基于Android的室內(nèi)多樓層定位系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn).pdf

1、隨著無線通信技術(shù)的快速發(fā)展，基于位置信息的服務(wù)（Location Based Service, LBS）越來越受到廣大用戶的青睞。據(jù)調(diào)查，人們80％以上的時(shí)間都是在室內(nèi)活動(dòng)，傳統(tǒng)的室外定位技術(shù)已經(jīng)不能滿足用戶的需求，室內(nèi)無線定位技術(shù)也因此成為一個(gè)研究熱點(diǎn)。
　　室內(nèi)定位技術(shù)是實(shí)現(xiàn)LBS的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，一般建筑物的內(nèi)部環(huán)境是立體的多層樓，如校園辦公樓、商場(chǎng)店等大型室內(nèi)場(chǎng)所，傳統(tǒng)的二維定位方法不能滿足在這些環(huán)境中進(jìn)行精確定位的需求?？紤]多

2、樓層的室內(nèi)定位技術(shù)越來越受到人們的密切關(guān)注，而研究更精準(zhǔn)的多樓層室內(nèi)定位算法已成為發(fā)展室內(nèi)定位技術(shù)的迫切要求。位置指紋定位技術(shù)因具有諸多優(yōu)點(diǎn)成為當(dāng)前室內(nèi)定位技術(shù)研究的主要方法，比如成本低、不依賴難于精確確定的室內(nèi)信號(hào)傳播模型、定位精度高等。此外，人們對(duì) LBS服務(wù)的需求也在一定程度上促進(jìn)室內(nèi)定位系統(tǒng)在功能方面的發(fā)展。
　　本文重點(diǎn)研究位置指紋定位算法并對(duì)其進(jìn)行改進(jìn)，使其在多樓層的室內(nèi)環(huán)境也可以準(zhǔn)確地實(shí)現(xiàn)定位功能，并以改進(jìn)算法作為核

3、心設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)基于Android的無線保真（Wireless-Fidelity, Wi-Fi）室內(nèi)定位系統(tǒng)，完善功能需求。本文的主要研究工作包含以下幾方面：
　　1.分析紅外線、藍(lán)牙和Wi-Fi等無線傳感網(wǎng)絡(luò)的使用場(chǎng)景及特點(diǎn)，確定最適合在室內(nèi)廣泛使用的定位方式—Wi-Fi定位技術(shù)。研究并分析三邊測(cè)量法、雙曲線法、到達(dá)角估計(jì)法和基于信號(hào)強(qiáng)度（Received Signal Strength, RSS）的位置指紋定位法等Wi-Fi定位算

4、法在成本、復(fù)雜度、定位精度等方面的差異，結(jié)合系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)的角度將位置指紋定位算法作為提出改進(jìn)算法的理論基礎(chǔ)。
　　2.根據(jù)傳統(tǒng)位置指紋算法存在的問題及定位系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性要求提出基于區(qū)域劃分和最強(qiáng) RSS的改進(jìn)算法，作為支撐室內(nèi)多樓層定位系統(tǒng)的核心。改進(jìn)算法通過將室內(nèi)環(huán)境進(jìn)行區(qū)域劃分，對(duì)每個(gè)指紋點(diǎn)的最強(qiáng)信號(hào)進(jìn)行標(biāo)記，利用這個(gè)標(biāo)記估計(jì)樓層和平面位置，降低與數(shù)據(jù)庫中指紋點(diǎn)的匹配量，然后利用匹配算法進(jìn)一步精確匹配。測(cè)試結(jié)果顯示：樓層判決正確率

5、為99.9％；定位精度的分布情況大部分在0.5~4米之間，在某些點(diǎn)可以實(shí)現(xiàn)非常準(zhǔn)確的定位，證明改進(jìn)算法適合用在多層樓定位系統(tǒng)中，兼具有效性和實(shí)用性。
　　3.結(jié)合定位系統(tǒng)的基于位置的服務(wù)（Location Based Service, LBS）功能需求與Android智能手機(jī)的優(yōu)勢(shì)，采用模塊化的思想設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)一種基于 Android的Wi-Fi定位系統(tǒng)，并在室內(nèi)部署Wi-Fi環(huán)境進(jìn)行測(cè)試。對(duì)多樓層室內(nèi)定位系統(tǒng)各個(gè)功能模塊的設(shè)計(jì)及實(shí)