- 现代卫生信息技术与应用
- 陈敏 周彬 肖兴政主编
- 1383字
- 2021-04-16 15:43:10
五、无线定位
快速准确获得移动终端的位置信息和提供位置服务的需求已变得日益迫切,利用无线通信和参数测量计算确定移动终端位置,定位信息可以用来支持位置业务和优化网络管理,同时提高位置服务质量和网络性能。
无线定位技术主要包括WLAN、GPS、ZigBee、蓝牙和蜂窝系统(2G、3G、4G)。WLAN以成本低、应用广泛和适用于室内等优势成为业界研究和应用的热点与主流。WLAN无线定位解决方案支持Tag(专指硬件,见下文对Tag的描述)定位和WiFi终端(包括非法AP,非WiFi设备等)定位。WLAN Tag定位是指利用射频识别RFID设备和定位系统通过WLAN网络定位特定目标位置的技术。AP将收集到的RFID Tag信息发送到定位服务器,定位服务器进行物理位置计算后将位置数据传送给第三方设备,使用户可以通过地图、表格等直观形式查看目标的位置。WLAN Tag方案是与业界主流的Tag定位供应商Ekahau和AeroScourt合作的方案。
(一)Tag定位
Tag定位方案由定位标签、WiFi网络、定位引擎和监控平台组成,各个组件的作用和提供方,如表1-5-3所示,实际应用中也可在应用平台整合标签定位数据。
表1-5-3 Tag定位构成组件
1.定位标签
定位标签安装于需跟踪的目标物体(如资产或人员),周期性地在2. 4G频段上向AP发出无线信号。标签具有多样性,按定位对象分资产定位标签和人员定位标签,部分标签可以支持双向通信,通过标签上的按键可以进行报警。标签发送信号需要消耗电量,所有标签是有使用寿命的,最长寿命通常为4年(发送周期越长,寿命越长,4年对应的Tag发送周期为每小时一次),也存在不受电量限制的可充电Tag。
2. WiFi
作为一个管道,主要完成标签型号的收集与转发。
3. AP
接收RFID Tag发送的定位信息,并将信息转发给AC或直接将信息转发给定位服务器。
4. AC
转发定位服务器的配置指令给AP。当AP将定位信息转发给AC时,AC作为一个中转站转发给定位服务器。
5.定位服务器
物理上定位服务器可作定位引擎和监控平台:①定位引擎:根据收到的定位信息计算RFID Tag位置。②监控平台:通过电子地图等形式显示标签位置,可记录和查询标签的历史轨迹,根据制定的规则通知和报警。
(二)终端定位
基于终端的WLAN无线定位不需要Tag,可以直接定位普通WiFi终端、非法AP和非WiFi干扰源的位置。构成终端的定位组件如表1-5-4所示。
表1-5-4 终端定位构成组件
逻辑上终端定位方案仍由WiFi网络、终端、定位引擎和监控平台组成。与Tag方案一样,在物理上定位引擎和监控软件定位集成在定位服务器。
1. WiFi终端
WiFi终端发送无线信号,包括普通WiFi终端、非法AP和非WiFi干扰源。
2. WiFi网络
AP主要负责采集无线信号,无线信号的采集又分为以下两种:一是采集WLAN终端和Rogue AP的RSSI信息,向定位服务器上报,用于定位WLAN终端或Rouge AP;二是进入频谱扫描模式,向AC上报无线信号的FFT结果,用于识别和定位非WiFi干扰源。其中,RSSI信息需包含AP标识、STA标识、RSSI和信道信息。AP采集定位信息的上送可以由AP直接向服务器上送,也可先上送AC,再由AC过滤后上送。
3. AC
定位系统中主要负责对AP上报的FFT数据进行频谱分析,识别非WiFi干扰源、计算干扰源的RSSI并向定位服务器上报。若RSSI信息先上报给AC,则AC还需对RSSI信息进行过滤处理。干扰源RSSI信息包括检测出干扰源的AP ID、干扰源类型、干扰源ID、RSSI等。
4.定位服务器
定位服务器集成定位引擎和监控平台。定位引擎主要是根据AP位置、障碍物位置等信息计算传播模型,获取AP或AC上报的RSSI信息后,计算WLAN终端、Rouge AP或非WiFi干扰源的位置。监控平台是通过电子地图等形式显示标签位置,记录、查询标签历史轨迹,根据规则通知和报警。