基于动态环境的WiFi指纹自适应室内定位方法研究

胡绪健

【摘要】 通过WiFi进行室内定位早已不新鲜，然而其运行方法还存在一些问题，无法解决环境动态变化对RSSI值的影响，对此，相关工作者研究出了一种基于动态环境的WiFi指纹自适应室内定位方法，本文中通过相关资料和实验介绍了其研究历程、方法算法和作用，并且提出了一些改进意见，希望对稳定、准确的进行室内定位提供一些理论研究。

【关键词】 动态环境 WiFi指纹 室内定位 方法

引言：

随着高科技的日益发展，室内定位出现在大众眼中，有了越来越大的市场需求，目前已有添加了红外、蓝牙、RFID等短距离无线技术的室内定位系统出现在市场上，解决了一些定位要求的同时也暴露了一些问题，这种情况下，新的WiFi室内定位方法凭借其优良的抗干扰性、稳定性成为智能技术中重要的一环，本文对这种基于动态环境的WiFi指纹自适应室内定位技术进行了研究，相关总结如下。

一、室内定位技术的介绍

笔者在进行研究时参考了大量文献，发现几种常见的室内定位技术有：超宽带室内定位技术，蓝牙、红外技术，A-GPS技术，射频识别技术等，[1]其详细的特点有：超宽带室内定位技术具有很高的精度，近乎到cm级，但特别的移动设备使其成本较高；蓝牙以及红外技术都能达到十米的精度，但蓝牙设备造价高，红外极易被阻碍物隔断，不利于复杂的室内环境；射频识别范围有限也无法通信；GPS技术定位精度有限；这些技术渐渐不能满足室内定位的要求，在这样的情况下，WiFi定位技术渐渐受到关注。

WiFi定位技术具有较高的定位精度，成本也在可控范围，可以说是一项性价比很高的新的定位方法，常见的基于WiFi的室内定位技术有TOA、TDOA以及RSSI等技术，TOA是基于信号到达时间的一种定位技术，TDOA是在其基础上的升级技术，RSSI是基于接收信号强度的一种定位技术，基于WiFi信号的室内定位方法包括三角定位法和位置指纹法，前者是通过三处以上参考点位置信息估计目标点，后者是通过目标结点位置指纹特征与相关数据库匹配判断位置，两种方法都能准确、可靠、低耗、低成本的进行室内定位工作，是目前研究的重点。

二、基于动态环境的WiFi指纹自适应室内定位技术的原理

本文中要说的室内定位技术就是一种动态WiFi指纹技术，通过相关数据库进行匹配，包括离线阶段和在线定位阶段，前者收集样本建立信息库，后者进行对比，利用算法判断定位，此方法无需信道传播模型和其他硬件设备，因此成本相对较低。

基于动态环境的WiFi指纹自适应室内定位系统的主要设备有：智能手机终端、无线接入点、服务器，细化服务器又囊括了采集处理、数据库、地图导航三大部分，其定位精度取决于位置指纹数据库的精确程度，在建立中要收集参考点AP信号强度，利用手持终端朝向信息，建立参考处位置指纹，获得相关待测处信息后利用KNN算法匹配指纹，得到具体位置信息。[2]

在系统实现中会依次经过初始化、定位和运行维护阶段，在实验过程中，我们对某商场进行了室内定位测试，达到了很好的效果，多次试验后将相关数据和普通的WiFi定位技术和一般的定位技术进行了对比，发现WiFi指纹定位技术定位误差最小，具有更高的准确性和稳定性。

三、总结

总结全文，基于动态环境的WiFi指纹自适应室内定位研究，是在参考以前的指纹定位算法之上，添加了终端朝向角度信息、新的比对算法等，利用用户操作可以自主更新指纹数据库以适应环境改变，在自适应动态环境中也能高效、准确的完成室内定位操作，稳定性和科研前景都非常可观。当然本系统还存在一些弊端，其采样和算法还有提升的空间，笔者建议在采样时可以使用多角度连续采样，特别是朝向角度的采样，可以多次进行，使采样结果更具有普适性；算法中可以加入RSSI滤波和傳感器计步测距，还可以在定位阶段采用KNN-SVM或人工智能，得到更为精确的数据，以达到更好的定位效果。

本文中对这种定位方法进行了基本的介绍，对其研究历程和算法进行总结，但是由于篇幅限制，没有详细介绍其算法原理和步骤，也没有列举相关实验数据和结果，实以为憾。相信在相关科研工作者的努力下，会研究出更好地技术进行室内定位，达到更好的效果。

参 考 文 献

[1] 陈斌涛，刘任任，陈益强.动态环境中的WiFi指纹自适应室内定位方法[J].传感技术学报，2015，112（ 12） ： 112-114.

[2] 唐洋，白勇，马跃.基于WiFi的指纹匹配算法在室内定位中的应用研究[J].计算机科学，2016，43（ 48） ： 447-448.