CN113133082A

CN113133082A - 一种区域无线准入方法、装置、系统以及终端设备

Info

Publication number: CN113133082A
Application number: CN202110424172.1A
Authority: CN
Inventors: 陈永佑
Original assignee: Shenzhen Duoku Technology Co ltd
Current assignee: Shenzhen Duoku Technology Co ltd
Priority date: 2021-04-20
Filing date: 2021-04-20
Publication date: 2021-07-16
Anticipated expiration: 2041-04-20
Also published as: CN113133082B

Abstract

本发明涉及无线通信技术领域，特别是涉及一种区域无线准入方法、装置、系统以及终端设备，所述区域无线准入方法包括：接收终端设备的接入请求；与所述终端设备建立临时通讯网络，根据所述临时通讯网络的无线协议生成的CSI数据确定所述终端设备的位置；判断所述终端设备是否在预设范围内，若是，则允许接入，否则拒绝接入。本发明提供的区域无线准入方法基于三维区域授权，通过向终端设备发送定位信息并接收终端设备的返回信息，对上述定位信息以及所述返回信息确定终端设备的位置，从而确定是否授权终端设备接入网络。本发明的这种方式无需要增加硬件成本，通过发送、接收信息即可以实现对终端设备的定位，易于实现。

Description

一种区域无线准入方法、装置、系统以及终端设备

技术领域

本发明涉及无线通信技术领域，特别是涉及一种区域无线准入方法、装置、系统以及终端设备。

背景技术

区域数据接入(如WiFi、Lifi)在当代社会应用广泛，这种接入方式实现了短距离内数据的无线传输，便于非特定数量以及对象的终端接入，应用十分广泛。

当对特定区域内的终端设备要进行数据连接获取授权准入的时候，需要手动输入鉴权信息(如WiFi密码)进行鉴权。手动输入鉴权信息，需要通过特定渠道获取鉴权信息，并且需要手动输入，过程繁复不够便利。当涉及容易混淆的字符时，很容易导致输入错误。

此外，终端离开授权目标区域后，鉴权信息仍然有效，这时候哪怕授权方已经不期望继续授权，但只要数据接入仍然能够连接，就不能保证终止连接。

发明内容

基于此，有必要针对上述的问题，提供一种区域无线准入方法、装置、系统以及终端设备。

本发明实施例是这样实现的，一种区域无线准入方法，所述区域无线准入方法包括：

接收终端设备的接入请求；

与所述终端设备建立临时通讯网络，根据所述临时通讯网络的无线协议生成的CSI数据确定所述终端设备的位置；

判断所述终端设备是否在预设范围内，若是，则允许接入，否则拒绝接入。

在其中一个实施例中，本发明提供了一种区域无线准入方法，所述区域无线准入方法包括以下步骤：

搜索无线接入点；

向所述无线接入点发送接入请求；

与所述无线接入点建立临时通讯网络，为所述临时通讯网络的无线协议提供CSI数据生成，以使所述无线接入点根据所述CSI数据确定终端设备自身的位置；

接入或者忽略所述无线接入点。

在其中一个实施例中，本发明提供了一种区域无线准入装置，所述区域无线准入装置包括：

接收模块，用于接收终端设备的接入请求；

定位模块，用于与所述终端设备建立临时通讯网络，根据所述临时通讯网络的无线协议生成的CSI数据确定所述终端设备的位置；

判断模块，用于判断所述终端设备是否在预设范围内，若是，则允许接入，否则拒绝接入。

搜索模块，用于搜索无线接入点；

请求模块，用于向所述无线接入点发送接入请求；

临时通讯模块，用于与所述无线接入点建立临时通讯网络，为所述临时通讯网络的无线协议提供CSI数据生成，以使所述无线接入点根据所述CSI数据确定终端设备自身的位置；

接入处理模块，用于接入或者忽略所述无线接入点。

在其中一个实施例中，本发明提供了一种区域无线准入系统，所述区域无线准入系统包括：

如本发明上述两个实施例所述的两种区域无线准入装置。

在其中一个实施例中，本发明提供了一种终端设备，包括存储器和处理器，所述存储器中存储有计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时，使得所述处理器执行上述区域无线准入方法的步骤。

本发明提供的区域无线准入方法基于三维区域授权，与终端设备建立临时通讯网络，根据所述临时通讯网络的无线协议生成的CSI数据确定所述终端设备的位置，从而确定是否授权终端设备接入网络。本发明的这种方式无需要增加硬件成本，通过发送出定位信息、接收返回信息，即可以实现对终端设备的定位，易于实现。本发明的这种方式实现了基于位置信息的授权准入管理，应用于具体区域空间时，可以特定区域空间内的授权管理，使得无线准入管理更为精准。

