一種基于WiFi定位的智能導航系統及導航方法與流程

本發明屬于定位導航領域，具體涉及一種基于WiFi定位的智能導航系統及導航方法。

背景技術：

目前，隨著城市的發展，城市的建筑呈現出高樓層、高密度的特點，目前已有的基于衛星定位的導航系統至多會定位到街道、建筑，而對建筑的內部則無法完成定位。需要在建筑中獲取準確目的地位置的人們，由于不熟悉建筑內部的結構分布情況，通常花費大量的時間去尋找目的地。隨著通信技術的進步，廣電系統也在努力推動三網融合事業的發展，路由器及其相連接的WiFi信號節點被越來越多的應用于廣電網絡，進而布置在建筑中，由于路由器具有唯一的MAC地址，使得依據路由器及其相連接的WiFi信號節點定位、導航成為可能。

技術實現要素：

本發明的主要目的是提供一種基于WiFi定位的智能導航系統及導航方法，該系統能夠解決衛星定位導航只適于地面大范圍導航的問題，提供一種適于小范圍、建筑內部的導航方式，能夠使人們能夠比較準確、快速的抵達目的地，為了實現上述目的，本發明采用以下技術方案：

一種基于WiFi定位的智能導航系統，包括：若干第一路由器，包括第一網絡信號輸出端；若干第一WiFi信號節點，與所述第一網絡信號輸出端連接；位置服務器，包括標示所述第一路由器和第一WiFi信號節點分布位置的電子地圖數據庫，和依據所述第一WiFi信號節點進行定位的位置判斷模塊；智能終端，所述智能終端設有用于檢測所述第一WiFi信號節點的WiFi配置模塊和用于顯示電子地圖及所述智能終端在所述電子地圖中位置的顯示模塊；所述智能終端通過無線網絡與所述位置服務器連接；所述位置服務器依據所述智能終端輸出的所述WiFi配置模塊通過所述第一WiFi信號節點檢測到所述 第一路由器的信息判斷所述智能終端的位置信息，將該位置信息傳輸到所述智能終端、并在所述顯示模塊顯示的所述電子地圖中顯示出所述智能終端的位置。

進一步地，所述智能導航系統還包括：若干第二路由器，所述第二路由器包括第二網絡信號輸出端；若干電視信號輸出裝置，包括電視信號輸出端；若干合路裝置，包括網絡信號輸入端、電視信號輸入端、合路器和混路信號輸出端，所述網絡信號輸入端、電視信號輸入端和混路信號輸出端均與所述合路器電性連接；若干第二WiFi信號節點，所述第二WiFi信號節點包括用于輻射網絡信號的天線模塊；至少一阻抗值為75Ω的同軸線；所述第二網絡信號輸出端與所述網絡信號輸入端電性連接，所述電視信號輸出端與所述電視信號輸入端電性連接；所述混路信號輸出端與所述第二WiFi信號節點通過所述同軸線連接；所述第二路由器、第二WiFi信號節點的位置標示于所述電子地圖數據庫中；所述位置服務器依據所述智能終端輸出的所述WiFi配置模塊通過所述第二WiFi信號節點檢測到的所述第二路由器的信息判斷所述智能終端的位置信息，將該位置信息傳輸到所述智能終端、并在所述顯示模塊顯示的所述電子地圖中顯示出所述智能終端的位置。

進一步地，所述天線模塊包括天線振子，所述天線振子收發的電磁信號的頻段為2.4G-2.5GHz，所述天線振子的阻抗為75Ω，所述天線振子的饋線為所述同軸線。

進一步地，所述WiFi配置模塊包括用于識別所述第一WiFi信號節點和第二WiFi信號節點信號強度的識別單元。

進一步地，所述位置判斷模塊包括對所述位置服務器接收的所述智能終端輸出的所述第一WiFi信號節點和第二WiFi信號節點信號強度進行處理的處理單元，所述位置判斷模塊依據所述處理單元對所述第一WiFi信號節點和第二WiFi信號節點信號強度的處理結果進行定位。

