基于iBeacons的室內定位方法的設計與實現
發(fā)布時間:2017-04-03 03:12
本文關鍵詞:基于iBeacons的室內定位方法的設計與實現,,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:隨著時代的發(fā)展,在復雜的室內環(huán)境中,人們對于對自身或相關物品的精確定位的需求日益增加,我們常常需要確定移動終端或其使用者在室內的位置。而本文正是基于iBeacons節(jié)點設計并實現一種適用于室內復雜環(huán)境的精確定位算法。本文的工作主要體現在以下三個方面:首先,本文以測距和非測距為切入點分析和研究了常用的室內定位算法,并從中找出適用于大型商場、超市、機場等環(huán)境并以移動設備作為定位載體的方法,即定位效果好、安全性強、可靠性高、復雜度低的室內定位方法。然后,本文針對常用的室內定位方法存在的問題,比如說安全性得不到保障與定位方法可靠性不高,結合iBeacons節(jié)點的特性設計一種適用于復雜室內環(huán)境的可靠定位算法,即基于iBeacons節(jié)點的RSSI測距的二次加權質心算法。本文根據實驗環(huán)境,建立RSSI測距模型,統(tǒng)計實驗數據,對模型進行誤差補償。在此基礎上本文對普通的四邊測量算法做出改進,根據iBeacons節(jié)點的部署特點設計二次加權質心算法,并使用Matlab工具對算法進行仿真和定位效果的評價。最后,本文通過具體的軟件實現來評價算法的可行性與可用性,實現的系統(tǒng)包括客戶定位端與節(jié)點控制端,定位端主要實現基本的靜態(tài)定位功能,并利用手機傳感器實現的用戶的移動軌跡判斷;節(jié)點控制端主要實現節(jié)點的控制功能,方便相關工作人員對節(jié)點進行布置與修改。相較于室外定位,室內定位由于定位環(huán)境相對復雜等原因還無法提供一種或多種行而有效的解決方案,因此室內定位的研究與完善是一項任重道遠的工作。
【關鍵詞】:室內定位 iBeacons節(jié)點 RSSI測距 質心算法
【學位授予單位】:大連理工大學
【學位級別】:碩士
【學位授予年份】:2015
【分類號】:TN925
【目錄】:
- 摘要4-5
- Abstract5-8
- 1 緒論8-14
- 1.1 室內定位的研究背景8-9
- 1.2 室內定位的特點9
- 1.3 室內定位的國內外研究現狀9-11
- 1.4 課題相關技術11-13
- 1.5 論文的創(chuàng)新點13-14
- 2 基于iBeacons的室內定位算法的研究與設計14-29
- 2.1 室內定位算法研究14-17
- 2.1.1 基于非測距的定位算法分析14-17
- 2.1.2 基于測距的定位算法分析17
- 2.2 基于RSSI測距定位算法的設計17-26
- 2.2.1 測距模型的建立18-20
- 2.2.2 測距模型的優(yōu)化20-21
- 2.2.3 四邊測量算法的優(yōu)化21-26
- 2.3 實驗仿真與誤差分析26-29
- 2.3.1 實驗仿真26
- 2.3.2 定位誤差比較26-27
- 2.3.3 算法可靠性分析27-29
- 3 室內定位系統(tǒng)的設計29-39
- 3.1 需求分析29-32
- 3.1.1 軟件功能需求29
- 3.1.2 軟件功能層次設計29-30
- 3.1.3 軟件用例設計30-32
- 3.2 模塊設計32-34
- 3.2.1 節(jié)點信息控制系統(tǒng)模塊設計32-33
- 3.2.2 室內定位系統(tǒng)模塊設計33-34
- 3.3 方法設計34-37
- 3.3.1 節(jié)點信息控制方法34-35
- 3.3.2 用戶當前位置定位方法35
- 3.3.3 用戶運動軌跡定位方法35-36
- 3.3.4 用戶搜索與信息推送方法36-37
- 3.4 界面設計37-39
- 3.4.1 節(jié)點信息控制系統(tǒng)界面設計37-38
- 3.4.2 室內定位系統(tǒng)界面設計38-39
- 4 室內定位系統(tǒng)實現39-49
- 4.1 節(jié)點信息控制系統(tǒng)的實現39-42
- 4.1.1 DeviceScanActivity類實現39-40
- 4.1.2 DeviceControlActivity類實現40-41
- 4.1.3 BluetoothLeService類實現41-42
- 4.2 用戶靜態(tài)定位實現42-44
- 4.2.1 節(jié)點信號掃描獲取RSSI實現42-43
- 4.2.2 計算未知節(jié)點坐標實現43-44
- 4.2.3 繪制節(jié)點坐標實現44
- 4.3 用戶移動軌跡判斷實現44-47
- 4.3.1 用戶移動方向判斷實現44-46
- 4.3.2 用戶移動步數判斷實現46-47
- 4.4 點位搜索與信息推送實現47-49
- 4.4.1 點位搜索實現47
- 4.4.2 信息推送實現47-49
- 5 室內定位系統(tǒng)測試及定位性能分析49-54
- 5.1 測試方案概述49
- 5.2 系統(tǒng)測試過程及結果49-54
- 5.2.1 節(jié)點信息控制程序測試49-50
- 5.2.2 室內定位程序測試50-52
- 5.2.3 定位精度分析52-54
- 結論54-55
- 參考文獻55-57
- 攻讀碩士學位期間發(fā)表學術論文情況57-58
- 致謝58-59
【參考文獻】
中國期刊全文數據庫 前1條
1 黃曉利;王福豹;段渭軍;楊躍;;無線傳感器網絡TDOA測距誤差分析與校正[J];計算機測量與控制;2008年07期
本文關鍵詞:基于iBeacons的室內定位方法的設計與實現,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
本文編號:283625
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