书签 分享 收藏 举报 版权申诉 / 5

一种基于蓝牙协议的测距方法.pdf

  • 上传人:e2
  • 文档编号:38383
  • 上传时间:2018-01-17
  • 格式:PDF
  • 页数:5
  • 大小:465.17KB
  • 摘要
    申请专利号:

    CN201410244131.4

    申请日:

    2014.06.04

    公开号:

    CN104053230A

    公开日:

    2014.09.17

    当前法律状态:

    实审

    有效性:

    审中

    法律详情:

    实质审查的生效IPC(主分类):H04W 64/00申请日:20140604|||公开

    IPC分类号:

    H04W64/00(2009.01)I; H04B5/00; G06F17/30; G01S11/02(2010.01)I

    主分类号:

    H04W64/00

    申请人:

    浙江大学

    发明人:

    仇悦; 席今; 沈海斌; 朱超越

    地址:

    310058 浙江省杭州市西湖区余杭塘路866号

    优先权:

    专利代理机构:

    杭州求是专利事务所有限公司 33200

    代理人:

    邱启旺

    PDF完整版下载: PDF下载
    内容摘要

    本发明专利公开了一种基于蓝牙协议的测距方法,获取主从蓝牙设备交互时的RSSI(ReceivedSignalStrengthIndication接收信号强度指示)值,经数据挖掘之后,将最终的RSSI值代入RSSI与距离的衰落模型当中,求取距离d。该发明专利应用数据挖掘技术,消除多径效应对RSSI值干扰,大大提高测距精度;该发明专利弥补了现有的测距装置近距离测距功能的缺失,在近距离测距方面精度控制在8cm以内。

    权利要求书

    1.  一种基于蓝牙协议的测距方法,该方法在基于蓝牙协议的测距系统上实现,所述测距系统包括单片机、第一蓝牙模块和安卓系统智能手机等,所述安卓系统智能手机具有第二蓝牙模块,其特征在于,该方法包括以下步骤:
    (1)单片机设置第一蓝牙模块为可见状态,第一蓝牙模块发射信号;
    (2)安卓系统智能手机通过手机上的第二蓝牙模块接收第一蓝牙模块发出的信号;
    (3)从第二蓝牙模块接收到的信号中提取RSSI值;
    (4)将提取的RSSI值设为初始的集合,然后应用K-means聚类算法消除多径效应对RSSI值的干扰,得到消除干扰后的RSSI值;
    (5)将步骤(4)得到的RSSI值代入RSSI与距离的衰落模型当中,从而求得距离d;
    所述RSSI与距离的衰落模型为                                                
    式中,A为第一蓝牙模块和安卓系统智能手机的距离为1米时的信号接收强度,为信号参数因子,A与通过以下方式得到:
    (5.1)将单片机和第一蓝牙模块置于距离安卓系统智能手机1m、2m、3m、4m、5m、6m、7m处;单片机设置第一蓝牙模块为可见状态,第一蓝牙模块在距离安卓系统智能手机的1m、2m、3m、4m、5m、6m、7m处发射信号;
    (5.2)重复步骤(1)-(4),对应不同的距离得到不同的RSSI值;
    (5.3)根据步骤(5.2)得到的7个RSSI值和步骤(1)中相应的7个已知距离,通过最小二乘法,得到A与

    说明书

    一种基于蓝牙协议的测距方法
    技术领域
    本发明涉及一种基于蓝牙协议的测距方法。
    背景技术
    众所周知,应用无线技术测量距离的装置有很多种。如大家都熟悉的GPS定位系统,里面就应用到了测距技术;当然,应用蓝牙协议的测距装置同样存在。它们的基本原理是利用蓝牙设备主从机交互时的RSSI值,应用RSSI值与距离的衰落模型,从而换算得出距离。但是,GPS定位方法不适用于室内测距,测距精度很差;而部分蓝牙测距装置应用的是2010年以前的蓝牙协议版本(蓝牙3.0版本及以下),已经不再适用,并且它们都有共同的缺点:定位精度差,近距离测距功能缺失。
    发明内容
    本发明的目的是针对现有技术的不足,提供一种基于蓝牙协议的测距方法。
    本发明的目的是通过以下技术方案实现的:一种基于蓝牙协议的测距方法,该方法在基于蓝牙协议的测距系统上实现,所述测距系统包括单片机、第一蓝牙模块和安卓系统智能手机,所述安卓系统智能手机具有第二蓝牙模块,该方法包括以下步骤:
    (1)单片机设置第一蓝牙模块为可见状态,第一蓝牙模块发射信号;
    (2)安卓系统智能手机通过手机上的第二蓝牙模块接收第一蓝牙模块发出的信号;
    (3)从第二蓝牙模块接收到的信号中提取RSSI值;
    (4)将提取的RSSI值设为初始的集合,然后应用K-means聚类算法消除多径效应对RSSI值的干扰,得到消除干扰后的RSSI值;
    (5)将步骤(4)得到的RSSI值代入RSSI与距离的衰落模型当中,从而求得距离d,所述RSSI与距离的衰落模型为:

