專利名稱：室內(nèi)電子地圖生成方法與系統(tǒng)及室內(nèi)目標(biāo)定位方法與系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明的實施方式總體上涉及對數(shù)據(jù)進行處理的方法和系統(tǒng)，更具體的涉及室內(nèi)電子地圖生成方法與系統(tǒng)，以及進行室內(nèi)目標(biāo)定位的方法與系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
隨著數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)和多媒體業(yè)務(wù)的快速增加，人們對定位與導(dǎo)航的需求日益增大，尤其在復(fù)雜的室內(nèi)環(huán)境，如機場大廳、展廳、倉庫、超市、圖書館、地下停車場、礦井等環(huán)境中，常常需要確定移動終端或其持有者、設(shè)施與物品在室內(nèi)的位置信息。但是，室內(nèi)環(huán)境是一個復(fù)雜的環(huán)境，信號在傳播過程中受室內(nèi)的人員和物品墻壁的影響，衰減比較大，這樣給室內(nèi)環(huán)境下的人和物品的精確定位帶來了困難。GPS是目前應(yīng)用最為廣泛的定位技術(shù)，盡管GPS技術(shù)在室外定位方面已經(jīng)形成了相當(dāng)成熟的產(chǎn)業(yè)應(yīng)用，但當(dāng)GPS接收機在室內(nèi)工作時，來自衛(wèi)星的無線信號受建筑物的影響而大大衰減，GPS接收機無法接收到足夠多的衛(wèi)星信號，從而無法實現(xiàn)室內(nèi)定位。隨著無線通信技術(shù)的發(fā)展，新興的無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，例如WiF1、CDMA、ZigBee、藍牙和超寬帶等，在辦公室、家庭、工廠等得到了廣泛應(yīng)用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的發(fā)明人注意到，現(xiàn)有技術(shù)中已經(jīng)披露了一些利用無線信號傳輸進行室內(nèi)定位的技術(shù)，比如美國專利US6799047B1專利披露了一種通過環(huán)境無線信號進行室內(nèi)目標(biāo)定位的專利。一臺移動電腦檢測室內(nèi)若干基站發(fā)出的無線信號，通過比較已知位置的在不同環(huán)境下的電子地圖與當(dāng)前移動電腦所檢測到的基站發(fā)出的無線信號強度，獲得信號強度最接近的已知位置作為當(dāng)前移動電腦的位置。但是現(xiàn)有技術(shù)中未能消除多徑效應(yīng)對準(zhǔn)確定位所帶來的嚴重影響。多徑效應(yīng)(multipath effect)是指電波傳播信道中的多徑傳輸現(xiàn)象所引起的干涉效應(yīng)。在實際的無線電波 傳播信道中，由于信號發(fā)射端和信號接收端存在諸多建筑群與障礙物，而這些建筑群與障礙物會導(dǎo)致無線電波的散射、反射、折射等現(xiàn)象的發(fā)生，導(dǎo)致在接收端接收的無線電波是由若干路徑所傳輸?shù)臒o線電波疊加而成，由于各個路徑的無線電波相位發(fā)生了變化，因此信號疊加的結(jié)果可能導(dǎo)致無線電波發(fā)生快速衰退，從而使疊加后的無線電波強度無法真實反映發(fā)射端與接收端的距離。多徑效應(yīng)對于數(shù)字通信、雷達最佳檢測等都有著十分嚴重的影響。其表現(xiàn)為信號接收端如果進行微小位移，則接收端所接收到的無線電波信號強度可能發(fā)生巨大改變，從而使得無線電波信號強度無法真實反映信號接收端與信號發(fā)射端之間的距離?，F(xiàn)有技術(shù)中并未注意到多徑效應(yīng)對室內(nèi)定位所產(chǎn)生的惡劣影響，因此采用現(xiàn)有技術(shù)進行室內(nèi)定位其定位結(jié)果可能嚴重偏離實際目標(biāo)所在位置(這點在下文中將會進行更加具體的分析)。為了減小多徑效應(yīng)對室內(nèi)定位所帶來的影響，提高室內(nèi)定位的準(zhǔn)確度，本發(fā)明提出了一種為室內(nèi)目標(biāo)定位進行數(shù)據(jù)處理的技術(shù)，以及基于上述技術(shù)進行室內(nèi)目標(biāo)定位的技術(shù)。具體而言，本發(fā)明提供了一種室內(nèi)電子地圖生成方法，其中所述室內(nèi)可被配置為布置有無線傳感器節(jié)點與至少一個移動節(jié)點，所述移動節(jié)點可以在所述室內(nèi)進行移動，并且所述移動節(jié)點可以與所述無線傳感器節(jié)點進行無線信號傳輸，所述方法包括:測量所述移動節(jié)點在室內(nèi)不同位置處與所述無線傳感器節(jié)點間傳輸?shù)臒o線信號強度；對所述移動節(jié)點在至少一個位置處所測量的無線信號強度進行平滑處理；以及根據(jù)上述平滑處理后的無線信號強度生成室內(nèi)電子地圖。本發(fā)明還提供了一種根據(jù)上述的方法進行室內(nèi)目標(biāo)定位的方法，包括:測量所述目標(biāo)在待測位置處與所述無線傳感器節(jié)點間傳輸?shù)臒o線信號強度以獲得目標(biāo)無線信號強度組；比較所述目標(biāo)無線信號強度組與所述室內(nèi)電子地圖；以及根據(jù)所述比較結(jié)果確定所述目標(biāo)在室內(nèi)的位置。本發(fā)明還提供了一種室內(nèi)電子地圖生成系統(tǒng)，其中所述室內(nèi)可被配置為布置有無線傳感器節(jié)點與至少一個移動節(jié)點，所述移動節(jié)點可以在所述室內(nèi)進行移動，并且所述移動節(jié)點可以與所述無線傳感器節(jié)點進行無線信號傳輸，所述系統(tǒng)包括:第一測量裝置，被配置為測量所述移動節(jié)點在室內(nèi)不同位置處與所述無線傳感器節(jié)點間傳輸?shù)臒o線信號強度；平滑裝置，被配置為對所述移動節(jié)點在至少一個位置處所測量的無線信號強度進行平滑處理；以及生成裝置，被配置為根據(jù)上述平滑處理后的無線信號強度生成室內(nèi)電子地圖。本發(fā)明還提供了一種根據(jù)上述的系統(tǒng)進行室內(nèi)目標(biāo)定位的系統(tǒng)，包括:第二測量裝置，被配置為測量所述目標(biāo)在待測位置處與所述無線傳感器節(jié)點間傳輸?shù)臒o線信號強度以獲得目標(biāo)無線信號強度組；比較裝置，被配置為比較所述目標(biāo)無線信號強度組與所述室內(nèi)電子地圖；以及定位裝置，被配置為根據(jù)所述比較結(jié)果確定所述目標(biāo)在室內(nèi)的位置。本發(fā)明減小了多徑效應(yīng)對室內(nèi)定位所帶來的影響，提高了室內(nèi)定位的準(zhǔn)確度。



