CN102821355A - 一种简便的利用无线局域网进行用户定位的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种简便的利用无线局域网对用户进行定位的方法，在至少包含一个定位服务器的无线局域网的扩展服务区中，该方法至少包括如下步骤：用户通过智能终端的应用程序向定位服务器发送定位服务请求；定位服务器验证用户可以进行定位服务后，向应用程序发送接入点信息列表请求；应用程序接收到定位服务器的接入点信息列表请求后，检测所有可能的接入点AP的标识信息和AP的信号强度；应用程序将检测到AP的标识信息和AP的信号强度列表发送至定位服务器；该定位服务器接收到接入点信息列表后，通过简单计算得到用户的位置信息；定位服务器将所得的用户的位置信息返回给用户终端的应用程序。本发明提供的定位方法能简单快速的定位用户所在位置，无需其它设备的辅助。

Description

一种简便的利用无线局域网进行用户定位的方法

技术领域

本发明涉及一种简便的利用无线局域网技术的对用户进行定位的方法，属于无线通信领域，特别是WLAN技术领域。

背景技术

无线局域网WLAN是20世纪末发展起来的一种高速无线IP网络通信技术，它是一种基于802.11b/a标准的，能在较小范围内提供高速无线数据接入的技术。WLAN有两种组网方式：对等组网和基础模式组网。对等组网不需要AP，所有的无线终端（STA）之间互相通讯；基础模式组网则需要无线接入点，无线终端发出的所有信号和数据都要先发送到AP，然后由AP转发给目的终端。目前，后一种组网模式在WLAN中更为常见。

无线定位技术最初是为了满足远程航海的导航要求而产生的，随着无线局域网和移动通信技术的广泛应用，为了给用户提供更丰富多彩的服务，运营商在不断推出新业务，其中有些新业务就是获取所需用户的当前位置信息，即对当前用户进行定位，典型的应用包括：为用户提供周边环境信息查询，定位或者跟踪特殊目标，路径导航，基于位置的游戏等。

就技术手段而言，无线定位技术主要包括GPS卫星定位技术、移动蜂窝网络定位技术、WLAN定位技术和RFID定位技术等。近年来随着WLAN的兴起，其作为宽带接入方案与3G互补融合的发展态势，以及支持WLAN的移动终端的普及，基于WLAN的无线定位技术也引起了国内外学者的广泛关注。

WLAN定位技术，是指在WLAN中通过对接收到的一些参数进行分析，根据特定的算法计算出被测物体所在的位置。WLAN传输速率快、容量大、覆盖范围小，只有几十米，相比移动蜂窝网络定位技术，能够得到更高的定位精度。为此，如何有效的利用无线局域网自身的特点来设计终端定位方法，是需要解决的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种简便的利用无线局域网进行用户定位的方法，以方便的实现对用户进行快速、有效的定位。

本发明的目的是通过如下技术方案实现的：

一种简便的利用无线局域网进行用户定位的方法，其特征在于，在至少包含一个定位服务器的无线局域网的扩展服务区中，该方法包括如下步骤：

步骤一，用户通过智能终端的应用程序向定位服务器发送定位服务请求；

步骤二，定位服务器验证用户可以进行定位服务后，向应用程序发送接入点信息列表请求；

步骤三，应用程序检测所有可能的接入点AP的标识信息和AP的信号强度，将检测到的AP的标识信息和AP的信号强度列表发送至定位服务器；

步骤四，该定位服务器接收到所述的应用程序发送的接入点信息列表后，计算得到用户的位置信息；

步骤五，该定位服务器将所得的用户的位置信息返回给用户终端的应用程序。

如上所述的步骤一之前，所述用户的智能终端、所述接入点AP具有统一的SSID。

如上所述的步骤一之前，所述的用户终端与所述的定位服务器之间能够直接或经由无线局域网进行数据传送。

如上所述的接入点标识信息为唯一标识一个扩展服务区内每个接入点的标识。

如上所述的步骤一之前，所述的定位服务器对该服务区的所有AP的标识信息和位置信息的对应关系进行记录。

如上所述的步骤三中，由所述的智能终端上的应用程序来检测所有可能的AP的标识信息和AP的信号强度。

如上所述的步骤三中，所述的用户终端检测所有可能的AP的标识信息和AP的信号强度时，设定一个检测的时间，如果规定的时间没有检测到AP，则检测失败，定位过程结束；否则将检测到的AP的标识信息和AP的信号强度列表发送至定位服务器，立即执行所述步骤四。

