本發(fā)明創(chuàng)造涉及室內(nèi)定位技術(shù)領(lǐng)域,更具體的講是一種室內(nèi)射頻定位環(huán)境參數(shù)實時自動學(xué)習(xí)方法及其應(yīng)用的系統(tǒng)。
背景技術(shù):
當(dāng)前室內(nèi)定位技術(shù)的硬件實現(xiàn)方案采用wifi、藍(lán)牙、紅外、超聲波、射頻識別(rfid)、zigbee、uwb、光波等技術(shù)。實現(xiàn)方法有近鄰法、三角測量發(fā)、模式匹配法,由于室內(nèi)環(huán)境的變化較大,故大部分有效的實現(xiàn)較多采用了模式匹配法,如wifi的指紋算法就是一種模式匹配法。算法有tdoa、doa、aoa等。所有的算法都是感應(yīng)點針對被檢測點所檢測的時間或信號強(qiáng)度的差異來進(jìn)行的,是僅依據(jù)空間的靜態(tài)參數(shù)來進(jìn)行定位計算的。
所謂針對被檢測點所檢測的時間或信號強(qiáng)度的差異進(jìn)行定位計算,具體是在室內(nèi)布設(shè)多個信號檢測裝置(如射頻感應(yīng)路由器),這些信號檢測裝置都與后臺服務(wù)器連接,在檢測點進(jìn)入檢測范圍時,檢測裝置可檢測到檢測點的rssi信號并轉(zhuǎn)發(fā)至后臺服務(wù)器,通過rssi信號可計算檢測點與檢測裝置的距離,但是單獨一個信號不能夠獲得檢測點的坐標(biāo),所以后臺服務(wù)器對有以下計算:需要兩個以上信號檢測裝置獲取的距離,并獲得兩個以上的以信號檢測裝置為圓心距離為半徑的圓,兩個圓的的交點作為檢測點的坐標(biāo)。由于室內(nèi)的電磁環(huán)境特別復(fù)雜,而且隨著室內(nèi)裝修變化、天氣變化,rssi信號獲取不穩(wěn)定,特別是由于室內(nèi)布置、人員分布與密度、天氣變化等等因素的改變會隨時改變室內(nèi)射頻路由器與被采集終端之間的rssi信號強(qiáng)度,導(dǎo)致室內(nèi)射頻路由器與檢測點之間距離測算出現(xiàn)誤差,因此室內(nèi)電磁環(huán)境參數(shù)是進(jìn)行室內(nèi)定位的關(guān)鍵參數(shù),必須獲得當(dāng)時的電磁環(huán)境參數(shù)才能保證精確定位,現(xiàn)有技術(shù)中還未有解決此問題的方法。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的在于提供一種室內(nèi)射頻定位環(huán)境參數(shù)實時自動學(xué)習(xí)方法及其應(yīng)用的系統(tǒng),通過定時獲取室內(nèi)兩兩射頻感應(yīng)器路由器之間的rssi信號值以及實時獲取某一確定的室內(nèi)射頻感應(yīng)器隊列rssi信號衰減曲線來精準(zhǔn)地測算檢測點與射頻感應(yīng)路由器之間的距離,實現(xiàn)復(fù)雜電磁環(huán)境下的高精度的室內(nèi)定位。
本發(fā)明創(chuàng)造采用如下技術(shù)方案:
室內(nèi)射頻定位環(huán)境參數(shù)實時自動學(xué)習(xí)方法,包括以下步驟:
步驟一:采用一個系統(tǒng)頻率實時檢測兩兩射頻感應(yīng)路由器(也稱感知路由器)之間的rssi強(qiáng)度變化,獲得兩兩射頻感應(yīng)路由器之間的rssi信號值,并將該rssi信號值發(fā)送到網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器;
步驟二:以一個射頻感應(yīng)路由器為起始點,根據(jù)預(yù)先設(shè)定的路線,獲取起始點射頻感應(yīng)路由器到其沿線的各個射頻感應(yīng)器的rssi信號值,依據(jù)該rssi信號值制得實時rssi信號強(qiáng)度與距離的變化曲線,再對環(huán)境內(nèi)rssi信號衰減曲線進(jìn)行檢測,并依據(jù)該rssi信號衰減曲線對rssi信號強(qiáng)度與距離的變化曲線進(jìn)行測試和實時調(diào)整;
步驟三:射頻感應(yīng)路由器采用一個采集頻率檢測到檢測點的rssi信號值,并采用一個所述的系統(tǒng)頻率將該rssi信號值發(fā)送到網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器,在網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器中利用實時調(diào)整的rssi信號強(qiáng)度與距離的變化曲線測算檢測點與射頻感應(yīng)路由器之間的距離以及兩兩射頻感應(yīng)路由器之間的距離。
應(yīng)用了上述室內(nèi)射頻定位環(huán)境參數(shù)實時自動學(xué)習(xí)方法的系統(tǒng),包括布設(shè)在一個樓層內(nèi)的感應(yīng)子網(wǎng)及網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器,每個感應(yīng)子網(wǎng)由多個射頻感應(yīng)路由器組成,網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器則包括一網(wǎng)管前置系統(tǒng)和一應(yīng)用系統(tǒng),各射頻感應(yīng)路由器與網(wǎng)管前置系統(tǒng)之間建立網(wǎng)絡(luò)連接;所述射頻感應(yīng)模塊帶有兩個采用不同收發(fā)頻率的射頻收發(fā)模塊,其中一個射頻收發(fā)模塊用于采集檢測點發(fā)射的rssi信號以及用于定時采集兩兩射頻感應(yīng)路由器之間的rssi信號,其傳輸頻率為采集頻率;另一個射頻收發(fā)模塊用于采集向網(wǎng)管前置系統(tǒng)發(fā)送其采集到的rssi信號,其傳輸頻率為系統(tǒng)頻率。
