一种室内定位方法、装置、设备及计算机存储介质转让专利
申请号 : CN202011253132.7
文献号 : CN113099384B
文献日 : 2021-11-09
发明人 : 晏明扬
申请人 : 中移(上海)信息通信科技有限公司 , 中移智行网络科技有限公司 , 中国移动通信集团有限公司
摘要 :
权利要求 :
1.一种室内定位方法,其特征在于,所述方法应用于定位服务器,所述方法包括:接收定位终端的定位请求信息,所述定位请求信息包括第一信号强度序列,其中,所述第一信号强度序列包括多个接入点的信号强度值;
从预设指纹数据库中获取所述多个接入点所在的区域内对应多个第一采样点采集到的多个第二信号强度序列,其中,所述第二信号强度序列包括多个所述接入点在第一预设采样周期内的若干采样时刻的信号强度值;
确定所述多个接入点所在所述区域的信号强度比值;
根据所述第一信号强度序列、每个所述第一采样点对应的多个所述第二信号强度序列和所述信号强度比值对应的定位算法,计算所述定位终端的位置信息;
所述根据所述第一信号强度序列、每个所述第一采样点对应的多个所述第二信号强度序列和所述信号强度比值对应的定位算法,计算所述定位终端的位置信息,包括:获取每个所述第一采样点对应的多个所述第二信号强度序列与所述第一信号强度序列的欧氏距离,得到对应每个所述第一采样点第一欧氏距离集合;
根据至少一个所述第一欧氏距离集合和所述信号强度比值对应的定位算法,计算所述定位终端的位置信息;
当所述信号强度比值在第一预设信号强度比值范围时,所述计算所述定位终端的位置信息,包括:
从多个所述第一欧氏距离集合的欧氏距离中确定前M个最小的欧氏距离对应的第三信号强度序列,其中,M为正整数;
根据预设的误差剔除算法,剔除所述第一信号强度序列中的干扰信号强度值,得到第四信号强度序列,以及分别剔除M个所述第三信号强度序列中的干扰信号强度值,对应得到M个第五信号强度序列;
根据所述第四信号强度序列、每个所述第五信号序列和预设指纹匹配算法,进行定位解算,当解算得到唯一位置信息时,确定所述定位终端的第一位置信息,将所述第一位置信息作为所述定位终端的位置信息;
其中,所述第一预设信号强度比值范围表征为所述信号强度比值大于或等于第一预设值的范围;所述确定所述多个接入点所在所述区域的信号强度比值,包括:根据每个所述接入点在第一预设采样周期内的多个采样时刻的信号强度值,确定每个所述接入点的信号强度均值;
确定大于或等于预设信号强度阈值的第一信号强度均值和小于所述预设信号强度阈值的第二信号强度均值;
根据所述第一信号强度均值、所述第二信号强度均值和所述接入点的数量,确定所述信号强度比值;
所述确定所述信号强度比值的公式如下:其中,θ为信号强度比值,Y为接入点的数量, 为第一信号强度均值, 为第二信号强度均值。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,当所述信号强度比值在第二预设信号强度比值范围时,所述计算所述定位终端的位置信息,包括:对每个所述第一采样点的第一欧氏距离集合划分为预设K个子集,得到每个所述第一采样点对应的K个第二欧氏距离集合,其中,K为正整数;
获取每个所述第二欧氏距离集合的区间分配因子;
根据每个所述第一采样点对应的K个第二欧氏距离集合的区间分配因子,确定每个所述第一采样点的位置权重;
获取每个所述第一采样点的位置信息;
根据每个所述第一采样点的位置信息和所述第一采样点的位置权重,确定所述定位终端的第二位置信息,将所述第二位置信息作为所述定位终端的位置信息;
其中,所述第二预设信号强度比值范围表征为所述信号强度比值小于第二预设值的范围,所述第二预设值小于所述第一预设值,所述区间分配因子表征为基于所述第二欧氏距离集合中信号强度值的均值、最小值、方差,以及子集数量K确定的值。
3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述获取每个所述第二欧氏距离集合的区间分配因子,包括:
确定所述第二欧氏距离集合中信号强度值的均值、最小值和方差;
