基于指纹对比技术的WiFi室内定位系统设计与优化

发布时间：2017-07-07 04:04

  本文关键词：基于指纹对比技术的WiFi室内定位系统设计与优化

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【摘要】：室内定位作为物联网和O2O中一项极为重要的关键技术,已得到越来越广泛的关注及重视。通过室内定位可以解决GPS等传统定位方式无法在室内正常工作的问题。然而由于室内定位场景的复杂性和不确定性,迄今为止仍然没有一个统一的、普适的、可大规模商用的室内定位解决方案。作为在此方向上的探索,本文通过改进室内定位算法提高了定位的准确率、实时性和展示的效果,同时设计了一套完整的自下而上的室内定位系统,以及完成了一系列的测试验证工作,证明了所提出方案的正确性和可靠性。本文所提出的“基于Wi-Fi的手机室内定位及跟踪系统”,实现了在室内环境下的跟踪定位功能。与现有的定位系统相比,该系统在以下方面表现出了优异的特性:首先,通过结合近邻AP定位和采样点定位提高了原有方案的定位精度。实验发现,在400平方米的空间中,布置4个物理AP,然后配置成100个采样点的情况下,定位精度可达到3-5米。其次,该系统的使用成本很低。一方面是因为所采用的设备是普通用于Wi Fi覆盖的AP,从而降低了硬件成本,另一方面,通过对定位算法进行优化,使得本定位系统可以用少量的采样点来达到理想的定位效果,也降低了人工成本。对于同等定位精度的情况下,对于硬件的需求量很小。能够在有限的物理AP的情况下获得较高的定位精度。再次,定位时间短。由于优良的算法特性,使得系统能够做到实时定位跟踪,默认设定的是每隔3秒刷新一次数据,真正做到了实时性。除此之外,该方案还解决了在可视化现实终端移动轨迹时终端的穿墙问题。通过人为设定的地理信息,使系统知道真实室内房间及墙的存在,避免跟踪定位时产生“穿墙”的误判,同时区域信息也被用作防抖动的措施,避免误差很大的定位结果输出。最后,该方案具有方便快捷的优点,系统的通信方式决定了无需在手机端安装任何第三方APP,也无需用户进行任何操作,就可进行定位。本文所提出的定位算法和定位系统是行之有效的、具有实际价值的室内定位解决方案。
【关键词】：无线网络 室内定位 Wifi
【学位授予单位】：苏州大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TN92
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 第一章 前言8-14
• 1.1 研究意义8-9
• 1.2 国内外研究现状9-11
• 1.3 研究内容11-12
• 1.4 研究贡献12-14
• 第二章 方案架构14-19
• 2.1 定位方案14
• 2.2 工作原理14-15
• 2.3 系统组成15-16
• 2.4 层次体系16-17
• 2.5 网络结构17-18
• 2.6 应用场景18-19
• 第三章 方案设计19-39
• 3.1 用户层19-20
• 3.2 AP层20-24
• 3.2.1 通信协议21-22
• 3.2.2 报文格式22-24
• 3.3 定位层24-38
• 3.3.1 定位模块24-25
• 3.3.2 扫描数据的收集整理25-27
• 3.3.3 位置计算27-31
• 3.3.4 定位算法的进一步优化31-38
• 3.4 展示层38-39
• 第四章 性能测试39-44
• 4.1 AP到定位引擎丢包率的测试39-40
• 4.1.1 测试条件与环境39
• 4.1.2 测试方法39
• 4.1.3 测试结果及分析39-40
• 4.2 定位引擎压力测试40-42
• 4.2.1 测试环境与配置40-41
• 4.2.2 测试过程41
• 4.2.3 测试结果及分析41-42
• 4.3 定位测试42-44
• 4.3.1 静止点定位测试42-43
• 4.3.2 移动点跟踪定位测试43-44
• 第五章 总结44-45
• 参考文献45-48
• 致谢48-49

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前4条

1 董艳侠;张红英;陈姣;;基于Wi-Fi室内定位的位置指纹算法[J];工业控制计算机;2015年01期

2 曹学友;;可视距无线传输距离的影响因素分析[J];电子世界;2013年13期

3 李俊伟;周立俭;崔学梅;;基于改进基准点定位的指纹匹配算法[J];计算机工程;2011年14期

4 叶雪军;;基于中心点定位的指纹匹配算法研究[J];现代电子技术;2006年11期

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本文编号：528753