如上所述的步骤四中，定位服务器接收到所述的应用程序发送的接入点信息列表后，并根据预先存储的AP的标识信息和位置信息，采用以下算法得到用户终端的位置信息：

如果所述的列表中只含有一个AP的标识信息和AP的信号强度，则所述AP的位置信息即为用户的位置；

如果所述的列表中含有两个或两个以上的AP的标识信息和AP的信号强度，则分别以每个AP为圆心、AP信号强度相应的传播距离为半径，作等信号强度圆，取各等信号强度圆交集的中心作为用户的位置;其中，等信号强度圆是指AP在此圆上的任意一点的信号强度均相等。

本发明提供了一种简便的利用无线局域网进行用户定位的方法，具有以下的优点和特点：

1）该方法是由用户的智能终端的应用程序来搜索接入点AP的标识信息和AP的信号强度，然后将其发送至定位服务器。由定位服务器根据AP的信号强度和AP的位置信息，计算得到用户终端的位置。

2）无线局域网接入点的覆盖范围直径一般为20～100米，在最极端的情况下，即用户终端只检测到一个AP时，也可以把用户定位在20～100米的精度范围内。即定位误差最大为20～100米。

3）用户的智能终端具有无线局域网，本身就具有搜素与检测AP的能力，因而无需对用户的终端设备和接入AP进行修改，实现简单方便。

4）本定位方法能简单快速定位用户所在位置，误差满足大多数应用的需求，无需其它设备的辅助。

附图说明

图1为本发明的系统组成结构图；

图2为本发明中对用户进行定位的基本处理流程图；

图3为本发明中实现用户定位的实施例示意图；

图4为本发明中定位服务器计算用户位置的原理示意图。

具体实施方式

为了使本发明所要解决的问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细阐述。

如图1所示，图1为本发明的系统组成结构框图，所述系统主要包括用户的智能终端、接入点AP和定位服务器。

所述用户的智能终端具有如下基本功能：1）安装应用程序；2）与定位服务器之间能够直接或经由无线局域网进行数据传送；3）向定位服务器发送定位服务请求；4）接收定位服务器的接入点信息列表请求；5）检测所有可能接入点AP的标识信息和AP的信号强度；6）将检测到的AP的标识信息和AP的信号强度列表发送至定位服务器。

所述定位服务器具有如下基本功能：1）接受用户终端的应用程序的定位服务请求；2）验证用户终端是否允许定位服务；3）存储有AP的标识信息和位置信息的对应关系的数据；4）根据AP的标识信息和AP的信号强度列表计算得到用户终端的位置；5）将用户的定位信息返回给用户终端的应用程序。

如图2所示，图2为本发明提出的简便的利用无线局域网进行用户定位的方法的基本处理流程图，其处理步骤如下：

步骤1，当某些应用需要获悉某用户的位置信息，或是用户终端的应用程序需要获悉自身位置信息时，向定位服务器发起定位服务请求；

步骤2，定位服务器接收并处理该请求，例如，判别该请求是否为定位服务请求，判别用户终端或客户应用端是否有获悉该用户终端位置信息的权限等，然后定位服务器向该用户终端的应用程序发送接入点信息列表请求；

步骤3，该应用程序接收到定位服务器发送的接入点信息列表请求后，开始检测所有可能的接入点AP的标识信息和AP的信号强度，同时设定一个检测的时间，如果规定的时间没有检测到AP，则检测失败，定位过程结束；否则该用户终端将检测到的AP的标识信息和AP的信号强度列表发送至定位服务器，立即执行所述步骤4。

步骤4，该定位服务器接收到所述的应用程序发送的接入点信息列表后，计算得到用户的位置信息；

步骤5，该定位服务器将所得的用户的位置信息返回给初始发起用户定位服务信息请求的系统，如果是用户终端的应用程序自身发送的请求，则定位服务器将所得的位置信息返回给用户终端的应用程序；如果是其它客户应用端发起的请求，则定位服务器将所得的位置信息发送给其它客户应用端。

所述定位服务器根据预先存储的AP的标识信息和位置信息，计算用户终端的位置的方法如下：

如果所述的列表中只含有一个AP的标识信息和AP的信号强度，则以列表中AP的标识信息为索引，查找定位服务器预先存储的AP的标识信息和位置信息，所得AP的位置信息即为用户的位置；

如果所述的列表中含有两个或两个以上的AP的标识信息和AP的信号强度，则分别以每个AP为圆心、AP信号强度相应的传播距离为半径，作等信号强度圆，取各等信号强度圆交集的中心作为用户终端的位置;其中，等信号强度圆是指AP在此圆上的任意一点的信号强度均相等。