通過參考下述附圖對本發(fā)明具體實施例進行詳細的描述，可以更好的理解本發(fā)明的上述或其它目的、特征和優(yōu)勢。附圖中，相同的附圖標(biāo)記通常代表實施例中的相同部件。圖1示出了適于用來實現(xiàn)本發(fā)明的一種實施方式的示例性計算系統(tǒng)的框圖。圖2示出了按照本發(fā)明的室內(nèi)電子地圖生成方法流程圖。圖3示出了按照本發(fā)明的一個實施例的無線傳感器節(jié)點布局示意圖。圖4示出了按照本發(fā)明的一個實施例的測量得到的移動節(jié)點與一個無線傳感器節(jié)點間傳輸?shù)臒o線信號強度隨位置變化的示意圖。圖5示出了按照本發(fā)明的一個實施例的對所測量的無線信號強度進行平滑處理后的不意圖。圖6A不出了按照本發(fā)明的一個實施例的單輸入單輸出SISO信號傳輸結(jié)構(gòu)不意圖。圖6B不出了按照本發(fā)明的一個實施例的單輸入多輸出SIMO信號傳輸結(jié)構(gòu)不意圖。圖6C不出了按照本發(fā)明的一個實施例的多輸入單輸出MISO信號傳輸結(jié)構(gòu)不意圖。
圖6D不出了按照本發(fā)明的一個實施例的多輸入多輸出MIMO信號傳輸結(jié)構(gòu)不意圖。圖7示出了按照本發(fā)明的一個實施例的移動節(jié)點示意圖。圖8示出了按照本發(fā)明的進行室內(nèi)目標(biāo)定位的方法流程圖。圖9示出了未消除多徑效應(yīng)所產(chǎn)生的室內(nèi)定位誤差的信號強度示意圖。圖10示出了按照本發(fā)明的一個實施例的減小多徑效應(yīng)從而提高定位準(zhǔn)確度的信號強度示意圖。圖11示出了按照本發(fā)明的室內(nèi)電子地圖生成系統(tǒng)框圖。圖12示出了按照本發(fā)明的進行室內(nèi)目標(biāo)定位的系統(tǒng)框圖。
具體實施例方式下面將參照附圖更加詳細地描述本發(fā)明的優(yōu)選實施方式。然而，本發(fā)明可以以各種形式實現(xiàn)而不應(yīng)該理解為被這里闡述的實施例所限制。相反，提供這些實施例是為了使本發(fā)明更加透徹和完整，并且將本發(fā)明的范圍全面地披露給所屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員。圖1示出了適于用來實現(xiàn)本發(fā)明實施方式的示例性計算系統(tǒng)100的框圖。如所示，計算機系統(tǒng)100可以包括:CPU(中央處理單元)101、RAM(隨機存取存儲器)102、R0M(只讀存儲器)103、系統(tǒng)總線104、硬盤控制器105、鍵盤控制器106、串行接口控制器107、并行接口控制器108、顯示控制器109、硬盤110、鍵盤111、串行外部設(shè)備112、并行外部設(shè)備113和顯示器114。在這些設(shè)備中，與系統(tǒng)總線104耦合的有CPU 10URAM 102, ROM 103、硬盤控制器105、鍵盤控制器106、串行控制器107、并行控制器108和顯示控制器109。硬盤110與硬盤控制器105耦合，鍵盤111與鍵盤控制器106耦合，串行外部設(shè)備112與串行接口控制器107耦合，并行外部設(shè)備113與并行接口控制器108耦合，以及顯示器114與顯示控制器109耦合。應(yīng)當(dāng)理解，圖1所述的結(jié)構(gòu)框圖僅僅為了示例的目的而示出的，而不是對本發(fā)明范圍的限制。在某些情況下，可以根據(jù)具體情況而增加或者減少某些設(shè)備。所屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員知道，本發(fā)明的多個方面可以體現(xiàn)為系統(tǒng)、方法或計算機程序產(chǎn)品。因此，本發(fā)明的多個方面可以具體實現(xiàn)為以下形式，即，可以是完全的硬件、完全的軟件(包括固件、駐留軟件、微代碼等)、或者本文一般稱為“電路”、“模塊”或“系統(tǒng)”的軟件部分與硬件部分的組合。此外，在一些實施例中，本發(fā)明還可以實現(xiàn)為一個或多個計算機可讀介質(zhì)中的計算機程序產(chǎn)品的形式，該計算機可讀介質(zhì)中包含計算機可讀的程序碼。可以使用一個或多個計算機可讀介質(zhì)的任何組合。計算機可讀介質(zhì)可以是計算機可讀信號介質(zhì)或者計算機可讀存儲介質(zhì)。計算機可讀存儲介質(zhì)例如可以是一但不限于——電的、磁的、光的、電磁的、紅外線的、或半導(dǎo)體的系統(tǒng)、裝置、器件或任何以上的組合。計算機可讀存儲介質(zhì)的更具體的例子(非窮舉的列表)包括以下:有一個或多個導(dǎo)線的電連接、便攜式計算機磁盤、硬盤、隨機存取存儲器(RAM)、只讀存儲器(ROM)、可擦式可編程只讀存儲器(EPR0M或閃存)、光纖、便攜式緊湊磁盤只讀存儲器(CD-ROM)、光存儲器件、磁存儲器件、或者上述的任何合適的組合。在本文件的語境中，計算機可讀存儲介質(zhì)可以是任何包含或存儲程序的有形的介質(zhì)，該程序被指令執(zhí)行系統(tǒng)、裝置或者器件使用或者與其結(jié)合使用。計算機可讀的信號介質(zhì)可包括在基帶中或者作為載波一部分傳播的、其中體現(xiàn)計算機可讀的程序碼的傳播的數(shù)據(jù)信號。這種傳播的信號可以采用多種形式，包括一但不限于一電磁信號、光信號或任何以上合適的組合。計算機可讀的信號介質(zhì)還可以是計算機可讀存儲介質(zhì)以外的任何計算機可讀介質(zhì)，所述計算機可讀介質(zhì)可以發(fā)送、傳播或者傳輸用于由指令執(zhí)行系統(tǒng)、裝置或者器件使用或者與其結(jié)合使用的程序。計算機可讀介質(zhì)上包含的程序代碼可以用任何適當(dāng)?shù)慕橘|(zhì)傳輸，包括一但不限于——無線、電線、光纜、RF等等，或者任何合適的上述組合。用于執(zhí)行本發(fā)明的操作的計算機程序碼，可以以一種或多種程序設(shè)計語言的任何組合來編寫，所述程序設(shè)計語言包括面向?qū)ο蟮某绦蛟O(shè)計語言-諸如Java、Smalltalk、C++之類，還包括常規(guī)的過程式程序設(shè)計語言-諸如”C”程序設(shè)計語言或類似的程序設(shè)計語言。程序碼可以完全地在用戶的計算上執(zhí)行、部分地在用戶的計算機上執(zhí)行、作為一個獨立的軟件包執(zhí)行、部分在用戶的計算機上部分在遠程計算機上執(zhí)行、或者完全在遠程計算機或服務(wù)器上執(zhí)行。在后一種情形中，遠程計算機可以通過任何種類的網(wǎng)絡(luò)一包括局域網(wǎng)(LAN)或廣域網(wǎng)(WAN)-連接到用戶的計算機，或者，可以連接到外部計算機(例如利用因特網(wǎng)服務(wù)提供商來通過因特網(wǎng)連接)。以下參照本發(fā)明實施例的方法、裝置(系統(tǒng))和計算機程序產(chǎn)品的流程圖和/或框圖描述本發(fā)明的多個方面。