[发明专利]易于数据采集和高精度的室内定位方法

说明书

本发明涉及一种易于数据采集和高精度的室内定位方法，由两个部分构成，离线信息采集阶段和在线定位阶段。离线阶段的主要工作是：信标布设、信号指纹信息的采集与存储。在线阶段的主要工作是：定位信号采集、数据交互以及实时位置计算。在定位阶段结合信号指纹图谱与室内无线信号传播衰减模型，大大提升了定位精度与定位速度。

技术领域

本发明涉及基于iBeacon的低功耗蓝牙信标，具体涉及一种兼顾易实施性与定位精度的室内实时位置感知和定位方法。

背景技术

随着导航系统与通信系统的紧密结合，用户的导航定位信息产生了更大的应用价值。目前单一的定位导航服务正在向监控、管理、交通、娱乐、救援等综合位置服务转变。同时由于不断提高城市化程度迫使人们经常呆在室内环境中，基于位置的服务(LocationBased Service,LBS)已经广泛进入人们的生活，正在成为社会生活、经济建设、国防安全领域中不可或缺的部分。

在室外环境中，卫星导航技术(GNSS)现已广泛应用于人们的生活。而在卫星导航技术难以覆盖的室内环境，随着社会现代化进程的不断发展、大型建筑的日益增多，而且人们80％以上时间段的活动处于室内环境，室内的位置服务需求正在不断增加。物联网、大型实体商店、大型场馆服务管理、特殊人群监护等领域都需要获得准确的室内位置信息，特别是在应对紧急情况下的突发状况尤为重要，如在消防救援、应急疏散等特殊应用场景下的室内综合位置服务。

目前，快速蔓延的高性能智能手机和高覆盖率的4g/wifi网络已经成为人们日常生活中不可或缺的部分，室内定位技术可以将用户在大型建筑物内的实时位置在手持移动设备上展现出来，从而使用户可以迅速获知自己的位置；从而为信息推送、室内导航、人员疏散等基于位置的服务提供了基础。

移动互联网时代，室内地图定位无处不在，只要有LBS功能的APP，就一定会用到定位导航。室内定位与导航可以深植于各类应用之中，例如出行、社交、O2O、P2P、旅游、新闻、天气等等。典型应用场景如下：

1、商场

商场店铺、设施一览无余；优惠促销信息实时展示，精准推送；商场人流大数据分析，到店分析，优化商场布局等等。

2、交通枢纽

吸烟室、母婴室等精细化信息的快速搜索、定位和导航；检票口/登机口快速导航；室内位置分享，快速找人/接人。

3、停车场

可基于室内定位实现停车位位置信息的记录，从而通过室内导航，很好解决快速找回车的痛点。

另外医院、科技馆、博物馆、电器城、电脑城等，都离不开室内精细化地图定位与导航。而这也正是室内定位与导航的发展趋向。

为了解决室内定位问题，近年来国内外提出了许多基于WLAN、ZigBee、RFID(RadioFrequency Identification)等的方案。但是基于智能移动设备的室内定位系统却始终无法同时满足精度、成本、拓展性这几个要点。虽然目前应用最为广泛的是WIFI定位技术。但是它仍旧有一定的局限性，例如：功耗较高，必须使用电源持续供电才能正常运行，定位精度偏低。而低功耗蓝牙可以做到几个月、一年、甚至几年都不用换电池。所以在考虑到成本、精度等问题之后，我们选择使用蓝牙进行定位。

一方面，精度较高的基于指纹信息的室内定位系统依赖于丰富的指纹数据库，这就需要预先做大量耗时费力的指纹信息采集工作，并且室内环境的变化很容易使已经收集的指纹图谱失效从而影响定位精度。另一方面，常用的基于无线信号传播模型的的定位系统虽然避免了复杂冗长的现场采集工作，但是由于室内环境的复杂性、NLOS(Non Line ofSight)、多径传播等的影响，这些方法都存在着精度低，计算量过大，拓展性差等问题。

发明内容

要解决的技术问题