一种在WLAN网络中进行移动终端定位的方法和无线控制器与流程
本发明涉及数据通信领域，尤其是一种在wlan网络中进行移动终端定位的方法和无线控制器。
背景技术：
通常现在的无线定位指的是gps定位，指的是利用“全球卫星定位系统”进行定位；用户通过手持接收机至少需要接收到3颗以上的卫星信号才可以通过如附图1所示的定位示意图来确定接收机的位置；但是由于现在的公共场所越来越大，用户一旦在室内场所如大型商场内，接收到的卫星信号数目较少而且gps的定位精度不高，导致室内场所的定位需要采用其它的技术。无线保真wifi精准定位主要用于此类场所，通过部署wifi无线接入点(ap)系统作为已知坐标系，并测量wifi终端和每个ap之间的距离，从而通过上图1的多点定位示意图来确定终端的坐标。
目前wifi精准定位系统中距离测量的方法分别有基于信号强度(rssi)的方法，基于到达时间(rtt)的方法，基于到达角度(aoa)的方法，或者这三种方法组合使用的。从测量精度考虑，rtt的方法优于rssi的方法，但是由于rtt方法是主动式测距方法，ap发送报文和终端互动才能获取测量距离，导致rtt方法的刷新率较低，当大量终端需要定位时，空间的报文负担较重导致无法再短时间内完成所有终端的定位；rssi方法是被动测量，所有的ap通过收集终端发送报文的rssi进行定位，所以不会造空间报文负担，刷新率较高，但是rssi的方法受到建筑部署和空间电磁环境的影响，精度较低。
技术实现要素：
为了解决上述技术问题，本发明的实施例采用如下技术方案：
一种在wlan网络中进行移动终端定位的方法，包括：建立ap集合，当所述ap集合中的第一ap在t-1时刻和t时刻向关联到所述第一ap的移动终端发送第一测距请求报文时，
接收在t-1时刻和t时刻所述ap集合中每个ap发送的每个ap根据所述移动终端反馈的第一测距响应报文确定的所述每个ap与所述移动终端之间的rssi，
接收在所述t-1时刻和t时刻所述第一ap发送的根据所述第一测距响应报文计算的所述第一ap与所述移动终端之间的距离，
根据t-1时刻和t时刻获取的所述rssi计算所述移动终端的rssi相关值；
根据t-1时刻和t时刻获取的所述距离计算所述移动终端的测距相关值；
根据所述rssi相关值和所述测距相关值确定所述移动终端的位置在所述t-1时刻和所述t时刻之间是否发生变化；
当所述位置发生变化时，指示所述ap集合中的所有ap启动与所述移动终端之间的测距过程；
根据所述测距过程的结果对所述移动终端进行定位。
可选的，所述当所述位置发生变化时，指示所述ap集合中的所有ap启动与所述移动终端之间的测距过程的步骤具体包括：
当所述位置发生变化时，指示所述ap集合中的每个ap向所述移动终端发送第二测距请求报文，并记录发送所述测距请求报文的时间t1，所述每个ap接收所述移动终端的第二测距响应报文，并记录接收所述测距响应报文的时间t2；
所述根据所述测距过程的结果对所述移动终端进行定位的步骤具体包括：
获取所述每个ap根据对应的t1和t2计算的与所述移动终端的距离；
根据所述每个ap根据对应的t1和t2计算的与所述移动终端的距离确定所述移动终端的坐标。
可选的，所述根据所述每个ap根据对应的t1和t2计算的与所述移动终端的距离确定所述移动终端的坐标的步骤具体包括:
根据所述每个ap根据对应的t1和t2计算的与所述移动终端的距离和所述每个ap的坐标确定所述移动终端的坐标。
可选的，所述根据所述每个ap根据对应的t1和t2计算的与所述移动终端的距离和所述每个ap的坐标确定所述移动终端的坐标的步骤具体包括：
根据所述每个ap根据对应的t1和t2计算的与所述移动终端的距离、距离误差和所述每个ap的坐标确定所述移动终端的坐标。
可选的，所述距离误差是根据所述移动终端处理所述第二测距请求报文时产生的时间误差计算得到的。
本发明实施例的另一方面在于提供一种在wlan网络中进行移动终端定位的无线控制器，包括：
建立模块，用于建立ap集合，
第一接收模块，用于当所述ap集合中的第一ap在t-1时刻和t时刻向关联到所述第一ap的移动终端发送第一测距请求报文时，接收在t-1时刻和t时刻所述ap集合中每个ap发送的每个ap根据所述移动终端反馈的第一测距响应报文确定的所述每个ap与所述移动终端之间的rssi，
