專利名稱：無線局域網(wǎng)終端設(shè)備室內(nèi)定位裝置及定位方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種無線信號傳播領(lǐng)域的定位裝置及定位方法，尤指一種用于在室內(nèi)局域范圍和空間垂直范圍進行定位的無線局域網(wǎng)終端設(shè)備室內(nèi)定位裝置及定位方法。
背景技術(shù)：
定位技術(shù)一向是被熱衷研究的技術(shù)之一，目前用于位置服務(wù)的技術(shù)已經(jīng)發(fā)展了幾代，最多的是被稱為GPS(Global PositionSystem)的全球位置系統(tǒng)，這種依靠24顆在空中漫游的GPS衛(wèi)星給全球用戶提供位置服務(wù)的系統(tǒng)，對大量需要定位位置的人提供了關(guān)鍵的信息，解決了野外位置確定和軌跡跟蹤等問題。而近些年來，基于RF的廣域蜂窩網(wǎng)絡(luò)定位技術(shù)有了長足的進步，它利用在城市內(nèi)覆蓋面廣，接受精度高的特點，采用了測量信號衰減，測量到達角(AOA)，時差分析(TDOA)的方法，逐步提高了定位精度，把城市內(nèi)的定位應(yīng)用推向了實用化，特別是其終端設(shè)備—手機的普及化和對終端設(shè)備的要求不如GPS這么高的特性，使得普通用戶在低成本指出的情況下即能享用到定位服務(wù)，迅速推廣成為了可能，例如在日本的KDDI公司采用高同公司所開發(fā)的技術(shù)，業(yè)已提供了100項不同的基于位置服務(wù)的技術(shù)，家長可以利用手機追蹤其孩子在公園的位置，手機用戶可以找到東京銀座減價促銷的商品等。在韓國，也有大約200萬市民利用蜂窩網(wǎng)絡(luò)的無線定位服務(wù)來尋覓附近朋友或方便的咖啡廳來聚會。
雖然定位技術(shù)得到了長足的發(fā)展，在市場上獲得了成功，得到了收益，但目前的定位技術(shù)所能達到的精度還不是很高，它的使用場合局限在室外和部分室內(nèi)，技術(shù)上的局限也就限制了應(yīng)用的發(fā)展，使得需要在室內(nèi)進行信息和位置信息互動的應(yīng)用無法實施。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服上述不足之處，本發(fā)明的主要目的旨在提供一種新的，在室內(nèi)局域范圍和空間垂直范圍進行定位的方法，該方法是基于無線局域網(wǎng)Wireless Local Area Network上的定位技術(shù)，是基于無線局域網(wǎng)技術(shù)和信號傳播技術(shù)，來實現(xiàn)室內(nèi)環(huán)境下定位發(fā)明的一個方法集合，即無線局域網(wǎng)終端設(shè)備室內(nèi)定位裝置及定位方法。
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是要解決無線局域網(wǎng)技術(shù)和信號傳播技術(shù)中的相關(guān)軟硬件問題，要實現(xiàn)室內(nèi)環(huán)境下定位發(fā)明的一個方法集合，通過此方法集合的實施，無線局域網(wǎng)的定位得以在算法的配合下，利用感應(yīng)器等定位硬件設(shè)備得以最終實現(xiàn)等技術(shù)問題。
本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是該系統(tǒng)由定位環(huán)境、定位感應(yīng)點及定位設(shè)備等系統(tǒng)組成，包括定位感應(yīng)器、定位回傳系統(tǒng)、定位感應(yīng)器布置、信號回傳無線局域網(wǎng)系統(tǒng)布置和定位感應(yīng)點設(shè)計等技術(shù)，其中定位感應(yīng)器布置模塊、信號回傳無線局域網(wǎng)系統(tǒng)布置和定位感應(yīng)點設(shè)計模塊分別與設(shè)計定位環(huán)境布置方案模塊相連接，設(shè)計定位環(huán)境布置方案模塊依次與定位參數(shù)采集獲取模塊、定位算法設(shè)計模塊及終端定位模塊相連接。
所述的無線局域網(wǎng)終端設(shè)備室內(nèi)定位裝置的終端定位包括定期獲取當前位置信息模塊、向中央定位服務(wù)器發(fā)送模塊、服務(wù)器算法分析給出位置信息模塊、位置移動模塊及獲取新位置相關(guān)多媒體信息模塊，其中定期獲取當前位置信息模塊依次與向中央定位服務(wù)器發(fā)送模塊、服務(wù)器算法分析給出位置信息模塊、位置移動模塊及獲取新位置相關(guān)多媒體信息模塊相連接。
所述的無線局域網(wǎng)終端設(shè)備室內(nèi)定位裝置的一定位感應(yīng)器與另一定位感應(yīng)器之間的放置距離為無線局域網(wǎng)波長的整數(shù)倍處。
