消防物联网实战：信号指纹定位

信号指纹定位法是通过与已知Wi-Fi指纹点数据做匹配来估计位置的,此方法分两步进行:指纹库采集和实时定位。指纹数据库采集用于确定待定位区域中某一间隔距离处的采样点数量,并将每个点处测得的信号强度值与其位置信息一起存储在数据库中,这些信息被称为Wi-Fi信号指纹。实时定位与Wi-Fi指纹点的实时测量信号相匹配,取信号强度最接近的采样点的位置作为最终的定位结果。定位原理如图8.3所示。

图8.3　Wi-Fi指纹定位原理图

在记录在指纹库中的点信息中,接收到的AP的MAC地址和相应的RSSI值被记录在同一个点上。匹配算法是微软Bahl等人最常用的。使用信号空间最近邻(NNSS)和信号空间k最近邻(k-NNSS)。选择NNSS算法定位时,首先在该点扫描AP信号,读取MAC地址和相应的RSSI值,然后计算扫描的RSSI值与指纹数据库中每个指纹点之间的匹配程度。

式中　SLmi-RLmi——被扫描的MAC与指纹数据库中第i个点上对应于相同MAC的RSSI之间的差异;(www.xing528.com)

SNRni——扫描到MAC的不同MAC和指纹数据库中第i个点对应的RSSI值。

将指纹库中所有指纹点对应的长度值进行排序,并将长度最小的点坐标作为定位的最终结果。该方法无须事先掌握AP点的位置信息,因此可以利用公共存在的Wi-Fi信号来定位。综上所述,Wi-Fi定位3种常用方法所需条件和定位精度各有不同,表8.1给出了三者的具体特点对比。

表8.1　常用Wi-Fi定位方法对比