基于ibeacons的室内定位安卓终端系统设计文献综述

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1、一、iBeacons应用前景随着移动互联网和智能终端的普及，人们对于室A定位信息的需求与日倶増。景点、商场、机场、博物馆、地卜*车库等公共场所需耍提供精确的室内定位來实现基于室内位置服务的相关功能，以便为用户CJ动提供其所在位置、周边信息、消息推送、路线导航等。管理者通过室内定位，可以针对用户在景区或场馆内的位置迷失、寻位难以及由此引起的游客拥挤现象采取及时宥效的应对措施，为用户提供相应的智慧服务。2013年6月WWCC上，作为iOS7中最重要的新特性之一，苹果正式对外发布了iBeacons。虽然在随后的新款iPhone发布会上苹來还是没存提到iBeacons。但是外

2、媒体Gigaom认力iBeacons技术将是苹來未來的重点发展对象2—。iBeacons采用蓝牙低功耗(BLE)技术进行近距离通信，在降低电量消耗的同时提高了室内定位的精度。同时，蓝牙模块是移动互联网设备的标准配置，安卓设备又是移动互联网设备中的佼佼者，再备非常大的潜在用户基数，所以基于beacons的室内定位安卓终端系统设计具有非常好的应用前景。未来25年互联网将进入场景时代。大数据、移动设备、社交媒体、传感器和定位系统这五种技术的联动作用将形成物联网，世界万物通过网络相连，我们步入了一个充满可能的场景世界［5］。二、iBeacons应用于室内定位在一块区域

3、Aj部

4、署的iBeacons基站不停地A外发射广播包，当移动设备进入该信号区域时，相应的应用程序便会提示用户是否需要接入这个信号网络。见图1所图1恭站向智能手机发射广播iBeacons广播M:实是簡中•的低功耗蓝牙广播的特殊应用，以Estimotebeacon为例(0201061AFF4C000215B9407F30F5F8466EAFF925556B57FE6D004900)那么什么使得蓝牙广播成为iBeacons?格式宥苹粜规定，分解如卜*:0201061AFF4C000215:iBeaconsprefix(fixed)B9407F30F5F8466EAFF925556B

5、57FE6D:proximityUUID(here:Estimote'sfixedUUID)0049:major000A:minorC5:2’scomplementofmeasuredTXpower图2广播数据包广播包数掘分析如下：从固定的iBeacons前缀（0201....15），其•他的部分的意义是什么呢？近距离UUID（B9...6D在我们的例子中），是被用来E分你的beacons和其他的标识符，例如beacons被用来去提供特别优惠给顾客在连锁店。所有的beacons属于一个链，应该有相同的近距离UUID,专用的为连锁店的应用，会在后台扫描给定UUID的be

6、acons。主编号（2字节，这里是:0x0049（10进制73））,被用来为和关的许多beacons组团，例如在店里的所有的beacons将有相同的主标号，这样应用将知道顾客在哪个特定的商店。次标号（2字节，这里是:0X000A，（10进制10））被用来定义独立的beacons,每一个beacon在店里将有不同的此标号，因此你知道顾客实呩在哪里。数据最后，TXpower，被用来判断离beacon的距离。这些可以被表达做为飢糙的信息（近/远/超出范围）或者作为一个以米更精确的度量；这是如何完成的？TXpower（这里足：0xC5=197,2’scomplement=25

7、6-197=-59dBm）足被测量的信号强度，在距设备一米（RSSI-接受信号强度指示），作为信号衰减预期，更进一步的讲，知道一米的RSSI,并且知道当前的RSSI（我们同接受信号一起得到信息），它有可能有计算差别，iOS已经建立了模型，对于其他平台，需要手写代码，障碍物例如家具，人或者通讯拥堵都可以降低信号，因此距离是一个估算值。考虑到室内环境对RSSI的影响，我们可以扫描一段时间内的信号衰减强度从而估算出一个平均值［12］。如图3所示。Os10s2Qs30s40s50s60s图3信号在60秒内衰减数据§OS©?(Eap)lssQ:由此得出丫设备和基站的距离，然后通

8、过部署多个基站获得多个距离参数，再根据三角算法得出用户所在的位置。选择这种参数化的算法比较于非参数化的加权指纹算法定位节省了很大的工作量。三、研究案例iBeacons室内定位精度一直是一个难点，苹果公司苹果也是把结果放在一个概率范閛内，分成Immediate（很近，小于1米）、Near（附近，约1米至3米）、Far（较远，大于3米）、三个范ffl。许多工程师都提议川三角定位法来计算。但这很复杂，目前没有成熟现成的算法，而且也没有听说有真正实现的案例。主要原因之~是1^31值不稳定，但比较起Wifi等定位技术，iBeacons在精确度及实施性上有很大优