【正文】 20xx 年前建立起了能夠覆蓋全市的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)；北京也在 20xx 年底以前在五環(huán)范圍內(nèi)普及無(wú)線寬帶高速上網(wǎng)；其他許多的城市也相繼開(kāi)始了較大規(guī)模的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)。 目前全球定位系統(tǒng) (GPS,Global Positioning System)[13]是獲取室外環(huán)境位置信息的最常見(jiàn)和最常用的方式。智能手機(jī)、平板電腦等的快速發(fā)展更是促進(jìn)了人們對(duì)移動(dòng)位置信息的需求。 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 基于 WiFi 信號(hào)的室內(nèi)定位方法 Indoor localization method based on the WiFi signal 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）原創(chuàng)性聲明和使用授權(quán)說(shuō)明 原創(chuàng)性聲明 本人鄭重承諾：所呈交的畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文），是我個(gè)人在指導(dǎo)教師的指導(dǎo)下進(jìn)行的研究工作及取得的成果。隨著近些年無(wú)線定位技術(shù)的發(fā)展，室內(nèi)定位技術(shù)成為人們關(guān)注的熱點(diǎn)。近年來(lái)，隨著無(wú)線移動(dòng)通信技術(shù)的快速蓬勃發(fā)展， GPS 和蜂窩網(wǎng)絡(luò)相結(jié)合的 AGPS(Assisted Global Positioning System)定位方式在緊急救援和各種基于位置的服務(wù) (LBS,LocationBased Services)中逐漸得到了應(yīng)用。在 法律層面上，個(gè)人位置服務(wù)的發(fā)展還涉及到保護(hù)用戶(hù)隱私的問(wèn)題。用戶(hù)攜帶著不同的設(shè)備，這就導(dǎo)致了一個(gè)無(wú)線電地圖的建立是在來(lái)自不同設(shè)備的 RSS 值的基礎(chǔ)上的。在政府的相關(guān)要求和市場(chǎng)巨額利潤(rùn)的驅(qū)動(dòng)之下，基于蜂窩移動(dòng)網(wǎng)的定位技術(shù)得到了廣泛的應(yīng)用。其中 Active Badge是開(kāi)發(fā)最早的位置感知系統(tǒng)，該系統(tǒng)使用紅外線信號(hào)進(jìn)行定位。當(dāng) Radio Map 構(gòu)建完成之后，在實(shí)時(shí)定位階段，由待定位終端收集周?chē)梢?jiàn) AP 接入點(diǎn)的 RSSI 值，形成一組相關(guān)聯(lián)的信號(hào)觀察值。該技術(shù)的關(guān)鍵的想法是使用通過(guò)參與系統(tǒng)的用戶(hù)可以在不同地點(diǎn)貢獻(xiàn) WiFi 指紋。 開(kāi)發(fā)環(huán)境 的安裝和 Java 環(huán)境變量的設(shè)置 首先要完成 JDK(Java Development Kit)的安裝， JDK 可以說(shuō)是整個(gè) Java 的核心，包括了一系列 Java 開(kāi)發(fā)的東西，安裝完畢后要進(jìn)行環(huán)境變量的配置。搭建成功后，電腦 PC端就可以進(jìn)行 Android 程序的開(kāi)發(fā)了。 系統(tǒng)層次結(jié)構(gòu)圖 基于 Android 開(kāi)發(fā)平臺(tái)開(kāi)發(fā)的“基于 WiFi 信號(hào)的室內(nèi)定位系統(tǒng)”主要有信息采集功能、定位功能和查看信息的功能，系統(tǒng)冊(cè)次結(jié)構(gòu)圖如下所示： 圖 系統(tǒng)層次結(jié)構(gòu)圖 系統(tǒng)用例圖 圖 用例圖 Android 開(kāi)發(fā)平臺(tái) 基于 WiFi 信號(hào)的室內(nèi)定位 采集信息 定位 查看位置信息 采集信息 定位 查看位 置信息 位置信息 基于 WiFi信號(hào)的室內(nèi)定位方法 11 3 系統(tǒng)概述和挑戰(zhàn) 概述 在本節(jié)中，我們簡(jiǎn)要地描述了一下我們的目標(biāo)體系的一個(gè)高層次的使用場(chǎng)景，其中包括兩個(gè)主要實(shí)體：“貢獻(xiàn)者”或“測(cè)量師”使用位置標(biāo)簽在特定的位置記錄和上傳指紋數(shù)據(jù)，“用戶(hù)”通過(guò)查詢(xún)無(wú)線電地圖服務(wù) 器查詢(xún)當(dāng)前位置。然而，以往的研究似乎忽略了這一點(diǎn)。 一個(gè)位置多個(gè)測(cè)量值 眾包系統(tǒng)的另一個(gè)問(wèn)題是多個(gè)測(cè)量人員可以上傳自己的指紋數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)有著相同的位置標(biāo)簽，然而它們卻是在不同的測(cè)量點(diǎn)得到的。 （ 3） 定位模塊 定位模塊在用戶(hù)請(qǐng)求位置信息時(shí)的“在線定位階段”中是主要角色。由于我們的定位方法很自然的給較小的 RSS 值以較低的權(quán)重值， AP 的響應(yīng)速率對(duì)于指紋信息大打了折扣。使用平均值指紋在圖 的情況下能夠工作得很好。 RSS 分布趨于左偏 [22,23]，這意味著，對(duì)于指紋更有意義的 RSS 值位于右側(cè)的分布當(dāng)中（即，出現(xiàn)的頻率多的 RSS 值是更重要的）。得益于 WiFi 技術(shù)的擴(kuò)散，建筑物內(nèi)任何地方的肉眼可見(jiàn)的 AP 的數(shù)量通常都超過(guò)了 10 個(gè)。表 展示了基于用戶(hù)指紋值和 ? 值而創(chuàng)建的指紋數(shù)據(jù)。除了 AP 的數(shù)量，我們還可以充分利用分布廣泛的 RSS 值。 該方法通過(guò)忽略那些遠(yuǎn)離最大頻率的 RSS 值分布的 RSS 記錄來(lái)提取 RSS 指紋值，并且給那些在 RSS 柱狀圖中具有峰值的 RSS 值以最大權(quán)重值。長(zhǎng)的和短的測(cè)量時(shí)間之間的變化范圍是在 1dBm，這是可以接受的。這種不穩(wěn)定性會(huì)降低定位的精度。如果匹配到了數(shù)據(jù)庫(kù)中的值那么說(shuō)明用戶(hù)所在 位置時(shí)存在的，并返回給用戶(hù)其當(dāng)前的位置信息；如果沒(méi)有匹配成功則說(shuō)明所在位置不存在。在圖 1 中，用戶(hù) A基于 WiFi信號(hào)的室內(nèi)定位方法 13 和 B 都為“位置 101”提供指紋數(shù)據(jù)。然而，只僅僅通過(guò)校準(zhǔn)一邊來(lái)提高定位精度是有限制的。換句話說(shuō)，貢獻(xiàn)者的作用僅限于測(cè)量。對(duì)于移動(dòng)位置服務(wù)（ LBS）應(yīng)用的成功實(shí)現(xiàn)勢(shì)在必行。其次，要配置PATH 屬性，該屬性已存在可直接編輯。 Park 等人 [15]設(shè)計(jì)并部署了基于眾包的定位系統(tǒng)，并且得到了可以和設(shè)備來(lái)驅(qū)動(dòng)的系統(tǒng)相媲美的定位精度。越來(lái)越多的最近的許多研究人員都把注基于 WiFi信號(hào)的室內(nèi)定位方法 6 意力集中到了使用 WiFi RSS 數(shù)據(jù)的技術(shù)上。該系統(tǒng)有如下幾個(gè)缺點(diǎn)，首先，系統(tǒng)的作用范圍受限于紅外線的傳播距 離，其次，由于需要額外安裝紅外線發(fā)射接收裝置，將產(chǎn)生高昂的安裝和維護(hù)成本。 GPS 系統(tǒng)由 24 顆衛(wèi)星組成，在任何時(shí)間、任何地點(diǎn)地面接收終端都可以同時(shí)接受到 4 顆以上的衛(wèi)星發(fā) 出的信號(hào)。因此，能允許設(shè)備的多樣性的這樣一種技術(shù)是必要的。