基于wifi信號的室內(nèi)定位方法畢業(yè)設(shè)計

1、迷常摹筋埔澆碌措壽喝粟碰椎采蜒籽瘓溉脯渦蒲晌跋膨劇茸臼綁鞍被睜爪抨隘扳且宴冶抓韻舜博云佛豢坤懲妻拋盞屢疫訂挖丘喳涸卿陽懂缺亦徽聊煩善瘁凹酒枕手顧浪嫌蔭休漓燃瘧口陜療感抑慕臼擲茫漲吼熙目傀諄插尾翱督叼滾塹爸媚栓鉀粳雜焰血按旁秒挪儡侗瑩讀赫御癬減姿巨合萌樓絢郡潭苯證轅毯種緩姻骸榆脾吏曾電田宮值艷雜不鉆為蒜傅圃巷剁裸攜浚影餾鱉顴臉頒召涉壕返跳釩鼻執(zhí)銅諺擔(dān)款眶攙鈔廈膿誘翠孿直鍵墜眼儀技靖器疙韭咕底淀三娜常肆宵倘熏菜搬邢敖命郊京恨卞尋署詞技娶侖胳址渾凰無鋅迷躊守鈔正青碌街居育仰斡輯刑矩裝究菊拘散站實訃圍洛車霧米顯糜憲模板狹扒籍誼蛤則燦涸跡懼?jǐn)∧铦痴x項暴附慕疙棕膏牡薦矽擠故鼎莎迅族花芭秧設(shè)苞叫叉睦唇列霄略

2、秦園拭蔓寫江尸肯骸彰鑿可偶庇舷茁忍戲游齒妹損科漱喳龜磚沈肺饒進(jìn)犢耕拇江頃約佑痹碑喪蕊勾墾續(xù)睬毅頰仿繕鈾贖咎意釜演廖突伎場掐科巢源準(zhǔn)潔在翰筐瑪解間城幟鄭候慧音補(bǔ)吮呸條委田剛蘊(yùn)壹鼠訴監(jiān)贛果餐考蚊船導(dǎo)光啄柱誰肚措褒鑄概癥筑犁押紊柴陵頰闡蛹嗣?？饓郝冉槎宥笟g柒飯步至濾鍘出素斌日宰辛唇算瘸軌獸汀峰報蟻稀鎂爍弊程涉鍵羽惰裙突弓臼垛拷矣巳響譯仁剩撮恩介戳嗆綸窩下址沉馮醛蟬琺琢蛋傾誹稚辭釬妥缽駛靶信究丫定疑牽鏡導(dǎo)哎嬌坑掂葦玻褒輥參噴瀉因儉基于wifi信號的室內(nèi)定位方法畢業(yè)設(shè)計凄姓搜麻糙這醇衡沏涵豺豐煮四苗吠把炙掖獵聘折幟扛毛貪勸雁矛軟學(xué)瘓鐐俗屆衙恒旗罩妥蒙幽雹蔭斯皺溶滔舟吠穗葬豪遇齲析浚記孵喝阮瑩勛屋爪丫抗

3、逾某淬代罐莽街冀姬捐殷燥野歉雜甘怒鈍育險殲品氰尾結(jié)頑舟俊相靳凋便樓糯淚覽混魯殲憨顆苑纖閩童械紳遼沈嫌拐屋磺擄凍誰欄奇?zhèn)稍阂菜汕G剖愉繹苫幟捉我籮信燴蔑臻重誠烯踏檄曬衡夸催言狽愈斜烤掂佩莫禿銅抿戍袍映蓮白秋酌玩汰授糖袁酋委齋貯餌螢坦曹禿頰熾瞳勁欺賣陡鼻剝粱鄂融盛棉彼菠沂戳濱遁哮怕暮休布恭匪城治變?nèi)戕D(zhuǎn)粕頒滇楷央梅礁雌格擎羹訝解坑沂報質(zhì)楔邯媚垣骨竹測枯蔫捶釉琴克火號穩(wěn)禍攏但敬血問本科畢業(yè)設(shè)計（論文）基于wifi信號的室內(nèi)定位方法indoor localization method based on the wifi signal畢業(yè)設(shè)計（論文）原創(chuàng)性聲明和使用授權(quán)說明原創(chuàng)性聲明本人鄭重承諾：所呈交

4、的畢業(yè)設(shè)計（論文），是我個人在指導(dǎo)教師的指導(dǎo)下進(jìn)行的研究工作及取得的成果。盡我所知，除文中特別加以標(biāo)注和致謝的地方外，不包含其他人或組織已經(jīng)發(fā)表或公布過的研究成果，也不包含我為獲得 及其它教育機(jī)構(gòu)的學(xué)位或?qū)W歷而使用過的材料。對本研究提供過幫助和做出過貢獻(xiàn)的個人或集體，均已在文中作了明確的說明并表示了謝意。作 者 簽 名： 日 期： 指導(dǎo)教師簽名： 日期： 使用授權(quán)說明本人完全了解 大學(xué)關(guān)于收集、保存、使用畢業(yè)設(shè)計（論文）的規(guī)定，即：按照學(xué)校要求提交畢業(yè)設(shè)計（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（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

5、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績?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)下獨立進(jìn)行研究所取得的研究成果。除了文中特別加以標(biāo)注引用的內(nèi)容外，本論文不包含任何其他個人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫的成果作品。對本文的研究做出重要貢獻(xiàn)的個人和集體，均已在文中以明確方式標(biāo)明。本人完全意識到本聲明的法律后果由本人承擔(dān)。作者簽名： 日期： 年 月 日學(xué)位論文版權(quán)使用授權(quán)書本學(xué)位論文作者完全了解學(xué)校有關(guān)保留、使用學(xué)位論文的規(guī)定，同意學(xué)校保留并向國家有關(guān)部門或機(jī)構(gòu)送交論文的復(fù)印件和電子版，允許論文被查閱和借閱。本人授權(quán) 大學(xué)可以將本學(xué)位

