作者/蔚湘绅 (贝能电子(福建)有限公司,辽宁 沈阳 110031)
摘要:跟着互联网和电子技能的开展,定位、导航类的运用日渐出现在人们身边,并给日子带来更多的快捷。传统定位技能多用于室外定位,根本完结方法都是依托GPS,用于行车导航等运用。而室内定位这一新式范畴正开端渐渐走入人们的视界。不过,GPS并不适用于室内定位,而近年来刚开端盛行的BLE
Beacon技能,则有更多的优势。本文描绘了一种根据BLE技能的室内定位体系,并简略介绍几种适宜的运用。
关键词:蓝牙模块;Beacon;定位;室内
1 根据iBeacon技能的定位体系原理简介
根据Beacon的定位技能,根本定位原理如图1。简而言之,根据iBeacon的定位体系是经过基站原理来定位的,体系中每一个iBeacon基站经过蓝牙播送自己的身份信息,当待定位设备进入掩盖区域后,经过检测周围iBeacon基站的信号强度,即可知道自己与每个基站间的间隔。多个基站信息组合起来,就能够推算出自己的方位。
根据BLE的iBeacon,与经典蓝牙明显的差异是:①极低的功耗,比照经典蓝牙,BLE可下降90%以上的功耗。基站能够运用电池供电。②无需配对,经过播送的方法进行数据传输。③关于iOS体系,相同支撑后台唤醒,确保客户杰出的运用体会。
一个Beacon播送包一般包括如表1的信息。
表1的部分英文意义如下。
Proximity UUID:厂商识别号,差异不同厂商出产的Beacon标签。
Major:群组分类,差异不同场景间的Beacon标签。
Minor:差异同一场景下不同方位的Beacon标签。
Tx Power:用于丈量设备与Beacon标签之间的间隔。
清楚明了,Tx Power是这场戏的主角。Tx Power越大,表明设备与标签间的间隔越近,反之则间隔越远。当设备检测到多个Beacon标签的Tx
Power后,即可预算出自己的大约方位。
一般情况下,间隔预算只界说了三个大略的间隔等级,即:
•十分近:10 cm内。
•近:1 m内。
•远:1 m外。
总归,根据iBeacon标签的室内定位技能是无法完结准确定位的,可是关于室内导游、引流等功能来说,精度是足够用的。
2 渠道及计划
BM70/1系列蓝牙模组是美国微芯(Microchip)科技专门为蓝牙IoT运用推出的低功耗蓝牙(BLE)模组。模组运用自家根据8051内核的蓝牙芯片IS1870。具有低成本、低功耗、小尺度及易于开发等特色,是十分合适根据Beacon的室内定位体系的一款蓝牙模组。
该系列模组支撑BLE4.2规范。供电规模1.9 V~3.6
V。集成温度传感器、供电电压检测。一起供给有/无屏蔽罩及陶瓷天线的类型。最小尺度仅为11.5 mm x 9
mm。仅需简略的几个外围器材即可作业。一起,该系列模组为透传模组,能够预装备设备名、暗码等根本信息,只需简略的串口指令即可完结蓝牙的数据收发,能够最大程度地简化客户前期的研制作业。
在根据Beacon的定位体系中,能够运用具有最小尺度的BM71蓝牙模组,以尽可能使Beacon节点具有更小的尺度以便于装置安置。关于iBeacon运用,微芯科技供给了一套便利的UI装备界面协助客户快速装备播送信息。
BM70/1内部存储空间分为2部分,分别为FLASH和EEPROM区。其间,Flash区用于存储产等第蓝牙固件,该固件以HEX方法供给,用户不需求2次修正即可直接运用。EEPROM区用于存储装备信息,客户能够提早装备好蓝牙模组的Device
Name、Pin Code及UUID等各种信息并烧录到模组中。
一起,关于有特别需求的用户,微芯科技还供给了一套完好的SDK及各类运用例程,能够对模组进行深度二次开发。
关于上述三部分,官方供给的软件分为别:IS1870_BM70_FlashUpdateTool;IS187x_102_BLEDK3_UI;IS187x
MBIoT SDK。
3 Beacon标签的完结
以运用固件和UI装备的方法完结为例,用户能够经过如下几个简略过程完结一个Beacon标签的装备。
①将TEST PIN置高进入调试形式。
②运用FlashUpdateTool将官方供给的固件写入BM70/1的FLASH中。
③运用BLEDK3_UI,按需求装备好蓝牙模组的根本信息后,写入BM70/1的EEPROM中。
④将TEST PIN置低进入运转形式并从头上电,此刻,一个Beacon标签就装备好了。
4 定位算法的完结
已知三点方位为:A(X1,Y1),B(X2,Y2),C(X3,Y3),已知D点(X0,Y0)到三点的间隔为d1,d2,d3,如图2。
此刻,D点方位能够经过下列方程中的恣意两个进行求解:
(X0-X1)2+(Y0-Y1)2=d12
(X0-X2)2+(Y0-Y2)2=d22
(X0-X3)2+(Y0-Y3)2=d32
5 定论
根据Beacon的定位体系十分合适室内定位运用。标签能够运用电池供电,安置十分便利,运用许多,例如才智商场推送及引导,停车场反向定位,微信摇一摇找周边用户等,愿各位读者发挥幻想,找到最合适自己的运用。
参考文献
[1]Microchip.BM70/1 datasheet.
[2]Microchip.BM70_EvaluationBoardUserGuide.
本文来源于科技期刊《电子产品世界》2019年第2期第19页,欢迎您写论文时引证,并注明出处