CN106604391A - 一种室内wifi定位方法及服务器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种室内wifi定位方法，包括步骤：S100、获取待检测终端接收到的至少两个已知位置坐标的无线接入点所发信号的信号强度；S200、根据所述信号强度确定待检测终端与各个无线接入点的距离初始值；S300、获取各个无线接入点所发信号的信号相位值；S400、根据所述信号相位值、所述距离初始值以及预设精度值确定待检测客户端与各个无线接入点的距离精确值；S500、根据待检测客户端与各个无线接入点的所述距离精确值计算出待检测终端的位置坐标。本发明通过获取无线接入点的信号强度以及信号载波的信号相位值来确定待检测终端的位置坐标，大大提高定位精度高。

Description

一种室内wifi定位方法及服务器

技术领域

本发明涉及无线局域网技术领域，尤其涉及一种室内wifi定位方法及服务器。

背景技术

随着无线通信技术的发展及数据处理能力的提高，基于位置的服务成为最具潜力的互联网业务之一。特别是复杂的室内环境下，如大型商场、机场大厅、图书馆、超市、地下停车场、仓库、矿井等环境中，快速准确地获得移动终端或其持有者、设施与物品在室内的位置信息，并提供位置服务的需求变得日益迫切。

在室内定位技术中，Wi-Fi定位的精度为米级，相比RFID、蓝牙等达到亚米级定位精度的技术，要逊色很多。但是除了Wi-Fi，其他技术都必须单独铺设信号发生器，有些还要求重新在前端部署信号接收装备，给大面积商用带来了很大的阻力。而Wi-Fi芯片在各类智能终端(智能手机、平板电脑)中已广泛普及，通过现有的Wi-Fi设备，可快速完成定位目标。因此，从技术的成熟度及规模应用的现实角度考虑，Wi-Fi定位技术是当前最主流、也是最具发展潜力的定位技术手段之一。

现有的Wi-Fi定位的算法主要分为两大类：三角定位算法和位置指纹识别算法。三角定位算法是在已知AP坐标的前提下，通过量测终端上来自不同AP的RSS值来确定AP和终端的距离，当AP数量超过3个时，则可以确定该终端位置。指纹定位不需要知道AP的位置和准确的信道模型，算法依靠的是预先建立起来的位置指纹数据库进行识别，主要分为学习阶段和定位阶段。在学习阶段首先选择合理的参考点分布，接着依次在所有参考点上测量来自不同AP的RSS值，并将以上信息存入位置指纹库。在定位阶段，将在待测点上测量到的周围AP的RSS值与位置指纹库中数据按照一定的算法匹配，计算出最终的位置坐标。

传统的三角形定位算法是基于信号强度的，信号强度又具有电磁波的特性，同一个位置不同时间采集到的RSSI值也有很大的不同，但基本都在一个范围内波动。另外受制于室内的应用环境，即受到电磁波的多径效应、人体对信号的遮挡等原因，RSSI的可靠性变得更差，有效数据统计，定位精度在5～10米，而对于室内定位，由于室内范围小，5-10米的定位精度不能满足范围较小的室内。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供一种室内wifi定位方法及服务器，能够通过载波的相位信息来确定待检测终端与各个无线接入点之间的距离，从而提高定位精度。

本发明提供的技术方案如下：

本发明公开了一种室内wifi定位方法，包括步骤：S100、获取待检测终端接收到的至少两个已知位置坐标的无线接入点所发信号的信号强度；S200、根据所述信号强度确定待检测终端与各个无线接入点的距离初始值；S300、获取各个无线接入点所发信号的信号相位值；S400、根据所述信号相位值、所述距离初始值以及预设精度值确定待检测客户端与各个无线接入点的距离精确值；S500、根据待检测客户端与各个无线接入点的所述距离精确值计算出待检测终端的位置坐标。

进一步优选的，所述步骤S200进一步包括步骤：S201、根据预设距离精确值和预设信号强度数据对传输耗损模型进行训练，获取传输耗损模型的预设常数；S202、将所述预设常数和所述步骤S100获取的待检测终端接收到的各个无线接入点所发信号的信号强度输入所述传输耗损模型，确定待检测终端与各个无线接入点的距离初始值；所述传输耗损模型表示为：

