室內(nèi)定位AP部署

1、WLAN室內(nèi)定位場景部署建議（一）當(dāng)今無線技術(shù)發(fā)展迅猛，大量形形色色的無線應(yīng)用應(yīng)運(yùn)而生，無線定位就是 其中一項(xiàng)重要應(yīng)用，具廣泛運(yùn)用于民用和商業(yè)領(lǐng)域中。 無線定位技術(shù)是一種利用 基于 WiFi 技術(shù)的 RFID （Radio Frequency Identification ,射頻識別）和傳感 器等設(shè)備，實(shí)現(xiàn)定位、追蹤和監(jiān)測特定目標(biāo)位置的應(yīng)用技術(shù)。運(yùn)營商無線覆蓋涉及商場、醫(yī)院、學(xué)校等多種場景，同時(shí)運(yùn)營商代建大量無線項(xiàng) 目，無線定位在運(yùn)營商建設(shè)或代建的行業(yè)、商業(yè)、醫(yī)療等場景中也可以大有所為。應(yīng)用介紹基于無線室內(nèi)定位的應(yīng)用主要包括如下：wi* k rv1a . HfeMM_-一 -r . iHIV-

2、r M . + Pd-dbi-IJi;二一 g wkSvh-* ： 、， | | 1 f, . I j> f x 'J* * e - 一 . , 、 ： 1 . 一 n圖1-1單用戶行動軌跡分析 軌跡分析：記錄顧客的行動軌跡和停留時(shí)間，可按日/月/年等粒度進(jìn)行累計(jì)分析, 挖掘顧客的行為和消費(fèi)習(xí)慣。圖1-1為某場景的示意圖，圖中藍(lán)色圓點(diǎn)為某特定 顧客的行為軌跡，圓點(diǎn)密集處為其停留時(shí)間較長的位置。圖1-2區(qū)域熱圖分析熱圖分析：記錄不同區(qū)域顧客出現(xiàn)的累加情況， 可按日/月/年等粒度進(jìn)行熱圖呈 現(xiàn)，用于確定熱點(diǎn)區(qū)域。圖1-2中記錄了某場景中顧客分布情況， 紅色區(qū)域?yàn)轭?客集中處（熱點(diǎn)區(qū)域

3、），淺藍(lán)色區(qū)域?yàn)轭櫩拖∈杼?。imsn l 4T*Ui - I 11MM*i .-V 一BK !AkwtMLMH-MW r nT fW 一 T -|W f MtMVa *-T -MMb ' 1. Fmw - fI ml* n i m.I.PHL AMA10餐UMML W!一.*ti 4 BBani. m. .lift JKi，.If OmIhIklM .， ，Ito NBi KPSV Mun t-Fnrta*ir40.5- *.9 i *236 .20.周、蛆32i8 ft MM Mimi61 日 *胃3,2，*33.2 * - - -圖1-3店鋪數(shù)據(jù)分析結(jié)合無線定位數(shù)據(jù),店鋪數(shù)據(jù)分析：

4、店鋪會員、商品銷售等數(shù)據(jù)（圖1-3所示）可實(shí)現(xiàn)到店人數(shù)、回頭客、提袋率、客戶分類（如金銀銅牌等），用于指導(dǎo)店鋪 的銷售策略等。圖1-4廣告推送廣告推送：商家非?？粗氐臉I(yè)務(wù)，系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)的廣告推送，如基于位置的 廣告推送，細(xì)分人群的個(gè)性推送等。如圖1-4中，某顧客位于周大福黃金飾品店 附近時(shí)，基于無線定位的客戶端 APP推送店鋪的便捷、優(yōu)惠等廣告信息。圖1-5室內(nèi)導(dǎo)航室內(nèi)導(dǎo)航：提供POI （Point of Interest ,興趣點(diǎn)）的搜索，以及路線的規(guī)劃、基于無線定位的客戶端實(shí)時(shí)導(dǎo)航等。圖1-5中，顧客搜索感興趣的“ FANCL , APPg供位置和導(dǎo)航線路信息。圖1-6反向?qū)ぼ噰嘞蛉?/p>

