物联网基于wifi定位模型
wayz_iotkit
1、介绍
wayz_iotkit 是上海图趣信息科技有限公司,针对RT-thread开发的能够实现定位功能的物联网组件。在使用传统上定位,如 GPS 等信号的同时,也支持使用基站、Wifi等数据,通过 WAYZ 定位云来进行定位。当前版本已实现支持wifi、gnss、基站定位,其中wifi定位为自动获取定位数据,gnss和基站需要开发者手动填写相关信息,后期会逐步实现对其他信号源的自动采集,进一步提升定位效果。
1.1 目录结构
名称 | 说明 |
---|---|
docs | 文档目录 |
examples | 例子目录,并有相应的一些说明 |
inc | 头文件目录 |
src | 源代码目录 |
1.2 许可证
wayz_iotkit package 遵循 LGPLv2.1 许可,详见 LICENSE
文件。
1.3 依赖
- RT-Thread 3.0+
- RT-Thread 开发 WLAN 框架
- webclient软件包
- cJSON软件包
2、如何打开 wayz_iotkit
使用 wayz_iotkit package 需要在 RT-Thread 的包管理器中选择它,具体路径如下:
RT-Thread online packagesIOT - internet of things --->[*] wayz_iotkit: wayz iot location(wayz123) wifi ssid(wayz1234) wifi passwordVersion (v1.0.0) --->
- 然后让 RT-Thread 的包管理器自动更新,或者使用
pkgs --update
命令更新包到 BSP 中。
3、使用 wayz_iotkit
- 如何从零开始使用,请参考 用户手册
- 完整的 API 文档,请参考 API 手册
- 详细的示例介绍,请参考 示例文档
4、注意事项
- 该组件是基于wlan框架上运用的wifi定位,前提条件必须要有wifi芯片
- 利用该组件时,需要重新开启任务处理,防止内存过小引发堆栈溢出错误
使用指南
这里主要介绍 wayz_iotkit 程序的基本使用流程,并针对使用过程中经常涉及到的结构体和重要 API 进行简要说明。
wayz_iotkit 的基本工作流程如下所示:
- 初始化 wifi、设备相关信息
- 将设备注册到平台上
- 获取定位结果(gcj02和wgs84标准)以及POI信息
menuconfig 配置说明
获取 wayz_iotkit 软件包或者修改用户配置都需要使用 menuconfig
。需要用户打开 ENV 工具,并将目录切换到您所用的 BSP 目录,使用 menuconfig
命令打开配置界面。
在 RT-Thread online packages → IOT - internet of things
中选择 wayz_iotkit 软件包,操作界面如下图所示:
详细的配置介绍如下所示:
RT-Thread online packagesIOT - internet of things --->[*] wayz_iotkit: wayz iot location # 打开 wayz_iotkit 软件包(wayz123) wifi ssid # wifi 名字(wayz1234) wifi password # wifi 密码Version (latest) ---> # 选择软件包版本,默认为最新版本
选择合适的配置项后,使用 pkgs --update
命令下载软件包并更新用户配置。
- 注:wifi 名字和密码 供软件包切换模式用
工作原理
设备中wifi模块获取周围环境中的wifi信息,组包通过http方式上传到WAYZ定位云平台,云平台进行分析后将经纬度等其他信息一并返回到软件包,软件包通过处理可以得到gcj02和wgs84标准的经纬度,和POI信息。也可以通过传入gnss、基站等相关数据获取定位结果及其POI信息
wifi、设备相关初始化
typedef struct _device_info_ // 设备信息
{char *dev_name; // 设备名称char *manufacturer; // 设备制造厂家char *SN; // 设备序列号char *product; // 设备所属产品char *tenant; // 设备所属租户,通常是开放平台的用户 ID
}tdeviec_info;typedef struct _wifi_info_ // wifi 相关信息
{char *ssid; // 保存wifi名称char *passwd; // 保存wifi密码
}twifi_info;
twifi_info
用于保存建立连接的 wifi相关信息,在设备上传周围wifi信息
时联网使用。用户在使用 WiFi 建立连接会话前,必须定义一个存储会话内容的结构体,如下所示:
twifi_info *wlan_info;
wlan_info = wifi_param_init(WIFI_SSID, WIFI_PWD);
tdeviec_info
用于保存注册到平台设备信息,在设备注册使用。用户在使用连接会话前,必须定义一个存储会话内容的结构体,如下所示:
tdeviec_info *dev_info;
dev_info = dev_para_init(DEV_NAME, VENDER, PRODUCT, SN, TENANT);
设备注册
应用程序使用dev_register_init
函数注册设备到平台。其中ACCESS_KEY需要在平台申请
示例代码如下所示:
ret = dev_register_init(wlan_info, dev_info, ACCESS_KEY);
if (ret != DEV_REGISTER_OK)
{rt_kprintf("\033[31;22mdevice register failure. \033[0m\n");return ;
}
填充GNSS、基站信息定位
