[发明专利]一种基于Wi-Fi RSS的在线协同定位及系统

说明书

本发明公开了一种基于Wi‑Fi RSS的在线协同定位方法及系统，属于通信与无线网络技术领域。本发明利用同时请求定位的其他用户的RSS，得到目标用户所有候选参考点的协同置信度，在不添置额外的硬件设备情况下，丰富了定位信息，从而提高定位精度；集成用户本身的信号距离和协同置信度，根据得到的候选参考点的最终综合置信度，确定目标用户的最终定位结果，增加定位可靠性和准确度；通过剔除区域接受率不高或整体信号强度弱的信号源，从而剔除掉偏远信号源和临时热点源，这类无效的信号源往往会给指纹的对比工作带来干扰，提高定位精度；对本身的信号距离集和协同置信度集进行标准化处理，以消除两个指标的量纲影响，增加了定位准确度。

技术领域

本发明属于通信与无线网络技术领域，更具体地，涉及一种基于Wi-Fi RSS(Received Signal Strength，接收信号强度)的在线协同定位方法及系统。

背景技术

可直接用于定位和跟踪智能手机的定位技术一直是室内定位研究中的重点。一方面，如今几乎每个人每天都携带智能手机来享受各种与位置相关的应用程序。另一方面，智能手机配备了许多可以测量不同类型信号的内部传感器，可以轻松地利用它们来实现两种流行的定位技术，即基于指纹的定位技术和基于航位推算的跟踪技术。

基于指纹的室内定位认为可以通过称为指纹的唯一信号矢量来识别每个位置。广泛使用的指纹之一是来自Wi-Fi网络的无线接入点(AP)的接收信号强度RSS的向量。在线定位阶段，如果测试指纹在信号空间中与一个具有已知位置的采样点(RP)的距离最小，则可以将其定位到该采样点的位置。行人航位推算(PDR)利用智能手机的内置惯性测量单元(IMU)来检测步行者的脚步并计算每个步长和前进方向，以进行下一步位置估计。然而，随着步行距离的增加，惯性传感器的固有偏置引起的测量噪声会累积定位误差，使得仅在经过几步后，定位误差就会变得很大。

现有技术已提出通过融合不同的信号源或不同的定位技术来进行基于融合的定位，例如，将基于RSS的指纹识别与行人航位推算相结合。但是，像大多数现有的定位系统一样，这种基于融合的定位系统以一种独立的模式工作，也就是说，它们仅基于自己对周围环境的测量来定位单个用户。在实践中，许多定位系统可以设想多个用户同时申请定位服务的情况，而它们的物理位置实际上彼此接近。

发明内容

针对现有融合室内定位技术无法适用于多个用户同时请求定位的缺陷和改进需求，本发明提供了一种基于Wi-Fi RSS的在线协同定位方法及系统，其目的在于在多个用户同时请求定位服务的情况下执行在线用户间校准，以增强基于WIFI指纹的定位效果。

为实现上述目的，按照本发明的第一方面，提供了一种基于Wi-Fi RSS的在线协同定位方法，该方法包括以下步骤：

S1.对于目标区域的每个子区域，将该子区域内所有采样点的RSS向量的均值作为该子区域的区域指纹，所述目标区域内存在多个Wi-Fi信号源；

S2.计算目标用户RSS向量和各子区域的区域指纹的信号距离，将信号距离最小的子区域确定为目标用户所属子区域；

S3.计算目标用户RSS向量和目标用户所属子区域的各采样点RSS向量的信号距离，将信号距离最小的K个采样点确定为目标用户位置所属候选采样点集；

S4.计算其他用户RSS向量和目标用户RSS向量的第一差向量，计算其他用户RSS向量和每个候选采样点RSS向量的第二差向量，点积两个差向量得到该候选采样点作为定位点的协同置信度，所述其他用户与目标用户同属一个子区域且同时申请定位；

S5.将目标用户距离采样点信号距离信息和候选采样点的协同置信度信息融合并映射，得到每个候选采样点作为目标用户定位点的综合置信度；

S6.根据候选采样点的综合置信度，确定目标用户的最终定位结果。