[发明专利]室内定位方法、室内定位系统与计算机可读取媒体

说明书

技术领域

本发明涉及室内定位，特别涉及在信号源功率可变时提供指纹式(fingerprint-based)定位服务的方法与系统。

背景技术

指纹式的室内定位，以无线局域网络(wireless local area network或Wi-Fi)的应用为例，于某室内环境布建多个基站(access point)后，首先需在此室内环境中多个坐标上测量来自各基站的信号强度(received signal strength)，以建立一张“射频地图”(radio map)。接着，当使用者进入此室内环境而欲得知其所在位置为何时，可依其接收到的各基站的信号强度与射频地图进行特征比对(pattern matching)，若射频地图上特征与用户所接收到相同或接近者的坐标即为其所在位置。

在无线局域网络的营运过程中，各基站的发射功率却常有独立的动态调变，无论其是管理者手动所为或如IEEE 802.11h标准所定义的自动机制。由于调变后的功率和测量射频地图时的功率不同，再依接收到的信号强度与射频地图进行特征比对显然会有严重的不匹配(mismatch)和定位误差。直觉的解决方案是对所有基站及对其所有可能的发射功率测量信号强度以建立巨量的射频地图，但在稍具规模的建筑物中这就会耗费庞大的人力与工时，实务上并不可行。

发明内容

鉴于上述问题，本发明旨在提供一种室内定位方法与系统，借助数量可控制的测量调适(adapt)射频地图，反映定位用信号源的当前功率，减少指纹法的不匹配和定位误差。

本发明提供的室内定位方法用以对一个室内环境提供定位服务，此室内环境具有多个训练点并设置有至少一个信号源，此信号源具有多个功率等级(power level)。所述室内定位方法包含：于第一时段取得当前信号强度，其为依据于前述室内环境的某个当前位置所接收发射自前述信号源的无线信号；取得前述功率等级中该信号源于第一时段据以发射无线信号的当前功率等级；取得前述训练点每一个的第一信号强度，其关联于前述功率等级中的第一功率等级；取得前述训练点中至少一个调适点的第二信号强度，其关联于前述功率等级中的第二功率等级；依据第一功率等级、第二功率等级、当前功率等级、第一信号强度以及第二信号强度，对每一个训练点计算第三信号强度；以及比对当前信号强度和第三信号强度，并依据室内环境以估计前述当前位置。

本发明提供的计算机可读取媒体具有用以使某个处理器执行多道指令的计算机程序，这些指令用以处理对一个室内环境的定位要求，此室内环境具有多个训练点并设置有至少一个信号源，此信号源具有多个功率等级。前述指令包含：取得当前信号强度，其为依据于前述室内环境的某个当前位置所接收发射自前述信号源的无线信号；取得前述功率等级中该信号源据以发射无线信号的当前功率等级；取得前述训练点每一个的第一信号强度，其关联于前述功率等级中的第一功率等级；取得前述训练点中至少一个调适点的第二信号强度，其关联于前述功率等级中的第二功率等级；依据第一功率等级、第二功率等级、当前功率等级、第一信号强度以及第二信号强度，对每一个训练点计算第三信号强度；以及比对当前信号强度和第三信号强度，并依据室内环境以估计前述当前位置。

本发明提供的室内定位系统用以对一个室内环境提供定位服务，此室内环境具有多个训练点。所述室内定位系统包含至少一个信号源、存储装置和定位装置。信号源设置于前述室内环境，具有多个功率等级，用以依据功率等级其中的一发射无线信号。存储装置用以对每一个训练点存储第一信号强度和对训练点中至少一个调适点存储第二信号强度；第一信号强度关联于前述功率等级中的第一功率等级，第二信号强度关联于前述功率等级中的第二功率等级。定位装置耦接存储装置，用以取得当前信号强度，其为依据于前述室内环境的某个当前位置所接收发射自前述信号源的无线信号，用以取得前述功率等级中该信号源据以发射无线信号的当前功率等级，用以依据第一功率等级、第二功率等级、当前功率等级、第一信号强度以及第二信号强度，对每一个训练点计算第三信号强度，以及用以比对当前信号强度和第三信号强度，并依据室内环境以估计前述当前位置。

综上所述，本发明提供的室内定位方法、室内定位系统与计算机可读取媒体利用功率等级间的线性关系，以第一功率等级下的完整射频地图和第二功率等级下于少数训练点(调适点)接收的信号强度，即可动态产生任意当前功率等级下的射频地图。当室内环境存在多个信号源时，射频地图上有更多的特征可与当前信号强度比对，增加估计当前位置的准确性。

附图说明

图1是根据本发明一室内定位系统实施例的高阶方块图。