typedef struct _gnss_unit_
{uint64_t timestamp; // 数据收集的时间戳(UTC 时间,单位:毫秒)double lng; // 经度double lat; // 纬度 float accuracy; // 卫星定位水平精度,单位:米
}tgnss_unit;typedef struct _cell_unit_
{uint64_t timestamp; // 数据收集的时间戳(UTC 时间,单位:毫秒)uint32_t cell_id; // 小区 ID,当 CDMA 时,为 BID(Base Station ID)char radio_type[7]; // 基站类型,只能是以下值:gsm, wcdma, lte, cdmauint32_t mcc; // mobileCountryCode:MCC 码uint32_t mnc; // mobileNetworkCode:当 CDMA 时,为 SID(System ID)码uint32_t lac; // locationAreaCode:当 CDMA 时,为 NID(Network ID);当 LTE 时,为 TAC(Tracking Area code)
}tcell_unit;
通过填充GNSS、基站等数据,传入定位接口即可获取定位结果信息
获取定位结果
应用程序使用get_position_info
函数从平台端获取位置信息。其中ACCESS_KEY需要在平台上申请
location_print
函数是打印位置相关信息
示例代码如下所示:
tlocation_info location = {0};
ret = get_position_info(wlan_info, ACCESS_KEY, RT_NULL, &location);
if (RT_ERROR == ret)
{rt_kprintf("\033[31;22mthe device failed to obtain latitude and longitude information.\033[0m\n");
}
else
{location_print(location);
}
- 其中
get_position_info
函数第三个参数为填充的GNSS和基站数据
,相关操作可以参照示例文档
打印位置信息结果
-------------------location result-------------------------------
timestamp: 1606293694990
gcj02:latitude:30.515105longitude:114.401555
wgs84:latitude:30.517407914397longitude:114.396014616712
POI: {"id": "7SkEZdfXQfS","type": "Residential","name": "中建东湖明珠国际公馆","categories":[{"id": 10200,"name": "住宅"}]}
-------------------location result end---------------------------
定位轮询频次
该引用可以通过循环的模式来设置定位频次,其中POINT_FRQ为定位频次的设置
示例代码如下所示:
while (1)
{ret = get_position_info(wlan_info, ACCESS_KEY, RT_NULL, &location); if (RT_ERROR == ret){rt_kprintf("\033[31;22mthe device failed to obtain latitude and longitude information.\033[0m\n");}else{location_print(location);}rt_thread_mdelay(POINT_FRQ);rt_memset(&location, 0, sizeof (location));
}
wayz_iotkit API
/*** Wifi parameter initialized* * @param ssid: Wifi name* * @param passwd: Wifi password* * @return twifi_info: Dynamic allocation wifi info structure
*/
twifi_info *wifi_param_init(const char *ssid, const char *passwd);/*** device parameter initialized* * @param dev_name: device name* * @param manufacturer: device manufacturer* * @param product: product name* * @param SN: product serial number* * @param tenant: tenant device* * @return tdeviec_info: Dynamic allocation device info structure
*/
tdeviec_info *dev_para_init(const char *dev_name, const char *manufacturer, const char *product, \const char *SN, const char *tenant);/*** Wifi station mac address* * @param data: Wifi station mac address data* * @return void
*/
