WACEL——基于WiFi和CCTV數(shù)據(jù)融合的室內(nèi)定位系統(tǒng)

1 作品簡介

利用大型室內(nèi)建筑物現(xiàn)有的WiFi和CCTV（閉路電視監(jiān)控系統(tǒng)）設(shè)備，實現(xiàn)精度米級的全覆蓋實時室內(nèi)定位系統(tǒng)。

2 工作原理

2.1 系統(tǒng)部署方案

系統(tǒng)部署方案網(wǎng)絡(luò)拓撲圖如圖1所示。

圖1 系統(tǒng)部署方案網(wǎng)絡(luò)拓撲圖

2.2 模塊架構(gòu)

系統(tǒng)模塊架構(gòu)如圖2所示。

圖2 模塊架構(gòu)

3 創(chuàng)新點

（1）創(chuàng)新性。本系統(tǒng)創(chuàng)新性地將WiFi信號與CCTV信號融合，應(yīng)用于目標軌跡識別領(lǐng)域。目前市面上所提供的室內(nèi)定位系統(tǒng)，如RFID識別、UWB識別等，設(shè)備價格昂貴、布線復(fù)雜；單獨的WiFi識別成本低但準確性差，導(dǎo)致成本與精度間的技術(shù)矛盾不可調(diào)和。本項目團隊所設(shè)計的基于WiFi和CCTV數(shù)據(jù)融合的室內(nèi)定位系統(tǒng)，能通過公共場合常見的CCTV攝像頭進行目標識別及追蹤，并采用WiFi信號匹配、校準，補充攝像頭盲區(qū)及遮擋部分。

（2）通用性。團隊自主設(shè)計的實時目標追蹤深度學習模型具有極高的范化能力，通過WiFi識別與攝像頭聯(lián)動，使提出的配套算法能夠被廣泛適用。本團隊成功將設(shè)計進行系統(tǒng)化和實踐化實現(xiàn)，搭建交互性良好的安卓客戶端界面，通過客戶端程序遠程操控WiFi信號，提供精準、實時的室內(nèi)導(dǎo)航服務(wù)。有針對性且高效的目標追蹤解決方案，能夠在WACEL系統(tǒng)智能監(jiān)控、智慧商業(yè)、智能制造、智能導(dǎo)航等領(lǐng)域發(fā)揮重要作用。

（3）實用性。本項目相比市面上其他室內(nèi)定位系統(tǒng)，無需增設(shè)其他設(shè)備，成本低廉，識別方便，可利用大型建筑物已有的WiFi和CCTV，錄入每個設(shè)備的位置和每臺攝像機的4個樞軸點即可完成配置，進行身份識別，系統(tǒng)操作極其簡便（使用者通過手機客戶端獲取位置及路徑信息）。本項目無需增添額外的定位設(shè)備，即插即用，適合部署在布局復(fù)雜、目標密集的場所中，具有極大的獨特性及實用性。

（4）可靠性。該系統(tǒng)能夠精準采集數(shù)據(jù)并實時反饋、顯示，經(jīng)團隊在大型商超、醫(yī)院及寫字樓等復(fù)雜場景多次測試，能夠確保數(shù)據(jù)傳輸?shù)母咚俣扰c低出錯率。CCTV及WiFi數(shù)據(jù)相互補充、校準，所采用自主設(shè)計的基于路徑相干的數(shù)據(jù)融合定位算法，在監(jiān)控盲區(qū)、目標遮擋等情況下也能夠?qū)崿F(xiàn)精準定位。同時，系統(tǒng)目前也能夠解決跨越不同樓層，多個監(jiān)控視角轉(zhuǎn)換及公共場合人流密集、目標復(fù)雜的問題，識別率較高。

4 市場前景

室內(nèi)定位對于發(fā)展至關(guān)重要，它是物聯(lián)網(wǎng)和位置大數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)，在消費者和企業(yè)服務(wù)中均有廣泛的應(yīng)用。室內(nèi)定位不僅可以為消費者提供智慧便利的生活，更能促進企業(yè)營銷和運營效率。據(jù)機構(gòu)統(tǒng)計預(yù)測，室內(nèi)定位市場規(guī)模巨大，且呈現(xiàn)逐年高速增長態(tài)勢。

當前室內(nèi)建筑物普遍缺乏定位服務(wù)，且團隊經(jīng)過廣泛的市場調(diào)研發(fā)現(xiàn)，目前實施的室內(nèi)定位解決方案，必須滿足2個關(guān)鍵要求，即低成本和高精度。當前的低成本系統(tǒng)重用現(xiàn)有基礎(chǔ)設(shè)施（例如WiFi）但無法提供米級精度，而高端解決方案（例如RFID和UWB）鋪設(shè)成本過于昂貴。成本和準確性之間的矛盾使技術(shù)方向分散，導(dǎo)致現(xiàn)有解決方案無法滿足這2個要求。本團隊實現(xiàn)的新方法，旨在化解成本和準確性之間的矛盾，希望以極低的成本提供高精度定位服務(wù)。