【2018年整理】基于Wi-Fi的室内定位在美团总部的实践和应用.docx

基于Wi-Fi的室内定位在美团总部的实践和应用(含详细设计及参考代码)室内定位技术的商业化必将带来一波创新高潮，尤其是在O2O领域，各种基于此技术的应用将出现在我们的面前。我们可以想象一些比较常见的应用场景，比如在大型商场里面借助室内导航快速找到目标商铺，商店根据用户的具体位置向用户推送更多关于商品的介绍等等，这些应用会极好的服务于O2O，提高用户体验。目前室内定位技术有很多，如A-GPS、蓝牙、超声，红外、信标、射频、Wi-Fi、计算机视觉等，这些技术综合比较，其中以基于Wi-Fi的室内定位技术最为突出，无论从硬件投入、软件投入、实施难度、可控性，还是定位效果方面考察，都是有优势的。本文描述了作者在美团总部从零开始构建基于Wi-Fi的室内定位系统的过程，具有广泛的借鉴意义。基于Wi-Fi的室内定位原理为提供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。设备可以程序控制扫描并收集周围的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。对应每个AP，这里有两个重要数据，AP的MAC地址和信号强度，MAC地址可以决定是哪个AP；信号强度理论上是和AP之间的距离有函数关系的，就是根据信号强度可以算出和AP的距离。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。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。美团总部Wi-Fi部署情况美团总部于2014年1月搬入了望京科技园3期，新的办公室地上共4层，建筑面积一万多平米，共部署有86台无线AP，覆盖很充分，没有死角，这为良好的定位效果打下了基础。无线AP使用的是，ArubA AP-135，这是一款优秀的商用无线路由器，2.4-GHz/5-GHz双频。基础数据测绘第一步，建立AP的基础数据库是关键，至少需要如下信息：AP的MAC地址，这里是双频的AP，就是有2个无线MAC地址AP的物理位置关于AP的物理位置，这里因为范围太小，加之无法找到足够精度的参考点，所以AP的物理位置无法使用GPS坐标，只能使用自定义坐标系。这里有2种选择：以建筑的东南角为参考点（坐标原点），这样就可以测绘AP相对原点的坐标，包含Z轴，单位是米以测绘图的图片为参考，以AP在图中的像素位置为坐标，单位是1像素点这里选用了后一种方法，因为后一种方法容易测绘，大部分工作在电脑上操作即可；前一种方法需要更多的实地测绘工作。关于AP的MAC地址，从IT那里要到了一个列表，如图所示：但是很不幸，这里的MAC地址是路由器的WAN口的MAC地址，而我们需要的是两个无线模块的MAC地址。这里只能自己测绘了，我写了一小段Android程序，可以排序出最近的AP的MAC地址，然后挨个跑到各个AP下，运行程序，记下两个MAC地址；同时记录下AP的真实物理位置。WifiManager wm = (WifiManager) getSystemService(Context.WIFI_SERVICE);wm.startScan(); ?//开始扫描AP//等待一段时间，时间可长可短ListScanResult results = wm.getScanResults(); ?//拿到扫描的结果Collections.sort(results,this); ?//this是个Comparator，按照level排序//去掉非sankuai的SSID//在UI线程中，显示到界面上int max=Math.min(30,results.size());for(int i=0;imax;i++) { ? ?ScanResult one = results.get(i); ? ?text1.append(\n+one.BSSID+\t\t+one.level);}图中信号最强的就是当前AP的MAC地址，然后地址与它相近的是这个AP另一个频段的MAC地址，两个MAC地址都是0结尾，尾数相差1，容易辨认。MAC地址后面的数字是信号强度，单位是dBm，是个负数。然后在底图中标注好AP的准确的物理位置，图中红色圆点即是AP位置，其圆心的像素坐标当作AP的坐标。测绘的数据应该存入数据库，这里设计了一个POJO，服务器端程序可以使用：public class MtApLoc { ? ?private int id; ? ? ? ?//数字ID ? ?人工定，有一定含义 ? ?private String id1; ? ?//字符串ID ?从IT给表中来 ? ?private String mac1; ? //WAN MAC地址，有线口的 ? ?private Str