根据所述均值、所述最小值、所述方差和子集数量K,计算得到所述第二欧氏距离集合的区间分配因子。
4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,当所述信号强度比值在第三预设信号强度比值范围时,所述计算所述定位终端的位置信息,包括:分别获取所述第一位置信息和所述第二位置信息;
根据所述信号强度比值分别确定所述第一位置信息的第一权重值和所述第二位置信息的第二权重值;
根据所述第一位置信息的第一权重值和所述第二位置信息的第二权重值,计算得到所述定位终端的第三位置信息,将所述第三位置信息作为所述定位终端的位置信息;
其中,所述第三预设信号强度比值范围表征为所述信号强度比值大于或等于所述第二预设值,以及小于所述第一预设值的范围。
5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,在所述接收定位终端的定位请求信息之前,所述方法还包括:
接收每个采样点按照预设采样频率采集的多个接入点的信号强度值,其中,所述预设采样频率根据所述区域内当前的人流密度确定;
根据每个采样点按照预设采样频率采集的多个接入点的信号强度值,构建所述预设指纹数据库。
6.一种室内定位装置,其特征在于,所述装置包括:接收模块,用于接收定位终端的定位请求信息,所述定位请求信息包括第一信号强度序列,其中,所述第一信号强度序列包括多个接入点的信号强度值;
获取模块,用于从预设指纹数据库中获取所述多个接入点所在的区域内对应多个第一采样点采集到的多个第二信号强度序列,其中,所述第二信号强度序列包括多个所述接入点在第一预设采样周期内的若干采样时刻的信号强度值;
定位模块,用于确定所述多个接入点所在所述区域的信号强度比值;
计算模块,用于根据所述第一信号强度序列、每个所述第一采样点对应的多个所述第二信号强度序列和所述信号强度比值对应的定位算法,计算所述定位终端的位置信息;
所述计算模块,还用于获取每个所述第一采样点对应的多个所述第二信号强度序列与所述第一信号强度序列的欧氏距离,得到对应每个所述第一采样点第一欧氏距离集合;
根据至少一个所述第一欧氏距离集合和所述信号强度比值对应的定位算法,计算所述定位终端的位置信息;
所述计算模块,还用于在所述信号强度比值在第一预设信号强度比值范围时,从多个所述第一欧氏距离集合的欧氏距离中确定前M个最小的欧氏距离对应的第三信号强度序列,其中,M为正整数;
根据预设的误差剔除算法,剔除所述第一信号强度序列中的干扰信号强度值,得到第四信号强度序列,以及分别剔除M个所述第三信号强度序列中的干扰信号强度值,对应得到M个第五信号强度序列;
根据所述第四信号强度序列、每个所述第五信号序列和预设指纹匹配算法,进行定位解算,当解算得到唯一位置信息时,确定所述定位终端的第一位置信息,将所述第一位置信息作为所述定位终端的位置信息;
其中,所述第一预设信号强度比值范围表征为所述信号强度比值大于或等于第一预设值的范围;
所述定位模块具体用于:根据每个所述接入点在第一预设采样周期内的多个采样时刻的信号强度值,确定每个所述接入点的信号强度均值;
确定大于或等于预设信号强度阈值的第一信号强度均值和小于所述预设信号强度阈值的第二信号强度均值;
根据所述第一信号强度均值、所述第二信号强度均值和所述接入点的数量,确定所述信号强度比值;
所述确定所述信号强度比值的公式如下:其中,θ为信号强度比值,Y为接入点的数量, 为第一信号强度均值, 为第二信号强度均值。
7.一种室内定位法设备,其特征在于,所述设备包括:处理器,以及存储有计算机程序指令的存储器;
所述处理器读取并执行所述计算机程序指令,以实现如权利要求1‑5任意一项所述的室内定位方法。
8.一种计算机存储介质,其特征在于,所述计算机存储介质上存储有计算机程序指令,所述计算机程序指令被处理器执行时实现如权利要求1‑5任意一项所述的室内定位方法。
说明书 :
一种室内定位方法、装置、设备及计算机存储介质
技术领域
背景技术
号,使得常见的卫星导航定位技术无法在室内环境中使用,常见的卫星系统例如:全球定位
系统(Global Positioning System,GPS)、北斗系统等。
