基于無線局域網的室內區(qū)域定位問題研究.pdf

1、從指南針與天文定位技術在古代應用于航海，到今天的智能手機普遍配置衛(wèi)星定位系統(tǒng)，人們用來幫助獲取位置信息的技術一直在革新。目前衛(wèi)星定位技術已成為室外定位的優(yōu)勢技術，而用于室內定位的技術則呈百花齊放之勢。無線局域網是一種目前廣泛商用的覆蓋室內的無線網絡，使用無線局域網進行室內定位無需搭建專用的定位網絡，是一種性價比較高的選擇。
　　 用于無線局域網的定位算法，尤其是基于信號接收強度指示(RSSI)值的指紋比對算法，近年來得到了廣泛深

2、入的研究，然而由于無線局域網的固有特性與室內環(huán)境的復雜，使用無線局域網構建實用的室內定位系統(tǒng)依然會面臨許多問題。傳統(tǒng)的點定位算法注重精度，而區(qū)域定位算法則注重準確度，在很多場景下更適用?；谛枨笈c成本考慮，我們采用了以接入點為定位基站采集RSSI值的廉價方案，并以實現準確的區(qū)域定位為目標而設計算法。本文的主要內容與貢獻如下：
　　 首先，本文提出了一種基于拓撲結構的定位穩(wěn)定機制。由于RSSI向量不完整等原因，傳統(tǒng)的最近鄰算法用于

3、區(qū)域匹配準確度不高，區(qū)域匹配結果直接作為定位結果極不穩(wěn)定，于是該穩(wěn)定機制使用時間窗口內多個定位周期的區(qū)域匹配結果，在以上一周期定位結果區(qū)域為根的定位生成樹上尋找它們的最近公共祖先區(qū)域，作為本周期的定位結果。分析和實驗表明，該穩(wěn)定機制以約15s的定位延時為代價，將區(qū)域穩(wěn)定度從約50％提高到約90%，并達到約70%的區(qū)域到達率。
　　 然后，本文設計了一種兩階段選舉區(qū)域匹配算法，試圖提高作為定位穩(wěn)定機制基礎的區(qū)域匹配算法的準確度。該

4、算法第一階段使用RSSI值對區(qū)域進行選舉，得出待選區(qū)域集合，且信號較少時傾向于選出較多的區(qū)域，反之亦然：第二階段在定位穩(wěn)定機制得到的定位生成樹上，選擇這些待選區(qū)域的最近公共祖先作為本次匹配的結果。分析與實驗表明，兩階段選舉區(qū)域匹配算法結合最近公共祖先穩(wěn)定機制，相比最近鄰算法，能在保持約90%區(qū)域穩(wěn)定度的前提下，減小時間窗口，從而將區(qū)域到達率提高到約80%，定位延時降低到約10s。
　　 最后，本文完整實現了一個基于無線局域網的室