其中，表示待检测终端接收到的每个无线接入点所发信号的信号强度，K为预设常数，ε为非自由空间的损耗系数，表示待检测终端与每个无线接入点的距离初始值。

进一步优选的，所述步骤S400进一步包括步骤：S401、根据公式1计算待检测终端与各个无线接入点的所述距离初始值和预设精度值，确定待检测终端与各个无线接入点的距离精确值的取值范围，(1)其中，表示待检测终端与各个无线接入点的所述距离初始值，a表示预设精度值，d表示待检测终端与各个无线接入点的距离精确值；S402、根据公式2计算所述信号相位值和待检测终端与各个无线接入点的距离精确值的取值范围，确定各个无线接入点所发信号的传播整周数的取值范围，(2)其中，λ表示各个无线接入点所发信号的信号波长，θ表示各个无线接入点所发信号的信号相位值，N表示各个无线接入点所发信号的传播整周数；S403、根据各个无线接入点所发信号的传播整周数的取值范围采用排列组合方法依次对各个无线接入点所发信号的传播整周数进行取值，生成多组传播整周数数据，所述传播整周数数据包括各个无线接入点所发信号的传播整周数；S404、分别将多组所述传播整周数数据代入公式3计算，λ(N+θ)＝d；(3)获得对应的多组待检测终端与各个无线接入点的距离精确值。

进一步优选的，所述步骤S500进一步包括步骤：S501、根据多组待检测终端与各个无线接入点的距离精确值得到多个方程组，每个所述方程组表示为：

(x-x₁)²+(y-y₁)²+(z-z₁)²＝d₁ ²；

(x-x₂)²+(y-y₂)²+(z-z₂)²＝d₂ ²；

…

(x-x_n)²+(y-y_n)²+(z-z_n ²＝d_n ²；

其中，xy表示待检测终端的位置坐标，x_ny_n表示各个无线接入点的位置坐标，d_n表示一组待检测终端与各个无线接入点的所述距离精确值；S502、分别对多个方程组进行求解，获得待检测终端的位置坐标。

进一步优选的，所述步骤S502、分别对多个方程组进行求解，获得待检测终端的位置坐标进一步包括以下任意一个步骤：当所述多个方程组中只有一组方程组有唯一解，则确定所述唯一解为待检测终端的位置坐标；或；所述多个方程组中只有一组方程组有两个解，且所述两个解关于各个无线接入点所组成的平面对称，根据各个无线接入点的已知位置确定所述两个解中的正确解，所述正确解为待检测终端的位置坐标。

本发明还公开了一种室内wifi定位服务器，包括：数据获取模块，获取待检测终端接收到的至少两个已知位置坐标的无线接入点发出的信号的信号强度；距离初始值确定模块，用于根据所述信号强度确定待检测终端与各个无线接入点的距离初始值；信号相位值获取模块，用于获取各个无线接入点所发出的信号的信号相位值；距离精确值确定模块，用于根据所述信号相位值、所述距离初始值以及预设精度值确定待检测客户端与各个无线接入点的距离精确值；定位模块，用于根据待检测客户端与各个无线接入点的所述距离精确值计算出待检测终端的位置坐标。

进一步优选的，所述距离初始值确定模块进一步包括：模型训练子模块，用于根据预设距离精确值和预设信号强度数据对传输耗损模型进行训练，获取传输耗损模型的预设常数；距离精确值计算子模块，用于将所述预设常数和待检测终端接收到的各个无线接入点所发信号的信号强度输入所述传输耗损模型，确定待检测终端与各个无线接入点的距离初始值；所述传输耗损模型表示为：