要明白的是，流程圖和/或框圖的每個方框以及流程圖和/或框圖中各方框的組合，都可以由計算機程序指令實現(xiàn)。這些計算機程序指令可以提供給通用計算機、專用計算機或其它可編程數(shù)據(jù)處理裝置的處理器，從而生產(chǎn)出一種機器，比如指令，這些指令可以通過計算機或其它可編程數(shù)據(jù)處理裝置執(zhí)行，從而產(chǎn)生相應(yīng)裝置以實現(xiàn)流程圖和/或框圖中的方框中規(guī)定的功能/操作。也可以把這些計算機程序指令存儲在能指令計算機或其它可編程數(shù)據(jù)處理裝置以特定方式工作的計算機可讀介質(zhì)中，這樣，存儲在計算機可讀介質(zhì)中的指令產(chǎn)生出一個包括實現(xiàn)流程圖和/或框圖中的方框中規(guī)定的功能/操作的指令的制造品(manufacture)。也可以把計算機程序指令加載到計算機、其它可編程數(shù)據(jù)處理裝置、或其它設(shè)備上，使得在計算機、其它可編程數(shù)據(jù)處理裝置或其它設(shè)備上執(zhí)行一系列操作步驟，以產(chǎn)生計算機實現(xiàn)的過程，從而使得在計算機或其它可編程裝置上執(zhí)行的指令能夠?qū)崿F(xiàn)流程圖和/或框圖中的方框中規(guī)定的功能/操作。圖2示出了按照本發(fā)明的室內(nèi)電子地圖生成方法流程圖。其中所述室內(nèi)可被配置為布置有無線傳感器節(jié)點與至少一個移動節(jié)點，所述移動節(jié)點可以在所述室內(nèi)進行移動，并且所述移動節(jié)點可以與所述無線傳感器節(jié)點進行無線信號傳輸。在步驟201測量所述移動節(jié)點在室內(nèi)不同位置處與所述無線傳感器節(jié)點間傳輸?shù)臒o線信號強度。比如，針對每個無線傳感器節(jié)點，計算所述移動節(jié)點在室內(nèi)不同位置處與每個無線傳感器節(jié)點間傳輸?shù)臒o線信號強度。在步驟203對所述移動節(jié)點在至少一個位置處所測量的無線信號強度進行平滑處理。在步驟205，根據(jù)上述平滑處理后的無線信號強度生成室內(nèi)電子地圖?？蛇x的，步驟205根據(jù)上述平滑處理后的所述移動節(jié)點與不同無線傳感器節(jié)點間傳輸?shù)臒o線信號強度的組合生成室內(nèi)電子地圖，所述室內(nèi)電子地圖表示所述移動節(jié)點在室內(nèi)不同位置處與多個無線傳感器節(jié)點間傳輸?shù)臒o線信號強度。下面結(jié)合圖3-5對上面的方法進行詳細說明。圖3示出了按照本發(fā)明的一個實施例的無線傳感器節(jié)點布局示意圖。假設(shè)現(xiàn)在 要對圖3所示的室內(nèi)的目標(biāo)進行定位，在定位前需要對圖3所示的室內(nèi)的無線線號進行一系列的處理，以為室內(nèi)定位做好準(zhǔn)備。假設(shè)圖3中的室內(nèi)布置有8個無線傳感器節(jié)點，分別為N1-N8。這8個無線傳感器節(jié)點可以發(fā)射無線信號(如WiF1、ZigBee等),比如可以用現(xiàn)在業(yè)界比較通用的Mica2節(jié)點實現(xiàn)。此外還有一個移動節(jié)點(圖3中未示出)，該移動節(jié)點可以接收無線傳感器節(jié)點所發(fā)出的無線信號。該移動節(jié)點可以與筆記本電腦、手機等其他設(shè)備綁定在一起，也可以構(gòu)成一個單獨的裝置(下文中會有更詳細的描述)。該移動節(jié)點可以在室內(nèi)各個位置采樣以接收由各個無線傳感器節(jié)點所發(fā)出的無線線號。如果該移動節(jié)點與筆記本電腦、手機等其他設(shè)備綁定在一起，則其可以由人體攜帶在室內(nèi)各個位置采樣。如果該移動節(jié)點構(gòu)成一個單獨的裝置，其可以設(shè)計為一個機器人以在室內(nèi)各個位置采樣。假設(shè)圖3中的移動節(jié)點從起點出發(fā)沿直線移動測量從各個無線傳感器點N1-N8發(fā)出的無線信號強度并最終到達終點，假設(shè)所述移動節(jié)點沿直線行走，從起點到終點一共42米的長度。當(dāng)然，本實施例中的直線行走的例子只是為了說明的方便，在實際測量中移動節(jié)點可以按照預(yù)定義的路線或需要的任何路線移動，而不一定像本實施例這樣沿直線移動。盡管下文中以無線傳感器節(jié)點發(fā)射無線信號，移動節(jié)點接收無線線號為例進行說明。本發(fā)明也可以實現(xiàn)由移動節(jié)點發(fā)射無線信號，并且由無線傳感器節(jié)點接收無線信號。也就是說，圖2步驟201即可以測量從無線傳感器節(jié)點向移動節(jié)點發(fā)射的無線信號強度，也可以測量從移動節(jié)點向無線傳感器節(jié)點發(fā)射的無線信號強度。并且本發(fā)明中的移動節(jié)點可以為一個也可以為多個。圖4示出了按照本發(fā)明的一個實施例的測量得到的移動節(jié)點與一個無線傳感器節(jié)點間傳輸?shù)臒o線信號強度隨位置變化的示意圖。圖4的橫軸表示移動節(jié)點距離起點的距離，其單位為米(m)?？v軸表示移動節(jié)點在當(dāng)前位置處所接收到的無線傳感器節(jié)點N2所發(fā)射出的無線信號的強度度量(signal strength measure),通常無線信號的強度度量與無線信號強度相反，無線信號 的強度越大，其強度度量值越小，無線信號的強度越小，其強度度量值越大。由于Mica2節(jié)點的無線信號強度度量被統(tǒng)一在0-255這個區(qū)間，所以圖4所示的實施例中的無線信號強度度量值也都在0-255這個區(qū)間內(nèi)。當(dāng)然，本發(fā)明并不限于使用Mica2節(jié)點進行無線信號的傳輸，如果使用其他的無線傳感器節(jié)點，其無線信號強度也可以有別的度量方式，本發(fā)明對此不做限定，僅以Mica2節(jié)點為例進行說明。假設(shè)移動節(jié)點每間隔0.5米對N2所發(fā)出的無線信號進行采樣，并將測量的無線信號強度以無線信號強度度量值的形式記錄在圖4中。這樣，在移動節(jié)點從起點移動到終點的過程中，共測量得到85個位置處的無線信號強度度量值。從圖4中可以看出，由于移動節(jié)點測量的是從N2發(fā)出的無線信號強度，N2處于離起點12米處，因此移動節(jié)點在離起點12米處測量的無線信號強度最強(無線信號強度度量值最小)，而當(dāng)移動節(jié)點遠離N2后，其測量的N2發(fā)出的無線信號強度逐漸變?nèi)?無線信號強度度量值變大)。在某一個采樣位置處，對同一無線傳感器節(jié)點所發(fā)出的無線信號的無線信號強度度量值，移動節(jié)點可以僅測量一次，也可以測量多次然后記錄均值和方差。在圖4所示的例子中，對于每一個采樣位置，移動節(jié)點測量了多次無線信號強度度量值，并記錄了其均值與方差，均值表現(xiàn)為一個個黑色圓點，方差表現(xiàn)為兩個短橫線之間的距離。