无线信号强度存在自身不稳定性问题,因此,根据现有WI‑FI指纹定位方案得到位置信息常
常不准确。
发明内容
内的若干采样时刻的信号强度值;
括:
第五信号强度序列;
端的位置信息。
预设采样周期内的若干采样时刻的信号强度值;
方式中的室内定位方法。
方式中的室内定位方法。
若干采样时刻的信号强度值,确定接入点所在区域的信号强度比值,接下来,可以根据信号
强度比值对应的定位算法,结合定位请求信息包括第一信号强度序列和每个所述第一采样
点对应的多个所述第二信号强度序列,对定位终端进行定位计算,得到定位终端的位置信
息。由于进行定位计算时,对应不同的信号强度比值,采用不同的定位计算方法,有效避免
了因信号自身的不稳定性所产生的定位计算的结果不准确问题,提高了定位计算的精度和
准确性。
附图说明
可以根据这些附图获得其他的附图。
具体实施方式
描述。应理解,此处所描述的具体实施例仅意在解释本发明,而不是限定本发明。对于本领
域技术人员来说,本发明可以在不需要这些具体细节中的一些细节的情况下实施。下面对
实施例的描述仅仅是为了通过示出本发明的示例来提供对本发明更好的理解。
在任何这种实际的关系或者顺序。而且,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖
非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要
素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备
所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括……”限定的要素,并不排除在包括
所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
号,使得常见的卫星导航定位技术无法在室内环境中使用,常见的卫星系统例如:全球定位
系统(Global Positioning System,GPS)、北斗系统等。
定位技术等。就目前来看,基于Wi‑Fi信号强度Wi‑Fi指纹技术凭借可移植性强、操作方便、
价格低廉的优势,使得其在众多的室内定位技术方案中脱颖而出。
关系;或者无线信号强度存在自身不稳定性问题;或者现有的例如制作工艺限制、通信电压
不稳定、信号传播环境干扰等原因;又或者如室内人员流动对Wi‑Fi信号强度值产生了干扰
等等。
算方法,以提高定位计算的准确性。
的信号强度值组成第一信号强度序列,并将第一信号强度序列放入定位请求信息中,以用
于定位服务器根据定位请求信息计算定位请求终端的位置信息。
定位服务器可以预设指纹数据库中获取多个接入点所在的区域内对应多个第一采样点采
集到的多个第二信号强度序列,其中,第二信号强度序列包括多个接入点在第一预设采样
周期内的若干采样时刻的信号强度值。
照预设采样频率采集的多个接入点的信号强度值,构建预设指纹数据库。
点的预设采样频率,在接收到每个采样点按照预设采样频率采集的多个接入点的信号强度
值后,对应每个采样点采集到接入点的信号强度值组成的信号强度序列保存到预设指纹数
据库。对应每个采样点也可以预先设置唯一标识,预设指纹数据库对应每个采样点保存采
样点的实际位置信息,例如:经纬度、高度等。
频率,可以提高定位准确性和定位精度,符合现实场景的应用,提高系统的鲁棒性。
RSRP)或参考信号接收质量(Reference Signal Received Quality,RSRQRSRQ)中的一种。
接入点的均值计算得到信号强度比,可以降低因信号强度采集导致的误差积累,提高定位
计算的准确性。在本发明实施例S133中,计算信号强度比值例如可以参考公式(1)。
一欧氏距离集合;然后,根据至少一个第一欧氏距离集合和信号强度比值对应的定位算法,
计算定位终端的位置信息。
大,会造成定位不准确。
三信号强度序列,其中,M为正整数;然后,根据预设的误差剔除算法,剔除第一信号强度序
列中的干扰信号强度值,得到第四信号强度序列,以及分别剔除M个第三信号强度序列中的
