Android Wi-Fi位置三角测量

以这张地图为例：

我需要了解Wi-Fi三角测量的基本原理。上图描绘了这一场景。为了实现Wi-Fi三角测量，我需要至少三个Wi-Fi热点及其位置。设置：

为简单起见，假设我有一个1平方公里乘1平方公里的区域，并且在这个区域有三个Wi-Fi热点。坐标系如下：正方形区域的一个角是（0,0,0），对角线最远的角将有坐标（1,1,1）。所有的位置确定都是相对于这个坐标系单独完成的（为了简单起见，我不想要全局xyz坐标）。其中，我有三个Wi-Fi热点位于（x1、y1、z1）、（x2、y2、z2）、（x3、y3、z3）。

我们有一个人的设备能够接收Wi-Fi信号并计算位置（x，y，z）处的信号强度。该设备可以是手机、平板电脑等

问题：动态计算人的位置（x、y、z），因为当您现在有以下输入时，他们会四处移动：

从每个Wi-Fi热点接收的信号的信号强度

以前存储在变量或数据库中的Wi-Fi热点的坐标

第一个问题：如何根据上述输入计算位置？我假设信号强度与到路由器的距离成正比，但确切的关系是什么？这是如何做到如此准确的

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第二个问题：我认为上述投入足够了。还需要什么吗？

这很简单。这只是一些基础数学。将其分为两部分：

找到你的水平位置（没有高度）

要找到你的位置，你需要三个点，但只需要专注于两点一秒钟。通过使用两点，您可以与自己创建一个三角形，并根据两点之间的信号强度找到您的位置。这将找出你在两个路由器之间的位置。例如，如果你在路由器3和4之间，你的信号强度与3相比是-89，与4相比是-54，你知道你更接近3而不是4。如果你做一个距离和信号强度的近似值，你可以得出一个相当准确的读数，你在路由器3和4之间的位置。剩下的问题是确定你在3到4之间的哪一边，因为你可以在路由器的上面或下面有相同的信号强度值（-89，-54）（看图表）

然后找到另一个路由器，注意你的信号强度。通过查看5和6个路由器之间的信号强度关系（在图中），您应该能够非常容易地确定您在哪一边

你可以用身高做同样的事情

要完成上述所有操作，您只需要近似的距离与信号强度以及路由器之间的距离。根据我的测试（我自己编写了Wi-Fi三角测量代码），移动设备上的信号强度相当一致，因此一台设备应该与旁边的设备具有相同的结果

我认为这是通过GPS定位（可能是硬编码的），还是基本上与此相同的原理。Skyhook是苹果公司批准的唯一一项服务，因此苹果公司基本上也做了同样的事情，然后确保其他应用程序不能使用它（任何使用包含这些功能的受限库的iPhone应用程序都将被拒绝）

如何找到距离：

你需要做一些简单的近似。根据您的环境，这些近似值并不完全相同，因此-89英尺（27米）可能意味着您距离路由器3 15英尺（4.5米），但-89英尺（27米）可能意味着您距离路由器4 13英尺（4米）。不管你做什么，这都不是100%的准确，但这没关系，因为你肯定可以在5英尺（1.5米）以内

所以你要做的就是找到一堆点，从路由器3得到一个读数-89，然后记下你的距离。然后，你取一个平均值，用这个平均值在你的数据库中记录下来（也就是说，当你从路由器3到-89时，你的身高是15英尺（4.5米））。然后对其他值执行此操作，如-50或其他值，然后记下您的值并找到平均值。现在，如果-89表示您距离路由器3有15英尺（4.5米），而-50表示您距离路由器3有25英尺（4.5米）（仅举一个例子），那么当您距离路由器3有-75时，您必须估计您的距离，除非您想手动获得-75的近似值。这对于成吨的值来说是很麻烦的，但您必须进行实验，以了解使用尽可能少的数据点可以达到多高的精度

你可以通过意识到信号强度是对数的来近似两个信号强度的平均值，所以你可以估计，既然-89是15英尺（4.5米），那么-75将是对数的（我不记得是以10为底还是以2为底，但我倾向于以10为底），比-89远14/100

询问密码

我在某个地方有代码，但那是几年前的事了，所以我得翻很多东西才能找到它。我认为从概念上讲，不需要代码就可以轻松复制。我测试的android设备用了大约50行Java代码

基本上，我用一部android手机创建了一个应用程序，可以随时显示连接的Wi-Fi设备的当前ID、信号强度、附近的其他Wi-Fi ID及其信号强度，然后显示GPS位置。这些都可以通过Android的API访问。我想你需要一个API 4或更高版本的Android设备。这是三四年前的事了，所以我只是从我记忆中把它扔掉

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BestFitObject{
   Tuple<long, long> GPSLocation;
   List<Tuple<WifiDevice, signedInt>> WifiReadings; //WifiDeviceName(through UUID or some other way), tupled with the signalStrength when that bestFit reading was taken
}

WifiDevice{
   UUID ID; // Think a string should work fine, might be an internal type that encompasses UUID which would be better.
   int floorNumber;
   Tuple<long, long> GPSLocation; // Not entirely necessary, could provide better accuracy though
}

ClientPosition{
   List<Tuple<UUID, signedIt> NearbySignals; // Tuple of the UUID of the Wi-Fi device and the signal strength taken during the time of the ping.
}