所述的無線局域網(wǎng)終端設(shè)備室內(nèi)定位裝置的定位感應(yīng)點的分布分別設(shè)有精確定位空間的定位點密集區(qū)和定位點稀疏區(qū)。
所述的無線局域網(wǎng)終端設(shè)備室內(nèi)定位裝置的定位環(huán)境中設(shè)有定位點，每個定位點至少設(shè)有3個AP的信號覆蓋，并設(shè)有覆蓋定位區(qū)域的無線網(wǎng)絡(luò)連接信號，定位終端通過無線網(wǎng)絡(luò)和后臺系統(tǒng)相連接，或布設(shè)無線局域網(wǎng)AP連接后臺系統(tǒng)。
基于無線局域網(wǎng)的定位方法，是建立在無線局域網(wǎng)基礎(chǔ)上，通過無線局域網(wǎng)終端可獲得的RSSI值的空間信號分布，對終端的位置進行準確判斷的一系列方法的集合，具體的方法內(nèi)容可以由其三個子方法來完善和充實，其步驟可以劃分為根據(jù)無線局域網(wǎng)的定位方法進行定位環(huán)境構(gòu)造；根據(jù)定位環(huán)境中存在的參量進行定位環(huán)境參數(shù)集合構(gòu)造；根據(jù)定位環(huán)境參量建立定位算法；設(shè)計定位應(yīng)用系統(tǒng)，將位置信息和需要推送的媒體信息經(jīng)過協(xié)議捆綁推送到無線多媒體終端上，最終實現(xiàn)定位系統(tǒng)的構(gòu)建。
該定位方法的相關(guān)內(nèi)容分成四個部分，分別為無線局域網(wǎng)定位方法利用無線局域網(wǎng)的信號空間傳遞模型進行終端的空間定位，其定位范疇和以往的定位作用相同，但定位精度和定位上所采用的方法有本質(zhì)的區(qū)別。
無線局域網(wǎng)室內(nèi)定位環(huán)境構(gòu)造方法通過構(gòu)建無線局域網(wǎng)環(huán)境，設(shè)置無線定位設(shè)備，規(guī)劃信號分布經(jīng)驗庫，設(shè)置環(huán)境屬性來構(gòu)造無線局域網(wǎng)的定位環(huán)境；無線局域網(wǎng)室內(nèi)定位參數(shù)選擇方法構(gòu)造進行定位所需的無線局域網(wǎng)相關(guān)參數(shù)集合，通過這些和環(huán)境相關(guān)的參數(shù)所構(gòu)成的有效的定位參數(shù)集來實施無線局域網(wǎng)終端定位；無線局域網(wǎng)室內(nèi)定位終端定位方法通過具備無線局域網(wǎng)能力的定位終端來對空間改變的終端進行位置上的重新確定的方法。
一種無線局域網(wǎng)終端設(shè)備室內(nèi)定位方法，該無線局域網(wǎng)定位方法是用無線局域網(wǎng)的空間信號輻射分布進行信號的定位，以及用無線局域網(wǎng)的信號空間傳遞模型進行終端的空間定位，包括無線局域網(wǎng)室內(nèi)定位環(huán)境構(gòu)造方法、無線局域網(wǎng)室內(nèi)定位參數(shù)選擇方法及無線局域網(wǎng)室內(nèi)定位終端定位方法等，其具體工作步驟是步驟1.開始布置開始布置定位感應(yīng)器布置模塊、信號回傳無線局域網(wǎng)系統(tǒng)布置模塊和定位感應(yīng)點設(shè)計模塊的環(huán)境構(gòu)造；步驟2.設(shè)計定位環(huán)境布置方案模塊；步驟3.進入定位參數(shù)采集獲取模塊；步驟4.進入定位算法設(shè)計模塊；步驟5.進入定期獲取當前位置信息模塊；步驟6.進入向中央定位服務(wù)器發(fā)送模塊；步驟7.進入服務(wù)器算法分析給出位置信息模塊；步驟8.判斷位置移動？若位置移動，則進入獲取新位置相關(guān)多媒體信息模塊；若位置不移動，則反饋到定期獲取當前位置信息模塊；步驟9.進入獲取新位置相關(guān)多媒體信息模塊；步驟10.反饋到定期獲取當前位置信息模塊；步驟11.結(jié)束。
所述的無線局域網(wǎng)終端設(shè)備室內(nèi)定位方法的無線局域網(wǎng)室內(nèi)定位環(huán)境構(gòu)造方法，包括就定位區(qū)域權(quán)重不同的“感應(yīng)器相位放置法”及“疏密定位點構(gòu)造法”，其具體工作步驟是步驟1.感應(yīng)器分布、信號覆蓋將無線局域網(wǎng)定位使用的感應(yīng)器分布在需要進行定位的空間區(qū)域中，保證每個定位點有足夠的信號覆蓋；對定位要求高的區(qū)域，每個定位點保證至少3個AP的信號覆蓋，對定位要求不高的區(qū)域，則保證1個AP的信號覆蓋即可；步驟2.感應(yīng)器相位放置法對定位要求高的部分的定位區(qū)域，將兩個定位感應(yīng)器放置在距離為無線局域網(wǎng)波長的整數(shù)倍處；由于無線局域網(wǎng)2.4G頻段的信號波長約為12cm，因此兩者的距離為Distance＝12cm*x(x為整數(shù))，這樣，通過對信號在空間的疊加，破壞信號在空間的均勻分布，從而達到定位算法的精確性。
