基于WIFI技术的防丢器的研究与设计.docx
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1、 基于WIFI技术的防丢器的研究与设计 陈悦夏佳宁摘 要:蓝牙防丢和GPS防丢技术已经取得较大成功,但现行的大多数防丢器仍无法应对较为复杂的室内环境。本文提出将WIFI控制技术与防丢器相结合,使用户能够远程监控防丢器,并且基于RSSI定位技术的楼层识别算法(K近邻法)以及GPRS与WIFI的网络融合技术 ,解决了之前防丢器室内定位不准确,容易中断的难题。并使其监控范围在空间的横向和纵向都进行了较大延展。关键词:WIFI室内定位;多楼层定位;防丢器;惯性传感器;网络融合DOI:10.16640/ki.37-1222/t.2017.20.1100 引言现行的防丢器大体分为蓝牙防丢器与GPS防丢器两
2、种。蓝牙防丢器成本低,但有效距离较短,理论上是10M左右,并且距离信号受限,超出一定距离蓝牙就会断开1-3。GPS(Global Positioning System)防丢器在室内几乎无法使用。GPRS(General Packet Radio Services)技术能提供大覆盖范围的稳定数据服务,但是速度较低,并且无法在室内精确定位 。而WIFI(Wireless Fidelity)技术是一种能够提供高数据速率的无线接入技术,主要用于局域网 。其速度很快,可以做到精确室内定位,大功率路由器覆盖范围可穿墙覆盖百米。由于大型酒店,商场,学校等都在高密度的建筑物内,人流密集,更是物品遗失,孩子走丢
3、的高发地带。因此,将速度快而且覆盖范围大,距离远的WIFI技术应用在防丢器的设计上十分必要。 本文对GPRS与WIFI技术进行了网络融合研究。并采用楼层识别算法,使得多楼层环境下,也能做到精确定位。1 防丢器的原理介绍1.1 防丢器结构WIFI防丢器需要两个设备,其中传感器与防丢物品或老人孩子在一起,与智能手机之间通过WIFI通信。惯性定位技术在短时间内,定位精确度高,然而在较长时间后会出现误差累积。所以将WIFI无线定位技术与惯性定位技术相结合,即可以做到在进一步提高定位精确度的同时,又较大程度降低成本。1.2 防丢器室内定位方法该防丢器的室内定位主要基于惯性传感器和WIFI辅助定位。室内定
4、位方法主要应用了惯性传感器定位模块以及WIFI辅助定位模块。包括步态检测算法,航向纠正算法,以及WIFI位置矫正算法,WIFI动态调整步长算法。行人航迹推算运用加速度计和磁力计读出的数值进行步态与方向的检测,以及自学习步长估计,推算出防丢器的位置,在WIFI信号稳定时,使用位置指纹法定位,并对行人航迹推算所累积的误差进行纠正。在WIFI信号不稳定时,采用上一时刻的定位结果与行人航迹推算法联合定位。2 混合多楼层室内定位2.1 定位技术的选择室内定位技术中的基于接收信号强弱的测量定位(Received Signal Strength Indication, RSSI)。可分為信号传输消耗法以及位
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