基于Android手机的室内定位技术研究与实现

《基于Android的室内WiFi定位应用程序的开发与研究》篇一一、引言随着科技的不断发展，人们对定位服务的需求日益增长。

传统的GPS定位技术在室内环境中常常受到限制，因此，室内定位技术成为了研究的热点。

其中，基于WiFi的室内定位技术因其成本低、覆盖范围广、定位精度高等优点，受到了广泛关注。

本文将详细介绍基于Android平台的室内WiFi定位应用程序的开发与研究。

二、系统需求分析（一）功能需求基于Android的室内WiFi定位应用程序需要具备以下功能：1. 扫描并收集室内WiFi信号；2. 分析WiFi信号强度，进行定位；3. 显示用户当前位置；4. 提供导航功能；5. 用户界面友好，操作简便。

（二）性能需求系统需具备高精度、低功耗、实时性、稳定性等性能要求。

三、系统设计（一）硬件设计系统硬件主要包括Android智能手机或平板电脑等移动设备，无需额外硬件设备。

（二）软件设计软件设计包括Android操作系统、应用程序及数据库三部分。

其中，应用程序是核心部分，负责实现定位、导航等功能。

数据库用于存储WiFi信号数据及用户信息等。

四、系统实现（一）WiFi信号扫描与收集通过Android设备的WiFi模块，扫描并收集室内WiFi信号。

将收集到的信号数据传输至应用程序进行处理。

（二）WiFi信号分析定位应用程序对收集到的WiFi信号数据进行分析，通过比对已知位置WiFi信号强度与当前位置WiFi信号强度，实现定位功能。

可采用指纹定位算法、三角定位算法等方法。

（三）用户界面设计用户界面需具备友好、简洁、易操作等特点。

可包括地图界面、定位信息显示、导航功能等部分。

五、实验与测试（一）实验环境搭建搭建室内实验环境，布置不同位置的WiFi设备，为实验提供数据支持。

（二）系统测试对系统进行功能性测试、性能测试、稳定性测试等，确保系统满足需求。

六、结果与分析（一）实验结果通过实验测试，系统可实现高精度、低功耗的室内WiFi定位，满足用户需求。

LBS定位技术研究与发展现状随着科技的快速发展，定位技术在日常生活和工作中的应用越来越广泛。

尤其是LBS（Location Based Services）定位技术，以其独特的优势在众多领域中发挥着重要作用。

本文将深入探讨LBS定位技术的发展现状及关键技术，展望未来的发展趋势和应用前景。

LBS定位技术是一种基于移动通信网络和卫星定位系统的定位技术，通过获取移动终端的位置信息，提供个性化的服务。

其应用范围广泛，包括但不限于智能交通、智能城市、智慧医疗、社交娱乐等领域。

随着5G网络的到来，LBS定位技术将迎来更广阔的发展空间。

目前，LBS定位技术主要采用混合定位技术，包括卫星定位、基站定位和WiFi定位等。

其中，卫星定位技术精度较高，但信号易受环境影响；基站定位技术简单可靠，但精度较低；WiFi定位技术精度相对较高，适用于室内定位。

针对不同场景和需求，选择合适的定位技术至关重要。

在市场竞争方面，LBS定位技术市场发展迅速，国内外企业争相布局。

例如，百度、高德地图、谷歌地图等都在LBS领域取得了显著成果。

随着物联网、智慧城市等领域的快速发展，LBS定位技术的应用场景也将不断增加。

LBS定位技术的关键技术包括UWB技术、蓝牙技术、卫星定位技术等。

UWB技术具有高精度、低功耗的优势，适用于短距离通信和室内定位；蓝牙技术具有低功耗、组网灵活的特点，适用于智能家居、物联网等领域；卫星定位技术则具有高精度、全球覆盖的优点，适用于各种户外定位场景。

在实际应用中，LBS定位技术已广泛应用于智能手机、物联网设备、航空等领域。

在智能手机方面，LBS定位技术可提供地图、导航、社交娱乐等多项服务；在物联网设备方面，LBS定位技术有助于实现设备间的协同通信和精准调度；在航空领域，LBS定位技术对于飞行器轨迹跟踪、空中交通管制等方面具有重要意义。

