基于智能手机的室内定位
室内定位系统中的行人航迹推算研究
研究方法:本次演示研究的方法主要包括位置信息采集、导航地图构建、定位 算法和行人匹配四个部分。首先,通过智能手机采集位置信息,包括经纬度、 磁场强度、加速度等数据,为后续定位提供基础数据。其次,构建导航地图, 将实际场景转化为虚拟空间,为定位提供参照。接着,设计定位算法,包括基 于距离的定位算法和基于角度的定位算法,以实现精确定位。
深入研究行人的运动特征和规律,提高航迹推算精度;(2)考虑将人工智能、 机器学习等技术应用于航迹推算,优化算法性能;(3)开展多传感器融合、 高精度地图匹配等技术的研究,提升室内定位系统的整体性能;(4)结合实 际应用场景,开发具有实用价值的室内定位系统。
参考内容
基本内容
随着科技的快速发展,定位技术已成为人们日常生活中不可或缺的一部分。在 室内环境下,由于卫星信号无法完全覆盖,定位精度和可靠性成为室内定位技 术的挑战。本次演示提出了一种基于便携设备的行人航位推算(PDR)室内定 位技术,旨在提高室内定位的精度和可靠性。
3、与移动支付等应用集成:将室内导航系统与移动支付、社交应用等集成, 实现多功能一体化的用户体验。
4、个性化导航服务:根据用户习惯和偏好,提供个性化的导航服务,包括路 径规划、信息推送等。
5、数据共享与合作:通过与其他导航系统、地图服务商等共享数据资源,实 现合作共赢,提高整体导航服务质量。
参考内容三
本次演示从室内定位系统的角度出发,对行人航迹推算进行了深入研究。实验 结果表明,本次演示提出的方法在室内环境中具有较高的定位精度和稳定性。 然而,仍然存在一些问题需要进一步研究和改进,如对于复杂环境下的行人行 为识别、如何提高航迹推算对于不同人群的普适性等。此外,未来的研究可以 从以下几个方面展开:(1)
引言:随着移动互联网技术的发展,人们对于位置服务的需求日益增长。尤其 在室内环境下,由于信号遮挡、地形复杂等因素,室内定位与导航技术成为了 一个难点问题。基于智能手机的室内行人定位与导航技术,由于其具有设备普 及率高、携带方便等优势,成为了研究热点。本次演示旨在研究基于智能手机 的室内行人定位与导航技术,提高定位与导航的精度和便捷性,为实际应用提 供技术支撑。
如何通过增强现实技术实现室内导航和位置定位
如何通过增强现实技术实现室内导航和位置定位随着科技的不断进步,增强现实技术(AR)逐渐成为一个重要的技术领域,为我们的生活带来了许多创新和便利。
在室内环境中,通过增强现实技术实现室内导航和位置定位,可以帮助人们更加方便和准确地找到目的地。
本文章将介绍如何通过增强现实技术实现室内导航和位置定位。
首先,我们需要了解增强现实技术是什么。
增强现实技术是一种将虚拟世界与现实世界融合在一起的技术,通过计算机图像和传感器技术,将虚拟的信息叠加在真实的场景中。
这种技术可以通过设备如智能手机、智能眼镜等来实现。
要实现室内导航和位置定位,我们需要使用增强现实技术的以下几个关键技术:1. 室内地图建模:室内导航和位置定位的关键是准确的室内地图。
室内地图可以通过扫描建筑物内部的布局和结构来创建,也可以使用现有的建筑平面图进行建模。
这些地图需要包括房间、走廊、楼梯等信息,以及关键地标和参考点的位置。
2. 室内定位技术:为了准确地确定用户的位置,我们需要使用室内定位技术。
室内定位技术可以基于WiFi、蓝牙、红外线或者超声波等信号进行定位。
同时,还可以利用传感器如加速度计、陀螺仪和磁力计等来提供更加准确的位置信息。
3. 视觉识别技术:为了在用户视野中实现导航和位置定位,我们还需要使用视觉识别技术。
这种技术可以通过识别室内的标识物、文字或者其他特征,来提供用户的当前位置和导航指示。
视觉识别技术可以利用计算机视觉和图像处理算法来实现。
通过结合以上关键技术,我们可以实现室内导航和位置定位的增强现实应用。
用户可以通过智能手机或者智能眼镜等设备,打开相应的应用程序,并选择导航目的地。
系统会根据用户的位置和目的地,在用户视野中叠加虚拟的导航指示,例如箭头或者文字。
用户只需按照导航指示行走,即可准确到达目的地。
增强现实技术在室内导航和位置定位方面有许多应用场景。
例如,在购物中心或者大型超市中,使用增强现实技术可以帮助用户找到特定商品的位置。
介绍几种室内定位技术
介绍几种室内定位技术随着智能化和物联网领域的发展,室内定位技术也越来越受到人们的关注。
室内定位技术指的是在室内环境下,通过一定的技术手段得到用户所在位置的技术。
目前,室内定位技术应用非常广泛,其中包括室内地图、导航及定位服务、物联网等方面。
本文将针对几种常见的室内定位技术进行介绍。
一、基于Wi-Fi的室内定位Wi-Fi信号可以穿透墙壁,这使得在室内环境下通过Wi-Fi信号进行定位成为了一种可行的方法。
通过Wi-Fi定位,需要在室内的区域中设置一定数量的Wi-Fi信号源,将这些信号源的信号信息注册到一个定位系统中,当用户携带智能手机或其他可搜集Wi-Fi信号的设备进入室内区域时,可以通过扫描Wi-Fi信号并将收到的数据存储在本地程序或定位数据库中,定位系统可以通过收集到的Wi-Fi信号信息来对用户的位置进行定位。
该技术的优点是:相对于传统的GPS定位技术,Wi-Fi信号定位更加准确,且耗电量低,适合在各类场景下使用。
缺点是:Wi-Fi信号的覆盖范围有限,且Wi-Fi信号源需要提前设置,成本较高。
二、基于蓝牙的室内定位基于蓝牙的室内定位技术是通过搜索附近蓝牙设备并获取设备的信号强度来确定用户位置的。
