CN204810558U - 一种在建筑物内实现无线定位的装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种在建筑物内实现无线定位的装置，有效解决现有WIFI无线定位技术中存在的需要设置定位服务器、通信周期长、获取定位信息缓慢、成本太高等技术问题。本实用新型提供一种在建筑物内实现无线定位的方法，在建筑物内设置大量均匀分布的无线定位热点，在每一热点发送的SSID数据中存储对应该热点坐标的位置信息，利用一定位端同时获取多个定位热点的位置信息及每一定位热点与所述定位终端的距离，经计算获取该定位端的位置。本实用新型优点在于，无需使用定位服务器，也无需存储大量历史数据，更不需要在多个设备之间实现数据通信；而且运算量较小，仅需定位端的处理器即可完成，大幅降低了设备成本和管理成本。

Description

一种在建筑物内实现无线定位的装置

技术领域

本产品涉及一种无线定位装置，特别涉及一种在建筑物内实现无线定位的装置。

背景技术

目前，WIFI技术应用非常广泛，每一通电的WIFI热点都会向周围发射包含该热点唯一全球ID的WIFI信号，即使WIFI信号接收端与相应的WIFI热点距离较远，无法直接建立连接，也可以侦听到这一热点的存在。在传统的WIFI定位技术中，接收WIFI信号的定位端侦听其附近有哪些热点，检测每个热点的信号强弱，将获取的信息发送至定位服务器；定位服务器根据上述信息查询每个热点在数据库里记录的坐标，经过运算获取该定位端的位置坐标，再将该位置坐标传送至客户端，定位端接收的热点信号越多，其定位就会越准确。在这一过程中，数据运算量比较大，数据处理时间长，必须要设置定位服务器，而且定位端与定位服务器要建立通信关系，若定位端与客户端分离，客户端也要与定位端建立通信关系，这些通信关系大多是以无线通信方式实现的，其设备成本和管理成本都比较高，通信周期长，获取定位信息比较缓慢。

实用新型内容

本实用新型的目的在于，提供一种在建筑物内实现无线定位的装置，有效解决现有WIFI无线定位技术中存在的需要设置定位服务器、通信周期长、获取定位信息缓慢、成本太高等技术问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种在建筑物内实现无线定位的装置，包括如下步骤：

在一建筑物内设置至少一无线定位热点，所述无线定位热点均匀分布于所述建筑物内；

对每一无线定位热点进行初始化处理，在每一无线定位热点的SSID中附加一热点位置编码，所述热点位置编码对应该无线定位热点的空间位置坐标；

对所述热点位置编码进行校验编码处理；

每一无线定位热点无线广播其SSID；

在所述建筑物内设置至少一可移动的定位端；

一定位端接收到至少一对应该定位端的无线定位热点广播的SSID；

所述定位端分别对每一SSID进行解码处理，获取对应所述SSID的无线定位热点的空间位置坐标；

所述定位端分别根据每一SSID的信号强度，计算对应所述SSID的无线定位热点与所述定位端的距离；以及

所述定位端，根据每一无线定位热点的空间位置坐标以及每一无线定位热点与该定位端的距离，利用定位算法计算该定位端的空间位置坐标。

其中，对所述热点位置编码进行校验编码处理的步骤，具体包括如下步骤：

从所述热点位置编码中获取一对应该无线定位热点的空间位置坐标；

将所述空间位置坐标转换为数字形式的空间位置坐标信息码；

根据所述空间位置坐标信息码获取一CRC校验码，获取一带有CRC校验码的空间位置坐标数列；以及

将所述空间位置坐标数列写入到SSID中。

其中，所述定位端分别对每一SSID进行解码处理，获取对应所述SSID的无线定位热点的空间位置坐标的步骤，具体包括如下步骤：

提取每一SSID中的所述空间位置坐标数列；

根据所述对一空间位置坐标数列进行校验处理；若校验结果不正确，提取另一SSID中的所述空间位置坐标数列，重复上述步骤；若校验结果正确，获取所述GPS坐标数列中的一空间位置坐标信息码；以及

