基于Wi-Fi的室內(nèi)定位算法研究與實(shí)現(xiàn).pdf

1、隨著智慧城市建設(shè)的興起和移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)的快速發(fā)展，人們對(duì)基于位置的服務(wù)需求日益增強(qiáng)，這就要求其能夠?qū)崿F(xiàn)準(zhǔn)確的定位與跟蹤。目前，定位技術(shù)廣泛應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域，而基于GPS的室外定位的成功應(yīng)用也激勵(lì)了室內(nèi)定位系統(tǒng)的研究與開發(fā)。然而由于接受信號(hào)微弱，GPS系統(tǒng)不能有效運(yùn)用于建筑物內(nèi)部和密集的都市區(qū)域。目前的室內(nèi)定位系統(tǒng)采用的技術(shù)主要有計(jì)算機(jī)視覺、紅外線、射頻識(shí)別、超寬帶、無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)、AGPS等，但這些系統(tǒng)往往需要部署額外的設(shè)施，應(yīng)用時(shí)大受限制。基

2、于Wi-Fi的室內(nèi)定位系統(tǒng)能夠充分利用現(xiàn)有的基礎(chǔ)設(shè)施，在不需要部署額外設(shè)備的情況下，應(yīng)用于提供室內(nèi)位置服務(wù)。而且智能手機(jī)也都內(nèi)置了Wi-Fi模塊，這使得基于Wi-Fi的室內(nèi)定位成為可能。所以使用智能手機(jī)利用遍布建筑物內(nèi)的Wi-Fi信號(hào)定位成為了一種極具潛力的室內(nèi)定位技術(shù)。
　　本文在對(duì)Wi-Fi室內(nèi)定位技術(shù)進(jìn)行充分研究的基礎(chǔ)上，針對(duì)現(xiàn)有的基于指紋的Wi-Fi定位算法存在的不足之處提出了相應(yīng)的改進(jìn)算法，并設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)了Wi-Fi室內(nèi)定

3、位系統(tǒng)。首先，本文對(duì)Wi-Fi的接收信號(hào)強(qiáng)度特性和影響因素進(jìn)行分析，包括RSSI的概率分布，RSSI與距離的關(guān)系，人體方位的影響和不同設(shè)備的影響。其次，從定位系統(tǒng)構(gòu)建及工作流程出發(fā)，依次探討了數(shù)據(jù)采集構(gòu)建位置指紋數(shù)據(jù)庫(kù)，實(shí)時(shí)定位階段的預(yù)處理過(guò)程，定位參考AP選擇，信號(hào)距離，近鄰選取和定位結(jié)果計(jì)算等。在定位結(jié)果計(jì)算階段，提出最密集近鄰算法，通過(guò)比較可知，相比傳統(tǒng)質(zhì)心法能得到更好的定位精度。然后，對(duì)卡爾曼濾波器在動(dòng)態(tài)定位追蹤中的作用進(jìn)行分析

4、。通過(guò)手機(jī)傳感器判斷用戶運(yùn)動(dòng)狀態(tài)發(fā)生變化，使用不同的卡爾曼參數(shù)，有效改善了動(dòng)態(tài)定位追蹤的效果。接著，通過(guò)研究基于手機(jī)傳感器的定位，提出Wi-Fi定位與傳感器定位的融合算法，在無(wú)法進(jìn)行Wi-Fi定位時(shí)使用傳感器定位，可以有效彌補(bǔ)Wi-Fi定位的不足。同時(shí)在Wi-Fi正常定位過(guò)程中，能夠?qū)i-Fi定位波動(dòng)較大的情況進(jìn)行較好地校正，有效改善動(dòng)態(tài)定位追蹤的效果。最后，設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)基于Android手機(jī)平臺(tái)的位置指紋Wi-Fi室內(nèi)定位系統(tǒng)，并對(duì)軟