基于Wi-Fi的被動(dòng)式指紋室內(nèi)定位系統(tǒng)研究分析

隨著WiFi網(wǎng)絡(luò)在世界范圍內(nèi)的迅速普及和廣泛部署。基于wiFi的室內(nèi)定位技術(shù)由于成本低、易于實(shí)現(xiàn)受到了廣泛關(guān)注。其中，基于WiFi的被動(dòng)式指紋室內(nèi)定位由于可直接利用現(xiàn)有的商業(yè)WiFi設(shè)備，且不需要待定位目標(biāo)攜帶仼何設(shè)備。因此部署成本低、易擴(kuò)展，同時(shí)還具有良好的非侵入性，故已逐漸成為室內(nèi)定位技術(shù)研究者們廣泛關(guān)注的熱點(diǎn)。目前，已有基于WiFi的被動(dòng)式指紋室內(nèi)定位技術(shù)，如 Buzzer和 Pilot等，其定位過程一般可分為離線和在線兩個(gè)階段。離線階段采集相應(yīng)的信號(hào)，并存儲(chǔ)所有參考點(diǎn)生成的指紋數(shù)據(jù)以構(gòu)建離線指紋數(shù)據(jù)庫(kù)。在線階段則通過采用與離線階段相同的處理方式得到待測(cè)位置的在線實(shí)測(cè)指紋，然后將其與離線指紋庫(kù)中的已有指紋進(jìn)行匹配，從而估計(jì)目標(biāo)位置。然而，現(xiàn)有工作由于存在兩個(gè)重要問題，導(dǎo)致定位的實(shí)時(shí)性和精度都不能令人滿意其一，現(xiàn)有指紋匹配定位方式由于需要在在線階段將實(shí)測(cè)指紋與指紋庫(kù)中的所有指紋進(jìn)匹配，所以計(jì)算量大從而導(dǎo)致定位過程的實(shí)時(shí)性較差;其二，由于離線指紋庫(kù)中存在與目標(biāo)當(dāng)前位置相隔較遠(yuǎn)但相似的指紋，而這些指紋很可能會(huì)對(duì)指紋匹配過程造成干擾，進(jìn)而導(dǎo)致定位誤差較大。針對(duì)上述兩個(gè)問題，該文結(jié)合位置指紋定位技術(shù)和距離測(cè)量算法，提出了一種新的位置指紋室內(nèi)定位方法 ILLFRM.該方法在在線階段中加入了粗定位，并在進(jìn)指紋匹配之前，通過粗定位來過濾離線指紋庫(kù)中與目標(biāo)當(dāng)前位置不相關(guān)的指紋，以減少匹配過程中的計(jì)算量和避免不相干指紋的干擾，從而同時(shí)達(dá)到改善定位精度和實(shí)時(shí)性的目的。通過在空曠大廳和走廊的真實(shí)場(chǎng)景進(jìn)行實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，該文提出的方法與 Pilot和 Buzzer相比，定位精度分別提高了約28%和51%.此外，由于一次匹配過程的總耗時(shí)不足200ms，因此 ILLFRM可以很好地滿足實(shí)時(shí)性要求。