從圖4中可以看出，由于在每個采樣位置所測量的多次無線信號強度值差別不大，因此每個采樣點的方差并不大。因此按照本發(fā)明的另一個實施例，可以在每個采樣位置僅進行一次測量，即僅測量一次無線線號強度。這樣可以節(jié)省計算資源和節(jié)省計算時間，并且也未對最終獲得的電子地圖的準(zhǔn)確性產(chǎn)生實質(zhì)性影響。同理，可以針對多個無線傳感器節(jié)點中的每一個所發(fā)出的無線信號進行測量，并繪制與圖4類似的無線信號強度隨移動節(jié)點位置變化的示意圖。按照圖3所示的實施例，共可以繪制8幅無線信號強度隨移動節(jié)點位置變化的示意圖。按照本發(fā)明的一個實施例，本發(fā)明進一步確定所述移動節(jié)點在所測量的無線信號強度下所處的室內(nèi)位置。確定室內(nèi)位置有助于在后續(xù)的室內(nèi)目標(biāo)定位過程中通過尋找與目標(biāo)無線信號強度組最接近的參考無線信號強度組來定位目標(biāo)(具體過程將在下文中進行詳細闡述)。當(dāng)然，確定所述移動節(jié)點在所測量的無線信號強度下所處的室內(nèi)位置可以通過多種途徑實現(xiàn)。在一種實施例中，可以人工測量并記錄所述移動節(jié)點在每次測量無線傳感器節(jié)點所發(fā)出的無線信號的強度時所處的準(zhǔn)確的室內(nèi)位置。在另一種實施例中，可以在移動節(jié)點所移動的路徑上布置多個短距離信號發(fā)射器(所述發(fā)射器可以發(fā)射藍牙信號或RFID信號中的至少一種)，比如已知移動節(jié)點將按照直線從起點移動到終點(共42米)，并且每0.5米測量一次無線信號強度，則可以在從起點到終點的85個點上布置85個短距離信號發(fā)射器，通過與短距離信號發(fā)射器進行通信可以確定移動節(jié)點當(dāng)前所處的室內(nèi)位置。在又一種實施例中，如果 所述移動節(jié)點被安裝在機器人上在室內(nèi)按照預(yù)訂路線自動移動并測量無線信號強度(下文中將對機器人進行更詳細說明)，則可以根據(jù)機器人的室內(nèi)移動路徑，移動速度事先確定每次測量無線信號強度時所處的室內(nèi)位置。當(dāng)然，本發(fā)明并不排除通過其他的途徑確定移動節(jié)點在每次測量無線信號強度時所處的室內(nèi)位置。在圖2的步驟203中，對所述移動節(jié)點在至少一個位置處所測量的無線信號強度進行平滑處理。下面結(jié)合圖5對此進行說明。圖5示出了按照本發(fā)明的一個實施例的對所測量的無線信號強度進行平滑處理后的示意圖。上文中已經(jīng)提到過多徑效應(yīng)對信號傳輸所帶來的負面影響，為了減小多徑效應(yīng)的負面影響，本發(fā)明創(chuàng)造性的提出對無線信號強度進行平滑處理。按照本發(fā)明的一個實施例，所述平滑處理包括對所述移動節(jié)點在所述至少一個位置處及其相鄰一個或多個位置處所測量的無線信號強度進行平均作為所述移動節(jié)點在所述至少一個位置處的無線信號強度，比如將平均前后共5個位置處所測量的無線信號強度度量值作為本位置處的無線信號強度度量值。本發(fā)明也可以采用其他實施例對對無線信號強度進行平滑處理，比如通過傅里葉變換將圖5中的信號強度度量轉(zhuǎn)換到頻域上，再使用低通濾波器濾掉高頻波從而獲得經(jīng)過平滑處理的無線信號強度度量值分布，最終得到優(yōu)化的室內(nèi)電子地圖。當(dāng)然本發(fā)明還可以采用其他的方法進行平滑處理。圖5是在圖4的基礎(chǔ)上對無線信號強度度量值進行平滑處理的結(jié)果，在圖5中，用連續(xù)的小圓圈表示平滑處理后的無線信號強度度量值?？蛇x的，所述進行平滑處理可以進一步包括對平滑處理后的無線線號強度再進行平滑處理，以達到進一步減小多徑效應(yīng)的影響的效果，比如可以連續(xù)進行3次平滑處理。進行平滑處理的次數(shù)取決于多徑效應(yīng)的嚴重程度，本發(fā)明對此不做限定。在圖2中的步驟205，根據(jù)上述平滑處理后的無線信號強度生成室內(nèi)電子地圖。下面結(jié)合公式I對此進行說明。按照前文所假設(shè)的，假如一共有85個采樣點，8個無線傳感器節(jié)點，在平滑處理后將獲得85X8 (共680)個無線信號強度度量值。所述度量值可以用V(i,j)表示，其中i為1-85，j為1-8，Viiij0表示經(jīng)過平滑處理后在第i個位置處，從第j個無線傳感器節(jié)點接收到的無線信號強度度量值。[V(l,l)，V(l,2)，V(l,3)，V(l,4)，V(l,5)，V(l,6)，V(l,7)，V(l,8)][V(2,l)，V(2,2)，V(2,3)，V(2,4)，V(2,5)，V(2,6)，V(2,7)，V(2,8)]......公式I[V(85,l)，V(85,2)，V(85,3)，V(85,4)，V(85,5)，V(85,6)，V(85,7)，V(85,8)]其中[Vai)……V(1,8)]被稱為一個參考無線信號強度組。參考無線信號強度組表示移動節(jié)點某個位置 上與不同無線傳感器節(jié)點間傳輸?shù)臒o線信號的強度的組合。在本例中，其表示所述移動節(jié)點在第I個位置處從8個無線傳感器節(jié)點接收的無線信號經(jīng)過平滑處理后的信號強度度量值矢量(vector)。公式I由85個參考無線信號強度組組成，公式I就是室內(nèi)電子地圖的一種表示方法。室內(nèi)電子地圖可以以公式、表格、圖形等多種方式表示，本發(fā)明對電子地圖的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)不進行任何限定，上文中僅以公式為例進行說明。下面將結(jié)合圖6A-6D說明如何通過多天線設(shè)置進一步減少多徑效應(yīng)的影響。圖6A不出了按照本發(fā)明的一個實施例的單輸入單輸出SISO信號傳輸結(jié)構(gòu)不意圖。在圖6A所示的例子中，一個無線傳感器節(jié)點安裝有一個發(fā)射天線，一個移動節(jié)點安裝有一個接收天線。移動節(jié)點通過單一的接收天線接收無線傳感器節(jié)點所發(fā)出的無線信號。圖6B不出了按照本發(fā)明的一個實施例的單輸入多輸出SIMO信號傳輸結(jié)構(gòu)不意圖。在圖6B所示的例子中，一個無線傳感器節(jié)點安裝有一個發(fā)射天線，一個移動節(jié)點安裝有兩個接收天線。該移動節(jié)點通過兩個接收天線可以從一個無線傳感器節(jié)點接收兩個無線信號。由于移動節(jié)點所安裝的兩個天線的位置不同，因此接收到的兩個無線信號強度度量值也會有所差別。在不考慮多徑效應(yīng)的情況下，這兩個無線信號強度應(yīng)該基本相同，但是在存在多徑效應(yīng)的情況下，這種差別可能比較明顯。因此，通過計算所述移動節(jié)點采用不同天線與所述無線傳感器節(jié)點間的傳輸?shù)臒o線信號強度的平均值，可以從一定程度上消除多徑效應(yīng)的影響。