基于Wi-Fi的被動式指紋室內(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?；趙iFi的室內(nèi)定位技術(shù)由于成本低、易于實現(xiàn)受到了廣泛關(guān)注。其中，基于WiFi的被動式指紋室內(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。目前，已有基于WiFi的被動式指紋室內(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階段。離線階段采集相應(yīng)的信號，并存儲所有參考點生成的指紋數(shù)據(jù)以構(gòu)建離線指紋數(shù)據(jù)庫。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位置的在線實測指紋，然后將其與離線指紋庫中的已有指紋進(jìn)行匹配，從而估計目標(biāo)位置。然而，現(xiàn)有工作由于存在兩個重要問題，導(dǎo)致定位的實時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測指紋與指紋庫中的所有指紋進(jìn)匹配，所以計算量大從而導(dǎo)致定位過程的實時性較差;其二，由于離線指紋庫中存在與目標(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對指紋匹配過程造成干擾，進(jìn)而導(dǎo)致定位誤差較大。針對上述兩個問題，該文結(jié)合位置指紋定位技術(shù)和距離測量算法，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算量和避免不相干指紋的干擾，從而同時達(dá)到改善定位精度和實時性的目的。通過在空曠大廳和走廊的真實場景進(jìn)行實驗結(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不足200ms，因此 ILLFRM可以很好地滿足實時性要求。