第二接收模块，用于接收在所述t-1时刻和t时刻所述第一ap发送的根据所述第一测距响应报文计算的所述第一ap与所述移动终端之间的距离，
第一计算模块，用于根据t-1时刻和t时刻获取的所述rssi计算所述移动终端的rssi相关值；
第二计算模块，用于根据t-1时刻和t时刻获取的所述距离计算所述移动终端的测距相关值；
确定模块，用于根据所述rssi相关值和所述测距相关值确定所述移动终端的位置在所述t-1时刻和所述t时刻之间是否发生变化；
指示模块，用于当所述位置发生变化时，指示所述ap集合中的所有ap启动与所述移动终端之间的测距过程；
定位模块，用于根据所述测距过程的结果对所述移动终端进行定位。
可选的，指示模块具体用于：当所述位置发生变化时，指示所述ap集合中的每个ap向所述移动终端发送第二测距请求报文，并记录发送所述测距请求报文的时间t1，所述每个ap接收所述移动终端的第二测距响应报文，并记录接收所述测距响应报文的时间t2；
所述定位模块，具体用于获取所述每个ap根据对应的t1和t2计算的与所述移动终端的距离，根据所述每个ap根据对应的t1和t2计算的与所述移动终端的距离确定所述移动终端的坐标。
可选的，所述定位模块具体用于，
获取所述每个ap根据对应的t1和t2计算的与所述移动终端的距离；
根据所述每个ap根据对应的t1和t2计算的与所述移动终端的距离和所述每个ap的坐标确定所述移动终端的坐标。
可选的，所述定位模块具体用于，
获取所述每个ap根据对应的t1和t2计算的与所述移动终端的距离；
根据所述每个ap根据对应的t1和t2计算的与所述移动终端的距离、距离误差和所述每个ap的坐标确定所述移动终端的坐标。
可选的，所述距离误差是根据所述移动终端处理所述第二测距请求报文时产生的时间误差计算得到的。
本发明实施例的有益效果在于：在wifi定位系统中，通过分析移动终端的状态，若移动终端为静止状态，则不触发定位，若移动终端有移动行为，则触发定位系统来提高wifi定位精度，从而在保证较高的wifi定位精度下，同时具有更好的定位刷新率。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为现有技术中gps定位原理图；
图2为本发明实施例的一种方法流程图
图3为本发明实施例的一种方法流程图；
图4为本发明实施例的一种装置结构图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明实施例提供一种在wlan网络中进行移动终端定位的方法，本发明第一实施例如图2所示，包括：
s101，建立ap集合，
s103，当所述ap集合中的第一ap在t-1时刻和t时刻向关联到所述第一ap的移动终端发送第一测距请求报文时，接收在t-1时刻和t时刻所述ap集合中每个ap发送的每个ap根据所述移动终端反馈的第一测距响应报文确定的所述每个ap与所述移动终端之间的rssi，
s105，接收在所述t-1时刻和t时刻所述第一ap发送的根据所述第一测距响应报文计算的所述第一ap与所述移动终端之间的距离，
s107，根据t-1时刻和t时刻获取的所述rssi计算所述移动终端的rssi相关值；
s109，根据t-1时刻和t时刻获取的所述距离计算所述移动终端的测距相关值；
s111，根据所述rssi相关值和所述测距相关值确定所述移动终端的位置在所述t-1时刻和所述t时刻之间是否发生变化；
s113，当所述位置发生变化时，指示所述ap集合中的所有ap启动与所述移动终端之间的测距过程；
s115，根据所述测距过程的结果对所述移动终端进行定位。
本发明实施例的有益效果在于：在wifi定位系统中，通过分析移动终端的状态，若移动终端为静止状态，则不触发定位，若移动终端有移动行为，则触发定位系统来提高wifi定位精度，从而在保证较高的wifi定位精度下，同时具有更好的定位刷新率。
可选的，在本发明第一实施例基础上，本发明第二实施例如图3所示，步骤s115包括：
s1151，获取所述每个ap根据对应的t1和t2计算的与所述移动终端的距离；
s1153，根据所述每个ap根据对应的t1和t2计算的与所述移动终端的距离确定所述移动终端的坐标。
可选的，在本发明第二实施例基础上，本发明第三实施例中，步骤s1153包括:
根据所述每个ap根据对应的t1和t2计算的与所述移动终端的距离和所述每个ap的坐标确定所述移动终端的坐标。
