知識引導(dǎo)下室內(nèi)藍牙定位精度優(yōu)化.pdf

1、隨著LBS(Location-based Service)的快速發(fā)展，室內(nèi)定位商業(yè)化需求驟增，零售業(yè)巨頭如梅西百貨等開始在店內(nèi)部署iBeacon信標。但就當前而言，室內(nèi)定位精度和算法復(fù)雜度以及定位成本等之間的正相關(guān)關(guān)系仍然制約著室內(nèi)定位主流技術(shù)的確定和廣泛應(yīng)用。因此，本文針對低能耗藍牙提出了一種知識引導(dǎo)下逐級進行信號源優(yōu)選的室內(nèi)定位精度優(yōu)化方法。本文所做的研究與工作如下:
　　(1)先驗與后驗知識庫的建立與運用。先驗知識庫的內(nèi)容和

2、實現(xiàn)的作用主要包括:1）不同介質(zhì)的路徑損耗系數(shù)，可用于信號傳播衰減模型距離的估算;2）室內(nèi)場景三維地圖，一方面用于對室內(nèi)場景進行可視域分析和遮擋情況的判別，另一方面用于室內(nèi)空間約束和路網(wǎng)約束;3）藍牙信號源的基本情況，可用于定位方案選取和定位結(jié)果優(yōu)化。后驗知識庫的內(nèi)容則主要包括，通過獲取藍牙信號強度估算定位點對藍牙信號進行一定程度的補償并應(yīng)用于以后的定位中;此外，還包括通過對定位數(shù)據(jù)進行分析，從而對路徑損耗系數(shù)進行一定修正，進而對定位進

3、行優(yōu)化。
　　(2)逐級信號源優(yōu)選與定位算法優(yōu)化，提高藍牙信號源的使用效率，提高定位精度。首先利用室內(nèi)三維地圖進行可視域分析，判別區(qū)域內(nèi)信號源遮擋情況，根據(jù)定位需求對遮擋信號源進行選擇性使用，并同時確定遮擋物的路徑損耗系數(shù)，以此實現(xiàn)對信號源的初選。在三維定位解算階段，本文在二維算法的基礎(chǔ)上，提出了三種針對不同室內(nèi)情況的備選方案，即基于泰勒級數(shù)的三維定位算法、基于穩(wěn)健回歸估計的三維室內(nèi)定位算法和基于隨機抽樣一致性檢驗的室內(nèi)定位算法。

4、
　　(3)本文將上述算法和思想融合，提出了基于信號源優(yōu)選的室內(nèi)定位方案?；谇捌诘恼{(diào)查研究工作，本文基于Matlab實現(xiàn)了定位算法的運行，并基于智能手機實現(xiàn)了定位方案中的部分關(guān)鍵模塊。
　　(4)本文對定位解算階段提出的算法在Matlab中進行了仿真測試，對三種定位算法的適用范圍給出了評價，實驗表明本文提出的定位算法可以通過剔除信號源異常值提高定位的精度。同時，本文在已經(jīng)搭建好的室內(nèi)實際場景中借助信號采集APP進行了數(shù)據(jù)采