一种基于WiFi Mesh网络的室内定位系统及方法技术方案

本发明专利技术提供一种基于WiFi Mesh网络的室内定位系统及方法，其中系统包括用于集成网络并提供热点信号的多个WiFi热点，用于采集WiFi热点的信号强度的智能终端，用于对采集的信号强度进行定位计算的定位云服务器；本发明专利技术无线WiFi热点不同于其它的技术如蓝牙、Zigbee都需要专用的网关设备，而WiFi热点之间无需数据连线，通过WiFi无线传输数据，其特点在于，由包括一组呈网状分布的无线WiFi热点构成，WiFi热点均采用点对点方式通过无线中继链路互联，将WiFi中的无线热点扩展为大面积覆盖的无线热区，这种结构带来的好处：自配置：即WiFi热点具备配置和集中管理能力，简化了网络的管理维护；自愈合：即WiFi热点能够自动发现和动态路由连接，消除单点故障对业务的影响，提供冗余路径。

【技术实现步骤摘要】
一种基于WiFiMesh网络的室内定位系统及方法
本专利技术主要涉及通信
，具体涉及一种基于WiFiMesh网络的室内定位系统及方法。
技术介绍
近年来，随着智能手机的普及，城市中WiFi热点(AP)的覆盖率大幅度提高，因此对WiFi室内定位服务需求逐渐增加，WiFi室内定位技术的商业化必将带来一波创新应用高潮，各种基于室内定位技术的商业应用将出现在我们的生活中，尤其是在O2O领域。例如在大型综合体商场停车场里面借助室内定位导航快速找到停车位，商铺也可以根据用户的具体位置向用户推送定制的促销商品信息等，这些商业应用会极大的提高O2O体验，提高用户购物消费的满意度。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供一种基于WiFiMesh网络的室内定位系统及方法，WiFi热点之间无需数据连线，通过WiFi无线传输数据，WiFi热点具备配置和集中管理能力，简化了网络的管理维护,WiFi热点能够自动发现和动态路由连接，消除单点故障对业务的影响，提供冗余路径。本专利技术解决上述技术问题的技术方案如下：一种基于WiFiMesh网络的室内定位系统，包括WiFi热点、智能终端和定位云服务器，所述WiFi热点设有多个，多个所述WiFi热点根据Mesh的方式组集成网络，并提供连接的热点信号；Mesh即无线网格网络,它是“多跳(multi-hop)”网络，是由adhoc网络发展而来，无线Mesh网络可以与其它网络协同通信，是一个动态的可以不断扩展的网络架构，任意的两个设备均可以保持无线互联；所述智能终端，该智能终端上需安装有安卓系统，用于扫描室内的热点信号，并在所处的WiFi热点上采集其他WiFi热点的信号强度值，该智能终端即为一个WiFi热点采集点，WiFi热点采集点采集其他WiFi热点的信号强度值从而形成一个热点指纹，并通过热点信号将请求连接信息和热点指纹发送至所述定位云服务器中；所述定位云服务器，用于当接收到智能终端的请求连接信息后进行连接，并将各WiFi热点的坐标值和智能终端所采集的多个热点指纹集合成热点指纹数据库，再根据所述热点指纹数据库的数据利用信号衰减模型和二元二次方程组进行定位计算，最终将定位计算的结果通过热点信号发送至智能终端的界面进行显示。本专利技术的有益效果是：本专利技术无线WiFi热点不同于其它的技术如蓝牙、Zigbee都需要专用的网关设备，而WiFi热点之间无需数据连线，通过WiFi无线传输数据，其特点在于，由包括一组呈网状分布的无线WiFi热点构成，WiFi热点均采用点对点方式通过无线中继链路互联，将WiFi中的无线热点扩展为大面积覆盖的无线热区，这种结构带来的好处：自配置：即WiFi热点具备配置和集中管理能力，简化了网络的管理维护；自愈合：即WiFi热点能够自动发现和动态路由连接，消除单点故障对业务的影响，提供冗余路径。在上述技术方案的基础上，本专利技术还可以做如下改进。进一步，所述定位云服务器包括接收单元、定位计算单元和发送单元，所述接收单元，用于实时接收智能手机终端的请求连接信息；所述定位计算单元，用于接收请求连接信息后，根据所述热点指纹数据库的信号强度值进行定位计算：基于RSSI定位主要算法为三角定位算法,三角定位算法需要我们提前知道WiFi热点的位置，如果我们已经知道了定位WiFi热点的位置，我们可以利用信号衰减模型估算出智能终端距离各个WiFi热点的距离,然后以智能终端到周围WiFi热点的距离画圆，其交点就是该智能终端的位置；利用信号衰减模型计算出智能终端与所采集到的各WiFi热点之间的距离值，所述信号衰减模型表达式为RSSI＝-(10nlog10d+A)其中，RSSI为智能终端所处的WiFi热点上所采集到的WiFi热点的信号强度值，d为智能终端与所采集到的WiFi热点之间的距离值的集合，A为信号强度常量，即智能手机与WiFi热点之间的距离为预设距离值时测得的RSSI信号强度值，n为信号衰减因子；再根据各WiFi热点的坐标值的集合和经计算获得的距离值d的集合利用二元二次方程组进行计算，从而得到该智能终端的定位点位置；所述发送单元，用于将该智能终端的定位点位置通过热点信号发送至智能终端的界面进行显示。