可选的，在本发明第三实施例基础上，本发明第四实施例中，步骤s1153包括：
根据所述每个ap根据对应的t1和t2计算的与所述移动终端的距离、距离误差和所述每个ap的坐标确定所述移动终端的坐标。
可选的，在本发明第四实施例基础上，本发明第五实施例中，所述距离误差是根据所述移动终端处理所述第二测距请求报文时产生的时间误差计算得到的。
本发明实施例的另一方面在于提供一种在wlan网络中进行移动终端定位的无线控制器，本发明第六实施例如图4所示，包括：
建立模块401，用于建立ap集合，
第一接收模块403，用于当所述ap集合中的第一ap在t-1时刻和t时刻向关联到所述第一ap的移动终端发送第一测距请求报文时，接收在t-1时刻和t时刻所述ap集合中每个ap发送的每个ap根据所述移动终端反馈的第一测距响应报文确定的所述每个ap与所述移动终端之间的rssi，
第二接收模块405，用于接收在所述t-1时刻和t时刻所述第一ap发送的根据所述第一测距响应报文计算的所述第一ap与所述移动终端之间的距离，
第一计算模块407，用于根据t-1时刻和t时刻获取的所述rssi计算所述移动终端的rssi相关值；
第二计算模块409，用于根据t-1时刻和t时刻获取的所述距离计算所述移动终端的测距相关值；
确定模块411，用于根据所述rssi相关值和所述测距相关值确定所述移动终端的位置在所述t-1时刻和所述t时刻之间是否发生变化；
指示模块413，用于当所述位置发生变化时，指示所述ap集合中的所有ap启动与所述移动终端之间的测距过程；
定位模块415，用于根据所述测距过程的结果对所述移动终端进行定位。
可选的，在本发明第六实施例的基础上，本发明第七实施例中，所述指示模块413具体用于：当所述位置发生变化时，指示所述ap集合中的每个ap向所述移动终端发送第二测距请求报文，并记录发送所述测距请求报文的时间t1，所述每个ap接收所述移动终端的第二测距响应报文，并记录接收所述测距响应报文的时间t2；
所述定位模块415具体用于，获取所述每个ap根据对应的t1和t2计算的与所述移动终端的距离；
根据所述每个ap根据对应的t1和t2计算的与所述移动终端的距离确定所述移动终端的坐标。
可选的，在本发明第七实施例的基础上，本发明第八实施例中，所述所述定位模块415具体用于，
获取所述每个ap根据对应的t1和t2计算的与所述移动终端的距离；
根据所述每个ap根据对应的t1和t2计算的与所述移动终端的距离和所述每个ap的坐标确定所述移动终端的坐标。
可选的，在本发明第八实施例的基础上，本发明第九实施例中，所述所述定位模块415具体用于，
获取所述每个ap根据对应的t1和t2计算的与所述移动终端的距离；
根据所述每个ap根据对应的t1和t2计算的与所述移动终端的距离、距离误差和所述每个ap的坐标确定所述移动终端的坐标。
可选的，在本发明第九实施例的基础上，本发明第十实施例中，所述距离误差是根据所述移动终端处理所述第二测距请求报文时产生的时间误差计算得到的。
本领域技术人员可以理解，所述无线控制器ac可以是云端ac或云端服务器。
本发明实施例的有益效果在于：在wifi定位系统中，通过分析移动终端的状态，若移动终端为静止状态，则不触发定位，若移动终端有移动行为，则触发定位系统来提高wifi定位精度，从而在保证较高的wifi定位精度下，同时具有更好的定位刷新率。
下面结合具体的应用场景对本发明方法实施例和装置实施例进行进一步阐述，该应用场景中所记载的算法均可应用在本发明方法实施例和装置实施例中：
在该应用场景中，假设一移动终端的标识为j，以下简称为移动终端j，假设能够探测到移动终端j的ap组成ap集合，在ac上建立该ap集合，集合中有n个ap，n为大于等于3的正整数，集合中的一个与移动终端j关联的ap简称为api。
首先，ac确定移动终端j的位置发生变化，包括：
ac指示关联移动终端j的api检测移动终端j在预设时间内是否有报文发送；若有，则在所述报文发送时，指示所述关联移动终端j的api形成向所述移动终端j发送的rtt测距请求报文；
