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摘 要

随着移动终端时代的到来，人们逐渐步入“移动时代”，WiFi网络的普及极大的促进了移动互联的发展，基于WiFi的各类衍生产物也成为焦点。本课题设计的区域人群密度检测系统与市面上其他系统不同，以移动终端的普及为契机，利用移动终端的数据能够被采集，在一定区域内进行人群分析，为人群密度统计提供新的方法。

在基于WiFi探针的区域人群密度检测系统中，利用探针与移动终端的通信获取移动终端的MAC层信息，以移动终端的源MAC地址作为基础统计数据，利用STM32系统处理接收到的数据，通过ESP8266发送服务器，获得实时信息。系统将软件与硬件结合，总体采用模块化设计，将整个系统分成探针模块、MCU处理模块、服务器通信模块，各模块实现了良好的交互与协作，实现了人群密度检测的需求，并且通过了性能测试。

关键词：WiFi探针 人群密度检测 STM32系统 ESP8266

Design of Regional Population Density Detection System Based on WiFi Probe

Abstract

With the advent of the era of mobile terminals, people gradually entered the "mobile era". The popularity of WiFi networks has greatly promoted the development of mobile Internet. Various types of derivative products based on WiFi have also become the focus. The regional crowd density detection system designed by this project is different from other systems on the market. With the popularity of mobile terminals as an opportunity, the data of mobile terminals can be collected and analyzed in a certain area to provide a new method for population density statistics.
In the WiFi probe-based regional crowd density detection system, the communication between the probe and the mobile terminal is used to acquire the MAC layer information of the mobile terminal, and the source MAC address of the mobile terminal is used as basic statistical data, and the received data is processed by the STM32 system. Send the server through ESP-8266 to get real-time information. The system combines software and hardware, and adopts a modular design. The entire system is divided into a probe module, an MCU processing module, and a server communication module. Each module realizes good interaction and cooperation, realizes the demand for crowd density detection, and passes the Performance Testing.

Key Words: WiFi probe ; Population density detection ; STM32 system ; ESP8266

目录

第一章 绪论 1

1.1 选题背景和意义 1

1.2 人群密度检测系统现状 1

1.3 课题任务 2

第二章 系统方案设计 4

2.1 系统方案与功能实现 4

2.2 模块选择 5

2.2.1 处理器模块 5

2.2.2 数据采集模块 6

2.2.3 液晶显示模块 6

第三章 系统硬件设计 7

3.1 处理器模块 7

3.1.1 微处理器芯片简介 7

3.1.2 STM32最小系统实现 7

3.2 数据采集模块 8

3.3 数据发送模块 8

3.3.1 ESP8266-12F芯片简介 8

3.3.2 WiFi透传模块电路 8

3.4 液晶显示部分 9

3.5 PCB设计部分 10

第四章 系统软件设计 12

4.1 整体程序设计 12

4.2 探针数据接收与解析程序设计 13

4.3 透传模块程序设计 14

4.4 TFTLCD触摸屏模块程序设计 17

第五章 系统调试与总结 18

5.1 WiFi探针接收数据调试结果 18

5.2 TFTLCD触摸屏调试结果 18

5.3 建立热点以及连入热点调试结果 19

5.4 服务器显示调试结果 19

5.5 总结 21

参考文献 24

附录一 硬件电路连接总图 26

附录二 实物电路总图 27

绪论

选题背景和意义

随着信息化社会的迅猛发展，大型商场、写字楼等公共场所人流量快速增加，区域人群密度成为商家投放广告地点、选择店面位置的重要指标，传统的人群密度统计技术设计涉及图像处理和模式识别等多方面的知识，依赖于难度较高的计算机视觉算法以及较为昂贵的摄像头模块，小型机构使用成本极高。随着移动终端时代的到来，WiFi技术快速发展，无线网络成为人与人沟通、信息对接的重要桥梁，人们对于无线通讯的需求日益增长，WiFi设备数量也因此激增。基于WiFi的衍生产品也渐渐成为研究的热点，例如WiFi探针技术。WiFi探针能够收集周围打开WiFi的设备MAC层数据，通过统计、分析数据实现拓展功能。于是基于WiFi探针的检测系统成为另一种实现区域人群密度检测的方式。

探针在监听范围内不断发送信标帧，与WiFi设备发送的探测请求帧对接，以此获取设备MAC层的信息；信息由探针采集后经过处理器的整理和分析可以让商家实时掌握一定区域范围内的人数并大致估计人口密度，这对于实时掌握人口流量、精准投放广告有很重要的意义。

人群密度检测系统现状

目前，主流的人群密度检测系统主要基于红外传感器和视频图像处理。基于红外传感器的检测系统采用嵌入式微处理器和红外探测模块构成采集模块，这种类别的系统对单人进出的情况处理比较理想，但多人同时出入时，判断能力差。基于视频处理技术的人群密度检测系统采用摄像头进行采集，对图像进行分析检测后，对锁定的人物跟踪，形成目标轨迹，进行检测。然而，基于图像处理技术的检测系统结构复杂，不利于推广。基于WiFi探针的检测系统采用嵌入式微处理器和WiFi探针模块构成采集模块，其工作方式简单，便于操作。以下是三种方式的介绍。

（1）基于红外传感器的区域人群密度检测系统

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