本發(fā)明涉及室內定位領域，尤其涉及一種基于接入點AP的指紋庫定位方法及系統(tǒng)。
背景技術：
：隨著無線定位技術的發(fā)展和人們對生活品質的不斷追求，定位需求從室外延伸到室內。室內位置信息逐漸在日常生活中扮演重要的角色。室外主要由GNSS提供服務，而室內則受到墻體的遮擋，一般在室內GNSS信號很弱或無法接收，不能提供室內定位服務，因此適用于室內的定位方法得到廣泛研究和關注。其中WIFI/藍牙定位技術由于具有覆蓋范圍廣、實現(xiàn)成本較低等優(yōu)點備受人們關注。但WIFI信號在室內為多徑傳播，加上墻體、家具、門窗的阻擋，其經典傳播模型精度較低不具有普遍適用性?，F(xiàn)有技術中，WIFI/藍牙定位系統(tǒng)主要采用場景分析法，即將定位區(qū)域內指紋點與WIFI/藍牙信號強度值(ReceivedSignalStrengthIndicator，RSSI)的映射關系建立成“指紋庫”，然后將用戶收到的接入點(AccessPoint，AP)信號強度矢量用匹配算法與指紋庫進行匹配得出用戶位置。然而在實際使用中，考慮到不同機型對于同一個MAC發(fā)出信號的RSSI值接收并不相同，即不同傳感器對于同一個MAC發(fā)出信號的RSSI值接收不相同，導致使用RSSI值與指紋庫進行匹配的方法定位精度較差。因此，現(xiàn)有技術中的缺陷是，通過WIFI/藍牙信號強度值RSSI用匹配算法與指紋庫進行匹配得出用戶位置，由于不同機型對于同一個MAC發(fā)出信號的RSSI值接收并不相同，導致定位精度差。技術實現(xiàn)要素：針對上述技術問題，本發(fā)明提供一種基于接入點AP的指紋庫定位方法及系統(tǒng)，采用了按照信號源接收順序來記錄接入點AP的MAC地址及對應的位置，建立指紋庫，將接入點AP與指紋庫進行匹配進行定位，不需要考慮在實際情況中不同傳感器接收同一信源的RSSI值的不同，在實際應用中省去了多機型適配的問題，進而提高了定位精度。為解決上述技術問題，本發(fā)明提供的技術方案是：第一方面，本發(fā)明提供一種基于接入點AP的指紋庫定位方法，包括：步驟S1，在定位的室內地圖路徑上按照指定的間隔設置一系列參考點，采集參考點上接入點AP的媒體訪問控制MAC地址；步驟S2，根據(jù)室內地圖路徑的劃分，重復執(zhí)行所述步驟S1，采集多條室內地圖路徑上多個接入點AP的多個媒體訪問控制MAC地址，一個接入點AP對應唯一一個MAC地址；步驟S3，獲得所述多個接入點AP對應的位置，每個接入點AP對應多個位置，并按照信號源接收順序將所述多個接入點AP及對應位置進行記錄，存入數(shù)據(jù)庫；步驟S4，通過聚類算法對所述每個接入點AP對應的多個位置進行篩選聚類，得到所述每個接入點AP的位置結果，存入所述數(shù)據(jù)庫，建立指紋庫；步驟S5，獲取目前接收到的多個接入點AP，選擇預定數(shù)量的接入點AP對應的MAC片段作為待定位點，將所述待定位點與所述指紋庫中的AP點對應的MAC片段進行匹配，得到定位結果。本發(fā)明的基于接入點AP的指紋庫定位方法，其技術方案為：先在定位的室內地圖路徑上按照指定的間隔設置一系列參考點，采集參考點上接入點AP的媒體訪問控制MAC地址；然后根據(jù)室內地圖路徑的劃分，重復執(zhí)行上述步驟，采集多條室內地圖路徑上多個接入點AP的多個媒體訪問控制MAC地址，一個接入點AP對應唯一一個MAC地址；獲得所述多個接入點AP對應的位置，每個接入點AP對應多個位置，并按照信號源接收順序將所述多個接入點AP及對應位置進行記錄，存入數(shù)據(jù)庫；接著，通過聚類算法對所述每個接入點AP對應的多個位置進行篩選聚類，得到所述每個接入點AP的位置結果，存入所述數(shù)據(jù)庫，建立指紋庫；最后，獲取目前接收到的多個接入點AP，選擇預定數(shù)量的接入點AP對應的MAC片段作為待定位點，將所述待定位點與所述指紋庫中的AP點對應的MAC片段進行匹配，得到定位結果。