基于動(dòng)態(tài)無(wú)線(xiàn)接入點(diǎn)的室內(nèi)定位方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種基于動(dòng)態(tài)無(wú)線(xiàn)接入點(diǎn)的室內(nèi)定位方法，包括步驟：待定位節(jié)點(diǎn)將信息進(jìn)行調(diào)制形成已調(diào)信號(hào)波后通過(guò)無(wú)線(xiàn)信道傳輸至附近的靜態(tài)無(wú)線(xiàn)接入點(diǎn)和動(dòng)態(tài)無(wú)線(xiàn)接入點(diǎn)；靜態(tài)無(wú)線(xiàn)接入點(diǎn)和動(dòng)態(tài)無(wú)線(xiàn)接入點(diǎn)根據(jù)接收到的已調(diào)信號(hào)波計(jì)算其與所述待定位節(jié)點(diǎn)之間的無(wú)線(xiàn)信道的信道狀態(tài)信息，并發(fā)送至定位服務(wù)器；動(dòng)態(tài)無(wú)線(xiàn)接入點(diǎn)將當(dāng)前位置信息發(fā)送至所述定位服務(wù)器；所述定位服務(wù)器根據(jù)無(wú)線(xiàn)接入點(diǎn)的位置信息和接收到的信道狀態(tài)信息，對(duì)任意兩個(gè)無(wú)線(xiàn)接入點(diǎn)進(jìn)行相對(duì)臨近位置檢測(cè)，并根據(jù)相對(duì)臨近位置檢測(cè)結(jié)果利用空間分割法獲取待定位節(jié)點(diǎn)的位置區(qū)域。本發(fā)明可以?xún)?yōu)化無(wú)線(xiàn)局域網(wǎng)的室內(nèi)定位問(wèn)題，提高定位精度，消除復(fù)雜室內(nèi)環(huán)境多徑和非視距帶來(lái)的定位誤差。
【專(zhuān)利說(shuō)明】基于動(dòng)態(tài)無(wú)線(xiàn)接入點(diǎn)的室內(nèi)定位方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及定位技術(shù)，尤其涉及一種基于動(dòng)態(tài)無(wú)線(xiàn)接入點(diǎn)的室內(nèi)定位方法.

【背景技術(shù)】
[0002]近年來(lái)基于室內(nèi)位置的服務(wù)系統(tǒng)(Indoor Locat1n-based Service, I LBS)已迅速擴(kuò)展到人們的日常生活中。通過(guò)最新商業(yè)評(píng)估報(bào)告MarketandMarkets預(yù)測(cè),室內(nèi)定位市場(chǎng)將在2018年達(dá)到價(jià)值26億美元。如蘋(píng)果，谷歌，微軟，諾基亞等大型公司均在相關(guān)領(lǐng)域加大投入，定位技術(shù)的精度與用戶(hù)體驗(yàn)成為該領(lǐng)域競(jìng)爭(zhēng)的焦點(diǎn)。
[0003]隨著無(wú)線(xiàn)通信和移動(dòng)計(jì)算的快速發(fā)展，無(wú)線(xiàn)局域網(wǎng)(WirelessLocalAreaNetworks, WLAN)現(xiàn)時(shí)成為最受歡迎的定位技術(shù)。與紅外線(xiàn)，超聲波，無(wú)線(xiàn)射頻識(shí)別(Rad1 Frequency Identificat1n, RFID)和無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)(Zigbee)等其他短距離通信技術(shù)相比，無(wú)線(xiàn)局域網(wǎng)具有基礎(chǔ)設(shè)施普遍和成本低的優(yōu)勢(shì)。在基于無(wú)線(xiàn)局域網(wǎng)的定位系統(tǒng)中，定位系統(tǒng)由幾個(gè)固定的無(wú)線(xiàn)接入點(diǎn)(AP)和一個(gè)目標(biāo)節(jié)點(diǎn)組成。無(wú)線(xiàn)接入點(diǎn)是指具有WiFi功能的設(shè)備，如無(wú)線(xiàn)路由器、筆記本電腦或智能手機(jī)等。此時(shí)的固定無(wú)線(xiàn)接入點(diǎn)或靜態(tài)無(wú)線(xiàn)接入點(diǎn)指的是位置與工作功率固定，作為基礎(chǔ)設(shè)施的無(wú)線(xiàn)接入點(diǎn)。動(dòng)態(tài)無(wú)線(xiàn)接入點(diǎn)指具有WiFi功能的可移動(dòng)無(wú)線(xiàn)接入點(diǎn)。目標(biāo)節(jié)點(diǎn)是指具有WiFi功能的被定位設(shè)備。目前主流的基于無(wú)線(xiàn)局域網(wǎng)的定位系統(tǒng)的定位原理是在固定無(wú)線(xiàn)接入點(diǎn)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)下，利用信號(hào)傳輸模型或者位置指紋來(lái)獲取目標(biāo)節(jié)點(diǎn)的位置。
[0004]然而，如上所述的基于無(wú)線(xiàn)局域網(wǎng)的室內(nèi)定位系統(tǒng)都面臨“空間定位精度差異性”的問(wèn)題，具體表現(xiàn)在，在系統(tǒng)整體定位效果穩(wěn)定的情況下，在某些個(gè)別位置的定位結(jié)果不佳。在實(shí)際應(yīng)用中將造成用戶(hù)在不同位置的定位服務(wù)效果不一致的問(wèn)題，造成不良用戶(hù)體驗(yàn)。例如，在一間大型購(gòu)物商場(chǎng)假設(shè)基于位置信息的廣告推廣服務(wù)，這樣的服務(wù)通?；谟脩?hù)的當(dāng)前位置信息和歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)而做出建議，然而某些低精度位置的統(tǒng)計(jì)結(jié)果會(huì)導(dǎo)致錯(cuò)誤的推薦結(jié)果。造成“空間定位精度差異性”的原因在于:固定的無(wú)線(xiàn)接入點(diǎn)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)并非以定位為目的進(jìn)行設(shè)計(jì)，其次室內(nèi)環(huán)境的變化，例如設(shè)備位置改變，人的移動(dòng)等等，都會(huì)對(duì)固定無(wú)線(xiàn)接入點(diǎn)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)造成影響，從而影響定位效果。因此，如何優(yōu)化固定無(wú)線(xiàn)接入點(diǎn)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，從而解決固定無(wú)線(xiàn)接入點(diǎn)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)不穩(wěn)定對(duì)定位效果的影響，將有助于室內(nèi)定位系統(tǒng)的發(fā)展與應(yīng)用。
