多源室内定位系统的设计与实现

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室内定位技术随着位置服务(Location Based Service)的兴起而越来越受观注。在大型超市、商场、小区、展会等复杂的室内环境中,室内定位技术能够帮助用户获知自己所在的位置,更好地确定行进路线;在采矿行业、火灾现场等场合,室内定位技术能及时的确定受困人员的位置,以便更好进行搜救工作。在其它很多领域,室内定位技术同样有着广泛的应用,发挥着巨大的作用。然而,传统的基于WiFi的单源室内定位虽然成本低、易部署的特点得到了广泛的应用,但其定位精度不高。为此,本文主要讨论多源室内定位系统的设计与实现。首先本文设计了一种多源室内定位算法,算法的多源体现在算法采用了声音、Wi Fi和加速度多个信息源,且算法不仅仅是对这些多源信息进行简单的融合处理,而是利用多源的信息提出一种新型的定位框架。该算法充分利用目标用户周围一些静态用户的位置信息来协助完成目标用户位置的确定。首先在定位区内找寻一些移动频率较低的静态用户,将他们作为基站(Beacon),并事先确定这些Beacon的位置。然后利用声音测距的方法计算待定位目标用户与这些Beacon间的距离,最后利用三边定位法求出目标用户的位置。同单源WiFi定位系统一样,多源室内定位系统不需要任何额外硬件的部署,然而它的定位精度却有明显的改善。接着,本文给出了该室内定位算法的系统实现。该实现方案基于客户端/服务器的架构,服务器后台程序运行在Linux平台上,采用JAVA平台开发;客户端基于Android平台,本文实现了一款APP原型。最后在办公室环境对本文提出的多源室内定位系统进行了详细的测试。实验结果表明,本文提出的多源室内定位系统的平均定位误差在3M左右,相比传统的单源WiFi室内定位,在精度上有了明显的提升。
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