通常情况下,这种技术需要用户在设备中安装一个定位应用程序,并扫描附近信号内的蓝牙设备,通过收集到的蓝牙信号强度在室内进行定位。
该技术的优点是:可作为适合室内小范围、高斯半径小的位置确定。
即便在被动状态下,只要设备蓝牙适配器开启,也可以被实时检测,从而实现位置快速定位。
同时蓝牙信号的距离计算方法是基于RSSI(接收信号强度指示)进行的,定位精度可以达到数米级别。
缺点是:需要设备安装定位应用,并在授权的情况下才能运用,与之相关的数据也需要从用户身上获取,所以可能存在信息泄露等问题。
同时,必须要在室内安装相当数量的蓝牙信号源。
三、基于红外线的室内定位红外线定位技术是通过固定点位于室内的红外发射器实现的。
射线会投射出红外火苗,并被设备所收到。
蓝牙室内定位解决方案
蓝牙室内定位解决方案引言随着智能手机的广泛普及和蓝牙技术的快速发展,蓝牙室内定位成为当今室内定位领域的一个重要解决方案。
蓝牙室内定位基于蓝牙信号强度测量技术,可以实现对移动设备在室内的定位和追踪。
本文将介绍蓝牙室内定位的原理、应用场景、解决方案以及一些实际案例。
蓝牙室内定位原理蓝牙室内定位原理是通过测量蓝牙信号的强度来确定设备的位置。
这种定位技术主要利用了蓝牙信号的衰减特性,即信号在经过物体时会发生衰减。
衰减的程度与距离、障碍物的材质和数量等因素有关。
通过测量设备到蓝牙信号源的距离,可以近似计算出设备的位置。
蓝牙室内定位通常使用三边定位、指纹地图或融合定位等算法来实现。
三边定位是基于三个蓝牙信号源的强度测量来计算设备位置的方法。
指纹地图是事先收集一些参考点的蓝牙信号强度数据,并建立一个地图数据库。
当设备需要定位时,通过比对设备测量到的信号强度数据与数据库中的指纹进行匹配,从而确定设备位置。
融合定位是将蓝牙室内定位与其他定位技术(如Wi-Fi和惯性传感器)相结合,提高定位的准确性和稳定性。
蓝牙室内定位应用场景蓝牙室内定位具有广泛的应用场景。
以下是一些典型的应用场景:商场导航在大型商场中,顾客往往会在众多的商铺之间迷路。
通过在商场内部安装蓝牙信号源,可以为顾客提供商场导航服务,帮助顾客快速找到目标商铺。
办公室定位在大型办公楼中,员工往往需要在不同的楼层和房间之间移动。
通过在办公室内安装蓝牙信号源,可以实时追踪员工的位置,提高办公效率。
室内定位营销在商场、超市等场所,可以根据顾客的位置信息,向其发送相关的优惠信息、推广活动等,增加销售量和客户满意度。
仓库管理在大型仓库中,蓝牙室内定位可以用于实时追踪货物的位置,提高仓库管理效率和准确性。
蓝牙室内定位解决方案蓝牙室内定位的解决方案包括硬件和软件两个方面。
硬件方案蓝牙室内定位的硬件方案主要包括蓝牙信号源的安装和部署。
蓝牙信号源可以是专用的蓝牙信标设备或已有的蓝牙设备(如Wi-Fi路由器或智能灯具)。
室内定位技术在智能建筑与室内导航中的应用案例
室内定位技术在智能建筑与室内导航中的应用案例随着科技的发展和智能建筑的兴起,室内定位技术成为了一项热门的研究领域。
传统的GPS定位技术只能在室外准确定位,而对于室内环境,其定位精度相对较低。
为了解决这一难题,人们不断探索新的技术和方法,以实现在室内环境下的准确定位和导航。
室内定位技术的广泛应用为智能建筑和室内导航带来了许多便利,本文将介绍一些室内定位技术在智能建筑与室内导航中的应用案例。
一、智能家居中的室内定位技术应用智能家居是当今科技发展的一个重要方向,室内定位技术在智能家居中的应用为我们的生活带来了许多便利。
通过室内定位技术,我们可以在家中实现自动化管理和个性化服务。
举个例子,家庭成员可以佩戴智能手环或者手机,通过室内定位技术,智能家居可以实时监测家庭成员的位置信息。
当一个家庭成员离开某个房间时,智能家居系统可以自动关闭房间的灯光和电器设备,从而节省能源。
另外,智能家居还可以根据家庭成员的位置信息,为每个成员提供个性化的服务。
比如,当你走进客厅时,音乐系统可以根据你的喜好自动播放你喜欢的音乐。
二、商场和大型建筑中的室内导航在大型商场和建筑物中,人们常常会遇到迷路的情况。
但是有了室内定位技术,我们就可以轻松找到自己所需的目的地。
以商场为例,商场内部往往错综复杂,有了室内导航系统,我们可以通过手机App或者导航屏幕来选择我们想要去的店铺位置,然后系统会根据我们的位置信息,为我们提供一条最短的路径导航。
这让我们不需要再花费大量时间在商场中寻找目的地,提高了消费者的购物体验。
同样的,在大型建筑中也可以应用室内导航系统。
比如在医院中,患者和家属可以通过室内导航系统快速找到需要去的科室和病房,不再需要迷路或者花费时间询问工作人员。
三、室内定位技术在物流与仓储中的应用室内定位技术在物流与仓储领域的应用也是十分广泛的。
在仓储管理中,通过室内定位技术,可以实现对物品位置的准确监控。
在大型仓库中,人工管理物品位置往往效率低下且容易出错。
基于人工智能的室内定位技术
基于人工智能的室内定位技术随着人工智能技术的日益发展,室内定位技术也越来越受到人们的关注。
人工智能的发展,使得室内定位技术得以应用于各种智能设备中,如智能家居、智能安防、智能医疗等领域,带来更为便捷的使用体验和更为安全的使用环境。
一、人工智能室内定位技术的意义随着人们对生活质量要求的逐渐提高,室内定位技术已成为一种趋势。
在许多场合,例如高密度商业区、医院、学校、体育馆等公共场所中,准确地定位出人员的位置和移动轨迹是非常重要的,这正是人工智能室内定位技术的优势所在。
通过采用深度学习算法和神经网络算法,人工智能室内定位技术能够实现对区域内人体的实时跟踪和定位,从而大大提高了安全性和管理效率。
