基于位置指纹的WIFI定位技术研究

发布时间：2019-07-12 17:16

【摘要】：近几年,基于位置服务(LBS)的广泛应用使得位置定位成为普适计算中一个重要的研究领域。基于位置指纹的WIFI定位技术由于定位成本低、依赖部署的WIFI环境、定位原理简单、实用性强等优点成为室内定位技术中最具有竞争力的定位方法。本文概述了基于位置指纹的WIFI定位技术的原理、过程和主流的算法,并以宁夏大学研究生三楼为实验场景,使用手机终端的WIFI分析仪软件来收集周围AP的RSS值,搭建了一个可以实现房间级别WIFI定位的实验环境。在离线数据收集阶段,分别采用最强AP法和均值AP法对数据进行预处理,并比较了两种预处理算法对后续数据定位精度的影响。在线匹配阶段,比较了贝叶斯概率算法和NN算法的定位性能。在NN算法基础上,提出了对AP加权的NN算法。根据每个AP信号的稳定程度来计算权值,使得稳定信号在匹配运算时占据更大的比重,减少噪声干扰对整体定位性能的影响。实验结果表明对AP加权的NN算法比原有的NN算法具有更好的定位性能。最后,针对定位过程中潜在的用户隐私泄露问题,提出了针对基于位置指纹的WIFI定位的安全加密模型,对用户隐私进行有效保护,并在理论上证明了该模型的正确性和安全性,为基于位置指纹的WIFI定位技术的进一步研究提供了参考价值。
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图片说明： 当需要估测某个位置时，只需要测量出这个位置处收到的所有ＡＰ的ＲＳＳ值，，并将这逡逑个ＲＳＳ值与数据库中的记录进行比对，与这个ＲＳＳ值相似度最高的位置，就是最后估测出的位置。逡逑基于位置指纹的ＷＩＦＩ定位技术的原理如图２－１所示。逡逑根据信号传输的方向，基于位置指纹的ｗｉｎ定位可以分为上行方式和下行方式。上行方式逡逑表示从ＡＰ向移动终端发送信号，我们可以在移动终端收集ＡＰ的数据，是现在普遍采用的方法，逡逑我们本文研宄的基于位置指纹的ＷＩＦＩ定位就是上行方式。下行方式表示从移动终端向ＡＰ发送信逡逑号，在ＡＰ上收集移动终端发送的信号，典型的就是思科和锐捷的ＷＩＦＩ定位。按照所采用的匹配逡逑算法，分为概率性算法和确定性算法。概率性算法通过计算概率来进行匹配，典型的算法是贝叶逡逑斯概率算法。确定性算法通过计算欧氏距离来进行匹配，典型的算法有：最近邻法（ＮＮ）、Ｋ近邻逡逑法（ＫＮＮ）和加权Ｋ近邻法（ＷＫＮＮ）。逡逑／＾Ａｐ｜逦ＡＰｊ逦．．．邋ＡＰ？逡逑＾逦＾逦（Ｙ）逦离线阶Ｓ逦在线枿逡逑位置指纹数据库逦Ｉ邋Ｕ逡逑＾逦Ｌ，邋ＲＳＳ？ＲＳＳ；，．．．，ＲＳＳＰ逦，卜丨脱具”．具邋｜逡逑Ｕ逦记录邋＼邋Ｌ２逦ＲＳＳ
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图片说明： ２．１．２基于位置指纹的ＷＩＦＩ定位过程逡逑基于位置指纹的ＷＩＦＩ定位技术主要分为两个阶段：离线建立位置指纹数据库阶段和在线匹逡逑配定位阶段［１７］。两个阶段的具体工作如图２－２所示。逡逑１．
【学位授予单位】：宁夏大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：TN92

【参考文献】

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本文编号：2513850