一種基于云平臺的Android終端室內定位方法
【專利摘要】一種基于云平臺的Android終端室內定位方法，其步驟是：A、將室內定位區域劃分為多個子區域，再在子區域內設置多個參考點；B、使用Android終端在所有參考點上采集室內的多個WIFI路由器的信號強度，并傳給云服務器以建立每個子區域的位置指紋數據庫和索引子區域索引數據庫；C、待定位Android終端將檢測到多個WIFI路由器的信號強度發送至云服務器；D、云服務器讀取上傳的WIFI路由器信號強度，搜索索引數據庫，確定出待定位Android終端所在的子區域；E、云服務器讀取所在子區域位置指紋數據庫，執行定位算法完成定位，將定位結果返回給Android終端顯示。它具有定位快速、精確的優點。
【專利說明】—種基于云平臺的Android終端室內定位方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及室內定位領域，特別是指基于云平臺的Android終端室內定位方法。【背景技術】
[0002]現今，云計算的應用已經不再局限于PC，基于移動智能終端的云服務，即移動云計算也應運而生。云計算強大的計算能力和移動互聯網的方便快捷具有天然的互補特性，云計算彌補了移動終端計算能力有限的缺陷，而移動互聯網彌補云平臺無法移動的缺點。
[0003]自Google公司于2007年發布Android系統以來，Android已經成為目前最為炎手可熱的智能手機操作系統之一。同其他主流智能移動終端相比，在硬件方面，Android有著較多的選擇，現在有很多手機制造選擇了 Android系統。在軟件方面,Android平臺是免費、開源的，開發者們可以根據自己的需要和喜好開發應用程序。
[0004]無線局域網絡技術是20世紀末發展起來的一種高速無線網絡通信技術。WIFI網絡具有高速通信、部署方便的特點，目前很多室內環境和人們活動的熱點地區(如機場、車站、寫字樓、會展中心、大型酒店)均廣泛布置了 WIFI網絡。
[0005]目前較成熟的GPS、A-GPS> Google-Map三種定位技術基本能滿足人們室外定位的需求，然而它們在室內場所中定位精度不高，無法很好的滿足室內場所定位的需求。在復雜的室內環境，如醫院、會展大廳、圖書館、超市、地下停車場等環境中，常常需要確定各種人員在室內的位置，因此，目前對于室內的無線定位技術有著相當大的需求。
[0006]現有的WIFI定位算法主要有信號到達的時間定位(Τ0Α)、信號達到的角度定位(Α0Α)、信號到達的時間差定位(TDOA)和信號強度測量法。信號強度測量法與傳統的Τ0Α、TD0A、AOA定位相比，它不需要改變硬件設備來進行時間同步和角度測量，降低了成本。基于信號強度的室內定位又包括傳輸損耗測距定位法和位置指紋定位法。相比傳輸損耗法，位置指紋的識別是依靠表征定位目標所在區域WIFI路由器信號強度覆蓋特征的相關信息進行識別，其定位精度受室內復雜的多徑、非視距信號傳播環境的影響較小，但現今傳統的指紋定位算法如最近鄰算法、K最近鄰算法、加權K最近鄰算法，并不能做到對定位終端的精確定位。
【發明內容】
[0007]本發明的目的是提供一種基于云平臺的Android終端室內定位方法，該方法能夠實現大區域、復雜室內環境內對Android終端的精確、快速定位。
[0008]本發明實現其發明目的所采用的技術方案是，一種基于云平臺的Android終端室內定位方法，包括以下步驟:
[0009]A、室內坐標的建立:將室內定位區域劃分為多個子區域R00Mh，每個子區域ROOMh內WIFI信號具有相似的傳播特性；再在每個子區域ROOMh內等間隔設置多個位置參考點Di,并賦予每個參考點Di唯一的室內參考坐標(Xi，yi);其中，h為子區域序號，i為子區域內參考點的序號；[0010]B、數據庫的創建:使用Android終端在室內所有參考點Di上采集分布于室內的多個WIFI路由器的信號強度信息，并傳給云服務器，云服務器據以建立每個子區域ROOMh的位置指紋數據庫和索引子區域索引數據庫；
[0011]C、定位請求:待定位Android終端將當前檢測到的室內多個WIFI路由器的信號強度信息和定位請求發送至云服務器；
[0012]D、區域定位:云服務器接收待定位Android終端的定位請求，并讀取待定位Android終端的WIFI路由器信號強度信息，搜索索引數據庫，確定出待定位Android終端所
在的子區域；
[0013]E、位置定位:云服務器讀取所在子區域,位置指紋數據庫中的指紋信息，
執行定位算法完成定位，并將定位結果返回給待定位Android終端顯示。
[0014]與現有技術相比，本發明的有益效果是:
[0015]一、先分別創建每個子區域的位置指紋數據庫和索引子區域的索引數據庫，存儲在云服務器中；定位時，云服務器讀取待定位Android終端上報的WIFI路由器信號強度
信息，搜索索引數據庫，確定出待定位Android終端所在的子區域然后只需搜
索所在子區域內對應的指紋數據庫，較之不進行區域定位，在所有區域中逐一計算待定位Android終端與各個參考點之間的WIFI路由器信號強度空間距離，其計算量大幅降低，提高了定位方法的實時性；同時在搜索到的區域內又通過該區域的指紋數據庫及定位算法定位出待定位Android終端的位置坐標，其定位位置精確。
