[发明专利]一种无线网络自适应授权接入方法

摘要

一种无线网络自适应授权接入方法，属于物联网技术应用领域。本发明采用CSI代替RSSI进行定位，利用CSI能细粒度地刻画多径信号和时间稳定性好的特点，通过在室内环境下搭载基于Intel 5300系列网卡的功控机，将室内环境划分成多个参考点，分别采集各个参考点位置的CSI数据，通过反复训练取平均值建立室内环境指纹数据库，采用EMD距离计算作为指纹匹配的方法，通过阈值的比较实现基于莱斯K系数的人员位置识别，并进一步实现了面向课堂教学的无线网络自适应授权接入。本发明提出的方法提供了一种避免学生基于Wi‑Fi热点浏览网页而分散其课堂听讲注意力的方案，从而为提升课堂教学质量提供前提保障。

主权项

一种无线网络自适应授权接入方法，其特征在于包含以下步骤：建立模型：步骤1)针对室内环境进行CSI数据采集：验证平台包括一台迷你功控机、TP‑Link路由器、两个外接天线、液晶显示屏、若干笔记本，TP‑Link路由器作为校园无线网络接口AP固定在室外走廊，不断发射无线信号，带有外置天线的迷你功控机作为信号接收机MP接收无线信号；利用virtual CSI和CSI Tool工具来采集传输信道的状态信息，保存到笔记本中；步骤2)根据公式计算室内环境下采集的数据各个信道样本的Rician‑K，并绘制Rician‑K频率分布直方图，完成Rician‑K模型的建立；其中A是LOS传输的信号幅度的主峰值，假设信号幅度峰值点的传输方式是LOS，峰值附近的一定区间也视为LOS传输，该区间数据的平均值即为A；σ表示多径传输信号的强度，将主峰值区间数据剔除后，σ即为剩余数据的方差；室内环境指纹数据库建立：步骤3)针对室内场景，将室内划分成n个参考点，将接收机分别放置在n个参考点的位置，采集CSI信号，并进行反复训练取平均值，计算Rician‑K并绘制Rician‑K频率分布直方图作为该参考点位置的指纹，完成室内指纹数据库建立；人员位置识别：步骤4)根据公式其中fij≥0，计算待测数据的Rician‑K频率分布直方图与室内环境指纹数据库进行匹配，选取EMD距离最小值与由先验实验确定的阈值TH进行大小比较识别人员位置；若最小值小于阈值TH，则人员识别在室内；反之，若最小值大于阈值TH，则人员识别在室外；设两个直方图分别记为P＝{(pi,ui)}，i＝1,2,…,m；Q＝{(qj,vj)}，j＝1,2,…,n；其中，ui，pi分别表示直方图P中第i个元素的位置，该元素在直方图中的权重；vj，pj分别表示直方图Q中第j个元素的位置，该元素在直方图中的权重；直方图中的一个长方形条就是一个元素，其中fij是两个直方图i、j元素间转换对应的权重，dij为i、j两个元素间的距离；无线网络授权接入：步骤5)识别在室外的人员允许接入无线网络，识别在室内的人员则不允许接入无线网络。