基于Bluetooth和TOA定位算法的圖書(shū)館導航系統
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2.2 定位系統服務(wù)器端軟件設計
服務(wù)器端使用Asp.net開(kāi)發(fā)，具備以下3項主要功能：在線(xiàn)書(shū)籍查詢(xún)；在線(xiàn)幫助服務(wù)；客戶(hù)端配置更新。
當接收到客戶(hù)端書(shū)籍查詢(xún)請求時(shí)，在線(xiàn)書(shū)籍查詢(xún)根據請求類(lèi)型查詢(xún)數據庫系統并以XML文檔的形式返回結果。書(shū)籍信息包括書(shū)名，作者，所在的書(shū)架，這樣通過(guò)書(shū)架位置就可以大致確定書(shū)的確切位置。所有數據利用無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )傳輸，極大地方便了用戶(hù)。
圖書(shū)館地形信息以及藍牙點(diǎn)分布圖的數據儲存在數據庫中。地形信息包括圖書(shū)館的形狀以及各個(gè)書(shū)架的位置、長(cháng)度，以數據庫表的形式存放。藍牙信號發(fā)射點(diǎn)分布圖包括每個(gè)藍牙信號發(fā)射點(diǎn)位置，惟一標識符(ID)。手機客戶(hù)端可以通過(guò)客戶(hù)端自動(dòng)更新模塊獲得這些信息。
3 關(guān)鍵技術(shù)的設計與研究
3.1 藍牙定位原理
3.1.1 傳統測量算法
(1)通過(guò)傳播時(shí)間測量方法
它通過(guò)在已知傳播速度的情況下，無(wú)線(xiàn)電波傳播的距離與它傳播的時(shí)間成正比。但上述方法存在兩個(gè)問(wèn)題，影響了方法的使用性：
時(shí)鐘精度 因為藍牙信號的傳播速度很快，又考慮到各種延遲，所以為了減小測量誤差必須使用高精度的時(shí)鐘，時(shí)間單位采用ns，這對硬件的要求過(guò)高，不實(shí)用。
時(shí)鐘同步 參與同一個(gè)定位過(guò)程的參考點(diǎn)之間必須保證時(shí)鐘的同步，這樣才能保證測量結果的正確性和精度。
(2)信號衰減測量方法
在理想的傳播環(huán)境下，無(wú)線(xiàn)信號的衰減與1／r2成正比(其中r為傳播距離)。但實(shí)際上，無(wú)線(xiàn)信號在空間傳播時(shí)能量的衰減是多種因素共同作用的結果，而不單單與傳播距離有關(guān)。在一個(gè)地形地物較為復雜的環(huán)境中，無(wú)線(xiàn)信號傳播時(shí)的衰減會(huì )受到反射、折射、多徑效應等多種因素的影響，所以這種利用能量衰減測量距離的方法不如傳播時(shí)間測量方法精度高。
3.1.2 改進(jìn)的TOA算法
從可行性和精度兩個(gè)方面綜合考慮之后，我們決定采用依靠經(jīng)驗的定位方法：它同樣是基于無(wú)線(xiàn)電波能量來(lái)定位的，不同的是它不是根據能量衰減與距離平方的正比關(guān)系來(lái)計算距離，而是通過(guò)一個(gè)數據庫來(lái)記錄一定數量的參考位置的信號強度，然后把待測物體檢測到的信號強度與之相比而得到待測物體的信號強度。如果參考位置足夠多的話(huà)，這種方法具有很好的精度，并且不受實(shí)際地理位置的影響，因為參考位置正是從實(shí)際的測量中來(lái)的。這種方法的一個(gè)缺陷是它要求每次實(shí)施時(shí)要測量大量的參考位置上的信號強度，并且隨著(zhù)時(shí)間推移，地理環(huán)境必定會(huì )有所改變，這時(shí)又要對所有的參考位置重新進(jìn)行測量。<dfn id="yhprb"><s id="yhprb"></s></dfn> <dfn id="yhprb"><delect id="yhprb"></delect></dfn> <dfn id="yhprb"></dfn> <dfn id="yhprb"><delect id="yhprb"></delect></dfn> <dfn id="yhprb"></dfn> <dfn id="yhprb"><s id="yhprb"><strike id="yhprb"></strike></s></dfn> <small id="yhprb"></small> <dfn id="yhprb"></dfn> <small id="yhprb"><delect id="yhprb"></delect></small> <small id="yhprb"></small> <small id="yhprb"></small> <delect id="yhprb"><strike id="yhprb"></strike></delect> <dfn id="yhprb"></dfn> <dfn id="yhprb"></dfn> <s id="yhprb"><noframes id="yhprb"> <small id="yhprb"><dfn id="yhprb"></dfn></small> <dfn id="yhprb"><delect id="yhprb"></delect></dfn> <small id="yhprb"></small> <dfn id="yhprb"><delect id="yhprb"></delect></dfn> <dfn id="yhprb"><s id="yhprb"></s></dfn> <small id="yhprb"></small> <delect id="yhprb"><strike id="yhprb"></strike></delect> <dfn id="yhprb"><s id="yhprb"></s></dfn> <dfn id="yhprb"></dfn> <dfn id="yhprb"><s id="yhprb"></s></dfn> <dfn id="yhprb"><s id="yhprb"><strike id="yhprb"></strike></s></dfn> <dfn id="yhprb"><s id="yhprb"></s></dfn>
如圖4所示，系統從檢測到的有效藍牙點(diǎn)(通過(guò)ID判斷)選取三個(gè)點(diǎn)利用圖3所示方法定位。我們檢測到的信號強度值在263～230，隨著(zhù)距離增大而減小，但不是線(xiàn)性變化。通過(guò)數據分析發(fā)現0～3 m，3～6 m，6～9 m區間內可以近似成三個(gè)線(xiàn)性區間。于是分別測量并統計了一些藍牙點(diǎn)0，3，6，9 m的信號強度值，用來(lái)輔助計算。藍牙信號強度數據擬合結果如圖5所示。
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