CN111263322B - 一种具备主动寻物功能的家用无线路由系统 - Google Patents

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Abstract

本发明提供的一种具备主动式寻物功能的家用无线路由系统，该系统可对通过WIFI接入的设备进行主动式实时定位，本发明所提出的主动式WIFI定位方法，是由路由系统主动发起的对接入设备的定位，无需用户干预，这种模式更能满足实际生活中用户在房间内寻找设备的需求。另外，将位置计算这一过程从被定位设备转移到了路由系统中，能有效提高设备的使用时间。

Description

一种具备主动寻物功能的家用无线路由系统
技术领域
本发明主要涉及室内定位技术领域，特指一种具备主动寻物功能的家用无线路由系统。
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。传统的WIFI定位过程是在被定位对象端(如平板等智能设备)完成的，被定位设备主动搜寻周围的无线AP接入点(AP)并记录各个AP的信号强度，再通过查询自身的数据库获取各个AP的坐标位置，强度可以根据公式
Figure BDA0002364953070000011
转换成距离，其中，d为距离，RSSI为接收信号强度，A为发射端和接收端间隔1米时的信号强度，N为环境衰减因子。这样就能计算出被定位设备的位置。这种方式下，需要被定位设备主动发起定位请求，并进行定位解算，影响设备的待机时间，而且只有用户有定位需求了，路由和AP才会被动协助用户进行定位，而且最终定位结果只有被定位设备才知道。
普通消费类电子设备不同于专用的WIFI定位标签，专用WIFI定位标签每隔一定时间会向周围的无线设备主动发射信号，告知自己的编号或者位置，被定位设备通过获取该信号的强度和位置解算出自己的位置。普通消费类电子设备在某一段时间内只会连接到用户指定的或者信号较强的那个无线AP接入点，只能获得一个信号强度值，而且路由和AP也不会对外广播自己的精确位置，因此无法对设备进行精确定位。
发明内容
为了解决以上问题，本发明提供了一种具备主动寻物功能的家用无线路由系统，其使用主动式WIFI定位方法，由路由系统主动发起的对接入设备的定位，无需用户干预，这种模式更能满足实际生活中用户在房间内寻找设备的需求。另外，本发明将位置计算这一过程从被定位设备转移到了路由系统中，能有效提高设备的使用时间。
为达此目的，本发明提供的一种具备主动式寻物功能的家用无线路由系统，所述系统由无线路由器和若干个无线AP接入点组成，寻物步骤如下：
S1：精确测量路由器和各个无线AP的安装位置，即平面坐标，并存储在路由器中；
S2：将系统中的无线AP分别编号，并设置为中继模式，用于扩展和增强无线路由器的WIFI信号；
S2：路由器主动搜寻空间范围内无线AP的信号；
S3：通过控制路由器依次使得当前时刻只有一个无线AP接入点是有效的，其他接入点均处于休眠状态，在被定位设备失去原先接入点信号时就会去主动搜索连接有效的接入点，连接过程中由当前时刻有效的接入点记录下电子设备的信号强度，并传送给路由器；
S4：路由器将强度转换成相应的距离d1,d2和d3后使用最小二乘拟合等方法计算出被定位设备所在的位置(x,y)；
S5：用户登录路由器管理系统后，即可对信号覆盖范围内所有WIFI接入的设备进行实时定位。
作为本发明进一步改进，接入点的数量根据用户房屋户型结构和面积而设定。
作为本发明进一步改进，路由器应至少能够搜到3个无线AP的信号，其中，设定
1号AP，坐标(x1,y1)，被定位物体信号强度为：rssi1,
2号AP，坐标(x2,y2)，被定位物体信号强度为：rssi2,
3号AP，坐标(x3,y3)，被定位物体信号强度为：rssi3,
计算公式为：
Figure BDA0002364953070000021
Figure BDA0002364953070000022
Figure BDA0002364953070000023
Figure BDA0002364953070000024
其中，ε为误差干扰项。
本发明的有益效果是：本发明提供的一种具备主动式寻物功能的家用无线路由系统，可对通过WIFI接入的设备进行主动式实时定位，本发明所提出的主动式WIFI定位方法，是由路由系统主动发起的对接入设备的定位，无需用户干预，这种模式更能满足实际生活中用户在房间内寻找设备的需求。另外，将位置计算这一过程从被定位设备转移到了路由系统中，能有效提高设备的使用时间。
附图说明
图1本发明的具备主动寻物功能的家用无线路由系统中路由器收集在多个已知点测得的被定位设备信号强度示意图；
图2本具备主动寻物功能的家用无线路由系统中路由器将强度转换成相应的距离d1,d2和d3后使用最小二乘拟合等方法计算出被定位设备所在的位置(x,y)示意图。
具体实施方式
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作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1-2所示，本发明提供的一种具备主动式寻物功能的家用无线路由系统，所述系统由无线路由器和若干个无线AP接入点组成，寻物步骤如下：
S1：精确测量路由器和各个无线AP的安装位置，即平面坐标，并存储在路由器中；
S2：将系统中的无线AP分别编号，并设置为中继模式，用于扩展和增强无线路由器的WIFI信号；
S2：路由器主动搜寻空间范围内无线AP的信号；
S3：通过控制路由器依次使得当前时刻只有一个无线AP接入点是有效的，其他接入点均处于休眠状态，在被定位设备失去原先接入点信号时就会去主动搜索连接有效的接入点，连接过程中由当前时刻有效的接入点记录下电子设备的信号强度，并传送给路由器；
S4：路由器将强度转换成相应的距离d1,d2和d3后使用最小二乘拟合等方法计算出被定位设备所在的位置(x,y)；
S5：用户登录路由器管理系统后，即可对信号覆盖范围内所有WIFI接入的设备进行实时定位。
本发明中设计的系统由无线路由器和若干个无线接入点组成，接入点的数量视户型结构和面积而定。
寻物时只需要知道物体的平面坐标即可，因此理想环境下支持寻物功能的空间范围内应至少能够搜到3个无线AP的信号。如图1所示，设定
1号AP，坐标(x1,y1)，被定位物体信号强度为：rssi1,
2号AP，坐标(x2,y2)，被定位物体信号强度为：rssi2,
3号AP，坐标(x3,y3)，被定位物体信号强度为：rssi3,
计算公式为：
Figure BDA0002364953070000031
Figure BDA0002364953070000032
Figure BDA0002364953070000033
Figure BDA0002364953070000041
其中，ε为误差干扰项。
本设计中使用了一种遍历方法，通过控制路由器依次使得当前时刻只有一个无线接入点是有效的，其他接入点均处于休眠状态，这样被定位设备在失去原先接入点信号的时就会去主动搜索连接有效的接入点，连接过程中由当前时刻有效的接入点记录下电子设备的信号强度，并传送给路由。一轮遍历下来，路由会收集到在多个已知点测得的被定位设备信号强度(如图1)
本发明的有益效果是：本发明提供的一种具备主动式寻物功能的家用无线路由系统，可对通过WIFI接入的设备进行主动式实时定位，本发明所提出的主动式WIFI定位方法，是由路由系统主动发起的对接入设备的定位，无需用户干预，这种模式更能满足实际生活中用户在房间内寻找设备的需求。另外，将位置计算这一过程从被定位设备转移到了路由系统中，能有效提高设备的使用时间。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非是对本发明作任何其他形式的限制，而依据本发明的技术实质所作的任何修改或等同变化，仍属于本发明所要求保护的范围。

