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申请/专利权人:江苏大学
摘要:本发明涉及一种改进WKNN的室内定位方法,在定位区域中栅栏化,确立参考点,通过参考点中采集到的AP的RSS,选出适合用于后续定位的AP集合,并把相关数据存入指纹数据库中。用随身携带的设备记录下定位点的AP的RSS,根据相同Mac地址,判断所在定位区域,通过定位点与参考点之间波峰波谷值的数量差异,选出与定位点AP数值变化趋势相似的参考点,通过KNN算法选出欧氏距离最小的K个参考点,通过归一化和wasserstein距离赋予权重,再通过判定是否为相似的参考点并赋予权重,通过加权平均作为最后的结果。
主权项:1.一种改进WKNN的室内定位方法,其特征在于,包括如下步骤:1将室内场景划分为k个定位区域,并给予标签1、2、3……k;2在每个定位区域中进行栅栏化,确立参考点,并记录参考点的位置信息,如第i个参考点坐标为pi=xi,yi,通过移动设备每隔ΔT采集当前参考点的RSS,第i参考点的RSS记为:Si={Si,1,Si,2,...,Si,j,...,Si,z},其中,z为无线接入点AP的数量,si,j表示第i参考点接收到的第j个无线接入点AP的RSS;Si,j={Si,j,1,Si,j,2,...,Si,j,x,...,Si,j,t},t表示采集的次数;3通过无线接入点AP选择策略,选出用于定位的无线接入点AP子集;所述AP选择策略包括以下步骤:3.1对采集到的RSS数据进行去噪处理:对每一个si,j进行高斯滤波,t为采集次数,测量结果fSi,j的密度函数为将0.6≤fSi,j≤1,0.15σ1+μ≤fSi,j≤0.39σ1+μ,将此范围内的Si,j,g值取出做平均处理为当前RSS值,即第j个AP信息为Sj={RSSj,1,RSSj,2,...,RSSj,n},其中n为参考点的个数;3.2补全缺失数据:AP在第x参考点缺失的数据为RSSj,x=RSSj,min-RSSj,min2-RSSj,min,RSSj,min表示该AP在所有参考点中的最小数值,RSSj,min2表示该AP在所有参考点中第二小的数值;3.3设置一个集合Cq,并令计算每个AP信号的出现频率,并设置阈值σ2,如果则舍弃当前AP;否则进入集合Cq中,其中g为参考点的个数,Nj表示当该参考点有RSS数据,且该数据大于-80db,则为1,否则为0;3.4设置一个集合Cr,并令3.5分别找到APi,APj离源头最近点F,APi,APj的F点分别记为iF和jF;所述步骤3.5包括以下步骤:3.5.1分别判断APi,APj取得前三最大RSS值的参考点q、w、e是否小于阈值σ3,dq,w是参考点q和参考点w的位置距离,dq,e是参考点q和参考点e的位置距离,dw,e是参考点w和参考点e的位置距离;3.5.2如果dq,wσ3且dq,eσ3且dw,eσ3,只有两个满足,一个不满足,则源头接近两个满足中共有的参考点,如:dq,wσ3且dq,eσ3但是dw,e=σ3,则q的坐标xq,yq为F;3.5.3如果dq,wσ3且dq,eσ3且dw,eσ3,只有1个满足,两个不满足,如dq,wσ3但是dq,eσ3,dw,e=σ3,则源头在坐标q与w之间,记F为3.5.4如果dq,wσ3且dq,eσ3且dw,eσ3,三个都不满足,则根据RSS大小值的顺序,找到另一个能符合3.5.2或3.5.3的点,并记下它的左边为F;3.5.5如果dq,wσ3且dq,eσ3且dw,eσ3,三个都满足,则有最大RSS值的参考点坐标为F;3.6设置阈值σ4,σ5,如d1<σ4且d2<σ5,则将APi,APj放入到Cr中;3.7集合Cr中若一个AP具有多个标签,则将此AP和与它具有相同标签的AP重置一个相同标签;3.8对于Cr中相同的标签根据参考点得分能力T来进行筛选,对于同一标签,保留其得分最大的AP放入集合Cq中,其他的则舍弃;记APi在第i个参考点得分能力为RSSi是第i参考点上的RSS值,RSSmax是该AP所有参考点中RSS的最大值,RSSmin是该AP所有参考点中RSS的最小值,di,iF是第i个参考点到点F的距离;APi总得分能力3.9对集合Cq中所有AP计算其参考点总得分能力Tall,并按照降序进行排列;3.10根据定位区域大小,确定参与定位的AP数量,并从AP集合中依序选取用于定位的无线接入点AP子集;4将每个参考点信息作为一个指纹存入指纹数据库中;5用户通过携带的移动设备采集定位点的RSS;6利用AP子集和RSS值计算每个定位区域得分,判断最高得分是否为单区域,找出AP子集的RSS值,确定定位点所属的定位区域;7通过定位点与参考点之间波峰波谷值的数量差异,找出与定位点相似的参考点;8在指纹数据库中找到与步骤5中采集到的RSS值的欧氏距离最近的k条指纹,利用归一化和wasserstein距离,并判定是否为相似参考点进行加权,将k条指纹所对应的位置坐标加距离权重作为用户当前的位置。
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百度查询: 江苏大学 一种改进WKNN的室内定位方法
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