無線定位課程設(shè)計(jì).doc

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定位技術(shù)及其應(yīng)用 設(shè)計(jì)說明書 （封面） 學(xué)院名稱： 計(jì)算機(jī)與信息工程學(xué)院 班級(jí)名稱： 13級(jí)物聯(lián)網(wǎng) 學(xué)生姓名： 學(xué) 號(hào)： 2 題 目：基于WiFi的定位系統(tǒng)設(shè)計(jì) 指導(dǎo)教師 姓 名： 日 期： 2015年11月10日 第一部分：正文部分 一、選題背景 隨著當(dāng)前移動(dòng)通信技術(shù)的發(fā)展以及無線網(wǎng)絡(luò)的逐漸普及，對(duì)于基于定位服務(wù)的需求也迅速增加，例如，商場(chǎng)購(gòu)物車定位和顧客消費(fèi)習(xí)慣的收集；再者是醫(yī)院重癥患者的跟蹤監(jiān)護(hù)；以及還有學(xué)生上課期間的對(duì)所在的位置的收集等。所以定位的計(jì)算和服務(wù)在人們的日常生活中扮演者越來越重要的角色。 盡管基于GPS技術(shù)的室外定位已經(jīng)達(dá)到很高的定位精度，但是由于GPS無法在室內(nèi)進(jìn)行定位，所以室內(nèi)定位也就成為目前研究的焦點(diǎn)?，F(xiàn)在的室內(nèi)定位有技術(shù)主要有紅外定位、超聲波定位、WiFi定位等。其中WiFi定位最受人們的關(guān)注，因?yàn)閃iFi定位網(wǎng)絡(luò)廣泛存在于室內(nèi)的環(huán)境中，信息傳輸?shù)乃俣缺容^快，而且硬件成本低，耗能也比較少。有利于在現(xiàn)在普及的WIFI熱點(diǎn)的室內(nèi)實(shí)現(xiàn)，極大的彌補(bǔ)了GPS在建筑密集或者室內(nèi)應(yīng)用的限制，擴(kuò)大了室內(nèi)定位服務(wù)的應(yīng)用行業(yè)和范圍。 2、 方案論證 2.1 WiFi定位的網(wǎng)絡(luò)成員與結(jié)構(gòu) IEEE 802.11主要規(guī)定了兩種不同類型的基本架構(gòu)：有基礎(chǔ)架構(gòu)的無線局域網(wǎng)絡(luò) (Infrastructure Wireless LAN) 和無基礎(chǔ)架構(gòu)的無線局域網(wǎng)絡(luò) (Ad Hoc Wireless LAN) 。在Wi-Fi定位中常用的架構(gòu)是有基礎(chǔ)架構(gòu)，如下圖2-1所示： 圖2-1 2.2 WiFi定位的流程 （1） 首先通過編寫程序用來獲取該移動(dòng)設(shè)備周邊的WiFi的物理地址。 （2） 提取WiFi的物理地址并進(jìn)行相應(yīng)的解析。 （3） 通過使用了NativeWiFi，可以獲取到當(dāng)前WiFi信號(hào)的RSSI值，并將其記錄便可連續(xù)采集當(dāng)前網(wǎng)卡所采集到所有WiFi信號(hào)的RSSI。 （4） 添加MAP.html文件將采集到的信息加載到百度地圖。 移動(dòng)終端獲取WiFi Web服務(wù)器 WiFi數(shù)據(jù)平臺(tái) 進(jìn)行WiFi的解析 加載到百度地圖 圖2-2定位流程圖 三、過程論述 3.1界面設(shè)計(jì)（如下圖） 圖3-1界面設(shè)計(jì)圖 3.2 控件的設(shè)計(jì) 3.2.1 Label的使用：在工具箱中找到Label，拖放至設(shè)計(jì)界面中，如圖3-2、圖3-3所示，可以對(duì)其屬性進(jìn)行修改，以及在界面中移動(dòng)其位置。 圖3-2工具箱 圖3-3屬性 3.2.2 TextBox的使用:在工具箱中找到TextBox，拖放至設(shè)計(jì)界面中，如圖3-4、圖3-5所示，可以對(duì)其屬性進(jìn)行修改，在界面中移動(dòng)其位置。 圖3-4 TextBox工具圖 圖3-5 TextBox屬性圖 3.2.3 Button的使用在工具箱中找到Buttton，拖放至設(shè)計(jì)界面中，如圖3-6、圖3-7所示，可以對(duì)其屬性進(jìn)行修改，以及在界面中移動(dòng)其位置。 圖3-6 Button工具圖 圖3-7 Button屬性圖 3.2.4實(shí)現(xiàn)基于WebBrowser加載Baidu地圖，如圖3-8所示。 圖3-8 WebBrowser工具圖 3.2.5在bin/Bebug路徑下，新建文本文件，輸入以下內(nèi)容，并重命名為Map.html，保存并退出，如圖3-9所示。 圖3-9 Map.html嵌入圖 3.3功能設(shè)計(jì) 3.3.1加載百度地圖的代碼實(shí)例 新建一個(gè)txt文件，輸入代碼后將該文件改為Map.html，以下是代碼： 完成上述操作之后選中Form1，在事件選項(xiàng)中選擇Load，并雙擊打開相應(yīng)代碼： private void Form1_Load(object sender, EventArgs e) { string str_url = Environment.CurrentDirectory + "/Map.html"; Uri url = new Uri(str_url); this.webBrowser1.Navigate(url); } 此時(shí)運(yùn)行程序界面上會(huì)出現(xiàn)加載到WebBrowser的百度地圖。 3.3.2 獲取AP的相關(guān)信息 （1） 下載ManagedWiFi：http://managedwifi.codeplex.com/ 加入到工程中并添加引用 ，如下圖3-10所示 圖3-10添加AP 并申請(qǐng)命名空間為： using NativeWifi; （2） 獲取WIFI的名稱以及MAC地址，代碼如下： private void button3_Click(object sender, EventArgs e) { WlanClient client = new WlanClient(); foreach (WlanClient.WlanInterface wlanIface in client.Interfaces) { Wlan.WlanBssEntry[] WBE = wlanIface.GetNetworkBssList(); for (int i = 0; i < WBE.Length - 1; i++) { for (int j = i; j< WBE.Length - 1; j++) { Wlan.WlanBssEntry index; if (WBE[i].rssi <= WBE[j].rssi) { index = WBE[i]; WBE[i] = WBE[j]; WBE[j] = index; } } } for (int i = 0; i < 3; i++) { STR[i] = new