文/孙利辉

当今无线技术发展迅猛，大量形形色色的无线应用由此产生。无线定位就是其中的一项重要应用，广泛运用在民用和商业领域中。本文将对比介绍无线定位的相关技术，并对H3C无线定位场景进行界定，然后以H3C WSM网管系统为例，重点说明无线定位在WLAN网管中的使用方式。

一、无线定位技术说明

无线定位的应用领域概括起来可以包括四方面内容：1、导航，通过了解移动物体在坐标系中的位置，指导移动物体成功到达目的地；2、跟踪，实时了解物体所处位置和移动轨迹；3、虚拟现实，直观展示定位物体的位置和方向；4、基于位置的各种增值服务如基于位置的安全控制、广告推送等。各种无线定位技术也主要围绕这几方面开展应用。

无线定位从技术领域可以分为广域定位和短距离无线定位，广域定位又可以分为卫星定位和移动定位；短距离定位主要包括WLAN、RFID、UWB、超声波、蓝牙等。当前应用的主要无线定位技术状况如下图1所示：

http://www.h3c.com.cn/res/201102/28/20110228_1164342_image001_709444_30008_0.jpg图1 无线定位技术对比说明

广域网定位通常有基础设施支撑，主要应用在室外，相对比较成熟，本文不再详细说明；短距离定位技术主要适用于室内环境，无需建立昂贵的基础设施，精度较高，部署灵活，成本也相对较低。其中：

• 超声波无线定位采用基于到达时间差的定位（TDOA）方法，精度高（cm级，倒车雷达使用的就是超声波技术），但需要专有设备，且受多径效应和非视距传播影响很大，在室内应用受限；
• RFID标签成本低，是物流及物联网领域比较追捧的技术，但需要部署多个读写器构建定位基础设施，定位基于接收信号场强（RSS)的定位方法，标签和部署方式不同，定位精度变化较大（增加参考标签可以提高定位精度），大规模部署比较困难；
• WiFi定位基于现有WLAN网络，采用RSS定位方式，比较方便，成本较低，但信号易受环境干扰，变化较大，定位精度和准确度较差（3-15m，且容易出现跳变），不适于高精度实时跟踪场景；
• 值得一提的是UWB技术（利用脉冲信号进行高速无线数据传输的短程通信技术），具有高速率、低功率、结构简单、抗干扰能力强等优点，UWB定位技术采用TDOA方式，可以达到厘米级的定位精度，越来越受到业界的关注，但由于目前标准还不成熟，应用不够广泛。

下面将一些主要的定位技术对比情况列出，见下表。

表1 几种常见定位技术对比

*注：室内无线定位由于受环境、成本等多方面因素影响，在实际应用中经常需要多种定位技术进行结合，以达到理想的定位效果。

关于H3C无线业务

H3C无线业务主要覆盖WLAN领域。对于基于WLAN网络的专业定位场景（如医院精密仪器、监狱人员位置定位等需要专门定位Tag的应用场景），由于需要多种技术弥补WiFi定位精度上的不足，并遵循RTLS的行业标准，技术专业且比较独立，通常与专业的定位厂家进行合作形成整体方案以满足用户需求。目前H3C AP设备可以与业界领先厂商Ekahau、AirScout等的定位系统很好的配合实现无线定位。

H3C WLAN无线网管也将无线定位作为网管的基础特性，重点用于无线网络的运维管理和基于位置的增值服务。

二、网管无线定位功能介绍（以H3C WSM为例）

以H3C的WLAN网管系统WSM为例，其无线定位应用包括下面几个层次：1、无线设备的物理位置定位，接入关系定位；2、无线终端的定位，实时跟踪；3、基于位置的安全控制及其他增值服务。

