1.一種基于信號(hào)強(qiáng)度的室內(nèi)定位技術(shù)中的終端差異消除方法,其特征在于,包括如下步驟:
步驟1),構(gòu)建定位區(qū)域的位置指紋數(shù)據(jù)庫(kù);
步驟2),在實(shí)際定位點(diǎn)按照預(yù)設(shè)的時(shí)間頻率對(duì)周圍無線接入點(diǎn)的接收信號(hào)強(qiáng)度指示值即RSSI值進(jìn)行采集,并修正采集數(shù)據(jù)中的異常值,得到修正后的采集數(shù)據(jù);
步驟3),根據(jù)修正后的采集數(shù)據(jù)計(jì)算實(shí)際定位點(diǎn)與位置指紋數(shù)據(jù)庫(kù)中每一個(gè)采樣點(diǎn)之間的皮爾遜相似度,利用其對(duì)位置指紋數(shù)據(jù)庫(kù)內(nèi)所有采樣點(diǎn)采集的RSSI值進(jìn)行更新;
步驟4),計(jì)算實(shí)際定位點(diǎn)修正后的采集數(shù)據(jù)與更新過后的位置指紋數(shù)據(jù)庫(kù)中每個(gè)采樣點(diǎn)之間的歐氏距離,將距離從小到大排序,選取前N個(gè)采樣點(diǎn),對(duì)其位置坐標(biāo)進(jìn)行平均,獲得最終估計(jì)位置坐標(biāo)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于信號(hào)強(qiáng)度的室內(nèi)定位技術(shù)中的終端差異消除方法,其特征在于,步驟1)的詳細(xì)步驟如下:
步驟1.1),將定位區(qū)域網(wǎng)格化、網(wǎng)格的每個(gè)頂點(diǎn)作為采樣點(diǎn),并建立直角坐標(biāo)系,確立采樣點(diǎn)坐標(biāo);
步驟1.2),在每個(gè)采樣點(diǎn),按照預(yù)設(shè)的時(shí)間頻率對(duì)其周圍無線接入點(diǎn)的接收信號(hào)強(qiáng)度指示值即RSSI值進(jìn)行采集;
步驟1.3),對(duì)于每個(gè)采樣點(diǎn),計(jì)算其采集的每個(gè)無線接入點(diǎn)的RSSI值的平均值,得到采樣點(diǎn)接收到的各個(gè)無線接入點(diǎn)的RSSI平均值;
步驟1.4),對(duì)于每個(gè)采樣點(diǎn),根據(jù)接收到的每個(gè)無線接入點(diǎn)的RSSI平均值以及該采樣點(diǎn)位置坐標(biāo),得到該采樣點(diǎn)的信號(hào)強(qiáng)度向量;
步驟1.5),根據(jù)各個(gè)采樣點(diǎn)的信號(hào)強(qiáng)度向量構(gòu)建定位區(qū)域的位置指紋數(shù)據(jù)庫(kù)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于信號(hào)強(qiáng)度的室內(nèi)定位技術(shù)中的終端差異消除方法,其特征在于,步驟2)中修正采集數(shù)據(jù)的異常值的詳細(xì)步驟如下:
步驟2.1),將實(shí)際定位點(diǎn)采集的所有周圍無線接入點(diǎn)的RSSI值按照無線接入點(diǎn)進(jìn)行分類,得到實(shí)際定位點(diǎn)關(guān)于各個(gè)無線接入點(diǎn)的RSSI值集合;
步驟2.2),對(duì)于每個(gè)無線接入點(diǎn)的RSSI值集合:
步驟2.2.1),將RSSI值集合中的RSSI值按照時(shí)間先后順序排列,并計(jì)算RSSI值集合的RSSI平均值,得到實(shí)際定位點(diǎn)對(duì)該無線接入點(diǎn)的RSSI平均值;
步驟2.2.2),依次計(jì)算RSSI值集合中后一個(gè)RSSI值和前一個(gè)RSSI值之間的差值,得到RSSI值集合的相鄰數(shù)值差集合;
步驟2.2.3),計(jì)算相鄰數(shù)值差集合的置信區(qū)間;
步驟2.2.4),判斷相鄰數(shù)值差集合中是否存在超出置信區(qū)間的差值;
步驟2.2.4.1),如果相鄰數(shù)值差集合中存在超出置信區(qū)間的差值;
步驟2.2.4.1.1),將該差值在RSSI值集合中對(duì)應(yīng)的兩個(gè)RSSI值分別和RSSI值集合的RSSI平均值作差后取絕對(duì)值;
步驟2.2.4.1.2),若兩個(gè)絕對(duì)值相等,則將該差值在RSSI值集合中對(duì)應(yīng)的兩個(gè)RSSI值中得位置在后面的RSSI值修改為RSSI值集合的RSSI平均值;
步驟2.2.4.1.3),若兩個(gè)絕對(duì)值不相等,則判斷較大絕對(duì)值對(duì)應(yīng)的RSSI值是否為RSSI值集合的第一或第二個(gè)元素;
步驟2.2.4.1.3.1),若較大絕對(duì)值對(duì)應(yīng)的RSSI值是RSSI值集合的第一或第二個(gè)元素,將較大絕對(duì)值對(duì)應(yīng)的RSSI值修改為較小絕對(duì)值對(duì)應(yīng)的RSSI值;