其中，表示待检测终端接收到的每个无线接入点所发信号的信号强度，K为预设常数，ε为非自由空间的损耗系数，表示待检测终端与每个无线接入点的距离初始值。

进一步优选的，所述距离精确值确定模块进一步包括：第一计算子模块，用于根据公式1计算待检测终端与各个无线接入点的所述距离初始值和预设精度值，确定待检测终端与各个无线接入点的距离精确值的取值范围，(1)其中，表示待检测终端与各个无线接入点的所述距离初始值，a表示预设精度值，d表示待检测终端与各个无线接入点的距离精确值；第二计算子模块，用于根据公式2计算所述信号相位值和待检测终端与各个无线接入点的距离精确值的取值范围，确定各个无线接入点所发信号的传播整周数的取值范围，(2)其中，λ表示各个无线接入点所发信号的信号波长，θ表示各个无线接入点所发信号的信号相位值，N表示各个无线接入点所发信号的传播整周数；第三计算子模块，用于分别将多组所述传播整周数数据代入公式3计算，λ(N+θ)＝d；(3)获得对应的多组待检测终端与各个无线接入点的距离精确值。

进一步优选的，所述定位模块进一步包括：方程组获取子模块，用于根据多组待检测终端与各个无线接入点的距离精确值得到多个方程组，每个所述方程组表示为：

(x-x₁)²+(y-y₁)²+(z-z₁)²＝d₁ ²；

(x-x_n)²+(y-y_n)²+(z-z_n)²＝d_n ²；

…

(x-x_n)²+(y-y_n)²+(z-z_n)²＝d_n ²；

其中，xy表示待检测终端的位置坐标，x_ny_n表示各个无线接入点的位置坐标，d_n表示一组待检测终端与各个无线接入点的所述距离精确值；方程组求解子模块，用于分别对多个方程组进行求解，获得待检测终端的位置坐标。

进一步优选的，所述方程组求解子模块进一步用于当所述多个方程组中只有一组方程组有唯一解，则确定所述唯一解为待检测终端的位置坐标；或；当所述多个方程组中只有一组方程组有两个解，且所述两个解关于各个无线接入点所组成的平面对称，则根据各个无线接入点的已知位置确定所述两个解中的正确解，所述正确解为待检测终端的位置坐标。

与现有技术相比，本发明是对传统室内WIFI三角定位方法的改进，在已知各个无线接入点的位置坐标的前提下，首先通过获取无线接入点的信号强度来确定待检测终端与各个无线接入点的距离初始值，然后通过信号载波的信号相位值来确定待检测终端和各个无线接入点的距离精确值。当无线接入点的数量为多个，即数量大于等于2个(双频AP)时，即可以确定该待检测终端的位置。相比于现有技术，本发明可以提高定位精度高，且对终端数目的要求低。

附图说明

下面将以明确易懂的方式，结合附图说明优选实施方式，对本发明予以进一步说明。

图1为本发明一种室内wifi定位方法的主要步骤示意图；

图2为本发明一种室内wifi定位服务器的主要组成示意图；

图3为本发明一种室内wifi定位服务器的完整组成示意图。

附图标记：

100、数据获取模块，200、距离初始值确定模块，201、模型训练子模块，202、距离初始值计算子模块，300、信号相位值获取模块，400、距离精确值确定模块，401、第一计算子模块，402、第二计算子模块，403、第三计算子模块，500、定位模块，501、方程组获取子模块，502、方程组求解子模块。

具体实施方式

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，下面将对照附图说明本发明的具体实施方式。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，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，还可以根据这些附图获得其他的附图，并获得其他的实施方式。

为使图面简洁，各图中只示意性地表示出了与本发明相关的部分，它们并不代表其作为产品的实际结构。另外，以使图面简洁便于理解，在有些图中具有相同结构或功能的部件，仅示意性地绘示了其中的一个，或仅标出了其中的一个。在本文中，“一个”不仅表示“仅此一个”，也可以表示“多于一个”的情形。

图1为本发明一种室内wifi定位方法的主要步骤示意图，如图1所示，一种室内wifi定位方法，包括步骤：S100、获取待检测终端接收到的至少两个已知位置坐标的无线接入点所发信号的信号强度；S200、根据所述信号强度确定待检测终端与各个无线接入点的距离初始值；S300、获取各个无线接入点所发信号的信号相位值；S400、根据所述信号相位值、所述距离初始值以及预设精度值确定待检测客户端与各个无线接入点的距离精确值；S500、根据待检测客户端与各个无线接入点的所述距离精确值计算出待检测终端的位置坐标。

