專利名稱：位置指紋定位方法及定位系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及移動(dòng)通信領(lǐng)域，尤其涉及一種基于WIFI位置指紋的位置指紋定位方法及定位系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
隨著無線局域網(wǎng)(WLAN)技術(shù)的飛速發(fā)展和無線局域網(wǎng)絡(luò)在全世界范圍內(nèi)的廣泛部署，一種基于無線局域網(wǎng)絡(luò)覆蓋的位置定位技術(shù)成為室內(nèi)環(huán)境下位置服務(wù)研究的熱點(diǎn)?；跓o線局域網(wǎng)絡(luò)的位置服務(wù)具有實(shí)現(xiàn)簡單、覆蓋范圍廣、應(yīng)用可集成度高等特點(diǎn)，并能實(shí)現(xiàn)較高的定位精度。使用無線局域網(wǎng)進(jìn)行位置定位技術(shù)包括很多種方法，其中主要有最強(qiáng)基站法，信 號(hào)到達(dá)的時(shí)間定位(Τ0Α)、信號(hào)達(dá)到的角度定位(Α0Α)、信號(hào)到達(dá)的時(shí)間差定位(TDOA)和信號(hào)強(qiáng)度測(cè)量法?；谛盘?hào)強(qiáng)度的室內(nèi)定位又包括傳輸損耗法和指紋定位法，傳輸損耗法因?yàn)閃LAN空中信號(hào)的穿墻等原因而產(chǎn)生的多徑效應(yīng)使得定位精度存在問題；指紋定位法則可以直接利用現(xiàn)有的WLAN無線環(huán)境，不需要改變硬件設(shè)備來進(jìn)行時(shí)間同步和角度測(cè)量，就可以實(shí)現(xiàn)定位，因此環(huán)境適應(yīng)性強(qiáng)，成本較低，所以它已經(jīng)成為國內(nèi)外通信行業(yè)研究的熱點(diǎn)。所謂的指紋定位法包括離線檢測(cè)和在線定位兩個(gè)階段。離線檢測(cè)是在一定的范圍內(nèi)規(guī)劃設(shè)立多個(gè)采樣點(diǎn)，將這些采樣點(diǎn)的信息和采樣到的信號(hào)強(qiáng)度保存到數(shù)據(jù)庫里，此為位置指紋數(shù)據(jù)庫。在在線定位階段就將采集到的信號(hào)強(qiáng)弱和保存在數(shù)據(jù)庫里的指紋進(jìn)行對(duì)比從而確定位置。確定位置的算法目前已經(jīng)提出來多種，主要是數(shù)據(jù)相關(guān)方法(DatabaseCorrelation Method,以下簡稱DCM)。但現(xiàn)有的指紋定位法中參與DCM運(yùn)算的采樣點(diǎn)數(shù)量較多，計(jì)算工作量較大，無法實(shí)現(xiàn)較高的定位精度。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是，提供一種位置指紋定位方法及定位系統(tǒng)，解決現(xiàn)有技術(shù)中參與DCM運(yùn)算的采樣點(diǎn)數(shù)量較多，計(jì)算工作量較大，無法實(shí)現(xiàn)較高的定位精度的問題。為了解決上述問題，本發(fā)明提供了一種位置指紋定位方法，包括如下步驟(I)將被定位點(diǎn)所在第一區(qū)域分割為多個(gè)第二區(qū)域，在每個(gè)第二區(qū)域內(nèi)選定多個(gè)采樣點(diǎn)；(2)采集每一所述采樣點(diǎn)的接入點(diǎn)信號(hào)接收強(qiáng)度信息，記錄所述采樣點(diǎn)的坐標(biāo)信息、區(qū)域?qū)傩孕畔ⅲ⑺蓸拥降男畔浫霐?shù)據(jù)庫；(3)建立區(qū)域?qū)傩院徒尤朦c(diǎn)介質(zhì)訪問控制地址列表的對(duì)應(yīng)表；(4)取接入點(diǎn)信號(hào)接收強(qiáng)度最高的前m個(gè)采樣點(diǎn)的接入點(diǎn)介質(zhì)訪問控制地址，在所述對(duì)應(yīng)表中進(jìn)行檢索，匹配出與所述m個(gè)采樣點(diǎn)的接入點(diǎn)介質(zhì)訪問控制地址重合度最高的η個(gè)區(qū)域；(5)從所述數(shù)據(jù)庫中取出所述η個(gè)區(qū)域內(nèi)的位置指紋點(diǎn)，和被定位點(diǎn)的采樣信息進(jìn)行數(shù)據(jù)相關(guān)方法運(yùn)算，獲取被定位點(diǎn)的位置坐標(biāo)信息。步驟(4)取接入點(diǎn)信號(hào)接收強(qiáng)度最高的前m個(gè)采樣點(diǎn)的接入點(diǎn)介質(zhì)訪問控制地址，進(jìn)一步為(41)將所有所述采樣點(diǎn)按照采樣到的接入點(diǎn)信號(hào)接收強(qiáng)度由強(qiáng)到弱或相反順序排列；(42)根據(jù)所述排列，取接入點(diǎn)信號(hào)接收強(qiáng)度最高的前m個(gè)采樣點(diǎn)的接入點(diǎn)介質(zhì)訪問控制地址。在步驟(4)匹配出與所述m個(gè)采樣點(diǎn)的接入點(diǎn)介質(zhì)訪問控制地址重合度最高的η個(gè)區(qū)域后，進(jìn)一步包括步驟(40):判斷所匹配出的η個(gè)區(qū)域是否為O個(gè)區(qū)域，若η=0，則調(diào)整m的取值并重新進(jìn)行匹配或者返回執(zhí)行步驟(I);若η大于0，則執(zhí)行步驟(5)。
