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什么是蓝牙室内定位技术?

小小蓝牙作用大

随着智能手机的普及,蓝牙成为手机的标配,使得蓝牙技术应用成为普遍推广的可能。在室内定位行业,使用蓝牙来实现位置服务的技术已经为众人所知,这样一个小小蓝牙是如何在室内定位技术中发挥作用的呢?

蓝牙是一种无线技术标准,可实现固定设备、移动设备和楼宇个人域网之间的短距离数据交换(使用2.4~2.485GHz的ISM波段的UHF无限电波)。而蓝牙定位主要利用的是蓝牙4.0的beacon广播功能。

蓝牙beacon基站不断发送beacon广播报文(报文含发射功率),手机等搭载蓝牙4.0模块的终端收到beacon广播报文后,测量出接收功率,代入到功率衰减与距离关系的函数中,测算出距离该beacon基站的距离。

在这个过程中,定位方法非常关键,使用不同方法导致基站部署的密度不同以及定位精度的不同。

 

理论上,蓝牙定位的方法有以下:

1无须测距。无须测距的方法对硬件依赖度低,但也导致此类算法定位精度不高。这类代表有:质心算法、DVHop、凸优化、MDS-MAP等。

2基于测距。基于测距的方法在定位过程中需要节点间的角度信息或者距离进行测量,这类大致有:基于时间到达、基于时间差、基于到达角度和基于接收信号强度指示等。

目前市场上主流的蓝牙定位方法是基于三角定位算法。通过手机获取周围蓝牙基站的信号强度,再通过其他的一些辅助方法比如加权平均算法,时间加权算法,惯性导航算法,卡尔曼滤波算法,高斯滤波算法等来计算出当前位置,如图所示:

蓝牙定位


在一套完整的蓝牙室内定位系统中,需要以下设备:

硬件方面

·      蓝牙Beacon–用于广播蓝牙信号。Beacon硬件因为成本低、功耗小、工作时间长、易于部署,目前主要用于室内定位,具有广泛的应用前景。

·      蓝牙Beacon管理设备 – 又称为蓝牙网关,是与Beacon配套的管理设备。用于接收Beacon发射的信号,与Beacon进行蓝牙连接,并通过有线或无线的方式与后台服务器相连。

·      服务器 – 后台服务器为常规硬件,主要承载Beacon管理后台,以及地图导航等服务。

软件方面

·      地图引擎 – 是软件组成体系中的基础。

·      蓝牙定位引擎 – 获取用户实时位置。

·      后台管理系统 – 主要指Beacon管理后台,支持Beacon信息的可视化管理。

 

美迪索科的蓝牙定位系统有两种:

主动定位:即手机端定位,用户自主打开手机定位关联APP或微信公众号,使用室内位置导航等相关服务。

蓝牙主动定位

被动定位:即标签式定位。人员携带或物资上安装定位标签,对人员、物品的位置进行实时、连续的定位,并在地图上进行展示,可查看人与物的实时位置、移动轨迹、当前状态等信息,实现电子围栏、实时预警、数据分析等管理功能。

蓝牙被动定位