面向室内定位的WIFI探针数据预处理研究

为验证依据多探针同时感知到的同一WIFI终端的RSSI值辨识WIFI终端是否在指定区域内的可行性，本文

通常， 建筑物内人员数量、人员流量和人员位置分布都是建筑节能实现可利用的重要基础数据[1] [2] [3]。准确获知建筑物内人员的相关准确信息(包含数量、流量、位置、分布等)对建筑的智能运行以及建筑节能管理具有重要意义[4]。近目前，室内人员计数研究及其在建筑节能领域的应用已成为学术界和工业界的研究热点[5] [6]。其中，无需额外的硬件发射设备、基于WIFI 技术的人员定位以其廉价、无需待估计人员主动参与的被动式室内人员自动计数方法由为研究者和工业界所关注[7] [8]。

WIFI 通信过程中，只要WIFI 模块开启，无论是否已经成功接入到某个AP，终端都会间歇性地、明文形式的突发地广播WIFI 探测请求(probe request)帧。

该帧中含有终端的MAC 地址、接收信号强度(RSSI)等信息。WIFI 探针即利用WIFI 探测请求帧的明文特性，监测并解析出其中的有用信息。为实现建筑物内指定区域内人员数量比较准确的计量， 我们设计了一个基于多个WIFI 探针的室内人员技术系统。

本文讨论了使用多个WIFI 探针的探测数据计量建筑物内指定区域内人员数量时的数据预处理过程， 并使用了一个基于BP 神经网络的判别器对依据多探针同时感知到的同一WIFI 终端的RSSI 值辨识WIFI 终端是否在指定的区域内的可行性进行了实验验证。

2. 探针探测数据集解析 系统中，每个探针周期性的将探测到的WIFI 终端信息发送到数据库服务器，数据库服务器中， 探针探测到的一个WIFI 终端的信息被保存到表格TZD 中。表格TZD 定义了ID、tID、tData、tTime 四个字段，其中：ID 字段为增量为1 的标识字段，用于标识每一条被探测到的WIFI 终端的信息；tID 为探测到该条WIFI 终端的信息的探针的名字；tData 为探针探测到的WIFI 终端相关信息；tTime 为该条探测信息被保存到数据库的时间。

依据探针数据协议中规定的格式， 需要将存储在tData 字段中的内容解析为WIFI终端MAC 地址、AP 点MAC 地址、信号大类类别、信号小类类别、传输信道、信号强度等信息。最终， 表格TZD 的每一行被保存为表格Analyze_LocTZdata 的一行。数据集解析的流程如图1 示意。

表格Analyze_LocTZdata 的字段包括timeFrameCounter、ID、tID、tData、tTime、WIFI 终端MAC地址、AP 点MAC 地址、信号大类类别、信号小类类别、传输信道、信号强度、解析时间、终端位置locClass、终端水平位置locX、终端水平位置locY。其中，ID、tID、tData、tTime 字段的取值为表格TZD 对应字段的取值；WIFI 终端MAC 地址、AP 点MAC 地址、信号大类类别、信号小类类别、传输信道、信号强