基于位置指紋的WiFi室內(nèi)定位技術(shù)的研究
本文關(guān)鍵詞:基于位置指紋的WiFi室內(nèi)定位技術(shù)的研究,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:隨著智能手機的普及和移動互聯(lián)網(wǎng)的快速發(fā)展,人們對基于位置服務(wù)(LBS,Location Based Services)的需求越來越多,該需求極大的推動了室內(nèi)定位技術(shù)的發(fā)展。近年來,基于位置指紋的WiFi(Wireless Fidelity)室內(nèi)定位技術(shù)成為了比較受歡迎的室內(nèi)定位技術(shù),該技術(shù)能夠以純軟件的方式實現(xiàn)室內(nèi)定位。本文給出了一種基于室內(nèi)格局的區(qū)域劃分方法,結(jié)合該方法的定位算法能夠一定提高定位實時性和精確度。并在Android手機上設(shè)計并實現(xiàn)了基于位置指紋的WiFi室內(nèi)定位原型系統(tǒng)。首先,在查閱了大量的參考文獻后,對當(dāng)前國內(nèi)外室內(nèi)定位技術(shù)的研究現(xiàn)狀做了深入學(xué)習(xí)。對其中的基于WiFi的室內(nèi)定位技術(shù)的原理和特點進行詳細介紹分析,并重點研究了室內(nèi)WiFi指紋定位技術(shù)的特征以及指紋定位過程中的關(guān)鍵影響因素。其次,根據(jù)前面提到的定位過程中的關(guān)鍵影響因素,在分析傳統(tǒng)的位置指紋定位流程后,給出了一種基于室內(nèi)格局的區(qū)域編碼劃分的方法,將結(jié)合該方法的改進算法使用MATLAB軟件進行算法的仿真分析。改進算法在定位實時性和定位精確度上有所提高,因此擬定了基于區(qū)域編碼劃分法的改進算法作為定位系統(tǒng)采納的算法。然后,通過對Android室內(nèi)定位原型系統(tǒng)的需求分析,提出了系統(tǒng)設(shè)計方案。接著介紹了系統(tǒng)的拓撲結(jié)構(gòu)、系統(tǒng)架構(gòu),完成了定位系統(tǒng)客戶端和服務(wù)端的各個功能模塊的詳細設(shè)計,并從離線階段和在線階段介紹了軟件的工作流程。使用JAVA語言在eclipse平臺上進行系統(tǒng)開發(fā)。最后,搭建了室內(nèi)定位實驗環(huán)境,使用開發(fā)的原型系統(tǒng),在實驗環(huán)境下進行離線階段創(chuàng)建數(shù)據(jù)庫以及在線階段的定位測試,記錄定位結(jié)果,統(tǒng)計分析相應(yīng)的定位性能。
【關(guān)鍵詞】:室內(nèi)定位 WiFi 指紋定位算法 Android
【學(xué)位授予單位】:西南交通大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2016
【分類號】:TN92
【目錄】:
- 摘要6-7
- Abstract7-11
- 第1章 緒論11-15
- 1.1 研究背景及意義11
- 1.2 室內(nèi)定位技術(shù)的研究現(xiàn)狀11-13
- 1.3 論文章節(jié)安排13-14
- 1.4 本章小結(jié)14-15
- 第2章 WiFi室內(nèi)定位技術(shù)的分析15-22
- 2.1 WiFi技術(shù)概述15
- 2.2 基于信號傳播模型的定位技術(shù)15-17
- 2.3 基于位置指紋的室內(nèi)定位技術(shù)17-19
- 2.3.1 位置指紋算法的原理17-18
- 2.3.2 位置指紋定位技術(shù)優(yōu)缺點分析18-19
- 2.4 位置指紋主要定位算法19-21
- 2.4.1 最近鄰法19
- 2.4.2 K近鄰法19
- 2.4.3 加權(quán)的K近鄰算法19-20
- 2.4.4 概率法20-21
- 2.5 位置指紋定位算法的性能評價指標21
- 2.6 本章小結(jié)21-22
- 第3章 位置指紋定位算法的研究22-34
- 3.1 實驗平臺的構(gòu)建22-23
- 3.1.1 實驗環(huán)境22
- 3.1.2 信號采集軟件22-23
- 3.1.3 實驗中使用的設(shè)備23
- 3.2 指紋定位技術(shù)的關(guān)鍵影響因素分析23-28
- 3.2.1 室內(nèi)環(huán)境對信號傳播的影響23-24
- 3.2.2 人流量對信號接收強度的影響24-25
- 3.2.3 接收信號強度與位置的關(guān)系25-26
- 3.2.4 可檢測到的AP個數(shù)的變化26-28
- 3.3 指紋算法的改進分析28-33
- 3.3.1 位置指紋算法的定位流程改進28-29
- 3.3.2 基于室內(nèi)格局的區(qū)域編碼劃分方法29-30
- 3.3.3 數(shù)據(jù)相關(guān)算法的數(shù)學(xué)量化分析30-32
- 3.3.4 改進后算法的性能分析32-33
- 3.4 本章小結(jié)33-34
- 第4章 基于Android室內(nèi)定位原型系統(tǒng)的實現(xiàn)34-44
- 4.1 Android室內(nèi)定位系統(tǒng)的需求分析與概要設(shè)計34-36
- 4.1.1 系統(tǒng)的需求分析34-35
- 4.1.2 系統(tǒng)的拓撲結(jié)構(gòu)35-36
- 4.1.3 系統(tǒng)的總體規(guī)劃36
- 4.2 移動客戶端的設(shè)計與實現(xiàn)36-38
- 4.2.1 客戶端的界面顯示模塊36-37
- 4.2.2 客戶端的信息采集模塊37
- 4.2.3 客戶端的無線通信模塊37-38
- 4.3 后臺服務(wù)器的設(shè)計與實現(xiàn)38-40
- 4.3.1 服務(wù)端的創(chuàng)建數(shù)據(jù)庫模塊38-39
- 4.3.2 服務(wù)端的定位模塊39-40
- 4.4 定位系統(tǒng)工作流程40-43
- 4.4.1 離線定位階段的實現(xiàn)40-42
- 4.4.2 在線定位階段的實現(xiàn)42-43
- 4.5 本章小結(jié)43-44
- 第5章 系統(tǒng)定位測試44-51
- 5.1 實際環(huán)境中的定位實驗44-48
- 5.1.1 離線階段功能測試44-46
- 5.1.2 在線階段功能測試46-48
- 5.1.3 系統(tǒng)非功能性測試48
- 5.2 實驗數(shù)據(jù)定位誤差分析48-50
- 5.3 本章小結(jié)50-51
- 結(jié)論與展望51-52
- 致謝52-53
- 參考文獻53-55
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本文關(guān)鍵詞:基于位置指紋的WiFi室內(nèi)定位技術(shù)的研究,,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
本文編號:485713
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