CN105848280A - 一种wifi定位方法、装置及系统 - Google Patents

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徐炜
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Abstract

本发明提供了一种WIFI定位方法、装置及系统,所述方法包括:无线访问接入点AP接收无线设备广播的请求数据包,请求数据包携带有无线设备的信息标识;AP基于信息标识获取无线设备的信号强度;AP将所述无线设备的信息标识和信号强度发送至云服务器;当云服务器上的预存信息标识与信息标识相同时,将AP发送的信号强度与其他AP发送的信号强度共同用于计算每个AP与无线设备间的距离,并根据所有AP中每个AP的预设位置及距离确定无线设备的位置,通过预先设置的AP的位置确定无线设备的位置,进而确定出无线设备的位置,提高了定位的精度。

Description

一种WIFI定位方法、装置及系统
技术领域
[0001] 本发明涉及通信技术领域,更具体地说,涉及一种WIFI定位方法、装置及系统。
背景技术
[0002] 目前主要采用GPS (Global Posit1ning System,全球定位系统)技术进行定位。其中,GPS的定位原理是利用空间分布的卫星及卫星与地面点的距离交汇获取的地面点位置。虽然利用GPS实现了定位方法,但GPS定位方法的精度还不够高。
[0003] 综上所述,如何提供一种精确的定位方法,是目前本领域技术人员亟待解决的问题。
发明内容
[0004] 有鉴于此,本发明的目的是提供一种WIFI定位方法、装置及系统,用以实现无线设备的精确定位。
[0005] 为了实现上述目的,本发明提供如下技术方案:
[0006] —方面,本发明提供了一种WIFI定位方法,所述方法包括:
[0007] 无线访问接入点AP接收无线设备广播的请求数据包,所述请求数据包携带有所述无线设备的信息标识;
[0008] 所述AP基于所述信息标识获取所述无线设备的信号强度;
[0009] 所述AP将所述无线设备的信息标识和所述信号强度发送至云服务器;
[0010] 当所述云服务器上的预存信息标识与所述信息标识相同时,将所述AP发送的所述信号强度与其他所述AP发送的信号强度共同用于计算每个所述AP与所述无线设备间的距离,并根据所有所述AP中每个所述AP的预设位置及所述距离确定所述无线设备的位置。
[0011] 本发明提供了一种WIFI定位装置,包括:
[0012] 接收模块,用于无线访问接入点AP接收无线设备广播的请求数据包,所述请求数据包携带有所述无线设备的信息标识;
[0013] 获取模块,用于所述AP基于所述信息标识获取所述无线设备的信号强度;
[0014] 发送模块,用于所述AP将所述无线设备的信息标识和所述信号强度发送至云服务器;
[0015] 计算模块,用于当所述云服务器上的预存信息标识与所述信息标识相同时,将所述AP发送的所述信号强度与其他所述AP发送的信号强度共同用于计算每个所述AP与所述无线设备间的距离,并根据所有所述AP中每个所述AP的预设位置及所述距离确定所述无线设备的位置。
[0016] 另一方面,本发明提供了一种WIFI定位方法,所述方法包括:
[0017] 云服务器接收无线访问接入点AP发送的信息标识和信号强度,所述信息标识为所述AP根据所述无线设备广播的请求数据包获取的,所述信号强度为所述AP基于所述信息标识获取的;
[0018] 当所述服务器上的预存信息标识与所述信息标识相同时,所述云服务器根据所述AP发送的所述信号强度与其他所述AP发送的信号强度共同用于计算每个所述AP与所述无线设备间的距离,并根据所有所述AP中每个所述AP的预设位置及所述距离确定所述无线设备的位置。
[0019] 优选的,所述方法还包括:
[0020] 所述云服务器根据所述无线设备的位置为所述无线设备提供各种功能的云服务。[0021 ] 优选的,所述方法还包括:
[0022] 所述云服务器预先将所述无线设备的所述信息标识进行保存。
[0023] 本发明提供了一种WIFI定位装置,包括:
[0024] 第一接收模块,用于云服务器接收无线访问接入点AP发送的信息标识和信号强度,所述信息标识为所述AP根据所述无线设备广播的请求数据包获取的,所述信号强度为所述AP基于所述信息标识获取的;