采用上述进一步方案的有益效果是：根据采集到的信号强度值带入信号衰减模型中即可得出智能终端与各WiFi热点的距离。进一步，计算所述智能终端的定位点位置，根据每个WiFi热点形成圆形覆盖区域，两两WiFi热点的圆形覆盖区域具有两个相交点，从而利用二元二次方程组进行计算，设智能终端至WiFi热点距离值d的集合为{dA，dB,，dC}，WiFi热点的坐标值的集合为{(xA,，yA)，(xB，yB)，(xC，yC)}，各交点的坐标为(x，y)，利用(x-xA)2+(y-yA)2＝dA2(x-xB)2+(y-yB)2＝dB2(x-xC)2+(y-yC)2＝dC2获得最接近智能终端的交点的坐标值的集合{P1，P2,，P3}，再利用公式计算得到智能终端的定位点位置的坐标(X,Y)，其中X’为各交点纵坐标的和各交点横坐标的和，Y’为各交点纵坐标的和，N为交点的个数。采用上述进一步方案的有益效果是：根据智能终端与各WiFi热点的距离利用列方程组的方式得出WiFi热点的圆形覆盖区域的交点，由此得到智能终端的定位点位置。进一步，所述定位云服务器还包括地图生成单元，其用于将各WiFi热点的位置及智能终端所处的WiFi热点上采集其他WiFi热点的信号强度值生成地图数据，并发送至智能终端的界面进行显示。采用上述进一步方案的有益效果是：以地图的方式，能够在智能终端的界面中显示出各WiFi热点的位置及信号强度值，一目了然。进一步，所述WiFi热点包括协调器热点和路由器热点，所述协调器热点用于组建网络，所述路由器热点用于提供连接的热点信号；WiFi热点按照Mesh的方式组网，不需要有线传输数据。WiFi热点分为协调器热点和路由器热点，协调器热点能够组建网络，允许路由器热点加入这个网络，并且对网络中的数据进行路由，路由器热点在进行数据收发前，必须先加入一个协调器热点组成的网络，本身加入网络后，允许路由器热点加入。本专利技术解决上述技术问题的另一技术方案如下：一种基于WiFiMesh网络的室内定位方法，包括如下步骤：步骤S1：将多个WiFi热点根据Mesh的方式组集成网络，所述WiFi热点提供连接的热点信号；步骤S2：智能终端扫描室内的热点信号，并在所处的WiFi热点上采集其他WiFi热点的信号强度值，WiFi热点采集点形成一个热点指纹；步骤S3：智能终端通过热点信号将请求连接信息和热点指纹发送至定位云服务器中；步骤S4：定位云服务器当接收到智能终端的请求连接信息后进行连接，并将各WiFi热点的坐标值和智能终端所采集的多个热点指纹集合成热点指纹数据库；步骤S5：根据所述热点指纹数据库的数据利用信号衰减模型和二元二次方程组进行定位计算；步骤S6：将定位计算的结果通过热点信号发送至智能终端的界面进行显示。进一步，实现步骤S5的具体方法为：接收请求连接信息后，根据所述热点指纹数据库的信号强度值进行定位计算：基于RSSI定位主要算法为三角定位算法,三角定位算法需要我们提前知道WiFi热点的位置，如果我们已经知道了定位WiFi热点的位置，我们可以利本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于WiFi Mesh网络的室内定位系统，其特征在于，包括WiFi热点、智能终端和定位云服务器，所述WiFi热点设有多个，多个所述WiFi热点根据Mesh的方式组集成网络，并提供连接的热点信号；所述智能终端，用于扫描室内的热点信号，并在所处的WiFi热点上采集其他WiFi热点的信号强度值，WiFi热点采集点形成一个热点指纹，并通过热点信号将请求连接信息和热点指纹发送至所述定位云服务器中；所述定位云服务器，用于当接收到智能终端的请求连接信息后进行连接，并将各WiFi热点的坐标值和智能终端所采集的多个热点指纹集合成热点指纹数据库，再根据所述热点指纹数据库的数据利用信号衰减模型和二元二次方程组进行定位计算，最终将定位计算的结果通过热点信号发送至智能终端的界面进行显示；所述定位云服务器包括接收单元、定位计算单元和发送单元，所述接收单元，用于实时接收智能手机终端的请求连接信息；所述定位计算单元，用于接收请求连接信息后，根据所述热点指纹数据库的信号强度值进行定位计算，利用信号衰减模型计算出智能终端与所采集到的各WiFi热点之间的距离值，所述信号衰减模型表达式为RSSI＝‑(10nlog10d+A)其中，RSSI为智能终端所处的WiFi热点上所采集到的WiFi热点的信号强度值，d为智能终端与所采集到的WiFi热点之间的距离值的集合，A为信号强度常量，即智能手机与WiFi热点之间的距离为预设距离值时测得的RSSI信号强度值，n为信号衰减因子；再根据各WiFi热点的坐标值的集合和经计算获得的距离值d的集合利用二元二次方程组进行计算，从而得到该智能终端的定位点位置；所述发送单元，用于将该智能终端的定位点位置通过热点信号发送至智能终端的界面进行显示。...

