[发明专利]基于虚拟采样点的室内终端定位方法

说明书

技术领域

本发明属于室内定位技术领域，具体涉及一种基于虚拟采样点的室内终端定位方法。

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。室内定位技术主要分基站定位和惯导定位两种服务商。基站定位服务商主要有：谷歌、诺基亚、TI、苹果、高德、百度等采用WIFI定位；惯导定位服务商主要有：美国的NAVISEER，龙旗瑞谱科技，上海消防研究所。

使用WIFI信号强度进行终端定位是目前室内定位的主流技术，但是WIFI信号由于其不稳定性导致了定位效果往往会出现不可预测的跳动，造成错误的定位。在现有的终端采样定位算法中，存在四个问题需要改进：首先，基于采样的定位算法，当环境范围很大的时候，要求有很大的工作量，并且要求实地采样，会增加采样的难度。其次，如果某个环境发生变化，需要对整个环境进行重新采样。如果该环境有些变化，比如某个AP因为故障或者移除而消失，或者新增某个AP或者在环境中新建了一堵墙，那么整个环境的RSSI就不再与先前采样的信号分布不同，需要重新采样。再次,采样的定位算法对于实时信号的数值变化比较敏感，容易产生大范围的跳动。实时信号的某个AP数据的跳动或者缺失，会导致定位结果的大范围跳动，缺乏地理信息的辅助，会造成非常糟糕的视觉体验。第四，显示环境中可能存在某些地方，进行实地采样并不是很方便。因此，基于虚拟采样点的室内定位技术，就是为了减少采样的工作量，提高环境发生变化时的应变能力，减少定位结果对实时信号强度的敏感度，提高定位精度和可信度。

虚拟采样点的本质是在地图上对实际环境中位置与WIFI环境下信号模式的抽象，通过虚拟采样点，可以将当前实时的WIFI信号，与环境中的实际位置进行对应比较，作为定位基准点并进行室内定位。虚拟采样点不仅反映了实际环境中的位置信息，也反映了采样点位置跟近邻AP之间的逻辑信息，并根据位置信息和逻辑信息之间的对应关系，通过算法的比对，计算当前的实时位置。

发明内容

本发明目的是：提供一种基于虚拟采样点的室内终端定位方法，通过虚拟采样点对实际环境中的位置与WIFI环境的AP逻辑关系进行对应，把虚拟采样点作为定位基准点进行室内定位，免除采样定位的采样工作，提高对环境变化的响应能力。

本发明的技术方案是：

一种基于虚拟采样点的室内终端定位方法，虚拟采样点为前期配置的地图信息，包括现实环境位置、WIFI环境下该位置的信号强度信息以及与周围AP之间的近邻关系信息，将虚拟采样点作为定位的基准点；该定位方法包括以下步骤：

S01：获取实时定位数据并过滤终端的信号强度；

S02：进行AP快速胜出的判断，使终端在非常靠近AP时可以快速定位到AP；如果有某个AP接收到终端的信号强度大于设定的第二阈值，则认为其快速胜出，输出该AP的位置作为定位结果；否则继续执行；

S03：对近邻虚拟采样点的近邻AP与实时数据的近邻AP进行匹配，如果某个近邻虚拟采样点胜出，则选择该近邻虚拟采样点作为定位结果；否则继续执行；

S04：将匹配度最高的几个近邻虚拟采样点进行有权值的采样点匹配，通过当前近邻AP实时数据与近邻采样点的权值进行比较，如果某个虚拟采样点胜出，则选择该虚拟采样点作为定位结果；否则保持终端当前位置不变。

优选的，配置虚拟采样点的步骤包括：

S11：在现实环境中配置AP，在定位系统中导入环境地图信息，同时基于一定的规则选择虚拟采样点；

S12：根据现实环境中的虚拟采样点和AP的距离，以及它们之间的路径关系，配置虚拟采样点，设置具有权重的近邻AP；

S13：对虚拟采样点进行校正，调整定位误差较大的虚拟采样点。

优选的，所述规则包括：

配置的虚拟采样点和AP在物理位置上和在地图位置上的距离不能过近，虚拟采样点与近邻AP距离不能过远；

如果某个封闭空间内只有一个AP，那么最多设置一个虚拟采样点，该虚拟采样点的近邻AP唯一，设置为该AP；如果该AP放置在该空间的正中，并且该封闭空间面积较小，不设置虚拟采样点；

虚拟采样点设置在人口密度大或者人流量多的地方；