一种基于WiFi的差分定位方法

摘要

本发明公开了一种基于WiFi的差分定位方法，该方法包括部署基站，特征点信号采集、基准机信号采集、发送定位请求、差分定位计算、返回定位信息等步骤。本发明提供的基于WiFi的差分定位方法，解决了GPS在室内和大楼街道间定位的局限性及传统的指纹匹配方法中无线路由器信号强度不稳定，在一个固定位置接收到的信号强度随时间变化无明显规律，定位误差大的缺陷，提高了定位的准确性及效率。

主权项

一种基于WiFi的差分定位方法，该方法在差分定位系统上实现，差分定位系统包括服务端和客户端，服务端包括服务器和数据库，数据库与服务器相连，客户端包括移动终端和基准机，移动终端和基准机均通过HTTP协议与服务端通信；其特征在于，该方法包括如下步骤：（1）基站部署：合理部署接入的至少三个无线路由器作为基站，记录路由器的位置；（2）特征点信号采集：确定待定位区域的特征点，在每个特征点上通过移动终端采集信号，并向服务端提交无线信号特征信息，服务端从特征信息中筛选出信号强度最大的路由器作为主路由器，将每个特征点的特征点位置、主路由器物理地址和特征信息存储在服务端数据库中；所述特征点是将移动终端放置于一个位置点上进行信号采集，将所有接收到的无线路由器的信号强度信息上传到服务器；所述特征信息是移动终端在特征点采集到的信号强度信息，特征信息包括接收到的每个无线路由器的物理地址与来自它们的WiFi信号强度；（3）基准机信号采集：特征点信号采集完毕后，把特征信息中包含无线路由器数量最多的特征点作为基准位，在基准位上放置基准机，基准机每隔一定时间，向服务端上传基准位的实时特征信息；（4）发送定位请求：移动终端发送定位请求，同时上传所处位置的特征信息到服务器，服务器接收来自移动终端的特征信息；（5）差分定位计算，获得特征点位置：服务端获取基准机上传的最新特征信息，根据移动终端发来的特征信息，选择信号强度最好的三个路由器进行差分计算，从而获得特征点位置；（6）服务端将定位信息返回给移动终端；所述步骤5通过以下子步骤来实现：（5.1）确定信号强度最强的三个路由器：根据移动终端发送的特征信息，确定信号强度最好的三个路由器参与后续计算；（5.2）计算三个路由器的波动值RSSI^波：服务端在接收移动终端发送的特征信息的同时，获取基准机上传的最新特征信息，计算波动值RSSI^波；三个路由器的物理地址依次为MAC1、MAC2、MAC3，基准机上传的信号强度为RSSI^N，服务端数据库存储的信号强度为RSSI，在基准位置上可计算波动值为：RSSI^波_MAC1=RSSI^N_MAC1‑RSSI_MAC1RSSI^波_MAC2=RSSI^N_MAC2‑RSSI_MAC2，RSSI^波_MAC3=RSSI^N_MAC3‑RSSI_MAC3；（5.3）进行差分计算：移动终端发送的特征信息信号强度为RSSI′，应用以下公式进行差分计算得到差分值：W=a(RSSI_MAC1‑RSSI′_MAC1‑RSSI^波_MAC1)²+b(RSSI_MAC2‑RSSI′_MAC2‑RSSI^波_MAC2)²+c(RSSI_MAC3‑RSSI′_MAC3‑RSSI^波_MAC3)²式中，a、b、c为三个路由器的权值；（5.4）步骤5.3中获得的差分值中，最小的差分值对应的一组特征信息即为匹配特征信息，根据匹配特征信息，由服务器数据库中得到特征点位置，实现定位。