CN106680768A - 一种基于递进判定的WiFi热点位置定位方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种基于递进判断的WiFi热点位置定位方法，包括：第一步：设定移动设备位置及WiFi热点信号变换信息采集；第二步：判定WiFi热点的水平面逼近方向：第3步：确定垂直位置点；第4步：确定垂直逼近方向。本发明的方法可以在移动设备上实现，但不局限与在移动设备上。

Description

一种基于递进判定的WiFi热点位置定位方法

技术领域

本发明属于位置定位技术领域，尤其涉及一种基于递进判定的WiFi热点位置定位方法。

背景技术

基于WiFi对移动设备和用户进行定位的技术、装置、系统和应用已经很多。其主要利用信号传输时间、接收信息强度、信道状态信息等数据，采用三角定位算法、指纹定位算法以及后台的位置服务器实现了移动设备、用户的位置定位，进而提供了各种位置服务。

但在恶意WiFi热点带来的安全威胁日益增加的趋势下，对于WiFi热点位置定位是十分必要的。然而现有的定位方法是利用WiFi热点和后天的位置服务器对移动设备和用户进行定位。因此有必要设计对WiFi热点的位置进行定位的方法。

发明内容

本发明提供一种基于递进判断的WiFi热点位置定位方法。

为实现上述目的，本发明采用如下的技术方案：

一种基于递进判断的WiFi热点位置定位方法包括以下步骤：

第一步：设定移动设备位置及WiFi热点信号变换信息采集：以此位置为起点，在水平面随机设定x、y和z三个方向，此三个方向间相互夹角为120度；然后随机选取两个方向，为测试方向，先按照其中一个方向移动m米，记录接收WiFi热点信号变换信息；然后，回到初始位置点，再沿其中另一个方向移动m米，记录接收WiFi热点信号变换信息；

第二步：判定WiFi热点的水平面逼近方向：此时根据上述位置信息和WiFi热点信号变换信息，判定WiFi热点的水平面方向：

第3步：确定垂直位置点：在前面确定WiFi热点的水平面逼近方向后，沿此水平方向移动，同时不断记录接收WiFi热点信号变换信息，执行对信号变化的监测，当出现信号强度减弱情况后，继续检测并确定检测结果是稳定状态时，则此位置为垂直位置点；

第4步：确定垂直逼近方向：在第3步确定的垂直位置点，原地检测WiFi热点信号信息；然后将移动设备沿垂直方向向上抬升n米，并监测WiFi热点信号信息变化；如果检测的WiFi热点信号强度呈增强趋势，则表明此WiFi热点在垂直方向向上方向上；如果检测的WiFi热点信号强度呈减弱趋势，则表明此WiFi热点在垂直方向向下方向上；此时可以根据WiFi热点信号传输模型并结合检测的信号强度去预判垂直方向上的距离。

作为优选，第一步中，选取x和z方向，为测试方向，先按照x方向移动m米，记录接收WiFi热点信号变换信息；然后，回到初始位置点，沿z方向移动m米，记录接收WiFi热点信号变换信息。

作为优选，第2步中判定WiFi热点的水平面方向过程如下：

如果选择两个方向的WiFi热点信号强度都有变强的趋势，则根据两个方向信息变换的大小比例划分120度角，设x方向信号增强量为x’，z方向信息增强量为z’，则x方向向z方向偏转θ₁就是WiFi热点的水平面逼近方向，其中其中β₁是第一调节系数，其取值范围是[0-1]；

如果选择两个方向的WiFi热点信号强度都变弱，则根据两个信号变强的方向信息变换的大小比例划分120度角，设x方向信号衰减量为x₁’，z方向信息衰减量为z₁’，则x方向向y方向的反向偏转θ₃，然后取反向就是WiFi热点的水平面逼近方向，其中其中β₂是第二调节系数，其取值范围是[0-1]；

如果选择两个方向的WiFi热点信号强度一个变强，一个变弱，则返回原初始位置点，向第3方向——y方向移动m米，记录接收WiFi热点信号变换信息；根据3个方向的信号变换情况：

当有两个方向的信号增强时，根据两个信号变强的方向信息变换的大小比例划分120度角，设x方向信号增强量为x’，y方向信息增强量为y’，则x方向向y方向的偏转θ₁就是WiFi热点的水平面逼近方向，其中其中β₁是第一调节系数，其取值范围是[0-1]；

当两个方向的WiFi热点信号强度都变弱，则根据两个信号变强的方向信息变换的大小比例划分120度角，设x方向信号衰减量为x₁’，z方向信息衰减量为z₁’，则x方向向y方向的反向偏转θ₃，然后取反向就是WiFi热点的水平面逼近方向，其中其中β₂是第二调节系数，其取值范围是[0-1]。

