一种基于加权近邻法的面向室内终端的智能工厂定位方法

本发明涉及智能工厂，尤其涉及一种基于加权近邻法的面向室内终端的智能工厂定位方法。

背景技术：

1、智能工厂是当今工厂在设备智能化、管理现代化、信息计算机化的基础上达到的新阶段，其内部实时定位系统通过实时定位室内终端连续跟踪工厂设备、agv(自动导引车)、人员、物料等，并将定位数据发送至上层软件系统，从而实现智能工厂的精细化生产管理。

2、但是现有技术的智能工厂定位方法任以聚类和决策树为主，即选择来自工厂区域内最佳室内无线节点的接收信号强度(rss值)作为位置特征信息。而在实际的运用过程中，会出现信号强度干扰以及信号薄弱等问题的现象发生，导致定位的效率降低，甚至出现无法定位或者信号消失的问题。

3、为此，我们提出一种基于加权近邻法的面向室内终端的智能工厂定位方法。

技术实现思路

1、本发明主要是解决上述现有技术所存在的技术问题，提供一种基于加权近邻法的面向室内终端的智能工厂定位方法。

2、为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案，一种基于加权近邻法的面向室内终端的智能工厂定位方法，包括以下工作步骤：

3、第一步：布置工厂室内无线节点，工厂室内无线节点均匀分布在工厂室内，并且无线节点可进行信号的传输，将在每一参考节点上采集的来自各个室内无线节点的信号接收值作为原始位置特征信息，构建原始位置特征空间，对所述原始位置特征空间进行非线性映射转换，得到目标特征空间；

4、所述信号接收值等于无线节点a的无线信号值乘以无线节点a的空间参数+无线节点b的无线信号值乘以无线节点b的空间参数+无线节点c的无线信号值乘以无线节点c的空间参数……无线节点n的空间参数+无线节点n的无线信号值乘以无线节点n的空间参数；

5、所述无线节点a的空间参数值为工厂室内水平方向参数值加上纵向参数值，以工厂室内的门口为坐标原点，无线节点的空间参数值均为正数；

6、第二步：将在测试节点上采集的来自各个所述室内无线节点的信号接收值作为测试位置特征信息；对所述测试位置特征信息进行非线性映射转换，得到目标特征信息；

7、第三步：采用加权近邻法，根据所述目标特征信息和所述目标特征空间确定智能工厂内室内终端的所在位置。

8、作为优选，所述工厂室内的无线节点呈九宫格的方式分布在工厂室内，第一纵向分布的无线节点分别为无线节点a、无线节点b、无线节点c，第二纵向分布的无线节点分别为无线节点d、无线节点e、无线节点f，第三纵向分布的无线节点分别为无线节点g、无线节点h、无线节点m。

9、作为优选，所述无线节点a、无线节点b、无线节点c的无线信号强度值呈逐渐递减的状态，无线节点d、无线节点e、无线节点f的无线信号强度值呈逐渐递减的状态，无线节点g、无线节点h、无线节点m的无线信号强度值呈逐渐递减的状态，每个无线节点的无线信号强度值均不同且为唯一。

10、作为优选，所述无线节点a、无线节点b、无线节点c、无线节点d、无线节点e、无线节点f、无线节点g、无线节点h、无线节点m的无线传输范围为固定数值，其固定的传输范围值为相邻两个无线节点之间的距离。

11、作为优选，所述采用加权近邻法，根据所述目标特征信息和所述目标特征空间确定智能工厂内室内终端的所在位置，具体为：

12、计算所述目标特征信息与所述目标特征空间中每一原始位置特征信息的距离；按照所述距离从小到大的顺序筛选若干个所述原始位置特征信息，并根据筛选的所述原始位置特征信息，确定所述室内终端的所在位置。

13、作为优选，在所述测试节点上采集各个所述室内无线节点的标识信息，并多次采集来自同一所述室内无线节点的信号接收值，将来自同一所述室内无线节点的信号接收值平均值作为所述测试位置特征信息。

14、作为优选，所述在所述测试节点上采集各个所述室内无线节点的无线节点空间参数值时，并多次采集来自同一所述室内无线节点的无线节点空间参数值，将来自同一所述室内无线节点的无线节点空间参数值平均值作为所述测试位置特征信息。

15、作为优选，工厂室内的无线节点呈现为九宫格形式分布，但不限于九宫格分布，可根据工厂室内具体厂内面积的大小进行确定，只要保证相邻两个无线节点之间的距离为等距即可，再根据纵向和横向对无线节点进行分布命名。

16、有益效果

17、本发明提供了一种基于加权近邻法的面向室内终端的智能工厂定位方法。具备以下有益效果：

18、(1)、该一种基于加权近邻法的面向室内终端的智能工厂定位方法，本发明将在每一参考节点上采集的来自各个室内无线节点的信号接收值作为原始位置特征信息，构建原始位置特征空间，对所述原始位置特征空间进行非线性映射转换，得到目标特征空间，将在测试节点上采集的来自各个所述室内无线节点的信号接收值作为测试位置特征信息；对所述测试位置特征信息进行非线性映射转换，得到目标特征信息，采用加权近邻法，根据所述目标特征信息和所述目标特征空间确定智能工厂内室内终端的所在位置，本发明实现了智能工厂内室内终端的精准定位，提高了定位的准确性和科学性。

