基于微信与iBeacon的图书馆室内定位的研究与实现_陈晨
基于IBeacon的室内定位技术发展综述
基于IBeacon的室内定位技术发展综述作者：刘恺张仕斌来源：《科技风》2017年第02期摘要：随着基于BLE（Bluetooth Low Energy）4.0协议的低功耗，高精度的新一代蓝牙技术的发展，尤其是苹果公司提出的IBeacon近场通信技术，使得高精度的室内定位技术主键成为了室内精准定位领域中的研究热点。
本文当前室内定位进行了总结，指出了基于IBeacon的室内定位技术的两大方式。
其中，一种称为距离测算定位法，另外一种称为非距离测算定位法。
同时，重点分析了距离测算定位法的技术难点和技术重点。
题。
关键词：IBeacon;BLE蓝牙技术;指纹算法;噪声处理;RSSI信号强度;最小二乘法随着移动互联网快速的发展，无论是在室外还是在室内的环境下，准确而迅速的取得移动终端设备的位置信息以及提供相应位置服务的需求变得日益迫切。
目前，室外定位发展相对比较成熟，主要采用的技术是以GPS定位技术为核心的一系列技术，精度较高，定位速度快。
室内定位系统采用的技术按照信号类别分为射频识别，ZigBee[ 1 ]，超声波，蓝牙等，定而位算法按照是否对距离进行测定分为基于测距和非测距两类。
其中，测距算法主要有TOA （Time of Arrive）[ 3 ]、AOA（Angle ofArrive）、TDOA（Time Difference of Arrive）等方法。
而非测距算法主要通过接受到的信号强度RSSI（Received Signal Strength Indicator）[ 2 ]来判定位置。
易部署、低功耗、轻量级、高精度成为室内定位技术领域中的四大核心问题。
室内定位技术主要是通过智能设备上的传感器以及传感器的无线发射器所搭建的位置网络，计算获取用户实时坐标的实现。
随着近场通信技术逐渐迈向成熟，基于蓝牙.4.0低功耗的室内定位技术己经开始逐渐进入人们的日常生活中，尤其是苹果公司提出的iBeacon[8]近场通信技术。
基于iBeacon的商场室内定位及导航系统设计与实现
基于iBeacon的商场室内定位及导航系统设计与实现前晋;陈淑荣【摘要】基于蓝牙iBeacon设计C/S架构的商场室内手机定位及导航系统.手机接收蓝牙信号并上传至服务器,后台从蓝牙信号强度根据iBeacon距离-RSSI损耗模型计算出手机至iBeacon的距离,再采用三边质心法确定手机位置坐标,并标示在手机端商场地图上;另外,按照手机端输入的目的地信息,服务器运行引入回退机制的A*算法,规划出最优可行路径,实现手机端的商场导航.实验数据表明最大定位误差在3米以内,导航路径精准.【期刊名称】《微型电脑应用》【年(卷),期】2019(035)001【总页数】4页(P76-79)【关键词】iBeacon;室内定位及导航;三边质心法;A*算法【作者】前晋;陈淑荣【作者单位】上海海事大学信息工程学院,上海201306;上海海事大学信息工程学院,上海201306【正文语种】中文【中图分类】TN9250 引言随着商场、地下停车场、机场等大型室内场馆的兴建，手机室内定位及导航需求日趋强烈，如商场中基于位置信息给予用户手机特定的商品消息推送，地下停车场智能寻车，机场室内位置导航等。
目前手机室内定位技术主要通过蓝牙iBeacon和Wi-Fi来实现，文献[1][2]使用Wi-Fi指纹定位算法，将接收Wi-Fi信号的RSSI值与已建立的指纹数据库进行对比实现定位；文献[3][4]使用iBeacon定位技术，首先建立iBeacon信号强度与距离之间的关系，再通过三边定位算法实现定位。
以上两种定位技术均能满足商场室内定位精度需求，但商场人流较大，商铺位置易变动，导致Wi-Fi指纹库需要时常更新维护，人工成本较大，相比之下iBeacon技术更适用于商场环境。
导航是手机位置信息服务的一种，可转化为找寻定位点与目的地之间的最短可行路径。
常用的路径规划算法包括Dijkstra算法、A*搜索算法、蚁群算法等。
文献[5]指出Dijstra算法搜索全局空间，难以满足快速规划路径的需求，而通过改进A*算法建立平滑的A*模型,其性能优于蚁群算法，且能处理障碍物随机分布的复杂环境下的路径规划问题。
图书馆室内图书定位技术的分析
图书馆室内图书定位技术的分析随着数字化时代的发展，图书馆也在不断地进行着更新和改进。
传统的图书馆通常以纸质书籍为主，读者需要花费一定的时间来寻找自己需要的书籍，甚至有时候还会因为找不到书籍而感到困扰。
而随着科技的发展，图书馆室内图书定位技术开始被引入到图书馆中，为读者提供了更加便捷、高效的借书体验。
图书馆室内图书定位技术是指利用无线通讯技术、传感器技术、RFID技术等对室内图书进行定位，同时结合移动终端设备的定位功能，使读者能够在图书馆中快速准确地找到自己需要的书籍。