本發(fā)明的基于接入點AP的指紋庫定位方法，采用了按照信號源接收順序來記錄接入點AP的MAC地址及對應的位置，建立指紋庫，將接入點AP對應的MAC片段與指紋庫進行匹配進行定位，不需要考慮在實際情況中不同傳感器接收同一信源的RSSI值的不同，在實際應用中省去了多機型適配的問題，進而提高了定位精度。進一步地，通過聚類算法對所述每個接入點AP對應的多個位置進行篩選聚類，得到所述每個接入點AP的位置結果，具體為：對所述多個接入點AP進行區(qū)域劃分，每個區(qū)域中包含同一個AP的多個位置，所述每個區(qū)域作為一個聚類；統(tǒng)計所述每個區(qū)域中位置的密度；將所述密度與預設閾值進行比較，得到所述多個接入點AP的位置結果：當所述密度不小于所述預設閾值，將所述區(qū)域中對應的多個接入點AP的位置去除；當所述密度小于所述預設閾值，將所述區(qū)域中對應的多個接入點AP的位置保留。進一步地，所述指紋庫中的多個接入點AP對應的MAC片段以片段序列的形式儲存。進一步地，所述步驟S5中，將所述待定位點與所述指紋庫中的AP點對應的MAC片段進行匹配，得到定位結果，具體為：從所述目前接收到的多個接入點AP中選取3個AP點對應的MAC片段作為待定位點；將所述待定位點形成一個3*N的矩陣；將所述矩陣逐列與所述指紋庫中接入點AP對應的MAC片段序列進行匹配，得到定位結果。進一步地，通過K平均算法將所述矩陣逐列與所述指紋庫中接入點AP對應的MAC片段序列進行匹配，具體為：計算所述矩陣每列與所述指紋庫中的接入點AP對應的MAC片段序列中每列相似度；根據(jù)所述相似度，進行位置的判定：當所述相似度滿足預設條件，判定所述待定位點的位置為所述指紋庫中接入點AP對應的位置；當所述相似度不滿足預設條件，判定所述待定位點的位置為與所述指紋庫中接入點AP對應的位置相近聚類所在的位置。進一步地，所述預設條件為所述相似度不小于50％。進一步地，通過WIFI或藍牙接收信號源。進一步地，所述指定的間隔為0.5米。第二方面，本發(fā)明提供一種基于接入點AP的指紋庫定位系統(tǒng)，包括：初始化模塊，用于在定位的室內地圖路徑上按照指定的間隔設置一系列參考點，采集參考點上接入點AP的媒體訪問控制MAC地址；接入點AP獲取模塊，用于根據(jù)室內地圖路徑的劃分，重復執(zhí)行所述初始化模塊，采集多條室內地圖路徑上多個接入點AP的多個媒體訪問控制MAC地址，一個接入點AP對應唯一一個MAC地址；接入點AP位置獲取模塊，用于獲得所述多個接入點AP對應的位置，每個接入點AP對應多個位置，并按照信號源接收順序將所述多個接入點AP及對應位置進行記錄，存入數(shù)據(jù)庫；指紋庫建立模塊，用于通過聚類算法對所述每個接入點AP對應的多個位置進行篩選聚類，得到所述每個接入點AP的位置結果，存入所述數(shù)據(jù)庫，建立指紋庫；定位模塊，用于獲取目前接收到的多個接入點AP，選擇預定數(shù)量的接入點AP對應的MAC片段作為待定位點，將所述待定位點與所述指紋庫中的AP點對應的MAC片段進行匹配，得到定位結果。