一種室內無線定位方法及裝置的製作方法

2023-04-24 12:04:21

專利名稱：一種室內無線定位方法及裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及無線定位技術領域，尤其涉及一種室內無線定位方法及裝置。
背景技術：
隨著物聯網應用的不斷擴大和深入，位置感知計算(LAC，Location-aware Computing)、基於位置的服務(LBS，Location-based Services)顯得越來越重要，離開位置信息，感知數據也失去了應用價值。目前廣泛應用的衛星導航定位技術的產生及發展，使人們擁有了在全球廣闊的室外空間中獲取事物空間位置屬性的技術方法，並已在軍事、交通、資源環境、農牧漁業、測繪等領域以及人們日常生活中得到了廣泛的應用。但是在實際的應用中，室外空間雖然廣闊， 大部分時間裡，人們的活動主要在室內進行。目前的技術條件下，由於GPS的標準誤差相對於較小的室內環境來說比較大，同時由於室內環境信號受到遮蔽，定位精度將受到更大的影響，衛星導航定位技術還難以滿足室內環境下進行精確定位的要求。由於接收信號強度指示(RSSI，Received signal strength index)無需額外的硬體裝置，成本低，能滿足大規模應用要求。目前，室內定位大多採用基於RSSI的定位方式。 根據是否需要通過物理手段直接測量節點間距離，RSSI定位技術可用於基於測距和非測距兩類算法。基於測距的算法需要獲取節點間的距離，即已知發射信號強度，接收節點根據收到的信號強度，計算信號在傳播過程中的損耗，使用理論或經驗的信號傳播模型將傳播損耗轉化為距離。非測距方式採用基於位置指紋匹配實現定位。基於位置指紋匹配的室內定位大致分為離線採樣階段和在線定位兩個階段。離線採樣階段的目標是構建一個關於信號強度與採樣點位置間關係的位置指紋資料庫。為了生成該資料庫，操作人員需要在被定位環境裡確定若干採樣點，然後遍歷所有採樣點，記錄下在每個採樣點測量的無線信號特徵， 即來自所有接入點的信號強度，最後將它們以某種方式保存在資料庫中。在線定位階段時， 當用戶運動到某一位置時，根據實時收到的信號強度信息，利用定位算法將其與位置指紋資料庫中的信息匹配，計算出該用戶的位置。室內環境相對複雜，信號微弱，且多徑、反射現象嚴重，測距過程很容易受其影響產生測距誤差，並且，由此帶來的定位誤差容易造成累積，影響定位精度。目前，基於位置指紋的定位方式因其無需測量距離，也不需要考慮測距誤差問題，在成本和功耗方面與前者相比具有顯著優勢，在現有的室內定位系統中研究較多。無論基於測距的定位方式還是非測距的定位方式，都需要硬體終端具備無線採集模塊。目前用於室內定位的無線網絡主要是802. 11無線區域網(WLAN，wireless local area networks)禾口無線傳感器網絡(WSN, wireless sensor network)。無線區域網和無線傳感器網絡都工作在2. 4G頻段。2. 4G波長較短，繞射能力不強，容易被纖維和水分子吸收，人體大部分是水製造的，所以人對波長較短的電磁波有較大的影響。實驗證明，人體正對接入點(AP，Access Point)和背對AP，信號強度相差5至 20dbm,而現有的無線手持終端能夠探測到的電磁波信號一般在-IOdbm至_90dbm之間。可
4見由於運動方向不同，造成同一點信號強度差異非常明顯，定位結果因為人運動方向的不同而出現很大的誤差。另一方面，在用戶運動過程中，系統要達到實時的目的，一般要在較短時間內計算出用戶當前的位置。因此，實時跟蹤時無線網卡讀取的信號強度樣本較小，直接使用靜態的定位算法計算用戶位置時，用戶位置變化方差較大，位置顯示跳動明顯，嚴重影響用戶的體驗。

