[發明專利]一種基于虛擬位置點的保護隱私的室內WIFI定位系統

在審

• 申請號: 202010319371.1
• 申請日: 2020-04-21
• 公開（公告）號: CN111479232A
• 公開（公告）日: 2020-07-31
• 發明（設計）人: 趙萍;朱晗;陶佳偉;蔣進
• 申請（專利權）人: 東華大學
• 主分類號: H04W4/33
• 分類號: H04W4/33;H04W12/00;H04W12/02;H04W12/12;H04W64/00
• 代理公司: 上海申匯專利代理有限公司 31001
• 代理人: 徐俊

本發明涉及一種基于虛擬位置點的保護隱私的室內WIFI定位系統，其特征在于：包括移動式智能終端設備、提供室內WIFI定位服務的定位服務器設備，和室內WIFI熱點。定位服務器線下采集室內WIFI熱點信號強度，并建立指紋數據庫，線上為智能終端提供定位服務。智能終端掃描WIFI熱點的信號強度、本地產生虛擬位置點，然后通過無線通信發送掃描的WIFI信號強度和與虛擬位置點相對應的虛擬WIFI信號強度給定位服務器，請求室內定位服務。本發明通過以虛擬位置點為載體，實現地理空間和WiFi信號空間的變換，設計了輕量級的保護隱私的室內WIFI定位系統，推動室內定位系統的落地實施，增強用戶體驗。

技術領域

本發明涉及車聯網中隱私保護技術領域，特別是涉及一種基于虛擬位置點的保護隱私的室內WIFI定位系。

背景技術

WiFi室內定位在學術界和工業界都受到廣泛關注。研究人員已經在WiFi室內定位技術上取得了很大的進步，同時很多公司，例如Google、Navizon、Skyhook和WiFiSLAM也都提供室內定位服務。然而，用戶的位置隱私被不可信的服務器竊取。更糟糕的是，用戶也因此會受到嚴重的攻擊，例如大量的垃圾郵件、敲詐勒索、身體暴力，電子郵箱和銀行賬戶被入侵等等。因此，在室內WiFi定位中，保護用戶的位置隱私是非常有必要的。

現有的位置隱私保護工作主要采用同態加密的方法。但是，這些方法需要大量的計算和通信開銷。在實際室內WiFi定位場景中，隨著用戶位置的不斷更新，所需要的計算和通信開銷會急劇增加，嚴重影響服務質量、用戶體驗。因此，研究輕量級的保護隱私的室內WiFi定位系統是很有必要的。

但是，輕量級隱私保護技術，k匿名算法和基于虛擬位置點的算法，由于其固有的缺陷，因而在WiFi定位場景中很難實現位置隱私的保護。具體來說，k匿名技術嚴重依賴于一個可信的第三方(服務器)，但是，在實際WiFi定位場景中不存在絕對可信的第三方。此外，基于虛擬位置點的方法容易受到時空關聯攻擊，因而無法實現位置保護。此外，以上兩種算法的輸出都是匿名的位置點，而在室內WiFi定位系統中，匿名的位置點是非法輸入。

發明內容

本發明的目的是：通過以虛擬位置點為載體，實現地理空間和WiFi信號空間的變換，設計輕量級的保護隱私的室內WiFi定位系統，推動室內定位系統的落地實施，增強用戶體驗。

為了達到上述目的，本發明的技術方案是提供了一種基于虛擬位置點的保護隱私的室內WiFi定位系統，其特征在于，包括移動式智能終端設備、提供室內WiFi定位服務的定位服務器設備和室內WiFi熱點，其中：

智能終端裝用戶端APP，該用戶端APP具有室內定位服務，用于掃描WiFi熱點的信號強度、本地產生虛擬位置點，通過輸入隱私參數k在本地執行定位查詢，然后通過無線通信發送掃描的WiFi熱點信號強度和與虛擬位置點相對應的(k-1)個虛擬WiFi信號強度給定位服務器，向定位服務器請求室內定位服務；

定位服務器線下采集室內WiFi熱點信號強度，并建立指紋數據庫，線上為移動式智能終端設備提供定位服務，定位時，分別根據發送自智能終端的熱點WiFi信號強度和虛擬WiFi信號強度運用相關定位算法進行定位，通過在指紋數據庫中搜索最近的WiFi指紋來估計用戶的位置和虛擬WiFi信號強度對應的(k-1)個位置，將結果返回給用戶，智能終端在接收到的k個估計位置中識別出真實位置。

優選地，當所述定位服務器接收到來自所述智能終端的定位查詢請求時，定位服務器計算定位查詢中每個WiFi信號強度與所述指紋數據庫中每個WiFi指紋之間的平方歐式距離，以搜索最近的WiFi指紋，對于定位查詢中的每個WiFi信號強度，定位服務器201將其相應的最近WiFi指紋位置的質心返回給所述智能終端作為所述k個估計位置。