進一步地，所述智能終端包括依據所述WiFi配置模塊通過所述第一WiFi信號節點和第二WiFi信號節點檢測到的所述第一路由器和第二路由器的信息進行定位的自定位模塊。

進一步地，所述WiFi配置模塊包括用于識別所述第一WiFi信號節點和第二WiFi信號節點信號強度的識別單元和對所述第一WiFi信號節點和第二 WiFi信號節點信號強度進行處理的自處理單元，所述自定位模塊依據所述自處理單元對所述第一WiFi信號節點和第二WiFi信號節點信號強度的處理結果進行定位。

進一步地，所述智能導航系統還包括：信號分配裝置，所述信號分配裝置包括一用于網絡信號和電視信號傳輸的輸入端口、若干用于網絡信號和電視信號傳輸的輸出端口，以及電性連接所述輸入端口和輸出端口的分配器；至少一分路裝置，所述分路裝置包括用于網絡信號和電視信號分離的分路器和用于電視信號傳輸的電視信號輸出接口；所述輸入端口與所述混路信號輸出端通過所述同軸線連接，所述輸出端口與所述分路器的輸入端通過所述同軸線連接，所述分路器的輸出端與所述第二WiFi信號節點、電視信號輸出接口連接。

一種基于WiFi定位的智能導航方法，包括以下步驟：

1)智能終端在定位模式下檢測是否存在WiFi信號節點，如果存在至少一個WiFi信號節點，則通過檢測來自WiFi信號節點中的至少一個WiFi信號獲取與該WiFi信號節點連接的路由器的信息，通過與該智能終端無線連接的位置服務器依據該路由器的信息確認該智能終端的位置；

2)智能終端接收位置服務器輸出的位置信息，并顯示在智能終端的顯示模塊。

進一步地，在所述步驟1)前，還包括在所述智能終端上配置電子地圖，顯示在所述智能終端的顯示模塊，所述電子地圖從所述位置服務器中電子地圖數據庫實時獲取或預先下載至所述智能終端中；所述步驟2中智能終端接收位置服務器輸出的位置信息，根據該位置信息將智能終端的位置標示在所述電子地圖上。

本發明基于WiFi定位的智能導航系統能夠基于廣電三網融合形成的網絡布局，實現特定區域內的WiFi定位導航，彌補衛星定位導航方式帶來的定位導航盲區的問題，提高導航系統定位準確性，能夠使人們能夠比較準確、快速的進行定位，并依據其形成的導航路線快速抵達目的地。

附圖說明

圖1是本發明基于WiFi定位的智能導航系統實施方式1的模塊圖；

圖2是本發明基于WiFi定位的智能導航系統實施方式2的模塊圖；

圖3是本發明基于WiFi定位的智能導航系統實施方式3的模塊圖。

具體實施方式

應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發明，并不用于限定本發明。

參照圖1，圖1為本發明基于WiFi定位的智能導航系統實施方式1的模塊圖，該智能導航系統包括位置服務器1、智能終端2、第一路由器3和第一WiFi信號節點4，位置服務器1與智能終端2通過無線網絡連接，并借由該無線網絡進行數據傳輸；第一WiFi信號節點4與第一路由器3的第一網絡信號輸出端(圖中未示出)電連接。

其中，位置服務器1包括電子地圖數據庫11和位置判斷模塊12。電子地圖數據庫12包括電子地圖，同時在該電子地圖中標示著第一路由器3和第一WiFi信號節點4分布位置。

位置判斷模塊13通過第一WiFi信號節點4檢測到第一路由器3的信息進行定位，由于第一路由器3具有唯一的MAC地址，在電子地圖中標示出第一路由器3的位置，位置判斷模塊13依據接收到的第一WiFi信號節點4的信號，獲得與所述第一WiFi信號節點連接的第一路由器3的信息，進而對位置進行確定，實現在電子地圖上定位。