例如,对于智能医疗领域,人工智能室内定位技术可以更加精准地定位患者位置、诊断和治疗过程的掌控,提高医疗服务的质量。
二、基于人工智能的室内定位技术的实现原理基于人工智能的室内定位技术的实现可以分为三个步骤:1.采集数据首先,需要在室内安装具有位置识别能力的智能设备,例如智能手机、智能手环、智能眼镜等,采集位置信息,用于构建数据集。
数据采集过程中需要考虑多种因素,如环境因素、位置精度等,保证采集到的数据具有较高的可信度。
2.训练模型通过人工智能算法,包括深度学习算法、神经网络算法等,将数据集进行处理和训练,生成定位模型。
在模型训练的过程中,需要结合实际场景,考虑多种不同的环境、物品的干扰因素等,提高模型的精度和性能。
3.实时定位训练完成后,将模型集成到智能设备中,通过智能设备采集当前的位置数据并传送到模型中进行分析,并输出位置信息和移动轨迹。
三、未来应用前景随着智能化的进一步发展,基于人工智能的室内定位技术将会有更加广泛的应用前景。
比如,在智能家居领域,人工智能室内定位技术可以使得智能家居设备更加智能化,像增强现实技术一样改进用户的家居生活。
在智能运动领域,可以通过对运动人员的位置信息进行实时监测,为运动爱好者提供更加安全、真实、高效的运动环境。
基于Android手机的室内定位技术研究与实现
基于Android手机的室内定位技术研究与实现近年来,随着移动互联网的快速发展,人们对于室内定位技术的需求越来越迫切。
传统的全球卫星定位系统(GPS)在室内定位方面存在一些限制,如精度不高、信号容易受到遮挡等问题。
而基于Android手机的室内定位技术,则能够在室内环境下提供更加准确、灵活的定位服务。
一、Android的特点与优势作为目前全球市场占有率最高的移动操作系统,Android拥有强大的硬件性能和开放的生态系统。
Android手机搭载了各种传感器,如加速度计、陀螺仪、磁力计等,可以利用这些传感器获取到手机在空间中的状态和姿态信息。
此外,Android手机通常具有较大的处理能力和存储容量,可以进行复杂的运算和存储大量的数据。
这些特点使得Android手机在室内定位技术的研究与实现中具备较大的优势。
二、基于传感器的室内定位技术1. 加速度计和陀螺仪加速度计和陀螺仪是Android手机上最常用的传感器之一。
加速度计可以测量手机在三个方向上的加速度变化,通过积分可得到手机的速度和位移信息。
陀螺仪则可以测量手机绕三个轴的角速度,通过积分得到手机的姿态信息。
这些传感器提供了手机在空间中运动和旋转的数据,可以用于室内定位的姿态估计和运动轨迹重建。
2. 磁力计和指南针磁力计和指南针可以用于获取手机在地球磁场中的方向信息。
通过测量手机与地球磁场之间的夹角,可以确定手机当前所处的方向。
在室内环境中,磁力计和指南针的精度受到金属物体和电磁干扰的影响较大,需要进行校准和滤波处理,才能得到较为准确的方向信息。
三、基于WiFi和蓝牙的室内定位技术除了利用手机内置传感器,还可以利用WiFi和蓝牙等通信技术进行室内定位。
WiFi定位利用了室内WiFi信号的强度和位置信息,通过建立WiFi信号强度与位置之间的对应关系,可以实现对手机在室内位置的定位。
蓝牙定位则是利用手机与蓝牙信标之间的信号强度进行距离估计,通过多个信标的信号强度来定位手机的位置。
基于智能手机的定位系统设计与实现
基于智能手机的定位系统设计与实现近年来,随着智能手机的普及,其在生活中的应用范围也越来越广泛。
其中,基于智能手机的定位系统成为了使用智能手机的重要应用之一。
本文将探讨基于智能手机的定位系统的设计与实现。
一、定位系统概述定位系统是指通过一定的技术手段来确定空间中某一点的位置,其种类繁多。
其中,基于GPS(全球卫星定位系统)的定位系统是最为常见的一种。
然而,GPS 信号在室内或者信号较差的地区会出现定位不准确、甚至无法定位的情况。
同时,GPS信号也受到建筑物等障碍物的影响,使得其定位精度受到限制。
因此,为解决这些问题,基于智能手机的定位系统逐渐成为了研究的热点。
二、基于智能手机的定位系统设计基于智能手机的定位系统主要利用的是智能手机内部的传感器。
智能手机内部拥有加速度传感器、陀螺仪、磁力计等传感器,这些传感器可以收集用户的运动信息、角度信息、方向信息等,从而辅助确定用户所在的位置。
基于智能手机的定位系统的主要设计流程如下:(1)数据采集:首先,需要对智能手机内部传感器进行数据采集,获取用户的运动信息、角度信息、方向信息等。
(2)数据预处理:数据采集得到的原始数据需要进行预处理,如去除噪声、过滤数据等。
(3)算法设计:根据数据的特征,选取合适的算法进行定位。
常用的算法有贝叶斯定位算法、蒙特卡洛算法、卡尔曼滤波算法等。
(4)系统设计:基于所选取的算法,进行系统设计。
系统设计涉及到从数据采集开始,到处理和算法实现的完整流程。
同时,还需要设计合适的用户界面,使用户可以轻松使用。
三、基于智能手机的定位系统实现实现基于智能手机的定位系统可分为硬件和软件两个部分。
软件实现主要包括定位算法的编写及用户界面的设计;硬件实现主要涉及到智能手机内部传感器的使用。
(1)软件实现软件实现主要涉及到定位算法的编写及用户界面的设计。
定位算法的选择和编写是基于智能手机的定位系统实现过程中最为重要的部分。
对于不同的应用场景,需要选择相应的算法来解决问题。
基于智能手机的移动定位与导航技术研究
基于智能手机的移动定位与导航技术研究移动定位与导航技术的发展已经成为智能手机领域的重要方向之一。