本发明基于递进判断的WiFi热点位置定位方法可以在移动设备上实现，但不局限与在移动设备上。此方法实现时可以利用移动设备的多种传感器、触摸屏等功能，实行友好的人机交互，并互助定位功能实现。例如：利用陀螺仪、重力传感器、加速度传感器和屏幕实现对方向、位置、高度等的在用户交互界面的显示和交互，以直观的引导定位操作和发现目标。

附图说明

图1为本发明WiFi热点位置定位方法适用环境的结构示意图；

图2为本发明移动设备的结构示意图；

图3为WiFi热点信号变换信息采集的示意图；

图4a为选择两个方向的WiFi热点信号强度都有变强的趋势情况下判定WiFi热点的水平面逼近方向的示意图；

图4b为选择两个方向的WiFi热点信号强度都有变弱的趋势情况下判定WiFi热点的水平面逼近方向的示意图；

图4c为选择两个方向的WiFi热点信号强度一个变强和一个变弱情况下判定WiFi热点的水平面逼近方向的示意图；

图5为确定垂直逼近方向的示意图。

具体实施方式

本发明实施例提供一种基于递进判定的WiFi热点位置定位方法，如图1所示，该方法适用环境包括：WiFi热点100和移动设备200。WiFi热点100是本定位方法定位的目标，其处于正常工作状态。移动设备200是本定位方法中执行定位方法的定位设备，在此移动设备200上完成对WiFi热点100的信号信息的采集并执行定位处理功能，最终实现对WiFi热点100的位置定位。

如图2所示，移动设备200包括：WiFi信号信息采集模块201、位置管理模块202、定位模块203以及人机交互模块204组成。

WiFi信号信息采集模块201，用于执行对WiFi热点的信号信息的采集，将采集到的信号信息与其所处位置信息进行成对存储。

位置管理模块202，用于对移动设备自身位置进行管理，记录设备位置信息并存储。

定位模块203，用于利用WiFi热点的信号信息和移动设备位置信息，通过执行定位算法实现对WiFi热点的位置定位。

人机交互模块204，用于实现用户和移动设备的交互，包括用户进行设置、选择等输入信息和移动设备显示定位过程及结果的输出信息。

本发明基于递进判断的WiFi热点位置定位方法具体步骤如下：

第一步：设定移动设备位置及WiFi热点信号变换信息采集：以此位置为起点，在水平面随机设定x、y和z三个方向，此三个方向间相互夹角为120度；然后随机选取两个方向，为测试方向，例如x和z方向；先按照x方向移动m米，记录接收WiFi热点信号变换信息；然后，回到初始位置点，沿z方向移动m米，记录接收WiFi热点信号变换信息，如图3所示。

第二步：判定WiFi热点的水平面逼近方向：此时根据上述位置信息和WiFi热点信号变换信息，按照如下规则判定WiFi热点的水平面方向：

水平面方向判定规则：

情况1：如果选择两个方向的WiFi热点信号强度都有变强的趋势，则根据两个方向信息变换的大小比例划分120度角，设x方向信号增强量为x’，z方向信息增强量为z’，则x方向向z方向偏转θ₁就是WiFi热点的水平面逼近方向，其中其中β₁是第一调节系数，其取值范围是[0-1]，如图4a所示。

情况2：如果选择两个方向的WiFi热点信号强度都变弱，则根据两个信号变强的方向信息变换的大小比例划分120度角，设x方向信号衰减量为x₁’，z方向信息衰减量为z₁’，则x方向向y方向的反向偏转θ₃，然后取反向就是WiFi热点的水平面逼近方向，其中其中β₂是第二调节系数，其取值范围是[0-1]，如图4b所示。

情况3：如果选择两个方向的WiFi热点信号强度一个变强，一个变弱，则返回原初始位置点，向第3方向——y方向移动m米，记录接收WiFi热点信号变换信息；根据3个方向的信号变换情况：

当有两个方向的信号增强时，根据两个信号变强的方向信息变换的大小比例划分120度角，设x方向信号增强量为x’，y方向信息增强量为y’，则x方向向y方向的偏转θ₁就是WiFi热点的水平面逼近方向，其中其中β₁是第一调节系数，其取值范围是[0-1，如图4c所示。

当两个方向的WiFi热点信号强度都变弱，则根据两个信号变强的方向信息变换的大小比例划分120度角，设x方向信号衰减量为x₁’，z方向信息衰减量为z₁’，则x方向向y方向的反向偏转θ₃，然后取反向就是WiFi热点的水平面逼近方向，其中其中β₂是第二调节系数，其取值范围是[0-1]，如图4b所示。