[0005]經(jīng)檢索發(fā)現(xiàn)，以往基于無(wú)線(xiàn)局域網(wǎng)的定位方法可以概括為兩個(gè)方面，基于傳播信道模型和基于位置指紋信息。前者基于傳播信道模型，通過(guò)接收信號(hào)強(qiáng)度計(jì)算每個(gè)發(fā)送方與接收方的距離并利用三邊測(cè)量或者多邊測(cè)量確定目標(biāo)節(jié)點(diǎn)的位置(可參考專(zhuān)利ZL201110373217.3)。后者通過(guò)無(wú)線(xiàn)設(shè)備采集各個(gè)參考位置的接收信號(hào)數(shù)據(jù)作為位置指紋，并進(jìn)行預(yù)處理存儲(chǔ)于指紋數(shù)據(jù)庫(kù)，目標(biāo)節(jié)點(diǎn)所在位置則可通過(guò)將其接收信號(hào)數(shù)據(jù)與數(shù)據(jù)庫(kù)匹配獲取(可參考專(zhuān)利申請(qǐng)201310060708.1)。然而，一方面，基于傳播信道模型的方法由于需要校正環(huán)境參數(shù)并不合適。另一方面，基于位置指紋的方法由于動(dòng)態(tài)無(wú)線(xiàn)接入點(diǎn)的自身移動(dòng)性無(wú)法建立指紋數(shù)據(jù)庫(kù)，因此以上兩種方法的解決方式并不能很好地解決空間定位精度差異性問(wèn)題。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題在于，提供一種基于動(dòng)態(tài)無(wú)線(xiàn)接入點(diǎn)的室內(nèi)定位方法，可以?xún)?yōu)化無(wú)線(xiàn)局域網(wǎng)的室內(nèi)定位問(wèn)題，提高定位精度，消除復(fù)雜室內(nèi)環(huán)境多徑和非視距帶來(lái)的定位誤差。
[0007]為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種基于動(dòng)態(tài)無(wú)線(xiàn)接入點(diǎn)的室內(nèi)定位方法，包括步驟:
[0008]待定位節(jié)點(diǎn)將信息進(jìn)行調(diào)制形成已調(diào)信號(hào)波后，通過(guò)無(wú)線(xiàn)信道將所述已調(diào)信號(hào)波傳輸至附近的無(wú)線(xiàn)接入點(diǎn)，其中所述無(wú)線(xiàn)接入點(diǎn)包括靜態(tài)無(wú)線(xiàn)接入點(diǎn)和動(dòng)態(tài)無(wú)線(xiàn)接入點(diǎn)；
[0009]靜態(tài)無(wú)線(xiàn)接入點(diǎn)根據(jù)接收到的已調(diào)信號(hào)波計(jì)算其與所述待定位節(jié)點(diǎn)之間的無(wú)線(xiàn)信道的信道狀態(tài)信息，并發(fā)送至定位服務(wù)器；
[0010]動(dòng)態(tài)無(wú)線(xiàn)接入點(diǎn)根據(jù)接收到的已調(diào)信號(hào)波計(jì)算其與所述待定位節(jié)點(diǎn)之間的無(wú)線(xiàn)信道的信道狀態(tài)信息，并連同動(dòng)態(tài)無(wú)線(xiàn)接入點(diǎn)的當(dāng)前位置信息發(fā)送至所述定位服務(wù)器；
[0011]所述定位服務(wù)器根據(jù)接收到的信道狀態(tài)信息，對(duì)任意兩個(gè)無(wú)線(xiàn)接入點(diǎn)進(jìn)行相對(duì)臨近位置檢測(cè)，并根據(jù)相對(duì)臨近位置檢測(cè)結(jié)果和無(wú)線(xiàn)接入點(diǎn)的位置信息利用空間分割法獲取待定位節(jié)點(diǎn)的位置區(qū)域。
[0012]進(jìn)一步的，所述根據(jù)相對(duì)臨近位置檢測(cè)結(jié)果利用空間分割法獲取待定位節(jié)點(diǎn)的位置區(qū)域，之后還包括步驟:
[0013]將動(dòng)態(tài)無(wú)線(xiàn)接入點(diǎn)移動(dòng)到另一位置，并使所述待定位節(jié)點(diǎn)重新發(fā)送信息，從而使所述定位服務(wù)器接收新的位置信息和信道狀態(tài)信息；
[0014]所述定位服務(wù)器根據(jù)接收到的信道狀態(tài)信息，對(duì)任意兩個(gè)無(wú)線(xiàn)接入點(diǎn)進(jìn)行相對(duì)臨近位置檢測(cè)，并根據(jù)相對(duì)臨近位置檢測(cè)結(jié)果利用空間分割法進(jìn)一步縮小待定位節(jié)點(diǎn)的位置區(qū)域。
[0015]進(jìn)一步的，所述根據(jù)相對(duì)臨近位置檢測(cè)結(jié)果利用空間分割法進(jìn)一步縮小待定位節(jié)點(diǎn)的位置區(qū)域，之后還包括步驟:
[0016]基于待定位節(jié)點(diǎn)所在的室內(nèi)區(qū)間邊界限制，進(jìn)一步縮小待定位節(jié)點(diǎn)的位置區(qū)域。
[0017]進(jìn)一步的,所述基于待定位節(jié)點(diǎn)所在的室內(nèi)區(qū)間邊界限制,進(jìn)一步縮小待定位節(jié)點(diǎn)的位置區(qū)域，之后還包括步驟:
[0018]將待定位節(jié)點(diǎn)的最終位置區(qū)域的幾何中心點(diǎn)確定為待定位節(jié)點(diǎn)的位置。
[0019]本發(fā)明是一種利用動(dòng)態(tài)無(wú)線(xiàn)接入點(diǎn)來(lái)實(shí)現(xiàn)提高定位精度且無(wú)需校正過(guò)程的室內(nèi)定位的方法。本發(fā)明利用動(dòng)態(tài)無(wú)線(xiàn)接入點(diǎn)的移動(dòng)性，調(diào)整無(wú)線(xiàn)局域網(wǎng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，提取物理層信道狀態(tài)信息并轉(zhuǎn)換到時(shí)域，獲取直線(xiàn)路徑的功率，同時(shí)消除室內(nèi)多徑和非視距的影響，從而將直線(xiàn)路徑的功率作為無(wú)線(xiàn)接入點(diǎn)與待定位節(jié)點(diǎn)相近位置比較的特征，實(shí)現(xiàn)高精度低成本且免校正的室內(nèi)定位。

【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0020]為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見(jiàn)地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0021]圖1是本發(fā)明提供的基于動(dòng)態(tài)無(wú)線(xiàn)接入點(diǎn)的室內(nèi)定位方法的第一實(shí)施例的流程示意圖；
[0022]圖2是本發(fā)明提供的基于動(dòng)態(tài)無(wú)線(xiàn)接入點(diǎn)的室內(nèi)定位方法的第二實(shí)施例的流程示意圖；