基于智能手机的移动定位与导航技术的研究,可以大大提升人们在城市生活中的出行体验和效率。
本文将深入探讨基于智能手机的移动定位与导航技术,并对其研究进展进行分析和展望。
1. 引言智能手机的普及和发展,使得移动定位与导航技术成为可能。
在人们的日常出行和生活中,智能手机已经变得不可或缺。
通过结合手机的定位功能和导航软件,人们可以方便地获取到具体的位置和导航信息,大大提升了出行的效率和准确性。
2. 移动定位技术的研究进展2.1. GPS定位技术全球定位系统(GPS)作为移动定位技术的重要手段之一,已经广泛应用于智能手机领域。
通过手机内置的GPS芯片,可以准确获取到用户的地理位置信息。
GPS定位技术通过卫星和地面基站相结合的方式,可以实现高精度的定位,适用于户外环境。
2.2. 基于WiFi的定位技术除了GPS定位技术,基于WiFi的定位技术也在智能手机领域得到了广泛应用。
通过扫描附近的WiFi热点,并与预先收集好的WiFi热点数据库进行匹配,可以获取到用户所在的位置信息。
相比GPS定位技术,基于WiFi的定位技术准确度较低,但在室内环境中表现优秀,为用户提供了更加精准的定位体验。
2.3. 基于蓝牙的定位技术近年来,基于蓝牙的定位技术也逐渐走入人们的视野。
蓝牙定位技术通过蓝牙信号的强弱和距离进行定位,并可以在室内环境中实现高精度的定位。
相比GPS和WiFi定位技术,基于蓝牙的定位技术对硬件的要求较低,适用于各种智能手机型号。
3. 移动导航技术的研究进展3.1. 地图导航软件地图导航软件是移动导航技术中最普及和常见的应用之一。
通过与手机的定位功能结合,地图导航软件可以根据用户的位置信息提供实时的导航路线和交通情况。
用户只需输入目的地,导航软件就会指引用户在城市道路上精确导航,提供多种出行方式选择。
3.2. 增强现实导航技术增强现实导航技术是移动导航技术的新兴方向之一。
基于智能手机的室内外定位技术在物联网中的应用
0 引言在过去的几年中,移动通信系统中的定位技术越来越广泛地受到人们关注,其主要原因是该技术背后蕴藏着巨大的市场。
从当前的实际情况来看,利用GPS、Wi-Fi、无线蜂窝系统(GSM、CDMA等)对手机进行定位的技术条件已经逐步趋于成熟,现在的关键是如何使智能手机的室内外定位技术应用于物联网,从而最终达到服务于人的目的。
本文重点介绍了目前智能手机室内外定位系统的研究现状,同时介绍了一些新的定位技术,并探讨了智能手机室内外定位技术在物联网领域应用的意义及其可行性。
1 智能手机的室内外定位技术智能手机正渐渐成为人们日常生活中实现感知、分享和获取信息的核心设备。
随着智能手机上传感设备的不断丰富,手机被赋予了强大的感知能力,从而使其更容易理解当前所处的环境,并最终为用户提供极具意义的终端服务。
直观上,位置识别问题可以利用已经被广泛研究过的基于天线的定位技术(例如Wi-Fi、GSM和GPS)来解决。
对于室外定位而言,GPS已经提供了非常理想的识别精度。
而无线蜂窝系统相对于GPS则可提供人们可以接受的低精度但低能耗的定位。
图1 圆周定位方法图1给出了无线蜂窝系统GSM利用功率信息采用圆周定位的原理图。
根据图1中的方法,如果知道了目标移动终端和基站i的直线距离ri,那么,根据几何原理,其目标移动终端一定位于以基站i所在位置为圆心、ri为半径的圆周上。
当已知目标移动终端与邻近的三个基站1、2、3的距离为r1、r2、r3时,那么以三个基站所在位置为圆心,r1、r2、r3为半径的三个圆的交点即为目标移动终端所在的位置。
在实际的无线定位方法中,通过测量从目标移动终端发出的信号到达基站i的功率强度,再通过一定的功率损耗模型,就可以得到目标移动终端与基站i的距离ri。
通常在圆周定位中,目标移动终端坐标和基站坐标之间存在以下关系:根据式(1)就可以得到目标移动终端的坐标。
当式(1)为矛盾方程时,该系统可采用最小二乘法求解。
当前主流的定位不管是GPS定位技术还是利用尢线网络或其他定位手段进行定位,都有其局限性,而未来定位技术的趋势是将多种定位技术有机结合,发挥各自的优点,以提供较好的精度和响应速度,同时又具有较广的覆盖范围,可实现无缝、精确的定位。
面向移动LBS的智能手机室内定位技术探讨
2 手 机 定 位 技 术 现 状
简要地说 ,当前手机定位技术从定位方式上可以分 为: 卫星定位( 目前主要依靠美国 G S系统提供服务, P 但 是欧洲伽利略和中国北斗系统也将逐渐商用普及) 、基站 定位( 以移动无线蜂窝系统为基础对手机进行定位的各种 无线定位、 测距技术) 和感知定位。
实现 5 1 0m的定位精度。主要缺点是: 须在户外使用且
要求天空视野开阔, 高楼“ 峡谷效应”隧道、 、 立交等环境下 会导致短时间的定位失败; 初次定位等待时间较长: 信号 易受城市复杂环境干扰, 导致精度有所下降。
个以当前智能手机普遍具备的内含传感器( 如运动惯性感
应器、 摄像头和 G s 为基础的定位方案, P) 能够解决室内定 位问题 , 同时也适用于室外定位需求。
前移动 L S B 业务发展的技术瓶颈 ,也因此成为国内外厂 商、 科研机构的重点研究领域。 前, 目 室内定位还没有一种
普适化技术 , 但是通过混合定位模式来提高定位准确性已 经是普遍共识。目前的室内定位技术主要包括 R f nD无线 射频识别)W . f 、 ij F 无线局域网)蓝牙、eBgws ( 、 Zei、 s  ̄ 自 组织网)超宽带等无线定位技术。 、 定位精度在几米到十几
