目前,蓝牙技术[59]的便捷性获得了全球性认可。任何支持蓝牙的设备都能通过密码配对与邻近的其他蓝牙设备连接,进行数据交换。蓝牙技术凭借其普遍性与简洁性改变了设备之间的无线通信。由于其功耗与成本都较低,蓝牙在从高速汽车设备到复杂医疗设备等应用领域的发展过程中发挥着至关重要的作用。
从定位技术来看,现在的蓝牙5.0室内定位技术也是依托于蓝牙进行定位的,其定位原理就是我们所熟知的蓝牙定位原理。这是基于RSSI定位原理来计算的,其成本和定位精度都要高于4.0/4.2版本。目前,为满足日益增长的室内服务机器人、移动精准营销、应急救援等室内环境下的定位需求,市场上出现了一系列基于蓝牙5.0的室内定位产品,其中有蓝牙5.0模块、蓝牙Beacon及蓝牙5.0网关,这些均助力室内位置服务升级。
蓝牙5.0[60]主要针对低功耗设备,有着两倍的传输速度、四倍的传输距离和相比蓝牙4.2八倍的广播包数据承载量;此外,蓝牙5.0还引入了一些广泛应用的潜在物联网功能;最后,为应对移动客户端需求,蓝牙5.0的功耗更低,且兼容老的版本。相比之前的蓝牙室内定位方案,蓝牙5.0室内定位方案中,蓝牙5.0网关、蓝牙5.0 Beacon,可以传输更远的距离、拥有更大的数据包以及更快的数据传输速率。
蓝牙利用RSSI(Received Signal Strength Indication,信号强度指示)定位原理进行定位。根据定位端的不同,蓝牙定位方式分为网络侧定位[61]和终端侧定位[62]。
其中,蓝牙终端侧定位系统由两部分组成:一部分是终端设备(支持蓝牙信号强度采集的移动设备),另一部分是蓝牙Beacon。具体定位原理是:
(1)在定位环境中设置蓝牙信标,蓝牙信标个数应大于三个,否则后期无法准确计算目标位置。
(2)蓝牙Beacon按照一定的规律向周围环境发射信号数据,包括MAC地址、蓝牙信号强度等信息。(www.daowen.com)
(3)当手持终端设备进入定位环境时,通过内置软件测定出不同的蓝牙信标的信号强度,再通过无线网络发送至数据处理端,根据定位算法得到目标的位置信息。
蓝牙网络侧定位系统由蓝牙终端设备(例如蓝牙手环、手机等设备)、蓝牙网关、无线局域网及数据中心服务器等几部分构成。具体定位流程是:
(1)首先部署蓝牙网关,并测量蓝牙网关的具体位置。
(2)当手持蓝牙终端设备,如佩戴蓝牙手环的用户进入到蓝牙网关的蓝牙信号覆盖范围后,就能感应到蓝牙设备的具体信息,包括设备信息及蓝牙信号强度信息等,然后蓝牙网关通过局域网将数据发送至数据中心服务器中。
(3)服务器接收到蓝牙网关传送过来的信息后,根据服务器中的定位算法确定蓝牙设备的具体位置信息,最后服务器通过无线网络将位置信息发送给用户,完成定位。
蓝牙室内定位因为布设方便快捷、流程简单、功耗低等一系列优点,在一些仓库或者小型结构的建筑物中经常被应用。但在定位时,蓝牙信号容易受到其他信号的干扰,使得定位结果的稳定性受到影响,容易出现定位偏差。
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