智能終端2包括WiFi配置模塊21和顯示模塊22，智能終端2可以是智能手機、平板電腦等具有智能系統的設備。

WiFi配置模塊21用于檢測第一WiFi信號節點4，WiFi配置模塊21在未與任一可用的WiFi信號節點連接時，WiFi配置模塊21對可檢測的第一WiFi信號節點4發出的無線信號進行接收，通過檢測到的第一WiFi信號節點4獲取與第一WiFi信號節點4連接的第一路由器3的信息，該第一路由器3的信息包括該第一路由器3的MAC地址信息。

顯示模塊22具有顯示功能，用于顯示電子地圖和智能終端2在該電子地圖中的位置。在有些智能終端2上，顯示模塊22兼有數據輸入的功能，在顯示模塊22顯示的輸入框內，通過觸摸顯示模塊22的顯示屏進行對智能終端2的數據輸入。

在應用時，智能終端2的WiFi配置模塊21檢測到第一WiFi信號節點4，并通過該第一WiFi信號節點獲取與該第一WiFi信號節點連接的第一路由器3的信息，通過智能終端2無線傳輸給位置服務器1，位置服務器1的位置判斷模塊12依據該第一路由器3的信息確定智能終端2的位置信息，并將該位置信息傳輸到智能終端2，在顯示模塊22顯示的電子地圖中顯示出來。其中，智能終端2顯示的電子地圖與位置服務器1中電子地圖數據庫11中的電子地圖相同，該電子地圖可以預先從位置服務器1中下載到智能終端2中，也可以通過無線網絡從位置服務器1中的電子地圖數據庫11中實時獲取。

參照圖2，圖2為本發明基于WiFi定位的智能導航系統實施方式2的模塊圖，該智能導航系統包括位置服務器1、智能終端2、第一路由器3、第一WiFi信號節點4、第二路由器5、第二WiFi信號節點6、電視信號輸出裝置7、若干同軸線(圖中未示出)和合路裝置8。

其中，第二路由器5包括第二網絡信號輸出端(圖中未示出)；第二WiFi信號節點6包括用于輻射網絡信號的天線模塊(圖中未示出)；電視信號輸出裝置7包括電視信號輸出端(圖中未示出)。合路裝置8包括網絡信號輸入端、電視信號輸入端、合路器和混路信號輸出端(圖中未示出)，網絡信號輸入端、電視信號輸入端和混路信號輸出端均與合路器電性連接，合路器將網絡信號輸入端接收的網絡信號和電視信號輸入端接收的電視信號混成混合信號，并通過混路信號輸出端輸出。

網絡信號輸入端、電視信號輸入端對應與第二網絡信號輸出端、電視信號輸出端電性連接，用以獲取網絡信號、電視信號；混路信號輸出端與第二WiFi信號節點通過同軸線連接。

同軸線的阻抗值為75Ω，天線模塊包括天線振子，該天線振子收發的電磁信號的頻段為2.4G-2.5GHz，該天線振子的阻抗為75Ω，饋線為阻抗值為75Ω的同軸線。

位置服務器1與智能終端2通過無線網絡連接，并借由該無線網絡進行數據傳輸；第一WiFi信號節點4與第一路由器3的第一網絡信號輸出端(圖中未示出)電連接。與實施方式1相比不同在于，位置服務器1中位置判斷模塊12包括處理單元121；智能終端2中WiFi配置模塊21包括識別單元211。

識別單元211用于識別WiFi配置模塊21檢測到的第一WiFi信號節點4 和第二WiFi信號節點6發出的WiFi信號的強度。在WiFi配置模塊21檢測到多個WiFi信號節點信號時，識別單元211一一識別多個WiFi信號節點對應的信號強度，通過智能終端2將通過第一WiFi信號節點4和/或第二WiFi信號節點6獲取對應的第一路由器3和/或第二路由器5的信息及第一WiFi信號節點4和/或第二WiFi信號節點6的信號強度無線傳輸給位置服務器1。

