發(fā)布時(shí)間：2022-01-15 20:11

　　隨著物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)與無線通信的快速發(fā)展,基于位置信息的服務(wù)在人們?nèi)粘Ｉ钪械男枨蠖热找嬖黾?尤其對(duì)于室內(nèi)環(huán)境的位置服務(wù)需求更是呈爆發(fā)式增長(zhǎng)。然而,在室內(nèi)環(huán)境下,非視距問題與多徑效應(yīng)干擾現(xiàn)象,始終制約著室內(nèi)定位技術(shù)的發(fā)展,導(dǎo)致定位精度低、實(shí)時(shí)性差、成本高這三大固有問題,始終沒有一種普適的方案來加以解決。在當(dāng)前眾多的室內(nèi)定位技術(shù)方案中,WiFi技術(shù)不論在私有還是公共場(chǎng)所,其無線網(wǎng)絡(luò)覆蓋率都在逐年持續(xù)增加,具有較高的普適性和低成本優(yōu)勢(shì)。本文通過分析比較國(guó)內(nèi)外室內(nèi)定位方法,確定在WiFi基礎(chǔ)上使用指紋匹配方法進(jìn)行研究,提出指紋匹配優(yōu)化算法,有效地解決了精確度、實(shí)時(shí)性及穩(wěn)定性之間關(guān)系。本文主要完成研究?jī)?nèi)容如下:（1）研究分析室內(nèi)環(huán)境的WiFi節(jié)點(diǎn)布置方案,為確保待測(cè)點(diǎn)處采集到的AP節(jié)點(diǎn)的RSSI序列有明顯差異,實(shí)驗(yàn)環(huán)境確定每隔7米處布置一個(gè)WiFi節(jié)點(diǎn)。對(duì)實(shí)驗(yàn)環(huán)境內(nèi)影響AP節(jié)點(diǎn)的RSSI因素進(jìn)行分析,確定單點(diǎn)多次多向采集方案。構(gòu)建離線指紋庫,對(duì)其進(jìn)行改進(jìn)高斯濾波處理,構(gòu)建高質(zhì)量的WiFi信號(hào)指紋庫。（2）針對(duì)離線指紋庫中高質(zhì)量高密度的指紋信息,在實(shí)時(shí)匹配階段會(huì)加大匹配時(shí)間,延長(zhǎng)定位時(shí)間。由于K-me... 

【文章來源】：重慶理工大學(xué)重慶市

【文章頁數(shù)】：81 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

真實(shí)實(shí)驗(yàn)室環(huán)境圖

3WiFi指紋庫優(yōu)化研究27圖3.6接收端不同朝向的RSSI數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)圖根據(jù)表3.1繪制圖3.6，結(jié)合圖3.6可直觀看出，單點(diǎn)在進(jìn)行數(shù)據(jù)采集時(shí)接收端方向的不同會(huì)導(dǎo)致采集到的RSSI值出現(xiàn)波動(dòng)，分析結(jié)果主要存在以下問題：（1）多徑傳播在室內(nèi)環(huán)境中，由于傳播過程中存在的各種物質(zhì)影響，無線發(fā)射節(jié)點(diǎn)發(fā)出的無線信號(hào)會(huì)出現(xiàn)反射、散射以及繞射等現(xiàn)象，最終經(jīng)過多條不同的傳播路徑發(fā)送至接收端。與此同時(shí)，無線信號(hào)受到多徑傳播后將直接影響接收端接收到的RSSI值，從而導(dǎo)致接收端在同一位置處的不同時(shí)間點(diǎn)接收到的RSSI值存在波動(dòng)。（2）障礙物影響實(shí)驗(yàn)環(huán)境中，會(huì)議桌椅、辦公桌椅、電腦、實(shí)驗(yàn)裝置以及隔板等會(huì)對(duì)WiFi無線信號(hào)的傳播產(chǎn)生影響，直接導(dǎo)致接收端接收到的RSSI值存在波動(dòng)現(xiàn)象。（3）人體影響室內(nèi)環(huán)境中，人員走動(dòng)是影響無線信號(hào)傳播的一個(gè)因素。人體體內(nèi)約含70%水分，室內(nèi)定位中采取的AP節(jié)點(diǎn)一般工作頻率為2.4GHz，而水的共振頻率為2.4GHz，WiFi信號(hào)在傳播過程中會(huì)受到人體內(nèi)水分的共頻干擾現(xiàn)象，即當(dāng)人體阻礙無線信號(hào)傳播路徑時(shí)，WiFi信號(hào)強(qiáng)度值將被吸收從而導(dǎo)致信號(hào)強(qiáng)度值的額外衰減。3.1.4接收端采集時(shí)間在研究接收端朝向分析時(shí)，對(duì)同一固定位置處進(jìn)行多次單向與多次多向采集WiFi信號(hào)時(shí)發(fā)現(xiàn)采集的多次RSSI值不盡相同，即接收端采集時(shí)間對(duì)RSSI采集值有影響。如果同一位置及方向處采集時(shí)間過短，則無法反映當(dāng)前WiFi信號(hào)的真實(shí)分布情況，而采集時(shí)間過長(zhǎng)，則又會(huì)造成人力物資的額外開銷。