这项技术的出现不仅提高了图书馆的管理效率，也为读者带来了更加便捷的借阅体验。
图书馆室内图书定位技术能够大大提高图书馆的管理效率。
传统的图书馆管理需要大量的人力物力，包括图书分类整理、借还书的管理等等。
而引入图书定位技术之后，图书馆管理员可以通过系统准确地掌握图书的位置信息，可以更加高效地组织图书位置，提高了图书馆的整体管理效率。
借还书也能够实现自动化管理，读者可以通过系统直接查询到自己需要的书籍位置，并且快速方便地还书借书，减少了人工操作的繁琐，提高了借还书的效率。
图书馆室内图书定位技术也为图书馆的服务提供了更多的可能性。
通过结合移动终端设备的定位功能，图书馆可以向读者提供更加个性化、定制化的借书推荐，根据读者的兴趣爱好、借书记录等等推荐适合的书籍，提升了图书馆的服务水平；同时还可以为读者提供图书馆内的导航服务，帮助读者更快速地找到自己需要的书籍位置，提升了整体的阅读体验。
图书馆室内图书定位技术也面临一些挑战。
首先是隐私安全问题，使用定位技术需要读者授权个人定位信息，因此需要图书馆加强数据安全保护，保障读者的隐私信息不被泄露。
其次是技术成本和实施难度较高，引入室内图书定位技术需要一定的投入成本，并且在技术实施过程中可能会面临一定的困难和阻力。
还需要针对不同的图书馆和读者需求进行定制化的服务，提高系统的灵活性和适用性。
图书馆室内图书定位技术的出现为图书馆的管理和读者的服务带来了许多的好处。
ibeacon室内定位方案
iBeacon室内定位方案1. 简介iBeacon是一种基于蓝牙低功耗技术的室内定位方案。
它通过在室内放置iBeacon设备来实现定位功能，并与移动设备进行通信。
本文将介绍iBeacon的原理、应用场景和实现步骤。
2. 原理iBeacon技术主要基于Bluetooth低功耗（Bluetooth Low Energy, BLE）协议。
在iBeacon定位方案中，iBeacon设备作为发射器，发射固定的信号。
移动设备上运行的应用程序通过接收这些信号，并结合信号的强度（RSSI）来计算用户的位置。
具体来说，iBeacon设备会以固定的时间间隔发射信号，其中包含设备的唯一标识符（UUID）、主要标识符（Major）和次要标识符（Minor）。
移动设备的应用程序在接收到iBeacon信号后，可以根据UUID来识别出不同的iBeacon设备，进而计算用户与设备的距离。
3. 应用场景iBeacon室内定位方案可以应用于各种场景，如商场、展览馆、机场等。
下面介绍一些具体的应用场景：3.1 零售业在商场中使用iBeacon可以实现精准广告投放和导购服务。
商场可以通过在不同区域放置iBeacon设备，根据用户的位置发送相应的广告内容。
比如，当用户靠近某个商品时，可以向用户推送该商品的特价信息。
同时，商场还可以根据用户的位置提供导购服务，帮助用户找到需要的商品。
3.2 展览馆在展览馆中使用iBeacon可以提供更加丰富的参观体验。
展览馆可以在不同展览品前放置iBeacon设备，当用户靠近展览品时，可以向用户推送相应的介绍信息。
同时，展览馆还可以根据用户的位置提供导览服务，帮助用户更好地参观展览。
3.3 游乐园在游乐园中使用iBeacon可以提供更加个性化的游玩体验。
游乐园可以在不同游乐设施附近放置iBeacon设备，当用户接近某个游乐设施时，可以向用户推送相应的优惠信息。
同时，游乐园还可以根据用户的位置提供游玩路线推荐，帮助用户更好地游玩。
基于微芯BM701蓝牙模块iBeacon在室内定位系统的应用
基于Beacon的定位系统非常适合室内定位应用。 标签可以使用电池供电，布置非常方便，应用很多， 例如智慧商场推送及引导，停车场反向定位，微信摇 一摇找周边用户等，愿各位读者发挥想象，找到最适 合自己的应用。
①极低的功耗，对比经典蓝牙，BLE可降低90%以上 远。当设备检测到多个Beacon标签的Tx Power后，
的功耗。基站可以使用电池供电。②无需配对，通过 即可估算出自己的大概位置。
广播的方式进行数据传输。③对于iOS系统，同样支
通常情况下，距离估算只定义了三个粗略的距离
持后台唤醒，保证客户良好的使用体验。
在基于Beacon的定位系统中，可以使用具有最小 尺寸的BM71蓝牙模组，以尽可能使Beacon节点具有 更小的尺寸以便于安装布置。对于iBeacon应用，微 芯科技提供了一套方便的UI配置界面帮助客户快速配 置广播信息。
BM70/1内部存储空间分为2部分，分别为FLASH 和EEPROM区。其中，FLASH区用于存储产品级蓝牙 固件，该固件以HEX形式提供，用户不需要2次修改 即可直接使用。EEPROM区用于存储配置信息，客户 可以提前配置好蓝牙模组的Device Name、Pin Code 及UUID等各种信息并烧录到模组中。
