一种室内wifi定位方法及服务器技术

本发明专利技术公开了一种室内wifi定位方法，包括步骤：S100、获取待检测终端接收到的至少两个已知位置坐标的无线接入点所发信号的信号强度；S200、根据所述信号强度确定待检测终端与各个无线接入点的距离初始值；S300、获取各个无线接入点所发信号的信号相位值；S400、根据所述信号相位值、所述距离初始值以及预设精度值确定待检测客户端与各个无线接入点的距离精确值；S500、根据待检测客户端与各个无线接入点的所述距离精确值计算出待检测终端的位置坐标。本发明专利技术通过获取无线接入点的信号强度以及信号载波的信号相位值来确定待检测终端的位置坐标，大大提高定位精度高。

Indoor WiFi Positioning Method and server

The invention discloses a WiFi indoor positioning method, comprising the steps of: the signal intensity of the wireless access point at least two known coordinates, S100 acquisition to be received by the terminal detection signal; S200, based on the signal strength to determine the initial distance to be detected and each terminal of the wireless access point; signal phase S300 for each wireless access point of the signal value; S400, according to the signal phase value, the initial value of the preset distance precision values to determine each detection client and the wireless access point from the exact value; S500, according to the detection of each client and the wireless access point and the distance calculated from the exact position coordinate detecting terminal. The invention determines the position coordinates of the terminal to be detected by acquiring the signal strength of the wireless access point and the signal phase value of the signal carrier, thereby greatly improving the positioning precision.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及无线局域网
，尤其涉及一种室内wifi定位方法及服务器。
技术介绍
随着无线通信技术的发展及数据处理能力的提高，基于位置的服务成为最具潜力的互联网业务之一。特别是复杂的室内环境下，如大型商场、机场大厅、图书馆、超市、地下停车场、仓库、矿井等环境中，快速准确地获得移动终端或其持有者、设施与物品在室内的位置信息，并提供位置服务的需求变得日益迫切。在室内定位技术中，Wi-Fi定位的精度为米级，相比RFID、蓝牙等达到亚米级定位精度的技术，要逊色很多。但是除了Wi-Fi，其他技术都必须单独铺设信号发生器，有些还要求重新在前端部署信号接收装备，给大面积商用带来了很大的阻力。而Wi-Fi芯片在各类智能终端(智能手机、平板电脑)中已广泛普及，通过现有的Wi-Fi设备，可快速完成定位目标。因此，从技术的成熟度及规模应用的现实角度考虑，Wi-Fi定位技术是当前最主流、也是最具发展潜力的定位技术手段之一。现有的Wi-Fi定位的算法主要分为两大类：三角定位算法和位置指纹识别算法。三角定位算法是在已知AP坐标的前提下，通过量测终端上来自不同AP的RSS值来确定AP和终端的距离，当AP数量超过3个时，则可以确定该终端位置。指纹定位不需要知道AP的位置和准确的信道模型，算法依靠的是预先建立起来的位置指纹数据库进行识别，主要分为学习阶段和定位阶段。在学习阶段首先选择合理的参考点分布，接着依次在所有参考点上测量来自不同AP的RSS值，并将以上信息存入位置指纹库。在定位阶段，将在待测点上测量到的周围AP的RSS值与位置指纹库中数据按照一定的算法匹配，计算出最终的位置坐标。传统的三角形定位算法是基于信号强度的，信号强度又具有电磁波的特性，同一个位置不同时间采集到的RSSI值也有很大的不同，但基本都在一个范围内波动。另外受制于室内的应用环境，即受到电磁波的多径效应、人体对信号的遮挡等原因，RSSI的可靠性变得更差，有效数据统计，定位精度在5～10米，而对于室内定位，由于室内范围小，5-10米的定位精度不能满足范围较小的室内。
技术实现思路
