自从无线局域网在专业领域有了专业标准后，现代无线网技术因受到高速发展的无线通信市场影响，已经趋于成熟化。在这样的基础条件下，用户仅仅借用轻便的移动设备，就能在任何时间、任何地点立即连接无线网。移动用户也开始对信息有了更高的有效性与及时性的需求，为无线网的定位在服务范围上提供了巨大的市场发展空间。
在无线定位上，我国现今主要存在两种服务形式：即GPS定为与蜂窝无线定位。而随着室内用户的具备定位要求不断提高，这两种定位技术已经越来越难以满足这些用户的高标要求。在此情况之下，本文将提出一种新型定位技术的观点。这种新型技术是把基于信号强度估计与信号强度经验相结合的一种无线局域内的定位网络技术。这种技术的生成原理十分简单，并非在原有的无线网设备基础上添加任何定位专用硬件，而是只需通过对信号的强度进行接收，然后再把信号强度与数据库进行结合求解，便可以对移动用户的位置予以确定。这种确定值的误差往往不会大于3m。
1 无线定位技术概述
1.1 室内无线定位的方法
室内使用的无线区域网，其接入点（AP.AcoessPoint）一般都不会超过100m的覆盖范围，基本可以忽略不计无线电波的传输时延，无论是TOA还是TDOA的定位方法都是没有办法采用的。此外，影响信号传播的障碍物有很多，人体或者墙壁都可以，因为无线信号在传播的时候是可以进行反射或散射的，所以接收到的信号通常都是分量叠加体，都是在经过多个传播路径的绕路之后形成，相位和幅度的入射角度不同，其到达时间也都不同，所以即使我们收到的复合信号严格意义上讲都已经是严重失真的，所以AOA也不是适合室内无线定位的最好方法。本文采用的定位方法是基于信号强度的，但是仍存在很多缺点，例如空气及温度的变化、人员的走动都是可以造成测量信号强度变化的因素。收发方天线的不同，在信号的强度高低上也会造成一定的差异性，所以在构建信号分布图的时候，情况也较为繁琐复杂，需要在采样数量上有所增加。如果这时再产生室内环境的变化，则还需要重新布置。考虑到以上情况，最终提出的定位方法是信号强度的经验与估计的融合算法，不但保证了误差值的缩减，又减少了工作采样的难度问题。
1.2 接受信号强度的指示程序-RSSI
IEEE802.11中严格制定了无线网卡或AP的电路测量标准，接收信号强度指示的是RF值。对RSSI（Received Signal Strength Indicator）定位的最初目的是将微代码提供给驱动程序的内部使用，如果无线网卡要进行传送的时候，无线信道必须是空闲状态，倘若这时候RSSI不高于信道空闲阈值，网卡芯片就会判定信道没有被占用，RSSI还可以在无线用户进行漫游的时候判定它是否适合进行工作执行的切换。
1.3 无线网的信道探测方法
IEEE802.11无线局域网通常有两种探测方法：一个是主动探测，一个是被动探测。在处于被动探测模式的时候AP广播发送beacon帧，处于主动探索模式的时候则是无线网卡在每个可以运用的信道上都发送proberequest帧，等AP有了反应之后，无线网卡就会在响应区内寻找信号强度最强的AP点，然后发送连接请求，一旦连接上以后，如果不是AP的信号弱到必须执行切换掉，无线网卡就不会再对其他的信道发送probe帧。由此可知，802.11的信道探测机一般都有两种RSSI的获取方式，一种是移动台对proberesponse的测量，一种则是由AP进行proberesponse的测量。AP的发射功率往往都是高于移动台的，信号也相对稳定些，所以基本都是采取第一种方式测RSSI，在需要对其开展测量工作的时候，通过测量程序向无线网卡所有可用信道上强制性发送proberequest帧，对AP响应帧的信号强度进行测量分析，然后把测量结果交给测量程序即可。
2 建立室内无线信号的传播模型
2.1 总体模型的概括
我国所建立的室内无线网信号模型，主要形式有两种：一种是经验模型，另一种是确定性模型。顾名思义，经验模式传播信号的方式主要是对信号强度建立模型及采集数据；确定性模式又称为射线光学，它的模型原理是把无线信号比作是从不同方向发射出来的光学射线，然后再建立和无线信号传播相关的室内定位模型，从而对每根信号射线进行跟踪，最终确定无线信号模型的建立。
2.2 确立模型
PL（d）[dB]=
PL（d0）+20log（dd0 ）+∑WAF， d≤df
d df ）+∑WAF，
PL（d0）+10nAlog（df ）+20log
（nA表示的是通过环境所确定的路劲损耗指数，其采用的是实际测量的不同值，每一层不同区域的数据都不相同，WAF是通过墙壁测定的衰减因子，因为要确定衰减因子，就需要对很多个不同种类的墙体进行一定的实际测量工作，df在发射天线周围的时候，可与自由空间范围等效，所以一般时候，每层区域数据距离为3m，如果d0=1m的参考点距是1m，那么这个时候的PL（d0）为40dB）。
3 基于经验与估计融合的基本定位算法
3.1 校正用户的历史位置
