【正文】 g arithmetic based on WeightSelect is introduced to filter the random noise of RSSI. For each location in Radio Map, a weight is set if the RSSI of the AP scanned is in the interval preset. Then maxweighted location or the minRSSIdistance among them will be selected as the estimated position. According to experiments, 4metre locating precision is available. It can be used for locating and navigating in such scene as exhibition center, campus, park, and so on. Users equipped with Android handset could get its location and some intelligent services. It is also an open and extensible system. Some locating arithmetic also could be tested on this system. Key words: Received Signal Strength, Wireless Indoor Locating, Radio Map, Android Operating System第一章 緒 論 6 6 6 7 7 7 7第二章 目前主要定位方式及各種測量方法 8 GPS定位系統(tǒng)介紹 8 8 GPS國內(nèi)外動(dòng)態(tài) 10 wifi定位技術(shù) 11 wifi的利用原理 11 12 12 通過傳播時(shí)間測量方法 13 13 13 14第三章無線定位系統(tǒng)和物聯(lián)定位系統(tǒng)的介紹 14 14 14 16 LocateSYS物聯(lián)定位系統(tǒng) 17 17 18 18 19 21 本章總結(jié) 21第四章基于 WiFi 的室內(nèi)定位系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn) 21 21 23 23. Activity 生命周期 24．獲取周邊 AP 信號強(qiáng)度 25 程序流程 26. 服務(wù)端軟件設(shè)計(jì) 27. Web 服務(wù)器 27. 定位服務(wù)器 28 28. 2算法描述 31. 3算法分析 314. 7實(shí)驗(yàn) 32. 1實(shí)驗(yàn)過程 32. 實(shí)驗(yàn)結(jié)果 33. 總結(jié) 33致謝 34參考文獻(xiàn) 35第一章 緒 論位置信息在人們的日常生活中扮演著重要的作用。定位算法運(yùn)行于 服務(wù)端，客戶端為配備 WiFi 模塊的 Android 手機(jī)。經(jīng)實(shí)驗(yàn)測試，此系統(tǒng)在 4 米范圍內(nèi)具有良好的 定位效果。2012 年 4 月摘 要本文設(shè)計(jì)及實(shí)現(xiàn)了一個(gè)基于 WiFi 射頻信號強(qiáng)度指紋匹配的移動(dòng)終端定位系統(tǒng)，并設(shè)計(jì)實(shí) 現(xiàn)了一種基于權(quán)重值選擇的定位算法。本 科 畢 業(yè) 論 文題 目基于wifi的室內(nèi)定位系統(tǒng)學(xué)生姓名XX學(xué) 號X專 業(yè)電子信息工程班 級X指導(dǎo)教師XX該算法為每個(gè)掃描到的 AP 的 RSSI 設(shè)定了選擇區(qū)間，指 紋庫中落在此區(qū)間的所有位置點(diǎn)設(shè)平均權(quán)值， 最后選取權(quán)重值最大者為待定位點(diǎn)的位置估計(jì)， 如 有相同權(quán)重值，則比較信號強(qiáng)度距離，取最小者，這種算法在一定程度上克服了 RSSI 信號隨機(jī) 抖動(dòng)對定位的影響，提高了定位的穩(wěn)定性和精度。可部署在展館、校園、公園等公共場所，為客戶提供定位導(dǎo)航服務(wù)。借助該定位系統(tǒng)，基于 Android 系統(tǒng)的移動(dòng)終端可方便地查詢自身位置，并獲取各種基于位置服務(wù)。在郊外、展覽館、公園等陌生環(huán)境 中，使用定位導(dǎo)航信息可為觀眾游覽提供更便 捷的服務(wù)；在倉儲(chǔ)物流過程中，對物品進(jìn)行實(shí)時(shí)定位跟蹤將大大提高工作效率；在監(jiān)獄環(huán)境中，及時(shí)準(zhǔn)確地掌握相關(guān)人員的位置信息，有助于提高安全管理水平，簡化監(jiān)獄管理工作。近年來，隨著無線移動(dòng)通信技術(shù)的快速發(fā)展，GPS 和蜂窩網(wǎng)絡(luò)相結(jié)合的 AGPS（Assisted Global Positioning System）定 [1] 位方式在緊急救援和各種基于位置服務(wù) （LBS，LocationBased Services）中逐漸得到了應(yīng)用。 一般來講， 使用無線信號強(qiáng)度獲取目標(biāo)位置信息的過程，就是建立無線信號強(qiáng)度和位置信息穩(wěn)定映射關(guān)系的過程。其中基WiFi網(wǎng)絡(luò)的無線定位技術(shù)由于部署廣泛且低成本較低，因此備受關(guān)注[3,4]。它采用射頻指紋匹配方法，從指紋庫中查找最接近的 K個(gè)鄰居，取它們坐標(biāo)的平 [5] 均作為坐標(biāo)估計(jì)。 