1.     基于Wi-Fi的室内定位原理

通常Wi-Fi定位会对无线网络提出较高的要求，当网络接入点布置越密集，定位的精确度就越高。

基于 Wi-Fi 的室内定位的基本原理：

à  为提供 Wi-Fi 服务，室内会部署有热点(AP)，每一个无线 AP 都有一个全球唯一的MAC地址，并且一般来说无线AP在一段时间内是不会改变的。

à  设备可以收集周围的AP信号，无论是否加密，是否已连接，甚至信号强度不足以显示在无线信号列表中，都可以获取到AP广播出来的 MAC 地址。

à  对应每个AP，这里有两个重要数据，AP的 MAC 地址和信号强度/速度，MAC地址可以决定是哪个 AP；信号强度/速度理论上是和 AP 之间的距离有函数关系的，就是根据信号强度/速度可以算出和 AP 的距离。

à  设备将这些数据发送到位置服务器，服务器就可以用一个算法计算出设备的地理位置并返回到用户设备。

à  定位的精度取决于 AP 的个数，信号的稳定程度，以及算法的选择。

1.     WI-FI无线定位技术的应用

Wi-Fi定位技术除具有良好的精度和可扩展性外，其独特优势在于Wi-Fi芯片已经在各类用户智能终端（智能手机、平板电脑等）中得到广泛普及，并且随“无线城市”的发展，交通枢纽、大型社区、办公楼、医院、商场已安装了大量的Wi-Fi热点与网关，通过利用现有的这些Wi-Fi设施，能够显著降低建设与长期运营成本，快速实现项目预定目标。这些都是开展Wi-Fi技术为主的无缝定位技术研究和推动LBS应用的最佳基础条件与保证。

基于Wi-Fi的无线定位解决方案是基于标准Wi-Fi网络，无需额外搭建其他网络设施，极大的降低了系统的安装和工作成本；而且定位精度高，精度可达3~5米以内，局部区域达到1米，高度方向实现楼层自动切换，实时性好；同时定位终端多样，除了传统的Wi-Fi标签卡之外，完美兼容各种Wi-Fi智能设备的定位，如智能手机、Pad、笔记本等都可以接入，这些基于Wi-Fi的无线定位解决方案的优点使得这项定位技术在众多领域有着广泛的应用：

à  在保安监控方面，可以替代现有的巡更系统，能实时看到安保人员的位置和路线，在发生问题时安保人员可以直接报警，根据人员位置和直观地图处理事故；

à  安全生产管理中，管理机关可以通过佩戴在矿工和输送车辆上的Wi-Fi标签，异地远程监控到每个矿井下矿工的位置和动态，并通过监控输送车辆来控制采煤量，甚至可以通过网络将全国的井下情况进行统一监控管理；

à  在机场，旅客可以通过智能手机，利用机场Wi-Fi，通过旅客个性化服务客户端应用图形化界面选择检索附近的商铺、餐饮、计时酒店、值机柜台、自助值机、票务服务柜台、卫生间等；

à  在商场中，利用Wi-Fi，通过智能手机的定位，顾客可以方便得找到需要的品牌专卖店、最近的卫生间在商厦的哪一层、哪一个房间，等等。

2.     养老公寓的应用案例

随着我国人口老龄化进程的加快，老年人数量急剧膨胀，如何提升老年人生活质量是所有家属乃至全国上下都极为关注的一个民生问题。在我国，专业的养老公寓数量也随之出现井喷之势，作为提供高质量的晚年生活的重要场所，如何实现令人放心的老人人身安全保障，引起了养老机构和家属的持续关注。

该养老公寓内设2栋公寓楼、1栋老年活动中心，可以同时容纳800位老人入住，针对该养老公寓提出的老年人智能无线人员定位等需求，目前市场上有各种不同类别的解决方案，但从最传统的RFID区域读写定位，到后来的Zigbee等定位技术，都只能不同程度的解决部分需求，依然存在一些需求或性能无法满足，比如：信号的遮挡消失、老人的精确无线定位、全覆盖的成本问题、多套网络的兼容性问题等等。

鉴于这些问题，本项目通过为每个老年人佩戴健康环保的Wi-Fi定位标签，能实时、准确的知道老人的活动轨迹和准确位置。每个标签都在管理系统中记录了老人的基本信息，如年龄、健康状况、病史、照片及家属联系方式等，系统采用B/S架构，可以实现远程智能监控管理、人员信息管理、越界报警、按钮求助报警、历史行走轨迹追踪等功能，大幅度的提升了对老年人的安全管理水平，实现了对老年公寓的智能化管理。

如下图所示，“养老公寓智能Wi-Fi人员定位系统”由三部分组成：老人定位标签（Wi-Fi Tag）、AP定位器（AP Locator）、后端监控管理中心（Locating Server）。

1)        Wi-Fi定位标签：定位标签作为Wi-Fi定位数据采集模块佩戴在每位老人身上，系统通过对标签的跟踪实现对老人的跟踪无线定位，含报警按钮。

2)        AP定位器：采用2.4GHz频段，支持802.11b/g/n模式，及时采集上报定位标签的信息，传输到后端的监控中心；支持Wi-Fi信号覆盖。

3)        定位服务器：安装了定位服务器软件系统的监控管理中心，主要实现实时数据分析处理。分析管理标签数据，通过控制中心的电子地图监视并及时显示各现场标签的位置，数据可同时存入存储数据库，监控人员可以通过计算机访问存储服务器查询人员位置。

系统实现能够实现的主要功能如下：

1)        信息快速录入、发卡：通过发卡机，将老人身份和以往健康信息快速录入系统，并和定位标签进行匹配，之后，随时进行快速准确的识别，并不断实时的记录一些生活状况，提供及时位置和状态等资讯。

2)        人员定位，追踪功能：准确人员定位到每个房间，工作人员随时可以掌握老人们的活动信息，及时避免各种安全隐患。提高管理人员的工作效率，保证了养老公寓老人们的安全。

3)        历史活动轨迹查询：工作人员可以查看老人在先前阶段的活动轨迹，为突发情况提供分析数据。使老人时时刻刻在任何地方都能受到工作人员的关怀。根据历史活动统计，也利于养老公寓合理安排老人的活动规划。

4)        消费、门禁功能 ：老人佩戴的定位标签卡集成消费卡和门禁卡功能，实现一卡多用，让老人享受一体化的服务。

5)        紧急呼叫SOS功能：老人需要帮助时，只要按下标签上的紧急呼叫按钮，护理人员根据系统提供的准确定位和个人健康信息，快速响应，及时的找到老人，提供个性化的救助服务。

6)        视频监控联动功能：当出现突发情况的时候，老人启动SOS报警功能，我们的系统可以激活视频监控系统，弹出事发现场监控画面，为管理人员提供准确可视的现场信息。

7)        告警信息记录、处理功能：系统实时显示各类型的报警，以声音和弹窗的方式提醒工作人员监控每个险情的发生，并跟踪处理，如：越界报警、老人按钮报警、消失报警、标签低电报警等。

8)        系统管理、查询功能：定位系统软件里可以添加、修改人员信息，简单易操作。工作人员可以随时查询老人们的活动位置，统计运动规律，方便了管理者安排合适的娱乐活动。按老人的名字和性别等特点进行查询，给探望者快速的找到老人的位置提供便利。

9)        个性化需求响应：养老公寓针对具体的情况，对个别需要进行特殊照顾的老人，系统软件可以对其进行单独的设置，限制老人的活动范围并密切关注生活状况，更加体贴、无微不至的为老人服务。

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