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基于Bluetooth和TOA定位算法的圖書(shū)館導航系統

作者： 時(shí)間：2009-05-06 來(lái)源：網(wǎng)絡(luò ) 收藏
我們把用戶(hù)便攜設備(手機)接收到的信號強度值與它到該藍牙信號發(fā)射點(diǎn)的距離擬合為三個(gè)線(xiàn)性的函數，信號強度與距離的函數關(guān)系為：
距離在[0，3]m時(shí)：Bi=257.323 1*di-1.028 8即di=(1.028 8+Bi)／257.323 1；
距離在[3，6]m時(shí)：Bj=255.192 6*dj-0.5045即dj=(0.504 5+Bj)／255.192 6；
距離在[6，9]m時(shí)：Bk=270.625 6*dk-3.083 3即dk=(3.083 3+Bk)／270.625 6；
此時(shí)，設用戶(hù)手機終端(M)位置為(x，y)，藍牙信號發(fā)射點(diǎn)BSi，BSj，BSk的坐標分別為(xi，yi)，(xj，yj)，(xk，yk)，用戶(hù)從M到BSi，BSj，BSk的距離為：di，dj，dk，則下式成立：
每次定位用戶(hù)手機終端從搜索到的有效藍牙信號發(fā)射點(diǎn)中每10 s從隊列中選取最多6個(gè)點(diǎn)并且三三組合測試信號強度。之后分別利用上述算法估算出用戶(hù)所在位置，最后從得到的20個(gè)點(diǎn)中計算中心位置作為當前用戶(hù)位置。如果搜索到的有效藍牙信號發(fā)射點(diǎn)小于3個(gè)則休眠半分鐘后繼續尋找，直到找到為止。如果測試得到的信號強度值不在230～270之間，系統則會(huì )重新測試其信號強度，如果仍然沒(méi)有得到正確結果系統會(huì )暫時(shí)拋棄這個(gè)藍牙信號發(fā)射點(diǎn)，搜索其他有效藍牙信號發(fā)射點(diǎn)進(jìn)行定位。
3.2 尋路原理
尋路時(shí)使用啟發(fā)式廣度優(yōu)先搜索算法。在盲目廣度搜索算法中，人所在的每一個(gè)可行位置都可以有4個(gè)方向可以行走(前、后、左、右)，向任意一個(gè)方向行走后如果沒(méi)有遇到障礙，則將新的狀態(tài)裝在一個(gè)隊列里，然后每次再從隊列里取出一個(gè)新的狀態(tài)來(lái)進(jìn)行擴展，直到走到要找的書(shū)那里(終點(diǎn))。人走的每一個(gè)新節點(diǎn)都要記錄下來(lái)上一個(gè)節點(diǎn)的編號，最后經(jīng)過(guò)回溯找到從起點(diǎn)到終點(diǎn)的路徑。用一個(gè)自定義的結構體Queue來(lái)記錄節點(diǎn)。
在找出路徑后，將其記錄在類(lèi)的一個(gè)私有列表成員ListPath>TLP中，其中Path為自定義的結構體，記錄路徑上的橫坐標和縱坐標。
4 結 語(yǔ)
通過(guò)藍牙技術(shù)和定位導航技術(shù)相給合，實(shí)現了圖書(shū)館書(shū)籍定位導航系統。本文論述了書(shū)籍定位導航系統的設計，研究了改進(jìn)的TOA定位算法在藍牙定位中的應用。研制的系統極大地縮短了在圖書(shū)館查找圖書(shū)的時(shí)間，方便了人們的生活，并且本系統在室內定位的實(shí)際應用中仍不斷的改進(jìn)，還可以做出各種改進(jìn)以適應更多的具體應用，如在博物館、展會(huì )等地方，實(shí)踐證明本文給出的圖書(shū)館書(shū)籍定位導航系統具有廣闊的應用前景。
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