室内信号指纹采集和定位的方法、系统、设备、介质及芯片技术方案

本公开公开了一种室内信号指纹采集和定位的方法、系统、设备、介质及芯片，所述室内信号指纹采集和定位方法基于泛洪组网的无线网络，所述室内信号指纹采集方法包括：控制所述无线网络的预选节点移动至预设位置后以自身为发送目标发送定位数据帧；所述预选节点接收并解析所述无线网络的中继节点发送的所述定位数据帧；储存所述预设位置和所述中继节点发送的所述定位数据帧的信号强度。本方法不需要额外安装蓝牙标签，只需要对预选节点进行改造，利用现有mesh节点采集信号强度，按需发送，减少信号污染，提高了采集效率；通过采集所有节点的多组信号强度以构建指纹数据库，提高了数据库的精确度，减小了信号波动的干扰，进而提高了室内定位的精确性。提高了室内定位的精确性。提高了室内定位的精确性。

【技术实现步骤摘要】
室内信号指纹采集和定位的方法、系统、设备、介质及芯片


[0001]本公开涉及室内定位
，特别涉及一种室内信号指纹采集和定位的方法、系统、设备、介质及芯片。

技术介绍

[0002]在室内环境中，利用GPS(Global Positioning System，全球定位系统)等成熟的室外定位技术，定位精度往往达不到预期。近年来，随着WLAN(Wireless LocalArea Networks，无线局域网络)技术的普及，为室内定位提供了新的方法。RSS(Received SignalStrength，接收信号强度)指纹定位是常用的室内定位方法。现有技术中基于RSS值的位置指纹匹配方法包括两部分：建立指纹数据库，然后利用指纹数据库对目标位置进行指纹匹配。
[0003]指纹数据库主要是对指纹信号的采集，原理是将目标地理区域分成若干个矩形网格，在每一个网格点上采集一段时间内的信号数据(比如采集时间5分钟，每秒采集1次)，然后计算一个平均的RSS作为指纹，或者计算RSS的样本分布(如方差)作为指纹，这些网格点的坐标和对应的指纹就形成一个指纹数据库，或者叫无线电地图(Radio Map)。
[0004]现有的指纹数据有基于Wi
‑
Fi(wireless fidelity，无线保真)信号，无需部署额外硬件，但采集指纹装备只能被动接收Wi
‑
Fi信号，无法控制接收到的Wi
‑
Fi信号的内容和形式，导致无法控制指纹信号的采集过程；有的方案则需要临时部署一些zigbee(一种应用于短距离和低速率下的无线通信技术)或者UWB(Ultra Wide Band，超宽带)硬件，成本较高，实现难度较大。
[0005]公开内容
[0006]本公开要解决的技术问题是为了克服现有技术中只能被动接收Wi
‑
Fi信号导致无法控制指纹信号的采集过程或者需要额外部署硬件的缺陷，提供一种室内信号指纹采集和定位的方法、系统、设备、介质及芯片。
[0007]本公开是通过下述技术方案来解决上述技术问题：
[0008]本公开提供一种室内信号指纹采集方法，所述室内信号指纹采集方法应用于泛洪组网的无线网络，所述室内信号指纹采集方法包括：
[0009]控制所述无线网络的预选节点移动至预设位置后以自身为发送目标发送定位数据帧；
[0010]所述预选节点接收并解析所述无线网络的中继节点发送的所述定位数据帧；
[0011]储存所述预设位置和所述中继节点发送的所述定位数据帧的信号强度。
[0012]较佳地，所述预选节点包括所述无线网络的可移动节点；和/或，
[0013]所述预选节点被配置为响应于控制指令向自己发送无线数据帧；和/或，
[0014]所述预选节点被配置为通过网络协议栈读取接收到数据帧的RSSI，并通过保留校验和错误帧的方式得到更多较远节点数据帧的RSSI；和/或，
[0015]所述预选节点包括扫地机器人、智能手机、可穿戴设备或其他物联网节点中的至
少一种；和/或，
[0016]所述中继节点包括所述无线网络的有源供电的固定节点；和/或，
[0017]所述无线网络包括BLE Mesh(蓝牙无线网格)网络。
[0018]较佳地，所述室内信号指纹采集方法还包括：
[0019]控制所述预选节点接收所述无线网络的所有中继节点发送的所述定位数据帧并将所述定位数据帧上报至链路层进行解析。
[0020]较佳地，将所述定位数据帧上报至链路层进行解析的步骤包括：
[0021]判断节点标识相同的定位数据帧是否已经采样过信号强度；所述节点标识用于标识发送所述定位数据帧的中继节点；
[0022]若否，则解析所述定位数据帧的RSSI(Received Signal Strength Indicator，接收信号的强度指示)字段并保存到本地或者网络数据库。
[0023]较佳地，在储存所述预设位置和所述中继节点发送的所述定位数据帧的信号强度的步骤之前，所述室内信号指纹采集方法还包括：