[0023]圖3是本發(fā)明提供的基于動(dòng)態(tài)無(wú)線(xiàn)接入點(diǎn)的室內(nèi)定位方法的第三實(shí)施例的流程示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0024]下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0025]圖1是本發(fā)明提供的基于動(dòng)態(tài)無(wú)線(xiàn)接入點(diǎn)的室內(nèi)定位方法的第一實(shí)施例的流程示意圖，如圖1所示，包括步驟:
[0026]S101、待定位節(jié)點(diǎn)將信息進(jìn)行調(diào)制形成已調(diào)信號(hào)波后，通過(guò)無(wú)線(xiàn)信道將所述已調(diào)信號(hào)波傳輸至附近的無(wú)線(xiàn)接入點(diǎn)，其中所述無(wú)線(xiàn)接入點(diǎn)包括靜態(tài)無(wú)線(xiàn)接入點(diǎn)和動(dòng)態(tài)無(wú)線(xiàn)接入點(diǎn)。
[0027]具體的，步驟SlOl包括:所述待定位節(jié)點(diǎn)將信息經(jīng)正交頻分復(fù)用調(diào)制器調(diào)制后形成若干子載波，所述若干子載波為所述已調(diào)信號(hào)波；所述待定位節(jié)點(diǎn)通過(guò)無(wú)線(xiàn)信道將所述若干子載波傳輸至附近的無(wú)線(xiàn)接入點(diǎn)，其中所述無(wú)線(xiàn)接入點(diǎn)包括靜態(tài)無(wú)線(xiàn)接入點(diǎn)和動(dòng)態(tài)無(wú)線(xiàn)接入點(diǎn)。
[0028]其中，發(fā)送的信息可以是請(qǐng)求定位數(shù)據(jù)信息，也可以是其他數(shù)據(jù)信息。正交頻分復(fù)用調(diào)制器可以將信息調(diào)制到若干子載波以實(shí)現(xiàn)頻分復(fù)用，具體是在發(fā)送方將一個(gè)頻道正交分解為更精細(xì)的若干個(gè)正交子頻道，也稱(chēng)為子載波，將高速數(shù)據(jù)信號(hào)轉(zhuǎn)換成并行的低速子數(shù)據(jù)流，調(diào)制在各個(gè)子載波上進(jìn)行傳輸。待定位節(jié)點(diǎn)可以是帶有WIFI功能的設(shè)備，也可以是其他無(wú)線(xiàn)通信設(shè)備，只要能實(shí)現(xiàn)無(wú)線(xiàn)通信即可。靜態(tài)無(wú)線(xiàn)接入點(diǎn)是固定在某個(gè)位置的無(wú)線(xiàn)接入點(diǎn)，動(dòng)態(tài)無(wú)線(xiàn)接入點(diǎn)是可以移動(dòng)的無(wú)線(xiàn)接入點(diǎn)，無(wú)線(xiàn)接入點(diǎn)可以是帶有WIFI功能的設(shè)備，也可以是帶傳感器或藍(lán)牙或RFID功能的設(shè)備。
[0029]S102、靜態(tài)無(wú)線(xiàn)接入點(diǎn)根據(jù)接收到的已調(diào)信號(hào)波計(jì)算其與所述待定位節(jié)點(diǎn)之間的無(wú)線(xiàn)信道的信道狀態(tài)信息，并發(fā)送至定位服務(wù)器。
[0030]具體的，所述步驟S102包括步驟:靜態(tài)無(wú)線(xiàn)接入點(diǎn)根據(jù)接收到的若干子載波計(jì)算若干子載波的信道狀態(tài)信息，并發(fā)送至定位服務(wù)器。
[0031]其中，信道狀態(tài)信息(Channel State Informat1n, CSI)是表示通信鏈路信道特性的信道狀態(tài)信息。CSI描述了信號(hào)在每條傳輸路徑上的衰弱因子，即信道增益矩陣H中每個(gè)元素的值,如信號(hào)散射(Scattering),環(huán)境衰弱(fading, multipath fading orshadowing fading),距離衰減(power decay of distance)等信息。子載波上的信道狀態(tài)信息能反映出各個(gè)不同頻率上信號(hào)強(qiáng)度的大小。室內(nèi)多徑和非視距對(duì)CSI不會(huì)影響，因此本發(fā)明采用CSI作為距離判定的依據(jù)，可以不受多徑和非視距的影響，定位精度更準(zhǔn)確。
[0032]S103、動(dòng)態(tài)無(wú)線(xiàn)接入點(diǎn)根據(jù)接收到的已調(diào)信號(hào)波計(jì)算其與所述待定位節(jié)點(diǎn)之間的無(wú)線(xiàn)信道的信道狀態(tài)信息，并連同動(dòng)態(tài)無(wú)線(xiàn)接入點(diǎn)的當(dāng)前位置信息發(fā)送至所述定位服務(wù)器。
[0033]具體的，所述步驟S103包括步驟:動(dòng)態(tài)無(wú)線(xiàn)接入點(diǎn)根據(jù)接收到的若干子載波計(jì)算若干子載波的信道狀態(tài)信息，并連同動(dòng)態(tài)無(wú)線(xiàn)接入點(diǎn)的當(dāng)前位置信息發(fā)送至所述定位服務(wù)器。
[0034]S104、所述定位服務(wù)器根據(jù)接收到的信道狀態(tài)信息，對(duì)任意兩個(gè)無(wú)線(xiàn)接入點(diǎn)進(jìn)行相對(duì)臨近位置檢測(cè)。
[0035]具體的，步驟S104包括:所述定位服務(wù)器將每個(gè)無(wú)線(xiàn)接入點(diǎn)發(fā)送的若干個(gè)子載波的信道狀態(tài)信息進(jìn)行反傅立葉變換得到時(shí)域上的信道響應(yīng)，并根據(jù)所述信道相響應(yīng)計(jì)算得到每個(gè)無(wú)線(xiàn)接入點(diǎn)對(duì)應(yīng)的直接路徑功率；根據(jù)每個(gè)無(wú)線(xiàn)接入點(diǎn)對(duì)應(yīng)的直接路徑功率對(duì)任意兩個(gè)無(wú)線(xiàn)接入點(diǎn)進(jìn)行相對(duì)臨近位置檢測(cè)，其中，直接路徑功率高的無(wú)線(xiàn)接入點(diǎn)判定為與所述待定位節(jié)點(diǎn)更臨近。因?yàn)閿?shù)據(jù)在傳輸?shù)倪^(guò)程中會(huì)產(chǎn)生延遲衰減等，因此，直接路徑功率高的無(wú)線(xiàn)接入點(diǎn)與所述待定位節(jié)點(diǎn)更臨近。
[0036]S105、根據(jù)相對(duì)臨近位置檢測(cè)結(jié)果和無(wú)線(xiàn)接入點(diǎn)的位置利用空間分割法獲取待定位節(jié)點(diǎn)的位置區(qū)域。
[0037]具體的，S105包括:根據(jù)任意兩個(gè)無(wú)線(xiàn)接入點(diǎn)與待定位節(jié)點(diǎn)之間的臨近比較，得到不等式組
[0038]{(X-Xi)2+ (y-Yi)2 ( (x-xj)2+ (y-yj)21 O < i < η, O < j < n, i ^ j},
