【正文】 本文提出的 KeyValue 機制和 ? 值使得指紋數(shù)據(jù)對于它們自己而言也變得有意義，而不單單是一套 RSS 值。圖 。他們可能運行良好的前提是基于用戶攜帶了均質(zhì)的設(shè)備并且使用的是來自經(jīng)過培訓(xùn)的測量人員收集的指紋數(shù)據(jù)集的這樣一個系統(tǒng)當(dāng)中。這是因為由于測量過程中所涉及的環(huán)境因素，在每次測量當(dāng)中，峰值點會或多或少向左或者向右發(fā)生偏移。方程（ 1）描述了我們的方法。平均值是 ， 和 ，分別代表長的和短的測量時間的平均值。圖 顯示，柱狀圖是左傾斜的，這使得它很難被建模和符合正態(tài)分布。也有一些采用了眾包模式的研究通過使用概率的方法從少量的測量數(shù)據(jù)中獲取指紋值 [15,18,21]。然而，我們認(rèn)為二者的相關(guān)性足以得出這樣的結(jié)論，反應(yīng)速率在我們新提出的方法中是冗余的信息。上方部位依次分別為 X 坐標(biāo)、 Y 坐標(biāo)和位置標(biāo)簽?；?WiFi 信號的室內(nèi)定位系統(tǒng)其主要功能是給在室內(nèi)環(huán)境當(dāng)中使用 Android智能手機的用戶提供位置服務(wù)，給予人性化的服務(wù)，主要分為以下幾個功能模塊：主界面模塊，信息收集模塊，定位模塊和查看位置信息模塊。一個特定的位置有一個以上的指紋對于無線電地圖建設(shè)階段和定位階段不是有效率的。設(shè)備中不同的 WiFi 芯片和天線設(shè)計導(dǎo)致每臺設(shè) 備不同的 RSS 記錄，使其很難校準(zhǔn)。 挑戰(zhàn) 短時間的 RSS 測量 在室內(nèi)環(huán)境中的多徑衰落引起 RSS 隨著時間的推移而波動，即使接收器是絕對固定的。這種眾包的方法已經(jīng)在最近的許多研究當(dāng)中被采用。然而，它不適合于大面積范圍的推廣而且想要頻繁更新地圖數(shù)據(jù)也是不容易的。 （ 2） 可靠性、準(zhǔn)確性 考慮到各種環(huán)境因素以及非人為的客觀因素對實驗結(jié)果會造成一定程度的影響，在本工程當(dāng)中，充分考慮了三個主要因素： RSS 測量； ； 個位置多個測量值。 關(guān)于室內(nèi)定位的早期工作通常主要探討專門設(shè)計的安裝在墻壁上或天花板上的信標(biāo)硬件 [810]。由于國內(nèi)對 Google 部分功能的限制我并沒有直接在 SDK Manager 界面進(jìn)行下載而是網(wǎng)上下載了一個預(yù)先已安裝各種平臺和工具的 SDK。%JAVA_HOME%\lib\。為了基于 WiFi信號的室內(nèi)定位方法 7 生成此數(shù)據(jù)庫，操作的人員需要在被定位的環(huán)境里確定若干個采樣點，然后通過遍歷所有的采樣點，記錄下來在每個采樣點測量得到的無線信號的特征，即是說來自所有接入點的信號強度值，最后將它們以某種方式保存在無線指紋數(shù)據(jù)庫中。 基于眾包的定位系統(tǒng)中的 一個主要問題是多種設(shè)備的使用，通常情況下，各種移動手機在離線采集階段進(jìn)行了 WiFi 指紋的收集。在第二類當(dāng)中，離線采集階段中數(shù)據(jù)集是由用戶采集的，被稱為基于眾包的定位 [1518]。最近的系統(tǒng) [27,28]，使用概率的方法預(yù)測一個 WiFi 設(shè)備的定位技術(shù)。射頻信號首先被用于 RADAR[12]用于室內(nèi)定位的目的。由服務(wù)器使用三邊定位法計算出定位用戶的估計位置。此次的工作建立于一個基于眾包（也被稱為“ Organic”）的方法，并處理對于存在于一個特定的位置的設(shè)備異構(gòu)性和多個 測量人員的問題。 但是在城市環(huán)境中，由于 GPS 衛(wèi)星發(fā)射的電磁信號太過微弱，樓宇等建筑物阻礙了衛(wèi)星信號的傳播，所以導(dǎo)致了所謂的“都市峽谷”（ Urban Canyon）效應(yīng)，使得 GPS 系統(tǒng)無法正 確和準(zhǔn)確的定位。室外定位系統(tǒng)主要有蜂窩定位和全球定位系統(tǒng) GPS。多個指紋數(shù)據(jù)卻表明基于 WiFi信號的室內(nèi)定位方法 3 同一個特定的位置，這不僅僅會導(dǎo)致估計位置時間變長也會導(dǎo)致在無線電地圖服務(wù)器上存儲空間的浪費。不同于專家級別的測量師，可以為了建立指紋數(shù)據(jù)庫而花費足夠長的測量時間，在一個眾包系統(tǒng)當(dāng)中測量人員都是志愿者，他們不應(yīng)該被迫的去犧牲掉自己的時間和設(shè)備資源來進(jìn)行指紋數(shù)據(jù)的采集。但是國內(nèi)已有一些公司開發(fā)出基于 WiFi 技術(shù)的實時的定位解決方案。在歐洲，不少類似美國 E911 的緊急救援法令也被頒布了出來，不過出于對技術(shù)的更新或者是投資回報率的考慮，都采取了較為保守的策略，對比于亞太與美國業(yè)者，其基于 WiFi 技術(shù)的定位系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)的發(fā)展程度是相對落后的。 目前來看，其中由微軟公司開發(fā)的雷達(dá)系統(tǒng)是基于 WiFi 無線網(wǎng)絡(luò)的最早的定 位系統(tǒng)。 WiFi Fingerprint Localization 基于 WiFi信號的室內(nèi)定位方法 V 目 錄 摘 要 .....................................................................................................................................2 Abstract .....................................................................................................................................IV 引 言 .....................................................................................................................................1 1 相關(guān)技術(shù)研究現(xiàn)狀及開發(fā)環(huán)境 ..............................................................................................4 室外定位 ......................................................................................................................4 室內(nèi)定位 ......................................................................................................................5 