步驟3.設(shè)置定位點在定位的空間環(huán)境中設(shè)置定位點，這些定位點將為最終定位終端得以定位的算法判斷依據(jù)；步驟4.疏密定位點構(gòu)造法a)、定位空間感應(yīng)點的均勻分布法；b)、定位空間感應(yīng)點的特殊分布法；若疏定位點分布在不需精確定位的空間；若密定位點分布在需要精確定位的空間；步驟5.定位環(huán)境構(gòu)造定位環(huán)境構(gòu)造中需要有覆蓋定位區(qū)域的無線網(wǎng)絡(luò)連接信號，使得定位終端可以通過無線網(wǎng)絡(luò)和后臺系統(tǒng)相連接。
所述的無線局域網(wǎng)終端設(shè)備室內(nèi)定位方法的無線局域網(wǎng)室內(nèi)定位參數(shù)選擇方法為“三維化”的定位參數(shù)選擇方法，其具體工作步驟是步驟1.第一維靜維參數(shù)a)、測量對位于定位點的各定位感應(yīng)器的信號值進行測量；b)、RSSI值測量的值為無線局域網(wǎng)網(wǎng)卡端探測到的定位感應(yīng)器的RSSI(Radio Signal Strength Indicator)值；c)、測試形式測試形式采用四向測試法；d)、形成三維數(shù)組四向測試法采集完成后，形成一個三維數(shù)組，數(shù)組的第一維為定位感應(yīng)器的編號，數(shù)組的第二維為東南西北的方向，數(shù)組的第三維為采集到的信號數(shù)值；e)、采集在每個定位點上的東南西北四個方向上進行采集；f)、采集次數(shù)每個方向上的采集次數(shù)不小于30次；g)、信號感應(yīng)器數(shù)值在每個方向上就每個可以聯(lián)系到的信號感應(yīng)器數(shù)值進行采集；步驟2.第二維動維參數(shù)a)、信號采集當前的溫度；b)、信號采集當前的濕度；c)、信號采集周圍的人數(shù)量，分為無，稀疏，較稀疏，中等，較密，密等級；步驟3.第三維時間維參數(shù)在兩個點的定位時間小于一定的閥值時，定位的前向定位數(shù)值和當前定位數(shù)值是具有一定的關(guān)聯(lián)性的重要參數(shù)。
所述的無線局域網(wǎng)終端設(shè)備室內(nèi)定位方法的無線局域網(wǎng)室內(nèi)定位終端定位方法是“位置信息推送方法”，其具體工作步驟是步驟1.探測信號量的數(shù)值隨用戶移動的終端探測周圍的感應(yīng)點信號量的數(shù)值；步驟2.信號回送根據(jù)感應(yīng)點提供的數(shù)值將信號回送到后端定位服務(wù)器上；步驟3.計算返回定位服務(wù)器根據(jù)經(jīng)驗值數(shù)據(jù)庫和定位算法，結(jié)合用戶送來的當前感應(yīng)點數(shù)值，計算出用戶的當前位置，并返回給用戶；步驟4.信息推送用戶將當前的位置信息發(fā)送給定位媒體服務(wù)器，定位媒體服務(wù)器給出相關(guān)的位置媒體信息，并推送給用戶；步驟5.位置信息推送方法a)、敏感范圍具備信息的定位區(qū)域為“敏感范圍”，當終端設(shè)備進入“敏感范圍”，系統(tǒng)感知用戶的存在；b)、獲得信息從后臺系統(tǒng)獲得該范圍的信息內(nèi)容并提供給用戶；c)、提取推送后臺服務(wù)器主動將相關(guān)位置上展項的內(nèi)容進行提取，然后推送到用戶的掌中終端。
本發(fā)明的有益效果是在室內(nèi)局域范圍和空間垂直范圍進行定位的方法，這種方法是基于無線局域網(wǎng)Wireless Local AreaNetwork上的定位技術(shù)，通過這項技術(shù)，使得我們能夠在日常生活的室內(nèi)實施定位，而更精確的定位，更廣泛的定位也讓我們能具備以往很多不能想象的能力，進而實現(xiàn)隨處隨時的個性化信息推送。


下面結(jié)合

和實施例對本發(fā)明進一步說明。
附圖1為本發(fā)明的定位方法流程方框圖；附圖2為本發(fā)明的感應(yīng)器相位放置法示意圖；附圖3為本發(fā)明的疏密定位點構(gòu)造法示意圖；附圖標號說明1-定位感應(yīng)器布置；2-信號回傳無線局域網(wǎng)系統(tǒng)布置；3-定位感應(yīng)點設(shè)計；4-設(shè)計定位環(huán)境布置方案；5-定位參數(shù)采集獲取；6-定位算法設(shè)計；7-終端定位；8-定期獲取當前位置信息；9-向中央定位服務(wù)器發(fā)送；10-服務(wù)器算法分析給出位置信息；11-位置移動？12-獲取新位置相關(guān)多媒體信息；21-定位感應(yīng)器；22-定位點密集區(qū)；23-定位點稀疏區(qū)；
