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WLAN室内定位技术分析定位定位过程：由(d1,d2,d3,d4)和(p1,p2,p3,p4)参数，推导坐标（经度，纬度，海拔）。其中(p1…p4)位置信息由GPS系统（主站、监控站等）提供，并向地面广播；(d1…d4)由天地间的传输时间差*光速得来。高精度的原子钟（早期的GPS卫星为铯原子钟，最新的BlockIIR为铷原子钟）。差之毫厘失之千里。进行三维定位至少需要4颗星；站星几何图形；算法；误差修正（多颗星冗余矫正）。缺点：GPS卫星信号无法穿透建筑物到达室内。p2站星几何图形GPS三维定位d1d2d3d4p1p3p4GPS定位示意图星历数据z多普勒频偏数据z视野星座，等DGPS提升精度A-GPS工作原理示意图针对GPS的首次定位时间（TTFF）较长的问题，A-GPS通过移动网络的支持可以获得更快的TTFF，且接收灵敏度、定位精度都有提升网络侧的GPS观测设备，测量服务区域内的星历数据等，并供定位服务器使用。用户首先向移动网络请求定位服务，然后定位服务器再返回当前空域的GPS卫星数据，用户GPS接收机借助这些数据，快速获取当前位置到卫星的伪距。接收机伪距等信息，再次上传到定位服务器根据区域内的差分GPS接收数据，修正位置信息并返回给用户或第三方应用呈现。实际应用方面，有开放移动联盟OMA的SPUL规范，其定义了接入层、核心网等各种网络接口的实现。中国移动的A-GPS方案就是基于SPUL实现。理论定位实际定位该方法的特点是利用信号强度的距离传输衰减模型，计算出当前位置离信号源的距离，然后再使用三角数学公式（即∆x2+∆y2=r2）推算。同所有的三角定位系统类似，这种方法需要事先知道信号源的坐标，如图中的A/B/C的坐标。优点是实现简单，缺点是实际环境中存在很大问题，不太实用。这主要是因为，实际环境中的介质衰减情况复杂，导致无法（或者很难）区分有效信号，从而距离估算偏差大。另外，基于信号强度的定位系统都存在的问题：信号波动。如图所示，导致定位的结果在一定范围内抖动。PR=P0-10γlog(d)γ介质系数 Databse系统（V.Bahl，2000年）。其后随着Wi-Fi技术的流行，越来越多的系统基于指纹路线发展。指纹定位系统的实现由两个阶段组成，即前期采样和后期定位阶段。该方法背后的思想是：场景中各个点位的Wi-Fi信号分布是有固定特征的（就像人的指纹），且不随时间变化的。因此，如果通过事先采样的方式，把各个位置上的信号特征记录下来，实际定位时只需要用“查表”的方式即可推算出位置信息。指纹方式的最大优点是：采样数据反映了真实场景的情况（如不同厚度的墙体，材料等）。相对于传播模型方式，不需要知道具体的介质衰减系数（实际场景很难实现），因而具有了更高的定位准确度。指纹方式的主要劣势是：事先必须进行采样，对于面积较大的场景，将会耗费较多的人力和时间；且当AP部署有变化（如新增、故障等）、或场景的环境有变化（如商场内店铺的分拆）等，理论上都会破坏指纹特征，需要重新进行采样。另外，同距离传播模型一样，指纹方式也依赖信号强度，而Wi-Fi信号在室内环境由于多径效应、人员或车辆的干扰，其信号是时变的。因此，作为实用的系统，必须通过技术手段尽量降低这些因素的危害程度。如，采用基于统计的概率分布、方差系数、平滑参数等，这些都是各个厂家核心细节。定位技术传统的基于指纹的定位系统需要耗费大量的人力进行采样工作，早期的Google、Apple的产品中就采用了War-driving（开着车沿街扫描Wi-Fi信号）方式，比如苹果IOS4.0前采用了Skyhookwireless的产品即基于此。随着智能手机、平板等产品的普及，业界提出了基于用户终端的所谓Crowdsoucing技术方向。其背后的主要思想是：利用庞大的、分布各地的终端收集附近的Wi-Fi、Cell等信息（如MAC地址、信号强度、cellid等），并发送到后台服务器记录到数据库中。通过结合其他信息（如Cell的位置、GPS坐标），逐步细化采样信号的位置信息。一段时间后，数据经过优化，形成包含有位置、强度的数据库，用于后续用户的定位。意味着像Iphone手机即使断开GPS、移动网络，只要打开Wi-Fi开关就可能被定位出来。根据苹果官方网站的声明，为了减轻人们对隐私的焦虑，声称该技术是为了加快用户首次地图类应用的等待时间，且上报信息是以匿名、加密方式进行。不过苹果不支持关闭该功能。Google的实现应该基本同苹果，不过为了回应人们对隐私的关注，其提供关闭（optout）该特性的方法，不过默认设置是打开的，非专业用户一般不知晓。=GPS/GLONASS/北斗+CellIDWi-Fi++云服务器传感器+IZat是高通公司的定位方案的名称，是继承CDMA时代的GPSone方案而来。由于高通公司在移动终端领域的霸主地位（采用其芯片的产品超过10亿部），加之收购整合了Atheros公司，产品覆盖面较广，非常看好移动互联时代的定位需求。