[发明专利]基于Wi-Fi和地磁场的室内定位方法

权利要求书

1.一种基于Wi-Fi和地磁场的室内定位方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)构建若干个建筑物的室内平面的电子地图；

(2)获取各个建筑物的位置特征数据，并将所有建筑物的位置特征数据组建为位置指纹库，通过如下方法获取各个建筑物的位置特征数据：

(2-1)在当前建筑物中设定若干参考点，获取各个参考点的Wi-Fi信息和地磁场信息；

(2-2)根据各个参考点的Wi-Fi信息和地磁场信息确定当前建筑物的电子标签、地磁场识别模型和Wi-Fi指纹特征，并作为当前建筑物的位置特征数据；

(3)获取当前位置的Wi-Fi信息和地磁场信息，并根据获取的Wi-Fi信息和地磁场信息利用所述的位置指纹库进行定位得到相应的最终定位结果，并通过电子地图显示该最终定位结果。

2.如权利要求1所述的基于Wi-Fi和地磁场的室内定位方法，其特征在于，同一层中任意相邻的两个参考点的距离为3～5m。

3.如权利要求1所述的基于Wi-Fi和地磁场的室内定位方法，其特征在于，所述步骤(2-1)在每一个参考点处进行若干次Wi-Fi扫描和地磁场扫描以获取相应参考点的Wi-Fi信息和地磁场信息。

4.如权利要求3所述的基于Wi-Fi和地磁场的室内定位方法，其特征在于，扫描次数为200～300次。

5.如权利要求1所述的基于Wi-Fi和地磁场的室内定位方法，其特征在于，所述步骤(2-2)以各个参考点的所有Wi-Fi信息中的MAC地址作为当前建筑物的电子标签。

6.如权利要求1所述的基于Wi-Fi和地磁场的室内定位方法，其特征在于，每个参考点对应一个Wi-Fi指纹特征，所述步骤(2-2)中通过如下方法确定任意一个参考点的Wi-Fi指纹特征：

对当前参考点的所有Wi-Fi信息中的RSSI值进行卡尔曼滤波，以滤波结果和当前参考点的位置坐标作为当前参考点的Wi-Fi指纹特征。

7.如权利要求1～6中任意一项所述的基于Wi-Fi和地磁场的室内定位方法，其特征在于，每一个建筑物或每个建筑物中每一层对应一个地磁场识别模型，所述步骤(2-2)中通过如下方法确定当前建筑物的地磁场识别模型：

针对当前建筑物或当前建筑物中的每一层，以所有参考点的地磁场信息以及各个参考点的位置坐标作为训练集进行机器学习，得到对应的地磁场识别模型。

8.如权利要求7所述的基于Wi-Fi和地磁场的室内定位方法，其特征在于，所述步骤(3)按照预设的采样周期采集当前位置的Wi-Fi信息和地磁场信息，针对每次获取采集得到的Wi-Fi信息和地磁场信息进行如下操作：

(3-1)根据位置指纹库中各个建筑物的电子标签和当前位置的Wi-Fi信息中的MAC地址确定当前位置所在的建筑物作为目标建筑物；

(3-2)对当前位置进行定位：

(a1)根据位置指纹库中目标建筑物中所有参考点的Wi-Fi指纹特征和当前位置的Wi-Fi信息中的RSSI值，采用k-邻近法进行Wi-Fi定位得到Wi-Fi定位结果；

(a2)根据当前位置的地磁场信息，利用位置指纹库中与当前位置对应的地磁场识别模型对当前位置进行识别，得到地磁场定位结果；

当每一个建筑物对应一个地磁场识别模型，所述与当前位置对应的地磁场识别模型为目标建筑物的地磁场识别模型；

当每一个建筑物中每一层对应一个地磁场识别模型，所述与当前位置对应的地磁场识别模型为当前位置在目标建筑物中所在层的地磁场识别模型；

(3-3)比较Wi-Fi定位结果和地磁场定位结果：

(b1)若二者一致，则定位成功，从Wi-Fi定位结果和地磁场定位结果中任选一个作为当前位置的最终定位结果；

(b2)否则，当采集次数达等于n时，比较地磁定位结果：

(b2-1)若前n-1次定位得到的地磁场定位结果与本次相同，则以地磁场定位结果作为当前位置的最终定位结果；

(b2-2)否则，继续比较Wi-Fi定位结果：

(b2-21)若前n-1次定位得到的Wi-Fi定位结果与本次相同，则以Wi-Fi定位结果作为当前位置的最终定位结果；

(b2-22)否则，定位失败。

9.如权利要求8所述的基于Wi-Fi和地磁场的室内定位方法，其特征在于，所述的n的取值为3～10。

10.如权利要求9所述的基于Wi-Fi和地磁场的室内定位方法，其特征在于，还包括更新所述的电子地图和位置指纹库。