随着手机和 G S终端的普及,B P L S近几年被广泛应用在
以商户或品牌进行各种形式的营销与推广为 目的的签到 ( ekn 网站 . c c. ) h i 以消费互动为 目的的将现实和虚拟进行
融合的虚拟现实游戏, 以大众点评或生活旅游便利信息服 务的电子商务型网站等。以手机为移动载体的 L S B 首先 依赖于手机定位技术 , 主要特点是 : 覆盖率要求高 , 室外和 室内环境都需要覆盖 . 用户更多时候是在室内使用手机, 因此高层建筑和地下设施环境也必须覆盖到每个角落: 定 位精度高,手机定位应该根据 L S B 需求的不同提供相应
室内位置导航系统的设计与实现
室内位置导航系统的设计与实现随着科技的不断发展,室内位置导航系统成为了大家生活中的必备工具。
无论是在商场、医院、学校还是大型办公楼,室内位置导航系统通过利用无线定位技术和智能手机等移动设备,为用户提供了方便快捷的导航服务。
本文将介绍室内位置导航系统的设计与实现,从硬件与软件两个方面进行探讨。
首先,我们来看室内位置导航系统的硬件设计。
室内位置导航系统的关键是定位技术,目前常用的定位技术包括蓝牙、Wi-Fi和RFID等。
在硬件设计中,需要在室内区域内布设定位设备。
蓝牙定位设备通常部署在固定位置,通过蓝牙信号与用户的移动设备进行通信,并确定用户的位置。
Wi-Fi定位设备则是根据用户所连接的Wi-Fi网络的信号强度来判断用户的位置。
RFID定位设备利用无线射频技术,将标签放置在室内固定位置,并通过读取标签的信息来确定用户位置。
其次,室内位置导航系统的软件设计是至关重要的。
在软件设计中,需要实现定位数据的采集、定位算法的处理和导航结果的显示等功能。
首先,定位数据的采集可以通过与定位硬件设备进行通信,获取用户的位置信息。
然后,需要对定位数据进行处理,通过算法将用户的位置数据转化为可用的导航数据。
常用的算法包括距离向量法、最近邻法和粒子滤波器等。
最后,将导航结果以可视化的方式展示给用户,可以通过地图、文字或语音等形式向用户提供导航指引。
此外,室内位置导航系统的设计还需要考虑用户体验和系统功能的完善。
首先,系统界面的设计要简洁易用,符合用户习惯。
用户可以通过输入目的地或选择目的地等方式进入导航界面,并按照导航指引进行行走。
其次,系统应支持多种语言和多个用户同时使用。
不同语言的用户可以选择使用自己熟悉的语言进行导航,而多个用户同时使用时,系统应能够准确判断每位用户的位置并给出相应的导航指引。
为了实现室内位置导航系统的设计与实现,需要充分考虑系统的稳定性和可靠性。
首先,要确保定位设备和导航系统的稳定运行。
定位设备应定期进行检修和维护,以保持其正常工作状态。
基于智能手机的多传感器结合室内定位
Abstract:Positioning for the current intelligent life has a crucial role. For outdoor positioning,GPS is a reliable and accessible technology. And today,with the promotion of smart home and the development of positioning technology,indoor positioning technology gets more and more attention. Signal of GPS in the indoor environment is too weak to be used,and in terms of accuracy it cannot meet demand. And the current popular indoor positioning technology mostly relies on the smart phone sensors to achieve,but accuracy and stability of a single sen鄄 sor positioning are not high,so that it will reduce the positioning experience. Among them,the magnetic field-based indoor positioning technology and Wi-Fi-based indoor positioning technology are the current popular technical means,but the separate magnetic field positio鄄 ning and Wi-Fi positioning have their own flaws. Therefore,we use the smart phone to collect the Wi-Fi signals and the magnetic field signals in the room,and then use the improved particle filter algorithm to position,which can improve the positioning effect. Key words:Wi-Fi;magnetic field;multi-sensor;improved particle filter algorithm;indoor positioning
