[发明专利]一种具有误差校准功能的定位方法及网关设备

权利要求书

1.一种具有误差校准功能的定位方法，其特征在于，包括：

(1)由位于目标区域的各网关设备对定标标签及待定位标签的RSSI信号按照预设采样周期进行波段值采样，其中，所述定标标签位于各所述网关设备的周围；

(2)对于每个目标网关设备，由所述目标网关设备计算其采集的定标标签的RSSI信号波段值与所述待定位标签的RSSI信号波段值的相关系数，确定与所述待定位标签的RSSI信号波段值相关系数最大的目标定标标签，其中，所述目标网关设备表示接收到所述待定位标签的RSSI信号的网关设备，所述相关系数表示定标标签的RSSI信号波段值与所述待定位标签的RSSI信号波段值的相似程度；

(3)分别对所述目标定标标签的RSSI信号波段值及所述待定位标签的RSSI信号波段值进行聚类计算，由所述目标定标标签的RSSI信号波段值的聚类中心值及所述待定位标签的RSSI信号波段值的聚类中心值得到所述待定位标签与所述目标网关设备的距离；

(4)各目标网关设备分别将各自计算出的所述待定位标签与各自的距离向云服务端上传，以由所述云服务端根据前若干个距离值最小的目标网关设备的坐标值及其上传的距离值，分组进行三边加权质心定位算法得到所述待定位标签的坐标；

步骤(3)包括：

(3.1)对所述目标定标标签的RSSI信号波段值进行聚类计算，得到所述目标定标标签的RSSI信号波段值的第一聚类中心值，根据所述第一聚类中心值调整所述目标定标标签与所述目标网关设备的距离公式中的误差系数得到目标距离公式；

(3.2)所述目标网关设备对所述待定位标签的RSSI信号波段值进行聚类计算，得到所述待定位标签的RSSI信号波段值的第二聚类中心值；

(3.3)所述目标网关设备由所述目标距离公式及所述第二聚类中心值得到所述待定位标签与所述目标网关设备的距离；

其中，定标标签的RSSI信号波段值与所述待定位标签的RSSI信号波段值的相关系数的获取方法为：

(a)分别计算定标标签RSSI信号波段值与待定位标签的RSSI信号波段值得标准差；

(b)计算定标标签与待定位标签的RSSI信号波段值的协方差；

(c)利用定标标签与待定位标签的RSSI信号波段值的协方差除以定标标签RSSI信号波段值与待定位标签的RSSI信号波段值的标准差，获取定标标签的RSSI信号波段值与所述待定位标签的RSSI信号波段值的相关系数；

所述目标定标标签与所述目标网关设备的距离公式为：

d＝10^{((ABS(RSSI)-A)/(10*(n+λ)))}

其中，d为距离，单位是m，RSSI为rssi信号强度，为负数，A为距离网关设备1m时的rssi值的绝对值，n为环境衰减因子，λ为误差系数，ABS(·)代表取绝对值函数。

2.一种网关设备，其特征在于，包括：

采样模块，用于对定标标签及待定位标签的RSSI信号按照预设采样周期进行波段值采样，其中，所述定标标签位于各网关设备的周围；

相关系数确定模块，用于计算目标网关设备采集的定标标签RSSI信号波段值与所述待定位标签的RSSI信号波段值的相关系数，确定所述目标网关设备采集的定标标签中与所述待定位标签的RSSI信号波段值相关系数最大的目标定标标签，其中，所述目标网关设备表示接收到所述待定位标签的RSSI信号的网关设备，所述相关系数表示定标标签的RSSI信号波段值与所述待定位标签的RSSI信号波段值的相似程度；

距离计算模块，用于分别对所述目标定标标签的RSSI信号波段值及所述待定位标签的RSSI信号波段值进行聚类计算，由所述目标定标标签的RSSI信号波段值的聚类中心值及所述待定位标签的RSSI信号波段值的聚类中心值得到所述待定位标签与所述目标网关设备的距离；

定位模块，用于将计算出的所述待定位标签与所述目标网关设备的距离向云服务端上传，以由所述云服务端根据前若干个距离值最小的目标网关设备的坐标值及其上传的距离值，分组进行三边加权质心定位算法得到所述待定位标签的坐标；

其中，定标标签的RSSI信号波段值与所述待定位标签的RSSI信号波段值的相关系数的获取方法为：

(a)分别计算定标标签RSSI信号波段值与待定位标签的RSSI信号波段值得标准差；

(b)计算定标标签与待定位标签的RSSI信号波段值的协方差；

(c)利用定标标签与待定位标签的RSSI信号波段值的协方差除以定标标签RSSI信号波段值与待定位标签的RSSI信号波段值的标准差，获取定标标签的RSSI信号波段值与所述待定位标签的RSSI信号波段值的相关系数；

其中，所述待定位标签与目标网关设备的距离的获取方法为：

对所述目标定标标签的RSSI信号波段值进行聚类计算，得到所述目标定标标签的RSSI信号波段值的第一聚类中心值，根据所述第一聚类中心值调整所述目标定标标签与所述目标网关设备的距离公式中的误差系数得到目标距离公式；

所述目标网关设备对所述待定位标签的RSSI信号波段值进行聚类计算，得到所述待定位标签的RSSI信号波段值的第二聚类中心值；

所述目标网关设备由所述目标距离公式及所述第二聚类中心值得到所述待定位标签与所述目标网关设备的距离；

所述目标定标标签与所述目标网关设备的距离公式为：

d＝10^{((ABS(RSSI)-A)/(10*(n+λ)))}

其中，d为距离，单位是m，RSSI为rssi信号强度，为负数，A为距离网关设备1m时的rssi值的绝对值，n为环境衰减因子，λ为误差系数，ABS(·)代表取绝对值函数。