基于快速部署的室内多楼层定位算法研究-论文.pdf

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1、第40卷第9期计算机工程2014年9月Vo1．40NO．9ComputerEngineeringSeptember2014·专栏·文章编号：1000-3428(2014)09-0023—04文献标识码：A中图分类号：TP393．02基于快速部署的室内多楼层定位算法研究俞敏杰，易平，关汉男(上海交通大学信息安全工程学院，上海200240)摘要：传统的GPS系统在室内由于墙和障碍物的阻隔无法很好地生效，因此需要完善的室内定位系统，弥补定位领域最后100m的不足。然而当前国内外的主流算法大多是基于水平方向的室内定位，有关垂直方向定位方法的研究较少。为此，提出一种基于快速部署

2、的室内多楼层定位算法，实现在大楼内精确的纵向多楼层定位和设备的实时、按需部署。该算法的核心是多楼层差分算法，通过接收来自不同楼层信号，加以差分计算差值的分布来区分楼层。仿真实验结果表明，该算法能够精确地定位楼层。关键词：基于定位服务；室内定位系统；多楼层定位；多楼层路径衰减模型；多楼层差分算法；快速部署ResearchofIndoorMulti-storeyLocalizationAlogorithmBasedonQuickDeploymentYUMin-jie，YIPing．GUANHan—nan(SchoolofInformationSecurityEnginee

3、ring，ShanghaiJiaotongUniversity，Shanghai200240，China)【Abstract】ThetraditionalGPSishardtodolocalizationinindoorenvironmentduetothecomplicatedwallsandobstacles．Themainstreamoflocalizationalogorithmisconductedonhorizontaldirection，andmethodonverticaldirectionisstillanewtopic．Thispaperprese

4、ntsanon·demandindoormulti—storeylocalizationalogorithm，whichcanbefingerprint—freeanddeployedrapidlyandon—demandinamulti—storeybuilding．Onverticaldirection，itproposesMulti—storeyDifferential(MSD)alogorithm，themainideaofwhichistOdifferentiatetheRSSIfromdifferentfloorstodistinguishtheexact

5、flooroftestpoint．Itconductsbothsimulationandpracticalexperimentstoprovetheaccuracyofthisalogorithm．【Keywords】LocationBasedService(LBS)；indoorlocalizationsystem；multi—storeylocalization；Multi—storeyPathLoss(MSPL)model；Multi—storeyDifferential(MSD)alogorithm；quickdeploymentDOI：10．3969／i_i

6、ssn．1000—3428．2014．O9．005在户外，GPS的定位精度能够维持在10m左右，对1概述于日常使用而言已经足够了。智慧生活的变革无处不在，在楼宇、公共设施、然而，如果尝试着在室内环境下使用GPS来进企业、家居、交通等领域已经得到了广泛的应用。这行定位，比如在办公室或者在家里使用手机定位，基其中最重要的技术之一，也是研究的焦点之一，就是本收不到GPS的卫星信号，那么得到的定位误差会定位服务。定位服务有着广泛的前景，能够极大地很大。导致这一问题的主要原因在于室内复杂的环提升人们的生活质量，使人们的工作、娱乐、休闲、餐境干扰了卫星信号的传播，卫星信号没法穿越

7、这么饮、购物等生活方式更便捷。多的墙和障碍物。因此，需要专门的室内定位系统近些年，以安卓为代表的开源智能手机系统蓬来为最后100m的定位扫清障碍，弥补GPS系统的勃发展，同时，硬件的成本也不断降低，智能手机已不足之处。成为大众手机的主流。在生活中，可以看到安卓手过去十年间，室内定位技术和算法发展迅速，大机无处不在，通过使用智能手机也能方便地获得亲部分的室内定位系统都基于无线传感网络的信号处朋好友的地理位置，而这些都依赖于像GPS这样的理分析。总体而言，室内定位系统可以分为两大类：定位服务。GPS是户外定位的最主流的解决方案，距离相关(range—ba