赵帅豪 王 坚

(北京建筑大学 测绘与城市空间信息学院, 北京 102616)

0 引言

随着社会经济的快速发展和人民文化生活水平的日益提高,人们对室内位置信息的需求越发迫切,如大型购物中心、地下停车场、机场、博物馆、展览馆等都需要室内人员和物品的位置信息。而目前主流的主要用于室外场景的卫星定位系统[1],其卫星信号无法穿透建筑物并在室内环境下由于遮挡物的存在使卫星信号产生折射、反射及衰减等现象,导致定位不准确甚至无法定位。近几年室内定位技术[2]发展迅速,主要有Zigbee、超声波、RFID(Radio Frequency Identification)[3]、超宽带[4]、WIFI、蓝牙、地磁、红外线技术等。其中蓝牙技术[5]发展成熟,具有低功耗、成本低廉、基站易部署、响应速度快等优点。目前蓝牙室内定位方法主要分为基于信号强度的三边定位法[6]和指纹匹配法[7]。本文先介绍了蓝牙室内定位系统的组成设备和蓝牙信号强度测距模型,接着介绍了采用三边定位法中的泰勒级数解算算法,最后介绍了实验场景并对实验结果进行分析。

1 系统组成

蓝牙室内定位系统如图1所示,可分为基站、被定位终端、树莓派、服务器、数据库、显示端等六个部分,分别详述如下:

(1)基站:布置于需要定位的环境,向外发射蓝牙信号,各基站发射频率与发射强度保持一致,每一均有独立mac地址及相对于定位环境坐标原点的坐标,基站向外发射包括自己mac地址的信号,基站坐标保存在数据库中。

(2)被定位终端:所有具备蓝牙4.0功能的标签手环或手机均可作为被定位终端,其接收基站发来的信号强度值与基站的mac地址信息,发送给树莓派。……