【正文】 和方法，將系統(tǒng)分為各個(gè)子系統(tǒng)，分別確定其功能、流程及相互關(guān)系。然而，他們記錄的 RSS 數(shù)據(jù)的位置是不同的，即使他們兩個(gè)都在同一個(gè)房間。 設(shè)備的多樣性 在我們提出的參與體系當(dāng)中，不同的設(shè)備不可避免地卷入了無(wú)線電地圖指紋數(shù)據(jù)庫(kù)的建設(shè)。顯而易見(jiàn)地，如果 測(cè)量得到的 RSS 指紋數(shù)據(jù)值構(gòu)建的指紋數(shù)據(jù)庫(kù)與那些經(jīng)過(guò)特別訓(xùn)練的人員采集得到的指紋數(shù)據(jù)庫(kù)相類(lèi)似時(shí)定位精度便可以提高。上傳的數(shù)據(jù)在遠(yuǎn)程服務(wù)器上經(jīng)過(guò)處理并被轉(zhuǎn)換成對(duì)應(yīng)于“位置 101”的指紋數(shù)據(jù)。測(cè)量師，通常是訓(xùn)練有素的人員，負(fù)責(zé)在每個(gè)位置使用特別設(shè)計(jì)的均勻掃描儀收集 AP 信息，目的就是為了盡可能的減少觀測(cè)誤差。此成果可以布置于校園內(nèi)或者超市內(nèi)以滿(mǎn)足用戶(hù)的室內(nèi)位置需求。不同于戶(hù)外區(qū)域，移動(dòng)節(jié)點(diǎn)的位置是由全球定位系統(tǒng)（ GPS）來(lái)準(zhǔn)確確定的 [13]，目前來(lái)說(shuō)室內(nèi)定位仍然是一個(gè)挑戰(zhàn)。運(yùn)行安裝文件時(shí)把安 裝目錄下 tools 文件夾路徑設(shè)置進(jìn) PATH 環(huán)境變量。作用是用于配置路徑，簡(jiǎn)化命令的輸入，其值為： %JAVA_HOME%\bin。 基于位置指紋的 WiFi 室內(nèi)定 位，大致可以將其分為兩個(gè)階段：離線采集階段和在線定位階段 (或?qū)崟r(shí)定位階段 )。最近的一項(xiàng)基于眾包的方法是由 Ledlie 等人進(jìn)行的。 利用信號(hào)強(qiáng)度指紋值的基于 WiFi 的系統(tǒng)，一般可以分為兩類(lèi)。通過(guò)無(wú)線網(wǎng)報(bào)道接口卡 [22]的研究分析了接收到的信號(hào)強(qiáng)度值的性能。采用 RFID 的技術(shù) [25,26]也被提出了。在 Active Badge 的基礎(chǔ)上， ATamp。 室內(nèi)定位 在過(guò)去的十幾年當(dāng)中，許多的室內(nèi)定位技術(shù)已經(jīng)被提了出來(lái)。根據(jù)電磁波的傳播原理，通過(guò)衛(wèi)星信號(hào)的到達(dá)時(shí)間差來(lái)計(jì)算出搜索到的衛(wèi)星和終端用戶(hù)之間的距離，采用三邊定位法 [6]計(jì)算出終端用戶(hù)的具體的位置，其民用定位精度可以達(dá)到 15m 以?xún)?nèi)。 基于 WiFi信號(hào)的室內(nèi)定位方法 4 1 相關(guān)技術(shù)研究現(xiàn)狀及開(kāi)發(fā)環(huán)境 室外定位 近些年來(lái)，隨著無(wú)線通信技術(shù)與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的不斷發(fā)展和全面 的普及，各種新業(yè)務(wù)與新需求更是層出不窮，其中位置感知計(jì)算 (Locationaware Computing)和基于位置的服務(wù) LBS 在人們的生產(chǎn)和生活當(dāng)中起到了至關(guān)重要的作用，如何確定用戶(hù)位置是實(shí)施前述應(yīng)用的首要的問(wèn)題，因此定位技術(shù)是位置感知計(jì)算和基于位置的服務(wù)的核心問(wèn)題。最后，沒(méi)有指定的指紋采集點(diǎn)也可能產(chǎn)生問(wèn)題。 