Android平臺(tái)WiFi定位系統(tǒng)詳解

近年來，隨著城域無線基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展，熱點(diǎn)（AP）的覆蓋率大幅度提高，由于定位服務(wù)需求的增加以及WiFi應(yīng)用領(lǐng)域的擴(kuò)大，WiFi定位成為一種有效的定位方式。GPS衛(wèi)星定位是最主要的定位方式，它需要在相對空曠、高層建筑不密集的地方獲得較準(zhǔn)確的定位，當(dāng)人們處在室內(nèi)或高樓林立的市區(qū)，定位精度明顯降低甚至不能定位。此時(shí)，利用無處不在的WiFi網(wǎng)絡(luò)將能夠彌補(bǔ)GPS定位的不足。目前大多數(shù)的WiFi無線定位算法主要為：基于到達(dá)時(shí)間、到達(dá)角度、到達(dá)時(shí)間差的模型定位及基于接受信號強(qiáng)度（RSSI）的位置指紋定位算法，由于位置指紋算法的無線定位方式不需要已知AP的位置信息及準(zhǔn)確的信道模型，該算法在定位性能以及可用性上具有更大的優(yōu)勢。因此，本文首先設(shè)計(jì)了整體的系統(tǒng)框架，通過研究分析了該算法目前存在的問題，提出了改進(jìn)方案，并在Android平臺(tái)上實(shí)現(xiàn)完整的定位系統(tǒng)。
　　1系統(tǒng)整體設(shè)計(jì)
　　本系統(tǒng)的設(shè)計(jì)目標(biāo)是在Android智能終端上實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)WiFi定位系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括客戶端、數(shù)據(jù)服務(wù)器以及定位服務(wù)器。為了使定位過程和服務(wù)器通信過程相對獨(dú)立，分別設(shè)置了專門用于定位的AP熱點(diǎn)和客戶端與服務(wù)器之間的通信AP熱點(diǎn)，可有效降低系統(tǒng)環(huán)境搭建的初期成本。本方案的系統(tǒng)框架如圖1所示。其中的通信AP熱點(diǎn)需要與局域網(wǎng)相連，保證定位區(qū)域內(nèi)WiFi信號良好，確保數(shù)據(jù)傳輸及處理的及時(shí)性?？蛻舳撕头?wù)器端通過TCP連接實(shí)現(xiàn)可靠傳輸。
　　
　　圖1系統(tǒng)框架圖
　　2系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)
　　2.1客戶端模塊設(shè)計(jì)
　　本系統(tǒng)采用客戶端/服務(wù)器（c/s）的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，客戶端的定位過程主要包括WiFi無線信號掃描、數(shù)據(jù)傳輸、界面顯示等，該過程的流程圖如圖2所示。
　　
　　圖2客戶端定位模塊流程圖
　　WiFi信號掃描是利用Android API提供的WiFiManager類實(shí)現(xiàn)。首先，判斷WiFi是否開啟；其次取得WiFiManager及WmInf0對象，通過startScan（）、getScanResuits（）等方法開始掃描并得到掃描結(jié)果mScanResult；最后，將數(shù)據(jù)傳遞給服務(wù)器端進(jìn)行定位計(jì)算。Android平臺(tái)為用戶提供豐富的界面顯示控件，本設(shè)計(jì)使用ListView顯示服務(wù)器返回的定位位置信息。