[发明专利]一种位置指纹定位系统及方法

说明书

技术领域

本发明涉及定位技术领域，尤其涉及一种位置指纹定位系统及方法。

背景技术

随着无线局域网技术的飞速发展和无线局域网络在全世界范围内的广泛部署，一种基于无线局域网络覆盖的位置定位技术成为室内环境下位置服务研究的热点。基于无线局域网络的位置服务具有实现简单、覆盖范围广、应用可集成度高等特点，并能实现较高的定位精度。使用无线局域网进行位置定位技术包括很多种方法，其中主要有最强基站法，信号到达的时间定位、信号达到的角度定位、信号到达的时间差定位和信号强度测量法。基于信号强度的室内定位又包括传输损耗法和指纹定位法，传输损耗法因为WLAN空中信号的穿墙等原因而产生的多径效应使得定位精度存在问题；指纹定位法则可以直接利用现有的WLAN无线环境，不需要改变硬件设备来进行时间同步和角度测量，就可以实现定位，因此环境适应性强，成本较低，所以它已经成为国内外通信行业研究的热点。但现有的指纹定位法中参与DCM运算的采样点数量较多，计算工作量较大，无法实现较高的定位精度。

发明内容

本发明的目的在于通过一种位置指纹定位系统及方法，来解决以上背景技术部分提到的问题。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

一种位置指纹定位系统，该系统包括环境特征描述模块、位置指纹数据库构建模块及位置估计模块；所述环境特征描述模块用于对定位空间内的环境特征进行抽象和形式化描述；所述位置指纹数据库构建模块用于使用定位环境中各个AP接入点的RSSI序列描述定位环境中的位置信息，并汇集这些RSSI序列构成位置指纹数据库；所述位置估计模块用于使用用户实时测量的RSSI值与位置指纹数据库中位置指纹进行匹配，选取相似度最佳的位置作为估计位置。

特别地，所述位置指纹数据库构建模块具体用于在定位环境中部署AP、确定釆样点位置,使得每个釆样点都能接收到无线AP发射的信号，建立一个位置指纹数据库，在每个采样点放置信号接收装置，部署人员在定位环境中遍历所有位置，同时在每个参考位置收集来自不同AP接入点的RSSI值，将各个AP的UUID地址、RSSI值和参考点的位置信息组成一个相关联的一组数据保存在位置指纹数据库中。

特别地，所述位置估计模块还用于定位用户所在定位区域，实时采集所有AP接入点的RSSI值，并将其与位置指纹库中的信息进行匹配,将实测数据与预存数据进行匹配分析，从而估计待测终端的位置。

特别地，所述位置估计模块进一步用于维护从选定的地点自不同的接入点接收到的信号强度所组成的位置指纹数据库，根据定位阶段信号强度的测量结果，将它同指纹数据库中的记录有最佳匹配的几个坐标的平均值，作为待测点的位置估计。

基于上述定位系统，本发明还公开了一种位置指纹定位方法，该方法包括如下步骤：

S101、环境特征描述模块对定位空间内的环境特征进行抽象和形式化描述；

S102、位置指纹数据库构建模块使用定位环境中各个AP接入点的RSSI序列描述定位环境中的位置信息，并汇集这些RSSI序列构成位置指纹数据库；

S103、位置估计模块使用用户实时测量的RSSI值与位置指纹数据库中位置指纹进行匹配，选取相似度最佳的位置作为估计位置。

特别地，所述步骤S102还包括：位置指纹数据库构建模块在定位环境中部署AP、确定釆样点位置,使得每个釆样点都能接收到无线AP发射的信号，建立一个位置指纹数据库，在每个采样点放置信号接收装置，部署人员在定位环境中遍历所有位置，同时在每个参考位置收集来自不同AP接入点的RSSI值，将各个AP的UUID地址、RSSI值和参考点的位置信息组成一个相关联的一组数据保存在位置指纹数据库中。

特别地，所述步骤S103还包括：位置估计模块定位用户所在定位区域，实时采集所有AP接入点的RSSI值，并将其与位置指纹库中的信息进行匹配,将实测数据与预存数据进行匹配分析，从而估计待测终端的位置。

特别地，所述步骤S103进一步包括：位置估计模块维护从选定的地点自不同的接入点接收到的信号强度所组成的位置指纹数据库，根据定位阶段信号强度的测量结果，将它同指纹数据库中的记录有最佳匹配的几个坐标的平均值，作为待测点的位置估计。

本发明提出的位置指纹定位系统及方法不仅采样点数量少，计算工作量小，而且定位精度高。

附图说明

图1为本发明实施例提供的位置指纹定位方法流程图。

具体实施方式