藍芽室內定位技術原理

2022-03-01 10:49:02 字數 1686 閱讀 4549

在寫服務外包的時候了解了下室內藍芽定位技術,整理了下。

藍芽定位基於rssii(received signal strength indication,訊號場強指示)值,通過三角定位原理進行定位。

藍芽室內定位方案分為終端側定位和網路側定位。在本次定位需求中,我們採用網路側定位,其基本原理如下:

在公司工廠中,我們根據流水線位置,夾具分布疏密程度等其他因素,在工廠中分布不同位置的藍芽探針(x,y),並且記錄於資料庫當中。在每個需要定位的夾具上配備藍芽裝置,當查詢定位結果時,我們已知固定位置(x1,y1),(x2,y2),(x3,y3),根據rssi計算

\[ \left[

\begin

(x-x1)^2+(y-y1)^2 \\

(x-x2)^2+(y-y2)^2 \\

(x-x3)^2+(y-y3)^2

\end

\right]

= \left[

\begin

d_1^2 \\

d_2^2\\

d_3^2

\end

\right]

\]\[\left[

\begin

x \\

y \end

\right]

= \left[

\begin

2(x1-x3) * 2(y1-y3) \\

2(x2-x3) * 2(y2-y3)

\end

\right] ^

\left[

\begin

x_1^2 -x_3^2+ y_1^2 -y_3^2+d_3^2 -d_1^2\\

x_1^2 -x_3^2+ y_2^2 -y_3^2+d_3^2 -d_2^2

\end

\right]

\]我們可以理論上得出夾具位置(x,y),但是在實際的情況下常常會出現一些問題需要我們去解決。

\[p_r=p_tg_tg_r(\dfracd})

\]其中,gr和gr分別為發射天線與接收天線的功率增益;d是收發機之間的距離;λ為載波波長, λ與無線載波頻率ƒ成倒數關係,λ=c/ƒ,c為光速(約為\(3*10^8\)m/s)。如果取參考距離\(d_0\)(通常為1公尺),那麼\(d_0\)處的接受訊號強度為:

\[p_0=p_tg_tg_r(\dfracd_0})

\]則典型的路徑損耗模型如式:

\[\overline(d)[db]=\overline(d)[db]+10nlog(\dfrac)

\]慢衰弱是以較大的空間尺度來度量的,其衰弱速率主要取決於傳播環境,主要為工廠中機器的阻擋,是由訊號的頻率以及障礙物的狀況決定。

通過對實測資料進行統計分析,結果表明接受訊號的場強中值近視服從對數正態分佈。由此可得,陰影衰弱與傳播距離以及陰影損耗的關係可表示為

\[\overline(d)[db]=\overline(d)[db]+10nlog(\dfrac)+x_\partial

\]其中,\(x_\partial\)是乙個零均值,標準差為\(\partial\)的高斯隨機變數,n與\(\partial\)的取決值依賴於周邊環境於建築型別。

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