一种室内环境下无线终端的定位方法及系统与流程

本发明涉及室内定位，尤其涉及一种室内环境下无线终端的定位方法及系统。

背景技术：

1、室内定位技术已经成为现代生活中不可或缺的一部分，它广泛应用于安防监控、应急救援、智能看护、精准营销、智能工厂及智能交通等诸多领域。随着技术的不断进步，人们对于室内定位精度的要求也越来越高。然而，现有技术在进行室内定位时，仍然存在着一些显著的缺陷和挑战。

2、目前，常用的室内定位方式主要依赖于无线信号强度或者蓝牙设备打点测量。这些方法虽然在一定程度上能够实现室内定位，但其精度和稳定性却往往难以满足高层建筑等复杂环境的需求。

3、首先，无线信号强度定位方法主要依据信号衰减的特性进行定位。然而，在高层建筑中，由于楼层多、结构复杂，无线信号在传播过程中会受到多种因素的影响，如墙壁、地板等障碍物的阻挡以及多径效应等。这些因素都会导致无线信号强度的变化，从而使得定位结果产生偏差。尤其是在楼层较高、信号衰减较大的情况下，这种偏差会更加明显，导致无法准确测量得到待测点的精确坐标。

4、其次，蓝牙设备打点测量定位方法虽然可以实现较高的定位精度，但其成本较高，且需要在大量位置安装蓝牙设备作为定位基准点。这不仅增加了硬件成本，也增加了维护和管理的难度。同时，蓝牙设备的信号覆盖范围有限，如果要在整个高层建筑中实现精确定位，就需要部署大量的蓝牙设备，这无疑会增加整体成本。

5、因此，为了克服现有技术的缺陷，提高室内定位的精度和稳定性，需要研究更加先进、可靠的室内定位技术。

技术实现思路

1、针对现有技术中存在的问题，本发明提供一种室内环境下无线终端的定位方法，包括：

2、步骤s1，根据当前的室内环境的先验网络热图将室内环境划分为可视区域和非可视区域，在所述非可视区域内选取多个参照点，分别计算每个所述参照点与预设的多个网络接入点之间的差值数据集；

3、步骤s2，分别测量位于待测位置的无线终端与网络服务器之间的多条传输路径的信号传输时间，随后根据各所述信号传输时间处理得到所述待测位置的当前位置数据集；

4、步骤s3，根据所述当前位置数据集处理得到所述无线终端的实时定位，随后筛选出满足预设条件的所述差值数据集对所述实时定位进行修正得到所述无线终端的定位结果。

5、优选的，所述步骤s1包括：

6、步骤s11，根据当前的室内环境的先验网络热图将室内环境划分为可视区域和非可视区域；

7、步骤s12，在所述非可视区域内打设多个阵列排布的所述参照点，随后对于每个所述参照点，分别测量所述参照点与各所述网络接入点之间的实际测量距离并加入各所述网络接入点对应的测量数据集；

8、步骤s13，对于每一个所述测量数据集，分别计算所述测量数据集中的每一个所述实际测量距离与预设距离之间的距离差值，并且筛选出小于预设的第一距离阈值的所述距离差值加入对应的所述差值数据集。

9、优选的，所述步骤s11包括：

10、步骤s111，根据所述先验网络热图将所述室内环境划分为多个相邻的待命名区域；

11、步骤s112，对于每个所述待命名区域，判断所述待命名区域中是否存在预设数量的点位能检测到网络信号强度大于预设的信号强度要求：

12、若是，则将当前的所述待命名区域命名为所述为可视区域；

13、若否，则将当前的所述待命名区域命名为所述非可视区域。

14、优选的，所述步骤s2包括：

15、步骤s21，分别测量位于所述待测位置的无线终端经过各个所述网络接入点到所述网络服务器形成的传输路径的信号传输时间，随后将各所述信号传输时间加入所述实时测量数据库；

16、步骤s22，从所述实时测量数据库中筛选出多个所述信号传输时间进行组合处理得到当前位置，并加入所述无线终端的所述当前位置数据集，直至遍历所有所述信号传输时间。