info(GetStringForMACAddress(WBE[i].dot11Bssid), WBE[i].rssi.ToString()); } foreach (Wlan.WlanBssEntry sub_wbe in WBE) { string SSID = GetStringForSSID(sub_wbe.dot11Ssid); string MAC = GetStringForMACAddress(sub_wbe.dot11Bssid); string RSSI = sub_wbe.rssi.ToString(); string LinkQuality = sub_wbe.linkQuality.ToString(); textBox1.AppendText("SSID:" + SSID + " " + "MAC:" + MAC + " " + "RSSI:" + RSSI + " " + "LQ:" + LinkQuality + System.Environment.NewLine); } } JavaScriptSerializer Serializer = new JavaScriptSerializer(); string s = Serializer.Serialize(STR); String S = "http://api.haoservice.com/api/LocationByWifiData?requestdata=" + s + "&type=1&key=5888d456644a4d8eb92cf9bc92fa8c85"; textBox2.Text = S; textBox2.Show(); } 3.3.3提取MAC地址 private void button4_Click(object sender, EventArgs e) { string _StringURL = textBox2.Text; try { HttpWebRequest request = (HttpWebRequest)WebRequest.Create(_StringURL); request.Method = "GET"; request.Accept = "*/*"; request.KeepAlive = false; HttpWebResponse response = (HttpWebResponse)request.GetResponse(); Stream dataStream = response.GetResponseStream(); StreamReader reader = new StreamReader(dataStream); string responseFromServer = reader.ReadToEnd(); response.Close(); reader.Close(); dataStream.Close(); this.textBox2.Text = responseFromServer; } catch (Exception ex) { MessageBox.Show(ex.ToString()); } } 3.3.4解析MAC和SSID private string GetStringForMACAddress(byte[] macAddr) { uint num = (uint)macAddr.Length; string[] array = new string[num]; int num2 = 0; while ((long)num2 < (long)((ulong)num)) { array[num2] = macAddr[num2].ToString("x2").ToUpper();//ToString("x2"):X為十六進(jìn)制,2為每次都是兩位數(shù). num2++; } return string.Join("：", array);//Join()方法：串聯(lián)數(shù)組里所有字符串，并用指定分隔符連接 } private string GetStringForSSID(Wlan.Dot11Ssid ssid) { return Encoding.UTF8.GetString(ssid.SSID, 0, (int)ssid.SSIDLength);//0表示索引，ssid.SSIDlength表示解碼字節(jié)數(shù) } 3.3.5將解析的數(shù)據(jù)定位到百度地圖 private void button1_Click(object sender, EventArgs e) { HtmlElement HE_longitude = webBrowser1.Document.GetElementById("longitude"); HE_longitude.SetAttribute("value", location[0]); HtmlElement HE_latitude = webBrowser1.Document.GetElementById("latitude"); HE_latitude.SetAttribute("value", location[1]); webBrowser1.Document.InvokeScript("theLocation"); } 四、結(jié)果分析 4.1 WiFi定位分析圖如下圖： 圖4-1 WiFi定位圖 由上圖可知通過用C#軟件編寫程序?qū)崿F(xiàn)了WiFi的定位的基本功能，通過點(diǎn)擊獲取按鈕搜索到周邊的WiFi，點(diǎn)擊請(qǐng)求和解析的按鈕然后得到對(duì)應(yīng)的具體地址。然后點(diǎn)擊定位按鈕并能將其成功的定位到百度地圖上。盡管界面比較簡(jiǎn)單，但是基本上能獲取WiFi定位條件下所需要的數(shù)據(jù)。經(jīng)過多次的測(cè)試，程序還是比較穩(wěn)定的，每次都能順利的運(yùn)行?？傮w來說，該WiFi定位系統(tǒng)還是相對(duì)完善的，是可執(zhí)行的。 五、結(jié)論（或總結(jié)） 通過本次WiFi定位系統(tǒng)的課程設(shè)計(jì)，我們了解了WiFi定位的基本原理以及它的實(shí)現(xiàn)過程。盡管遇到過很多的問題，但是最終都能夠得到解決。同時(shí)這也是對(duì)個(gè)人能力的鍛煉，使我們以后能很好的把理論應(yīng)用于實(shí)踐。除了個(gè)人能力得到很好的鍛煉之外，同時(shí)我也意識(shí)到自己有很多的不足之處，比如編寫代碼能力還不是那么熟練，好多編程思想不夠成熟，希望能夠在今后的學(xué)習(xí)中多多去改善這些不足，努力把自己的編程水平提升上去。同時(shí)感謝老師的耐心指導(dǎo)、細(xì)心講解，希望以后的學(xué)習(xí)中老師能夠多多糾正我們學(xué)習(xí)之中的不足。 第二部分：參考文獻(xiàn) 學(xué)生簽名： 填表日期： 年 月 日  第四部分： 指導(dǎo)教師評(píng)語 第五部分：成績(jī)?cè)u(píng)定