按照本發(fā)明的一個實施例，可以先測量所述移動節(jié)點采用不同天線與所述無線傳感器節(jié)點間的傳輸?shù)臒o線信號強度，然后計算所述無線信號強度的平均值，進而再對經(jīng)過平均后的無線信號強度按照上文所詳細描述的方法進行平滑處理。按照本發(fā)明的另一個實施例，可以先測量所述移動節(jié)點采用不同天線與所述無線傳感器節(jié)點間的傳輸?shù)臒o線信號強度，然后按照上文所詳細描述的方法對所測量的無線線號進行平滑處理，之后再進一步計算所述移動節(jié)點采用不同天線所獲得的平滑處理后的無線信號的信號強度的平均值。圖6C不出了按照本發(fā)明的一個實施例的多輸入單輸出MISO信號傳輸結(jié)構(gòu)不意圖。在圖6C所示的例子中，一個無線傳感器節(jié)點安裝有兩個發(fā)射天線，一個移動節(jié)點安裝有一個接收天線。該移動節(jié)點通過一個接收天線可以從一個無線傳感器節(jié)點接收兩個無線信號。同理，在不考慮多徑效應(yīng)的情況下，這兩個無線信號強度應(yīng)該基本相同，但是在存在多徑效應(yīng)的情況下，這兩個無線信號強度的差別可能比較明顯。因此，通過計算所述移動節(jié)點與所述至少一個無線傳感器節(jié)點的不同天線間傳輸?shù)臒o線信號強度的平均值，可以從一定程度上消除多徑效應(yīng)的影響。按照本發(fā)明的一個實施例，可以先測量所述移動節(jié)點與采用不同天線的所述無線傳感器節(jié)點間的傳輸?shù)臒o線信號強度，然后計算所述無線信號強度的平均值，進而再對經(jīng)過平均后的無線信號強度按照上文所詳細描述的方法進行平滑處理。按照本發(fā)明的另一個實施例，可以先測量所述移動節(jié)點與采用不同天線的所述無線傳感器節(jié)點間的傳輸?shù)臒o線信號強度，然后按照上文所詳細描述的方法對所測量的無線線號進行平滑處理，之后再進一步計算所述無線傳感器節(jié)點采用不同天線所獲得的平滑處理后的無線信號的信號強度的平均值。圖6D不出了按照本發(fā)明的一個實施例的多輸入多輸出MIMO信號傳輸結(jié)構(gòu)不意圖。在圖6D所示的例子中，一個無線傳感器節(jié)點安裝有兩個發(fā)射天線，一個移動節(jié)點也安裝有兩個接收天線。該移動節(jié)點通過兩個接收天線可以從帶有兩個天線的無線傳感器節(jié)點接收四個無線信號。同理，在不考慮多徑效應(yīng)的情況下，這四個無線信號的強度應(yīng)該基本相同，但是在存在多徑效應(yīng)的情況下，這四個無線信號強度的差別可能比較明顯。因此，通過對這四個無線信號強度度量值取平均值，可以從一定程度上消除多徑效應(yīng)的影響。同理，本發(fā)明對取平均值和進行平滑處理這兩個步驟的順序沒有限定，可以在不同實施下根據(jù)不同需求安排二者的順序?？梢?，按照本發(fā)明的一個實施例，可以通過對取平均值后的無線信號強度度量值進行進一步平滑處理，以進一步消除多徑效應(yīng)的影響，從而實現(xiàn)更準(zhǔn)確的室內(nèi)目標(biāo)定位。下面結(jié)合圖7說明如何通過機器人移動節(jié)點測量無線信號的強度。圖7示出了按照本發(fā)明的一個實施例的移動節(jié)點示意圖。圖7所示的例子中，移動節(jié)點由一個機器人攜帶，所述機器人可以在室內(nèi)進行移動從而測量由無線傳感器節(jié)點發(fā)出的無線信號強度。本發(fā)明對機器人的移動方式不做限定。按照本發(fā)明的一個實施例，所述機器人可以按照預(yù)訂路徑在室內(nèi)進行移動。按照本發(fā)明的另一個實施例，所述機器人可以被人工遙控在室內(nèi)進行移動。按照本發(fā)明 的又一個實施例，所述機器人可以在室內(nèi)隨機移動，在經(jīng)過足夠長的時間后，所述機器人可以遍歷室內(nèi)的所有位置，從而采集足夠的無線信號強度數(shù)據(jù)。當(dāng)然本發(fā)明也不排除使用其他的方式對機器人進行移動。此外，本發(fā)明對機器人的移動速度也不做限定。按照本發(fā)明的一個實施例，所述機器人被設(shè)置進行勻速移動，從而其上的移動節(jié)點測量在被勻速連續(xù)移動下在室內(nèi)不同位置處與所述多個無線傳感器節(jié)點間的每一個間傳輸?shù)臒o線信號強度。在這種實施例下，如果機器人進一步按照預(yù)訂路徑在室內(nèi)進行勻速移動，就可以事先確定機器人在測量每一無線信號強度時所處的室內(nèi)位置。特別的，由于機器人是勻速連續(xù)移動的，因此機器人在每個采樣點上可以對無線傳感器節(jié)點所發(fā)出無線信號進行一次或少量幾次測量，這樣可以在不實質(zhì)性影響最終形成的電子地圖的準(zhǔn)確性的前提下，減少測量成本。當(dāng)然，按照本發(fā)明的其他實施例，所述機器人也可以不進行勻速移動。此外，本發(fā)明并不排除通過由人工攜帶移動節(jié)點(比如移動節(jié)點可以安裝在筆記本上、手機上或單獨的接收設(shè)備上)在室內(nèi)進行勻速連續(xù)移動。從圖7中所示的實施例可以看出，機器人采用多天線的方式接收無線傳感器節(jié)點所發(fā)出的無線信號，這樣可以進一步減少多徑效應(yīng)所帶來的影響。當(dāng)然在其他的實施例中，機器人也可以采用單天線的方式接收無線信號?？蛇x的，本發(fā)明中的移動節(jié)點除了測量無線信號強度外還可以考慮其它的環(huán)境因素，比如測量所述移動節(jié)點在不同人口密度下在室內(nèi)不同位置處與所述無線傳感器節(jié)點間傳輸?shù)臒o線信號強度。由于人體對于無線信號也是有阻擋作用的，因此在一個空曠的室內(nèi)所測量的電子地圖和在一個人員擁擠的室內(nèi)所測量的電子地圖很有可能是不一樣的。比如在大型展覽會上，如果在空曠的情況下生成電子地圖，而在人員擁擠的情況下進行目標(biāo)定位，那么最后的定位結(jié)果很有可能是不準(zhǔn)確的。因此需要在不同人口密度的環(huán)境下生成電子地圖，從而在室內(nèi)目標(biāo)定位時根據(jù)相同的人口密度的電子地圖進行定位。確定人口密度可以通過多種方法進行，在一種實施例中，可以通過攝像機采集室內(nèi)照片，然后通過圖像識別技術(shù)識別人口密度；在另一種實施例中，也可以通過人工的方法確定或估算人口密度?？蛇x的，除了人口密度以外，室內(nèi)濕度也可以成為影響電子地圖的因素之一。因此，按照本發(fā)明的一個實施例，還可以測量所述移動節(jié)點在不同濕度下在室內(nèi)不同位置處與所述無線傳感器節(jié)點間傳輸?shù)臒o線信號強度。這樣在室內(nèi)目標(biāo)定位時，可以根據(jù)相同濕度下所生成的電子地圖確定目標(biāo)的位置。下面結(jié)合圖8描述進行室內(nèi)目標(biāo)定位的方法。圖8示出了按照本發(fā)明的進行室內(nèi)目標(biāo)定位的方法流程圖。在步驟801測量所述目標(biāo)在待測位置處與不同無線傳感器節(jié)點間傳輸?shù)臒o線信號強度以獲得目標(biāo)無線信號強度組。