室内定位浅析

这一星期都在弄室内定位的事情,关于室内定位。需求就是两个终端之间,能够快速地通过室内定位做出路线规划,进行导航。

这个精确的室内定位路线规划得益于WIFI的精确部署。

先开看看这个WiFi的理论部署模型。

WIFI部署的简单模型

等边三角形的三个顶点作为三个无线AP,发送等功率信号。
由此形成了三个WIFI覆盖区域。
用于定位的区域就是三个WIFI覆盖区域重叠的部分。

在部署大量WIFI后,!(三角形 ∩ 重叠区域)这块区域会被重复定位,可以直接用下一个三角形区域定位。

多个定位区域划分

多个定位区域划分
a,b,c三个AP发出的WIFI信号,形成的三层重叠的定位区A区域。
b,c,e三个AP发出的WIFI信号,形成的三层重叠的定位区C区域。
看着并没有什么毛病,然后这里已经出现了一块双重识别区,区域。在区域中,以b,c为中间分隔线。区域中a,b分隔线向上,a点AP发出的信号强度大于 e点发出的信号,由此建立了一个以a,b,c圈定的定位区。而在区域中,以b,c为中间分隔线。区域中a,b分隔线向下,a点AP发出的信号强度小于 e点发出的信号,由此建立了一个以e,b,c圈定的定位区。推导,可以获取到图上的每个三角形的边都可以作为三个AP形成的定位区域的边界。所以,定位模型就非常直观了。

AP指纹,进行精确定位

室内定位中,能想到的几种定位方式:

  • WIFI定位
    • WIFI 流量定位
    • WIFI 名称定位
    • WIFI mac地址定位
  • 蓝牙定位

上面是我所能想到,我能做到的定位方式。进行综合的考虑,我选择了mac地址定位。
在介绍mac地址定位的优势前先来说说为何不用WIFI流量定位。

WIFI流量定位弊端

  • WIFI流量定位只能通过连接一个WIFI,而定位的精度是WIFI覆盖到的所有区域。
  • WIFI名称定位 这个跟mac地址定位原理差不多,设备可以通过扫描WIFI的信号的名称,进行定位,精度与mac地址定位一致。然而,当发射出大量WIFI后,用户打开个人设备连接WIFI时就会一脸的懵逼。
    看下图:
    WIFI定位的弊端

mac地址定位优势

mac地址定位的优势是,所有的设备,都拥有唯一的mac标识。而WIFI的名字可以为同一个。这样个人用户打开私人设备,搜索WIFI,定位服务的WIFI对个人造成的困扰非常的小。
可行性:
mac地址定位可行性
从图中可以看到,第一个WIFI跟第三个WIFI的名称是一样的,但是距离跟mac地址是不同的。
而且,这个定位不需要连接到WIFI上,就可以完成定位服务。

###如何完成定位
实际中,只需要上传信号最强的三个定位WIFI的信息(mac地址,信号强度)至服务器。通过余弦定理就可以计算出坐标点,从而达到定位项目。
余弦算式
余弦求解
求解A角余弦。
三个圆心构成的三角形为等边三角形
ap长度可以通过信号衰退算出。然后通过a点坐标算出p点坐标。

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