【问题标题】:Build simple indoor postioning with ibeacon使用 ibeacon 构建简单的室内定位
【发布时间】:2016-01-15 20:48:33
【问题描述】:

我正在尝试为 Android 构建室内定位系统,依靠 ibeacon 来检测我在哪里,我如何去其他房间。

我们举个例子: 在我的家里,我想在每个房间里放一个信标,在我的应用程序中,我有一个简单的室内地图,显示我的家居设计包含每个信标的固定点和它们之间的固定路径。

如何让我的手机在该地图内移动取决于我的手机和信标之间的距离,并使手机在固定路径上移动。

他们是否有任何不使用 gps 或任何 LonLat 点的解决方案? 如果他们有更好的想法可以提供帮助?

【问题讨论】:

    标签: android ibeacon android-ibeacon indoor-positioning-system


    【解决方案1】:

    您可以将信标映射到任意坐标空间,而无需考虑 GPS。您也可以将 GPS 映射到它,但我认为在信标之间的距离明显大于您的平均 GPS 精度之前,您将无法从中得到什么——换句话说,直到您的映射区域非常大,即如果您谈论的是小型室内环境,则不会发生。

    即使您可以在您的环境中实现“完美”的 GPS 精度,但在手机上的最大精度限制在 5m 半径范围内,仍然无法保证(GPS 错误是假设遵循正态分布,其中报告的准确度只有 68% 的置信度,或与平均值相差 1 个标准差。)因此,如果 GPS 是您的定位输入,您必须接受该输入的误差程度。

    使用映射的坐标空间,您可以根据信号强度获得与信标的估计距离,然后执行三角测量以获得近似点。在任何给定时间,您都需要 3 个以上的信标才能使其正常工作。一种天真的方法可能是从扫描的信标列表中选择 3 个具有最佳 RSSI 值的信标,并从中进行三角测量。

    这种方法的问题再次是相互关联的干扰和准确性。当您在家中移动时,墙壁会抑制信号,其他无线电电子设备也会对其产生影响。

    【讨论】:

      【解决方案2】:

      一种简单的基于信标的方法是在网格上(或仅在每个房间)布置信标,然后在应用程序中确定信标的范围,并确定离您最近的信标。然后,根据信标到 X、Y 的查找表,在地图上的 X、Y 点上绘制一个蓝点。

      对于一个小型演示,它非常简单。对于大规模的安装和花里胡哨,它变得非常复杂。您可以在我的博客文章中阅读我们在消费电子展上的表现:http://developer.radiusnetworks.com/2015/01/13/beacon-navigation-at-the-consumer-electronics-show.html

      【讨论】:

        【解决方案3】:

        “根据 RSSI 读数计算与信标的距离”的幼稚方法因多种原因而行不通。假设存在(并且存在)理论上将 RSSI 映射到距离的公式。因此,假设信标 i 的距离(i)= f(RSSI(i))。实际上,信号仍会通过多条路径(在室内)被接收,并且由于信号传播到您的设备的距离不同,它会显示出相当多的可变性。此外,这些多路径效应将取决于位置。在这种情况下,您将无法有效地使用多点定位。此外,RSSI 将取决于您拥有什么样的接收天线(= 设备),由于可用的手机型号众多,因此在 android 的情况下这可能是一个管理挑战。

        简而言之,您应该对室内定位的指纹技术进行一些研究,那里有大量的文献。为了更好地理解基本概念,请观看此视频:

        https://www.youtube.com/watch?v=hITAQ6yPZ3I

        简而言之,您应该阅读环境中的“蓝牙(或 wi-fi)信号阵列”RSSI,并将此类阵列与之前收集的“阵列”数据库进行比较。当您为数据库收集样本时,您必须在点网格中进行,每个点都与地图或蓝图上的 X 和 Y 位置相关联。它与寻找关闭信标的方法没有太大区别,但它更通用,可以更精确,并且(通常)需要更少的信标(尽管并非总是如此)。如果信标太少且相距太远,准确度可能不会低于 2-3 米。

        注意:不幸的是,上面视频中支持应用程序的代码是 iOS,因此与在此处发布源代码无关。以它作为总体思路的例子。

        【讨论】:

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