具體實施例方式請參閱附圖1、2所示，本發(fā)明由定位環(huán)境、定位感應(yīng)點及定位設(shè)備等系統(tǒng)組成，該系統(tǒng)包括定位感應(yīng)器(21)、定位回傳系統(tǒng)、定位感應(yīng)器布置(1)、信號回傳無線局域網(wǎng)系統(tǒng)布置(2)和定位感應(yīng)點設(shè)計(3)等技術(shù)，其中定位感應(yīng)器布置(1)模塊、信號回傳無線局域網(wǎng)系統(tǒng)布置(2)和定位感應(yīng)點設(shè)計(3)模塊分別與設(shè)計定位環(huán)境布置方案(4)模塊相連接，設(shè)計定位環(huán)境布置方案(4)模塊依次與定位參數(shù)采集獲取(5)模塊、定位算法設(shè)計(6)模塊及終端定位(7)模塊相連接。
所述的無線局域網(wǎng)終端設(shè)備室內(nèi)定位裝置的終端定位(7)包括定期獲取當前位置信息(8)模塊、向中央定位服務(wù)器發(fā)送(9)模塊、服務(wù)器算法分析給出位置信息(10)模塊、位置移動(11)模塊及獲取新位置相關(guān)多媒體信息(12)模塊等模塊，其中定期獲取當前位置信息(8)模塊依次與向中央定位服務(wù)器發(fā)送(9)模塊、服務(wù)器算法分析給出位置信息(10)模塊、位置移動(11)模塊及獲取新位置相關(guān)多媒體信息(12)模塊相連接。
請參閱附圖2所示，所述的無線局域網(wǎng)終端設(shè)備室內(nèi)定位裝置的一定位感應(yīng)器(21)與另一定位感應(yīng)器(21)之間的放置距離為無線局域網(wǎng)波長的整數(shù)倍處。
請參閱附圖3所示，所述的無線局域網(wǎng)終端設(shè)備室內(nèi)定位裝置的定位感應(yīng)點的分布分別設(shè)有精確定位空間的定位點密集區(qū)(22)和定位點稀疏區(qū)(23)。
所述的無線局域網(wǎng)終端設(shè)備室內(nèi)定位裝置的定位環(huán)境中設(shè)有定位點，每個定位點至少設(shè)有3個AP的信號覆蓋，并設(shè)有覆蓋定位區(qū)域的無線網(wǎng)絡(luò)連接信號，定位終端通過無線網(wǎng)絡(luò)和后臺系統(tǒng)相連接，或布設(shè)無線局域網(wǎng)AP連接后臺系統(tǒng)。
基于無線局域網(wǎng)的定位方法，是建立在無線局域網(wǎng)基礎(chǔ)上，通過無線局域網(wǎng)終端可獲得的RSSI值的空間信號分布，對終端的位置進行準確判斷的一系列方法的集合，具體的方法內(nèi)容可以由其三個子方法來完善和充實，其步驟可以劃分為
根據(jù)無線局域網(wǎng)的定位方法進行定位環(huán)境構(gòu)造；根據(jù)定位環(huán)境中存在的參量進行定位環(huán)境參數(shù)集合構(gòu)造；根據(jù)定位環(huán)境參量建立定位算法；設(shè)計定位應(yīng)用系統(tǒng)，將位置信息和需要推送的媒體信息經(jīng)過協(xié)議捆綁推送到無線多媒體終端上，最終實現(xiàn)定位系統(tǒng)的構(gòu)建。
該定位方法的相關(guān)內(nèi)容分成四個部分，分別為無線局域網(wǎng)定位方法利用無線局域網(wǎng)的信號空間傳遞模型進行終端的空間定位，其定位范疇和以往的定位作用相同，但定位精度和定位上所采用的方法有本質(zhì)的區(qū)別。
無線局域網(wǎng)室內(nèi)定位環(huán)境構(gòu)造方法通過構(gòu)建無線局域網(wǎng)環(huán)境，設(shè)置無線定位設(shè)備，規(guī)劃信號分布經(jīng)驗庫，設(shè)置環(huán)境屬性來構(gòu)造無線局域網(wǎng)的定位環(huán)境；無線局域網(wǎng)室內(nèi)定位參數(shù)選擇方法構(gòu)造進行定位所需的無線局域網(wǎng)相關(guān)參數(shù)集合，通過這些和環(huán)境相關(guān)的參數(shù)所構(gòu)成的有效的定位參數(shù)集來實施無線局域網(wǎng)終端定位；無線局域網(wǎng)室內(nèi)定位終端定位方法通過具備無線局域網(wǎng)能力的定位終端來對空間改變的終端進行位置上的重新確定的方法。
一種無線局域網(wǎng)終端設(shè)備室內(nèi)定位方法，該無線局域網(wǎng)定位方法是用無線局域網(wǎng)的空間信號輻射分布進行信號的定位，以及用無線局域網(wǎng)的信號空間傳遞模型進行終端的空間定位，包括無線局域網(wǎng)室內(nèi)定位環(huán)境構(gòu)造方法、無線局域網(wǎng)室內(nèi)定位參數(shù)選擇方法及無線局域網(wǎng)室內(nèi)定位終端定位方法等，其具體工作步驟是步驟1.開始布置開始布置定位感應(yīng)器布置(1)模塊、信號回傳無線局域網(wǎng)系統(tǒng)布置(2)模塊和定位感應(yīng)點設(shè)計(3)模塊的環(huán)境構(gòu)造；步驟2.設(shè)計定位環(huán)境布置方案(4)模塊；步驟3.進入定位參數(shù)采集獲取(5)模塊；
