[发明专利]一种基于众包样本加权曲面拟合的室内定位方法

说明书

本发明公开了一种基于众包样本加权曲面拟合的室内定位方法，包括以：目标区域中设置N个信号源，并将目标区域划分为P个子区域；收集目标区域的众包样本数据；分配样本所在子区域，分别计算信号源对区域定位、区域内位置定位的重要度；子区域中样本在物理空间分簇、信号空间分簇，根据分簇结果计算样本权值；在每个子区域内根据样本权值进行样本筛选，用曲面拟合函数拟合信号源在该子区域内的信号强度分布；计算各子区域的区域指纹；采样待定位置点指纹；用信号源的重要度加权进行区域定位粗定位和区域内定位精准定位。本发明通过客观合理评价信号强度样本可信度从而构建准确指纹库。

技术领域

本发明属于通信和无线网络技术领域，更具体地，涉及一种基于众包样本加权曲面拟合的室内定位方法。

背景技术

随着移动互联网的不断发展，人们对室内基于位置的信息服务不断增加。室内基于位置的信息服务主要包括车位查找、物流管理、商品促销信息推送服务等。目前已经开发出多种室内定位技术，例如，WiFi定位、蓝牙定位、红外定位等。基于WiFi技术的室内定位由于无需额外布置定位信标，用户无需额外购置定位硬件设备，受到广泛青睐，并在近年成为了室内定位研究的重要对象。

基于WiFi技术的室内定位技术可分为两种：基于测距的定位技术和基于指纹的定位技术。前者基于传播模型测距的多边定位技术，但由于室内环境的复杂多变性，使得普适传播模型不可能精确得到，且在室内家具、物体的遮蔽与多径反射作用下导致该技术定位精度不是很高。后者则基于在室内不同位置上所接收到的信号源信号强度具有唯一性，从而称作信号强度(RSS,Received Signal Strength)指纹定位。

基于指纹的室内定位技术可分为两个阶段，一是离线指纹地图构造阶段，二是待测设备定位阶段。根据离线指纹地图构造的方法的不同，基于指纹的室内定位技术又可分为：传统的基于现场勘测的定位技术，例如CN103379441A；基于众包指纹的定位技术，例如，CN105242239A。

基于众包指纹的室内定位技术，其思想主要是利用一般人群进行有意识或随意的测量作为指纹来源，避免了传统的基于现场勘测的定位技术耗时耗力的技术问题。针对如何减小定位误差，现有的基于众包指纹的室内定位技术，通常是通过多种多样的方式实现对数据的平均，期望能滤除不准确的样本的影响。例如，专利CN106792465A，该专利通过划分栅格方式存放样本，将坐标位置处于同一栅格范围内的不同样本，视作是在该栅格点处所收集到的样本，可以较大程度上减少标注误差；也有通过卡尔曼滤波等方法去消除这些误差的定位方法。但上述方法都没有从源头上入手，单纯认为不同众包样本占有平等的地位，期望通过大量数据的平均构建具有代表性的指纹库，从而导致指纹库不仅准确度差，而且收敛慢。

发明内容

针对现有技术的缺陷，本发明的目的在于提供一种客观合理评价信号强度样本可信度从而构建准确指纹库的方法，由此解决现有定位技术中无法评估样本准确性，基于有误差的众包样本构建得到失真指纹库，导致定位误差较大的技术问题。

为实现上述目的，本发明实施例一种基于众包样本加权曲面拟合的室内定位方法，该方法包括以下步骤：

S1.目标区域中设置N个信号源，并将目标区域划分为P个子区域；

S2.收集目标区域的众包样本数据；

S3.分配样本所在子区域，分别计算信号源对区域定位、区域内位置定位的重要度和

S4.子区域中样本在物理空间分簇、信号空间分簇，根据分簇结果计算样本权值；

S5.在每个子区域内根据样本权值进行样本筛选，用曲面拟合函数拟合信号源在该子区域内的信号强度分布；

S6.计算各子区域的区域指纹；

S7.采样待定位置点指纹；