一种低复杂度的Wi-Fi指纹室内定位方法

摘要

一种低复杂度的Wi-Fi指纹室内定位方法，属于Wi-Fi室内定位领域。在室内环境中，利用终端接收到的多个AP的Wi-Fi信号强度RSSI以及磁力计方向确定终端位置。在建立指纹数据库阶段，通过采样平均建立指纹库。在实时定位阶段，根据终端方向以及前一时刻的位置，得到指纹库子集用于计算位置，从而减小匹配算法的计算复杂度。提出一种低复杂度的Wi-Fi室内定位方法，相比较于传统的指纹的全局匹配算法，能减少计算复杂度，并提高定位精度。

主权项

一种低复杂度的Wi‑Fi指纹室内定位方法，其特征在于：包括建立指纹数据库阶段与实时定位阶段，建立指纹数据库阶段具体步骤包括如下：步骤(1)：首先确定遍布整个定位区域的采样点个数N；步骤(2)：使用具备Wi‑Fi功能的终端在第m个采样点处检测得到k个无线接入点AP的信号强度的RSSI值，即RSSI₁,RSSI₂,...,RSSI_k，及AP的MAC地址构成采样点位置指纹FP，其中第m个采样点的位置指纹j∈{1,2,...k}，M_j表示RSSI_i对应的MAC地址；步骤(3)：记录第m个采样点的坐标FP_m(x,y)，并将第m个采样点的坐标和该采样点的位置指纹FP_m保存到指纹数据库中,其中(x,y)表示平面上相互垂直的横纵坐标；步骤(4)：重复步骤(2)到步骤(3)，直到遍历采样区域内所有采样点，建立采样区域完整的指纹数据库；定位阶段具体步骤包括如下：步骤(5)：采用具备Wi‑Fi功能的终端设备，在未知位置A处扫描AP，按照步骤(2)获取A位置的位置指纹，与指纹库中指纹进行匹配，并计算终端初始位置p₀＝(x，y)；步骤(6)：当终端扫描到的Wi‑Fi信号RSSI值改变时，根据终端中磁力计的值得到终端方向θ；步骤(7)：以前一时刻位置为坐标原点，将指纹库划分为4个子集，每个象限中的指纹点的集合用R_i表示，i∈{1，2，3，4}；步骤(8)：根据终端方向θ所在象限，确定用于计算当前位置的指纹库的子集；如0<θ<90°，则计算当前指纹φ_i与集合R₁中指纹点φ_m的欧氏距离d_m，d_m＝||φ_i‑φ_m||²,m∈R₁；步骤(9)：根据公式(8)得到的欧式距离d_m，平均与当前指纹最近的前k个指纹点的坐标，得到当前位置坐标p₁＝(x，y)，其中