本文關(guān)鍵詞：室內(nèi)WiFi定位的研究　出處：《西南財(cái)經(jīng)大學(xué)》2016年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

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【摘要】：隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,人們對位置信息的需求越來越強(qiáng),位置服務(wù)LBS(Location Based Service)也因此成為業(yè)界和學(xué)術(shù)界關(guān)注的重點(diǎn)。位置服務(wù)又稱定位服務(wù),是由移動通信網(wǎng)絡(luò)和衛(wèi)星定位系統(tǒng)結(jié)合在一起提供的一種增值業(yè)務(wù),通過一組定位技術(shù)獲得移動終端的位置信息(如經(jīng)緯度坐標(biāo)數(shù)據(jù))并提供給移動用戶本人或他人以及通信系統(tǒng),從而實(shí)現(xiàn)各種與位置相關(guān)的業(yè)務(wù)。其實(shí)質(zhì)是一種較為寬泛的與空間位置有關(guān)的新型服務(wù)業(yè)務(wù)。美國學(xué)者Schilit提出了位置服務(wù)的三個目標(biāo)(3W),即你在哪里—Where(空間信息),你和誰在一起—Who(社會信息)、周圍有什么—What(查詢信息),構(gòu)成了基于地理位置服務(wù)最基礎(chǔ)的內(nèi)容。LBS分為室外位置服務(wù)與室內(nèi)位置服務(wù),室外定位技術(shù)起源于現(xiàn)代軍事技術(shù),現(xiàn)代軍事行動對衛(wèi)星的依賴已經(jīng)達(dá)到空前的高度,從偵查,預(yù)警,遙感,監(jiān)視,指揮通信,到精確制導(dǎo)都離不開衛(wèi)星系統(tǒng)提供的定位技術(shù),因此美國率先在1958年成立了GPS項(xiàng)目,并于1964年投入使用。目前,全球共有四套定位系統(tǒng),分別是美國的全球定位系統(tǒng)(GPS),俄羅斯“格洛納斯”系統(tǒng)(GLONASS),歐洲的伽利略”系統(tǒng)(GALILEO),以及中國的北斗系統(tǒng)。而室內(nèi)位置服務(wù)隨著互聯(lián)網(wǎng)的普及以及智能設(shè)備的大眾化也越來越流行,目前室內(nèi)位置服務(wù)主要用于商品推送,社交應(yīng)用,周邊搜索,室內(nèi)導(dǎo)航,用戶簽到等應(yīng)用。除通訊網(wǎng)絡(luò)的蜂窩定位技術(shù)外,常見的室內(nèi)無線定位技術(shù)還有：WiFi、藍(lán)牙、紅外線、超寬帶、RFID(射頻識別)、ZigBee和超聲波。但紅外線、超寬帶、RFID(射頻識別)、ZigBee和超聲波等定位技術(shù)需要額外的接收和發(fā)射裝備,增加了使用成本,且普及度不高,不利于便捷性。隨著智能手機(jī)以及室內(nèi)WiFi的普及,利用智能手機(jī)以及室內(nèi)WiFi定位成為越來越多商家的首選。但WiFi信號是一種長波,信號頻率較低,抗干擾性較差,并且衰減較快,因此信號傳播距離有限,尤其是室內(nèi)存在很多障礙物,對信號影響較大,會對定位效果造成較大影響。目前,針對室內(nèi)定位算法的研究可以分類兩類,一種是基于傳統(tǒng)定位算法,其特點(diǎn)就是利用信號的距離衰減公式,將信號強(qiáng)度轉(zhuǎn)化成目標(biāo)到ap之間的距離,并結(jié)合幾何定位算法進(jìn)行定位。石鵬提出利用信號傳播的衰減公式,采用極大似然估計(jì)相應(yīng)的參數(shù),最后利用三角定位算法進(jìn)行定位。這種方法最大的問題在于由于室內(nèi)環(huán)境的復(fù)雜性與時(shí)變性(主要是存在干擾),導(dǎo)致信號距離衰減公式不再適用,這直接導(dǎo)致由信號到距離的轉(zhuǎn)化失效,影響定位效果。第二類定位算法主要基于機(jī)器學(xué)習(xí),將定位問題轉(zhuǎn)化為分類問題,其繞開了距離衰減公式,直接訓(xùn)練信號強(qiáng)度與采樣點(diǎn)之間的對應(yīng)關(guān)系。MYoussef提出了著名的horus系統(tǒng),其主要采用樸素貝葉斯算法,用實(shí)時(shí)接收的WiFi信號中最強(qiáng)的幾個進(jìn)行分類。在布置密集的ap情況下,horus系統(tǒng)可以達(dá)到很高的定位精度,其實(shí)質(zhì)是利用了密集的ap并采用最強(qiáng)的幾個信號緩解干擾問題。但是出于成本的考慮,若減少ap的數(shù)量,則定位精度會大打折扣。這些算法都是直接采集數(shù)據(jù)訓(xùn)練模型的,混合了有干擾和無干擾的情況。針對上述情況,本文提出了一種新的算法,算法對場地進(jìn)行了兩次劃分,先劃分為區(qū)域,再在區(qū)域中劃分采樣點(diǎn)。利用樸素貝葉斯算法采用最大的幾個信號對區(qū)域進(jìn)行定位,放寬了定位精度。其次再對部分信號進(jìn)行過濾,并結(jié)合穩(wěn)健的支持向量機(jī)算法對區(qū)域內(nèi)的采樣點(diǎn)進(jìn)行定位,并取得不錯的效果。其優(yōu)點(diǎn)在于：1、速度快。在較大場地上,采用分層定位速度會有明顯提升。2、精度高。相對于傳統(tǒng)的支持向量機(jī)我們的準(zhǔn)確率可以提升4%。3、穩(wěn)健性。相對于樸素貝葉斯算法,我們對信號進(jìn)行了過濾,并利用了支持向量機(jī),增加了算法的穩(wěn)健性。
【學(xué)位授予單位】：西南財(cái)經(jīng)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TN92

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本文編號：1313958