[发明专利]一种基于智能手机的室内楼层定位方法

权利要求书

1.一种基于智能手机的室内楼层定位方法，应用于智能手机对楼层进行定位，其特征在于，所述方法包括如下步骤：

第一步，在入口区域划定检测区域，建立该区域的位置指纹数据库，根据用户智能手机接收到的WiFi信号强度指示向量在所述位置指纹数据库中的匹配结果，结合“进入”检测算法，判断用户当前是否发生进入待定位建筑物的行为，若发生，则赋予其楼层定位初始位置：一楼；

第二步，根据上下楼行为检测算法，判断用户是否发生上楼或下楼行为，若发生，进一步根据上楼或下楼开始和结束时的气压估算用户在垂直方向移动的距离，进而计算出用户在上楼或下楼期间楼层的改变量；

第三步，根据所述楼层定位初始位置和所述上楼或下楼期间楼层的改变量计算得到用户当前所在的楼层数；

第四步，根据用户智能手机接收到的WiFi信号强度指示向量，运用K-means聚类算法对楼层空间用户进行聚类分组，已定位楼层的用户将其当前楼层信息上传至楼层定位服务器，进行位置信息共享，楼层定位服务器将该楼层信息赋予与该用户同组的全体用户，即该组全体用户获得新的楼层定位初始位置，只要有了初始位置信息，就可以结合上述第二步、第三步计算出任意时刻用户所在的楼层数。

2.根据权利要求1所述的基于智能手机的室内楼层定位方法，其特征在于，所述划定检测区域，建立该区域的位置指纹数据库的步骤包括：

将靠近入口的室外和室内部分区域划定为检测区域，建立平面坐标系，对此检测区域进行网格划分，将各网格顶点设定为参考点，顺序编号，采集各参考点处各AP的RSS，连同参考点的位置坐标，作为一条指纹，存入位置指纹数据库；对于任一编号为i的参考点，其指纹的样式如下：

其中RSSI_ik为参考点处接收到编号为k的AP的RSSI，为参考点i处的信号强度指示向量。

3.根据权利要求1所述的基于智能手机的室内楼层定位方法，其特征在于，所述用户智能手机接收到的WiFi信号强度指示向量在所述位置指纹数据库中匹配的步骤包括：

按一定周期T获取实时信号强度指示向量(其中N为计数变量，N＝0,1,2,3,...)，计算其与位置指纹数据库中每一个信号强度指示向量的欧式距离：

其中1≤i≤m，m为参考点总数目，选取与欧氏距离最小的信号强度指示向量所对应的位置坐标，作为实时定位结果，记为(x_t^*，y_t^*)。

4.根据权利要求1所述的基于智能手机的室内楼层定位方法，其特征在于，所述“进入”检测算法的步骤包括：

(1)检测用户是否接收到检测区域所有AP信号，若是，执行步骤(2)，若否，算法执行结束；

(2)设定计数变量N初始值为0，时间变量t初始值为NT，用户智能手机获取实时信号强度指示向量在位置指纹数据库中匹配得到实时定位结果(x_t^*，y_t^*)，接着执行步骤(3)；

(3)判断步骤中(x_t^*，y_t^*)是否位于检测区域的室外边界上或者位于检测区域的内部，若是，执行步骤(4)，若否，算法执行结束；

(4)计数变量N执行N＝N+1，时间变量t＝NT作相应更新，用户智能手机获取实时信号强度指示向量在位置指纹数据库中匹配得到实时定位结果(x_t^*，y_t^*)，接着执行步骤(5)；

(5)判断步骤中(x_t^*，y_t^*)是否位于检测区域的室内边界上，若是，则判定用户当前发生进入待定位建筑物的行为，并赋予其楼层定位初始位置：一楼，算法执行结束，若否，返回执行步骤(3)～(5)。