步驟4.進入定位算法設(shè)計(6)模塊；步驟5.進入定期獲取當前位置信息(8)模塊；步驟6.進入向中央定位服務(wù)器發(fā)送(9)模塊；步驟7.進入服務(wù)器算法分析給出位置信息(10)模塊；步驟8.判斷位置移動(11)？若位置移動，則進入獲取新位置相關(guān)多媒體信息(12)模塊；若位置不移動，則反饋到定期獲取當前位置信息(8)模塊；步驟9.進入獲取新位置相關(guān)多媒體信息(12)模塊；步驟10.反饋到定期獲取當前位置信息(8)模塊；步驟11.結(jié)束。
所述的無線局域網(wǎng)終端設(shè)備室內(nèi)定位方法的無線局域網(wǎng)室內(nèi)定位環(huán)境構(gòu)造方法，包括就定位區(qū)域權(quán)重不同的“感應(yīng)器相位放置法”及“疏密定位點構(gòu)造法”，其具體工作步驟是步驟1.感應(yīng)器分布、信號覆蓋將無線局域網(wǎng)定位使用的感應(yīng)器分布在需要進行定位的空間區(qū)域中，保證每個定位點有足夠的信號覆蓋；對定位要求高的區(qū)域，每個定位點保證至少3個AP的信號覆蓋，對定位要求不高的區(qū)域，則保證1個AP的信號覆蓋即可；步驟2.感應(yīng)器相位放置法對定位要求高的部分的定位區(qū)域，將兩個定位感應(yīng)器放置在距離為無線局域網(wǎng)波長的整數(shù)倍處；由于無線局域網(wǎng)2.4G頻段的信號波長約為12cm，因此兩者的距離為Distance＝12cm*x(x為整數(shù))，這樣，通過對信號在空間的疊加，破壞信號在空間的均勻分布，從而達到定位算法的精確性，這就是定位環(huán)境構(gòu)造中的“感應(yīng)器相位放置法”步驟3.設(shè)置定位點在定位的空間環(huán)境中設(shè)置定位點，這些定位點將為最終定位終端得以定位的算法判斷依據(jù)；步驟4.疏密定位點構(gòu)造法a)、定位空間感應(yīng)點的均勻分布法；b)、定位空間感應(yīng)點的特殊分布法；若疏定位點分布在不需精確定位的空間；若密定位點分布在需要精確定位的空間；定位空間感應(yīng)點一般采用均勻分布，但根據(jù)環(huán)境情況的不同，定位感應(yīng)點的分布可以進行規(guī)劃以增強定位能力，定位感應(yīng)點的特殊分布法成為“疏密定位點構(gòu)造法”，疏定位點分布在不需精確定位的空間，此分布也將此區(qū)域成為誤定位區(qū)域的可能性降低，而密定位點分布在需要精確定位的空間，一方面，較密的點帶來了精確度的提高，另一方面，這些點的存在，使得空間被定位到的可能性增加，以此劃分經(jīng)常定位區(qū)和非經(jīng)常定位區(qū)；步驟5.定位環(huán)境構(gòu)造定位環(huán)境構(gòu)造中需要有覆蓋定位區(qū)域的無線網(wǎng)絡(luò)連接信號，使得定位終端可以通過無線網(wǎng)絡(luò)和后臺系統(tǒng)相連，這些信號，可以通過具備BackHaul連接能力的定位感應(yīng)器實現(xiàn)，或布設(shè)特殊的無線局域網(wǎng)AP連接后臺系統(tǒng)。
無線局域網(wǎng)的定位在國際上也不乏研究機構(gòu)的實驗室研究，但成效不大，定位精度雖然得到了一定的提升，但定位的穩(wěn)定性始終沒有得到提高，之間主要的問題還是定位參數(shù)選擇方法上的問題。在本專利中，提出了“三維化”的定位參數(shù)選擇方法，所述的無線局域網(wǎng)終端設(shè)備室內(nèi)定位方法的無線局域網(wǎng)室內(nèi)定位參數(shù)選擇方法為“三維化”的定位參數(shù)選擇方法，其具體工作步驟是步驟1.第一維靜維參數(shù)，也就是靜態(tài)的定位參數(shù)
a)、測量對位于定位點的各定位感應(yīng)器的信號值進行測量；b)、RSSI值測量的值為無線局域網(wǎng)網(wǎng)卡端探測到的定位感應(yīng)器的RSSI值；c)、測試形式測試形式采用四向測試法；d)、形成三維數(shù)組四向測試法采集完成后，形成一個三維數(shù)組，數(shù)組的第一維為定位感應(yīng)器的編號，數(shù)組的第二維為東南西北的方向，數(shù)組的第三維為采集到的信號數(shù)值；e)、采集在每個定位點上的東南西北四個方向上進行采集；f)、采集次數(shù)每個方向上的采集次數(shù)不小于30次；g)、信號感應(yīng)器數(shù)值在每個方向上就每個可以聯(lián)系到的信號感應(yīng)器數(shù)值進行采集；在定位環(huán)境構(gòu)造方法下構(gòu)造環(huán)境中，每個定位點，不管其疏密程度如何，都需要對位于此點的各定位感應(yīng)器的信號值進行測量。需要測量的值為無線局域網(wǎng)網(wǎng)卡端可以探測到的定位感應(yīng)器的RSSI(Radio Signal Strength Indicator)，這個RSSI值是定位中最重要的參數(shù)數(shù)值，測試的形式采用四向測試法，四向采集法采集完成后，將形成一個三維數(shù)組，數(shù)組的第一維為定位感應(yīng)器的編號，數(shù)組的第二維東南西北的方向，數(shù)組的第三維為采集到的信號數(shù)值。