處理單元121用于對位置服務器1接收的智能終端2輸出的第一WiFi信號節點4和/或第二WiFi信號節點6的信號強度進行處理，位置判斷模塊12依據該處理單元121對第一WiFi信號節點4和/或第二WiFi信號節點6的信號強度的處理結果對智能終端2進行定位。在位置服務器1接收到智能終端2輸出的多個第一WiFi信號節點4和/或第二WiFi信號節點6的信號強度時，處理單元121對多個第一WiFi信號節點4和/或第二WiFi信號節點6的信號強度進行處理，因WiFi信號節點的信號強度隨著距離的增大而衰減，處理單元121根據多個第一WiFi信號節點4和/或第二WiFi信號節點6的信號強度計算出各個第一WiFi信號節點4和/或第二WiFi信號節點6的信號衰減情況，進而獲知與各個第一WiFi信號節點4和/或第二WiFi信號節點6的距離信息，位置判斷模塊12根據上述距離信息基于幾何原理得出智能終端2的位置。

參照圖3，圖3為本發明基于WiFi定位的智能導航系統實施方式3的模塊圖，該智能導航系統包括位置服務器1、智能終端2、第一路由器3、第一WiFi信號節點4、第二路由器5、第二WiFi信號節點6、電視信號輸出裝置7、若干同軸線(圖中未示出)、合路裝置8、信號分配裝置9和分路裝置10。

其中，信號分配裝置9包括輸入端口、分配器和輸出端口(圖中未示出)，輸入端口和分配器均設置一個，輸出端口設有多個，分配器與輸入端口、輸出端口電性連接。輸入端口用于網絡信號和電視信號的傳輸；分配器將輸入端口輸出的網絡信號和電視信號再分配給輸出端口，在實施時，分配器能夠將輸入端口輸出的網絡信號和電視信號分成2-8路，分別傳輸到2-8個輸出端口。

分路裝置10包括分路器和電視信號輸出接口(圖中未示出)，分路器用于網絡信號和電視信號分離，電視信號輸出接口用于電視信號傳輸。

第一路由器3、第一WiFi信號節點4、第二路由器5、第二WiFi信號節點6、電視信號輸出裝置7、若干同軸線(圖中未示出)和合路裝置8與實施 方式2中的相同，不做贅述。

信號分配裝置9的輸入端口與合路裝置8的混路信號輸出端通過同軸線連接，信號分配裝置9的輸出端口與分路裝置10的分路器的輸入端通過同軸線連接；分路裝置10的分路器的輸出端與第二WiFi信號節點6、電視信號輸出接口連接。

位置服務器1與智能終端2通過無線網絡連接，并借由該無線網絡進行數據傳輸。與實施方式2相比不同在于，智能終端2還包括自定位模塊23，智能終端2中WiFi配置模塊21包括自處理單元212。

自定位模塊23能夠依據WiFi配置模塊21通過檢測到的第一WiFi信號節點4和/或第二WiFi信號節點6獲取的第一路由器3和/或第二路由器5的信息進行定位，并將位置顯示在從位置服務器1獲取的電子地圖或智能終端2中存儲的電子地圖上。自定位模塊23定位方式與位置判斷模塊12相同，同樣基于第一路由器3和/或第二路由器5的MAC地址唯一確認智能終端2的位置。

