一種含定向天線的wifi室內定位方法及裝置制造方法及圖紙

本發明專利技術提供了一種含定向天線的wifi室內定位方法及裝置，其裝置部分包括：主控制模塊、wifi信號發生器、定向天線，所述主控制模塊包括核心控制電路，控制系統狀態，涉及wifi信號發生器控制，信號傳輸定向切換，所述wifi信號發生器為可實現wifi基礎網的AP功能，并廣播信號，所述定向天線，用來定向傳輸wifi信號發生器所產生的廣播信號，該系統單個裝置可向室內空間不同方向發射不同的wifi網絡，并通過wifi網絡的SSID進行標識，用戶終端設備掃描其所能搜索到的室內各wifi網絡的SSID號和信號強度，以此實現定位。該含定向天線的wifi室內定位方法及裝置，用戶接入方便，定位精度高，設計成本低。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及定位領域，具體而言涉及到一種含定向天線的wifi室內定位方法及裝置。
技術介紹
隨著社會需求的增加和科技的進度，信息科技已經愈發的融入到日常生活之中。而當前，對于人們的出行，實時、簡易的定位方法是有著很大需求的。而傳統的定位方式，已遠遠不能滿足人們對于室內定位的需求。簡單的劃分，定位可以劃分為室內定位和室外定位。而當前人們所熟知的全球衛星定位系統（GPS）在戶外定位中有著廣泛應用，但是當人們處于室內時GPS則不能很好的使用。良好的室內定位需要其他的技術，目前的常用的技術有：紅外線、超聲波、藍牙、無線射頻等方案。而實際應用中，必須要考慮到用戶良好的接入體驗，基于此本專利技術應用了當前移動終端中普遍具備的wifi功能。在當前的定位方法及裝置中，在利用到無線射頻方案時，包括藍牙、wifi等，電路使用天線向室內空間輻射信號，用以定位。而本設計在此基礎上考慮到設備的復用和定位的精度，將電路設計為含定向天線的wifi室內定位方法及裝置。
技術實現思路
本專利技術提出了一種含定向天線的wifi室內定位方法及裝置，通過該專利技術可以有效解決wifi室內定位的問題，可使得定位裝置提供更有效的定位信息，并且可以有效控制設備成本。本專利技術所使用的方案是：一種含定向天線的wifi室內定位裝置，如圖1所示，其包括：主控制模塊、wifi信號發射模組、定向天線。所述主控制模塊控制整個裝置的運行狀態，涉及電路工作模式轉換、wifi信號發生器控制，信號傳輸定向性切換；所述wifi信號發生器為專用wifi射頻模塊，其可實現wifi基礎網的AP功能，并發射廣播信號提供自身的SSID給其所在區域；所述定向天線為自行設計定向天線，用來定向傳輸wifi信號發生器所產生的SSID廣播信號。與現有技術相比本專利技術具有如下優點和有益效果：其一，用戶接入方便，該室內定位系統相對于傳統室內定位方案，因其采用wifi信號提供位置信息，而wifi是廣泛應用在當前的無線通訊網絡，與其他設備兼容性好。其二，定位精度和定位效率得以提高，使用多組定向天線分別傳輸不同有著不同網絡號的wifi信號，這一設計方案有效劃分室內區域，使得室內定位更為精確有效。其三，定位方法及裝置設計成本得以降低，通過單個裝置的構建網絡時的復用，使得在同等精度下對于定位裝置的需求減少。附圖說明圖1、本專利技術裝置結構上的基本框架。圖2、本專利技術實施例1中裝置的安裝、工作和管理流程。圖3、裝置均勻擺放在室內頂部的矩形表面上的布設示意圖。附圖標記列表。1、主控模塊2、wifi信號發生模塊3、定向天線。4、定位裝置。具體實施方式為使本專利技術要解決的技術問題、技術方案和優點更加清楚，下面將結合附圖及具體實施進行詳細描述。為了解決現有技術中定位精度不足、用戶接入不便等問題，本專利技術提供了一種含定向天線的wifi室內定位裝置。實施例1：如圖2所示，本專利技術裝置的實施提供的室內定位方法，包括。步驟101，定位裝置的安置。設備可以選擇安置在室內便于架設的位置，房間四壁或是房間頂部均可，因其放置位置區別，定向天線的方向性需相應作出相應調整，裝置供電可選擇市電接入或是日常電池等。步驟102，專利技術裝置供電運行后，會自建wifi基礎網，所設計裝置工作于wifi基礎網的AccessPoint（AP）狀態，持有帶wifi功能終端的管理員，可以接入wifi網絡，設定相關參數，包括：設備建立wifi網絡的數量，各wifi網絡的網絡號（SSID），各wifi網絡所使用的信道。步驟103，管理員設定好相應參數后可通過wifi網絡發送命令，使裝置進入工作模式。此時，裝置按照預設方式進行工作。