發明內容
本發明實施例提供一種室內無線定位方法及裝置，用以解決現有技術中無法高精度低誤差進行用戶定位的問題。一種室內無線定位方法，該方法包括在電子地圖上標定坐標及方向，記錄各信標節點的位置；根據無線定位終端當前時刻通過電子羅盤採集到的方位值，結合上一時刻定位結果，確定所述無線定位終端當前時刻的位置坐標；根據所述位置坐標，結合各信標節點的位置，對採集得到的無線信號進行補償；根據補償後的無線信號的值，計算得到定位結果。較佳地，該方法進一步包括根據上一時刻所述無線定位終端採集到的各信標節點發射的無線信號，結合所述過電子羅盤採集到的方位值，確定下一時刻所述無線定位終端的位置搜索範圍。較佳地，該方法進一步包括採集定位區域的位置指紋數據，存放在位置指紋資料庫中；所述根據補償後的無線信號的值，計算得到定位結果包括將補償後的無線信號的值，分別匹配所述位置指紋資料庫中位置指紋數據，匹配最接近的位置指紋數據對應的位置即為定位結果。較佳地，所述根據無線定位終端當前時刻通過電子羅盤採集到的方位值，結合上一時刻定位結果，確定所述無線定位終端當前時刻的位置坐標，包括通過電子羅盤獲取當前所述無線定位終端的方位值，結合所述電子地圖計算相對於上一時刻所述無線定位終端的定位結果符合上述方位值的區域，在符合上述方位值的區域中確定所述無線定位終端在所述電子地圖上的位置坐標。較佳地，所述根據所述位置坐標，結合各信標節點的位置，對採集得到的無線信號進行補償，包括根據所述無線定位終端的位置坐標，結合各信標節點的位置，得到各信標節點相對於所述無線定位終端的方向和距離，分別對採集的到的無線信號進行相應的補償。較佳地，該方法還包括利用傳感器獲取所述持有人的特徵，根據所述特徵確定所述無線定位終端與持有人的相對位置；根據所述相對位置，修正所述無線定位終端的方位值。一種室內無線定位裝置，該裝置包括電子地圖單元、電子羅盤單元、無線採集單元和計算單元，其中，
所述電子地圖單元，用於存儲電子地圖，並標定坐標及方向，記錄各信標節點的位置；所述電子羅盤單元，用於獲取所述無線定位裝置的方位值並發送所述計算單元；所述無線採集單元，用於採集各信標節點的無線信號，發送所述計算單元；所述計算單元，用於根據所述無線信號以及所述無線定位裝置的方位值，確定所述無線定位裝置的位置坐標；並根據所述位置坐標，結合各信標節點的位置，對採集得到的無線信號進行補償；計算定位結果。較佳地，所述計算單元包括運動方位子單元、補償子單元和計算子單元，其中，所述運動方位子單元，用於根據所述無線信號以及所述無線定位裝置的方位值， 確定所述無線定位裝置的位置坐標；所述補償子單元，用於根據所述位置坐標，結合各信標節點的位置，對採集得到的無線信號進行補償；所述計算子單元，用於根據補償後的無線信號的值，計算定位結果。較佳地，該裝置還包括搜索單元，用於根據上一時刻所述無線定位裝置採集到的各信標節點發射的無線信號，結合所述無線定位裝置的方位值，確定下一時刻所述無線定位裝置的位置搜索範圍。較佳地，該裝置還包括位置識別單元，用於獲取所述無線定位裝置與持有人的相對位置，並發送所述計算單元；所述計算單元根據所述相對位置，結合所述位置坐標與各信標節點的位置，對採集得到的無線信號進行補償。本發明實施例提出了一種室內無線定位方法與裝置，在用戶實際運動定位過程中，通過判定用戶的移動方位值，有選擇的對採集到的不同方向的無線信號進行補償，利用補償後的無線信號值計算定位結果，使定位結果對用戶運動的方向性敏感度降低，能夠有效的減小定位誤差，提高定位精度。同時，本發明實施例提供的方案，能夠減小定位匹配範圍，縮短定位時間，提高用戶體驗，並進一步提高運動狀況下動態實時跟蹤的平滑性。


