[实用新型]基于无线局域网的室内定位设备

说明书

技术领域

本实用新型属于通信领域，具体地说是涉及基于无线局域网的室内定位设备领域。

背景技术

卫星导航定位技术的产生及发展，使人们拥有了在全球广阔的室外空间中获取事物空间位置属性的技术方法，基本上解决了在室外对空通视条件良好的空间中进行定位的问题，并已在军事、交通、资源环境、农牧渔业、测绘等领域以及人们日常生活中得到了广泛的应用。室外空间虽然广阔，但大部分时间里，人们的活动还是在室内进行，而在目前的技术条件下，由于GPS的标准误差相对于较小的室内环境来说比较大，同时由于室内环境信号受到遮蔽，定位精度将受到更大的影响，卫星导航定位技术还难以满足室内环境下进行定位的要求。因此，针对室内这一特殊环境，必须研究专门的定位方法来进行室内定位。

从20世纪90年代末期起，许多高校和研究机构开始了室内定位技术的研究，具有代表性的有AT&T Cambridge主持的Active Badges项目，之后进一步改进为Active Bats、Cricke，微软公司的Easy Living项目以及Georgia Tech公司的Smart Floor项目等。上述项目虽然取得了一定的效果，有的还可以达到毫米级的精度，但这些定位系统均需要添加新的硬件，系统部署复杂，维护成本高，可扩展性差。

实用新型内容

本发明的目的在于解决上述问题，提供一种成本低、定位精度高、系统部署简单、可扩展性好的室内定位设备。

本实用新型是这样实现的：

基于无线局域网的室内定位设备，它包括进行实时接收各客户端定位模块发送的位置信息并在地图上实时显示该用户的位置信息的服务端监控模块，进行定义子空间、位置参考点、路径等各类信息并测试分析、实时跟踪、无线网卡设置等的位置调查模块，计算用户当前位置并将位置信息发送给服务端监控系统的客户端定位模块；服务端监控模块、位置调查模块、客户端定位模块相互之间通过无线局域网进行通讯。

该所述的无线局域网络为802.11无线局域网。

所述的客户端定位模块在读取信号强度数据时采取信号强度滤波方法。

所述的客户端定位模块处理用户位置信息时采用用户位置滤波方法。

所述的位置调查模块定义子空间、位置参考点、路径等各类信息时，采用室内环境的路径信息对定位算法的搜索子空间进行合理优化，即路径跟踪辅助的方法。

所述的服务端监控模块运行的操作系统平台为Windows XP，Windows 2003 Server；位置调查模块运行的操作系统平台为Windows XP；客户端定位模块运行的操作系统平台为Windows XP/2000。

当前，基于802.11b/g协议的无线局域网已广泛分布在校园、办公大楼和家庭，各类掌上电脑、笔记本等移动设备中也都内置了无线网卡，基于接收信号强度(RSS)的无线局域网定位是根据接收信号强度随距离变化而变化的规律进行定位，与基于信号到达时间(TOA)和信号到达角度(AOA)的无线局域网定位技术相比，它不需要添加额外的硬件设备来进行精确的时间同步和角度测量，能充分利用现有的无线网设施，将定位系统的应用范围扩大到楼群和室内，从而大大降低了成本，因此成为室内定位技术的研究热点。

本实用新型主要由三大组件模块构成，这三大组件模块分别是服务端监控模块、WLAN位置调查模块和客户端定位模块。这三大组件模块均可以通过802.11a/b/g无线网络进行相互通讯，位置指纹数据库集中存放中心数据库中。各个模块功能描述如下：

(1)、服务端监控模块，其运行的操作系统平台为Windows XP，Windows 2003 Server，主要功能为在屏幕上实时显示所有定位设备的当前位置。服务端监控系统通过UPD协议实时接收各个客户端定位模块发送过来的位置信息，并在地图上实时更新该用户的位置信息。

(2)、WLAN位置调查模块，其运行的操作系统平台为Windows XP，主要功能包括：项目新建，项目打开，导入地图，定义子空间，定义位置参考点，定义路径信息，定义地图比例，调查校正，调查测试，信号强度分析，精度统计分析，误差向量分析，实时跟踪和无线网卡设置等。

(3)、客户端定位模块，其运行的操作系统平台为Windows XP/2000，主要功能为在手持设备(笔记本)上实时计算用户当前所在的位置，并将位置信息(x，y)通过UDP协议发送给服务端监控模块。

本室内定位设备主要采用的技术路线原理包括：

(1)、对采样得到的原始信号强度数据进行滤波降噪处理，即信号强度滤波