基于可穿戴設備的室內定位技術研究

蘇春芳

GPS（Global Positioning System）是一種準確的定位技術，廣泛應用于室外定位，但是由于室內環境會影響衛星信號的接收，使得GPS很難做到準確的室內定位.因此，準確、可靠、便攜的室內定位系統成為當前研究的熱點.目前室內定位技術主要包括RFID（Radio Frequency Identification）、BLE（Bluetooth Low Energy）、無線WIFI、ZigBee、運動傳感器（Motion-Sensor）、圖像等.文獻［1］充分考慮到智能手機內置的WIFI 接收模塊，利用信號加權歐氏距離進行指紋匹配和位置估計，開發設計一套基于WIFI 信號的室內定位系統.文獻［2］使用RFID技術實現室內、室外的準確定位，另外隨著低功耗藍牙（BLE）技術的成熟，出現了應用IBeacon 實現室內定位的研究［3］.還有基于機器視覺技術，應用深度攝錄機或者第一視角攝錄機進行室內定位的研究［4］.室內定位系統不僅要兼顧對使用者隱私的保護，還要考慮定位設備使用是否便捷的問題.非臨床條件下，在對居家老人照顧、護理的領域中，更需要考慮以上兩個方面的因素，一般情況下，被照顧者不喜歡佩戴復雜的設備，所以經常會出現人與設備分離的情況.針對以上問題，本文提出一種基于可穿戴式設備（智能手環）的室內定位方法，融合手環內置的傳感器（藍牙、加速計、陀螺儀）信息來實現室內定位.

基于手環進行室內定位的挑戰在于藍牙信號的不穩定性，由于藍牙信號容易受到室內金屬材料、無線設備、室內結構的干擾，這些干擾因素將引起信號強度（Received Signal Strength Indicator，RSSI）的波動，致使信號強度與物理距離之間是一種非線性關系.另一方面手環與接收器之間的……