[0039]其中，(x, y)表示待定位節(jié)點(diǎn)的位置坐標(biāo)，(Xi, Yi)和(χ」，Yj)表示無(wú)線(xiàn)接入點(diǎn)i和j的位置坐標(biāo)，η是無(wú)線(xiàn)接入點(diǎn)的個(gè)數(shù)；
[0040]對(duì)不等式組進(jìn)行線(xiàn)性求解，獲得待定位節(jié)點(diǎn)的位置區(qū)域。
[0041]其中，(X-Xi)W(Yii)2表示待定位節(jié)點(diǎn)和無(wú)線(xiàn)接入點(diǎn)i的歐式距離，(X-Xj)2+(y-yj2表示待定位節(jié)點(diǎn)和無(wú)線(xiàn)接入點(diǎn)j的歐式距離。對(duì)于動(dòng)態(tài)無(wú)線(xiàn)接入點(diǎn),在發(fā)送信道狀態(tài)信息時(shí)，同時(shí)發(fā)送其當(dāng)時(shí)的位置坐標(biāo)，對(duì)于靜態(tài)無(wú)線(xiàn)接入點(diǎn)，其位置固定，因此，優(yōu)選為定位服務(wù)器早已存儲(chǔ)了其位置坐標(biāo)，可以理解的，也可以同動(dòng)態(tài)無(wú)線(xiàn)接入點(diǎn)方式相同，在發(fā)送信道狀態(tài)信息時(shí)，同時(shí)發(fā)送其當(dāng)時(shí)的位置坐標(biāo)。
[0042]另外，對(duì)于不等式組進(jìn)行求解，可以得出待定位節(jié)點(diǎn)的位置坐標(biāo)(x，y)的范圍，即位置區(qū)域，如果不等式組比較多，那么可以限制在一個(gè)很小的范圍內(nèi)，即實(shí)現(xiàn)了待定位節(jié)點(diǎn)的定位。
[0043]本發(fā)明實(shí)施例通過(guò)獲取并處理無(wú)線(xiàn)接入點(diǎn)各子載波的信道狀態(tài)信息(CSI)來(lái)提供相近位置估算依據(jù)，獲取有效的直接路徑信號(hào)功率，進(jìn)行待定位節(jié)點(diǎn)與動(dòng)態(tài)及靜態(tài)無(wú)線(xiàn)接入點(diǎn)的相對(duì)鄰近位置檢測(cè)，消除了室內(nèi)多徑和非視距的影響，將動(dòng)態(tài)接入點(diǎn)和靜態(tài)接入點(diǎn)分別與目標(biāo)節(jié)點(diǎn)鄰近關(guān)系建立不等式組，利用空間分割方法獲取目標(biāo)節(jié)點(diǎn)的位置區(qū)域，實(shí)現(xiàn)高精度低成本且免校正的室內(nèi)定位。
[0044]圖2是本發(fā)明提供的基于動(dòng)態(tài)無(wú)線(xiàn)接入點(diǎn)的室內(nèi)定位方法的第二實(shí)施例的流程示意圖，如圖2所示,包括步驟:
[0045]S201、待定位節(jié)點(diǎn)將信息進(jìn)行調(diào)制形成已調(diào)信號(hào)波后，通過(guò)無(wú)線(xiàn)信道將所述已調(diào)信號(hào)波傳輸至附近的無(wú)線(xiàn)接入點(diǎn)，其中所述無(wú)線(xiàn)接入點(diǎn)包括靜態(tài)無(wú)線(xiàn)接入點(diǎn)和動(dòng)態(tài)無(wú)線(xiàn)接入點(diǎn)。
[0046]具體的，步驟S201包括:所述待定位節(jié)點(diǎn)將信息經(jīng)正交頻分復(fù)用調(diào)制器調(diào)制后形成若干子載波，所述若干子載波為所述已調(diào)信號(hào)波；所述待定位節(jié)點(diǎn)通過(guò)無(wú)線(xiàn)信道將所述若干子載波傳輸至附近的無(wú)線(xiàn)接入點(diǎn)，其中所述無(wú)線(xiàn)接入點(diǎn)包括靜態(tài)無(wú)線(xiàn)接入點(diǎn)和動(dòng)態(tài)無(wú)線(xiàn)接入點(diǎn)。
[0047]其中，正交頻分復(fù)用調(diào)制器可以將信息調(diào)制到若干子載波以實(shí)現(xiàn)頻分復(fù)用，具體是在發(fā)送方將一個(gè)頻道正交分解為更精細(xì)的若干個(gè)正交子頻道，也稱(chēng)為子載波，將高速數(shù)據(jù)信號(hào)轉(zhuǎn)換成并行的低速子數(shù)據(jù)流，調(diào)制在各個(gè)子載波上進(jìn)行傳輸。待定位節(jié)點(diǎn)可以是帶有WIFI功能的設(shè)備，也可以是其他無(wú)線(xiàn)通信設(shè)備，只要能實(shí)現(xiàn)無(wú)線(xiàn)通信即可。靜態(tài)無(wú)線(xiàn)接入點(diǎn)是固定在某個(gè)位置的無(wú)線(xiàn)接入點(diǎn)，動(dòng)態(tài)無(wú)線(xiàn)接入點(diǎn)是可以移動(dòng)的無(wú)線(xiàn)接入點(diǎn)，無(wú)線(xiàn)接入點(diǎn)可以是帶有WIFI功能的設(shè)備，也可以是帶傳感器或藍(lán)牙或RFID功能的設(shè)備。
[0048]S202、靜態(tài)無(wú)線(xiàn)接入點(diǎn)根據(jù)接收到的已調(diào)信號(hào)波計(jì)算其與所述待定位節(jié)點(diǎn)之間的無(wú)線(xiàn)信道的信道狀態(tài)信息，并發(fā)送至定位服務(wù)器。
[0049]具體的，所述步驟S202包括步驟:靜態(tài)無(wú)線(xiàn)接入點(diǎn)根據(jù)接收到的若干子載波計(jì)算若干子載波的信道狀態(tài)信息，并發(fā)送至定位服務(wù)器。
[0050]其中，信道狀態(tài)信息(Channel State Informat1n, CSI)是表示通信鏈路信道特性的信道狀態(tài)信息。CSI描述了信號(hào)在每條傳輸路徑上的衰弱因子，即信道增益矩陣H中每個(gè)元素的值,如信號(hào)散射(Scattering),環(huán)境衰弱(fading, multipath fading orshadowing fading),距離衰減(power decay of distance)等信息。子載波上的信道狀態(tài)信息能反映出各個(gè)不同頻率上信號(hào)強(qiáng)度的大小。室內(nèi)多徑和非視距對(duì)CSI不會(huì)影響，因此本發(fā)明采用CSI作為距離判定的依據(jù)，可以不受多徑和非視距的影響，定位精度更準(zhǔn)確。
[0051]S203、動(dòng)態(tài)無(wú)線(xiàn)接入點(diǎn)根據(jù)接收到的已調(diào)信號(hào)波計(jì)算其與所述待定位節(jié)點(diǎn)之間的無(wú)線(xiàn)信道的信道狀態(tài)信息，并連同動(dòng)態(tài)無(wú)線(xiàn)接入點(diǎn)的當(dāng)前位置信息發(fā)送至所述定位服務(wù)器。
[0052]具體的，所述步驟S203包括步驟:動(dòng)態(tài)無(wú)線(xiàn)接入點(diǎn)根據(jù)接收到的若干子載波計(jì)算若干子載波的信道狀態(tài)信息，并連同動(dòng)態(tài)無(wú)線(xiàn)接入點(diǎn)的當(dāng)前位置信息發(fā)送至所述定位服務(wù)器。
