[发明专利]一种楼宇内的用户定位导航方法及系统

权利要求书

1.一种楼宇内用户定位导航方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、基于预处理的Wi-Fi数据，采用模板匹配算法定位用户当前所在的位置；具体包括以下步骤：

S11、在楼宇中各预设位置处采集多次Wi-Fi数据，得到各预设位置处的多组Wi-Fi数据向量；分别对每一个预设位置所对应的多组Wi-Fi数据向量中的Wi-Fi数据进行筛选，得到Wi-Fi特征数据向量；其中，所述Wi-Fi特征数据向量中的各Wi-Fi的出现频次等于采样次数，并且其信号强度方差小于预设方差；

S12、采集用户当前所在位置处的Wi-Fi数据，得到用户当前位置处的Wi-Fi数据向量；

S13、将用户当前位置处的Wi-Fi数据向量与各预设位置处的Wi-Fi特征数据向量进行模板匹配，得到用户当前位置处的Wi-Fi数据向量与各预设位置处的Wi-Fi特征数据向量之间的距离；

S14、从上述所得距离中选取距离最小的两个距离，分别记为D₁和D₂；

S15、若D₁小于或等于预设距离，则D₁所对应的预设位置即为用户当前所在的位置，完成定位；否则，转至步骤S16；

S16、计算D₁与D₂之间的欧式距离D₁₂，若D₁、D₂均小于D₁₂，则根据所得D₁、D₂和D₁₂，采用线性插值法得到用户当前所在的位置，完成定位；否则，采用二维码定位算法定位用户当前所在的位置，完成定位；

S2、对楼宇建立分层路径网络，基于所得分层路径网络，根据用户当前所在的位置和用户指定的目的地，结合楼宇环境，进行路径规划，将路径长度总和最短的路径作为用户当前所在的位置到用户指定目的地的路径；

S3、采用PDR定位算法，实时计算用户在行走过程中的位置信息，并按照步骤S2所述的方法，实时更新用户当前所在的位置到目的地之间的路径。

2.根据权利要求1所述的楼宇内用户定位导航方法，其特征在于，还包括：在用户的行走过程中，每间隔预设时间段，记录用户当前所在的位置信息，并按照步骤S1所述的方法对用户进行定位，得到新的定位信息，将所得新的定位信息与用户当前所在的位置进行比较，若位置发生改变，则将新的定位信息作为用户当前所在的位置信息，继续后续步骤。

3.根据权利要求1所述的楼宇内用户定位导航方法，其特征在于，所述Wi-Fi数据包括：Wi-Fi的MAC地址和Wi-Fi的接收信号强度。

4.根据权利要求1所述的楼宇内用户定位导航方法，其特征在于，所述S2包括以下步骤：

S21、将楼层之间的楼梯和电梯作为连接节点，建立分层路径网络N＝{N₁,N₂,…,N_i,…,N_n}，其中，N_i为第i个楼层的路径网络，该路径网络以第i个楼层中每个房间为节点，n为楼层总数；

S22、判断用户当前所在位置与目的地是否处于同一楼层，若处于同一楼层，则转至步骤S23；否则，转至步骤S24；

S23、基于用户所在楼层i的路径网络，以用户所在位置为起点，目的地为终点，以起始路径集中离目的地节点最近的路径为初始搜索路径，进行单楼层路径搜索，得到从起点到终点的路径，搜索结束；其中，起始路径集是以楼层i的路径网络中离起点最近的节点为起始点的路径线段构成的集合；

S24、判断用户所在楼层i与目的地所在楼层j是否能够直接连通，若能直接连通，则转至步骤S25；否则，转至步骤S26；

S25、基于楼层i和楼层j的路径网络，以用户所在位置为起点，目的地为终点，进行跨楼层搜索，得到从起点到终点的路径，搜索结束；

S26、基于楼层i和楼层j的路径网络，以用户所在位置为起点，目的地为终点，进行多楼层搜索，得到从起点到终点的路径，搜索结束。