圖1為本發明實施例的主要實現原理流程圖；圖2為本發明實施例提供的一個實例的定位示意圖；圖3為本發明實施例提供的一個實例的定位搜索示意圖；圖4為本發明實施例提供裝置1的結構示意圖；圖5為本發明實施例提供裝置2的結構示意圖；圖6為本發明實施例提供裝置3的結構示意圖；圖7為本發明實施例提供裝置中計算單元的結果示意圖。
具體實施例方式由於現有的室內定位技術無法對用戶的人體或其他障礙物對無線信號的阻擋衰減進行有效的補償計算，因而定位精度不高，本發明實施例通過結合電子地圖與無線信號的比對，判斷用戶的運動方位，通過對用戶與無線定位終端的相對位置的判斷，有針對性的對不同方向的信標節點的無線信號進行補償，因而能夠有效的解決用戶的人體或其他障礙物對無線信號的阻擋衰減的問題，提高定位精度。本發明實施例提供的方案，不僅限於室內定位技術的應用，在室外或其他場合同樣可以應用本發明實施例提供的方案，以下以室內定位方法為例，說明本發明實施例的技術方案。下面結合各個附圖對本發明實施例技術方案的主要實現原理具體實施方式
及其對應能夠達到的有益效果進行詳細的闡述。如圖1所示，本發明實施例的主要實現原理流程如下步驟10，在電子地圖上標定坐標及方向，記錄各信標節點的位置。本發明實施例中，在具體的定位過程之前，需要進行離線階段的準備，具體來說， 就是需要製作定位區域的電子地圖，並在電子地圖上標定坐標以及方向。其中，電子地圖的坐標根據需要的精度設定，方向主要是南北方向，也可以設定根據南北方向的夾角得到的角坐標方向。一般的，該方向可以採用8個方向東，東南，南，西南，西，西北，北，東北，或直接用角度表示。一般的，可以根據所使用的具體的定位算法或者其他需要將定位區域劃分成合適大小形狀的網格，通過丈量或數字地圖開發工具標定網格重心坐標。基於位置指紋匹配的室內定位大致分為離線採樣和在線定位兩個階段。離線採樣的目標是構建一個關於信號強度與採樣點位置間關係的位置指紋資料庫。為了生成該資料庫，操作人員需要在被定位環境裡確定若干採樣點，然後遍歷所有網格所對應的採樣點，記錄下在每個採樣點測量的無線信號特徵，即來自所有接入點的信號強度，最後將它們以某種方式保存在資料庫中。在線定位階段時，當用戶移動到某一位置時，根據實時收到的信號強度信息，利用定位算法將其與位置指紋資料庫中的信息匹配，計算出該用戶的位置。信標節點的位置不是位置指紋資料庫必須的但是本實施例中，因為涉及利用方向對信標節點信號進行補償，所以信標節點的位置也需要記錄下來。後續的計算，均需要從位置指紋資料庫中獲取相應的信息，例如，獲取各信標節點的位置信息、各網格重心坐標等， 這些信息都是位置指紋的重要參數，因而每一步的計算過程均需要從位置指紋資料庫獲取相關的位置指紋數據，此後不再贅述。這裡的信標節點，包括AP、無線傳感器網絡節點(WSN，Wireless Sensor Networks)等任何無線信號源，只要可以用來做無線定位，均可以作為本實施例的信標節
點ο步驟20，根據無線定位終端當前時刻通過電子羅盤採集到的方位值，結合上一時刻定位結果，確定無線定位終端當前時刻的位置坐標。當定位過程開始後，首先需要對定位精度進行校準，校準的方法有多種，例如人工校準，或通過可靠信標(如通信距離較短的無線收發節點)確定當前的位置。校準的目的在於對定位結果的校驗，以修正定位算法，提高定位精度。持有無線定位終端的用戶(持有人)在攜帶無線定位終端進行定位的時候，需要充分考慮無線定位終端與持有人的相對位置，因而，需要確定無線定位終端與持有人的相對位置。判斷的方法有多種，例如，可以採用傳感器來獲取持有人的特徵，根據這些特徵來確定無線定位終端與持有人的相對位置。這裡的相對位置，不僅包括無線定位終端與持有人的相對方向、高度、距離等，還包括無線定位終端本身的姿態，例如，無線定位終端是豎直向上還是橫向，正面面對持有人還是背面，這都是相對位置的內容。