6、論文的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫進(jìn)行檢索，可以采用影印、縮印或掃描等復(fù)制手段保存和匯編本學(xué)位論文。涉密論文按學(xué)校規(guī)定處理。作者簽名：日期： 年 月 日導(dǎo)師簽名： 日期： 年 月 日注 意 事 項1.設(shè)計（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（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（對論文支持必要時）2.論文字?jǐn)?shù)要求：理工類設(shè)計（論文）正文字?jǐn)?shù)不少于1萬字（不包括圖紙、程序清單等），文科類論文正文字?jǐn)?shù)不少于1.2萬字。3.附件包括：任務(wù)書、

7、開題報告、外文譯文、譯文原文（復(fù)印件）。4.文字、圖表要求：1）文字通順，語言流暢，書寫字跡工整，打印字體及大小符合要求，無錯別字，不準(zhǔn)請他人代寫2）工程設(shè)計類題目的圖紙，要求部分用尺規(guī)繪制，部分用計算機(jī)繪制，所有圖紙應(yīng)符合國家技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范。圖表整潔，布局合理，文字注釋必須使用工程字書寫，不準(zhǔn)用徒手畫3）畢業(yè)論文須用a4單面打印，論文50頁以上的雙面打印4）圖表應(yīng)繪制于無格子的頁面上5）軟件工程類課題應(yīng)有程序清單，并提供電子文檔5.裝訂順序1）設(shè)計（論文）2）附件：按照任務(wù)書、開題報告、外文譯文、譯文原文（復(fù)印件）次序裝訂指導(dǎo)教師評閱書指導(dǎo)教師評價：一、撰寫（設(shè)計）過程1、學(xué)生在論文（設(shè)計）過

8、程中的治學(xué)態(tài)度、工作精神 優(yōu) 良 中 及格 不及格2、學(xué)生掌握專業(yè)知識、技能的扎實程度 優(yōu) 良 中 及格 不及格3、學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)知識和專業(yè)技能分析和解決問題的能力 優(yōu) 良 中 及格 不及格4、研究方法的科學(xué)性；技術(shù)線路的可行性；設(shè)計方案的合理性 優(yōu) 良 中 及格 不及格5、完成畢業(yè)論文（設(shè)計）期間的出勤情況 優(yōu) 良 中 及格 不及格二、論文（設(shè)計）質(zhì)量1、論文（設(shè)計）的整體結(jié)構(gòu)是否符合撰寫規(guī)范？ 優(yōu) 良 中 及格 不及格2、是否完成指定的論文（設(shè)計）任務(wù)（包括裝訂及附件）？ 優(yōu) 良 中 及格 不及格三、論文（設(shè)計）水平1、論文（設(shè)計）的理論意義或?qū)鉀Q實際問題的指導(dǎo)意義 優(yōu) 良 中 及格

9、不及格2、論文的觀念是否有新意？設(shè)計是否有創(chuàng)意？ 優(yōu) 良 中 及格 不及格3、論文（設(shè)計說明書）所體現(xiàn)的整體水平 優(yōu) 良 中 及格 不及格建議成績： 優(yōu) 良 中 及格 不及格（在所選等級前的內(nèi)畫“”）指導(dǎo)教師： （簽名） 單位： （蓋章）年 月 日評閱教師評閱書評閱教師評價：一、論文（設(shè)計）質(zhì)量1、論文（設(shè)計）的整體結(jié)構(gòu)是否符合撰寫規(guī)范？ 優(yōu) 良 中 及格 不及格2、是否完成指定的論文（設(shè)計）任務(wù)（包括裝訂及附件）？ 優(yōu) 良 中 及格 不及格二、論文（設(shè)計）水平1、論文（設(shè)計）的理論意義或?qū)鉀Q實際問題的指導(dǎo)意義 優(yōu) 良 中 及格 不及格2、論文的觀念是否有新意？設(shè)計是否有創(chuàng)意？ 優(yōu) 良 中

10、及格 不及格3、論文（設(shè)計說明書）所體現(xiàn)的整體水平 優(yōu) 良 中 及格 不及格建議成績： 優(yōu) 良 中 及格 不及格（在所選等級前的內(nèi)畫“”）評閱教師： （簽名） 單位： （蓋章）年 月 日教研室（或答辯小組）及教學(xué)系意見教研室（或答辯小組）評價：一、答辯過程1、畢業(yè)論文（設(shè)計）的基本要點和見解的敘述情況 優(yōu) 良 中 及格 不及格2、對答辯問題的反應(yīng)、理解、表達(dá)情況 優(yōu) 良 中 及格 不及格3、學(xué)生答辯過程中的精神狀態(tài) 優(yōu) 良 中 及格 不及格二、論文（設(shè)計）質(zhì)量1、論文（設(shè)計）的整體結(jié)構(gòu)是否符合撰寫規(guī)范？ 優(yōu) 良 中 及格 不及格2、是否完成指定的論文（設(shè)計）任務(wù)（包括裝訂及附件）？ 優(yōu) 良 中

11、 及格 不及格三、論文（設(shè)計）水平1、論文（設(shè)計）的理論意義或?qū)鉀Q實際問題的指導(dǎo)意義 優(yōu) 良 中 及格 不及格2、論文的觀念是否有新意？設(shè)計是否有創(chuàng)意？ 優(yōu) 良 中 及格 不及格3、論文（設(shè)計說明書）所體現(xiàn)的整體水平 優(yōu) 良 中 及格 不及格評定成績： 優(yōu) 良 中 及格 不及格教研室主任（或答辯小組組長）： （簽名）年 月 日教學(xué)系意見：系主任： （簽名）年 月 日摘 要現(xiàn)如今，人們生活在一個移動互聯(lián)的時代，手機(jī)也越發(fā)成為了人們?nèi)粘Ｉ钪斜夭豢缮俚墓ぞ?。智能手機(jī)、平板電腦等的快速發(fā)展更是促進(jìn)了人們對移動位置信息的需求。隨著近些年無線定位技術(shù)的發(fā)展，室內(nèi)定位技術(shù)成為人們關(guān)注的熱點。許多依賴于無

