WiFi室内定位系统:实现与应用

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"基于WiFi的室内定位系统利用无线WiFi信号的特性,通过Android智能手机与计算机网络编程及ArcGIS MAP技术,实现了一种基于位置指纹定位算法的室内定位解决方案。该系统在实验中展示出高灵活性、易用性和优良的定位精度。" 在当前的移动互联网时代,室内定位服务成为一种不可或缺的需求,特别是在大型公共设施如购物中心、机场和办公楼等场所。由于GPS在室内环境中的局限性,如“都市峡谷”效应导致信号衰减,基于WiFi的室内定位技术应运而生,它利用WiFi信号强度(RSSI)作为定位依据,有效解决了室内定位问题。 本文提出了一套基于WiFi的室内定位系统,该系统由客户端应用程序和后台定位服务两部分组成。客户端采用JavaME进行开发,便于在各种智能终端上运行,并通过集成ArcGIS MAP提供地图展示功能。用户可以在地图上查看自己的实时位置。后台定位服务则负责处理来自客户端的定位请求,记录用户的位置信息,如AP接入点名称和RSSI值,以及定位时间等。 系统的核心算法是位置指纹法,这是一种将预先收集的特定位置的WiFi信号指纹与实时测量的信号指纹进行匹配的定位方法。在预处理阶段,系统会在目标区域建立一个包含各个位置点的WiFi信号强度指纹数据库。当用户需要定位时,系统会收集当前环境的WiFi信号指纹,然后与数据库中的指纹进行比对,通过最接近的匹配来确定用户的位置。 服务器端架构采用RESTful风格,这种轻量级的Web服务架构使得系统具有良好的可扩展性和互操作性。同时,地图服务通过ArcGIS平台提供,确保了地图数据的准确性和实时更新。 在实际测试中,该系统展示了较高的定位精度和较快的响应速度,证明了其在室内定位领域的实用价值。考虑到Android系统的广泛使用,选择Android作为客户端操作系统可以覆盖大量用户,进一步增强了系统的普适性。 基于WiFi的室内定位系统通过创新的技术手段,有效地解决了室内定位难题,具有广阔的应用前景,特别是在提升用户体验和智能化服务方面。未来,随着WiFi网络的持续优化和技术的进步,此类定位系统的性能将进一步提升,为人们的生活和工作带来更多便利。
2018-12-28 上传
随着人们对基于位置的服务(Location Based Service,LBS)需求日益增大,以及无线通信技术的快速发展,无线定位技术成为了一个研究热点。人们在室外广泛使用目前较成熟的GPS,A-GPS等定位系统进行定位,但是在复杂的室内环境中,这些技术的定位精度不高,不能满足室内定位的需求。WIFI网络具有通信快速、部署方便的特点,它在室内场所广受欢迎.Android系统从几年前发布以来在智能手机操作系统市场占有率不断升高,成为目前使用最为广泛的智能手机操作系统,同时Android移动终端自身具备WIFI无线连接功能。指纹定位算法以其独特的优势减小了对室内难以精确定义的信号传播模型的依赖性,成为定位技术中的一个研究热点。基于此,本课题重点研究并改进指纹定位算法,设计实现基于Android的WIFI室内定位系统。 首先,通过阅读大量相关的文献资料,对比分析了当前国内外WIFI室内指纹定位技术的研究现状对其中涉及到的相关技术的原理和特点进行介绍分析,包括WIF1无线通信技术,室内无线定位技术以及位置指纹定位技术,并根据室内WIFI指纹定位技术的特征对定位过程中的影响因素进行分析。 其次,根据前面提到的定位过程中的关键影响因素,介绍了对应的解决方案。分析与研究了几种典型的指纹定位算法,包括最近邻法(NN).K近邻法(KNN)、K加权近邻法(WKNN),并提出算法的改进方案,使用MATLAB软件进行算法的仿真分析,寻求其中的最佳参数值以及定位性能差异。通过分析几种算法的性能仿真结果,拟定了基于最强AP法的改进算法作为定位系统采纳的算法。 然后,通过对基于Android的WIFI室内定位系统的需求分析,提出了一种基于Android 的WIF1室内定位系统设计方案。接着介绍了定位系统软件开发环境,并设计了定位系统总体架构,以及定位系统的各个功能模块。在各项设计确定以后,采用JAVA语言编程实现定位系统的各项功能。 最后,搭建了WIFI室内定位实验环境,使用完成的室内定位系统结合硬件资源,在实验环境下,进行离线阶段创建数据库以及在线阶段的定位测试,并记录呈现在定位客户端上定位结果,分析对应的定位性能.