[发明专利]基于WIFI多频带指纹的室内定位

说明书

一种用于对处于室内位置的移动装置或资产的位置进行确定的方法，所述方法包括以下步骤：使用至少一个多频带Wi‑Fi接入点(303)来生成Wi‑Fi多频带指纹数据库(309)，所述至少一个多频带Wi‑Fi接入点被配置成同时发送多频带无线信号；针对所述移动装置或资产的目标位置，从由各个WiFi接入点发送的所述多频带无线信号中选择具有最高概率函数的最可能的频带(307)；根据所选择的频带，从所述Wi‑Fi多频带指纹数据库中选择一个或更多个指纹，并且选择需要用于确定所述位置的测量到的信号(308)；以及比较所选择的测量到的信号与所选择的一个或更多个指纹，以确定所测量到的信号的位置(310、311)。

技术领域

本发明涉及用于在射频(RF)发送和接收系统中定位室内位置的方法。本发明总体上涉及无线通信，更具体地，涉及利用多频带分集组合(diversity combining)的基于指纹WiFi系统的室内定位方法。

背景技术

随着智能手机和无线网络的快速发展，户外基于位置的服务已被广泛使用。但是，由于大部分时间人们的生活和工作都集中在建筑物、购物广场、餐厅以及其它室内环境中，因此对室内基于位置的服务的需求日益增长。如何准确确定室内位置是基于位置的服务的基础和关键。目前，根据信号类型，室内定位有WiFi、蓝牙、超宽带(UWB)、内置运动传感器以及其它基于终端的定位方法。WiFi网络更流行，并且WiFi信号更稳定且容易获得，因此，Wi-Fi网络为室内定位技术提供了足够的基础设施，而且也降低了实现理想定位的成本。因此，WiFi定位系统具有成本效益，而无需额外的基础设施投资。

在众多室内定位技术当中，基于位置的指纹室内(location-based fingerprintindoor)定位技术可以在低成本的前提下进行理想定位。因此，基于指纹WiFi室内定位技术的定位是不可避免的，这通常分两个阶段进行：离线阶段(测量)，然后是在线阶段(查询)。在离线阶段，在已知位置的许多参考点(RP)处进行现场测量，以收集来自不同接入点(AP)的所有检测到的WiFi信号的接收信号强度(RSS)的矢量。因此，各RP是由其指纹来表示的。所有RSS矢量形成现场的指纹，并存储在数据库中以进行在线查询。在在线阶段，用户(或目标)在其位置处对RSS矢量进行采样或测量，并将接收的目标矢量与存储的指纹进行比较。基于最相似的“近邻”，指纹与目标的RSS密切匹配的RP的集合，来估算目标位置。

当前基于指纹的定位方法仅利用RSS信号的一个频带，这是因为建筑物中的多路径组件和障碍物使得RSS变得波动和不可预测，利用瞬时测量到的RSS来估计位置的可实现的准确度非常低。据报道，可达到的准确度在2米到10米的范围内。

发明内容

根据本发明的第一方面，提供了一种用于在射频发送和接收系统中对处于室内位置的移动装置或资产的位置进行确定的方法，所述方法包括以下步骤：a)使用至少一个多频带Wi-Fi接入点来生成Wi-Fi多频带指纹数据库，所述至少一个多频带Wi-Fi接入点被配置成同时发送多频带无线信号；b)针对给定一个或更多个测量到的信号的所述移动装置或资产的目标位置，从由各个Wi-Fi接入点发送的所述多频带无线信号中选择具有最高概率函数的最可能的频带；c)根据所选择的频带，从所述Wi-Fi多频带指纹数据库中选择一个或更多个指纹，并且根据各个Wi-Fi接入点的所述最可能的频带来选择需要用于确定所述位置的测量到的信号；以及d)比较所选择的测量到的信号与所选择的一个或更多个指纹，以根据位置估计算法来确定所测量到的信号的位置。

生成所述Wi-Fi多频带指纹数据库的步骤可以包括：a)限定在室内区域中具有已知位置的多个参考点；b)在相应的所限定的参考点处得到来自多个接入点的多个检测到的Wi-Fi信号的多个接收信号强度；以及c)按相应参考点存储所述多个接收信号强度和相应接入点的对应位置信息，作为所述Wi-Fi多频带指纹数据库。

得到所述多个接收信号强度的步骤可以包括：在相应的所限定的参考点处测量来自所述多个接入点的所述多个检测到的Wi-Fi信号的所述多个接收信号强度。