5、由呼類記至概點(diǎn) 士嶺卬工.當(dāng)行收3州反向?qū)ぼ嚕簲U(kuò)展的導(dǎo)航應(yīng)用，用于解決大型停車場找車難的問題。停車時(shí)在APP上確認(rèn)當(dāng)前位置，購物完成后根據(jù)導(dǎo)航找到停車位。系統(tǒng)組成息旨統(tǒng)至0累史 jffWAES A7rp圣安年圖2-1無線室內(nèi)定位系統(tǒng)組成無線室內(nèi)定位系統(tǒng)由無線終端、無線設(shè)備（AC AP）、有線網(wǎng)絡(luò)、定位引擎和基 于無線定位的上層應(yīng)用組成。AP接收（或掃描）周圍無線終端發(fā)送的無線報(bào)文， 收集無線終端的信息（包括無線終端 MAC AP MAC信號強(qiáng)度等），通過一定的 協(xié)議接口直接上報(bào)給定位引擎（無需 AC轉(zhuǎn)發(fā)），目前業(yè)界定位引擎有智慧圖、 iMG Ekahau等。定位引擎可同時(shí)跟蹤計(jì)算多大幾千個(gè)無線

6、終端，將終端的位置 信息發(fā)送給基于無線定位的上層應(yīng)用系統(tǒng)。iMC支持基于TCP!接的接口，提供 給第三方以中間件形式嵌入最終應(yīng)用；智慧圖提供基于webservice的API接口， 第三方根據(jù)此接口進(jìn)行集成。AP部署一（1 ）實(shí)施AP部署的準(zhǔn)備 rMivni圖3-1 CAD等場景圖紙（一）圖3-1為某局點(diǎn)停車場CADffl,圖中標(biāo)出了車位、車道、柱子、停車場中的建筑 物。柱子：基本都是等距離分布的，兩個(gè)柱子之間的實(shí)際距離可以通過實(shí)際測量或圖 紙計(jì)算獲?。ㄉ蠄D中為8.4米），柱子可作為AP布點(diǎn)時(shí)計(jì)算兩個(gè)AP之間距離的 重要標(biāo)識。建筑物：建筑物四周的藍(lán)色線段為墻體，AP布點(diǎn)時(shí)需考慮墻體對無線信號的遮

7、 擋。車道：車道為采樣和定位的區(qū)域。圖3-2 CAD等場景圖紙（二）圖3-2為某局點(diǎn)室內(nèi)步行街CAD圖，圖中標(biāo)出了店鋪、行人道、天井、鏤空區(qū)域 工程師需了解必要的CAD工具的使用并看懂常見元素的圖標(biāo)。店鋪：獨(dú)立的實(shí)體店。柱子及鏤空區(qū)域：該區(qū)域上下樓層之間通透。停車麗場事主遭上的門棟圖3-3現(xiàn)場工勘（一）通過工勘對現(xiàn)場有更直觀的感受， 重點(diǎn)關(guān)注圖紙與實(shí)際場景的對應(yīng)關(guān)系， 同時(shí)留 意之間的差異。對可能的AP布點(diǎn)位置進(jìn)行現(xiàn)場查看，如層高、橋架的分布等， 并照片存檔以方便后期查看。圖3-3為某局點(diǎn)停車場現(xiàn)場圖片，場景開放。車道上的門棟：門棟的下沿可能比布放 AP的高度要低很多，門棟附近布放 AP 時(shí)需