[0025] 第一计算模块,用于当所述服务器上的预存信息标识与所述信息标识相同时,所述云服务器根据所述AP发送的所述信号强度与其他所述AP发送的信号强度共同用于计算每个所述AP与所述无线设备间的距离,并根据所有所述AP中每个所述AP的预设位置及所述距离确定所述无线设备的位置。
[0026] 优选的,所述装置还包括:
[0027] 服务模块,用于所述云服务器根据所述无线设备的位置为所述无线设备提供各种功能的云服务。
[0028] 优选的,所述装置还包括:
[0029] 保存模块,用于所述云服务器预先将所述无线设备的所述信息标识进行保存。
[0030] 再一方面,本发明提供了一种WIFI定位系统,包括上述任一项所述的云服务器以及上述任一项所述的AP。
[0031] 与现有技术相比,本发明的优点如下:
[0032] 本发明提供的一种WIFI定位方法,通过预先设置的AP的位置确定无线设备的位置,其具体为根据AP分别获取的无线设备的信号强度,分别根据信号强度确定每个AP分别与无线设备的距离,再依据预先设置的AP的位置以及计算确定的每个AP分别与无线设备的距离,进而确定出无线设备的位置,与现有技术通过GPS定位的方法相比,本发明提供的一种WIFI定位方法提高了定位的精度。
附图说明
[0033] 为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据提供的附图获得其他的附图。
[0034]图1为本发明实施例提供的一种WIFI定位方法的一种流程图;
[0035] 图2为本发明实施例提供的一种WIFI定位方法的另一种流程图;
[0036]图3为本发明实施例提供的一种WIFI定位方法的再一种流程图;
[0037] 图4为本发明实施例提供的一种WIFI定位方法的一种信号强度与无线设备和AP距离之间的关系的一种示意图;
[0038] 图5为本发明实施例提供的AP重叠分布的一种示意图;
[0039]图6为本发明实施例提供的一种WIFI定位装置的一种结构示意图;
[0040] 图7为本发明实施例提供的一种WIFI定位装置的另一种结构不意图;
[0041]图8为本发明实施例提供的一种WIFI定位装置的再一种结构示意图。
具体实施方式
[0042] 下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
[0043] 请参考图1,其示出了本发明实施例提供的一种WIFI定位方法的一种流程图,可以包括以下步骤:
[0044] 步骤101:无线访问接入点AP接收无线设备广播的请求数据包。
[0045] 步骤102:AP基于信息标识获取无线设备的信号强度。
[0046] 步骤103:AP将无线设备的信息标识和信号强度发送至云服务器。
[0047] 步骤104:当云服务器上的预存信息标识与信息标识相同时,将AP发送的信号强度与其他AP发送的信号强度共同用于计算每个AP与无线设备间的距离,并根据所有AP中每个AP的预设位置及距离确定无线设备的位置。
[0048] 需要说明的是,在本发明实施例中,无线访问接入点AP接收无线设备广播的请求数据包,其中,请求数据包中携带有无线设备的信息标识。
[0049] 可以理解的是,信息标识是指可以表征无线设备特有属性的一种信息,其具体为无线设备的MAC地址等。
[0050] 由于无线设备会默认的尝试连接AP,故无线设备需要先获取周围AP的信息,其中无线设备获取周围AP的信息的过程是通过主动扫描实现的,其主动扫描的过程可以描述如下:
[0051] 无线设备发送Probe Request包,其中Probe Request包中携带有无线设备的MAC地址,可以理解的是,每个无线设备的MAC地址是全球唯一的,所以需要定位的设备会先在服务器上将其MAC地址和设备名称进行注册,以便于可以通过这个唯一的MAC地址确定无线设备的设备名称。
[0052] 当AP接收到无线设备广播的Probe Request包后,不仅能够获取无线设备的MAC地址,还可以根据无线设备的MAC地址获取无线设备的信号强度。
[0053] 需要说明的是,AP接收到的无线设备的信号强度会随着无线设备与AP的距离的增大而减小,故可以根据AP接收到的无线设备的信号强度判断无线设备与AP的距离。
[0054] AP将接收到的无线设备的MAC地址和信号强度发送至云服务器,云服务器根据AP报告的信息,计算无线设备到AP的距离,以确定无线设备的位置。