具体的，本发明中待检测终端表示为STA，各个无线接入点表示为AP。本实施例中的待检测终端可以是手机、笔记本电脑等智能设备。

本发明在已知各个无线接入点的位置坐标的前提下，首先通过获取无线接入点的信号强度来确定待检测终端与各个无线接入点的距离初始值，然后通过信号载波的信号相位值来确定待检测终端和各个无线接入点的距离精确值。当无线接入点的数量为多个，即数量大于等于2个(双频AP)时，即可以确定该待检测终端的位置。相比于现有技术，本发明可以提高定位精度高，且对终端数目的要求低。

优选的，所述步骤S200进一步包括步骤：S201、根据预设距离精确值和预设信号强度数据对传输耗损模型进行训练，获取传输耗损模型的预设常数；S202、将所述预设常数和所述步骤S100获取的待检测终端接收到的各个无线接入点所发信号的信号强度输入所述传输耗损模型，确定待检测终端与各个无线接入点的距离初始值；所述传输耗损模型表示为：

其中，表示待检测终端接收到的每个无线接入点所发信号的信号强度，K为预设常数，ε为非自由空间的损耗系数，表示待检测终端与每个无线接入点的距离初始值。

具体的，信号在传递过程中受到电磁波的多径效应以及人体或物体对信号的遮挡等情况会造成信号的信号强度即RSSI衰减，即信号在传输过程中存在耗损，因此本实施例中通过传输耗损模型先根据接收到的衰减的信号强度计算出STA与各个AP的距离初始值。

优选的，所述步骤S400进一步包括步骤：S401、根据公式1计算待检测终端与各个无线接入点的所述距离初始值和预设精度值，确定待检测终端与各个无线接入点的距离精确值的取值范围，(1)其中，表示待检测终端与各个无线接入点的所述距离初始值，a表示预设精度值，d表示待检测终端与各个无线接入点的距离精确值；S402、根据公式2计算所述信号相位值和待检测终端与各个无线接入点的距离精确值的取值范围，确定各个无线接入点所发信号的传播整周数的取值范围，(2)其中，λ表示各个无线接入点所发信号的信号波长，θ表示各个无线接入点所发信号的信号相位值，N表示各个无线接入点所发信号的传播整周数；S403、根据各个无线接入点所发信号的传播整周数的取值范围采用排列组合方法依次对各个无线接入点所发信号的传播整周数进行取值，生成多组传播整周数数据，所述传播整周数数据包括各个无线接入点所发信号的传播整周数；S404、分别将多组所述传播整周数数据代入公式3计算，λ(N+θ)＝d；(3)获得对应的多组待检测终端与各个无线接入点的距离精确值。

具体的，由于RSSI的不可靠性，因此所述距离初始值是不精确的，为此本实施例步骤S401中根据预设精度值a来确定距离精确值的范围，a的取值可以根据现有wifi定位技术中根据RSSI进行定位时的定位精度来确定。本实施例中所述定位精度大概在5～10米，因此，本实施例中a的取值可以为5～10范围内任意值。

具体的，算待检测终端与各个无线接入点的距离精确值与信号的信号相位值、信号的传播整周数以及信号的信号波长存在如下关系，λ(N+θ)＝d(3)，通过各个AP分别向STA发送定位报文，可记录获取到各个AP的信号相位值，因此，在得知距离精确值的取值范围后，根据上述关系可以得到信号的传播整周数N的取值范围。

本实施例中假设无线接入点AP为3个，3个AP到STA的距离精确值表示为d₁，d₂，d₃，STA到三个AP的传播整周数分别为N₁，N₂，N₃，根据d₁，d₂，d₃的取值范围可以确定N₁，N₂，N₃的取值范围。采用排列组合的方法依次取N₁，N₂，N₃的值，形成多组传播整周数数据，每组传播整周数数据表示为(N₁，N₂，N₃)。再将每组传播整周数数据代入公式3，可以获得对应的多组距离精确值，表示为(d₁，d₂，d₃)。

优选的，所述步骤S500进一步包括步骤：S501、根据多组待检测终端与各个无线接入点的距离精确值得到多个方程组，每个所述方程组表示为：

(x-x₁)²+(y-y₁)²+(z-z₁)²＝d₁ ²；

(x-x₂)²+(y-y₂)²+(z-z₂)²＝d₂ ²；

…

(x-x_n)²+(y-y_n)²+(z-z_n)²＝d_n ²；

其中，xy表示待检测终端的位置坐标，x_ny_n表示各个无线接入点的位置坐标，d_n表示一组待检测终端与各个无线接入点的所述距离精确值；S502、分别对多个方程组进行求解，获得待检测终端的位置坐标。

