CN110366103B - 基于WiFi的室内定位及验证系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种基于WiFi的室内定位及验证系统，包括：至少一个RFID读取器，分散设置在定位区域；至少三个无线AP机，分散设置在定位区域；移动设备，连接至少三个无线AP机并获取无线信号强度；定位服务器，采集无线信号强度并采用差分算法对移动设备进行定位；其中，移动设备设置有RFID电子标签；当移动设备进入定位区域的预设信号范围时，RFID电子标签向外发送RFID信号；至少一个RFID读取器接收RFID信号，确认移动设备在预设信号范围。移动设备采用WiFi定位，当移动设备进入预设信号范围内时，激活RFID电子标签使其向外发送射频信号；RFID读取器获取射频信号，确认移动设备在预设信号范围内，说明该移动设备不存在虚假报告。

Description

基于WiFi的室内定位及验证系统
技术领域
本发明涉及室内定位技术领域，具体涉及一种基于WiFi的室内定位及验证系统。
背景技术
随着时代飞速变迁，科学技术迅猛发展，信息服务质量效率提高，受干扰度小，在人们的生活工作及科学研究中起到了非常重要的作用。室内定位技术非常实用，具有较大的拓展空间，其应用范围广泛，在复杂环境下，如图书馆，体育馆，地下车库，货品仓库等都可以实现对人员以及物品的快速定位。
对于一场活动的签到环节来说，人力的消耗是巨大的，而通过技术手段就可以节省下完成这个环节所付出的大量的人力成本，整个电子签到的过程都是迅速、便捷的，让参会人员无需等待太长时间便可进场。然而现有技术中，利用手机进行签到的各种方式中，存在虚假报告的情况。
发明内容
有鉴于此，本发明实施例提供了一种基于WiFi的室内定位及验证系统，已解决现有技术中利用手机签到的方式中存在虚假报告的情况。
本发明实施例提供了一种基于WiFi的室内定位及验证系统，包括：
至少一个RFID读取器，分散设置在定位区域；
至少三个无线AP机，分散设置在定位区域；
移动设备，连接至少三个无线AP机并获取无线信号强度；
定位服务器，采集无线信号强度并采用差分算法对移动设备进行定位；
其中，移动设备设置有RFID电子标签；
当移动设备进入定位区域的预设信号范围时，RFID电子标签向外发送RFID信号；
至少一个RFID读取器接收RFID信号，确认移动设备在预设信号范围。
可选地，RFID读取器与无线AP机数量相同，且RFID读取器与无线AP机安装在相同位置。
可选地，RFID读取器间隔5米-10米设置。
可选地，至少三个无线AP机分散设置在定位区域的至少三个角落。
可选地，当RFID读取器间隔5米设置时，RFID电子标签的工作频率为低频125KHZ或高频13.56MHZ；
当RFID读取器间隔10米设置时，RFID电子标签的工作频率为超高频433MHZ或超高频915MHZ。
可选地，移动设备根据预设的账号及密码接入无线AP机。
可选地，RFID电子标签为有源电子标签或半无源电子标签。
可选地，RFID电子标签至少部分依靠设置在移动设备之内的电池工作。
可选地，若移动设备进入定位区域的预设信号范围时，RFID电子标签未向外发送RFID信号，则定位服务器产生异常警报。
本发明实施例的有益效果：
1、当移动设备打开Wi-Fi功能时，可以找到很多Wi-Fi热点，可以测出每个热点的信号强度，还能知道每个热点的SSID和MAC地址。那么，如果可以在每个地方记录下周围有那些Wi-Fi热点，就可以得到一个很大的数据表，然后当移动设备打开Wi-Fi，根据周围搜索到的Wi-Fi的MAC地址和信号强度，就可以反查出移动设备在哪个位置，从而实现室内定位。预设信号范围可根据实际需要进行设置，例如移动设备接收热点1的信号强度为-40dBm~0dBm，热点2和热点3的信号强度为75dBm~50dBm，此时激活移动设备上的RFID电子标签，使其向外发送射频信号；RFID读取器获取射频信号，确认移动设备在预设信号范围内，该移动设备不存在虚假报告。
2、将RFID读取器设置在无线AP机内，简化安装布线。
3、每个移动设备均通过保存在定位服务器中的账号密码与无线AP机进行连接，可以人工确认账号与人员的对应关系，也可以在登录时备注参会人员名称，以使定位服务器能够区分。
4、当移动设备进入定位区域的预设信号范围时，而RFID电子标签未向外发送RFID信号，则说明：一、定位服务器收到的定位信号有误；二、RFID电子标签故障。定位服务器发出异常警报后进行记录，便于故障排除或者确认参会人员是否出现在现场。
附图说明
通过参考附图会更加清楚的理解本发明的特征和优点，附图是示意性的而不应理解为对本发明进行任何限制，在附图中：
图1示出了本发明实施例中一种基于WiFi的室内定位及验证系统；
图2示出了本发明实施例中一种三角定位算法原理图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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，本领域技术人员在没有作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。
本发明实施例提供了一种基于WiFi的室内定位及验证系统，如图1所示，包括至少一个RFID读取器1，至少三个无线AP机1，移动设备2和定位服务器3，其中：至少一个RFID读取器1分散设置在定位区域；至少三个无线AP机1，分散设置在定位区域；移动设备2连接至少三个无线AP机并获取无线信号强度；定位服务器3采集无线信号强度并采用差分算法对移动设备2进行定位；其中，移动设备2设置有RFID电子标签；当移动设备2进入定位区域的预设信号范围时，RFID电子标签向外发送RFID信号；至少一个RFID读取器接收RFID信号，确认移动设备在预设信号范围。
在本实施例中，当移动设备打开WiFi功能时，可以找到很多WiFi热点，可以测出每个热点的信号强度，还能知道每个热点的SSID和MAC地址。那么，如果可以在每个地方记录下周围有那些WiFi热点，就可以得到一个很大的数据表，然后当移动设备打开WiFi，根据周围搜索到的WiFi的MAC地址和信号强度，就可以反查出移动设备在哪个位置，从而实现室内定位。在具体实施方式中，RFID读取器和无线AP机设置在同一位置。
在具体实施例中，定位服务器还与RFID读取器连接，接收RFID读取器的信息。预设信号范围可根据实际需要进行设置，例如移动设备接收热点1的信号强度为-40dBm~0dBm，热点2和热点3的信号强度为75dBm~50dBm，此时激活移动设备上的RFID电子标签，使其向外发送射频信号；RFID读取器获取射频信号，确认移动设备在预设信号范围内，该移动设备不存在虚假报告。
作为可选的实施方式，RFID读取器与无线AP机数量相同，且RFID读取器与无线AP机安装在相同位置。
在本实施例中，将RFID读取器设置在无线AP机内，简化安装布线。
作为可选的实施方式，RFID读取器间隔5米-10米设置。
在本实施例中，根据室内空间大小需要间隔设置RFID读取器。
作为可选的实施方式，至少三个无线AP机分散设置在定位区域的至少三个角落。
在本实施例中，如图2所示，根据三角定位算法，将三个无线AP机当做已知的三个锚节点，通过测距技术分别测得与未知节点D（移动设备）的距离，解算出D的坐标。
作为可选的实施方式，当RFID读取器间隔5米设置时，RFID电子标签的工作频率为低频125KHZ或高频13.56MHZ；当RFID读取器间隔10米设置时，RFID电子标签的工作频率为超高频433MHZ或超高频915MHZ。
在本实施例中，RFID电子标签的工作频率越高，其工作范围越大，且定位精度越高。在具体实施例中，根据实际需要确定RFID电子标签的工作频率及多个RFID读取器的间隔距离。
作为可选的实施方式，移动设备根据预设的账号及密码接入无线AP机。
在本实施例中，每个移动设备均通过保存在定位服务器中的账号密码与无线AP机进行连接，可以人工确认账号与人员的对应关系，也可以在登录时备注参会人员名称，以使定位服务器能够区分。
作为可选的实施方式，RFID电子标签为有源电子标签或半无源电子标签。
在本实施例中，RFID电子标签由移动设备控制其开关，当移动设备接收到开启信号时，RFID电子标签才会启动，因此RFID的日均功耗不会很高，可以选用半无源电子标签。
作为可选的实施方式，RFID电子标签至少部分依靠设置在移动设备之内的电池工作。
在本实施例中，RFID的有源部分为移动设备的电池。
作为可选的实施方式，若移动设备进入定位区域的预设信号范围时，RFID电子标签未向外发送RFID信号，则定位服务器产生异常警报。
在本实施例中，当移动设备进入定位区域的预设信号范围时，而RFID电子标签未向外发送RFID信号，则说明：一、定位服务器收到的定位信号有误；二、RFID电子标签故障。定位服务器发出异常警报后进行记录，便于故障排除或者确认参会人员是否出现在现场。
虽然结合附图描述了本发明的实施例，但是本领域技术人员可以在不脱离本发明的精神和范围的情况下作出各种修改和变型，这样的修改和变型均落入由所附权利要求所限定的范围之内。