自處理單元212用于對第一WiFi信號節點4和/或第二WiFi信號節點6的信號強度進行處理，自定位模塊23依據該自處理單元212對第一WiFi信號節點4和/或第二WiFi信號節點6的信號強度的處理結果對智能終端2進行定位。在WiFi配置模塊21檢測到多個第一WiFi信號節點4和/或第二WiFi信號節點6的信號強度時，自處理單元212對多個第一WiFi信號節點4和/或第二WiFi信號節點6的信號強度進行處理，因WiFi信號節點的信號強度隨著距離的增大而衰減，自處理單元212根據多個第一WiFi信號節點4和/或第二WiFi信號節點6的信號強度計算出各個第一WiFi信號節點4和/或第二WiFi信號節點6的信號衰減情況，進而獲知與各個第一WiFi信號節點4和/或第二WiFi信號節點6的距離信息，自定位模塊23根據上述距離信息基于幾何原理得出智能終端2的位置。

在實施時，自處理單元212的功能也可通過智能終端的核處理器完成。

以應用在在居民小區內為例，在小區的道路、花園等地方布設若干第一路由器3和若干第一WiFi信號熱點4，每個第一路由器3連接至少一個第一WiFi信號熱點4，當第一路由器3為無線路由器時，該第一路由器3視為本說明中第一路由器3和第一WiFi信號熱點4的組合。

在居民樓中布設若干第二路由器5、第二WiFi信號熱點6、電視信號輸出裝置7、合路裝置8、信號分配裝置9和分路裝置10，每個第二路由器5和電視信號輸出裝置7、合路裝置8、信號分配裝置9依次連接，第二路由器5和電視信號輸出裝置7提供網絡信號和電視信號，經合路裝置8后網絡信號和電視信號混成一路，通過同軸線傳輸給信號分配裝置9，信號分配裝置9將該混路信號分成幾路后通過同軸線傳輸到分路裝置10，分路裝置10將該混路信號分成網絡信號和電視信號，分別傳輸到第二WiFi信號熱點6和電視信號輸出接口。

第二路由器5、電視信號輸出裝置7、合路裝置8和信號分配裝置9布設在各樓層的配電房中，根據每層居室情況，可以兩層樓共用第二路由器5、電視信號輸出裝置7、合路裝置8和信號分配裝置9。分路裝置10和第二WiFi信號熱點6布設到居民樓的居室中。

智能終端2能夠通過檢測到的第一WiFi信號節點4和/或第二WiFi信號熱點6，獲取第一WiFi信號節點4和/或第二WiFi信號熱點6對應的第一路由器3和/或第二路由器5，進而通過位置服務器1或者自定位模塊23確定智能終端2在電子地圖中的位置。

本發明還提供了一種基于WiFi定位的智能導航方法的實施方式1，該導航方法包括1)在智能終端上配置電子地圖，顯示在智能終端的顯示模塊，電子地圖從位置服務器中電子地圖數據庫實時獲取或預先下載至智能終端中；智能終端在定位模式下檢測是否存在WiFi信號節點，如果存在至少一個WiFi信號節點，則通過檢測來自WiFi信號節點中的至少一個WiFi信號獲取與該WiFi信號節點連接的路由器的信息，通過與該智能終端無線連接的位置服務器依據該路由器的信息確認該智能終端的位置。

2)智能終端接收位置服務器輸出的位置信息，根據該位置信息將智能終端的位置標示在該電子地圖上。

在實施時，路由器和WiFi信號節點的分布存在于位置服務器的電子地圖數據庫中，標示在電子地圖上，位置服務器根據智能終端輸出的通過檢測到的WiFi信號節點獲取的路由器信息對智能終端的位置進行確認。在更優的實施方式中，智能終端檢測到WiFi信號節點的信號時，同時獲取該WiFi信號節點的對應路由器的MAC地址和該WiFi信號節點的信號強度，位置服務器 對上述信息進行處理后，基于信號衰減與距離關系和幾何原理，更準確的確認智能終端的位置。

以上所述僅為本發明的優選實施例，并非因此限制本發明的專利范圍，凡是利用本發明說明書及附圖內容所作的等效結構或等效流程變換，或直接或間接運用在其他相關的技術領域，均同理包括在本發明的專利保護范圍內。