具体的，以3个AP为例，通过三角定位算法计算STA位置，即分别以已知位置的3个AP的位置坐标为球心，以其各自到STA的距离精确值为半径做球面，则3个球面会交于一点，所得交点即为STA的位置坐标。

根据不同的(N₁，N₂，N₃)组合可以得到若干个方程组，分别解算，将方程组的解作为待检测终端的位置坐标。

优选的，所述步骤S502、分别对多个方程组进行求解，获得待检测终端的位置坐标进一步包括以下任意一个步骤：当所述多个方程组中只有一组方程组有唯一解，则确定所述唯一解为待检测终端的位置坐标；或；所述多个方程组中只有一组方程组有两个解，且所述两个解关于各个无线接入点所组成的平面对称，根据各个无线接入点的已知位置确定所述两个解中的正确解，所述正确解为待检测终端的位置坐标。

具体的，以3个AP为例，如果传播过程以及测量等都为理想情况，理论上来说，解算结果分为如下两种情况：

当STA和3个AP位于同一平面时，只有一组方程组是有唯一解的，其余方程组均无解，该唯一解即为STA的位置坐标；

当STA和3个AP不位于同一平面时，只有一组方程组是有两个解的，且这两个解关于3个AP所组成的平面对称，其余方程组均无解，根据AP在房间的布设情况，可以确定STA是在该平面下方还是上方，即可以排除掉一个解，另外的一个解即为STA的位置坐标。

图2为本发明一种室内wifi定位服务器的主要组成示意图。如图2所示，一种室内wifi定位服务器，包括：数据获取模块100，获取待检测终端接收到的至少两个已知位置坐标的无线接入点发出的信号的信号强度；距离初始值确定模块200，用于根据所述信号强度确定待检测终端与各个无线接入点的距离初始值；信号相位值获取模块300，用于获取各个无线接入点所发出的信号的信号相位值；距离精确值确定模块400，用于根据所述信号相位值、所述距离初始值以及预设精度值确定待检测客户端与各个无线接入点的距离精确值；定位模块500，用于根据待检测客户端与各个无线接入点的所述距离精确值计算出待检测终端的位置坐标。

具体的，本发明中待检测终端表示为STA，各个无线接入点表示为AP。本实施例中的待检测终端可以是手机、笔记本电脑等智能设备。

本发明在已知各个无线接入点的位置坐标的前提下，首先通过获取无线接入点的信号强度来确定待检测终端与各个无线接入点的距离初始值，然后通过信号载波的信号相位值来确定待检测终端和各个无线接入点的距离精确值。当无线接入点的数量为多个，即数量大于等于2个(双频AP)时，即可以确定该待检测终端的位置。相比于现有技术，本发明可以提高定位精度高，且对终端数目的要求低。

图3为本发明一种室内wifi定位服务器的完整组成示意图。如图3所示，优选的，所述距离初始值确定模块200进一步包括：模型训练子模块201，用于根据预设距离精确值和预设信号强度数据对传输耗损模型进行训练，获取传输耗损模型的预设常数；距离精确值计算子模块202，用于将所述预设常数和待检测终端接收到的各个无线接入点所发信号的信号强度输入所述传输耗损模型，确定待检测终端与各个无线接入点的距离初始值；所述传输耗损模型表示为：

其中，表示待检测终端接收到的每个无线接入点所发信号的信号强度，K为预设常数，ε为非自由空间的损耗系数，表示待检测终端与每个无线接入点的距离初始值。

具体的，信号在传递过程中受到电磁波的多径效应以及人体或物体对信号的遮挡等情况会造成信号的信号强度即RSSI衰减，即信号在传输过程中存在耗损，因此本实施例中通过传输耗损模型先根据接收到的衰减的信号强度计算出STA与各个AP的距离初始值。

