基于iBeacon的室內(nèi)定位技術研究和實現(xiàn)
本文關鍵詞:基于iBeacon的室內(nèi)定位技術研究和實現(xiàn)
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【摘要】:近年來,隨著智能手機和智能設備的飛速發(fā)展,人們對位置服務的需求不斷增加,室內(nèi)定位技術成為了信息技術研究的熱點問題之一;赪i-Fi的室內(nèi)定位技術快速發(fā)展,并在一些場合進行了實際使用,在初步實踐的過程中也暴露出了一系列的問題與不足。鑒于目前室內(nèi)定位技術存在的一些問題,隨著2013年美國蘋果公司推出的iBeacon技術,為室內(nèi)定位技術的發(fā)展帶來了新的契機;趇Beacon室內(nèi)定位技術,可以使我們在室內(nèi)環(huán)境中只需額外的增加一些硬件就能有效的進行高精度的定位,能夠有效的對Wi-Fi定位的不足進行彌補。鑒于此,本文主要是通過對基于Wi-Fi的室內(nèi)定位系統(tǒng)的優(yōu)點及不足進行分析對比,提出基于iBeacon的室內(nèi)定位系統(tǒng),研究并改進指紋定位算法,設計實現(xiàn)基于iOS操作系統(tǒng)的室內(nèi)定位系統(tǒng)。首先,通過大量的文獻閱讀,分析國內(nèi)外室內(nèi)定位系統(tǒng)特別是基于Wi-Fi的指紋定位系統(tǒng)研究現(xiàn)狀,對目前室內(nèi)定位系統(tǒng)的原理及優(yōu)缺點進行分析,并根據(jù)此優(yōu)缺點進行原因的分析研究,同時,對整個室內(nèi)定位精度的影響因子進行分析研究。其次,根據(jù)所得分析提出基于iBeacon的室內(nèi)定位系統(tǒng),分析如何使用iBeacon來進行準確的定位,是否能對當前的主流定位系統(tǒng)進行有效的彌補。同時對幾種典型的基于信號指紋的定位算法進行研究,對最近鄰法(NN)、K近鄰法(KNN)、支持向量機法(SVM)原理進行闡述,并根據(jù)這些算法提出進行一些改進后提出本次設計所采用的信號指紋匹配算法,并對此定位算法進行實現(xiàn),然后對其性能進行測試。然后對基于iBeacon的室內(nèi)定位系統(tǒng)進行需求分析,提出此定位系統(tǒng)的設計方案。分析軟件開發(fā)的平臺和環(huán)境,對定位系統(tǒng)進行總體框架設計,對整個系統(tǒng)的邏輯結(jié)構、數(shù)據(jù)流的結(jié)構以及定位系統(tǒng)各個模塊間的通信協(xié)議進行分析。然后,分別對系統(tǒng)的服務器模塊和客戶端模塊進行功能的分析并實現(xiàn)每個模塊的功能,在每個模塊功能都實現(xiàn)后分別對各個模塊進行功能的調(diào)試。最后,在真實的環(huán)境中進行測試環(huán)境的搭建,將本文實現(xiàn)了的基于iBeacon的室內(nèi)定位系統(tǒng)在此環(huán)境中進行測試,分別對信號指紋采集的功能和定位的功能進行測試,再對本次系統(tǒng)采用的定位算法精度、速度以及并發(fā)性三個方面進行性能的測試。在所有的測試都完成之后,對測試所得的結(jié)果進行分析,并與基于Wi-Fi信號指紋室內(nèi)定位系統(tǒng)進行比較,提出基于iBeacon信號指紋的室內(nèi)定位系統(tǒng)優(yōu)點。
【關鍵詞】:iBeacon 指紋定位算法 室內(nèi)定位
【學位授予單位】:成都理工大學
【學位級別】:碩士
【學位授予年份】:2016
【分類號】:TN92
【目錄】:
- 摘要4-6
- Abstract6-10
- 第1章 緒論10-14
- 1.1 研究背景和意義10-11
- 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀11-12
- 1.3 論文主要研究內(nèi)容12-13
