藍(lán)牙室內(nèi)定位技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀-在線瀏覽
2024-07-29 00:49本頁面
【正文】 題，即在信號強(qiáng)度的定義中存在一個黃金分割區(qū)，處于這個分割區(qū)的 RSSI值總為 0，表示在合適的信號接收范圍，對于要將實(shí)時 RSSI 值與距離映射成對應(yīng)關(guān)系的定位方法，GRPR 問題是一個限制點(diǎn)。Kotanen. A 等人[30]引入了基于信號傳播模型的方法，通過讀取連接 RSSI 值來構(gòu)建信號強(qiáng)度與距離的映射關(guān)系。但是基于連接的 RSSI 值存在 GRPR 的問題，使得定位參數(shù)并不可靠，小范圍取得 的定位精度并不是一個理想的結(jié)果。該系統(tǒng)提出了三角定位的公式(LSE)，在地圖上采集標(biāo)定數(shù)據(jù)，最后用三角定位方法求出位置，定位誤差為 。Bandara U 等人[32]提出藍(lán)牙定位系統(tǒng)中使用 RSSI 的三個問題：一是室內(nèi)環(huán)境下信號強(qiáng)度受到多徑衰退，干撓等影響；二是信號強(qiáng)度定義中的 GRPR 問題；三是藍(lán)牙的連接建立時間過長。使用一種可變衰減器來解決建立RSSI 映射的問題，使用采集標(biāo)定數(shù)據(jù)的方法來解決干撓和多徑衰退的問題，實(shí)驗(yàn)獲得了 92% 2m 的定位精度。Sheng Zhou 等人[33]提出用一個簡單的 cell 和信號傳輸模型來測量具體的 RSSI值與距離的關(guān)系，系統(tǒng)表明距離誤差為 。文獻(xiàn)[34]中提出了利用貝葉斯濾波進(jìn)行藍(lán)牙定位和用戶軌跡估計的方法，該方法同樣基于信號強(qiáng)度RSSI與距離的相關(guān)性，利用一個簡單的信號傳播模型來計算距離，再用貝葉斯濾波來估計靜態(tài)用戶和移動用戶的位置。其中[35]中結(jié)合了藍(lán)牙和 WiFi 兩種無線信號，分別在實(shí)驗(yàn)地圖上采集標(biāo)定數(shù)據(jù)，不僅直接利用信號強(qiáng)度 RSSI 來進(jìn)行定位，同時文中提出了利用信號差值來解決設(shè)備無關(guān)性的問題，消除硬件設(shè)備 RSSI 標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一的差異。文獻(xiàn)[36]同樣利用 Fingerprinting 定位方法，在辦公室環(huán)境下采集了藍(lán)牙 RSSI 標(biāo)定數(shù)據(jù)，系統(tǒng)能夠取得平均 米的定位精度。從以上基于信號強(qiáng)度的藍(lán)牙定位研究工作來看，基于信號傳播模型的方法應(yīng)用廣泛。根據(jù)信號的衰減特性，結(jié)合其他因素的影響提出了多種信號傳播模型，如弗里斯公式模型，加入隔墻因子 WAF，加入地面反射因子 FAF，以及根據(jù)實(shí)際采集數(shù)據(jù)集訓(xùn)練出傳播模型等。 其他定位方法其他基于藍(lán)牙技術(shù)的定位方法主要是利用鏈路質(zhì)量 LQ、藍(lán)牙的功率伸縮、信號到達(dá)時間差以及查詢反饋速率等方法。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明在定位評估中利用多個無線信號的一個主要優(yōu)點(diǎn)是某種無線信號不能用時利用其他的無線信號也能實(shí)現(xiàn)定位，提高定位系統(tǒng)魯棒性， 信號有時并不能提高定位精度。該方法假定每個作為 CELL 的藍(lán)牙 LQ 是特定的，最后用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型來估計位置。實(shí)驗(yàn)取得了 的定位精度。修改藍(lán)牙規(guī)范不是一種實(shí)際可行的方法，而且僅靠模擬的實(shí)驗(yàn)結(jié)果無法提供足夠的說服力。系統(tǒng)由藍(lán)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。文獻(xiàn)[42]中分析了同一個頻段的 WiFi 和藍(lán)牙兩種技術(shù)在同時工作時的干撓情況。這樣用藍(lán)牙設(shè)備來構(gòu)建定位網(wǎng)絡(luò)能滿足要求。但是布置大量藍(lán)牙參考點(diǎn)增加了定位系統(tǒng)的成本。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明在藍(lán)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。盡管藍(lán)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(lán)牙技術(shù)實(shí)現(xiàn)定位過程中沒有取得理想的定位效果。可以改進(jìn)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(qiáng)度實(shí)現(xiàn)室內(nèi)定位一直面臨信號強(qiáng)度受環(huán)境因素影響動態(tài)變化的問題[44]；信號強(qiáng)度依然不是一個可信的定位參數(shù)，基于信號強(qiáng)度的藍(lán)牙定位研究工作未能取得理想的定位精度。藍(lán)牙技術(shù)能將各種使用藍(lán)牙技術(shù)的電子設(shè)備(包括藍(lán)牙音箱、藍(lán)牙耳機(jī)、藍(lán)牙筆記本等)連接起來進(jìn)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(lán)牙 [11]技術(shù)集傳統(tǒng)藍(lán)牙技術(shù)、高速技術(shù)和低功耗技術(shù)于一體，優(yōu)勢顯著。室內(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(jī)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。其中定位的原理包括：基于測距的定位算法和與距離無關(guān)的定位算法。 無線定位技術(shù)起源于上世紀(jì)八九十年代，當(dāng)時，英國劍橋大學(xué)研發(fā)的 Active Badge[6]系統(tǒng)屬于研制室內(nèi)無線技術(shù)的領(lǐng)跑者，這項(xiàng)技術(shù)使用了非測距的紅外線定位技術(shù)，優(yōu)點(diǎn)是功耗低、體積小、攜帶方便，但缺點(diǎn)是定位算法復(fù)雜、延時高，大概十幾秒才能完成一次定位過程，這樣對于室內(nèi)靜止的物體來
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