附图说明

图1为一个实施例中提供的区域无线准入方法的应用环境图；

图2为一个实施例中区域无线准入方法的流程图；

图3为图2中步骤S202之前还包括的步骤流程图；

图4为一个实施例中根据CSI数据确定所述终端的设备的位置的步骤流程图；

图5为图2中步骤S206之后还包括的步骤流程图；

图6为另一个实施例中区域无线准入方法的流程图；

图7为一个实施例中区域无线准入装置的结构框图；

图8为另一个实施例中区域无线准入装置的结构框图；

图9为一个实施例中计算机设备的内部结构框图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

可以理解，本发明所使用的术语“第一”、“第二”等可在本文中用于描述各种元件，但除非特别说明，这些元件不受这些术语限制。这些术语仅用于将第一个元件与另一个元件区分。举例来说，在不脱离本发明的范围的情况下，可以将第一xx脚本称为第二xx脚本，且类似地，可将第二xx脚本称为第一xx脚本。

图1为一个实施例中提供的区域无线准入方法的应用环境图，如图1所示，在该应用环境中，包括准入设备100以及终端设备200。

准入设备100用于将局域网接入广域网，作为终端设备200接入网络的一个接口，具体实现可以是路由器，也可以是与路由器具有相似接入管理功能的设备。

终端设备200可以是智能手机、平板电脑、笔记本电脑、智能音箱、智能手表等移动设备，还可以是台式计算机或者其实形式的不以便于移动为主要设计目的的设备，即终端设备是否便于移动对于本发明的方案并没有实质影响，仅仅是本发明在移动设备的具体场景中具有显著优势。设备终端200以及准入设备100采用无线接入的方式连接，这里的无线接入方式具体可以是Wifi、Lifi等。

如图2所示，在一个实施例中，提出了一种区域无线准入方法，本实施例主要以该方法应用于上述图1中的准入设备100来举例说明。具体可以包括步骤S202～S206：

步骤S202，接收终端设备的接入请求。

在本发明实施例中，接入请求应当携带有终端设备的唯一识别标识。在本发明实施例中，接入请求可以由终端设备主动向准入设备发送，也可以由准入设备主动向终端设备请求后，终端设备响应准入设备的请求后发送，两种方式均可以采用。

步骤S204，与所述终端设备建立临时通讯网络，根据所述临时通讯网络的无线协议生成的CSI数据确定所述终端设备的位置。

在本发明实施例中，准入设备接收到终端设备的接入请求后，通过与所述终端设备建立临时通讯网络，根据所述临时通讯网络的无线协议生成的CSI数据确定所述终端设备的位置。在本发明中，终端设备位置的确定无需增设额外的硬件，仅通过信息的发送、接收并解析即可实现终端设备的定位，易于实现。

在本发明实施例中，根据前述CSI数据可以确定出终端设置的位置，这里具体为终端设备相对于准入设备的距离以及方向，通过这两个参数可以具体表述终端设备相对于准入设备的具体位置。

步骤S206，判断所述终端设备是否在预设范围内，若是，则允许接入，否则拒绝接入。

在本发明实施例中，判断终端设备是否在预计范围内，具体包括判断终端设备的距离以及方位是否均满足预设条件，若满足则允许终端设备接入网络，否则拒绝终端设备接入网络。

本发明提供的区域无线准入方法基于距离授权，通过与所述终端设备建立临时通讯网络，根据所述临时通讯网络的无线协议生成的CSI数据确定所述终端设备的位置，从而确定是否授权终端设备接入网络。本发明的这种方式无需要增加硬件成本，通过无线协议自身的底层信息提取定位所需原始数据，无需额外的硬件成本或特殊信息包事件即可以实现对终端设备的定位，易于实现。本发明的这种方式实现了基于区域信息的授权准入管理，应用于具体区域空间时，可以特定区域空间内的授权管理，使得无线准入管理更为精准。

在一个实施例中，如图3所示，步骤S204之前还包括步骤S302～S304：

步骤S302，选定一个未被占用的IP地址并设定为禁止数据访问。

在本发明实施例中，选定IP地址并设定为禁止数据访问，实现了在准入授权之前对该IP地址对应的终端设备的访问限制。

步骤S304，将该选定的IP地址分配给所述终端设备。

在本发明实施例中，将选定的IP地址分配给终端设备，此后实现准入设备与终端设备之间的临时通讯以确定终端设备的位置。IP分配利用的是现有的IP分配规则和方法，对于现有技术的改动小，易于实现。