若步驟(4)中所匹配出的η個(gè)區(qū)域?yàn)槎鄠€(gè)區(qū)域，即η>1，則步驟(5)從所述數(shù)據(jù)庫中取出所述η個(gè)區(qū)域內(nèi)的位置指紋點(diǎn)進(jìn)一步選自如下三種方法的任意一個(gè)(511)再取所述m個(gè)采樣點(diǎn)以外的一個(gè)或多個(gè)采樣點(diǎn)的接入點(diǎn)介質(zhì)訪問控制地址，在匹配出的所述η個(gè)區(qū)域的接入點(diǎn)介質(zhì)訪問控制地址列表中進(jìn)行匹配，當(dāng)匹配出的區(qū)域個(gè)數(shù)η’小于一預(yù)設(shè)閥值時(shí)，取所述η’個(gè)區(qū)域的全部位置指紋點(diǎn)；(512)確定所述η個(gè)區(qū)域的中心點(diǎn)，以所述中心點(diǎn)為圓心，取一預(yù)設(shè)半徑范圍內(nèi)的位置指紋點(diǎn)；(513)直接取所述η個(gè)區(qū)域的所有位置指紋點(diǎn)。若步驟(4)中所匹配出的η個(gè)區(qū)域?yàn)橐粋€(gè)區(qū)域，即η=1，則步驟(5)從所述數(shù)據(jù)庫中取出所述η個(gè)區(qū)域內(nèi)的位置指紋點(diǎn)進(jìn)一步選自如下三種方法的任意一個(gè)(521)確定所述一個(gè)區(qū)域的中心點(diǎn)，以所述中心點(diǎn)為圓心，取一預(yù)設(shè)半徑范圍內(nèi)的位置指紋點(diǎn)；(522)取與所述一個(gè)區(qū)域相鄰的多個(gè)區(qū)域，以所述一個(gè)區(qū)域和多個(gè)區(qū)域組成的區(qū)域的中心點(diǎn)為圓心，取一預(yù)設(shè)半徑范圍內(nèi)的位置指紋點(diǎn)；(523)取所述一個(gè)區(qū)域以及所述一個(gè)區(qū)域周邊相鄰的多個(gè)區(qū)域的全部指紋點(diǎn)。為了解決上述問題，本發(fā)明還提供了一種位置指紋定位系統(tǒng)，包括采樣點(diǎn)選定模塊、信息采集模塊、對(duì)應(yīng)表建立模塊、匹配模塊以及位置信息獲得模塊；所述采樣點(diǎn)選定模塊，用于將被定位點(diǎn)所在第一區(qū)域分割為多個(gè)第二區(qū)域，在每個(gè)第二區(qū)域內(nèi)選定多個(gè)采樣點(diǎn)；所述信息采集模塊與所述采樣點(diǎn)選定模塊相連，用于采集每一所述采樣點(diǎn)的接入點(diǎn)信號(hào)接收強(qiáng)度信息，記錄所述采樣點(diǎn)的坐標(biāo)信息、區(qū)域?qū)傩孕畔?，并將所采樣到的信息錄入?shù)據(jù)庫；所述對(duì)應(yīng)表建立模塊與所述信息采集模塊相連，用于建立區(qū)域?qū)傩院徒尤朦c(diǎn)介質(zhì)訪問控制地址列表的對(duì)應(yīng)表；所述匹配模塊分別與所述信息采集模塊和所述對(duì)應(yīng)表建立模塊相連，用于取接入點(diǎn)信號(hào)接收強(qiáng)度最高的前m個(gè)采樣點(diǎn)的接入點(diǎn)介質(zhì)訪問控制地址，并在所述對(duì)應(yīng)表中進(jìn)行檢索，匹配出與所述m個(gè)采樣點(diǎn)的接入點(diǎn)介質(zhì)訪問控制地址重合度最高的η個(gè)區(qū)域；所述位置信息獲得模塊分別與所述信息采集模塊和所述匹配模塊相連，用于從所述信息采集模塊所錄入的數(shù)據(jù)庫中取出所述匹配模塊所匹配出的η個(gè)區(qū)域內(nèi)的位置指紋點(diǎn)，并將所述η個(gè)區(qū)域內(nèi)的位置指紋點(diǎn)和被定位點(diǎn)的采樣信息進(jìn)行數(shù)據(jù)相關(guān)方法運(yùn)算，獲取被定位點(diǎn)的位置坐標(biāo)信息。所述匹配模塊進(jìn)一步包括一排序單元以及一地址選取單元；所述排序單元用于將所有所述采樣點(diǎn)按照采樣到的接入點(diǎn)信號(hào)接收強(qiáng)度由強(qiáng)到弱或相反順序排列；所述地址選取單元與所述排序單元相連，用于根據(jù)所述排列，取接入點(diǎn)信號(hào)接收強(qiáng)度最高的前m個(gè)采樣點(diǎn)的接入點(diǎn)介質(zhì)訪問控制地址。所述匹配模塊進(jìn)一步包括一判斷單元；所述判斷單元用于判斷所匹配出的η個(gè)區(qū)域是否為O個(gè)區(qū)域，若η=0，則調(diào)整m的取值并重新進(jìn)行匹配或者調(diào)用所述采樣點(diǎn)選定模塊重新采樣；若η大于0，則啟動(dòng)所述位置信息獲得模塊獲取匹配出的位置指紋點(diǎn)，通過運(yùn)算獲得被定位點(diǎn)的位置坐標(biāo)信息。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于，通過建立區(qū)域位置指紋庫和檢索匹配區(qū)域指紋的方法，減少了參與DCM運(yùn)算的位置指紋點(diǎn)，節(jié)省了計(jì)算工作量；且匹配出的區(qū)域都為被定位點(diǎn)所在位置附近的區(qū)域，可以達(dá)到較高的定位精度和定時(shí)實(shí)時(shí)性，實(shí)現(xiàn)了對(duì)被定位點(diǎn)進(jìn)行位置跟蹤和定位。