RSSI经常因为室内无线网传播途径的多样化，而导致发生重大波动的现象，其用户在短时间内的定位结果也发生跳跃式的转变。为了消除定位多径化所带来的不利影响，建议采取用户无线历史位置功能，假设用户如果是在室内环境下移动，其速度基本不会大于每秒5m，可以把历史位置的格式记录为：（userID，position_x，position_y，timestamp）。在每次用户位置进行移动定位的时候，从数据的分布概率数据库中将最大值提取出具有多条历史记录信息的数据。根据此数据，把用户不可能存在的位置给排除掉，通过这种手段，可以有效缩小搜索排除范围。
3.2 室内环境的区域性划分算法
室内的环境划分，一般都是以相似度为依据分成多个区域的，被划分出来的每个环境，称作子区域。在构成环境上，每个子区域都十分相似，中间也不存在分离障碍物，子区域可以作为最小的定位单位。例如，一个面积为6m×6m的小客厅，可以把它划分为子区域为10m×4m的走廊，也能够把它仅仅看作是一个子区域，把每个子区域及每个位置都进行信号强度值偏差与平均差的摘取，然后当作区域的特征值。在室内的子区域内进行信号定位时，再把区域的特征值同信号强度的实测值进行有效对比和匹配，如此便可以减少子区域的计算量，便于操作。
3.3 经验值定位法
（1）基于室内的无线网信号，其在整个传输的过程中存在着大量的非确定因子，在对无线信号的接收上和移动台或AP之间，也没有太大的直接固定关系，想要用数学精准方式计算比较困难。如果想要确定对移动用户的位置，可以用信号的强度来判定，最可行简单的办法就是从经验数据库内寻找答案。每个被分布在室内的无线局域网络，首先要考虑的就是先建立一个关于信号的强度分布图。换种说法，即建立和信号强度经验相关的经验值数据库，等到对经验值的位置、AP发射功率及室内平面图都确定的时候，便可以在可能会出现异动用户无线信号的地方，用多次数据采集法把所有收集到的数据当作经验值数据库看待。需要注意，在采集数据时最好不要应用天线，因为天线的弊端是具有方向性。基于此，经验值定位法的数据采集格式为：（position_x，position_y，direction，SS_APi），（i=1，2，…，n ）。
（2）position_x，position_y代表当前位置坐标，direction代表用户面向的方向，SS_APi是第i个AP的RSSI值，n为AP的个数。完成采集以后，对经验值数据库进行预处理。
4 实验的环境及结果
整个实验楼层的面积为700㎡，一共部署了802.11b的无线局域网，为了保证每个用户在位置上都覆盖2个以上的AP，每个移动用户可能出现的位置一共装置了5个AP，在一台PC进行服务与数据库的运行操作，实验的客户端是一台笔记本电脑，无线网卡自备齐全。定位服务和WindowsXP是电脑的运行系统，电脑操作系统中的ndisuio程序被用于定位服务程序的RSSI值采集。测验时用到了两种定位方法，分别为经验值定位、经验与估计融合定位。
通过对比这两种方法选取的任意50个点的RSSI值，得出以下结论：通过经验值数据库得到的数据精度越高，通过估计值数据库所得到的是误差比较多的经验值数据。通过融合后的数据库得到的定位经验值的数据则介于两者之间，误差值不超过3m。无线区域网的定位精度如果很高，那么其在数据库中经验值所占的融合比例也会较大，随之增加的便是采集数据的所需工作量。用采集信号传播模型的方式来估计数据值，作用是为了更加有利于实际的测量操作，缺点就是没有办法将人的活动影响反映出来，假设在进行实验计量时的人口数目较多，无线局域网的定位精度都有可能将会受到人员频繁走动及密集度较高的诸多影响。而此文的新方案，正是运用了信号强度的估计与经验相互融合的有效方法，从而对在模型传播过程中没有办法进行描述的区域，用经验值的定位方法进行数据值的校准。这样做的优势有：第一，减少了采集数据所用的繁重工作量；第二，定位精度令人满意。这些实践的验证与总结都是对室内无线定位方案的肯定及赞许，事实证明，基于信号强度的无线区域网定位技术确实是一种具有可行性的先进技术。
5 结语
为了使无线区域网的定位技术使用得更加稳定方便，得到更为广阔的上层应用空间，本文参考了大量文献进行研究，同时也结合实践进行验证。所谓的信号强度估计与强度经验相融合，实际就是指的将实地采集测量与室内信道建模方案相结。此种方法是在大量实验基础数据上建立起的可配置参数，仍欠缺完善的规律总结。此外，无线区域网在定位精度上还具有一定的发展空间，今后将要继续研究的工作便是如何完善定位算法，让其具有更多的适用性与稳健性，从而使无线局域网的定位系统更加完善，更有利于在生活中的部署和使用。
参考文献
[1]赵婉彤．无线局域网通信安全机制的研究[J]．中国管理信息化，2017，（12）．
[2]贺利娜．浅谈无线局域网的现状与发展趋势[J]．科技视界，2014，（6）．
[3]李俊．无线局域网的应用[J]．计算机光盘软件与应用，2014，（11）．
（作者供职于安阳县公安局）