Focus Technology 热门技术
基于微芯BM70/1蓝牙模块 iBeacon在室内定位系统的应用
Application of iBeacon technology in indoor positioning system based on Microchip BM70/1 Bluetooth module
等级，即：
一个Beacon广播包通常包含如表1的信息。
•非常近：10 cm内。
使用iBeacon技术实现iOS应用中的室内定位(一)
使用iBeacon技术实现iOS应用中的室内定位随着智能手机的普及和移动应用的快速发展，人们对于提供更精确的室内定位需求越来越高。
iBeacon技术的出现，为实现室内定位提供了新的可能性。
本文将探讨iBeacon技术在iOS应用中的应用场景和实现方式。
一、iBeacon技术简介iBeacon是苹果公司推出的一种低功耗蓝牙（Bluetooth Low Energy，BLE）技术，通过发送广播信号，将定位信息广播到附近的设备。
其核心组件是一个小型的硬件设备，内置低功耗蓝牙芯片，能够根据设定的距离和方向，向周围的设备发送信号。
二、iBeacon在室内定位中的应用室内定位一直是个难题，GPS精度无法满足需求，而Wi-Fi定位在某些场景下也存在一些限制。
iBeacon技术的出现，为室内定位提供了新的解决方案。
1. 室内导航iBeacon技术可以在商场、医院、机场等场所内安装多个iBeacon 设备，将其放置在不同位置。
通过接收信号强度的变化，iOS应用可以根据用户当前所处的位置，提供室内导航功能。
例如，当用户进入商场后，iOS应用可以根据用户所在的位置向其推送当前位置以及周边的商店信息，帮助用户快速定位到需要的店铺。
2. 室内定位服务除了室内导航，iBeacon技术还可以用于提供室内定位服务。
在一个大型的综合体内，通过安装不同位置的iBeacon设备，iOS应用可以精确获取用户的位置信息，并根据位置提供个性化的服务。
例如，在一个购物中心内，当用户接近某个商店时，iOS应用可以根据用户的兴趣推送相关商品的促销信息。
三、实现iOS应用中的室内定位要在iOS应用中实现室内定位，首先需要购买并安装一些iBeacon设备，并将其放置在需要的位置。
然后，通过iOS开发工具，编写iOS应用代码，以便检测并处理接收到的iBeacon信号。
1. 接收iBeacon信号iOS应用可以使用Core Location框架来监测并处理接收到的iBeacon信号。
ibeacon室内定位方案
ibeacon室内定位方案iBeacon是一种基于蓝牙低能耗技术的室内定位方案，它被广泛应用于商场、博物馆、医院、展览馆等各类室内场景。
本文将介绍iBeacon室内定位方案的原理、应用场景以及相关技术。
一、iBeacon的原理iBeacon基于蓝牙低能耗技术，通过发送蓝牙信号来实现设备之间的定位。
iBeacon设备通常由三个主要组件组成：蓝牙芯片、电池和外壳。
它们可以被安装在墙壁、天花板或其他固定位置，并向周围的设备发送信号。
iBeacon的定位原理是利用蓝牙硬件的无线电信号强度指示（RSSI）来测量设备之间的距离。
当接收器设备接收到iBeacon发送的蓝牙信号时，它可以通过信号的强度变化来计算与iBeacon设备的距离。
根据距离计算的结果，可以确定接收器设备的位置信息。
二、iBeacon的应用场景1. 商场导航：在复杂的商场中，顾客经常迷失方向。
利用iBeacon技术，商场可以提供导航功能，向顾客推荐特别优惠和折扣信息，提升购物体验。
2. 博物馆导览：iBeacon可以安装在博物馆的各个展览品旁边，当游客靠近展品时，可以通过手机APP接收到展品的详细信息，提供更丰富、便捷的导览服务。
3. 医院定位：医院可以将iBeacon设备安装在医疗设备或病房附近，通过手机APP让医护人员准确定位并追踪所需的设备，提高医疗服务效率。
4. 展览馆导览：在展览馆中，iBeacon可以提供游客定位服务，让游客了解展品的相关信息，还可以通过手机APP提供互动游戏和奖励。
三、iBeacon技术相关1. BLE技术：iBeacon利用BLE（蓝牙低能耗）技术进行通信，它具有低功耗、低成本、短距离通信等特点，适用于室内环境的定位需求。
2. UUID、Major和Minor：在iBeacon中，每个设备都有一个唯一识别码（UUID），用于区分不同的iBeacon设备。
此外，还可以设置Major和Minor来标识特定的iBeacon设备，使得定位更加准确。
智慧图书馆中的Beacon技术分析