8、考慮其對無線信號的遮擋。人行迎圖3-4現(xiàn)場工勘（二）圖3-4為某局點(diǎn)步行街現(xiàn)場圖片，由行人道及兩邊的實(shí)體店鋪組成 行人道：場景中的行人道、鏤空區(qū)域、兩邊為實(shí)體店。天井：場景中天井，上下樓層之間通透。店桶柜臺天井圖3-5現(xiàn)場工勘（三）圖3-5為某局百貨商場現(xiàn)場圖片，場景較開放。店鋪柜臺：小店、柜臺組成，店鋪之間未隔開 天井：場景中天井，上下樓層之間通透。及樣狀天然外盍安裝疆頂天線安裝圖3-6 AP安裝的美觀要求向用戶了解AP安裝有無美觀上的要求，停車場一般可直接安裝在橋架或附近， 百貨及店鋪一般允許吸頂天線安裝， 而有些高檔商場則要求較高，甚至不允許安 裝吸頂天線。場景定位重求停車場要求定位到t

9、o米內(nèi)店鋪要求定位到店輛內(nèi)人行道要求定位到5米內(nèi)百貨同上超市不要求定位圖3-7用戶真實(shí)的定位需求向用戶了解其真實(shí)的定位需求：哪些區(qū)域需要定位？不同區(qū)域的定位精度？等。用戶可能希望精度越高越好，但定位精度與 AP的部署密度（成本）有一定的關(guān) 系。了解建立在無線定位上的上層應(yīng)用，如反向?qū)ぼ嚒⒖土鞣治龅?。小結(jié)本期介紹了無線室內(nèi)定位的應(yīng)用介紹、系統(tǒng)組成和實(shí)施AP部署前的準(zhǔn)備，后續(xù)兩期將介紹無線室內(nèi)定位場景的 AP部署原則，并對實(shí)際場景案例進(jìn)行分析。WLAN室內(nèi)定位場景部署建議（二）上一期我們介紹了無線室內(nèi)定位的應(yīng)用介紹、系統(tǒng)組成和實(shí)施AP部署前的準(zhǔn)備，本期將對無線室內(nèi)定位場景的 AP部署原則進(jìn)行說明。

10、AP部署一一（2） AP部署原則1/n7 Gm20m30m40n 5am70m80m SOm 100m煙仙期加可用區(qū)域Distnce（m）圖13-18信號強(qiáng)度的距離傳輸衰減模型在近距離時(shí)電磁波的強(qiáng)度衰弱很快， 但到了一定距離后曲線變得平緩，對于定位 有實(shí)際價(jià)值的是前面的一段（-75dbm以內(nèi)為最佳區(qū)域）。因?yàn)楫?dāng)期的定位方法 是基于每個(gè)地點(diǎn)的強(qiáng)度特征不同的假設(shè)，過了 -80dbm之后，考慮到信號波動的 因素，可能幾十米內(nèi)的信號都是相同的。圖13-29信號分布高度H: 一般在2.53m之間，如現(xiàn)場安裝位置較高，需要考慮增加衰減預(yù)算。水平距離L:這個(gè)圓周覆蓋能力（AP的定位范圍）是關(guān)鍵指標(biāo)，直接決定

11、 AP部 署的密度，不同的環(huán)境這個(gè)值存在差異。人體正反向：正反向的信號強(qiáng)度相差較大（有時(shí)多達(dá) 20dbm ,正向的覆蓋范圍 較大，評估該點(diǎn)的強(qiáng)度大小，通常要綜合考慮方向因素。實(shí)際定位系統(tǒng)對于信號強(qiáng)度都有最低閾值的要求，而信號強(qiáng)度又直接和部署密度、 成本等正相關(guān)。因而，如何確保信號強(qiáng)度足夠強(qiáng)，是工程實(shí)施 AP部署時(shí)的核心 和焦點(diǎn)問題。信號分布主要關(guān)注信號傳輸通路上的影響因素。圖13-310 AP部署方式（辮狀天線外露 瞅頂天線&放置在天花板內(nèi)） 優(yōu)先選擇自帶的辮狀天線；裝修有要求的場合使用吸頂天線，但吸頂天線的增益 一般較低，饋線對信號有衰減；盡量避免直接放置在天花板內(nèi)。圖13-411