17、优选的，所述步骤s3包括：

18、步骤s31，计算得到所述当前位置数据集中的所有所述当前位置的平均值作为所述无线终端的所述实时定位，依次计算各所述网络接入点到所述实时定位之间的直线距离；

19、步骤s32，随后依次判断各所述直线距离是否不大于预设的第二距离阈值：

20、若是，则根据当前的所述直线距离对应的所述网络接入点的所述差值数据集对所述实时定位进行修正得到所述无线终端的定位结果；

21、若否，则返回所述步骤s32进行下一次判断。

22、本发明还提供一种室内环境下无线终端的定位系统，其特征在于，应用如上述的定位方法，包括：

23、差值数据集计算模块，用于根据当前的室内环境的先验网络热图将室内环境划分为可视区域和非可视区域，在所述非可视区域内选取多个参照点，分别计算每个所述参照点与预设的多个网络接入点之间的差值数据集；

24、位置测量模块，连接所述差值数据集计算模块，用于分别测量位于待测位置的无线终端与网络服务器之间的多条传输路径的信号传输时间，随后根据各所述信号传输时间处理得到所述待测位置的当前位置数据集；

25、修正模块，连接所述位置测量模块，用于根据所述当前位置数据集处理得到所述无线终端的实时定位，随后筛选出满足预设条件的所述差值数据集对所述实时定位进行修正得到所述无线终端的定位结果。

26、优选的，所述差值数据集计算模块包括：

27、区域划分单元，用于根据当前的室内环境的先验网络热图将室内环境划分为可视区域和非可视区域；

28、测距单元，连接所述区域划分单元，用于在所述非可视区域内打设多个阵列排布的所述参照点，随后对于每个所述参照点，分别测量所述参照点与各所述网络接入点之间的实际测量距离并加入各所述网络接入点对应的测量数据集；

29、差值计算单元，连接所述测距单元，用于对于每一个所述测量数据集，分别计算所述测量数据集中的每一个所述实际测量距离与预设距离之间的距离差值，并且筛选出小于预设的第一距离阈值的所述距离差值加入对应的所述差值数据集。

30、优选的，所述区域划分单元包括：

31、划分子单元，用于根据所述先验网络热图将所述室内环境划分为多个相邻的待命名区域；

32、命名子单元，连接所述划分子单元，用于对于每个所述待命名区域，在判断所述待命名区域中存在预设数量的点位能检测到网络信号强度大于预设的信号强度要求时，将当前的所述待命名区域命名为所述为可视区域，在判断所述待命名区域中不存在预设数量的点位能检测到网络信号强度大于预设的信号强度要求时，将当前的所述待命名区域命名为所述非可视区域。

33、优选的，所述位置测量模块包括：

34、传输测量单元，用于分别测量位于所述待测位置的无线终端经过各个所述网络接入点到所述网络服务器形成的传输路径的信号传输时间，随后将各所述信号传输时间加入所述实时测量数据库；

35、位置计算单元，连接所述传输测量单元，用于从所述实时测量数据库中筛选出多个所述信号传输时间进行组合处理得到当前位置，并加入所述无线终端的所述当前位置数据集，直至遍历所有所述信号传输时间。

36、优选的，所述修正模块包括：

37、距离计算单元，用于计算得到所述当前位置数据集中的所有所述当前位置的平均值作为所述无线终端的所述实时定位，依次计算各所述网络接入点到所述实时定位之间的直线距离；

38、修正单元，连接所述距离计算单元，用于依次对各所述直线距离进行判断，在判断所述直线距离不大于预设的第二距离阈值时，根据当前的所述直线距离对应的所述网络接入点的所述差值数据集对所述实时定位进行修正得到所述待测位置的定位结果。

39、上述技术方案具有如下优点或有益效果：

40、1、通过先验网络热图将室内环境划分为可视区域和非可视区域，可以更有针对性地处理信号传播在高层建筑中的复杂情况，尤其是在信号难以穿透或反射严重的区域。在非可视区域，通过测量参照点与网络接入点之间的实际测量距离，并与预设距离进行比较筛选出距离差值小于预设阈值的数据。这样可以得到一组反映非可视区域信号传播特性的差值数据集，为后续的定位修正提供依据得到精确的定位结果。

41、2、通过利用先验网络热图和差值数据集，可以在一定程度上减少对高精度测量设备的需求，不需要在每个位置都部署高精度的测量设备，减少设备成本。通过测量无线终端到网络服务器的多条传输路径的信号传输时间，可以快速获取当前位置数据集。通过计算平均值和筛选满足条件的差值数据集进行修正，可以快速得到定位结果，提高了定位效率。