智慧图书馆中的Beacon技术分析摘要：这篇文章解释了Beacon在图书馆的开发、研究成果和应用服务，并分析了信息识别方面的二维码，以提供基于Beacon的知识库的解决方案。
智能库基于Beacon的识别、感知和处理是智能库的基础。
二维码是信息标识和识别领域的关键技术，可以用来识别读者、识别书籍、识别地点定位和促进阅读。
与Beacon技术充分合作，共同为智能图书馆创建一个综合应用程序，以满足图书馆服务的智能需求，并为读者创造智慧服务体验。
关键词：二维码；Beacon；智慧图书馆1绪论在传统图书馆和数字图书馆之后，智慧图书馆是图书馆发展的新领域。
从图书馆智能的角度来看，智慧的一个重要表现是实现图书馆服务的知识主义，这些知识将不可避免地融入到各种智能技术应用程序中，Beacon技术就是其中之一。
2013年6月，苹果发布了iBeacon协议，该协议是基于蓝牙低能量技术的信标。
Beacon技术使用BLE特性，允许Beacon信息站和能够接收Beacon信号的智能设备实现对数据的感知。
最大的特征是它可以根据位置创建情景式服务体验。
图书馆的应用效果是服务模式随读者的情况而变化。
立即提供适当的服务经验。
Beacon技术为智能图书馆服务带来了新的应用解决方案。
基于Beacon的智慧图书馆应用服务的基础是信息的标识、感知与处理，而二维码是信息标识与识别领域的关键技术，具有成本低廉、易于推广的特点，用户认知度高，在国内图书馆应用广泛，能为基于Beacon的智慧图书馆应用提供补充，完善智慧图书馆的应用服务方案。
2基于Beacon 的智慧图书馆应用2.1 Beacon 在图书馆的研究现状和技术实现在中国知网系列数据库中以“Beacon”和“图书馆”为主题，发表时间在2015年后的相关文献共10篇。
黄悦深和刘敏认为基于Beacon的图书馆应用具有情景交互、管理维护简便、设备成本低的优势，能够将图书馆的线上服务和线下实体相关联，从图书馆服务前的无缝式签到、服务中的情境化交互、服务后的读者黏着度三方面深化图书馆与读者的互动。
ibeacon室内定位方案
ibeacon室内定位方案iBeacon是基于蓝牙技术的一种室内定位方案，它可以通过在室内放置多个iBeacon设备来实现定位功能。
相比传统的GPS定位方式，iBeacon定位具有定位精度高、定位速度快、可定制化等优点。
在此文章中，我们将介绍iBeacon室内定位方案的原理、优缺点以及应用场景等方面。
一、iBeacon室内定位方案原理iBeacon室内定位方案是通过在室内放置多个iBeacon设备来实现定位的。
iBeacon设备包括两个主要组成部分：一个是蓝牙芯片，另一个是电池供电。
iBeacon设备的蓝牙芯片会发出一个包含设备ID和一组数据的信号，这个信号可以被周围的设备扫描到。
当一个移动设备扫描到iBeacon设备的信号时，它会计算出自己距离该设备的距离，并发送给服务器。
服务器通过收集多个iBeacon设备的信号来计算移动设备的位置。
二、iBeacon室内定位方案的优点1.定位精度高相比传统的定位方式，iBeacon室内定位方案的定位精度更高。
一般情况下，iBeacon室内定位精度可以达到1-2米左右，远远高于Wi-Fi定位和基站定位等传统定位方式。
2.定位速度快iBeacon室内定位方案的定位速度非常快，一般只需要几秒钟即可返回定位结果，而传统定位方式则需要数十秒钟以上才能返回定位结果。
3.可定制化iBeacon室内定位方案可以根据不同的应用场景进行定制化。
比如可以定制iBeacon设备的信号强度、广播频率等参数，以满足不同场景的需求。
三、iBeacon室内定位方案的缺点1.需部署设备iBeacon室内定位方案需要在室内部署多个iBeacon设备，这增加了部署和维护的难度。
2.受限于室内环境iBeacon室内定位方案的定位精度和可靠性受限于室内环境。
比如重复映射、电磁干扰等会对定位精度产生影响。
四、iBeacon室内定位方案的应用场景1.商场导购商场可以在店内部署多个iBeacon设备，并通过用户手机App 来定位用户的位置，在其手机上推送相关商品信息以促进销售。
iBeacon室内定位和微信摇一摇原理
云里物里iBeacon室内定位和微信摇一摇苹果推出ibeacon室内定位技术是为了弥补GPS无法覆盖室内定位这种场景。
而腾讯则是利用蓝牙ibeacon在场景体验方面进行了创新，实现了微信摇一摇周边的功能。
下面跟随iBeacon厂家云里物里一起来分析ibeacon室内定位和微信摇一摇的原理。
一、定位原理其实这个原理很简单，就是根据两边长可以确定第三个点。
A和B是两个已知经纬度的坐标点，待测点计算出跟A和B的距离，自然就可以确定自身的坐标点。