为解决上述技术问题，本专利技术提供一种室内wifi定位方法及服务器，能够通过载波的相位信息来确定待检测终端与各个无线接入点之间的距离，从而提高定位精度。本专利技术提供的技术方案如下：本专利技术公开了一种室内wifi定位方法，包括步骤：S100、获取待检测终端接收到的至少两个已知位置坐标的无线接入点所发信号的信号强度；S200、根据所述信号强度确定待检测终端与各个无线接入点的距离初始值；S300、获取各个无线接入点所发信号的信号相位值；S400、根据所述信号相位值、所述距离初始值以及预设精度值确定待检测客户端与各个无线接入点的距离精确值；S500、根据待检测客户端与各个无线接入点的所述距离精确值计算出待检测终端的位置坐标。进一步优选的，所述步骤S200进一步包括步骤：S201、根据预设距离精确值和预设信号强度数据对传输耗损模型进行训练，获取传输耗损模型的预设常数；S202、将所述预设常数和所述步骤S100获取的待检测终端接收到的各个无线接入点所发信号的信号强度输入所述传输耗损模型，确定待检测终端与各个无线接入点的距离初始值；所述传输耗损模型表示为：其中，表示待检测终端接收到的每个无线接入点所发信号的信号强度，K为预设常数，ε为非自由空间的损耗系数，表示待检测终端与每个无线接入点的距离初始值。进一步优选的，所述步骤S400进一步包括步骤：S401、根据公式1计算待检测终端与各个无线接入点的所述距离初始值和预设精度值，确定待检测终端与各个无线接入点的距离精确值的取值范围，(1)其中，表示待检测终端与各个无线接入点的所述距离初始值，a表示预设精度值，d表示待检测终端与各个无线接入点的距离精确值；S402、根据公式2计算所述信号相位值和待检测终端与各个无线接入点的距离精确值的取值范围，确定各个无线接入点所发信号的传播整周数的取值范围，(2)其中，λ表示各个无线接入点所发信号的信号波长，θ表示各个无线接入点所发信号的信号相位值，N表示各个无线接入点所发信号的传播整周数；S403、根据各个无线接入点所发信号的传播整周数的取值范围采用排列组合方法依次对各个无线接入点所发信号的传播整周数进行取值，生成多组传播整周数数据，所述传播整周数数据包括各个无线接入点所发信号的传播整周数；S404、分别将多组所述传播整周数数据代入公式3计算，λ(N+θ)＝d；(3)获得对应的多组待检测终端与各个无线接入点的距离精确值。进一步优选的，所述步骤S500进一步包括步骤：S501、根据多组待检测终端与各个无线接入点的距离精确值得到多个方程组，每个所述方程组表示为：(x-x1)2+(y-y1)2+(z-z1)2＝d12；(x-x2)2+(y-y2)2+(z-z2)2＝d22；…(x-xn)2+(y-yn)2+(z-zn2＝dn2；其中，xy表示待检测终端的位置坐标，xnyn表示各个无线接入点的位置坐标，dn表示一组待检测终端与各个无线接入点的所述距离精确值；S502、分别对多个方程组进行求解，获得待检测终端的位置坐标。进一步优选的，所述步骤S502、分别对多个方程组进行求解，获得待检测终端的位置坐标进一步包括以下任意一个步骤：当所述多个方程组中只有一组方程组有唯一解，则确定所述唯一解为待检测终端的位置坐标；或；所述多个方程组中只有一组方程组有两个解，且所述两个解关于各个无线接入点所组成的平面对称，根据各个无线接入点的已知位置确定所述两个解中的正确解，所述正确解为待检测终端的位置坐标。本专利技术还公开了一种室内wifi定位服务器，包括：数据获取模块，获取待检测终端接收到的至少两个已知位置坐标的无线接入点发出的信号的信号强度；距离初始值确定模块，用于根据所述信号强度确定待检测终端与各个无线接入点的距离初始值；信号相位值获取模块，用于获取各个无线接入点所发出的信号的信号相位值；距离精确值确定模块，用于根据所述信号相位值、所述距离初始值以及预设精度值确定待检测客户端与各个无线接入点的距离精确值；定位模块，用于根据待检测客户端与各个无线接入点的所述距离精确值计算出待检测终端的位置坐标。进一步优选的，所述距离初始值确定模块进一步包括：模型训练子模块，用于根据预设距离精确值和预设信号强度数据对传输耗损模型进行训练，获取传输耗损模型的预设常数；距离精确值计算子模块，用于将所述预设常数和待检测终端接收到的各个无线接入点所发信号的信号强度输入所述传输耗损模型，确定待检测终端与各个无线接入点的距离初始值；所述传输耗损模型表示为：其中，表示待检测终端接收到的每个无线接入点所发信号的信号强度，K为预设常数，ε为非自由空间的损耗系数，表示待检测终端与每个无线接入点的距离初始值。进一步优选的，所述距离精确值确定模块进一步包括：第一计算子模块，用于根据公式1计算待检测终端与各个无线接入点的所述距离初始值和预设精度值，确定待检测终端与各个无线接入点的距离精确值的取值范围，(1)其中，表示待检测终端与各个无线接入点的所述距离初始值，a表示预设精度值，d表示待检测终端与各个无线接入点的距离精确值；第二计算子模块，用于根据公式2计算所述信号相位值和待检测终端与各个无线接本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种室内wifi定位方法，其特征在于，包括步骤：S100、获取待检测终端接收到的至少两个已知位置坐标的无线接入点所发信号的信号强度；S200、根据所述信号强度确定待检测终端与各个无线接入点的距离初始值；S300、获取各个无线接入点所发信号的信号相位值；S400、根据所述信号相位值、所述距离初始值以及预设精度值确定待检测客户端与各个无线接入点的距离精确值；S500、根据待检测客户端与各个无线接入点的所述距离精确值计算出待检测终端的位置坐标。