在一个实施例中，所述CSI数据包含准入设备以及所述终端设备的信道状态信息，其中，所述准入设备为执行步骤S202～S206所述区域无线准入方法步骤的设备。

在一个实施例中，如图4所示，步骤S204即所述根据所述临时通讯网络的无线协议生成的CSI数据确定所述终端设备的位置的步骤具体可以包括步骤S402～S414：

步骤S402，获取所述信道状态信息。

在本发明实施例中，准入设备收集处理CSI数据中的数据包，识别出其中包含的信道状态信息。

步骤S404，根据所述信道状态信息构建第一信道状态矩阵。

在本发明实施例中，信道状态信息包括M*N个数据流中的每一个数据流在K个子载波上的信号状态数据，每一个信号状态数据均包括信号幅值和信号相位。其中，M为发射侧(在返回信息中为终端设备)的发射天线的数量，N为接收侧(准入设备)的接收天线的数量，且M>1，N>1，K>1。根据信道状态信息中M*N*K个信道状态数据，可以构建第一信道状态矩阵。

步骤S406，对所述第一信道状态矩阵进行降维处理，获得第二信道状态矩阵。

在本发明实施例中，对第一信道状态矩阵进行降维处理，以去除每一个数据流在K个子载波上的信号状态数据之间的相关性，获得包括M*N个信道状态数据的第二信道状态矩阵。

步骤S408，对所述第二信道状态矩阵的每一个信道状态数据的信号角度进行提取，获得单一根发射天线在各接收天线上的角度值。

在本发明实施例中，对第二信道状态矩阵的每一个信道状态数据的信号角度进行提取，获得发射侧的单一根发射天线在接收侧的各天线上的角度值α。

步骤S410，计算多个接收天线的入射角度均值，根据所述入射角度均值确定所述终端设备的方位。

在本发明实施例中，发射侧(端设备)的入射角度信息是arccos(λɑ/2пL),其中λ是当前的无线信号波长，п是圆周率，L是接收端即准入设备的两根天线间距。将多个接收天线计算得到的入射角度值求均值，则得到终端设备的方位方向。

步骤S412，根据所述信道状态信息确定所述终端设备每一根天线的每一个发射路径对应的信号幅值。

在本发明实施例中，由于每一个信号状态数据均包括信号幅值和信号相位，故还可以获得发射侧的每一根发射天线的每一个发射路径对应的信号幅值。

步骤S414，根据所述终端设备的方位以及所述信号幅值确定终端设备的位置。

在本发明实施例中，在获知信号相位及幅值后，根据信号传播的速度以及延时可以确定终端设备的距离，距离结合上述确定的方位，即可以获知终端设备的相对于准入设备的位置。

在一个实施例中，如图5所示，步骤S206之后还可以包括步骤S502～S504：

步骤S502，每隔一个预设时长，重新获取所述终端设备的位置。

步骤S504，判断所述终端设备是否在预设范围内，若是，则允许接入，否则断开连接。

在本发明实施例中，通过上述步骤可以对设备进行实时的授权准入管理，判断终端设备是否离开授权范围，从而确定终止或者继续授权，可以自动实现基于位置、距离的授权管理。

在一个实施例中，判断所述终端设备是否在预设范围内，具体包括判断终端设备的距离是否小于在该方向的距离阀值(或者判断终端设置的角度是否落入相应的角度区间)从而确定终端设备是否在授权范围内。在本实施例中，距离与角度的匹配与准入设备所处的环境状态直接相关，例如在某个方向，由于有墙体，若发现终端设备的距离在该墙体之外，则可以终止授权，而墙体在空间的延伸情况可以以角度为变量进行描述。故本发明还可以结合建筑空间的构造以设定距离与角度的匹配值，使得授权范围仅限于特定建筑空间内。此是利用了信号穿过墙体等障碍物延时较为明显的特定，可以较为准确地识别出障碍物空间。

图6示出了本发明一个实施例提供的一种区域无线准入方法的实现流程图，本实施例主要以该方法应用于上述图1中的终端设备200来举例说明。具体可以包括步骤S602～S608：

