[发明专利]基于遗传算法优化的室内定位方法

说明书

本发明公开一种基于遗传算法优化的室内定位方法，该方法包括：在目标室内区域内布置预定数量的蓝牙网关；基于遗传算法获取每个蓝牙网关的蓝牙信号强度；获取设置有蓝牙电子标签的待定位对象的蓝牙信号强度；确定第一目标蓝牙网关和第二目标蓝牙网关，所述第一目标蓝牙网关和所述第二目标蓝牙网关为所述预定数量的蓝牙网关中的蓝牙信号强度与所述待定位对象的蓝牙信号强度的差值最小的两个蓝牙网关；根据所述第一目标蓝牙网关和所述第二目标蓝牙网关，并基于三角定位算法对所述待定位对象进行定位。根据本发明，能够解决现有基于UWB技术的室内定位方法的定位速度较低的问题。

技术领域

本发明属于室内定位技术领域，更具体地，涉及一种基于遗传算法优化的室内定位方法。

背景技术

室内定位是指在室内环境中实现位置定位，主要采用无线通讯、基站定位、惯导定位等多种技术集成形成一套室内位置定位体系，从而实现人员、物体等在室内空间中的位置监控。室内位置感知可以支持许多应用场景，并且正在改变移动设备的传统使用模式。

现有的室内定位技术主要包括超声波定位、蓝牙定位、ZigBee定位、Wi-Fi定位和UWB定位。其中，UWB定位技术因在定位精度、覆盖范围、功耗、成本和可靠性等方面具有明显的综合优势而得到了越来越广泛的应用。

跟蓝牙和WIFI定位方法不同，UWB室内定位技术位置信息并不是基于信号强度(RSSI)进行计算，而是通过精确无线信号的发送时刻、接收时刻，并通过算法计算的。UWB无线定位系统要实现精确定位，首先要获取与位置相关的变量信息，建立相应的数学模型，然后根据这些变量和参数以及数学模型来解算目标的坐标。UWB室内定位技术具有超高的时间分辨率，保证了UWB可以准确的获得待定位目标的时间和角度信息，信号飞行的速度是光速(固定值)，所以只要知道飞行时间就可以计算出两个设备的距离，结合角度信息利用三角定位等几何定位方法求得待定位目标的位置信息。然而，现有基于UWB技术的室内定位方法的定位速度较低，导致该方法不适用于对定位速度要求较高的任务场景。

发明内容

本发明的目的在于解决现有基于UWB技术的室内定位方法的定位速度较低的问题。

为了实现上述目的，本发明提供一种基于遗传算法优化的室内定位方法，该方法包括以下步骤：

在目标室内区域内布置预定数量的蓝牙网关；

基于遗传算法获取每个蓝牙网关的蓝牙信号强度；

获取设置有蓝牙电子标签的待定位对象的蓝牙信号强度；

确定第一目标蓝牙网关和第二目标蓝牙网关，所述第一目标蓝牙网关和所述第二目标蓝牙网关为所述预定数量的蓝牙网关中的蓝牙信号强度与所述待定位对象的蓝牙信号强度的差值最小的两个蓝牙网关；

根据所述第一目标蓝牙网关和所述第二目标蓝牙网关，并基于三角定位算法对所述待定位对象进行定位。

作为优选的是，所述基于遗传算法获取每个蓝牙网关的蓝牙信号强度具体为：

将每个蓝牙网关作为一个个体，将所述预定数量的蓝牙网关作为一个独立的种群，将蓝牙网关的蓝牙信号强度作为目标函数RSSI；

基于预定的RSSI计算公式获取每个蓝牙网关的蓝牙信号强度，所述RSSI计算公式为：

RSSI＝(A+10nlogd)-EAF

上式中，A为蓝牙网关和蓝牙信号接收端相隔1米时的蓝牙信号强度，n为环境衰减因子，d为计算所得距离，EAF为环境影响因子。

作为优选的是，所述环境影响因子为随机变量或者预定的固定值。

作为优选的是，所述蓝牙网关内置有天线阵列和控制器；

所述天线阵列用于接收所述待定位对象发出的蓝牙信号；