[发明专利]一种室内无线定位系统及算法

说明书

技术领域

本发明涉及通信领域，尤其涉及一种室内无线定位系统及算法。

背景技术

室内无线定位是一个随着社会的发展，逐渐成长起来的技术。在旧的有线办公模式无法满足当前人们对效率、便捷等要求下，无线局域网就应运而生；而无线定位技术就是无线局域网中其中一种最重要的技术。

无线定位可以使工作效率更高和使用更加便利。无线定位能在空间中定位跟踪设备或工作人员，对他们进行管理，提高工作效率。同时定位的可视化又可以使工作的安全性提高。无线定位后的服务也是厂商乐意追逐的，为顾客提供导向指引，介绍最新资讯，插入广告等等，都能在无线定位后找到价值方向。

无线定位应用正在迅速的发展，已经有不少的厂商和个人提出了基于无线局域网定位的方案和方法，但根据资料显示，现在的方案大多停留在技术研究或者理论阶段，有少数方案虽然已经有成品但定位的方式极其有限，例如定位终端和感应器需要很短距离才可以做到定位的功能，在现实定位应用中使用范围非常有限。

除了上述所说之外，现在产品化的无线定位方案几乎都需要借助其他辅助的设备(无线接入点和无线终端是必要的设备，除此之外的都称为外加辅助设备)才可以进行定位。使用系统时不但运营商需要辅助设备，用户也需要增加辅助设备(例如运营商需要在原来已经有无线网络的环境下增加定位感应器；用户需要增加信号发射器等等)，这无疑增大的部署的成本和推广的难度。一种直接使用现有部署好的无线局域网环境(运营商提供的接入点、用户无线接入终端)，无需增加任何设备就可以实现定位的系统还没有出现。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于，提供一种实现一种无需要增加外围设备， 直接利用运营商提供的无线接入点就可以实现定位的系统，减少原来无线网络上的改造，方便运营商的部署；简化了用户的使用环节，用户只需要在无线终端上安装一个客户端即可使用。无线接入点和无线终端的工作距离与无线局域网覆盖的距离一样可以达到70米的半径，用户使用时无需知道接入点的位置。

为了解决上述技术问题，本发明提出了一种基于功率测量和历史数据相匹配的定位系统，该系统主要是使用电磁波特征定位的方式，以无线局域网收发器的指纹信号强度指示器作为计算值，引入“信号指纹”技术综合而成。先在无线局域网收发器内采集无线的功率指标，所采集到的数据称作标准特征值会保存到数据库中，定位时对各组信号进行特征的匹配，根据排序和作差等各种处理找出最吻合的一组到多组特征，进而估算出所在的位置。

与现有技术相比，本发明具有如下优点：无线局域网收发器建设本身已经达到了一定的规模，因为不需要再另外的网络架设开销，具有WI-FI的终端已经广泛的使用并且价格已经在人们可以接受的范围，基于无线局域网收发器的室内无线定位其精度可以达到5米左右，基本满足室内定位的要求。

附图说明

图1是本发明的架构方法；

图2是本发明网络系统环境；

图3是本系统定位方法流程图；

图4是本发明系统组成示意图。

具体实施方式

本发明的核心是基于运营商大量建设的无线局域网以及带有WI-FI的终端，包括手机，电视、数码相机、次世代游戏机等商品都拥有此功能。系统通过在场景布局无线局域网收发器来发射功率信号，安装在无线终端上的客户端来接收功率信号。

图4是本发明系统的组成示意图，如图所示，31是无线局域网收发器，是功率信号的测量点，31是用户终端，用来测量功率信号，33是定位服务器，通过功率测量和历史数据匹配来实现定位功能。

参考图1，该图是系统的定位方式的系统构架和方法，该定位方式是基于功率测量和历史数据相匹配，主要使用电磁波特征定位的方式，以无线局域网收发器的指纹信号强度指示器作为计算值，引入“信号指纹”技术综合而成。先在无线局域网内采集无线的功率指标，所采集到的数据称作标准特征值会保存到数据库中，定位时对各组信号进行特征的匹配，根据排序和作差等各种处理找出最吻合的一组到多组特征，进而估算出所在的位置。

参考图2，该定位方法由测量阶段和定位阶段两个步骤完成。

测量阶段是在需要定位的区域中相隔特定距离设置测量点，并在测量点测量无线信号，测量的内容包括无线局域网收发器信号的类型和数量，系统将收集的无线局域网收发器特征信号保存到数据库中。

定位阶段是在定位系统里边的目标点在区域内接收信号，将收集到的无线局域网收发器相关信号数据上传到中心服务器，有效无线局域网收发器信号与数据库中的特征信号进行匹配，得到目标点的所在的位置。