特別的，無線定位終端的姿態直接影響著無線定位終端中電子羅盤等工作的數值讀取，可能影響到無線定位終端的方位值，在計算無線定位終端的方位值中非常有用，可以用來修正無線定位終端的方位值。而且，在計算不同方向的無線信號補償是也有很大的作用。本發明實施例中，我們以無線定位終端位於持有人正前方為例。無線定位終端獲取各信標節點發射的無線信號，並通過電子羅盤獲取當前無線定位終端的方位值。這裡的方位值，是相對於無線定位終端的姿態的，不同的姿態，可能造成不同的方位值，因而實際中需要根據無線定位終端的姿態，也就是無線定位終端與持有人的相對位置對得到的方位值做修正。例如，我們假定無線定位終端位於使用者正前方，並面對著使用者的面部，這樣，無線定位終端就自然的會有方位上的區分，這個區分就會形成無線定位終端在不同位置不同的方位值。通過電子羅盤獲取當前無線定位終端的方位值，結合電子地圖計算相對於上一時刻無線定位終端的定位結果符合上述方位值的網格的編號，在符合上述方位值的網格中採用合適的匹配算法確定所述無線定位終端在電子地圖上的位置坐標。這裡的電子羅盤，是現有技術中常用的確定方位的工具，其工作與技術原理，是現有技術領域公知常識，此處不再贅述。結合無線定位終端的方位值，比對這個方位值相對於上一時刻定位結果之間的位移，可以知道當前位置上無線定位終端的位置坐標。例如，假定每秒鐘定位一次，在第k秒用戶的位置在(xk，yk)。k+1秒用戶的位置就可以通過k+1秒的方位值和k秒的坐標(xk， yk)求得，具體的求解是通過匹配算法，也就是通過位置指紋數據的匹配得到。如果k+Ι秒的方位測得是南偏東5°，那麼就只需要在地圖上(xk，yk)這個點南偏東5°範圍內的網格即可。。對於電子地圖來說，因為是矢量圖每個點都有自己的位置坐標，因而這裡得到的位置就是位置坐標。步驟30、根據位置坐標，結合各信標節點的位置，對採集得到的無線信號進行補 m
te ο根據無線定位終端的位置坐標，結合各個信標節點的位置，可以知道各信標節點相對於無線定位終端的方向和距離，這裡的方向和距離都會帶來不同信號衰減，因而，補償的時候，需要充分的考慮各個方向上的信標節點的無線信號的大小，並參考無線定位終端與信標節點的距離，計算各個方向上收到的信標節點的無線信號補償的值。這裡，對無線信號的補償，可能需要用到無線定位終端與持有人的相對位置，如上所述，這個相對位置可以利用傳感器獲取持有人的特徵，根據這些特徵確定無線定位終端與持有人的相對位置。在獲得了無線定位終端的位置坐標和與持有人的相對位置後，通過一般的計算可以得到各個方向上無線信號的衰減值。由於可以根據經驗獲得人體以及其他可能造成無線信號衰減的物體對於無線信號的衰減值，因而，結合無線定位終端和持有人的相對位置，有針對性的對不同方向信標節點的無線信號進行補償，以修正由於人體或其他可能的障礙物對無線信號的阻擋引起的定位結果的誤差。這裡，補償的方法就是根據不同方向的信標節點信號的值，加上已知的該方向上的無線信號衰減值，得到補償後的無線信號的值，因為這個值修正了可能的障礙物造成的信號衰減，因而可以修正由於人體的阻擋而造成的定位誤差，可以提高定位的精度。步驟40，根據補償後的無線信號的值，計算得到定位結果。在對各無線信號進行補償之後，由於有效的消除了人體或其它障礙物的影響，因而，通過一般的定位計算就可以得到比較準確的定位結果，這個定位結果可以輸出為實際的定位結果。這裡的定位算法，就是將補償後的無線定位終端採集的各信標節點的無線信號， 跟位置指紋資料庫中的位置指紋數據分別進行匹配，得到最接近的位置指紋數據，該位置指紋數據對應的位置就是定位的結果。特別的，上述實施例的方案中，為了提高定位的效率，在確定了一個時刻定位結果後，進行下一時刻定位時，可以根據上一時刻無線定位終端採集到的各信標節點發射的無線信號，結合無線定位終端的方位值，確定下一時刻無線定位終端的位置搜索範圍。