[0055] 本发明实施例提供的一种WIFI定位方法,通过预先设置的AP的位置确定无线设备的位置,其具体为根据AP分别获取的无线设备的信号强度,分别根据信号强度确定每个AP分别与无线设备的距离,再依据预先设置的AP的位置以及计算确定的每个AP分别与无线设备的距离,进而确定出无线设备的位置,与现有技术通过GPS定位的方法相比,本发明实施例提供的一种WIFI定位方法提高了无线设备定位的精度。
[0056] 请参考图2,其示出了本发明实施例提供的一种WIFI定位方法的另一种流程图,可以包括以下步骤:
[0057] 步骤201:云服务器接收无线访问接入点AP发送的信息标识和信号强度。
[0058] 需要说明的是,信息标识为AP根据无线设备广播的请求数据包获取的,信号强度为AP基于信息标识获取的,其中信息标识可以具体为无线设备的MAC地址以及无线设备的名称等。
[0059] 步骤202:当服务器上的预存信息标识与信息标识相同时,云服务器根据AP发送的信号强度与其他AP发送的信号强度共同用于计算每个AP与无线设备间的距离,并根据所有AP中每个AP的预设位置及距离确定无线设备的位置。
[0060] 需要说明的是,在本发明实施例中,为了实现无线设备的精确定位,一般可以采用多个AP用于对无线设备的定位,以实现的高精确度的无线设备的定位。
[0061] 本发明实施例提供的一种WIFI定位方法,云服务器通过预先设置的AP的位置确定无线设备的位置,其具体为根据AP分别获取的无线设备的信号强度,分别根据信号强度确定每个AP分别与无线设备的距离,再依据预先设置的AP的位置以及计算确定的每个AP分别与无线设备的距离,进而确定出无线设备的位置,与现有技术通过GPS定位的方法相比,本发明实施例提供的一种WIFI定位方法提高了无线设备定位的精度。
[0062] 请参考图3,其示出了本发明实施例提供的一种WIFI定位方法的再一种流程图,可以包括以下步骤:
[0063] 步骤301:云服务器预先将无线设备的信息标识进行保存。
[0064] 步骤302:云服务器接收无线访问接入点AP发送的信息标识和信号强度。
[0065] 步骤303:当服务器上的预存信息标识与信息标识相同时,云服务器根据AP发送的信号强度与其他AP发送的信号强度共同用于计算每个AP与无线设备间的距离,并根据所有AP中每个AP的预设位置及距离确定无线设备的位置。
[0066] 步骤304:云服务器根据无线设备的位置为无线设备提供各种功能的云服务。
[0067] 在本发明实施例提供的一种WIFI定位方法,可以同时实现对一个无线设备的定位,也可以同时实现对多个无线设备的定位,但均是采用预先设置的多个AP对无线设备实现定位的。
[0068] 需要说明的是,AP的预设位置是预先按照无线设备所存在的待测环境的整个区域的环境,经过计算确定的。通常,为了实现对无线设备的精确定位,一般要尽量做到对无线设备的均匀分布,同时各AP间的间隔不能太大。当AP的位置确定后,通过后台的云服务器便可获取AP的精确位置。
[0069] 由于无线设备的信号强度与无线设备与AP的距离成反比,故根据信号强度的变化,便可判断无线设备与AP的距离长短。其中:
[0070] AP接收到的无线设备的信号强度与无线设备和AP间距离的关系可以根据公式FSPL (Free Space Path Loss)计算获取,其具体计算过程为:
[0071] FSPL(dB) = 201ogl0(d)+201ogl0(f)+K (I)
[0072] 其中,d表示距离,f表示频率,K表示常量,FSPL表示信号强度衰减量。
[0073] 需要说明的是,K的单位根据d和f所使用的单位相关。如当d的单位是千米,f的单位的MHzJlj FSPL公式如下:
[0074] FSPL(dB) = 201ogl0(d)+201ogl0(f)+32.44 (2)
[0075] 所以可以得出距离计算如下:
[0076] d (km) = 10 (FSPL - 32.44 - 201ogl0 (f)) /20 (3)
[0077] 在本发明实施例中,由于无线设备采用2.4GHz的频率,所以公式可以简化为:
[0078] d(km) = 10 (FSPL - 100)/20 (4)
[0079] 接收到的RSSI同FSPL的计算公司为:
[0080] RSSI = TX+Gtx+Grx-FSPL (5)
[0081] 其中,TX表示发射功率,Gtx表示发射天线增益,Grx表示接收天线增益,FSPL表示信号强度衰减量,RSSI表示信号强度。
[0082] 所以距离同RSSI的计算公式如下:
[0083] d(km) = 10 (TX+Gtx+Grx-RSS1-100)/20 (6)