基于智能手机的地磁与PDR定位算法
第43卷第4期2020年7月现 代 测 绘Modern Surveying and MappingVol.43,Jul.,2020 项目来源:国家自然科学基金资助项目(41974026) 第一作者简介:高井祥,教授,博士生导师,研究方向为高精度导航定位。
基于智能手机的地磁与PDR定位算法高井祥,常梦阳(中国矿业大学环境与测绘学院,江苏徐州221116)摘 要 近年来室内定位技术成为国内外研究的热点,形成了多种室内定位技术共存的局面,其中WiFi、蓝牙、超宽带等无线网络定位技术应用较广,但是这些定位技术都依赖于基础设施,定位成本较高。
此处使用室内地磁信号,无需部署任何基础设施即可定位,并利用手机端MEMS传感器实现行人不同运动模式下的步频探测与航向估计。
针对地磁信号具有低辨识度的缺点以及PDR的误差累积问题,利用粒子滤波算法融合地磁与PDR定位结果,有效提高了系统的稳定性,保证了定位精度。
实验表明,粒子融合定位方法能够消除PDR的漂移,并且平均定位精度达到1.38m,定位误差在1.5m内达到80%以上,具有较强的实用性。
关键词 室内地磁场;PDR;室内定位;粒子滤波;智能手机中图分类号:TN92 文献标志码:A 文章编号:1672-4097(2020)04-0001-040 引 言随着移动设备和移动通信技术的广泛使用,基于位置服务在生活中发挥着越来越重要的作用。
在室外开阔环境中,全球卫星导航系统(GlobalNavigation Satellite System,GNSS)利用日益完善的导航卫星星座提供广泛可靠的室外定位[1],但在室内区域,由于卫星信号受建筑物遮挡,GNSS定位精度大幅降低甚至失效,这显然不能满足日益增长的室内定位需求。
面对结构复杂多变的室内环境,寻找一种覆盖范围广并且精准可靠的室内定位技术仍然是具有挑战性的研究方向。
因为室内缺乏可靠的GNSS信号,研究人员也在发掘如WiFi[2]、蓝牙[3]、超宽带定位[4]、超声波[5]、红外线[6]、可见光[7]、音频[8]等信号的定位潜力,目前还没有统一的室内定位标准。
基于智能手机的室内位置定位算法的研究和实现
基于智能手机的室内位置定位算法的研究和实现智能手机已经成为我们日常生活中必不可少的工具之一。
除了通信功能外,智能手机还具备多种应用功能,其中之一就是室内位置定位。
室内位置定位技术是指通过无线信号或其他传感器,对智能手机在室内的位置进行准确定位。
本文将探讨基于智能手机的室内位置定位算法的研究和实现。
随着智能手机的普及,人们对于获取室内位置信息的需求也越来越高。
然而,与室外定位技术相比,室内定位技术面临着更大的挑战。
在室内环境中,GPS信号的弱化以及建筑物的干扰使得定位准确度下降。
因此,研究和实现基于智能手机的室内位置定位算法,成为了一个值得关注和探索的课题。
在研究基于智能手机的室内位置定位算法之前,我们需要了解智能手机可以获取的传感器信息。
智能手机通常配备了加速度计、陀螺仪、磁力计和环境光传感器等多个传感器。
利用这些传感器获得的数据,可以为室内位置定位算法提供重要的输入。
基于智能手机的室内位置定位算法通常分为两类:无线信号定位和传感器融合定位。
无线信号定位是指利用Wi-Fi、蓝牙或2G/3G/4G信号等无线信号来获取室内位置信息。
这种方法可以通过手机与基站之间的信号强弱和时间延迟差异来计算手机的位置。
然而,由于无线信号易受到环境干扰和建筑物的阻挡影响,准确度有限。
传感器融合定位是指利用手机内置的多个传感器,如加速度计、陀螺仪等,结合定位算法来计算室内位置。
通过利用多个传感器的数据相互补充和验证,可以提高室内定位的准确度。
在研究室内位置定位算法时,可以选择使用距离和角度两种方法。
距离方法是利用距离公式计算手机与参考点之间的距离,并通过多个参考点的距离值进行定位。
常用的距离方法包括:收集RSSI(接收信号强度指示)值并利用贝叶斯定理进行距离估计;使用维纳滤波器来对距离进行滤波和估计;利用Fingerprinting技术将信号指纹与事先建立的数据库进行匹配等。
角度方法是通过手机与参考点之间的角度差异来计算手机的位置。
一种基于智能手机的室内融合定位方法
一种基于智能手机的室内融合定位方法随着智能手机的普及和应用场景的增加,人们对室内定位需求越来越大。
室内定位技术的发展需要解决室内信号衰减和多径干扰等问题,而融合定位技术可以很好地克服这些问题,提高室内定位精度。
本文将介绍一种基于智能手机的室内融合定位方法。
一、背景介绍在室内环境中,GPS 等卫星定位系统的信号会受到衰减和影响,无法精确定位。
因此,室内定位技术的需求越来越大。
但是,室内定位技术面临着很多挑战,如室内信号衰减和多径干扰等问题。
因此,需要使用融合定位技术,将不同的定位技术结合在一起,提高室内定位精度。
二、室内融合定位方法智能手机可以使用WiFi、蓝牙、NFC 等通信方式,获取室内信号。
同时,智能手机还可以使用加速度计、陀螺仪、磁力计等传感器获取手机的姿态信息。
利用这些信息,可以结合室内地图数据和定位算法,实现室内融合定位。
1.获取信号信息智能手机可以使用WiFi、蓝牙、NFC 等通信方式获取室内信号。
其中,WiFi 信号是最常用的信号,因为大多数室内环境都有WiFi 信号覆盖。
蓝牙信号和NFC 信号的范围相对较小,但是它们的功耗更低,对于手机电量的消耗相对较少。
2.获取手机姿态信息智能手机可以使用加速度计、陀螺仪、磁力计等传感器获取手机的姿态信息。
