基于WIFI定位系統的研究

摘 要：互聯網普及的時代，人們的生活已經越來越離不開網絡，WiFi作為一種流行的無線網絡技術，在各行各業得到廣泛的應用，它不僅滿足了人們日常的生活需求，而且也促進了較多行業的發展，尤其是WiFi定位系統的研究，帶來了更多人性化、個性化的服務。

關鍵詞：WiFi定位；無線網絡；室內定位系統

引言

WiFi（Wireless Fidelity）因其移動性好，擴展能力強，投資費用低等原因應用廣泛，特別是在一些臨時構建、布線困難或是環境變化頻繁的場合。目前常見的有紅外線技術、擴頻通信以及窄帶微波等。其中，紅外（IrDA）技術，是一種利用紅外線進行點對點通信的技術，其工作原理與電視遙控裝置類似；擴頻通信具有很好的抗干擾性和保密性，因而廣泛應用于軍事通信。窄帶微波是指使用微波無線電頻進行數據傳輸，其帶寬剛好能夠容納信號，可分為免申請執照和申請執照的窄帶RF。

1 無線網絡的組建

無線網絡的組建形式主要有全無線網、無線結點接入有線網和兩個有線網通過無線方式相連三種。

1.1 全無線網

較適用于還沒有建網的用戶，由于無線網卡的作用范圍有限，所以在網上合適的位置通常還應增設無線中繼站，以擴大輻射范圍。全無線網可組成自主無線和多區無線兩種形式。

（1）自主無線網。由一個BSS構成，不與其它有線或無線網絡發生聯系，如圖1所示。

（2）多區無線網（Infrastructure Network）。通過無線接入點AP把多個BSS互連起來。如圖2所示，所有的BSS組合稱為擴展服務集（Extended Service Set，ESS）。

1.2 無線結點接入有線網

通常是在有線網中接入無線網中繼器，無線網結點可以通過無線網中繼器與有線網相連。

1.3 兩個有線網通過無線方式相連

這種組網形式適用于將兩個或多個已建好的有線局域網通過無線的方式互連，通常需要在各有線網中接入無線路由器，如圖3所示。

2 室外無線定位技術

基于網絡的無線定位技術主要有：基于電波傳播時間（TOA）、基于電波傳播時間差（TDOA）、基于信號強度（RSSI）、基于電波入射角（AOA）以及基于蜂窩小區標示（CELL-ID）。

基于終端的無線網絡基于有：以移動終端為基礎的定位，例如GPS；以網絡接入端為基礎的定位（E-OTD）。

3 室內WiFi的定位技術

WiFi是基于IEEE802.11協議標準，使用CSMA/CA的訪問控制方法來解決節點間共享媒體的通信。無線局域網中設備無法一邊接受一邊傳送數據信號，沖突檢測存在一種稱為“Near/Far”問題，因此，WiFi的定位系統首先應該解決此問題。

WiFi定位是一種室內的無線定位技術，現較為典型的有微軟公司的RADAR系統、芬蘭Ekahau公司的Ekahau實時定位系統、美國UCLA大學的Nibble系統等室內定位系統。WiFi的室內定位模型常見的有線性距離路徑損耗模型、對數距離路徑損耗模型、衰減因子模型和MK模型等，并且有基于傳播模型的定位算法幫助WiFi準確定位，常見的定位算法有三邊定位法、雙曲線定位法和最小二乘法。

4 結束語

隨著計算機網絡和通信技術的發展，基于位置的服務需求越來越受關注，WiFi定位技術做為一種室內定位技術，已成功地給人們的生活帶來巨大的變化，特別是在商業領域當中。低成本、高精度是未來WiFi定位發展的方向，具有重要的現實意義。

文章介紹了無線網絡的組建、室內和室外無線網絡技術技術的發展。

參考文獻

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