[发明专利]一种基于众包RSSI序列的室内导航方法

说明书

本发明涉及室内导航技术领域，提供一种基于众包RSSI序列的室内导航方法。首先采集众包用户的RSSI序列集合，并构建训练样本集；然后，以RSSI为输入、RSSI对应的房间级别位置标签为输出，构建并训练基于神经网络的粗粒度定位模型；接着，综合考虑RSSI的内部信号差异和RSSI之间的信号差异，计算各RSSI之间的距离，并利用RSSI序列集合通过对RSSI序列进行对齐和连接构建RSSI图；最后，在对需导航用户进行粗粒度定位的基础上，通过RSSI序列比对和匹配进行精细定位，在RSSI图上查询从当前RSSI到目的地RSSI的最短路径用于导航。本发明能够提升室内定位的精度和效率，且减少定位成本。

技术领域

本发明涉及室内导航技术领域，特别是涉及一种基于众包RSSI序列的室内导航方法。

背景技术

在日常生活中，人们经常把相当一部分时间花在室内空间，如办公楼、商场、博物馆、机场、地铁等交通设施上。随着室内定位服务的普及，许多新型应用的一个越来越重要的需求是室内定位和导航，如大型购物中心的室内导航、医院的门诊引导、花园中的幼儿和老人跟踪、室内空间广告的选择等。

室内定位是室内导航的重要组成部分。接收信号强度指示(Received SignalStrength Indication，RSSI)以其简单、与现有硬件兼容等优点受到了广泛的关注，在室内定位中得到了广泛的应用。然而，现有的基于指纹的定位方法主要有三个缺点：(1)无线电地图的建设需要一个现场勘察过程，在这个过程中收集和储存无线电信号，以便进一步比较和匹配，通过现场勘测手工绘制室内地图既昂贵又费时；(2)设备分集问题，由于用户通常携带不同的移动设备，所以即使RSSI值在相同的位置，其报告方式也可能大不相同；(3)RSSI值随着时间的推移而变化，这是环境动态造成的。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明提供一种基于众包RSSI序列的室内导航方法，能够提升室内定位的精度和效率，且减少定位成本。

本发明的技术方案为：

一种基于众包RSSI序列的室内导航方法，其特征在于，包括下述步骤：

步骤1：进行RSSI序列采集：第k个用户利用携带的众包移动设备接收来自导航区域内每个接入点的信号强度值，构成RSSI序列S_k＝{f_k1,f_k2,...,f_kn,...,f_k,Nk}，得到RSSI序列集合S＝{S₁,S₂,...,S_k,...,S_K}；

其中，k＝1,2,...,K，K为用户总数；f_kn为第k个用户的第n个RSSI，n∈{1,2,...,Nk}，Nk为第k个用户的RSSI序列中RSSI的总数；f_kn＝(r_kn1,r_kn2,...,r_knm,...,r_knM)，r_knm为第k个用户的第n个RSSI中来自第m个接入点AP_m的信号强度值，m∈{1,2,...,M}，M为导航区域内的接入点总数；

RSSI序列集合S中有L个RSSI带有房间级别位置标签，每个带有房间级别位置标签的RSSI与对应的房间级别位置标签构成训练样本，L个训练样本构成训练样本集A；

步骤2：构建并训练粗粒度定位模型：以RSSI为输入、RSSI对应的房间级别位置标签为输出，构建基于神经网络的粗粒度定位模型，利用训练样本集A对基于神经网络的粗粒度定位模型进行训练；