将数字形式的空间位置坐标信息码转换为对应所述SSID的无线定位热点的空间位置坐标。

所述空间位置坐标包括GPS坐标及高度值，所述GPS坐标表示水平面的位置信息，所述高度值表示垂直于水平面方向的高度信息。

所述GPS坐标为绝对GPS坐标或相对GPS坐标。

所述空间位置坐标信息码包括18位GPS坐标信息码及4位高度信息码，所述GPS坐标信息码包括9位经度信息码及9位纬度信息码。

所述无线定位热点为WIFI热点，任意两个相邻的无线定位热点之间的距离皆小于所述WIFI热点的WIFI有效传输距离的两倍。

所述定位算法为三角定位算法。

本实用新型提供一种在建筑物内实现无线定位的装置，在建筑物内设置大量均匀分布的无线定位热点，在每一热点发送的SSID数据中存储对应该热点坐标的位置信息，利用一定位端同时获取多个定位热点的位置信息及每一定位热点与所述定位终端的距离，经计算获取该定位端的位置。本实用新型优点在于，无需使用定位服务器，也无需存储大量历史数据，更不需要在多个设备之间实现数据通信；而且运算量较小，仅需定位端的处理器即可完成，大幅降低了设备成本和管理成本。本实用新型的无线定位热点可以作为一种消防设备应用于各种建筑物中，如果该建筑物中发生火灾，消防员可以持有本实用新型的定位端进入火场，利用该定位端了解其在建筑物中的实时位置，以方便工作。

附图说明

图1所示为本实用新型的结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图详细说明本实用新型的具体实施方式，使本领域的技术人员更清楚地理解如何实践本实用新型。应当理解，尽管结合其优选的具体实施方案描述了本实用新型，但这些实施方案拟阐述，而不是限制本实用新型的范围。

如图1所示，图中所示为一种利用SSID表示位置信息的无线定位装置，包括如下步骤：

S1)在一建筑物1内设置至少一无线定位热点2，所述无线定位热点均匀分布于所述建筑物内；

S2)对每一无线定位热点进行初始化处理，在每一无线定位热点的SSID中附加一热点位置编码，所述热点位置编码对应该无线定位热点的空间位置坐标；

S3)对所述热点位置编码进行校验编码处理；

S4)每一无线定位热点无线广播其SSID；

S5)在所述建筑物内设置至少一可移动的定位端3；

S6)一定位端接收到至少一对应该定位端的无线定位热点广播的SSID；

S7)所述定位端分别对每一SSID进行解码处理，获取对应所述SSID的无线定位热点的空间位置坐标；

S8)所述定位端分别根据每一SSID的信号强度，计算对应所述SSID的无线定位热点与所述定位端的距离；以及

S9)所述定位端，根据每一无线定位热点的空间位置坐标以及每一无线定位热点与该定位端的距离，利用定位算法计算该定位端的空间位置坐标。所述定位算法为三角定位算法或者其他可以计算出定位端自身位置的算法。

上述步骤S7）和S8）的顺序可以互换，也可以同时执行。

所述无线定位热点为WIFI热点，任意两个相邻的无线定位热点之间的距离皆小于所述WIFI热点的WIFI有效传输距离的两倍。民用级（家庭或公司）WIFI有效传输距离一般为10~30米；工业级WIFI有效传输距离一般100米左右，最大可以达到300米。用户可以根据需要自行选择合适的WIFI热点。

SSID（ServiceSetIdentifier），即服务集标识。SSID技术可以将一个无线局域网分为几个需要不同身份验证的子网络，每一个子网络都需要独立的身份验证，只有通过身份验证的用户才可以进入相应的子网络，防止未被授权的用户进入本网络。

所述空间位置坐标包括GPS坐标及高度值，所述GPS坐标表示水平面的位置信息，所述高度值表示垂直于水平面方向的高度信息。GPS坐标有效位数为9位左右，而高度值主要是楼层信息，通常不超过4位有效数字即可表示，因此一个建筑物内的任一点的空间位置坐标用不超过22个字符即可以表示。普通WIFI热点的SSID可以容许32个字符，因此完全可以用WIFI热点的SSID来表示建筑物任何一点的空间位置。例如：某建筑物三楼中一个无线定位热点的GPS坐标为(121.442904,31.20509)，可以用单纯的数字表示为1214429040312050900030，可以写入WIFI热点的SSID中。

