藍牙室內(nèi)定位技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀(編輯修改稿)
2024-07-15 00:49 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 度。文獻[38]提出了基于鏈路質(zhì)量 LQ 的三步定位方法，使用低成本的藍牙設(shè)備來實現(xiàn)高精度的定位過程，其中三步定位過程分別為LQ 采樣、藍牙基站調(diào)度和實時定位。該方法假定每個作為 CELL 的藍牙 LQ 是特定的，最后用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型來估計位置。Forno F 等人[39]提出構(gòu)建一個低成本定位系統(tǒng)架構(gòu)，提出用不同功率級來查詢周圍的藍牙設(shè)備，利用一個簡單的、可伸縮的方法進行過濾測量和計算移動位置，同時采用了基于類比的理想功率伸縮狀態(tài)，最后建立了藍牙 Ad hoc 傳感器網(wǎng)絡(luò)。實驗取得了 的定位精度。Le Thanh Son 等人[40]針對當(dāng)前的藍牙定位系統(tǒng)在定位延遲、精度和可行性上的問題，提出一種新的定位方案，通過修改現(xiàn)有的藍牙規(guī)范，利用藍牙在無線信道上傳播的信號時間偏移來估算位置，仿真實驗?zāi)軌蜻_到 的定位精度。修改藍牙規(guī)范不是一種實際可行的方法，而且僅靠模擬的實驗結(jié)果無法提供足夠的說服力。Barahim, 等人[41]提出一種低成本，易布置，可升級定位框架。系統(tǒng)由藍牙傳感器網(wǎng)絡(luò)和中心控制系統(tǒng)構(gòu)成，移動用戶能夠接收與位置相關(guān)的信息，如房間標(biāo)志等。系統(tǒng)能利用 OBEX 對象交換協(xié)議來推送定位信息，利用三角定位原理可以實現(xiàn)高精度定位。文獻[42]中分析了同一個頻段的 WiFi 和藍牙兩種技術(shù)在同時工作時的干撓情況。實驗結(jié)果表明在同一無線信道上連接的 AP 越多，WiFi 之間的干撓越大，藍牙與 WiFi 之間的干撓也非常明顯，而藍牙設(shè)備之間的干撓非常小。這樣用藍牙設(shè)備來構(gòu)建定位網(wǎng)絡(luò)能滿足要求。根據(jù)藍牙設(shè)備的穩(wěn)定性，提出了布置藍牙 tag 參考點的定位方法，再通過比較地圖上參考點的方法來確定目標(biāo)用戶的位置，在有 RSSI 信息的情況下，能夠更精確地估計坐標(biāo)位置。但是布置大量藍牙參考點增加了定位系統(tǒng)的成本。文獻[43]中提出一種 CMF 定位架構(gòu)，利用藍牙錨節(jié)點的查詢反饋速率 IRR 作為定位參數(shù)，采用基于 Fingerprinting 的方法采集 IRR 數(shù)據(jù)，對定位區(qū)域的靜態(tài)用戶進行定位。實驗結(jié)果表明在藍牙傳感器較好覆蓋的情況下，只用在靜態(tài)位置停留 3 分鐘就能取得 98%“房間級”的定位精度。綜上所述，藍牙定位的研究一直探索利用更好的方法來解決室內(nèi)定位的問題，可以將這些方法歸納為基于 CellID 的方法、基于信號時間偏移的方法、基于信號傳播模型的方法、基于 Fingerprinting 的方法、基于參考點的方法和其他方法等。盡管藍牙定位開展了大量的研究工作，但是暴露出的首要問題是室內(nèi)定位精度不高，其次是查詢周期過長、提供訓(xùn)練樣本的采樣率過低，這些因素導(dǎo)致利用藍牙技術(shù)實現(xiàn)定位過程中沒有取得理想的定位效果。本文的首要目的就是要提高藍牙定位的精度，提高藍牙技術(shù)在室內(nèi)定位中的實際應(yīng)用意義?？梢愿倪M的不足雖然室內(nèi)定位技術(shù)和行為識別技術(shù)已經(jīng)開展了大量的研究工作，仍然存在許多關(guān)鍵的問題沒有解決，如利用信號強度實現(xiàn)室內(nèi)定位一直面臨信號強度RSSI受環(huán)境因素影響動態(tài)變化的問題[44]；信號強度依然不是一個可信的定位參數(shù)，基于信號強度的藍牙定位研究工作未能取得理想的定位精度。 《基于低功耗藍牙的室內(nèi)定位技術(shù)研究_石志京》藍牙簡介藍牙是一種支持設(shè)備間進行短距離無線通信的技術(shù)，傳統(tǒng)藍牙通信距離為 10 米左右，而 版本的藍牙通信距離能達到 100 米。藍牙技術(shù)能將各種使用藍牙技術(shù)的電子設(shè)備(包括藍牙音箱、藍牙耳機、藍牙筆記本等)連接起來進行無線通信，無需再部署大量的線纜，從而能簡化設(shè)備間的連接。藍牙采用分布式網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，支持點對點及點對多點通信， ISM[10]頻段。 藍牙 [11]技術(shù)集傳統(tǒng)藍牙技術(shù)、高速技術(shù)和低功耗技術(shù)于一體，優(yōu)勢顯著。在速度上，藍牙 支持 1Mbps 數(shù)據(jù)傳輸速度下的超短數(shù)據(jù)包傳輸，如此在傳輸小數(shù)據(jù)量時可以縮短傳輸時間；在連接延遲上，藍牙 可以在最短 3 毫秒內(nèi)完成設(shè)備連接并開始數(shù)據(jù)傳輸，延遲極短；在通信范圍上，藍牙 最大通信距離可以達到 100 米，遠遠超過同類產(chǎn)品傳輸距離；在功耗上，藍牙 支持設(shè)備不工作時進入休眠狀態(tài)，從而降低設(shè)備功耗，延長設(shè)備使用時間；在使用安全性上，藍牙 使用 AES128 加密算法對數(shù)據(jù)包進行加密和認證，足夠保證數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩?。室?nèi)定位技術(shù)發(fā)展隨著當(dāng)今科技的迅猛發(fā)展，尤其是計算機技術(shù)、無線通信技術(shù)和半導(dǎo)體技術(shù)的飛速發(fā)展，大力的推動了當(dāng)今室內(nèi)定位技術(shù)的發(fā)展。當(dāng)前，主流的室內(nèi)定位技術(shù)主要包括：紅外定位技術(shù)、RFID 定位技術(shù)、藍牙定位技術(shù)、超聲波定位技
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