二、苹果ibeacon室内定位其实就是在A和B点各放置一个ibeacon，然后手机进入ibeacon的广播范围即可以通过算法计算出自己的坐标。
这里需要一个前提，就是ibeacon室内定位是一个应用APP，应用是已经知道A 和B的经纬度坐标的，该应用其实是一个地图应用来的，装有APP的手机进入A和B的信号覆盖范围自然就可以在地图上标记自己的位置。
三、蓝牙ibeacon原理苹果推出的ibeacon是基于蓝牙BLE的，其实ibeacon未来不见得就一定以蓝牙为载体，理论上，无线设备都可以，但是一定要手机集成支持的，否则就失去意义了。
现在手机除了蓝牙就是wifi了，wifi功耗太大，不符合ibeacon长时间工作的要求。
所以目前就只有蓝牙ibeacon应用了。
蓝牙通信有广播和连接两种通信模式。
但ibeacon只利用广播这种方式，当然，如果要更新ibeacon的广播内容是需要建立连接并通信的。
蓝牙BLE广播的有效载荷payload是最长31字节，苹果约定一种前缀来标识ibeacon，并固定使用30字节。
格式如下：四、微信摇一摇周边这个场景是指当你走到商家门前时，你开启蓝牙，并用微信摇一摇周边，那么你可以摇到优惠券和广告等信息。
摇一摇周边的工作过程是这样的：1）商家的微信后台申请ibeacon设备的UUID、Major和Minor。
2）商家购买ibeacon设备，并请求设备上将UUID、Major和Minor配置到设备中，或者通过特定的应用更新到设备中。
图书馆室内图书定位技术的分析
图书馆室内图书定位技术的分析1. 引言1.1 研究背景图书馆作为知识的宝库和文化的载体，一直扮演着重要的教育和学习辅助角色。
随着社会信息化的进程，图书馆也在不断向数字化转型，数字化图书馆逐渐成为主流。
传统的数字图书馆主要面临一个难题，即如何更有效地管理和定位图书资源，以便读者更快捷、方便地找到所需的书籍。
室内图书定位技术应运而生，它可以通过技术手段帮助读者准确、快速地找到所需资源。
在室内环境中，GPS等定位技术由于信号覆盖范围受限，无法实现精准的定位，因而需要利用其他技术来解决这一问题。
室内图书定位技术则通过各种传感器、标签等技术手段，实现对室内图书资源的定位和管理，从而提升图书馆的服务质量和效率。
研究室内图书定位技术的背景显得尤为重要。
只有不断更新技术，提升图书馆的管理水平和服务质量，才能更好地满足读者的需求，加强图书馆在推动阅读、文化传承和学术研究方面的作用。
的阐述有助于对室内图书定位技术的发展历程和现状有一个清晰的认识，为后续的研究和分析提供必要的基础。
1.2 研究意义图书馆作为人们获取知识的重要场所，在数字化信息时代仍然扮演着至关重要的角色。
随着图书馆藏书量的不断增加，读者如何快速方便地定位到需要的图书成为一个亟待解决的问题。
室内图书定位技术的研究和应用可以极大地提高图书馆服务的效率和便利性，进一步增强读者的满意度和体验感。
通过对不同定位技术的分析和比较，可以为图书馆管理员提供更多选择，为读者提供更好的服务。
研究室内图书定位技术还可以推动图书馆数字化智能化发展，提升图书馆的科技含量和竞争力。
深入探讨室内图书定位技术的意义重大而深远，有助于推动图书馆行业的不断发展和完善。
1.3 研究目的研究目的是探讨图书馆室内图书定位技术的发展现状，并对目前常用的基于RFID、BLE和Wi-Fi的定位技术进行深入分析。
通过研究不同技术的优劣势，为图书馆馆藏管理、读者服务和图书资源利用提供更好的支持。
本研究旨在总结室内图书定位技术的发展趋势，探讨未来研究方向，为图书馆室内图书定位技术的进一步应用和优化提供参考和指导。
基于Beacon技术的公共图书馆阅读推广研究
能定 位是 指 借助 数 据 呈 现地 理 关 系 的 映像 ， 借 助 地 理信 息 系统 数据 ， 图 书 馆 完 全 有 可 能 开 发 出 基 于 用
户地 理位 置 应用 的创 新化 服 务 ， ＬＢＳ （ Ｌｏ ｃ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ Ｂ ａ ｓ ｅ ｄ
推 广领 域 的应 用途 径和 实践案例 ， 展望 Ｂ ｅ ａ ｃ ｏ ｎ大 数 据 技 术 在 图 书 馆 领 域 发 展 的 未 来 。
关键 词 ： Ｂｅ ａ ｃ ｏ ｎ技 术 ； 大数 据 ； 阅 读 推 广
中 图分类 号 ： Ｇ２ ５ ８ ． ２
文献 标识 码 ： Ａ
文章 编 号 ： １ Ｏ Ｏ ７ — ６ ９ ２ １ （ ２ ０ ｌ ７ ） Ｏ ７ 一 Ｏ Ｏ ５ Ｏ — Ｏ ２
２ ０ １ ７年 ４月
ｎ ｅ ｒ Ｍｏ ｎ ｇ ｏ ｌ ｉ ａ Ｓ ｃ ｉ ｅ ｎ ｃ ｅ Ｔｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ ＆ Ｅｃ ｏ ｎ ｏ ｍｙ
