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一种室内外及建筑物的判断方法有效专利 发明

技术领域

[0001] 本发明涉及位置判断领域,具体是一种室内外及建筑物的判断方法。

相关背景技术

[0002] 位置指所在或所占的地方,所处的方位,位置的近义词是地址。当人们在外地或者某处不熟悉的地方时,人们都会习惯性的确定自己的位置,方便人们计划下一步的安排,目前人们多采用GPS定位来确定自己的位置。在基于位置的应用中,明确目标是在室内还是室外,以及具体在哪栋建筑物里具有重要意义。目前人们进行室内外以及具体哪座建筑物内的判断手段比较单一,没有充分利用多源信号;识别的效果较差;识别的速度较慢,这就为人们的使用带来了不便。

具体实施方式

[0029] 下面结合具体实施方式对本专利的技术方案作进一步详细地说明。
[0030] 请参阅图1-5,一种室内外及建筑物的判断方法,具体步骤如下:
[0031] 步骤一,进行室内外判断:包括准备训练数据、特征选择、数据预处理、模型训练、室内外判断以及融合已有的室内外判断方法;
[0032] 1)准备训练数据:分别在室内及室外采集数据作为训练,室内数据采集方法为沿南京东路每一栋楼的每一层开启采集软件,记录GPS特征信息,室外数据采集方法为沿街道来回走两趟,记录GPS特征信息;
[0033] 2)特征选择:根据GPS的特点,选择载噪比大于10的卫星个数、载噪比大于15的卫星个数、载噪比大于20的卫星个数、载噪比大于25的卫星个数、载噪比大于30的卫星个数、卫星个数、GPS水平定位误差半径以及GPS位置高程,分别用符号表示为g10、g15、g20、g25、g30、lln、llr和llh;
[0034] 3)数据预处理:将室内外判断看成是一个二分类问题,1表示是室内,-1表示室外,分别将室内及室外的采集数据转换成表1的格式:共16290条,其中室内11776条,室外4514条;
[0035] 表1
[0036]SeqNo g10 g15 g20 g25 g30 lln llr llh 类别
1 3 2 1 0 0 3 48 51 1
2 10 10 6 0 0 10 64 21 1
...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ......
16289 15 15 13 12 5 15 12 122 -1
16290 0 0 0 0 0 0 0 0 -1
[0037] 4)模型训练:将转换后的数据利用决策树模型进行训练(max_depth=3),得到类似决策树模型,由根节点到叶子节点的每条路对应一条规则,满足某规则被判定位室内或室外;
[0038] 5)室内外判断:根据训练出来的决策树模型,对输入的每条数据进行类别判断,如:输入<16,15,10,4,2,17,24,70>,输出被判为室外(-1);
[0039] 6)融合已有的室内外判断方法:确认GPS特征、传感器、WIFI以及BLE的置信度,通过GPS特征、传感器、WIFI以及BLE来判断室内外;
[0040] 步骤二,建筑物判断:包括准备数据、数据预处理、模型训练、建筑物判断以及融合已有的建筑物判断方法;
[0041] 1)准备数据:在每一栋建筑物的每一层采集对应的wifi指纹信息作为训练数据;
[0042] 2)数据预处理:将采集的指纹数据处理成如下格式:,i属于[1,mac数],j属于[1,建筑物数],k属于[1,某mac在某建筑物中的指纹数],见表2;
[0043] 表2
[0044]mac地址 建筑物名 采集的信号强度分布
mac{1} building{1} rssi{1;1;1,2,3...}
mac{1} building{2} rssi{1;2;1,2,3...}
mac{1} building{3} rssi{1;3;1,2,3...}
mac{2} building{1} rssi{2;1;1,2,3...}
...... ...... ......
mac{i} building{j} rssi{i;j;1,2,3...}
[0045] 3)模型训练:假设某个mac在某个建筑物里不同位置出现的概率的符合高斯分布,对第二步中的数据进行高斯建模得到如下模型:>,i属于[1,mac数],j属于[1,包含mac(i)的建筑物数],见表3;
[0046] 表3
[0047]mac地址 模型信息model{i}
mac{1} model{1}=(mu{1,j},sigma{1,j},building{1,j}),......,()mac{2} model{2}=(mu{2,j},sigma{2,j},building{2,j}),......,()...... ......
mac{i} model{i}=(mu{i,j},sigma{i,j},building{i,j}),......,()[0048] 4)利用朴素贝叶斯模型进行建筑物判断,一次定位请求query中包含N个mac,分别为,则首先去查找这N个mac对应的模型信息,取出这些模型里包含的所有建筑物集合,然后对集合中的所有建筑物,利用朴素贝叶斯准则去预测这条query在该建筑物中的概率,取概率最大者作为预测的目标建筑物argrnax{Pi|i属于[1,M]};
[0049] 5)融合已有的建筑物判断方法:确认GPS、WIFI、BLE以及计分原则的置信度,通过GPS、WIFI、BLE以及计分原则进行建筑物的判断。室内外和建筑物的判断均采用加权法计算。室内外判断还包括通过光亮强度判断。室内外和建筑物判断还包括通过WIFI指纹匹配判断。
[0050] 对于本领域技术人员而言,显然本发明不限于上述示范性实施例的细节,而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下,能够以其他的具体形式实现本发明。因此,无论从哪一点来看,均应将实施例看作是示范性的,而且是非限制性的,本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定,因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
[0051] 此外,应当理解,虽然本说明书按照实施方式加以描述,但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案,说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见,本领域技术人员应当将说明书作为一个整体,各实施例中的技术方案也可以经适当组合,形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

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