[发明专利]基于室内区域划分的自适应切换定位方法

说明书

本发明公开了一种基于室内区域划分的自适应切换定位方法，基于PDR和指纹定位，在室内的不同区域进行自适应切换；定位方法切换由待定位的盲节点、已知位置锚节点和用于计算的服务器与控制终端来共同完成。所述室内区域划分是根据当前已知位置节点部署的具体坐标来判断当前信号强度，依据信号质量在不同的室内区域采用不同的定位方法；本发明提供的基于室内区域划分的自适应切换定位方法，可以在较为复杂的室内环境下，通过对当前区域通信质量的评估，采用不同的定位方法，保证定位结果的精准和稳定。

技术领域

本发明涉及室内定位技术领域，尤其涉及一种基于室内区域划分的自适应切换定位方法。

背景技术

随着无线通信技术的进步，人们对位置信息的关注度愈加重视，在室内环境下对人的定位变得尤为重要。目前，有很多常用室内定位的技术，例如：蓝牙技术、ZigBee技术、WiFi技术等。但是受限于自身特性，这些技术的定位准确度较低，WiFi的准确度能达到1m左右，蓝牙技术准确度只有2.5m，而且这些定位技术的抗干扰能力较差，很难在一些阻挡物比较多、通信环境较差的情况下使用。但是通过一些定位方法可以弥补这些定位技术本身存在的不足。

现在比较成熟的定位技术有指纹定位、PDR技术等，指纹定位可以解决由于信号在传输过程中出现损失导致距离估计不准确的问题，但是在使用指纹进行室内定位时，需要在现场调查并且创建一个当前场景下的指纹数据库，这个过程既费时又费力。由于技术的发展，许多传感器都可以集成在智能终端中，可以通过使用终端设备中的加速度计和陀螺仪等传感器，获取行人在运动过程中的加速度值和角速度值，并且利用这些数据，使用PDR定位方法可以计算得到行人运动过程中的位置，但是由于PDR定位方法会有累积误差产生，在长时间定位中精度降低严重。

发明内容

发明目的：针对以上问题，本发明提出一种基于室内区域划分的自适应切换定位方法，在较为复杂的室内环境下，根据当前已知节点的覆盖情况进行自适应切换定位方案，能够根据当前的覆盖区域以及通信质量，判断当前定位应采用何种室内定位方法，以提高整体定位系统的精度和效率。

技术方案：为实现本发明的目的，本发明所采用的技术方案是：一种基于室内区域划分的自适应切换定位方法，步骤如下：

步骤S1、在室内空间部署好已知位置节点即锚节点，对室内空间画网格，在网格节点上测试指纹数据并存入本地数据库；

步骤S2、根据当前锚节点的部署位置以及所采用的模块，分析其信号特征和衰落规律，将当前室内区域切分为节点覆盖区和非覆盖区；

步骤S3、待定节点进入定位区域，并与已知节点相互通信，将当前的RSSI或TOA信息上传给控制终端；

步骤S4、控制终端根据上传的相关数据，与当前数据库内的数据进行匹配，通过分类算法得出待定节点的当前位置；

步骤S5、控制终端根据得出的节点当前位置，判断当前待定节点是否在已知节点的部署覆盖范围以内；如果在覆盖范围内，则采用指纹定位的方法进行定位；否则采用PDR技术进行位置推测，当节点重回覆盖范围以内时，再次切换为指纹定位。

进一步的，所述步骤S1中，在室内环境中事先部署已知节点，并且测试当前室内空间内是否都能接收到锚节点信息；

确认信号接收无误后，根据事先在空间中划定的网格节点，测量每个网格节点处的RSSI或TOA数据，并存入本地数据库。

进一步的，所述步骤S2中，根据当前已知节点部署的位置，对室内划定覆盖区域和非覆盖区域；所述覆盖区域为当前已知节点所构成的几何图形的内部以及边缘位置；所述非覆盖区域为已知节点构成的几何图形外部。

进一步的，所述步骤S3中，待定节点和已知节点均为具有通信功能的模块；