摘 要

在如今传感器技术的飞速发展的今天，智能手机，平板已经落户各家各户，WIFI已经成为了家喻户晓的名词。然而我们所有人都了解WIFI，懂其原理吗？下面我就来介绍一下。WiFi简而言之是一种能够让我们的智能移动端连接到无线局域网（WLAN）的技术统称。我们都知道，在连接WIFI时通常是有密码保护的，为的是防止他人占用频端降低我们的使用体验，但用户也可以解除其密码保护，让其成为公用WIFI，这种通常出现在大型商场，教室，或者是公共设施内，提供我们方便，这样就可以让我们只要在WLAN信号范围内都可以连接上。Wi-Fi是一个品牌，是所创建的一个项目。它最初的目的是改善无线网路产品之间的互通性。有了WIFI，我们的大数据时代就有了连接的桥梁。而我本次研究和探讨的课题是基于Android的WIFI接收信号强度室内定位系统的设计。

现如今，人们出行方便，交通便利。因此位置信息便成了我们需要重点关注的一项指标，它与我们的生活息息相关。我们都曾有过如此的经历，一家人自驾游出行，却没有精确的坐标地图，沿途得向当地人问路，大大增加了出行的不便性。然而，科技发展的今天，这些问题都已经得到了很好的解决，我们有了定位系统，可以随时随地的获取当前的地理坐标，甚至还能得到最方便最快捷的出行方式，简化了我们的生活。

在本次设计中，我所用到的WiFi接受信号强度室内定位系统是RADAR系统，他是最早的基于WiFi 网络的定位系统，其原理方法为射频指纹匹配系统，它能从数据库中查找最接近的K个临近点，最后进行一系列的数值计算取出他们的平均值来进行定位。而我们的室内定位系统是以RSSI 信号特征为变量，利用贝叶斯公式，通过计算目标信号的有关概率分布来实施定位。

在这次的课题中，主要研究方向是在分析信号传播的模型以及室内定位匹配算法的基础上，提出了基于Android平台的室内定位系统设计方案，并通过实验验证了它的有效性.

关键词：wifi，室内定位，Android系统，定位算法

Abstract

With the rapid development of sensor technology and the rapid popularization of smart phones, WIFI has become a household word. However, not everyone knows about WIFI, so let me introduce it. WiFi is a technology that allows electronic devices to connect to a wireless local area network (WLAN), usually with a 2.4G UHF or 5G SHF ISM radio frequency band. A connection to a WLAN is usually password-protected, but it can also be open, allowing any device within the WLAN scope to be connected. Wi-fi is a brand of wireless Internet communications technology owned by the wi-fi alliance. The aim is to improve interoperability between wireless Internet products based on IEEE 802.11 standards. We call the LAN that USES the IEEE 802.11 protocol wireless fidelity, and even the wi-fi equivalent of the wireless Internet. The topic of my research and discussion is the design of the indoor positioning system of WIFI reception signal strength based on Android.

Nowadays location information plays an important role in People's Daily life, and it is closely related to our life. In the unfamiliar environment such as the suburbs, museums and amusement parks, the use of positioning navigation information can provide more convenient services for visitors. In the process of storage logistics, real-time location tracking of objects will greatly improve work efficiency.

Himself in the design of the WiFi receiving signal strength indoor positioning system is used in RADAR system developed by Microsoft is the earliest WiFi network based positioning system, using rf fingerprint matching method, from the database to find the closest K neighbor, make a series of numerical calculation to take out their average position. The indoor positioning system is based on the statistical characteristics of RSSI signals, and the bayesian formula is adopted to carry out the positioning by calculating the posterior probability distribution of the target signal.

This topic mainly studies on the analysis of the signal propagation model and, on the basis of indoor location matching algorithm, is proposed based on the Android platform of indoor positioning system design scheme, and its validity is verified by experiment.

Key Words: WiFi;indoor location;fingerprint location algorithm

目 录

第1章 绪论 1

1.1 研究目的及意义 1

1.2 国内外研究现状 2

1.3 研究内容 3

第2章 室内定位技术 4

2.1 室内定位 4

2.1.1室内定位原理 4

2.1.2室内传播信号方法 4

2.2 Android平台实现室内定位 5

2.2.1实验所用Android组件 5

第3章 WIFI定位系统原理及实现 7

3.1 WIFI定位原理 7

3.1.1 数据的采集与制备 7

3.1.2 确定移动设备与热点之间的距离 8

3.1.3 通过算法推断出移动设备的位置 8

3.2 WIFI定位系统实现 11

3.2.1数据采集与存储系统实现 11

第4章 WIFI定位系统测试 15

4.1系统测试准备 15

4.2系统测试开始 19

4.3 测试结果分析 21

第5章 总结和展望 22

5.1 总结 22

5.2工作展望 22

参考文献 23

致 谢 24

第1章 绪论

1.1 研究目的及意义

在传感器技术的日新月异的今天，智能手机得到了高速普及。WIFI已经成了人们在家或出行的必备“条件”，它无时无刻不在影响着我们生活的点点滴滴，伴随着我们的左右，这也成就了一个巨大的商业市场。现如今，定位服务已经成了一项重大热点话题，其作用也是具有划时代意义的。不管是对于军事上对于重要战略地图的更新，或者是战士的战场定位。还是在生活中对于出行航行的设计都有举重轻重的作用。这些定位技术现在已经非常成熟的出现我们的视野中，但其缺点也是显而易见的，卫星定位需要在空旷，没有密集的建筑物的遮挡的环境下才能发挥其优势。对于室内环境而言，我们就需要另外一种定位方式，这就是我们研究的重点方向，基于Android系统的智能手机室内定位。

而如今对于Android系统移动端而言，一般存在有四种定位方法，分别是GPS定位，基站定位，AGPS定位以及WIFI定位^[3]。他们的优缺点都是各不相同的。对于GPS定位来说，它是由智能移动端与卫星系统直接交互以此来获取当地的经纬度，其拥有世界上迄今为止最高的精确度。然而其缺点也是不可忽略的。首先，对于移动手机而言，强大的功能势必导致耗电量太大，以至于不能长时间保持通话状态。其次，在我们启动系统GPS模块后，需要大量时间来获取第一次定位数据，并且室内的使用情况不佳。第二种，基站定位法。它是利用手机附近的三个基站进行空间三角定位，由于每个基站的位置固定，利用电磁波在基站间传播时间来计算出手机所在的坐标。第三种，AGPS定位方法，与GPS相似，但相比GPS，拥有更少的耗电量，启动时间较快，但普遍性不高。