机场基于Wi-Fi网络的无线定位系统的构建与应用研究

摘要：

文章结合机场需求，在确保Wi-Fi网络得到充分利用的前提下，围绕构建无线定位系统需要关注的要点展开了讨论，内容主要涉及软件和硬件设计两方面，以期能够给其他人员以启发。

关键词：

无线网络;智能手机;机场定位

中图分类号：

TN92

文献标识码：

A

文章编号：

1672-9129（2020）15-0045-01

前言：现有应用普遍需要对用户地理位置进行获取，对空旷环境而言，定位系统的应用方向，主要是汽车导航，而定位所依托基础为GPS。对机场等相对特殊的环境而言，GPS信号固有穿透性无法确保定位被实时获取，在接受信号强度没有达到预期的前提下，终端往往难以开展定位工作。由此可见，对已经得到普及的Wi-Fi网络加以应用，通过构建无线定位系统的方式，为日后工作的开展助力，具有重要意义。

1机场需求

作为安装在机场内部的定位系统，本系统强调由旅客使用手机对特定软件进行安装，再借助Wi-Fi网络，在免费上网的过程中，通过与服务器交互的方式，达到无线定位的目的。

2无线定位系统构建及应用

2.1整体设计方案。系统硬件所用设计方法为集成法，根据系统选型完成设计工作，而系统选型依据，主要是用户终端、服务器与交换网络;系统软件所采取方案为定制设计。

2.2软件设计。软件客户端的应用方向，主要是旅客和维护人员，旅客所用客户端为定位终端，维护人员所用客户端为采集终端，通常被用来对数据进行采集[1]。

对首次运行或有更新需求的系统而言，定位终端的作用，主要是与服务器进行通信，确保指纹数据库能够得到及时更新。随后，以数据采集模块为依托，在保证当前点信息得到扫描的前提下，借助定位模块，通过计算的方式，确定当前点具体坐标。待上述环节告一段落，方可经由UI模块，在用户终端对结果加以显示。

采集终端的应用背景，通常是系统被构建并投入运行的初期，其功能是对已知点信息进行采信，如果AP位置发生变化或对其他型号进行更换，采集终端需要及时更新相关信息，确保采集所得信息能够准确上传至服务器。本系统所设计采集终端，主要分为通信模块、UI模块与采集模块，其中，通信模块负责与服务器保持通信，对信息数据库进行传输;UI模块可为用户操作提供便利;采集模块的价值，则体现在对RSSI信息加以扫描与记录的方面。

（1）OS平台。本系统对Android平台加以运用，该平台由四层架构所组成，下文将逐一进行介绍，供相关人员参考：

第一层是应用程序层，本层架构着重强调的是基本应用;第二层是程序框架层，简单来说，就是系统向程序员所提供API，程序员仅需对API进行调用，就能够使多数设想功能成为现实;第三层是运行库层，本系统涵盖大量用C语言或C++语言所设计的库，程序员可以借助程序框架，通过对库文件进行调用的方式，确保系统组件发挥出应有作用;第四层是内核层，本系统选择将驱动由内核向用户空间进行移动，旨在降低管理通信与电源的难度，与此同时，进程通信设想也具备了实现的先决条件。

（2）功能开发。首先是数据采集模块。对已知点信息进行采集前，相关人员应确定有采集需求的参考点坐标，将相关信号设置在地图上，确保点位分布均匀、密度适中且可达[2]。其次是强度获取模块。本系统的核心功能便是对信号强度进行获取，在信号采集环节，软件应当对信号强度加以明确，只有这样才具备离线数据库的建立条件。再次是采样模块。要想做到随时使用所采集数据，前提是对其进行存储，这便是采样模块的主要应用方向。最后是定位模块。在运行之初，定位终端应对数据库进行检查，确保数据准确，如果定位数据存在变动，则经由该模块完成更新数据库的工作，再根据扫描所得指纹信息，通过计算的方式获得准确坐标。

2.3硬件设计。

（1）定位基站。对系统进行设计的初衷，便是充分利用机场Wi-Fi网络，达到无线定位的目的，这也表明系统仅需对信号进行扫描即可。以某机场为例，实地勘测结果表明，旅客活动区域现有Wi-Fi网络，主要有机场免费网络、广告系统网络、商业系统网络。上述网络均为公开网络，不仅安装位置较为固定，所用设备型号也大致相同，设计人员考虑到应尽量增加用户所扫描信号数量，遂决定对上述网络对应AP安装情况进行收集，作为定位基站投入日常运行。

（2）服务器。众所周知，服务器的作用主要是中转定位数据库，只有首次运行和更新数据时，客户端才与服务器保持通信，AP网络往往不会出现频繁更新或变动的情况，因此，本系统对服务器在性能方面所提出要求相对宽松。对多方因素加以考虑后，设计人员选定主频2.00GHz、可接2.5英寸硬盘的处理器，作为本系统的服务器，对WEB服务进行安装并测试可知，该处理器能够使系统需求得到最大程度满足。

（3）用户设备。用户设备主要是指旅客的手机、平板电脑与笔记本电脑。如果以系统为依据，用户设备可分为三大阵营，分别是iOS、Android及Windows，其中，iOS与Android的市场占有率相近。

结论：由上述内容可知，机场适用无线定位系统，通常分为服务端与客户端，其中，服务器扮演的角色是数据库及WEB服务器，对参考点坐标和指纹进行收集并存储，基于现有平台所开展客户端程序，则被用来对采样数据库进行下载，结合扫描所得信息完成计算工作，得出准确定位。在未来一段时间内，该系统仍然是重点研究的部分，相关人员应当尤为注意。

参考文献：

[1]唐碧蔚，宋少雷，何志勇，等.基于Faster-RCNN的机场跑道异物识别定位技术研究[J].航空电子技术，2020，51（03）：8-12.

[2]莫泰愚.基于无线同步的超宽带室内精確定位技术研究及在机场行李自动分拣流程中的运用[J].中国新通信，2020，22（12）：117-118.

作者简介：梁旭（1985年1月—），男，汉族，北京市顺义区人，大学本科学历，工程师，工作年限：13年，研究方向：无线网络、无线定位。