步骤S602，搜索无线接入点。

步骤S604，向所述无线接入点发送接入请求。

步骤S606，与所述无线接入点建立临时通讯网络，为所述临时通讯网络的无线协议提供CSI数据生成，以使所述无线接入点根据所述CSI数据确定终端设备自身的位置；

步骤S608，接入或者忽略所述无线接入点。

在本发明实施例中，无线接入点即准入设备；接入请求中至少包括终端设备的唯一识别标识；对于步骤S606的目的以及实现的方式，请参考前述任意一个或者多个实施例的组合，本发明实施例在此不再赘述。

如图7所示，在一个实施例中，提供了一种区域无线准入装置，该区域无线装置可以集成于上述的准入设备100中，具体可以包括：

接收模块701，用于接收终端设备的接入请求；

定位模块702，用于与所述终端设备建立临时通讯网络，根据所述临时通讯网络的无线协议生成的CSI数据确定所述终端设备的位置；

判断模块703，用于判断所述终端设备是否在预设范围内，若是，则允许接入，否则拒绝接入。

在本发明实施例中，对于各个模块的工作过程的解释说明请参考前述任意一个或者多个实施例的组合，本发明实施例在此不再赘述。

如图8所示，在一个实施例中，提供了一种区域无线准入装置，该区域无线装置可以集成于上述的终端设备200中，具体可以包括：

搜索模块801，用于搜索无线接入点；

请求模块802，用于向所述无线接入点发送接入请求；

临时通讯模块803，用于与所述无线接入点建立临时通讯网络，为所述临时通讯网络的无线协议提供CSI数据生成，以使所述无线接入点根据所述CSI数据确定终端设备自身的位置；

接入处理模块804，用于接入或者忽略所述无线接入点。

本发明实施例中，对于各个模块的工作过程的解释说明请参考前述任意一个或者多个实施例的组合，本发明实施例在此不再赘述。

本发明实施例中还提供了一种无线准入系统，所述区域无线准入系统包括如图7、8所示的无线准入装置。

本发明实施例中，对于两个装置各个模块的工作过程的解释说明请参考前述任意一个或者多个实施例的组合，本发明实施例在此不再赘述。

图9示出了一个实施例中计算机设备的内部结构图。该计算机设备具体可以是图1中的准入设备100或者终端设备200。如图9所示，该计算机设备包括该计算机设备包括通过系统总线连接的处理器、存储器、网络接口、输入装置和显示屏。其中，存储器包括非易失性存储介质和内存储器。该计算机设备的非易失性存储介质存储有操作系统，还可存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时，可使得处理器实现本发明实施例提供的区域无线准入方法。该内存储器中也可储存有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时，可使得处理器执行本发明实施例提供的区域无线准入方法。计算机设备的显示屏可以是液晶显示屏或者电子墨水显示屏，计算机设备的输入装置可以是显示屏上覆盖的触摸层，也可以是计算机设备外壳上设置的按键、轨迹球或触控板，还可以是外接的键盘、触控板或鼠标等。

本领域技术人员可以理解，图9中示出的结构，仅仅是与本发明方案相关的部分结构的框图，并不构成对本发明方案所应用于其上的计算机设备的限定，具体的计算机设备可以包括比图中所示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者具有不同的部件布置。

在一个实施例中，本发明实施例提供的区域无线准入装置可以实现为一种计算机程序的形式，计算机程序可在如图9所示的计算机设备上运行。计算机设备的存储器中可存储组成该区域无线准入装置的各个程序模块，比如，图7所示的接收模块、定位模块和判断模块。各个程序模块构成的计算机程序使得处理器执行本说明书中描述的本发明各个实施例的区域无线准入方法中的步骤。

例如，图9所示的计算机设备可以通过如图7所示的区域无线准入装置中的接收模块执行步骤S202；计算机设备可通过定位模块执行步骤S204；计算机设备可通过判断模块执行步骤S206。

又或者：

图8所示的搜索模块、请求模块和临时通讯模块。各个程序模块构成的计算机程序使得处理器执行本说明书中描述的本发明各个实施例的区域无线准入方法中的步骤。

例如，图9所示的计算机设备可以通过如图8所示的区域无线准入装置中的搜索模块执行步骤S602；计算机设备可通过请求模块执行步骤S604；计算机设备可通过临时通信模块执行步骤S606；计算机设备可通过接入处理模块执行步骤S608。

在一个实施例中，提出了一种计算机设备，所述计算机设备包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现以下步骤：

