藍牙室內(nèi)定位開題報告

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1、杭州電子科技大學畢業(yè)設(shè)計（論文）開題報告題目基于BLE4.0的室內(nèi)定位技術(shù)學院計算機學院專業(yè)網(wǎng)絡(luò)工程姓名吳唯班級11052413學號11054326指導教師樓斌一、技術(shù)背景和國內(nèi)外研究動態(tài)無線定位是物聯(lián)網(wǎng)中的一項重要技術(shù)，基于位置的服務(wù)擁有著非常可觀的應(yīng)用前景。隨著手機和智能終端的普及，人們對于室內(nèi)定位的需求也越來越大。商場，景區(qū)，博物館，圖書館等公共場合需要精確的室內(nèi)定位來實現(xiàn)基于室內(nèi)位置服務(wù)ILBS（IndoorLocation-Based-Services）的相關(guān)功能，以便為用戶自動提供其所在位置，周邊信息，消息推送，路線導航等。若要實現(xiàn)室內(nèi)定位，

2、WI-FI也是個不錯的選擇，但WI-FI較為耗電，手機電力吃緊下也是很合適；3g/4g的基地臺太遠，誤差較大，難以精確定位，若作為室內(nèi)的賣架、展品導覽偵測，無法給予更精準的資訊；而GPS雖然功能強大到被各行各業(yè)使用，而且定位精確，但是這只是限于在室外環(huán)境。一旦到了室內(nèi)，信號衰減的太快，室內(nèi)效果往往很差。在不替手機加裝新讀取，感應(yīng)裝置下，又能實現(xiàn)精確定位，省點定位，一般多指向Bluetooth，特別是Bluetooth4.0后的BLE技術(shù)。藍牙技術(shù)聯(lián)盟（BluttoothSIG2010）年正式采納藍牙4.0核心規(guī)范（BluetoothCoreSpecifi

3、ationVersion4.0）。藍牙4.0是集“低功耗”、“長距離”、以及“高速啟動”的三位一體的藍牙技術(shù)。使用藍牙4.0的信標點（AccessPoint，AP）只需要一顆紐扣電池就可以工作一年之久，并擁有超低功耗、70m左右的信號范圍、毫秒級低延遲、AES-128加密等諸多特性。而且，近幾年幾乎全部的智能手機及平板電腦都搭載了藍牙4.0的硬件模塊。IOS，Android，WindowsPhone等主流移動操作系統(tǒng)也都支持藍牙4.0技術(shù)。這些都確保藍牙4.0技術(shù)實現(xiàn)室內(nèi)定位的可行性與實用性?？梢韵胍姟硪粋€商業(yè)單位內(nèi)可能部署一家公司的或多家公司的多個

4、iBeacon基站。是否會產(chǎn)生類似wifi熱點互相影響的情況。理論上可以肯定這些基站是會互相干擾的，但是因為藍牙信多信道廣播（3個廣播信道），并且實際使用中Beacon傳輸周期占空比小(0.04或更小)等原因，所以干擾也不會很嚴重。實際使用場景中藍牙信號會迅速衰減，所以問題會很小。蘋果對于iBeacon的支持很有力。Android4.3以后也增加了支持，市面上也有很多開源的SDK可以直接用。原先流行于Android平臺的NFC由于作用距離短等原因基本上沒有流行起來?？雌饋韎Beacon有取而代之的趨勢。室內(nèi)定位系統(tǒng)最早源于1992年英國劍橋大學幵發(fā)的Ac

5、tiveBadge系統(tǒng)。它是利用紅外線傳感技術(shù)來進行定位,由于紅外線容易受光線的干擾,所以該系統(tǒng)也主要用于室內(nèi)的定位。2013年百度世界大會上,百度成立不久的LBS事業(yè)部所展示的一套基于Wifi定位以及慣性導航的定位產(chǎn)品,但是這一產(chǎn)品并沒有正式商用,仍在百度內(nèi)部研發(fā)中。同年，同年蘋果在WWDC(蘋果電腦全球研發(fā)者大會)上推出一項基于藍牙4.0的精準定位技術(shù)，當你的手持設(shè)備靠近一個beacon基站時，設(shè)備就能夠感應(yīng)到beacon信號，范圍可以從幾毫米到50米。iBeacons相對于原來的藍牙技術(shù)有不需要配對，準確了距離，功耗更低等優(yōu)點。任意一個藍牙設(shè)備一旦

6、搜尋到另一個藍牙設(shè)備，馬上就可以建立連接，而無需用戶進行任何設(shè)置，在無線電環(huán)境非常嘈雜的情況下，其優(yōu)勢更加明顯。室內(nèi)對藍牙手機進行定位的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用平臺具有方便已用、成本較低、易于拓展等有點。在過去較長的時間內(nèi)由于傳統(tǒng)藍牙功耗較高的原因一度使得基于WLAN的定位方式成為室內(nèi)定位的研究熱點?，F(xiàn)在隨著藍牙4.0的推出,低功耗技術(shù)被融入了藍牙4.0中,同時增強了藍牙信號的穩(wěn)定性以及覆蓋范圍,使得基于低功耗藍牙的定位方式相比于WLAN具有了更多的優(yōu)勢。藍牙室內(nèi)定位技術(shù)從實驗室走向市場的實際愈加成熟，其應(yīng)用平臺也愈加廣闊。二、研究的基本內(nèi)容，擬解決的主要問題：2.1

7、研究的基本內(nèi)容Android手機與BLE終端的通信，而最常見的BLE終端應(yīng)該是蘋果公司所提倡的iBeacon基站。比如一臺有BLE4.0配置的并且android4.3以上的手機，裝上ibeacon相關(guān)應(yīng)用后，靠近三個藍牙基站的搜索范圍內(nèi)，手機可以通過選擇其中近一點基站發(fā)出的信息提示得到自己所在的位置。我們可以通過下面的圖大致了解三點一面定位的情形。2.2擬解決的主要問題2.2.1iBeacon技術(shù)基于BLE,它的特點是通過廣播對外發(fā)送消息，手機不需要連上iBeacon基站也能獲取它的消息。在ios里面使用ibeacon要經(jīng)過passbook注冊iBeac

8、on的UUID和對應(yīng)的文字簡介，而在Android上則無此類似passbokk這