- 1.4 論文的組織結(jié)構13-14
- 第2章 Wi-Fi指紋室內(nèi)定位系統(tǒng)14-24
- 2.1 Wi-Fi無線通信技術簡介14-16
- 2.1.1 Wi-Fi技術的概念和標準14
- 2.1.2 Wi-Fi的網(wǎng)絡組成和拓撲結(jié)構14-16
- 2.1.3 Wi-Fi室內(nèi)信號的傳輸特性16
- 2.2 室內(nèi)無線定位技術16-20
- 2.2.1 無線室內(nèi)定位技術的分類16-19
- 2.2.2 無線室內(nèi)定位技術的選擇及評判標準19-20
- 2.3 RSSI信號指紋定位原理分析20-21
- 2.4 基于Wi-Fi信號指紋的室內(nèi)定位技術原理和優(yōu)缺點分析21-23
- 2.4.1 基于Wi-Fi信號指紋的室內(nèi)定位的原理21-22
- 2.4.2 基于Wi-Fi信號指紋的室內(nèi)定位的優(yōu)缺點22-23
- 2.5 本章小結(jié)23-24
- 第3章 iBeacon室內(nèi)定位系統(tǒng)24-33
- 3.1 iBeacon技術簡介24-25
- 3.1.1 iBeacon的概念和技術標準24
- 3.1.2 iBeacon的特點和研究現(xiàn)狀24-25
- 3.2 基于指紋的iBeacon室內(nèi)定位原理和定位算法分析25-30
- 3.2.1 基本原理和定位過程25-26
- 3.2.2 經(jīng)典的指紋匹配算法26-28
- 3.2.3 改進的指紋匹配算法28-30
- 3.3 iBeacon指紋定位的關鍵問題分析30-32
- 3.3.1 環(huán)境對iBeacon信號RSSI值的影響30-31
- 3.3.2 位置與接收信號強度的關系31-32
- 3.3.3 定位區(qū)域的劃分確定32
- 3.4 本章小結(jié)32-33
- 第4章 基于iBeacon的室內(nèi)定位系統(tǒng)設計和實現(xiàn)33-54
- 4.1 定位系統(tǒng)的需求分析33-34
- 4.2 定位系統(tǒng)的開發(fā)環(huán)境34
- 4.3 系統(tǒng)的體系結(jié)構34-42
- 4.3.1 系統(tǒng)邏輯結(jié)構34-35
- 4.3.2 系統(tǒng)數(shù)據(jù)流結(jié)構35-37
- 4.3.3 系統(tǒng)的通信協(xié)議37-42
- 4.4 系統(tǒng)的設計與實現(xiàn)42-53
- 4.4.1 服務器系統(tǒng)43-47
- 4.4.2 手機終端系統(tǒng)47-52
- 4.4.3 指紋和地圖導入系統(tǒng)52-53
- 4.5 本章小節(jié)53-54
- 第5章 基于iBeacon室內(nèi)定位系統(tǒng)的性能測試54-63
- 5.1 測試的軟硬件環(huán)境54-55
- 5.2 系統(tǒng)的功能測試55-59
- 5.2.1 信號指紋采集過程測試55-56
- 5.2.2 定位過程測試56-59
- 5.3 定位算法測試59-61
- 5.3.1 定位的精度59-60
- 5.3.2 定位的速度60
- 5.3.3 定位的并發(fā)性60-61
- 5.4 iBeacon較Wi-Fi室內(nèi)定位的優(yōu)點61-62
- 5.5 本章小節(jié)62-63
- 總結(jié)與展望63-65
- 致謝65-66
- 參考文獻66-69
- 攻讀學位期間取得學術成果69
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中國重要報紙全文數(shù)據(jù)庫 前10條
1 本報記者 馬靜t,
本文編號:886470
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