基于物联网的多建筑物室内定位方法及系统与流程

本技术涉及基于物联网的多建筑物室内定位的，尤其是涉及基于物联网的多建筑物室内定位方法及系统。

背景技术：

1、室内定位是指在室内环境无法使用卫星定位时，使用室内定位技术作为卫星定位的辅助定位，解决卫星信号到达地面时较弱、不能穿透建筑物的问题。最终定位物体当前所处的位置。定位为人们的日常生活提供了极大的便利，用户可以依据定位信息，快速的了解到自己的位置，不但可以根据位置信息快速到达目的地，在危险时也可以依据位置信息及时获得救助。

2、相关技术中，通过wi-fi室内定位、蓝牙室内定位以及其他通信手段进行定位，一方面需要安装大量设备，成本较高。另一方面，由于室内存在各种信号干扰源，如墙壁、隔间、金属结构等，这些干扰可以影响传感器和设备的性能。信号变得不稳定，就会影响室内定位的准确性，存在改进之处。

3、为此我们提出基于物联网的多建筑物室内定位方法及系统用于解决上述问题。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供基于物联网的多建筑物室内定位方法及系统，以解决上述背景技术中提出的问题。

2、第一方面，本技术提供的基于物联网的多建筑物室内定位方法，采用如下的技术方案：

3、获取用户定位系统信息，进行初步定位，定位用户所在建筑物的位置，得到初级定位数据；

4、基于所述初级定位数据，获取建筑物布局图，得到布局数据；获取建筑物周围环境，得到建筑环境数据；

5、根据所述建筑环境数据和所述布局数据，获取用户周围场景，根据场景与布局对比，得到中级定位数据；

6、基于所述中级定位数据，获取用户历史定位信息和用户步数，确定用户具体位置，得到高级定位数据；

7、根据所述高级定位数据，获取用户周围环境，得到室内环境数据；根据室内环境确定楼层高度，得到定位数据；

8、基于所述定位数据，发送定位信息至用户端，获取用户反馈，调整定位分析过程。

9、通过采用上述技术方案，根据用户的周围场景进行层层筛选，通过外界环境变化以及用户的部署情况，对相似场景定位进行筛选，实现室内准确的定位。减少了因为场景相似导致的室内定位错误的情况发生，提高了基于物联网的多建筑物室内定位的准确性。

10、优选的，所述基于所述初级定位数据，获取建筑物布局图，得到布局数据；获取建筑物周围环境，得到建筑环境数据的步骤，具体包括以下步骤：

11、基于所述初级定位数据，对建筑物进行3d扫描，形成3d建模图，得到所述布局数据；

12、根据所述布局数据，获取建筑物周围环境，得到建筑环境数据，所述建筑环境数据包括温湿度数据、大气压数据、噪声数据以及光线数据；

13、基于所述噪声数据，对噪声进行过滤，过滤得到车流量的噪声，得到车流量噪声数据。

14、通过采用上述技术方案，根据建筑物的3d建模图，进行场景对比，有利于后续室内定位工作的展开。通过建筑物周围的环境情况，为确定用户定位高度提供依据，提高了基于物联网的多建筑物室内定位的可靠性。

15、优选的，所述根据所述建筑环境数据和所述布局数据，获取用户周围场景，根据场景与布局对比，得到中级定位数据的步骤，还包括以下步骤：

16、根据所述建筑环境数据，扫描用户周围场景，得到周围场景3d建模图，得到初步场景数据；

17、根据所述布局数据，获取布局数据扫描时的环境，得到布局环境数据；

18、基于所述建筑环境数据和所述初步场景数据，对比扫描用户周围场景时的环境以及对建筑物进行3d扫描时的场景，调整所述初步场景数据参数，得到场景数据；

19、根据所述场景数据和所述布局环境数据，将用户周围场景与建筑物布局进行对比，选取建筑物布局中相似的场景，根据场景位置得到所述中级定位数据。

20、通过采用上述技术方案，对用户所在定位处进行3d扫描可以筛选出符合定位可能的位置信息，而根据建筑物3d建模图扫描时的参数情况，调整用户扫描参数，可以使得对比结果更加准确、可靠，提高了基于物联网的多建筑物室内定位的准确性。

21、优选的，所述根据所述场景数据和所述布局环境数据，将用户周围场景与建筑物布局进行对比，选取建筑物布局中相似的场景，根据场景位置得到所述中级定位数据的步骤，还包括以下步骤：

