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导航技术的“最后一公里”——室内导航

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发表于 2018-1-2 11:45:25 | 显示全部楼层 |阅读模式
本帖最后由 yuliwuli 于 2018-1-2 11:51 编辑

iBeacon是一项基本Bluetooth LE/BLE/Bluetooth Smart 的精准微定位技术,当你的手持设备靠近一个Beacon基站时,设备就能够感应到Beacon信号,范围可以从几毫米到50米。iBeacon相比于原来的蓝牙技术有几个特点:首先它不需要配对,普通的蓝牙设备之间的连接在每次交互前需要通过连接操作,而iBeacon就没有这些限制;准确与距离,普通的蓝牙一般的传输距离在0.1-10m,而iBeacon信号可以精确到毫米级别,并且最大可支持到50m的范围;功耗更低,其实iBeacon又叫低功耗蓝牙,一个普通的纽扣电池可供一个Beacon基站硬件使用两年。用一句话总结,iBeacon 那就是该技术就像是GPS,获得各种准确的定位信息。比如说当你驾驶到地下停车场,停车之后去购物。回来之后,iBeacon可以指导你找到自己机车的精确位置。但导航只是iBeacon技术的一部分而已,iBeacon还允许发出简单的类似“我在这”信号,这意味这着iBeacon技术可以完成更多事情,例如室内导航。

结合图1我们来介绍一下iBeacon在室内导航中的应用,办公室、会议室、洗手间、
大厅分别分布若干个iBeacon(红点),其中大厅分布包括3个的iBeacon,具体编号为1、2、3的iBeacon,假设某人在大厅的A点位置,那通过应用iBeacon的室内导航技术是如何定位出A点位置的呢,定位的核心技术其实是测距。给定空间中已知三点1、2、3的具体坐标,和一个未知点A到三点1、2、3的距离,即可算出未知点A的坐标。这通常叫做三点测量定位算法。具体可根据RSSI算法得出准确坐标值,基于信号强度(RSSI) 无线信号的信号强度随着传播距离的增加而衰减,接收方与发送方离得越近,则接收方的信号强度就越强;接收方离发送方越远,则接收到的信号强度就越弱。根据移动终端测量接收到的信号强度和已知的无线信号衰落模型,可以估算出收发方之间的距离,根据多个估算的距离值,可以计算出移动终端的位置。这一种方法相对简单,不需要对网络添加额外的硬件设备。

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我司(云里物里)为室内导航技术的发展提供了”路标“性的产品,即iBeacon产品,尤其是E5定位型iBeacon采用塑料外壳,圆形外观、手感细腻;使用旋扣方式组装,易于更换电池;可采用螺丝和贴胶两种方式固定。

用户运用我们的iBeacon产品到室内导航现场,大体遵循如下步骤:
第一步、iBeacon部署过程基站部署之前要完成地图绘制,通常用作室内定位导航的地图均为矢量地图,这种地图无论怎么缩放都不会影响地图的展现效果。矢量地图本身是带坐标信息的,地图上的每个点相对参考点都有一个相对坐标。

第二步、手机定位过程:用户打开应用开启蓝牙扫描后,会获取周围iBeacon的ID和信号强度等数据,根据信号强度和高频信号的衰减公式可以计算出手机到周围每个iBeacon的距离。但是由于iBeacon是2.4G HZ高频信号,信号本身的稳定性很差,再加上室内环境的各种反射和折射,所以单次的信号强度是不能直接拿来使用的,否则会产生巨大的误差,所以必须引入相应的滤波和加权算法,来尽量减少信号噪音的干扰。 滤波算法可以采用简单的高斯滤波法,将不符合要求的信号数据直接过滤掉,剩余的有效数据按照时间先后顺序进入数据列表,并采用先进先出的队列数据刷新方式。在设定的队列长度范围内,时间尺度上越近的数据获得越高的权重。同时采用多角定位算法,并不局限于使用三角定位。
(部分资料整理自网络)

深圳云里物里科技股份有限公司     联系热线:0755-21038160   
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