无基础设施WiFi室内定位算法研究

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随着现代生活的飞速发展,定位已经成为各行各业的普遍需求。室外定位方面,GPS(Global Positioning System)无疑佼佼者。然而室内定位方面,受地理环境的影响,GPS显得软弱无力。随着无线网络技术的发展,无线网络的覆盖范围越来越广泛,WiFi无线定位被提上日程,成为室内定位的普遍选择。传统的WiFi定位技术,对基础设施的依赖过高,需要额外的硬件和软件支持才能实现。基于信号传输模型的定位,虽然在某种程度上摆脱了硬件的束缚,由于信号传输路径的复杂性,定位效果不佳。基于信号强度RSS(Received SignalStrength)的定位,虽然定位方式简单,但是由于基于信号数据的匹配,必须提前测量定位地区的信号强度,需要花费大量的时间和人力,而且也容易受环境变化的影响。虽然有些某些基于RSS的系统通过利用GPS和传感器,减轻了数据库的构建工作,但是需要涉及用户的参与,操作复杂。为了克服以上缺点,本文提出了一种基于RSS的无基础设施WiFi无线室内定位算法。它无需借助任何其它的基础设施,只利用WiFi实现。同时,它的操作简单,不涉及用户的任何参与。而且,它避免了基于RSS静态构建数据库的弊端,将数据的采集动态地转交给需要定位的用户,通过数据挖掘的方法完成数据库的构建。然后,利用二分图匹配,动态的实现信号数据与物理空间的匹配,并且只需借助少许的人工辅助,就能纠正匹配错误,实现高度准确的定位。另外,它还具有数据清洗机制,以适应不断变化的环境。实验结果表明,在物理空间有效划分的情况下,本文算法定位的准确度能达到90%,而且受环境变化的影响很小。当然,该算法也有不足之处,在于需要一些人工辅助来保证虚拟空间与物理空间的正确匹配,不能完全实现自动化。
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