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基于RSSI联合算法的二维室内定位系统设计与实现

张良承 顾留碗 李晓明 母晓敏 杨涛 汤婕

张良承, 顾留碗, 李晓明, 母晓敏, 杨涛, 汤婕. 基于RSSI联合算法的二维室内定位系统设计与实现[J]. 全球定位系统, 2021, 46(6): 78-83. doi: 10.12265/j.gnss.2021072901
引用本文: 张良承, 顾留碗, 李晓明, 母晓敏, 杨涛, 汤婕. 基于RSSI联合算法的二维室内定位系统设计与实现[J]. 全球定位系统, 2021, 46(6): 78-83. doi: 10.12265/j.gnss.2021072901
ZHANG Liangcheng, GU Liuwan, LI Xiaoming, MU Xiaomin, YANG Tao, TANG Jie. Design and implementation of indoor 2D positioning system based on RSSI joint algorithm[J]. GNSS World of China, 2021, 46(6): 78-83. doi: 10.12265/j.gnss.2021072901
Citation: ZHANG Liangcheng, GU Liuwan, LI Xiaoming, MU Xiaomin, YANG Tao, TANG Jie. Design and implementation of indoor 2D positioning system based on RSSI joint algorithm[J]. GNSS World of China, 2021, 46(6): 78-83. doi: 10.12265/j.gnss.2021072901

基于RSSI联合算法的二维室内定位系统设计与实现

doi: 10.12265/j.gnss.2021072901
基金项目: 滁州市科技计划项目(2020ZN004);安徽省大学生创新创业训练计划项目(S202010377077);滁州学院大学生创新创业训练计划资助项目(2020CXXL077)
详细信息
    作者简介:

    张良承:(1999—),男,研究方向为Wi-Fi室内定位技术

    顾留碗:(1981—),男,硕士,副教授,研究方向为GIS定位导航

    李晓明:(1993—),男,硕士,讲师,研究方向为卫星/惯导组合导航

    通讯作者:

    顾留碗 E-mail:30535717@qq.com

  • 中图分类号: P228.4;TN967.1

Design and implementation of indoor 2D positioning system based on RSSI joint algorithm

  • 摘要: 针对位置指纹匹配算法计算量大导致室内定位精度不高的问题,提出了一种基于接收信号强度指示(RSSI)的联合算法. 该算法以K近邻位置指纹匹配算法为基础算法,加入三角定位辅助算法,首先进行三角定位得出参考区域,再进行位置指纹匹配进行精准定位,有效地提高了定位精度. 使用Android Studio基于Java语言开发了一款集Wi-Fi位置指纹采集与在线定位一体化的软件,并在试验场地进行测试.实验结果表明:该算法定位精度在二维平面内达到 1~3 m,较单一算法定位精度有所提高.

     

  • 图  1  三角定位法示意图

    图  2  位置指纹法示意图

    图  3  联合定位方法流程

    图  4  室内定位系统架构

    图  5  AP信息采集页面

    图  6  定位结果

    图  7  系统定位流程

    图  8  数据库端功能结构

    图  9  试验场地平面图及位置指纹采集点

    图  10  定位轨迹图

    图  11  2种算法定位误差与误差累积概率

    表  1  扫描到的AP信息

    序号位置坐标网络地址MAC地址RSSI/dBm
    1(591.416,911.9238)60648:0e:ec:a6:15:b0–55
    2(591.416,911.9238)60848:0e:ec:a6:15:f2–56
    3(591.416,911.9238)610d0:76:e7:ed:19:e9–58
    4(591.416,911.9238)土木学院601ae:a6:15:b7:13:21–61
    5(591.416,911.9238)chzu-wlan6c:e5:f7:36:c9:b0–62
    下载: 导出CSV

    表  2  两种算法定位数据对比

    算法不同定位精度下的误差累积概率/%最大误差/m最小误差/m平均误差/m
    1.5 m2 m2.5 m3 m3.5 m4 m4.5 m5 m
    单一算法00321.546.564.596.51004.582.053.31
    联合算法35075100.0100.0100.0100.01002.861.011.93
    下载: 导出CSV
  • [1] 史永. 空间场景约束的室内定位方法研究[D]. 南京: 南京师范大学, 2016.
    [2] 李征航, 何良华, 吴北平. 全球定位系统(GPS)技术的最新进展第二讲网络RTK[J]. 测绘信息与工程, 2002, 27(2): 22-25, 32.
    [3] 施闯, 赵齐乐, 李敏, 等. 北斗卫星导航系统的精密定轨与定位研究[J]. 中国科学: 地球科学, 2012, 42(6): 854-861.
    [4] 陈丽娜. WLAN位置指纹室内定位关键技术研究[D]. 上海: 华东师范大学, 2014.
    [5] 王益健. 蓝牙室内定位关键技术的研究与实现[D]. 南京: 东南大学, 2015.
    [6] 杨洲, 汪云甲, 陈国良, 等. 超宽带室内高精度定位技术研究[J]. 导航定位学报, 2014(4): 31-35.
    [7] 徐盈. 室内定位系统设计[D]. 西安: 西安电子科技大学, 2009.
    [8] COX J. Apple’s iBeacon turns location sensing inside out[J]. Network world, 2014, 45(6): 367-378.
    [9] 李兴鹤, 胡咏梅, 宋吉波, 等. 基于LANDMARC系统的室内定位仿真研究[J]. 计算机工程与应用, 2008, 44(27): 209-212.
    [10] 张文学. 基于Wi-Fi的RSSI指纹定位算法研究[D]. 成都: 电子科技大学, 2015.
    [11] 黄华晋, 秦建息. 基于三角定位算法的Wi-Fi室内定位系统设计[J]. 广西科学院学报, 2016, 32(1): 59-61.
    [12] 秦泗明. 基于位置指纹的Wi-Fi室内定位技术研究[D]. 成都: 电子科技大学, 2013.
    [13] 李兵兵. 基于WI-FI位置指纹的室内定位算法研究[D]. 保定: 河北大学, 2020.
    [14] 张明华. 基于WLAN的室内定位技术研究[D]. 上海: 上海交通大学, 2009.
    [15] 关沧海. 基于Android平台的室内定位系统设计与实现[J]. 测绘与空间地理信息, 2020 (增刊): 35-37, 41.
    [16] 孙玉曦, 甄杰, 郭英, 等. 最强基站MAC地址匹配的RSSI加权室内定位方法[J]. 导航定位学报, 2020, 8(5): 19-24.
    [17] 吴雨, 杨力, 王梦茹, 等. 基于Android平台的Wi-Fi定位系统研究与实现[J]. 全球定位系统, 2016, 41(4): 90-93.
    [18] 李刚, 姬同凯, 杨建光, 等. 基于Android的位置指纹数据采集系统[J]. 计算机时代, 2017(9): 9-12.
    [19] 米伟娟. 基于Wi-Fi的室内定位系统的设计与实现[D]. 石家庄: 河北科技大学, 2019.
    [20] 罗宇锋, 刘艳辉, 刘艳玲. 基于MIMU/Wi-Fi指纹组合室内定位系统的研究[J]. 全球定位系统, 2018, 43(5):7.
    [21] 庄逸众. 基于LBS移动服务框架设计与实现[D]. 北京: 北京邮电大学, 2012.
    [22] 陈思敏. 基于位置指纹识别的Wi-Fi室内定位算法研究与实现[D]. 南京: 南京邮电大学, 2016.
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出版历程
  • 收稿日期:  2021-07-29
  • 录用日期:  2021-07-29
  • 网络出版日期:  2021-12-29

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