圖1，本發(fā)明所述位置指紋定位方法的第一具體實(shí)施方式
所述方法的流程 圖2，本發(fā)明所述位置指紋定位方法的第二具體實(shí)施方式
所述方法的流程 圖3，本發(fā)明所述位置指紋定位系統(tǒng)的第一具體實(shí)施方式
所述裝置的架構(gòu) 圖4，本發(fā)明所述位置指紋定位系統(tǒng)的第二具體實(shí)施方式
所述裝置的架構(gòu)圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明提供的位置指紋定位方法及定位系統(tǒng)的具體實(shí)施方式
做詳細(xì)說明。首先結(jié)合附圖給出本發(fā)明所述位置指紋定位方法的第一具體實(shí)施方式
。附圖I所示是本具體實(shí)施方式
所述位置指紋定位方法的流程圖，包括如下步驟。SlOl :將被定位點(diǎn)所在第一區(qū)域分割為多個(gè)第二區(qū)域，在每個(gè)第二區(qū)域內(nèi)選定多個(gè)采樣點(diǎn)。將被定位點(diǎn)所在的需要被定位區(qū)域(即第一區(qū)域)按照定位應(yīng)用或根據(jù)被定位區(qū)域?qū)嶋H的地理分布或隔斷情況，分割為多個(gè)區(qū)域(第二區(qū)域)，在每個(gè)第二區(qū)域內(nèi)選定多個(gè)采樣點(diǎn)。S102:采集每一所述采樣點(diǎn)的接入點(diǎn)信號(hào)接收強(qiáng)度信息，記錄所述采樣點(diǎn)的坐標(biāo)信息、區(qū)域?qū)傩孕畔ⅲ⑺蓸拥降男畔浫霐?shù)據(jù)庫。選定好采樣點(diǎn)后，采集這些采樣點(diǎn)的RSSI (Received Signal StrengthIndication，接收的信號(hào)強(qiáng)度指示)，也即在WLAN覆蓋的環(huán)境下采集這些采樣點(diǎn)的AP(Access Point，接入點(diǎn))信號(hào)接收強(qiáng)度信息，并記錄這些采樣點(diǎn)的坐標(biāo)信息、區(qū)域?qū)傩孕畔?；之后將這些區(qū)域以及區(qū)域的采樣信息錄入數(shù)據(jù)庫。S103 :建立區(qū)域?qū)傩院徒尤朦c(diǎn)介質(zhì)訪問控制地址列表的對(duì)應(yīng)表。根據(jù)所采樣到的信息建立區(qū)域?qū)傩院虯P MAC( (Media Access Control,介質(zhì)訪問控制)地址列表的對(duì)應(yīng)表，其中AP MAC地址按照采樣點(diǎn)的AP信號(hào)接收強(qiáng)度由強(qiáng)到弱或相反順序進(jìn)行排列。通過上述步驟S101 S103實(shí)現(xiàn)建立位置指紋庫，以下通過步驟S104 S105實(shí)現(xiàn)區(qū)域定位，即根據(jù)被定位點(diǎn)的采樣信息(也即WLAN測(cè)量信息，包括WLAN AP MAC地址，各個(gè)AP的RSSI等)確定被定位點(diǎn)的位置。S104:取接入點(diǎn)信號(hào)接收強(qiáng)度最高的前m個(gè)采樣點(diǎn)的接入點(diǎn)介質(zhì)訪問控制地址，在所述對(duì)應(yīng)表中進(jìn)行檢索，匹配出與所述m個(gè)采樣點(diǎn)的接入點(diǎn)介質(zhì)訪問控制地址重合度最高的η個(gè)區(qū)域。其中，取接入點(diǎn)信號(hào)接收強(qiáng)度最高的前m個(gè)采樣點(diǎn)的接入點(diǎn)介質(zhì)訪問控制地址，具體可以為將所有所述采樣點(diǎn)按照采樣到的接入點(diǎn)信號(hào)接收強(qiáng)度由強(qiáng)到弱或相反順序排列；根據(jù)所述排列，取接入點(diǎn)信號(hào)接收強(qiáng)度最高的前m個(gè)采樣點(diǎn)的接入點(diǎn)介質(zhì)訪問控制地址。S105:從所述數(shù)據(jù)庫中取出所述η個(gè)區(qū)域內(nèi)的位置指紋點(diǎn)，和被定位點(diǎn)的采樣信息進(jìn)行DCM運(yùn)算,獲取被定位點(diǎn)的位置坐標(biāo)信息。若所匹配出的η個(gè)區(qū)域?yàn)槎鄠€(gè)區(qū)域，即有η>1個(gè)區(qū)域都滿足AP MAC列表吻合度要求，則可以直接獲得指紋點(diǎn)或者再次進(jìn)行AP MAC的檢索匹配，以便縮小參與DCM運(yùn)算的指紋點(diǎn)范圍。具體可以采用如下三種方法的任意一個(gè)1)再取所述m個(gè)采樣點(diǎn)以外的一個(gè)或多個(gè)采樣點(diǎn)的接入點(diǎn)介質(zhì)訪問控制地址，在匹配出的所述η個(gè)區(qū)域的接入點(diǎn)介質(zhì)訪問控制地址列表中進(jìn)行匹配，當(dāng)匹配出的區(qū)域個(gè)數(shù)η’小于一預(yù)設(shè)閥值時(shí)(例如為單個(gè)區(qū)域)，取所述η’個(gè)區(qū)域的全部位置指紋點(diǎn)參與DCM運(yùn)算；2)確定所述η個(gè)區(qū)域的中心點(diǎn)，以所述中心點(diǎn)為圓心，取一預(yù)設(shè)半徑范圍內(nèi)的位置指紋點(diǎn)，即取多個(gè)區(qū)域的部分指紋點(diǎn)的合集參與DCM運(yùn)算；3)直接取所述η個(gè)區(qū)域的所有位置指紋點(diǎn)參與DCM運(yùn)算。