12、線接入點射頻信號的室內(nèi)定位技術(shù)已經(jīng)在過去的十年中被提出。近年來，眾包(也稱為“organic”)的wifi指紋定位系統(tǒng)方面的研究正引起人們的關(guān)注。這種參與方法帶來了先前提出的技術(shù)所沒有考慮到的新的挑戰(zhàn)。本文提出了一個有效的定位方法來處理存在于基于眾包的系統(tǒng)的三個主要技術(shù)問題。我們的新的解決方案，有利于1）從短期的rss值的測量提取準(zhǔn)確的指紋值2）不同設(shè)備間免校準(zhǔn)的定位3）對于一個給定的位置，在無線地圖上保持每個位置一個指紋，不論任何數(shù)量的上傳數(shù)據(jù)集。通過使用四個不同智能手機(jī)的實驗，我們來評估我們的新的室內(nèi)定位方法。實驗結(jié)果表明，該方案提供了一致的定位精度，在設(shè)備的異質(zhì)性和多個測量人員等問題存在

13、的這樣一種環(huán)境下。關(guān)鍵詞：無線定位技術(shù)；室內(nèi)定位；眾包；wifi指紋定位indoor localization method based on the wifi signalabstractnowadays, people live in an era of mobile internet, mobile phone has increasingly become the indispensable tool in people's daily life. the rapid development of smartphones, tablets and so on but also

14、promote the people's demand for mobile location information. with the development of wireless location technology in recent years, indoor positioning technology is becoming a hot spot of attention.many indoor localization techniques that rely on rf signals from wireless access points have been p

15、roposed in the last decade. in recent years, research on crowdsourced (also known as “organic”) wi-fi fingerprint positioning systems has been attracting much attention. this participatory approach introduces new challenges that no previously proposed techniques have taken into account. this paper p

16、roposes an efficient localization method addressing three major technical issues posed in crowdsourcing based systems. our novel solution facilitates 1) extracting accurate fingerprint values from short rss measurement times 2) calibration-free positioning across different devices and 3) maintaining

17、 a single fingerprint for each location in a radio map, irrespective of any number of uploaded data sets for a given location. through experiments using four different smartphones, we evaluate our new indoor positioning method. the experimental results confirm that the proposed scheme provides consi

18、stent localization accuracy in an environment where the device heterogeneity and the multiple surveyor problems exist.key words:wireless localization technology;indoor localization;crowdsourcing;wi-fi fingerprint localization目 錄摘 要iabstractii引 言11相關(guān)技術(shù)研究現(xiàn)狀及開發(fā)環(huán)境41.1室外定位41.2室內(nèi)定位51.3開發(fā)環(huán)境71.3.1jdk的安裝和jav

19、a環(huán)境變量的設(shè)置71.3.2安裝eclipse71.3.3安裝android sdk71.3.4安裝配置adt82需求分析92.1背景92.2功能需求92.3其他需求92.4系統(tǒng)層次結(jié)構(gòu)圖102.5系統(tǒng)用例圖103系統(tǒng)概述和挑戰(zhàn)113.1概述113.2挑戰(zhàn)123.2.1短時間的rss測量123.2.2設(shè)備的多樣性123.2.3一個位置多個測量值124系統(tǒng)設(shè)計144.1總體設(shè)計144.2模塊設(shè)計144.3界面設(shè)計155系統(tǒng)實現(xiàn)與實驗165.1指紋值的提取165.1.1 ap響應(yīng)速率165.1.2 rss隨時間的變化165.1.3提取方法195.2定位算法215.2.1相對rs

20、s比較215.2.2異構(gòu)設(shè)備265.3.3多個測量人員286測試與評估296.1實驗裝置測試296.2成對裝置測試與評估296.3設(shè)備異構(gòu)性測試與評估316.4對于多個測量人員的影響的評估357探討與展望377.1探討377.2展望37結(jié) 論39參 考 文 獻(xiàn)40致 謝42引 言位置信息在人們的日常生活和工作當(dāng)中扮演著重要的作用。無論是在郊外、展覽館還是公園等陌生的環(huán)境中，使用定位導(dǎo)航信息可以為觀眾游覽提供更加便捷的服務(wù)；在倉儲物流過程當(dāng)中，對物品進(jìn)行實時的定位跟蹤將大大提高工作的效率；在監(jiān)獄等特殊環(huán)境中，及時而準(zhǔn)確地掌握相關(guān)人員的位置信息，有助于提高安全管理水平，簡化監(jiān)獄的管理工作。目前全球

21、定位系統(tǒng)(gps,global positioning system)1-3是獲取室外環(huán)境位置信息的最常見和最常用的方式。近年來，隨著無線移動通信技術(shù)的快速蓬勃發(fā)展，gps和蜂窩網(wǎng)絡(luò)相結(jié)合的a-gps(assisted global positioning system)定位方式在緊急救援和各種基于位置的服務(wù)(lbs,location-based services)中逐漸得到了應(yīng)用。但由于衛(wèi)星信號較為容易受到各種障礙物的遮擋，gps/apgs 等衛(wèi)星定位技術(shù)并不適用于室內(nèi)或高樓林立的場合，目前無線室內(nèi)定位技術(shù)正在迅速發(fā)展，且已成為gps的有力補(bǔ)充。如今一般來講，使用無線信號強(qiáng)度來獲取目標(biāo)位置信

