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《基于wifi的室內(nèi)定位技術(shù)研究與實現(xiàn)》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、分類號：TP319密級：UDC：004學(xué)校代碼：11065碩士學(xué)位論文基于WiFi的室內(nèi)定位技術(shù)研究與實現(xiàn)王文杰指導(dǎo)教師李軍研究員學(xué)科專業(yè)名稱計算機科學(xué)與技術(shù)論文答辯日期2016年6月2日摘要隨著位置服務(wù)的迅速發(fā)展，室內(nèi)定位在許多領(lǐng)域應(yīng)用廣闊，比如商場購物導(dǎo)航推薦、停車場停車尋車、老人健康防護、展廳自助導(dǎo)航、企業(yè)智能制造和礦井救援等。由于室內(nèi)環(huán)境復(fù)雜多變，傳統(tǒng)的GPS信號在室內(nèi)傳播過程中由于建筑物的屏蔽阻擋等因素，極易發(fā)生反射、折射和散射，產(chǎn)生多徑效應(yīng)，這就導(dǎo)致GPS定位系統(tǒng)在室內(nèi)環(huán)境中無法正常使用。相
2、比于室外環(huán)境，室內(nèi)定位對于位置信息的可靠性和穩(wěn)定性要求更高，技術(shù)實現(xiàn)更困難。WiFi技術(shù)近年來發(fā)展迅速，WiFi接入點廣泛部署于各種公共場所，通過WiFi網(wǎng)絡(luò)進行室內(nèi)定位，可以有效彌補GPS在室內(nèi)定位應(yīng)用中存在的不足。本文對室內(nèi)定位技術(shù)進行了深入研究，分析總結(jié)了現(xiàn)有的定位技術(shù)的優(yōu)缺點，并在此基礎(chǔ)上提出了一種基于WiFi位置指紋的室內(nèi)定位系統(tǒng)設(shè)計方案。本文的研究工作主要分為以下五個方面：第一，在被動式定位的離線采樣階段，針對現(xiàn)有的單點采樣方式存在的工作量巨大、指紋數(shù)據(jù)庫更新困難以及操作維護復(fù)雜等缺點，改進
3、設(shè)計了一種多點采樣的采樣方案，在室內(nèi)被定位區(qū)域的每個柵格處都部署一張定位卡，同時進行采樣，并且采樣卡可以按照需要固定在采樣處，每隔一段時間采樣一次，更新數(shù)據(jù)庫樣本數(shù)據(jù)，從而降低了人力物力成本，提高了定位的精度；第二，在在線定位階段，為了減少計算量，通常需要在定位計算之前對指紋數(shù)據(jù)庫進行聚類分析，篩選出與被定位用戶所在位置相似度最大的若干個柵格點，作為位置指紋進行匹配計算，本文根據(jù)實際場景的需要設(shè)計了一種根據(jù)各參考點上WiFi接入點掃描實時數(shù)據(jù)覆蓋情況的在線分類算法，有效減小了定位算法的計算量，提高了計算
4、的效率；第三，在定位匹配計算過程中，傳統(tǒng)使用較多定位匹配算法主要有KNN、基于高斯模型的概率方法、基于核的方法以及基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的方法等，但是從數(shù)據(jù)量和定位的實時性角度，上述算法并不是都符合要求，本文優(yōu)化設(shè)計了一種基于信號強度差值的加權(quán)KNN算法，顯著提高了定位的精度；第四，為了解決定位坐標連續(xù)性不強的問題，選擇使用卡爾曼濾波器對定位結(jié)果進行優(yōu)化處理，使得定位結(jié)果的連續(xù)性得到有效提高；第五，本文對該系統(tǒng)進行了軟件設(shè)計與實現(xiàn)，詳細介紹了該系統(tǒng)的軟件架構(gòu)和各子系統(tǒng)的實現(xiàn)方式。通過實地大量的測試實驗，驗證了該系
5、統(tǒng)在保證室內(nèi)定位的穩(wěn)定性和可靠性方面的有效性，在靜態(tài)情況下基本可以達到3m-5m的定位精度，延遲基本保持在3s左右，充分證實了本文提出的算法的有效性。關(guān)鍵詞：室內(nèi)定位；位置指紋；多點采樣；定位算法AbstractWiththerapiddevelopmentofthelocationbasedservice,indoorpositioningiswidelyusedamongtheconsumersandenterprises,whichincludenavigationandrecommendatio
6、ninthemall,carparkingandfinding,thehealth-careoftheelderly,self-helpnavigationintheexhibitionhall,intelligentmanufacturing,andminerescueandsoon.Becauseofthecomplexandvariableindoorenvironment,traditionalGPSsignalsareeasytoproducemultipleeffectssuchasrefl
7、ection,refractionandscatteringduetotheshieldingofthebuilding.AndthiscausesthattheGPSpositioningsystemcannotbenormallyusedindoors.Comparedwiththeoutdoorpositioning,indoorpositioninghashigherrequestforthereliabilityandstabilityofthelocationinformation.Mean
8、while,itismoredifficulttobedonethanoutdoorpositioning.WiFitechnologyhasdevelopedrapidlyinrecentyearsandithasbeenwidelydeployedinvariouspublicplaces.WiFicanhelpovercomethedifficultieswhichGPSpositioningcan’tcompleteinindoor
