基站/WIFI定位
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wifi与基站定位
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作者：闫国梁

最后更新时间：2020年6月30日

基站定位：
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原理：
~~~~~~

手机在插入sim卡开机以后，需要搜索周围的基站信息（就是找信号），通常在有信号的地方，手机能搜索到的基站不止一个，就像你的笔记本在小区里能搜到不止一个开着的路由器一样。然后手机会自动从这些基站中选择信号最好的（假如是基站A）连接注册。其余的基站就不用了吗？不不，手机仍然搜索着它们，一旦你离开基站A一段距离，基站A的信号不如基站B了，手机会自动切换成基站B。这也就是为什么同样是待机一天，你在火车上比在家里耗电要多的原因，手机需要不停的搜索、连接基站。
当手机的网络覆盖到一定程度的时候，基站定位也就应运而生了。 其原理如下：
众所周知，距离基站越远，信号越差，所以用信号的强度可以大致估计距离基站的远近。好了，由于基站都是中国移动中国联通等运营商建立的，所以他们可以确定每个基站准确的位置，当手机同时搜索到至少三个基站的信号时（现在的网络覆盖这是很轻松的一件事情），手机除了连接信号最好的一个外，同时根据基站信号的强弱，大致估计出距离基站的远近。由于基站位置是确定的，所以确定位置是很容易的，只需要以基站为圆心，距离为半径多次画圆即可，需要三个基站的信号可以准确的定位。
相对于三个基站的信号来说，如果只搜索到一个基站或者两个基站，也可以定位，只不过，相对来说不准确

WIFI定位的原理和基站定位原理类似 ## AT模式 ### 查询基站定位指令说明
语法规则：

+-----+------------------+---------------------------------------------+
| 命  | 语法             | 返回                                        |
| 令  |                  |                                             |
| 类  |                  |                                             |
| 型  |                  |                                             |
+=====+==================+=============================================+
| 设  | AT+CIPGSMLOC=,   | **If =1:** +CIPGSMLOC:[,,,, ] OK **If =2:** |
| 置  |                  | +CIPGSMLOC: [,,] OK **If error is related   |
| 命  |                  | to ME functionality:** +CME ERROR:          |
| 令  |                  |                                             |
+-----+------------------+---------------------------------------------+
| 测  | AT+CIPGSMLOC=?   | +CIPGSMLOC:(list of supported s),(range of  |
| 试  |                  | ) OK                                        |
| 命  |                  |                                             |
| 令  |                  |                                             |
+-----+------------------+---------------------------------------------+

参数定义：

+------+-------------------------+-------+-------------------------+
| 参数 | 定义                    | 取值  | 对取值的说明            |
+======+=========================+=======+=========================+
|      | operation type          | 1     | View the longitude,     |
|      |                         |       | latitude and time       |
+------+-------------------------+-------+-------------------------+
|      |                         | 2     | View the time only      |
+------+-------------------------+-------+-------------------------+
|      | as defined in +SAPBR    | 1-3   |                         |
+------+-------------------------+-------+-------------------------+
|      | Current                 |       |  经度                   |
|      | longitude in degrees    |       |                         |
+------+-------------------------+-------+-------------------------+
|      | Current latiitude in    |       | 纬度                    |
|      | degrees                 |       |                         |
+------+-------------------------+-------+-------------------------+
|      | the format is yy/mm/dd  |       | for example 18/11/08    |
+------+-------------------------+-------+-------------------------+
|      | the format is hh/mm/ss  |       | for example 15:47:26    |
+------+-------------------------+-------+-------------------------+
|      |                         | 0     | Success                 |
