Wi-Fi 위치 정보에 어떤 알고리즘을 사용해야합니까?

학교 픽업 유스 케이스 (업데이트)

아래의 원래 뒷마당 예제 대신보다 구체적인 사용 사례로 들어가는 것이 도움이 될 수 있습니다. 지역 법 집행 기관은 학교 구역에서 문자 메시지 사용 및 휴대폰 사용을 단속하기 시작했습니다. 이것은 중학교 기능 후에 부모가 아이들을 데리러 오는 데 문제가됩니다. 법을 과시하는 사람들조차도 수백 명의 아이들이 한 번에 부모에게 전화하면 셀 타워가 빠르게 과부하됩니다. 캠퍼스는 넓은 규모이며 Wi-Fi가 제공됩니다. 휴대 전화 사용자가 wifi 신호 강도 목록이 포함 된 문자 메시지를 웹 서비스에 보낼 수있는 모바일 앱을 작성하는 것이 가능해야합니다. 그런 다음 웹 서비스는 위치 수정을 작성하고 메시지를 부모의 온보드 내비게이션 장치로 푸시합니다. 부모는 캠퍼스의 올바른 위치로 운전합니다.

뒷마당 사용 사례 (원본) 노트북을 뒷마당으로 가져 가서 "사용 가능한 네트워크보기"를 선택하면 4 명의 이웃 목록이 표시됩니다. 걸어 다니면서 이웃의 상대적인 신호 강도가 바뀝니다.

뒷마당의 알려진 위치에서 랩톱을 사용하여지도를 클릭하고 4 가지 신호 강도로 포인트를 수집하고 싶습니다.

이 교정 점을 많이 (그러나 너무 많이는) 수집 한 후 4 개의 wifi 신호 강도 레벨을 취하고 오류 타원 형태의 위치를 ​​추정하는 프로그램을 작성하고 싶습니다. 신호는 원래 교정 점을 수집하는 데 사용 된 것과 다른 장치를 사용하여 측정 할 수 있습니다.

어떤 알고리즘을 사용해야합니까?

나는 라우터에 들어 와서 라우터의 정확한 위치를 조사 할 수 있는지 물어 보면서 이웃을 방해하고 싶지 않습니다.

그러나 이웃 라우터의 위치가 변경되지 않는다고 가정 할 수 있습니다.

신호 위치를 잘 모르는 것처럼 들리므로 먼저이를 추정 한 다음 해당 추정치에 따라 위치를 삼각 측량해야합니다.

정확성과 사실성을 원한다면 신호 강도에 대한 가능성 모델을 채택하고, 최대 가능성을 찾고, 최대 가능성 추정값으로부터 계산 된 위치 확률의 그리드 맵을 작성하십시오. 그리드의 전체 최대 값은 위치의 최상의 추정치를 식별하고 윤곽 (최대 값에 대한)은 해당 위치에 대한 신뢰도를 설정합니다.

일반적인 가능성 모델은 신호 감쇠에 대한 공식을 배치하고 오류를 허용하여 얻습니다. 각도와 위치에 따른 감쇠 함수를 사용하는 완전히 일반적인 공식은 그리 멀지 않으므로 단순화해야합니다. 예를 들어, "범용 (universal)"감쇠 함수를 고려하여 f로 부르면 , WiFi 위치 x 의 소스 강도가 a 와 같으면 다른 위치 y 의 예상 강도 가 다음과 같이 주어집니다.

z (y; x) = af (| y-x |).

예를 들어, 거리 t 가 작은 임계 값보다 큰 경우 f (t) = 1 / t ^ 2 인 역 제곱 감쇠를 고려할 수 있습니다 . 위치에서 또 다른 단순화 마찬가지로, 강도 판독 Z (X, Y)이 걸릴 수 Y를 에서 소스 X 노멀 에러 분산에 의해 기대 값과 다르게; 모든 오류가 독립적이라고 가정합니다. 그들은 모두 같은 표준 편차 (이 가정 들 ). 그러면 강도 판독 값 z 의 로그 가능성에 대한 기여 는

L (y, x) =-[(z (y; x)-af (| yx |) ^ 2 / s ^ 2 + ln (s)] / 2.

