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WiFi定位,融合定位的终极补盲方案

发布时间:2024-01-25

Wi-Fi定位严格来说,并不是一种高精度定位技术,但是我们调研中发现,因为WiFi信号目前普及度非常大,在人流密集较密集的地区,基本都有WiFi信号的覆盖,这对于很多要节省成本,且精度要求不高的项目来说是很合适的,因此,目前在市场上WiFi定位方案也比较常见。


Wi-Fi指纹定位原理

基于Wi-Fi指纹的定位,其主要思想是将难以直接测量的位置信息与容易直接测量的Wi-Fi信号,形成一种映射关系。主要基于以下两个基本假设:

第一:无线信号指纹特征与地理位置相关。理想情况下,Wi-Fi覆盖的室内环境中每一个地理位置中的无线信号指纹特征都是唯一的,可以用来进行位置区分。Wi-Fi指纹的差异性越大,定位系统的定位精度就越高。理想情况下只考虑Wi-Fi指纹特征与位置信息的关系,而不考虑人员的移动、温度的变化、移动终端的差异以及采样时间等因素对Wi-Fi指纹的影响。

第二:不同采样点之间的Wi-Fi指纹的匹配度与它们之间距离的远近具有很大关系。在离线训练阶段,采集部分特定参考点的Wi-Fi指纹,由于采集的Wi-Fi指纹数量有限,不可能覆盖所有的室内位置,在在线定位阶段,用户的位置也不会正好处于采集的离线指纹中间,因此需要利用近邻参考点来估计用户的位置。无线信号的衰减特性,可以保证相邻位置的无线信号差异不会太大,但是在具体的室内环境中,由于墙壁的阻隔、人员的移动、信号传播的多径效应等因素的影响,也可能出现实际位置相近的两个指纹,但它们的匹配度很低,或者实际位置比较远的两个指纹(比如处于不同的楼层),它们的匹配程度却比较高。


基于Wi-Fi指纹的定位算法原理如下图所示。

图 Wi-Fi指纹定位算法原理图


Wi-Fi定位技术的优势

1、Wi-Fi的使用率高

Wi-Fi实质是IEEE 802.11无线标准,也称为无线局域网(WirelessLAN,WLAN),是一种可以将个人电脑、手持设备(如PDA、手机)等终端以无线方式互相连接的技术。Wi-Fi协议包括了IEEE 802.11a、802.11b、802.11g和802.11n等,在实际中比较常用的是802.11b/g/n。目前,Wi-Fi在人的日常工作和生活中不可或缺,拥有庞大的用户群体。这主要是因为Wi-Fi网络具有非常大的带宽,可以提供较好的用户体验。


2、无线热点的覆盖率高

目前人流活动较多的场所基本都覆盖了WiFi信号,在主要的城市里面,几乎实现了城市级的WiFi信号覆盖。


3、基于Wi-Fi的室内定位成本低

基于Wi-Fi的室内定位技术,不需要额外的硬件设备,也不需要对基础设施进行改动;此外,Wi-Fi信号覆盖范围广于其他无线信号。因此,可以利用智能终端便捷地实现精度较高的室内定位。


WiFi定位市场进展

WiFi定位市场方案有两类:第一类是做B端的项目,比如将WiFi定位方案用在养老、园区等场景,用已有的WiFi网络或者再补盲一些信号,就可使用,活跃玩家主要有优频科技、中科劲点等。第二类是C端的营销,或者基于WiFi信号做大数据分析,活跃玩家有维智科技。

除此之外,WiFi定位技术在融合定位方案中也很常见,因为WiFi网络基础设施完善,很多融合定位方案中会将WiFi定位当成是一个信号补充。

国内也一直有机构或者团队在探索在室内场景做定位网络全覆盖的研究,在室内定位场景单独建立一张定位网络肯定是不划算的,所以主要思路是复用现有的通信网络,然后附带做定位。

在室内场景能有完善的通信网络主要就是蜂窝网络与WiFi,所以,基于WiFi做室内定位网络全覆盖的研究也一直在进行。

不过WiFi定位的精度会很差,而且对WiFi-AP有一定的要求,普通的WiFi-AP做定位只能大致做到区域范围定位,以及统计一些数量等。

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