+------+-------------------------+-------+-------------------------+
|      |                         | 1     | 未找到数据              |
+------+-------------------------+-------+-------------------------+
|      |                         | 6     | 参数错误                |
+------+-------------------------+-------+-------------------------+
|      |                         | 7     | 未知错误                |
+------+-------------------------+-------+-------------------------+
|      |                         | 404   | Not Found               |
+------+-------------------------+-------+-------------------------+
|      |                         | 408   | Request Time-out        |
+------+-------------------------+-------+-------------------------+
|      |                         | 601   | Network Error           |
+------+-------------------------+-------+-------------------------+
|      |                         | 602   | No memory               |
+------+-------------------------+-------+-------------------------+
|      |                         | 603   | DNS Error               |
+------+-------------------------+-------+-------------------------+
|      |                         | 604   | Stack busy              |
+------+-------------------------+-------+-------------------------+
|      |                         | 65535 | Other Error             |
+------+-------------------------+-------+-------------------------+

基站定位测试流程实例
~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~

以下部分加粗内容是模块发给mcu，非加粗是mcu发给模块 AT 训练波特率 **AT**
**OK** AT+SAPBR=1,1 激活PDP **AT+SAPBR=1,1** **OK** AT+SAPBR=2,1
查询是否激活成功，成功能查询到IP **AT+SAPBR=2,1** **+SAPBR:
1,1,“10.150.186.203”** **OK** AT+CIPGSMLOC=1,1 查询基站定位
**AT+CIPGSMLOC=1,1** **+CIPGSMLOC:
0,31.174749,121.600788,2020/06/30,13:07:46** **OK** ###
查询WIFI定位指令说明 语法规则：

+-----+-----------------+----------------------------------------------+
| 命  | 语法            | 返回                                         |
| 令  |                 |                                              |
| 类  |                 |                                              |
| 型  |                 |                                              |
+=====+=================+==============================================+
| 设  | AT+WIFILOC=,    | **If =1:** +WIFILOC:[,,,,] OK **If =2:**     |
| 置  |                 | +WIFILOC: [,,] OK **If error is related to   |
| 命  |                 | ME functionality:** +CME ERROR:              |
| 令  |                 |                                              |
+-----+-----------------+----------------------------------------------+
| 测  | AT+WIFILOC=?    | +WIFILOC:(list of supported s),(range of )   |
| 试  |                 | OK                                           |
| 命  |                 |                                              |
| 令  |                 |                                              |
+-----+-----------------+----------------------------------------------+

参数定义：

==== ============================ ===== ============================
参数 定义                         取值  对取值的说明
==== ============================ ===== ============================
\    operation type               1     longitude, latitude and time
\                                 2     View the time only
\    as defined in +SAPBR         1-3    
\    Current longitude in degrees       经度
