Wi-Fi定位技術(shù)原理及應(yīng)用

　　Wi-Fi定位技術(shù)：無線局域網(wǎng)絡(luò)（WLAN）已是目前所有智能手機(jī)平臺(tái)的標(biāo)配了，利用廣泛普有的WIFI系統(tǒng)來做定位是一項(xiàng)低成本容易實(shí)現(xiàn)的技術(shù)。微軟開發(fā)的RADAR 系統(tǒng)是最早的基于WiFi 網(wǎng)絡(luò)的定位系統(tǒng)。它采用射頻指紋匹配方法，從指紋庫中查找最接近的K 個(gè)鄰居，取它們坐標(biāo)的平均作為坐標(biāo)估計(jì)。室內(nèi)定位系統(tǒng)基于RSSI 信號的統(tǒng)計(jì)特性，采用貝葉斯公式，通過計(jì)算目標(biāo)位置的后驗(yàn)概率分布，來進(jìn)行定位。

　　Wi-Fi定位技術(shù)是室內(nèi)定位技術(shù)中的一種，指通過無線接入點(diǎn)（包括無線路由器）組成的無線局域網(wǎng)絡(luò)（WLAN），可以實(shí)現(xiàn)復(fù)雜環(huán)境中的定位、監(jiān)測和追蹤任務(wù)。它以網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)（無線接入點(diǎn)）的位置信息為基礎(chǔ)和前提，采用經(jīng)驗(yàn)測試和信號傳播模型相結(jié)合的方式，對已接入的移動(dòng)設(shè)備進(jìn)行位置定位，最高精確度大約在1米至20米之間。如果定位測算僅基于當(dāng)前連接的Wi-Fi接入點(diǎn)，而不是參照周邊Wi-Fi的信號強(qiáng)度合成圖，則Wi-Fi定位就很容易存在誤差（例如：定位樓層錯(cuò)誤）。另外，Wi-Fi接入點(diǎn)通常都只能覆蓋半徑90米左右的區(qū)域，而且很容易受到其他信號的干擾，從而影響其精度，定位器的能耗也較高。

　　Wi-Fi定位技術(shù)原理

　　1.每一個(gè)無線AP都有一個(gè)全球唯一的MAC地址，并且一般來說無線AP在一段時(shí)間內(nèi)是不會(huì)移動(dòng)的

　　2.設(shè)備在開啟Wi-Fi的情況下，即可掃描并收集周圍的AP信號，無論是否加密，是否已連接，甚至信號強(qiáng)度不足以顯示在無線信號列表中，都可以獲取到AP廣播出來的MAC地址

　　3.設(shè)備將這些能夠標(biāo)示AP的數(shù)據(jù)發(fā)送到位置服務(wù)器，服務(wù)器檢索出每一個(gè)AP的地理位置，并結(jié)合每個(gè)信號的強(qiáng)弱程度，計(jì)算出設(shè)備的地理位置并返回到用戶設(shè)備

　　4.位置服務(wù)商要不斷更新、補(bǔ)充自己的數(shù)據(jù)庫，以保證數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，畢竟無線AP不像基站塔那樣基本100%不會(huì)移動(dòng)

　　Wi-Fi定位技術(shù)方式

　　這樣的位置服務(wù)商現(xiàn)在來說只有Skyhook和Google兩家。他們收集位置數(shù)據(jù)的方式也是相似的

　　1.主動(dòng)采集：Google的街景拍攝車還有一個(gè)重要的功能就是采集沿途的無線信號，并打上通過GPS定位出的坐標(biāo)回傳至服務(wù)器;

　　Skyhook在美國及歐洲一些國家也是直接開著信號采集車采集AP和基站的信號數(shù)據(jù)，相對來說覆蓋城市沒有Google多，目前中國僅有少數(shù)城市有覆蓋，并且他們在包括中國在內(nèi)的多個(gè)國家招募有償工作者，以協(xié)助Skyhook收集位置數(shù)據(jù)。當(dāng)然你也可以直接在其網(wǎng)站上提交一個(gè)MAC地址。

　　2.用戶提交： 通常是以靜默方式向同時(shí)擁有Wi-Fi和GPS的終端用戶收集位置數(shù)據(jù)

　　Android手機(jī)用戶在開啟“使用無線網(wǎng)絡(luò)定位”時(shí)會(huì)提示是否允許Google的定位服務(wù)手機(jī)匿名地點(diǎn)數(shù)據(jù);

　　同樣的Skyhook的最大客戶Apple也在iPhone的User Guide中說明會(huì)以不能識(shí)別用戶身份的方式收集位置數(shù)據(jù)。

　　Wi-Fi定位技術(shù)的條件測試

　　使用這種方式定位一般來說需要與位置服務(wù)器進(jìn)行即時(shí)的網(wǎng)絡(luò)交互，Android正是如此，最好的證明就是關(guān)閉電話和GPS后，單單打開Wifi但不連接任何一個(gè)無線網(wǎng)絡(luò)或者連接一個(gè)沒有接入互聯(lián)網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)時(shí)，是無法進(jìn)行定位的。實(shí)際測試的時(shí)候，發(fā)現(xiàn)這種情況下部分軟件仍然可以定位，但是無論將設(shè)備移動(dòng)到哪里，應(yīng)用中的位置始終不會(huì)變化。因?yàn)锳ndroid的API中提供的方法是LocationManager.getLastKnownPosition，只要是通過這種方式獲取到的位置數(shù)據(jù)，Android是不會(huì)立即定位的，而是將最后一次定位的數(shù)據(jù)返回給應(yīng)用，除非應(yīng)用發(fā)起更新位置的請求。

　　在開啟Wi-Fi而不連接網(wǎng)絡(luò)的情況下，iOS仍然何以提供定位服務(wù)，而關(guān)閉Wi-Fi后其實(shí)跟Android無網(wǎng)絡(luò)的情況相同，不是實(shí)時(shí)的定位

　　基本上可以確定，是iOS緩存了歷史地點(diǎn)及附近一定范圍內(nèi)的位置數(shù)據(jù)（并且范圍不小，因?yàn)橛腥嗽?jīng)去到一個(gè)從未去過的10公里外的度假村，無連接狀態(tài)仍然成功定位）位置的計(jì)算直接在本機(jī)進(jìn)行。

　　常見的位置信息來源主要包GPS、IP、RFID、AP MAC、cell ID等。那么它的定位效果如何呢？

　　測試結(jié)果如下：

　　無線開啟、任意聯(lián)網(wǎng)狀態(tài)：較準(zhǔn)確的定位、且坐標(biāo)有波動(dòng)

　　無線開啟、不聯(lián)網(wǎng)：無法定位

　　無線關(guān)閉、有線聯(lián)網(wǎng)：可定位、偏差較遠(yuǎn)、始終是同一個(gè)坐標(biāo)

　　無線關(guān)閉、不聯(lián)網(wǎng)：無法定位

　　第一種：只要無線開關(guān)是打開的，周圍有無線網(wǎng)絡(luò)，不管是否連接無線網(wǎng)絡(luò)、是否是通過無線接入互聯(lián)網(wǎng)，只要可以接入互聯(lián)網(wǎng)即可進(jìn)行準(zhǔn)確定位

　　第三種：應(yīng)該是通過IP定位

　　第二、四種：無法連接位置服務(wù)器，故無法定位