加速度计可以测量手机在三个方向上的加速度,陀螺仪可以测量手机的旋转角度,磁力计可以测量手机所在位置的地磁场方向。
通过组合这些传感器信息,可以获取手机的姿态信息。
3.室内地图数据室内地图数据是指室内环境的平面图或三维模型,包括房间布局、墙壁、柱子、楼梯等信息。
室内融合定位方法需要使用室内地图数据进行定位。
4.室内定位算法室内定位算法是实现室内融合定位方法的关键。
最常用的室内定位算法是指纹定位算法和基于惯性导航的定位算法。
指纹定位算法是将室内地图数据与获取的信号强度值进行匹配,从而确定手机的位置。
该算法的准确性取决于指纹库的质量和数据的收集方式。
基于人工智能的室内定位技术研究
基于人工智能的室内定位技术研究近年来,基于人工智能技术的室内定位技术发展已渐入佳境。
室内定位技术的普及是一个长时间的过程,需要对可靠性、成本、易用性等多方面因素进行深入研究。
目前,室内定位技术已经被广泛应用于商场、博物馆、医院等室内场所,并成为了许多企业的研究重点。
一、室内定位技术的意义随着人工智能、物联网等新技术的发展,室内定位技术越来越被人们所看重,因为它可以在室内场所实现人员位置和物品位置的识别和定位,这对于室内场所的管理、服务、安全等都具有重要的意义。
例如,在商场中,如果用户自己在不知道宝贵物品所在位置的情况下需要找到它,那么室内定位技术就会在这个时候发挥它的巨大价值。
二、室内定位技术的现状当前室内定位技术主要有以下几种方案。
1.基于WiFi信号的室内定位技术。
通过手机获取周边所有WiFi信号的强度值,将这些信号值上传到云端,并将这些上传到云端的信号进行比对和处理,从而计算出用户所在的位置。
这种技术方案的优点是成本低、易实现,但是存在信号干扰、误差较大的缺点。
2.基于蓝牙信号的室内定位技术。
类似于WiFi信号定位技术,通过蓝牙信号的强度值判断用户的位置。
与WiFi 信号定位技术相比,基于蓝牙信号的室内定位技术的定位精度更好,但是需要用户的手机支持蓝牙4.0及以上的版本。
3.基于声波定位技术。
声波定位技术通过向四周发出特定频率的声波,在手机端通过声波传感器测得声波强度,从而判断手机位置。
这种技术的优点在于可以在局域网范围内实现较高的精度。
但是,声波传输在长距离传输中容易受到环境因素的干扰,从而导致定位误差。
以上三种方案均有各自的优缺点,目前还没有一种方案能够完全符合所有应用要求。
三、未来发展方向未来,室内定位技术的发展方向主要有以下方面。
1.技术的精度提升。
在技术难度极大的室内定位技术的研究和应用中,能够提升技术的定位精度是未来研究的关键。
2.技术的成本降低。
当前,室内定位技术因为硬件、软件等各个方面的成本都比较高。
基于智能硬件的室内定位与导航系统设计与优化
基于智能硬件的室内定位与导航系统设计与优化随着智能硬件技术的迅猛发展,室内定位与导航系统越来越受到人们的关注和需求。
相比于GPS定位,室内定位系统能够满足人们在复杂室内环境中的定位和导航需求,如商场、机场、医院、大型工厂等。
本文将从系统设计和优化两个方面,探讨基于智能硬件的室内定位与导航系统的实现方法。
一、系统设计1. 定位技术的选择:室内定位与导航系统可以采用多种技术实现。
传统技术包括蓝牙、Wi-Fi、红外、超声波等。
而现在,基于无线射频识别(RFID)、室内地图、传感器等技术组合的定位系统也在不断发展。
选择合适的技术结合使用,能够提高定位与导航的准确性。
2. 室内地图建立:室内地图是室内定位与导航系统的基础。
室内地图应包含详细的建筑布局、楼层和空间信息。
可以通过测绘、室内全球定位系统(Indoor GPS)等技术来建立精确的室内地图。
另外,还可以借助智能手机等设备,通过用户参与建立、更新地图的方式,提高地图的实时性和准确性。
3. 传感器部署:传感器的部署是室内定位系统中至关重要的一环。
传感器包括摄像头、声音传感器、温度传感器等。
通过传感器收集环境信息,能够帮助系统进行更准确的定位。
在设计传感器部署方案时,需考虑传感器类型、数量和布局,以覆盖整个室内空间,并确保较低的误差。
4. 定位算法选择:选择合适的定位算法对于定位系统的准确性和性能至关重要。
常用的算法有指纹定位法、惯性导航法、基站定位法等。
根据具体的定位需求和系统特点,选择最合适的算法进行定位。
二、系统优化1. 定位误差修正:室内定位系统可能存在诸多误差因素,如信号干扰、多径效应等。
为了提高定位的准确性,可以使用误差修正算法进行修正。
通常的方法包括加权融合、卡尔曼滤波等。
通过对定位结果进行调整和校正,可以减小定位误差,提高系统的可用性。
2. 路线规划与导航优化:在室内导航过程中,为用户提供最佳的路径规划和导航指引是关键。
可以利用室内地图和路径规划算法,为用户提供最短路径或最优路径的导航方案。
一种基于智能手机的室内地磁定位系统
一种基于智能手机的室内地磁定位系统
江聪世;刘佳兴
【期刊名称】《全球定位系统》
【年(卷),期】2018(43)5
【摘要】研究分析了手机传感器和室内地磁场的性质后,针对室内定位问题提出了一种基于客户端‐服务器架构的定位系统 .因智能手机大多搭载了能够收集地磁信号的三轴磁通门传感器,提出了两种构建位置指纹的方法:将地磁传感器的数据水平化,或是结合方向信息和地磁数据构建混合位置指纹,并通过将定位区域划分为网格的
方式构建定位基准图 .针对两种位置指纹设计了基于欧几里得距离的匹配算法 .最后,在A ndroid平台部署应用并进行实验,分别对比了两种位置指纹的定位准确度、地磁匹配速度,实验结果表明系统能够达到1m的定位精度.