本文同樣基于WiFi 網(wǎng)絡(luò)，設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)了 一種無線室內(nèi)定位系統(tǒng)， 但與上述定位方法不同，本文采用了基于權(quán)值選擇的定位算法，在一定程度上減少了，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，該系統(tǒng)可獲得較好的定位精度（4 米）。第一章 緒 論第二章 目前主要定位方式及各種測量方法第三章 無線定位系統(tǒng)和物聯(lián)定位系統(tǒng)的介紹第四章 基于 WiFi 的室內(nèi)定位系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)第二章 目前主要定位方式及各種測量方法 GPS定位系統(tǒng)介紹隨著 GPS 定位技術(shù)的發(fā)展，GPS 技術(shù)已經(jīng)超越了初始的設(shè)計(jì)目標(biāo)。差分 GPS 定位技術(shù)分為局域差分 GPS 定位技術(shù)和廣域差分 GPS 定位技術(shù)?；鶞?zhǔn)站和用戶站間隔在一定范圍內(nèi)(一般不超過 150km)并同步觀測相同的 GPS 衛(wèi)星。因此，在基準(zhǔn)站計(jì)算出每一顆 GPS 衛(wèi)星的誤差改正信息后，通過數(shù)據(jù)通訊鏈路傳輸至用戶站，用戶站對觀測值進(jìn)行改正，即可提高定位精度。由于基準(zhǔn)站和用戶站的誤差相關(guān)性與它們之間的距離有關(guān)，因而用戶站定位精度的改善在很大程度上受到基準(zhǔn)站和用戶站之間的距離限制（葉世榕，2002）。因而在廣域差分 GPS 系統(tǒng)中，只要數(shù)據(jù)鏈路有足夠能力，基準(zhǔn)站和用戶站間的距離原則上是沒有限制的 。局域差分和廣域差分 GPS 定位技術(shù)顯然還無法滿足高精度測量的要求。類似于碼差分定位技術(shù)，載波相位相對定位采用兩臺(tái)及以上的接收機(jī)進(jìn)行同步觀測。在動(dòng)態(tài)定位方面，人們又提出了RTK 技術(shù)。載波相位差分可分為兩類：一類是修正法，另一類是差分法。所謂差分法即是將基準(zhǔn)站采集的載波相位發(fā)送給用戶，進(jìn)行求差解算坐標(biāo)（徐紹銓，2003）。為了不受距離的限制，人們又提出了多基準(zhǔn)站RTK，虛擬參考站（VRS）等技術(shù)，利用這些技術(shù)在 50~70 公里內(nèi)可實(shí)現(xiàn)厘米級實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)定位（葉世榕,2002）。對于有些應(yīng)用如精密的海洋劃界，精密海洋工程等，原有的定位手段無法滿足需求，需要尋求新的定位方式或技術(shù)（劉焱雄，2005）。精密單點(diǎn)定位是一種利 ，用衛(wèi)星精密星歷和衛(wèi)星鐘鐘差數(shù)據(jù)，以及雙頻碼和載波相位觀測值，采用非差模型進(jìn)行精密單點(diǎn)定位的方法。精密單點(diǎn)定位由于只需要一臺(tái)接收機(jī)就能工作，還具有數(shù)據(jù)采集簡單，效率高，費(fèi)用省等優(yōu)點(diǎn)。精密單點(diǎn)定位的精度在很大程度上依賴于精密星歷和衛(wèi)星鐘鐘差的精度。當(dāng)前的精密單點(diǎn)定位技術(shù)的實(shí)現(xiàn)主要是基于GPS 觀測數(shù)據(jù)。在有些場合，如城市峽谷、露天礦區(qū)域和山區(qū)，可見衛(wèi)星的數(shù)量往往是不夠的。目前，GLONASS 系統(tǒng)正在改變以前衛(wèi)星數(shù)量嚴(yán)重不足的局面，已經(jīng)有 16 顆衛(wèi)星在軌運(yùn)行而且根據(jù) GLONASS 系統(tǒng)的現(xiàn)代化計(jì)劃，GLONASS 衛(wèi)星星座很快將擁有 24 顆工作衛(wèi)星，這就為 GPS 和 GLONASS 兩種系統(tǒng)的組合提供了基礎(chǔ)。 GPS國內(nèi)外動(dòng)態(tài)精密單點(diǎn)定位這一概念最初是由 JPL 的Zumberge 等人于 1997 年提出并在他們開發(fā)的數(shù)據(jù)處理軟件 GIPSY 上給予實(shí)現(xiàn)。1cm，高程方向?yàn)?77。還有人提出了全球?qū)崟r(shí)動(dòng)態(tài)精密單點(diǎn)定位技術(shù)。試驗(yàn)結(jié)果表明平面位置的定位精度為177。Gao 等也研究了在各種動(dòng)態(tài)環(huán)境下，使用實(shí)時(shí)精密星歷和衛(wèi)星鐘產(chǎn)品精密單點(diǎn)定位的性能。Gao科研小組還研究開發(fā)了商業(yè)化的精密單點(diǎn)定位軟件(p3)。國際上從事非差GPS 數(shù)據(jù)處理研究的機(jī)構(gòu)除了 CODE，還有JPL、GFZ、NRCan 等。德國的 GFZ則研制了基于最小二乘估計(jì)的非差相位定軌和定位軟件 EPOS。國內(nèi)學(xué)者也對精密單點(diǎn)定位技術(shù)進(jìn)行了深入研究。單天解的精度為：緯度方向優(yōu)于 1cm，經(jīng)度方向優(yōu)于2cm，高程方向優(yōu)于3cm。利用 GPS 的精密預(yù)報(bào)星歷和實(shí)時(shí)衛(wèi)星鐘差計(jì)算得到的實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)定位的精度為40cm（葉世榕,2002）。張獨(dú)立研發(fā)了后處理精密單點(diǎn)定位軟件 TriP，并成功的將其應(yīng)用于航空測量，試驗(yàn)結(jié)果表明采用精密單點(diǎn)定位技術(shù)可以獲得幾個(gè)厘米的動(dòng)態(tài)定位精度。宋偉偉等研究了精密單點(diǎn)定位中周跳探測與修復(fù)的方法（宋偉偉，2007）。要