[0016]二、在創建數據庫和定位請求中均使用Android移動終端,Android系統當前己經在手機領域得到了廣泛應用，各主流手機廠商都己推出了自己的Android移動終端，提高了該方法的普及性。
[0017]進一步,上述的步驟B和C中，Android終端和云服務器之間采用Socket通信方式進行數據交互。
[0018]采用這種通信方式實現簡單、可靠性較高，進一步提高本發明的實時性。
[0019]更進一步，上述的步驟B中:
[0020]所述的使用Android終端在室內所有參考點上采集分布于室內的多個WIFI路由器的信號強度信息時，采集的次數為5到10次；
[0021]所述的云服務器在建立各個子區域的位置指紋數據庫的具體做法是:計算5到10次采集的WIFI路由器j在參考點Di的信號強度的平均值RSSij及其信號的出現概率Nu，Nij=在參考點Di采集到WIFI路由器j信號的次數/采集的次數；并把WIFI路由器j在參考點Di的平均信號強度RSSij和出現概率Nij及其對應的參考點Di的坐標(Xi，Yi)、WIFI路由器j的MAC地址作為指紋信息存入對應子區域的位置指紋數據庫，其中，j為WIFI路由器的序號；
[0022]所述的云服務器建立索引子區域索引數據庫的具體做法是:統計計算每個子區域
ROOMh中各個WIFI路由器j的信號出現概率R00Mhj，
【權利要求】
1.一種基于云平臺的Android終端室內定位方法,包括以下步驟: A、室內坐標的建立:將室內定位區域劃分為多個子區域ROOMh,每個子區域ROOMh內WIFI信號具有相似的傳播特性；再在每個子區域ROOMh內等間隔設置多個位置參考ADi，并賦予每個參考ADi唯一的室內參考坐標(Xi，yi);其中，h為子區域序號，i為子區域內參考點的序號； B、數據庫的創建:使用Android終端在室內所有參考點Di上采集分布于室內的多個WIFI路由器的信號強度信息，并傳給云服務器，云服務器據以建立每個子區域ROOMh的位置指紋數據庫和索引子區域索引數據庫； C、定位請求:待定位Android終端將當前檢測到的室內多個WIFI路由器的信號強度信息和定位請求發送至云服務器； D、區域定位:云服務器接收待定位Android終端的定位請求,并讀取待定位Android終端的WIFI路由器信號強度信息，搜索索引數據庫，確定出待定位Android終端所在的子區攀 OMk.E、位置定位:云服務器讀取所在子區域立置指紋數據庫中的指紋信息，執行定位算法完成定位，并將定位結果返回給待定位Android終端顯示。
2.根據權利要求1所述的一種基于云平臺的Android終端室內定位方法，其特征在于:所述的步驟B和C中，Android終端和云服務器之間采用Socket通信方式進行數據交互。
3.根據權利要求1所述的一種基于云平臺的Android終端室內定位方法,其特征在于，所述的步驟B中: 所述的使用Android終端在室內所有參考點上采集分布于室內的多個WIFI路由器的信號強度信息時，采集的次數為5到10次； 所述的云服務器在建立各個子區域位置指紋數據庫的具體做法是:計算5到10次采集的WIFI路由器j在參考點Di的信號強度的平均值RSSij及其信號的出現概率NijAij=在參考點Di采集到WIFI路由器j信號的次數/采集的次數；并把WIFI路由器j在參考點Di的平均信號強度RSSij和出現概率Nij及其對應的參考點Di的坐標(Xi，Yi)、WIFI路由器j的MAC地址作為指紋信息存入對應子區域的位置指紋數據庫，其中，j為WIFI路由器的序號；所述的云服務器建立索引子區域索引數據庫的具體做法是:統計計算每個子區域ROOMh中各個WIFI路由器j的信號出現概率ROOMhj, ROOMh=YjNijII，其中，I為子區域
';‘二 IROOMh內參考點Di的個數；把子區域序號h，WIFI路由器j的MAC地址，ROOMhj信息存入索引數據庫。
4.根據權利要求3所述的一種基于云平臺的Android終端室內定位方法,其特征在于: 所述的步驟C中，待定位Android終端檢測WIFI路由器的信號強度信息的次數為3到5次； 所述的步驟D中，云服務器讀取待定位Android終端的WIFI路由器信號強度信息，搜索子區域索引數據庫的具體做法是: 計算待定位Android終端3到5次采集到的WIFI路由器j的信號強度的平均值RSS’ J；以及采集到的WIFI路由器j信號出現概率N’」，N’ j=待定位Android終端采集到WIFI路由器j信號的次數/采集的次數； 再計算出待定位Android終端與每個子區域ROOMh的相關度Rh:
5.根據權利要求4所述的一種基于云平臺的Android終端室內定位方法,其特征在于:所述的步驟E中，云服務器執行定位算法的具體做法是: E1、利用WIFI路由器信號出現頻度的相關度加權計算出待定位Android終端與所處子區域中各個參考點之間的WIFI路由器信號強度空間距離屯，
【文檔編號】H04W64/00GK103747524SQ201410021001
【公開日】2014年4月23日 申請日期:2014年1月17日 優先權日:2014年1月17日
【發明者】鄧平, 羅利, 趙慶賀, 任睿, 高禮群, 王靈麗 申請人:西南交通大學