一种基于Probe Request帧的智能终端被动定位方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN106358287A(43)申请公布日2017.01.25(21)申请号201610866142.5(22)申请日2016.09.30(71)申请人浙江大学城市学院地址310015浙江省杭州市拱墅区湖州街51号(72)发明人孙霖郑增威陈思浓蔡建平吴剑钟(74)专利代理机构浙江杭州金通专利事务所有限公司33100代理人赵红英(51)Int.Cl.H04W64/00(2009.01)G01S5/02(2010.01)G01S11/06(2006.01)H04W84/12(2009.01)权利要求书1页说明书4页附图4页(54)发明名称一种基于ProbeRequest帧的智能终端被动定位方法(57)摘要本发明涉及一种基于ProbeRequest帧的智能终端被动定位方法，包括如下步骤：1）ProbeRequest帧监听；2）路径移动；3）被监听终端相对位置计算，利用无线信号的接收距离和接收功率之间的数值关系，以及监听人行走路径与被监听终端的几何关系，通过三角余弦定理得到一个非线性方程组，运用牛顿迭代法，通过计算雅可比(Jacobi)矩阵，求解该非线性方程组，从而确定被监听智能终端的位置。在本方法中，监听人使用智能终端就可以确定另一个被监听智能终端的相对位置，通过监听Wi-Fi智能终端发送的ProbeRequest广播帧，对其实现被动定位。CN106358287ACN106358287A权利要求书1/1页1.一种基于ProbeRequest帧的智能终端被动定位方法，其特征是，包括如下步骤：1)ProbeRequest帧监听：利用一个智能终端设备monitor模式下的Wi-Fi部件，侦听从另一个Wi-Fi智能终端设备广播的ProbeRequest帧，并解析数据帧中的信号强度和MAC(MediaAccessControl)物理地址信息，作为被动定位方法中的基本数据；2)路径移动：监听人持智能终端设备沿直线路径行走，在采集点接收由被监听设备广播发送的ProbeRequest帧，针对某一MAC地址的被监听智能终端，计算在采集点接收到的包含该MAC地址的ProbeRequest帧中RSSI字段值的平均值，将其作为该被监听设备在该采集点上Wi-Fi信号强度的估计值；3)被监听终端相对位置计算：利用无线信号的接收距离和接收功率之间的数值关系，以及监听人行走路径与被监听终端的几何关系，通过三角余弦定理得到一个非线性方程组，运用牛顿迭代法，通过计算雅可比(Jacobi)矩阵，求解该非线性方程组，从而确定被监听智能终端的位置。2.根据权利要求1所述的基于ProbeRequest帧的智能终端被动定位方法，其特征是：被监听设备在采集点上Wi-Fi信号强度的估计值是包含该设备MAC地址的ProbeRequest帧中RSSI字段值的平均值。3.根据权利要求1所述的基于ProbeRequest帧的智能终端被动定位方法，其特征在于进一步包括路径移动与几何位置计算：监听人沿直线路径行走，根据采集点捕捉的ProbeRequest帧中RSSI平均值，利用无线信号的接收距离和接收功率之间的关系，消除路径衰减指数n，得到：lgdAW＝k1lgdBWlgdCW＝k2lgdBW其中dAW表示A与W之间的距离，dBW表示B与W之间的距离，dCW表示C与W之间的距离，RA、RB、RC表示采集点A、B、C上RSSI的平均值，PRX(1)表示距离1米时接收信号的强度，然后基于三角函数余弦定理，得到其中，α表示角AWB,β表示角BWC。2CN106358287A说明书1/4页一种基于ProbeRequest帧的智能终端被动定位方法技术领域[0001]本发明涉及一种基于ProbeRequest帧的智能终端被动定位方法，主要是一种以接收信号强度和三角几何计算为基础，通过接收被监听手机Wi-Fi模块发送的ProbeRequest帧来对其进行定位的方法。背景技术[0002]目前，绝大多数智能移动终端具有Wi-Fi通信模块，Wi-Fi信号除了实现无线局域网通信外，研究者们运用Wi-Fi指纹实现室内定位。基于Wi-Fi指纹的室内定位技术是一种主动定位模式，用户通过安装在移动终端中的应用程序读取无线AP信号强度，并通过检索指纹地图数据库，查询用户所在的位置。这种基于Wi-Fi指纹的定位方法需要事先建立指纹地图数据库，需要用户安装App程序，因而不利于推广。发明内容[0003]本发明所要解决的技术问题是：提供一种基于ProbeRequest帧的智能终端被动定位方法，通过监听Wi-Fi智能终端发送的ProbeRequest广播帧，对其实现被动定位。[0004]本发明解决其技术问题所采用的技术方案如下：[0005]一种基于ProbeR