善系统的性能，那么这样的时间和人力上的投资是有必要的。但实际常常很多数据并没有那么有用，一个“好”的指纹不应该带来定位上的错误，或者至少是″多半不会带来错误″。从RSSI指纹的角度来看，RSSI的方差应该尽量小，在信号空间中没有其他的位置指纹距离它非常近。然而，有些指纹的实际位置并不接近，而在信号空间中的欧氏距离却比较小，这样的指纹采集过来也许不会改善性能，反而会造成定位的时候额外的计算量。把这样的指纹放入指纹库中甚至会降低定位精度。现有技术中，在线指纹库离线数据库常常分离，没有充分利用离线数据库的数据功能，指纹库的自动更新精度低；同时指纹库的可靠性不大，wifi定位精度不高；若实现指纹库自动更新，则需要很大的人力成本。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供一种更新指纹数据库的方法、系统及wifi定位方法，能够通过统计的方法生成在线指纹库，结合离线指纹库，采用随机近似的方法将两者结合，以实现指纹的自动更新；可以大幅度的降低更新指纹库的工作量，同时还能保证指纹库的可靠性，提升WiFi定位的精度；不仅节省了人力成本，测试人员还易上手执行，便于工程的大规模推广。为解决上述技术问题，一方面，本专利技术一实施例提供了一种更新指纹数据库的方法，包括步骤：记录原始信号强度所对应的定位位置；记录在所述定位位置处每个探针各自检测的平均信号强度值，并记录检测次数；从在线指纹库中选取检测次数靠前的探针的平均信号强度值，组成在该位置处的在线指纹信号强度；选取调节系数，将在线指纹库在该位置处的信号强度和离线指纹库中该位置处的信号强度相结合，得到该位置处新的信号强度。优选地，所述调节系数包括在线指纹库调节系数α和离线指纹库调节系数β。优选地，所述记录在所述定位位置处每个探针各自检测的平均信号强度值，并记录检测次数之前包括：对待定位设备坐标数据进行滤波。优选地，所述在线指纹库由wifi设备实时接收到的信号生成。优选地，所述在线指纹库调节系数α取值范围为0～1。优选地，所述离线指纹库调节系数β取值范围为0～1。优选地，所述在线指纹库调节系数α和离线指纹库调节系数β之和为1，即α+β＝1。优选地，所述离线指纹库由人工测量或信号传输损耗模型生成或更新指纹数据库生成。优选地，在记录原始信号强度所对应的定位位置之前包括：wifi设备采集指纹信息，所述指纹信息包括指纹坐标和RSSI，生成所述指纹坐标与所述wifi设备坐标之间的距离d和RSSI的损耗参数ε和常数K。优选地，还包括将所述wifi设备实时接收到的信号数据与所述指纹数据库进行匹配，根据所述指纹坐标数据推算出待定位设备坐标数据。优选地，所述指纹坐标与所述wifi设备坐标之间的距离d和RSSI的损耗参数ε和常数K，采取线性拟合的方式获得。优选地，将所述wifi设备实时接收到的信号数据与所述指纹数据库进行匹配，采取概率型算法或确定型算法或计算相似度算法匹配。优选地，所述概率型算法包括朴素贝叶斯法、核函数法或最大似然概率法。优选地，所述确定型算法包括：采用确定性的推理算法或最近邻法或K近邻法或K加权近邻法或动态K值加权算法来估算待定位设备的位置坐标。优选地，所述计算相似度算法包括余弦相似度算法。另一方面，本专利技术一实施例提供了一种更新指纹数据库的系统，包括wifi设备、POE供电模块、服务器，所述系统执行上述的更新指纹数据库的方法。另一方面，本专利技术一实施例提供了一种wifi定位方法，所述方法执行上述的更新指纹数据库的方法。另一方面，本专利技术一实施例提供了一种wifi定位系统，所述系统包括wifi设备、POE供电模块、服务器，所述系统执行上述的更新指纹数据库的方法。与现有技术相比，上述技术方案具有以下优点：通过统计的方法生成在线指纹库，结合离线指纹库，采用随机近似的方法将两者结合，以实现指纹的自动更新；可以大幅度的降低更新指纹库的工作量，同时还能保证指纹库的可靠性，提升WiFi定位的精度；不仅节省了人力成本，测试人员还易上手执行，便于工程的大规模推广。【附图说明】为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。图1是现有技术中基于到达时间(TimeOfArrival，TOA)定位原理图；图2是现有技术中基于到达时间差(TimeDifferenceOfArrival，TDOA)定位原理图；图3是现有技术中基于入射角(AngleOfArrival，AOA)的方法定位原理图；图4是本专利技术更新指纹数据库方法的位置指纹定位原理图；图5是本专利技术更新指纹数据库方法流程图；图6是本专利技术基于更新指纹数据库方法的wifi定位方法流程图；图7是本专利技术基于更新指纹数据库方法的wifi定位方法另一流程图；图8是本专利技术更新指纹数据库方法中在线指纹库存储结构示意图；图9是本专利技术更新指纹数据库方法中离线指纹库存储结构示意图；图10是本专利技术更新指纹数据库系统结构图；图11是图10中数据服务器存储示意图；图12是图10中定位服务器存储示意图。【具体实施方式】下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本专利技术保护的范围。wifi设备有很多种，例如智能手机、平板电脑和笔记本电脑、无线路由器等。wifi探针基于本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种更新指纹数据库的方法，其特征在于，包括：/n记录原始信弓强度所对应的定位位置；/n记录在所述定位位置处每个探针各自检测的平均信号强度值，并记录检测次数；/n从在线指纹库中选取检测次数靠前的探针的平均信号强度值，组成在该位置处的在线指纹信弓强度；/n选取调节系数，将在线指纹库在该位置处的信号强度和离线指纹库中该位置处的信号强度相结合，得到该位置处新的信号强度。/n

