基于BLE的3D室內(nèi)定位系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn).pdf

1、室內(nèi)定位系統(tǒng)的研究有著多年的歷史，國內(nèi)外已經(jīng)開展了多項使用紅外、射頻、超聲、WiFi等無線短程通信方式進行室內(nèi)定位方法的研究，并部署了一些室內(nèi)定位系統(tǒng)。但是，高造價、高功耗以及對環(huán)境和專用設(shè)備的要求，使得這些系統(tǒng)無法大規(guī)模的推廣使用。近幾年，藍牙4.0技術(shù)在傳輸距離、功耗等指標方面取得較大進展，尤其是集成藍牙4.0模塊智能手機的大規(guī)模推廣，為室內(nèi)定位的研究提供了新的契機?；诖?，本文研究了基于藍牙4.0技術(shù)與智能手機的室內(nèi)定位系統(tǒng)，對其

2、中的定位方法軟硬件與3D地圖進行了研究與開發(fā)，論文主要工作如下：
　?。?）設(shè)計并實現(xiàn)了基于 BLE的位置指紋室內(nèi)定位系統(tǒng)。系統(tǒng)利用智能手機與iBeacon基站協(xié)同完成數(shù)據(jù)采集和處理的過程，位置指紋識別采用K近鄰算法匹配計算位置相似度。同時考慮智能手機的計算壓力，本系統(tǒng)將計算量大的工作交給服務(wù)器來處理，智能手機只負責(zé)信息采集與結(jié)果展示，有效的降低了系統(tǒng)的維護成本，提高了系統(tǒng)響應(yīng)速度。
　?。?）設(shè)計并實現(xiàn)了基于iBeacon

3、技術(shù)的定位基站軟硬件?；镜挠布訲ICC2540芯片為核心，設(shè)計并實現(xiàn)了完整的基站硬件，并在其中使用了PCB倒F天線和巴倫匹配電路來維持天線的輻射效率，使其發(fā)射功率更加穩(wěn)定。軟件方面在CC2540協(xié)議棧的基礎(chǔ)上，自定義了通用唯一標識符，改進其數(shù)據(jù)響應(yīng)結(jié)構(gòu)，使基站符合iBeacon標識標準，進一步降低功耗并便于后期的維護升級。
　?。?）設(shè)計并實現(xiàn)了智能手機端三維地圖的展示與交互。為改變傳統(tǒng)二維地圖顯示不直觀的問題，采用 VTK與