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Wi-Fi定位技术解决方案
文章来源：博能科技 发布时间：2017-10-23 访问量：人 随着无线通信技术发展以及数据处理能的提高，基于位置服务成为最具潜力互联网业务之一。尤其是复杂的室内环境下，如大型商场、机场大厅、图书馆、超市、地下停车场、仓库、矿井等环境当中，快速准确地获得移动终端或者其持有者、设施与物品在室内位置信息，并且提供位置服务需求变得日益迫切。
通信跟定位正在相互融合、相互促进。通过无线通信以及相关参数测量确定移动终端的位置，而定位信息又能够用来支持位置业务跟优化网络管理，提高位置服务质量跟网络性能。所以，在各种不同无线网络中快速、准确地获取移动位置信息的定位技术及其定位系统已成为当前的研究热题。
一、常见无线定位技术
从技术的领域来讲，无线定位能够分为广域定位跟短距离无线定位两种。广域定位技术又可分为卫星定位跟移动定位，包含GPS、GSM/CSMA/3G、基于移动通信网络辅助的GPS(A-GPS)等，其有基础设施的支撑，主要是应用在室外，技术相对比较成熟。短距离定位技术主要包括WLAN、RFID、蓝牙、UWB、超声波、红外线等，主要适用于室内的环境，无需建立昂贵基础设施，精度较高，部署灵活，成本也相对比较低。当前应用的主要无线定位技术以及对比如图1和表1所示。
图2 无线AP物理位置拓扑与接入关系定位
图3 在google地图中定位无线AP设备
寻找特定无线客户端的当前位置。
通信跟定位正在相互融合、相互促进。通过无线通信以及相关参数测量确定移动终端的位置，而定位信息又能够用来支持位置业务跟优化网络管理，提高位置服务质量跟网络性能。所以，在各种不同无线网络中快速、准确地获取移动位置信息的定位技术及其定位系统已成为当前的研究热题。
一、常见无线定位技术
从技术的领域来讲，无线定位能够分为广域定位跟短距离无线定位两种。广域定位技术又可分为卫星定位跟移动定位，包含GPS、GSM/CSMA/3G、基于移动通信网络辅助的GPS(A-GPS)等，其有基础设施的支撑，主要是应用在室外，技术相对比较成熟。短距离定位技术主要包括WLAN、RFID、蓝牙、UWB、超声波、红外线等，主要适用于室内的环境，无需建立昂贵基础设施，精度较高，部署灵活，成本也相对比较低。当前应用的主要无线定位技术以及对比如图1和表1所示。
二、Wi-Fi无线定位解决方案
在室内定位技术当中，Wi-Fi定位精度为米级，相比RFID、蓝牙等达到亚米级定位精度技术，要逊色的很多。很多人认为定位精度越高，定位所带来价值就越高。事实上，定位精度的提高势必带动成本的提高。此外，就目前室内定位需求，如商场的客流分析统计、基于位置区域广告推送、定位拓扑的监控等，米级的定位精度意味着抬头就能看见，已可以满足大部分需求。
且除了Wi-Fi，其他的技术都必须单独铺设信号发生器，有些还要求重新在前端部署的信号接收装备，给大面积商用带来很大的阻力。而Wi-Fi芯片在各类智能终端(智能手机、平板电脑)中已广泛的普及，通过现有Wi-Fi设备，可以快速完成定位目标。因此，从技术成熟度以及规模应用的现实角度考虑，Wi-Fi定位技术是当前最主流、也是最具发展潜力定位技术手段之一。
H3C无线定位解决方案基于良好的无线网络运维管理基础之上的，采用的Wi-Fi定位技术，利用现有WLAN网络，实现了移动终端的快速、准确定位，并且提供客流分析统计功能，并且能提供标准的API接口，与用户第三方系统对接或者用于上层LBS应用开发。系统主要包含以下几个层次。
在室内定位技术当中，Wi-Fi定位精度为米级，相比RFID、蓝牙等达到亚米级定位精度技术，要逊色的很多。很多人认为定位精度越高，定位所带来价值就越高。事实上，定位精度的提高势必带动成本的提高。此外，就目前室内定位需求，如商场的客流分析统计、基于位置区域广告推送、定位拓扑的监控等，米级的定位精度意味着抬头就能看见，已可以满足大部分需求。