5定位系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)55置、編譯到打包環(huán)節(jié)都十分高效；四是可整合版本控制系統(tǒng)，從安裝后就自帶如GitHub、SVN、Git等版本控制系統(tǒng)。作為Google2013年推出的開發(fā)工具，專為Android操作系統(tǒng)“量身定制”，結(jié)合上述幾點(diǎn)優(yōu)勢(shì)，故本文采用的開發(fā)工具為基于AndroidStudio3.0.1的開發(fā)平臺(tái)。圖5.3AndroidStudio3.0.1開發(fā)工具界面圖5.3系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)5.1節(jié)講述定位系統(tǒng)的總體架構(gòu)，本小節(jié)將從系統(tǒng)主要功能模塊、本地管理設(shè)計(jì)、客戶前端設(shè)計(jì)三個(gè)方面闡述系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)。5.3.1系統(tǒng)主要功能模塊實(shí)現(xiàn)高精度的室內(nèi)定位是WiFi室內(nèi)定位系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的主要功能。為實(shí)現(xiàn)主要功能，首先要確保數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性與可靠性，其次要確保在定位過程中數(shù)據(jù)分析與處理的準(zhǔn)確性與快速性，最后是確保定位結(jié)果準(zhǔn)確與快速的顯示�；谏鲜鲆�，定位系統(tǒng)的主要功能模塊包括：WiFi信息采集模塊、數(shù)據(jù)處理模塊、定位結(jié)果顯示模塊。具體功能框架如圖5.4所示。原始數(shù)據(jù)本地?cái)?shù)據(jù)管理處理數(shù)據(jù)客戶前端室內(nèi)定位系統(tǒng)WiFi信號(hào)采集和處理模塊定位結(jié)果顯示模塊用戶界面交互模塊數(shù)據(jù)管理模塊指紋匹配算法模塊用戶注冊(cè)登錄模塊圖5.4室內(nèi)定位系統(tǒng)具體功能框架

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]基于Canopy聚類的譜聚類算法[J]. 周偉,肖楊.  計(jì)算機(jī)工程與科學(xué). 2019(06)
[2]基于VIRE的改進(jìn)室內(nèi)定位算法研究[J]. 高進(jìn),張欣,紀(jì)磊,羅文浩.  通信技術(shù). 2019(06)
[3]室內(nèi)導(dǎo)航定位技術(shù)研究進(jìn)展與展望[J]. 高偉,侯聰毅,許萬旸,陳玄.  導(dǎo)航定位學(xué)報(bào). 2019(01)
[4]改進(jìn)的K-means聚類k值選擇算法[J]. 王建仁,馬鑫,段剛龍.  計(jì)算機(jī)工程與應(yīng)用. 2019(08)
[5]基于近鄰法的WIFI室內(nèi)定位改進(jìn)算法研究[J]. 田家英,張志華.  測(cè)繪工程. 2018(12)
[6]基于PCA-WBayes的WiFi室內(nèi)定位算法[J]. 阮超,馮濤,郭凱旋,盧彥霖,余敏.  傳感器與微系統(tǒng). 2018(08)
[7]WiFi的室內(nèi)定位技術(shù)的改進(jìn)研究[J]. 何志爽,萬亞平,趙慶,王明艷.  南華大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2018(03)
[8]室內(nèi)無線定位技術(shù)創(chuàng)新與應(yīng)用[J]. 陳益強(qiáng),張秋亮,劉軍發(fā).  中國(guó)發(fā)明與專利. 2018(03)
[9]基于Zigbee通信的室內(nèi)定位系統(tǒng)[J]. 閆冬梅,任麗莉,王浩宇.  吉林大學(xué)學(xué)報(bào)(信息科學(xué)版). 2018(02)
[10]基于WiFi與藍(lán)牙的室內(nèi)定位技術(shù)探究[J]. 孫緯民,杜慶治.  軟件導(dǎo)刊. 2018(03)

博士論文
[1]基于WLAN的室內(nèi)定位技術(shù)研究[D]. 張明華.上海交通大學(xué) 2009

碩士論文
[1]基于WIFI的室內(nèi)定位技術(shù)研究[D]. 胡朗.長(zhǎng)春工業(yè)大學(xué) 2019
[2]基于WiFi的室內(nèi)定位系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D]. 米偉娟.河北科技大學(xué) 2019
[3]基于WIFI位置指紋的室內(nèi)定位算法及其應(yīng)用[D]. 李依純.華東師范大學(xué) 2019
[4]基于指紋庫的室內(nèi)定位算法研究[D]. 焦鵬.電子科技大學(xué) 2019
[5]基于SVM的室內(nèi)三維定位方法研究[D]. 陳蕾.浙江農(nóng)林大學(xué) 2019
[6]基于WIFI位置指紋算法室內(nèi)定位技術(shù)研究[D]. 田家英.蘭州交通大學(xué) 2018
[7]室內(nèi)精準(zhǔn)定位方法及應(yīng)用研究[D]. 李彩虹.重慶理工大學(xué) 2018
[8]WIFI指紋定位優(yōu)化算法的研究[D]. 張朔銘.北京郵電大學(xué) 2018
[9]基于位置指紋的多層聚類室內(nèi)定位算法及應(yīng)用[D]. 樊嘉琛.北京郵電大學(xué) 2018
[10]基于WiFi的室內(nèi)定位技術(shù)研究與實(shí)現(xiàn)[D]. 王田芳.南京郵電大學(xué) 2017



本文編號(hào)：3591251