WiFi室内定位中指纹库的构建方法及系统的制作方法
【专利摘要】本发明提供一种WiFi室内定位中指纹库的构建方法，在充分考虑到环境对于信号强度的影响下，对某个RP接收来自某一确定AP的k个信号强度值序列，不断地去掉开头和结尾各一个数值，将信号强度值数列的标准差降到阈值以下，从而降低整体数据的波动程度，所构建的建指纹库精确、定位误差小。在此基础上，本发明进一步的提供了与上述WiFi室内定位中指纹库的构建方法相对应的WiFi室内定位中指纹库的构建系统。
【专利说明】WiFi室内定位中指纹库的构建方法及系统
【技术领域】
[0001]本发明属于WiFi室内定位领域，尤其涉及一种WiFi室内定位中指纹库的构建方法及系统。
【背景技术】
[0002]近年来，随着无线局域网WLAN (WirelessLAN)的大规模部署和自带WiFi (接收无线信号)的智能手机的普及，基于WiFi的室内定位受到广泛关注。WiFi射频信号定位不仅传输距离远、无视距要求，而且无需增加额外的硬件布设，相对于其他几种定位技术优势明显，成为当今室内定位的研究热点。
[0003]基于WiFi的定位技术主要采用基于位置指纹的方法来实现。定位过程分为离线训练和在线定位两个阶段。在离线训练阶段，首先将实际应用场景按一定的间距划分为规则的网格，如附图1所示，AP是发射射频信号的接入点(AccessPoint，AP), RP是接收射频信号的参考点(ReferencePoint，RP)然后在每个网格上采集一定数量的射频信号强度信息，构建出射频地图(RadioMap);在在线定位阶段，根据待定位目标实时观测到的射频信号强度信息，通过与射频地图中的信号强度进行匹配，从而实现对待测目标的定位。这类方法将射频信号强度看作是对应位置信号模式在信号强度空间中的特征，而实际位置看作是这种模式的真实标记(Lable)，把实际位置对应的信号强度看作是位置指纹。总之，这种方法是在事先学习某个位置和对应的信号强度的对应关系的基础上，推理实际测量目标的位置信息实现定位的。 [0004]因此，构建精确的射频地图是WiFi指纹定位方法的重要环节，直接关系到定位结果的好坏。结合附图1，现有射频地图的构建方法如下:
[0005]步骤一:对于某一 RPi (XiJi) (i =接收到来自某一确定APj (j =
I,2,..., η)的 k (一般地,k ≥ 30)次 RSS (ReceivedSignalStrength,接收信号强度)值RSS = (RSS1, RSS2, -,RSSJ。
[0006]步骤二:对RSS = (RSS1, RSS2,…，RSSj的k次RSS数据，求算数平均值或加权平均值(也称为数据平滑)后所得的值作为RPi接收到的APj的信号强度值，存储为RSSijt5
[0007]步骤三:依照上述两步骤，可以构建RPi接收来自η个AP的信号强度{RSSn, RSSi2,…，RSSij,…，RSSiJ，结构如下所示:
[0008]某一 RPi收集到的η个AP的WiFi信号
[0009]
【权利要求】
1.一种WiFi室内定位中指纹库的构建方法，其特征在于包括以下具体步骤: 判断接收到的信号强度值出现波动情况； 去掉对整体数据波动影响较大的数据，将数据的信号强度序列标准差降到阈值以下； 对处理后的数据求平均值作为最终的信号强度值存储在指纹库中。
2.如权利要求1所述的WiFi室内定位中指纹库的构建方法，其特征在于，所述去掉对整体数据波动影响较大的数据，将数据的信号强度序列标准差降到阈值以下包括以下具体步骤: 对于某一 RP接收来自确定某一 AP的k个信号强度值序列RSS= (RSS1, RSS2, - ,RSSj,计算其标准差Rd，将标准差值Rd与阈值Td比较，若Rd > Td,去掉数据列开头和结尾各一个RSS值； 再次计算标准差为Rd1，若Rd1 > Td,再次去掉数据列开头和结尾各一个RSS值，直到得到最终的信号强度序列标准差小于阈值。
3.如权利要求2所述的WiFi室内定位中指纹库的构建方法，其特征在于，所述对处理后的数据求平均值作为最终的信号强度值存储在指纹库中包括以下具体步骤: 将得到的信号强度值序列求其总平均值，将小于总平均值的那部分数据求平均值计作Rav1,将大于总平均值的那部分数据求平均值计作Rav2,将Rav1和Rav2的平均值
4.一种WiFi室内定位中指纹库的构建系统，其特征在于，包括信号波动判断模块、信号强度处理模块以及储存模块；其中， 所述信号波动判断模块，用于判断接收到的信号强度值出现波动情况； 所述信号强度处理模块，用于去掉对整体数据波动影响较大的数据，将数据的信号强度序列标准差降到阈值以下； 所述储存模块，用于对处理后的数据求平均值作为最终的信号强度值存储在指纹库中。
5.如权利要求4所述的WiFi室内定位中指纹库的构建系统，其特征在于，所述信号强度处理模块，用于对于某一 RP接收来自确定某一 AP的k个信号强度值序列RSS =(RSS1, RSS2,…，RSSJ，计算其标准差Rd，将标准差值Rd与阈值Td比较，若Rd > Td,去掉数据列开头和结尾各一个RSS值；再次计算标准差为Rd1，若Rd1 > Td,再次去掉数据列开头和结尾各一个RSS值，直到得到最终的信号强度序列标准差小于阈值。
6.如权利要求5所述的WiFi室内定位中指纹库的构建系统，其特征在于，所述储存模块，用于将得到的信号强度值序列求其总平均值，将小于总平均值的那部分数据求平均值计作Rav1,将大于总平均值的那部分数据求平均值计作Rav2,将Rav1和Rav2的平均值
【文档编号】H04W4/04GK103648080SQ201310577980
【公开日】2014年3月19日 申请日期:2013年11月18日 优先权日:2013年11月18日
【发明者】陈国良, 杨洲, 张言哲, 汪云甲, 王坚 申请人:中国矿业大学