接收终端设备的接入请求；

或者：

搜索无线接入点；

向所述无线接入点发送接入请求；

接入或者忽略所述无线接入点。

在一个实施例中，提供一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时，使得处理器执行以下步骤：

接收终端设备的接入请求；

或者：

搜索无线接入点；

向所述无线接入点发送接入请求；

接入或者忽略所述无线接入点。

应该理解的是，虽然本发明各实施例的流程图中的各个步骤按照箭头的指示依次显示，但是这些步骤并不是必然按照箭头指示的顺序依次执行。除非本文中有明确的说明，这些步骤的执行并没有严格的顺序限制，这些步骤可以以其它的顺序执行。而且，各实施例中的至少一部分步骤可以包括多个子步骤或者多个阶段，这些子步骤或者阶段并不必然是在同一时刻执行完成，而是可以在不同的时刻执行，这些子步骤或者阶段的执行顺序也不必然是依次进行，而是可以与其它步骤或者其它步骤的子步骤或者阶段的至少一部分轮流或者交替地执行。

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可存储于一非易失性计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，本发明所提供的各实施例中所使用的对存储器、存储、数据库或其它介质的任何引用，均可包括非易失性和/或易失性存储器。非易失性存储器可包括只读存储器(ROM)、可编程ROM(PROM)、电可编程ROM(EPROM)、电可擦除可编程ROM(EEPROM)或闪存。易失性存储器可包括随机存取存储器(RAM)或者外部高速缓冲存储器。作为说明而非局限，RAM以多种形式可得，诸如静态RAM(SRAM)、动态RAM(DRAM)、同步DRAM(SDRAM)、双数据率SDRAM(DDRSDRAM)、增强型SDRAM(ESDRAM)、同步链路(Synchlink)DRAM(SLDRAM)、存储器总线(Rambus)直接RAM(RDRAM)、直接存储器总线动态RAM(DRDRAM)、以及存储器总线动态RAM(RDRAM)等。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims

1.一种区域无线准入方法，其特征在于，所述区域无线准入方法包括：

接收终端设备的接入请求；

2.根据权利要求1所述的区域无线准入方法，其特征在于，所述与所述终端设备建立临时通讯网络，之前还包括以下步骤：

选定一个未被占用的IP地址并设定为禁止数据访问；

将该选定的IP地址分配给所述终端设备。

3.根据权利要求1所述的区域无线准入方法，其特征在于，所述CSI数据包含准入设备以及所述终端设备的信道状态信息，其中，所述准入设备为执行权利要求1所述区域无线准入方法步骤的设备。

4.根据权利要求3所述的区域无线准入方法，其特征在于，所述根据所述临时通讯网络的无线协议生成的CSI数据确定所述终端设备的位置，包括以下步骤：

获取所述信道状态信息；

根据所述信道状态信息构建第一信道状态矩阵；

对所述第一信道状态矩阵进行降维处理，获得第二信道状态矩阵；

对所述第二信道状态矩阵的每一个信道状态数据的信号角度进行提取，获得单一根发射天线在各接收天线上的角度值；

计算多个接收天线的入射角度均值，根据所述入射角度均值确定所述终端设备的方位；

根据所述信道状态信息确定所述终端设备每一根天线的每一个发射路径对应的信号幅值；

根据所述终端设备的方位以及所述信号幅值确定终端设备的位置。

5.根据权利要求1所述的区域无线准入方法，其特征在于，所述区域无线准入方法还包括：

每隔一个预设时长，重新获取所述终端设备的位置；

判断所述终端设备是否在预设范围内，若是，则允许接入，否则断开连接。

6.一种区域无线准入方法，其特征在于，所述区域无线准入方法包括以下步骤：

搜索无线接入点；

向所述无线接入点发送接入请求；

接入或者忽略所述无线接入点。

7.一种区域无线准入装置，其特征在于，所述区域无线准入装置包括：

接收模块，用于接收终端设备的接入请求；

8.一种区域无线准入装置，其特征在于，所述区域无线准入装置包括：

搜索模块，用于搜索无线接入点；

请求模块，用于向所述无线接入点发送接入请求；

接入处理模块，用于接入或者忽略所述无线接入点。

9.一种区域无线准入系统，其特征在于，所述区域无线准入系统包括：

如权利要求7以及权利要求8所述的区域无线准入装置。

10.一种终端设备，其特征在于，包括存储器和处理器，所述存储器中存储有计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时，使得所述处理器执行权利要求1至5中任一项权利要求所述区域无线准入方法的步骤。