一种应用于无线局域网的室内定位方法技术

本发明专利技术涉及一种应用于无线局域网的室内定位方法。无线局域网以其通信高速快捷、部署简单方便的特点，得到广泛的应用，室内环境以及人们活动的热点地区是无线局域网的主要应用场所。这里提出一种应用于无线局域网的定位技术，主要是基于WIFI的无缝定位技术为企业级用户解决无线局域网网络安全问题提供一条新的技术路线。WIFI不但可以为无线接入及数据提供传输功能，而且还可以用于室内定位。WIFI网络在无须增加额外硬件的基础上，通过接入点来分析无线网络设备信号强度或者信噪比来推断目标物体的位置。

【技术实现步骤摘要】

[0001 ] 本专利技术涉及无线局域网、室内定位、信息采集与处理技术，尤其涉及。
技术介绍
全球定位系统是现阶段运用的很成功和相当成熟的地位技术，虽然通过GPS可以提供接近全球的定位覆盖范围。但是，在室内和高楼密布的城市由于GPS感测不到卫星信号而无法定位，在复杂的室内环境下应用最普遍的定位技术主要是传感器技术，该技术通过预先部署的传感器网络，感知进入相关区域的物体，来完成物体的定位，典型的系统有红外传感定位系统、振动/声音传感定位系统等。传感定位系统需要专门的设备和网络支持，而且受限于传感器的感知范围和传感网络部署，无法完成准确定位和大范围的定位服务覆盖。在802.11标准中，无线网卡和AP都可以测量无线射频信号的信号强度，即接收信号强度指示RSSI。无线网卡测量AP发送的信号帧的信号强度、AP测量无线网卡发出的信号帧的信号强度。通常AP的发射功率比无线网卡高，信号衰减比无线网卡稳定，因此一般都采用前一种测量RSSI的方式。与室外定位相比，室内定位对定位精度的要求比较高。此夕卜，室内空间中存在许多的干扰因素，如各种墙体、隔断、人或是各种家具陈设等都会对无线信号的传输造成影响，如无线信号的衰减、反射、散射和多径效应等。即使一个人站在固定的位置上，其方向为面向AP或是背对AP，信号强度也会有很大的差异。这些都增加了无线局域网室内定位的难度。WIFI网络覆盖范围的扩展也促进了集成WIFI接收模块的终端的发展。无线AP只做简单的信号采集工作，定位计算则由定位服务器来完成。基于负载均衡考虑，将响应位置请求的Web服务器和运行定位计算的定位服务器尽可能地独立分开。客户端即移动设备(如笔记本、智能手机等)主要用于采集周边AP的无线信号强度，并向定位服务器提交信号特征，定位分析软件将接收到的计算数据源——无线信号强度，与原先场地测试时电子地图与位置信息建立的映射关系进行定位计算，从而获得移动终端的位置估计。另外，由于WiFi的抗干扰能力强、具有良好的网络稳定性和高速以及高质量的数据传输等特性，服务系统传输大量的信息提供了可靠的保证。再加之如今WiFi技术已是所有智能移动平台的标配，利用广泛普遍的WiFi系统来做定位是一项低成本且容易实现的技术。
技术实现思路
1、所要解决的技术问题 目前的传感定位系统需要专门的设备和网络支持，而且受限于传感器的感知范围和传感网络部署，无法完成准确定位和大范围的定位服务覆盖。2、技术方案 为了解决以上问题，本专利技术提供了，包括:无线AP、定位分析软件(定制)、Web服务器、定位服务器、数据库服务器。无线AP只做简单的信号采集工作，定位计算则由定位服务器来完成。基于负载均衡考虑，将响应位置请求的Web服务器和运行定位计算的定位服务器尽可能地独立分开。客户端即移动设备(如笔记本、智能手机等)主要用于采集周边AP的无线信号强度，并向定位服务器提交信号特征，定位分析软件将接收到的计算数据源——无线信号强度，与原先场地测试时电子地图与位置信息建立的映射关系进行定位计算，从而获得移动终端的位置估计。该方案包括离线分析和在线定位两个阶段离线分析阶段主要进行室内参考点选取、RSS阈值设定、RSS数据建库以及无线AP位置估算；在线定位阶段，根据用户终端接收到的无线AP个数和RSS，选择三角定位算法或指纹定位算法进行位置计算。3、有益效果 无线局域网具有设备安装快速、配置简单、部署灵活、低成本、高扩展性等诸多优点，近几年来各大电信运营商的大力推广普及，无线局域网已成为新一代高速无线接入网络。由此，本文所介绍的基于wifi覆盖网络的无线局域网室内定位技术方法便具有如下优点:1、定位精度高；2、网络安全性能强；3、网络建设成本低。【附图说明】图1无线局域网定位系统【具体实施方式】下面通过实施例来对本专利技术进行详细说明。实施例1 其工作方式如下: 1、参考点选取 参考点是指无线AP信号的测量和采集点在离线分析阶段，首先将室内区域划分为若干网格，将各网格的中心视为参考点由于网格的大小将直接影响定位的计算复杂度和精度，可依据室内障碍物人员密集程度等情况进行网格划分，通常环境越复杂的区域网格越小 2、RSS阈值设定 三角定位和指纹定位算法分别适用于不同的无线AP信号环境，RSS阈值用于两个算法的切换，提高室内混合定位的有效性可依据室内信号传播模型和定位精度要求，计算室内RSS 阈值 RSSthres。3、RSS数据建库 由于受散射折射障碍物等多种干扰因素的影响，无线AP信号采集时所得到的RSS数据具有不稳定性在每个参考点上进行多次信号采集，计算各无线AP的RSS平均值并存入RSS数据库数据记录结构为(RefID, APMAC, AvgRSS, X,Y)，其中，Ref ID是参考点编号;APMAC是无线AP的介质访问控制地址；AvgRSS是无线AP的平均RSS值；X，Y分别是参考点的位置坐标 4、无线AP位置估算 信号采集完成后，对每一个无线AP选择AvgRSS最大的3个参考点，利用3个参考点的位置，采用三角形质心算法估算出各无线AP的位置，并存储到RSS数据库中。5、用户位置计算 当系统收到用户终端发出的定位请求时，即进行在线定位，其过程描述如下 (1)用户终端将接收到的多个无线AP信号发至定位模块； (2)定位模块将接收到的多个无线AP的MAC地址分别与RSS数据库对比，判断这些无线AP的位置是否已知； (3)若位置已知的无线AP至少有3个RSS值高于RSSthres，首先利用信号传播模型分别计算出RSS值最高的3个无线AP与用户终端的距离，然后，采用三角形质心算法计算用户终端位置并返回。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种应用于无线局域网的室内定位方法，包括：无线AP、定位分析软件（定制）、Web服务器、定位服务器、数据库服务器，无线AP只做简单的信号采集工作，定位计算则由定位服务器来完成。

【技术特征摘要】
1.一种应用于无线局域网的室内定位方法，包括:无线AP、定位分析软件(定制)、Web服务器、定位服务器、数据库服务器，无线AP只做简单的信号采集工作，定位计算则由定位服务器来完成。2.如权利要求1所述的一种应用于无线局域网的室内定位方法，其特征在于:基于负载均衡考虑，将响应位置请求的Web服务器和运行定位计算的定位服务器尽可能地独立分开。3.如权利要求1所述的一种应用于无线局域网的室内定位方法，其特征在于:客户端即移动设备主要用于采集周边AP的无线信号强度，...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐晓声，王志鹏，郭坤祺，
申请(专利权)人：镇江坤泉电子科技有限公司，
类型：发明
国别省市：