使用 Beacons 进行室内定位的三边测量

Trilateration with Beacons for indoor positioning

我有这个项目,我正在尝试扩展我们的应用程序,它可以通过定位智能手机的位置来传输应用程序用户的实时位置。 我花了几个小时寻找合适的信标,但我似乎无法理解哪种最适合我的项目。

我想要实现的是在我的工作场所各处放置信标,以便能够通过三边测量查看该区域内使用该应用程序的每个人的实时位置。我需要覆盖大约 4.000m² 的大面积。

我不是在寻找预构建的软件解决方案,而是在寻找能够将跟踪系统集成到我现有的 Android/IOS 应用程序中的硬件。

所以我想问的是我应该使用什么样的信标。我也看过一些用 arduino 构建的项目,但看起来它们都在使用外部发射器,这不是我想要的。启用蓝牙的智能手机应该是唯一的发射器。

如果您对使用哪个信标有任何建议,请告诉我。

感谢您的阅读和帮助,祝您有愉快的一天。

谨致问候

卡鲁佐·罗德里格斯

只要 BLE 信标以 10Hz 的频率(频率越高越好)并设置为允许的最强发射器功率,任何 BLE 信标在三边测量中的工作效果都类似。如果依靠电池电源,上述传输设置会相对快速地使用电池,但这些设置对于使用三边测量的定位精度至关重要,因为您需要强大的信号和大量的 RSSI 统计样本。

如果您想使用 BLE 三边测量来覆盖大面积区域,则必须放置信标,以便在任何点的 2 米半径范围内始终至少有三个信标。原因是 BLE RSSI 的错误率非常高,只有当发射器和接收器靠得很近时,它才对三边测量有用。

使用上面的技术,你大概可以获得0.5-1.0米的定位精度。这并不比仅使用“最近的信标”作为位置估计好多少,后者将为您提供 2.0 米的精度。三边测量只是微调位置估计,然后信标已经非常接近移动 phone 接收器。

在每个 pi*2m^2(13 平方米)的区域内放置三个信标会变得非常昂贵和乏味。因此,你可能想要考虑一种称为“RSSI Fingerprinting” 的替代技术,它可以用更少的信标实现比三边测量更好的精度。这是有效的,因为该技术不需要信号足够强以与视线距离相关。即使距离较远的信标或被障碍物遮挡的信标也对定位估计有用。