[发明专利]基于稀疏网络的非接触物体感知定位的方法及系统

说明书

本发明适用于定位技术领域，提供了基于稀疏网络的非接触物体感知定位的方法，包括：发射器按照预置时间间隔发送数据包；接收器接收数据包，根据预置统计时间内接收的数据包的数量计算数据包接收率，并计算接收信号强度的平均值，将数据包接收率和接收信号强度的平均值发送给节点基站；节点基站将数据包接收率和接收信号强度的平均值合并成特征向量，将所述特征向量和每一个训练向量的进行匹配，若匹配成功，则根据匹配成功的训练向量确定定位点，以定位点的定位坐标作为定位目标的定位坐标。本发明实施例不需要额外的硬件支持和开销，节约设备成本，利用数据包接收率来辅助接收信号强度进行对无穿戴物体的定位，不受环境影响，能够实现精准定位。

技术领域

本发明属于定位技术领域，尤其涉及一种利用数据包接收率对稀疏无线网络中无穿戴物体的非接触物体感知定位的方法及系统。

背景技术

近年来，位置相关的服务和相关的技术研究正向室内发展，以求有一天能为人们提供无所不在的基于位置的相关服务。而且，室内定位服务还能带来巨大的商业潜能。室内定位可以支持很多的应用场景，比如可以在大型的购物商城帮助顾客寻找某种商品，比如在地下商场为用户提供导航到某个商店，比如在飞机场或者火车站找到自己所购的票所对应的登机口或入站口，等等。

室内定位的迅猛发展，使得许多基于不同设备的定位系统进入人们视线。目前比较常见的有基于WiFi的定位，但基于同样的硬件使用不同方法所得到的结果会有较大的差异，基于计算机视觉的室内定位，则适用于增强现实的应用之中，弱现实系统足够细致，则可以做到几乎没有误差。基于磁场强度的定位系统，精度也能达到1-2m，但其覆盖范围由于距离限制而比较低。

虽然室内定位技术发展迅速，但今天仍然面临着许多挑战，大致可以分为精度、覆盖范围、可靠性、成本、功耗、可扩展性、响应时间等；不同的应用对精度的要求差别很大，而在基于各种设备的室内定位系统之中，无穿戴定位技术是目前最受研究者青睐的一种。无穿戴定位即不需要携带任何设备就能够准确获取目标物体位置的定位方法的统称。

传统无穿戴定位技术在室内定位中通常利用目标物体对信号产生的影响，通过信号的变化特征来判断物体位置或者存在状态。而接收信号强度RSS(Received SignalStrength)和信道状态信息CSI(Channel State Information)是室内定位研究中最常用的两个特征。在目前基于WiFi实现的室内定位系统中，通过CSI的差异反馈能够定位到不携带设备的目标，在整个无穿戴定位过程中，只需要两个信号收发器实现定位功能。然而，CSI本身是物理层的信息，由于物理层信息大多都有特定的协议封装，并不容易直接获取，所以就会造成在实际定位中获取困难的问题，而且会增大延迟度，同时，并不是所有的设备都支持物理层信息的提取，这便限制了CSI在大多数的通用设备上的可用性。

基于RSS的无穿戴室内定位系统在近年来为最常用的室内定位方法之一，由于接收信号强度会直接受到目标物体的影响，所以能够适用于许多较为复杂的室内环境，但基于RSS的定位方法有许多缺点，比如RSS信号很容易被环境的轻微变化所影响，这将造成难以区分目标物体影响还是只是环境干扰，还有因为在不同的环境中难以获得比较准确的路径衰减指数而使得定位不够精确，所以，大部分基于RSS的定位方法都需要布署很稠密的参考节点，定位设备成本高，同时系统本身对密集部署的需求也大大限制了它在现实生活总的可用性。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于提供一种基于稀疏网络的非接触物体感知定位的方法及系统，旨在解决现有对无穿戴目标进行定位时存在容易被环境的轻微变化所影响、定位不够精确和定位设备成本高的问题。

本发明是这样实现的，一种基于稀疏网络的非接触物体感知定位的方法，定位系统包括发生器、接收器和节点基站，所述定位系统的定位方法包括：

在定位区域内，所述发射器按照预置时间间隔发送数据包；