WiFi如何实现室内定位功能

基于WiFi技术的室内定位有两种，一种是直接基于WiFi技术继而实现室内定位功能，还有一种是基于集成了WiFi和BLE蓝牙两种无线通信方式的蓝牙网关室内定位方案，相比前者，

WiFi室内定位技术定位原理：

一种是通过移动设备和三个无线网络接入点的无线信号强度，通过差分算法，来比较精准地对人和车辆的进行三角定位。另一种是事先记录巨量的确定位置点的信号强度，通过用新加入的设备的信号强度对比拥有巨量数据的数据库，来确定位置(“指纹”定位)。

蓝牙网关/探针室内定位原理：

以集成了WiFi和蓝牙BLE两种无线通信方式的蓝牙网关(蓝牙探针)TD05A为例，蓝牙网关室内定位方案也就是我们常说的网络测定位方案，旨在让别人知道所在的位置，属于被动定位，在很大程度上能够满足室内资产的定位需求。

蓝牙网关是一个集成BLE低功耗蓝牙和WiFi的网关设备，蓝牙网关内置WiFi和BLE低功耗蓝牙两种无线通信方式，WiFi与BLE蓝牙之间通过串口实现通信。

蓝牙网关的工作原理：

① 移动的蓝牙设备进入某个蓝牙网关的范围，和蓝牙网关的蓝牙部分进行连接，并将传输当前数据；

② 蓝牙网关的蓝牙部分接收到数据，和WiFi模块通过串口连接并传输数据；

③ 1、蓝牙网关WiFi部分通过无线路由器将数据上传到服务器(此时蓝牙网关需要DC_5V供电) ；

2、蓝牙网关WiFi部分通过RJ45连接POE交换机将数据上传到服务器（此时蓝牙网关可直接用POE供电）；

④控制端加载服务器数据，并对当前的情况进行控制修改；

⑤服务器经过计算和分析将蓝牙设备的定位信息在前端显示，控制指令也可通过服务器传给蓝牙网关的WiFi，WiFi传输给蓝牙，蓝牙传输给蓝牙设备实现控制。

TD05A实际应用

（1）应用于室内定位，可以实现后台的主动定位，在后台看到被定位对象的位置，移动轨迹，历史轨迹回放等；

（2）应用于数据抓取，比如养老行业，用于抓取老人佩戴的手环、胸卡等数据上传后台等。

基于SKYLAB蓝牙网关的蓝牙定位技术已经运用于医院、养老院以及监狱等场所，并提供一整套的室内定位解决方案，为医院、养老院以及监狱等场所完善人员管理机制，希望能够帮助到您。

与手机基站定位方式类似，都需要采集wifi接入点的位置信息。
最早开发这个技术的是Skyhook公司。
这个技术的原理是利用下面三条事实：
wifi热点（也就是AP，或者无线路由器）越来越多，在城市中更趋向于空间任何一点都能接收到至少一个AP的信号。（在美国，每个点收到3、5个AP信号的情况相当多见。中国也会越来越多的）
热点只要通电，不管它怎么加密的，都一定会向周围发射信号。信号中包含此热点的唯一全球ID。即使距离此热点比较远，无法建立连接，但还是可以侦听到它的存在。
热点一般都是很少变位置的，比较固定。
这样，定位端只要侦听一下附近都有哪些热点，检测一下每个热点的信号强弱，然后把这些信息发送给Skyhook的服务器。服务器根据这些信息，查询每个热点在数据库里记录的坐标，进行运算，就能知道客户端的具体位置了，再把坐标告诉客户端。可以想想，只要收到的AP信号越多，定位就会越准。原理就是这么简单。

简单的说，apple或者是google收集用户信息，有些公司也卖这些数据库，包括连入AP的ssid，mac地址，GPS位置（由你手机得到）。
并且建立关联，定期自动更新，不需要你手动打开map或者gps。
如果你的手机连入一个已知位置的AP，那么首先发送AP的mac地址到服务器，查询，返回位置到手机，这就是定位过程。只需要ip通信，所以速度非常快。
当然真实算法要复杂，可能会综合ssid,mac,agps,ip地址等一起来实现最终位置的确定。

