無線定位課程設計.doc

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定位技術及其應用 設計說明書 （封面） 學院名稱： 計算機與信息工程學院 班級名稱： 13級物聯(lián)網 學生姓名： 學 號： 2 題 目：基于WiFi的定位系統(tǒng)設計 指導教師 姓 名： 日 期： 2015年11月10日 第一部分：正文部分 一、選題背景 隨著當前移動通信技術的發(fā)展以及無線網絡的逐漸普及，對于基于定位服務的需求也迅速增加，例如，商場購物車定位和顧客消費習慣的收集；再者是醫(yī)院重癥患者的跟蹤監(jiān)護；以及還有學生上課期間的對所在的位置的收集等。所以定位的計算和服務在人們的日常生活中扮演者越來越重要的角色。 盡管基于GPS技術的室外定位已經達到很高的定位精度，但是由于GPS無法在室內進行定位，所以室內定位也就成為目前研究的焦點。現(xiàn)在的室內定位有技術主要有紅外定位、超聲波定位、WiFi定位等。其中WiFi定位最受人們的關注，因為WiFi定位網絡廣泛存在于室內的環(huán)境中，信息傳輸?shù)乃俣缺容^快，而且硬件成本低，耗能也比較少。有利于在現(xiàn)在普及的WIFI熱點的室內實現(xiàn)，極大的彌補了GPS在建筑密集或者室內應用的限制，擴大了室內定位服務的應用行業(yè)和范圍。 2、 方案論證 2.1 WiFi定位的網絡成員與結構 IEEE 802.11主要規(guī)定了兩種不同類型的基本架構：有基礎架構的無線局域網絡 (Infrastructure Wireless LAN) 和無基礎架構的無線局域網絡 (Ad Hoc Wireless LAN) 。在Wi-Fi定位中常用的架構是有基礎架構，如下圖2-1所示： 圖2-1 2.2 WiFi定位的流程 （1） 首先通過編寫程序用來獲取該移動設備周邊的WiFi的物理地址。 （2） 提取WiFi的物理地址并進行相應的解析。 （3） 通過使用了NativeWiFi，可以獲取到當前WiFi信號的RSSI值，并將其記錄便可連續(xù)采集當前網卡所采集到所有WiFi信號的RSSI。 （4） 添加MAP.html文件將采集到的信息加載到百度地圖。 移動終端獲取WiFi Web服務器 WiFi數(shù)據平臺 進行WiFi的解析 加載到百度地圖 圖2-2定位流程圖 三、過程論述 3.1界面設計（如下圖） 圖3-1界面設計圖 3.2 控件的設計 3.2.1 Label的使用：在工具箱中找到Label，拖放至設計界面中，如圖3-2、圖3-3所示，可以對其屬性進行修改，以及在界面中移動其位置。 圖3-2工具箱 圖3-3屬性 3.2.2 TextBox的使用:在工具箱中找到TextBox，拖放至設計界面中，如圖3-4、圖3-5所示，可以對其屬性進行修改，在界面中移動其位置。 圖3-4 TextBox工具圖 圖3-5 TextBox屬性圖 3.2.3 Button的使用在工具箱中找到Buttton，拖放至設計界面中，如圖3-6、圖3-7所示，可以對其屬性進行修改，以及在界面中移動其位置。 圖3-6 Button工具圖 圖3-7 Button屬性圖 3.2.4實現(xiàn)基于WebBrowser加載Baidu地圖，如圖3-8所示。 圖3-8 WebBrowser工具圖 3.2.5在bin/Bebug路徑下，新建文本文件，輸入以下內容，并重命名為Map.html，保存并退出，如圖3-9所示。 圖3-9 Map.html嵌入圖 3.3功能設計 3.3.1加載百度地圖的代碼實例 新建一個txt文件，輸入代碼后將該文件改為Map.html，以下是代碼： 完成上述操作之后選中Form1，在事件選項中選擇Load，并雙擊打開相應代碼： private void Form1_Load(object sender, EventArgs e) { string str_url = Environment.CurrentDirectory + "/Map.html"; Uri url = new Uri(str_url); this.webBrowser1.Navigate(url); } 此時運行程序界面上會出現(xiàn)加載到WebBrowser的百度地圖。 3.3.2 獲取AP的相關信息 （1） 下載ManagedWiFi：http://managedwifi.codeplex.com/ 加入到工程中并添加引用 ，如下圖3-10所示 圖3-10添加AP 并申請命名空間為： using NativeWifi; （2） 獲取WIFI的名稱以及MAC地址，代碼如下： private void button3_Click(object sender, EventArgs e) { WlanClient client = new WlanClient(); foreach (WlanClient.WlanInterface wlanIface in client.Interfaces) { Wlan.WlanBssEntry[] WBE = wlanIface.GetNetworkBssList(); for (int i = 0; i < WBE.Length - 1; i++) { for (int j = i; j< WBE.Length - 1; j++) { Wlan.WlanBssEntry index; if (WBE[i].rssi <= WBE[j].rssi) { index = WBE[i]; WBE[i] = WBE[j]; WBE[j] = index; } } } for (int i = 0; i < 3; i++) { STR[i] = new info(GetStringForMACAddress(WBE[i].dot11Bssid), WBE[i].rssi.ToString()); } foreach (Wlan.WlanBssEntry sub_wbe in WBE) { string SSID = GetStringForSSID(sub_wbe.dot11Ssid); string MAC = GetStringForMACAddress(sub_wbe.dot11Bssid); string RSSI = sub_wbe.rssi.ToString(); string LinkQuality = sub_wbe.linkQuality.ToString(); textBox1.AppendText("SSID:" + SSID + " " + "MAC:" + MAC + " " + "RSSI:" + RSSI + " " + "LQ:" + LinkQuality + System.Environment.NewLine); } } JavaScriptSerializer Serializer = new JavaScriptSerializer(); string s = Serializer.Serialize(STR); String S = "http://api.haoservice.com/api/LocationByWifiData?requestdata=" + s + "&type=1&key=5888d456644a4d8eb92cf9bc92fa8c85"; textBox2.Text = S; textBox2.Show(); } 3.3.3提取MAC地址 private void button4_Click(object sender, EventArgs e) { string _StringURL = textBox2.Text; try { HttpWebRequest request = (HttpWebRequest)WebRequest.Create(_StringURL); request.Method = "GET"; request.Accept = "*/*"; request.KeepAlive = false; HttpWebResponse response = (HttpWebResponse)request.GetResponse(); Stream dataStream = response.GetResponseStream(); StreamReader reader = new StreamReader(dataStream); string responseFromServer = reader.ReadToEnd(); response.Close(); reader.Close(); dataStream.Close(); this.textBox2.Text = responseFromServer; } catch (Exception ex) { MessageBox.Show(ex.ToString()); } } 3.3.4解析MAC和SSID private string GetStringForMACAddress(byte[] macAddr) { uint num = (uint)macAddr.Length; string[] array = new string[num]; int num2 = 0; while ((long)num2 < (long)((ulong)num)) { array[num2] = macAddr[num2].ToString("x2").ToUpper();//ToString("x2"):X為十六進制,2為每次都是兩位數(shù). num2++; } return string.Join("：", array);//Join()方法：串聯(lián)數(shù)組里所有字符串，并用指定分隔符連接 } private string GetStringForSSID(Wlan.Dot11Ssid ssid) { return Encoding.UTF8.GetString(ssid.SSID, 0, (int)ssid.SSIDLength);//0表示索引，ssid.SSIDlength表示解碼字節(jié)數(shù) } 3.3.5將解析的數(shù)據定位到百度地圖 private void button1_Click(object sender, EventArgs e) { HtmlElement HE_longitude = webBrowser1.Document.GetElementById("longitude"); HE_longitude.SetAttribute("value", location[0]); HtmlElement HE_latitude = webBrowser1.Document.GetElementById("latitude"); HE_latitude.SetAttribute("value", location[1]); webBrowser1.Document.InvokeScript("theLocation"); } 四、結果分析 4.1 WiFi定位分析圖如下圖： 圖4-1 WiFi定位圖 由上圖可知通過用C#軟件編寫程序實現(xiàn)了WiFi的定位的基本功能，通過點擊獲取按鈕搜索到周邊的WiFi，點擊請求和解析的按鈕然后得到對應的具體地址。然后點擊定位按鈕并能將其成功的定位到百度地圖上。盡管界面比較簡單，但是基本上能獲取WiFi定位條件下所需要的數(shù)據。經過多次的測試，程序還是比較穩(wěn)定的，每次都能順利的運行?？傮w來說，該WiFi定位系統(tǒng)還是相對完善的，是可執(zhí)行的。 五、結論（或總結） 通過本次WiFi定位系統(tǒng)的課程設計，我們了解了WiFi定位的基本原理以及它的實現(xiàn)過程。盡管遇到過很多的問題，但是最終都能夠得到解決。同時這也是對個人能力的鍛煉，使我們以后能很好的把理論應用于實踐。除了個人能力得到很好的鍛煉之外，同時我也意識到自己有很多的不足之處，比如編寫代碼能力還不是那么熟練，好多編程思想不夠成熟，希望能夠在今后的學習中多多去改善這些不足，努力把自己的編程水平提升上去。同時感謝老師的耐心指導、細心講解，希望以后的學習中老師能夠多多糾正我們學習之中的不足。 第二部分：參考文獻 學生簽名： 填表日期： 年 月 日  第四部分： 指導教師評語 第五部分：成績評定