[发明专利]一种基于众包指纹分簇和匹配的室内子区域定位方法

权利要求书

1.一种基于众包指纹分簇和匹配的室内子区域定位方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)在给定目标区域中设置N个信号源，保证目标区域中任何位置都能使终端设备接收到来自至少一个信号源的信号，并将目标区域依据物理结构划分成K个子区域，令r_i＝(r_i1,…,r_in,…,r_iN)表示终端设备在某一时刻接收到的N个信号源的指纹，其中r_in表示第i个指纹从第n个信号源接收到的信号强度，其中n＝1,2,…,N，i＝1,2,…,M,M为指纹总数，M、K和N都是自然数；

(2)终端设备接收到指纹r_i后将其上传到服务器，服务器将所有接收到的指纹保存在本地数据库中构成指纹集：

(3)服务器判断其当前接收到的指纹集中指纹的数目是否达到一设定阈值，如果是，则对当前指纹集中的每个指纹，计算它的局部密度和差异距离，通过这两个属性值在指纹集中选择K个指纹作为K个簇中心点，然后将其他指纹划分到这K个中心点所在的簇中，同时服务器开始接收新一轮指纹数据用于指纹集的更新，即重复上述步骤(2)；否则直接重复上述步骤(2)；

(4)根据K个子区域的物理特征和K个指纹簇中指纹特征将各个指纹簇一对一地匹配到子区域中。

(5)根据步骤(4)中得到的各个簇与对应子区域的匹配关系计算子区域的指纹F_k，具体而言，F_k＝(f_k1,f_k2,…,f_kn,…,f_kN)为第k个子区域的指纹，其中f_kn表示第k个子区域对应的第个指纹簇中所有指纹接收到的来自第n个信号源的信号强度的均值；

(6)在终端设备请求定位时从服务器下载子区域的指纹，并将在终端设备请求位置接收到的指纹与下载的子区域的指纹进行比较，或者终端设备将接收到的指纹r^o上传到服务器，服务器将该指纹与子区域指纹进行比较，最终获取终端设备定位的子区域。

2.根据权利要求1所述的室内子区域定位方法，其特征在于，步骤(3)包括以下子步骤：

(3-1)计算指纹集R中所有M个指纹的两两欧式距离矩阵D＝[d_ij]_M×M，其中dij=Σn=1N(rin-rjn)2,i,j=1,2,...,M,]]>d_ij表示第i个指纹和第j个指纹的欧式距离；

(3-2)对每个指纹r_i，计算它的局部密度其中χ(x)是指示器函数，当x<0时，χ(x)＝1，否则χ(x)＝0；d_c是截断距离，具体而言，令T为矩阵D的上三角矩阵所有元素按从小到大顺序排列的向量，d_c的取值为T的第α个百分位数，其中α的最佳取值为1；

(3-3)对每个指纹r_i，计算它的差异距离δ_i：

δi=minj:ρj>ρidij,ρi≠max(ρj)]]>

定义这个具有最小欧氏距离的指纹为指纹r_i的父亲，反过来r_i是该指纹的子女；对局部密度最高的指纹r_i(ρ_i＝max(ρ))而言，其差异距离是所有局部密度不是最高的指纹中差异距离的最大值，即为δ_i＝max_j≠iδ_j；

(3-4)根据指纹集R中所有指纹的局部密度和差异距离选择K个指纹作为指纹簇的中心点。

(3-5)将选择的指纹簇中心点指纹的后代划分到该指纹所在的指纹簇中。