[发明专利]基于不等长序列相似性的无线指纹匹配方法

说明书

本发明公开了一种基于不等长序列相似性的无线指纹匹配方法，基于若干台部署的Wi‑Fi热点，用于实时检测Wi‑Fi信号的Wi‑Fi检测模块，所述的Wi‑Fi检测模块设置于移动终端上，用于存储Wi‑Fi指纹信息的数据库，包括确定候选序列和不等长序列相似性计算两个阶段。通过确定候选序列阶段获取与待识别序列相关的一组候选序列，作为下一步计算相似性、确定待测点位置标签的序列集合，通过不等长序列相似性计算阶段，实现了在候选序列中找出与待检序列最接近的序列，此结果将用于从后台数据库中查找位置信息。本发明一种基于不等长序列相似性的无线指纹匹配方法，能够在低成本部署前提下，实现适合停车场定位精度的定位需求，在大型地下停车场车辆定位的应用有较大实用价值。

【技术领域】

本发明涉及室内定位技术中的无线指纹匹配的技术领域，特别涉及一种基于不等长序列相似性的无线指纹匹配方法。

【背景技术】

随着移动互联技术的发展，位置服务和位置感知计算等越来越受到重视。在室外环境下，卫星导航技术已广泛应用于人们的生活。而室内环境下的位置服务需求不断增加，如特殊人群监护、大型场馆管理、灾难救援、矿井管理、移动营销等等。在这些应用场景下，卫星信号受限，定位技术面临许多难题。目前常用的室内定位技术涉及三类：一是GNSS技术，如伪卫星技术等；二是无线定位技术，如无线通信信号、射频无线标签、超声波、光跟踪、无线传感器定位等；三是其他技术，如计算机视觉、航位推算等。其中，基于匹配思想的指纹匹配技术具有部署简单、成本低等特点，适合上述场景下的定位需求。

无线指纹匹配是指通过实时接收隐含有场景位置信息的无线信号，与指纹数据库中的信息记录进行匹配，从而对测量点的位置进行判断。在室内环境下，特别是大型建筑物或地下建筑中，无线电波经过传播损耗、反射、折射、绕射以及多径传播，每次接触到障碍物都会有一部分能量被吸收。最终在某个测量点形成特定的无线信号特征(如信号数目、强度、相位等)。如果将这一特征和位置坐标进行关联，则可以通过该信号特征表征待测点位置。因此，无线指纹匹配一般分为两个过程：一是场景内离散区域信号特征采集，将信号特征与位置信息关联；二是待测点信号特征分析，通过信号特征计算位置信息。

在无线指纹定位过程中，对无线信号特征进行识别与比较是关键步骤。室内环境下，室内建筑格局的变化、设施及人员移动、无线信号源等层面的变化都会导致无线信号特征发生变化，进而导致定位误差。目前常用定位评测标准包括定位精度、复杂度、扩展性、健壮性等指标。考虑到在室内定位常见场景，如大型商场、地下停车场中定位目标的视野可见性，定位精度达几十米即可满足要求，因此此类定位更关注算法健壮性，即当信号发生一定变化时对定位准确性的影响。

Wi-Fi热点是一种低成本的无线基站设备，目前得到了广泛应用。通过从Wi-Fi指纹特征的构成出发，认为无线指纹匹配其实是不等长易变序列的相似性计算问题，进而提出一种基于不等长序列相似性的无线指纹匹配方法。

【发明内容】

本发明的目的在于克服上述现有技术的不足，提供一种基于不等长序列相似性的无线指纹匹配方法，其旨在解决现有技术在无线定位过程中，由于Wi-Fi序列受环境影响较大，且个别结点稳定性较差，导致序列识别及相似性计算难度较大的技术问题。

为实现上述目的，本发明提出了一种基于不等长序列相似性的无线指纹匹配方法，基于若干台部署的Wi-Fi热点，用于实时检测Wi-Fi信号的Wi-Fi检测模块，所述的Wi-Fi检测模块设置于移动终端上，用于存储Wi-Fi指纹信息的数据库，包括确定候选序列和不等长序列相似性计算两个阶段，具体步骤如下：

步骤一、确定候选序列：