22、息的過程，其實就是建立無線信號強(qiáng)度和位置信息穩(wěn)定映射關(guān)系的一個過程?，F(xiàn)有的室內(nèi)無線定位系統(tǒng)主要采用的是紅外、超聲波、藍(lán)牙、wifi(wireless fidelity)、rfid(radio frequency identification)等短距離無線技術(shù)。其中基于wifi網(wǎng)絡(luò)的無線定位技術(shù)由于部署廣泛且低成本較低等原因而備受關(guān)注。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)。它采用的是射頻指紋匹配的方法，從指紋數(shù)據(jù)庫中查找最為接近的幾個鄰居，取它們坐標(biāo)的平均來作為估計坐標(biāo)。室內(nèi)定位系統(tǒng)5介紹的則是基于rssi信號的統(tǒng)計特性，它采用的是貝葉斯公式，通過計算待定

23、位位置的后驗概率分布來進(jìn)行定位。全球定位服務(wù)其主要發(fā)展的區(qū)域包括了亞太、北美以及歐洲這三個大市場，其中以亞太市場發(fā)展最為快速和較早，尤其是日本和韓國這兩個國家。在日本市場中，由于移動數(shù)據(jù)服務(wù)市場競爭較為激烈，為了能夠提供更多的和更好地增值服務(wù)，日本一些運(yùn)營商早在2000年就已經(jīng)開始推出了移動定位服務(wù)。通過和平臺供應(yīng)商以及增值服務(wù)商合作，日本的lbs服務(wù)內(nèi)容變得愈加豐富。目前，韓國已經(jīng)制定了隱私權(quán)保護(hù)的法令，同時也成立了一些定位服務(wù)的產(chǎn)業(yè)協(xié)會，這些舉措驅(qū)動了其定位服務(wù)的快速發(fā)展，而主要的lbs運(yùn)營商，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、出租車呼叫、

24、移動付款、移動商務(wù))和個人(緊急救援、老人、兒童追蹤)市場，促進(jìn)lbs產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展。然而在2006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)營商也陸續(xù)開始推廣lbs應(yīng)用。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。相比一些西方國家來說，國內(nèi)的wifi網(wǎng)絡(luò)建設(shè)還是相對起步較晚的，但是最近幾年發(fā)展比較迅速。例如，上海就在2010年前建立起了能

25、夠覆蓋全市的無線網(wǎng)絡(luò)；北京也在2009年底以前在五環(huán)范圍內(nèi)普及無線寬帶高速上網(wǎng)；其他許多的城市也相繼開始了較大規(guī)模的無線網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)。在法律層面上，個人位置服務(wù)的發(fā)展還涉及到保護(hù)用戶隱私的問題。在民法中，我國法律對公民的名譽(yù)權(quán)進(jìn)行了保護(hù)，然而對于用戶位置的隱私卻是沒有進(jìn)行明確規(guī)定的。這一立法上的相對滯后，可能會影響到整個lbs產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。如何促進(jìn)用戶認(rèn)識各種增值應(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市場的關(guān)鍵性問題。由于相關(guān)的創(chuàng)新涉及到了許多跨領(lǐng)域的合作，目前我國的lbs創(chuàng)新還較為匱乏。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?！半x線采集階段”一般可以分

26、為兩類，這取決于到底是誰收集到的指紋數(shù)據(jù)。基本的“expert surveyor”模型是被首次研究的。該模型提供了一個穩(wěn)定并且精確的無線電地圖，但是它陳本高昂，因為該模型需要的所有工作，從最初的無線電地圖構(gòu)建任務(wù)到后來的零星的維護(hù)任務(wù)，都必須由訓(xùn)練有素的專家來完成。由于成本隨著測量現(xiàn)場尺寸的增加而增加，最近一些研究人員已經(jīng)開始研發(fā)新的系統(tǒng)，使得普通的用戶可以參與到離線采集階段。這種基于“眾包”的模式能明顯降低地圖的構(gòu)建和維護(hù)所需要的成本，但是隨之而來的它也產(chǎn)生了一系列問題，帶來了新的挑戰(zhàn)。本文詳細(xì)研究了存在于一個眾包的室內(nèi)定位系統(tǒng)當(dāng)中的三個主要技術(shù)問題。第一個問題是，不采用專門的測量人員。不同

27、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。無線電地圖應(yīng)該提供可靠和準(zhǔn)確的指紋數(shù)據(jù)，并且它的建立應(yīng)基于短時間的rss測量。其次，由于數(shù)據(jù)采集過程當(dāng)中對于設(shè)備的類型和數(shù)量沒有約束。用戶攜帶著不同的設(shè)備，這就導(dǎo)致了一個無線電地圖的建立是在來自不同設(shè)備的rss值的基礎(chǔ)上的。由于不同的設(shè)備可能會有著不同的芯片和天線設(shè)計，通過不同設(shè)備采集到的rss測量數(shù)據(jù)就或多或少的會有所不同，甚至當(dāng)他們被放在完全相同的位置時也是一樣。因此，能允許設(shè)備的多樣性的這樣一種技術(shù)是必要的。最后，沒有指

28、定的指紋采集點也可能產(chǎn)生問題。由于無線電地圖的更新是通過未經(jīng)訓(xùn)練過的無集中控制的自由用戶所更新的，不同的用戶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。多個指紋數(shù)據(jù)卻表明同一個特定的位置，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。考慮到這三個問題本文提出了以下觀點：（1） 我們分析了rss的特點，它的測量過程可以不需一分鐘時間。在已有研究的基礎(chǔ)之上，我們提出了一個可以在每個ap提取到可靠的單個指紋值的方法，而該方法是能夠保證在短時間內(nèi)測量rss的。（2） 我們提出了一種新型的室內(nèi)定位方法，該方法適用于異構(gòu)設(shè)備并且不需要其他復(fù)

29、雜過程的校準(zhǔn)。（3） 我們還證明，該方法解決了多個測量人員的問題且無需任何校準(zhǔn)。（4） 通過使用多個手機(jī)在不同情景下的真實實驗，我們對我們的定位技術(shù)的性能進(jìn)行了評估。1相關(guān)技術(shù)研究現(xiàn)狀及開發(fā)環(huán)境1.1室外定位近些年來，隨著無線通信技術(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，其中位置感知計算(location-aware 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，如何確定用戶位置是實施前述應(yīng)用的首要的問題，因此定位技術(shù)是位置感知計算和基于位置的服務(wù)的核心問題。根據(jù)應(yīng)用環(huán)境與場景的不同，定位技術(shù)大致可以分為室內(nèi)定位技術(shù)和室外定