由上述對本發(fā)明創(chuàng)造的描述可知,本發(fā)明有益效果為:本發(fā)明各路由器各個節(jié)點之間的相互rssi信號值為電磁環(huán)境參數(shù)重要的輔助參數(shù),依據(jù)定時獲取的該輔助參數(shù)及確定的射頻感應(yīng)路器之間的距離得到rssi信號強(qiáng)度與距離的變化曲線,實時測試rssi信號衰減曲線,可以獲得精確的當(dāng)時rssi信號強(qiáng)度與距離的關(guān)系,在將調(diào)整后的rssi信號衰減曲線測算檢測點的距離值,可保證定位的精確性,本發(fā)明中對于射頻感應(yīng)路由器之間rssi信號采集與采集被測試點信號采用了不同的頻率(即采集頻率與系統(tǒng)頻率),以最大程度的避免電磁環(huán)境干擾,進(jìn)一步提高定位精確性。
附圖說明
圖1為本發(fā)明定時檢測射頻感應(yīng)路由器之間的rssi強(qiáng)度變化的示意圖;
圖2為本發(fā)明rssi信號強(qiáng)度與距離的變化曲線圖;
圖3是本發(fā)明測試rssi信號衰減曲線的示意圖;
圖4是本發(fā)明應(yīng)用了室內(nèi)射頻定位環(huán)境參數(shù)實時自動學(xué)習(xí)方法的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖。
具體實施方式
下面參照附圖說明本發(fā)明創(chuàng)造的具體實施方式。
本發(fā)明揭示的室內(nèi)射頻定位環(huán)境參數(shù)實時自動學(xué)習(xí)方法,包括以下步驟:
步驟一:如圖1所述,采用一個系統(tǒng)頻率實時檢測兩兩射頻感應(yīng)路由器之間的rssi強(qiáng)度變化,獲得兩兩射頻感應(yīng)路由器之間的rssi信號值,并將該rssi信號值發(fā)送到網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器,如圖將自動測試x1y1與其他節(jié)點直接的rssi值:rssi(x1y1,x2y1)、rssi(x1y1,x3y1)、rssi(x1y1,x1y2)、rssi(x1y1,x2y2)、rssi(x1y1,x3y2),如上,可獲得在室內(nèi)所有射頻感應(yīng)路由器之間的rssi參數(shù)值(即rssi信號強(qiáng)度);
步驟二:以一個射頻感應(yīng)路由器為起始點,根據(jù)預(yù)先設(shè)定的路線,獲取起始點射頻感應(yīng)路由器到其沿線的各個射頻感應(yīng)器的rssi信號值,依據(jù)該rssi信號值制得實時rssi信號強(qiáng)度與距離的變化曲線,再對環(huán)境內(nèi)rssi信號衰減曲線進(jìn)行檢測,并依據(jù)該rssi信號衰減曲線對rssi信號強(qiáng)度與距離的變化曲線進(jìn)行測試和實時調(diào)整;如3圖檢測rssi(x1y1-x2y2),rssi(x1y1-x3y1),rssi(x1y1–x4y1);實時rssi信號衰減曲線是進(jìn)行線上n個路由器,從第一個到第n個的rssi信號,它是一個指數(shù)函數(shù);
步驟三:射頻感應(yīng)路由器采用一個采集頻率檢測到檢測點的rssi信號值,并采用一個所述的系統(tǒng)頻率將該rssi信號值發(fā)送到網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器,在網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器中利用實時調(diào)整的rssi信號強(qiáng)度與距離的變化曲線測算檢測點與射頻感應(yīng)路由器之間的距離以及兩兩射頻感應(yīng)路由器之間的距離。
如圖4所示,應(yīng)用了室內(nèi)射頻定位環(huán)境參數(shù)實時自動學(xué)習(xí)方法的系統(tǒng),包括布設(shè)在一個樓層內(nèi)的感應(yīng)子網(wǎng)及網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器,每個感應(yīng)子網(wǎng)由多個射頻感應(yīng)路由器(也稱感知路由器)組成,網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器則包括一網(wǎng)管前置系統(tǒng)和一應(yīng)用系統(tǒng),各射頻感應(yīng)路由器與網(wǎng)管前置系統(tǒng)之間建立網(wǎng)絡(luò)連接;所述射頻感應(yīng)模塊帶有兩個采用不同收發(fā)頻率的射頻收發(fā)模塊,其中一個射頻收發(fā)模塊用于采集檢測點發(fā)射的rssi信號以及用于定時采集兩兩射頻感應(yīng)路由器之間的rssi信號,其傳輸頻率為采集頻率;另一個射頻收發(fā)模塊用于采集向網(wǎng)管前置系統(tǒng)發(fā)送其采集到的rssi信號,其傳輸頻率為系統(tǒng)頻率。
上述僅為本發(fā)明創(chuàng)造的具體實施方式,但本發(fā)明創(chuàng)造的設(shè)計構(gòu)思并不局限于此,凡利用此構(gòu)思對本發(fā)明創(chuàng)造進(jìn)行非實質(zhì)性的改動,均應(yīng)屬于侵犯本發(fā)明創(chuàng)造保護(hù)范圍的行為。