최대화 될 로그 가능성은 모든 위치 y 및 모든 소스 x에 대한 L (y, x)의 이중 합입니다 . 이것은 알려지지 않은 위치, 알려지지 않은 소스 강도 및 알려지지 않은 표준 편차의 함수입니다. 그것은 최적에게 표준 편차 및 최적의 소스 강도 (제로로 그 설정 편미분을 가지고 가고, 해결), 그러나 현실 감쇠 기능을 찾기 위해 간단합니다 f를 당신이 위치를 찾기위한 비선형 문제가 있습니다. 그러나 귀하의 예에서는 13 개의 매개 변수 만 포함하므로 다변량 Newton-Raphson 최적화 프로그램에 덤프하여 신속하게 좋은 대답을 얻을 수 있어야합니다. (통계 문헌은 이러한 종류의 방정식을 푸는 방법으로 가득합니다.)

추가로 두 번째 장치가 데이터 수집 장치보다 비례 적으로 더 큰 감도를 가지고 있다고 가정하면 신호 강도가 곱하기 때문에 제안한 모델에는 거의 차이가 없습니다. 당신이 허락한다면 사실, 오류가 (그들은 표준 편차 그래서 강도로 확장 보다는 * S * 들 ) 장치의 차이는 중요하지해야합니다.

이것을 단순하게 유지하기 위해 이것이 신뢰 구간 문제가 아니라 다변량 예측 구간 문제라는 사실과 같은 통계적 장점을 건너 뛰었습니다. 오차가 크지 않은 경우 (즉, s 가 작은 경우) 차이는 큰 영향을 미치지 않습니다.

아마도이 논문들을 확인하십시오 :

• RADAR : 건물 내 RF 기반 사용자 위치 및 추적 시스템
• 클러스터링 및 확률 분포를 통한 WLAN 위치 결정

방금 Kismet, gpsmap, gdal 및 GRASS를 사용하여 WiFi 네트워크를 매핑하기위한 자습서를 찾았습니다. http://casoilresource.lawr.ucdavis.edu/drupal/book/export/html/96 에서 "키즈 멧, GDAL 및 GRASS를 사용하여 Wi-Fi 네트워크 매핑"을 검색 하십시오.

gps로 위치를 수집하는 경우 두 가지 다른 오류 요소를보고 있다고 생각합니다. 하나는 GPS 용이고 다른 하나는 신호 강도 용입니다.

Apple iOS의 Skyhook Wireless 또는 Core Location 과 같은 기존 WiFi 위치 시스템 중 하나를 활용할 수 없습니까 ? Skyhook을 사용하면 Wi-Fi MAC 주소 를 데이터베이스에 수동으로 추가 할 수 있으며 iOS는 GPS가 장착 된 iPhone을 사용하여 Wi-Fi MAC 주소를 자동으로 수집합니다.

교회,

내가 틀렸을 수도 있지만, 당신이 일을 복잡하게 만드는 방법이라고 생각합니다. 공평하지만, 귀하의 세계에서 온 것이 아니라 나는 학교 캠퍼스 환경에서 어떤 제한을 가지고 일하는지 모르겠습니다.

대부분의 모바일 장치는 이미 GPS 및 셀 타워 삼각 측량을 지원하지만 WiFi의 경우 SkyHook 이 다음과 같은 이유에 대한 해답입니다. 1. WiFi 위치 데이터베이스는 거대합니다. 2. SkyHook을 사용하는 응용 프로그램을 사용할 때마다 위치에 따라 새로 찾은 WiFi 네트워크가 데이터베이스에 추가됩니다. 따라서 영역에서 더 많이 사용 될수록 더 정확 해집니다. 캠퍼스와 같은 고밀도 장소에서 적용 범위가 아직 충분하지 않으면 정기적으로 사용하는 것이 며칠이 걸릴 것입니다. 3. 일부 전화는 SkyHook을 위치 API의 일부로 사용합니다. 이는 점점 더 많은 일반 전화 API에 이미 내장되어 있음을 의미합니다.

솔직히 말해서,이 서비스를 랩톱 (대부분의 새로운 브라우저에는 SkyHook이 내장되어 있음)에서 사용할 수있게하려는 경우가 아니라면 대부분의 휴대 전화에는 기본 전화 API를 통해 액세스 할 수있는 GPS가 있습니다 (iOS, Android, WP7 또는 블랙 베리. 다른 옵션은 휴대 전화의 모든 위치 도구에 액세스 할 수있는 브라우저 위치 API 만 사용하는 모바일 웹 앱으로 만드는 것입니다.