【摘要】：當今社會,隨著人口不斷增漲和人口老齡化,人們對于醫(yī)療服務(wù)的需求逐漸增加,給醫(yī)院的管理和服務(wù)造成了巨大壓力。建設(shè)醫(yī)院內(nèi)定位及信息交互系統(tǒng),可以提升醫(yī)院的綜合管理水平和醫(yī)療服務(wù)水平,使現(xiàn)有的有限的醫(yī)療資源得到充分利用,是現(xiàn)代化醫(yī)院建設(shè)的重要環(huán)節(jié)。醫(yī)院內(nèi)定位及信息交互系統(tǒng)包含系統(tǒng)硬件、定位模塊和信息交互模塊三部分。系統(tǒng)硬件實現(xiàn)WiFi信號的發(fā)射和接收,定位模塊實現(xiàn)室內(nèi)定位功能,信息交互模塊實現(xiàn)信息交互功能。本文對WiFi信號進行采集,采集到的數(shù)據(jù)經(jīng)過改進型WiFi位置指紋定位算法進行運算,得到位置信息,位置信息通過醫(yī)院內(nèi)定位及信息交互系統(tǒng)軟件實現(xiàn)交互。本文有三大工作,一是開發(fā)了基于Android操作系統(tǒng)的手機WiFi信號采集軟件,二是對基于WiFi信號的位置指紋定位法進行改進,三是設(shè)計醫(yī)院內(nèi)定位及信息交互系統(tǒng)并進行了軟件開發(fā)。論文的主要工作如下:1.使用Java語言在AndroidStudio開發(fā)平臺上,開發(fā)了手機WiFi信號采集軟件。對采集到的WiFi信號特性進行了分析,采用均值濾波對WiFi信號時變的RSSI值進行了預處理;選擇對數(shù)衰減模型作為信號強度與AP距離關(guān)系模型。2.提出來一種基于最強AP聚類特征的離線位置指紋庫的優(yōu)化方案,在不改變參考點數(shù)量的情況下,減少在線定位階段參考點匹配數(shù)量。設(shè)計了原始指紋庫和優(yōu)化后指紋庫的定位對比實驗,實驗結(jié)果表明采用優(yōu)化后的指紋庫可減少匹配時間、提高在線定位速度。3.對在線定位的WKNN算法進行了參考點權(quán)重改進。設(shè)計了對比試驗,分別用NN、KNN、WKNN和本文提出的改進型WKNN算法進行在線定位測試,結(jié)果表明本文提出的改進型定位算法在定位精度和定位穩(wěn)定性方面表現(xiàn)最佳。4.設(shè)計室內(nèi)定位及信息交互系統(tǒng)并進行了軟件開發(fā),實現(xiàn)了部分核心功能。
【圖文】：

圖中五角星為 AP，每個臥室和客廳均設(shè)置成三角分布的 3 個 AP，圓圈為參考點，每個臥室和客廳均勻地設(shè)置了一定數(shù)量的參考點，其中臥室 1 有 16 個參考點，臥室 2 有 20 個參考點，臥室 3 有 22 個參考點，客廳有 30 個參考點。整個實驗環(huán)境共有 12 個 AP 和 88 個參考點。4.2.2 實驗流程1.建立原始離線位置指紋庫首先在實驗場景中建立坐標平面系，標記 88 個參考點位置坐標。在參考點處采集 12 個路由器的信號，用時 5s，對每個路由器信號采集 100 個RSSI 值。對 100 個 RSSI 值求均值，，作為該路由器信號在待測點處的 RSSI 值，每個待測點處對應(yīng) 12 個 RSSI 值，這 12 個 RSSI 值組成該參考點處的 12 維信號向量。記錄 88 個參考點位置坐標和每個參考點對應(yīng)的 12 維信號向量。建立了一個包含88 個參考點信息的離線指紋庫。2.建立優(yōu)化離線位置指紋庫

完成在線定位流程。定位算法流程圖4.3.2 在線定位算法具體步驟及計算公式1.取得最近的 4 個參考點在線匹配算法常用的有近鄰法、K近鄰法和基于K近鄰法改進的加權(quán)K近鄰法。根據(jù)需要匹配的參考點范圍，在匹配范圍內(nèi)計算待測點與所有參考點的距離，選取前K 個與待測點距離最近的參考點。1 2...j j j jNR = R R R 表示在待測點 j 接收到的N 個 AP 的信號強度，則待測點 j 與參考點i的距離一般用信號歐氏距離表示：
【學位授予單位】：西安電子科技大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2019
【分類號】：R197.3;TP311.52;TN92

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本文編號：2667545