这些应用场景充分展示了LBS定位技术的价值所在。

展望未来，随着、5G网络等技术的快速发展，LBS定位技术将迎来更多的发展机遇和挑战。

基于小米MAX手机GPS定位精度分析与现存问题研究摘要手机的位置服务已渐渐融入我们的日常生活，成为当今智能手机不可缺少的功能。

本文介绍了手机GPS/A-GPS定位的原理和定位步骤，通过在已知控制点上采集的手机GPS数据，对数据处理，分析了手机GPS、A-GPS定位精度，指出了手机GPS定位现存的问题，为以后的研究奠定了基础。

关键词手机定位；GPS；A-GPS；精度分析；现存问题全球定位系统在测绘、交通、监测、勘察等领域应用越来越广泛，随着手机用户的增加，智能手机所具备的社交、导航、购物等功能丰富了人们的日常生活，基于手机导航定位的需求也日益增长，目前市场上的智能手机大都集成了GPS 模块，支持GPS与A-GPS定位技术。

本文以小米MAX手机为实验对象，分析手机GPS的定位精度，研究现存的问题，以手机端按照NMEA-0183协议读取的卫星导航信息为数据基础展开研究。

1 手机定位系统手机定位系统，是指通过特定的定位技术来获取移动手机或终端用户的位置信息（经纬度坐标），在电子地图上标出被定位对象位置的技术或服务。

手机定位系统不一定是手机GPS定位，分为以下几种定位方式：第一种是普通的GPS 定位，通过搜索该区域的可见卫星，捕获4颗以上卫星，利用卫星信号解算出移动用户的位置信息，并把位置信息按照NEMA-0183传输协议提供给接口，传给手机端；第二种是基站定位，是通过基站对手机距离的测算来确定手机位置的。

后者不需要手机具有GPS定位能力，但是精度很大程度依赖于基站的分布及覆盖范围的大小，有时误差会超过一公里，前者定位精度较高，但GPS卫星信号穿透能力弱，因此在室内无法使用而且耗电量高，第三种是利用WIFI在小范围的定位方式，与移动蜂窝技术相结合的A-GPS技术[1]。

2 手机GPS/A-GPS定位技术GPS导航系统的基本原理是测量卫星到用户之间的伪距，解算用户的位置。

由于GPS手机使用的时钟与卫星星载时钟不能实时的同步，故除了解算三维坐标X/Y/Z之外还需解算手机GPS端与卫星之间的钟差，因此手机GPS用户需要至少观测4颗卫星才能有固定解。

《Android平台下PDR辅助定位SDK的设计与实现》篇一一、引言随着移动互联网的快速发展，位置服务的需求日益增长。

Android平台作为移动设备的主要操作系统之一，其定位技术的优化与升级对于满足用户需求至关重要。

PDR（Pedestrian Dead Reckoning，步行死区计算）辅助定位SDK是提高Android设备定位准确性的重要技术手段之一。

本文将详细阐述在Android平台下PDR辅助定位SDK的设计与实现过程。

二、PDR辅助定位技术概述PDR技术是一种基于传感器数据融合的定位方法，通过集成加速度计、陀螺仪等传感器数据，实现对用户行走步数的统计、步长估计以及方向计算，从而得到用户的移动轨迹。

PDR技术具有低成本、低功耗、室内外均可使用的优点，可有效弥补GPS等传统定位技术在室内等信号遮挡区域的不足。

三、Android平台下PDR辅助定位SDK设计1. 需求分析：根据用户需求，确定SDK应具备的功能，如步数统计、步长估计、方向计算等。

同时，需考虑SDK的兼容性、性能及功耗等因素。

2. 架构设计：采用模块化设计思想，将SDK划分为传感器数据采集、数据处理、定位结果输出等模块。

其中，传感器数据采集模块负责获取加速度计、陀螺仪等传感器数据；数据处理模块负责对传感器数据进行处理，得到步数、步长及方向信息；定位结果输出模块将PDR计算结果与GPS等其他定位技术结果进行融合，输出最终定位结果。