【技术特征摘要】
1.一种基于WiFiMesh网络的室内定位系统，其特征在于，包括WiFi热点、智能终端和定位云服务器，所述WiFi热点设有多个，多个所述WiFi热点根据Mesh的方式组集成网络，并提供连接的热点信号；所述智能终端，用于扫描室内的热点信号，并在所处的WiFi热点上采集其他WiFi热点的信号强度值，WiFi热点采集点形成一个热点指纹，并通过热点信号将请求连接信息和热点指纹发送至所述定位云服务器中；所述定位云服务器，用于当接收到智能终端的请求连接信息后进行连接，并将各WiFi热点的坐标值和智能终端所采集的多个热点指纹集合成热点指纹数据库，再根据所述热点指纹数据库的数据利用信号衰减模型和二元二次方程组进行定位计算，最终将定位计算的结果通过热点信号发送至智能终端的界面进行显示；所述定位云服务器包括接收单元、定位计算单元和发送单元，所述接收单元，用于实时接收智能手机终端的请求连接信息；所述定位计算单元，用于接收请求连接信息后，根据所述热点指纹数据库的信号强度值进行定位计算，利用信号衰减模型计算出智能终端与所采集到的各WiFi热点之间的距离值，所述信号衰减模型表达式为RSSI＝-(10nlog10d+A)其中，RSSI为智能终端所处的WiFi热点上所采集到的WiFi热点的信号强度值，d为智能终端与所采集到的WiFi热点之间的距离值的集合，A为信号强度常量，即智能手机与WiFi热点之间的距离为预设距离值时测得的RSSI信号强度值，n为信号衰减因子；再根据各WiFi热点的坐标值的集合和经计算获得的距离值d的集合利用二元二次方程组进行计算，从而得到该智能终端的定位点位置；所述发送单元，用于将该智能终端的定位点位置通过热点信号发送至智能终端的界面进行显示。2.根据权利要求1所述基于WiFiMesh网络的室内定位系统，其特征在于，计算所述智能终端的定位点位置，根据每个WiFi热点形成圆形覆盖区域，两两WiFi热点的圆形覆盖区域具有两个相交点，从而利用二元二次方程组进行计算，设智能终端至WiFi热点距离值d的集合为{dA，dB，dC}，WiFi热点的坐标值的集合为{(xA，yA)，(xB，yB)，(xC，yC)}，各交点的坐标为(x，y)，利用(x-xA)2+(y-yA)2＝dA2(x-xB)2+(y-yB)2＝dB2(x-xC)2+(y-yC)2＝dC2获得最接近智能终端的交点的坐标值的集合{P1，P2，P3}，再利用公式计算得到智能终端的定位点位置的坐标(X,Y)，其中X’为各交点纵坐标的和各交点横坐标的和，Y’为各交点纵坐标的和，N为交点的个数。3.根据权利要求1所述基于WiFiMesh网络的室内定位系统，其特征在于，所述定位云服务器还包括地图生成单元，其用于将各WiFi热点的位置及智能终端所处的WiFi热点上采集其他WiFi热点的信号强度值生成地图数据，并发送至智能终端的界面进行显示。4.根据权利要求1所述基于WiFiMesh网络的室内定位系统，其特征在于，所述WiFi热...

【专利技术属性】
技术研发人员：蒋泰，黄华晋，秦志福，
申请(专利权)人：广西瀚特信息产业股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广西,45