在每個點上的東南西北四個方向上進行采集；
每個方向上的采集次數(shù)不小于30次；在每個方向上就每個可以聯(lián)系到的信號感應(yīng)器數(shù)值進行采集；步驟2.第二維動維參數(shù)，也就是隨著時間的變化會進行變化的信號這組參數(shù)的采集決定了在動態(tài)環(huán)境中信號定位受到的影響，由于信號采集和信號終端定位不可能在環(huán)境狀況完全未發(fā)生變化的情況下發(fā)生，因此動維參數(shù)的采集，對提高信號定位精度有著舉足輕重的作用。目前的動維參數(shù)包含了以下參數(shù)值，這些參數(shù)數(shù)值將在定位算法中得到使用。
a)、信號采集當前的溫度；b)、信號采集當前的濕度；c)、信號采集周圍的人數(shù)量，分為無，稀疏，較稀疏，中等，較密，密幾個等級；步驟3.第三維時間維參數(shù)，也即歷史參數(shù)定位終端并不會孤立地在定位環(huán)境中進行移動，它的定位的數(shù)值會隨著前一個位置向后一個位置移動，在兩個點的定位時間小于一定的閥值，例如3秒的前提下，定位的前向定位數(shù)值和當前定位數(shù)值具有一定的關(guān)聯(lián)性，這個數(shù)值也將成為在定位過程中的重要參數(shù)。
通過定位參數(shù)的有效選擇，定位算法有了一個基本的數(shù)據(jù)依據(jù)，在這個基礎(chǔ)上，定位得以提供實現(xiàn)，在定位參數(shù)選擇方法上，“三維化”的定位參數(shù)選擇方法是需要保護的無線局域網(wǎng)室內(nèi)定位中參數(shù)選測方法。
利用個人數(shù)值終端將移動的定位應(yīng)用帶給用戶是定位系統(tǒng)的最終表現(xiàn)形式，終端定位能力一定是和終端上的應(yīng)用程序結(jié)合在一起表現(xiàn)的。在終端定位中，定位方法的進行保護的是“位置信息推送方法”；
所述的無線局域網(wǎng)終端設(shè)備室內(nèi)定位方法的無線局域網(wǎng)室內(nèi)定位終端定位方法是“位置信息推送方法”，其具體工作步驟是步驟1.探測信號量的數(shù)值隨用戶移動的終端探測周圍的感應(yīng)點信號量的數(shù)值；步驟2.信號回送根據(jù)感應(yīng)點提供的數(shù)值將信號回送到后端定位服務(wù)器上；步驟3.計算返回定位服務(wù)器根據(jù)經(jīng)驗值數(shù)據(jù)庫和定位算法，結(jié)合用戶送來的當前感應(yīng)點數(shù)值，計算出用戶的當前位置，并返回給用戶；步驟4.信息推送用戶將當前的位置信息發(fā)送給定位媒體服務(wù)器，定位媒體服務(wù)器給出相關(guān)的位置媒體信息，并推送給用戶；步驟5.位置信息推送方法a)、敏感范圍具備信息的定位區(qū)域為“敏感范圍”，當終端設(shè)備進入“敏感范圍”，系統(tǒng)感知用戶的存在；b)、獲得信息從后臺系統(tǒng)獲得該范圍的信息內(nèi)容并提供給用戶；c)、提取推送后臺服務(wù)器主動將相關(guān)位置上展項的內(nèi)容進行提取，然后推送到用戶的掌中終端。
位置服務(wù)的信息推送方法基于WiFi的定位技術(shù)，具備信息的定位區(qū)域?qū)嶋H上可以認為是“敏感范圍”，當終端設(shè)備進入這些“敏感范圍”，系統(tǒng)即可以感知用戶的存在，從而從后臺系統(tǒng)獲得該范圍的信息內(nèi)容并提供給用戶，這種對地點具有感知能力的信息系統(tǒng)是智能化信息服務(wù)的一種具體表現(xiàn)，通過WiFi本身寬帶無線網(wǎng)絡(luò)特性可以幫助用戶終端通過11Mbps或者未來更寬的帶寬從后臺服務(wù)器獲取信息，或者理解為是后臺服務(wù)器主動將相關(guān)位置上展項的內(nèi)容進行提取，然后立刻推送到用戶的掌中終端。因而無線多媒體智能終端可以實現(xiàn)隨時隨地和位置相關(guān)的信息推送的功能。
通過終端定位方法和終端位置服務(wù)的信息推送，定位應(yīng)用得以再只能終端上體現(xiàn)，同時基于位置服務(wù)的應(yīng)用也得以實現(xiàn)和推廣，在終端定位方法上，終端定位的方法流程以及基于位置服務(wù)的智能終端信息推送方法是需要保護的無線局域網(wǎng)室內(nèi)定位的方法之一。
無線局域網(wǎng)在發(fā)展之初，并沒有將定位的需求作為一項具體的功能需求提出，因此在這項技術(shù)上構(gòu)造定位實現(xiàn)，就不是一件很容易實現(xiàn)的事情，這也是目前無線局域網(wǎng)上的定位并未發(fā)展得如火如荼的原因。為此，要實現(xiàn)這項能夠帶來眾多方便的功能，就需要對無線局域網(wǎng)所具備的參數(shù)上進行充分的分析，同時構(gòu)造一套定位的方法來實現(xiàn)無線局域網(wǎng)的定位，本發(fā)明專利申請保護的是具有獨創(chuàng)性的無線局域網(wǎng)定位方法。