22、设置用户周围场景与建筑物布局对比的相似度阈值，得到相似度阈值数据；

23、基于所述相似度阈值数据、所述场景数据以及所述布局环境数据，将用户周围场景与建筑物布局进行对比，筛选达到相似度阈值的场景，根据场景位置得到初步场景位置数据；

24、根据所述初步场景位置数据，获取达到相似度阈值的场景位置数目，并且根据相似度大小对位置信息进行排序，综合得到所述中级定位数据。

25、通过上述技术方案，根据场景对比相似度可以筛选去除一些位置信息，同时保留可能性较大的定位信息，将定位信息范围缩小，进一步得到更准确的定位数据。提高了基于物联网的多建筑物室内定位的准确性。

26、优选的，所述基于所述中级定位数据，获取用户历史定位信息和用户步数，确定用户具体位置，得到高级定位数据的步骤，还包括以下步骤：

27、根据所述中级定位数据，获取用户历史定位信息以及定位时间，得到历史定位数据；

28、基于所述历史定位数据，获取用户日常走路速度，根据历史定位时间，分析用户的距离范围，根据距离范围最大阈值得到距离数据；

29、根据所述距离数据和所述历史定位数据，以历史定位为中心，距离阈值为半径，形成球形区域，得到定位区域数据；

30、基于所述定位区域数据和所述中级定位数据，筛选并去除不在定位区域内的场景位置，得到所述高级定位数据。

31、通过采用上述技术方案，通过用户的个人习惯以及历史定位，形成用户可到达的区域，排除用户在时间内无法到达的区域，进一步减少多余位置信息的干扰，保留合理的位置信息。减少多余位置信息的干扰，可以更快速的得到用户的室内定位，提高了基于物联网的多建筑物室内定位的便捷性。

32、优选的，所述根据所述高级定位数据，获取用户周围环境，得到室内环境数据；根据室内环境确定楼层高度，得到定位数据的步骤，具体包括以下步骤：

33、基于所述高级定位数据和初步场景数据，根据用户周围场景3d建模图，分析用户环境，得到用户环境数据；

34、根据所述用户环境数据，检测用户周围环境，得到所述室内环境数据，所述室内环境数据包括室内温湿度数据、室内大气压数据、室内噪声数据以及室内光线数据；

35、基于所述用户环境数据和所述室内环境数据，对比用户周围场景3d建模图与实际检测用户周围环境的相似度，确定楼层高度，得到环境相似度数据；

36、根据所述环境相似度数据，设置环境相似度阈值，筛选并去除达不到阈值的场景位置信息，对相似度进行高低排序，得到所述定位数据；

37、当场景位置仅有一个时，即刻停止定位分析，以仅有的场景位置，得到所述定位数据。

38、通过采用上述技术方案，根据环境变化确认用户所在高度，可以得到用户所在的纵向位置，对于高建筑物来说，解决了高度定位的难题。同时，无论在哪一定位环节，当筛选后定位信息仅有一处时，及时得到定位数据，不再进行多余筛选分析，提高了基于物联网的多建筑物室内定位的节能性。

39、优选的，所述基于所述用户环境数据和所述室内环境数据，对比用户周围场景3d建模图与实际检测用户周围环境的相似度，确定楼层高度，得到环境相似度数据的步骤，还包括以下步骤：

40、基于所述用户环境数据，获取用户周围场景3d建模图的光源位置以及光源亮度，得到场景光线数据；

41、根据所述场景光线数据和所述室内光线数据，筛选并去除光源位置以及光源亮度不同的场景位置，得到第一筛选数据；

42、基于所述室内温湿度数据和温湿度数据，获取楼层高度与温度的反比关系，以及楼层高度与湿度的正比关系，以温湿度为起点绘制关联曲线，根据关联曲线获取室内温湿度对应的楼层高度范围，得到初步楼层范围数据；

43、根据所述初步楼层范围数据、所述室内大气压数据以及大气压数据，根据楼层高度与气压的反比系数，确定具体楼层位置，得到楼层数据；筛选并去除不符合楼层范围的场景位置，得到第二筛选数据；

