具体实施方式

下面将结合本发明实施方式，对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式仅仅是本发明一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。

如图1所示，本发明提出一种基于基站布局优化的室内定位方法，所述方法包括：

S1、对室内空间进行网格划分，在网格范围内随机生成一组基站部署组合；

可根据室内建筑的面积大小结合实际经验预先估算基站个数的范围区间，在所述基站个数范围区间内随机生成基站部署组合中的基站个数n；

根据基站个数随机生成基站部署组合，所述基站部署组合中的各个基站分布在不同网格中，用网格中心位置表示基基站部署组合站坐标。

所述对室内空间进行网格划分涉及单楼层室内空间或多楼层室内空间，若为单楼层室内空间则进行二维平面网格划分，基站部署在二维平面网格的中心位置处；若为多楼层室内空间则进行三维立体网格划分，基站部署在每一楼层室内空间的最下一层的三维立体网格的中心位置处。

S2、以随机生成的一组基站部署组合为初始值，以平均定位误差最小为优化目标，采用改进的JAYA优化算法进行基站部署组合优化，得到最优的基站部署组合；步骤S2具体包括以下分步骤：

S21、设置JAYA优化算法的种群规模N、最大迭代次数T，将随机生成的一组基站部署组合为初始基站部署组合，个体位置为x_i＝(x_i1,y_i1,x_i2,y_i2,…，x_ij,y_ij，…，x_in,y_in)，i＝1,2，…，N，j＝1,2，…，n，(x_ij,y_ij)代表一个基站的坐标，每个个体代表一种基站部署组合，每个基站部署组合的基站个数为n；

S22、设置适应度函数，根据适应度函数计算初始基站部署组合的平均定位误差；

所述适应度函数根据待测点接收的基站部署组合中不同基站的信号强度与预先建立的指纹库中数据进行比对来计算定位误差。

先在室内场景中布设基站，在进行误差计算之前，对该场景预设定一些参考点，在这些参考点对各个基站的信号强度进行收集，并将收集的结果存入指纹库当中。一个参考点收集的基站的信号强度被存储在一维向量当中，这个一维向量称为一个指纹，所有参考点生成的向量组成一个指纹库。

设在某一参考点处收集到的该粒子包含的信号源的信号值，将这个参考点处收集到的该粒子包含的信号源的信号值与在每个参考点处所收集到的该粒子包含的信号源的信号值作对比，计算与每个指纹的欧氏距离；

计算欧式距离最小的3个参考点对应的参考点的坐标；根据3个参考点对应的参考点坐标计算定位估算值；

将计算出的定位估算值与指纹库终得实际坐标进行对比，并计算两者之间的距离，这个距离的大小就是定位误差的大小。将定位误差累加求平均，即得平均定位误差。

S23、进行基站部署组合的位置更新；

进行基站部署组合的位置更新时，一部分个体按照JAYA优化算法的策略进行位置更新，另一部分个体通过引入莱维飞行策略进行位置更新。

具体的，可取适应度排序的前60％的个体按照JAYA优化算法的策略进行位置更新，剩余的个体通过引入莱维飞行策略进行位置更新。

S24、重新计算位置更新后的基站部署组合的定位误差并升序排序，记录定位误差最小的个体位置；

S25、判断是否达到结束条件，若是，结束迭代，否则返回步骤S22重新进行基站部署组合的位置更新和定位误差计算，迭代运算直到达到结束条件，输出最优个体位置作为最优的基站部署组合。所述结束条件为达到设定的迭代次数或者定位误差小于预设阈值。

本发明在JAYA优化算法中引入莱维飞行策略以进行基站部署组合优化，利用JAYA优化算法收敛速度快、参数少的特点进行快速寻优，同时引入莱维飞行策略来扩大搜索范围搜索范围，可弥补JAYA优化算法易陷入局部最优的不足，使得算法快速收敛于全局最优解。在保证室内定位精度的条件下得到最佳的基站空间分布位置的组合。

S25、每完成一次基站部署组合优化后，重新在所述基站个数范围区间内随机生成基站部署组合中的基站个数，并根据基站个数随机生成基站部署组合；重新进行基站部署组合优化，直到达到设定的优化次数，得到多组优化后的基站部署组合；从多组优化后的基站部署组合中选取基站个数最少且定位误差小于预设误差阈值的基站部署组合作为最优的基站部署组合。

S3、通过最优的基站部署组合进行室内定位。

本发明以随机生成的一组基站部署组合为初始值，以定位误差最小为优化目标，采用基于莱维飞行的JAYA优化算法进行基站部署组合优化，经过多次优化后找到满足定位误差精度要求、基站个数最少的最优基站部署方案，通过最优的基站部署组合进行基站空间布局和室内定位，可合理部署基站分布位置，提高室内定位精度。

与所述方法实施例相对应，本发明还提出一种基于基站布局优化的室内定位系统，所述系统包括：

初始化模块：对室内空间进行网格划分，在网格范围内随机生成一组基站部署组合；

组合优化模块：以随机生成的一组基站部署组合为初始值，以定位误差最小为优化目标，采用改进的JAYA优化算法进行基站部署组合优化，得到最优的基站部署组合；

室内定位模块：通过最优的基站部署组合进行室内定位。

本发明系统实施例和方法实施例是对应的，系统实施例简述之处请参阅方法实施例，本发明的不同实施例之间亦可相互参照

本发明还公开一种电子设备，包括：至少一个处理器、至少一个存储器、通信接口和总线；其中，所述处理器、存储器、通信接口通过所述总线完成相互间的通信；所述存储器存储有可被所述处理器执行的程序指令，所述处理器调用所述程序指令，以实现本发明前述的方法。

本发明还公开一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储计算机指令，所述计算机指令使所述计算机实现本发明实施例所述方法的全部或部分步骤。所述存储介质包括：U盘、移动硬盘、只议存储器ROM、随机存取存储器RAM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上所描述的系统实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的衙要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性的劳动的情况下，即可以理解并实施。

以上所述仅为本发明的较佳实施方式而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。