通过众包PDR迹线自动构建无线电地图以进行室内定位

室内定位技术已经成为智能城市领域的重要研究方向，因为它对于许多基于位置的服务（LBS）、智能交通和智能楼宇等应用至关重要。全球定位系统（GPS）提供满足户外定位服务的能力，但在室内环境下却无法工作。WiFi作为短距离通信的本地无线网络标准，目前是室内定位技术的主流，尤其是基于接收信号强度指示器（RSSI）的WiFi指纹识别技术因其高定位精度和普及性被广泛应用于商业室内定位系统中。 本文主要介绍了利用众包的步态推算（PDR）迹线自动构建无线电地图来进行室内定位的研究成果。传统的室内定位方法通常需要事先了解建筑的平面图，并依赖精确的PDR迹线。而本文提出的方法不仅无需事先了解建筑布局，还能够容忍PDR迹线的不准确性。该系统通过处理一些偶然的PDR迹线（即在建筑物中穿行时用户无意中产生的位置信息），结合临时GPS位置和门点作为路标，对迹线进行平移、旋转和缩放操作来生成部分道路路径。接着，为了扩展道路路径的覆盖范围，系统进一步处理完全在室内获得的PDR迹线，并通过基于WiFi指纹的相似性来补偿转弯误差和合并PDR迹线。这样就能精确生成大型建筑物的室内道路路径，并基于这些路径构建无线电地图。 提出的系统在构建的室内道路路径方面达到了中位数精度2.8米和平均精度2.9米。此外，通过结合GPS、PDR和WiFi指纹识别技术，该系统无需现场测量即可实现中位数定位精度2.9米和平均精度3.4米的定位效果，显著优于仅使用GPS和PDR定位算法的精度。研究成果表明，众包无线电地图构建方法能够为智能城市中的多种位置相关服务提供有效的室内定位支持。 Zan Li、Xiaohui Zhao和Hui Liang等作者来自吉林大学通信工程学院，他们还强调了众包作为一种信息收集方式在构建无线电地图中的优势。通过众包方法，他们能够收集到大量用户通过其智能手机和其他便携式设备产生的数据，这些数据可用于无线电地图的构建和室内定位算法的优化。众包模式不仅能够降低数据收集的成本，还能够覆盖更广泛的室内空间，提高无线电地图的实用性和准确性。 在智能城市的背景下，该研究展示了通过众包模式和先进的室内定位技术结合，能够推动位置信息的更广泛应用，并提供给企业和公民更好的服务。这项研究的创新之处在于，它突破了传统室内定位技术对建筑平面图的依赖，并证明了众包PDR迹线能够有效地用于无线电地图的自动构建和室内定位的高精度实现。