本文詳細(xì)研究了存在于一個(gè)眾包的室內(nèi)定位系統(tǒng)當(dāng)中的三個(gè)主要 技術(shù)問(wèn)題。如何促進(jìn)用戶(hù)認(rèn)識(shí)各種增值應(yīng)用服務(wù)，并且產(chǎn)生有效的需求和使用的習(xí)慣，已然成為了 LBS 市場(chǎng)的關(guān)鍵性問(wèn)題。目前，韓國(guó)已經(jīng)制定了隱私權(quán)保護(hù)的法令，同時(shí)也成立了一些定位服務(wù)的產(chǎn)業(yè)協(xié)會(huì)，這些舉措驅(qū)動(dòng)了其定位服務(wù)的快速發(fā)展，而主要的 LBS 運(yùn)營(yíng)商，例如 KTF、 SKT、 LGT 等都推出了相關(guān)的 LBS 應(yīng)用，其內(nèi)容豐富，包括了商業(yè) (廣告、出租車(chē)呼叫、移動(dòng)付款、移動(dòng)商務(wù) )和個(gè)人 (緊急救援、老人、兒童追蹤 )市場(chǎng)，促進(jìn) LBS 產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展。現(xiàn)有的室內(nèi)無(wú)線定位系統(tǒng)主要采用的是紅外、超聲波、藍(lán)牙、 WiFi(Wireless Fidelity)、 RFID(Radio Frequency Identification)等短距離無(wú)線技術(shù)。Indoor Localization。這種參與方法帶來(lái)了先前提出的技術(shù)所沒(méi)有考慮到的新的挑戰(zhàn)。 作者簽名： 日期： 年 月 日 導(dǎo)師簽名： 日期： 年 月 日 注 意 事 項(xiàng) （論文）的內(nèi)容包括： 1）封面（按教務(wù) 處制定的標(biāo)準(zhǔn)封面格式制作） 2）原創(chuàng)性聲明 3）中文摘要（ 300 字左右）、關(guān)鍵詞 4）外文摘要、關(guān)鍵詞 5）目次頁(yè)（附件不統(tǒng)一編入） 6）論文主體部分：引言（或緒論）、正文、結(jié)論 7）參考文獻(xiàn) 8）致謝 9）附錄（對(duì)論文支持必要時(shí)） ：理工類(lèi)設(shè)計(jì)（論文）正文字?jǐn)?shù)不少于 1 萬(wàn)字（不包括圖紙、程序清單等），文科類(lèi)論文正文字?jǐn)?shù)不少于 萬(wàn)字。 作 者 簽 名： 日 期： 指導(dǎo)教師簽名： 日 期： 使用授權(quán)說(shuō)明 本人完全了解 大學(xué)關(guān)于收集、保存、使用畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的規(guī)定，即：按照學(xué)校要求提交畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的印刷本和電子版本；學(xué)校有權(quán)保存畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的印刷本和電子版，并提供目錄檢索與閱覽服務(wù)；學(xué)?？梢圆捎糜坝?、縮印、數(shù)字化或其它復(fù)制手段保存論文；在不以贏 利為目的前提下，學(xué)?？梢怨颊撐牡牟糠只蛉?jī)?nèi)容。 作者簽名： 日 期： 學(xué)位論文原創(chuàng)性聲明 本人鄭重聲明：所呈交的論文是本人在導(dǎo)師的指導(dǎo)下獨(dú)立進(jìn)行研究所取得的研究成果。 ：任務(wù)書(shū)、開(kāi)題報(bào)告、外文譯文、譯文原文（復(fù)印件）。本文提出了一個(gè)有效的定位方法來(lái)處理存在于基于眾包的系統(tǒng)的三個(gè)主要技術(shù)問(wèn)題。Crowdsourcing。其中基于 WiFi 網(wǎng)絡(luò)的無(wú)線定位技術(shù)由于部署廣泛且低成本較低等原因而備受關(guān)注。