當前室內定位系統的新建設應用模式有哪些呢?應該如何去加強對定位系統的新改革管理技巧呢?本文主要從關于基于能效的WLAN室內定位系統模型設計分析和關于基于能效的WLAN室內定位系統模型實現分析等各個方面做了相應的介紹。本文選自：《智能計算機與應用》,《智能計算機與應用》定位為“以學術和技術為主，兼顧應用”的學術期刊。期刊密切關注以計算機應用和學術研究為核心的歷史沿革、現狀熱點及發展趨勢，也可集成計算機技術、方法和理論在通信、網絡、自動控制等當代熱門技術領域的先進應用成果，致力于打造展現計算機技術在多領域、多視角的應用和學術成果、切磋計算機應用經驗的期刊交流平臺。本刊以馬列主義、毛澤東思想、鄧小平理論和“三個代表”重要思想為指導，全面貫徹黨的教育方針和“雙百方針”，理論聯系實際，開展教育科學研究和學科基礎理論研究，交流科技成果，促進學院教學、科研工作的發展，為教育改革和社會主義現代化建設做出貢獻。《智能計算機與應用》原名《電腦學習》

　　摘要：在定位面積比較大的時候,各個參考點并不能檢測到所有的L個AP,這樣的話就容易導致在線和離線RSSI向量間的距離太大,在進行精確定位時容易出現較大的誤差,因此當參考點數量達到一定的比例時,可以把對應的AP去掉;最后,關于精定位的計算方法。在進行精定位的時候,如果計算方法過于復雜的話,將會耗費更多的時間,為了實現降低耗能的目的,可以采取加權K近鄰算法,這個計算方法相對來說比較簡潔。

　　關鍵詞：室內定位,定位系統,系統模型

　　Abstract: in positioning the area is larger, the reference point and cannot detect all the L a AP, so it is easy to cause the distance between online and offline RSSI vector is too big, when carries on the precise positioning prone to error, so as the number of reference points reach a certain proportion, can remove the corresponding AP; Finally, the calculation method of precision positioning. For precision positioning, if calculation method is too complex, will cost more time, in order to achieve to reduce the energy consumption for the purpose of, can adopt weighted K neighbor algorithm, this method is relatively simple.

　　Keywords: indoor positioning, positioning system, the system model

　　1、前言

　　由于無線局域網的迅速發展,基于WLAN的室內定位技術也越來越受到相關研究人員的關注。WLAN主要是通過檢測無線接入點發射的信號強度判斷用戶的位置,而根據信號強度來進行定位的系統主要分為兩種,其中一種基于傳播模型的室內定位系統,另外一種是基于位置指紋算法的室內定位系統,在這兩種室內定位系統中,前一種的限制條件比較多,后一種的優勢比較突出。但是基于位置指紋算法的室內定位系統的實現需要解決數據庫構造、離線采樣數據預處理、定位AP的選擇以及終端設備位置的估計,因此本文主要是針對這個問題,分析如何設計基于能效的WLAN室內定位系統模型,并加以實現。基于能效的WLAN室內定位系統模型的設計目的,一方面是為了降低位置指紋數據庫規模,另一方面為了減少服務器與客戶端的數據傳輸量,同時減少相關的計算量。為了實現這個定位系統,筆者提出了AP預處理算法、聚類算法以及精定位AP選擇算法。該文主要是分析如何設計基于能效的WLAN室內定位系統模型,以及如何實現這個系統的應用目的。

　　2、關于基于能效的WLAN室內定位系統模型設計分析

　　2.1定位系統模型整體設計

　　以往定位系統的能耗比較大,而能耗主要發生在兩個點,其中一個點是服務器與客戶端的數據交互,另外一個點是在位置估計中的計算。為了使定位系統能耗降低,就必須縮減數據庫規模,減少服務器與客戶端的信息傳輸量,同時還要在位置估計的計算過程中選用比較簡單的計算方法。基于能效的WLAN室內定位系統模型主要包括兩個階段,一個是離線階段,包括指紋采集、AP選擇、數據庫預處理以及聚類等四部分;另一個是在線階段,包括測量值預處理、大概定位、AP選擇以及精確定位等四部分。