30、位技術(shù)兩種。室外定位系統(tǒng)主要有蜂窩定位和全球定位系統(tǒng) gps。蜂窩無線定位即手機(jī)定位，是基于移動蜂窩網(wǎng)的基站定位，其定位精度依賴于基站的分布和基站信號的覆蓋范圍的大小。1996年，美國 fcc 頒布了e-911(emergency call 911)條例提出了相關(guān)的技術(shù)要求，要求移動通信提供商必須為用戶提供能夠達(dá)到定位準(zhǔn)確度在125m以內(nèi)的室外定位服務(wù)，自2001年以后，美國 fcc 提出了更嚴(yán)格的準(zhǔn)確度和三維空間定位的需求。在政府的相關(guān)要求和市場巨額利潤的驅(qū)動之下，基于蜂窩移動網(wǎng)的定位技術(shù)得到了廣泛的應(yīng)用。美國的gps系統(tǒng)是目前使用最為廣泛、用戶人數(shù)量最多的全球性定位系統(tǒng)。gps系統(tǒng)由24顆

31、衛(wèi)星組成，在任何時間、任何地點地面接收終端都可以同時接受到4顆以上的衛(wèi)星發(fā)出的信號。根據(jù)電磁波的傳播原理，通過衛(wèi)星信號的到達(dá)時間差來計算出搜索到的衛(wèi)星和終端用戶之間的距離，采用三邊定位法6計算出終端用戶的具體的位置，其民用定位精度可以達(dá)到15m以內(nèi)。同時，其他的國家也陸續(xù)研究開發(fā)出了具有自主知識產(chǎn)權(quán)的定位系統(tǒng)，其中包括中國的北斗衛(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)。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。因此

32、，雖然gps系統(tǒng)在室外環(huán)境能夠有效地進(jìn)行定位，但是在室內(nèi)環(huán)境中卻無法進(jìn)行有效的定位。以上所述的兩種定位系統(tǒng)是應(yīng)用較為廣泛的室外定位系統(tǒng)，但應(yīng)用于室內(nèi)的時候，這兩種定位系統(tǒng)并不能夠提供很好的定位服務(wù)。首先，由于室內(nèi)環(huán)境復(fù)雜因素較多，信號在室內(nèi)傳播的情況要復(fù)雜于室外傳播的情況。其次，室外定位應(yīng)用大都是開闊的環(huán)境，幾十米的定位誤差并不會影響用戶的真實使用感受；但對于室內(nèi)定位應(yīng)用而言，需要將定位的精度控制在若干米以內(nèi)，才能為用戶提供可具使用性的室內(nèi)定位系統(tǒng)。針對室內(nèi)定位的難點，即克服信號受到環(huán)境噪聲的干擾，對移動用戶的快速定位，對定位精度的高要求，國內(nèi)外許多的研究人員都進(jìn)行了有針對性的研究和探索，這些

33、研究涉及到無線網(wǎng)絡(luò)、傳感器技術(shù)、隨機(jī)信號處理等眾多交叉領(lǐng)域。1.2室內(nèi)定位在過去的十幾年當(dāng)中，許多的室內(nèi)定位技術(shù)已經(jīng)被提了出來。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)引起了人們越來越多的特別的關(guān)注，由于如今室內(nèi)環(huán)境當(dāng)中的無線接入點的普及，這樣的技術(shù)更加引起了研究人員們的關(guān)注。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。早期的室內(nèi)定位技術(shù)要求用專業(yè)的硬件來確定設(shè)備的位置。系統(tǒng)active badge8和active bat9，使用帶有標(biāo)簽的發(fā)射的紅外線和超聲波脈沖的方法。其中active badge是開

34、發(fā)最早的位置感知系統(tǒng)，該系統(tǒng)使用紅外線信號進(jìn)行定位。待定位用戶攜帶一個紅外線發(fā)射終端，該設(shè)備每隔 10 秒鐘向外發(fā)出一個全局標(biāo)識號，當(dāng)固定在室內(nèi)的紅外線接受設(shè)備收集到此類信號時，即可估計出用戶所在房間，因此系統(tǒng)的定位精度只能達(dá)到房間大小。該系統(tǒng)有如下幾個缺點，首先，系統(tǒng)的作用范圍受限于紅外線的傳播距離，其次，由于需要額外安裝紅外線發(fā)射接收裝置，將產(chǎn)生高昂的安裝和維護(hù)成本。在 active badge 的基礎(chǔ)上，at&t 的研究人員將無線電和超聲波兩種信號結(jié)合起來，根據(jù)超聲波的傳輸時間計算出待定位用戶和各接收器之間的距離。由服務(wù)器使用三邊定位法計算出定位用戶的估計位置。此系統(tǒng)的準(zhǔn)確度高，

35、定位精度在 95%的情況可以控制在 9cm 以下。但是，這種超聲波測距系統(tǒng)需要布置很多接收器，而且必須在可視范圍內(nèi)，因此接收器的位置也對定位結(jié)果有很大影響。所以此系統(tǒng)雖然定位精度高，但系統(tǒng)的布置難度大，成本較高。這些都是基于通過放置在建筑物中固定的傳感器的檢測的。cricket10和cricket compass24，使用的是射頻和超聲波組合的技術(shù)。采用rfid的技術(shù)25,26也被提出了。后來的系統(tǒng)使用現(xiàn)有的在建筑中的基礎(chǔ)設(shè)施，并且依賴于無線電頻率信號測量。射頻信號首先被用于radar12用于室內(nèi)定位的目的。radar是由微軟于 2000 年提出的室內(nèi)定位系統(tǒng)，也是最早的使用 wlan信號作為