下面以一个典型的实施例分析本发明的使用方法。

如图3所示，在包含一个定位服务器的扩展服务区ESS中，存在接入点AP1、AP2、AP3和AP4，用户的智能终端A和应用程序。定位服务器中对AP1、AP2、AP3和AP4四个接入点的标识信息和位置信息的对应关系进行记录，所述的标识信息为唯一标识ESS内每个接入点的标识。用户终端与所述的定位服务器之间能够直接或经由无线局域网进行数据传送。

当应用程序需要获悉所述终端A的位置信息时，向定位服务器发起定位服务请求；定位服务器允许对用户终端A进行定位，向终端发送接入点信息列表请求；该终端A收到定位服务器的接入信息列表请求后，开始检测所有可能接入AP的标识信息和AP的信号强度，在本实例中，终端A只能检测到AP1和AP2；该终端A将包含AP1、AP2标识信息和信号强度的列表发送至定位服务器；定位服务器根据此列表计算所述终端A的位置；最后，定位服务器将所述终端A的位置信息返回给发起定位服务请求的对象，本实施例中，发起定位服务请求的是智能终端A的应用程序。

所述终端A检测所有可能AP的标识信息和AP的信号强度时，设定一个检测的时间，如果规定的时间没有检测到AP，则检测失败，定位过程结束；否则继续执行接下来的步骤。

所述终端A返回的所述AP的标识信息和AP的信号强度列表中包含AP1和AP2两个接入点，定位服务器根据此列表计算所述终端A的位置的方法如下：与AP1的信号强度相应的传播距离为R₁，与AP2的信号强度相应的传播距离为R₂，如图4所示，以AP1为圆心、R₁为半径作圆，记为圆C_AP1，以AP2为圆心，R₂为半径作圆，记为圆C_AP2，圆C_AP1与圆C_AP2交于A、B两点，取A、B两点连线的中点P作为所述终端A的位置。

需要说明的是，圆C_AP1与圆C_AP2均为等信号强度圆，即圆上任意一点的信号强度均相等。

最后所应说明的是，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种简便的利用无线局域网进行用户定位的方法，其特征在于，在至少包含一个定位服务器的无线局域网的扩展服务区中，该方法包括如下步骤：

步骤一，用户通过智能终端的应用程序向定位服务器发送定位服务请求；

步骤二，定位服务器验证用户可以进行定位服务后，向应用程序发送接入点信息列表请求；

步骤三，应用程序检测所有可能的接入点AP的标识信息和AP的信号强度，将检测到的AP的标识信息和AP的信号强度列表发送至定位服务器；

步骤四，该定位服务器接收到所述的应用程序发送的接入点信息列表后，计算得到用户的位置信息；

步骤五，该定位服务器将所得的用户的位置信息返回给用户终端的应用程序。

2.根据权利要求1所述的定位方法，其特征在于，所述的步骤一之前，所述用户的智能终端、所述接入点AP具有统一的SSID。

3.根据权利要求1所述的定位方法，其特征在于，所述的步骤一之前，所述的用户终端与所述的定位服务器之间能够直接或经由无线局域网进行数据传送。

4.根据权利要求1所述的定位方法，其特征在于，所述的接入点标识信息为唯一标识一个扩展服务区内每个接入点的标识。

5.根据权利要求1所述的定位方法，其特征在于，所述的步骤一之前，所述的定位服务器对该服务区的所有AP的标识信息和位置信息的对应关系进行记录。

6.根据权利要求1所述的定位方法，其特征在于，所述的步骤三中，由所述的智能终端上的应用程序来检测所有可能的AP的标识信息和AP的信号强度。

7.根据权利要求1所述的定位方法，其特征在于，所述的步骤三中，所述的用户终端检测所有可能的AP的标识信息和AP的信号强度时，设定一个检测的 时间，如果规定的时间没有检测到AP，则检测失败，定位过程结束；否则将检测到的AP的标识信息和AP的信号强度列表发送至定位服务器，立即执行所述步骤四。

8.根据权利要求1所述的定位方法，其特征在于，所述的步骤四中，定位服务器接收到所述的应用程序发送的接入点信息列表后，并根据预先存储的AP的标识信息和位置信息，采用以下算法得到用户终端的位置信息：

如果所述的列表中只含有一个AP的标识信息和AP的信号强度，则所述AP的位置信息即为用户的位置；

如果所述的列表中含有两个或两个以上的AP的标识信息和AP的信号强度，则分别以每个AP为圆心、AP信号强度相应的传播距离为半径，作等信号强度圆，取各等信号强度圆交集的中心作为用户的位置;其中，等信号强度圆是指AP在此圆上的任意一点的信号强度均相等。 

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