本文關鍵詞：藍牙室內(nèi)定位關鍵技術的研究與實現(xiàn)，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：隨著人們對室內(nèi)定位服務需求的日益增加、無線室內(nèi)定位技術的發(fā)展以及智能手機的普及應用,基于智能手機的室內(nèi)定位技術一躍成為了新的研究熱點。本文主要研究了基于低功耗藍牙(Bluetooth Low Energy,BLE)接收信號強度指示(Received Signal Strength Indicator,RSSI)的高精度室內(nèi)定位技術,并結合安卓智能手機進行了試驗系統(tǒng)的開發(fā)和測試。本文首先對國內(nèi)外室內(nèi)定位的研究現(xiàn)狀進行分析,比較不同室內(nèi)定位技術的特點,介紹了室內(nèi)定位技術常用的算法,確定了本文以BLE的RSSI值為基礎的室內(nèi)定位研究方案。隨后對藍牙技術進行了綜述,介紹了本文設計方案所采用的iBeacon技術,分析并驗證了藍牙信號查詢特征,并根據(jù)藍牙模塊的應用特點進行了信標節(jié)點的ID規(guī)劃。緊接著本文根據(jù)路徑損耗模型在搭建的分布特性研究實驗平臺上對BLE的RSSI特性進行了實測分析,并針對不同發(fā)射功率分別建立了RSSI值仿真模型。最后,本文從客戶端應用程序開發(fā)以及室內(nèi)定位算法兩方面,設計實現(xiàn)了基于移動終端的藍牙室內(nèi)定位系統(tǒng)�？蛻舳藨贸绦蛏婕八{牙RSSI值采集與加速度信息提取,室內(nèi)定位算法則包括了基于最小二乘的離散位置估計和基于粒子濾波的連續(xù)跟蹤定位。結合仿真模型與實測數(shù)據(jù),對該室內(nèi)定位系統(tǒng)進行了性能分析。分析顯示,本文提出的室內(nèi)定位算法在實際應用中效果良好,定位精度控制在0.5m以內(nèi)。
【關鍵詞】：室內(nèi)定位 BLE RSSI 安卓系統(tǒng) 智能手機 最小二乘 粒子濾波
【學位授予單位】：東南大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TN925
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-12
• 縮略詞12-14
• 第一章 緒論14-20
• 1.1 研究背景及意義14-15
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀15-17
• 1.3 論文研究內(nèi)容17-18
• 1.4 論文組織結構18-20
• 第二章 無線室內(nèi)定位技術20-30
• 2.1 室內(nèi)定位技術概述20-22
• 2.1.1 超聲波定位技術20
• 2.1.2 室內(nèi)GPS定位技術20
• 2.1.3 RFID定位技術20-21
• 2.1.4 紅外線定位技術21
• 2.1.5 WiFi定位技術21
• 2.1.6 藍牙室內(nèi)定位技術21-22
• 2.2 室內(nèi)定位算法22-28
• 2.2.1 基于測距的定位算法原理22-23
• 2.2.2 基于測距的定位算法23-25
• 2.2.3 基于非測距的定位算法25-28
• 2.3 本章小結28-30
• 第三章 藍牙室內(nèi)定位硬件架構30-40
• 3.1 藍牙技術綜述30-33
• 3.1.1 藍牙技術的誕生及發(fā)展30-31
• 3.1.2 藍牙技術的特點31-32
• 3.1.3 藍牙的協(xié)議體系結構32-33
• 3.2 iBeacon技術及工作原理33-34
• 3.3 藍牙設備查詢與連接34-36
• 3.3.1 藍牙信號查詢特征34-35
• 3.3.2 藍牙設備連接驗證35-36
• 3.4 藍牙模塊及ID規(guī)劃36-38
• 3.5 本章小結38-40
• 第四章 室內(nèi)BLE的RSSI特性分析40-52
• 4.1 路徑損耗模型40-41
• 4.1.1 自由空間傳播40
• 4.1.2 陰影衰落40-41
• 4.1.3 多徑衰落41
• 4.2 分布特性研究實驗平臺41-42
• 4.3 室內(nèi)場景的RSSI分布特性研究42-49
• 4.3.1 藍牙信號采集場景一42-46
• 4.3.2 藍牙信號采集場景二46-49
• 4.4 建立仿真模型49-50
• 4.5 本章小結50-52
• 第五章 室內(nèi)藍牙定位系統(tǒng)的實現(xiàn)52-74
• 5.1 室內(nèi)藍牙定位系統(tǒng)的設計方案52-53
• 5.2 BLE室內(nèi)定位場景及節(jié)點布設53-54
• 5.2.1 BLE室內(nèi)定位場景53
• 5.2.2 信標節(jié)點布設53-54
• 5.3 基于移動終端的RSSI數(shù)據(jù)采集54-57
• 5.3.1 Android平臺簡介與開發(fā)環(huán)境配置54-55
• 5.3.2 iBeacon定位應用程序開發(fā)55-56
• 5.3.3 藍牙信標節(jié)點數(shù)據(jù)采集56-57
• 5.4 移動終端的加速度信息提取57-62
• 5.4.1 加速度傳感器原理57-58
• 5.4.2 手機加速度計及感應方向58-59
• 5.4.3 加速度信息提取59-60
• 5.4.4 客戶端程序詳細設計60-62
• 5.5 室內(nèi)離散位置估計62-65
• 5.5.1 基于最小二乘擬合圓心62-64
• 5.5.2 離散定位算法64-65
• 5.6 室內(nèi)連續(xù)跟蹤定位65-72
• 5.6.1 粒子濾波基本原理65-68
• 5.6.2 室內(nèi)跟蹤定位算法68-72
• 5.7 本章小結72-74
• 第六章 藍牙室內(nèi)定位的結果與分析74-86
• 6.1 離散定位結果與分析74-76
• 6.1.1 離散定位環(huán)境74-75
• 6.1.2 實測定位結果75-76
• 6.2 連續(xù)跟蹤定位結果與分析76-83
• 6.2.1 仿真定位結果76-79
• 6.2.2 影響因素分析79-82
• 6.2.3 實測數(shù)據(jù)定位結果82-83
• 6.3 客戶端結果顯示83-84
• 6.4 本章小結84-86
• 第七章 總結與展望86-88
• 7.1 總結86-87
• 7.2 展望87-88
• 致謝88-90
• 參考文獻90-96
• 攻讀碩士學位期間發(fā)表的論文及專利96

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1 本報記者 馬靜t

本文編號：376302