iBeacon是一項(xiàng)基本Bluetooth LE/BLE/Bluetooth Smart 的微定位技術(shù)，當(dāng)你的手持設(shè)備靠近一個(gè)Beacon基站時(shí)，設(shè)備就能夠感應(yīng)到Beacon信號(hào)，范圍可以從幾毫米到50米。iBeacon相比于原來(lái)的藍(lán)牙技術(shù)有幾個(gè)特點(diǎn)：首先它不需要配對(duì)，普通的藍(lán)牙設(shè)備之間的連接在每次交互前需要通過(guò)連接操作，而iBeacon就沒(méi)有這些限制；準(zhǔn)確與距離，普通的藍(lán)牙一般的傳輸距離在0.1-10m，而iBeacon信號(hào)可以到毫米級(jí)別，并且zui大可支持到50m的范圍；功耗更低，其實(shí)iBeacon又叫低功耗藍(lán)牙，一個(gè)普通的紐扣電池可供一個(gè)Beacon基站硬件使用兩年。用一句話(huà)總結(jié)，iBeacon 那就是該技術(shù)就像是GPS，獲得各種準(zhǔn)確的定位信息。比如說(shuō)當(dāng)你駕駛到地下停車(chē)場(chǎng)，停車(chē)之后去購(gòu)物?；貋?lái)之后，iBeacon可以指導(dǎo)你找到自己機(jī)車(chē)的位置。但導(dǎo)航只是iBeacon技術(shù)的一部分而已，iBeacon還允許發(fā)出簡(jiǎn)單的類(lèi)似“我在這”信號(hào)，這意味這著iBeacon技術(shù)可以完成更多事情，例如室內(nèi)導(dǎo)航。

隨著基于用戶(hù)位置信息的相關(guān)技術(shù)的應(yīng)用和發(fā)展，位置服務(wù)（LBS）已經(jīng)成為人們?nèi)粘９ぷ鳌⑸钏仨毜囊豁?xiàng)基本服務(wù)需求，尤其在大型復(fù)雜的室內(nèi)環(huán)境中，如博物館、機(jī)場(chǎng)、超市、醫(yī)院、地下礦井等區(qū)域，人們對(duì)位置服務(wù)有迫切需求。在移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)迅速發(fā)展和位置服務(wù)應(yīng)用需求的推動(dòng)下，當(dāng)前室內(nèi)導(dǎo)航技術(shù)處于較快的發(fā)展階段，研究者們提出了眾多室內(nèi)導(dǎo)航技術(shù)的理論與方法。導(dǎo)航技術(shù)可以分為室外導(dǎo)航技術(shù)和室內(nèi)導(dǎo)航技術(shù)兩種，在室外環(huán)境下，導(dǎo)航系統(tǒng)（GPS）、北斗導(dǎo)航系統(tǒng)（BDS）等導(dǎo)航衛(wèi)星系統(tǒng)（GNSS）為用戶(hù)提供米級(jí)的位置服務(wù)，基本解決了在室外空間中進(jìn)行準(zhǔn)確導(dǎo)航的問(wèn)題，并在日常生活中得到了廣泛的應(yīng)用。然而，在占人類(lèi)日常生活時(shí)間80%的室內(nèi)環(huán)境中，受到建筑物的遮擋和多徑效應(yīng)的影響，GNSS導(dǎo)航精度急劇降低，無(wú)法滿(mǎn)足室內(nèi)位置服務(wù)需要，但室內(nèi)導(dǎo)航在一些特定場(chǎng)合的迫切需求已經(jīng)日趨顯著，因此，室內(nèi)導(dǎo)航技術(shù)已成為物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的新的熱點(diǎn)。

