本發(fā)明屬于室內(nèi)定位與短距離通信領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
：室內(nèi)定位是指在室內(nèi)環(huán)境中實(shí)現(xiàn)位置定位，主要采用無線通訊、基站定位、慣導(dǎo)定位等多種技術(shù)集成形成一套室內(nèi)位置定位體系，從而實(shí)現(xiàn)人員、物體等在室內(nèi)空間中的位置監(jiān)控。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：Wi-Fi、藍(lán)牙、紅外線、超寬帶、RFID、ZigBee和超聲波。指紋匹配(RFPM)方法是室內(nèi)外定位中的一種重要手段，特別是在室內(nèi)定位的應(yīng)用中，它具有廣泛的應(yīng)用場(chǎng)景，如商場(chǎng)定位、展會(huì)定位、寫字樓定位、機(jī)場(chǎng)定位、隧道定位、礦井定位等等。它的主要思想是通過把需要觀測(cè)和監(jiān)控的無線區(qū)域進(jìn)行柵格化，采集各個(gè)柵格上的無線信號(hào)特征向量，建成一個(gè)可用于信號(hào)特征匹配的數(shù)據(jù)庫，用于后續(xù)的定位位置坐標(biāo)解算。但現(xiàn)有的方案在復(fù)雜多變的無線環(huán)境中的適用性不強(qiáng)，亟需提出一種工程部署量小、對(duì)無線環(huán)境適用性廣、定位精度高的室內(nèi)定位方法。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：本發(fā)明的目的，在于提出一種適應(yīng)無線環(huán)境的變化的用于室內(nèi)定位的自適應(yīng)采樣方法和裝置，動(dòng)態(tài)地更新以RFPM為方法核心的定位系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫，使其自適應(yīng)地匹配環(huán)境的動(dòng)態(tài)變化，提升系統(tǒng)的定位精度。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的內(nèi)容包括以下三個(gè)部分：一、自適應(yīng)動(dòng)態(tài)采樣算法的流程步驟1：在實(shí)際環(huán)境中，按照一定的距離，等間隔或不等間隔部署N個(gè)采樣裝置。步驟2：在系統(tǒng)中配置好周期性觸發(fā)方式的采樣數(shù)據(jù)庫更新周期、采樣裝置的無線信號(hào)發(fā)送間隔，以及事件性觸發(fā)方式的采樣數(shù)據(jù)庫更新閾值，以及系統(tǒng)設(shè)定的遲滯值。步驟3：完成初始的系統(tǒng)離線采樣，建好初始的用于定位指紋匹配數(shù)據(jù)庫。步驟4：判斷是否已經(jīng)到周期性觸發(fā)方式的自適應(yīng)更新周期節(jié)點(diǎn)？如果是，則執(zhí)行步驟5；如果否，則跳轉(zhuǎn)步驟7。步驟5：系統(tǒng)下發(fā)動(dòng)態(tài)采樣指令。步驟6：自適應(yīng)采樣裝置接收到采樣指令，則按照指令配置進(jìn)行無線信號(hào)的發(fā)送，以配合系統(tǒng)完成新的一次無線環(huán)境的特征采樣，并動(dòng)態(tài)更新指紋匹配數(shù)據(jù)庫，跳轉(zhuǎn)步驟9。步驟7：判斷采樣庫中的各個(gè)信號(hào)特征提取值同當(dāng)前各個(gè)信道特征提取值的差異是否大于事件性觸發(fā)方法的閾值，如果是，則執(zhí)行步驟8；如果否，則跳轉(zhuǎn)步驟5。步驟8：維持現(xiàn)在的指紋匹配數(shù)據(jù)庫不變。步驟9：網(wǎng)絡(luò)側(cè)下發(fā)節(jié)電狀態(tài)指令，并監(jiān)測(cè)是否滿足下一次的數(shù)據(jù)庫更新條件。步驟10：算法結(jié)束。二、自適應(yīng)動(dòng)態(tài)采樣裝置所述的自適應(yīng)動(dòng)態(tài)采樣裝置由微處理器、無線發(fā)送模塊、無線接收模塊，以及供電模塊組成。