[發明專利]一種無線局域網設備定位方法及裝置

有效

• 申請號: 200810247027.5
• 申請日: 2008-12-30
• 公開（公告）號: CN101772156A
• 公開（公告）日: 2010-07-07
• 發明（設計）人: 黃威
• 申請（專利權）人: 阿德利亞科技(北京)有限責任公司
• 主分類號: H04W64/00
• 分類號: H04W64/00;G01S5/02
• 代理公司: 北京三友知識產權代理有限公司 11127
• 代理人: 任默聞

技術領域

本發明關于設備定位方法，具體地將是一種無線局域網設備定位方法及 裝置。

背景技術

無線通信技術是十幾年來通信領域中發展最為迅速最為活躍的技術。它 令人們擺脫了有線的束服，使得任何時間任何地點的通信成為可能，為工作 與生活提供了極大的便利性與快捷性。隨著無線通信技術日益進入我們的生 活，需求亦在不斷增多。如何能夠在具備移動性的同時知道自己的地理位置？ 行駛在陌生的地區如何能夠知道身在何方，周圍有哪些加油站、飯館、商場、 旅店？公司內部的無線網絡如何能夠阻止外部終端的連接？公安部門收到求 助電話如何才能知道求助者的位置？如果遇到老人突然發病、兒童走失，如 何才能迅速找到他們？這些都是基于位置提供的服務，而其中的關鍵技術便 是無線網絡的定位技術。

不同的無線網絡通常采用不同的定位技術。目前應用最為廣泛的是基于 衛星信號的GPS系統，它的最大特點是在全球各地均可定位，特別適合野外， 駕車等戶外場合，但它需要用戶配備特殊的客戶端，不能用于通信，亦不能 簡單地用于室內定位場合。電話蜂窩網絡提供多種定位方法，如三點定位法， 來波方向估計法，時間差估計法等，它們或者通過無線信號的衰減估計距離， 或者利用智能天線估計方向，或者通過高精度的時間同步及計時估計時間， 定位方法較多，手機終端應用廣泛，較好環境下可達十幾米的精度，然而定 位所需的特殊設備造價高，不能用于室內定位亦是其不足之處。

隨著個人便攜通訊設備的發展，手提電腦、PDA、Wi-Fi手機使用的日益 廣泛，無線局域網(WLAN)在民用、商用、教育、市政管理等領域得到越 來越大的發展。WLAN的定位應用相比其它幾種技術有以下優點：

(1)精度較高，因為WLAN定位多用于室內小區域，天生便有對精度 要求較高的需求。這通常是采用“特征匹配fingerprinting)”方法實現。

(2)室內定位或室內外統一定位，WLAN是室內無線高速信息傳輸的主 要技術，定位常存在于公司、機場、商務展館等場合。新興技術無線網狀網 擴展了WLAN，通過無線路由器之間的互連，將WLAN的應用由室內延伸至 室外。因而便可以使用統一的技術實現室內外的聯合定位。

(3)利于基于位置服務業務的開展，因為WLAN本身是具有高速傳輸 能力的通信網，在獲取用戶位置的情況下，可以提供諸如地圖、導航、周邊 商業信息等服務。

(4)定位終端豐富，除傳統的手提電腦、Wi-Fi手機的終端，任何支持 Wi-Fi的設備均可實現定位，如可以配戴在身上的Wi-Fi標簽等。

WLAN定位主要采用特征匹配(Fingerprinting)技術。特征匹配利用先 期對無線覆蓋區域的特征屬性的認識，通過實時采集數據的特性與先期特性 的匹配、擬合、計算，進而得到待定設備的位置。如圖1所示，這類系統通 常由以下幾部分組成：待定設備、數據采集傳輸網絡、定位服務器和數據庫。

所述的待定設備，任何支持Wi-Fi的設備均可，存在三種工作模式：

(1)自身定位，即設備自身收集網絡周期無線信號，計算自身位置，與 GPS的工作方式類似；

(2)輔助網絡定位，設備收集網絡周期信號并發送給定位服務器，這需 要待定設備與定位服務器兩方面的配合；

(3)網絡定位，這種方式不需要設備的配合，一方面客戶端不必做任何 改動，可以對任何Wi-Fi設備的定位；另一方面可以實現網絡主動定位，適用 于網絡安全等領域；

所述的數據采集傳輸網絡，即無線接入點(AP)組成的網絡，要同時提 供數據傳輸與信號強度采集兩方面的功能。

所述的定位服務器，用于接收數據采集傳輸網絡發來的信息，存儲至數 據庫或利用數據庫信息實時計算位置。

所述的數據庫，用于存儲網絡覆蓋區域特征數據。

特征匹配的定位流程大體分為兩個階段：離線采樣與實時定位。其中在 “網絡定位”模式下各階段的主要步驟：