權(quán)利要求
1.一種無線局域網(wǎng)終端設(shè)備室內(nèi)定位裝置，該裝置有定位環(huán)境、定位感應(yīng)點及定位設(shè)備，其特征在于包括定位感應(yīng)器(21)、定位回傳系統(tǒng)、定位感應(yīng)器布置(1)、信號回傳無線局域網(wǎng)系統(tǒng)布置(2)和定位感應(yīng)點設(shè)計(3)，其中定位感應(yīng)器布置(1)模塊、信號回傳無線局域網(wǎng)系統(tǒng)布置(2)和定位感應(yīng)點設(shè)計(3)模塊分別與設(shè)計定位環(huán)境布置方案(4)模塊相連接，設(shè)計定位環(huán)境布置方案(4)模塊依次與定位參數(shù)采集獲取(5)模塊、定位算法設(shè)計(6)模塊及終端定位(7)模塊相連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無線局域網(wǎng)終端設(shè)備室內(nèi)定位裝置，其特征在于所述的終端定位(7)包括定期獲取當前位置信息(8)模塊、向中央定位服務(wù)器發(fā)送(9)模塊、服務(wù)器算法分析給出位置信息(10)模塊、位置移動(11)模塊及獲取新位置相關(guān)多媒體信息(12)模塊，其中定期獲取當前位置信息(8)模塊依次與向中央定位服務(wù)器發(fā)送(9)模塊、服務(wù)器算法分析給出位置信息(10)模塊、位置移動(11)模塊及獲取新位置相關(guān)多媒體信息(12)模塊相連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無線局域網(wǎng)終端設(shè)備室內(nèi)定位裝置，其特征在于所述的一定位感應(yīng)器(21)與另一定位感應(yīng)器(21)之間的放置距離為無線局域網(wǎng)波長的整數(shù)倍處。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無線局域網(wǎng)終端設(shè)備室內(nèi)定位裝置，其特征在于所述的定位感應(yīng)點的分布分別設(shè)有精確定位空間的定位點密集區(qū)(22)和定位點稀疏區(qū)(23)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無線局域網(wǎng)終端設(shè)備室內(nèi)定位裝置，其特征在于所述的定位環(huán)境中設(shè)有定位點，每個定位點至少設(shè)有3個AP的信號覆蓋，并設(shè)有覆蓋定位區(qū)域的無線網(wǎng)絡(luò)連接信號，定位終端通過無線網(wǎng)絡(luò)和后臺系統(tǒng)相連接，或布設(shè)無線局域網(wǎng)AP連接后臺系統(tǒng)。
6.一種無線局域網(wǎng)終端設(shè)備室內(nèi)定位方法，其特征在于該無線局域網(wǎng)定位方法是用無線局域網(wǎng)的空間信號輻射分布進行信號的定位，以及用無線局域網(wǎng)的信號空間傳遞模型進行終端的空間定位，包括無線局域網(wǎng)室內(nèi)定位環(huán)境構(gòu)造方法、無線局域網(wǎng)室內(nèi)定位參數(shù)選擇方法及無線局域網(wǎng)室內(nèi)定位終端定位方法，其具體工作步驟是步驟1.開始布置開始布置定位感應(yīng)器布置(1)模塊、信號回傳無線局域網(wǎng)系統(tǒng)布置(2)模塊和定位感應(yīng)點設(shè)計(3)模塊的環(huán)境構(gòu)造；步驟2.設(shè)計定位環(huán)境布置方案(4)模塊；步驟3.進入定位參數(shù)采集獲取(5)模塊；步驟4.進入定位算法設(shè)計(6)模塊；步驟5.進入定期獲取當前位置信息(8)模塊；步驟6.進入向中央定位服務(wù)器發(fā)送(9)模塊；步驟7.進入服務(wù)器算法分析給出位置信息(10)模塊；步驟8.判斷位置移動(11)？若位置移動，則進入獲取新位置相關(guān)多媒體信息(12)模塊；若位置不移動，則反饋到定期獲取當前位置信息(8)模塊；步驟9.進入獲取新位置相關(guān)多媒體信息(12)模塊；步驟10.反饋到定期獲取當前位置信息(8)模塊；步驟11.結(jié)束。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的無線局域網(wǎng)終端設(shè)備室內(nèi)定位方法，其特征在于所述的無線局域網(wǎng)室內(nèi)定位環(huán)境構(gòu)造方法，包括感應(yīng)器相位放置法及疏密定位點構(gòu)造法，其具體工作步驟是步驟1.感應(yīng)器分布、信號覆蓋將無線局域網(wǎng)定位使用的感應(yīng)器分布在需要進行定位的空間區(qū)域中，保證每個定位點有足夠的信號覆蓋；步驟2.