[发明专利]基于位置指纹的Wi-Fi定位方法和装置有效
申请号: | 202010739143.X | 申请日: | 2020-07-28 |
公开(公告)号: | CN111935628B | 公开(公告)日: | 2022-06-28 |
发明(设计)人: | 郭拯危;魏仁乐;付泽文;闵林;毋琳;赵建辉;李宁 | 申请(专利权)人: | 河南大学 |
主分类号: | H04W4/02 | 分类号: | H04W4/02;H04W4/021;H04W4/33 |
代理公司: | 北京五洲洋和知识产权代理事务所(普通合伙) 11387 | 代理人: | 刘春成;刘素霞 |
地址: | 475000*** | 国省代码: | 河南;41 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 基于 位置 指纹 wi fi 定位 方法 装置 | ||
1.一种基于位置指纹的Wi-Fi定位方法,其特征在于,所述定位方法包括如下步骤:
步骤1,构建若干指纹点的指纹库;所述指纹库包括指纹点的位置编号、基本服务集标识、服务集标识、信道、频段、频宽和接收信号强度指示;
步骤2,在待测点处采集来自所有接入点的接收信号;所述所有接入点的接收信号形成接入点的接收信号的信息集合;每个所述接入点的接收信号的信息包括基本服务集标识、接收信号强度指示、服务集标识、频段、信道和频宽;
其中,,;
步骤3,通过对所述所有接入点的接收信号的信息集合进行鉴别和滤除处理后删除无效接入点的接收信号,得到有效Wi-Fi接入点的接收信号;所述无效接入点包括访客网络接入点、临时创建的接入点和不可靠设备创建的接入点;
步骤4,对每个所述有效Wi-Fi接入点的接收信号进行处理得到所述有效Wi-Fi接入点的接收信号的信号强度及其对应的Wi-Fi信任度权值;
步骤5,通过每个所述有效Wi-Fi接入点的信号强度值及其对应的Wi-Fi信任度权值和所述指纹库中位置编号所对应的Wi-Fi接入点的信号强度进行处理得到有效Wi-Fi接入点的欧式距离;
其中,所述有效Wi-Fi接入点的欧式距离为:
其中,为待测点测得所有有效Wi-Fi接入点的BSSID集合,为指纹点的位置编号,为第个有效Wi-Fi接入点的Wi-Fi信任度权值,为待测点测得第个有效Wi-Fi接入点的信号强度,为指纹库中位置处的对应Wi-Fi的信号强度;
步骤6,获取有效Wi-Fi接入点中的K个欧式距离所对应指纹点的命中次数及其置信概率;
其中,所述欧式距离所对应指纹点的命中次数的计算过程为:
首先,获取指纹库中欧式距离等于的指纹点所包含有效Wi-Fi接入点的BSSID集合;
其次,通过对指纹库中欧式距离等于的指纹点所包含有效Wi-Fi接入点的BSSID集合和待测点测得有效Wi-Fi接入点的BSSID集合,得到欧式距离等于的指纹点所对应的命中次数,命中次数即是待测点测得所有Wi-Fi的BSSID集合与指纹库中欧式距离等于的指纹点所包含所有Wi-Fi的BSSID集合的元素重合个数;
式中,为欧式距离中第个指纹点处的欧式距离,为欧式距离等于的指纹点所对应的命中次数,为指纹库中欧式距离等于的指纹点所包含所有Wi-Fi的BSSID集合,;
所述欧式距离所对应指纹点的置信概率的计算方式为:
式中,为个欧式距离的集合,,为个欧式距离所对应指纹点的命中次数的集合,;
步骤7,通过所述指纹库,获取与统计欧式距离所对应指纹点的位置坐标,通过所述位置坐标和统计欧式距离所对应指纹点的置信概率计算待测点的位置坐标;
其中,所述待测点的位置坐标的计算方式为:
式中,为待测点的位置坐标;;;为第个有效Wi-Fi接入点所对应的指纹点的坐标。
2.根据权利要求1所述的基于位置指纹的Wi-Fi定位方法,其特征在于,所述步骤3中,对访客网络接入点进行鉴别和过滤的处理是通过不可信接入点过滤算法遍历所有接入点的接收信号,将和的信息进行比对;当满足式(1)时,则删除;
(1)
其中,。
3.根据权利要求1所述的基于位置指纹的Wi-Fi定位方法,其特征在于,所述步骤3中,对不可靠设备创建的接入点进行鉴别和过滤的处理为:
首先,使用URF算法通过每个接入点的基本服务集标识获得其OUI的值;
然后,将十六进制的OUI值转换为二进制,取第一个字节的I/G标志位和第一个字节的U/L标志位;
当I/G标志位或U/L标志位至少有一个为1时,则判断该OUI值所对应的接入点视为不可靠设备创建的接入点,并从集合中删除。
4.根据权利要求1所述的基于位置指纹的Wi-Fi定位方法,其特征在于,所述步骤4中,通过信道和频宽确定每个所述有效Wi-Fi接入点的Wi-Fi信任度权值。
5.根据权利要求1所述的基于位置指纹的Wi-Fi定位方法,其特征在于,所述步骤6中,所述K个欧式距离为所有有效接入点的欧式距离中距离最小的K个。
6.一种基于位置指纹的Wi-Fi定位装置,包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1-5任意一项所述的基于位置指纹的Wi-Fi定位方法的步骤。
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