多传感器辅助的WiFi信号指纹室内定位技术
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石柯(1973-),男,河南社旗人,博士,教授,博士生导师,CCF高级会员,主要研究领域为物联网,无线自组织与传感器网络,网络化嵌入式软件与系统,智能测量与控制;王信达(1994-),男,硕士,主要研究领域为无线室内定位;宋小妹(1993-),女,硕士,主要研究领域为无线室内定位,深度学习;呼文彪(1989-),男,硕士,主要研究领域为无线室内定位,普适计算.

通讯作者:

石柯,E-mail:keshi@mail.hust.edu.cn

中图分类号:

TP393

基金项目:

国家自然科学基金(51435009)


Multi-sensor Assisted WiFi Signal Fingerprint Based Indoor Positioning Technology
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Fund Project:

National Natural Science Foundation of China (51435009)

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    摘要:

    近年来,基于室内定位的应用服务越来越普及,吸引了大量的研究工作.其中,基于WiFi信号指纹的室内定位技术发展尤为迅速.但无线信号传输易受环境影响,会导致WiFi信号指纹定位存在偏差.为了提高定位精度并减小环境因素带来的不利影响,提出了智能手机内置传感器辅助WiFi信号指纹定位的方法,即利用智能设备上内置的传感器如加速计、陀螺仪等采集数据,计算得到用户轨迹信息和轨迹可信度,将轨迹信息与信号指纹信息结合起来建立综合概率模型,进行位置匹配,确定最近参考点.实验结果表明,与经典WiFi信号指纹定位方法相比,利用传感器所估测的用户轨迹信息能够有效应对环境变化的影响,提高平均定位精度.

    Abstract:

    Indoor positioning is fundamental to many smartphone applications, attracting a great deal of research efforts in recent years. Among them, RSSI (received signal strength indication) based fingerprinting has become an increasingly popular technique for realizing indoor smartphone positioning using existing WiFi infrastructures. However, wireless signal transmission is easily affected by the environment, which may result in the deviation of WiFi signal fingerprint positioning. To address this issue, multi-sensors assisted WiFi fingerprinting method is proposed to improve the performance of RSSI fingerprinting. In this method, the data obtained from the smartphone's built-in sensors like accelerometer and gyroscopeis is utilized to estimate user's trajectory along with its credibility. Then a probability model which combines the RSSI fingerprint and users' trajectory is established to implement a match between fingerprint and location. Experiments show that compared with the classical fingerprint-matching algorithm, the proposed method can effectively reduce the adverse effects of environmental changes on positioning and improve average localization accuracy by making use of the sensor data.

    参考文献
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    引证文献
引用本文

石柯,宋小妹,王信达,呼文彪.多传感器辅助的WiFi信号指纹室内定位技术.软件学报,2019,30(11):3457-3468

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  • 收稿日期:2017-10-30
  • 最后修改日期:2018-01-03
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  • 在线发布日期: 2019-11-06
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