1.概述
1.1.背景
随着城市的快速发展，大规模密集人群在城市大型广场、大型商场、大型公共场所集会、重要交通中转枢纽场所频繁出现。该类场所的交通环境相对复杂，群死群伤事故时有发生，行人的交通及疏散安全性问题日益严峻。
XX广场作为集文化休闲、绿化旅游、市民休闲为一体的城市综合性广场，自投入使用后每天都吸引了大量游客，黄金周期间每晚容纳人数高达10万以上。人群大量聚集使得突发暴力、踩踏事件的几率增高，为公共安全事件发生时大规模密集人群的疏散安全，通过智能化手段协助疏散管理人员统一指挥的需求变得更加急迫。南湖广场占地余亩，在火灾等紧急情况下的人群疏散工作，则需要利用室内、外无线感知定位下的导航引导，来实现现场人群智能疏散协助。
1.2.设计依据
《无线局域网.11协议栈》;
《无线局域网提供.11a/b/g/n标准》；
《智能建筑设计标准》(GB/T-)
《民用建筑电气设计规范》JGJ/T16—92
《大楼通信综合布线系统标准》（邮电部部颁行业标准）YD/T.1-
《电气装置安装工程电缆线路施工及验收规范》（GB-92）
《通信光缆的一般要求》（GB/T—87）
《商业建筑通信接地要求》EIA/TIA；
《用户建筑综合布线》ISO/IEC
《非屏蔽双绞线布线系统传输性能测试标准》EIA/TIATSB—67
1.3.设计原则
以技术先进，架构合理、产品主流、低成本、低维护量作为出发点。
1.技术的先进性：整个系统选型，软硬件设备的配置均应符合高新技术的潮流，采用全世界最新的室内、外定位技术。采用射频信号强度指纹库匹配的专利技术实现精确定位；保证定位数据的精准性和实时性；定位精度：3~5米；定位间隔：3~5秒。
2.架构合理：采用先进、成熟的技术来架构各个子系统，能使其安全平稳的运行，有效的消除各系统可能产生的瓶颈并通过合适的设备保证各子系统具备良好的扩展性。稳定性和安全性是我们最关心的问题，只有稳定可靠的系统才能确保各设备的正常运行。
3.稳定性：系统基于稳定、安全、保密的大型数据库，以保证系统运行正常。具有良好的数据共享，实时故障修复，实时备份等完善的管理体系。
4.安全性：系统采用WEP、WPA、WPA2等国际标准无线加密方式，同时标签支持数字加密技术，具有较高高安全性。
5.产品主流：在设备选型时，主要依据定位环境实际情况结合目前市场上的各类产品选择具有最优性能价格比和扩充能力的产品。
6.低成本、低维护量：所采用的产品应该是简单，易操作，易维护。系统的易操作和易维护是保证非计算机专业人员使用好一个系统的条件，我们的方案集中了已有的丰富的网络设计、施工经验，以及在数字化图像、语音和数据综合传输领域强大的产品优势，实现所需的设计需求。
7.兼容性：各系统均为相对开放的系统，不同产品间具有标准接口，并提供多种通讯标准协议，可以便于第三方设备的接入。
8.模块化：组建各分系统，直到总系统，均严格履行模块化结构方式，以满足系统功能扩充、运行设备的替换、维护，确保系统的高效可靠运行。
9.扩充性：采用面向对象和模块化的开发技术，可随时根据需要扩充具有其它功能的软硬件模块，具有良好的扩充性。
10.集中管理：远端现场设备，各分系统集中于中心统一控制，实施对所有远端设备的控制、设置，以保证系统的高效、有序、可靠的发挥其管理职能。
11.升级维护：系统考虑到将来系统在容量和功能增加修改等的实际需要，定位系统对软件升级可升级，并且操作简单，操作应能由系统管理员即可完成，不需要繁复的操作和专门的技术。
2.系统总体设计
2.1.系统原理
室内、外无线定位系统可以采用红外、超声波、蓝牙、Wi-Fi以及RFID等多种短距离无线通信技术。由于Wi-Fi网络在国内的大规模部署以及该功能在终端上的普及，因此本项目选用基于Wi-Fi网络的室内、外定位技术，这样既可以得到覆盖最广泛的网络，从而在更多的场景得到应用，又使得技术应用的门槛和成本较低，便于技术的规模应用。
无线信号的信号强度在空间传播过程中，会随着传播距离的增加而减弱，接收端设备与信号源距离越近，信号源的信号强度就越强；反之则接收到的信号强度就越弱。根据终端设备接收到的信号强度和已知的无线信号衰落模型，可以估算出接收方和信号源之间的距离，根据估算接收方与多个信号源之间的距离，就可以计算出接收方的位置。但由于无线信号并不是直线衰弱，所以采用合适的衰落模型至关重要。目前基本的无线信号传输模型主要有确定性模型和经验模型。确定性模型又称射线光学或者射线跟踪模型，将高频无线信号看作向不同方向发出的光线，再依靠室内、外环境信息的详细建模，对每一根射线进行跟踪来建立无线信号传播模型。这种方式在小范围内精度还可以保证，但是在远距离情况下及复杂室内、外环境情况下效果一般，通过不同路径到达接收天线的电磁波产生的多路径效应会对主信号产生严重的干扰。经验模型则基于某特定环境下的实际测量结果，在实际中信号源和接收端置于不同距离和位置，测量其功率损耗，通过采集大量数据导出功率损耗曲线及其函数。根据大量实测结果，经验模型更适合室内、外定位系统的建模。
进行定位时，移动终端将收集到的各个不同信号源在该点的信号强度数据发送给定位服务器，定位服务器根据信号强度的高斯分布的平均值和标准差，根据当前点实时测得的对应信号源的信号强度，去计算覆盖当前点的所有信号源的联合高斯分布概率。这个概率值越大，表示移动终端当前位置越靠近定位服务器已经保存的点。由于空间是连续的，要想获得空间每一点信号强度的高斯分布是不可能的。所以我们无法获取理想状态下空间的信号强度，为了解决这个问题，可以在特定空间中按一定密度选择一些特征点，这些特征点可以作为系统的训练点。通过训练点将空间网格化。同时，特征点也作为定位终端的基准点来使用。所有的定位结果都以特征点作为参考点产生的。
2.2.系统架构
本方案架构包含两部分：WLAN系统（WLANSub-system）、数据中心（DataCenter）；
密集人群智能疏散系统架构
WLAN系统包括：
1）Wi-FiAP：提供无线上网功能，将扫描到的周边的Wi-Fi终端的信号强度传送到定位服务器（PositionServer）；
2）Wi-FiAC：无线控制器，配置和管理Wi-FiAP；
数据中心包括：
1）上网认证：用户认证计费模块、Portal服务模块、用户数据分析模块等。其中认证方式支持多种方式，包括：手机短信认证，
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