[发明专利]基于WIFI、磁场两级搜索室内行人定位系统及方法

权利要求书

1.基于WIFI、磁场两级搜索室内行人定位系统，其特征在于包括一 个移动终端、定位服务器、数据库服务器以及用于维护的web服务器； 数据库服务器主要用于保存位置指纹数据以及定位区域地图信息； web服务器主要用于定位系统维护、监控、定位指纹更新以及地图上 传等；定位服务器主要用于运行定位算法程序；移动终端由定位使用 者进行携带，移动终端内置WIFI采集及磁场传感器模块，实时获取 当前位置的能接收到的WIFI信息以及当前位置的磁场信息，移动终 端通过TCP或UDP协议与固定IP的定位服务器通信；数据库服务器 主要用于保存位置指纹数据以及定位区域地图信息；web服务器主要 用于定位系统维护、监控、定位指纹更新以及地图上传。

2.如权利要求1所述基于WIFI、磁场两级搜索室内行人定位系统， 其特征在于：移动终端能够对用户位置以及用户轨迹进行实时显示， 点击用户位置时能够显示所在地名称。

3.如权利要求1所述基于WIFI、磁场两级搜索室内行人定位系统， 其特征在于：定位服务器、数据库服务器及web服务器部署在云端， 定位服务器执行定位算法，web服务器还具有数据管理、用户终端管 理以及用户反馈管理功能。

4.利用权利要求1～3任一项所述系统的基于WIFI、磁场两级搜索室 内行人定位方法，其特征在于包括以下步骤：

步骤一：进行楼层数据采集时，在待定位楼层区域按照设定间隔 设置WIFI采样点，在每个WIFI采样点采集L个数据，构建WIFI 定位指纹数据库；同时按照设定的间隔设置磁场采样点，在每个磁场 采样点也采集L个数据并求出平均值，采集WIFI及磁场数据时记录 每个采样点的地理位置坐标，构建WIFI、磁场定位指纹数据库，同 时记录楼层入口处WIFI的MAC地址，将入口处WIFIMAC地址、 WIFI、磁场指纹数据库以及楼层地图一起绑定打包上传到定位服务器； 其中，L根据WIFI信号稳定情况取300～500；

步骤二：进入室内环境时，首先在入口处根据入口处能接收到的 WIFI信号的MAC地址向web服务器获取定位数据包，将查询到的地 图数据包下载到移动终端本地并进行解析适应移动终端屏幕；

步骤三：实时定位时，采集当前位置的WIFI数据和磁场数据， 首先将实时采集的WIFI数据利用KNN算法进行粗定位计算得到粗 定位坐标(x_w，y_w)；

步骤四：在获取到WIFI粗定位坐标(x_w，y_w)后，以(x_w，y_w)为 圆心，以半径为R的磁场指纹信息添加到集合S₁中；以(x_k-1，y_k-1)为 圆心，以半径为R的磁场指纹信息添加到集合S₂中；取S₁和S₂的并集 组成的指纹信息够构建临时指纹数据库S_M，将实时采集的磁场数据 与集合S_M中的磁场数据利用KNN算法进行定位计算，输出最终定位 坐标；其中(x_k-1，y_k-1)是上一次定位坐标，R值根据实际情况及定 位精度确定，其中k表示第k次定位，其中k等于1时S₁可取为空集。

5.如权利要求4所述基于WIFI、磁场两级搜索室内行人定位方法， 其特征在于：步骤一中，构建磁场指纹数据库时将间隔1米的采样点 采用线性插值方法使磁场参考点的分辨率为0.1米；构建磁场标准库 时，将采集的磁场数据分量B_x，B_y，B_z进行相应变换,构建BHV指纹 向量,其中变换公式如下所示：

BHV=(Bx2+By2+Bz2,Bx2+By2,Bz)---(1)]]>

其中B_x，B_y，B_z是移动终端沿着终端x，y，z三个方向的磁场分量。