WiFi环境下的定位技术研究

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现代城市道路越来越复杂,建筑的室内空间越来越大,人们对于基于位置的服务有着强烈的需求,例如导航、员工安全、室内空间规划、商铺促销、广告竞价等。科技的发展和移动设备的快速普及也使实现这些服务逐渐成为了现实。正因为此,移动对象数据管理开始成为研究的热门问题。移动对象数据管理包含很多模块,如,建模、定位、索引、查询处理等等。而其中如何将人们移动的位置确定和记录下来则是基于位置的服务发展的基础。因此,精确定位移动物体在基于位置的服务中处于非常重要的地位。当前室外定位技术已经比较成熟,而这些技术并不能直接应用于室内移动物体定位,主要原因有以下两点:首先,室内无法准确接收到GPS的信号,无法直接使用GPS进行定位;其次,室内环境比较复杂,存在很多障碍物,如墙、桌椅、橱柜和大量移动的人群等,无法简单利用GPS定位的三角定位原理进行定位。于是,很多专门应用于室内定位的技术应运而生,如,CADM、RFID、红外、蓝牙、WiFi等。这些技术中,WiFi引起了人们格外的注意,因为在城市中多数的公共场合都有WiFi部署,且在一个位置会同时被多个WiFi发射器所覆盖。同时,移动设备多数自带WiFi接收功能,利用WiFi定位是可行度最高、成本最低、推广最容易的定位方法之一。然而,WiFi信号本身的不稳定性导致目前已有的基于WiFi的定位方法精确度较低,无法很好地进行实际应用。所以,高精度的基于WiFi的定位方法具有很高的研究价值。本文首先探讨了移动对象管理技术的研究意义,然后对已有移动对象管理技术进行综述,指出其在室内环境下的不足。最后针对室内空间的特点,总览已有的室内定位技术,指出其应用的局限性。在此基础上,本文主要做了以下两方面的工作:·室内移动对象管理原型系统.本文实现了一个室内移动对象管理的原型系统。在该原型系统中,我们建立了一个可以保持室内环境属性和连通性的图模型,实现了基于WiFi的指纹识别室内定位算法,以及满足用户自定义条件的路径查询。该原型系统为我们进一步研究室内移动对象管理相关的问题奠定了基础。·FIMO:一种基于WiFi定位的新方法.本文提出了一种基于WiFi定位的新方法,叫做FIMO(找出我)。在这个方法中,我们仔细研究了WiFi信号,充分考虑了其特点,在匹配过程中,用户接收到的信号将根据其的强度和稳定性被赋予不同的权重,同时我们还通过跟踪用户的移动,估计用户可能在的位置,进一步提高定位的精确度。最后,与其他已有方法的对比实验证明了FIMO具有较高的精确度和较好的鲁棒性。
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