[发明专利]一种老人室内定位预警和消息推送的方法

权利要求书

1.一种老人室内定位预警和消息推送的方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1)在室内区域部署WiFi节点和Beacon节点，WiFi节点可以根据室内面积的大小进行布置，大约100平米内布置一个，Beacon节点要根据离WiFi节点的远近而定，在离WiFi节点较远时，Beacon节点的密度分布较大，在离WiFi节点较近时，Beacon节点的密度分布较小；

步骤2)线下采集WiFi节点和Beacon节点的指纹数据，存于指纹训练数据库中：

a、选取K个参考点，在各个参考点采集各个WiFi节点发出的接收信号强度值并保存数据到矩阵H₁：

$\left[\begin{array}{ccccccccc}1& W_{11}& W_{12}& \mathrm{...}& W_{1i}& \mathrm{...}& W_{1m}& x_1& y_1\\ 2& W_{21}& W_{22}& \mathrm{...}& W_{2i}& \mathrm{...}& W_{2m}& x_2& y_2\\ \mathrm{...}& \mathrm{...}& \mathrm{...}& \mathrm{...}& \mathrm{...}& \mathrm{...}& \mathrm{...}& \mathrm{...}& \mathrm{...}\\ K& W_{K1}& W_{K2}& \mathrm{...}& W_{Ki}& \mathrm{...}& W_{Km}& x_K& y_K\end{array}\right]$

式中：

K为参考点的总个数；

W_Ki为在参考点K处采集到第i个WiFi节点的接收信号强度值；

x_K为参考点K处的横坐标；

y_K为参考点K处的纵坐标；

b)选取K个参考点，在各个参考点采集各个Beacon节点发出的接收信号强度值并保存数据到矩阵H₂：

$\left[\begin{array}{ccccccccc}1& B_{11}& B_{12}& \mathrm{...}& B_{1j}& \mathrm{...}& B_{1n}& x_1& y_1\\ 2& B_{21}& B_{22}& \mathrm{...}& B_{2j}& \mathrm{...}& B_{2n}& x_2& y_2\\ \mathrm{...}& \mathrm{...}& \mathrm{...}& \mathrm{...}& \mathrm{...}& \mathrm{...}& \mathrm{...}& \mathrm{...}& \mathrm{...}\\ K& B_{K1}& B_{K2}& \mathrm{...}& B_{Kj}& \mathrm{...}& B_{Kn}& x_K& y_K\end{array}\right]$

式中：

B_Kj为在参考点K处采集到第j个Beacon节点的接收信号强度值；

x_K为参考点K处的横坐标；

y_K为参考点K处的纵坐标；

步骤3)线上测试阶段，采集用户端收到的WiFi节点和Beacon节点发出的接收信号强度值：

a、用户处于室内定位区域内，在用户所在位置点收集各个Beacon节点发出的接收信号强度值并保存数据到矩阵h₁：

[w₁ w₂ ... w_i ... w_m]

式中：w_i为用户所在位置处采集到第i个WiFi节点的接收信号强度值；

b、用户处于室内定位区域内，在用户所在位置点收集各个Beacon节点发出的接收信号强度值并保存数据到矩阵h₂：

[b₁ b₂ ... b_j ... b_n]

式中：

b_j为用户所在位置处采集到第j个Beacon节点的接收信号强度值；

i为WiFi节点的编号，j为Beacon节点的编号，n为Beacon节点的总数，m为WiFi节点的总数，m＜n，i∈[1,m]，j∈[1,n]；

步骤4)比较线下指纹数据和线上用户数据，得到用户的真实位置；

a、采用KNN算法计算WiFi节点欧式距离并构成矩阵D₁：

D₁＝[D_W1 D_W2 ... D_Wi ... D_wm]

式中:

$D_{Wi}=\sqrt{\underset{i=1}{\overset{m}{\Σ}}{(w_i-W_{Ki})}^2};$

w_i为用户端收到第i个WiFi节点的接收信号强度值；

W_Ki为第K个参考点收集到第i个WiFi节点的接收信号强度值；

b、采用KNN算法计算Beacon节点欧式距离并构成矩阵D₂：

D₂＝[D_B1 D_B2 ... D_Bj ... D_Bn]

式中:

$D_{Bj}=\sqrt{\underset{j=1}{\overset{n}{\Σ}}{(b_i-B_{Kj})}^2};$

b_i为用户收到第j个Beacon节点的接收信号强度值；

B_Kj为第K个参考点收集到第j个Beacon节点的接收信号强度值；

c、给矩阵D₁补零元素，使得D₁和D₂的元素个数相同，再将矩阵D₁和D₂相加得到欧式距离矩阵D：

D＝[D₁ D₂ ... D_i ... D_n]

其中:

d、取出欧式矩阵D中较小的6个元素，这6个元素所对应的参考点即为最接近用户端的6个参考点，对6个参考点的横纵坐标分别取算术平均值，得到用户的真实位置；

步骤5)显示用户坐标位置和发布预警信息；

a、根据用户的真实位置，调入室内地图，将用户的真实位置显示在手机终端或者电脑PC端；

b、当用户的真实位置出现在地图中指定区域时，系统启动定时模块，开始计时，直到用户的位置离开指定区域时，定时模块关闭，计时结束；

c、计算用户在指定区域的时间，若此时间超过系统预设值时，服务器发送预警信息给社区管理人员，用以看护老人，防止老人意外情况的发生，若用户的位置在非正常区域长期处于静止状态，同样服务器发送预警信息给社区管理人员；

步骤6)根据显示的老人的轨迹信息，分析多位老人的轨迹共性，系统推送相关的老人感兴趣的消息，由手机终端或者PC端显示的老人轨迹信息，分析多位老人的轨迹信息共性，当出现多人长时间处于某一区域时，系统默认老人会对此区域的活动感兴趣，从而推送相关的消息。