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《华南理工大学》 2017年
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基于地磁的室内地图创建与存储研究

林政树  
【摘要】:室外的位置服务发展已经相当成熟,但是随着建筑的庞大化和室内空间复杂化,室内位置服务需求愈发迫切,也就催生了室内地图创建及室内定位技术的发展。研究人员提出了多种室内定位及位置服务解决方案,但至今没有一个可以大规模地推广商用的方案。智能手机的普及和物联网时代的到来使得室内定位大规模推广成为可能,其中室内地图的创建及存储成为了关键问题。因此本文的研究目的是提出一种高效便捷的基于地磁的室内地图创建方法及一个支持海量非结构化地图数据的储存方案。本文主要研究内容包括室内地图创建和地图服务器设计两部分。(1)室内地图创建,首先利用智能手机的地磁传感器采集室内通道的地磁场分布图作为定位方案的指纹信息;接着利用加速度传感器获取的运动状态的加速度值,结合步伐检测模型和动态步长估计算法估算室内空间距离;最后结合室内空间环境的关键要素及其关系定义图结构的室内地图。(2)地图服务器设计,首先针对复杂的室内环境而描述的室内地图呈现出非结构化以及海量化的特点,本文选择功能丰富的非关系型数据库MongoDB作为数据存储方案,并利用MongoDB副本集与分片的功能,搭建出了高可用性和高拓展性的分布式存储系统;接着利用Flask框架开发室内地图应用程序,实现MongDB分布式数据库应用程序接口设计以及相关地图业务处理;最后搭建基于Nginx、uWSGI高性能web服务器,用于接受来自客户端的请求。经过方案验证和实验测试,本文提出基于地磁的室内地图创建方法,具有高效、经济、便捷等特点,通过本文的方法创建室内地图可以较好地应用于室内定位及导航。同时,本文所搭建的分布式室内地图储存系统拥有较高的可靠性和水平拓展性,可以为基于地磁的室内定位技术实现和室内位置服务提供地图数据仓库。
【学位授予单位】:华南理工大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2017
【分类号】:P228.4

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