3. 接口设计：设计清晰的API接口，方便开发者集成SDK。

API应包括传感器数据获取、PDR计算、定位结果输出等功能。

四、Android平台下PDR辅助定位SDK实现1. 传感器数据采集：通过Android提供的传感器API，获取加速度计、陀螺仪等传感器的原始数据。

2. 数据处理：对传感器数据进行预处理，如滤波、去噪等，然后通过算法进行步数统计、步长估计及方向计算。

其中，步长估计可采用基于用户身高体重等信息的经验公式或机器学习算法进行估计。

室内导航定位软件开发的设计与实现摘要：随着室内空间的复杂化和人们对于室内导航需求的增加，室内导航定位软件逐渐成为解决室内定位问题的有效方式。

本文旨在介绍室内导航定位软件开发的设计与实现，包括室内地图采集与构建、定位算法选择与优化、用户交互界面设计以及导航功能的实现等方面。

希望通过本文的介绍，能够为室内导航定位软件开发者提供一些指导和启示。

1. 引言室内导航定位软件作为一种解决室内定位需求的工具，可以帮助用户在室内环境中准确快捷地导航到目的地。

相比于传统的地图导航软件，室内导航定位软件面临着更大的挑战，因为室内空间常常存在复杂的结构、多个楼层以及信号受限等问题。

因此，在设计与实现室内导航定位软件时，需要考虑到这些特殊情况。

2. 室内地图采集与构建为了实现室内导航定位功能，首先需要采集并构建室内地图。

室内地图的采集可以通过多种技术手段实现，如使用激光测距仪进行室内空间扫描、通过图像处理识别建筑物特征等。

采集到的数据需要进行处理和整合，生成室内地图。

地图的构建还需要考虑室内空间的结构特点，如楼层间的通道、楼梯、电梯等。

3. 定位算法选择与优化在实现室内导航定位功能时，选择合适的定位算法至关重要。

常见的室内定位算法包括基于WiFi信号强度的定位、基于蓝牙信号的定位、基于惯性传感器的定位等。

这些算法各有优劣，需要根据实际情况进行选择和优化。

例如，对于信号受限的室内环境，可以考虑融合多个定位技术来提高定位的准确性。

4. 用户交互界面设计室内导航定位软件的用户交互界面设计直接影响用户体验和软件的易用性。

设计时应考虑到用户在使用室内导航时的特殊需求。

例如，地图界面需要清晰明了，显示室内结构和路径规划信息；导航操作需要简单明确，方便用户快速找到目的地。

此外，还可以考虑增加语音导航、实时路况信息等功能，提供更好的导航体验。

5. 导航功能的实现室内导航定位软件的核心功能是路径规划和导航指引。

路径规划需要考虑到室内环境的复杂性和多样性，通过算法计算出最佳路径。

本科毕业论文题目基于wifi的室内定位系统摘要本文设计及实现了一个基于WiFi 射频信号强度指纹匹配的移动终端定位系统，并设计实现了一种基于权重值选择的定位算法。

该算法为每个扫描到的AP 的RSSI 设定了选择区间，指纹库中落在此区间的所有位置点设平均权值，最后选取权重值最大者为待定位点的位置估计，如有相同权重值，则比较信号强度距离，取最小者，这种算法在一定程度上克服了RSSI 信号随机抖动对定位的影响，提高了定位的稳定性和精度。