[0053]S204、所述定位服務(wù)器根據(jù)接收到的信道狀態(tài)信息，對(duì)任意兩個(gè)無(wú)線(xiàn)接入點(diǎn)進(jìn)行相對(duì)臨近位置檢測(cè)。
[0054]具體的，步驟S204包括:所述定位服務(wù)器將每個(gè)無(wú)線(xiàn)接入點(diǎn)發(fā)送的若干個(gè)子載波的信道狀態(tài)信息進(jìn)行反傅立葉變換得到時(shí)域上的信道響應(yīng)，并根據(jù)所述信道相響應(yīng)計(jì)算得到每個(gè)無(wú)線(xiàn)接入點(diǎn)對(duì)應(yīng)的直接路徑功率；根據(jù)每個(gè)無(wú)線(xiàn)接入點(diǎn)對(duì)應(yīng)的直接路徑功率對(duì)任意兩個(gè)無(wú)線(xiàn)接入點(diǎn)進(jìn)行相對(duì)臨近位置檢測(cè)，其中，直接路徑功率高的無(wú)線(xiàn)接入點(diǎn)判定為與所述待定位節(jié)點(diǎn)更接近。
[0055]S205、根據(jù)相對(duì)臨近位置檢測(cè)結(jié)果和無(wú)線(xiàn)接入點(diǎn)的位置利用空間分割法獲取待定位節(jié)點(diǎn)的位置區(qū)域。
[0056]具體的，S205包括:根據(jù)任意兩個(gè)無(wú)線(xiàn)接入點(diǎn)與待定位節(jié)點(diǎn)之間的臨近比較，得到不等式組
[0057]{(X-Xi)2+ (y-Yi)2 ( (x-xj)2+ (y-yj)21 O < i < η, O < j < n, i ^ j},
[0058]其中，(x, y)表示待定位節(jié)點(diǎn)的位置坐標(biāo)，(Xi, Yi)和(χ」，Yj)表示無(wú)線(xiàn)接入點(diǎn)i和j的位置坐標(biāo)，η是無(wú)線(xiàn)接入點(diǎn)的個(gè)數(shù)；
[0059]對(duì)不等式組進(jìn)行線(xiàn)性求解，獲得待定位節(jié)點(diǎn)的位置區(qū)域。
[0060]其中，(X-Xi)W(Yii)2表示待定位節(jié)點(diǎn)和無(wú)線(xiàn)接入點(diǎn)i的歐式距離，(X-Xj)2+(y-yj)2表示待定位節(jié)點(diǎn)和無(wú)線(xiàn)接入點(diǎn)j的歐式距離。對(duì)于動(dòng)態(tài)無(wú)線(xiàn)接入點(diǎn),在發(fā)送信道狀態(tài)信息時(shí)，同時(shí)發(fā)送其當(dāng)時(shí)的位置坐標(biāo)，對(duì)于靜態(tài)無(wú)線(xiàn)接入點(diǎn)，其位置固定，因此，優(yōu)選為定位服務(wù)器早已存儲(chǔ)了其位置坐標(biāo)，可以理解的，也可以同動(dòng)態(tài)無(wú)線(xiàn)接入點(diǎn)方式相同，在發(fā)送信道狀態(tài)信息時(shí)，同時(shí)發(fā)送其當(dāng)時(shí)的位置坐標(biāo)。
[0061]另外，對(duì)于不等式組進(jìn)行求解，可以得出待定位節(jié)點(diǎn)的位置坐標(biāo)(x，y)的范圍，即位置區(qū)域，如果不等式組比較多，那么可以限制在一個(gè)很小的范圍內(nèi)，即實(shí)現(xiàn)了待定位節(jié)點(diǎn)的定位。如果不等式組比較少，或計(jì)算后的位置區(qū)域比較大，那么執(zhí)行步驟S206。
[0062]S206、將動(dòng)態(tài)無(wú)線(xiàn)接入點(diǎn)移動(dòng)到另一位置，并使所述待定位節(jié)點(diǎn)重新發(fā)送信息，從而使所述定位服務(wù)器接收新的位置信息和信道狀態(tài)信息。
[0063]S207、所述定位服務(wù)器根據(jù)接收到的信道狀態(tài)信息，對(duì)任意兩個(gè)無(wú)線(xiàn)接入點(diǎn)進(jìn)行相對(duì)臨近位置檢測(cè)，并根據(jù)相對(duì)臨近位置檢測(cè)結(jié)果利用空間分割法進(jìn)一步縮小待定位節(jié)點(diǎn)的位置區(qū)域。
[0064]具體的，S207按照S204和S205的步驟進(jìn)行執(zhí)行，從而獲得更多的不等式，對(duì)于新的不等式組進(jìn)行求解，可以得出待定位節(jié)點(diǎn)的位置坐標(biāo)(x，y)的范圍，即位置區(qū)域，此時(shí)，相比S205得到的位置區(qū)域更小，如果最后的位置限制在一個(gè)很小的范圍內(nèi)，即實(shí)現(xiàn)了待定位節(jié)點(diǎn)的定位。
[0065]本發(fā)明實(shí)施例通過(guò)獲取并處理無(wú)線(xiàn)接入點(diǎn)各子載波的信道狀態(tài)信息(CSI)來(lái)提供相近位置估算依據(jù)，獲取有效的直接路徑信號(hào)功率，進(jìn)行待定位節(jié)點(diǎn)與動(dòng)態(tài)及靜態(tài)無(wú)線(xiàn)接入點(diǎn)的相對(duì)鄰近位置檢測(cè)，消除了室內(nèi)多徑和非視距的影響，將動(dòng)態(tài)接入點(diǎn)和靜態(tài)接入點(diǎn)分別與目標(biāo)節(jié)點(diǎn)鄰近關(guān)系建立不等式組，利用空間分割方法獲取目標(biāo)節(jié)點(diǎn)的位置區(qū)域，并進(jìn)一步利用動(dòng)態(tài)無(wú)線(xiàn)接入點(diǎn)的移動(dòng)性，進(jìn)一步提高定位的精度，減小空間定位精度差異性，實(shí)現(xiàn)高精度低成本且免校正的室內(nèi)定位。
[0066]圖3是本發(fā)明提供的基于動(dòng)態(tài)無(wú)線(xiàn)接入點(diǎn)的室內(nèi)定位方法的第三實(shí)施例的流程示意圖，如圖3所示,包括步驟:
[0067]S301、待定位節(jié)點(diǎn)將信息進(jìn)行調(diào)制形成已調(diào)信號(hào)波后，通過(guò)無(wú)線(xiàn)信道將所述已調(diào)信號(hào)波傳輸至附近的無(wú)線(xiàn)接入點(diǎn)，其中所述無(wú)線(xiàn)接入點(diǎn)包括靜態(tài)無(wú)線(xiàn)接入點(diǎn)和動(dòng)態(tài)無(wú)線(xiàn)接入點(diǎn)。
[0068]具體的，步驟S301包括:所述待定位節(jié)點(diǎn)將信息經(jīng)正交頻分復(fù)用調(diào)制器調(diào)制后形成若干子載波，所述若干子載波為所述已調(diào)信號(hào)波；所述待定位節(jié)點(diǎn)通過(guò)無(wú)線(xiàn)信道將所述若干子載波傳輸至附近的無(wú)線(xiàn)接入點(diǎn)，其中所述無(wú)線(xiàn)接入點(diǎn)包括靜態(tài)無(wú)線(xiàn)接入點(diǎn)和動(dòng)態(tài)無(wú)線(xiàn)接入點(diǎn)。