本發(fā)明的基于接入點AP的指紋庫定位系統(tǒng)，其技術方案為：先通過初始化模塊，在定位的室內地圖路徑上按照指定的間隔設置一系列參考點，采集參考點上接入點AP的媒體訪問控制MAC地址；接著通過接入點AP獲取模塊，根據(jù)室內地圖路徑的劃分，重復執(zhí)行所述初始化模塊，采集多條室內地圖路徑上多個接入點AP的多個媒體訪問控制MAC地址，一個接入點AP對應唯一一個MAC地址；然后通過接入點AP位置獲取模塊，獲得所述多個接入點AP對應的位置，每個接入點AP對應多個位置，并按照信號源接收順序將所述多個接入點AP及對應位置進行記錄，存入數(shù)據(jù)庫；然后通過指紋庫建立模塊，通過聚類算法對所述每個接入點AP應的多個位置進行篩選聚類，得到所述多個接入點AP的位置結果，存入所述數(shù)據(jù)庫，建立指紋庫；最后通過定位模塊，獲取目前接收到的多個接入點AP，選擇預定數(shù)量的接入點AP對應的MAC片段作為待定位點，將所述待定位點與所述指紋庫中的AP點對應的MAC片段進行匹配，得到定位結果。本發(fā)明的基于接入點AP的指紋庫定位系統(tǒng)，采用了按照信號源接收順序來記錄接入點AP的MAC地址及對應的位置，建立指紋庫，將接入點AP對應的MAC片段與指紋庫進行匹配進行定位，不需要考慮在實際情況中不同傳感器接收同一信源的RSSI值的不同，在實際應用中省去了多機型適配的問題，進而提高了定位精度。進一步地，所述指紋庫建立模塊包括聚類子模塊，用于通過聚類算法對所述每個接入點AP對應的多個位置進行篩選聚類，得到所述多個接入點AP的位置結果，具體為：對所述多個接入點AP進行區(qū)域劃分，每個區(qū)域中包含同一個AP的多個位置，所述每個區(qū)域作為一個聚類；統(tǒng)計所述每個區(qū)域中位置的密度；將所述密度與預設閾值進行比較，得到所述多個接入點AP的位置結果：當所述密度不小于所述預設閾值，將所述區(qū)域中對應的多個接入點AP的位置去除；當所述密度小于所述預設閾值，將所述區(qū)域中對應的多個接入點AP的位置保留。附圖說明為了更清楚地說明本發(fā)明具體實施方式或現(xiàn)有技術中的技術方案，下面將對具體實施方式或現(xiàn)有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹。圖1示出了本發(fā)明第一實施例所提供的一種基于接入點AP的指紋庫定位方法的流程圖；圖2示出了本發(fā)明第二實施例所提供的一種基于接入點AP的指紋庫定位系統(tǒng)的示意圖。具體實施方式下面將結合附圖對本發(fā)明技術方案的實施例進行詳細的描述。以下實施例僅用于更加清楚地說明本發(fā)明的技術方案，因此只是作為示例，而不能以此來限制本發(fā)明的保護范圍。實施例一圖1示出了本發(fā)明第一實施例所提供的一種基于接入點AP的指紋庫定位方法的流程圖；如圖1所示，本發(fā)明實施例一提供一種基于接入點AP的指紋庫定位方法，包括：步驟S1，在定位的室內地圖路徑上按照指定的間隔設置一系列參考點，采集參考點上接入點AP的媒體訪問控制MAC地址；步驟S2，根據(jù)室內地圖路徑的劃分，重復執(zhí)行步驟S1，采集多條室內地圖路徑上多個接入點AP的多個媒體訪問控制MAC地址，一個接入點AP對應唯一一個MAC地址；步驟S3，獲得多個接入點AP對應的位置，每個接入點AP對應多個位置，并按照信號源接收順序將多個接入點AP及對應位置進行記錄，存入數(shù)據(jù)庫；步驟S4，通過聚類算法對每個接入點AP對應的多個位置進行篩選聚類，得到每個接入點AP的位置結果，存入數(shù)據(jù)庫，建立指紋庫；步驟S5，獲取目前接收到的多個接入點AP，選擇預定數(shù)量的接入點AP對應的MAC片段作為待定位點，將待定位點與指紋庫中的AP點對應的MAC片段進行匹配，得到定位結果。