步驟104，設計裝置按照設定參數組建wifi網絡，向室內空間廣播wifi信號，用戶可通過移動終端上的wifi設備搜索到設計電路提供的wifi網絡的網絡號SSID。步驟105，設計裝置可根據需要定時進行切換，每次切換均將網絡的SSID進行切換，而后將傳輸通道切換至對應的定向天線，如此周而復始，不斷循環，保持每個定向天線均與一個固定的網絡號SSID相對應，這樣便可以向用戶提供其定位所需的信號。步驟106，當專利技術裝置需要關閉或是進入待機模式時，管理員同樣可通過wifi網絡傳送命令給裝置。步驟107，專利技術裝置通過主控模塊對于整個裝置的工作狀態進行實時監控，當工作異常時向管理員發出警報，提交異常信心，管理員將對裝置進行修復處理。在本實例中，可參照實際空間狀況，選擇在室內放置該專利技術裝置的位置、數量，并適當選擇所需的wifi信號強度。對于規整的室內房間結構可以采用均勻網格的方式進行裝置布設，如圖3所示，可降裝置均勻等距的擺放在室內頂部表面。而后使用該模塊可有多種方案進行室內定位，現給出該定位裝置用來定位的具體方法。方案一：基于接收信號強度定位方法(ReceivedSignaIStrengthIndictor,RSSI)RSSI計算兩個無線設備間距離的原理是：根據接收設備捕獲到信號強度和空間中傳播的無線電信號的強度隨著傳輸距離的增加而下降的這一特性給出計算兩個無線設備間距離的公式：上式中，P為經過距離d后路徑的信號強度，為經過距離后的信號強度，n為信號衰減因子，范圍一般為2~4，為遮蔽因子是與傳播距離無關的隨機距離。通過RSSI可以估計出用戶終端到定位裝置間的距離d，而后結合信號的定向性可以知道用戶所在在定向區域，二者結合可以估計出用戶終端上相對于定位裝置的大致位置。當同時利用定位網絡中的多個定位裝置可以進一步提高位置估計的精度。方案二：基于傳播模型的定位方法該方案是對方案一方法的拓展，同時考慮用戶終端搜索到的多個專利技術裝置發射的多組網絡號，通過多組網絡信號的方向、強度的聯合，進行用戶位置的判定。諸如三邊測量法、雙曲線定位法等方案在此均可以考慮使用。方案三：位置指紋識別算法位置指紋識別就是先按一定的選點規則，選取特征點，然后把這些特征點上所獲取到的所有AP的強度RSSI值保存起來，在需要定位時，先獲取當前位置的所有AP的RSSI值，然后和預存儲的特征信息進行比較，通過一定的算法，獲取與其最接近的特征信息來作為本次定位的位置。其定位過程主要分為訓練和定位兩個階段。其一，在訓練階段，目標在于建立一個位置指紋識別的數據庫。選擇合理的參考點分布，確保能為定位階段的準確位置估計提供足夠的信息。接著依次在各個參考點上測量來自不同AP信號，將相應的網絡號SSID、信號強度RSSI與參考點的位置信息記錄在數據庫中，直至遍歷關注區域內所有的參考點。其二，在定位階段給定數據庫后，依據最近鄰法將待測點上接收的各AP的強度RSSI與數據庫中的已有數據進行比較，計算位置估計值。假定待測點接收的RSSI觀測值為，其中n代表待測點上檢測到的不同AP數，數據庫中的已有記錄為，i為數據庫中的記錄數；代表第i條記錄中存儲的不同AP數，而后通過設定的判別方法可以做出位置判別。如比較觀本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種含定向天線的wifi室內定位方法及裝置，其特征在于：包括主控制模塊、wifi信號發生器、定向天線，所述主控制模塊涉及wifi信號發生模塊狀態控制與切換、定向天線方向控制和整個裝置的整體控制,所述定位方法及裝置，將wifi信號通過無線方式傳輸，對于不同方向提供不同的wifi網絡并以網絡號SSID等方式對不同網絡進行相應的標識,待定位的用戶通過自身的wifi裝置，掃描本系統產生的wifi信號，進而獲取完成自身定位所需的不同SSID網絡的wifi信號強度指示。

【技術特征摘要】
1.一種含定向天線的wifi室內定位方法及裝置，其特征在于：包括主控制模塊、wifi信號發生器、定向天線，所述主控制模塊涉及wifi信號發生模塊狀態控制與切換、定向天線方向控制和整個裝置的整體控制,所述定位方法及裝置，將wifi信號通過無線方式傳輸，對于不同方向提供不同的wifi網絡并以網絡號SSID等方式對不同網絡進行相應的標識,待定位的用戶通過自身的wifi裝置，掃描本系統產生的wifi信號，進而獲取完成自身定位所需的不同SSID網絡的wifi信號強度指示。
2.根據權利要求1所述的...

【專利技術屬性】
技術研發人員：張許強，丁小俊，馬雅婷，
申請(專利權)人：南京蘿卜地電子科技有限公司，
類型：發明
國別省市：江蘇;32