[0069]其中，正交頻分復(fù)用調(diào)制器可以將信息調(diào)制到若干子載波以實(shí)現(xiàn)頻分復(fù)用，具體是在發(fā)送方將一個(gè)頻道正交分解為更精細(xì)的若干個(gè)正交子頻道，也稱(chēng)為子載波，將高速數(shù)據(jù)信號(hào)轉(zhuǎn)換成并行的低速子數(shù)據(jù)流，調(diào)制在各個(gè)子載波上進(jìn)行傳輸。待定位節(jié)點(diǎn)可以是帶有WIFI功能的設(shè)備，也可以是其他無(wú)線(xiàn)通信設(shè)備，只要能實(shí)現(xiàn)無(wú)線(xiàn)通信即可。靜態(tài)無(wú)線(xiàn)接入點(diǎn)是固定在某個(gè)位置的無(wú)線(xiàn)接入點(diǎn)，動(dòng)態(tài)無(wú)線(xiàn)接入點(diǎn)是可以移動(dòng)的無(wú)線(xiàn)接入點(diǎn)，無(wú)線(xiàn)接入點(diǎn)可以是帶有WIFI功能的設(shè)備，也可以是帶傳感器或藍(lán)牙或RFID功能的設(shè)備。
[0070]S302、靜態(tài)無(wú)線(xiàn)接入點(diǎn)根據(jù)接收到的已調(diào)信號(hào)波計(jì)算其與所述待定位節(jié)點(diǎn)之間的無(wú)線(xiàn)信道的信道狀態(tài)信息，并發(fā)送至定位服務(wù)器。
[0071]具體的，所述步驟S302包括步驟:靜態(tài)無(wú)線(xiàn)接入點(diǎn)根據(jù)接收到的若干子載波計(jì)算若干子載波的信道狀態(tài)信息，并發(fā)送至定位服務(wù)器。
[0072]其中，信道狀態(tài)信息(Channel State Informat1n, CSI)是表示通信鏈路信道特性的信道狀態(tài)信息。CSI描述了信號(hào)在每條傳輸路徑上的衰弱因子，即信道增益矩陣H中每個(gè)元素的值,如信號(hào)散射(Scattering),環(huán)境衰弱(fading, multipath fading orshadowing fading),距離衰減(power decay of distance)等信息。子載波上的信道狀態(tài)信息能反映出各個(gè)不同頻率上信號(hào)強(qiáng)度的大小。室內(nèi)多徑和非視距對(duì)CSI不會(huì)影響，因此本發(fā)明采用CSI作為距離判定的依據(jù)，可以不受多徑和非視距的影響，定位精度更準(zhǔn)確。
[0073]S303、動(dòng)態(tài)無(wú)線(xiàn)接入點(diǎn)根據(jù)接收到的已調(diào)信號(hào)波計(jì)算其與所述待定位節(jié)點(diǎn)之間的無(wú)線(xiàn)信道的信道狀態(tài)信息，并連同動(dòng)態(tài)無(wú)線(xiàn)接入點(diǎn)的當(dāng)前位置信息發(fā)送至所述定位服務(wù)器。
[0074]具體的，所述步驟S303包括步驟:動(dòng)態(tài)無(wú)線(xiàn)接入點(diǎn)根據(jù)接收到的若干子載波計(jì)算若干子載波的信道狀態(tài)信息，并連同動(dòng)態(tài)無(wú)線(xiàn)接入點(diǎn)的當(dāng)前位置信息發(fā)送至所述定位服務(wù)器。
[0075]S304、所述定位服務(wù)器根據(jù)接收到的信道狀態(tài)信息，對(duì)任意兩個(gè)無(wú)線(xiàn)接入點(diǎn)進(jìn)行相對(duì)臨近位置檢測(cè)。
[0076]具體的，步驟S304包括:所述定位服務(wù)器將每個(gè)無(wú)線(xiàn)接入點(diǎn)發(fā)送的若干個(gè)子載波的信道狀態(tài)信息進(jìn)行反傅立葉變換得到時(shí)域上的信道響應(yīng)，并根據(jù)所述信道相響應(yīng)計(jì)算得到每個(gè)無(wú)線(xiàn)接入點(diǎn)對(duì)應(yīng)的直接路徑功率；根據(jù)每個(gè)無(wú)線(xiàn)接入點(diǎn)對(duì)應(yīng)的直接路徑功率對(duì)任意兩個(gè)無(wú)線(xiàn)接入點(diǎn)進(jìn)行相對(duì)臨近位置檢測(cè)，其中，直接路徑功率高的無(wú)線(xiàn)接入點(diǎn)判定為與所述待定位節(jié)點(diǎn)更臨近。
[0077]S305、根據(jù)相對(duì)臨近位置檢測(cè)結(jié)果和無(wú)線(xiàn)接入點(diǎn)的位置利用空間分割法獲取待定位節(jié)點(diǎn)的位置區(qū)域。
[0078]具體的，S305包括:根據(jù)任意兩個(gè)無(wú)線(xiàn)接入點(diǎn)與待定位節(jié)點(diǎn)之間的臨近比較，得到不等式組
[0079]{(X-Xi)2+ (y-Yi)2 ( (x-xj)2+ (y-yj)21 O < i < η, O < j < n, i ^ j},
[0080]其中，(x, y)表示待定位節(jié)點(diǎn)的位置坐標(biāo)，(Xi, Yi)和(χ」，Yj)表示無(wú)線(xiàn)接入點(diǎn)i和j的位置坐標(biāo)，η是無(wú)線(xiàn)接入點(diǎn)的個(gè)數(shù)；
[0081]對(duì)不等式組進(jìn)行線(xiàn)性求解，獲得待定位節(jié)點(diǎn)的位置區(qū)域。
[0082]其中，(X-Xi)W(Yii)2表示待定位節(jié)點(diǎn)和無(wú)線(xiàn)接入點(diǎn)i的歐式距離，(X-Xj)2+(y-yj)2表示待定位節(jié)點(diǎn)和無(wú)線(xiàn)接入點(diǎn)j的歐式距離。對(duì)于動(dòng)態(tài)無(wú)線(xiàn)接入點(diǎn),在發(fā)送信道狀態(tài)信息時(shí)，同時(shí)發(fā)送其當(dāng)時(shí)的位置坐標(biāo)，對(duì)于靜態(tài)無(wú)線(xiàn)接入點(diǎn)，其位置固定，因此，優(yōu)選為定位服務(wù)器早已存儲(chǔ)了其位置坐標(biāo)，可以理解的，也可以同動(dòng)態(tài)無(wú)線(xiàn)接入點(diǎn)方式相同，在發(fā)送信道狀態(tài)信息時(shí)，同時(shí)發(fā)送其當(dāng)時(shí)的位置坐標(biāo)。
[0083]另外，對(duì)于不等式組進(jìn)行求解，可以得出待定位節(jié)點(diǎn)的位置坐標(biāo)(x，y)的范圍，即位置區(qū)域，如果不等式組比較多，那么可以限制在一個(gè)很小的范圍內(nèi)，即實(shí)現(xiàn)了待定位節(jié)點(diǎn)的定位。如果不等式組比較少，或計(jì)算后的位置區(qū)域比較大，那么執(zhí)行步驟S306。
[0084]S306、將動(dòng)態(tài)無(wú)線(xiàn)接入點(diǎn)移動(dòng)到另一位置，并使所述待定位節(jié)點(diǎn)重新發(fā)送信息，從而使所述定位服務(wù)器接收新的位置信息和信道狀態(tài)信息。