Ａ ｐｒ ｉ ｌ ２ ０１ ７ Ｎｏ ．７ Ｔｏ ｔ ａ ｌ Ｎ ｏ． ３ ７７
型 社 会 的 构 建 有 着 战 略 性 的 意 义 。 数 字 化 时 代 的 阅
定 位技 术 一般应 用 于 广 域 ， 如城市 、 街道 、 路 段 较 大 范 围 的人 流 、 车 流情 况分 析 ， 但 存 在 定 位 不 够 精 准 的
弊端 ； 而 Ｂ ｅ ａ ｃ ｏ ｎ技 术 一 般 应 用 于 相 对 范 围 较 小 的 室 内， 定位 也 更为 精准 ， 尤 其 需 要 提 出 的是 ， Ｂｅ ａ ｃ ｏ ｎ技 术 的定 位精 度达 到 了 ２ ｍ～ １ ０ ｍ， 是 其 他 定 位 技 术 所 无 可 比 拟 的 。具 体 而 言 ， Ｂｅ ａ ｃ ｏ ｎ技 术 机 制 属 于 蓝 牙
基于 iBeacons 节点的RSSI 测距的室内定位方法及系统[发明专利]
![基于 iBeacons 节点的RSSI 测距的室内定位方法及系统[发明专利]](https://img.taocdn.com/s3/m/c1766cfac281e53a5902ff0a.png)
专利名称：基于 iBeacons 节点的RSSI 测距的室内定位方法及系统
专利类型：发明专利
发明人：张浩,刘芬
申请号：CN201610845885.4
申请日：20160923
公开号：CN106211079A
公开日：
20161207
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：一种基于iBeacons节点的RSSI测距的室内定位方法，其包括如下步骤：S1、通过移动设备在固定位置连续多次采集处于不同位置的锚节点的RSSI值，并将这些RSSI值与移动设备与锚节点之间的距离对应起来；S2、对这些RSSI值进行预处理，通过选出其中的常态值对应其距离来建立测距模型；S3、通过移动设备在未知位置采集锚节点的RSSI值，并通过测距模型计算出移动设备到所有锚节点的距离；S4、选出距离移动设备最近的四个锚节点，读取其坐标信息；S5、根据二次加权质心算法，计算移动设备的实际坐标；S6、根据实际环境的地图约束，对定位坐标进行优化。
本发明还提供一种基于iBeacons节点的RSSI测距的室内定位系统。
申请人：武汉创驰蓝天信息科技有限公司
地址：430074 湖北省武汉市光谷创意产业基地A座2楼204
国籍：CN
代理机构：武汉智嘉联合知识产权代理事务所(普通合伙)
代理人：黄君军
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WiFi+iBeacon融合室内定位对图书馆读者服务的研究
WiFi+iBeacon融合室内定位对图书馆读者服务的研究作者：程煜来源：《河南图书馆学刊》 2017年第7期关键词：WiFi；iBeacon；定位；图书馆；读者服务摘要：WiFi和iBeacon作为室内定位技术是有效解决问题的技术手段，将WiFi和iBeacon 技术互补融合，既能全面提升图书馆服务质量，又能提高其管理效率，是图书馆未来服务领域的发展趋势之一。
中图分类号：G250. 72 文献标识码：A 文章编号：1003 - 1588( 2017) 07 - 0120 -03l室内定位技术概述1994年，全球定位系统( Global Positioning Sys-tem，简称GPS)技术的功能和应用在室外定位领域已经十分成熟。
然而，当人们的定位需求从室外转至室内，GPS就显得无能为力。
美国Strategy Analyt-1CS公司发现，当今与全球人们的工作和生活相关的通信场景70%~ 80%来自室内，从全球的需求体量来看，室内定位技术的前景也是非常广阔的。
如：常见的室内定位技术有红外线、蓝牙( iBeacon)、射频识别( RFID)、WiFi、ZigBee等技术。
从实践来看，WiFi和iBeacon是业内的两大主流技术。
其中，国内对于WiFi和iBeacon技术融合的可行性案例也有过考证。
孔勇平等就论证WiFi和iBeacon室内定位的融合算法和布局，也给出了合理性和精准性的融合结论。
1.1 WiFi和iBeacon室内定位技术的发展WiFi室内定位是基于无线局域网(WLAN)技术，通过信号强度和三角定位原理实现室内定位。
因此，WiFi室内定位有组网灵活、部署便捷的特点。
同时，IEEE802. 11协议标准的WiFi网络已被广泛应用，具备可复制、易推广、场景适应强等特点。
例如：图书馆、停车场、商场等空间大、人流多的场景，WiFi室内定位是有效解决问题的技术手段之一，可实现准确定位、信息交互等一系列功能。
