ibeacon室内定位原理

电子常识

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描述

  iBeacon定位原理

  iBeacon是一项低耗能蓝牙技术,工作原理类似之前的蓝牙技术,由Beacon发射信号,蓝牙设备定位接受,反馈信号。当用户进入、退出或者在区域内徘徊时,Beacon的广播有能力进行传播,可计算用户和Beacon的距离(可通过RSSi计算),由此可知,只要有三个iBeacon设备即可定位。

  iBeacon

  iBeacon是一个基于BLE(低功耗蓝牙技术)的2.4G射频技术,根据射频场强随距离衰减的模型计算距离。因为射频信号传播本身就受环境干扰大不稳定,所以基于这个原理的测距也不会精确。苹果也是把结果放在一个概率范围内,分成immediate,Near,Far倒是还成。基本上我们观察的结果,在3米以内的精确度尚可。

  部署原则

  1、蓝牙Beacon离地高度:3m

  高度H:一般在2.5~3m之间,如现场安装位置较高,需要考虑增加衰减预算。或者采用地面、墙面部署,保证高度在3m内。

  iBeacon

  2、蓝牙Beacon水平间距:4-8 m

  一维定位场景:适合隔离度高的过道,理论上只需要按序列部署一列间距4-8m的Beacon。

  一般定位场景(开放区域):蓝牙Beacon呈三角均匀部署,需要3个或3个以上的蓝牙Beacon。互相间距4-8m。

  iBeacon

  现在iBeacon技术在很多地方都有着惊人的应用案例,一些搜索网站,随便打入iBeacon技术就就可以搜索到很多相关信息。无论是国内还是国外对iBeacon技术的应用都已经开始,寻息电子作为业内知名企业更是起到了领头羊的作用,在国内已有很多应用场景案例。

  苹果Ibeacon室内定位

  其实就是在A和B点各放置一个ibeacon,然后手机进入ibeacon的广播范围即可以通过算法计算出自己的坐标。

  这里需要一个前提,就是ibeacon室内定位是一个应用APP,应用是已经知道A和B的经纬度坐标的,该应用其实是一个地图应用来的,装有APP的手机进入A和B的信号覆盖范围自然就可以在地图上标记自己的位置。

  室内定位在停车场和商场里面有极好的应用前景。

iBeacon

  现在的室内定位设备都是怎么工作的呢?

  折中选择一个频率,使得不太容易被遮挡也比较好接收,这种选择的话 2.4GHz 或者 5GHz 的 Wi-Fi 或者蓝牙信号就是可选的。这个频率在一个合法的发射功率下距离不太大。这有一个好处:信号衰减很有规律,通过测量信号强度通常就可以估计出离发射源的距离了。更重要的是 Wi-Fi 和蓝牙都是手机上已经集成好的模块,可以降低硬件部署成本。现在常见的 Wi-Fi 室内定位和 iBeacons 也是基于类似的原理。而基于 ZigBee 协议的定位选择了距离更短功耗更低的基站来获得更精确的定位,其本质是类似的。

  这样的方法目前已经可以获得室内几米的定位精度,也就是说可用的地步了。那么现在还有什么问题要克服呢?

  1. 多径效应与测量精度

  还是这个问题,信号可能在室内多次反射,这样得到的信号其实是不能正确测距的。相比 GPS 几乎和地面没有遮挡物的条件,室内房屋结构复杂,移动的人、物品的摆放、墙壁、门都可能成为严重影响距离测量的因素。当然如果像 ZigBee 这样距离非常短的传输协议,其实受这种影响相对就会小一点,能提高精度。现在像 Google 试图从算法上提高精度并取得了一定成果,所以这个问题并不太大。

  2. 发射距离与部署成本

  Wi-Fi 和蓝牙发射距离很短意味着要 大量部署设备,要完成一个商场室内定位设备的部署其成本其实相当高。如果当前应用的场景还不是很丰富的情况下,商家很少会主动部署这样的设备。虽然同样是 Wi-Fi,不能再是单纯覆盖即可的思路,而是要每个点至少要能搜到四五个 Wi-Fi 信号,成本相当高。ZigBee 的话由于其传输距离短,部署的成本会更高。

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