【技术特征摘要】
1.一种更新指纹数据库的方法，其特征在于，包括：
记录原始信弓强度所对应的定位位置；
记录在所述定位位置处每个探针各自检测的平均信号强度值，并记录检测次数；
从在线指纹库中选取检测次数靠前的探针的平均信号强度值，组成在该位置处的在线指纹信弓强度；
选取调节系数，将在线指纹库在该位置处的信号强度和离线指纹库中该位置处的信号强度相结合，得到该位置处新的信号强度。


2.根据权利要求1所述的更新指纹数据库的方法，其特征在于，所述调节系数包括在线指纹库调节系数α和离线指纹库调节系数β。


3.根据权利要求1所述的更新指纹数据库的方法，其特征在于，所述记录在所述定位位置处每个探针各自检测的平均信号强度值，并记录检测次数之前包括：对待定位设备坐标数据进行滤波。


4.根据权利要求1所述的更新指纹数据库的方法，其特征在于，所述在线指纹库由wifi设备实时接收到的信弓生成。


5.根据权利要求2所述的更新指纹数据库的方法，其特征在于，所述在线指纹库调节系数α取值范围为0～1。


6.根据权利要求2所述的更新指纹数据库的方法，其特征在于，所述离线指纹库调节系数β取值范围为0～1。


7.根据权利要求2所述的更新指纹数据库的方法，其特征在于，所述在线指纹库调节系数α和离线指纹库调节系数β之和为1，即α+β＝1。


8.根据权利要求3所述的更新指纹数据库的方法，其特征在于，所述离线指纹库由人工测量或信号传输损耗模型生成或更新指纹数据库生成。


9.根据权利要求1所述的更新指纹数据库的方法，其特征在于，在记录原始信号强度所对应的定位位置之前包括：wifi设备采集指纹信息，所述指纹信息包括指纹坐标和RSSI，生成所述指纹坐标与所述wi...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘若鹏，栾琳，张莎莎，易友文，
申请(专利权)人：深圳光启空间技术有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44