摘 要

随着社会的发展，技术的进步，导航技术已经广泛的渗透到人类的社会生活中，GPS技术就是最好的证明。然而在室内定位中存在多种问题，各企业、专家人员都在进行研究。现有的室内定位的方法有很多种，总体上有GNSS技术、无线定位技术以及超宽带技术、射频识别技术、红外线技术等技术。基于Wi-Fi的室内定位技术现阶段以基于RSS的技术为主流。Wi-Fi环境下基于RSS的室内定位技术有两种：指纹定位和三角定位。指纹定位现阶段研究较广，以渐渐被应用到定位软件中，本文对三角定位算法进行简介与分析，并针对教室环境运用三角定位算法进行室内定位系统的分析与设计，并验证三角定位算法的合理性。

关键词：信号强度、Wi-Fi、三角定位、室内定位、Android

Abstract

With the development of society, advances in technology, navigation technology has been widely infiltrated into human social life, GPS technology is the best proof. However, there are many problems in indoor positioning, enterprises and experts are researching. In General, there are many methods to existing indoor positioning, GNSS positioning technology, wireless technology in General, ultra-wideband technology, radio frequency identification technology, infrared technology and other technologies. Nowadays, based on RSS technology is the mainstream of Indoor positioning technology based on Wi-Fi. Under the Wi-Fi environment, there are two indoor positioning technology based on RSS: fingerprinting positioning and triangulation. At this stage, fingerprinting positioning researches widely, and has to be applied to software. This article introduces the triangulation algorithm, designs the indoor positioning system for classroom environment, and verifies the reasonableness of the triangulation algorithm.

Keywords： RSS、Wi-Fi、Triangulation、Indoor Positioning、Android

目录

摘 要 I

Abstract II

第1章 绪论 1

1.1研究背景及意义 1

1.2国内外现状 2

1.3 发展趋势 3

1.4研究内容及技术方案 3

1.4.1 研究内容 3

1.4.2 技术方案 4

第2章 基于RSS的室内定位技术 5

2.1室内定位技术的分类 5

2.2 基于RSS定位的基本原理 5

2.2.1基于三角的定位 5

2.2.2基于指纹匹配的定位 6

第3章 三角定位算法研究 8

3.1 三角定位算法 8

3.1.1测距阶段 8

3.1.2定位阶段 8

3.2 三角定位关键问题分析 9

3.2.1定位误差的来源 9

3.2.2距离损耗模型 9

第4章 基于Android的室内移动定位系统的设计与实现 11

4.1定位系统的需求分析 11

4.2开发环境的搭建 11

4.2.1 Android studio 11

4.2.2 SuperMap iDesktop 11

4.2.3 SuperMap iMobil for Android 12

4.3定位系统的总体功能概述 12

4.4定位系统的设计与实现 13

4.4.1数据的采集与处理 13

4.4.2测距阶段的目的及流程 14

4.4.3测试阶段软件的设计与实现 15

4.4.4定位阶段软件的设计与实现 17

4.5环境搭建 21

4.5.1 测试所需环境 21

4.5.2硬件设施及软件设施 22

4.6功能测试及分析 23

4.6.1 测试阶段测试结果分析 23

4.6.2 定位阶段测试结果分析 25

4.7 本章小结 28

第5章 总结与展望 29

参考文献 30

致谢 32

第1章 绪论

1.1研究背景及意义

位置是人们生活中极为重要的一环，随着人们的发展，社会的进步，人们的活动范围越来越广阔，环境越来越复杂，人们非常有必要去一些自己所不熟悉的地方去进行自己的生活活动、工作等，在陌生的城市，人们需要知道自己当前的位置，来规划自己出行线路或者寻好朋友需要知道朋友的位置及路线；在旅游的过程中明确自己当前位置及搜索周边餐饮娱乐；在商场、超市中找到自己所需物品的地方等等，人们对于位置的需求越来越大。信息技术的发展，导航系统与通信技术的逐步融合，导航以逐渐步入人们的领域，在人类生活、经济发展、国防建设中扮演重要的角色。GPS是目前全功能的基于卫星的定位系统。它被广泛地应用于周围的许多领域，如交通行业（如汽车导航，包括船舶、飞机等运动类物体的导航）、娱乐消遣行业（游戏中的GPS仿真技术）、农业（精准耕作）等，但是它也有它的缺点，比如它需要一些时间来获得首次定位，它在室内或城市密集区定位效果极差。GPS接收机至少要有3颗在天空中位置散布相对较好的卫星来计算其2D位置，于是在天空被遮挡的环境中，定位变得困难;甚至是不可能的，如室内或者高楼聚集区。

随着IEEE802.11标准的无线以太网得到迅速发展^[1]，人们随身携带的手机、笔记本电脑、便携式移动设备可以很容易的获取无线信号，因此基于此进行室内定位极其方便。近五年，随着无线通讯技术的普及，基于无线通讯技术在部分重点场所已经开始应用，在室内环境，国内外很多机构已经开始室内定位系统的研究，如微软研发的RADAR与RADAR-2、马里兰大学提出的Horus，莱斯大学研发的Rice、加利福尼亚大学洛杉矶分校研发的Nibble等^[3]，这些代替系统都已经开发了相应的基于室内环境的定位功能。随着未来无线技术以及通讯技术的发展，高精度的无缝位置服务必将成为研究热点，为人类的生活提供更为方便的服务。

同时，随着人类社会不断地进步，人类生活观念的改变，人们不再像之前一样只待在自己工作范围进行工作，各行业的交流越来越广泛，人们生活、工作、娱乐的环境也逐渐由室外转为室内活动，逐渐由广阔的工作地区转为复杂的高楼大厦之中，人们对于室内位置的需求越来越大，LBS服务渐渐与人们的生活、工作息息相关。然而由于定位时间的影响、定位精度的偏差以及室内环境的复杂性，导致室内定位存在很多难题。LBS服务中平台应用最广泛使用的是移动终端，因此人们的对于定位的研究以逐渐转到确定合适的室内定位方法。

1.2国内外现状

Wi-Fi是现在最常用的室内定位技术，国内外对其进行了很多研究及应用。