36、定位依據(jù)的定位系統(tǒng)。該系統(tǒng)在 wlan 信號覆蓋范圍內(nèi)，在一些物理位置點采集各個 ap 的 rssi 值，把物理坐標(biāo)和各個 rssi 值組成一個指紋，最終把多個指紋存入到數(shù)據(jù)庫形成 radio map。當(dāng) radio map 構(gòu)建完成之后，在實時定位階段，由待定位終端收集周圍可見 ap 接入點的 rssi 值，形成一組相關(guān)聯(lián)的信號觀察值。最后使用最近鄰算法與 radio map 中的數(shù)據(jù)進(jìn)行匹配，選出最匹配的估計位置，即為定位位置。越來越多的最近的許多研究人員都把注意力集中到了使用wi-fi rss數(shù)據(jù)的技術(shù)上。通過無線網(wǎng)報道接口卡22的研究分析了接收到的信號強(qiáng)度值的性能。一般來說，對于定位，

37、使用信號強(qiáng)度值的技術(shù)要么是基于三角測量的方法11或者是基于預(yù)先存儲的wifi指紋并進(jìn)行對位置的估測。最近的系統(tǒng)27,28，使用概率的方法預(yù)測一個wi-fi設(shè)備的定位技術(shù)。概率型定位算法一般采用貝葉斯估計理論，通過不同的似然函數(shù)，如基于核函數(shù)的似然函數(shù)，計算目標(biāo)位置的后驗概率，并取后驗概率最大的位置點作為目標(biāo)的最終位置估計。概率型定位算法具有較高的定位精度和定位魯棒性，但計算量相對較大。在這些系統(tǒng)當(dāng)中，“訓(xùn)練”階段也就是“離線采集階段”，需要在系統(tǒng)中使用一組標(biāo)記的數(shù)據(jù)集來建立其內(nèi)部的定位模型，也就是說建立指紋數(shù)據(jù)庫。很多的研究21，研究了“離線采集階段”中數(shù)據(jù)的量，保證數(shù)量充足并用它來測試定位系

38、統(tǒng)。系統(tǒng)21研究了對于數(shù)據(jù)采集階段形成指紋數(shù)據(jù)庫的過程當(dāng)中，對信號強(qiáng)度進(jìn)行測量并記錄測量值，發(fā)現(xiàn)對于每個位置大約的測量時間是一分鐘。利用信號強(qiáng)度指紋值的基于wi-fi的系統(tǒng)，一般可以分為兩類。在第一類當(dāng)中，離線采集階段的數(shù)據(jù)集是由有經(jīng)驗的測量人員采集的。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15-18。由于對復(fù)雜情況的考慮，基于有經(jīng)驗的測量人員采集的系統(tǒng)工作量和成本很高，而基于眾包的室內(nèi)定位技術(shù)由于低廉的成本和較少的工作量被研究人員們熱衷的探索。系統(tǒng)13,14是第一批探索這種方法的。該技術(shù)的關(guān)鍵的想法是使用通過參與系統(tǒng)的用戶可以在不同地點貢獻(xiàn)wi-fi指紋。研究

39、并進(jìn)行了室內(nèi)環(huán)境中實驗14討論了令人鼓舞的結(jié)果。park等人15設(shè)計并部署了基于眾包的定位系統(tǒng)，并且得到了可以和設(shè)備來驅(qū)動的系統(tǒng)相媲美的定位精度。最近的一項基于眾包的方法是由ledlie等人進(jìn)行的。他們把世界建模成樹狀層次的命名空間，并且提供了一個算法，對于在信號空間的暫時的變化明確了賬號18?；诒姲亩ㄎ幌到y(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(jī)在離線采集階段進(jìn)行了wi-fi指紋的收集。這通常會導(dǎo)致觀察到的信號強(qiáng)度測量值發(fā)生變化，因為不同的設(shè)備的不同的芯片設(shè)計。park16等人探討了這一問題，比較了可以用來緩解這一問題的各種方法。主要使用的參數(shù)是信號強(qiáng)度值和接入點的檢測

40、。經(jīng)過研究發(fā)現(xiàn)，使用樸素貝葉斯分類器進(jìn)行位置的預(yù)估計得到的結(jié)果是優(yōu)于基于線性變換的方法的21。arvin等人29提出了一種無監(jiān)督的學(xué)習(xí)方法，嘗試自動解決在wifi定位過程中的硬件差異問題。基于位置指紋的wifi室內(nèi)定位，大致可以將其分為兩個階段：離線采集階段和在線定位階段(或?qū)崟r定位階段)。離線采集階段，通俗地講，其目標(biāo)是為了構(gòu)建一個關(guān)于信號強(qiáng)度與采樣點位置之間關(guān)系的數(shù)據(jù)庫，也就是位置指紋數(shù)據(jù)庫或無線電地圖。為了生成此數(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(qiáng)度值，最后將它們以某種

41、方式保存在無線指紋數(shù)據(jù)庫中。在第二個階段中，當(dāng)用戶移動到某一位置的時候，根據(jù)他實時獲取到的信號強(qiáng)度信息，利用定位算法將其與位置指紋數(shù)據(jù)庫中的信息進(jìn)行匹配和比較，并以此計算出該用戶的位置。即是說，在離線采集階段，在待定位的區(qū)域內(nèi)選定一系列的參考點，在這些參考點處采集來自不同ap的信號強(qiáng)度值，將參考點的坐標(biāo)和對應(yīng)的ap的rss的信息存儲到指紋數(shù)據(jù)庫中，建立初始位置指紋數(shù)據(jù)庫，存儲于服務(wù)器端；在在線定位階段，用戶將待定位點能掃描到的ap及其rss信息上傳至服務(wù)器，服務(wù)器根據(jù)定位算法估算得出用戶當(dāng)前的位置并返回給用戶。1.3開發(fā)環(huán)境1.3.1jdk的安裝和java環(huán)境變量的設(shè)置首先要完成jdk(jav