Claims (3)

1.一种具备主动式寻物功能的家用无线路由系统，其特征在于，所述系统由无线路由器和若干个无线AP接入点组成，寻物步骤如下：
S1：精确测量路由器和各个无线AP的安装位置，即平面坐标，并存储在路由器中；
S2：将系统中的无线AP分别编号，并设置为中继模式，用于扩展和增强无线路由器的WIFI信号；
S3：路由器主动搜寻空间范围内无线AP的信号；
S4：通过控制路由器依次使得当前时刻只有一个无线AP接入点是有效的，其他接入点均处于休眠状态，在被定位设备失去原先接入点信号时就会去主动搜索连接有效的接入点，连接过程中由当前时刻有效的接入点记录下电子设备的信号强度，并传送给路由器；
S5：路由器将强度转换成相应的距离d1,d2和d3后使用最小二乘拟合计算出被定位设备所在的位置(x,y)；
S6：用户登录路由器管理系统后，即可对信号覆盖范围内所有WIFI接入的设备进行实时定位。
2.如权利要求1所述的一种具备主动式寻物功能的家用无线路由系统，其特征在于，接入点的数量根据用户房屋户型结构和面积而设定。
3.如权利要求1或2所述的一种具备主动式寻物功能的家用无线路由系统，其特征在于，路由器应至少能够搜到3个无线AP的信号，其中，设定
1号AP，坐标(x1,y1)，被定位物体信号强度为：rssi1,
2号AP，坐标(x2,y2)，被定位物体信号强度为：rssi2,
3号AP，坐标(x3,y3)，被定位物体信号强度为：rssi3,
计算公式为：
Figure FDA0002929940530000011
Figure FDA0002929940530000012
Figure FDA0002929940530000013
Figure FDA0002929940530000014
其中，ε为误差干扰项。
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