比如下面公式2中的V’ ω表示目標(biāo)在室內(nèi)待測位置處從Ν1-Ν8所接收到的無線信號強度度量值，其中j為1-8間的值。[V，⑴，V，⑵，V，⑶，V，⑷，V，⑶，V，(6)，V，⑴，V，(8)]公式 2公式2也被稱為目標(biāo)無線信號強度組。當(dāng)然本發(fā)明中目標(biāo)無線信號強度組可以以公式、表格、圖形等任何數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)進行表示，上文僅以公式為例進行說明，不應(yīng)理解為對本發(fā)明的限定。在定位目標(biāo)的過程中也可能碰到和生成室內(nèi)電子地圖過程中一樣的問題，即也會受到多徑效應(yīng)的影響。也就是說所測量的所述目標(biāo)在待測位置處與不同無線傳感器節(jié)點間傳輸?shù)臒o線信號強度也可能由于多徑效應(yīng)的原因而失真。如果測量的所述目標(biāo)與無線傳感器節(jié)點間傳輸?shù)臒o線信號強度不準(zhǔn)確，則會導(dǎo)致在目標(biāo)定位時產(chǎn)生誤判。下面以兩種實施例為例介紹如何減少在測量目標(biāo)與無線傳感器節(jié)點間傳輸?shù)臒o線信號強度時受到多徑效應(yīng)的影響。在第一種實施例中，可以對目標(biāo)的移動軌跡進行跟蹤，并記錄所述目標(biāo)在移動過程中各個采樣點上所測量的所述目標(biāo)與不同無線傳感器節(jié)點間傳輸?shù)臒o線信號強度(可以以無線信號強度度量值的方式記錄)。各個采樣點的確定可以有多種方式進行，可以人為定義每隔預(yù)定長的距離(比如0.5米)或每隔預(yù)定長的時間(比如2秒)測量一次所述目標(biāo)與不同無線傳感器節(jié)點間傳輸?shù)臒o線信號強度；也可以根據(jù)預(yù)定的條件判斷在哪個采樣點上測量所述目標(biāo)與不同無線傳感器節(jié)點間傳輸?shù)臒o線信號強度(比如如果所述目標(biāo)移動速度在預(yù)定值以下時就測量其與無線傳感器節(jié)點間傳輸?shù)臒o線信號強度)。然后對所測量的所述目標(biāo)與不同無 線傳感器節(jié)點間傳輸?shù)臒o線信號強度進行平滑處理。比如可以通過取鄰近采樣點的無線信號強度的平均值的方式進行平滑處理，在這種實施例中，由于只能獲得所述目標(biāo)移動的前向軌跡(即在所述待測位置之前目標(biāo)將向哪個采樣點移動)，而無法獲得所述目標(biāo)移動的后向軌跡(即在所述待測位置處之后目標(biāo)將向哪個采樣點移動)，因此所述平滑處理只能根據(jù)前向軌跡中鄰近采樣點處所測量的所述目標(biāo)與不同無線傳感器節(jié)點間傳輸?shù)臒o線線號進行對待測位置處所測量的無線信號的平滑處理。當(dāng)然如果所述應(yīng)用不要求實時對所述目標(biāo)進行定位，那么則可以利用前向軌跡中的采樣點和后向軌跡中的采樣點處所測量的無線信號對待測位置處所測量的無線信號進行平滑處理。在第二個實施例中，可以采用多天線技術(shù)減少多徑效應(yīng)的影響(采樣多天線技術(shù)減小多徑效應(yīng)的影響的原理已經(jīng)在上文中進行了詳細闡述，在此不再贅述)?？梢栽谒瞿繕?biāo)上設(shè)置多個天線從而與所述不同無線傳感器節(jié)點進行無線信號的傳輸，并計算所述目標(biāo)采用不同天線與所述無線傳感器節(jié)點間傳輸?shù)臒o線信號強度的平均值。也可以在所述每個無線傳感器節(jié)點上設(shè)置多個天線與所述目標(biāo)進行無線信號的傳輸，并計算所述目標(biāo)與所述至少一個無線傳感器節(jié)點的不同天線間傳輸?shù)臒o線信號強度的平均值?；蛘哌€可以在所述目標(biāo)和所述每個無線傳感器節(jié)點上都設(shè)置多個天線從而進行無線信號的傳輸，并對不同天線所傳輸?shù)臒o線信號強度進行平均。在步驟803在所述室內(nèi)電子地圖中搜索與所述目標(biāo)無線信號強度組匹配的參考無線信號強度組。按照本發(fā)明的一個實施例，可以通過下面公式3計算目標(biāo)無線信號強度組V’ ο,到任一參考無線信號強度組V(u)的距離D(i)。D(i) = VX (V' G) -V d’ j) )2，其中 J.= 1-8公式 3D(i)表示所述目標(biāo)無線信號強度組與第i個位置處的參考無線信號強度組的距離，D(i)的值越大說明所述目標(biāo)離第i個位置越遠，D(i)的值越小說明所述目標(biāo)離第i個位置越近。本發(fā)明還可以采用其他方式比較兩個矢量之間的距離，比如通過Σ IV' (J)-V(ijJ)計算兩個矢量之間的距 離。上文僅是舉例性說明計算兩個矢量之間距離的實施例，并不構(gòu)
成對本發(fā)明的限定。在步驟805根據(jù)所述參考無線信號強度組確定所述目標(biāo)在室內(nèi)的位置。比如確定使0(1)最小的位置為所述目標(biāo)在室內(nèi)的位置。下面結(jié)合圖9和圖10進一步說明采用本發(fā)明所帶來的實現(xiàn)更準(zhǔn)確定位的效果。圖9示出了未消除多徑效應(yīng)所產(chǎn)生的室內(nèi)定位誤差的信號強度示意圖。圖9的橫坐標(biāo)表示到起點的距離。圖7的縱坐標(biāo)表示未使用本發(fā)明對無線信號強度度量值進行平滑處理的情況下所獲得的目標(biāo)無線信號強度組到第i個位置下的參考無線信號強度組的距離D(i)(其中i = 1-85)。假設(shè)目標(biāo)停留的實際位置在位于起點15.5米處，受到多徑效應(yīng)的影響，計算得到的目標(biāo)無線信號強度組與第22米處測量的參考無線信號強度組的距離最近，因此將目標(biāo)定位在距離起點22米處，顯然這屬于一個誤判，誤差達到6.5米。圖10示出了按照本發(fā)明的一個實施例的減小多徑效應(yīng)從而提高定位準(zhǔn)確度的信號強度示意圖。在圖10所示的例子中由于使用了本發(fā)明的方法對無線信號強度度量值進行了平滑處理，因此大大減小了由于多徑效應(yīng)所帶來的影響。圖10的橫坐標(biāo)表示到起點的距離。圖10的縱坐標(biāo)表示使用本發(fā)明對無線信號強度度量值進行平滑處理的情況下所獲得的目標(biāo)無線信號強 度組到第i個位置下的參考無線信號強度組的距離D(i)(其中i =1-85)。在圖8所示的例子中，目標(biāo)被定位在距起點第15米處，與目標(biāo)的真實位置(距起點第15.5米處)僅差0.5米，誤差僅為0.5米?？梢?，采用本發(fā)明可以大大提高室內(nèi)定位的準(zhǔn)確度。