本發(fā)明的基于接入點AP的指紋庫定位方法，其技術方案為：先在定位的室內地圖路徑上按照指定的間隔設置一系列參考點，采集參考點上接入點AP的媒體訪問控制MAC地址；然后根據(jù)室內地圖路徑的劃分，重復執(zhí)行上述步驟，采集多條室內地圖路徑上多個接入點AP的多個媒體訪問控制MAC地址，一個接入點AP對應唯一一個MAC地址；獲得多個接入點AP對應的位置，每個接入點AP對應多個位置，并按照信號源接收順序將多個接入點AP及對應位置進行記錄，存入數(shù)據(jù)庫；接著，通過聚類算法對每個接入點AP對應的多個位置進行篩選聚類，得到每個接入點AP的位置結果，存入數(shù)據(jù)庫，建立指紋庫；最后，獲取目前接收到的多個接入點AP，選擇預定數(shù)量的接入點AP對應的MAC片段作為待定位點，將待定位點與指紋庫中的AP點對應的MAC片段進行匹配，得到定位結果。本發(fā)明的基于接入點AP的指紋庫定位方法，首先采用了按照信號源接收順序來記錄接入點AP的MAC地址，根據(jù)接入點AP的MAC地址的對應關系(一個AP對應唯一一個MAC)，得到接入點AP對應的位置，每個接入點AP對應多個位置，并按照信號源接收順序將多個接入點AP及對應位置進行記錄，信號源接收順序指通過某設備檢測到室內地圖路徑周圍的多個接入點AP在設備上的顯示順序，比如手機設備在開啟WIFI的情況下，即可掃描并收集周圍的AP信號，無論是否加密，是否已連接，甚至信號強度不足以顯示在無線信號列表中，都可以獲取到AP發(fā)布出來的MAC地址，進而一個MAC地址對應一個位置信息，獲得多個接入點AP對應的位置。然后通過聚類算法將每個接入點AP對應的多個位置進行聚類處理(篩選處理)，建立指紋庫，在定位時，將目前接收到的接入點AP對應的MAC片段與指紋庫中的MAC片段進行匹配定位，通過此方法進行定位的同時，指紋庫也在不斷更新，使指紋庫的數(shù)據(jù)更豐富，提高定位精度，通過本發(fā)明中的此方法進行定位，不需要考慮在實際情況中不同傳感器接收同一信源的RSSI值的不同，在實際應用中省去了多機型適配的問題，提高了定位精度。具體地，指定的間隔為0.5米。每隔0.5米在在定位的室內地圖路徑上設置一系列的參考點，間隔要參考實際情況，越小越檢測到的接入點AP越多，經試驗驗證，0.5米間隔的設置，采集到的接入點AP的媒體訪問控制MAC地址，用于構建指紋庫，數(shù)量足夠多，定位效果更好。具體地，參見表1，采集之后每個AP會獲得很多個位置，即一個接入點AP對應多個位置，這樣將基于多個接入點AP及對應位置進行記錄，形成用于基于接入點AP的指紋庫，本發(fā)明中的指紋庫與其他指紋庫不同的，本發(fā)明中的指紋庫主要記錄的是接入點AP對應的MAC，并且是一種不規(guī)則的記錄，在進行匹配的時候，只需要將待匹配的MAC與指紋庫中的MAC匹配上三個或者幾個(根據(jù)閾值有關)就可以完成匹配，實現(xiàn)定位。本發(fā)明中的指紋庫的具體格式是對于某條特定的路徑上，按照多個間隔參考點，由于每個參考點對應了多個AP，如下表所示，假設為1RP號路徑，沿1RP號路徑每隔0.5m記錄接入點AP對應的MAC的坐標分布，得到如下的數(shù)據(jù)路徑表：數(shù)據(jù)庫路徑表1(x1,y1)(x2,y2)(x3,y3)(x4,y4)AP11AP12AP13AP11AP21AP22AP23AP21AP31AP32AP33AP31AP41AP42AP43AP41AP51AP52AP53AP5100AP630具體地，通過聚類算法對每個接入點AP對應的多個位置進行篩選聚類，得到每個接入點AP的位置結果，具體為：對多個接入點AP進行區(qū)域劃分，每個區(qū)域中包含同一個AP的多個位置，每個區(qū)域作為一個聚類；統(tǒng)計每個區(qū)域中位置的密度；將密度與預設閾值進行比較，得到多個接入點AP的位置結果：當密度不小于預設閾值，將區(qū)域中對應的多個接入點AP的位置去除；當密度小于預設閾值，將區(qū)域中對應的多個接入點AP的位置保留。具體地，聚類算法為中心密度聚類算法。