第3步：确定垂直位置点：在前面确定WiFi热点的水平面逼近方向后，沿此水平方向移动，同时不断记录接收WiFi热点信号变换信息，执行对信号变化的监测，当出现信号强度减弱情况后，继续检测并确定检测结果是稳定状态时，则此位置为垂直位置点；然后准备执行第4步监测。

第4步：确定垂直逼近方向：在第3步确定的垂直位置点，原地检测WiFi热点信号信息；然后将移动设备沿垂直方向向上抬升n米，并监测WiFi热点信号信息变化；如果检测的WiFi热点信号强度呈增强趋势，则表明此WiFi热点在垂直方向向上方向上；如果检测的WiFi热点信号强度呈减弱趋势，则表明此WiFi热点在垂直方向向下方向上；此时可以根据WiFi热点信号传输模型并结合检测的信号强度去预判垂直方向上的距离，如图5所示。

本基于递进判断的WiFi热点位置定位方法可以在移动设备上实现，但不局限与在移动设备上。此方法实现时可以利用移动设备的多种传感器、触摸屏等功能，实行友好的人机交互，并互助定位功能实现。例如：利用陀螺仪、重力传感器、加速度传感器和屏幕实现对方向、位置、高度等的在用户交互界面的显示和交互，以直观的引导定位操作和发现目标。

Claims (3)

1.一种基于递进判断的WiFi热点位置定位方法，其特征在于，包括以下步骤：

第一步：设定移动设备位置及WiFi热点信号变换信息采集：以此位置为起点，在水平面随机设定x、y和z三个方向，此三个方向间相互夹角为120度；然后随机选取两个方向，为测试方向，先按照其中一个方向移动m米，记录接收WiFi热点信号变换信息；然后，回到初始位置点，再沿其中另一个方向移动m米，记录接收WiFi热点信号变换信息；

第二步：判定WiFi热点的水平面逼近方向：此时根据上述位置信息和WiFi热点信号变换信息，判定WiFi热点的水平面方向：

第3步：确定垂直位置点：在前面确定WiFi热点的水平面逼近方向后，沿此水平方向移动，同时不断记录接收WiFi热点信号变换信息，执行对信号变化的监测，当出现信号强度减弱情况后，继续检测并确定检测结果是稳定状态时，则此位置为垂直位置点；

第4步：确定垂直逼近方向：在第3步确定的垂直位置点，原地检测WiFi热点信号信息；然后将移动设备沿垂直方向向上抬升n米，并监测WiFi热点信号信息变化；如果检测的WiFi热点信号强度呈增强趋势，则表明此WiFi热点在垂直方向向上方向上；如果检测的WiFi热点信号强度呈减弱趋势，则表明此WiFi热点在垂直方向向下方向上；此时可以根据WiFi热点信号传输模型并结合检测的信号强度去预判垂直方向上的距离。

2.如权利要求1所述的基于递进判断的WiFi热点位置定位方法，其特征在于，第一步中，选取x和z方向，为测试方向，先按照x方向移动m米，记录接收WiFi热点信号变换信息；然后，回到初始位置点，沿z方向移动m米，记录接收WiFi热点信号变换信息。

3.如权利要求2所述的基于递进判断的WiFi热点位置定位方法，其特征在于，第2步中判定WiFi热点的水平面方向过程如下：

如果选择两个方向的WiFi热点信号强度都有变强的趋势，则根据两个方向信息变换的大小比例划分120度角，设x方向信号增强量为x’，z方向信息增强量为z’，则x方向向z方向偏转θ₁就是WiFi热点的水平面逼近方向，其中其中β₁是第一调节系数，其取值范围是[0-1]；

如果选择两个方向的WiFi热点信号强度都变弱，则根据两个信号变强的方向信息变换的大小比例划分120度角，设x方向信号衰减量为x₁’，z方向信息衰减量为z₁’，则x方向向y方向的反向偏转θ₃，然后取反向就是WiFi热点的水平面逼近方向，其中其中β₂是第二调节系数，其取值范围是[0-1]；

如果选择两个方向的WiFi热点信号强度一个变强，一个变弱，则返回原初始位置点，向第3方向——y方向移动m米，记录接收WiFi热点信号变换信息；根据3个方向的信号变换情况：

当有两个方向的信号增强时，根据两个信号变强的方向信息变换的大小比例划分120度角，设x方向信号增强量为x’，y方向信息增强量为y’，则x方向向y方向的偏转θ₁就是WiFi热点的水平面逼近方向，其中其中β₁是第一调节系数，其取值范围是[0-1]；

当两个方向的WiFi热点信号强度都变弱，则根据两个信号变强的方向信息变换的大小比例划分120度角，设x方向信号衰减量为x₁’，z方向信息衰减量为z₁’，则x方向向y方向的反向偏转θ₃，然后取反向就是WiFi热点的水平面逼近方向，其中其中β₂是第二调节系数，其取值范围是[0-1]。