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根 据 上 述 方 程， 即 可 计 算 出 width （ 宽） 与 height （ 长） ， 从而实现在等比例地图中添加定位点图标 。 3． 1． 3 调用微信定位接口 根据以上接口及定位理 论模型， 将其表现在程序中 。 微信接口在请求蓝牙信 值得注意的是， 在请求定 号时每隔一秒请求一次距离， 位开始时距离数据会有较大偏差， 容易导致定位失败， 因此需要在程序中加以判断 。当数据异常导致定位点 不在室内时， 将再次请求定位接口， 直到数据稳定时再 调用停止定位接口， 并通过 PHP 将数据传向服务端 。 为保证用户体验的友好性， 当系统请求的定位数据达 到 10 次且仍然没有有效数据时， 系统将提示定位超时 并请求重新定位， 以确保用户在定位界面一直等待下 去。具体流程如下： 加载微信 JS SDK 定位接口， 代码如下：
该工具包中包括 开发者的一个客户端开发的工具包， 自定义分享功能 、 语音图片上传等功能， 且处于不断更 新中， 十分有利于开发者进行创新开发 。 在微信内置 可使用该 JS 代码调起查找商 浏览器中被访问的网页， 家自己周边的设备的功能， 由于本文所使用的“H5 页 是微信公众平台于 2015 年 面获取周边设备信息接口 ” 9 月 16 日开放的， 因此需要注意的是， 在 HTML5 中需 要从 http： / / res． wx． qq． com / open / js / jweixin -1． 1． 0． js 引入最新版本的 JS SDK。 3． 1． 2 设计室内定位算法 由于蓝牙设备与微信配 合使用时能精确返回手机客户端距离每个设备的距 因此基于这个距离可以设计一个模型计算出读者 离， 所在的位置 。以其中一个设备为例， 读者与它的距离 形成的轨迹为一个以设备为圆心 、 以距离为半径的圆， 基于此理论， 以 3 个设备所在的位置为圆心绘制 3 个 圆， 手机客户端距离 3 个设备的距离保持动态变化， 这 3 个圆的交点即为手机同时距离 3 个设备的距离， 如
［3 ］
楼层之间的信号干扰也较大， 采用 Wi-Fi 影响比较大， 进行室内定位的精确度大约在 1 － 20 米的范围内， 无 法满足实际需要 。
2
2． 1
基于微信与 iBeacon 的图书馆室内
可行性分析 截至 2015 年 6 月 30 日， 微信和 Wechat 合并月活
［6 ］
定位运作模式
跃用户数已达 6 亿， 同比大涨 37%
。福建师范大学开发的基于微信公众平
Email： 452311791@qq． com。 作者简介： 陈晨（ OCＲID： 0000 － 0003 － 3413 － 4739 ） ， 中级工程师， 馆员， 收稿日期： 2015 － 11 － 19 修回日期： 2015 － 12 － 15 44 本文起止页码： 32 － 36 ， 本文责任编辑： 刘远颖
第 60 卷 第 1 期 2016 年 1 月
基于微信与 iBeacon 的图书馆室内定位的研究与实现
■ 陈晨 北京市委党校图书馆 北京 100044 摘要： ［ 目的 / 意义］ 旨在实现图书馆室内精确定位 ， 指引读者更快找到所需资源 ， 提升图书馆服务效率 。 ［ 方法 / 过程］ 以微信公众平台为依托 ， 结合蓝牙硬件设备 iBeacon 及 HTML5 页面 ， 实现北京市委党校图书馆室 内定位系统的设计与开发 。［ 结果 / 结论］ 读者通过使用室内定位服务可更好地寻找到周边的优质图书资源 ， 并 且对图书馆的楼层布局有一个更全面的了解 ； 基于蓝牙设备的图书馆室内定位成本低 、 准确度高 ， 读者更有意 愿主动通过它去了解图书馆的相关资源 。 关键词 ： 图书馆 分类号 ： G250 DOI： 10． 13266 / j． issn． 0252 － 3116． 2016． 01． 005 微信 蓝牙 室内定位 iBeacon
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第 60 卷 第 1 期 2016 年 1 月
表1
标识 ID - Minor 18222 1909 1847
标识 iBeacon 蓝牙设备
别名 iBeaconA iBeaconB iBeaconC 位置 左上角 右上角 左下角
图 4 Байду номын сангаас示：
2． 3． 3
绘制等比例室内地图
在划分 iBeacon 设备安
1
图书馆室内定位技术应用现状及不足
图书馆定位系统是指通过技术手段在图书馆内形
台的图书馆二维码定位系统， 充分利用微信的传播普 但是基于二维码定位 及使用率以带动更多读者使用， 的不足之处在于系统需要提前建立定位点数据