Wifi模块定位我们可以分为两种，一种是wifi设备自身定位，还有一种借助第三方wifi模块实现定位。
第一种借助第三方wifi模块实现定位。
智能手机或者平板，无线路由器等智能设备都有wifi模块，但是在室内或者商场里面，怎么知道他们地址呢
这里我们可以借助 M02wifi模块定位功能，扫描和采集周围打开wifi的智能设备，并且将扫描的结果自动上传到服务器或者电脑，根据wifi定位模块采集的信号强度去计算wifi智能设备的距离，最终通过三点定位方法，将wifi智能设备的位置计算出来参考资料;>iOS设备都可以使用哪些方式进行定位

最早期的iPhone只支持手机基站定位,之后通过iOS软件升级引入了WIFI定位,而从iPhone3G开始,

iPhone手机就通过内置GPS处理芯片,支持GPS卫星定位(准确地说,应该是AGPS,即：辅助GPS)从iPhone

4开始，GPS换用了精确度更高，耗电更少的，灵敏度更高的芯片，而从iPhone4s和newiPad

3G版开始，增加了支持俄罗斯GLONASS卫星定位系统的支持。

下面详细列举了所有的设备和支持定位的情况：

定位模式有3种：

1、卫星定位

(1)GPS卫星定位：iPhone3G/3GS/4/5，3G/4G版的iPad支持

(2)GLONASS卫星定位：iPhone4/5，3G/4G版的iPad3/4/Mini支持

2、手机基站定位

同11GPS卫星定位，即iPhone3G/3GS/4/5，3G/4G版的iPad支持

3、WIFI定位

所有iOS设备，包括Mac电脑也支持。

下面分别介绍下三种定位方式以及苹果在iOS系统中对其的优化:

手机基站定位:

原理:

每个手机基站都有一个标识符，iPhone或3G

iPad可以搜集周围所有收到信号的基站和它们的标识符，通过联网发送到苹果云端服务器，再由服务器根据这些基站的的位置信息查询并计算出当前位置，然后返回给手机。因为基站信号辐射范围大，所以误差也大，在500米~
几公里

特点：定位速度最快,耗电最少，误差几百上千米

iOS优化:

无网基站定位：

传统的基站定位需要连接云端服务器，产生网络流量，iOS4对其进行了优化，可以在没有网络连接时支持无网定位，因为苹果预先已经将一些重要基站(几十公里选一个)提前存储在iOS系统中，在无网情况下，不用上网也能通过这些本地基站信息定位到用户位置，但这个误差范围更大，在10公里到50公里。

无网基站定位的前提是：您的手机能接受到内置在手机中的那些“重要基站”的信号，不一定是您手机所属运营商，只要能收到信号就可以了。

WIFI定位:

原理和基站定位原理差不多,iOS设备(或者Mac电脑)通过无线网卡手机周围所有的WIFI热点(不需要连接上，只需要有信号就行)，获得它们的MAC地址，然后到苹果云端服务器查询这个热点是否已经登记，登记的话它的位置是多少，最后通过计算(多个热点折中)得到当前位置并返回给用户。只要收到手机信号的地方都可以基站定位，所以室内室外一样。

特点：WIFI定位速度、耗电和精度都介于基站和GPS之间，精度大概在几十米。(注意，WIFI定位的支持范围没有基站定位广，但是苹果的云端服务器一直在不断增加新的热点信息，使得热点定位支持的地区越来越多)

iOS优化:无网WIFI定位：

传统的WIFI定位需要网络，但是iOS对其进行了优化，可以实现无网WIFI定位。原理时iOS设备在您有网络连接时，会大致定位出您的位置，并自动下载您所在地区周围(几个街区宽度或者更多)所有的WIFI热点的信息到本地。之后，当您在周围行走并WIFI定位的时候，即使没有网络，iOS照样可以利用之前下载的WIFI热点信息定位出您的位置。

这也是为什么有人号称WIFI无网可定位的原因，但注意：无网WIFI定位的前提是您在这个区域附近曾经成功上过网，如果初次到一个陌生的地方，是无法定位的哦。

关于自动下载的热点个数和范围，这个是苹果根据当地热点的密度动态决定的，当地热点很多时(如市中心)，可能只下载几条街道范围的所有热点，当地热点密度很小时(例如海滨城市)，可能会下载整个城市的所有热点。