其中DCM運(yùn)算的方法為本 領(lǐng)域技術(shù)人員所熟知，此處不再贅述。若所匹配出的η個(gè)區(qū)域?yàn)橐粋€(gè)區(qū)域，即僅有一個(gè)區(qū)域滿足AP MAC列表吻合度要求，則可以采取下述方法獲取參與DCM運(yùn)算的指紋點(diǎn)。具體為1)確定該區(qū)域的中心點(diǎn)，以這個(gè)中心點(diǎn)為圓心，取一預(yù)設(shè)半徑范圍內(nèi)的位置指紋點(diǎn)參與DCM運(yùn)算；或者2)取與該區(qū)域相鄰的多個(gè)區(qū)域，以該區(qū)域和所取到的多個(gè)區(qū)域所組成的區(qū)域的中心點(diǎn)為圓心，取一預(yù)設(shè)半徑范圍內(nèi)的位置指紋點(diǎn)參與DCM運(yùn)算；3)取該區(qū)域以及該區(qū)域周邊緊鄰的多個(gè)區(qū)域的全部指紋點(diǎn)參與DCM運(yùn)算。若所匹配出的η個(gè)區(qū)域?yàn)榱銈€(gè)區(qū)域，即沒有區(qū)域滿足AP MAC列表吻合度要求。則可能由于步驟S104中m的取值較大，也可能由于采樣過程出現(xiàn)異常。因此，若n=0，則可以通過調(diào)整m的取值后再次進(jìn)行匹配或者丟棄此次的計(jì)算結(jié)果，重新進(jìn)行采樣、匹配、計(jì)算。接下來結(jié)合附圖給出本發(fā)明所述位置指紋定位方法的第二具體實(shí)施方式
。附圖2所示是本具體實(shí)施方式
所述位置指紋定位方法的流程圖，與前述第一具體實(shí)施方式
不同之處在于，本實(shí)施方式在匹配出與所述m個(gè)采樣點(diǎn)的接入點(diǎn)介質(zhì)訪問控制地址重合度最高的η個(gè)區(qū)域后，進(jìn)一步包括一判斷所匹配出的η個(gè)區(qū)域是否為O個(gè)區(qū)域的步驟，具體參見下述。S201 :將被定位點(diǎn)所在第一區(qū)域分割為多個(gè)第二區(qū)域，在每個(gè)第二區(qū)域內(nèi)選定多個(gè)采樣點(diǎn)。S202:采集每一所述采樣點(diǎn)的接入點(diǎn)信號(hào)接收強(qiáng)度信息，記錄所述采樣點(diǎn)的坐標(biāo)信息、區(qū)域?qū)傩孕畔?，并將所采樣到的信息錄入?shù)據(jù)庫。S203 :建立區(qū)域?qū)傩院徒尤朦c(diǎn)介質(zhì)訪問控制地址列表的對(duì)應(yīng)表。根據(jù)所采樣到的信息建立區(qū)域?qū)傩院虯P MAC地址列表的對(duì)應(yīng)表，其中AP MAC地址按照采樣點(diǎn)的AP信號(hào)接收強(qiáng)度由強(qiáng)到弱或相反順序進(jìn)行排列。S204:取接入點(diǎn)信號(hào)接收強(qiáng)度最高的前m個(gè)采樣點(diǎn)的接入點(diǎn)介質(zhì)訪問控制地址，在所述對(duì)應(yīng)表中進(jìn)行檢索，匹配出與所述m個(gè)采樣點(diǎn)的接入點(diǎn)介質(zhì)訪問控制地址重合度最高的η個(gè)區(qū)域。其中，取接入點(diǎn)信號(hào)接收強(qiáng)度最高的前m個(gè)采樣點(diǎn)的接入點(diǎn)介質(zhì)訪問控制地址，具體可以為將所有所述采樣點(diǎn)按照采樣到的接入點(diǎn)信號(hào)接收強(qiáng)度由強(qiáng)到弱或相反順序排列；根據(jù)所述排列，取接入點(diǎn)信號(hào)接收強(qiáng)度最高的前m個(gè)采樣點(diǎn)的接入點(diǎn)介質(zhì)訪問控制地址。S205 :判斷所匹配出的η個(gè)區(qū)域是否為零個(gè)區(qū)域；若η=0，則返回執(zhí)行步驟S204，否則執(zhí)行步驟S206。若η=0，即沒有區(qū)域滿足AP MAC列表吻合度要求，可以返回步驟S204，通過調(diào)整m的取值后再次進(jìn)行匹配。n=0也可能由于采樣過程出現(xiàn)異常，造成采樣的數(shù)據(jù)無效而無法匹配出相應(yīng)的區(qū)域，在其它實(shí)施方式中，也可以返回步驟S201，丟棄此次的采樣所產(chǎn)生的匹配結(jié)果，重新進(jìn)行采樣、匹配。S206:從所述數(shù)據(jù)庫中取出所述η個(gè)區(qū)域內(nèi)的位置指紋點(diǎn)，和被定位點(diǎn)的采樣信息進(jìn)行DCM運(yùn)算,獲取被定位點(diǎn)的位置坐標(biāo)信息。在η>0時(shí)，獲取被定位點(diǎn)的位置坐標(biāo)信息的方法可以參照第一實(shí)施方式所述，此處不再贅述。接下來結(jié)合附圖給出本發(fā)明所述位置指紋定位系統(tǒng)的第一具體實(shí)施方式
。附圖3所示是本具體實(shí)施方式