12、AP定位范圍（一）AP定位范圍：AP檢測到無線終端的信號強(qiáng)度在對無線定位有效范圍內(nèi)（-75dbm 以內(nèi)為佳）。開放場景：較開放場景下AP的定位范圍一般按2030m計(jì)算。不同的場景AP定位范圍存在差異；相同場景下，不同的APFB署方式也存在差異。圖13-512 AP定位范圍（二）AP進(jìn)店部署時(shí)的定位范圍：主要關(guān)注店鋪內(nèi)AP的定位范圍是否包含對面和隔壁 店鋪。對于中小店鋪（尤其門庭開闊），店鋪內(nèi) AP的定位范圍一般包含對面和隔壁店 鋪。對于由墻壁隔開的中大型實(shí)體店，店鋪內(nèi) AP的定位范圍一般僅包含本店鋪 和店鋪外的行人道。門超市壽的中小店蛹WA262GE （外零）+中狀天荏WA2620E : 2S

13、03C-M110Lt M 1，；*I -因尸檢圖完黃敏就暗號段度說w值的信號RuleRule三小袤三個(gè)以上的值號3個(gè)強(qiáng)度大于-75dbm圖13-613 AP布點(diǎn)原則（一）Rule1+ Rule2+ Rule3 = AP 均勻分布，任意一點(diǎn)至少存在圖13-714 AP布點(diǎn)原則（二）一維定位場景：適合隔離度高的道路，理論上只需要 2個(gè)AP。一般定位場景（開放區(qū)域）：AP呈三角均勻部署，需要3個(gè)或3個(gè)以上的AR圖13-815 AP布點(diǎn)原則（三）Monitor ModeAcce ModeHybrid Mode圖13-916 AP工作模式及信道規(guī)劃（一）Monitor Mode AP按照1、6、11信道

14、周期切換的方式掃描周圍信號， 可以有效、 及時(shí)的上報(bào)全信道掃描到的無線報(bào)文。此模式下無法做用戶接入，且不支持終端 側(cè)導(dǎo)航（該模式AP不發(fā)送報(bào)文）。Access Mode此模式用戶可正常接入，在打開定位功能后，AP同時(shí)上報(bào)周圍掃描到的報(bào)文（包括周圍AR無線客戶端發(fā)送報(bào)文）。該模式除了完成正常的報(bào) 文轉(zhuǎn)發(fā)工作外，還需要本地構(gòu)造UDP艮文并發(fā)上報(bào)定位引擎，相當(dāng)于做了兩份工 作。Hybrid Mode此模式也按照1、6、11信道周期切換的方式掃描周圍信號，不過 工作信道外的兩個(gè)信道駐留的時(shí)間非常短，能夠上報(bào)的報(bào)文數(shù)量相對較少，因此在當(dāng)前實(shí)現(xiàn)方式下，不推薦使用。AP的工作模式基于設(shè)備配置。 實(shí)際部署時(shí)一

15、般推薦 Monitor和Access的混合使 用。圖13-107 AP工作模式及信道規(guī)劃（二）附1a ir同信道部署：網(wǎng)絡(luò)側(cè)定位的基本原理為 AP接收周圍終端的報(bào)文，而終端是否發(fā) 送報(bào)文，以什么密度發(fā)送，在什么信道上發(fā)送，這個(gè)是終端的自主行為。根據(jù)實(shí) 踐經(jīng)驗(yàn)，終端在未關(guān)聯(lián)狀態(tài)會快速掃描全信道， 在關(guān)聯(lián)狀態(tài)時(shí)也會發(fā)起掃描（尤 其是當(dāng)前信號質(zhì)量欠佳時(shí)）。同信道部署時(shí)，終端發(fā)出的報(bào)文會同時(shí)被周圍AP探測到，定位引擎不需要等待即可算出坐標(biāo)，因此響應(yīng)速度會快很多。同信道部署的最大問題是同頻干擾，尤其場景中接入用戶較多且流量較大時(shí)，因此大面積 地的同信道部署只推薦在接入需求小的場景，如停車場?；旌喜渴穑焊?/p>