干扰信号强度值,对应得到M个第五信号强度序列;最后,根据第四信号强度序列、每个第五
信号序列和预设指纹匹配算法,进行定位解算,当解算得到唯一位置信息时,确定定位终端
的第一位置信息,将第一位置信息作为定位终端的位置信息。
是,第一预设信号强度比值范围可以根据不同区域信号的实际情况具体限定,本发明实施
例仅为示例性描述。
强度序列中的某一信号强度值的对应值,并计算剔除后的误差,若剔除数据后的误差小于
剔除数据前的误差,说明剔除数据为干扰值,可以得到更加匹配的第四信号强度序列和第
五信号强度序列。
剔除算法,对干扰之进行剔除,并使用预设的误差剔除算法处理后的序列,继续进行定位解
算,直到得到唯一的位置信息作为定位终端的位置信息。
到每个第一采样点对应的K个第二欧氏距离集合,其中,K为正整数;然后,获取每个第二欧
氏距离集合的区间分配因子。
二预设信号强度比值范围可以根据不同区域信号的实际情况具体限定,本发明实施例仅为
示例性描述。
数量K,计算得到第二欧氏距离集合的区间分配因子。
度值的方差,K为子集数量。
息和第二位置信息;然后,根据信号强度比值分别确定第一位置信息的第一权重值和第二
位置信息的第二权重值;最后,根据第一位置信息的第一权重值和第二位置信息的第二权
重值,计算得到定位终端的第三位置信息,将第三位置信息作为定位终端的位置信息。其
中,获得第一位置信息和第二位置信息分别可以参照上述实施例获取第一位置信息和第二
位置信息的方法获得,在此不再赘述。
数值范围。可以理解的是,第三预设信号强度比值范围可以根据不同区域信号的实际情况
具体限定,本发明实施例仅为示例性描述。
若干采样时刻的信号强度值,确定接入点所在区域的信号强度比值,接下来,可以根据信号
强度比值对应的定位算法,结合定位请求信息包括第一信号强度序列和每个所述第一采样
点对应的多个所述第二信号强度序列,对定位终端进行定位计算,得到定位终端的位置信
息。由于进行定位计算时,对应不同的信号强度比值,采用不同的定位计算方法,有效避免
了因信号自身的不稳定性所产生的定位计算的结果不准确问题,提高了定位计算的精度和
准确性。尤其是通过分区不同信号强度比值所对应的计算位置信息算法,对于大区域的室
内复杂定位场景中,有效降低了Wi‑Fi信号区域衰减而带来定位不准确的影响,从而提高了
室内定位的定位精度。
第一预设采样周期内的若干采样时刻的信号强度值。
信号强度均值和小于预设信号强度阈值的第二信号强度均值,以及接入点的数量确定多个
接入点所在区域的信号强度比值。
第一欧氏距离集合和信号强度比值对应的定位算法,计算定位终端的位置信息。
若干采样时刻的信号强度值,确定接入点所在区域的信号强度比值,接下来,可以根据信号
强度比值对应的定位算法,结合定位请求信息包括第一信号强度序列和每个所述第一采样
点对应的多个所述第二信号强度序列,对定位终端进行定位计算,得到定位终端的位置信
息。由于进行定位计算时,对应不同的信号强度比值,采用不同的定位计算方法,有效避免
了因信号自身的不稳定性所产生的定位计算的结果不准确问题,提高了定位计算的精度和
准确性。尤其是通过分区不同信号强度比值所对应的计算位置信息算法,对于大区域的室
内复杂定位场景中,有效降低了Wi‑Fi信号区域衰减而带来定位不准确的影响,从而提高了
室内定位的定位精度。
第一预设采样周期内的若干采样时刻的信号强度值。
信号强度阈值的第一信号强度均值和小于预设信号强度阈值的第二信号强度均值;以及根
据第一信号强度均值、第二信号强度均值和接入点的数量,确定信号强度比值。
以及根据至少一个第一欧氏距离集合和信号强度比值对应的定位算法,计算定位终端的位
置信息。
的欧氏距离对应的第三信号强度序列,其中,M为正整数;以及根据预设的误差剔除算法,剔
除第一信号强度序列中的干扰信号强度值,得到第四信号强度序列,以及分别剔除M个第三
信号强度序列中的干扰信号强度值,对应得到M个第五信号强度序列;以及根据第四信号强
度序列、每个第五信号序列和预设指纹匹配算法,进行定位解算,当解算得到唯一位置信息
时,确定定位终端的第一位置信息,将第一位置信息作为定位终端的位置信息。