\    Current latitude in degrees        纬度
\    the format is yy/mm/dd             for example 18/11/08
\    the format is hh:mm:ss             for example 15:47:26
\                                 0     Success
\                                 1     未找到数据
\                                 6     参数错误
\                                 7     未知错误
\                                 404   Not Found
\                                 408   Request Time-out
\                                 601   Network Error
\                                 602   No memory
\                                 603   DNS Error
\                                 604   Stack busy
\                                 65535 Other Error
==== ============================ ===== ============================

WIFI定位测试流程实例
~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~

以下部分加粗内容是模块发给mcu，非加粗是mcu发给模块 AT 训练波特率 **AT**
**OK** AT+SAPBR=1,1 激活PDP **AT+SAPBR=1,1** **OK** AT+SAPBR=2,1
查询是否激活成功，成功能查询到IP **AT+SAPBR=2,1** **+SAPBR:
1,1,“10.150.186.203”** **OK** AT+WIFILOC=1,1 查询wifi定位
**AT+WIFILOC=1,1**

**+WIFILOC: 0,31.174864,121.600850,2020/06/30,13:01:28** **OK** ##
LUAT模式 ### 基站定位接口 **lbsLoc.request(cbFnc, reqAddr, timeout,
productKey, host, port, reqTime, reqWifi)**

发送根据基站查询经纬度请求（仅支持中国区域的位置查询）

-  参数

+---------+------------------------------------------------------------+
| 传入    | 释义                                                       |
| 值类型  |                                                            |
+=========+============================================================+
| f       | cbFnc，用户回调函数，回调函数的调用形式为：                |
| unction | cbFnc(result,lat,lng,addr) result：number类型 0表示成功    |
|         | 1表示网络环境尚未就绪 2表示连接服务器失败                  |
|         | 3表示发送数据失败 4表示接收服务器应答超时                  |
|         | 5表示服务器返回查询失败 6表示socket已满，创建socket失败    |
|         | 为0时，后面的3个参数才有意义                               |
|         | lat：string类型                                            |
|         | 或者nil，纬度，整数部分3位，小数部分7位，例如“031.2425864” |
|         | lng：string类型                                            |
|         | 或者nil，经度，整数部分3位，小数部分7位，例如“121.4736522” |
+---------+------------------------------------------------------------+
| bool    | **                                                         |
|         | 可选参数，默认为\ ``nil``**\ ，reqAddr，此参数无意义，保留 |
+---------+------------------------------------------------------------+
| number  | **可选参数，默认为\ ``2                                    |
|         | 0000``**\ ，timeout，请求超时时间，单位毫秒，默认20000毫秒 |
+---------+------------------------------------------------------------+
| string  | **可选参数，默认为\ ``ni                                   |
|         | l``**\ ，productKey，IOT网站上的产品证书，此参数可选，用户 |
|         | 如果在main.lua中定义了PRODUCT_KEY变量，就不需要传入此参数  |
+---------+------------------------------------------------------------+
| string  | **可选                                                     |
|         | 参数，默认为\ ``nil``**\ ，host，服务器域名，此参数可选，  |
|         | 目前仅lib中agps.lua使用此参数。用户脚本中不需要传入此参数  |
+---------+------------------------------------------------------------+
| string  | **可选                                                     |
|         | 参数，默认为\ ``nil``**\ ，port，服务器端口，此参数可选，  |
|         | 目前仅lib中agps.lua使用此参数。用户脚本中不需要传入此参数  |
+---------+------------------------------------------------------------+
| bool    | **可选参数，默认为\ ``nil``**\ ，reqTime，是否需要服务     |