感應(yīng)器相位放置法對定位要求高的部分的定位區(qū)域，將兩個定位感應(yīng)器放置在距離為無線局域網(wǎng)波長的整數(shù)倍處；步驟3.設(shè)置定位點在定位的空間環(huán)境中設(shè)置定位點，這些定位點將為最終定位終端得以定位的算法判斷依據(jù)；步驟4.疏密定位點構(gòu)造法a)、定位空間感應(yīng)點的均勻分布法；b)、定位空間感應(yīng)點的特殊分布法；若疏定位點分布在不需精確定位的空間；若密定位點分布在需要精確定位的空間；步驟5.定位環(huán)境構(gòu)造定位環(huán)境構(gòu)造中有覆蓋定位區(qū)域的無線網(wǎng)絡(luò)連接信號。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的無線局域網(wǎng)終端設(shè)備室內(nèi)定位方法，其特征在于所述的無線局域網(wǎng)室內(nèi)定位參數(shù)選擇方法為“三維化”的定位參數(shù)選擇方法，其具體工作步驟是步驟1.第一維靜維參數(shù)a)、測量對位于定位點的各定位感應(yīng)器的信號值進行測量；b)、RSSI值測量的值為無線局域網(wǎng)網(wǎng)卡端探測到的定位感應(yīng)器的RSSI值；c)、測試形式測試形式采用四向測試法；d)、形成三維數(shù)組四向測試法采集完成后，形成一個三維數(shù)組，數(shù)組的第一維為定位感應(yīng)器的編號，數(shù)組的第二維為東南西北的方向，數(shù)組的第三維為采集到的信號數(shù)值；e)、采集在每個定位點上的東南西北四個方向上進行采集；f)、采集次數(shù)每個方向上的采集次數(shù)不小于30次；g)、信號感應(yīng)器數(shù)值在每個方向上就每個可以聯(lián)系到的信號感應(yīng)器數(shù)值進行采集；步驟2.第二維動維參數(shù)a)、信號采集當前的溫度；b)、信號采集當前的濕度；c)、信號采集周圍的人數(shù)量，分為無，稀疏，較稀疏，中等，較密，密等級；步驟3.第三維時間維參數(shù)在兩個點的定位時間小于一定的閥值時，定位的前向定位數(shù)值和當前定位數(shù)值是具有一定的關(guān)聯(lián)性的重要參數(shù)。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的無線局域網(wǎng)終端設(shè)備室內(nèi)定位方法，其特征在于所述的無線局域網(wǎng)室內(nèi)定位終端定位方法是“位置信息推送方法”，其具體工作步驟是步驟1.探測信號量的數(shù)值隨用戶移動的終端探測周圍的感應(yīng)點信號量的數(shù)值；步驟2.信號回送根據(jù)感應(yīng)點提供的數(shù)值將信號回送到后端定位服務(wù)器上；步驟3.計算返回定位服務(wù)器根據(jù)經(jīng)驗值數(shù)據(jù)庫和定位算法，結(jié)合用戶送來的當前感應(yīng)點數(shù)值，計算出用戶的當前位置，并返回給用戶；步驟4.信息推送用戶將當前的位置信息發(fā)送給定位媒體服務(wù)器，定位媒體服務(wù)器給出相關(guān)的位置媒體信息，并推送給用戶；步驟5.位置信息推送方法a)、敏感范圍具備信息的定位區(qū)域為“敏感范圍”，當終端設(shè)備進入“敏感范圍”，系統(tǒng)感知用戶的存在；b)、獲得信息從后臺系統(tǒng)獲得該范圍的信息內(nèi)容并提供給用戶；c)、提取推送后臺服務(wù)器主動將相關(guān)位置上展項的內(nèi)容進行提取，然后推送到用戶的掌中終端。
全文摘要
一種涉及無線信號傳播領(lǐng)域的定位裝置及定位方法，尤指一種用于在室內(nèi)局域范圍和空間垂直范圍進行定位的無線局域網(wǎng)終端設(shè)備室內(nèi)定位裝置及定位方法。該系統(tǒng)由定位環(huán)境、定位感應(yīng)點及定位設(shè)備等系統(tǒng)組成，包括定位感應(yīng)器、定位回傳系統(tǒng)、定位感應(yīng)器布置、信號回傳無線局域網(wǎng)系統(tǒng)布置和定位感應(yīng)點設(shè)計等硬件技術(shù)，該無線局域網(wǎng)定位方法包括無線局域網(wǎng)室內(nèi)定位環(huán)境構(gòu)造方法、無線局域網(wǎng)室內(nèi)定位參數(shù)選擇方法及無線局域網(wǎng)室內(nèi)定位終端定位方法等。本發(fā)明的優(yōu)點是這項發(fā)明技術(shù)，使得我們能夠在日常生活的室內(nèi)實施定位，而更精確的定位，更廣泛的定位也讓我們能具備以往很多不能想象的能力，進而實現(xiàn)隨處隨時的個性化信息推送。
文檔編號G01S11/00GK1602021SQ20041006753
公開日2005年3月30日 申請日期2004年10月27日 優(yōu)先權(quán)日2004年10月27日
發(fā)明者張毅斌, 賀, 鄭中, 應(yīng)振宇, 陳華東 申請人:上海寬鑫信息科技有限公司