[发明专利]基于Wi-Fi指纹的高效隐私保护的室内定位方法

摘要

一种基于Wi‑Fi指纹的高效隐私保护的室内定位方法，首先收集室内每个位置的指纹并生成索引集合；然后将索引集合通过无线网络传给用户端，以待用户完成对自己位置信息的查找，所述的指纹是指每个位置对应每个Wi‑Fi接入点的RSS信号；所述的索引集合包括：若干个哈希表、每个哈希表的对应函数组的参数以及用指纹序号标记的每个指纹的位置坐标。本发明采用位置敏感哈希函数对位置隐私的加密方法，以达到高效性和隐私保护的性质。通过对定位的重新设计，来达到减少计算时间空间，提高定位精度，以及保护用户和服务器位置信息隐私的目的。

主权项

1.一种基于Wi‑Fi指纹的高效隐私保护的室内定位方法，其特征在于，首先收集室内每个位置的指纹并生成索引集合；然后将索引集合通过无线网络传给用户端，以待用户完成对自己位置信息的查找，所述的指纹是指每个位置对应每个Wi‑Fi接入点的RSS信号；所述的索引集合包括：若干个哈希表、每个哈希表的对应函数组的参数以及用指纹序号标记的每个指纹的位置坐标；所述的收集室内每个位置的指纹并生成索引集合，具体包括：1.1)对于一个包含m个位置，n个Wi‑Fi接入点的室内场景，位置集合表示为M＝{1,2,…m}，Wi‑Fi接入点集合表示为N＝{1,2,…n}，收集室内每个位置、每个Wi‑Fi接入点的RSS信号，用fj＝{fj1,fj2,fj3,…fjn}表示第j个位置收集到的、所有n个接入点的信号强度组成的向量，即指纹；1.2)构建一个由l个哈希表组成的索引集合，该索引集合包含所有的服务器端在每个位置收集的指纹的信息，且用户使用这个索引集合来计算自己的位置坐标，对于第i个哈希表，从位置敏感哈希函数集G＝{g1,g2,g3,…gl|gi:Rn→Nk}的集合中选取函数组gi，来将哈希表i从n个接入点收集的n维向量映射到一个k维向量中，其中：gi(v)＝(hi1(v),hi2(v),…hik(v))，每个hij(v)函数都是一个具有p稳定性的位置敏感哈希函数，R为实数；1.3)对每个采集到的指纹fj映射到每个哈希表i时，计算gi(fj)并且得到一个k维的向量sij，将这个sij向量和指纹序号j一并插入到哈希表i中，循环操作直至每个服务器端指纹库中的指纹均插入到每一个哈希表中，其中循环操作次数为指纹数量n*哈希表数量l；所述的将索引集合通过无线网络传给用户端，以待用户完成对自己位置信息的查找，具体包括：2.1)计算用户收集到的指纹f′在每个哈希表i中通过函数gi(f′)计算得到的s′i，然后在每个哈希表i中查找是否有与s′i相等的sij，并记录其对应的指纹序号j，即发生碰撞；再计算与j的碰撞次数并生成候选人表格T＝{,,…,}，其中ID1～IDx分别为第一至第x个匹配s值的序列号，ω1～ωx分别为与序列号匹配的碰撞次数；2.2)将候选人表格排序，按照每个指纹序号的碰撞次数由高至低递减的顺序，并且取出前c个碰撞次数最高的候选人，将其序号与碰撞次数一起形成候选人优化表格T’＝{<ID’₁,ω’₁>,<ID’₂,ω’₂>,…<ID’_X,ω’_X>}；然后利用候选人优化表格计算用户的实际位置，即其中：即为最终得到的用户坐标，u为变量1～前c个碰撞次数最高的候选人的累加。