1.一種基于決策樹的快速KNN室內WiFi定位方法,其特征在于,所述方法包括下列步驟:
將定位區(qū)域劃分為多個子區(qū)域,在每一個子區(qū)域設置多個定位坐標點;
終端采集每個坐標點RSSI指紋信息和坐標信息,通過無線網(wǎng)絡傳輸至服務器,構建指紋數(shù)據(jù)庫Ψ;
服務器通過集成的決策樹算法對目標所處區(qū)域類別進行判別;
采用KNN算法對以目標所處類別進行匹配,計算精確位置。
2.根據(jù)權利要求1所述的一種基于決策樹的快速KNN室內WiFi定位方法,所述的將定位區(qū)域劃分為多個子區(qū)域,在每一個子區(qū)域設置多個定位坐標點具體包括:
按照等間隔劃分方式將定位區(qū)域進行劃分多個子區(qū)域,為每一個子區(qū)域設置類別標簽;
在每一個子區(qū)域上隨機布局多個定位坐標點,記錄每個點坐標信息。
3.根據(jù)權利要求1所述的一種基于決策樹的快速KNN室內WiFi定位方法,所述的終端采集每個坐標點RSSI指紋信息和坐標信息,經(jīng)過JSON封裝為網(wǎng)絡數(shù)據(jù)包后通過無線網(wǎng)絡傳輸至服務器。
4.根據(jù)權利要求1所述的一種基于決策樹的快速KNN室內WiFi定位方法,其特征在于,所述的服務器通過集成的決策樹算法對目標所處區(qū)域類別進行判別具體包括:
對指紋數(shù)據(jù)庫Ψ和標簽信息,采用決策樹訓練原則生成決策樹,生成多個葉子結點;
輸入目標樣本進入決策樹根結點,依次與內部分支進行規(guī)則匹配,直到目標樣本進入葉子結點;
葉子結點類別由內部包含樣本數(shù)最多的類別決定,目標樣本所屬區(qū)域類別為葉子結點類別。
5.根據(jù)權利要求1所述的一種基于決策樹的快速KNN室內WiFi定位方法,其特征在于,所述的采用KNN算法對目標所處類別進行匹配,計算精確位置具體包括:
計算待測點的RSSI向量與所處類別對應指紋庫中每條向量的余弦相似度,按進行升序排列,取前K個參考點構成鄰居樣本集,鄰居樣本集對應的二維坐標構成鄰居樣本坐標集;
將鄰居樣本集的余弦相似度作為權重,采用基于加權的方法得出待測點位置坐標(x,y)。
6.根據(jù)權利要求1所述的一種基于決策樹的快速KNN室內WiFi定位方法,其特征在于,所述的指紋數(shù)據(jù)庫Ψ表示為:
其中RSSIm,n(m=1,2...M,n=1,2,...N)表示第m個參考點接收到第n個AP的RSSI平均值,指紋數(shù)據(jù)庫Ψ的每一個行向量表示一個參考點接收到N個AP的RSSI。
7.根據(jù)權利要求4所述的一種基于決策樹的快速KNN室內WiFi定位方法,其特征在于,所述的決策樹訓練原則具體包括:
將RSSI向量每一維分量看做一個分類屬性,因此屬性集表示為:
R(D)={R1,...,Ri,...,RN}
其中,Ri表示RSSI向量第i維分量,針對RSSI第i維屬性Ri,對這些取值按從小到大排序,得到升序序列{Ri1,...,Rij,...Rin},設定[Rij,Rij+1)中間點為區(qū)間劃分點,針對屬性Ri構造候選劃分點集合:
構造屬性最佳劃分點判定規(guī)則,即屬性Ri最佳劃分點應滿足:
根據(jù)上述判定規(guī)則,最優(yōu)劃分點對應信息增益即為屬性本身的信息增益,在構造決策樹時,當前結點屬性應滿足:
R=arg max G(D,Ri)
從根結點出發(fā),依照上述規(guī)則選出最優(yōu)劃分屬性與最優(yōu)劃分點,將樣本集按照劃分點進行二分為兩個子集,接著在這兩個子集上進行進一步劃分,直到所有葉子結點都包含相同類別樣本,完成決策樹構建。
8.根據(jù)權利要求5所述的一種基于決策樹的快速KNN室內WiFi定位方法,其特征在于,所述的計算待測點的RSSI向量與所處類別對應指紋庫中每條向量的余弦相似度具體如下:
目標樣本r={r1,...rN},所處類別數(shù)據(jù)集每一個樣本記為{(rk1,...,rki,...,rkm},目標樣本與數(shù)據(jù)集每個樣本余弦相似度定義為:
9.根據(jù)權利要求5所述的一種基于決策樹的快速KNN室內WiFi定位方法,其特征在于,所述的采用基于加權的方法得出待測點位置坐標(x,y)如下:
選取相似度最大的K個樣本,為每個坐標向量定義權重:
待測點目標定位結果如下:
其中,xki表示第k類樣本的第i個坐標向量橫坐標,yki表示第k類樣本的第i個坐標向量縱坐標。