[0084] 其中,图4示出了本发明实施例提供的一种WIFI定位方法中,信号强度与无线设备和AP距离之间的关系。
[0085] 当云服务器计算获取无线设备与AP的距离后,由于AP的位置是预先设定的且是可以获得的,故联系两者便可以直接计算得到无线设备在待测环境中的位置。
[0086] 需要说明的是,当一个无线设备存在于待测环境中时,会有多个AP可以接收到无线设备的信号强度。这是由于预先布置的AP—定会有重叠的区域,如图5所示,故会有多个AP报告出设备的距离信息到云服务器,即云服务器便可根据各个AP的坐标和距离,计算出无线设备的精确位置。
[0087] 可以理解的,当确定无线设备的位置后,云服务器可以根据无线设备的位置为其提供相应的功能性服务。
[0088] 需要说明的是,云服务器可以计算获取无线设备在停车场中的位置、在商场中的位置和其他公共场所的位置等。当需要完成我对停车场中无线设备的定位时,在停车场中需要预先布置好多个AP,当无线设备-汽车进入停车场时,AP定位出汽车的移动位置,可以坐车精确的路线指引,指引用户到合适的位置停车;当需要取车时,可以由云服务器实现精确的路线指引。同理,当在商场中时,商场中的云服务器也可以实现对用户的精确定位,同时可以为用户提供精确的广告营销,路线指引等服务。
[0089] 本发明实施例提供的一种WIFI定位方法,使云服务器根据AP的预设位置以及根据无线设备的MAC地址获取的无线设备的信号强度获取的无线设备和AP的距离共同确定无线设备的位置,同时在确定了无线设备的精确位置后,云服务器还可以根据无线设备的位置为云服务器提供相应的服务,本发明实施例提供的WIFI定位方法,不仅提高了无线设备定位的精确度,还增强了云服务器与无线设备间的互动性。
[0090] 与上述方法的实施例相对应,本发明实施例还提供了一种WIFI定位的装置,如图6所示,其中所述装置可以包括:接收模块11、获取模块12、发送模块13和计算模块14,其中:
[0091] 接收模块11,用于无线访问接入点AP接收无线设备广播的请求数据包。
[0092] 获取模块12,用于AP基于信息标识获取无线设备的信号强度。
[0093] 发送模块13,用于AP将无线设备的信息标识和信号强度发送至云服务器;
[0094] 计算模块14,用于当云服务器上的预存信息标识与信息标识相同时,将AP发送的信号强度与其他AP发送的信号强度共同用于计算每个AP与无线设备间的距离,并根据所有AP中每个AP的预设位置及距离确定无线设备的位置。
[0095] 需要说明的是,本发明实施例中定位的无线设备可以是WIFI设备,也可以是具有无线功能的可移动设备,如汽车、手机、IPad等。
[0096] 本发明实施例提供的一种WIFI定位方法,云服务器通过预先设置的AP的位置确定无线设备的位置,其具体为根据AP分别获取的无线设备的信号强度,分别根据信号强度确定每个AP分别与无线设备的距离,再依据预先设置的AP的位置以及计算确定的每个AP分别与无线设备的距离,进而确定出无线设备的位置,与现有技术通过GPS定位的方法相比,本发明实施例提供的一种WIFI定位方法提高了无线设备定位的精度。
[0097] 请参考图7,其示出了本发明实施例提供的一种WIFI定位装置的另一种结构示意图,可以包括:第一接收模块21和第一计算模块22,其中:
[0098] 第一接收模块21,用于云服务器接收无线访问接入点AP发送的信息标识和信号强度。
[0099] 第一计算模块22,用于当服务器上的预存信息标识与信息标识相同时,云服务器根据AP发送的信号强度与其他AP发送的信号强度共同用于计算每个AP与无线设备间的距离,并根据所有AP中每个AP的预设位置及距离确定无线设备的位置。
[0100] 请参考图8,其示出了本发明实施例提供的一种WIFI定位装置的再一种结构示意图,在图7的基础上,还可以包括:服务模块23和保存模块24,其中:
[0101] 服务模块23,用于云服务器根据无线设备的位置为无线设备提供各种功能的云服务。
[0102] 保存模块24,用于云服务器预先将无线设备的信息标识进行保存。
[0103] 本发明实施例提供的一种WIFI定位装置,使云服务器根据AP的预设位置以及根据无线设备的MAC地址获取的无线设备的信号强度获取的无线设备和AP的距离共同确定无线设备的位置,同时在确定了无线设备的精确位置后,云服务器还可以根据无线设备的位置为云服务器提供相应的服务,本发明实施例提供的WIFI定位方法,不仅提高了无线设备定位的精确度,还增强了云服务器与无线设备间的互动性。
