基于iBeacons的室内定位方法的设计与实现

发布时间：2017-04-03 03:12

  本文关键词：基于iBeacons的室内定位方法的设计与实现，，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：随着时代的发展,在复杂的室内环境中,人们对于对自身或相关物品的精确定位的需求日益增加,我们常常需要确定移动终端或其使用者在室内的位置。而本文正是基于iBeacons节点设计并实现一种适用于室内复杂环境的精确定位算法。本文的工作主要体现在以下三个方面：首先,本文以测距和非测距为切入点分析和研究了常用的室内定位算法,并从中找出适用于大型商场、超市、机场等环境并以移动设备作为定位载体的方法,即定位效果好、安全性强、可靠性高、复杂度低的室内定位方法。然后,本文针对常用的室内定位方法存在的问题,比如说安全性得不到保障与定位方法可靠性不高,结合iBeacons节点的特性设计一种适用于复杂室内环境的可靠定位算法,即基于iBeacons节点的RSSI测距的二次加权质心算法。本文根据实验环境,建立RSSI测距模型,统计实验数据,对模型进行误差补偿。在此基础上本文对普通的四边测量算法做出改进,根据iBeacons节点的部署特点设计二次加权质心算法,并使用Matlab工具对算法进行仿真和定位效果的评价。最后,本文通过具体的软件实现来评价算法的可行性与可用性,实现的系统包括客户定位端与节点控制端,定位端主要实现基本的静态定位功能,并利用手机传感器实现的用户的移动轨迹判断；节点控制端主要实现节点的控制功能,方便相关工作人员对节点进行布置与修改。相较于室外定位,室内定位由于定位环境相对复杂等原因还无法提供一种或多种行而有效的解决方案,因此室内定位的研究与完善是一项任重道远的工作。
【关键词】：室内定位 iBeacons节点 RSSI测距 质心算法
【学位授予单位】：大连理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TN925
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 1 绪论8-14
• 1.1 室内定位的研究背景8-9
• 1.2 室内定位的特点9
• 1.3 室内定位的国内外研究现状9-11
• 1.4 课题相关技术11-13
• 1.5 论文的创新点13-14
• 2 基于iBeacons的室内定位算法的研究与设计14-29
• 2.1 室内定位算法研究14-17
• 2.1.1 基于非测距的定位算法分析14-17
• 2.1.2 基于测距的定位算法分析17
• 2.2 基于RSSI测距定位算法的设计17-26
• 2.2.1 测距模型的建立18-20
• 2.2.2 测距模型的优化20-21
• 2.2.3 四边测量算法的优化21-26
• 2.3 实验仿真与误差分析26-29
• 2.3.1 实验仿真26
• 2.3.2 定位误差比较26-27
• 2.3.3 算法可靠性分析27-29
• 3 室内定位系统的设计29-39
• 3.1 需求分析29-32
• 3.1.1 软件功能需求29
• 3.1.2 软件功能层次设计29-30
• 3.1.3 软件用例设计30-32
• 3.2 模块设计32-34
• 3.2.1 节点信息控制系统模块设计32-33
• 3.2.2 室内定位系统模块设计33-34
• 3.3 方法设计34-37
• 3.3.1 节点信息控制方法34-35
• 3.3.2 用户当前位置定位方法35
• 3.3.3 用户运动轨迹定位方法35-36
• 3.3.4 用户搜索与信息推送方法36-37
• 3.4 界面设计37-39
• 3.4.1 节点信息控制系统界面设计37-38
• 3.4.2 室内定位系统界面设计38-39
• 4 室内定位系统实现39-49
• 4.1 节点信息控制系统的实现39-42
• 4.1.1 DeviceScanActivity类实现39-40
• 4.1.2 DeviceControlActivity类实现40-41
• 4.1.3 BluetoothLeService类实现41-42
• 4.2 用户静态定位实现42-44
• 4.2.1 节点信号扫描获取RSSI实现42-43
• 4.2.2 计算未知节点坐标实现43-44
• 4.2.3 绘制节点坐标实现44
• 4.3 用户移动轨迹判断实现44-47
• 4.3.1 用户移动方向判断实现44-46
• 4.3.2 用户移动步数判断实现46-47
• 4.4 点位搜索与信息推送实现47-49
• 4.4.1 点位搜索实现47
• 4.4.2 信息推送实现47-49
• 5 室内定位系统测试及定位性能分析49-54
• 5.1 测试方案概述49
• 5.2 系统测试过程及结果49-54
• 5.2.1 节点信息控制程序测试49-50
• 5.2.2 室内定位程序测试50-52
• 5.2.3 定位精度分析52-54
• 结论54-55
• 参考文献55-57
• 攻读硕士学位期间发表学术论文情况57-58
• 致谢58-59

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前1条

1 黄晓利;王福豹;段渭军;杨跃;;无线传感器网络TDOA测距误差分析与校正[J];计算机测量与控制;2008年07期

  本文关键词：基于iBeacons的室内定位方法的设计与实现，由笔耕文化传播整理发布。

本文编号：283625