結(jié)合圖1我們來(lái)介紹一下iBeacon在室內(nèi)導(dǎo)航中的應(yīng)用，辦公室、會(huì)議室、洗手間、

大廳分別分布若干個(gè)iBeacon（紅點(diǎn)），其中大廳分布包括3個(gè)的iBeacon，具體編號(hào)為1、2、3的iBeacon，假設(shè)某人在大廳的Ａ點(diǎn)位置，那通過(guò)應(yīng)用iBeacon的室內(nèi)導(dǎo)航技術(shù)是如何找到出Ａ點(diǎn)位置的呢，定位的核心技術(shù)其實(shí)是測(cè)距。給定空間中已知三點(diǎn)1、2、3的具體坐標(biāo)，和一個(gè)未知點(diǎn)Ａ到三點(diǎn)1、2、3的距離，即可算出未知點(diǎn)Ａ的坐標(biāo)。這通常叫做三點(diǎn)測(cè)量定位算法。具體可根據(jù)RSSI算法得出準(zhǔn)確坐標(biāo)值，基于信號(hào)強(qiáng)度(RSSI) 無(wú)線(xiàn)信號(hào)的信號(hào)強(qiáng)度隨著傳播距離的增加而衰減，接收方與發(fā)送方離得越近，則接收方的信號(hào)強(qiáng)度就越強(qiáng)；接收方離發(fā)送方越遠(yuǎn)，則接收到的信號(hào)強(qiáng)度就越弱。根據(jù)移動(dòng)終端測(cè)量接收到的信號(hào)強(qiáng)度和已知的無(wú)線(xiàn)信號(hào)衰落模型，可以估算出收發(fā)方之間的距離，根據(jù)多個(gè)估算的距離值，可以計(jì)算出移動(dòng)終端的位置。這一種方法相對(duì)簡(jiǎn)單，不需要對(duì)網(wǎng)絡(luò)添加額外的硬件設(shè)備。

圖1

我司（云里物里）為室內(nèi)導(dǎo)航技術(shù)的發(fā)展提供了”路標(biāo)“性的產(chǎn)品，即iBeacon產(chǎn)品，尤其是E5定位型iBeacon采用塑料外殼，圓形外觀(guān)、手感細(xì)膩；使用旋扣方式組裝，易于更換電池;可采用螺絲和貼膠兩種方式固定。

用戶(hù)運(yùn)用我們的iBeacon產(chǎn)品到室內(nèi)導(dǎo)航現(xiàn)場(chǎng)，大體遵循如下步驟：

*步、iBeacon部署過(guò)程基站部署之前要完成地圖繪制，通常用作室內(nèi)導(dǎo)航的地圖均為矢量地圖，這種地圖無(wú)論怎么縮放都不會(huì)影響地圖的展現(xiàn)效果。矢量地圖本身是帶坐標(biāo)信息的，地圖上的每個(gè)點(diǎn)相對(duì)參考點(diǎn)都有一個(gè)相對(duì)坐標(biāo)。iBeacon部署需要借助部署工具，即一個(gè)手機(jī)App軟件，部署人員使用部署工具從服務(wù)器獲取矢量地圖。部署人員部署iBeacon時(shí)，在地圖上選擇和實(shí)際位置對(duì)應(yīng)的點(diǎn)，App會(huì)自動(dòng)從地圖中抓取該點(diǎn)位的坐標(biāo)，加上部署人員記錄的iBeacon編號(hào)，將數(shù)據(jù)一并上傳到服務(wù)器。用戶(hù)開(kāi)啟應(yīng)用時(shí)，就會(huì)從數(shù)據(jù)庫(kù)獲取到相關(guān)iBeacon的坐標(biāo)數(shù)據(jù)，方便手機(jī)進(jìn)行定位計(jì)算 。

第二步、手機(jī)定位過(guò)程：用戶(hù)打開(kāi)應(yīng)用開(kāi)啟藍(lán)牙掃描后，會(huì)獲取周?chē)鷌Beacon的ID和信號(hào)強(qiáng)度等數(shù)據(jù)，根據(jù)信號(hào)強(qiáng)度和高頻信號(hào)的衰減公式可以計(jì)算出手機(jī)到周?chē)總€(gè)iBeacon的距離。但是由于iBeacon是2.4G HZ高頻信號(hào)，信號(hào)本身的穩(wěn)定性很差，再加上室內(nèi)環(huán)境的各種反射和折射，所以單次的信號(hào)強(qiáng)度是不能直接拿來(lái)使用的，否則會(huì)產(chǎn)生巨大的誤差，所以必須引入相應(yīng)的濾波和加權(quán)算法，來(lái)盡量減少信號(hào)噪音的干擾。 濾波算法可以采用簡(jiǎn)單的高斯濾波法，將不符合要求的信號(hào)數(shù)據(jù)直接過(guò)濾掉，剩余的有效數(shù)據(jù)按照時(shí)間先后順序進(jìn)入數(shù)據(jù)列表，并采用*先出的隊(duì)列數(shù)據(jù)刷新方式。在設(shè)定的隊(duì)列長(zhǎng)度范圍內(nèi)，時(shí)間尺度上越近的數(shù)據(jù)獲得越高的權(quán)重。同時(shí)采用多角定位算法，并不局限于使用三角定位。

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