[发明专利]一种iBeacon辅助地磁室内实景导航方法在审
申请号: | 201711366690.2 | 申请日: | 2017-12-18 |
公开(公告)号: | CN108120436A | 公开(公告)日: | 2018-06-05 |
发明(设计)人: | 黎海涛;张俊峰 | 申请(专利权)人: | 北京工业大学 |
主分类号: | G01C21/08 | 分类号: | G01C21/08;G01C21/20;G01S5/02;G01S5/06;G01C21/00;G01S5/00;G01C25/00;H04W64/00;G06N3/04 |
代理公司: | 北京思海天达知识产权代理有限公司 11203 | 代理人: | 张慧 |
地址: | 100124 *** | 国省代码: | 北京;11 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 地磁 服务端 实景 客户端 采集 室内 指纹 辅助定位信号 卷积神经网络 卡尔曼滤波 位置及方向 波动问题 定位区域 分类识别 复杂地形 离线阶段 实景图片 训练模型 在线阶段 指纹数据 指纹信息 智能手机 基站 算法 校正 服务器 数据库 部署 学习 | ||
1.一种iBeacon辅助的地磁室内实景导航方法,其特征在于,包括以下步骤:
步骤1:离线阶段,采集定位区域内不同位置的地磁、图像、方向信息,并记下其对应的地理位置坐标信息;
步骤2:把地磁、图像、方向信息和相应的地理位置信息传送到web服务器;
步骤3:把位置、方向和图像信息保存到服务器端的关系型数据库中;
步骤4:服务器端利用多层卷积神经网络对采集的地磁指纹及位置信息进行训练,得出最接近实际位置标签的定位模型;
步骤5:在室内定位区域内地形复杂处部署iBeacon信标,并对iBeacon信标广播消息进行设置;
步骤6:在线实时导航时,把当前地点采集的指纹和方向信息传送到服务器;
步骤7:在线导航分为正常情况和复杂情况;在正常情况下,采用步骤4得到的定位模型进行定位;
步骤8:在复杂情况下,即用户处在室内复杂地形位置时,采用iBeacon信标进行辅助定位;用户智能终端接收iBeacon信标发送的广播消息,先利用卡尔曼滤波器进行滤波,使得接收的广播信号强度更加稳定;
步骤9:当客户端接收到多个iBeacon信标发送的广播消息后,判断广播消息的接收信号强度(RSSI)值是否大于信标的预设阈值,若接收到的广播信息的RSSI值大于预设阈值时,选择RSSI值最大的广播消息,并把广播中包含的iBeacon信标位置信息作为行人的当前位置;
步骤10:当行人进入实景导航模式时,利用智能移动终端的方向传感器计算出行人行走方向;
步骤11:智能终端根据方向和当前位置获取服务器数据库中的实景图片,并将其在终端显示,从而完成实景导航。
2.如权利要求1所述的iBeacon辅助的地磁室内实景导航方法,其特征在于,步骤4具体为:首先对定位区域进行网格划分,将定位区域看成一个二维空间,将其分成多个大小相同的网格,并为每个网格分配对应的用于训练的位置标签,将步骤2中上传的位置信息和地磁指纹与相应的网格相对应,并把该网格的位置标签和地磁指纹数据作为一组训练样本数据,生成训练数据集;然后,依次将训练数据集中的每一组训练样本数据中的指纹数据输入所述卷积神经网络的数据输入层,经过所述卷积神经网络输出相对应的训练结果。依次将训练结果与其对应的位置标签进行比较,根据比较结果调整参数设置,最终得出最接近实际位置标签的定位模型。
3.如权利要求1所述的iBeacon辅助的地磁室内实景导航方法,其特征在于,步骤7具体为:首先利用定位模型的网络层计算指纹数据,并通过定位模型的输出层输出位置预测集,所述位置预测集包括预测位置标签与对应的概率值,最后将所属位置预测集中概率值最大的预测位置标签所对应的位置确定为用户的位置。
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