面向室內(nèi)空間的語義約束導(dǎo)航查詢研究.pdf

1、室內(nèi)定位技術(shù)的發(fā)展，特別是RFID(無線射頻技術(shù))、Wi-Fi、藍牙、紅外等新型定位技術(shù)的發(fā)展，使得獲取室內(nèi)移動對象的位置成為了可能，室內(nèi)位置服務(wù)也因此而興起。然而室內(nèi)空間與室外空間無論空間約束、定位方式、距離度量等都不一樣，之前室外空間的相關(guān)技術(shù)并不能直接應(yīng)用于室內(nèi)空間，如何高效管理室內(nèi)移動對象數(shù)據(jù)以支撐室內(nèi)位置服務(wù)成為了學術(shù)界和工業(yè)界共同關(guān)注的話題。室內(nèi)導(dǎo)航服務(wù)作為需求最迫切的位置服務(wù)之一，受到了廣泛的關(guān)注。室內(nèi)空間環(huán)境結(jié)構(gòu)復(fù)雜，語

2、義豐富，不同的人對室內(nèi)導(dǎo)航服務(wù)有著不同的需求，人們對導(dǎo)航路徑也提出了各種各樣的語義限制，而目前的室內(nèi)導(dǎo)航服務(wù)研究卻并不能很好的解決這樣的問題。
　　本文結(jié)合室內(nèi)空間特性針對這種對導(dǎo)航路徑有語義約束的導(dǎo)航問題進行了研究，主要研究了室內(nèi)語義約束導(dǎo)航查詢算法以及支持語義約束導(dǎo)航服務(wù)的室內(nèi)移動對象管理原型系統(tǒng)。
　　論文的主要工作可總結(jié)為下面幾點:
　　(1)研究了語義約束的室內(nèi)導(dǎo)航問題，提出了針對Include約束和Excl

3、ude約束的室內(nèi)導(dǎo)航算法。本文對室內(nèi)導(dǎo)航服務(wù)的現(xiàn)實應(yīng)用需求進行了分析，定義了兩種約束:Include約束和Exclude約束。這兩種約束分別是路徑要包含和要避開的語義集。對于Include約束，遍歷語義關(guān)鍵詞包含的順序通常都會產(chǎn)生大量的重復(fù)計算，本文提出了劃分類別的思想，將擁有相同語義的路徑劃分到同一類，以類別為單位基于并行Dijkstra算法進行路徑擴展，能夠?qū)ο嗤Z義路徑同時處理，從而避免了遍歷語義關(guān)鍵詞包含序;對于Exclude約

4、束，它要求所有路徑必須實時在線擴展，本文結(jié)合室內(nèi)空間的天然分層特性，將室內(nèi)空間樓層分為RTF層（實時擴展層）和NRTF層（非實時擴展層），提出了分層剪枝優(yōu)化技術(shù)，能夠?qū)Υ罅縉RTF層進行剪枝;最后，我們還討論了導(dǎo)航算法在實際應(yīng)用中的連續(xù)路徑更新問題，提出了解決方案。我們在仿真數(shù)據(jù)集上的實驗結(jié)果證明了所提算法的有效性。
　　(2)設(shè)計和實現(xiàn)了一個支持語義約束室內(nèi)導(dǎo)航服務(wù)的室內(nèi)移動對象管理原型系統(tǒng)IndoorDB。IndoorDB首先

5、對室內(nèi)空間模型LayeredModel進行了擴展與改進。LayeredModel缺乏語義約束導(dǎo)航服務(wù)所需要的室內(nèi)實體的樓層分布、語義信息等，也不能對門的單向性進行感知，并且其室內(nèi)距離的定義和存儲方式并不適合語義約束的導(dǎo)航服務(wù)，針對上述不足本文擴展了對房間和門的實體描述結(jié)構(gòu)，重新定義了室內(nèi)距離和存儲方式，引入了單獨的門隊列和房間隊列分別處理門實體和房間實體，很好的對語義約束導(dǎo)航服務(wù)提供了支持;IndoorDB基于對象關(guān)系數(shù)據(jù)庫Oracle