优选的，所述距离精确值确定模块400进一步包括：第一计算子模块401，用于根据公式1计算待检测终端与各个无线接入点的所述距离初始值和预设精度值，确定待检测终端与各个无线接入点的距离精确值的取值范围，(1)其中，表示待检测终端与各个无线接入点的所述距离初始值，a表示预设精度值，d表示待检测终端与各个无线接入点的距离精确值；第二计算子模块402，用于根据公式2计算所述信号相位值和待检测终端与各个无线接入点的距离精确值的取值范围，确定各个无线接入点所发信号的传播整周数的取值范围，(2)其中，λ表示各个无线接入点所发信号的信号波长，θ表示各个无线接入点所发信号的信号相位值，N表示各个无线接入点所发信号的传播整周数；第三计算子模块403，用于分别将多组所述传播整周数数据代入公式3计算，λ(N+θ)＝d；(3)获得对应的多组待检测终端与各个无线接入点的距离精确值。

具体的，由于RSSI的不可靠性，因此所述距离初始值是不精确的，为此本实施例根据预设精度值a来确定距离精确值的范围，a的取值可以根据现有wifi定位技术中根据RSSI进行定位时的定位精度来确定。本实施例中所述定位精度大概在5～10米，因此，本实施例中a的取值可以为5～10范围内任意值。

具体的，待检测终端与各个无线接入点的距离精确值与信号的信号相位值、信号的传播整周数以及信号的信号波长存在如下关系，λ(N+θ)＝d(3)，因此，在得知距离精确值的取值范围后，根据上述关系可以得到信号的传播整周数N的取值范围。本实施例中假设无线接入点AP为3个，3个AP到STA的距离精确值表示为d₁，d₂，d₃，STA到三个AP的传播整周数分别为N₁，N₂，N₃，根据d₁，d₂，d₃的取值范围可以确定N₁，N₂，N₃的取值范围。采用排列组合的方法依次取N₁，N₂，N₃的值，形成多组传播整周数数据，每组传播整周数数据表示为(N₁，N₂，N₃)。再将每组传播整周数数据代入公式3，可以获得对应的多组距离精确值，表示为(d₁，d₂，d₃)。

优选的，所述定位模块500进一步包括：方程组获取子模块501，用于根据多组待检测终端与各个无线接入点的距离精确值得到多个方程组，每个所述方程组表示为：

(x-x₁)²+(y-y₁)²+(z-z₁)²＝d₁ ²；

(x-x₂)²+(y-y₂)²+(z-z₂)²＝d₂ ²；

…

(x-x_n)²+(y-y_n)²+(z-z_n)²＝d_n ²；

其中，xy表示待检测终端的位置坐标，x_ny_n表示各个无线接入点的位置坐标，d_n表示一组待检测终端与各个无线接入点的所述距离精确值；方程组求解子模块502，用于分别对多个方程组进行求解，获得待检测终端的位置坐标。

具体的，以3个AP为例，通过三角定位算法计算STA位置，即分别以已知位置的3个AP的位置坐标为球心，以其各自到STA的距离精确值为半径做球面，则3个球面会交于一点，所得交点即为STA的位置坐标。

根据不同的(N₁，N₂，N₃)组合可以得到若干个方程组，分别解算，将方程组的解作为待检测终端的位置坐标。

优选的，所述方程组求解子模块502进一步用于当所述多个方程组中只有一组方程组有唯一解，则确定所述唯一解为待检测终端的位置坐标；或；当所述多个方程组中只有一组方程组有两个解，且所述两个解关于各个无线接入点所组成的平面对称，则根据各个无线接入点的已知位置确定所述两个解中的正确解，所述正确解为待检测终端的位置坐标。

具体的，以3个AP为例，如果传播过程以及测量等都为理想情况，理论上来说，解算结果分为如下两种情况：

当STA和3个AP位于同一平面时，只有一组方程组是有唯一解的，其余方程组均无解，该唯一解即为STA的位置坐标；

当STA和3个AP不位于同一平面时，只有一组方程组是有两个解的，且这两个解关于3个AP所组成的平面对称，其余方程组均无解，根据AP在房间的布设情况，可以确定STA是在该平面下方还是上方，即可以排除掉一个解，另外的一个解即为STA的位置坐标。