[0024]在同一个预设位置采集多组所述定位数据帧的信号强度的矢量数组并计算多组所述矢量数组的均值和/或方差。
[0025]本公开还提供一种室内定位方法，所述室内定位方法包括：
[0026]获取待定位节点的室内指纹；
[0027]根据所述待定位节点的室内指纹和指纹库，利用定位算法计算得到所述待定位节点的位置信息；
[0028]所述指纹库利用如上所述的室内信号指纹采集方法构建得到。
[0029]本公开还提供一种室内信号指纹采集系统，所述室内信号指纹采集系统应用于泛洪组网的无线网络，所述室内信号指纹采集系统包括：
[0030]预选节点控制模块，用于控制所述无线网络的预选节点移动至预设位置后以自身为发送目标发送定位数据帧；
[0031]所述预选节点接收并解析所述无线网络的中继节点发送的所述定位数据帧；
[0032]信号强度存储模块，用于储存所述预设位置和所述中继节点发送的所述定位数据帧的信号强度。
[0033]较佳地，所述预选节点包括所述无线网络的可移动节点；和/或，
[0034]所述预选节点被配置为响应于控制指令向自己发送无线数据帧；和/或，
[0035]所述预选节点被配置为通过网络协议栈读取接收到数据帧的RSSI，并通过保留校验和错误帧的方式得到更多较远节点数据帧的RSSI；和/或，
[0036]所述预选节点包括扫地机器人、智能手机、可穿戴设备或其他物联网节点中的至少一种；和/或，
[0037]所述中继节点包括所述无线网络的有源供电的固定节点；和/或，
[0038]所述无线网络包括BLE Mesh网络。
[0039]较佳地，所述室内信号指纹采集系统还包括：
[0040]信号解析控制模块，用于控制所述预选节点接收所述无线网络的所有中继节点发送的所述定位数据帧并将所述定位数据帧上报至链路层进行解析。
[0041]较佳地，所述信号解析控制模块具体用于判断节点标识相同的定位数据帧是否已
经采样过信号强度；所述节点标识用于标识发送所述定位数据帧的中继节点；
[0042]所述信号解析控制模块具体用于判断节点标识相同的定位数据帧未采样过信号强度时解析所述定位数据帧的RSSI字段并保存到本地或者网络数据库。
[0043]较佳地，所述室内信号指纹采集系统还包括：
[0044]信号采集控制模块，用于在同一个预设位置采集多组所述定位数据帧的信号强度的矢量数组并计算多组所述矢量数组的均值和/或方差。
[0045]本公开还提供一种室内定位系统，所述室内定位系统包括：
[0046]指纹获取模块，用于获取待定位节点的室内指纹；
[0047]位置计算模块，用于根据所述待定位节点的室内指纹和指纹库，利用定位算法计算得到所述待定位节点的位置信息；本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种室内信号指纹采集方法，其特征在于，所述室内信号指纹采集方法应用于泛洪组网的无线网络，所述室内信号指纹采集方法包括：控制所述无线网络的预选节点移动至预设位置后以自身为发送目标发送定位数据帧；所述预选节点接收并解析所述无线网络的中继节点发送的所述定位数据帧；储存所述预设位置和所述中继节点发送的所述定位数据帧的信号强度。2.如权利要求1所述的室内信号指纹采集方法，其特征在于，所述预选节点包括所述无线网络的可移动节点；和/或，所述预选节点被配置为响应于控制指令向自己发送无线数据帧；和/或，所述预选节点被配置为通过网络协议栈读取接收到数据帧的RSSI，并通过保留校验和错误帧的方式得到更多较远节点数据帧的RSSI；和/或，所述预选节点包括扫地机器人、智能手机、可穿戴设备或其他物联网节点中的至少一种；和/或，所述中继节点包括所述无线网络的有源供电的固定节点；和/或，所述无线网络包括BLE Mesh网络。3.如权利要求1或2任一项所述的室内信号指纹采集方法，其特征在于，所述室内信号指纹采集方法还包括：控制所述预选节点接收所述无线网络的所有中继节点发送的所述定位数据帧并将所述定位数据帧上报至链路层进行解析。4.如权利要求3所述的室内信号指纹采集方法，其特征在于，将所述定位数据帧上报至链路层进行解析的步骤包括：判断节点标识相同的定位数据帧是否已经采样过信号强度；所述节点标识用于标识发送所述定位数据帧的中继节点；若否，则解析所述定位数据帧的RSSI字段并保存到本地或者网络数据库。5.如权利要求1
‑
3任一项所述的室内信号指纹采集方法，其特征在于，在储存所述预设位置和所述中继节点发送的所述定位数据帧的信号强度的步骤之前，所述室内信号指纹采集方法还包括：在同一个预设位置采集多组所述定位数据帧的信号强度的矢量数组并计算多组所述矢量数组的均值和/或方差。6.一种室内定位方法，其特征在于，所述室内定位方法包括：获取待定位节点的室内指...

【专利技术属性】
技术研发人员：曹素云，
申请(专利权)人：北京紫光展锐通信技术有限公司，
类型：发明
国别省市：