[发明专利]用于WiFi定位的系统及方法

说明书

技术领域

本发明涉及基于Wi-Fi的定位系统，明确地说，涉及用于基于位置的服务的基于Wi-Fi的定位系统。

背景技术

基于位置的服务是利用新装置计算其当前地理位置并将当前地理位置报告给用户或服务机构的能力的新兴的移动应用领域。这些服务的一些实例包含识别娱乐、工作、健康或个人生活的环境中的人或对象的位置。

Wi-Fi是允许电子装置通过计算机网络无线交换数据的机制。使用Wi-Fi的基于IEEE802.11标准的一些技术包含无线局域网络(WLAN)及Wi-Fi直连。启用Wi-Fi的装置(例如智能电话、个人计算机、平板计算机或视频游戏控制台)可经由无线网络接入点(AP)连接到网络资源(例如因特网)。AP或热点在室内具有大约20米的范围且在室外具有更大范围。热点覆盖可包括与具有阻挡无线电信号的墙的单个房间一样小或与由多个重叠AP覆盖的许多平方英里一样大的区域。

Wi-Fi免费地或以商业形式在私人住宅、大街链及独立商家以及Wi-Fi热点设置处的公共空间中提供服务。例如机场、公共图书馆、旅馆及餐馆的组织及商家通常提供免费使用的热点以吸引消费者及促进其的生意。

Wi-Fi定位对于室内环境来说正作为对全球导航卫星系统(GNSS)定位的完善及补充而迅速地获得接受。全球定位系统(GPS)是使用卫星来提供全球覆盖的自动地理空间定位的GNSS。GNSS通过来自卫星的无线电而允许小电子接收器使用沿视线(LOS)发射的时间信号来将其位置确定在几米内。GPS在其中建筑物阻挡卫星的视野的城市地区中较差地运行，且其不提供建筑物内侧的任何覆盖。

在室内环境中或在密集的城市峡谷中(其中低电平的基于卫星的信号因遮蔽及环境降级而被严重地折损)，基于Wi-Fi的定位系统获得流行。Wi-Fi热点在其中GNSS开始竞争且许多智能装置已配备有可支持定位应用的Wi-Fi技术的领域中时普遍的。借助于图1来阐释常规无线通信系统。

图1图解说明常规无线通信系统100。

如图中所图解说明，常规无线通信系统100包含用户装置102、AP数据库104、AP106、AP108、AP110、AP112、AP114、AP116及AP118。

用户装置102的位置可基于AP106到118的位置而确定。与GPS不同，AP106到118的位置不是众所周知的。在此实例中，其可依据由数据库供应商管理的AP数据库104而确定。通常，数据库供应商通过使用移动电话的“驾驶攻击(wardriving)”效应及/或众包而收集AP的位置。驾驶攻击是在移动车辆中的人使用智能电话、个人计算机或个人数字助理(PDA)来搜索Wi-Fi无线网络的行为。驾驶攻击者使用配备Wi-Fi的装置与GPS装置一起来记录无线网络的位置。已知网络ID的地图接着可通过依据已知网络ID的信号强度对当前位置作三角测量而用作地理定位系统(GPS的替代物)。用于借助无线AP而定位的定位技术是基于测量由其所接收信号强度指示的所接收信号的强度。当街道驾驶者发现良好的GPS位置时，其确定在所述GPS位置处存在特定数目个AP并将那些AP连同其相应信号强度一起报告给数据库供应商。数据库供应商在不同时间从多个用户收集此信息以建立其数据库。

假设，用户装置102是启用Wi-Fi的移动电话。在一个实例中，用户装置102将通过将探测请求发送到在其附近的所有AP而扫描所有所述AP(举例来说，AP106到118)。通常，AP将以探测响应来做出响应，所述探测响应包含针对所述AP的媒体接入控制(MAC)地址及关于所述AP的能力的一些其它信息。MAC地址是指派给物理网络段上的用于通信的网络接口的唯一识别符且将唯一地识别所述AP。

用户装置102接收来自AP106到118的MAC地址且查看AP数据库104以获得每一AP的大约位置。一旦用户装置102具有AP106到118的大约位置，其便可基于每一AP的接收信号强度(RSS)而确定其位置。此借助于图2使用常规Wi-Fi定位系统而进一步阐释。

图2图解说明常规Wi-Fi定位系统。

如图中所图解说明，Wi-Fi定位系统200包含用户装置102、AP数据库104及WLAN202。用户装置102包含Wi-Fi定位引擎(PE)204及Wi-Fi扫描模块206。注意，出于说明性目的，用户装置102展示为包含仅两个组件；然而，取决于应用，其可包含其它组件。