所述位置指紋定位系統(tǒng)的架構(gòu)圖，包括采樣點(diǎn)選定模塊31、信息采集模塊32、對(duì)應(yīng)表建立模塊33、匹配模塊34以及位置信息獲得模塊35。所述采樣點(diǎn)選定模塊31，用于將被定位點(diǎn)所在第一區(qū)域分割為多個(gè)第二區(qū)域，在每個(gè)第二區(qū)域內(nèi)選定多個(gè)采樣點(diǎn)。即，將被定位點(diǎn)所在的第一區(qū)域按照定位應(yīng)用或根據(jù)定位區(qū)域?qū)嶋H的隔斷情況，分割為多個(gè)第二區(qū)域，在每個(gè)第二區(qū)域內(nèi)選定多個(gè)采樣點(diǎn)。所述信息采集模塊32與所述采樣點(diǎn)選定模塊31相連，所述信息采集模塊32用于采集每一所述采樣點(diǎn)的接入點(diǎn)信號(hào)接收強(qiáng)度信息，記錄所述采樣點(diǎn)的坐標(biāo)信息、區(qū)域?qū)傩孕畔ⅲ⑺蓸拥降男畔浫霐?shù)據(jù)庫。即，選定好采樣點(diǎn)后，通過所述信息采集模塊32采集這些采樣點(diǎn)的AP信號(hào)接收強(qiáng)度信息，并記錄這些采樣點(diǎn)的坐標(biāo)信息、區(qū)域?qū)傩孕畔?；之后將這些區(qū)域以及區(qū)域的采樣信息錄入數(shù)據(jù)庫。 所述對(duì)應(yīng)表建立模塊33與所述信息采集模塊32相連，用于建立區(qū)域?qū)傩院徒尤朦c(diǎn)介質(zhì)訪問控制地址列表的對(duì)應(yīng)表。根據(jù)所述信息采集模塊32所采樣到的信息建立區(qū)域?qū)傩院虯P MAC地址列表的對(duì)應(yīng)表，其中AP MAC地址按照采樣點(diǎn)的AP信號(hào)接收強(qiáng)度由強(qiáng)到弱或相反順序進(jìn)行排列。所述匹配模塊34分別與所述信息采集模塊32和所述對(duì)應(yīng)表建立模塊33相連，所述匹配模塊34用于取接入點(diǎn)信號(hào)接收強(qiáng)度最高的前m個(gè)采樣點(diǎn)的接入點(diǎn)介質(zhì)訪問控制地址，并在所述對(duì)應(yīng)表中進(jìn)行檢索，匹配出與所述m個(gè)采樣點(diǎn)的接入點(diǎn)介質(zhì)訪問控制地址重合度最高的η個(gè)區(qū)域。其中，所述匹配模塊34取接入點(diǎn)信號(hào)接收強(qiáng)度最高的前m個(gè)采樣點(diǎn)的接入點(diǎn)介質(zhì)訪問控制地址，具體可以為將所有所述采樣點(diǎn)按照采樣到的接入點(diǎn)信號(hào)接收強(qiáng)度由強(qiáng)到弱或相反順序排列；根據(jù)所述排列，取接入點(diǎn)信號(hào)接收強(qiáng)度最高的前m個(gè)采樣點(diǎn)的接入點(diǎn)介質(zhì)訪問控制地址。所述位置信息獲得模塊35分別與所述信息采集模塊32和所述匹配模塊34相連，所述位置信息獲得模塊35用于從所述信息采集模塊32所錄入的數(shù)據(jù)庫中取出所述匹配模塊34所匹配出的η個(gè)區(qū)域內(nèi)的位置指紋點(diǎn)，并將所述η個(gè)區(qū)域內(nèi)的位置指紋點(diǎn)和被定位點(diǎn)的采樣信息進(jìn)行DCM運(yùn)算，獲取被定位點(diǎn)的位置坐標(biāo)信息。獲取被定位點(diǎn)的位置坐標(biāo)信息的方式可以參照第一實(shí)施方式所述，此處不再贅述。
即本發(fā)明所述位置指紋定位系統(tǒng)通過采樣點(diǎn)選定模塊31、信息采集模塊32以及對(duì)應(yīng)表建立模塊33實(shí)現(xiàn)建立位置指紋庫，通過匹配模塊34以及位置信息獲得模塊35實(shí)現(xiàn)區(qū)域定位，即根據(jù)被定位點(diǎn)的采樣信息(也即WLAN測(cè)量信息，包括WLAN AP MAC地址，各個(gè)AP的RSSI等)確定被定位點(diǎn)的位置。接下來結(jié)合附圖給出本發(fā)明所述位置指紋定位系統(tǒng)的第二具體實(shí)施方式
。附圖4所示是本具體實(shí)施方式
所述位置指紋定位系統(tǒng)的架構(gòu)圖，包括采樣點(diǎn)選定模塊41、信息采集模塊42、對(duì)應(yīng)表建立模塊43、匹配模塊44以及位置信息獲得模塊45。與本發(fā)明所述位置指紋定位系統(tǒng)的第一具體實(shí)施方式
不同的是本具體實(shí)施方式
中所述匹配模塊44進(jìn)一步包括一排序單元441以及一地址選取單元442。所述排序單元441用于將所有所述采樣點(diǎn)按照采樣到的接入點(diǎn)信號(hào)接收強(qiáng)度由強(qiáng)到弱或相反順序排列；所述地址選取單元442用于根據(jù)所述排序單元441中的排列，取接入點(diǎn)信號(hào)接收強(qiáng)度最高的前m個(gè)采樣點(diǎn)的接入點(diǎn)介質(zhì)訪問控制地址。 在其他實(shí)施方式中所述匹配模塊44進(jìn)一步包括一判斷單元443，所述判斷單元443用于判斷所匹配出的η個(gè)區(qū)域是否為O個(gè)區(qū)域，若η=0，則調(diào)整m的取值并重新進(jìn)行匹配；若η大于0，則啟動(dòng)所述位置信息獲得模塊45獲取匹配出的位置指紋點(diǎn)，通過數(shù)據(jù)相關(guān)方法運(yùn)算獲得被定位點(diǎn)的位置坐標(biāo)信息。在其他實(shí)施方式中若η=0，也可以丟棄此次采樣計(jì)算結(jié)果，通過所述采樣點(diǎn)選定模塊41重新采樣、匹配、計(jì)算。本發(fā)明所述位置指紋定位方法及系統(tǒng)，通過建立區(qū)域位置指紋庫和檢索匹配區(qū)域指紋，節(jié)省了計(jì)算工作量，并達(dá)到較高的定位精度和定時(shí)實(shí)時(shí)性，能夠?qū)Ρ欢ㄎ稽c(diǎn)進(jìn)行位置跟蹤和定位。接下來給出上述技術(shù)方案的實(shí)施例。為了使得本發(fā)明的描述簡單明了，以下實(shí)施例以對(duì)支持WIFI模塊的移動(dòng)終端進(jìn)行位置跟蹤和定位為例來說明。一、建立位置指紋
