[发明专利]一种无线网络中室内外区分方法

说明书

技术领域

本发明一种无线网络中室内外区分方法。

背景技术

在无线网络中，室内外区分是指对于某个特定房间，能够判断出移动设备或者携带移动设备的人员位于房间内还是位于房间外。与室内定位相比，室内外区分只需要知道设备是否在某个房间内，而不需要知道设备的精确位置。近来，研究人员对室内相邻房间的边界区分开展了研究，利用WiFi信号，能够判定出移动设备位于相邻房间中的哪一间。而室内外区分则是判断设备是否在某个指定房间内的问题。因此，室内外区分属于比较粗糙的室内定位。

室内外区分在现实中有着广泛的应用。把篮球场看成是一个大房间，赛事的组织者可以向在球场内的观众通过无线网络提供场馆专有的服务信息，而场外的用户却获取不了这些信息。对于残障人士或需要照顾的老人和小孩，可以通过室内外区分来判定他们是否在指定的房间或区域内。另外，室内外区分也可用于实现基于位置的访问控制。如：在公司内部通过无线网络可以访问某些内部信息，但一旦出了公司即使能够连接到公司的无线网络上也不能够访问这些信息，以此来减少信息泄漏及攻击发生的可能性。另外，医院可以通过判定医生是否位于医院内，来决定是否允许该医生访问病人的信息，以更好地保护病人的隐私信息。对于被无线网络覆盖的酒店来说，向位于酒店房间内的人员提供上网服务，而拒绝位于酒店外的人接入其网络，以加强其无线网络的安全性。

从上述应用可以看出，室内外区分的特点是它对位置精度要求不高但定位准确性要求高。现有的室内定位技术虽然定位精度比较高，但它在解决房间内外区分问题时存在两方面的问题：1）误判率高。对于基于接收信号强度（RSS）的定位技术来说，其平均定位误差为7米，即使设备位于一个直径为14米的房间中心，那么该设备也有一半的几率会被定位到房间外。基于信道频率响应（CFR）的定位技术的最小误差也在1米左右，在处理房间内外边界时，会出现较大的偏差。2）方法执行效率低。现有的大多数室内定位技术的执行过程分为两个阶段，训练阶段和测试阶段。在训练阶段需要采集大量的位置信息，对于一个大小为13米*6米房间来说，至少需要5分钟1的房间内采集时间，而且还需要额外的房间外采集时间。因此，现有的室内定位技术不适合用于解决室内外区分问题。

边界区分方案也可用于解决室内外区分问题。但它在解决室内外区分问题的时候也存在以下问题：1）在训练阶段也需要采集大量的位置信息。它不但要采集指定室内的位置信息，而且要采集所有相邻房间中的位置信息。如果一个房间存在多个相邻房间的话，那数据采集工作量是很大的。2）没有考虑诸多因素对方案的影响，如：房间大小以及移动设备周围人的干扰等，但研究表明这些因素，尤其是设备周围的人的干扰会对WiFi信号产生较大的影响。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供一种能满足用户个性化需求的无线网络中室内外区分方法，其包括，

S1将无线接入点置于房间内，收集客户端在室内和室外的信道脉冲响应；并建立室内训练集和室外训练集；

S2通过客户端在室内信道脉冲响应和室外的信道脉冲响应的差异判断客户端在室内或者室外。

在上述技术方案的基础上，所述步骤S2中判断客户端在室内或者室外的方法包括T检验法和线性判别法。

在上述技术方案的基础上，所述线性判别法包括，设S_in表示在室内测得的信道脉冲响应值集合，S_out表示在室外测得的信道脉冲响应值集合，表示在室内测得的第i号天线的第j号载波的信道脉冲响应值集合，表示在室外测得的第i号天线的第j号载波的信道脉冲响应值集合；