藍(lán)牙室內(nèi)定位技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀-文庫吧資料
2025-06-24 00:49本頁面
【正文】 在功耗上，藍(lán)牙 支持設(shè)備不工作時進(jìn)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(lán)牙 使用 AES128 加密算法對數(shù)據(jù)包進(jìn)行加密和認(rèn)證，足夠保證數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩?。藍(lán)牙采用分布式網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，支持點(diǎn)對點(diǎn)及點(diǎn)對多點(diǎn)通信， ISM[10]頻段。 《基于低功耗藍(lán)牙的室內(nèi)定位技術(shù)研究_石志京》藍(lán)牙簡介藍(lán)牙是一種支持設(shè)備間進(jìn)行短距離無線通信的技術(shù)，傳統(tǒng)藍(lán)牙通信距離為 10 米左右，而 版本的藍(lán)牙通信距離能達(dá)到 100 米。RSSI本文的首要目的就是要提高藍(lán)牙定位的精度，提高藍(lán)牙技術(shù)在室內(nèi)定位中的實(shí)際應(yīng)用意義。綜上所述，藍(lán)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(diǎn)的方法和其他方法等。文獻(xiàn)[43]中提出一種 CMF 定位架構(gòu)，利用藍(lán)牙錨節(jié)點(diǎn)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(jìn)行定位。根據(jù)藍(lán)牙設(shè)備的穩(wěn)定性，提出了布置藍(lán)牙 tag 參考點(diǎn)的定位方法，再通過比較地圖上參考點(diǎn)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(jì)坐標(biāo)位置。實(shí)驗(yàn)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(lán)牙與 WiFi 之間的干撓也非常明顯，而藍(lán)牙設(shè)備之間的干撓非常小。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(shí)現(xiàn)高精度定位。Barahim, 等人[41]提出一種低成本，易布置，可升級定位框架。Le Thanh Son 等人[40]針對當(dāng)前的藍(lán)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(lán)牙規(guī)范，利用藍(lán)牙在無線信道上傳播的信號時間偏移來估算位置，仿真實(shí)驗(yàn)?zāi)軌蜻_(dá)到 的定位精度。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(lán)牙設(shè)備，利用一個簡單的、可伸縮的方法進(jìn)行過濾測量和計(jì)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(lán)牙 Ad hoc 傳感器網(wǎng)絡(luò)。文獻(xiàn)[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(lán)牙設(shè)備來實(shí)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(lán)牙基站調(diào)度和實(shí)時定位。 文獻(xiàn)[37, 38]都采用了基于鏈路質(zhì)量 LQ 的定位方法，其中[37]主要利用標(biāo)定方法采集 LQ 值和 無線信號的 RSS 值，結(jié)合這兩種無線技術(shù)實(shí)現(xiàn)定位。這些信號傳播模型的方法在實(shí)際應(yīng)用環(huán)境中仍然不可取，很難找到一個準(zhǔn)確的模型來計(jì)算 RSSI 與距離的對應(yīng)關(guān)系。一般認(rèn)為，距離和信號強(qiáng)度 RSSI 之間存在一種基于 LOG 形式的線性關(guān)系。系統(tǒng)同時比較了不同藍(lán)牙錨節(jié)點(diǎn)個數(shù)、采集訓(xùn)練樣本和定位樣本個數(shù)對定位精度的影響。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明結(jié)合藍(lán)牙和 WiFi 這兩種無線信號能取得更高的定位精度。文獻(xiàn)[35, 36]中采用了基于指紋標(biāo)定 Fingerprinting 的定位方法。該文獻(xiàn)中同樣遇到了 GRPR 的問題，只是單純的利用信號傳播模型來測量距離與 RSSI 的關(guān)系。該方法采用的仍然是基于連接的 RSSI，不過提供了新的藍(lán)牙定位思路。提出了一種多天線的接入 AP 的方法，每個天線都連到 AP上，定位服務(wù)器分別記錄各個天線上的 RSSI 值。系統(tǒng)同樣遇到了 GRPR 的問題，采用了多項(xiàng)式近似轉(zhuǎn)換的方法。文獻(xiàn)[31]中也實(shí)現(xiàn)一種基于藍(lán)牙信號強(qiáng)度的定位系統(tǒng)，利用藍(lán)牙發(fā)送者和接收者之間距離與 RSSI 值的相關(guān)性，采用三角定位來估計(jì)位置，在 PDA 上進(jìn)行了實(shí)現(xiàn)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果達(dá)到了 的定位精度，實(shí)驗(yàn)中也使用了擴(kuò)展的卡漫濾波來實(shí)現(xiàn) 3D 位置的估計(jì)。在以后的藍(lán)牙規(guī)范當(dāng)中，提供了基于查詢的 RSSI，該方法的優(yōu)點(diǎn)是不需要建立連接，只需基本的查詢過程就可以獲取目標(biāo)藍(lán)牙設(shè)備的信號強(qiáng)度值。在早期的藍(lán)牙規(guī)范中只提供基于連接的 RSSI，這就意味著定位接入點(diǎn)設(shè)備和用戶藍(lán)牙設(shè)備必須在定位階段一直建立連接。藍(lán)牙定位研究中開始探索利用藍(lán)牙信號強(qiáng)度 RSSI 來提高定位精度，根據(jù)信號傳播的空間關(guān)系來確定設(shè)備的坐標(biāo)位置。該方法的另一個優(yōu)點(diǎn)是讓移動設(shè)備來決定它自己的位置，而藍(lán)牙錨節(jié)點(diǎn)和其他用戶都是匿名不確定的。根據(jù)藍(lán)牙 Range的特點(diǎn)，在室內(nèi)環(huán)境下覆蓋的區(qū)域是不規(guī)則的，利用最大分離子超圖的方法來確定錨節(jié)點(diǎn)的布置位置。該系統(tǒng)同樣利用 CellID
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