1)將移動(dòng)終端所在區(qū)域按照定位應(yīng)用或根據(jù)定位區(qū)域?qū)嶋H的隔斷情況，分割為多個(gè)區(qū)域；
2)在每個(gè)區(qū)域內(nèi)選定若干采樣點(diǎn)，采集這些點(diǎn)的AP接收強(qiáng)度(RSSI)信息，并記錄這些點(diǎn)的坐標(biāo)信息、區(qū)域?qū)傩孕畔ⅲ?br> 3)建立區(qū)域?qū)傩院虯P MAC地址列表的對(duì)應(yīng)表，其中AP MAC地址按照AP信號(hào)接收強(qiáng)度由強(qiáng)至弱的順序或相反順序進(jìn)行排列；
4)將這些區(qū)域以及區(qū)域的采樣信息錄入數(shù)據(jù)庫。二、區(qū)域定位
根據(jù)移動(dòng)終端的WLAN測(cè)量信息(WLAN AP MAC地址，各個(gè)AP的RSSI)確定被定位點(diǎn)的位置，具體為
1)將采樣到的AP信號(hào)接收強(qiáng)度信息按照強(qiáng)弱或相反順序排列；
2)按照強(qiáng)度強(qiáng)弱取強(qiáng)度最強(qiáng)的前mfAP MAC地址，在前述的區(qū)域?qū)傩院虯P MAC列表的對(duì)應(yīng)表中進(jìn)行檢索，找出與這m個(gè)AP MAC地址重合度最高的η個(gè)區(qū)域；
3)從數(shù)據(jù)庫中取這η個(gè)區(qū)域內(nèi)的位置指紋點(diǎn)，和移動(dòng)終端的采樣數(shù)據(jù)進(jìn)行DCM運(yùn)算。根據(jù)所取的位置指紋點(diǎn)選擇相應(yīng)的DCM算法，獲取移動(dòng)終端的位置坐標(biāo)信息。其中，獲取移動(dòng)終端區(qū)域指紋點(diǎn)數(shù)據(jù)的方法根據(jù)首次匹配出的區(qū)域個(gè)數(shù)η的取值有不同的操作方法。如果首次定位出多個(gè)區(qū)域，即有η>1個(gè)區(qū)域都滿足AP MAC List吻合度要求。可以按照下述方法直接獲得指紋點(diǎn)或者再次進(jìn)行AP MAC的檢索匹配以便縮小參加運(yùn)算的指紋點(diǎn)范圍。方法I :可以再取測(cè)量點(diǎn)數(shù)據(jù)m個(gè)AP MAC以外的一個(gè)或多個(gè)AP MAC(多個(gè)AP MAC也是按照RSSI強(qiáng)度高低排列)，在前次匹配出的η個(gè)區(qū)域的AP MAC列表中再次進(jìn)行匹配，直到匹配出的區(qū)域個(gè)數(shù)較少或只有單個(gè)區(qū)域符合時(shí)，取這些區(qū)域或單個(gè)區(qū)域的全部指紋點(diǎn)參與DCM運(yùn)算。例如，數(shù)據(jù)庫中記錄了 10個(gè)區(qū)域,取m=5,通過匹配,得到η=5個(gè)滿足AP MAC List吻合度要求的區(qū)域，假設(shè)這5個(gè)區(qū)域中有100個(gè)位置指紋點(diǎn)；再取5個(gè)AP MAC以外的一個(gè)或多個(gè)AP MAC，例如取m+2=7，通過匹配，得到η’=2個(gè)滿足AP MAC List吻合度要求的區(qū)域，假設(shè)這2個(gè)區(qū)域中有15個(gè)位置指紋點(diǎn)，這樣就大大減少了參與DCM運(yùn)算的指紋點(diǎn)，從而加少了運(yùn)算量，提高了運(yùn)算速率。·方法2 :取η個(gè)區(qū)域的部分參考點(diǎn)的合集首先確定η個(gè)區(qū)域中心點(diǎn)；以中心點(diǎn)為圓心，取一定半徑內(nèi)的指紋點(diǎn)參與DCM運(yùn)算。這一定半徑內(nèi)的指紋點(diǎn)可能是由這η個(gè)區(qū)域的部分指紋點(diǎn)組成。方法3 :直接取這η個(gè)區(qū)域的所有指紋點(diǎn)參與DCM運(yùn)算。如果首次匹配出一個(gè)區(qū)域，即η=1，可采用以下方法獲取移動(dòng)終端區(qū)域指紋點(diǎn)數(shù)據(jù)。方法a :首先確定此區(qū)域中心點(diǎn)；以中心點(diǎn)為圓心，取一定半徑內(nèi)的指紋點(diǎn)參與DCM運(yùn)算。方法b :取此區(qū)域和周邊緊鄰的多個(gè)區(qū)域的全部指紋點(diǎn)；或者取此區(qū)域和緊鄰的多個(gè)區(qū)域的中心點(diǎn)為圓心，取一定半徑內(nèi)的指紋點(diǎn)參與DCM運(yùn)算。如果首次定位出O個(gè)區(qū)域，即n=0，則調(diào)整m的取值重新進(jìn)行區(qū)域定位，或者丟棄該測(cè)量點(diǎn)的計(jì)算結(jié)果。對(duì)移動(dòng)終端進(jìn)行連續(xù)跟蹤定位時(shí)，為了盡量保證定位準(zhǔn)確，對(duì)于移動(dòng)終端開機(jī)后的首次定位用戶位置，或者在服務(wù)器丟失終端上報(bào)信號(hào)后的首次區(qū)域定位，可以連續(xù)取移動(dòng)終端的連續(xù)多個(gè)測(cè)量信息，分別按照前述方法確定移動(dòng)終端所在的區(qū)域。