19、(2)、该一种基于加权近邻法的面向室内终端的智能工厂定位方法，本发明的信号接收值等于无线节点a的无线信号值乘以无线节点a的空间参数+无线节点b的无线信号值乘以无线节点b的空间参数+无线节点c的无线信号值乘以无线节点c的空间参数……无线节点n的空间参数+无线节点n的无线信号值乘以无线节点n的空间参数，无线节点a的空间参数值为工厂室内水平方向参数值加上纵向参数值，从而可实现每个在智能工厂内的都拥有自己独一无二的信号接收值，并且信号接收值由地理位置和信号位置所组成，从而可提高智能工厂内室内终端的定位效率。

20、(3)、该一种基于加权近邻法的面向室内终端的智能工厂定位方法，本发明的工厂室内的无线节点呈现为九宫格形式分布，但不限于九宫格分布，可根据工厂室内具体厂内面积的大小进行确定，只要保证相邻两个无线节点之间的距离为等距即可，再根据纵向和横向对无线节点进行分布命名，从而实现智能工厂可根据实际的使用需求进行调节信号节点的数量以及位置等，从而提高本发明的创造性。

技术特征：

1.一种基于加权近邻法的面向室内终端的智能工厂定位方法，其特征在于：包括以下工作步骤：

2.根据权利要求1所述的一种基于加权近邻法的面向室内终端的智能工厂定位方法，其特征在于：所述工厂室内的无线节点呈九宫格的方式分布在工厂室内，第一纵向分布的无线节点分别为无线节点a、无线节点b、无线节点c，第二纵向分布的无线节点分别为无线节点d、无线节点e、无线节点f，第三纵向分布的无线节点分别为无线节点g、无线节点h、无线节点m。

3.根据权利要求2所述的一种基于加权近邻法的面向室内终端的智能工厂定位方法，其特征在于：所述无线节点a、无线节点b、无线节点c的无线信号强度值呈逐渐递减的状态，无线节点d、无线节点e、无线节点f的无线信号强度值呈逐渐递减的状态，无线节点g、无线节点h、无线节点m的无线信号强度值呈逐渐递减的状态，每个无线节点的无线信号强度值均不同且为唯一。

4.根据权利要求1所述的一种基于加权近邻法的面向室内终端的智能工厂定位方法，其特征在于：所述无线节点a、无线节点b、无线节点c、无线节点d、无线节点e、无线节点f、无线节点g、无线节点h、无线节点m的无线传输范围为固定数值，其固定的传输范围值为相邻两个无线节点之间的距离。

5.根据权利要求1所述的一种基于加权近邻法的面向室内终端的智能工厂定位方法，其特征在于：所述采用加权近邻法，根据所述目标特征信息和所述目标特征空间确定智能工厂内室内终端的所在位置，具体为：

6.根据权利要求1所述的一种基于加权近邻法的面向室内终端的智能工厂定位方法，其特征在于：在所述测试节点上采集各个所述室内无线节点的标识信息，并多次采集来自同一所述室内无线节点的信号接收值，将来自同一所述室内无线节点的信号接收值平均值作为所述测试位置特征信息。

7.根据权利要求1所述的一种基于加权近邻法的面向室内终端的智能工厂定位方法，其特征在于：所述在所述测试节点上采集各个所述室内无线节点的无线节点空间参数值时，并多次采集来自同一所述室内无线节点的无线节点空间参数值，将来自同一所述室内无线节点的无线节点空间参数值平均值作为所述测试位置特征信息。

8.根据权利要求2所述的一种基于加权近邻法的面向室内终端的智能工厂定位方法，其特征在于：工厂室内的无线节点呈现为九宫格形式分布，但不限于九宫格分布，可根据工厂室内具体厂内面积的大小进行确定，只要保证相邻两个无线节点之间的距离为等距即可，再根据纵向和横向对无线节点进行分布命名。

技术总结
本发明涉及智能工厂技术领域，且公开了一种基于加权近邻法的面向室内终端的智能工厂定位方法，包括以下工作步骤：第一步：布置工厂室内无线节点，工厂室内无线节点均匀分布在工厂室内，并且无线节点可进行信号的传输等。该一种基于加权近邻法的面向室内终端的智能工厂定位方法，本发明的工厂室内的无线节点呈现为九宫格形式分布，但不限于九宫格分布，可根据工厂室内具体厂内面积的大小进行确定，只要保证相邻两个无线节点之间的距离为等距即可，再根据纵向和横向对无线节点进行分布命名，从而实现智能工厂可根据实际的使用需求进行调节信号节点的数量以及位置等，从而提高本发明的创造性。

技术研发人员：李福生,赵彦春,张焕龙,唐荣江
受保护的技术使用者：电子科技大学长三角研究院（湖州）
技术研发日：
技术公布日：2024/2/6