[0085]S307、所述定位服務(wù)器根據(jù)接收到的信道狀態(tài)信息，對(duì)任意兩個(gè)無(wú)線(xiàn)接入點(diǎn)進(jìn)行相對(duì)臨近位置檢測(cè)，并根據(jù)相對(duì)臨近位置檢測(cè)結(jié)果利用空間分割法進(jìn)一步縮小待定位節(jié)點(diǎn)的位置區(qū)域。
[0086]具體的，S307按照S304和S305的步驟進(jìn)行執(zhí)行，從而獲得更多的不等式，對(duì)于新的不等式組進(jìn)行求解，可以得出待定位節(jié)點(diǎn)的位置坐標(biāo)(x，y)的范圍，即位置區(qū)域，此時(shí)，相比S205得到的位置區(qū)域更小，如果最后的位置限制在一個(gè)很小的范圍內(nèi)，即實(shí)現(xiàn)了待定位節(jié)點(diǎn)的定位。如果計(jì)算后的位置區(qū)域比較大，那么執(zhí)行步驟S308。
[0087]S308、基于待定位節(jié)點(diǎn)所在的室內(nèi)區(qū)間邊界限制，進(jìn)一步縮小待定位節(jié)點(diǎn)的位置區(qū)域。
[0088]由于待定位節(jié)點(diǎn)必然位于建筑的室內(nèi)區(qū)間而非戶(hù)外，這一有效的物理空間邊界限制來(lái)進(jìn)一步縮小范圍，提高精度。
[0089]S309、將待定位節(jié)點(diǎn)的最終位置區(qū)域的幾何中心點(diǎn)確定為待定位節(jié)點(diǎn)的位置。
[0090]本發(fā)明實(shí)施例通過(guò)獲取并處理無(wú)線(xiàn)接入點(diǎn)各子載波的信道狀態(tài)信息(CSI)來(lái)提供相近位置估算依據(jù)，獲取有效的直接路徑信號(hào)功率，進(jìn)行待定位節(jié)點(diǎn)與動(dòng)態(tài)及靜態(tài)無(wú)線(xiàn)接入點(diǎn)的相對(duì)鄰近位置檢測(cè)，消除了室內(nèi)多徑和非視距的影響，將動(dòng)態(tài)接入點(diǎn)和靜態(tài)接入點(diǎn)分別與目標(biāo)節(jié)點(diǎn)鄰近關(guān)系建立不等式組，利用空間分割方法獲取目標(biāo)節(jié)點(diǎn)的位置區(qū)域，并進(jìn)一步利用動(dòng)態(tài)無(wú)線(xiàn)接入點(diǎn)的移動(dòng)性，進(jìn)一步提高定位的精度，減小空間定位精度差異性，實(shí)現(xiàn)高精度低成本且免校正的室內(nèi)定位。
[0091 ] 需要說(shuō)明的是，在本文中，術(shù)語(yǔ)“包括”、“包含”或者其任何其他變體意在涵蓋非排他性的包含，從而使得包括一系列要素的過(guò)程、方法、物品或者裝置不僅包括那些要素，而且還包括沒(méi)有明確列出的其他要素，或者是還包括為這種過(guò)程、方法、物品或者裝置所固有的要素。在沒(méi)有更多限制的情況下，由語(yǔ)句“包括一個(gè)……”限定的要素，并不排除在包括該要素的過(guò)程、方法、物品或者裝置中還存在另外的相同要素。
[0092]上述本發(fā)明實(shí)施例序號(hào)僅僅為了描述，不代表實(shí)施例的優(yōu)劣。
[0093]專(zhuān)業(yè)人員還可以進(jìn)一步意識(shí)到，結(jié)合本文中所公開(kāi)的實(shí)施例描述的各示例的單元及算法步驟，能夠以電子硬件、計(jì)算機(jī)軟件或者二者的結(jié)合來(lái)實(shí)現(xiàn)，為了清楚地說(shuō)明硬件和軟件的可互換性，在上述說(shuō)明中已經(jīng)按照功能一般性地描述了各示例的組成及步驟。這些功能究竟以硬件還是軟件方式來(lái)執(zhí)行，取決于技術(shù)方案的特定應(yīng)用和設(shè)計(jì)約束條件。專(zhuān)業(yè)技術(shù)人員可以對(duì)每個(gè)特定的應(yīng)用來(lái)使用不同方法來(lái)實(shí)現(xiàn)所描述的功能，但是這種實(shí)現(xiàn)不應(yīng)認(rèn)為超出本發(fā)明的范圍。
[0094]結(jié)合本文中所公開(kāi)的實(shí)施例描述的方法或算法的步驟可以直接用硬件、處理器執(zhí)行的軟件模塊，或者二者的結(jié)合來(lái)實(shí)施。軟件模塊可以置于隨機(jī)存儲(chǔ)器(RAM)、內(nèi)存、只讀存儲(chǔ)器(ROM)、電可編程ROM、電可擦除可編程ROM、寄存器、硬盤(pán)、可移動(dòng)磁盤(pán)、CD-ROM、或【技術(shù)領(lǐng)域】?jī)?nèi)所公知的任意其它形式的存儲(chǔ)介質(zhì)中。
[0095]對(duì)所公開(kāi)的實(shí)施例的上述說(shuō)明，使本領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)或使用本發(fā)明。對(duì)這些實(shí)施例的多種修改對(duì)本領(lǐng)域的專(zhuān)業(yè)技術(shù)人員來(lái)說(shuō)將是顯而易見(jiàn)的，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本發(fā)明的精神或范圍的情況下，在其它實(shí)施例中實(shí)現(xiàn)。因此，本發(fā)明將不會(huì)被限制于本文所示的這些實(shí)施例，而是要符合與本文所公開(kāi)的原理和新穎特點(diǎn)相一致的最寬的范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種基于動(dòng)態(tài)無(wú)線(xiàn)接入點(diǎn)的室內(nèi)定位方法，其特征在于，包括步驟: 待定位節(jié)點(diǎn)將信息進(jìn)行調(diào)制形成已調(diào)信號(hào)波后，通過(guò)無(wú)線(xiàn)信道將所述已調(diào)信號(hào)波傳輸至附近的無(wú)線(xiàn)接入點(diǎn)，其中所述無(wú)線(xiàn)接入點(diǎn)包括靜態(tài)無(wú)線(xiàn)接入點(diǎn)和動(dòng)態(tài)無(wú)線(xiàn)接入點(diǎn)； 靜態(tài)無(wú)線(xiàn)接入點(diǎn)根據(jù)接收到的已調(diào)信號(hào)波計(jì)算其與所述待定位節(jié)點(diǎn)之間的無(wú)線(xiàn)信道的信道狀態(tài)信息，并發(fā)送至定位服務(wù)器； 動(dòng)態(tài)無(wú)線(xiàn)接入點(diǎn)根據(jù)接收到的已調(diào)信號(hào)波計(jì)算其與所述待定位節(jié)點(diǎn)之間的無(wú)線(xiàn)信道的信道狀態(tài)信息，并連同動(dòng)態(tài)無(wú)線(xiàn)接入點(diǎn)的當(dāng)前位置信息發(fā)送至所述定位服務(wù)器； 所述定位服務(wù)器根據(jù)接收到的信道狀態(tài)信息，對(duì)任意兩個(gè)無(wú)線(xiàn)接入點(diǎn)進(jìn)行相對(duì)臨近位置檢測(cè)，并根據(jù)相對(duì)臨近位置檢測(cè)結(jié)果和無(wú)線(xiàn)接入點(diǎn)的位置信息利用空間分割法獲取待定位節(jié)點(diǎn)的位置區(qū)域。
