差强人意的iBeacons定位精度

2015-05-11 14:28:35 admin

iBeacons 到底是啥?

iBeacons 最早推出是在今年的苹果 WWDC 大会上,不过只是惊鸿一瞥。 

13年12月初苹果在美国254家Apple Store中开启iBeacons,再次点燃人们的兴趣。

刚好本人有从事无线定位方面的工作对iBeacons非常感兴趣。鉴于苹果官方没有任何地方提到iBeacons定位精准,也未介绍iBeacons采用何种无线定位技术,因此只能大胆猜测一下iBeacons定位精度。我在这里想从纯技术角度分析下iBeacons到底是啥?他的定位精度到底能不能做到和NFC一样可以分辨出每件商品?

以下,如有错误还望见谅并指出。

iBeacons 是基于 Bluetooth LE 技术,全称为 Bluetooth Low Energy,又可简称为 BLE。 低功耗蓝牙诺基亚在2001年开始研发,其目的是为了发展一套相容于标准蓝牙,并且在功耗与制造价格上能进一步优化的标准。2004年Nokia发布了低功耗蓝牙标准,2006年以Wibree技术的品牌名称首度问世,2007年与蓝牙技术联盟蓝牙技术联盟达成协议,并入标准蓝牙并正式定名为低功耗蓝牙。它的工作范围最远至150英尺(约45米)。

室内无线定位常用的三种方法:接收信号强度定位法、到达时间定位法、接收信号角度定位法、参考点定位法。

一、接收信号强度定位法

接收信号强度定位法是通过信号强度和已知信号衰弱模型来估计接收点与待测点的距离,根据多个接收点距离待测点的距离值画出圆,多个圆的重叠部分就是待测物体。

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在移动装置中,接收信号强度常用接收信号强度指标rssI来表示,在理想环境中这种方式可以获得较为精确的定位。

然而RSSI受信号反射、散射、绕射等多重路径衰减与遮挡影响非常严重,实际上存在较大误差。

二、到达时间定位法

到达时间定位法和接收信号强度定位法类似,只不过计算接收点和测量点之间的距离是采用无线信号传播时间乘以无线信号传输速度。

由于无线信号传播速度是30W km/S。这就要求待测点和多个接收点之间要有非常精确的时间同步。然后高精度时间获取成本非常昂贵,即使微秒级的时间误差也会造成数百米的距离误差。因此在短距离定位上误差较大。

三、接收信号角度定位法

接收信号角度定位法的工作原理是利用定向天线量测出信号来源方向,多个接收点同时按照接收角度画出直线,直线的交点就是目标位置。

信号角度定位法的优点是不需要每一个接收天线都做时间同步,误差来源主要是角度解析的误差。在距离越远的时候角度解析的误差影响越大,同时由于信号反射和折射可能造成最终计算出来的被测点是发射点而不是被测物体本身。另外由于定向天线的制作对测量角度的计算影响较大在实际应用中会比较麻烦。

综上:如果iBeacons采用以上任何一种方法最终的定位精度也只能做到区域定位,他可以告诉你处于某一个柜台附近,而无法定位到你手中拿的是哪件商品你与哪件商品有互动。如果有人知道iBeacons采用了更精确的定位方式,麻烦一定分享给大家。