上文描述了本發(fā)明中的室內(nèi)電子地圖生成方法以及室內(nèi)目標(biāo)定位方法，下面將結(jié)合圖11和圖12描述在同一發(fā)明構(gòu)思下所發(fā)明的室內(nèi)電子地圖生成系統(tǒng)以及室內(nèi)目標(biāo)定位系統(tǒng)，其中相同或相應(yīng)的實現(xiàn)細節(jié)由于在上文中已經(jīng)進行了詳細和完整的描述，因此在下文中將不再進行贅述。圖11示出了按照本發(fā)明的室內(nèi)電子地圖生成系統(tǒng)框圖。其中所述室內(nèi)可被配置為布置有無線傳感器節(jié)點與至少一個移動節(jié)點，所述移動節(jié)點可以在所述室內(nèi)進行移動，并且所述移動節(jié)點可以與所述無線傳感器節(jié)點進行無線信號傳輸。圖11所示的系統(tǒng)包括第一測量裝置、平滑裝置以及生成裝置。其中第一測量裝置被配置為測量所述移動節(jié)點在室內(nèi)不同位置處與所述無線傳感器節(jié)點間傳輸?shù)臒o線信號強度。平滑裝置被配置為對所述移動節(jié)點在至少一個位置處所測量的無線信號強度進行平滑處理。生成裝置，被配置為根據(jù)上述平滑處理后的無線信號強度生成室內(nèi)電子地圖?？蛇x的，所述生成裝置被配置為根據(jù)上述平滑處理后的所述移動節(jié)點與不同無線傳感器節(jié)點間傳輸?shù)臒o線信號強度的組合生成室內(nèi)電子地圖?？蛇x的，所述平滑裝置進一步被配置為:對所述移動節(jié)點在所述至少一個位置處及其相鄰一個或多個位置處所測量的無線信號強度進行平均作為所述移動節(jié)點在所述至少一個位置處的無線信號強度。
可選的，所述平滑裝置進一步被配置為:對平滑處理后的無線線號強度再進行平
滑處理。可選的，至少一個無線傳感器節(jié)點采用多個天線進行無線信號的傳輸，所述室內(nèi)電子地圖生成系統(tǒng)進一步包括:第一計算裝置，被配置為計算所述移動節(jié)點與所述至少一個無線傳感器節(jié)點的不同天線間傳輸?shù)臒o線信號強度的平均值?？蛇x的，所述移動節(jié)點采用多個天線進行無線信號的傳輸，所述室內(nèi)電子地圖生成系統(tǒng)進一步包括:第二計算裝置，其被配置為計算所述移動節(jié)點采用不同天線與所述無線傳感器節(jié)點間傳輸?shù)臒o線信號強度的平均值?？蛇x的，所述室內(nèi)電子地圖生成系統(tǒng)進一步包括確定裝置，其被配置為確定所述移動節(jié)點在所測量的無線信號強度下所處的室內(nèi)位置?？蛇x的，所述確定裝置進一步被配置為通過讀取藍牙信號或RFID信號中的至少一種確定所述移動節(jié)點所處的室內(nèi)位置?？蛇x的，所述第一測量裝置進一步被配置為測量所述移動節(jié)點在被勻速連續(xù)移動下在室內(nèi)不同位置處與所述無線傳感器節(jié)點間傳輸?shù)臒o線信號強度?？蛇x的，所述第一測量裝置進一步被配置為測量所述移動節(jié)點在不同人口密度下在室內(nèi)不同位置處與所述無線傳感器節(jié)點間傳輸?shù)臒o線信號強度。圖12示出了按照本發(fā)明的進行室內(nèi)目標(biāo)定位的系統(tǒng)框圖。圖12所示的室內(nèi)目標(biāo)定位系統(tǒng)是根據(jù)圖11所示的室內(nèi)電子地圖生成系統(tǒng)所生成的電子地圖進行室內(nèi)目標(biāo)定位的系統(tǒng)。圖12所示的系統(tǒng)包括第二測量裝置、搜索裝置以及定位裝置。其中第二測量裝置被配置為測量所述目標(biāo)在待測位置處與不同無線傳感器節(jié)點間傳輸?shù)臒o線信號強度以獲得目標(biāo)無線信號強度組。搜索裝置被配置為在所述室內(nèi)電子地圖中搜索與所述目標(biāo)無線信號強度組匹配的參考無線信號強度組。定位裝置，被配置為根據(jù)所述參考無線信號強度組確定所述目標(biāo)在室內(nèi)的位置。
可選的，至少一個無線傳感器節(jié)點采用多個天線進行無線信號的傳輸，所述室內(nèi)目標(biāo)定位系統(tǒng)進一步包括第三計算裝置(圖中未示出)，所述第三計算裝置被配置為計算所述目標(biāo)與所述至少一個無線傳感器節(jié)點的不同天線間傳輸?shù)臒o線信號強度的平均值。可選的，所述目標(biāo)采用多個天線進行無線信號的傳輸，所述室內(nèi)目標(biāo)定位系統(tǒng)進一步包括第四計算裝置(圖中未示出)，所述第四計算裝置被配置為計算所述目標(biāo)采用不同天線與所述無線傳感器節(jié)點間傳輸?shù)臒o線信號強度的平均值。附圖中的流程圖和框圖，圖示了按照本發(fā)明各種實施例的系統(tǒng)、方法和計算機程序產(chǎn)品的可能實現(xiàn)的體系架構(gòu)、功能和操作。在這點上，流程圖或框圖中的每個方框可以代表一個模塊、程序段、或代碼的一部分，所述模塊、程序段、或代碼的一部分包含一個或多個用于實現(xiàn)規(guī)定的邏輯功能的可執(zhí)行指令。也應(yīng)當(dāng)注意，在有些作為替換的實現(xiàn)中，方框中所標(biāo)注的功能也可以以不同于附圖中所標(biāo)注的順序發(fā)生。例如，兩個相連的方框?qū)嶋H上可以基本并行地執(zhí)行，它們有時也可以按相反的順序執(zhí)行，這依所涉及的功能而定。也要注意的是，框圖和/或流程圖中的每個方框、以及框圖和/或流程圖中的方框的組合，可以用執(zhí)行規(guī)定的功能或操作的專用的硬件系統(tǒng)來實現(xiàn)，或者可以用專用硬件與計算機指令的組合來實現(xiàn)。

已經(jīng)敘述了對本發(fā)明的各實施例的說明，上述說明是示例性的，而并非窮盡性的，也不限于所披露的各實施例。在不偏離所說明的各實施例的范圍和精神的情況下，對于所屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員來說許多修改和變更都是顯而易見的。本文中所用術(shù)語的選擇，旨在最好地解釋各實施例的原理、實際應(yīng)用或?qū)κ袌鲋械募夹g(shù)改進，或者使所屬技術(shù)領(lǐng)域的其它技術(shù)人員能理解本文披露的各實施例。
權(quán)利要求
1.一種室內(nèi)電子地圖生成方法，其中所述室內(nèi)可被配置為布置有無線傳感器節(jié)點與至少一個移動節(jié)點，所述移動節(jié)點可以在所述室內(nèi)進行移動，并且所述移動節(jié)點可以與所述無線傳感器節(jié)點進行無線信號傳輸，所述方法包括: 測量所述移動節(jié)點在室內(nèi)不同位置處與所述無線傳感器節(jié)點間傳輸?shù)臒o線信號強度； 對所述移動節(jié)點在至少一個位置處所測量的無線信號強度進行平滑處理；以及 根據(jù)上述平滑處理后的無線信號強度生成室內(nèi)電子地圖。
2.一種如權(quán)利要求1所述的方法，其中所述進行平滑處理進一步包括: 對所述移動節(jié)點在所述至少一個位置處及其相鄰一個或多個位置處所測量的無線信號強度進行平均作為所述移動節(jié)點在所述至少一個位置處的無線信號強度。
3.—種如權(quán)利要求1或2所述的方法，其中所述進行平滑處理進一步包括: 對平滑處理后的無線線號強度再進行平滑處理。