经实验测试，此系统在 4 米范围内具有良好的定位效果。

可部署在展馆、校园、公园等公共场所，为客户提供定位导航服务。

定位算法运行于服务端，客户端为配备WiFi 模块的Android手机。

借助该定位系统，基于Android系统的移动终端可方便地查询自身位置，并获取各种基于位置服务。

关键词: 接收信号强度；无线室内定位；射频指纹；Android 操作系统AbstractThis paper designs and implements an indoor location system based on WiFi for mobile user with Android handset. A locating arithmetic based on Weight-Select is introduced to filter the random noise of RSSI. For each location in Radio Map, a weight is set if the RSSI of the AP scanned is in the interval preset. Then max-weighted location or the min-RSSI-distance among them will be selected as the estimated position. According to experiments, 4-metre locating precision is available. It can be used for locating and navigating in such scene as exhibition center, campus, park, and so on. Users equipped with Android handset could get its location and some intelligent services. It is also an open and extensible system. Some locating arithmetic also could be tested on this system.Key words:Received Signal Strength, Wireless Indoor Locating, Radio Map, Android Operating System第一章绪论 (6)1.1关于位置信息确定的意义及方法 (6)1.1.1位置信息确定的意义及方法 (6)1.1.2本文主要介绍的定位系统 (7)1.2本文的主要研究内容以及各章安排 (7)1.2.1主要内容 (7)1.2.2本文安排 (7)第二章目前主要定位方式及各种测量方法 (7)2.1 GPS定位系统介绍 (8)2.1.1GPS的发展 (8)2.1.2 GPS国内外动态 (10)2.2 wifi定位技术 (11)2.2.1 wifi的利用原理 (11)2.2.2定位需要两个先决条件 (12)2.3定位运用的各种测量方法 (12)2.3.1 通过传播时间测量方法 (13)2.3.2信号衰减测量方法 (13)2.3.3改进的TOA算法 (13)2.4本章总结 (14)第三章无线定位系统和物联定位系统的介绍 (14)3.1无线定位系统方案 (14)3.1.1系统方案 (14)3.1.2特点与指标 (16)3.2 LocateSYS物联定位系统 (17)3.2.1系统概述 (17)3.2.2工作原理 (18)3.2.3特点与指标 (18)3.2.4产品资料 (19)3.2.5应用领域 (21)3.3 本章总结 (21)第四章基于WiFi 的室内定位系统设计与实现 (21)4.1系统设计 (21)4.2系统的实现 (23)4.2.1客户端设计 (23)4.2.4. Activity 生命周期 (24)4.2.5．获取周边AP 信号强度 (25)4.3 程序流程 (26)4.4. 服务端软件设计 (27)4.4.1. Web 服务器 (27)4.4.2. 定位服务器 (28)4.5.客户端与服务端通信 (28)4.6. 2算法描述 (31)4.6. 3算法分析 (31)4. 7实验 (32)4.7. 1实验过程 (32)4.7.2. 实验结果 (33)4.8. 总结 (33)致谢 (34)参考文献 (35)第一章绪论1.1关于位置信息确定的意义及方法1.1.1位置信息确定的意义及方法位置信息在人们的日常生活中扮演着重要的作用。

基于C S模式的定位监护系统的设计与实现摘要:本系统是基于Android和百度地图Android API采用C/S模式设计的一款手机定位监控系统。

系统运行成本低、效率高,主要用于监护老人、儿童等弱势群体出行,解决儿童的社会问题,具有广阔的应用前景和良好的社会意义。

关键词:安卓定位系统手机监控C/S模式Design and Development of Positioning System Based on C/SAbstract:This system is a mobile phone positioning monitoring system which is based on Android and Android baidu map API and uses the C/S mode.System has a lower cost and a higer efficiency.It is mainly used for monitoring the elder, children and other vulnerable groups,which can solve the social problem of children,In addtion,it has broad application prospects and good social significance.Key Words:Android;Positioning System;Mobile Surveillance;C/S Model近些年儿童和老人等弱势群体的安全问题日益突出,尤其我国老年化日益严重,监护人如何保障孩子和老人的安全受到全社会关注。

当前,手机得到普及,因此,如何利用手机实时跟踪和历史回溯孩子及老人轨迹,为这些弱势群体提供监控,保护他们的安全,是本论文研究的主要内容。

本系统创新性地将本地定位、回溯轨迹和远程监控其他用户运动轨迹结合在同一款软件中,既实现用户本人对位置信息的需求,又能实时远程跟踪其他用户,分析其他用户的轨迹情况,做到监护孩子和老人的功能需求。

摘要近年来,随着无线移动通信技术的快速发展,手机网络结合快速定位的方法在应急救援和各种基于位置的服务中已逐渐被应用。

但由于卫星信号很容易受到各种障碍物阻碍,所以卫星定位技术不太适合室内或高层建筑中使用，当前无线室内定位技术的快速发展,已经成为定位系统一个强大的补充技术。

本文设计及实现了一个基于无线传感器网络的室内定位系统，客户端为配备WIFI模块的Android 手机，方便借助安卓手机的定位系统方便地查询自身位置，并获取各种基于位置的服务，在一定程度上克服了RSSI信号随机抖动对定位的影响，提高了定位的稳定性和精度。

