论文总字数：16062字

摘 要

随着时代的发展，网络信息化进程的加快，关于对室内人员定位这一研究也慢慢推入研究进程。这种独特的内部人员自动化管理方式正逐渐形成一种新的商业模式和理念，笔者希望这一应用能以实用、快速、环保的优点被广大用户所采用。笔者希望通过本文关于这一系统的详细介绍，让众多读者以及室内人员定位管理员均可以对这一系统进行深入理解并且方便他们在日常生活中的应用。

众所周知，在室外人员定位普遍使用的是GPS的定位，然而在室内则应该使用WiFi的信号来实现想要的定位结果。WiFi信号在室内受到的影响较小，并且WiFi成本也很低、室内的覆盖率很广泛，所以大家都会使用 WiFi信号来实现想要的室内定位。在室内场合下，该系列的应用程序不断地增多，所以人们在对于它的精度要求方面也更加的严格，从而这种高要求也促进人们对它进行更加深入的研究。

无线信号的强度可以用来表示位置信息的特征，当无线接收器接收到的信号强度越来越强的时候，那么它的定位的精准度也越来越高，国内和国外许多优秀的学者都对该项技术进行了深入的研究，提出了很多关于定位的不同的思想。因为WiFi环境是很容易获得的，我们不需要用到其他的专用设备，只需要设计相关软件就可以实现定位。因此本文对WiFi定位法进行研究。本文以WiFi环境为基础，以三角定位理论为指导，对室内定位技术进行了研究。

关 键 词：室内定位；三角算法；STM32F103；ESP8266

Abstract

Now with the vigorous development of electronic information technology, the intelligent management of indoor personnel positioning is more and more in line with the trend. This unique way of automatic indoor personnel positioning management is gradually forming a new management mode and concept with its advantages of convenience, quickness and environmental protection, which is accepted by the majority of users. The automatic indoor personnel positioning management system is a C2C system platform serving many readers. Through this system, readers and indoor personnel positioning administrators can operate and manage indoor personnel positioning more conveniently and quickly.

As we all know, GPS is widely used in outdoor personnel positioning, but WiFi signal should be used indoors to achieve the desired positioning results. Because WiFi signal is less affected indoors, and WiFi hotspots can be deployed widely, its cost is also very low, and the indoor coverage is very wide, so everyone will use WiFi signal to achieve the desired indoor positioning. In the indoor environment, the series of applications are increasing, so people are more strict in its accuracy requirements, so this high requirement also promotes people to carry out more in-depth research on it.

The strength of wireless signal can be used to represent the characteristics of location information. When the strength of the signal received by the wireless receiver is stronger and stronger, the accuracy of its positioning is also higher and higher. Many excellent scholars at home and abroad have conducted in-depth research on this technology and put forward many different ideas about positioning. Because WiFi environment is very easy to obtain, we do not need to use other special equipment, just need to design related software to achieve positioning. Therefore, this paper studies the WiFi location method. Based on WiFi environment and guided by triangulation theory, this paper studies indoor positioning technology.

Keywords: Indoor positioning; Trigonometric algorithm；STM32F103；ESP8266

目 录

摘　要 I

Abstract II

第一章 绪论 1

1.1研究背景 1

1.1.1室内人员定位的主要问题 1

1.2研究现状 2

第二章 目前主要定位方式及各种测量方法 3

2.1引言 3

2.2 GPS定位系统介绍 3

2.2.1 GPS的发展 3

2.2.2 GPS国内外动态 3

2.3WiFi定位技术 4

2.4基于测距的定位算法 4

2.4.1基于到达时间或者到达角度测距方法 4

2.4.2 TDOA 定位算法 5

2.4.3 AOA 定位算法 5

2.4.4 基于RSS测距的定位方法 6

第三章 定位算法相关研究与误差影响因素分析 8

3.1无需测距的定位算法 8

3.1.1 位置近似法 8

3.1.2 三角形内定位算法 8

3.1.3 基于指纹数据库定位算法 9

3.2 WiFi 信号强度影响因素 10

第四章 室内定位系统设计与实现 11

4.1总体设计 11

4.2硬件设计 11

4.2.1主电路设计 12

4.2.2外围电路设计 12

4.3WiFi模块 13

4.4软件设计 14

4.4.1下位机设计 14

4.4.2 STM32主函数设计 16

4.4.3 上位机设计 17

4.5实验测试 18

第五章 总结与展望 19

5.1总结 19

5.2展望 19

致谢 20

参考文献 21

第一章 绪论

1.1研究背景

随着技术的改进以及互联网的一些技术的飞速的发展，我们更加关注于定位的服务，这也是当今的一大热点话题。GPS导航对于人类的定位已经不被人们所满足了，它只能满足人们对于导航上的作用，但是它确实是在各个领域都给人们带来了方便。但是在紧凑以及密闭的环境之下，GPS的定位技术会因为许多不同属性的物体的遮挡导致接收到的信号并不是很好，定位出来的效果也是不尽如人意的。因此，对于室内定位而言，我们就需要其他的技术支持来实现这一功能。室内定位的前景是十分广阔的，它能够对于许多场景都有很好的应用，例如商城、车站、学校等等。

WiFi作为当前社会效率最优的无线信号传输方式，已经被用于城市的各个角落。诸如商场、学校、医院等场所都布设有密集的WiFi信号发射器。而有关WiFi的应用目前也逐渐推广起来，单从网络应用方面，目前所有的智能手机都已经具备了利用WiFi接入无线局域网的能力，这使得信息查询，休闲娱乐可以在随时随地进行。作为当前定位与导航领域最具有关注性的室内定位技术的研究，依靠WiFi进行室内定位的方法也逐渐被人们所重视和采纳。随着无线网络以及物联网的飞速发展，定位技术得到了很大程度上的关注，例如导航所使用的GPS，以及微信与qq上的位置共享都是定位技术的体现，定位技术能够方便人们去更快捷的完成工作或者在生活中也能够起到巨大的作用。所以，室内定位也是当今必不可缺的一项技术。

1.1.1室内人员定位的主要问题

目前室内人员定位困难主要存在以下几方面问题:

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