[发明专利]一种基于WiFi指纹的室内定位方法

说明书

技术领域

本发明属于室内定位技术领域，具体涉及一种基于WiFi指纹的室内定位方法。

背景技术

WiFi无线网络由接入点AP(Access Point)和无线网卡组成，AP一般处于固定位置，其发射的信号中包含热点的全球唯一标识、网络名称、加密方式等信息。移动终端通过扫描可以得到附近热点的ID、网络名称和终端所处位置的RSSI(Received Signal Strength Indication，接收信号强度指示)等内容。

目前，通用的WiFi室内定位技术大多是基于IEEE802.11b/g协议的无线局域网（WLAN）的信号强度定位技术，主要分为几何测量法和位置指纹定位法，其中几何测量法利用几何学中的相关原理来计算用户的位置，缺点是需要使用专用的硬件测量设备，而且室内无线电传播环境的极度复杂性使几何测量法的RSS传播模型预测精度往往较低，定位精度不高，且AP的具体位置需要预先知道，不满足实际的应用需求；一般的位置指纹法又存在接收设备不同而使得接收信号存在差异，导致实时采集的无线信号强度数据不能与已经建立好的位置指纹数据库相适配，定位精度不高，降低了系统的可操作性和实用性。

发明内容

为了克服现有技术的上述缺点与不足，本发明的目的在于提供一种基于WiFi指纹的室内定位方法，消除了移动终端之间的差异性，提高了定位精度、可操作性以及实用性，降低了系统的部署成本。

本发明所采用的技术方案是：一种基于WiFi指纹的室内定位方法，其特征在于：包括离线采样阶段和在线定位阶段，所述的离线采样阶段包括以下步骤：

步骤1：在待定位场所内设置N个AP，对所述的待定位场所内每个已知位置点，采集并保存WiFi信号的RSSI值数据，其中N≥3，待采集完成后，则将所述的数据导入到服务器中，服务器对所述的数据进行滤波预处理，对所述的预处理之后的数据进行特征提取并存入数据库，构建位置指纹库；

所述的在线定位阶段包括以下步骤：

步骤2：采集待定位点的WiFi信号的RSSI值数据并上传至服务器；

步骤3：所述的服务器对实时接受到的所述的待定位点的WiFi信号的RSSI值数据进行降序排序，选取所述的排序结果中前L个WiFi信号对所述的位置指纹库中的位置进行聚类，得到M个位置点，该M个位置点的WiFi信号的RSSI值数据序列包含所述的L个WiFi信号，其中L≥1，M≥1；

步骤4：利用所述的待定位点的WiFi信号的RSSI值，对所述的M个位置点进行初始定位结果计算，得到初始位置估计值并保存；

步骤5：判断：已经保存的初始位置估计值的个数是否大于或等于预设值W，其中W≥1；如果否，则将当前初始位置估计值作为所述的待定位点的位置估计值；

如果是，则对已经保存的最后W个初始位置估计值做时间平均，得到所述的待定位点的位置估计值；

步骤6：判断：用户是否发出停止定位指令；

如果否，则转回执行所述的步骤2；

如果是，则结束定位。

作为优选，所述的采集并保存待定位场所内每个已知位置点的WiFi信号的RSSI值数据，是使用移动终端对所述的待定位场所内每个已知位置点，在一段时间内持续采集WiFi信号的RSSI值，并存储在移动终端存储空间中。

作为优选，所述的采集待定位点的WiFi信号的RSSI值数据，是使用移动终端来进行采集操作。

作为优选，所述的对所述的数据进行滤波预处理，其方法为：统计每一个AP在每一个位置点的信号序列中出现的次数num，删除num小于序列总长度一半的AP信号数据。

作为优选，所述的对所述的预处理之后的数据进行特征提取，所述的特征包括WiFi信号的RSSI值的信号强度值平均值μ、标准差σ，其提取方法为：给定从AP_i采集到的n个信号强度样本，利用最大似然估计MLE方法估算其分布参数，