具体实施方式

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

本发明实施例提供一种室内定位方法，参见图1所示，是本发明实施例提供的一种室内定位方法的流程示意图，所述方法包括步骤S101～S106：

S101，通过多个读写器分别采集待定位的电子标签的信号强度数据；

S102，根据对数距离路径损耗模型和所述信号强度数据，得到所述电子标签分别与多个所述读写器的距离；

S103，根据所述电子标签分别与多个所述读写器的距离，通过似然函数和最大似然估计原理，得到所述电子标签的粗定位位置；

S104，通过环境影响因子调整模型修正所述似然函数中的环境影响因子；

S105，计算修正后的环境影响因子的方差；

S106，当所述方差满足预设条件时，根据所述方差和所述粗定位位置，得到所述电子标签的精确位置。

在本实施例具体实施时，对某一人员进行定位时，通过多个读写器同时对某一待定位的电子标签进行信号强度数据采集，具体为：发送强度信号，采集所述电子标签反射回来的信号强度数据；

多径信道接收到的信号强度一般符合对数分布，因此，可根据对数距离路径损耗模型和所述信号强度数据，得到所述电子标签分别与多个所述读写器的距离；

根据所述电子标签分别与多个所述读写器的距离，通过似然函数和最大似然估计原理，得到所述电子标签的粗定位位置；

由于环境影响因子对所述电子标签位置的定位存在较大影响，因此需要通过环境影响因子调整模型修正所述似然函数中的环境影响因子

修正环境影响因子后，计算修正后的环境影响因子的方差；

当所述方差满足预设条件时，根据所述方差和所述粗定位位置，得到所述电子标签的精确位置。

本发明提供的一种室内定位方法，通过多个读写器分别采集待定位的电子标签的信号强度数据；根据对数距离路径损耗模型和所述信号强度数据，得到所述电子标签分别与多个所述读写器的距离；根据所述电子标签分别与多个所述读写器的距离，通过似然函数和最大似然估计原理，得到所述电子标签的粗定位位置；通过环境影响因子调整模型修正所述似然函数中的环境影响因子；计算修正后的环境影响因子的方差；当所述方差满足预设条件时，根据所述方差和所述粗定位位置，得到所述电子标签的精确位置，基于对数距离路径损耗模型，通过粗定位、修正因子、调整方差和判定环境影响因子条件，实现精准定位。

在本发明提供的又一实施例中，所述通过多个读写器分别采集待定位的电子标签的信号强度数据，具体包括：

识别出满足无线传感网络的预设阈值条件的多个读写器；

所述多个读写器分别连续采集预设次数的待定位的电子标签的信号强度；

选择每一读写器连续采集的预设次数的信号强度数据的中值作为采样的信号强度，得到多个读写器采集的信号强度数据，其中，所述信号强度数据包含多个读写器采集到电子标签的信号强度。

在本实施例具体实施时，对某一人员进行定位时，对于满足无线传感网络一定阈值条件的所有读写器同时对某一待定位的电子标签进行信号强度数据采集，具体为：发送强度信号，采集所述电子标签反射回来的信号强度数据；

需要说明的是，所述阈值条件可为无线传感网络的信号强度或检测距离；

由于初始获得信号强度数据存在较大的误差，直接影响到了其定位精度，采用中值滤波处理，同一读写器连续收集同一标签的信号强度N次，从中选择中间值作为该读写器的信号强度采样值，信号强度数据包括多个采样器的信号强度采样值，其中，采集值N的具体取值取决于采集时间和定位灵敏度，可根据实际情况具体设置，可设置为99次。

通过采用中值滤波方式，同一读写器多次采集电子标签的位置，取中值作为采样值，能尽可能的避免测距时的不稳定因素，使其精确代表无线传感网络的传输距离，即电子标签距离读写器的精确距离，定位结果更加精准。

在本发明提供的又一实施例中，所述根据对数距离路径损耗模型和所述信号强度数据，得到所述电子标签分别与多个所述读写器的距离，具体包括：

采用对数距离路径损耗模型计算得到所述电子标签分别与多个所述读写器的距离，其中，

P(d)是读写器与电子标签距离为d时的信号强度，d₀为参考距离，P₀为读写器与电子标签距离为d₀时的信号强度，η为衰减因子，σ为环境影响因子，ξ为标准偏差为σ的零均值正交分布随机变量。

在本实施例具体实施时，采用多个读写器采集的电子标签的信号强度数据符合对数分布，采用对数距离路径损耗模型计算信号强度和距离之间的关系，所述对数距离路径损耗模型具体为：

其中，P(d)是读写器与电子标签距离为d时的信号强度，d₀为参考距离，P₀为读写器与电子标签距离为d₀时的信号强度，η为衰减因子，σ为环境影响因子，ξ为标准偏差为σ的零均值正交分布随机变量。

需要说明的是，在实际应用中，常取d₀＝1m，环境影响因子σ的值越大则对数距离路径损耗模型的不确定性越大。

通过对数分布的对数距离路径损耗模型来表征采集的信号强度数据和标签数据距离读写器的距离，更加符合无线信号传播路径的特性，减少因为定位算法导致定位的定位误差。

在本发明提供的又一实施例中，所述根据所述电子标签分别与多个所述读写器的距离，通过似然函数和最大似然估计原理，得到所述电子标签的粗定位位置，具体包括：

根据N个读写器收到的信号强度数据P＝[P₁ P₂…P_n]和计算得到的对应距离D＝[d₁ d₂…d_n]；

根据所述对数距离路径损耗模型的得到信号强度P的似然函数：

当L(P|D)取得最大时，得到所述电子标签的粗定位位置，即

其中，x和y为所述电子标签的坐标，x_i和y_i为分别为N个读写器的坐标，d₀为参考距离，P₀为读写器与电子标签距离为d₀时的信号强度，ξ表示标准偏差为σ，均值为μ的正交分布随机变量，η为衰减因子，l(P|(x,y)表示各测量点(x,y)关于盲节点信号强度P的函数，为N个读写器收到的信号强度数据的均值。