　　2.2定位系統模型設計特征

　　首先關于虛擬AP預處理算法,這個虛擬AP有一定的優勢,但也有不足的地方,它的優勢在于可以虛擬出多個BSSID的AP,但是在定位方面提供的數據不夠簡潔。針對這個問題,筆者提出了VAP預處理方法,優化以往的虛擬AP預處理算法;其次關于非斷續RSSI的仿射傳播聚類算法,在以往的定位算法中,只能在面積比較小的室內進行定位,然后把定位的地方分為多個AP才能測量到。對于面積比較大的地方,根本就不能使AP全部覆蓋,針對這個問題,筆者采用非斷續RSSI的仿射傳播聚類算法來代替;再次關于均值平滑濾波,在實施定位的過程中,容易外在環境的影響,從而使RSSI出現較大的波動,為了解決這個問題,筆者選擇使用均值平滑濾波器;最后關于AP的選擇,通常情況下,在離線和在線的階段可以檢測到接入點的改變情況,需把在線AP選擇分成兩步,比較麻煩,因此筆者采用基于RSSI空間區分度的AP選擇來解決這個問題。

　　3、關于基于能效的WLAN室內定位系統模型實現分析

　　3.1離線階段

　　首先,關于指紋的采集,筆者把定位區內AP的安裝位置和配置信息假設為未知,但是兩者都可以通過某種方式把網絡數據傳播出去,同時離線的階段配有無線適配器的移動終端,然后在每個位置可知的參考點,掃描AP的BSSID和BSSID,并獲取BSSID和BSSID;其次,關于離線AP選擇,一般情況下,終端設備每次進行掃描的時候,都能夠測量到幾十個AP,但是不同的AP對定位產生的結果不一樣,因此最好不要保留全部的AP。在離線階段,AP選擇的目的有兩個,一個是縮減數據庫的規模,另一個是減少服務器和客戶端的信息傳輸量。為了達到這兩個目的,應選擇保留信號強度相對比較大的AP,因此信號強度比較大的AP在離線階段不容易發生斷續以及空間區分度大的情況;再次,關于數據庫預處理。在實際定位中,由于外在環境因素的影響,RSSI波動比較大,為了解決這個問題筆者采用均值平滑濾波器進行定位。一般情況下,接受信號強度非常弱的時候,一些AP的測量值不夠平穩,容易出現斷續現象,而平滑濾波器可以補充這些丟失的測量值;最后,關于仿射傳播聚類。如果RSSI比較小的情況下,就會容易出現斷續現象,而基于非斷續RSSI的仿射傳播聚類可以避免這個問題的發生,在對這種仿射傳播進行計算的時候,選擇的每個AP一定要保證RSSI測量值足夠大,把其他的忽略掉。

　　3.2在線階段

　　首先,關于類匹配的大概定位。在實際定位過程中,需要終端設備先從下載聚類中心的測量值集合,然后進一步計算在線階段的測量值,同時還要計算各個聚類中心的相似度,從而確定它屬于那種聚類。如果用戶沒有處在聚類的中心時,并且只選擇相似度最高的其中一個聚類,通常都會導致類匹配不成功。所以進行大概定位的時候,需要保留相似度比較高的幾個聚類,而不是只是一個聚類。同時在這個基礎上進行精確的定位[2];其次,關于在線AP選擇。

　　4、結束語

　　在基于能效的WLAN室內定位系統模型設計中,主要涉及到兩個部分,其中一個是離線階段,另一個是在線階段,離線階段由四部分組成,分別是指紋采集、AP選擇、數據庫預處理以及聚類,在線階段同樣也是由四部分組成,包括指紋采集、AP選擇、數據庫預處理以及聚類。為了實現這個室內定位系統模型的應用目的,本文對離線階段和在線階段的各個組成部分有可能出現的問題,提出了相應的對策。隨著無線局域網的迅速發展,相信基于能效的WLAN室內定位技術將是未來室內定位系統發展的趨勢。