[发明专利]基于用户位置隐私保护的室内WLAN指纹定位接入点部署方法

说明书

本发明所述基于用户位置隐私保护的室内WLAN指纹定位接入点部署方法，首先利用改进的匿名度(Anonymity Degree,AD)、无效度(Ineffectiveness Degree,ID)来分别刻画用户位置隐私及LBS服务质量，其次根据不同的AP部署方式以及定位区域中不同的人流分布情况，计算匿名度和无效度，最后赋予匿名度和无效度一定的权重来构建优化目标函数，并通过搜索找到最优的AP部署方式。该方法在保证LBS服务质量的同时，保护了用户的位置隐私。

技术领域

本发明属于无线电通信技术，具体涉及一种基于用户位置隐私保护的室内WLAN指纹定位接入点部署方法。

背景技术

基于位置的服务(Location Based Service,LBS)是指通过移动网络和定位技术获取用户的位置信息并将与该位置相关的服务信息提供给用户的一种应用服务，通过LBS用户可以知道自己现在在哪，同时可以查询与其生活、商业和交通相关的各种信息，因此，LBS 被认为是在移动计算方面的“杀手级”业务之一，有着良好的市场价值和发展前景。

LBS的构成主要包含移动终端(如手机、平板电脑等)、定位系统(用于确定用户的位置信息)、移动通信网络及服务内容提供商。目前较为流行的室外无线定位系统是全球定位系统(GPS)，其通过对GPS卫星信号的捕获、测量来自至少4颗在轨GPS卫星信号的到达延迟来估计终端位置，该系统可以提供覆盖近似全球范围、高精度及全天候的连续定位导航能力，但在室内复杂环境下，卫星信号会急剧衰落，定位性能并不理想。常见的室内无线定位系统有蓝牙定位系统、射频识别(RFID)定位系统、ZigBee定位系统以及WLAN 定位系统。由于目前WLAN的不断普及，基于WLAN的定位技术得到了较大的发展。目前，主流的WLAN定位技术可以分为以下四类：到达时间(或时间差)定位、到达角度(或角度差)定位、传播模型定位以及位置指纹定位。其中，位置指纹定位由于其定位精度较高且无需添加额外的硬件设备，从而得到了较为广泛的应用。

LBS的系统流程通常为：首先，移动用户向LBS服务器提出服务请求，同时向LBS服务器上报其定位系统获取的位置信息及查询内容；然后，服务器根据上报的位置信息来处理用户的请求；最后，服务器将服务内容发送给移动用户。由于用户的位置信息及查询内容极易被第三方不法攻击者获取，然而用户为了获取LBS需要提供自己的位置信息，且用户获得LBS质量的好坏与用户上报位置信息的准确程度成正比，因此，如何合理、有效地处理LBS质量与用户位置隐私保护之间的矛盾，是LBS中用户隐私保护的关键问题之一。

位置隐私是用户隐私的重要组成部分之一，目前大多数的研究主要考虑LBS系统流程中用户向LBS服务器上报位置信息发生泄露情况下的位置隐私保护，如区域覆盖隐私保护技术，该技术将用户的位置信息从一个点模糊化为一个空间区域，此时，即使攻击者获得了用户向LBS服务器上报的位置区域信息，也不能获知用户的准确位置。然而，在基于室内WLAN定位系统的LBS中，即使采用区域覆盖隐私保护技术，若定位阶段的用户RSS 指纹及指纹数据库同时泄露，则攻击者可使用某种定位算法(如KNN算法)缩小用户所在的区域范围，从而用户位置隐私暴露的风险将增加。基于此，本文旨在解决基于室内WLAN 指纹定位系统的LBS中，使用区域覆盖隐私保护技术而出现用户向LBS服务器上报的区域信息、用户RSS指纹及指纹数据库均泄露的情况下的位置隐私保护问题。当用户RSS指纹及指纹数据库均泄露时，攻击者可通过某种定位算法(如KNN算法)估计用户所在的位置，即找到用户的位置估计点，考虑WLAN定位系统存在一定的定位误差，用户的位置信息可以缩小到以用户位置估计点为圆心、定位误差为半径的圆域内，若该圆域内存在K个用户，则用户的位置信息可进一步缩小为这K个用户位置之一。由此可见，若系统的定位精度非常高，虽然用户的LBS质量能够得到保证，但此时用户的位置隐私也极容易泄露，而使用区域覆盖隐私保护技术时，只要用户的位置估计点在上报区域内，则可有效保证LBS质量。基于此，本发明提出一种新的AP部署方法，该方法在保护用户位置隐私的同时，还可有效保证LBS质量。

发明内容