微處理器主要用于解碼無線接收模塊接收到的自適應(yīng)動(dòng)態(tài)采樣指令，根據(jù)配置參數(shù)控制無線發(fā)送模塊進(jìn)行相應(yīng)間隔的無線信號(hào)發(fā)送；無線發(fā)送模塊是向外界發(fā)送無線信號(hào)；無線接收模塊是用于接收來自網(wǎng)絡(luò)側(cè)(定位基站)的控制指令；供電模塊為整個(gè)自適應(yīng)動(dòng)態(tài)采樣裝置進(jìn)行電源供電。三、自適應(yīng)動(dòng)態(tài)采樣系統(tǒng)所述自適應(yīng)動(dòng)態(tài)采樣系統(tǒng)由自適應(yīng)采樣裝置、定位基站、定位引擎三個(gè)部分組成。所述自適應(yīng)采樣裝置，是配合完成自適應(yīng)動(dòng)態(tài)采樣的終端設(shè)備。所述定位基站，是整個(gè)系統(tǒng)的傳輸管道，它負(fù)責(zé)動(dòng)態(tài)采樣指示的下發(fā)，以及掃描到自適應(yīng)采樣裝置的無線信號(hào)之后，將其無線信號(hào)的特征量(如無線信號(hào)強(qiáng)度指示，RSSI；自適應(yīng)采樣裝置的ID；時(shí)間戳等等)提取出來，并將這些特征量發(fā)送給定位引擎。所述定位引擎，它的功能是執(zhí)行系統(tǒng)的定位算法，其中包括本發(fā)明中的自適應(yīng)采樣方法，周期性觸發(fā)和事件觸發(fā)的自適應(yīng)采樣更新配置都在定位引擎配置，判斷，執(zhí)行，并下發(fā)指令。同時(shí)，定位引擎是最終計(jì)算出待測(cè)物位置坐標(biāo)的實(shí)體。本發(fā)明的有益效果：本發(fā)明提出的室內(nèi)定位自適應(yīng)采樣方法和裝置，能夠有效地適用于無線環(huán)境變化較大的場(chǎng)景中，如礦井，隧道，商場(chǎng)等無線環(huán)境。本發(fā)明的自適應(yīng)動(dòng)態(tài)采樣裝置，在實(shí)際工程應(yīng)用上便捷可靠，工程復(fù)雜度低。本發(fā)明的核心方法，是基于可配周期，以及可配閾值的周期性和事件性混合觸發(fā)方式，它能很好的兼顧采樣裝置的節(jié)電性以及適應(yīng)無線環(huán)境變化的實(shí)時(shí)性。附圖說明圖1是自適應(yīng)動(dòng)態(tài)采樣算法流程圖2是自適應(yīng)動(dòng)態(tài)采樣裝置模塊架構(gòu)圖3是自適應(yīng)動(dòng)態(tài)采樣系統(tǒng)框圖圖4是實(shí)施例1的環(huán)境配置示意圖圖5是實(shí)施例2的環(huán)境配置示意圖圖6是實(shí)施例3的環(huán)境配置示意圖具體實(shí)施方式實(shí)施例1：如圖4所示，假定在系統(tǒng)中按照50m站間距進(jìn)行定位基站的部署，該定位基站采用的WLAN技術(shù)為WIFI，集成WIFI芯片的采樣終端按照5m等間隔的進(jìn)行部署。系統(tǒng)的關(guān)鍵參數(shù)配置如下：參數(shù)名稱參數(shù)值自適應(yīng)數(shù)據(jù)庫更新周期12小時(shí)(h)采樣發(fā)送間隔500毫秒(ms)特征量差異閾值6dB實(shí)施例2：如圖5所示，假定在系統(tǒng)中按照80m站間距進(jìn)行定位基站的部署，該定位基站采用的WLAN技術(shù)為Zigbee，集成Zigbee芯片的采樣終端按照不等間隔的進(jìn)行部署，僅在需要高精度定位的地方放置。系統(tǒng)的關(guān)鍵參數(shù)配置如下：參數(shù)名稱參數(shù)值自適應(yīng)數(shù)據(jù)庫更新周期12小時(shí)(h)采樣發(fā)送間隔500毫秒(ms)特征量差異閾值6dB實(shí)施例3：如圖6所示，假定在系統(tǒng)中按照15m站間距進(jìn)行定位基站的部署，該定位基站采用的WLAN技術(shù)為藍(lán)牙(Bluetooth)，集成Bluetooth芯片的采樣終端按照等間隔3m進(jìn)行部署。系統(tǒng)的關(guān)鍵參數(shù)配置如下：參數(shù)名稱參數(shù)值自適應(yīng)數(shù)據(jù)庫更新周期24小時(shí)(h)采樣發(fā)送間隔400毫秒(ms)特征量差異閾值6dB當(dāng)前第1頁1 2 3