且除了Wi-Fi，其他的技术都必须单独铺设信号发生器，有些还要求重新在前端部署的信号接收装备，给大面积商用带来很大的阻力。而Wi-Fi芯片在各类智能终端(智能手机、平板电脑)中已广泛的普及，通过现有Wi-Fi设备，可以快速完成定位目标。因此，从技术成熟度以及规模应用的现实角度考虑，Wi-Fi定位技术是当前最主流、也是最具发展潜力定位技术手段之一。
H3C无线定位解决方案基于良好的无线网络运维管理基础之上的，采用的Wi-Fi定位技术，利用现有WLAN网络，实现了移动终端的快速、准确定位，并且提供客流分析统计功能，并且能提供标准的API接口，与用户第三方系统对接或者用于上层LBS应用开发。系统主要包含以下几个层次。
无线AP设备的物理位置跟接入关系定位
基于有线无线统一管理的框架，H3C无线业务管理组件(WSM)能够通过整网拓扑关系，直观的定位AP设备直连的有线设备以及业务传输路径(如图2所示)，达到虚拟现实的效果;
在AP列表中定位相连的有线设备跟有线接入端口，并且能直接进入有线端口界面进行分析，便于运维人员迅速定位设备的问题，同时还提供对端口的快捷操作，若有AP设备挂死则可通过对PoE交换机接口进行关断处理，实现了AP的启动，具有实用的价值。WSM同时提供对AP设备的GIS定位功能(如图3所示)，直观的展示部署了AP的热点所处的地理位置，实时了反映热点的告警状态。
基于有线无线统一管理的框架，H3C无线业务管理组件(WSM)能够通过整网拓扑关系，直观的定位AP设备直连的有线设备以及业务传输路径(如图2所示)，达到虚拟现实的效果;
在AP列表中定位相连的有线设备跟有线接入端口，并且能直接进入有线端口界面进行分析，便于运维人员迅速定位设备的问题，同时还提供对端口的快捷操作，若有AP设备挂死则可通过对PoE交换机接口进行关断处理，实现了AP的启动，具有实用的价值。WSM同时提供对AP设备的GIS定位功能(如图3所示)，直观的展示部署了AP的热点所处的地理位置，实时了反映热点的告警状态。
图2 无线AP物理位置拓扑与接入关系定位
图3 在google地图中定位无线AP设备
无线终端的定位、实时跟踪
H3C无线定位解决方案提供了基于指纹算法的定位手段，能够在拓扑中定位用户所在的物理位置、实时跟踪。由于基于WLAN RSS定位手段，WSM定位同样存在精度不高、有时出现跳变情况，因此不适于作为高精度专业定位的场景，而是作为IT无线运维管理基础的手段。
H3C无线定位解决方案提供了基于指纹算法的定位手段，能够在拓扑中定位用户所在的物理位置、实时跟踪。由于基于WLAN RSS定位手段，WSM定位同样存在精度不高、有时出现跳变情况，因此不适于作为高精度专业定位的场景，而是作为IT无线运维管理基础的手段。
图4 无线定位效果图
基于位置的(客流)数据分析
基于位置数据分析包括区域监控跟停留时间统计。前者可以针对某一区域对用户密度进行监控移动轨迹记录(如图5所示)，可通过地图显示跟记录用户的移动轨迹流量统计，可以按照时间段统计某区域的用户密度变化历史查询，可以输入历史时间查询某处区域的用户密度(如图6所示)。停留时间统计记录用户的运动轨迹跟停留时间，可以按照日、周、月、年等不同时间粒度进行分析统计偏好的分析，根据用户行走路线跟停留时间挖掘用户的偏好行为跟消费习惯。
基于位置数据分析包括区域监控跟停留时间统计。前者可以针对某一区域对用户密度进行监控移动轨迹记录(如图5所示)，可通过地图显示跟记录用户的移动轨迹流量统计，可以按照时间段统计某区域的用户密度变化历史查询，可以输入历史时间查询某处区域的用户密度(如图6所示)。停留时间统计记录用户的运动轨迹跟停留时间，可以按照日、周、月、年等不同时间粒度进行分析统计偏好的分析，根据用户行走路线跟停留时间挖掘用户的偏好行为跟消费习惯。