16、多的情況下，需要考慮混合部署，即采用小塊區(qū)域的同信道，以充 分利用同信道的優(yōu)勢和減小大的沖突域；再外加一定的Monitor部署，以平衡接入流量和定位功能。實(shí)際應(yīng)用場景中，通常會提供免費(fèi)接入的信號，因此有兩 種情況：一是用戶接入網(wǎng)絡(luò)，這種情況會產(chǎn)生一定的數(shù)據(jù)流量， 且會漫游到新的 信道上；二是用戶未接入網(wǎng)絡(luò)，此時(shí)手機(jī)會快速掃描周圍的信號?；谝陨峡紤]， 實(shí)際場景中同信道、跨信道部署都會有一定的定位流量產(chǎn)生， 不用太過擔(dān)心定位 流量太少。小結(jié) 本期對無線室內(nèi)定位場景的AP部署原則進(jìn)行了說明，下一期將對實(shí)際場景案例 進(jìn)行分析。WLAN室內(nèi)定位場景部署建議（三）AP部署前的準(zhǔn)備，并對 AP上兩期我們介

17、紹了無線室內(nèi)定位的應(yīng)用介紹、系統(tǒng)組成和實(shí)施 部署原則進(jìn)行了說明，本期將對實(shí)際場景案例進(jìn)行分析。AP部署一實(shí)際場景案例分析理中晶點(diǎn)為拄子#間距妁gm案也里屈圖1-1停車場場景分析（一）確定定位區(qū)域?yàn)檐嚨?，而非停車位；定位區(qū)域同時(shí)也是采樣區(qū)域，車道寬約67米，車道兩側(cè)都需要采樣；AP部署和采樣的相對位置用柱子”來確定。-TT L 口*114HL4* 1，i才. ” ：，t 二./ H清高鬃孩高區(qū)拗理AMf號分布示森圖圖1-2停車場場景分析（二）圖3-19中紅色代表信號最強(qiáng)，黃色代表信號最 較高時(shí)可以看作一維定位場景。弱，未標(biāo)注區(qū)域代表沒有信號；場景隔離度圖1-3停車場場景分析（三）圖3-20中紅色

18、代表信號最強(qiáng)， 黃色代表信號最弱， 圖中該AP的信號分布的區(qū)域很廣； 一般 定位場景，通透性較高，信號波動性較大，定位精度不如隔離度高的場景；AP部署優(yōu)先選圖1-6百貨場景分析（二）圖3-23所示的商場面積約 5000平米，總共使用了 9個(gè)AP,每個(gè)AP約覆蓋555平米，該場 景下基本可以達(dá)到平均約5米左右的定位誤差。針對百貨商場的場景， 在上述參考值的基礎(chǔ)上，建議大幅增加部署密度，如30%50%,以提升定位精度，尤其是在不同品牌之間裝修隔離度較高的情況下（不同商場裝修風(fēng)格相差可能較大）。 » n * k « « * » « ii a * a-

19、 一 ' a « . m 圖1-7步行街場景分析（一）步行街場景的特點(diǎn)是兩側(cè)分布著多個(gè)店鋪，這些店鋪是獨(dú)立房間隔離出來的。步行街的定位區(qū)域主要有店鋪和行人道兩部分，其中店鋪的定位一般不要求非常精確的坐標(biāo)信息，只要落到店鋪內(nèi)且不漂移出即可； 行人道的部署挑戰(zhàn)主要是存在較多的通透區(qū)域，會導(dǎo)致不同樓層間信號強(qiáng)度相近，容易定位錯(cuò)樓層。圖1-8步行街場景分析（二）步行街店鋪屬于信號有嚴(yán)重隔離的場景，這種情況下影響信號的因素主要有：墻體的衰減、商家LOGO牌匾（有些是大塊的金屬）、安裝位置（如果有裝修的話通常在天花板內(nèi)）、店鋪內(nèi)的環(huán)境（如裝修屏風(fēng)、貨品架等）。通常信號在店鋪內(nèi)可以保證，最多能夠覆蓋部分行