本服务器中各模块之间的信息交互、执行过程等内容与上述方法实施例基于同一构思，具体内容可参见本发明方法实施例中的叙述，此处不再赘述。

应当说明的是，上述实施例均可根据需要自由组合。以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种室内wifi定位方法，其特征在于，包括步骤：

S100、获取待检测终端接收到的至少两个已知位置坐标的无线接入点所发信号的信号强度；

S200、根据所述信号强度确定待检测终端与各个无线接入点的距离初始值；

S300、获取各个无线接入点所发信号的信号相位值；

S400、根据所述信号相位值、所述距离初始值以及预设精度值确定待检测客户端与各个无线接入点的距离精确值；

S500、根据待检测客户端与各个无线接入点的所述距离精确值计算出待检测终端的位置坐标。

2.如权利要求1所述的室内wifi定位方法，其特征在于，所述步骤S200进一步包括步骤：

S201、根据预设距离精确值和预设信号强度数据对传输耗损模型进行训练，获取传输耗损模型的预设常数；

S202、将所述预设常数和所述步骤S100获取的待检测终端接收到的各个无线接入点所发信号的信号强度输入所述传输耗损模型，确定待检测终端与各个无线接入点的距离初始值；所述传输耗损模型表示为：

$P_r\left(\tilde{d}\right)=K-10\mathrm{\ϵ}{|}_g\left(\tilde{d}\right)\left(dBm\right);$

其中，表示待检测终端接收到的每个无线接入点所发信号的信号强度，K为预设常数，ε为非自由空间的损耗系数，表示待检测终端与每个无线接入点的距离初始值。

3.如权利要求2所述的室内wifi定位方法，其特征在于，所述步骤S400进一步包括步骤：

S401、根据公式1计算待检测终端与各个无线接入点的所述距离初始值和预设精度值，确定待检测终端与各个无线接入点的距离精确值的取值范围，

$\tilde{d}-a\≤d\≤\tilde{d}+a;---\left(1\right)$

其中，表示待检测终端与各个无线接入点的所述距离初始值，a表示预设精度值，d表示待检测终端与各个无线接入点的距离精确值；

S402、根据公式2计算所述信号相位值和待检测终端与各个无线接入点的距离精确值的取值范围，确定各个无线接入点所发信号的传播整周数的取值范围，

$(\tilde{d}-10)/\mathrm{\λ}-\mathrm{\θ}\≤N\≤(\tilde{d}+10)/\mathrm{\λ}-\mathrm{\θ};---\left(2\right)$

其中，λ表示各个无线接入点所发信号的信号波长，θ表示各个无线接入点所发信号的信号相位值，N表示各个无线接入点所发信号的传播整周数；

S403、根据各个无线接入点所发信号的传播整周数的取值范围采用排列组合方法依次对各个无线接入点所发信号的传播整周数进行取值，生成多组传播整周数数据，所述传播整周数数据包括各个无线接入点所发信号的传播整周数；

S404、分别将多组所述传播整周数数据代入公式3计算，

λ(N+θ)＝d； (3)

获得对应的多组待检测终端与各个无线接入点的距离精确值。

4.如权利要求3所述的室内wifi定位方法，其特征在于，所述步骤S500进一步包括步骤：

S501、根据多组待检测终端与各个无线接入点的距离精确值得到多个方程组，每个所述方程组表示为：

(x-x₁)²+(y-y₁)²+(z-z₁)²＝d₁ ²；

(x-x₂)²+(y-y₂)²+(z-z₂)²＝d₂ ²；

…

(x-x_n)²+(y-y_n)²+(z-z_n)²＝d_n ²；

其中，xy表示待检测终端的位置坐标，x_ny_n表示各个无线接入点的位置坐标，d_n表示一组待检测终端与各个无线接入点的所述距离精确值；

S502、分别对多个方程组进行求解，获得待检测终端的位置坐标。

5.如权利要求3所述的室内wifi定位方法，其特征在于，所述步骤S502、分别对多个方程组进行求解，获得待检测终端的位置坐标进一步包括以下任意一个步骤：

当所述多个方程组中只有一组方程组有唯一解，则确定所述唯一解为待检测终端的位置坐标；

或；

所述多个方程组中只有一组方程组有两个解，且所述两个解关于各个无线接入点所组成的平面对称，根据各个无线接入点的已知位置确定所述两个解中的正确解，所述正确解为待检测终端的位置坐标。

