基于事件驱动与数据融合的BLE室内定位系统之研究

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当前常用的室内定位技术是基于无线接入点的技术,该技术还存在着一些问题:首先,由于室内环境较为复杂,信号容易受到遮蔽而衰减,从而影响室内定位精度。其次辅助定位的设备不够轻量并且价格昂贵。在实际定位应用中,因受到遮蔽而产生非视距(None-Line-Of-Sight,NLOS)偏差的情况几乎无处不在,它的存在会严重影响定位估计精度的提高。无论室内定位系统是基于到达时间(Time Of Arrival,TOA)、到达角度(Angle Of Arrival,AOA),接收信号强度(Received Signal Strength,RSS)等测量方式,位置的估计都可能会受到NLOS偏差的影响。因此,如何提高复NLOS环境下的室内定位精度有重要意义。同时相比较WiFi等设备,新兴的低功耗蓝牙设备(Bluetooth Low Energy,BLE)花费更低,更容易进行设置,信号也更加稳定,占用空间也更小,更容易同手机进行通信,因此更加满足当前的室内定位需求。本文工作针对目前的室内定位方法存在的问题展开,主要内容包括:一、回顾了已提出的基于无线接入点的室内定位方法。并总结了各类方法的优劣。较为正式地定义了非视距NLOS和可视距LOS概念。介绍了使用BLE设备的原因。二、提出一种提取RSS特征值用于室内定位的方法。该方法从一组RSS值中提取多种特征值,以解决基于接收信号强度方法中RSS特征偏少的问题。并通过使用两种不同的滤波器对NLOS和LOS两种情况下的特征值分别进行过滤,加大对两种情况的区分度。三、提出一种使用D-S证据理论对NLOS和LOS情况进行区分的方法。使用D-S证据理论可以合理的将多个RSS特征值进行数据融合,融合后的数据不仅简化计算还有更高的可信度。并结合指纹定位方法进行定位。四、为了验证本文提出的室内定位方法的效率,在实验部分做了大量的对比实验。并本文提出的室内定位方法同三种已提出的NLOS识别方法和定位方法进行实验对比,通过定位误差来描述方法优劣。结果证明,本文提出的方法相对于其他方法具有优势。
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