一種室內樓層定位方法

付杰尉

摘要：本文提出一種室內樓層定位方法，根據初始樓層以及接入點與初始位置之間的路徑損耗精確計算得出的終端對應的多個備選樓層，共同確定出終端所在樓層，可有效提高樓層定位的精確度。

關鍵詞：接入點；備選樓層；初始樓層

中圖分類號：TP39 文獻標識碼：A 文章編號：1007-9416（2018）04-0107-01

近年來，室內定位是目前無線通信應用的熱點，在對用戶進行定位的過程中不僅需要解決二維平面內的定位，還需要對用戶所在的樓層進行精確判斷。目前室內定位方法主要有兩大問題，第一是精度偏差較大，在高層建筑中很容易出現樓層定位不準確的問題，第二是有些定位方法定位時需要額外的傳感器設備，使得定位方法應用有局限性。

本文提出的室內樓層定位方法采取樓層隔板數估計來進行樓層判別，解決樓層間定位不精確的問題，且對終端無需特別要求，方法適合所有終端系統可應用性更高。

1 定位系統的算法

1.1 定位系統處理過程

本文中定位系統首先根據解析接收到的接入點信息，得到接入點的所在樓層位置及具體位置坐標，若所接收到的接入點在同一個樓層，則確定終端所在樓層，并將接入點確定為目標接入點，根據接收信號強度及目標接入點與終端信號達到的時間，確定終端具體位置坐標；若所接收到的接入點在不同的樓層，則根據多點定位原理，得到終端所在的初始樓層和初始位置，然后根據每個接入點確定備選樓層，若第一備選樓層與初始樓層相同，則確定終端所在樓層；若不同，則通過功率門限值確定目標接入點，根據目標接入點所在的備選樓層確定終端所在樓層。具體操作流程如圖1所示。

1.2 接入點信息庫

定位設備所解析接入點位置信息包括接入點所在的樓層，以及接入點在所在樓層內具體的位置坐標，各個接入點均具有一個互不相同的MAC（Media Access Control，媒體訪問控制）地址，但由于MAC地址的表示形式比較復雜，可采用數字、字母、符號中的任一項或任意多項的組合構成作為標識。表1為本文中接入點信息數據庫的存儲內容的部分示例。

1.3 確定備選樓層

根據所述第i接入點所在位置與所述初始位置之間的路徑損耗附加值、預設的每層樓板增加的路徑損耗附加值，以及所述第i接入點所在樓層，定位設備可通過如下六個公式，確定出終端對應的第i備選樓層：

其中，為第i接入點的發射功率，為第i接入點到達所述終端的接收信號強度，為所述第i接入點所在位置與所述初始位置之間的距離，為第i接入點所在位置與所述初始位置之間的的路徑損耗，PL為距離1米處的路徑損耗，為路徑損耗因子，α為線性損耗因子，β為所述預設區域對應的墻體遮擋損耗，FAF為所述第i接入點所在位置與所述初始位置之間的樓層路徑損耗附加值。

1.4 確定終端位置

確定目標接入點之后，根據接入點的位置信息得到終端的具體位置。初始樓層和目標接入點判斷的條件包括：

（1）若定位設備根據N個接入點中所在樓層不是初始樓層的P個接入點，P小于等于N，則從P個接入點中確定出到達終端的接收信號強度最大的接入點，隨后若確定該接入點到達終端的接收信號強度大于等于接收信號強度閾值，則將該接入點作為目標接入點。（2）若定位設備確定所在樓層不是初始樓層的P個接入點中，不存在符合預設條件的接入點，即上述P個接入點中到達終端的接收信號強度的最大的接入點的接收信號強度仍小于接收信號強度閾值，則可直接將初始樓層作為終端所在的樓層。（3）若定位設備若確定具有第一樓層標識的備選樓層的數量大于第一閾值，且具有第一樓層標識的備選樓層與初始樓層不相同，則可直接將初始樓層作為終端所在的樓層。

2 結論

定位設備根據N個接入點到達終端的信號到達時間，確定出終端所在的初始樓層后，根據接入點的接收信號強度，以及根據接入點所在位置與初始位置之間的路徑損耗附加值、每樓層板增加的路徑損耗附加值、接入點的所在樓層計算出的N個備選樓層，共同確定出終端所在樓層，因而，可有效避免復雜樓宇結構對定位結果的影響，大大提高定位終端所在樓層的精確度，并且相比現有技術，本文無需在定位設備中設置額外的傳感器，因而，室內樓層定位方法的適用性也更高。

參考文獻

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