基于位置的安全控制以及开放增值服务
WSM能够实现基于位置的安全控制，通过设置控制的区域，判断移动终端的进入进出，对进入该区域的客户推送短信告警，并且知会后台管理人员以及保安系统实时监控该名人员，追踪用户的运动轨迹、深入分析其网络行为，及时发现安全隐患。与H3C终端智能接入组件(EIA)联动，可以实现基于不同类型终端、不同用户角色、不同时间点、基于不同位置的安全策略的控制。
另外，H3C WSM支持基于REST的API，通过REST API，允许Web应用程序开发人员能能够轻松快速的开发位置感知应用程序。与SOAP API相比，REST API有更好性能、可扩展性、简易性、可以修改性、可见性、便携性跟可靠性。能够根据MAC或IP查询某个移动终端的当前的位置信息、或所有终端当前位置信息。并且REST API还能够提供终端MAC、终端类型、用户信息等内容，便于第三方系统基于位置信息或者终端信息进行增值业务开发，例如：
医疗行业的RTLS实时定位系统监控人员跟患者的实时位置，提供了导医服务，查询科室、病房所在的位置，快速导航至目的地，提高医院工作流程从而降低了成本;
零售商RTLS系统让商家更有效地把有效资讯传递到了精准的目标人群，更有效地把握了“经营格局”，消费者可以快速准确地获得有效资讯，享受“不用等、不用找”服务;
学校RTLS系统辅助学校完成课程热图分析，帮助学生找寻丢失移动终端等;
WSM能够实现基于位置的安全控制，通过设置控制的区域，判断移动终端的进入进出，对进入该区域的客户推送短信告警，并且知会后台管理人员以及保安系统实时监控该名人员，追踪用户的运动轨迹、深入分析其网络行为，及时发现安全隐患。与H3C终端智能接入组件(EIA)联动，可以实现基于不同类型终端、不同用户角色、不同时间点、基于不同位置的安全策略的控制。
另外，H3C WSM支持基于REST的API，通过REST API，允许Web应用程序开发人员能能够轻松快速的开发位置感知应用程序。与SOAP API相比，REST API有更好性能、可扩展性、简易性、可以修改性、可见性、便携性跟可靠性。能够根据MAC或IP查询某个移动终端的当前的位置信息、或所有终端当前位置信息。并且REST API还能够提供终端MAC、终端类型、用户信息等内容，便于第三方系统基于位置信息或者终端信息进行增值业务开发，例如：
医疗行业的RTLS实时定位系统监控人员跟患者的实时位置，提供了导医服务，查询科室、病房所在的位置，快速导航至目的地，提高医院工作流程从而降低了成本;
零售商RTLS系统让商家更有效地把有效资讯传递到了精准的目标人群，更有效地把握了“经营格局”，消费者可以快速准确地获得有效资讯，享受“不用等、不用找”服务;
学校RTLS系统辅助学校完成课程热图分析，帮助学生找寻丢失移动终端等;
寻找特定无线客户端的当前位置。
三、结束语
随着11ac技术的日益的普及，支持Wi-Fi技术的WLAN终端设备快速增长，WLAN应用将会越来越普及，然而对无线设备的维护、故障定位、安全危险防御需求也会越来越深入，基于无线定位的管理系统能够方便的帮助IT人员快速定位故障位置跟范围，有效的解决无线运维中的各种问题，大大的提高了运维效率。同时通过开放平台集成了第三方应用系统，为各行业用户带来各自价值。
随着11ac技术的日益的普及，支持Wi-Fi技术的WLAN终端设备快速增长，WLAN应用将会越来越普及，然而对无线设备的维护、故障定位、安全危险防御需求也会越来越深入，基于无线定位的管理系统能够方便的帮助IT人员快速定位故障位置跟范围，有效的解决无线运维中的各种问题，大大的提高了运维效率。同时通过开放平台集成了第三方应用系统，为各行业用户带来各自价值。
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