[发明专利]基于不等长序列相似性的无线指纹匹配方法

摘要

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。

主权项

1.一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，其特征在于：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：①将待测序列中的信号按强度排序，选择其中强度最大的N个信号：移动终端的Wi‑Fi检测模块收到Wi‑Fi信号后，首先按强度进行排序，并取出强度最大的N个信号，得到待识别信号序列AP₁,AP₂,...,AP_N，存入移动终端的指纹库中；②分别以上述这N个信号为索引，从指纹库中筛选包含信号AP_i的指纹序列，信号索引事先在离线状态下做好，这样可快速获得包含这些信号的候选序列；由于Wi‑Fi具有局部性，即指纹序列所包含的信号来自附近热点，假设索引长度为k，整个索引过程相当于一次映射，其时间消耗可视作常数；步骤二、不等长序列相似性计算：将Wi‑Fi指纹相似性计算抽象为不等长易变序列的等价计算问题；设s₁＝(r₁₁,r₁₂,...,r_1m)，s₂＝(r₂₁,r₂₂,...,r_2n)分别表示两个Wi‑Fi序列中的热点强度，m和n是热点个数，则Wi‑Fi指纹相似性可表示为s₁和s₂的相似性；由于m和n未必相同，因此采用序列同类属性比和属性值均方差加权融合的方法进行计算；①首先构造s₁和s₂中热点的并集，并按热点名称或ID号重新排列为新序列p，设p的大小为t；该序列包含在s₁和s₂中出现过的所有Wi‑Fi热点；②将原来在s₁和s₂中的热点强度值标记到序列p上，分别形成两个序列p₁＝(r′₁₁,r′₁₂,...,r′_1t)，p₂＝(r′₂₁,r′₂₂,...,r′_2t)；其中，原序列中没有的热点强度标为0；r′_1i和r′_2i分别表示第i号热点在两个序列中的强度；通过这种方式将不等长序列转化为等长序列，将计算s₁和s₂的相似性转化为计算p₁和p₂的相似性；③计算两个序列热点强度的均方差，如式(1)所示：通过均方差体现原序列同时拥有的热点强度差异，也能反映当热点仅出现在一个序列中时对序列相似性的影响；步骤三、将经过步骤二不等长序列相似性计算得出的结果用于从后台数据库中查找位置信息。