GPS定位:

(GLONASS原理与此类似，不做额外介绍)

原理

这个是美国军方搞的,军民两用,
但仍然完全受军方控制(比如可以随时随地设置某个地区收到的信号与否及其精度),其原理就是:利用天上的卫星(共24颗)不断地广播信号,
地面的GPS接收设备收到信号后,通过分析多个卫星信号，就可以计算出地球坐标,GPS保证全球任何一个地方(98%)都可以同时收到至少4个卫星的信号,
从而可以准确确定您的经纬度以及海拔位置GPS定位精度可达10米以内,不过这是美国军方控制的,战争时期可能变的不稳定或者误报(不过我国也有自己的系统,
北斗系统,目前已经亚洲的覆盖,
还在推广中)卫星定位必须要能收到卫星信号，因为卫星信号都是很微弱的，虽然iPhone4开始提升了GPS硬件的灵敏度，但仍然需要在窗户旁，或者户外使用，才能确保卫星信号的强度和稳定性。与基站定位和WIFI定位相比，GPS耗电最大，速度最慢，但是精度最高。

而iPhone的GPS与纯粹的GPS定位不同,
称为A-GPS,即辅助GPS(比GPS更优，不过GPS也分芯片和性能的，不是说所有的AGPS比所有的GPS都好)因为GPS定位中最耗时、最耗电的就是获取当前天上的卫星信息，哪些卫星可见、在什么位置、时钟是多少等等，这个过程可能花费数十秒甚至几分钟，而AGPS就是利用网络，首先将基站定位或者WIFI定位获得的大概位置发到远程服务器，有服务器进行查询和计算，得出这个位置下当前卫星信息，反馈给iOS设备，iOS设备就可以直接用这些信息来接受卫星信号，不用自己去扫描分析了。这样可以极大提高定位速度，将初次定位时间缩短到1~2秒完成。

A-GPS优点是定位快，缺点是需要网络，但也只是在初次定位时需要网络，因为一旦卫星信息返回，在有限时间和范围内，这些信息无须改变，之后的GPS定位就不再需要联网，都是直接用这些卫星参数接受信息了。

在iOS设备上，上述定位方式会综合应用，一般地，可能先按照最快的“无网基站定位”返回一个位置，当有网络连接时，在用有网基站定位更新位置，然后，利用AGPS上网查询卫星星图，最后，在能收到GPS信号的情况下，转为使用GPS定位。

根据当前信号情况和网络环境，iOS可能在上述方式之间反复迭代，不一定一致特定步骤或者方式，而且随着iOS升级，定位顺序和规则可能改变。

当我们在使用手机定位功能时，WiFi打开着而GPS忘记打开，却发现依然也能实现定位，那么手机是怎么通过Wi-Fi定位的呢？
WiFi能够对用户进行定位。因为在Android、iOS和Windows Phone这些手机 *** 作系统中内置了位置服务，由于每一个WiFi热点都有一个独一无二的Mac地址，智能手机开启WiFi后就会自动扫描附近热点并上传其位置信息，这样就建立了一个庞大的热点位置数据库。这个数据库是对用户进行定位的关键。
如果你的智能手机连接上了某个Wi-Fi热点，那么就可以调用数据库中附近所有热点的地理位置信息，而服务器会参考每个热点的信号强弱计算出设备的大致地理位置。
手机是如何搜集用户位置信息的？
GPS解决方案以及它所生成的经纬度标签是目前地理位置数据的公认标准，也是大部分智能手机获得用户地理位置的基本方式。只要用户打开GPS定位功能，手机即可获得相关数据。
此外，还有其他四种方法可获得地理位置数据：
1、手机信号塔数据：当移动设备的GPS芯片不能接收到GPS信号时，移动设备就需要与它所连接的手机信号塔通讯和估算它与信号塔之间的距离以报告地理位置。
2、Wi-Fi连接：Wi-Fi地址与GPS坐标对应，可以准确标示出用户位置。
3、IP地址：地理位置也可通过与数据连接有关的IP地址来获得。
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