【关键词】：WIFI、室内定位、AndroidAbstracttraditional positioning methods, such as the "GPS" civilian "Beidou" and has been realized in outdoor meters can achieve decimeter level positioning, positioning the military. However, whether civilian or military, can not be accepted in the indoor positioning signal. In recent years, with the popularity of WIFI devices and WIFI signal coverage continues to improve, we are also beginning to WIFI Positioning Technology in-depth study. Because there are many vendors involved in this field, so WIFI Positioning Algorithm is endless. Now, WIFI Positioning Technology has begun to gradually out of the laboratory, to the market. At the same time, all kinds of app based on the WIFI seems to be overwhelming overnight, I personally think that WIFI based services will show a blowout in the next 2-3 years.My main work is as follows:1 based on the research of signal propagation model, a WIFI Based Adaptive indoor localization algorithm based on RSSI is proposed. The experimental results show that the improved algorithm has better localization accuracy and better environmental adaptability. That is, according to the intensity of WIFI signal positioning.2 Research on the existing fingerprint based localization algorithm. The localization process is divided into four stages, respectively discuss the location of the primitive stage of pretreatment method, solving the nearest neighbor metric, k neighbor selection and location method to determine the impact on the indoor positioning accuracy, to determine the optimal location algorithm suitable for the current indoor environment.3 design the indoor positioning prototype system based on wireless sensor network. It is proved that the improved localization algorithm based on the sensor and the optimized fingerprint based localization algorithm have higher positioning accuracy.This paper will demonstrate the indoor wireless positioning on the market several common algorithms, some large convenience stations and airports, parking lot, shopping malls and other units, select the appropriate indoor positioning system, providing excellent service for the user. Save user time.【Key words】: WIFI, indoor positioning, Android, wireless sensor目录摘要 (1)Abstract (1)目录 (3)1.引言 (4)1.1研究背景 (4)1.2国内外研究现状 (7)1.3本文研究的目的和意义 (9)1.4论文的组织架构 (10)2 室内定位的综述 (10)2.1无线室内定位技术的概述 (11)2.2室内GPS定位技术 (11)2.3室内的无线定位技术简介 (13)2.4室内无线定位方法的介绍 (15)2.4.1与距离无关的定位方法 (15)2.4.2与距离相关的定位方法 (16)3.需求分析 (19)3.1功能需求 (19)3.2服务流程 (20)4.WIFI定位系统的设计 (22)4.1定位算法模块 (22)4.2通信模块 (23)5.系统实现 (25)5.1系统首页 (25)5.2 设置训练参数 (25)5.3扫描wifi (26)5.4 刷新WIFI信息 (30)5.5室内定位的功能实现 (31)6.软件测试 (35)7.总结与展望 (37)7.1总结 (37)7.2展望 (37)参考文献 (38)致谢 (39)1.引言随着WIFI的不断普及，基于其的定位技术也不断发展。

基于物联网技术的室内定位系统设计与实现一、引言随着物联网技术不断的发展，越来越多的应用场景贴合于物联网上，尤其是室内定位系统。

室内定位系统可以帮助企业、商场等园区或商圈对用户的精细化管理，提高用户的粘性及消费能力，同时可帮助企业定位员工位置，提高安全性及管理效率。

本文将以基于物联网技术的室内定位系统为切入点，探讨室内定位系统及其设计与实现。

二、室内定位系统介绍室内定位系统是一种在室内环境下，通过各种工具对用户进行精细化管理、实时定位及跟踪的系统。

目前市场上的室内定位系统有很多，如Wi-Fi室内定位系统、蓝牙室内定位系统、红外线室内定位等等，但Wi-Fi技术已经成为了主流。

三、系统设计1.技术选型本系统采用的是Wi-Fi技术，配合使用BLE Beacon硬件，在此基础上进行数据采集及处理，以及位置信息的展示。

2.硬件部分设计本系统仅需一个Wi-Fi路由器及若干个BLE Beacon信标，路由器负责连接到互联网并提供Wi-Fi网络，信标则负责发射Wi-Fi信号，接收端通过信号强度计算距离，从而确定用户的位置。

3.软件部分设计软件部分采用Java语言实现，主要包括数据采集、数据处理及数据展示三个部分。

4.系统流程（1）数据采集：系统将通过BLE Beacon采集Wi-Fi信号，收集到各种Wi-Fi信号后，将其发送给后台服务器，即可完成数据采集操作。

（2）数据处理：后台服务器将收到的各种Wi-Fi信号进行处理，确定用户所处的位置，同时将位置信息与用户信息绑定，存储到数据库中。

（3）数据展示：用户可以通过手机APP显示自己的位置信息。

四、系统实现1.硬件部分实现（1）Wi-Fi路由器：采用普通路由器即可。

（2）BLE Beacon信标：选择射频发射功率大、接收灵敏、信号稳定的信标，同时信标的数量根据场地大小、用户数量等具体情况而定。

2.软件部分实现（1）后台服务器：使用SpringBoot框架，用Java语言进行开发。