定位引擎产品框架说明文档

定位引擎产品由上至下分为四层,编码实现层、场景应用层、通用算法层、数据采集层,以及测试平台

编码实现层

主要工作:根据协定的接口,对外提供精确、稳定、可靠的、能够集成到Android SDK、IOS SDK、JS SDK的针对不同场景的算法库或者单独运行在服务器上的定位引擎程序;针对不同的系统平台,选择适当的定位算法组合,并在算法上提出一些针对性的处理,同时选择合适的语言框架实现定位算法。

主要的平台:Android、IOS、 H5+JS+微信公众号、Linux等

针对不同平台的编码要求:

针对H5+JS+微信公众号平台

1. JS不适合做大量的浮点型运算

2. 微信公众平台从Beacon获取的信息中缺少measuredPower(一米处RSSI值),而且对惯导的支持较差,只能选择基于RSS测距单一的算法或者指纹算法

输出成果:适合不同平台的针对不同场景的编程代码(JS、JAVA等语言可能需要对应平台人员根据伪代码完成开发)



场景应用层

主要工作:针对特定的场景,制定相应的测量策略,分析测量的数据,选择并提供合适的数据采集设备的部署方式、配置参数以及合适的定位算法、算法参数;在通用算法的基础上,针对具体的应用情形进行算法上的裁剪、定制,提供专用于某些场景的专用化算法。

主要的应用场景:室内停车场、大型室内商场、医院、养老院、会展中心、火车站、机场等

针对不同场景的定制要求:

针对停车场环境

1. 测量室内停车场环境下RSSI的波动及衰减情况,选择合适的信号滤波算法及其他步骤的算法,同时拟合出RSSI-Distance模型

2. Beacon的部署方式可以采用单条线型,仅在车道中间部署一排,部署间隔为多少,发射功率为多少,发包频率为多少,部署条件不允许的第二套方案

3. 单条线型部署,主要使用两点和单点定位,无论用户的实际位置在哪里,都将其定位坐标映射到最近的车道中央线上

输出成果:针对特定应用场景算法说明文档 以及 C++测试版代码



通用算法层

主要工作: 研究现有的室内定位算法,总结出核心知识点,抽象出通用算法框架;针对不同的数据采集设备,向数据采样层提出所需的在理想环境下的测量数据,并分析这些数据,然后在框架的基础上对算法进行细化,最终以流程图和文字说明的方式提供完整、详细的算法实现方法。

主流的定位算法:基于RSS测距、基于RSS指纹库、基于地磁场、基于MEMS传感器的惯导、基于TOA的超宽带脉冲定位算法等

针对不同算法的研究要求:

基于RSS测距的定位算法

1. 核心知识点

RSS在室内传播时的多径效应:直接导致RSS的不稳定性和时变性 。(测量,分析)

无线电传播损耗模型:对数衰减模型、多项式衰减模型等

2. 定位算法框架

(1)信号滤波

常用的滤波方法:高斯滤波/均值滤波/边界滤波/Kalman滤波/其它

(2)公式转化成距离

常用的公式:标准的信道模型/自己拟合/其它

(3)几何定位算法得出坐标点

常用的算法:单点/两点/质心/最小二乘/三边/多点/其它/按比例计算

(4)定位点的滤波

常用的滤波:Kalman/其它

3. 根据测量数据得到理想环境下完整详细的算法

分析信号的衰减波动情况,选择一种合适的方法或多种方法的组合,以流程图和文档的形式提供完整详细的算法步骤。

输出成果:针对不同算法研究文档、算法实现步骤说明文档及测量数据分析文档 以及 不同算法的C++测试版代码



数据采集层

主要工作:根据算法层的需求,完成设备数据的采集,并对采集的数据进行整理、分析,最终为算法层提供清晰、准确、符合实际规律的图文数据。

主流的定位数据采集设备:iBeacon、WIFI-AP、UWB、ZigBee、BLE、超声波、RFID...

针对不同设备的测量要求:

iBeacon的测量方法

在无线电波干扰较小的空旷环境下,针对单个iBeacon, 测量某种测试机在不同功率下、不同的发射频率下、不同距离下、不同采样次数下,获取到的RSSI数据。然后分析测量到的数据,提供不同情形下,在某点处的RSSI的波动直方图、RSSI随距离衰减的曲线图、数据采样的丢包率、不同功率下的最大信号覆盖范围。

输出成果:针对不同数据采集设备测量文档



测试平台

算法层和场景层,在选择后合适的算法后,都需要编码实现,进行测试调整算法。测试方案有两个,

方案一:同时提供支持四端的算法包(Android、IOS、JS+H5、Linux)

