[发明专利]一种具有误差校准功能的定位方法及网关设备

说明书

本发明公开了一种具有误差校准功能的定位方法及网关设备，在进行测距时，网关设备对待定位信号及定标的RSSI波段值进行采样；网关设备计算待定位信号的RSSI与不同距离定标标签的相关系数，确定与待定位信号RSSI相关系数最大的定标RSSI波段值；网关设备对被选出的定标RSSI波段值和待定位信号RSSI波段值进行聚类；网关设备通过定标RSSI波段值的聚类中心值调整距离计算公式的误差系数，进而根据待定位RSSI波段值的聚类中心值进行距离计算；网关设备将采集的待定位信号的RSSI上传到云服务端，由云服务端筛选出最优质的若干个被测量RSSI信号及网关设备的位置，以进行定位。通过本发明可以提高在不同环境中定位的准确度。

技术领域

本发明属于定位算法领域，更具体地，涉及一种具有误差校准功能的定位方法及网关设备。

背景技术

当前技术背景下，低功耗无线传感器网络节点的位置信息增多，位置信息数据可用于确定数据来源、跟踪移动目标及预测目标的运动方向，因此基于接收的信号强度指示(Received Signal Strength Indication，RSSI)的无线传感器的定位技术已成为研究的热点。

在基于RSSI的测距中，根据发射节点的发射信号强度和接收节点的接收信号强度，可计算出传播损耗，再利用经验模型或者理论模型将损耗转换为距离。但实际环境中，室内的墙壁、地板及物品等原因引起的反射、绕射、多径效应等会对RSSI值的测量有较大干扰。具体来说：通信距离超过5m时定位误差会陡然增大；障碍物会增大RSSI测量值；单一的环境参数并不适用于室内各区域；人员走动等突发干扰会给测量带来很大干扰，测量结果偏离严重；随机干扰、噪声干扰也会给测量带来不小的误差。

发明内容

针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本发明提供了一种具有误差校准功能的定位方法及网关设备，由此解决现有技术中由于数据环境参数值单一和人员走动等噪声干扰带来的误差，而影响定位准确性的技术问题。

为实现上述目的，按照本发明的一个方面，提供了一种具有误差校准功能的定位方法，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得到所述待定位标签的坐标。

优选地，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。