[发明专利]Wi-Fi信号相对高度智能测量方法

说明书

本发明公开了一种Wi‑Fi信号相对高度智能测量算法，包括以下步骤：1）组装用于捕获待测量Wi‑Fi信号源发送信号的装置，实时将采集到的信号以及当前定向天线的倾斜角传递给智能算法；2）智能算法将定向天线倾斜角划分为8个区间，并依此建立8向映射表，采样期间上下翻动定向天线，每一个区间取采样周期内最强信号为该区间的代表值；3）每一个采样周期结束后或者8向映射表采集完成，智能算法便会根据8向映射表计算出Wi‑Fi信号源的相对高度，然后启动下一轮采样周期；如果采样周期结束时，各倾斜角区间未完成，则丢弃之前的采样数据重新启动一个新的采样周期。本发明具有采集效率高、有效降低信号抖动影响、避免采样不全等优势。

技术领域

本发明涉及一种测量方法，具体涉及一种Wi-Fi信号相对高度智能测量方法。

背景技术

针对在固定点通过测量Wi-Fi信号强度和倾斜角度，然后使用智能算法测算出Wi-Fi信号源相对当前位置的高度。由于Wi-Fi信号受到环境影响及使用场景的限制，对于Wi-Fi信号相对高度的算法，目前主要由两种方式，一种是实时计算高度：实时采集当前天线倾斜角和Wi-Fi信号强度，然后将Wi-Fi信号强度转换为距离，最后使用三角函数计算信号源相对高度，该种算法由于Wi-Fi信号受到环境影响，在同一角度不同时间接收到的信号都会不同，由此会造成计算结果会出现频繁的抖动，无法有效准确的得到信号源的相对高度，在实际使用中很难判断哪一个结果更准确；另一种是周期采集计算高度：设定一个时间周期，在周期内对Wi-Fi信号进行采样，取最强信号值作为当前周期计算参数，然后使用三角函数计算信号源相对高度，该种算法由于在真实环境中信号源发送信号的信道、时间的不确定性，会造成在采样周期内采集到信号数量不足，致使计算结果不准确。常会出现结果偏离正确值很大或大幅跳动。

发明内容

针对现有技术中存在的问题，本发明设计的目的在于提供一种Wi-Fi信号相对高度智能测量方法。本发明使用陀螺仪采集设备的倾斜夹角和高增益定向天线采集Wi-Fi信号，通过算法将倾斜角划分为8个方向，并在各个方向对Wi-Fi信号采样现场学习，不停去除干扰值修正测量结果，最终得出相对精确的相对高度，解决快速确定在楼宇或其他场景下Wi-Fi信号源相对监测点的相对刚度问题。

本发明通过以下技术方案加以实现：

所述的Wi-Fi信号相对高度智能测量方法，其特征在于包括以下步骤：

1)组装用于捕获待测量Wi-Fi信号源发送信号的装置，该装置包括定向天线、无线网卡、陀螺仪，将定向天线与无线网卡连接，并安装陀螺仪，通过无线网卡实时捕获待测量Wi-Fi信号源发送的信号，实时将采集到的信号以及当前定向天线的倾斜角传递给智能算法；

2)智能算法将定向天线倾斜角划分为8个区间，并依此建立8向映射表，采样期间上下翻动定向天线，每一个区间取采样周期内最强信号为该区间的代表值；

3)每一个采样周期结束后或者8向映射表采集完成，智能算法便会根据8向映射表计算出Wi-Fi信号源的相对高度，然后启动下一轮采样周期；如果采样周期结束时，各倾斜角区间未完成，则丢弃之前的采样数据重新启动一个新的采样周期，以防止由于位置偏移等原因造成结果误差。

所述的Wi-Fi信号相对高度智能测量方法，其特征在于智能算法以定向天线正面中轴线为基线，上方90°，下方90°，总180°划分8个倾斜角区间，每个倾斜角区间22.5°。

所述的Wi-Fi信号相对高度智能测量方法，其特征在于无线网卡为支持monitor模式的无线网卡。

所述的Wi-Fi信号相对高度智能测量方法，其特征在于无线网卡捕获到的信号包括接收信号强度、信道、接收时间。

所述的Wi-Fi信号相对高度智能测量方法，其特征在于陀螺仪方向与定向天线中轴线一致，确保翻动定向天线时能够准确的测量出定向天线的倾斜角度。