一種無(wú)線定位系統(tǒng)中定位參考點(diǎn)的標(biāo)定方法及系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)通信領(lǐng)域，尤其設(shè)及一種無(wú)線定位系統(tǒng)中定位參考點(diǎn)的標(biāo) 定方法及無(wú)線定位系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著智能移動(dòng)設(shè)備（例如手機(jī)、可穿戴設(shè)備等）的普及，智能家居、智慧型商場(chǎng)和 建筑等也蓬勃興起。無(wú)線定位技術(shù)（包括室內(nèi)定位技術(shù)）是支撐該行業(yè)的基礎(chǔ)性核屯、技術(shù)， 它可W實(shí)時(shí)（或準(zhǔn)實(shí)時(shí)，即在某些關(guān)鍵時(shí)點(diǎn)或地點(diǎn)觸發(fā)）感知攜帶有移動(dòng)終端的用戶在環(huán) 境中的位置，傳送給后臺(tái)服務(wù)器采集、匯總，并結(jié)合數(shù)據(jù)挖掘方法對(duì)個(gè)人用戶或用戶群體的 大數(shù)據(jù)流進(jìn)行分析，W發(fā)現(xiàn)有價(jià)值的知識(shí)、趨勢(shì)或商機(jī)。
[0003] 在實(shí)施無(wú)線定位技術(shù)的過(guò)程中，必須先在環(huán)境中布置多個(gè)錯(cuò)節(jié)點(diǎn)（也稱為"定位 基站"、"定位參考點(diǎn)"、"參考點(diǎn)"或"信標(biāo)beacon"等等），W實(shí)現(xiàn)對(duì)環(huán)境區(qū)域的有效覆蓋。 同時(shí)，還需要標(biāo)定該些錯(cuò)節(jié)點(diǎn)的位置，作為后續(xù)感知移動(dòng)用戶位置的參考基準(zhǔn)。
[0004] 目前都是靠人工布置錯(cuò)節(jié)點(diǎn)，并測(cè)量、標(biāo)定各節(jié)點(diǎn)的位置坐標(biāo)。當(dāng)環(huán)境區(qū)域很大 時(shí)，通常需要布置成百上千，甚至上萬(wàn)的錯(cuò)節(jié)點(diǎn)。而且可W想象，當(dāng)在全國(guó)乃至全球范圍內(nèi) 鋪開相關(guān)業(yè)務(wù)時(shí)，錯(cuò)節(jié)點(diǎn)的總數(shù)將異常巨大，從而導(dǎo)致總的人力耗費(fèi)和花銷將相當(dāng)驚人。
[0005] 現(xiàn)有技術(shù)中在實(shí)施無(wú)線定位系統(tǒng)時(shí)，對(duì)定位參考點(diǎn)的標(biāo)定主要有W下兩類做法：
[0006]1、間接標(biāo)定：不直接標(biāo)定各個(gè)beacon的位置坐標(biāo)，而是待所有beacon布置好之 后，通過(guò)儀器在環(huán)境中的各個(gè)關(guān)鍵位置（例如等間隔劃分成若干網(wǎng)格，取各個(gè)網(wǎng)格的中屯、 點(diǎn)），測(cè)量一個(gè)或多個(gè)beacon的信號(hào)強(qiáng)度巧SSI)，從而建立RSSI指紋數(shù)據(jù)庫(kù)；后續(xù)對(duì)移動(dòng) 用戶執(zhí)行定位操作時(shí)，通過(guò)實(shí)時(shí)采集所在位置的各beacon信號(hào)強(qiáng)度，并與RSSI指紋數(shù)據(jù)庫(kù) 中記錄進(jìn)行匹配比對(duì)（例如近鄰法等），確定位置信息。
[0007] 2、直接標(biāo)定；直接測(cè)量各個(gè)beacon在環(huán)境（地圖）中的位置坐標(biāo)，并建立各個(gè) beacon的測(cè)距擾動(dòng)（誤差）模型；后續(xù)對(duì)移動(dòng)用戶執(zhí)行定位操作時(shí)，基于多傳感器信息融 合方法，結(jié)合測(cè)距擾動(dòng)模型對(duì)測(cè)量位置進(jìn)行修正，得到最終的定位結(jié)果。