【技术特征摘要】
1.一种室内wifi定位方法，其特征在于，包括步骤：S100、获取待检测终端接收到的至少两个已知位置坐标的无线接入点所发信号的信号强度；S200、根据所述信号强度确定待检测终端与各个无线接入点的距离初始值；S300、获取各个无线接入点所发信号的信号相位值；S400、根据所述信号相位值、所述距离初始值以及预设精度值确定待检测客户端与各个无线接入点的距离精确值；S500、根据待检测客户端与各个无线接入点的所述距离精确值计算出待检测终端的位置坐标。2.如权利要求1所述的室内wifi定位方法，其特征在于，所述步骤S200进一步包括步骤：S201、根据预设距离精确值和预设信号强度数据对传输耗损模型进行训练，获取传输耗损模型的预设常数；S202、将所述预设常数和所述步骤S100获取的待检测终端接收到的各个无线接入点所发信号的信号强度输入所述传输耗损模型，确定待检测终端与各个无线接入点的距离初始值；所述传输耗损模型表示为：Pr(d~)=K-10ϵ|g(d~)(dBm);]]>其中，表示待检测终端接收到的每个无线接入点所发信号的信号强度，K为预设常数，ε为非自由空间的损耗系数，表示待检测终端与每个无线接入点的距离初始值。3.如权利要求2所述的室内wifi定位方法，其特征在于，所述步骤S400进一步包括步骤：S401、根据公式1计算待检测终端与各个无线接入点的所述距离初始值和预设精度值，确定待检测终端与各个无线接入点的距离精确值的取值范围，d~-a≤d≤d~+a;---(1)]]>其中，表示待检测终端与各个无线接入点的所述距离初始值，a表示预设精度值，d表示待检测终端与各个无线接入点的距离精确值；S402、根据公式2计算所述信号相位值和待检测终端与各个无线接入点的距离精确值的取值范围，确定各个无线接入点所发信号的传播整周数的取值范围，(d~-10)/λ-θ≤N≤(d~+10)/λ-θ;---(2)]]>其中，λ表示各个无线接入点所发信号的信号波长，θ表示各个无线接入点所发信号的信号相位值，N表示各个无线接入点所发信号的传播整周数；S403、根据各个无线接入点所发信号的传播整周数的取值范围采用排列组合方法依次对各个无线接入点所发信号的传播整周数进行取值，生成多组传播整周数数据，所述传播整周数数据包括各个无线接入点所发信号的传播整周数；S404、分别将多组所述传播整周数数据代入公式3计算，λ(N+θ)＝d；(3)获得对应的多组待检测终端与各个无线接入点的距离精确值。4.如权利要求3所述的室内wifi定位方法，其特征在于，所述步骤S500进一步包括步骤：S501、根据多组待检测终端与各个无线接入点的距离精确值得到多个方程组，每个所述方程组表示为：(x-x1)2+(y-y1)2+(z-z1)2＝d12；(x-x2)2+(y-y2)2+(z-z2)2＝d22；…(x-xn)2+(y-yn)2+(z-zn)2＝dn2；其中，xy表示待检测终端的位置坐标，xnyn表示各个无线接入点的位置坐标，dn表示一组待检测终端与各个无线接入点的所述距离精确值；S502、分别对多个方程组进行求解，获得待检测终端的位置坐标。5.如权利要求3所述的室内wifi定位方法，其特征在于，所述步骤S502、分别对多个方程组进行求解，获得待检测终端的位置坐标进一步包括以下任意一个步骤：当所述多个方程组中只有一组方程组有唯一解，则确定所述唯一解为待检测终端的位置坐标；或；所述多个方程组中只有一组方程组有两个解，且所述两个解关于各个无线接入点所组成的平面对称，根据各个无线...

【专利技术属性】
技术研发人员：苏瑜阳，
申请(专利权)人：上海斐讯数据通信技术有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31