基于Wi-Fi的室內(nèi)定位算法研究與實現(xiàn).pdf

1、隨著智慧城市建設(shè)的興起和移動互聯(lián)網(wǎng)的快速發(fā)展，人們對基于位置的服務(wù)需求日益增強，這就要求其能夠?qū)崿F(xiàn)準確的定位與跟蹤。目前，定位技術(shù)廣泛應(yīng)用于各個領(lǐng)域，而基于GPS的室外定位的成功應(yīng)用也激勵了室內(nèi)定位系統(tǒng)的研究與開發(fā)。然而由于接受信號微弱，GPS系統(tǒng)不能有效運用于建筑物內(nèi)部和密集的都市區(qū)域。目前的室內(nèi)定位系統(tǒng)采用的技術(shù)主要有計算機視覺、紅外線、射頻識別、超寬帶、無線傳感網(wǎng)絡(luò)、AGPS等，但這些系統(tǒng)往往需要部署額外的設(shè)施，應(yīng)用時大受限制?；?/p>

2、于Wi-Fi的室內(nèi)定位系統(tǒng)能夠充分利用現(xiàn)有的基礎(chǔ)設(shè)施，在不需要部署額外設(shè)備的情況下，應(yīng)用于提供室內(nèi)位置服務(wù)。而且智能手機也都內(nèi)置了Wi-Fi模塊，這使得基于Wi-Fi的室內(nèi)定位成為可能。所以使用智能手機利用遍布建筑物內(nèi)的Wi-Fi信號定位成為了一種極具潛力的室內(nèi)定位技術(shù)。
　　本文在對Wi-Fi室內(nèi)定位技術(shù)進行充分研究的基礎(chǔ)上，針對現(xiàn)有的基于指紋的Wi-Fi定位算法存在的不足之處提出了相應(yīng)的改進算法，并設(shè)計和實現(xiàn)了Wi-Fi室內(nèi)定

3、位系統(tǒng)。首先，本文對Wi-Fi的接收信號強度特性和影響因素進行分析，包括RSSI的概率分布，RSSI與距離的關(guān)系，人體方位的影響和不同設(shè)備的影響。其次，從定位系統(tǒng)構(gòu)建及工作流程出發(fā)，依次探討了數(shù)據(jù)采集構(gòu)建位置指紋數(shù)據(jù)庫，實時定位階段的預(yù)處理過程，定位參考AP選擇，信號距離，近鄰選取和定位結(jié)果計算等。在定位結(jié)果計算階段，提出最密集近鄰算法，通過比較可知，相比傳統(tǒng)質(zhì)心法能得到更好的定位精度。然后，對卡爾曼濾波器在動態(tài)定位追蹤中的作用進行分析

4、。通過手機傳感器判斷用戶運動狀態(tài)發(fā)生變化，使用不同的卡爾曼參數(shù)，有效改善了動態(tài)定位追蹤的效果。接著，通過研究基于手機傳感器的定位，提出Wi-Fi定位與傳感器定位的融合算法，在無法進行Wi-Fi定位時使用傳感器定位，可以有效彌補Wi-Fi定位的不足。同時在Wi-Fi正常定位過程中，能夠?qū)i-Fi定位波動較大的情況進行較好地校正，有效改善動態(tài)定位追蹤的效果。最后，設(shè)計并實現(xiàn)基于Android手機平臺的位置指紋Wi-Fi室內(nèi)定位系統(tǒng)，并對軟