6.一种室内wifi定位服务器，其特征在于，包括：

数据获取模块，获取待检测终端接收到的至少两个已知位置坐标的无线接入点发出的信号的信号强度；

距离初始值确定模块，用于根据所述信号强度确定待检测终端与各个无线接入点的距离初始值；

信号相位值获取模块，用于获取各个无线接入点所发出的信号的信号相位值；

距离精确值确定模块，用于根据所述信号相位值、所述距离初始值以及预设精度值确定待检测客户端与各个无线接入点的距离精确值；

定位模块，用于根据待检测客户端与各个无线接入点的所述距离精确值计算出待检测终端的位置坐标。

7.如权利要求6所述的室内wifi定位服务器，其特征在于，所述距离初始值确定模块进一步包括：

模型训练子模块，用于根据预设距离精确值和预设信号强度数据对传输耗损模型进行训练，获取传输耗损模型的预设常数；

距离初始值计算子模块，用于将所述预设常数和待检测终端接收到的各个无线接入点所发信号的信号强度输入所述传输耗损模型，确定待检测终端与各个无线接入点的距离初始值；所述传输耗损模型表示为：

$P_r\left(\tilde{d}\right)=K-10\mathrm{\ϵ}{|}_g\left(\tilde{d}\right)\left(dBm\right);$

其中，表示待检测终端接收到的每个无线接入点所发信号的信号强度，K为预设常数，ε为非自由空间的损耗系数，表示待检测终端与每个无线接入点的距离初始值。

8.如权利要求7所述的室内wifi定位服务器，其特征在于，所述距离精确值确定模块进一步包括：

第一计算子模块，用于根据公式1计算待检测终端与各个无线接入点的所述距离初始值和预设精度值，确定待检测终端与各个无线接入点的距离精确值的取值范围，

$\tilde{d}-a\≤d\≤\tilde{d}+a;---\left(1\right)$

其中，表示待检测终端与各个无线接入点的所述距离初始值，a表示预设精度值，d表示待检测终端与各个无线接入点的距离精确值；

第二计算子模块，用于根据公式2计算所述信号相位值和待检测终端与各个无线接入点的距离精确值的取值范围，确定各个无线接入点所发信号的传播整周数的取值范围，

$(\tilde{d}-10)/\mathrm{\λ}-\mathrm{\θ}\≤N\≤(\tilde{d}+10)/\mathrm{\λ}-\mathrm{\θ};---\left(2\right)$

其中，λ表示各个无线接入点所发信号的信号波长，θ表示各个无线接入点所发信号的信号相位值，N表示各个无线接入点所发信号的传播整周数；

第三计算子模块，用于分别将多组所述传播整周数数据代入公式3计算，

λ(N+θ)＝d； (3)

获得对应的多组待检测终端与各个无线接入点的距离精确值。

9.如权利要求8所述的室内wifi定位服务器，其特征在于，所述定位模块进一步包括：

方程组获取子模块，用于根据多组待检测终端与各个无线接入点的距离精确值得到多个方程组，每个所述方程组表示为：

(x-x₁)²+(y-y₁)²+(z-z₁)²＝d₁ ²；

(x-x₂)²+(y-y₂)²+(z-z₂)²＝d₂ ²；

…

(x-x_n)²+(y-y_n)²+(z-z_n)²＝d_n ²；

其中，xy表示待检测终端的位置坐标，x_ny_n表示各个无线接入点的位置坐标，d_n表示一组待检测终端与各个无线接入点的所述距离精确值；

方程组求解子模块，用于分别对多个方程组进行求解，获得待检测终端的位置坐标。

10.如权利要求9所述的室内wifi定位服务器，其特征在于，所述方程组求解子模块进一步用于当所述多个方程组中只有一组方程组有唯一解，则确定所述唯一解为待检测终端的位置坐标；或；

当所述多个方程组中只有一组方程组有两个解，且所述两个解关于各个无线接入点所组成的平面对称，则根据各个无线接入点的已知位置确定所述两个解中的正确解，所述正确解为待检测终端的位置坐标。