物联网定位技术论文-基于wifi的室内指纹定位技术

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1、物联网定位技术大作业题目基于WIFI的室内指纹定位技术学院(系部)：电子通信工程学院专业：物联网工程班级：2015级物联网91学生姓名：学号：成绩：□优秀□良好□中等□及格□不及格（注：方框打√）2017年11月23日摘要随着无线定位技术的发展，人们对定位的需求也与日俱增。目前主流的三种定位技术GPS、A．GPS、Google．M印基本满足人们室外定位的需求，然而它们在室内或地下场所中定位精度与速度不高，无法很好的满足室内或地下场所定位的需求。随着WlFl技术的飞速发展、WlFl无线网络的室内覆盖越来越普及，使得基于WIFI网络对移动终端进行准确定位成为可能。基于WIFl网络

2、的位置指纹定位技术以其定位精度高、实时性好、扩展性强等优点越来越受到人们的重视，目前已成为室内定位技术研究的热点。首先，通过阅读大量相关的文献资料，对比分析了当前国内外WIFI室内指纹定位技术的研究现状。对其中涉及到的相关技术的原理和特点进行介绍分析，包括WIFI无线通信技术，室内无线定位技术以及位置指纹定位技术，并根据室内WIFI指纹定位技术的特征对定位过程中的影响因素进行分析。其次，根据前面提到的定位过程中的关键影响因素，介绍了对应的解决方案。分析与研究了几种典型的指纹定位算法，包括最近邻法(SS)、K近邻法(KNN)、K加权近邻法(WKNN)，并提出算法的改进方案，使用

3、MATLAB软件进行算法的仿真分析，寻求其中的最佳参数值以及定位性能差异。通过分析几种算法的性能仿真结果，拟定了基于最强AP法的改进算法作为定位系统采纳的算法。关键词：WIFI；Android；指纹定位算法；定位系目录一、绪论1（1）研究背景与意义11研究背景12研究意义2（2）国内外研究现状2二、基于WIFI的室内指纹定位技术4（1）WIFI无线通信技术41.WIFI基本概念及技术标准42.WIFl网络的组成及拓扑结构5三、室内无线定位技术7（1）室内无线定位技术的分类7（2）室内无线定位技术的选择10四、位置指纹定位技术12（1）典型的在线匹配算法12结论15参考文献16

4、一、绪论（1）研究背景与意义1．研究背景随着移动通信、无线网络与普适计算等技术的突飞猛进，人们对获取位置感知服务的需求也日益增加，这使得基于位置感知的计算与服务在现实生活中发挥的作用越来越重要。早期无线定位技术应用于交通运输、医疗、公安追踪等领域。至80年代后期，伴随蜂窝网无线通信、GPS、AGPS等技术问世，无线通信进入了一个新时代，人们对定位服务的需求也层出不穷，越来越多的研究学者也关注无线定位技术。美国联邦通信委员会在1996年强行制定了E．911法规，其规定移动网络需为用户提供定位服务。此后，许多国家也效仿此规定。至今GPS、AGPS、GoogleMap等定位技术在人

5、们日常生活中都扮演着重要的角色。IEEE802.11协议发展至今己日益完善，WIFI的应用也更加普及，基于W1Fl的wLAN广泛分布与家庭、校园、办公场所、地下停车场与娱乐场所，智能手机、笔记本、Pad等手持设备也均内置了无线网卡。WlFI网络中AP定期广播的信标信号中的RSS信息使基于WlFl网络的位置指纹定位成为可能。目前基于WIFl的位置指纹定位技术也成为学术界研究的热点，一些基于WlFI网络的定位系统也相继出现，但目前各个WIFI位置指纹定位系统均只应用于某一特定场所，还未有统一的标准。162．研究意义WIFI位置指纹定位技术是基于接收信号传播特性而进行定位的，与传统

6、AIA与TlA定位技术相比，其无需额外添加设备来进行角度测量与时间同步，且充分利用了已有WlFI无线网络，降低其使用成本。其次，W1Fl位置指纹定位技术与传统室内定位技术(如：视频信号与红外定位)相比，其扩展性更强、应用范围更广。由于WlFl信号传输时受非视距、多径衰落等因素影响较小，故基于wlFl网络的指纹定位系统稳定性较强，而基于红外或视频信号定位技术在使用时较易受限，比如：在阳光直射或荧光照射下基于红外技术定位的精度将大大降低，而基于视频信号的定位技术使用前提是移动终端必须在可视条件下。在城市人口居住密集的今天，由于室内与地下的无线基站信号较弱，现有主流定位技术GPS、

7、AGPS、GoogleM印等在室内与地下定位时均存在盲区，且定位精度不高，而WIFI位置指纹定位技术可通过WlFl网络中的AP进行定位，避免了对无线基站网络的依赖，从而实现了地下或室内环境的准确高效定位，其在地下室内商场、停车场、物流等行业均具有潜在应用价值。（2）国内外研究现状WLAN无线局域网络标准于二十世纪末正式制定，之后它的应用就变得非常广阔，涵盖多个领域，在无线通信领域被看作最有发展前途的技术之一，利用广泛存在的WIFI网络，对室内定位目标进行定位得到广泛认可。它有着非常好的发展前景，因此被很