因為有了方位值作參考，實際應用中，定位用戶也就是持有人運動改變不會很劇烈，因而應用方位值的計算結果，可以對下一時刻持有人的位置做比較精確的預計，這個預計可以是一個範圍，在這個範圍內搜索下一時刻無線定位終端的位置，準確率比較高，這樣就不需要在下一時刻定位時搜索所有可能的方向，從而節約了計算資源，提高定位效率。特別的，如圖2所示，為本發明實施例提供的一個具體的定位應用實例，其中，所示為一典型室內辦公環境，中間區域為走道，其它區域為辦公室。根據位置指紋定位原理和網格定位方法，將待定位區域劃分成合適大小形狀的網格，通過丈量或數字地圖開發工具得到網格重心坐標；並標定每個信標節點的位置坐標。圖2中，每個小的方框為一個網格， 網格正中心的「☆」為網格重心，101 111為各個辦公室的房間號，1 5所示的「 · 」為信標節點的位置。當用戶持無線定位終端進行定位時，初次定位進行校準，校準的方法如上述實施例所述。通過獲得用戶運動方位值，對比信標節點坐標位置，可以獲得用戶面對或背對所採集得到的信標節點無線信號，若背對信標節點，則對該信標節點無線信號予以補償，補償值由經驗得到。例如，若上一時刻位置為中心網格，運動方向為正東(圖中以上北下南左西右東表示方向)，可知用戶此時背對信標節點1，需要對信標節點1處測到的信號進行補償，從而減少由於人身體遮擋造成的信號衰減。進一步的，進行位置指紋比對時，可根據用戶運動方位值，確定下一時刻用戶運動搜索範圍。如圖3所示，為截取圖2的中心部分，其中，標定了各個網格的坐標為QfCi,j+1、 Ci, H、Ci^1, J和Ci+1, JO若用戶也即無線定位終端上一時刻位置為Ci, J網格，並且根據電子羅盤得到此刻無線定位終端行進方向為正東(圖中以上北下南左西右東表示方向)，那麼在進行位置指紋比對過程中可以縮小比對範圍，即C^pCij1和CiI1這些網格即可不參與比對，從而減少了比對範圍，縮短了比對的時間，也不會造成實時定位時定位結果來回跳動的情況。相應地，本發明實施例還提供了一種室內無線定位裝置，如圖4所示，該裝置包括電子地圖單元100、電子羅盤單元200、無線採集單元300和計算單元400，具體如下電子地圖單元100，用於存儲電子地圖，並標定坐標及方向，記錄各信標節點的位置。
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電子地圖單元100用於製作和存儲待定位區域的電子地圖，並在電子地圖上標定坐標以及方向。其中，電子地圖的坐標根據需要的精度設定，方向主要是南北方向，也可以設定根據南北方向的夾角得到的角坐標方向。一般的，該方向可以採用8個方向東，東南， 南，西南，西，西北，北，東北，或直接用角度表示。可以根據所使用得具體的定位算法或者其他需要將定位區域劃分成合適大小形狀的網格，通過丈量或數字地圖開發工具標定網格重心坐標，並標定實際中每個信標節點的位置坐標。電子羅盤單元200，用於獲取無線定位裝置的方位值並發送計算單元400。電子羅盤單元200用以獲取無線定位裝置的方位值。這裡的方位值是相對於地球南北極的，可以是如上所述的東，東南，南，西南，西，西北，北，東北8個方位，或直接用角度
