本文關(guān)鍵詞：基于云平臺(tái)的WiFi室內(nèi)定位技術(shù)研究及系統(tǒng)設(shè)計(jì)

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【摘要】：移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)是近年來(lái)最熱門(mén)的技術(shù)領(lǐng)域之一,越來(lái)越多的人通過(guò)智能終端接入移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)享受移動(dòng)應(yīng)用帶來(lái)的便捷,基于位置的服務(wù)(LBS)是其中非常重要的一類(lèi)。用戶(hù)通過(guò)使用LBS應(yīng)用可以得到更加個(gè)性化的服務(wù),大大方便了人們的生活。按定位環(huán)境無(wú)線(xiàn)定位可以分為室外定位與室內(nèi)定位兩種。在室外定位領(lǐng)域GPS定位、蜂窩網(wǎng)定位已取得巨大的成功。受室內(nèi)環(huán)境復(fù)雜性的影響,室內(nèi)定位領(lǐng)域至今還沒(méi)有一個(gè)統(tǒng)一的技術(shù)方案,因此對(duì)于室內(nèi)定位技術(shù)與系統(tǒng)的研究是當(dāng)今熱點(diǎn)之一。Wi-Fi技術(shù)作為一種無(wú)線(xiàn)互聯(lián)網(wǎng)接入方法被人們廣泛應(yīng)用,大部分公共場(chǎng)所都提供Wi-Fi服務(wù)。利用已有的Wi-Fi的信號(hào),無(wú)需架設(shè)額外的硬件設(shè)施便可實(shí)現(xiàn)滿(mǎn)足大部分應(yīng)用需求的定位。由于無(wú)需對(duì)參數(shù)的精確估計(jì),基于位置指紋的定位是Wi-Fi定位實(shí)際應(yīng)用中使用最多的方法。位置指紋定位需建立大量的離線(xiàn)數(shù)據(jù)庫(kù),通過(guò)借助云計(jì)算方法可以實(shí)現(xiàn)定位的并行化處理從而減少定位時(shí)間。本文首先研究了典型的Wi-Fi室內(nèi)定位系統(tǒng)和位置指紋定位研究的現(xiàn)狀。分別從室內(nèi)無(wú)線(xiàn)信道、無(wú)線(xiàn)定位網(wǎng)絡(luò)拓?fù)�、參�?shù)化定位方法和位置指紋定位方法等角度研究了室內(nèi)定位的主要特點(diǎn),并對(duì)云計(jì)算中的關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了研究。實(shí)際應(yīng)用中移動(dòng)終端具有很大的差異性,傳統(tǒng)的RSS指紋并不能很好的解決這一問(wèn)題,本文分別從理論和實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證角度指出SSD指紋具有更好的魯棒性。位置估算方法及其參數(shù)的選擇對(duì)定位系統(tǒng)的定位精度起到了決定性作用,本文分別從定位精度、K值、指紋間距和指紋維數(shù)等角度進(jìn)行了分析,在系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)選擇一種最優(yōu)的方案。位置指紋定位時(shí)需與離線(xiàn)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行比對(duì),數(shù)據(jù)庫(kù)往往包含了大量的數(shù)據(jù)。本文在二次濾波的基礎(chǔ)上提出了一種基于強(qiáng)AP的動(dòng)態(tài)濾波方法,對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行壓縮,在此基礎(chǔ)上提出了一種基于強(qiáng)AP的定位方法�？紤]到大部分智能手機(jī)中集成了慣性傳感器,本文提出了一種基于IMU的PKNN方法,結(jié)合運(yùn)動(dòng)信息對(duì)WKNN算法進(jìn)行優(yōu)化。在算法研究的基礎(chǔ)上本文設(shè)計(jì)了一種基于云計(jì)算的室內(nèi)定位系統(tǒng)框架,該系統(tǒng)采用Hadoop技術(shù)構(gòu)建云平臺(tái),Twisted框架搭建應(yīng)用服務(wù)器,并設(shè)計(jì)了Android客戶(hù)端進(jìn)行位置指紋采集與定位。通過(guò)在實(shí)際應(yīng)用環(huán)境中的實(shí)驗(yàn)表明該系統(tǒng)平均定位誤差為1.66米,并具有良好的可擴(kuò)展性與魯棒性。
【關(guān)鍵詞】：室內(nèi)定位 位置指紋 Android 云計(jì)算
【學(xué)位授予單位】：西南交通大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類(lèi)號(hào)】：TN92
【目錄】：