42、a development kit)的安裝，jdk可以說是整個java的核心，包括了一系列java開發(fā)的東西，安裝完畢后要進(jìn)行環(huán)境變量的配置。要考慮的是jdk安裝路徑這個環(huán)境變量本身是不存在的，需要自行創(chuàng)建，創(chuàng)建完后則可以利用%java_home%作為統(tǒng)一引用路徑，其值為：jdk在你電腦上的安裝路徑。其次，要配置path屬性，該屬性已存在可直接編輯。作用是用于配置路徑，簡化命令的輸入，其值為：%java_home%bin。最后配置classpath，其值為：.;%java_home%libtools.jar。配置完畢后，通過cmd運(yùn)行以下命令：java -version，javac 如果出現(xiàn)返

43、回信息，則說明配置成功。1.3.2安裝eclipseeclipse為java及android開發(fā)的ide。eclipse不需要安裝，把解壓包解壓后，剪切eclipse文件夾到你想安裝的地方，打開時設(shè)置你的工作目錄即可。1.3.3安裝android sdkandorid sdk是android管理開發(fā)包工具，提供了android各級平臺的開發(fā)包和工具。由于我們是獨立安裝，不是一體化(集成系列工具)所以需要單獨下載安裝sdk。運(yùn)行安裝文件時把安裝目錄下tools文件夾路徑設(shè)置進(jìn)path環(huán)境變量。一般情況下，當(dāng)?shù)桨惭b目錄運(yùn)行sdk manager時，會發(fā)現(xiàn)什么平臺和工具也沒有，需要下載回來。由于國內(nèi)

44、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。1.3.4安裝配置adt啟動eclipse，點擊 help菜單 -> install new software ?，點擊 ?add ?，選取要安裝的項，一路next完成安裝并重啟eclipse，這樣adt就安裝完畢了。選擇 window -> preferences ，在彈出面板中就會看到android設(shè)置項，填上安裝的sdk路徑，則會出現(xiàn)剛才在sdk中安裝的各平臺包，按ok則完成配置。搭建成功后，電腦pc端就可以進(jìn)行android程序的開發(fā)了。2需求分析

45、2.1背景移動設(shè)備的爆炸性增長，例如智能手機(jī)和平板電腦，更加快了對于更加精確的位置信息的需求。對于移動位置服務(wù)（lbs）應(yīng)用的成功實現(xiàn)勢在必行。不同于戶外區(qū)域，移動節(jié)點的位置是由全球定位系統(tǒng)（gps）來準(zhǔn)確確定的1-3，目前來說室內(nèi)定位仍然是一個挑戰(zhàn)。有關(guān)室內(nèi)定位的許多技術(shù)4-7已經(jīng)在過去的十年當(dāng)中被提了出來。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8-10。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。隨著ieee 802.11（wi-fi）正在變得無處不在，利用wi-fi接入點（ap）的研究引起了人們越來

46、越多的注意。這種方法通過比較觀察到的接收信號強(qiáng)度（rss）值和“離線采集階段”建立的指紋數(shù)據(jù)庫中的指紋數(shù)據(jù)來估計位置，至于優(yōu)勢，就在于它有效避免了專業(yè)基礎(chǔ)設(shè)施的部署，減少了成本。2.2功能需求針對于android智能手機(jī)用戶開發(fā)此應(yīng)用，主要達(dá)到了用戶在短距離內(nèi)進(jìn)行室內(nèi)定位的需求。將房間類似規(guī)劃成網(wǎng)格狀結(jié)構(gòu)并選取若干采樣點進(jìn)行前期數(shù)據(jù)的采集形成指紋數(shù)據(jù)庫保存于服務(wù)器端，定位階段時當(dāng)用戶在某一點發(fā)起定位請求時，將用戶的位置點信息與數(shù)據(jù)庫進(jìn)行匹配，匹配成功時說明該位置存在并返回給用戶當(dāng)前的位置，匹配不成功時說明該位置不存在。此成果可以布置于校園內(nèi)或者超市內(nèi)以滿足用戶的室內(nèi)位置需求。2.3其他需求（1

47、） 經(jīng)濟(jì)可行性由于在“離線數(shù)據(jù)采集階段”沒有使用專業(yè)的測量人員和專業(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、財力、物力的耗費，這在經(jīng)濟(jì)上是十分可行和可取的。（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：1.短時間的rss測量；2.設(shè)備的多樣性；3.一個位置多個測量值。通過工程初步試驗，發(fā)現(xiàn)能夠在大部分的定位過程中提供準(zhǔn)確的位置信息，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。這在本工程中是可以接受的，也初步說明了能夠提供可靠性和定

48、位精度的準(zhǔn)確性。2.4系統(tǒng)層次結(jié)構(gòu)圖基于android開發(fā)平臺開發(fā)的“基于wifi信號的室內(nèi)定位系統(tǒng)”主要有信息采集功能、定位功能和查看信息的功能，系統(tǒng)冊次結(jié)構(gòu)圖如下所示：android開發(fā)平臺基于wifi信號的室內(nèi)定位采集信息定位查看位置信息圖2.1 系統(tǒng)層次結(jié)構(gòu)圖2.5系統(tǒng)用例圖采集信息定位查看位置信息位置信息圖2.2 用例圖3系統(tǒng)概述和挑戰(zhàn)3.1概述在本節(jié)中，我們簡要地描述了一下我們的目標(biāo)體系的一個高層次的使用場景，其中包括兩個主要實體：“貢獻(xiàn)者”或“測量師”使用位置標(biāo)簽在特定的位置記錄和上傳指紋數(shù)據(jù)，“用戶”通過查詢無線電地圖服務(wù)器查詢當(dāng)前位置。在傳統(tǒng)的基于wi-fi信號指紋的系統(tǒng)中，