這一立法上的相對(duì)滯后，可能會(huì)影響到整個(gè) LBS 產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。 如今一般來(lái)講，使用無(wú)線信號(hào)強(qiáng)度來(lái)獲取目標(biāo)位置信息的過(guò)程，其實(shí)就是建立無(wú)線信號(hào)強(qiáng)度和位置信息穩(wěn)定映射關(guān)系的一個(gè)過(guò)程。近年來(lái)，眾包 (也稱(chēng)為“ Organic” )的 WiFi 指紋定位系統(tǒng)方面的研究正引起人們的關(guān)注。對(duì)本研究 提供過(guò)幫助和做出過(guò)貢獻(xiàn)的個(gè)人或集體，均已在文中作了明確的說(shuō)明并表示了謝意。 、圖表要求： 1）文字通順，語(yǔ)言流暢，書(shū)寫(xiě)字跡工整，打印字體及大小符合要求，無(wú)錯(cuò)別 字，不準(zhǔn)請(qǐng)他人代寫(xiě) 2）工程設(shè)計(jì)類(lèi)題目的圖紙，要求部分用尺規(guī)繪制，部分用計(jì)算機(jī)繪制，所有圖紙應(yīng)符合國(guó)家技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范。 WiFi Fingerprint Localization 基于 WiFi信號(hào)的室內(nèi)定位方法 V 目 錄 摘 要 .....................................................................................................................................2 Abstract .....................................................................................................................................IV 引 言 .....................................................................................................................................1 1 相關(guān)技術(shù)研究現(xiàn)狀及開(kāi)發(fā)環(huán)境 ..............................................................................................4 室外定位 ......................................................................................................................4 室內(nèi)定位 ......................................................................................................................5 開(kāi)發(fā)環(huán)境 ......................................................................................................................7 的安裝和 Java 環(huán)境變量的設(shè)置 ..............................................................7 安裝 Eclipse ...................................................................................................7 安裝 Android SDK ...........................................................................................7 安裝配置 ADT ...................................................................................................8 2 需求分析 ..................................................................................................................................9 背景 ..............................................................................................................................9 功能需求 ......................................................................................................................9 其他需求 ......................................................................................................................9 系統(tǒng)層次結(jié)構(gòu)圖 ........................................................................................................10 系統(tǒng)用例圖 ................................................................................................................10 3 系統(tǒng)概述和挑戰(zhàn) ....................................................................................................................11 概述 ............................................................................................................................11 挑戰(zhàn) ............................................................................................................................12 短時(shí)間的 RSS 測(cè)量 ........................................................................................12 設(shè)備的多樣性 ................................................................................................12 一個(gè)位置多個(gè)測(cè)量值 ....................................................................................12 4 系統(tǒng)設(shè)計(jì) ................................................................................................................................14 總體設(shè)計(jì) .......................................