4.一種如權(quán)利要求1-3中任意一個所述的方法，其中至少一個無線傳感器節(jié)點采用多個天線進行無線信號的傳輸，所述方法進一步包括: 計算所述移動節(jié)點與所述至少一個無線傳感器節(jié)點的不同天線間傳輸?shù)臒o線信號強度的平均值。
5.一種如權(quán)利要求1-4中任意一個所述的方法，其中所述移動節(jié)點采用多個天線進行無線信號的傳輸，所述方法進一步包括: 計算所述移動節(jié)點采用不同天線與所述無線傳感器節(jié)點間傳輸?shù)臒o線信號強度的平均值。
6.一種如權(quán)利要求1所述的方法，進一步包括: 確定所述移動節(jié)點在所測量的無線信號強度下所處的室內(nèi)位置。
7.—種如權(quán)利要求1所述的方法，其中測量無線信號強度包括: 測量所述移動節(jié)點在被勻速連續(xù)移動下在室內(nèi)不同位置處與所述無線傳感器節(jié)點間傳輸?shù)臒o線信號強度。
8.一種根據(jù)權(quán)利要求1到7中任意一個所述的方法進行室內(nèi)目標(biāo)定位的方法，包括: 測量所述目標(biāo)在待測位置處與所述不同無線傳感器節(jié)點間傳輸?shù)臒o線信號強度以獲得目標(biāo)無線信號強度組； 在所述室內(nèi)電子地圖中搜索與所述目標(biāo)無線信號強度組匹配的參考無線信號強度組；以及 根據(jù)所述參考無線信號強度組確定所述目標(biāo)在室內(nèi)的位置。
9.一種如權(quán)利要求8所述的方法，其中至少一個無線傳感器節(jié)點采用多個天線進行無線信號的傳輸，所述方法進一步包括: 計算所述目標(biāo)與所述至少一個無線傳感器節(jié)點的不同天線間傳輸?shù)臒o線信號強度的平均值。
10.一種如權(quán)利要求8或9所述的方法，其中所述目標(biāo)采用多個天線進行無線信號的傳輸，所述方法進一步包括: 計算所述目標(biāo)采用不同天線與所述無線傳感器節(jié)點間傳輸?shù)臒o線信號強度的平均值。
11.一種室內(nèi)電子地圖生成系統(tǒng)，其中所述室內(nèi)可被配置為布置有無線傳感器節(jié)點與至少一個移動節(jié)點，所述移動節(jié)點可以在所述室內(nèi)進行移動，并且所述移動節(jié)點可以與所述無線傳感器節(jié)點進行無線信號傳輸，所述系統(tǒng)包括: 第一測量裝置，被配置為測量所述移動節(jié)點在室內(nèi)不同位置處與所述無線傳感器節(jié)點間傳輸?shù)臒o線信號強度； 平滑裝置，被配置為對所述移動節(jié)點在至少一個位置處所測量的無線信號強度進行平滑處理；以及 生成裝置，被配置為根據(jù)上述平滑處理后的無線信號強度生成室內(nèi)電子地圖。
12.—種如權(quán)利要求11所述的系統(tǒng)，其中所述平滑裝置進一步被配置為: 對所述移動節(jié)點在所述至少一個位置處及其相鄰一個或多個位置處所測量的無線信號強度進行平均作為所述移動節(jié)點在所述至少一個位置處的無線信號強度。
13.—種如權(quán)利要求11或12所述的系統(tǒng)，所述平滑裝置進一步被配置為: 對平滑處理后的無線線號強度再進行平滑處理。
14.一種如權(quán)利要求11-13中任意一個所述的系統(tǒng)，其中至少一個無線傳感器節(jié)點采用多個天線進行無線信號的傳輸，所述系統(tǒng)進一步包括: 第一計算裝置，被配置為計算所述移動節(jié)點與所述至少一個無線傳感器節(jié)點的不同天線間傳輸?shù)臒o線信號強度的平均值。
15.一種如權(quán)利要求11-14中任意一個所述的系統(tǒng)，其中所述移動節(jié)點采用多個天線進行無線信號的傳輸，所述系統(tǒng)進一步包括: 第二計算裝置，被配置為計算所述移動節(jié)點采用不同天線與所述無線傳感器節(jié)點間傳輸?shù)臒o線信號強度的平均值。
16.一種如權(quán)利要求11所述的系統(tǒng)，進一步包括: 確定裝置，被配置為確定所述移動節(jié)點在所測量的無線信號強度下所處的室內(nèi)位置。
17.—種如權(quán)利要求11所述的系統(tǒng)，其中所述第一測量裝置進一步被配置為: 測量所述移動節(jié)點在被勻速連續(xù)移動下在室內(nèi)不同位置處與所述無線傳感器節(jié)點間傳輸?shù)臒o線信號強度。
18.一種根據(jù)權(quán)利要求11到17中任意一個所述的系統(tǒng)進行室內(nèi)目標(biāo)定位的系統(tǒng)，包括: 第二測量裝置，被配置為測量所述目標(biāo)在待測位置處與不同無線傳感器節(jié)點間傳輸?shù)臒o線信號強度以獲得目標(biāo)無線信號強度組； 搜索裝置，被配置為在所述室內(nèi)電子地圖中搜索與所述目標(biāo)無線信號強度組匹配的參考無線信號強度組；以及 定位裝置，被配置為根據(jù)所述參考無線信號強度組確定所述目標(biāo)在室內(nèi)的位置。
19.一種如權(quán)利要求18所述的系統(tǒng)，其中至少一個無線傳感器節(jié)點采用多個天線進行無線信號的傳輸，所述系統(tǒng)進一步包括: 第三計算裝置，計算所述目標(biāo)與所述至少一個無線傳感器節(jié)點的不同天線間傳輸?shù)臒o線信號強度的平均值。
20.一種如權(quán)利要求18或19所述的系統(tǒng)，其中所述目標(biāo)采用多個天線進行無線信號的傳輸，所述系統(tǒng)進一步包括: 第四計算裝置，計算所述目標(biāo)采用不同天線與所述無線傳感器節(jié)點間傳輸?shù)臒o線信號強度的平 均值。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種室內(nèi)電子地圖生成方法、室內(nèi)電子地圖生成系統(tǒng)、根據(jù)上述室內(nèi)電子地圖生成方法進行室內(nèi)目標(biāo)定位的方法、以及根據(jù)上述室內(nèi)電子地圖生成系統(tǒng)進行室內(nèi)目標(biāo)定位的系統(tǒng)。為了減小多徑效應(yīng)對室內(nèi)定位所帶來的影響，提高室內(nèi)定位的準(zhǔn)確度，本發(fā)明提出了一種為室內(nèi)目標(biāo)定位進行數(shù)據(jù)處理的技術(shù)，以及基于上述技術(shù)進行室內(nèi)目標(biāo)定位的技術(shù)。其中所述室內(nèi)電子地圖生成方法通過根據(jù)移動節(jié)點在鄰近位置處所測量的無線信號強度，對所述移動節(jié)點在至少一個位置處所測量的無線信號強度進行平滑處理從而減小多徑效應(yīng)的影響。
文檔編號H04W64/00GK103228040SQ20121002139
公開日2013年7月31日 申請日期2012年1月31日 優(yōu)先權(quán)日2012年1月31日
發(fā)明者劉飛, 任常銳, 何苗, 李進峰, 董進 申請人:國際商業(yè)機器公司