[0104] 本发明实施例还提供了一种WIFI定位系统,包括上述的云服务器和上述的AP。
[0105] 最后,还需要说明的是,在本文中,诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个……”限定的要素,并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
[0106] 对所公开的实施例的上述说明,使本领域技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域技术人员来说将是显而易见的,本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下,在其它实施例中实现。因此,本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例,而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (9)

1.一种WIFI定位方法,其特征在于,所述方法包括: 无线访问接入点AP接收无线设备广播的请求数据包,所述请求数据包携带有所述无线设备的信息标识; 所述AP基于所述信息标识获取所述无线设备的信号强度; 所述AP将所述无线设备的信息标识和所述信号强度发送至云服务器; 当所述云服务器上的预存信息标识与所述信息标识相同时,将所述AP发送的所述信号强度与其他所述AP发送的信号强度共同用于计算每个所述AP与所述无线设备间的距离,并根据所有所述AP中每个所述AP的预设位置及所述距离确定所述无线设备的位置。
2.一种WIFI定位装置,其特征在于,包括: 接收模块,用于无线访问接入点AP接收无线设备广播的请求数据包,所述请求数据包携带有所述无线设备的信息标识; 获取模块,用于所述AP基于所述信息标识获取所述无线设备的信号强度;发送模块,用于所述AP将所述无线设备的信息标识和所述信号强度发送至云服务器;计算模块,用于当所述云服务器上的预存信息标识与所述信息标识相同时,将所述AP发送的所述信号强度与其他所述AP发送的信号强度共同用于计算每个所述AP与所述无线设备间的距离,并根据所有所述AP中每个所述AP的预设位置及所述距离确定所述无线设备的位置。
3.—种WIFI定位方法,其特征在于,所述方法包括: 云服务器接收无线访问接入点AP发送的信息标识和信号强度,所述信息标识为所述AP根据所述无线设备广播的请求数据包获取的,所述信号强度为所述AP基于所述信息标识获取的; 当所述服务器上的预存信息标识与所述信息标识相同时,所述云服务器根据所述AP发送的所述信号强度与其他所述AP发送的信号强度共同用于计算每个所述AP与所述无线设备间的距离,并根据所有所述AP中每个所述AP的预设位置及所述距离确定所述无线设备的位置。
4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,所述方法还包括: 所述云服务器根据所述无线设备的位置为所述无线设备提供各种功能的云服务。
5.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,所述方法还包括: 所述云服务器预先将所述无线设备的所述信息标识进行保存。
6.一种WIFI定位装置,其特征在于,包括: 第一接收模块,用于云服务器接收无线访问接入点AP发送的信息标识和信号强度,所述信息标识为所述AP根据所述无线设备广播的请求数据包获取的,所述信号强度为所述AP基于所述信息标识获取的; 第一计算模块,用于当所述服务器上的预存信息标识与所述信息标识相同时,所述云服务器根据所述AP发送的所述信号强度与其他所述AP发送的信号强度共同用于计算每个所述AP与所述无线设备间的距离,并根据所有所述AP中每个所述AP的预设位置及所述距离确定所述无线设备的位置。
7.根据权利要求6所述的装置,其特征在于,所述装置还包括: 服务模块,用于所述云服务器根据所述无线设备的位置为所述无线设备提供各种功能的云服务。
8.根据权利要求6所述的装置,其特征在于,所述装置还包括: 保存模块,用于所述云服务器预先将所述无线设备的所述信息标识进行保存。
9.一种WIFI定位系统,其特征在于,包括如权利要求3-8任一项所述的云服务器以及如权利要求1-2任一项所述的AP。
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