[发明专利]一种基于WiFi室内定位的指纹库建立方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及定位技术领域，尤其涉及一种指纹库建立方法及装置。

背景技术

随着移动互联网技术的快速发展，基于位置的服务需求随之越来越广泛，渗透于军事、商业、生活等各个方面。目前，对于定位，人们最常使用的是全球定位系统(Global Positioning System，GPS)，其通过多颗卫星与用户的GPS接收机之间的信号时间差给用户定位，定位范围可覆盖全球，但卫星信号容易受到各种障碍物遮挡，即定位技术并不适用于室内或高楼林立的场合，需采用其他的技术手段进行室内定位。

基于WiFi(Wireless Fidelity，无线保真)指纹库的室内定位技术在近几年得到了广泛的关注，该技术主要通过在多个经过事先划分且具有位置信息的区域中收集多个无线网络接入点(Access Point，AP)的接收信号强度(Received Signal Strength，RSS)值，建立一个包含每个位置点与该位置点收集到的RSS值对应关系的室内定位指纹库，以此，在对移动设备进行定位时，可以通过在指纹库中寻找与当前移动设备收集到的RSS值相匹配的位置点，实现定位。

目前对于基于WiFi的室内定位系统的研究，主要集中在WiFi指纹库的建立和实施定位两个方面。其中，WiFi指纹库即所有采集到的WiFi指纹的集合，虽然指纹库都是基于采样获得的指纹，但是不同的处理方式会获得不同类型的指纹库，实现的定位效果不同，其决定着WiFi指纹定位系统在实施过程中的定位效果，所以WiFi指纹库的准确与可靠是非常重要的。现阶段，一般来说通过对地图的非监督采样方法获得WiFi指纹，但是其采样值主要分布于起点位置以及采样路径上，对于其它区域则无法提供可靠的指纹数据。尤其是采样初期时，采集的指纹数量相对较少，无法满足用户的需求，提供满意的定位精度。

发明内容

针对上述问题，本发明提供了一种基于WiFi室内定位的指纹库建立方法及装置，有效解决现有技术中由于WiFi指纹采样数量过少影响定位精度的技术问题。

本发明提供的技术方案如下：

一种基于WiFi室内定位的指纹库建立方法，室内包括多个无线接入点，所述指纹库建立方法中包括：

S1选定一未建立指纹库的无线接入点；

S2在目标区域针对选定的无线接入点随机采样多个采样点；

S3根据采样点的高斯过程建立各点的RSS分布模型，完成该无线接入点在目标区域中指纹库的建立；

S4判断是否室内所有无线接入点都建立了相应的指纹库，若是，完成了目标区域指纹库的建立；否则跳转至步骤S1。

进一步优选地，在步骤S3中具体包括：

S31根据采样点之间的相关度得到各点信号强度值之间的相关度；

S32根据各点信号强度值之间的相关度得到RSS分布模型；

S33根据RSS分布模型得到目标区域中任意一点对应的信号强度值，完成该无线接入点在目标区域中指纹库的建立。

进一步优选地，在步骤S31中：

采样点之间的相关度k(x_i,y_j)为：

各点信号强度值之间的相关度cov(x_i,y_j)为：

其中，表示采样点的样本方差；l表示信号强度空间相关性尺度变量；表示高斯噪声；当i＝j时，δ(x_i,y_j)值为1，否则为0。

进一步优选地，在步骤S32中，根据步骤S31中得到的信号强度值之间的相关度，对于采样点矩阵X得到各点信号强度矩阵Y的相关度cov(Y)：

其中，K表示根据采样点矩阵X求得的n×b的协方差矩阵K[i,j]＝k(x_i,y_j)；得到RSS分布模型：

进一步优选地，在步骤S33中，目标区域中任意一点x_*的信号强度值y_*为：

其中，k_*为点x_*与采样点矩阵X的协方差矩阵，其中，该协方差矩阵中的值k(i)＝k(x_*,x_i)。

本发明还提供了一种基于WiFi室内定位的指纹库建立装置，室内包括多个无线接入点，所述指纹库建立装置中包括：

信息接收模块，用于接收针对选定的无线接入点采样的多个采样点；