然而在 20xx 年后，隨著北美業(yè)者因應(yīng) E911(緊急救援服務(wù) )政策系統(tǒng)設(shè)備更新的逐步完成， VefizonWireless、 SprintNextel 等運(yùn)營(yíng)商也陸續(xù)開(kāi)始基于 WiFi信號(hào)的室內(nèi)定位方法 2 推廣 LBS 應(yīng)用。由于相關(guān)的創(chuàng)新涉及到了許多跨領(lǐng)域的合作，目前我國(guó)的 LBS 創(chuàng)新還較為匱乏。第一個(gè)問(wèn)題是，不采用專(zhuān)門(mén)的測(cè)量人員。由于無(wú)線電地圖的更新是通過(guò)未經(jīng)訓(xùn)練過(guò)的無(wú)集中控制的自由用戶(hù)所更新的，不同的用戶(hù)可以上傳自己的指紋數(shù)據(jù)，這些被采集的數(shù)據(jù)采集于不同的位置然而卻有著同樣的位置標(biāo)簽。 根據(jù)應(yīng)用環(huán)境與場(chǎng)景的不同，定位技術(shù)大致可以分為室內(nèi)定位技術(shù)和室外定位技術(shù)兩種。同時(shí)，其他的國(guó)家也陸續(xù)研究開(kāi)發(fā)出了具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的定位系統(tǒng)，其中包括中國(guó)的北斗衛(wèi)星定位系統(tǒng)、俄羅斯的 Glonass 定位系統(tǒng)和歐盟的 Galileo 定位系統(tǒng)。其中，使用現(xiàn)存的 WiFi網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施的技術(shù)已經(jīng)引起了人們?cè)絹?lái)越多的特別的關(guān)注，由于如今室內(nèi)環(huán)境當(dāng)中的無(wú)線接入點(diǎn)的普及，這樣的技術(shù)更加引起了研究人員們的關(guān)注。T 的研究人員將無(wú)線電和超聲波兩種信號(hào)結(jié)合起來(lái)，根據(jù)超聲波的傳輸時(shí)間計(jì)算出待定位用戶(hù)和各接收器之間的距離。后來(lái)的系統(tǒng)使用現(xiàn)有的在建筑中的基礎(chǔ)設(shè)施，并且依賴(lài)于無(wú)線電頻率信號(hào)測(cè)量。 一般來(lái)說(shuō)，對(duì)于定位，使用信號(hào)強(qiáng)度值的技術(shù)要 么是基于三角測(cè)量的方法 [11]或者是基于預(yù)先存儲(chǔ)的 WiFi 指紋并進(jìn)行對(duì)位置的估測(cè)。在第一類(lèi)當(dāng)中，離線采集階段的數(shù)據(jù)集是由有經(jīng)驗(yàn)的測(cè)量人員采集的。他們把世界建模成樹(shù)狀層次的命名空間，并且提供了一個(gè)算法，對(duì)于在信號(hào)空間的暫時(shí)的變化明確了賬號(hào) [18]。離線采集階段，通俗地講，其目標(biāo)是為了構(gòu)建一個(gè)關(guān)于信號(hào)強(qiáng)度與采樣點(diǎn)位置之間關(guān)系的數(shù)據(jù)庫(kù)，也就是位置指紋數(shù)據(jù)庫(kù)或無(wú)線電地圖。最后配置 CLASSPATH，其值為： .。一般情況下，當(dāng)?shù)桨惭b目錄運(yùn)行 SDK Manager 時(shí)，會(huì)發(fā)現(xiàn)什么平臺(tái)和工具也沒(méi)有，需要下載回來(lái)。有關(guān)室內(nèi) 定位的許多技術(shù) [47]已經(jīng)在過(guò)去的十年當(dāng)中被提了出來(lái)。 其他需求 （ 1） 經(jīng)濟(jì)可行性 由于在“離線數(shù)據(jù)采集階段”沒(méi)有使用專(zhuān)業(yè)的測(cè)量人員和專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ) 設(shè)施的部署和使用，只是依靠同學(xué)們和他們自己的手機(jī)設(shè)備分別作為測(cè)量者和數(shù)據(jù)采集裝置，因此避免了能夠預(yù)想到的人力、財(cái)力、物力的耗費(fèi)，這在經(jīng)濟(jì)上是十分可行和可取的。