1、无线AP设备的物理位置定位，接入关系定位

基于无线有线统一管理框架，WSM可以通过整网拓扑关系，直观定位AP设备直连的有线设备及业务传输路径（如图2），达到虚拟现实效果；在AP列表中定位相连的有线设备和有线接入端口，并可以直接进入有线端口界面进行分析，便于运维人员迅速定位设备问题，同时提供对端口的快捷操作，若有AP设备挂死则可以通过对POE交换机接口进行关断处理，实现AP的启动，非常有实用价值。

WSM实现了对Rogue AP的拓扑定位。通过下挂终端学习技术，可以定位非法AP接入的交换机接口，进而对交换机接口关断，隔离非法AP。

WSM还提供了对AP设备的GIS定位功能（见图3），直观展示AP所处的地理位置，通过专题图形式了解接入信息。

http://www.h3c.com.cn/res/201102/28/20110228_1164343_image002_709444_30008_0.jpg图2 无线AP物理位置拓扑与接入关系定位

http://www.h3c.com.cn/res/201102/28/20110228_1164344_image003_709444_30008_0.jpg图3 在google地图中定位无线AP设备

2、无线终端的定位，实时跟踪

WSM具有丰富的无线终端管理能力，可以展示当前在线终端、用户在线历史等多种信息，并直观展示终端的信号强度、速率、信道、流量、在线时长等信息，同时提供用户连接AP信息，帮助管理员锁定用户初始位置。并具有漫游历史功能，通过展示用户漫游AP的情况，可以了解用户大致的活动范围。如图4所示。

http://www.h3c.com.cn/res/201102/28/20110228_1164345_image004_709444_30008_0.jpg图4 无线终端漫游历史回放

同时，WSM提供基于指纹算法的定位手段，可以在拓扑中定位用户所在的物理位置，也可以对终端用户进行实时追踪（需要iNode客户端配合）。由于基于WLAN RSS定位手段，WSM定位同样存在精度不高、有时出现跳变的情况，因此不适于作为高精度专业定位场景，而是作为IT无线运维管理的基础手段。

针对企业网WLAN的特点，WSM比较适合在楼宇内进行Room level层面定位。由于房间内外信号衰减较大，可以准确定位到不同房间和房间内外的物理位置，同时定位点可以选取的相对宽泛。一个常用的实践方式是，IT人员确认不同房间的人员，在他们无线上网时，可以将这些人员作为采样点进行信号收集，而不必进行繁琐的楼宇内采样工作，简便有效。图5是WLAN定位的一个实例，通过WSM准确定位上网用户的房间，通过与无线热图结合，看到上网用户的信号状况。

http://www.h3c.com.cn/res/201102/28/20110228_1164346_image005_709444_30008_0.jpg图5 无线终端物理位置定位

3、基于位置的安全控制及其他增值服务

WSM可以与UAM（EAD）进行联动实现基于位置的安全准入，通过设置控制区域，对进入该区域的客户端执行警告、隔离等安全策略，拒绝其访问内部网络，并进行告警提示，追踪用户的运动轨迹、深入分析其网络行为，及时发现安全隐患。这种基于位置的安全控制可以防止攻击者使用高增益天线、伪造 MAC 地址、破译加密密钥，或者盗用证书和设备等各种手段进入无线网络，保障企业网络的边界安全。可以帮助企业用户以低成本且集成的入侵检测/防护功能实现定位数据安全。

http://www.h3c.com.cn/res/201102/28/20110228_1164347_image006_709444_30008_0.jpg图6 与EAD结合实现基于位置的无线接入安全控制

WSM还可以通过开放数据库视图、WebService接口等方式对外提供定位信息，便于第三方系统基于位置进行增值业务开发，如商场基于位置进行广告业务的推送，考试场所监视无线接入作弊行为等。

三、结束语

随着11n技术的日益普及，支持WiFi技术的WLAN终端设备的快速增长，WLAN应用将会越来越普及，而对无线设备的维护、故障定位、安全危险防御的需求也会越来越深入，基于无线定位的管理系统可以方便的帮助IT人员快速定位故障位置和范围，有效解决无线运维中的各种问题，大大提高运维效率，并可实现基于位置的多种应用。