基于移動(dòng)終端傳感器的室內(nèi)地理圍欄的研究.pdf

1、地理圍欄技術(shù)(Geo-fencing)在信息推送、智能家居、考勤簽到、兒童安全監(jiān)控以及智慧醫(yī)療等領(lǐng)域有著十分重要的應(yīng)用。地理圍欄的核心是定位技術(shù)，GPS占主導(dǎo)的室外定位研究已相對(duì)成熟，但是在室內(nèi)、地下通道等復(fù)雜易變環(huán)境下，無法通過GPS來提供高精度連續(xù)導(dǎo)航需求。大規(guī)模普及的移動(dòng)終端已經(jīng)成為應(yīng)用最為廣泛的導(dǎo)航終端設(shè)備，研究基于移動(dòng)終端傳感器的室內(nèi)導(dǎo)航技術(shù)應(yīng)用在室內(nèi)地理圍欄領(lǐng)域具有很好的前景。
　　然而基于移動(dòng)終端傳感器的室內(nèi)地理圍欄

2、的挑戰(zhàn)有:移動(dòng)終端傳感器信號(hào)采樣頻率低和周圍環(huán)境或者行人活動(dòng)對(duì)傳感器干擾大;持移動(dòng)終端姿勢(shì)繁雜、運(yùn)動(dòng)自由度高，移動(dòng)終端方向傳感器航向并不等同于行人航向;移動(dòng)終端功耗和性能有限;室內(nèi)虛擬地理圍欄要求終端具備持續(xù)高精度導(dǎo)航能力。
　　首先分析了各種定位技術(shù)的優(yōu)劣勢(shì)，充分考慮到上述移動(dòng)終端傳感器室內(nèi)地理圍欄的挑戰(zhàn)，本文采用行人航跡推算方法，并且把它應(yīng)用在室內(nèi)地理圍欄模型中，通過分析移動(dòng)終端傳感器信號(hào)特征，依據(jù)行人運(yùn)動(dòng)生理學(xué)特性，推算行人

3、持移動(dòng)終端在各種應(yīng)用場景下的步頻、步長和航向，計(jì)算行人在室內(nèi)平面活動(dòng)位移，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)行人是否離開虛擬地理圍欄區(qū)域;其次針對(duì)傳統(tǒng)行人航跡航向算法初始化校準(zhǔn)、誤差動(dòng)態(tài)補(bǔ)償、亞穩(wěn)定場景下誤差模型等弊端，不適用于室內(nèi)復(fù)雜環(huán)境中姿勢(shì)繁雜和運(yùn)動(dòng)高度自由的行人移動(dòng)終端，本文在調(diào)研室內(nèi)平面98％區(qū)域布局呈現(xiàn)規(guī)則的方角特性后，提出通過小波變換分析移動(dòng)終端方向傳感器信號(hào)特征，然后使用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)半監(jiān)督學(xué)習(xí)模型預(yù)測(cè)用戶在各種使用場景中的航向角方法。
　　實(shí)驗(yàn)