华为WLAN 定位技术白皮书

资料编码WLAN定位技术白皮书文档版本V1.0发布日期2014-05-15华为技术有限公司WLAN定位技术白皮书内部公开2014-5-15华为机密，未经许可不得扩散第2页,共21页版权所有©华为技术有限公司2014。保留一切权利。非经本公司书面许可，任何单位和个人不得擅自摘抄、复制本文档内容的部分或全部，并不得以任何形式传播。商标声明和其他华为商标均为华为技术有限公司的商标。本文档提及的其他所有商标或注册商标，由各自的所有人拥有。注意您购买的产品、服务或特性等应受华为公司商业合同和条款的约束，本文档中描述的全部或部分产品、服务或特性可能不在您的购买或使用范围之内。除非合同另有约定，华为公司对本文档内容不做任何明示或默示的声明或保证。由于产品版本升级或其他原因，本文档内容会不定期进行更新。除非另有约定，本文档仅作为使用指导，本文档中的所有陈述、信息和建议不构成任何明示或暗示的担保。华为技术有限公司地址：深圳市龙岗区坂田华为总部办公楼邮编：518129网址：客户服务邮箱：[e-mail]客户服务电话：0755-285600004008302118客户服务传真：[phone]WLAN定位技术白皮书内部公开2014-5-15华为机密，未经许可不得扩散第3页,共21页WLAN定位技术白皮书关键词：WLAN、定位、Tag、终端、组件摘要：随着无线通信技术的发展和数据处理能力的提高，基于位置的服务成为最具发展潜力的移动互联网业务之一。WLAN定位凭借其优势，受到越来越多的关注和应用。本文将介绍WLAN定位是如何实现的，以及在网络中的主要应用。缩略语：缩略语英文全名中文解释STAStation客户端APAccessPoint无线接入点ACAccessController接入控制器FFTFastFourierTransformation傅立叶变换RFIDRadioFrequencyIdentification射频识别WLAN定位技术白皮书内部公开2014-5-15华为机密，未经许可不得扩散第4页,共21页目录1产生背景...................................................................................................................................62技术实现...................................................................................................................................72.1Tag定位.......................................................................................................................7构成组件...........................................................................................................................7定位原理...........................................................................................................................82.2终端定位.....................................................................................................................10构成组件.........................................................................................................................11定位原理.........................................................................................................................123客户价值.................................................................................................................................144典型应用场景.........................................................................................................................16WLAN定位技术白皮书内部公开2014-5-15华为机密，未经许可不得扩散第5页,共21页图表索引图1Tag定位构成组件...........................................................................................................7图2定位轨迹示意图..............................................................................................................8图3Tag定位原理图（以定位信息经过AC为例）............................................................9图4802.11帧结构..................................................................................................................9图5终端定位构成组件.......................................................................................................11图6终端定位原理图（以定位信息经过AC为例）.......................................................12图7AC上处理定位信息流程图.........................................................................................13图8定位算法原理图...........................................................................................................14图9网络排障应用场景.......................................................................................................17图10导航定位场景.............................................................................................................19图11增值业务应用场景.....................................................................................................20图12资产与人员追踪应用场景.........................................................................................20WLAN定位技术白皮书内部公开2014-5-15华为机密，未经许可不得扩散第6页,共21页1产生背景随着无线通信技术的发展和数据处理能力的提高，基于位置的服务成为最具发展潜力的移动互联网业务之一。无论在室内还是室外环境下，快速准确地获得移动终端的位置信息和提供位置服务的需求变得日益迫切。利用无线通信和参数测量计算确定移动终端位置，而定位信息又可以用来支持位置业务和优化网络管理，提高位置服务质量和网络性能。无线定位技术有多种，最主要的几种包括WLAN、GPS、Zigbee、蓝牙和蜂窝系统（2G、3G、4G）等。而在这些技术中，WLAN又以成本低，应用广泛，可以适用于室内等优势成为业界研究和应用的热点与主流。在华为的WLAN无线定位解决方案中，既可以支持Tag（专指硬件，见下文对Tag的描述）的定位，又可以支持WIFI终端（包括非法AP，非WIFI设备等）的定位。WLANTag定位技术是指利用射频识别RFID（RadioFrequencyIdentification）设备和定位系统通过WLAN网络定位特定目标位置的技术。AP将收集到的RFIDTag信息发送到定位服务器，定位服务器进行物理位置计算后将计算后的位置数据传送给第三方设备，使用户可以通过地图、表格等形式直观的查看目标的位置。与友商一样，WLANTag方案是与业界主流的Tag定位厂商Ekahau和AeroScourt合作的方案。终端定位包括对正常接入网络的WIFI终端的定位和对非法AP的定位，是指根据AP收集的周围环境中的无线信号强度信息定位终端位置的技术。AP将收集到的周围环境中终端发射的无线信号信息上报给定位服务器，定位服务器根据得到的无线信号强度信息与AP的位置，计算出终端的位置信息，通过显示设备展现给用户。终端定位方案是完全利用华为WLAN设备完成定位的方案，不需要任何合作伙伴的产品协助。WLAN定位技术白皮书内部公开2014-5-15华为机密，未经许可不得扩散第7页,共21页2技术实现华为WLAN无线定位方案提供基于Tag的定位和基于WIFI终端定位。基于Tag的方案是与合作伙伴一起提供的方案，使用合作伙伴的Tag，定位引擎和监控平台，华为提供了AP和AC产品。基于WIFI终端（含非法AP等）是完全利用华为WLAN设备完成定位的方案，不需要任何合作伙伴的产品协助。2.1Tag定位构成组件Tag定位方案由定位标签，WIFI网络，定位引擎和监控平台组成，各个组件的作用和提供方如下图所示，在实际应用中也可以在ERP等企业应用平台整合标签定位数据。图1Tag定位构成组件定位标签定位标签安装在要跟踪的目标物体（如资产或人员）上，定位标签周期性地在2.4G频段上向AP发出无线信号。标签具有多样性，一般按定位对象分资产定位标签和人员定位标签，有些标签还可以支持双向通信，通过标签上的按键可以进行报警。标签发送信号是需要消耗电量的，所有标签也是有使用寿命的，一般最长寿命为4年（不同的Tag不一样。但都与发送周期相关，周期越长，寿命越长，4年对应的Tag发送周期为1小时一次）。但也有可充电的Tag提供，可以不受电量的限制。WIFI网络WIFI网络作为一个管道，主要完成标签型号的收集与转发。WLAN定位技术白皮书内部公开2014-5-15华为机密，未经许可不得扩散第8页,共21页AP，接收RFIDTag发送的定位信息，并将信息转发给AC或直接将信息转