[发明专利]基于RSS指纹室内定位系统的接入点和定标点部署方法

说明书

本发明提供了一种基于RSS指纹室内定位系统的接入点和定标点部署方法，包括：根据在定位场所测量的信息，得到衡量AP部署策略指标的参数；利用模拟退火算法得到最优的AP部署方案；在所有候选定标点位置进行指纹采集；系统通过采集得到的指纹，利用聚类算法求出最优的定标点位置。本发明一方面优化AP部署策略，从而提高了定位准确度，一方面通过优化定标点部署，减少了指纹采集的需求量，节约人力物力消耗。

技术领域

本发明涉及通信、导航定位技术领域，具体是一种基于RSS指纹室内定位系统的接入点和定标点部署方法。

背景技术

经过十多年的研究和发展，位置服务已经逐渐渗透到现实生活中。从社交和娱乐，到提高生产效率和实现目标，它们在生活中有着众多应用。比如，在大型的室内环境，如机场、图书馆或购物中心，位置信息可以提高这些机构的服务质量和游客的体验。传统上，位置相关的应用限于室外环境，大多采用全球定位系统(GPS)。然而由于室内环境的复杂性，用于GPS的方法是无效的。这些困难和挑战也使研究者越来越多地投入到室内定位技术的研究中去。

在室内定位中，基于接收信号强度(RSS)指纹的方法是非常流行的。该方法首先对需要室内定位服务的现场进行调查。其中，不同地标的每个接入点(AP)获得的接收信号强度(RSS)被上传到一个定位服务器。通过整合上载的RSS指纹，服务器可以建立与指纹相关联的地标数据库。这个过程被定义为训练或离线阶段。当用户想要进行室内定位时，向服务器发送信息，服务器搜索数据库并估计出用户的当前位置。这个过程通常称为位置估计或联机阶段。早期的系统如Radar基于信号空间的最近邻居(NNSS)技术，也即计算接收到的RSS和在数据库中的RSS的欧几里德距离。之后如荷鲁斯系统利用概率技术估计用户的位置，其中关于信号的强度分布是从数据库导出的。最近设计室内定位系统的趋势是利用众包模式进行数据训练和协作位置估算，利用的是智能手机中的传感器得到的信息。

对于Wi-Fi指纹定位而言，虽然无线网络接入点已被广泛部署在公共室内空间，覆盖范围仍是一个重要问题。随着基于位置的服务日益普及，如果AP的部署能同时把覆盖范围和定位考虑在内，尤其是对新构造的公共建筑，可以达到一石二鸟的效果。对室内定位来说，AP的部署是综合考虑室内环境、定位精度要求的，所以目前室内环境中的AP部署，对大部分情况下的室内定位技术产生了很大影响，导致定位的精度比较差。在 前人的工作中，关于最优的AP部署方案已经有了一定的研究。X.Bai等人在IEEE INFOCOM,2008发表的“Deploying fourconnectivity and full-coverage wireless sensor networks”中提出了一种基于不断进化的金刚石图案的AP部署方案，提出了足够覆盖区域的接入点的最小数目。

虽然AP的覆盖问题已经被很好地研究，但是仍不清楚AP覆盖范围是否能够保证最佳。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种基于RSS指纹室内定位系统的接入点和/或定标点的部署方法。

根据本发明提供的一种基于RSS指纹室内定位系统的接入点和定标点部署方法，包括如下步骤：

步骤1：根据测量到的定位场所信号，得到衡量AP部署策略指标的参数；

步骤2：根据所述衡量AP部署策略指标的参数，利用模拟退火算法得到最优的AP部署方案。

优选地，所述步骤1包括如下步骤：

步骤1.1：在候选AP部署点上摆放AP，并测量候选定标点的RSS指纹；

步骤1.2：根据候选定标点的RSS指纹，得到不同候选AP部署点所对应的特征复向量作为衡量AP部署策略指标的参数；其中，特征复向量由Z_i表示，计算方法为：