步驟2.2.4.1.3.2),若較大絕對(duì)值對(duì)應(yīng)的RSSI值不是RSSI值集合的第一或第二個(gè)元素,將較大絕對(duì)值對(duì)應(yīng)的RSSI值修改為其在RSSI值集合中相鄰前兩個(gè)元素的平均值;
步驟2.3),將修正過后的各個(gè)RSSI值集合合并后,按照采集的時(shí)間進(jìn)行劃分,得到各次修正過后的實(shí)際定位點(diǎn)采集的所有周圍無線接入點(diǎn)的RSSI值。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的基于信號(hào)強(qiáng)度的室內(nèi)定位技術(shù)中的終端差異消除方法,其特征在于,步驟3)的詳細(xì)步驟如下:
步驟3.1),令M為實(shí)際定位點(diǎn)按照預(yù)設(shè)的時(shí)長(zhǎng)和時(shí)間頻率對(duì)周圍每個(gè)無線接入點(diǎn)的RSSI值采集數(shù)據(jù)的次數(shù),采集數(shù)據(jù)中包含實(shí)際定位點(diǎn)對(duì)周圍各個(gè)無線接入點(diǎn)的RSSI值;
步驟3.2),針對(duì)每次采集數(shù)據(jù)按照以下公式計(jì)算實(shí)際定位點(diǎn)與位置指紋數(shù)據(jù)庫(kù)中各個(gè)采樣點(diǎn)之間的皮爾遜相似度:
其中,i為大于等于1小于等于M的自然數(shù);j為大于等于1小于等于K的自然數(shù),K為定位區(qū)域中采樣點(diǎn)的個(gè)數(shù);
n大于2,為實(shí)際定位點(diǎn)修正后的采集數(shù)據(jù)和采樣點(diǎn)的采集數(shù)據(jù)中共同存在的無線接入點(diǎn)的個(gè)數(shù);xl為實(shí)際定位點(diǎn)對(duì)共同存在的無線接入點(diǎn)的第l個(gè)無線接入點(diǎn)的RSSI值,yl為采樣點(diǎn)對(duì)共同存在的無線接入點(diǎn)的第l個(gè)無線接入點(diǎn)的RSSI值;l為大于等于1小于等于n的自然數(shù);
為實(shí)際定位點(diǎn)第i次采集數(shù)據(jù)中所有無線接入點(diǎn)的RSSI值的平均值,為位置指紋數(shù)據(jù)庫(kù)中第j個(gè)采樣點(diǎn)的所有無線接入點(diǎn)的RSSI平均值的均值;
步驟3.3),用以下矩陣表示實(shí)際定位點(diǎn)與所有采樣點(diǎn)之間的皮爾遜相似度數(shù)值結(jié)果SIM:
SIM=(SIM1,SIM2,…,SIMi,…,SIMM)
步驟3.4),根據(jù)以下公式更新位置指紋數(shù)據(jù)庫(kù)內(nèi)所有采樣點(diǎn)采集的RSSI值:
Ail=til*sij
其中,til為針對(duì)位置指紋數(shù)據(jù)庫(kù)中第j個(gè)采樣點(diǎn)和實(shí)際定位點(diǎn)在第i次采集數(shù)據(jù)中共同存在的第l個(gè)無線接入點(diǎn)、第j個(gè)采樣點(diǎn)采集的RSSI值;Ail為til的更新值。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的基于信號(hào)強(qiáng)度的室內(nèi)定位技術(shù)中的終端差異消除方法,其特征在于,步驟4)的詳細(xì)步驟如下:
步驟4.1),根據(jù)以下公式計(jì)算實(shí)際定位點(diǎn)與位置指紋數(shù)據(jù)庫(kù)中每個(gè)采樣點(diǎn)之間的歐氏距離:
其中,dij為第i次采集數(shù)據(jù)中實(shí)際定位點(diǎn)與位置指紋數(shù)據(jù)庫(kù)中第j個(gè)采樣點(diǎn)的歐氏距離;Bl為針對(duì)位置指紋數(shù)據(jù)庫(kù)中第j個(gè)采樣點(diǎn)和實(shí)際定位點(diǎn)在第i次采集數(shù)據(jù)中共同存在的第l個(gè)無線接入點(diǎn)、實(shí)際定位點(diǎn)采集的RSSI值;wj為位置指紋數(shù)據(jù)庫(kù)中第j個(gè)采樣點(diǎn)的權(quán)重值,wj=sij/∑Si,∑Si=(si1+si2+…+sij);
步驟4.2),將實(shí)際定位點(diǎn)與位置指紋數(shù)據(jù)庫(kù)中各個(gè)采樣點(diǎn)之間的歐氏距離從小到大排序,選取前N個(gè)距離較小的采樣點(diǎn),N為預(yù)設(shè)的大于等于1的自然數(shù);
步驟4.3),根據(jù)以下公式計(jì)算最終估計(jì)坐標(biāo)(xLP,yLP):
其中,(xm,ym)為選取的N個(gè)距離較小的采樣點(diǎn)的位置坐標(biāo)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的基于信號(hào)強(qiáng)度的室內(nèi)定位技術(shù)中的終端差異消除方法,其特征在于,步驟4.2)中N的取值范圍為3~7。