在本实施例具体实施时，设N个读写器收到的信号强度数据P＝[P₁ P₂…P_n]和计算得到的对应距离D＝[d₁ d₂…d_n]；

由对数距离路径损耗模型得到信号强度数据P的似然函数为：

当L(P|D)取得最大时，得到所述电子标签的粗定位位置，即

其中，x和y为所述电子标签的坐标，x_i和y_i为分别为N个读写器的坐标，d₀为参考距离，P₀为读写器与电子标签距离为d₀时的信号强度，ξ表示标准偏差为σ，均值为μ的正交分布随机变量，η为衰减因子，l(P|(x,y)表示各测量点(x,y)关于盲节点信号强度P的函数，为N个读写器收到的信号强度数据的均值。

通过得到的电子标签和读写器的信号强度与对应的位置关系，并通过似然函数进行模拟，根据最大似然估计原理，峰值情况下，所述似然函数的x和y位置即为粗定位的位置。实现对电子标签的初步定位。

在本发明提供的又一实施例中，所述通过环境影响因子调整模型修正所述似然函数中的环境影响因子，具体包括：

通过环境影响因子调整模型：修正所述似然函数中的环境因子σ；其中，σ_i ⁿ为调整前的σ_i，σ_i ⁿ⁺¹为修正后的σ_i，其中，d_i为所述对数距离路径损耗模型的映射距离，为估计坐标计算距离,η为衰减因子。

在本实施例具体实施时，通过环境影响因子调整模型修正似然函数中的环境影响因子，由于环境影响因子σ的值能够影响对数距离路径损耗模型的精度，进而对后续基于对数距离路径损耗模型的定位结果产生较大影响，因此修正环境影响因子能大幅提高定位的准确性。

在本发明提供的又一实施例中，所述计算修正后的环境影响因子的方差，具体包括：

通过公式计算得到修正后的环境影响因子的方差σ²其中，σ₀ ²为初始的环境影响因子方差。

在本实施例具体实施时，通过公式计算得到修正后的环境影响因子的方差σ²其中，σ₀ ²为初始的环境影响因子方差。

在本发明提供的又一实施例中，所述当所述方差满足预设条件，根据所述方差和所述粗定位位置，得到所述电子标签的精确位置，具体包括：

当所述方差σ²小于预设的环境影响因子值时，将所述方差σ²代入所述粗定位位置，得到精确定位位置坐标

需要说明的是，所述预设的环境影响因子值可根据具体进行室内定位的地点的特性进行人为设置，其目的在于限制在实际测量时环境影响因子对测量精度的影响度在可控范围内。

在本实施例具体实施时，通过判断方差和预设的环境影响因子值大小，只有当方差小于预设的环境因子值时，表明修正后的环境影响因子值符合预设精度条件，通过计算得到的精确定位位置，实现对测量精度的规格化控制。

在本发明提供的又一实施例中，所述方法还包括：当所述方差不小于预设的环境影响因子值时，重新通过似然函数和最大似然估计原理，得到所述电子标签的粗定位位置，并重新进行环境影响因子的修正和重新计算方差，并判断重新计算的方差与预设的环境影响因子值大小关系，直到所述方差小于预设的环境影响因子值，将最新获得方差代入最新获得的粗定位位置，得到所述电子标签的精确坐标。

在本发明具体实施时，通过多个读写器分别采集待定位的电子标签的信号强度数据；根据对数距离路径损耗模型和所述信号强度数据，得到所述电子标签分别与多个所述读写器的距离；根据所述电子标签分别与多个所述读写器的距离，通过似然函数和最大似然估计原理，得到所述电子标签的粗定位位置；通过环境影响因子调整模型修正所述似然函数中的环境影响因子；计算修正后的环境影响因子的方差；

判断修正后的环境因子的方差与所述环境影响因子值的大小，当所述方差σ²不小于所述环境影响因子值时，继续根据所述电子标签分别与多个所述读写器的距离，通过似然函数和最大似然估计原理，得到所述电子标签的粗定位位置；通过环境影响因子调整模型修正所述似然函数中的环境影响因子；计算修正后的环境影响因子的方差；再次判断修正后的环境因子的方差与所述环境影响因子值的大小，直到方差σ²小于所述环境影响因子值时，将所述方差σ²代入最新获得的粗定位位置，得到精确定位位置坐标

通过对修正后环境影响因子的方差与预设的环境影响因子值得比较，限制进行精确定位得环境影响因子小于预设值，使得环境因子对定位算法的干扰量在可控范围内，提高定位的精度。

本发明提供的一种室内定位方法，通过多个读写器分别采集待定位的电子标签的信号强度数据；根据对数距离路径损耗模型和所述信号强度数据，得到所述电子标签分别与多个所述读写器的距离；根据所述电子标签分别与多个所述读写器的距离，通过似然函数和最大似然估计原理，得到所述电子标签的粗定位位置；通过环境影响因子调整模型修正所述似然函数中的环境影响因子；计算修正后的环境影响因子的方差；当所述方差满足预设条件时，根据所述方差和所述粗定位位置，得到所述电子标签的精确位置，本发明采用中值滤波技术，以及粗定位、修正环境影响因子、调整方差、判定循环程序，具有易实施、精度高的优点，并能实现连续定位。

需要说明的是，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。