基于ibeacon技术的室内定位系统的研究和实现

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1、硕士学位论文基于iBeacon技术的室内定位系统的研究和实现学科专业计算机应用技术学位类型□√科学学位□专业学位研究生姓名申邵辉导师姓名、职称刘宏教授论文编号湖南师范大学学位评定委员会办公室二零一六年四月湖南师范大学学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进。行研究工作所取得的成果除文中己经注明引用的内容外，本论文不含任何其他个人或集体己经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体。本人完全意识到本声明，均已在文中Ｗ明确方式标明的法律

2、结果由本人承担。＜７日学位论文作者签名、：守郭辦＞缸６月湖南师范大学学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属湖南师范大学。同意学校保留并向国家有关部ｎ或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权娜南师范大学可Ｗ将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索、，可Ｋ采用影印缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。本学位论文属于１、保密□。，在年解密后适用本

3、授权书２、不保密虹＾＂＂（请在上相应方框内打Ｖ）作者签名；中部鮮曰期；八倫（月７曰导师签名：曰期；＞年６月曰封、％７分类号TP311密级学校代码10542学号201302100856基于iBeacon技术的室内定位系统的研究和实现ResearchandImplementationofindoorpositioningsystembasedoniBeaconTechnology研究生姓名申邵辉指导教师姓名、职称刘宏教授学科专业计算机应用技术研究方向信息家电湖南师范大学学位评定委员会办

4、公室二零一六年四月摘要GPS(GlobalPositioningSystem)，即全球定位系统已经大规模应用于个人定位、车辆导航、航海航空救援等场景中，可是在室内环境中由于卫星信号无法穿透建筑，GPS无法施展正常的功效，因此，在室内场景中需要使用更加契合的技术，例如红外线、超声波、RFID(RadioFrequencyIdentification)、WiFi(WirelessFidelity)、蓝牙等。旧版本的蓝牙功耗高，覆盖范围小，容易受到外界干扰，不适宜用在室内定位技术中。然而，从蓝牙4.0（智慧蓝牙）

5、开始变得低功耗、覆盖范围广、传输速度快，更加适宜室内定位技术。iBeacon是苹果公司发布的基于BluetoothSmart技术的蓝牙信号基站。基于iBeacon的室内定位是指利用移动终端接收多个iBeacon发射的蓝牙信号，通过接收到的信息来计算移动终端的位置信息，实现高精度定位的室内定位技术。本研究课题以前人在无线信号的室内定位的研究为理论基础，以智慧蓝牙的低功耗、高速率、抗干扰等新特性为实践基础，总结不同算法的优劣，针对经典室内定位算法做出以下几点改进：第一、在指纹库建立阶段，加入了更加更加适合室内定

6、位场景的改进的离群点检测算法剔除离群点，初步筛选指纹信息保证数据的准确性；第二、在指纹库建立和实时定位阶段采用不同的滤波算法处理接收到的指纹信息，即保证指纹库建立阶段对准确性的要求，也保证实时定位阶段对及时性的要求；第三、实时定位阶段，优先根据预存储的区域平均指纹信息来判断用户大体所在的区域，再根据不同的区域赋予候选点不同的权重，距离近的区域权重越小，从所有区域的待选点中找出加权距离最小的M个点，计算平均位置。在工程实现上，采用NoSql数据库替代常用的数据库解决数据存取效率问题；根据室内场景的特殊性改进A

7、*算法使其更加满足室内导航需求。I本研究课题主要工作是改进基于iBeacon的指纹定位算法，在完成了定位的基础上通过改进的A*算法实现室内导航，实现了一套包含了基于Node.JS的高性能云服务、基于AngularJS的部署管理后台、基于Android的室内定位APP的室内定位系统。本研究课题所研究出基于iBeacon技术的低功耗、高精度、高性能的室内位置服务解决方案。关键词：iBeacon，室内定位，室内导航，RSSIIIABSTRACTGPS,theGlobalpositioningsystemhasbe

8、enappliedwidelyinpersonalpositioning,vehiclenavigation,aviationandmaritimesearchandrescuescene,butthesatellitesignalscannotpenetratebuildings,GPScannotwork.Therefore,weneedfitappropriatetechnologysuchasInfrar