一種基于Wi-Fi的室內(nèi)定位方法
【專利說明】一種基于Wi-Fi的室內(nèi)定位方法 【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種定位方法，具體涉及一種基于Wi-Fi的室內(nèi)定位方法。 【【背景技術(shù)】】
[0002] 目前，應(yīng)用最廣泛的定位系統(tǒng)為"全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)（GPS) "，但其依然存在很大的 局限性。例如在空曠的場地上，接收器能夠暢通無阻地收到衛(wèi)星發(fā)出的信號，此時的GPS接 收效果就會很好，但如果有高山、建筑或者隧道擋在接收器和衛(wèi)星之間，GPS的接收效果就 會很差。并且在高壓變電站內(nèi)擁有較強的電磁場，無電磁兼容能力的電子產(chǎn)品，均不能很好 的使用?，F(xiàn)有智能變電站巡檢工作基本通過人工干預(yù)去周期性巡視，人員工作難度大、壓力 大、負荷重，同時故障定位周期長，隱患風險高，采用GPS及GPRS通信的PDA設(shè)備在變電站 的強電磁場環(huán)境下信號衰減導(dǎo)致定位精度大幅度降低也不宜使用。 【
【發(fā)明內(nèi)容】
】
[0003] 本發(fā)明的目的在于提供一種基于Wi-Fi的室內(nèi)定位方法，可以快速、直觀的發(fā)現(xiàn) 設(shè)備隱患位置并快速處理，提供一種智能化、信息化、高效化、安全化的智能巡檢和設(shè)備定 位方法。
[0004] 為達到上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：
[0005] -種基于Wi-Fi的室內(nèi)定位方法，包括以下步驟：
[0006] 步驟（1)在室內(nèi)或者隧道中每隔3m固定一個電子標簽作為參考標簽，每隔10m放 置AP;
[0007] 步驟（2)當待測標簽進入到AP的范圍內(nèi)，AP開始接收待測標簽發(fā)出的信號場強， 并傳入上位機；同時也接收各個參考標簽在各個AP的信號場強，并傳入上位機；
[0008] 步驟（3)通過上位機把待測標簽在4個AP上的場強建立成一個場強矢量，同時參 考標簽也建立成場強矢量，通過LANDMARC算法比較待測標簽場強矢量與參考標簽場強矢 量得到待測標簽和參考標簽之間的歐氏距離，找出3個歐氏距離最小的三個參考標簽，并 得知3個參考標簽的具體位置；
[0009] 步驟（4)以3個參考標簽為圓心，以其中兩個最近參考標簽之間距離的3/4長度 為半徑做3個圓；
[0010] 當3個圓有公共區(qū)域時，以3個交點作三角形，待測標簽的坐標是三角形內(nèi)心坐 標；
[0011] 當3個圓兩兩相交無公共區(qū)域時，取兩圓相交區(qū)域的兩個交點連線的中點，然后 以這3個中點做三角形，其內(nèi)心就是待測標簽內(nèi)心坐標；
[0012] 當3個圓不相交時舍棄，接受下一組最近3個參考標簽，若3次還沒有找到3個圓 相交情況，即用3個參考標簽的位置做三角形，其內(nèi)心就是待測標簽的位置。
[0013] 進一步，待測標簽和參考標簽之間的歐氏距離通過下式得到：
[0014] 假設(shè)有η個AP，m個參考標簽，則AP點接收到的待測標簽的信號強度量P= (APuAP2,…，APn)，采集到的第t個參考標簽的強度矢量為St=(Stl，St2，…，Stn)，則待測標 簽和參考標簽St之間的歐氏距離為：
[0016] 其中APi是AP點接收到的待測標簽的信號強度。
[0017] 進一步，待測標簽為手持PDA設(shè)備。
[0018] 進一步，定位時通過GIS系統(tǒng)對室內(nèi)或者隧道內(nèi)部地理信息進行三維模擬展示， 工作人員通過GIS系統(tǒng)動態(tài)查閱持待測標簽的作業(yè)人員位置。
