[发明专利]一种iBeacon基站空间布局优化及室内定位方法

摘要

本发明提出一种基于NSGA‑II算法的iBeacon基站空间布局优化及室内定位方法。本发明针对iBeacon发送射频信号受环境如遮挡物干扰大，且不稳定的缺点，采用遗传优化算法，设计空间布局优化的iBeacon基站部署方案，最大限度的弥补信号不稳定导致的定位精度下降。本发明实现的室内定位计算方法，采用4个基站数据计算待测点，比传统的3个基站计算具有更加稳定、更加精准的优势。本发明具有定位精度高、成本低、实施简单、可推广性强的优点，并且可通过选择经优化后的设备部署方案，在最低的部署成本下满足不同的定位精度需求。

主权项

1.一种基于NSGA‑II算法的iBeacon基站空间布局优化及室内定位方法，该方法具体包括以下步骤：步骤一：将室内待部署iBeacon基站的区域，按1米×1米划分成网格，每个网格按行列编上编号(i,j)，区域平面图最左上角的网格编号为(0,0)，其余的依次累加“1”，每个网格内都有可能部署一个iBeacon基站；步骤二：将整个区域的网格利用二进制编码，转换成NSGA‑II算法的基因序列，序列中“1”代表部署iBeacon基站，“0”代表没有部署；随机初始化iBeacon基站的部署方案，以待测点与基站平均最短距离和部署成本为优化目标进行优化，最终生成iBeacon基站的部署方案最优集；步骤三：根据部署精度、成本等需求，从最优集中选择相应的iBeacon基站部署方案，将所有iBeacon设备的Minor号设置成唯一的编号，同时记录iBeacon设备所在网格的编号，即坐标数据，这些iBeacon设备的Minor号、坐标数据等属性存储在数据服务器中；步骤四：用户携带装有iBeacon信号接收处理App的智能手机，进入待定位区域，智能手机通过App识别周围iBeacon基站发送的广播帧，基于广播帧中的信号强度进行排序，选取信号最强的4个iBeacon基站，根据经验模型将这4个iBeacon基站信号强度转换成待定位点与对应基站的距离d1,d2,d3,d4；步骤五：待定位点坐标计算，可以分为两种方式：一是以智能手机将计算出的4个距离d1,d2,d3,d4，发送至服务器端，由服务器按照一定的计算方式进行计算，获得待定位点的坐标，然后发送至智能手机端，在App地图中显示；二是通过App打包下载服务器端有关iBeacon基站的属性数据，以及4个距离d1,d2,d3,d4，用于计算待定位点坐标，直接通过App在手机端计算，计算方式与服务器上的计算方式相同，然后在App地图中显示。