藍(lán)牙beacon在室內(nèi)藍(lán)牙定位導(dǎo)航中的應(yīng)用(beacon藍(lán)牙音箱)

藍(lán)牙 定位 室內(nèi) 導(dǎo)航 beacon| 2022-12-06 hwszkj

十多年來,藍(lán)牙在短距離無線通信領(lǐng)域占據(jù)舉足輕重的地位。不論是手機(jī)、平板、PC 還是耳機(jī)、游戲手柄、音響、電視、手環(huán)、電子秤等,均有藍(lán)牙的應(yīng)用身影。

低功耗藍(lán)牙 BLE(BluetoothLowEnergy)技術(shù),是藍(lán)牙 V4.0 核心規(guī)范的一部分,主要針對藍(lán)牙功耗方面進(jìn)行了深層優(yōu)化,可以滿足設(shè)備進(jìn)行低功耗、長期的無線連接要求。最初由諾基亞開發(fā),2010 年由藍(lán)牙技術(shù)聯(lián)盟正式對外發(fā)布。

藍(lán)牙設(shè)備是一項(xiàng)基本 Bluetooth LE/BLE/Bluetooth Smart 的精準(zhǔn)微定位技術(shù),當(dāng)你的手持設(shè)備靠近一個(gè)

Beacon

基站時(shí),設(shè)備就能夠感應(yīng)到 Beacon 信號,范圍可以從幾毫米到 50 米。藍(lán)牙設(shè)備相比于原來的藍(lán)牙技術(shù)有幾個(gè)特點(diǎn):首先它不需要配對,普通的藍(lán)牙設(shè)備之間的連接在每次交互前需要通過連接操作,而藍(lán)牙設(shè)備就沒有這些限制;準(zhǔn)確與距離,普通的藍(lán)牙一般的傳輸距離在 0.1-10m,而藍(lán)牙設(shè)備信號可以精確到毫米級別,并且最大可支持到 50m 的范圍;功耗更低,其實(shí)藍(lán)牙設(shè)備又叫低功耗藍(lán)牙,一個(gè)普通的紐扣電池可供一個(gè) Beacon 基站硬件使用兩年。用一句話總結(jié),藍(lán)牙設(shè)備那就是該技術(shù)就像是 GPS,獲得各種準(zhǔn)確的定位信息。比如說當(dāng)你駕駛到地下停車場,停車之后去購物?;貋碇?,藍(lán)牙設(shè)備可以指導(dǎo)你找到自己機(jī)車的精確位置。但導(dǎo)航只是藍(lán)牙設(shè)備技術(shù)的一部分而已,藍(lán)牙設(shè)備還允許發(fā)出簡單的類似“我在這”信號,這意味這著藍(lán)牙設(shè)備技術(shù)可以完成更多事情,例如室內(nèi)導(dǎo)航。

結(jié)合圖 1 我們來介紹一下藍(lán)牙設(shè)備在室內(nèi)導(dǎo)航中的應(yīng)用,辦公室、會議室、洗手間、大廳分別分布若干個(gè)藍(lán)牙

設(shè)備(紅點(diǎn)),其中大廳分布包括 3 個(gè)的藍(lán)牙設(shè)備,具體編號為 1、2、3 的藍(lán)牙設(shè)備,假設(shè)某人在大廳的A點(diǎn)位置,那通過應(yīng)用藍(lán)牙設(shè)備的室內(nèi)導(dǎo)航技術(shù)是如何定位出A點(diǎn)位置的呢,定位的核心技術(shù)

其實(shí)是測距。給定空間中已知三點(diǎn) 1、2、3 的具體坐標(biāo),和一個(gè)未知點(diǎn)A到三點(diǎn) 1、2、3 的距離,即可算出未知點(diǎn)A的坐標(biāo)。這通常叫做三點(diǎn)測量定位算法。具體可根據(jù) RSSI 算法得出準(zhǔn)確坐標(biāo)值,基于信號強(qiáng)度(RSSI) 無線信號的信號強(qiáng)度隨著傳播距離的增加而衰減,接收方與發(fā)送方離得越近,則接收方的信號強(qiáng)度就越強(qiáng);接收方離發(fā)送方越遠(yuǎn),則接收到的信號強(qiáng)度就越弱。根據(jù)移動(dòng)終端測量接收到的信號強(qiáng)度和已知的無線信號衰落模型,可以估算出收發(fā)方之間的距離,根據(jù)多個(gè)估算的距離值,可以計(jì)算出移動(dòng)終端的位置。這一種方法相對簡單,不需要對網(wǎng)絡(luò)添加額外的硬件設(shè)備。