藍牙室內(nèi)定位技術(shù)

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基于iBeacon的藍牙定位技術(shù)目前主要有兩種方式，一是基于三角定位模型通過對接收信號強度的分析獲得位置坐標，二是結(jié)合地圖采集藍牙信號場的無線信號指紋特征，定位時通過對指紋的比對獲得位置坐標。勁點的子午快線藍牙定位平臺要了采用三角定位方法（Triangle Position Method, TPM）與增量式機器學(xué)習(xí)方法（Incremental Machine Learning Method）融合的定位算法。

其中，三角定位方法基于移動終端的信號強度計算終端與每個基站設(shè)備間的距離，并利用距離進行位置測算。終端與基站設(shè)備的位置計算滿足方程 ，其中 代表距發(fā)射機（基站設(shè)備）距離為 處的移動終端信號接收強度指示（Received Signal Strength Indication, RSSI）； 代表在距發(fā)射機（基站設(shè)備）距離為 處的信號接收強度，通常 取1米； 為路徑損耗指數(shù)； 代表標準差為 的陰影噪聲。增量式機器學(xué)習(xí)方法在機器學(xué)習(xí)方法的基礎(chǔ)上對模型進行迭代修正，形成針對當前特定問題的機器學(xué)習(xí)方法。該方法分為4個主要部分：數(shù)據(jù)采集、特征提取、模型訓(xùn)練與增量修正。


一、藍牙終端側(cè)定位
藍牙終端側(cè)定位一般是依托智能手機進行的室內(nèi)定位導(dǎo)航應(yīng)用，其展現(xiàn)形式主要兩類：
一類是基于手機APP的室內(nèi)定位導(dǎo)航與位置服務(wù)應(yīng)用，如通過手機APP或者借助微信公眾號實現(xiàn)的商場室內(nèi)導(dǎo)航以及反向?qū)ぼ嚨?。這類應(yīng)用又可以分為依托手機進行原生定位的方式，即把定位SDK嵌入到手機APP中借助手機的運算能力實時定位和展示，另一種方式雖然還是APP的展現(xiàn)形式，不過定位解算是在后臺服務(wù)器完成，前臺APP上只是一個H5的交互界面。前者的優(yōu)點是對網(wǎng)絡(luò)的依賴小，可以在無網(wǎng)絡(luò)的條件下進行離線應(yīng)用，其缺點是定位程序與APP深度耦合，不利于后期的更新維護。后者的優(yōu)點是因為地圖服務(wù)和定位服務(wù)都在后臺服務(wù)器，APP的程序可以較小，由于后臺與前臺是通過H5交互，對于APP的開發(fā)來說難度大大降低，但其缺點是定位過程中必須實時連接網(wǎng)絡(luò)。
另一類藍牙終端側(cè)定位是結(jié)合智能穿戴設(shè)備的定位應(yīng)用，其主要應(yīng)用場景為機器人在室內(nèi)的輔助定位，高精度要求的室內(nèi)人員監(jiān)控定位等。其工作方式是手表或者手環(huán)里內(nèi)嵌的藍牙模塊主動掃描環(huán)境中的Beacon設(shè)備信號，將信號采集后通過WiFi/4G等網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)胶笈_服務(wù)器，后臺服務(wù)器通過對信號的解析計算出每臺設(shè)備所處的實時位置。在網(wǎng)絡(luò)狀況不佳的情況下，穿戴設(shè)備也可以借助自身的存儲卡本地存儲在室內(nèi)移動中所實時收集的Beacon信號，在網(wǎng)絡(luò)連接后傳到后臺進行歷史軌跡追溯。


二、藍牙網(wǎng)絡(luò)側(cè)定位
藍牙網(wǎng)絡(luò)側(cè)定位通常也被成為藍牙反向定位，是通過在環(huán)境中部署可以接收Beacon設(shè)備信號的藍牙網(wǎng)關(guān)，多個藍牙網(wǎng)關(guān)同時收到某一個Beacon設(shè)備的信號后利用已知的藍牙網(wǎng)關(guān)位置，在后臺服務(wù)器端結(jié)算出當前Beacon設(shè)備所處的位置。子午快線藍牙網(wǎng)絡(luò)側(cè)定位引擎在實際應(yīng)用中不僅采用了藍牙三角定位技術(shù)還融合了藍牙指紋定位技術(shù)，使得定位的精度和可靠性大幅提升。
藍牙網(wǎng)絡(luò)側(cè)定位通常是作為醫(yī)院、廠區(qū)里對工作人員以及資產(chǎn)的位置追蹤管理使用，這種模式的特點是佩戴在人員或者粘貼在物品上的Beacon設(shè)備體積非常小，支持半年以上乃至2年多的持續(xù)工作時長。目前也開始在會展行業(yè)以及大企業(yè)的訪客管理中采用。