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随着无线网络技术的普及和发展,定位追踪服务受到越来越多的关注,在紧急救助、物理配送、生产管理、旅游导航等领域显示出巨大的活力。实时定位系统(RTLS)国际标准的制定和“物联网”产业的崛起,开拓并推动了定位追踪技术的发展应用。当前,定位追踪技术主要有视频监控、GPS、RFID等。但是,这些定位技术在应用范围、使用成本和便携性等方面还不能满足普适计算应用的需要,限制了基于位置的服务在用户中的普及。基于无线局域网络和位置指纹的定位技术借助于已有丰富的WLAN资源,能够利用无线路由器实现定位,具有应用范围广,定位系统成本低等优点,成为近年来位置感知领域的一个研究热点。本文主要就无线局域网定位系统的定位准确度、定位速度、设备能耗和地图管理平台方面等问题开展研究,采用最近邻居权重匹配、区域划分和GIS技术对上述问题提出了相应的解决方案。论文的主要工作和创新点包括:(1)通过在实际WLAN环境中测得的位置指纹数据,从定位的角度分析了无线信号在室内的传播特性,总结了指纹图数据库制作和实时定位信号强度获取方法。在基于WLAN和位置指纹的定位技术中,采样点间距、接入点的个数以及环境的干扰是影响定位平均误差的主要因素,但是对于这些参数的选取目前还没有较系统的指导,主要依靠经验来确定。本文分析了各因素与定位误差之间的关系,为设计定位算法、部署定位系统、制作指纹图数据库提供了一定的理论支持。(2)结合LANDMARC系统中权重参数的思想,对现有RADAR系统的信号空间最近邻居法(NNSS-AVG)进行改进。由于受室内复杂环境里噪声的干扰,位置指纹数据中常含有不确定性因素,提高定位准确度是当前研究的重点之一。权重改进后的NNSS-AVG方法能够为不同的最近邻居赋予不同的比重,用来描述和区分不同邻居点对定位结果的贡献能力;在选择无线接入点时,本文提出了自适应AP匹配法。(3)提出了无线WLAN定位的区域划分及判定方法。定位耗时决定定位系统效率,影响着定位追踪系统的实用性。本文就如何减小定位算法的计算量提出了区域划分的方法。通过区域判定,将位置估计的计算限制在特定区域内,从而大幅较少定位计算量。区域划分及判定方法同时为定位系统向手持设备移植提供了可能性,该方法通过减少计算量可以有效地降低移动设备的能耗。(4)设计了基于移动台辅助定位技术的主动式WiFi定位标签,并就定位标签的抗干扰、稳定性、能耗等进行了讨论和研究。(5)开发了以地理信息系统为依托,融合数据库技术的无线定位追踪系统管理平台,提供了基于位置信息的诸多应用功能。这些典型功能包括实时定位及历史路径分析、突发事件在场人员查询、非法越界报警、安全区域防范、救援/拦截最佳路径分析等。本文研究了无线局域网络环境中基于位置指纹法的定位追踪技术;设计了基于移动台辅助定位技术的主动式WiFi定位标签;开发了定位追踪管理软件平台,并提供了基于位置信息的应用功能。