【总页数】8页(P9-16)
【作者】江聪世;刘佳兴
【作者单位】武汉大学遥感信息工程学院,湖北武汉430072 ;地理空间信息与数字技术国家测绘地理信息局工程技术研究中心,湖北武汉 430079;武汉大学遥感信息
工程学院,湖北武汉430072
【正文语种】中文
【中图分类】TP317
【相关文献】
1.基于地磁指纹和P DR融合的手机室内定位系统 [J], 李思民;蔡成林;王亚娜;邱云翔;黄艳虎
2.基于惯导辅助地磁的手机室内定位系统设计 [J], 宋镖;程磊;周明达;吴怀宇;陈洋
3.基于智能手机的地磁/WiFi/PDR的室内定位算法 [J], 阮琨;王玫;罗丽燕;熊璐琦;宋浠瑜
4.基于可信度的地磁与惯导联合室内定位系统 [J], 余刘勇;单志龙
5.基于智能手机WIFI的医院室内定位系统研究 [J], 孙国福
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2 0 1 5年 6月
计 算机 应 用与软 件
Co mpu t e r Ap p l i c a t i o n s a n d S o f t wa r e
V0 1 ห้องสมุดไป่ตู้ 3 2 No . 6
J u n .2 01 5
基 于 智 能 手 机 的 室 内定 位
一
S e r v i c e s ) 已经渗透 到人们 生活 的各个方 面 。能够 完成精 确的定 位是所有位 置服务 系统 运行 的基础 。基 于 G P S定 位 的位 置服 务是当前室外位 置服务的主要途径 , 但在室 内, 由于无法接收到
列表进行定 位运算 , 并将运算结 果反馈到手机客户端 , 从而实现
0 引 言
随着移动互联 网技术的发展 , 位 置服务 L B S ( L o c a t i o n B a s e d
室 内定位 。
1 系统设计
本 文提出的基于智能手机三点定位 的 w i f i 指纹定位 系统是
t h r e e — p o i n t i f x — b a s e d Wi — F i in f g e r p r i n t s l o e a l i s a t i o n s y s t e m. F i r s t l y.we u s e n e a r e s t n e i g h b o u r ma t c h i n g me t h o d t o ma k e Wi - F i i f n g e r p i r n t s
指纹定位技 术, 该 系统 可 以 有 效 提 高 室 内定 位 的精 度 和 稳 定 性 , 并 具 有 较 高 的 实 时性 。 关 键 词 中图分类号 室 内定 位 T P 3 9 1 w i i指 纹 参考 点 三 点 定 位 f 文献标识码 A D O I : 1 0 . 3 9 6 9 / j . i s s n . 1 0 0 0 - 3 8 6 x . 2 0 1 5 . 0 6 . 0 2 2
l o c a l i s a t i o n a nd ch o s e r e f e r e n c e po i nt s . S e c o n dl y, we us e mu l t i p l e r e f e r e n c e p o i n t s t o c o nd uc t we i g ht e d t hr e e — p o i nt f ix i n l o e a l i s a t i o n.
赵 宇 周文冈 4
( 周1 5 I 师范 学院计算 机科 学与技 术学院 河南 周 口 4 6 6 0 0 1 )
摘 要
针 对基于 w m 指纹 的室 内定 位 中存在 的定位精度 不高 的问题, 提 出一套基 于加权 三点定位 的 w i i指纹定 位 系统。首先 f
利用最近邻 匹配方法进行 w i f i 指纹定位 , 选择 出参 考点 ; 其次利 用 多个 参考 点进行 加权 三点定位 。实验表 明 , 相对 于单独使 用 w i f i
Ab s t r a c t C o n s i d e r i n g t h e p r o b l e m o f l o w e r a c c u r a c y o f t h e i n d o o r l o e a l i s a t i o n u s i n g Wi — F i i f n g e r p r i n t s t e c h n o l o g y ,we p r o p o s e a we i g h e d
Ex p e i r me n t s d e mo n s t r a t e t h a t r e l a t i v e t o t h e l o e a l i s a t i o n s y s t e m u s i n g Wi — F i i f n g e pr r i n t s a l o n e ,t h e p r o p o s e d s y s t e m c a n e f f e c t i v e l y i mp r o v e t h e a c c u r a c y a n d s t a b i l i t y o f i n d o o r l o e a l i s a t i o n,a n d t h e r e a l — t i me p r o p e r t y i s s a t i s i f e d a s w e l 1 . Ke y wo r d s I n d o o r l o c a l i s a t i o n Wi — F i i f n g e r p in r t s Re f e r e n c e p o i n t s T h r e e — p o i n t i f x
I NDooR LoCALI S ATI oN BAS ED oN S M ARTPHoNE
Z ha o Yu Zh o u We ng a n g ( C o l l e g e o f C o m p u t e r S c i e n c e a n d T e c h n o l o g y , Z h o u k o u No r m a l U n i v e r s i t y , Z h o u k o u 4 6 6 0 0 1 , H e n a n , C h i n a)