如果多次檢索匹配獲得的定位結(jié)果不同，則按照概率選擇匹配次數(shù)最多的一個(gè)或多個(gè)區(qū)域作為移動(dòng)終端用戶所在的區(qū)域。即通過區(qū)域定位方法的優(yōu)化，實(shí)現(xiàn)了對(duì)移動(dòng)終端進(jìn)行位置跟蹤。本發(fā)明通過建立區(qū)域位置指紋庫和檢索匹配區(qū)域指紋的方法，節(jié)省了計(jì)算工作量；且匹配出的區(qū)域都滿足AP MAC List吻合度要求，即都為移動(dòng)終端所在位置附近的區(qū)域，可以達(dá)到較高的定位精度和定時(shí)實(shí)時(shí)性，實(shí)現(xiàn)了對(duì)支持WIFI模塊的移動(dòng)終端進(jìn)行位置跟蹤和定位。以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤飾，這些改進(jìn)和潤飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.一種位置指紋定位方法，其特征在于，包括如下步驟(I)將被定位點(diǎn)所在第一區(qū)域分割為多個(gè)第二區(qū)域，在每個(gè)第二區(qū)域內(nèi)選定多個(gè)采樣點(diǎn)；(2)采集每一所述采樣點(diǎn)的接入點(diǎn)信號(hào)接收強(qiáng)度信息，記錄所述采樣點(diǎn)的坐標(biāo)信息、區(qū)域?qū)傩孕畔?，并將所采樣到的信息錄入?shù)據(jù)庫；(3)建立區(qū)域?qū)傩院徒尤朦c(diǎn)介質(zhì)訪問控制地址列表的對(duì)應(yīng)表；(4)取接入點(diǎn)信號(hào)接收強(qiáng)度最高的前m個(gè)采樣點(diǎn)的接入點(diǎn)介質(zhì)訪問控制地址，在所述對(duì)應(yīng)表中進(jìn)行檢索，匹配出與所述m個(gè)采樣點(diǎn)的接入點(diǎn)介質(zhì)訪問控制地址重合度最高的η個(gè)區(qū)域；(5)從所述數(shù)據(jù)庫中取出所述η個(gè)區(qū)域內(nèi)的位置指紋點(diǎn)，和被定位點(diǎn)的采樣信息進(jìn)行數(shù)據(jù)相關(guān)方法運(yùn)算，獲取被定位點(diǎn)的位置坐標(biāo)信息。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的位置指紋定位方法，其特征在于，步驟(4)取接入點(diǎn)信號(hào)接收強(qiáng)度最高的前m個(gè)采樣點(diǎn)的接入點(diǎn)介質(zhì)訪問控制地址，進(jìn)一步為(41)將所有所述采樣點(diǎn)按照采樣到的接入點(diǎn)信號(hào)接收強(qiáng)度由強(qiáng)到弱或相反順序排列；(42)根據(jù)所述排列，取接入點(diǎn)信號(hào)接收強(qiáng)度最高的前m個(gè)采樣點(diǎn)的接入點(diǎn)介質(zhì)訪問控制地址。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的位置指紋定位方法，其特征在于，在步驟(4)匹配出與所述m個(gè)采樣點(diǎn)的接入點(diǎn)介質(zhì)訪問控制地址重合度最高的η個(gè)區(qū)域后，進(jìn)一步包括步驟(40):判斷所匹配出的η個(gè)區(qū)域是否為O個(gè)區(qū)域，若η=0，則調(diào)整m的取值并重新進(jìn)行匹配或者返回執(zhí)行步驟(I);若η大于0，則執(zhí)行步驟(5)。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的位置指紋定位方法，其特征在于，若步驟(4)中所匹配出的η個(gè)區(qū)域?yàn)槎鄠€(gè)區(qū)域，即η>1，則步驟(5)從所述數(shù)據(jù)庫中取出所述η個(gè)區(qū)域內(nèi)的位置指紋點(diǎn)進(jìn)一步選自如下三種方法的任意一個(gè)(511)再取所述m個(gè)采樣點(diǎn)以外的一個(gè)或多個(gè)采樣點(diǎn)的接入點(diǎn)介質(zhì)訪問控制地址，在匹配出的所述η個(gè)區(qū)域的接入點(diǎn)介質(zhì)訪問控制地址列表中進(jìn)行匹配，當(dāng)匹配出的區(qū)域個(gè)數(shù)η’小于一預(yù)設(shè)閥值時(shí)，取所述η’個(gè)區(qū)域的全部位置指紋點(diǎn)；(512)確定所述η個(gè)區(qū)域的中心點(diǎn)，以所述中心點(diǎn)為圓心，取一預(yù)設(shè)半徑范圍內(nèi)的位置指紋點(diǎn)；(513)直接取所述η個(gè)區(qū)域的所有位置指紋點(diǎn)。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的位置指紋定位方法，其特征在于，若步驟(4)中所匹配出的η個(gè)區(qū)域?yàn)橐粋€(gè)區(qū)域，即η=1，則步驟(5)從所述數(shù)據(jù)庫中取出所述η個(gè)區(qū)域內(nèi)的位置指紋點(diǎn)進(jìn)一步選自如下三種方法的任意一個(gè)(521)確定所述一個(gè)區(qū)域的中心點(diǎn)，以所述中心點(diǎn)為圓心，取一預(yù)設(shè)半徑范圍內(nèi)的位置指紋點(diǎn)；(522)取與所述一個(gè)區(qū)域相鄰的多個(gè)區(qū)域，以所述一個(gè)區(qū)域和多個(gè)區(qū)域組成的區(qū)域的中心點(diǎn)為圓心，取一預(yù)設(shè)半徑范圍內(nèi)的位置指紋點(diǎn)；(523)取所述一個(gè)區(qū)域以及所述一個(gè)區(qū)域周邊相鄰的多個(gè)區(qū)域的全部指紋點(diǎn)。