[0008] 上述第一種類型的做法，可W看作是種"批處理"的方式，后續(xù)當(dāng)某個(gè)區(qū)域的 beacon位置調(diào)整，或數(shù)量增減，或設(shè)備更換升級(jí)等，都需要重新對(duì)較大范圍的區(qū)域進(jìn)行重 新測(cè)定，維護(hù)成本較高。第二種類型的做法，雖然可W隨著節(jié)點(diǎn)的不斷布置，動(dòng)態(tài)地對(duì)新加 入的節(jié)點(diǎn)進(jìn)行測(cè)量和標(biāo)定，后續(xù)若要調(diào)整beacon的位置或數(shù)量等，只需對(duì)變動(dòng)了的那些 beacon進(jìn)行重新測(cè)量和標(biāo)定，不會(huì)影響其他beacon,相對(duì)而言維護(hù)成本較低，然而，在最初 布置時(shí)的需要人工進(jìn)行位置標(biāo)定，且后期beacon調(diào)整或更換時(shí)重新需要人工進(jìn)行標(biāo)定，人 力成本局。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009] 本發(fā)明實(shí)施例所要解決的技術(shù)問(wèn)題在于，提供一種無(wú)線定位系統(tǒng)中定位參考點(diǎn)的 標(biāo)定方法及無(wú)線定位系統(tǒng)，可實(shí)現(xiàn)維護(hù)成本低，且避免最初布置時(shí)的需要人工進(jìn)行位置標(biāo) 定W及后期beacon調(diào)整或更換時(shí)無(wú)需重新人工進(jìn)行標(biāo)定。
[0010] 為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明實(shí)施例第一方面公開了一種無(wú)線定位系統(tǒng)中定位 參考點(diǎn)的標(biāo)定方法，包括：
[0011] 設(shè)置第一定位參考點(diǎn)的坐標(biāo)為坐標(biāo)系的原點(diǎn)；
[0012] 通過(guò)選取第二定位參考點(diǎn)和第=定位參考點(diǎn)，在所述第一定位參考點(diǎn)、第二定位 參考點(diǎn)和第=定位參考點(diǎn)構(gòu)成的平面中確定所述坐標(biāo)系的第一坐標(biāo)軸和第二坐標(biāo)軸的方 向，并計(jì)算得出所述第二定位參考點(diǎn)和所述第=定位參考點(diǎn)的坐標(biāo)；
[0013] 逐一選取所述無(wú)線定位系統(tǒng)中剩下的所有定位參考點(diǎn)，通過(guò)計(jì)算選取的定位參考 點(diǎn)到至少=個(gè)已知坐標(biāo)的定位參考點(diǎn)的距離確定所述選取的定位參考點(diǎn)在所述坐標(biāo)系中 的坐標(biāo)。
[0014] 結(jié)合第一方面，在第一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，所述通過(guò)選取第二定位參考點(diǎn)和第 =定位參考點(diǎn)，在所述第一定位參考點(diǎn)、第二定位參考點(diǎn)和第=定位參考點(diǎn)構(gòu)成的平面中 確定所述坐標(biāo)系的第一坐標(biāo)軸和第二坐標(biāo)軸的方向，并計(jì)算得出所述第二定位參考點(diǎn)和所 述第=定位參考點(diǎn)的坐標(biāo)，包括：
[0015] 選取第二定位參考點(diǎn)，根據(jù)從所述第一定位參考點(diǎn)到所述第二定位參考點(diǎn)的方向 確定所述坐標(biāo)系的第一坐標(biāo)軸的方向，并通過(guò)計(jì)算所述第二定位參考點(diǎn)到所述第一定位參 考點(diǎn)的距離得出所述第二定位參考點(diǎn)的坐標(biāo)；
[0016] 選取第=定位參考點(diǎn)，根據(jù)計(jì)算出的所述第=定位參考點(diǎn)分別到所述第一定位參 考點(diǎn)和所述第二定位參考點(diǎn)的距離W及所述第一坐標(biāo)軸的方向，在所述第一定位參考點(diǎn)、 第二定位參考點(diǎn)和第=定位參考點(diǎn)構(gòu)成的平面中確定所述坐標(biāo)系的第二坐標(biāo)軸的方向，并 得出所述第立定位參考點(diǎn)的坐標(biāo)。
[0017] 結(jié)合第一方面的第一種可能的實(shí)現(xiàn)方式，在第二種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，所述根據(jù) 從所述第一定位參考點(diǎn)到所述第二定位參考點(diǎn)的方向確定所述坐標(biāo)系的第一坐標(biāo)軸的方 向，包括：
