發(fā)布時間：2020-05-05 04:15

【摘要】：隨著導(dǎo)航等基于位置服務(wù)(LBS)的快速發(fā)展,人們對包括商場、博物館、地下室等室內(nèi)精確定位的需求也與日俱增,各種各樣的定位技術(shù)被應(yīng)用于室內(nèi)定位,例如藍(lán)牙、Wi-Fi、地磁等。而自從2013年iBeacon技術(shù)被提出以來,憑借其功耗低、信號傳輸距離遠(yuǎn)等優(yōu)點成為近年來研究的熱點并被廣泛應(yīng)用于基于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)(WSN)的定位系統(tǒng)中。本文在分析室內(nèi)定位特點的基礎(chǔ)上結(jié)合當(dāng)前最新發(fā)展趨勢,提出了一種融合多濾波器的iBeacon室內(nèi)定位方法,然后利用實驗室現(xiàn)有設(shè)備設(shè)計開發(fā)了一套定位精度高、成本低、可靠性好的室內(nèi)定位系統(tǒng),最后成功將該系統(tǒng)部署于作者所在課題項目的試點單位。本文主要研究內(nèi)容如下:(1)針對iBeacon室內(nèi)定位系統(tǒng)在信標(biāo)節(jié)點部署密度較低時定位誤差較大的問題,采用了適用于本實驗環(huán)境的改進(jìn)加權(quán)質(zhì)心定位算法,實驗結(jié)果表明,即使信標(biāo)節(jié)點的部署密度為本文設(shè)定的最低值,系統(tǒng)定位誤差在1米以內(nèi)、1.5米以內(nèi)、2米以內(nèi)的比例分別能達(dá)到55%、91%、97%。(2)針對移動定位過程中由于人員的移動以及多徑效應(yīng)的影響導(dǎo)致的定位結(jié)果跳變問題,提出了一種對移動定位結(jié)果進(jìn)行優(yōu)化的方法,即在iBeacon室內(nèi)定位系統(tǒng)中引入卡爾曼濾波算法和遞推平均濾波算法對移動定位結(jié)果進(jìn)行兩次濾波優(yōu)化處理,以提高定位結(jié)果的連續(xù)性和穩(wěn)定性。(3)利用已有的設(shè)備設(shè)計開發(fā)了一套簡便易用的室內(nèi)定位系統(tǒng),并在實際環(huán)境中測試使用。定位服務(wù)器端利用MyEclipse開發(fā),主要完成了定位算法模塊的實現(xiàn)和對定位結(jié)果的濾波優(yōu)化;移動客戶端利用Android Studio開發(fā),主要實現(xiàn)定位過程中iBeacon信號的采集、解析、排序以及地圖展示等功能。
【圖文】：

點的位置信息后，取這些鄰近信標(biāo)節(jié)點的質(zhì)心作為該節(jié)點的估計位置。傳統(tǒng)的質(zhì)逡逑心算法（ＣｅｎｔｒｏｉｄＡｌｇｏｒｉｔｈｍ）是一種基于連接性的，無需距離信息的簡單定位算逡逑法［５１］。傳統(tǒng)質(zhì)心算法的基本原理如圖２．２所示：逡逑１３逡逑

Ａ逡逑Ａ邋（Ｘａ．ｙｓ）邐Ｂ邋（ｘｈ，ｙ0）逡逑圖２．１邋ＡＯＡ算法示意圖逡逑但是該算法通常需要額外的硬件設(shè)備，例如天線陣列，從而導(dǎo)致定位系統(tǒng)的逡逑開銷較大，而且該算法要求待定位設(shè)備能夠測量出接收信號的角度，而多徑效應(yīng)逡逑的存在使得待定位設(shè)備通常無法準(zhǔn)確測量信號的角度，因此在實際環(huán)境中應(yīng)用受逡逑限較多。逡逑２．３．４質(zhì)心算法逡逑（一）傳統(tǒng)質(zhì)心定位算法：逡逑質(zhì)心算法是由南加州大學(xué)的Ｂｕｌｕｓｕ等人提出，在未知節(jié)點收到鄰近信標(biāo)節(jié)逡逑點的位置信息后，取這些鄰近信標(biāo)節(jié)點的質(zhì)心作為該節(jié)點的估計位置。傳統(tǒng)的質(zhì)逡逑心算法（ＣｅｎｔｒｏｉｄＡｌｇｏｒｉｔｈｍ）是一種基于連接性的，，無需距離信息的簡單定位算逡逑法［５１］。傳統(tǒng)質(zhì)心算法的基本原理如圖２．２所示：逡逑１３逡逑
【學(xué)位授予單位】：杭州電子科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：TN713;TN925

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2649525