采集之后每個AP會獲得很多個位置，對于同一個AP做聚類的意義是剔除掉那些不合理的AP接收到的位置。換句話說就是聚類算法的意義是剔除每個AP的不合理的位置，避免影響定位的準確度。本發(fā)明中采用的是基于密度的聚類算法，基于密度的方法與其他方法的一個根本區(qū)別是，它不是基于各種各樣的距離，而是基于密度的，只要計算一個區(qū)域中接入點的密度大于預設閾值，就把它加到與之相近的聚類中去，這樣可以克服基于距離的聚類算法中，只能發(fā)現(xiàn)“類圓形”的聚類，使聚類更準確。具體地，指紋庫中的多個接入點AP對應的MAC片段以片段序列的形式儲存。具體地，步驟S5中，將待定位點與指紋庫中的AP點對應的MAC片段進行匹配，得到定位結果，具體為：從目前接收到的多個接入點AP中選取3個AP點對應的MAC片段作為待定位點；將待定位點形成一個3*N的矩陣；將矩陣逐列與指紋庫中接入點AP對應的MAC片段序列進行匹配，得到定位結果。指紋庫中的多個接入點AP對應的MAC片段以片段序列的形式儲存，將待定位點以矩陣的形式表示，然后進行匹配，根據(jù)相似度進行定位。每個時刻會獲得了n個AP，在n個中適當選擇預定數(shù)量的AP，本發(fā)明中選取3個AP點對應的MAC片段形成待定位點，為MAC片段[MAC1，MAC2，MAC3….]，使用這個片段去匹配指紋庫中的MAC片段。具體地，通過K平均算法將矩陣逐列與指紋庫中接入點AP對應的MAC片段序列進行匹配，具體為：計算矩陣每列與指紋庫中的接入點AP對應的MAC片段序列中每列相似度；根據(jù)相似度，進行位置的判定：當相似度滿足預設條件，判定待定位點的位置為指紋庫中接入點AP對應的位置；當相似度不滿足預設條件，判定待定位點的位置為與指紋庫中接入點AP對應的位置相近聚類所在的位置。具體地，預設條件為相似度不小于50％。根據(jù)相似度將待定位點與指紋庫中的接入點AP進行匹配，在相似度達到預設條件：相似度不小于50％時，判定此待定位點的位置為與之匹配的接入點AP所在的位置，否則，相似度小于50％時，判定此待定位點的位置為與此點最鄰近的接入點AP所在的位置。具體地，通過WIFI或藍牙接收信號源。使用WIFI或藍牙接收信號源，不需要考慮不同傳感器接收同一信源的RSSI值的不同，通過接入點AP與指紋庫進行匹配定位，在實際應用中省去了多機型適配的問題，提高了定位精度。實施例二圖2示出了本發(fā)明第二實施例所提供的一種基于接入點AP的指紋庫定位系統(tǒng)的示意圖，如圖2所示，本發(fā)明實施例二提供一種基于接入點AP的指紋庫定位系統(tǒng)10，包括：初始化模塊101，用于在定位的室內地圖路徑上按照指定的間隔設置一系列參考點，采集參考點上接入點AP的媒體訪問控制MAC地址；接入點AP獲取模塊102，用于根據(jù)室內地圖路徑的劃分，重復執(zhí)行初始化模塊，采集多條室內地圖路徑上多個接入點AP的多個媒體訪問控制MAC地址，一個接入點AP對應唯一一個MAC地址；接入點AP位置獲取模塊103，用于獲得多個接入點AP對應的位置，每個接入點AP對應多個位置，并按照信號源接收順序將多個接入點AP及對應位置進行記錄，存入數(shù)據(jù)庫；指紋庫建立模塊104，用于通過聚類算法對每個接入點AP對應的多個位置進行篩選聚類，得到每個接入點AP的位置結果，存入數(shù)據(jù)庫，建立指紋庫；定位模塊105，用于獲取目前接收到的多個接入點AP，選擇預定數(shù)量的接入點AP對應的MAC片段作為待定位點，將待定位點與指紋庫中的AP點對應的MAC片段進行匹配，得到定位結果。