|         | 器返回时间信息，true返回，false或者nil不返回，此参数可选， |
|         | 目前仅lib中agps.lua使用此参数。用户脚本中不需要传入此参数  |
+---------+------------------------------------------------------------+
| table   | **可选参数，默认为\ ``nil``**\ ，                          |
|         | reqWifi，搜索到的WIFI热点信息(MAC地址和信号强度)，如果传入 |
|         | 了此参数，后台会查询WIFI热点对应的经纬度，此参数格式如下： |
|         | { [“1a:fe:34:9e:a1:77”] = -63, [“8c:be:be:2d:cd:e9”] =     |
|         | -81, [“20:4e:7f:82:c2:c4”] = -70,}                         |
+---------+------------------------------------------------------------+

-  返回值

nil ### 基站定位测试脚本说明
以resource\8910_script:raw-latex:`\script`\_LuaTask_V2.3.2:raw-latex:`\demo`:raw-latex:`\lbsLoc`:raw-latex:`\testLbsLoc`.lua为例
首先：通过lbsLoc.request(getLocCb)发起请求getLocCb是回调函数，回调函数里处理请求结果。

.. code:: lua

   --[[
   功能  ：获取基站对应的经纬度后的回调函数
   参数  ：
           result：number类型，0表示成功，1表示网络环境尚未就绪，2表示连接服务器失败，3表示发送数据失败，4表示接收服务器应答超时，5表示服务器返回查询失败；为0时，后面的3个参数才有意义
           lat：string类型，纬度，整数部分3位，小数部分7位，例如031.2425864
           lng：string类型，经度，整数部分3位，小数部分7位，例如121.4736522
   返回值：无
   ]]
   function getLocCb(result, lat, lng)
       log.info("testLbsLoc.getLocCb", result, lat, lng)
       --获取经纬度成功
       if result == 0 then
           --失败
       else
       end
       sys.timerStart(reqLbsLoc, 20000)
   end

WIFI定位接口
~~~~~~~~~~~~

.. _原理-1:

原理：
~~~~~~

wifi定位，顾名思义，周围必须有wifi才可以！这个技术貌似最初是谷歌提出来的，目的是解决室内精确定位，原理类似基站定位。
谷歌的工程师们是这样想的：一个wifi热点的覆盖范围仅有几十米，全世界绝大多数的wifi热点都是固定位置的，他们又拥有独一无二的MAC地址（一种编码，作用类似热点的身份证号码），如果应用基站定位的原理，那么就可以获得相当精确的位置信息了。可是，世界上那么多wifi热点，你总不能跑到各个国家，敲开市民的门去测量吧？谷歌想到了他的神器——谷歌地图。
假如你的家里有个自己设立的无线路由器，经常开机，你的邻居正在阳台上用手机玩谷歌地图，恰好他手机的wifi是开着的，不过没有连接你家的热点。当你的邻居用GPS准确在地图上定位后，谷歌服务器会记录周边的wifi热点信息。正好，你的路由器开着，然后被记录到数据库了：某国家某省某市某小区某楼东侧（其实是用经纬度）有一个MAC地址为12-2e-3f-4a-09-3d的wifi热点。几天后你打算晚上吃川菜，于是连上你的路由器打开谷歌地图打算搜索，这时你惊奇的发现没开GPS，但是你的位置却精确的定位在某国家某省某市某小区某楼东侧。这是为什么呢？这就是wifi依赖定位：你打开谷歌地图后，会上传周围的wifi热点信息，然后2-2e-3f-4a-09-3d上传到服务器上，服务器根据这个地址反馈你邻居用GPS定位出来的经纬度给你，从而实现精确匹配位置。当世界上N多N多人重复上述定位的时候，谷歌就可以建立起来一个丰富而且强大的wifi热点位置数据库。
说明：wifi定位是基站定位的拓展，最终的实现还是基站定位。通过wifi的接口获取附近wifi信息，然后调用基站定位接口进行查询。
**request(cbFnc,timeout)**

-  参数

-  返回值

nil ### WIFI定位测试脚本说明
以resource\8910_script:raw-latex:`\script`\_LuaTask_V2.3.2:raw-latex:`\demo`:raw-latex:`\wifi`:raw-latex:`\testWifi`.lua为例，首先通过wifiScan.request获取wifi信息，在回调函数里使用内部消息WIFI_SCAN_IND传递回调数据结果，等收到回调结果以后，通过lbsLoc.request把附近wifi信息的表传入然后请求。在回调里处理请求结果。

.. code:: lua

   sys.taskInit(function()
       while true do
           sys.wait(5000)
           
           wifiScan.request(function(result,cnt,tInfo)
               log.info("testWifi.scanCb",result,cnt)
               sys.publish("WIFI_SCAN_IND",result,cnt,tInfo)
           end)
           
           local _,result,cnt,tInfo = sys.waitUntil("WIFI_SCAN_IND")
           if result then
               for k,v in pairs(tInfo) do
                   log.info("testWifi.scanCb",k,v)
               end
               
               lbsLoc.request(function(result,lat,lng)
                   log.info("testLbsLoc.getLocCb",result,lat,lng)
                   sys.publish("LBS_WIFI_LOC_IND",result,lat,lng)
               end,false,false,false,false,false,false,tInfo)
               local _,result,lat,lng = sys.waitUntil("LBS_WIFI_LOC_IND")
           end
       end
   end)

其他补充：用户也可以通过其他平台接口进行定位，可以通过\ **wifiScan.request**\ 、\ **net.getCellInfo、net.getCellInfoExt**\ 等接口获取附近基站和wifi信息以后通过其他平台进行定位。