方案二:对四端的测试工具提供统一的接口,通过UDP或者HTTP在云端服务器实现定位

方案一优点无网络延时,最切近程序实际运行环境,缺点则是替换包时十分繁琐;方案二尽管在测试过程中存在一定网络延时(可以接受),好处是只需在云端更新代码,就可以在四端看到效果,且四端测试客户端不用改动。因而选用方案二。

输出成果:在云端服务器研发一套算法测试平台,基于UDP或HTTP协议从测试客户端获取采集到的数据,返回给客户端定位结果。 需要Android、IOS、前端配合各提供一个测试客户端。

附:

室内定位技术的评价标准

1.定位精度

2.定位响应时间

3.实现复杂度

4.平台兼容性

最后编辑于
©著作权归作者所有,转载或内容合作请联系作者
  • 序言:七十年代末,一起剥皮案震惊了整个滨河市,随后出现的几起案子,更是在滨河造成了极大的恐慌,老刑警刘岩,带你破解...
    沈念sama阅读 202,980评论 5 476
  • 序言:滨河连续发生了三起死亡事件,死亡现场离奇诡异,居然都是意外死亡,警方通过查阅死者的电脑和手机,发现死者居然都...
    沈念sama阅读 85,178评论 2 380
  • 文/潘晓璐 我一进店门,熙熙楼的掌柜王于贵愁眉苦脸地迎上来,“玉大人,你说我怎么就摊上这事。” “怎么了?”我有些...
    开封第一讲书人阅读 149,868评论 0 336
  • 文/不坏的土叔 我叫张陵,是天一观的道长。 经常有香客问我,道长,这世上最难降的妖魔是什么? 我笑而不...
    开封第一讲书人阅读 54,498评论 1 273
  • 正文 为了忘掉前任,我火速办了婚礼,结果婚礼上,老公的妹妹穿的比我还像新娘。我一直安慰自己,他们只是感情好,可当我...
    茶点故事阅读 63,492评论 5 364
  • 文/花漫 我一把揭开白布。 她就那样静静地躺着,像睡着了一般。 火红的嫁衣衬着肌肤如雪。 梳的纹丝不乱的头发上,一...
    开封第一讲书人阅读 48,521评论 1 281
  • 那天,我揣着相机与录音,去河边找鬼。 笑死,一个胖子当着我的面吹牛,可吹牛的内容都是我干的。 我是一名探鬼主播,决...
    沈念sama阅读 37,910评论 3 395
  • 文/苍兰香墨 我猛地睁开眼,长吁一口气:“原来是场噩梦啊……” “哼!你这毒妇竟也来了?” 一声冷哼从身侧响起,我...
    开封第一讲书人阅读 36,569评论 0 256
  • 序言:老挝万荣一对情侣失踪,失踪者是张志新(化名)和其女友刘颖,没想到半个月后,有当地人在树林里发现了一具尸体,经...
    沈念sama阅读 40,793评论 1 296
  • 正文 独居荒郊野岭守林人离奇死亡,尸身上长有42处带血的脓包…… 初始之章·张勋 以下内容为张勋视角 年9月15日...
    茶点故事阅读 35,559评论 2 319
  • 正文 我和宋清朗相恋三年,在试婚纱的时候发现自己被绿了。 大学时的朋友给我发了我未婚夫和他白月光在一起吃饭的照片。...
    茶点故事阅读 37,639评论 1 329
  • 序言:一个原本活蹦乱跳的男人离奇死亡,死状恐怖,灵堂内的尸体忽然破棺而出,到底是诈尸还是另有隐情,我是刑警宁泽,带...
    沈念sama阅读 33,342评论 4 318
  • 正文 年R本政府宣布,位于F岛的核电站,受9级特大地震影响,放射性物质发生泄漏。R本人自食恶果不足惜,却给世界环境...
    茶点故事阅读 38,931评论 3 307
  • 文/蒙蒙 一、第九天 我趴在偏房一处隐蔽的房顶上张望。 院中可真热闹,春花似锦、人声如沸。这庄子的主人今日做“春日...
    开封第一讲书人阅读 29,904评论 0 19
  • 文/苍兰香墨 我抬头看了看天上的太阳。三九已至,却和暖如春,着一层夹袄步出监牢的瞬间,已是汗流浃背。 一阵脚步声响...
    开封第一讲书人阅读 31,144评论 1 259
  • 我被黑心中介骗来泰国打工, 没想到刚下飞机就差点儿被人妖公主榨干…… 1. 我叫王不留,地道东北人。 一个月前我还...
    沈念sama阅读 42,833评论 2 349
  • 正文 我出身青楼,却偏偏与公主长得像,于是被迫代替她去往敌国和亲。 传闻我的和亲对象是个残疾皇子,可洞房花烛夜当晚...
    茶点故事阅读 42,350评论 2 342

推荐阅读更多精彩内容