2.如權(quán)利要求1所述的基于動(dòng)態(tài)無(wú)線(xiàn)接入點(diǎn)的室內(nèi)定位方法，其特征在于，所述根據(jù)相對(duì)臨近位置檢測(cè)結(jié)果利用空間分割法獲取待定位節(jié)點(diǎn)的位置區(qū)域，之后還包括步驟: 將動(dòng)態(tài)無(wú)線(xiàn)接入點(diǎn)移動(dòng)到另一位置，并使所述待定位節(jié)點(diǎn)重新發(fā)送信息，從而使所述定位服務(wù)器接收新的位置信息和信道狀態(tài)信息； 所述定位服務(wù)器根據(jù)接收到的信道狀態(tài)信息，對(duì)任意兩個(gè)無(wú)線(xiàn)接入點(diǎn)進(jìn)行相對(duì)臨近位置檢測(cè)，并根據(jù)相對(duì)臨近位置檢測(cè)結(jié)果利用空間分割法進(jìn)一步縮小待定位節(jié)點(diǎn)的位置區(qū)域。
3.如權(quán)利要求2所述的基于動(dòng)態(tài)無(wú)線(xiàn)接入點(diǎn)的室內(nèi)定位方法，其特征在于，所述根據(jù)相對(duì)臨近位置檢測(cè)結(jié)果利用空間分割法進(jìn)一步縮小待定位節(jié)點(diǎn)的位置區(qū)域，之后還包括步驟: 基于待定位節(jié)點(diǎn)所在的室內(nèi)區(qū)間邊界限制，進(jìn)一步縮小待定位節(jié)點(diǎn)的位置區(qū)域。
4.如權(quán)利要求3所述的基于動(dòng)態(tài)無(wú)線(xiàn)接入點(diǎn)的室內(nèi)定位方法，其特征在于，所述基于待定位節(jié)點(diǎn)所在的室內(nèi)區(qū)間邊界限制，進(jìn)一步縮小待定位節(jié)點(diǎn)的位置區(qū)域，之后還包括步驟: 將待定位節(jié)點(diǎn)的最終位置區(qū)域的幾何中心點(diǎn)確定為待定位節(jié)點(diǎn)的位置。
5.如權(quán)利要求1所述基于動(dòng)態(tài)無(wú)線(xiàn)接入點(diǎn)的室內(nèi)定位方法，其特征在于，所述待定位節(jié)點(diǎn)將信息進(jìn)行調(diào)制形成已調(diào)信號(hào)波后，通過(guò)無(wú)線(xiàn)信道將所述已調(diào)信號(hào)波傳輸至附近的無(wú)線(xiàn)接入點(diǎn)，具體包括步驟: 所述待定位節(jié)點(diǎn)將信息經(jīng)正交頻分復(fù)用調(diào)制器調(diào)制后形成若干子載波，所述若干子載波為所述已調(diào)信號(hào)波； 所述待定位節(jié)點(diǎn)通過(guò)無(wú)線(xiàn)信道將所述若干子載波傳輸至附近的無(wú)線(xiàn)接入點(diǎn)。
6.如權(quán)利要求5所述基于動(dòng)態(tài)無(wú)線(xiàn)接入點(diǎn)的室內(nèi)定位方法，其特征在于，所述靜態(tài)無(wú)線(xiàn)接入點(diǎn)根據(jù)接收到的已調(diào)信號(hào)波計(jì)算其與所述待定位節(jié)點(diǎn)之間的無(wú)線(xiàn)信道的信道狀態(tài)信息，并發(fā)送至定位服務(wù)器，具體包括步驟: 靜態(tài)無(wú)線(xiàn)接入點(diǎn)根據(jù)接收到的若干子載波計(jì)算若干子載波的信道狀態(tài)信息，并發(fā)送至定位服務(wù)器； 所述動(dòng)態(tài)無(wú)線(xiàn)接入點(diǎn)根據(jù)接收到的已調(diào)信號(hào)波計(jì)算其與所述待定位節(jié)點(diǎn)之間的無(wú)線(xiàn)信道的信道狀態(tài)信息，并連同動(dòng)態(tài)無(wú)線(xiàn)接入點(diǎn)的當(dāng)前位置信息發(fā)送至所述定位服務(wù)器，具體包括步驟: 動(dòng)態(tài)無(wú)線(xiàn)接入點(diǎn)根據(jù)接收到的若干子載波計(jì)算若干子載波的信道狀態(tài)信息，并連同動(dòng)態(tài)無(wú)線(xiàn)接入點(diǎn)的當(dāng)前位置信息發(fā)送至所述定位服務(wù)器。
7.如權(quán)利要求5所述的基于動(dòng)態(tài)無(wú)線(xiàn)接入點(diǎn)的室內(nèi)定位方法，其特征在于，所述定位服務(wù)器根據(jù)接收到的信道狀態(tài)信息，對(duì)任意兩個(gè)無(wú)線(xiàn)接入點(diǎn)進(jìn)行相對(duì)臨近位置檢測(cè)，具體包括步驟: 所述定位服務(wù)器將每個(gè)無(wú)線(xiàn)接入點(diǎn)發(fā)送的若干個(gè)子載波的信道狀態(tài)信息進(jìn)行反傅立葉變換得到時(shí)域上的信道響應(yīng)，并根據(jù)所述信道相響應(yīng)計(jì)算得到每個(gè)無(wú)線(xiàn)接入點(diǎn)對(duì)應(yīng)的直接路徑功率； 根據(jù)每個(gè)無(wú)線(xiàn)接入點(diǎn)對(duì)應(yīng)的直接路徑功率對(duì)任意兩個(gè)無(wú)線(xiàn)接入點(diǎn)進(jìn)行相對(duì)臨近位置檢測(cè)，其中，直接路徑功率高的無(wú)線(xiàn)接入點(diǎn)判定為與所述待定位節(jié)點(diǎn)更臨近。
8.如權(quán)利要求1?7中任意一項(xiàng)所述的基于動(dòng)態(tài)無(wú)線(xiàn)接入點(diǎn)的室內(nèi)定位方法，其特征在于，所述根據(jù)相對(duì)臨近位置檢測(cè)結(jié)果和無(wú)線(xiàn)接入點(diǎn)的位置利用空間分割法進(jìn)一步縮小待定位節(jié)點(diǎn)的位置區(qū)域，具體包括步驟: 根據(jù)任意兩個(gè)無(wú)線(xiàn)接入點(diǎn)與待定位節(jié)點(diǎn)之間的臨近比較，得到不等式組{(X-Xi)2+(y_yi)2 ( (x-xj)2+ (y-yj)210 < i < η, O < j < n, i ^ j},其中，(χ, y)表示待定位節(jié)點(diǎn)的位置坐標(biāo)，(Xi, Yi)和(Xj, Yj)表示無(wú)線(xiàn)接入點(diǎn)i和j的位置坐標(biāo)，η表示無(wú)線(xiàn)接入點(diǎn)的個(gè)數(shù)； 對(duì)所述不等式組進(jìn)行線(xiàn)性求解，獲得待定位節(jié)點(diǎn)的位置區(qū)域。
【文檔編號(hào)】H04W64/00GK104168650SQ201410446975
【公開(kāi)日】2014年11月26日 申請(qǐng)日期:2014年9月3日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月3日
【發(fā)明者】肖江, 易友文, 王璐, 倪明選 申請(qǐng)人:廣州市香港科大霍英東研究院