[0019] 本發(fā)明的有益效果是：
[0020] 本發(fā)明的基于WiFi的室內(nèi)定位方法，通過在室內(nèi)或者隧道中固定個電子標簽作 為參考標簽，并放置AP，待測標簽和參考標簽之間的歐氏距離，找出3個歐氏距離最小的三 個參考標簽，后利用三邊定位算法進行定位，提高準確度，使得在隧道等室內(nèi)環(huán)境中的定位 精度也能達到lm，實現(xiàn)設(shè)備和巡檢人員定位，可以快速、直觀的發(fā)現(xiàn)設(shè)備隱患位置，并快速 處理，解決了目前電力行業(yè)巡檢過程中的存在的各種問題，并提供了一套智能化、信息化、 高效化、安全化的智能巡檢和設(shè)備定位系統(tǒng)。
[0021] 進一步，本發(fā)明的方法針對變電站較強的電磁場環(huán)境具有極大的抗干擾性，根據(jù) Wi-Fi定位算法實現(xiàn)人員的身份定位，同時基于三維建模技術(shù)實現(xiàn)針對隧道環(huán)境的GIS地 理位置信息動態(tài)平臺，實現(xiàn)人員巡檢的動態(tài)智能化監(jiān)測，運用Wi-Fi和RFID定位標簽快速、 方便的實現(xiàn)了故障信息的快速提取及定位，整體實現(xiàn)電力巡檢過程中的集約化、統(tǒng)一化、系 統(tǒng)化和高效化。 【【附圖說明】】
[0022] 圖1為本發(fā)明的系統(tǒng)圖 【【具體實施方式】】
[0023] 下面結(jié)合附圖對本發(fā)明進行詳細描述：
[0024] 本發(fā)明旨在提供一種基于Wi-Fi的室內(nèi)定位方法，運用漏纜技術(shù)及無線AP構(gòu)建無 盲區(qū)無線覆蓋方案，通過手持PDA設(shè)備實現(xiàn)變電站內(nèi)的無線通信及人員定位，同時運用GIS 系統(tǒng)實現(xiàn)對變電站內(nèi)部地理信息的三維模擬展示，工作人員可以通過GIS系統(tǒng)動態(tài)查閱到 作業(yè)人員的位置，同時利用RFID標簽實現(xiàn)設(shè)備和巡檢人員定位，可以快速、直觀的發(fā)現(xiàn)設(shè) 備隱患位置，并快速處理，解決了目前電力行業(yè)巡檢過程中的存在的各種問題，從而提供一 套智能化、信息化、高效化、安全化的智能巡檢和設(shè)備定位系統(tǒng)。
[0025] 本發(fā)明基于Wi-Fi的室內(nèi)定位方法，用以實現(xiàn)在輸電隧道內(nèi)人員的定位，并且使 得定位精度在lm左右。
[0026] 傳統(tǒng)的信號傳播容易受到折射、反射、繞射、衍射等影響，接收到的信號強度是各 種途徑傳播來的信號的疊加。所以有時候信號強度增大，有時候又減小。經(jīng)過大量的實踐， 發(fā)現(xiàn)接收信號強度服從log-normal分布。通過信號在傳播中的衰減來估計節(jié)點之間的距 離，根據(jù)信道模型求解接收到待定位置的信號場強：
[0028] 式中：η為路徑損耗指數(shù)，與周圍的環(huán)境有關(guān)；X。是標準差為σ的正態(tài)隨機變量； d。是參考距離，在室內(nèi)環(huán)境中通常取lm;PL(d。）為參考位置的信號強度。
[0029] 假設(shè)有η個AP，m個參考標簽，則AP點接收到的待測標簽的強度量Ρ= (ΑΡ^ΑΡ。，… ，APn)，采集到的第t個參考標簽的強度矢量為St=(Stl，St2，…，Stn)，則待測標簽和參考標 簽3,之間的歐氏距離為：
[0031] LANDMARC算法的本質(zhì)為基于信號強度算法。該算法主要通過比較不同Et來尋找 與待測標簽位置最近的參考標簽。當由K個鄰近的參考標簽來確定一個待測標簽的時候， 稱為"