6.一種位置指紋定位系統(tǒng)，其特征在于，包括采樣點(diǎn)選定模塊、信息采集模塊、對(duì)應(yīng)表建立模塊、匹配模塊以及位置信息獲得模塊；所述采樣點(diǎn)選定模塊，用于將被定位點(diǎn)所在第一區(qū)域分割為多個(gè)第二區(qū)域，在每個(gè)第二區(qū)域內(nèi)選定多個(gè)采樣點(diǎn)；所述信息采集模塊與所述采樣點(diǎn)選定模塊相連，用于采集每一所述采樣點(diǎn)的接入點(diǎn)信號(hào)接收強(qiáng)度信息，記錄所述采樣點(diǎn)的坐標(biāo)信息、區(qū)域?qū)傩孕畔?，并將所采樣到的信息錄入?shù)據(jù)庫；所述對(duì)應(yīng)表建立模塊與所述信息采集模塊相連，用于建立區(qū)域?qū)傩院徒尤朦c(diǎn)介質(zhì)訪問控制地址列表的對(duì)應(yīng)表；所述匹配模塊分別與所述信息采集模塊和所述對(duì)應(yīng)表建立模塊相連，用于取接入點(diǎn)信號(hào)接收強(qiáng)度最高的前m個(gè)采樣點(diǎn)的接入點(diǎn)介質(zhì)訪問控制地址，并在所述對(duì)應(yīng)表中進(jìn)行檢索，匹配出與所述m個(gè)采樣點(diǎn)的接入點(diǎn)介質(zhì)訪問控制地址重合度最高的η個(gè)區(qū)域；所述位置信息獲得模塊分別與所述信息采集模塊和所述匹配模塊相連，用于從所述信息采集模塊所錄入的數(shù)據(jù)庫中取出所述匹配模塊所匹配出的η個(gè)區(qū)域內(nèi)的位置指紋點(diǎn)，并將所述η個(gè)區(qū)域內(nèi)的位置指紋點(diǎn)和被定位點(diǎn)的采樣信息進(jìn)行數(shù)據(jù)相關(guān)方法運(yùn)算，獲取被定位點(diǎn)的位置坐標(biāo)信息。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的位置指紋定位系統(tǒng)，其特征在于，所述匹配模塊進(jìn)一步包括一排序單元以及一地址選取單元；所述排序單元用于將所有所述采樣點(diǎn)按照采樣到的接入點(diǎn)信號(hào)接收強(qiáng)度由強(qiáng)到弱或相反順序排列；所述地址選取單元與所述排序單元相連，用于根據(jù)所述排列，取接入點(diǎn)信號(hào)接收強(qiáng)度最高的前m個(gè)采樣點(diǎn)的接入點(diǎn)介質(zhì)訪問控制地址。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的位置指紋定位系統(tǒng)，其特征在于，所述匹配模塊進(jìn)一步包括一判斷單元；所述判斷單元用于判斷所匹配出的η個(gè)區(qū)域是否為O個(gè)區(qū)域，若n=0，則調(diào)整m的取值并重新進(jìn)行匹配或者調(diào)用所述采樣點(diǎn)選定模塊重新采樣；若η大于O，則啟動(dòng)所述位置信息獲得模塊獲取匹配出的位置指紋點(diǎn)，通過數(shù)據(jù)相關(guān)方法運(yùn)算獲得被定位點(diǎn)的位置坐標(biāo)信息。
全文摘要
位置指紋定位方法及定位系統(tǒng)。一種位置指紋定位方法，包括(1)將被定位點(diǎn)所在第一區(qū)域分割為多個(gè)第二區(qū)域，在每個(gè)第二區(qū)域內(nèi)選定多個(gè)采樣點(diǎn)；(2)采集每一所述采樣點(diǎn)的接入點(diǎn)信號(hào)接收強(qiáng)度信息，記錄所述采樣點(diǎn)的坐標(biāo)信息、區(qū)域?qū)傩孕畔?，并將所采樣到的信息錄入?shù)據(jù)庫；(3)建立區(qū)域?qū)傩院徒尤朦c(diǎn)介質(zhì)訪問控制地址列表的對(duì)應(yīng)表；(4)取接入點(diǎn)信號(hào)接收強(qiáng)度最高的前m個(gè)采樣點(diǎn)的接入點(diǎn)介質(zhì)訪問控制地址，在所述對(duì)應(yīng)表中進(jìn)行檢索，匹配出與所述m個(gè)采樣點(diǎn)的接入點(diǎn)介質(zhì)訪問控制地址重合度最高的n個(gè)區(qū)域；(5)從所述數(shù)據(jù)庫中取出所述n個(gè)區(qū)域內(nèi)的位置指紋點(diǎn)，和被定位點(diǎn)的采樣信息進(jìn)行數(shù)據(jù)相關(guān)方法運(yùn)算，獲取被定位點(diǎn)的位置坐標(biāo)信息。
文檔編號(hào)H04W64/00GK102932911SQ201210362038
公開日2013年2月13日 申請(qǐng)日期2012年9月26日 優(yōu)先權(quán)日2012年9月26日
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