论文总字数：17775字

摘 要

随着社会不断发展随之而来的移动通讯、无线网络技术的蓬勃发展，更多的人们有了获取位置信息的需求。比如在产房对于婴儿的定位，校园内对学生的定位等。当今社会全球定位系统GPS是获取室外环境位置信息是普遍的定位方式。但是因为卫星信号很容易受到各式各样的障碍物遮挡，所以卫星的定位技术不能用于教室内或者高楼集中的场所。因此采用广泛存在的WiFi网络是最好的对处于楼群集中或是室内学生进行定位的技术。使用WiFi网络实现定位；可以避免GPS在室内的限制，增大定位的范围和定位的精度。并且降低设备的成本。WIFI网络定位的研究具有重大的划时代意义。

本论文介绍了WiFi技术的最基础的原理和最底层通信协议等部分以及基于网络的应用的定位技术，并重点学习了关于信号强度的定位技术(RSSI)的特征，在以上知识的基础上本文设计并研究了基于WIFI的校园定位系统。本文中还论述了在校园环境下对系统的进行测试过程，得出测试结果，对收集到的结果实行精确度方面的解析。在论文的最后说明了系统取得功能的实现结果，并且指出了定位系统目前依然存在的一些问题，还依据本课题现在的研究成果对未来进行了展望。

关键词:  WIFI；定位系统；校园；

Abstract

Along with the continuous development of society followed by mobile communications, the rapid development of wireless network technologies, more people have access to location information needs. Such as in the delivery room for the baby"s position, to the positioning of the students within the campus. Global positioning system GPS is getting an outdoor environment in today"s society where information is commonly used to define themselves. But is vulnerable to all kinds of obstacles blocking the satellite signals, so the satellite positioning technology, cannot be used in classrooms or high concentration of places. So using ubiquitous WiFi network is the best in buildings set or indoor positioning technologies the students. Using the WiFi network location; you can avoid the limitations of GPS indoors, increasing range and positioning accuracy of the positioning. And reducing the cost of device. Study on WIFI network location has great epoch-making significance .

This paper describes the most basic principle of WiFi technology and communications protocol at the bottom portion, and positioning technology based on network applications, positioning technology and focus on learning about the signal strength (RSSI) of features, designed on the basis of the above knowledge and research campus WIFI-based positioning system. This article also discusses the process to test the system in a campus environment, get the test results, carrying out precision analysis of the collected results. Made in the end of this paper illustrates the system function results, and pointed out that the positioning system is some problems still exist, according to the results of this project now looks forward to the future.

Keywords: WIFI；Positioning system； Campus；

目 录

摘 要 I

Abstract II

第一章 绪 论 1

1.1 课题研究的背景和意义 1

1.2 国内外对无线定位技术的研究成果 1

1.3 论文结构安排 2

第二章 相关技术介绍 3

2.1 WIFI服务介绍 3

2.1.1 WIFI技术概述 3

2.1.2 WIFI的应用 3

2.1.3 WIFI的网络拓扑结构 3

2.2 基于无线网络的定位方法 4

2.2.1 基于移动台的定位系统 5

2.2.2 基于网络的定位方法 5

2.3 典型的无线定位方法 5

2.3.1 基于电波传播时间(TOA）的定位方法 5

2.3.2 基于电波传播时间差(TDOA)的定位方法 6

2.3.3基于电波人射角（ AOA ）的定位法台位置。 6

第三章基于WIFI校园定位系统总体设计 8

3.1 系统总体设计思路 8

3.2 系统需求分析 8

3.3 系统架构 9

3.4 定位子系统设计方案 10

3.4.1 系统客户端设计 10

3.4.2 系统服务器端设计 11

第四章 校园定位系统设计与实现 13

4.1 数据采集模块设计与实现 13

4.1.1 界面设计 13

4.1.2 客户端的模块的设计 16

4.2 无线设备扫描模块的实现 17

4.3 定位模块的实现 17

4.4 服务器模块的实现 19

第五章 基于WIFI的校园定位系统的测试以及结果的分析 21

5.1 在校园环境内测试 21

第六章 总结与展望 23

6.1 总结 23

6.2 展望 23

致 谢 24

参考文献 25

第一章 绪 论

1.1 课题研究的背景和意义

目前在校大学生数量的急剧增加，课余活动也是丰富多彩，这样给学校的人员管理带来一定困难，之前的校园管理模式没有办法适应现在快速发展的现代校园，为了便于管理学生，提高校园管理效率，把WIFI网络技术应用到校园管理中，通过WIFI技术与现代管理技术相结合，我们设计并开发了基于WIFI的现代校园综合管理系统。与传统的校园管理系统不同，除了具有对学生综合信息的管理功能之外，该系统通过引入WIFI定位技术，通过在校园内多点布设WIFI无线传输模块，能够实现校内人员精确的定位功能，在校园的日常管理方面提供了很大的帮助。这样不仅方便了辅导员及时观察学生的日常生活状态，便于老师对学生实行考勤和管理，只要有学生在逃课，定位系统就会查找到该同学的相位置以及关信息并上报到辅导员处。

无线网络保真技术的简单名称就是WIFI 。IEEE 802．11的无线局域网在1997年建立后，拥有许多在业界很优秀的公司组成的WiFi联合的推动下，WIFI具有信号范围覆盖宽广、不需要建立物理线路以及服务器端与客户端数据传输的时间短等众多优点。随着个人电脑和掌上电脑普及以及手机的更新换代，大多数的终端移动设备都具有WIFI技术。这种技术能够满足用户随时随地的进行办公，因为这个优点WIFI技术获得了多个领域的应用。比如在下午茶的餐厅里、肯德基快餐店里以及大学校园里等各种公共场所。定位系统服务的应用发展非常迅速，定位的使用需求量迅速增大。例如，在医院里对于患有突发疾病的人员跟踪监护，超市里对购物车的定位监控，餐厅管理组对老顾客爱好的收集与保存， 外出游玩时对自己旅游路线的规划等。GPS卫星定位技术使用过程中的耗电量很大并且具有很多的限制，该技术必须在宽广的区域才能很精确的定位目标，在相对封闭的教室定位精度很低甚至无法实现定位的功能。  在对于建筑物很密集的地区以及相对封闭的教室环境下对使用者进行定位的时候最好的选择是基于WIFI网络的定位技术。因此无线定位技术在未来有着非常广泛的发展空间。所以许多商家都非常关注这项技术的发展前景。基于WiFi网络的定位技术，具有众多优点，首先他可以避免GPS在楼群定位精度差的短处，其次还可以扩展了定位系统的范围以及提高了对目标的定位精度，最重要的是采用WIFI网络定位技术能够大大的降低设备的成本并且提高机械设备的利用价值，对以后的社会发展具有重大的意义！

1.2 国内外对无线定位技术的研究成果

目前，定位技术的主要市场在北美洲、亚太经济区以及欧洲各国。亚太经济区是其中最早发展同时也是最快发展的，其中以日本、韩国为典型。  日本的市场因为移动数据的服务行业众多所以竞争也异常的紧张，为了能在众多商家中脱颖而出为而添加了差异性的增值功能。 现在 WIFI 定位技术已经有了很多的研究成果，比如说刚开始设计出来的最邻近（NN）算法的定位技术，然后陆续的有研究出KNN、WKNN以及贝叶斯概率的算法定位技术等等。      

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