所述GPS坐标为绝对GPS坐标或相对GPS坐标。绝对GPS坐标是指标准的GPS坐标，如(121.442904,31.20509)；而相对GPS坐标是指在建筑物中找到一个参照点，将该点的坐标设为（0,0），然后参照其他点与该参照点的位置关系（距离、方向），为其他点设置新的坐标。这样可以有效减少数据载入量和运算量，可以用更短的字符串表示该建筑物内任一点的空间位置。

为了确保通信安全，保证数据的准确性，本实用新型中还需要包括对SSID进行校验编码及解码的步骤，用户可以根据需要选择CRC校验装置、自定义校验装置及其他校验装置。下文中以CRC校验装置为例，简要介绍其校验过程。

所述热点位置编码进行校验编码处理的步骤，具体包括如下步骤：

S301)从所述热点位置编码中获取一对应该无线定位热点的空间位置坐标；例如某建筑物三楼一个无线定位热点的GPS坐标为(121.442904,31.20509)；

S302)将所述空间位置坐标转换为数字形式的空间位置坐标信息码；所述空间位置坐标信息码包括18位GPS坐标信息码及4位高度信息码，例如前述无线定位热点的GPS坐标可以用字符串表示为1214429040312050900030；所述GPS坐标信息码包括9位经度信息码及9位纬度信息码，例如121442904为经度信息码，03120509为纬度信息码，0030为高度信息码；

S303)根据所述空间位置坐标信息码获取一CRC校验码，获取一带有CRC校验码的空间位置坐标数列；此处的生成多项式为系统安装人员事先设定的，后续解码也使用同样的生成多项式；例如获取校验位为038，校验后的字符串即为1214429040312050900030038；此处还可添加用户自定义的标识字符，例如“BXDW”，整个字符串就变成BXDW1214429040312050900030038；此处用户还可以进一步将数字转换为字母，例如1转为A，2转为B，．．．．．．，0转为J，整个字符串就变成BXDWABADDBIJDJCABJEJIJJJCJJCH；

S304)将所述空间位置坐标数列写入到SSID中。

所述定位端分别对每一SSID进行解码处理，获取对应所述SSID的无线定位热点的空间位置坐标的步骤，具体包括如下步骤：

S701)提取每一SSID中的所述空间位置坐标数列；

S702)对一空间位置坐标数列进行校验处理；若校验结果不正确，提取另一SSID中的所述空间位置坐标数列，返回步骤S701)；若校验结果正确，执行步骤703）；

S703)获取所述GPS坐标数列中的一空间位置坐标信息码；例如前述无线定位热点的GPS坐标的字符串形式，即为1214429040312050900030；

S704)将数字形式的空间位置坐标信息码转换为对应所述SSID的无线定位热点的空间位置坐标；例如前述建筑物三楼的无线定位热点对应的空间位置坐标，包括：GPS坐标为(121.442904,31.20509)，高度值为3（三楼）。

本实用新型提供一种在建筑物内实现无线定位的装置，在建筑物内设置大量均匀分布的无线定位热点，在每一热点发送的SSID数据中存储对应该热点坐标的位置信息，利用一定位端同时获取多个定位热点的位置信息及每一定位热点与所述定位终端的距离，经计算获取该定位端的位置。本实用新型优点在于，无需使用定位服务器，也无需存储大量历史数据，更不需要在多个设备之间实现数据通信；而且运算量较小，仅需定位端的处理器即可完成，大幅降低了设备成本和管理成本。

本实用新型中，用于定位的无线定位热点（WIFI热点），仅用作信标，无需传输数据，其结构可以进一步简化，体积小巧、成本低廉；可以设置在建筑物的消防应急灯内部，便于部署实施。本实用新型中的定位端只为持有者用户提供位置信息，必须得到用户的许可才能通过联网将该定位端的位置传输至无线网络中，让其他人可以共享，具有良好的隐私性。本实用新型的无线定位热点可以作为一种消防设备应用于各种建筑物中，如果该建筑物中发生火灾，消防员可以持有本实用新型的定位端进入火场，利用该定位端了解其在建筑物中的实时位置，以方便工作。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (1)

1.一种在建筑物内实现无线定位的装置，其特征在于，包括：

在一建筑物内设置至少一无线定位热点，所述无线定位热点均匀分布于所述建筑物内；以及，

在所述建筑物内设置至少一可移动的定位端；

所述无线定位热点为WIFI热点，任意两个相邻的无线定位热点之间的距离皆小于所述WIFI热点的WIFI有效传输距离的两倍。