[0018] 將從所述第一定位參考點(diǎn)到所述第二定位參考點(diǎn)的方向確定為所述坐標(biāo)系的第 一坐標(biāo)軸的正方向。
[0019] 結(jié)合第一方面的第一種可能的實(shí)現(xiàn)方式，在第=種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，所述根據(jù) 計(jì)算出的所述第=定位參考點(diǎn)分別到所述第一定位參考點(diǎn)和所述第二定位參考點(diǎn)的距離 W及所述第一坐標(biāo)軸的方向，在所述第一定位參考點(diǎn)、第二定位參考點(diǎn)和第=定位參考點(diǎn) 構(gòu)成的平面中確定所述坐標(biāo)系的第二坐標(biāo)軸的方向，并得出所述第=定位參考點(diǎn)的坐標(biāo)， 包括：
[0020] 根據(jù)計(jì)算出的所述第=定位參考點(diǎn)分別到所述第一定位參考點(diǎn)和所述第二定位 參考點(diǎn)的距離，W及所述第二定位參考點(diǎn)的坐標(biāo)，采用預(yù)先建立的方程式求解所述第=定 位參考點(diǎn)的坐標(biāo)；
[0021] 當(dāng)求出的解中有正解時(shí)，選取所述正解作為所述第=定位參考點(diǎn)的坐標(biāo)。
[0022] 結(jié)合第一方面，在第四種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，所述通過(guò)計(jì)算選取的定位參考點(diǎn)到 至少=個(gè)已知坐標(biāo)的定位參考點(diǎn)的距離確定所述選取的定位參考點(diǎn)在所述坐標(biāo)系中的坐 標(biāo)，包括：
[0023] 通過(guò)測(cè)量選取的定位參考點(diǎn)到=個(gè)已知坐標(biāo)的定位參考點(diǎn)的距離，采用=點(diǎn)測(cè)量 法計(jì)算得出所述選取的定位參考點(diǎn)在所述坐標(biāo)系中的坐標(biāo)；或者
[0024] 通過(guò)測(cè)量選取的定位參考點(diǎn)到至少四個(gè)已知坐標(biāo)的定位參考點(diǎn)的距離，采用多點(diǎn) 定位法計(jì)算得出所述選取的定位參考點(diǎn)在所述坐標(biāo)系中的坐標(biāo)。
[0025] 結(jié)合第一方面的第四種可能的實(shí)現(xiàn)方式，在第五種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，當(dāng)采用多 點(diǎn)定位法計(jì)算所述選取的定位參考點(diǎn)的坐標(biāo)時(shí)，還包括：
[0026] 通過(guò)所述多點(diǎn)定位法聯(lián)合優(yōu)化所述選取的定位參考點(diǎn)臨近的已知坐標(biāo)的定位參 考點(diǎn)的坐標(biāo)，且在所述坐標(biāo)系中優(yōu)化后的坐標(biāo)所屬的象限不變。
[0027] 結(jié)合第一方面，或者第一方面的第一種可能的實(shí)現(xiàn)方式，或者第一方面的第二種 可能的實(shí)現(xiàn)方式，或者第一方面的第=種可能的實(shí)現(xiàn)方式，或者第一方面的第四種可能的 實(shí)現(xiàn)方式，或者第一方面的第五種可能的實(shí)現(xiàn)方式，在第六種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，所述計(jì)算 得出所述第二定位參考點(diǎn)和所述第=定位參考點(diǎn)的坐標(biāo)之后，所述逐一選取所述無(wú)線定位 系統(tǒng)中剩下的所有定位參考點(diǎn)之前，還包括：
[0028] 選取第四定位參考點(diǎn)，所述第四定位參考點(diǎn)不在所述第一定位參考點(diǎn)、第二定位 參考點(diǎn)和第=定位參考點(diǎn)構(gòu)成的平面中；
[0029] 根據(jù)所述第四定位參考點(diǎn)到所述平面的垂直方向確定所述坐標(biāo)系的第=坐標(biāo)軸 的方向，并通過(guò)測(cè)量所述第四定位參考點(diǎn)分別到所述