本發(fā)明的基于接入點AP的指紋庫定位系統(tǒng)10，其技術方案為：先通過初始化模塊101，在定位的室內地圖路徑上按照指定的間隔設置一系列參考點，采集參考點上接入點AP的媒體訪問控制MAC地址；接著通過接入點AP獲取模塊102，根據(jù)室內地圖路徑的劃分，重復執(zhí)行初始化模塊，采集多條室內地圖路徑上多個接入點AP的多個媒體訪問控制MAC地址，一個接入點AP對應唯一一個MAC地址；然后通過接入點AP位置獲取模塊103，獲得多個接入點AP對應的位置，每個接入點AP對應多個位置，并按照信號源接收順序將多個接入點AP及對應位置進行記錄，存入數(shù)據(jù)庫；然后通過指紋庫建立模塊104，通過聚類算法對每個接入點AP應的多個位置進行篩選聚類，得到多個接入點AP的位置結果，存入數(shù)據(jù)庫，建立指紋庫；最后通過定位模塊105，獲取目前接收到的多個接入點AP，選擇預定數(shù)量的接入點AP對應的MAC片段作為待定位點，將待定位點與指紋庫中的AP點對應的MAC片段進行匹配，得到定位結果。本發(fā)明的基于接入點AP的指紋庫定位系統(tǒng)10，首先采用了按照信號源接收順序來記錄接入點AP的MAC地址，根據(jù)接入點AP的MAC地址的對應關系(一個AP對應唯一一個MAC)，得到接入點AP對應的位置，每個接入點AP對應多個位置，并按照信號源接收順序將多個接入點AP及對應位置進行記錄，信號源接收順序指通過某設備檢測到室內地圖路徑周圍的多個接入點AP在設備上的顯示順序，比如手機設備在開啟Wi-Fi的情況下，即可掃描并收集周圍的AP信號，無論是否加密，是否已連接，甚至信號強度不足以顯示在無線信號列表中，都可以獲取到AP發(fā)布出來的MAC地址，進而一個MAC地址對應一個位置信息，獲得多個接入點AP對應的位置。然后通過聚類算法將每個接入點AP對應的多個位置進行聚類處理(篩選處理)，建立指紋庫，在定位時，將目前接收到的接入點AP對應的MAC片段與指紋庫中的MAC片段進行匹配定位，通過此方法進行定位的同時，指紋庫也在不斷更新，使指紋庫的數(shù)據(jù)更豐富，提高定位精度，通過本發(fā)明中的此方法進行定位，不需要考慮在實際情況中不同傳感器接收同一信源的RSSI值的不同，在實際應用中省去了多機型適配的問題，提高了定位精度。具體地，指紋庫建立模塊104包括聚類子模塊，用于通過聚類算法對每個接入點AP對應的多個位置進行篩選聚類，得到多個接入點AP的位置結果，具體為：對多個接入點AP進行區(qū)域劃分，每個區(qū)域中包含同一個AP的多個位置，每個區(qū)域作為一個聚類；統(tǒng)計每個區(qū)域中位置的密度；將密度與預設閾值進行比較，得到多個接入點AP的位置結果：當密度不小于預設閾值，將區(qū)域中對應的多個接入點AP的位置去除；當密度小于預設閾值，將區(qū)域中對應的多個接入點AP的位置保留。然后通過聚類算法將每個接入點AP對應的多個位置進行聚類處理(篩選處理)，建立指紋庫，在定位時，將目前接收到的接入點AP對應的MAC片段與指紋庫中的MAC片段進行匹配定位，通過此方法進行定位的同時，指紋庫也在不斷更新，使指紋庫的數(shù)據(jù)更豐富，提高定位精度，通過本發(fā)明中的此方法進行定位，不需要考慮在實際情況中不同傳感器接收同一信源的RSSI值的不同，在實際應用中省去了多機型適配的問題，提高了定位精度。最后應說明的是：以上各實施例僅用以說明本發(fā)明的技術方案，而非對其限制；盡管參照前述各實施例對本發(fā)明進行了詳細的說明，本領域的普通技術人員應當理解：其依然可以對前述各實施例所記載的技術方案進行修改，或者對其中部分或者全部技術特征進行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應技術方案的本質脫離本發(fā)明各實施例技術方案的范圍，其均應涵蓋在本發(fā)明的權利要求和說明書的范圍當中。當前第1頁1 2 3