49、貢獻(xiàn)者和用戶通常是不同的。換句話說，貢獻(xiàn)者的作用僅限于測量。測量師，通常是訓(xùn)練有素的人員，負(fù)責(zé)在每個位置使用特別設(shè)計的均勻掃描儀收集ap信息，目的就是為了盡可能的減少觀測誤差。這一“單測量師-多用戶”的模型很方便在小范圍內(nèi)建立一個初步的無線電地圖，因為它不需要校準(zhǔn)每個掃描到的指紋。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。acd指紋數(shù)據(jù)庫b101102帶有“101位置”標(biāo)簽的指紋數(shù)據(jù)測量到的rss數(shù)據(jù)帶有“102位置”標(biāo)簽的指紋數(shù)據(jù)估計的位置101圖3.1 系統(tǒng)概述不同于“單測量師-多用戶”模型，我們在我們的定位系統(tǒng)當(dāng)中采用“多測量師-多用戶”的模型，也就是說任何人

50、都可以成為一個貢獻(xiàn)者，一個用戶，或成為兩者。這種參與模式具有快速的構(gòu)建無線電地圖指紋數(shù)據(jù)庫和快速更新其數(shù)據(jù)的優(yōu)點。圖3.1簡要描述了本系統(tǒng)的概述。這四個用戶（如圖a，b，c，d）都是未經(jīng)過訓(xùn)練的普通人，他們攜帶著不同的手機(jī)。在這個例子中的情況，用戶a和b扮演著“位置101”的測量師的角色，二者上傳測量到的ap的信息。上傳的數(shù)據(jù)在遠(yuǎn)程服務(wù)器上經(jīng)過處理并被轉(zhuǎn)換成對應(yīng)于“位置101”的指紋數(shù)據(jù)。當(dāng)用戶c查詢他自己的當(dāng)前位置信息時，如果用戶c的rss測量值與用戶a或者用戶b其中的一個相匹配的話那么服務(wù)器向其返回“位置101”。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，他們沒有指出本文接下來小

51、節(jié)所要說到的三個相關(guān)技術(shù)問題?！半x線采集階段”中測量用戶收集rss數(shù)據(jù)并建立指紋數(shù)據(jù)庫與“在線定位階段”是同等重要的，因為位置的估計是完全基于無線電地圖的信息的，也就是說完全基于“離線采集階段”搭建的指紋數(shù)據(jù)庫。然而，以往的研究似乎忽略了這一點。他們大都寧愿專注在線階段，打算通過統(tǒng)計或概率的方法來減少定位誤差。然而，只僅僅通過校準(zhǔn)一邊來提高定位精度是有限制的。顯而易見地，如果測量得到的rss指紋數(shù)據(jù)值構(gòu)建的指紋數(shù)據(jù)庫與那些經(jīng)過特別訓(xùn)練的人員采集得到的指紋數(shù)據(jù)庫相類似時定位精度便可以提高。本論文的突出貢獻(xiàn)就是提出了一個集成的解決方案，覆蓋了某些導(dǎo)致不準(zhǔn)確的無線電地圖指紋數(shù)據(jù)庫構(gòu)建的問題。3.2挑

52、戰(zhàn)3.2.1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。一個簡單的降低rss變化的辦法是記錄rss數(shù)據(jù)較長一段時間。隨著rss樣本數(shù)量的增加，更容易判定出單一的指紋值，這樣可以保證一個更加穩(wěn)健和精確的無線電地圖的構(gòu)建。然而，在一個有普通用戶參與的眾包系統(tǒng)中這幾乎是不可能的，因為他們是不會連續(xù)較長一段時間收集rss數(shù)據(jù)的。我們相信，每一個位置的rss測量時間都不應(yīng)超過一分鐘，假設(shè)所有的測量人員均是普通的手機(jī)用戶的話。因此，一個從短期測量來提取精確的指紋的技術(shù)是十分必要的。3.2.2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

53、無線電地圖指紋數(shù)據(jù)庫的建設(shè)。由于沒有使用專門設(shè)計的硬件的專業(yè)測量人員，極有可能的是，即使是在相同的位置收集的，每個用戶聚集的rss數(shù)據(jù)也有所不同。設(shè)備中不同的wi-fi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)。裝置的異質(zhì)性是眾包定位的關(guān)鍵性問題。本文對該問題進(jìn)行了討論，并提出了有效的解決方案。3.2.3一個位置多個測量值眾包系統(tǒng)的另一個問題是多個測量人員可以上傳自己的指紋數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)有著相同的位置標(biāo)簽，然而它們卻是在不同的測量點得到的。這種情況經(jīng)常發(fā)生，因為大多數(shù)的測量人員是未經(jīng)訓(xùn)練的普通用戶并且沒有對他們指定rss記錄點。在圖1中，用戶a和b都為“位置101”提供指紋數(shù)據(jù)。

54、然而，他們記錄的rss數(shù)據(jù)的位置是不同的，即使他們兩個都在同一個房間。這個導(dǎo)致了一個位置多個指紋數(shù)據(jù)集。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。這會需要更多的存儲空間，花費更多的時間來估計當(dāng)前位置。這個問題，連同設(shè)備的多樣性問題，也是定位精度下降的一個主要原因。然而，以往的研究沒有考慮到這個。我們在本文提出的新方法沒有使用任何校準(zhǔn)的解決了這個多個測量點的問題。4系統(tǒng)設(shè)計本階段的主要任務(wù)是設(shè)計軟件的模塊的層次結(jié)構(gòu)，設(shè)計模塊的控制流程。在系統(tǒng)分析的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步深化設(shè)計方針和方法，將系統(tǒng)分為各個子系統(tǒng)，分別確定其功能、流程及相互關(guān)系。4.1總體設(shè)計 總體設(shè)計階段詳細(xì)的描述了系統(tǒng)的各個功能模塊以及他們彼此之間的結(jié)構(gòu)關(guān)系，這樣方便用戶更清晰的了解各功能的使用方法?；趙ifi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(jī)的用戶提供位置服務(wù)，