Claims (6)

1.一种基于WiFi的室内定位及验证系统，其特征在于，包括：
至少一个RFID读取器，分散设置在定位区域；
至少三个无线AP机，分散设置在所述定位区域；
移动设备，连接所述至少三个无线AP机并获取无线信号强度；
定位服务器，采集所述无线信号强度并采用差分算法对所述移动设备进行定位；
其中，所述移动设备设置有RFID电子标签；
所述RFID读取器间隔5米-10米设置；
当所述RFID读取器间隔5米设置时，所述RFID电子标签的工作频率为低频125KHZ或高频13.56MHZ；
当所述RFID读取器间隔10米设置时，所述RFID电子标签的工作频率为超高频433MHZ或超高频915MHZ；
定位验证的过程包括：
若所述移动设备进入所述定位区域的预设信号范围时，所述RFID电子标签未向外发送RFID信号，则所述定位服务器产生异常警报；
当所述移动设备进入所述定位区域的预设信号范围时，所述RFID电子标签向外发送RFID信号；
当所述移动设备接收到第一热点的信号强度为-40dBm~0dBm，所述移动设备接收到第二热点和第三热点的信号强度均在75dBm~50dBm之间时，激活所述RFID电子标签，使所述RFID电子标签向外发送RFID信号；
所述至少一个RFID读取器接收所述RFID电子标签向外发送的RFID信号，确认所述移动设备在所述预设信号范围。
2.根据权利要求1所述的室内定位及验证系统，其特征在于，所述RFID读取器与所述无线AP机数量相同，且所述RFID读取器与所述无线AP机安装在相同位置。
3.根据权利要求1所述的室内定位及验证系统，其特征在于，所述至少三个无线AP机分散设置在定位区域的至少三个角落。
4.根据权利要求1所述的室内定位及验证系统，其特征在于，所述移动设备根据预设的账号及密码接入所述无线AP机。
5.根据权利要求1所述的室内定位及验证系统，其特征在于，所述RFID电子标签为有源电子标签或半无源电子标签。
6.根据权利要求5所述的室内定位及验证系统，其特征在于，所述RFID电子标签至少部分依靠设置在所述移动设备之内的电池工作。
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