這一“單測(cè)量師 多用戶(hù)”的模型很方便在小范圍內(nèi)建立一個(gè)初步的無(wú)線電地圖，因?yàn)樗恍枰?zhǔn)每個(gè)掃描到的指紋。當(dāng)用戶(hù) C 查詢(xún)他自己的當(dāng)前位置信息時(shí)，如果用戶(hù) CA C D 指紋數(shù)據(jù)庫(kù) B 101 102 帶有“ 101 位置 ”標(biāo)簽的指紋數(shù)據(jù) 測(cè)量到的RSS 數(shù)據(jù) 帶有“ 102 位置 ”標(biāo)簽的指紋數(shù)據(jù) 估計(jì)的位置101 基于 WiFi信號(hào)的室內(nèi)定位方法 12 的 RSS 測(cè)量值與用戶(hù) A 或者用戶(hù) B 其中的一個(gè)相匹配的話那么服務(wù)器向其返回“位置101”。本論文的突出貢獻(xiàn)就是提出了一個(gè)集成的解決方案，覆蓋了某些導(dǎo)致不準(zhǔn)確的無(wú)線電地圖指紋數(shù)據(jù)庫(kù)構(gòu)建的問(wèn)題。由于沒(méi)有使用專(zhuān)門(mén)設(shè)計(jì)的硬件的專(zhuān)業(yè)測(cè)量人員，極有可能的是，即使是在相同的位置收集的，每個(gè)用戶(hù)聚集的 RSS 數(shù)據(jù)也有所不同。這個(gè)導(dǎo)致了一個(gè)位置多個(gè)指紋數(shù)據(jù) 集。 總體設(shè)計(jì) 總體設(shè)計(jì)階段詳細(xì)的描述了系統(tǒng)的各個(gè)功能模塊以及他們彼此之間的結(jié)構(gòu)關(guān)系，這樣方便用戶(hù)更清晰的了解各功能的使用方法。 界面設(shè)計(jì) 下圖主要顯示了“基于 WiFi 信號(hào)的室內(nèi)定位系統(tǒng)”的整體界面的布局。雷德利等人 [18]利用這個(gè)響應(yīng)速率作為指紋信息并與 RSS 組合在一起，因?yàn)樗?們發(fā)現(xiàn) AP 響應(yīng)速率和 RSS 之間的相關(guān)性是很弱的。然而，這在我們的系統(tǒng)模型中是不合適的。 RSS 是記錄在所有情況下的最短時(shí)間間隔內(nèi)記錄的，以能夠在有限的測(cè)量時(shí)間內(nèi)獲得盡可能多的 RSS 值。圖 給出了一個(gè)反例說(shuō)明了平均值不能很好地工作。 根據(jù)觀察，我們提出了一個(gè)簡(jiǎn)單而有效的方法，對(duì)于高 耐受特定 AP 提取單指紋值，通過(guò)觀察 RSS 持續(xù)短時(shí)間測(cè)量的變化。然而，在現(xiàn)實(shí)中，很難調(diào)整這兩個(gè)寬度值來(lái)輸出相同的 fpValue。以前的基于指紋的定位技術(shù)建立無(wú)線電地圖指紋數(shù)據(jù)庫(kù)并且使用絕對(duì) RSS 值估計(jì)位置。 室內(nèi)環(huán)境中如此大量的可見(jiàn)的 AP 的存在和廣泛的 RSS 分布，對(duì)于一個(gè)特定位 置的指紋數(shù)據(jù)我們可以利用 RSS值之間的關(guān)系信息。 無(wú)線電地圖指紋數(shù)據(jù)庫(kù)包括如下數(shù)據(jù)集： )}, . . . ,1,1,0,0(,{ V A L U E nK E Y nV A L U EK E YV A L U EK E Ylxfp lx ???? 其中 VALUEi? 是一個(gè)包括 BSSID 和 ? 的矢量， delta 是核心參數(shù)，使得我們的方法對(duì)異構(gòu)設(shè)備免去校準(zhǔn)也能夠運(yùn)行良好。 基于 WiFi信號(hào)的室內(nèi)定位方法 22 fplx 代表在未知 lx 采集的指紋數(shù)據(jù)。