• 摘要6-7
• Abstract7-12
• 第1章 緒論12-17
• 1.1 論文研究背景與意義12-13
• 1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀13-15
• 1.3 論文主要研究?jī)?nèi)容15
• 1.4 論文組織結(jié)構(gòu)15-17
• 第2章 基于WIFI的室內(nèi)定位技術(shù)與云計(jì)算17-30
• 2.1 WIFI技術(shù)17-18
• 2.1.1 WIFI網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)與成員17-18
• 2.1.2 WIFI信道18
• 2.2 室內(nèi)無(wú)線(xiàn)定位技術(shù)18-22
• 2.2.1 室內(nèi)環(huán)境與室內(nèi)信道19-20
• 2.2.2 無(wú)線(xiàn)定位系統(tǒng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)20-21
• 2.2.3 室內(nèi)定位系統(tǒng)的性能指標(biāo)21-22
• 2.3 參數(shù)化室內(nèi)定位技術(shù)22-24
• 2.3.1 典型定位方法22-23
• 2.3.2 影響參數(shù)化定位精度的主要因素23-24
• 2.4 位置指紋定位技術(shù)24-28
• 2.4.1 指紋定位原理24-25
• 2.4.2 位置估算方法25-28
• 2.5 云計(jì)算28-29
• 2.6 本章小結(jié)29-30
• 第3章 位置指紋定位關(guān)鍵問(wèn)題研究30-46
• 3.1 位置指紋的穩(wěn)健性研究30-35
• 3.1.1 位置指紋魯棒性30-31
• 3.1.2 實(shí)驗(yàn)分析31-34
• 3.1.3 位置指紋的預(yù)處理34-35
• 3.2 位置估算方法研究35-40
• 3.2.1 定位性能分析35-37
• 3.2.2 指紋間隔對(duì)定位精度的影響37-38
• 3.2.3 K值對(duì)定位精度影響38
• 3.2.4 位置指紋維度對(duì)定位精度的影響38-40
• 3.3 位置指紋庫(kù)搜索技術(shù)研究40-43
• 3.3.1 基于強(qiáng)AP的動(dòng)態(tài)二次搜索40-41
• 3.3.2 基于強(qiáng)AP的三次定位41-43
• 3.4 位置估算方法的優(yōu)化43-45
• 3.4.1 IMU在室內(nèi)定位中的應(yīng)用43-44
• 3.4.2 基于IMU的PKNN44-45
• 3.5 本章小結(jié)45-46
• 第4章 基于云計(jì)算的WIFI室內(nèi)定位系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)46-63
• 4.1 定位系統(tǒng)架構(gòu)46
• 4.2 系統(tǒng)定位流程46-48
• 4.2.1 離線(xiàn)采集階段流程46-47
• 4.2.3 在線(xiàn)定位階段流程47-48
• 4.3 Android平臺(tái)48-49
• 4.3.1 Android系統(tǒng)構(gòu)架48-49
• 4.3.2 Android客戶(hù)端開(kāi)發(fā)環(huán)境49
• 4.4 客戶(hù)端功能設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)49-54
• 4.4.1 Wi-Fi掃描模塊50-51
• 4.4.2 無(wú)線(xiàn)通信模塊51-52
• 4.4.3 使用JSON進(jìn)行數(shù)據(jù)解析與打包52-53
• 4.4.4 IMU處理模塊53-54
• 4.5 應(yīng)用服務(wù)器設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)54-57
• 4.5.1 Twisted網(wǎng)絡(luò)框架54-55
• 4.5.2 使用JSON進(jìn)行數(shù)據(jù)解析與打包55
• 4.5.3 數(shù)據(jù)庫(kù)55-57
• 4.6 Hadoop云系統(tǒng)57-62
• 4.6.1 云平臺(tái)搭建58-59
• 4.6.2 HBase數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)59-60
• 4.6.3 MapReduce60-62
• 4.7 本章小結(jié)62-63
• 第5章 系統(tǒng)功能演示與性能測(cè)試63-70
• 5.1 離線(xiàn)建庫(kù)階段功能演示63-65
• 5.2 在線(xiàn)定位階段功能演示65-67
• 5.3 測(cè)試環(huán)境搭建67-68
• 5.4 性能測(cè)試68-69
• 5.5 本章小結(jié)69-70
• 結(jié)論70-71
• 致謝71-72
• 參考文獻(xiàn)72-76
• 攻讀碩士期間發(fā)表的論文及科研成果76

【參考文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前1條

1 陳康;鄭緯民;;云計(jì)算:系統(tǒng)實(shí)例與研究現(xiàn)狀[J];軟件學(xué)報(bào);2009年05期

中國(guó)碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前1條

1 羅利;基于Android的WIFI室內(nèi)定位技術(shù)研究[D];西南交通大學(xué);2014年

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本文編號(hào)：808619