表不ο ο無線採集單元300，用於採集各信標節點的無線信號，發送計算單元400。無線採集單元300用以採集各個信標節點發射的無線信號，由於定位過程中，每個時刻無線採集單元300均可以收到多個信標節點發射的無線信號，而定位算法的設置， 也必須根據多個信標節點的無線信號來綜合計算，得到定位結果，因而，這裡的無線採集單元300可以同時採集多個信標節點的無線信號，並發送計算單元400。計算單元400，用於根據無線信號以及無線定位裝置的方位值，確定無線定位裝置的位置坐標；並根據位置坐標，結合各信標節點的位置，對採集得到的無線信號進行補償； 計算定位結果。在整個無線定位裝置中，計算單元400承擔主要的計算任務。首先，需要根據無線信號以及無線定位裝置的方位值，確定無線定位裝置的位置坐標。具體的，需要當前時刻的方位值，結合上一時刻的定位結果，計算出無線定位裝置的位置坐標。其次，計算單元400需要根據位置坐標，結合各信標節點的位置，對採集得到的無線信號進行補償。具體的，需要考慮諸如無線定位裝置與持有人的相對位置、持有人人體對於無線信號的衰減等。在獲得了無線定位裝置的位置坐標和與持有人的相對位置後，通過一般的計算可以得到各個方向上無線信號的衰減值。由於可以根據經驗獲得人體以及其他可能造成無線信號衰減的物體對於無線信號的衰減值，因而，結合無線定位裝置和持有人的相對位置，有針對性的對不同方向信標節點的無線信號進行補償，以修正由於人體或其他可能的障礙物對無線信號的阻擋引起的定位結果的誤差。最後，計算單元400用於根據所有數據，計算定位結果。在對各無線信號進行補償之後，由於有效的消除了人體或其它障礙物的影響，因而，通過一般的定位計算就可以得到比較準確的定位結果，這個定位結果可以輸出為實際的定位結果。較佳地，如圖5所示，上述實施例提供的無線定位裝置還包括搜索單元500，用於根據上一時刻無線定位裝置採集到的各信標節點發射的無線信號，結合無線定位裝置的方位值，確定下一時刻無線定位裝置的位置搜索範圍。較佳地，如圖6所示，上述實施例提供的無線定位裝置還包括位置識別單元600， 用於獲取無線定位裝置與持有人的相對位置，並發送計算單元400 ；計算單元400根據相對位置，結合位置坐標與各信標節點的位置，對採集得到的無線信號進行補償。
特別的，如圖7所示，上述實施例提供的無線定位裝置中的計算單元400進一步包括運動方位子單元401、補償子單元402和計算子單元403，具體如下運動方位子單元401，用於根據無線信號以及無線定位裝置的方位值，確定無線定位裝置的位置坐標。補償子單元402，用於根據位置坐標，結合各信標節點的位置，對採集得到的無線信號進行補償。計算子單元403，用於根據補償後的無線信號的值，計算定位結果。較佳地，基於圖4所示的裝置，圖5至圖7中附加的輔助單元可以相互結合，得到功能更為全面的無線定位裝置。綜上所述，本發明實施例提供的基於方向輔助的無線定位方法與裝置，在用戶實際運動定位過程中，利用電子羅盤獲取方位值，結合電子地圖，對採集到的無線信號進行分段補償和濾波，使定位結果對用戶運動的方向性敏感度降低，能夠有效的減小定位誤差，提高定位精度。同時，本發明實施例提供的方案，能夠減小定位匹配範圍，縮短定位時間，提高用戶體驗，並進一步提高運動狀況下動態實時跟蹤的平滑性。顯然，本領域的技術人員可以對本發明進行各種改動和變型而不脫離本發明的精神和範圍。這樣，倘若本發明的這些修改和變型屬於本發明權利要求及其等同技術的範圍之內，則本發明也意圖包含這些改動和變型在內。
權利要求
1.一種室內無線定位方法，其特徵在於，該方法包括 在電子地圖上標定坐標及方向，記錄各信標節點的位置；根據無線定位終端當前時刻通過電子羅盤採集到的方位值，結合上一時刻定位結果， 確定所述無線定位終端當前時刻的位置坐標；根據所述位置坐標，結合各信標節點的位置，對採集得到的無線信號進行補償； 根據補償後的無線信號的值，計算得到定位結果。
2.如權利要求1所述的方法，其特徵在於，該方法進一步包括根據上一時刻所述無線定位終端採集到的各信標節點發射的無線信號，結合所述過電子羅盤採集到的方位值，確定下一時刻所述無線定位終端的位置搜索範圍。