讓我們先從基本的情況開(kāi)始，其中的一個(gè)用戶(hù)為一個(gè)特定的位置上傳指紋數(shù)據(jù)，而其他用戶(hù)則請(qǐng)求他們的位置。然而，當(dāng)將它們應(yīng)用到一個(gè)眾包系統(tǒng)時(shí)他們往往是不適合的。從短期和長(zhǎng)期情況下提取得到的 RSS 值之間的差異達(dá) 到了 3dBm，這導(dǎo)致平均值的方法沒(méi)有了優(yōu)勢(shì)。 1 )()(fp 1 1?? ????? ? ?? ?w R Tw L T mR S Sp e a kR S Sp e a knR S Sp e a kV a l u ew L Tnw R Tm （ 1） 其中 fpValue 是一個(gè) AP 的指紋值， RSSpeak 測(cè)量過(guò)程中的峰值。 RSS 的變化范圍幾乎是 3dBm，這就很有可能會(huì)降低定位的精度。左偏態(tài)分布的 RSS[22]是一個(gè)常見(jiàn)的現(xiàn)象在人們四處走動(dòng)的現(xiàn)實(shí)生活當(dāng)中?；诟咚狗植嫉母怕史椒ㄔ诶硐氲沫h(huán)境下能夠很好的工作。實(shí)驗(yàn)初步結(jié)果表明， RSS 值大于 70dBm 的 AP 有著超過(guò) 90%的反應(yīng)速率， RSS 值介于 70dBm 和 85dBm 之間的 AP 有著超過(guò) 50%的反應(yīng)速率。緊接著下方是該系統(tǒng)的子功能模塊的按鈕分布。模塊結(jié)構(gòu)以及其之間關(guān)系如下圖： 圖 模塊結(jié)構(gòu)圖 模塊設(shè)計(jì) （ 1） 主界面模塊 主模塊涵蓋了信息收集模塊、定位模塊和查看位置信息模 塊，將它們集成于一起展現(xiàn)在同一個(gè)界面上，上面有著各個(gè)功能模塊的按鈕，包括用于保存收集的位置信息的 X、Y 和位置標(biāo)簽的文本輸入框。這會(huì)需要更多的存儲(chǔ)空間，花費(fèi)更多的時(shí)間來(lái)估計(jì)當(dāng)前位置。裝置的異質(zhì)性是眾包定位的關(guān)鍵性問(wèn)題。一個(gè)簡(jiǎn)單的降低 RSS 變化的辦法是記錄 RSS 數(shù)據(jù)較長(zhǎng)一段時(shí)間。然而，他們沒(méi)有指出本文接下來(lái)小節(jié)所要說(shuō)到的三個(gè)相關(guān)技術(shù)問(wèn)題。 圖 系統(tǒng)概述 不同于“單測(cè)量師 多用戶(hù)”模型，我們?cè)谖覀兊亩ㄎ幌到y(tǒng)當(dāng)中采 用“多測(cè)量師 多用戶(hù)”的模型，也就是說(shuō)任何人都可以成為一個(gè)貢獻(xiàn)者，一個(gè)用戶(hù)，或成為兩者。通過(guò)工程初步試驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)能夠在大部分的定位過(guò)程中提供準(zhǔn)確的位基于 WiFi信號(hào)的室內(nèi)定位方法 10 置信息，只有很少一部分?jǐn)?shù)據(jù)顯示了在誤差范圍內(nèi)允許的定位偏差。利用紅外線或超聲波的系統(tǒng)能夠保證細(xì)粒度的定位精度，然而，由于部署成本很高，它很難被大規(guī)模的部署。 基于 WiFi信號(hào)的室內(nèi)定位方法 8 安裝配置 ADT 啟動(dòng) Eclipse，點(diǎn)擊 Help 菜單 Install New Software? ?，點(diǎn)擊 ?Add? ?，選取要安裝的項(xiàng)，一路 Next 完成安裝并重啟 Eclipse，這樣 ADT 就安裝完畢了。配置完畢后，通過(guò) cmd 運(yùn)行 以下命令： java version， javac 如果出現(xiàn)返回信息，則說(shuō)明配置成功。在第二個(gè)階段中，當(dāng)用戶(hù)移動(dòng)到某一位置的時(shí)候，根據(jù)他實(shí)時(shí)獲取到的信號(hào)強(qiáng)度信息，