開發(fā)環(huán)境 ......................................................................................................................7 的安裝和 Java 環(huán)境變量的設(shè)置 ..............................................................7 安裝 Eclipse ...................................................................................................7 安裝 Android SDK ...........................................................................................7 安裝配置 ADT ...................................................................................................8 2 需求分析 ..................................................................................................................................9 背景 ..............................................................................................................................9 功能需求 ......................................................................................................................9 其他需求 ......................................................................................................................9 系統(tǒng)層次結(jié)構(gòu)圖 ........................................................................................................10 系統(tǒng)用例圖 ................................................................................................................10 3 系統(tǒng)概述和挑戰(zhàn) ....................................................................................................................11 概述 ............................................................................................................................11 挑戰(zhàn) ............................................................................................................................12 短時間的 RSS 測量 ........................................................................................12 設(shè)備的多樣性 ................................................................................................12 一個位置多個測量值 ....................................................................................12 4 系統(tǒng)設(shè)計 ................................................................................................................................14 總體設(shè)計 ....................................................................................................................14 模塊設(shè)計 ....................................................................................................................14 界面設(shè)計 ....................................................................................................................15 5 系統(tǒng)實現(xiàn)與實驗 ....................................................................................................................16 基于 WiFi信號的室內(nèi)定位方法 VI 指紋值的提取 ............................................................................................................16 AP 響應(yīng)速率 ................................................................................................16 RSS 隨時間的變化 ......................................................................................16 提取方法 ........................................................................................