[发明专利]一种基于集成学习的智能手机WiFi室内定位方法

说明书

本发明公开了一种基于集成学习的智能手机WiFi室内定位方法，属于室内定位与导航技术领域，包括如下步骤：进行实验环境部署；进行离线采集并训练；最后在线定位。本发明可以明显增加基于智能手机的室内定位系统的定位精度；可以达到抗动态环境噪声和设备固有噪声的效果；增强了基于智能手机的室内定位系统的稳定性。

技术领域

本发明属于室内定位与导航技术领域，具体涉及一种基于集成学习的智能手机WiFi室内定位方法。

背景技术

如今随着智能设备(例如智能手机，平板电脑等)的日益普及，对基于位置的服务(Location-based Services,LBS)的需求也在不断增长，室内定位和导航系统可以提供基于位置的服务(LBS)，LBS是可以在各种情况下使用的通用级别的应用程序级服务，例如目标广告，医疗保健，工作，社交网络等。例如，LBS提供的具体服务包括识别用户的当前位置，对建筑物内的重要设备进行定位，定位最近的银行机，餐馆以及与朋友共享位置，开车到目的地，跟踪和记录我们的动作。这样，可以使用移动设备的地理位置通过移动网络通过移动设备访问LBS。随着智能手机和平板电脑市场的扩展，LBS也变得越来越重要。这些服务是通过全球定位系统(GPS)及其派生应用(APP)在户外实施的。

人类的大部分活动是在室内进行的，但由于接收不良，GPS设备在室内环境中的接收卫星信号的性能较差。由于GPS不能满足室内定位的需要，因此有必要研究相应的室内定位方法。与成熟的卫星定位导航系统相比，室内定位技术还处于起步阶段，具有广阔的应用前景。基于室内位置的服务包括室内位置，导航，监视和家庭自动化。在城市中，越来越多的购物中心，每层都有各种门店和大型停车场。GPS无法在室内实现令人满意的精度的定位服务。因此，在过去的十年中，许多大学和研究机构对室内定位技术进行了深入研究，并提出了许多室内定位技术，以满足对室内LBS的不断增长的需求

在文献中，室内定位方法通常包括基于无线信号的技术，包括WiFi，蓝牙，射频(RF)，超宽带(Ultra-wideband,UWB)和全球移动通信系统(Global System for MobileCommunications,GSM)信号。还可以使用基于传感器的补充技术：加速度计，陀螺仪，磁传感器等，然而这些技术需要专用的本地基础设施和定制的移动单元。例如，UWB系统要求在整个目标建筑物中安装UWB信号发射器。并且要求用户携带相应的接收器。严格来说，基于WiFi的系统还需要专用的基础架构。但是，WiFi的广泛部署自然会提供这样的基础结构，而且随着配备WiFi的移动设备(手机，个人媒体播放器甚至是数码相机)的日益增多，使用现有WiFi基础设施作为基于位置的服务的定位平台的前景变得越来越可行。因此基于WiFi的室内定位系统不需要额外的安装工作，节省人力物力，已受到广泛关注。在不增加定位基础设施费用的情况下，许多机构都对基于WiFi接收信号强度(Receive Signal Strength,RSS)的系统进行了研究。

对于基于WiFi的定位方案，GPS在室内情况遇到的这些限制通常不是问题，使用WiFi技术的手机将连续记录具有或不具有卫星信号可见性的位置信息。借助WiFi室内定位功能，WiFi扫描完成后(通常在冷启动后一秒钟内)即可获得位置估算值，这使其对这些类型的应用程序更加实用。最后，与GPS定位的成本也是的劣势，添加GPS模块要比WiFi无线电昂贵。此外，基于WiFi的室内定位比基于其他无线网络的室内定位技术具有更高的精度。

综上所述，使用WiFi进行室内定位技术研究的原因有二：其准确性足以支持各种基于位置的服务；其低成本和易于部署使其非常可行。