对应的K个第二欧氏距离集合,其中,K为正整数;获取每个第二欧氏距离集合的区间分配因
子;根据每个第一采样点对应的K个第二欧氏距离集合的区间分配因子,确定每个第一采样
点的位置权重;获取每个第一采样点的位置信息;根据每个第一采样点的位置信息和第一
采样点的位置权重,确定定位终端的第二位置信息,将第二位置信息作为定位终端的位置
信息。
的区间分配因子。
比值分别确定第一位置信息的第一权重值和第二位置信息的第二权重值;以及根据第一位
置信息的第一权重值和第二位置信息的第二权重值,计算得到定位终端的第三位置信息,
将第三位置信息作为定位终端的位置信息。
体细节可以参见上述本发明实施例所提供的室内定位方法中的相应部分的描述,为了简
洁,在此不再赘述。
时刻的信号强度值,确定接入点所在区域的信号强度比值,接下来,可以根据信号强度比值
对应的定位算法,结合定位请求信息包括第一信号强度序列和每个所述第一采样点对应的
多个所述第二信号强度序列,对定位终端进行定位计算,得到定位终端的位置信息。由于进
行定位计算时,对应不同的信号强度比值,采用不同的定位计算方法,有效避免了因信号自
身的不稳定性所产生的定位计算的结果不准确问题,提高了定位计算的精度和准确性。尤
其是通过分区不同信号强度比值所对应的计算位置信息算法,对于大区域的室内复杂定位
场景中,有效降低了Wi‑Fi信号区域衰减而带来定位不准确的影响,从而提高了室内定位的
定位精度。
403、存储器404、以及输出接口405通过总线410相互连接,输入设备401和输出设备406分别
通过输入接口402和输出接口405与总线410连接,进而与室内定位设备400的其他组件连
接。
信息进行处理以生成输出信息,将输出信息临时或者永久地存储在存储器404中,然后通过
输出接口405将输出信息传送到输出设备406;输出设备406将输出信息输出到室内定位设
备400的外部供用户使用。
例提供的室内定位方法。
法。
体的步骤作为示例。但是,本发明的方法过程并不限于所描述和示出的具体步骤,本领域的
技术人员可以在领会本发明的精神后,做出各种改变、修改和添加,或者改变步骤之间的顺
序。
Integrated Circuit,ASIC)、适当的固件、插件、功能卡等等。当以软件方式实现时,本发明
的元素是被用于执行所需任务的程序或者代码段。程序或者代码段可以存储在机器可读介
质中,或者通过载波中携带的数据信号在传输介质或者通信链路上传送。“机器可读介质”
可以包括能够存储或传输信息的任何介质。机器可读介质的例子包括电子电路、半导体存
储器设备、只读存储器(Read‑Only Memory,ROM)、闪存、可擦除只读存储器(Erasable Read
Only Memory,EROM)、软盘、只读光盘(Compact Disc Read‑Only Memory,CD‑ROM)、光盘、硬
盘、光纤介质、射频(Radio Frequency,RF)链路,等等。代码段可以经由诸如因特网、内联网
等的计算机网络被下载。
提及的顺序执行步骤,也可以不同于实施例中的顺序,或者若干步骤同时执行。
和/或框图中各方框的组合可以由计算机程序指令实现。这些计算机程序指令可被提供给
通用计算机、专用计算机、或其它可编程数据处理装置的处理器,以产生一种机器,使得经
由计算机或其它可编程数据处理装置的处理器执行的这些指令使能对流程图和/或框图的
一个或多个方框中指定的功能/动作的实现。这种处理器可以是但不限于是通用处理器、专
用处理器、特殊应用处理器或者现场可编程逻辑电路。还可理解,框图和/或流程图中的每
个方框以及框图和/或流程图中的方框的组合,也可以由执行指定的功能或动作的专用硬
件来实现,或可由专用硬件和计算机指令的组合来实现。
实施例中的对应过程,在此不再赘述。应理解,本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉
本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,可轻易想到各种等效的修改或替换,
这些修改或替换都应涵盖在本发明的保护范围之内。