［4 ］
成一套地理定位体系， 实现对读者和实体信息资源位 置的监控， 进而引导读者获取所需馆藏的信息系统 。 在图书馆高效管理中常见的室内定位技术应用包括图 指引座位分配 、 馆内向导服务 、 图书推荐以及 书索取、 读者的监测统计
图3
等比例室内模拟地图
{
（ h － width） 2 + height2 = y2 （ w － height ） 2 + width2 = z2 width2 + height2 = x2
3
3． 1 3． 1． 1
定位服务实现的关键问题
HTML5 与微信定位接口绑定 引入微信 JS SDK 微信 JS SDK 是微信提供给
介绍了绝
价格低廉， 可 大多数与微信配合使用的 iBeacon 设备， 广泛布局， 并提供了详细的配置说明和开发接口说明 。 因此， 使 用 微 信 作 为 第 三 方 APP 来 采 集 蓝 牙 信 对图书馆室内定位服务的广泛推广与普及起到十 号， 分重要的作用， 而且能够友好 、 有效地搭建了读者和图 书馆之间的桥梁， 节省开发成本 。 以微信浏览器为前 端开发展示平台， 既克服了不同浏览器的兼容问题， 同 Ios 等不同手机系统下操作产 时也避免了在 Android、 生的不一致性 。 2． 2 室内定位服务准备阶段 在准备阶段， 主要包括获取微信公众平台的开发 权限， 设计室内等比例平面图， 配置并绑定 iBeacon 蓝 牙设备。其具体流程如图 1 所示：
［7 ］
在对应的一个设备上， 打开手机蓝牙， 进入微信摇一 “周边 ” 摇， 出现 即代表手机微信能收到 iBeacon 广播 这样即完成了一个 iBeacon 设备绑定到微 的蓝牙信号， 信公众号的操作 。 2． 2． 3 设计室内等比例平面图 室内定位服务最终 提供给读者的是读者所在楼层的平面图以及用户在该 平面图中的位置 。 因此， 需要将楼层平面布局等比例 设计并绘制成一张图片， 将实景中的书柜 、 自习桌椅等 最后将定位的点图与平面图 实物绘制在二维图片中， 合并形成完整的定位图片 。 2． 3 室内定位应用阶段流程 在该阶段中， 将微信公众平台的定位服务接口绑 定在 HTML5 页面中， 当读者通过微信以不同方式进入 该 HTML5 页面时， 该页面调用定位服务的接口并生成 定位图片返回给读者， 并在图片中展示读者周边的图 书馆数据资源 。具体流程如图 2 所示：
［1 ］
， 读
者需要靠近二维码进行扫描才能知道当前所处位置， 因此无法实现读者的实时定位 。郧阳师范高等专科学 FI 室内定位技术在移动图书 校图书馆探究了基于 WI馆中的应用
［5 ］
， 而常见的室内无线定位技术主要
［2 ］
， 其最大的问题在于无线信号受环境的
红外线室内定位技术 、 蓝牙技 包括室内 GPS 定位技术 、 WiFi 技术 、 ZigBee 技术 术、 射频识别技术 、 。 通过检 索中国知网期刊全文数据库发现， 当前， 图书情报界对 图书馆室内定位技术的研究与应用主要集中于 Wi-Fi ＲFID 技术和二维码技术， 技术、 早期蓝牙室内定位技 PC 以及手 术的优点是设备体积小 、 易于集成在 PDA、 但是其最大的不足是蓝牙器件和设备的价格比 机中， 因此在图书馆内很难推广普及 。 较昂贵， 随着蓝牙 4． 0 标准的引入， 该标准支持新蓝牙低 功耗连接， 采用蓝牙低功耗技术的设备可以仅凭一款 纽扣就运行数年， 而且智能手机在苹果 iPhone5s 和三 星 Galley Note3 发 布 的 时 候 就 已 经 开 始 支 持 BLE （ bluetooth low energy， 低功耗蓝牙） ， 因此使用该蓝牙 设备大大降低了固定成本 。武汉大学计算机学院开发 了基于 iBeacon 定位技术的智慧图书馆， 该系统规模较 大， 采用第三方读者终端采集蓝牙信号， 开发成本大， 推广途径少
2． 2． 1
获取微信公众平台的开发权限
图书馆应该在微信公众平台开设公众账号， 微信公众 服务号 、 企业号， 其中， 微信摇周边是微 号分为订阅号 、 信公众平台面向已认证公众号提供的功能插件之一， 本文使用的微信公众号是北京市委党校图书馆微信公 该公众号已经通过认证， 并具备微信接口的 众服务号， 调用权限 。 2． 2． 2 配置并绑定 iBeacon 蓝牙设备 开发的权限后， 需 要 准 备 iBeacon 蓝 牙 设 备 。 iBeacon Major、 Minor 3 个设备号［8］， 主要配置 UUID、 根据平面 布局分析 iBeacon 所需数量 。 通过微信公众平台添加 设备， 每添加一个设备即生成一组设备号 。 通过 iBeacon 设备供应商提供的 APP 将微信提供的设备号绑定
图4 室内定位算法模型