44、基于所述第二筛选数据、所述室内噪声数据以及噪声数据，筛选不符合噪声大小的场景位置，得到第三筛选数据；

45、根据所述第三筛选数据和所述室内环境数据，计算筛选后的场景与室内场景的综合相似度，得到所述环境相似度数据。

46、通过采用上述技术方案，根据气压以及噪声进行室内高度定位，具有双重保障。并且，根据噪声的变化实时分析高度情况，减少了受到外界的干扰，降低了定位数据的误差，提高了基于物联网的多建筑物室内定位的准确性。

47、优选的，所述基于所述第二筛选数据、所述室内噪声数据以及噪声数据，筛选不符合噪声大小的场景位置，得到第三筛选数据的步骤，还包括以下步骤：

48、基于噪声数据，对噪声进行过滤，过滤出车辆噪声，得到车辆噪声数据；根据所述室内噪声数据，对噪声进行降噪过滤处理，过滤出车辆噪声和人员噪声，得到室内车辆噪声数据和人声数据；

49、根据车流量噪声数据、所述车辆噪声数据和所述室内车辆噪声数据，获取楼层高度与车辆噪声大小的反比系数，根据室内车辆噪声计算高度，得到高度数据；

50、基于所述高度数据和所述楼层数据，根据高度计算楼层；然后验证所述楼层数据是否正确；

51、若正确则不做改动，若不正确，则以所述初步楼层范围数据进行场景位置筛选，得到所述第二筛选数据；

52、根据所述人声数据和所述第二筛选数据，通过监控录像获取人流量，根据人流量计算筛选留下的场景噪声大小，将人声与计算的噪声大小比较，筛选并去除没达到噪声相似度阈值的场景位置，得到所述第三筛选数据。

53、通过采用上述技术方案，根据声音大小与距离的反比关系，即楼层越高，车声越小的依据，分析用户所在高度。同时借助不同楼层人流量不同，噪声不同的理论，进一步确认用户定位高度，提高了基于物联网的多建筑物室内定位的实用性。

54、优选的，所述基于所述定位数据，发送定位信息至用户端，获取用户反馈，调整定位分析过程的步骤，还包括以下步骤：

55、基于所述定位数据，发送相似度最高的定位信息至用户端，获取用户反馈，得到用户反馈数据；

56、根据所述用户反馈数据，若用户反馈定位错误，则获取用户提供的实际定位，得到实际定位数据；

57、基于所述实际定位数据和所述定位数据，查找实际定位数据出现在定位分析过程的环节，得到环节数据；

58、根据所述环节数据，调整环节筛选中的阈值以及筛选范围，用于下次定位。

59、通过采用上述技术方案，根据用户的定位反馈，可以及时对定位方法进行改进调整，提高定位的准确性。通过反馈自行升级定位分析过程，提高了基于物联网的多建筑物室内定位的智能性。

60、第二方面，本技术提供的基于物联网的多建筑物室内定位系统，采用如下的技术方案：

61、基于物联网的多建筑物室内定位系统，包括检测模块、分析模块以及通信模块，所述检测模块用于检测建筑物以及用户周围环境并数据检测数据；所述分析模块与所述检测模块信号连接，用于接收所述检测数据并分析用户定位后输出定位数据；所述通信模块与所述分析模块信号连接，用于接收所述定位数据传输至用户端，并传输用户端采集的反馈数据至后台端。

62、通过上述技术方案，通过电子模块对采集的数据进行分析，实现用户室内定位的需求，减少了用户迷路的情况，从而减少了用户因为定位不准确导致的时间浪费，提高了基于物联网的多建筑物室内定位的便捷性。

63、综上所述，本技术包括以下至少一种有益技术效果：

64、1.根据用户的周围场景进行层层筛选，通过外界环境变化以及用户的部署情况，对相似场景定位进行筛选，实现室内准确的定位。减少了因为场景相似导致的室内定位错误的情况发生，提高了基于物联网的多建筑物室内定位的准确性。

65、2.根据建筑物的3d建模图，进行场景对比，有利于后续室内定位工作的展开。通过建筑物周围的环境情况，为确定用户定位高度提供依据，提高了基于物联网的多建筑物室内定位的可靠性。

66、3.通过用户的个人习惯以及历史定位，形成用户可到达的区域，排除用户在时间内无法到达的区域，进一步减少多余位置信息的干扰，保留合理的位置信息。减少多余位置信息的干扰，可以更快速的得到用户的室内定位，提高了基于物联网的多建筑物室内定位的便捷性。