据称Izat立足于随时随地的定位（包括室内、室外），涵盖美国的GPS、俄罗斯的GLONASS、中国的北斗等室外卫星导航系统，同时支持移动基站的定位和基于Wi-Fi的定位技术、基于智能传感器（如加速计、陀螺仪、电子罗盘、高度计等）的辅助定位。除了提供相关的芯片（chipset）外，按照高通的一贯风格将提供完整的方案：包括定位引擎和后台的云服务器等。目前Izat方案应该还处于前期开发推广阶段，其实际定位效果还不得而知，从公开资料分析其终端侧定位精度由于结合了传感器可能会较好，但网络侧定位是否有突破性的技术出现，尚待观察。基于RSSI三角定位基于RSSI指纹定位CrowdsoucingDSP信号处理一般100m一般250m能到3m能到3~5mAerosout/CISCO(?)通用厂商Aerosout/qualcomm(?)Apple/GoogleMoto/IMC/EkahauHPlab通用厂商通用厂商通用厂商能到3~5m取决于周边环境能到2~3米左右只能用于室外定位室内/室外定位，定位精度取决于基站密度，有时到km级Aerosout的TDoA需要专门的终端配合，不适合MU定位方式Qualcomm的TDoA待确认只能用于室外定位，借助差分方式能做到很高精度室内/室外定位，对环境因子适配难度较大室内/室外定位，采样工作量较大室内/室外定位，主要用于提升地图类应用的用户体验室内/室外定位，运算量大，终端适配，大规模部署效果未知定位系统与应用系统接口，如webservice/RESTAPI/TCP连接等定位引擎可同时跟踪计算多达几千个终端，为第三方应用提供各终端坐标信息等，因此须定义定位引擎的对外接口。IMC支持基于TCP\RestAPI连接的接口，提供给第三方以中间件形式嵌入最终应用。AP收集附近终端的信息，以一定的方式（或接口）上报给定位引擎。系统初始上电时，首先需要通过AC下发相关配置，指定相关参数等。一旦获得配置，AP将自主向定位引擎发送数据，不需要经AC转发。定位引擎接口上报引擎的关键信息：上报报文的APMAC地址此处的APMAC指设备MAC，常用于定位的是2.4G频段，如果是双频设备则上报5G频段的首个MAC地址终端的MAC地址终端的信号强度dbm值Wi-Fi芯片常用RSSI代表信号强度，但它是个无量纲的值，不能直接代表信噪比概念。通常用芯片底噪间接换算出dbm值，在同样的距离情况下，不同类型芯片的底噪和RSSI值可能不同（可能相差超过10db）。因此要使用AP上报的dbm值关键配置信息：定位服务器的IP地址稀释因子稀释因子的意义是控制上报报文的比例，平衡对网络接入的冲击。如2代表现有报文量的1/2上报，10代表现有报文量的1/10上报，1代表逐包上报。稀释行为只针对数据报文，对管理或控制报文不做稀释，防止未连接终端的探寻报文被不合理稀释掉。超时时间配合上述稀释因子来控制报文的稀释行为，如当前流量为每秒50个报文，设置稀释因子为10，超时时间为1秒，则每秒上报5个报文；假设过一段时间流量突降为每秒8个，如果没有超时则1秒内不会有数据上报，而开启了超时后，则至少会上报1个。网络侧定位终端侧定位：终端侧定位是指依赖终端接收周围AP发送过来的信号特征进行定位，其关键的判定标准是终端接收/AP发送。实际应用中，定位引擎通常位于网络侧的某个服务器上（即意味着客户端需要接入网络），而在前台则由客户端（如手机APP）进行结果呈现。终端侧定位的指标通常会高于网络侧定位（利用智能手机中的传感器、AP的发射功率较大且相对稳定），通常终端内置地图，适合导航类应用。网络侧定位：网络侧定位是指依赖AP接收周围终端发送过来的信号特征进行定位，其关键的判定标准是AP接收/终端发送。实际应用中，定位引擎位于网络侧的服务器上。网络侧定位对用户终端要求极低，打开Wi-Fi开关即可（应用范围较广）。比较：网络侧和终端侧定位的应用场景不同，前者由于对终端无安装APP的要求，因此在类似商场等场景应用较多，而对于像导航类应用通常是终端侧定位。除了个性化的导航外，网络侧定位更具有普遍性，因而对网络设备商更为有利。现有项目基本上都是网络侧定位。后续内容除非说明，都是指网络侧定位。误区：定位信号不够强，需要选择大功率的AP。衰减曲线在近距离时电磁波的强度衰弱很快，但到了一定距离后曲线变得平缓。对于定位有实际价值的是前面的一段。因为现有的定位方法是基于每个地点的强度特征不同的假设，但过了-80dbm的后，考虑到信号波动的因素，可能几十米内的信号都是相同的。=AP均匀分布，任意一点至少存在3个强度大于-75dbm的信号米部署距离最佳一维定位场景一般定位场景（开放区域）AP呈三角均匀分布需要3个或3个以上的AP视环境的通透性程度，相互间按20~25米（L2）部署最佳，此处圆周覆盖半径按30米计算。左右侧分开部署不要靠近墙角/障碍物三角部署均匀部署拓扑。采样时，要求沿设定的路线缓慢匀速行走，在开始和结束的时候在拓扑上确定起始及结