3.如權利要求1所述的方法，其特徵在於，該方法進一步包括 採集定位區域的位置指紋數據，存放在位置指紋資料庫中； 所述根據補償後的無線信號的值，計算得到定位結果包括將補償後的無線信號的值，分別匹配所述位置指紋資料庫中位置指紋數據，匹配最接近的位置指紋數據對應的位置即為定位結果。
4.如權利要求1所述的方法，其特徵在於，所述根據無線定位終端當前時刻通過電子羅盤採集到的方位值，結合上一時刻定位結果，確定所述無線定位終端當前時刻的位置坐標,包括通過電子羅盤獲取當前所述無線定位終端的方位值，結合所述電子地圖計算相對於上一時刻所述無線定位終端的定位結果符合上述方位值的區域，在符合上述方位值的區域中確定所述無線定位終端在所述電子地圖上的位置坐標。
5.如權利要求1所述的方法，其特徵在於，所述根據所述位置坐標，結合各信標節點的位置，對採集得到的無線信號進行補償，包括根據所述無線定位終端的位置坐標，結合各信標節點的位置，得到各信標節點相對於所述無線定位終端的方向和距離，分別對採集的到的無線信號進行相應的補償。
6.如權利要求1所述的方法，其特徵在於，該方法還包括利用傳感器獲取所述持有人的特徵，根據所述特徵確定所述無線定位終端與持有人的相對位置；根據所述相對位置，修正所述無線定位終端的方位值。
7.一種室內無線定位裝置，其特徵在於，該裝置包括電子地圖單元、電子羅盤單元、無線採集單元和計算單元，其中，所述電子地圖單元，用於存儲電子地圖，並標定坐標及方向，記錄各信標節點的位置； 所述電子羅盤單元，用於獲取所述無線定位裝置的方位值並發送所述計算單元； 所述無線採集單元，用於採集各信標節點的無線信號，發送所述計算單元； 所述計算單元，用於根據所述無線信號以及所述無線定位裝置的方位值，確定所述無線定位裝置的位置坐標；並根據所述位置坐標，結合各信標節點的位置，對採集得到的無線信號進行補償；計算定位結果。
8.如權利要求7所述的裝置，其特徵在於，所述計算單元包括運動方位子單元、補償子單元和計算子單元，其中，所述運動方位子單元，用於根據所述無線信號以及所述無線定位裝置的方位值，確定所述無線定位裝置的位置坐標；所述補償子單元，用於根據所述位置坐標，結合各信標節點的位置，對採集得到的無線信號進行補償；所述計算子單元，用於根據補償後的無線信號的值，計算定位結果。
9.如權利要求7所述的裝置，其特徵在於，該裝置還包括搜索單元，用於根據上一時刻所述無線定位裝置採集到的各信標節點發射的無線信號，結合所述無線定位裝置的方位值，確定下一時刻所述無線定位裝置的位置搜索範圍。
10.如權利要求7所述的裝置，其特徵在於，該裝置還包括位置識別單元，用於獲取所述無線定位裝置與持有人的相對位置，並發送所述計算單元；所述計算單元根據所述相對位置，結合所述位置坐標與各信標節點的位置，對採集得到的無線信號進行補償。
全文摘要
本發明公開了一種室內無線定位方法及裝置，包括在電子地圖上標定坐標及方向，記錄各信標節點的位置；根據無線定位終端當前時刻通過電子羅盤採集到的方位值，結合上一時刻定位結果，確定所述無線定位終端當前時刻的位置坐標；根據所述位置坐標，結合各信標節點的位置，對採集得到的無線信號進行補償；根據補償後的無線信號的值，計算得到定位結果。採用本發明提供的方案能夠使定位結果對用戶運動的方向性敏感度降低，有效的減小定位誤差，提高定位精度。同時，本發明實施例提供的方案，能夠減小定位匹配範圍，縮短定位時間，提高用戶體驗，並進一步提高運動狀況下動態實時跟蹤的平滑性。
文檔編號H04W64/00GK102209386SQ20111013903
公開日2011年10月5日 申請日期2011年5月26日 優先權日2011年5月26日
發明者劉文龍, 劉晨, 劉雯, 史丹丹, 孫子硯, 張仡, 徐濤, 徐連明, 方靈, 朱宇佳, 李欣欣, 畢乾, 王文杰, 王珂, 盛慶, 裘昕, 鄧中亮, 陳沛, 韓青振, 高鵬 申請人:北京郵電大學