[发明专利]一种位置指纹定位中的射频地图建立方法

说明书

本发明公开了一种位置指纹定位中的射频地图建立方法。本发明在传统位置指纹定位系统的基础上，额外选择K个群智点，利用群智参与者在群智点采集RSS数据和位置坐标并上传定位服务器；定位服务器根据K个群智点的位置利用Voronoi图将目标区域划分为K个Voronoi小区，在每个Voronoi小区内利用群智数据优化传播模型参数，利用优化的传播模型参数估计Voronoi小区内插值点的RSS数据。同时，利用同一小区内的群智RSS数据校准估计的插值点RSS数据，完成射频地图的建立。本发明与现有技术相比，仅利用从少数群智点处采集的RSS数据和位置坐标即可插值建立射频地图，不但可有效降低建立射频地图的工作量，还可提高定位系统性能。

技术领域

本发明属于无线电室内定位技术领域，特别涉及了一种位置指纹定位中的射频地图建立方法。

背景技术

随着移动计算的发展，基于位置的服务变得更加多样化、灵活化和智能化，能够为物品追踪、社交网络等提供精确的定位信息。由于室外定位方法在室内环境应用受限，因此人们开发了多种室内定位方法。在现有的室内定位方法中，基于无线局域网(WLAN，Wireless Local Area Network)的位置指纹定位方法因其接入点的广泛布置和终端设备的普及，以及在非视距环境下定位性能较好等优点而受到青睐。

传统的位置指纹定位法可分为两个阶段：离线阶段和在线阶段。在离线阶段，专业人员首先在室内目标区域选择一定数量位置坐标已知的参考点。然后，由专业人员在参考点处采集RSS样本，并且利用所有参考点的RSS样本和对应的位置坐标组成射频地图。在线定位时，当目标用户的终端设备测量到RSS样本后，利用射频地图和位置指纹定位算法计算目标用户的坐标。这种传统的位置指纹定位法需要在离线阶段由专业人员建立射频地图，射频地图的建立过程通常耗时费力，而且还需要定期根据室内无线环境变化而更新，因此，这在一定程度上限制了位置指纹定位法的应用推广。

由于群智感知具有巨大的应用潜力和实用价值，在其被提出后国内外研究人员便开始了利用群智感知建立射频地图的相关研究。与传统利用专业人员采集数据的方法相比，基于群智感知的射频地图建立方法利用大量普通用户，也即群智参与者，共同采集RSS数据和位置坐标以完成射频地图的建立。但是，通常利用群智感知建立射频地图仍然需要群智参与者采集大量的RSS数据和位置坐标。

发明内容

为了解决上述背景技术提出的技术问题，本发明旨在提供一种位置指纹定位中的射频地图建立方法，解决现有位置指纹定位中射频地图建立耗时费力的问题。

为了实现上述技术目的，本发明的技术方案为：

一种位置指纹定位中的射频地图建立方法，包括以下步骤：

(1)在现有的位置指纹定位系统基础上，选择K个具体位置作为群智点，然后在群智点处粘贴包含该群智点位置信息的二维码标签，以便群智参与者在这些群智点处采集RSS数据和位置坐标；

(2)群智参与者的终端设备在群智点处测量来自J个接入点的RSS数据并扫描二维码位置标签获得位置坐标，将在群智点测量的RSS数据和对应的位置坐标上传至定位服务器；

(3)定位服务器在接收到所有群智点的数据后，根据群智点的位置利用Voronoi图将目标区域划分为K个子区域，每个子区域为一个Voronoi小区；

(4)在每个Voronoi小区内，选择位置已知的若干插值点，利用同一Voronoi小区内群智点的数据优化群智点与J个接入点之间的传播模型参数，利用优化的传播模型参数估计J个接入点在插值点处的RSS数据；

(5)利用同一小区内的群智点RSS数据校准所估计的插值点处的RSS数据，当完成对所有K个Voronoi小区的插值点的RSS数据估计和校准后，即以插值方式建立了一个新的射频地图。