    所述衰落模型中的A为第一蓝牙模块和安卓系统智能手机的距离为1米时的信号接收强度,为信号参数因子,A与通过以下方式得到:
    (5.1)将单片机和第一蓝牙模块置于距离安卓系统智能手机1m、2m、3m、4m、5m、6m、7m处;单片机设置第一蓝牙模块为可见状态,第一蓝牙模块在距离安卓系统智能手机的1m、2m、3m、4m、5m、6m、7m处发射信号;
    (5.2)重复步骤(1)-(4),对应不同的距离得到不同的RSSI值;
    (5.3)根据步骤(5.2)得到的7个RSSI值和步骤(1)中相应的7个已知距离,通过最小二乘法,得到,A与
    本发明的有益效果是,运用数据挖掘技术,可以有效地消除多径效应对RSSI值造成的干扰,从而提高测距精度。
    附图说明
    图1是软件的主要模块;
    图2是实验测试结果图。
    具体实施方式
    一种基于蓝牙协议的测距方法,该方法在基于蓝牙协议的测距系统上实现,所述测距系统包括单片机、第一蓝牙模块和安卓系统智能手机,所述安卓系统智能手机具有第二蓝牙模块,该方法包括以下步骤:
    (1)求取RSSI与距离的衰落模型中的参数因子A与
    (1.1)将单片机和第一蓝牙模块置于距离安卓系统智能手机1m处;
    (1.2)单片机设置第一蓝牙模块为可见状态,第一蓝牙模块在距离安卓系统智能手机1m处发射信号;
    (1.3)安卓系统智能手机通过手机上的第二蓝牙模块接收第一蓝牙模块发出的信号;
    (1.4)从第二蓝牙模块接收到的信号中提取RSSI值;
    (1.5)将提取的多个RSSI值设为初始的集合,然后应用K-means聚类算法消除多径效应对RSSI值的干扰,得到距离为1m时,消除干扰后的RSSI值为-53.3dBm;
    (1.6)将单片机和第一蓝牙模块置于距离安卓系统智能手机2m、3m、4m、5m、6m、7m处,重复步骤(1.1)-(1.5),对应不同的距离得到不同的RSSI值: 距离为2m、3m、4m、5m、6m、7m时的RSSI值依次为-60.4dBm,-62.8dBm,-65.4dBm,-69.4dBm,-72.6dBm,-75.1dBm;
    (1.7)根据步骤(1.6)得到的7个RSSI值和步骤(1.1)中相应的7个已知距离,通过最小二乘法,得到,A= -52.4007与= 2.4901。
    (2)将第一蓝牙模块置于待测距离处,单片机设置第一蓝牙模块为可见状态,第一蓝牙模块发射信号;
    (3)安卓系统智能手机通过手机上的第二蓝牙模块接收第一蓝牙模块发出的信号;
    (4)从步骤(3)中第二蓝牙模块接收到的信号中提取RSSI值;
    (5)将步骤(4)提取的RSSI值设为初始的集合,然后应用K-means聚类算法消除多径效应对RSSI值的干扰,得到消除干扰后的RSSI值;
    (6)将步骤(5)得到的RSSI值代入RSSI与距离的衰落模型当中,从而求得距离d,所述RSSI与距离的衰落模型为:

    式中,A= -52.4007,= 2.4901。
    如图2所示,该方法测得的距离d与实际距离之间的误差在8cm以内。

    关 键  词:
    一种 基于 蓝牙 协议 测距 方法
      专利查询网所有文档均是用户自行上传分享,仅供网友学习交流,未经上传用户书面授权,请勿作他用。
    0条评论

    还可以输入200字符

    暂无评论,赶快抢占沙发吧。

    关于本文
    本文标题:一种基于蓝牙协议的测距方法.pdf
    链接地址:https://www.zhuanlichaxun.net/p-38383.html
    关于我们 - 网站声明 - 网站地图 - 资源地图 - 友情链接 - 网站客服 - 联系我们

    copyright@ 2017-2018 zhuanlichaxun.net网站版权所有
    经营许可证编号:粤ICP备2021068784号-1