發(fā)布時(shí)間：2020-06-14 17:21

【摘要】：隨著科技與經(jīng)濟(jì)不斷發(fā)展,物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)及其相關(guān)衍生產(chǎn)品得到了極大推廣和普及,人與人的無線連接,人與物的無線連接逐漸變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)。同時(shí),人們對(duì)通過物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備連續(xù)地可靠地獲取位置信息實(shí)現(xiàn)室內(nèi)定位的需求,一直都在大幅度提升。眾所周知,衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)在室外能夠提供高精度的實(shí)時(shí)位置導(dǎo)航服務(wù),但是在各類復(fù)雜的室內(nèi)環(huán)境中,衛(wèi)星信號(hào)會(huì)遭到諸多因素的干擾,如建筑材料、障礙物、室內(nèi)的結(jié)構(gòu)等,而無法進(jìn)入室內(nèi),導(dǎo)致衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)在執(zhí)行室內(nèi)定位的工作時(shí),性能會(huì)急劇下降。同時(shí),單一的室內(nèi)定位技術(shù),往往存在精度低,魯棒性差等缺陷,根本無法滿足日常生活中室內(nèi)位置服務(wù)的需求,比如商場(chǎng)超市導(dǎo)購、大樓導(dǎo)航等。傳統(tǒng)的室內(nèi)定位技術(shù)主要是Wi Fi技術(shù)和藍(lán)牙技術(shù),Wi Fi和藍(lán)牙廣泛的應(yīng)用于物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備中,相關(guān)的產(chǎn)品也不斷的進(jìn)入人們的生活。Wi Fi技術(shù)具有技術(shù)成熟,組網(wǎng)簡單,功率低、通信速率高、覆蓋范圍廣等優(yōu)點(diǎn),并且非視距(NLOS)對(duì)Wi Fi影響微弱。由于Wi Fi的抗干擾能力強(qiáng)、具有良好的網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定性、高速以及高質(zhì)量的數(shù)據(jù)傳輸?shù)忍匦?使其在中短距離的定位應(yīng)用范圍內(nèi)具有得天獨(dú)厚的優(yōu)勢(shì)。藍(lán)牙定位技術(shù)具有低成本,低能耗、數(shù)據(jù)傳輸?shù)倪^程中安全性好;而且,在一定的范圍內(nèi)可以越過遮蔽物實(shí)現(xiàn)連接,它對(duì)通信的視角沒有特別的要求,而且支持語音數(shù)據(jù)的傳輸,在室內(nèi)定位的應(yīng)用中具有無可比擬的優(yōu)勢(shì)。因而,基于藍(lán)牙的定位技術(shù)成為定位領(lǐng)域中研究的熱點(diǎn)之一。對(duì)此本文提出了融合Wi Fi和藍(lán)牙的室內(nèi)定位技術(shù),以此來彌補(bǔ)單一技術(shù)的不足,實(shí)現(xiàn)兩種技術(shù)的優(yōu)勢(shì)互補(bǔ),達(dá)到“1+12”的效果。本文針對(duì)現(xiàn)行的定位技術(shù)展開研究,闡述了它們的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn),以及Wi Fi和藍(lán)牙技術(shù)進(jìn)行融合在室內(nèi)定位中的合理性。同時(shí),本文針對(duì)傳統(tǒng)的基于藍(lán)牙的樸素貝葉斯概率定位算法中,它是直接在實(shí)際場(chǎng)景中部署的采樣點(diǎn)的基礎(chǔ)上實(shí)施定位,這樣做會(huì)產(chǎn)生很多的垃圾數(shù)據(jù)。對(duì)此,我們提出了一種改進(jìn)的基于藍(lán)牙的樸素貝葉斯概率定位算法的方案,也就是在利用樸素貝葉斯概率定位算法實(shí)施定位之前,篩選出優(yōu)質(zhì)的樣本點(diǎn)。在傳統(tǒng)的加權(quán)K最近鄰WKNN(K-Nearest Weighted Neighbor)算法中,當(dāng)指紋數(shù)據(jù)庫中數(shù)據(jù)量比較大時(shí),存在時(shí)間復(fù)雜度過高的問題,對(duì)此本文引入K-Means算法在離線階段對(duì)樣本點(diǎn)采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行分類和聚合,這樣有效的避免了實(shí)時(shí)定位階段對(duì)整個(gè)指紋數(shù)據(jù)庫的掃描,有效的提高了定位的效率。多種技術(shù)的融合與混搭也會(huì)帶來技術(shù)領(lǐng)域的創(chuàng)新,基于這種思想,本文提出了融合Wi Fi與藍(lán)牙的室內(nèi)定位技術(shù),這種揚(yáng)長避短,各取所長的策略,最終有效的提高了室內(nèi)定位的精確度,提高的幅度高達(dá)17.0%以上,而且定位的穩(wěn)定性也得到了很大的提升。
【學(xué)位授予單位】：南華大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：TN92
【圖文】：

圖 2.1 三邊定位法幾何模型面解析幾何的原理得到：( ) ( )2 2i i ir = x x + y y( i = 1, 2,3 ) 定位技術(shù)在確定待測(cè)目標(biāo)的坐標(biāo)時(shí)，主要采用的是三邊定

如圖所示：圖 2.2 TDOA 定位法幾何模型根據(jù)圖 2.2 幾何模型可知，TDOA 到達(dá)時(shí)間差和信號(hào)在空氣中的傳播速度可以確定待定位點(diǎn)位于兩個(gè) AP 節(jié)點(diǎn)為焦點(diǎn)的雙曲線上。我們可以建立平面直接坐標(biāo)系，利用雙曲線的特性建立多個(gè)曲線方程，聯(lián)立曲線方程組求解待定位點(diǎn)。它的求解過程和 TOA 定位法、AOA 定位法有異曲同工的效果。TDOA 的主要缺陷是它對(duì)測(cè)量到數(shù)據(jù)的精度要求高，絲毫的誤差都會(huì)導(dǎo)致最

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2713111