具体地，确定关联移动终端j的api检测所述移动终端j在预设时间内是否有报文发送；若有，则在所述报文发送时，指示所述关联移动终端j的api添加测试rtt时间戳，时间戳也就是进行rtt测试的时间起点，所述移动终端j响应rtt测距请求报文所发送的测距响应报文为ack报文，关联移动终端j的api以收到ack报文为测试的时间终点，rtt测试的时间起点和终点为测量时间，用于计算rtt测距信息。
分别获取在t时刻和t-1时刻，当所述关联移动终端j的api向所述移动终端j发送rtt测距请求报文时或api接收所述移动终端j的测距响应报文时，所述ap集合中每个ap发送的每个ap根据所述移动终端j反馈的测距响应报文确定的所述每个ap与所述移动终端j之间的rssi向量，根据所述t时刻rssi向量与所述t-1时刻rssi向量计算移动终端j的rssi相关值(第一相关值)；
分别获取在所述t时刻和t-1时刻，所述关联移动终端j的api根据所述测距响应报文计算的rtt测距信息(api与所述移动终端j之间的距离)，根据所述t时刻rtt测距信息与所述t-1时刻rtt测距信息计算所述移动终端j的测距相关值(第二相关值)；
根据所述第一相关值和第二相关值计算总相关值；
根据所述总相关值确定所述移动终端j的位置所述t-1时刻和所述t时刻之间是否发生变化。
本实施例中，api检测下面关联移动终端j在t(如100ms)时间内是否有报文发送，若有，在报文发送时在api侧会开始添加rtt测试时间戳，从而形成rtt测距报文；如果无则发送一个rtt测距报文，可以是nulldata报文(无数据报文)。
对于每个rtt测试请求报文，移动终端j将回复ack测试响应报文，ap集合中的每个ap测量该测试响应报文的对应rssi，对于每个时刻t的移动终端j，ac或服务器得到rssi向量。
建立rssi向量
对于关联移动终端j的api，当收到移动终端j的回复测距响应报文ack时，
根据ack报文，计算rtt测距信息，
计算上一时刻t-1和本时刻t的移动终端j的rssi相关值和rtt相关值；
上述公式中，前者为rtt相关值，后者为rssi相关值。
计算整体相关值：
其中，wrtt和wrssi分别是rtt测量变化值和rssi测量变化值所占的权重，
若整体相关值ρ≤1，则确定移动终端j的位置未发生变化；否则确定移动终端j的位置发生变化。
其次，当所述位置发生变化时，ac指示所述ap集合中的所有ap启动与所述移动终端之间的测距过程。根据所述测距过程的结果对所述移动终端进行定位。
测距过程具体如下：
步骤一、所述ap集合中的每个ap向移动终端j发送rtt测距请求报文，并记录发送时间为t1，以及每个ap接收移动终端j回复的ack测距响应报文，并记录接收时间为t2,根据与每个ap对应的t1和t2计算每个ap和移动终端j之间的距离；
步骤二、根据获取的每个ap对应的坐标，以及每个ap和移动终端j之间的距离，联合求解获取移动终端j的坐标。
具体地，对于api，api向移动终端j发送rtt测距请求报文，并记录发送时间为t1i，以及api接收移动终端j回复的ack测试响应报文，并记录接收时间为t2i，计算api和移动终端j之间的距离的步骤包括：
建立计量距离方程：
所述根据获取的每个ap对应的坐标，以及每个ap和移动终端j之间的距离，联合求解获取移动终端j的坐标的步骤包括：
收集ap集合中每个ap和移动终端j的距离信息dj＝{dj,1,dj,2,...,dj,n}，代表移动终端j的距离集合；
并建立方程式：(dj,i-ds)2＝(xj-xi)2+(yj-yi)2+(zj-zi)2；
其中，移动终端j为需要定位的终端，api为用于定位的ap；
xi,yi,zi代表api的对应坐标，在ap部署时获取，dj,i为所述计算第i个api和移动终端j的计量距离；xj,yj,zj,ds分别为移动终端j的坐标和移动终端j的测距误差。
具体地，通过获取ap集合中多个ap的对应的坐标，以及多个ap和第j个终端的计量距离，联合求解获取终端j的坐标。
本发明实施例的有益效果在于：在wifi定位系统中，通过分析移动终端的状态，若移动终端为静止状态，则不触发定位，若移动终端有移动行为，则触发定位系统来提高wifi定位精度，从而在保证较高的wifi定位精度下，同时具有更好的定位刷新率。
本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
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