void get_sta_mac_addr(char *data);/*** Connected to the Internet to register** @param wlan_info: wifi name , wifi passwd** @param dev_info: device info ,(dev_name、manufacturer、SN、product、tenant)* * @param key: Visiting the website key** @return =0: wifi connect failure* =1: device register success* =2: device register failure*/
char dev_register_init(twifi_info *wlan_info, tdeviec_info *dev_info, char *key);/*** Get the positioning result function* * @param wlan_info Wifi related information* * @param key Visiting the website key* * @param post_data post gnss and cellulars data, obtain positioning results* * @param location get location result* * @return >0: success* =0: location failure*
*/
char get_position_info(twifi_info *wlan_info, char *key, tpost_data *post_data, tlocation_info *location);/*** print location result* * @param location location info* * @return void:*
*/
void location_print(tlocation_info location);
wayz_iotkit 示例程序
示例程序路径 | 说明 |
---|---|
samples/location_client.c.c | wayz_iotkit 测试例程 |
运行示例
1、申请ACCESS_KEY
- 需要在平台申请ACCESS_KEY,目前只能提供人工申请的方式
在示例代码中的宏中填写申请的ACCESS_KEY字段,例如:
#define ACCESS_KEY "XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX"
2、填写wifi、设备相关信息
修改将所要连接网络的AP即用户名、密码等;也可以在选择组件时指定wifi相关信息。例如:
#ifdef PKG_WAYZ_IOTKIT_WIFI_SSID
#define WAYZ_WIFI_SSID PKG_WAYZ_IOTKIT_WIFI_SSID
#else
#define WAYZ_WIFI_SSID "thread"
#endif#ifdef PKG_WAYZ_IOTKIT_WIFI_PASSWORD
#define WAYZ_WIFI_PWD PKG_WAYZ_IOTKIT_WIFI_PASSWORD
#else
#define WAYZ_WIFI_PWD "12345678"
#endif
修改设备相关信息,例如:
#define DEV_NAME "PANDDRA" // 设备名称
#define VENDER "ALIENTEK" // 设备生产商
#define PRODUCT "FINDU01" // 设备所属产品
#define SN "1234567" // 产品序列号
#define TENANT "WAYZ" // 设备所属租户,通常是开放平台的用户 ID
3、GNSS、基站数据的填充
tpost_data post_data = {0}; // 定义上传数据结构体post_data.gnss.timestamp = 1606729066000;
post_data.gnss.lng = 114.39583641301239;
post_data.gnss.lat = 30.51769862171484;
post_data.gnss.accuracy = 8;post_data.cellulars.count = 1;
post_data.cellulars.cell[0].timestamp = 1515743846504;
post_data.cellulars.cell[0].cell_id = 149833211;
rt_sprintf(post_data.cellulars.cell[0].radio_type, "%s", "gsm");
post_data.cellulars.cell[0].mcc = 460;
post_data.cellulars.cell[0].mnc = 11;
post_data.cellulars.cell[0].lac = 36558;// 传入获取定位函数中
get_position_info(wlan_info, ACCESS_KEY, &post_data, &location);
4、在finsh
命令行中输入location_test
命令即可调用示例代码
示例结果
timestamp: 1606293694990 ms
gcj02:latitude:30.515105longitude:114.401555
wgs84:latitude:30.517407914397longitude:114.396014616712
POI: {"id": "7SkEZdfXQfS","type": "Residential","name": "中建东湖明珠国际公馆","categories":[{"id": 10200,"name": "住宅"}]}
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