CN104053230A - 一种基于蓝牙协议的测距方法 - Google Patents
一种基于蓝牙协议的测距方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN104053230A CN104053230A CN201410244131.4A CN201410244131A CN104053230A CN 104053230 A CN104053230 A CN 104053230A CN 201410244131 A CN201410244131 A CN 201410244131A CN 104053230 A CN104053230 A CN 104053230A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- bluetooth module
- mobile phone
- rssi
- distance
- smart mobile
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Landscapes
- Radar Systems Or Details Thereof (AREA)
Abstract
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。
Description
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***，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***上实现，所述测距***包括单片机、第一蓝牙模块和安卓***智能手机，所述安卓***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***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***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***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***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***上实现，所述测距***包括单片机、第一蓝牙模块和安卓***智能手机，所述安卓***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***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***智能手机1m处发射信号；
（1.3）安卓***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***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***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。
Claims (1)
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***上实现，所述测距***包括单片机、第一蓝牙模块和安卓***智能手机等，所述安卓***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***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***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***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***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。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201410244131.4A CN104053230A (zh) | 2014-06-04 | 2014-06-04 | 一种基于蓝牙协议的测距方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201410244131.4A CN104053230A (zh) | 2014-06-04 | 2014-06-04 | 一种基于蓝牙协议的测距方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN104053230A true CN104053230A (zh) | 2014-09-17 |
Family
ID=51505488
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201410244131.4A Pending CN104053230A (zh) | 2014-06-04 | 2014-06-04 | 一种基于蓝牙协议的测距方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN104053230A (zh) |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104407343A (zh) * | 2014-12-01 | 2015-03-11 | 福建联迪商用设备有限公司 | 一种蓝牙测距的方法及*** |
| CN105425229A (zh) * | 2015-11-02 | 2016-03-23 | 上海中船船舶设计技术国家工程研究中心有限公司 | 一种子母船防碰撞监测装置 |
| CN106443648A (zh) * | 2015-08-13 | 2017-02-22 | 株式会社理光 | 判断电子装置接近的方法与装置 |
| CN106685543A (zh) * | 2016-12-09 | 2017-05-17 | 广州视源电子科技股份有限公司 | 无线信号检测方法及装置 |
| CN106941692A (zh) * | 2017-04-27 | 2017-07-11 | 北京爱康泰科技有限责任公司 | 测试无线设备的方法、装置及存储介质 |
| CN107140549A (zh) * | 2017-06-29 | 2017-09-08 | 上海海事大学 | 双吊具桥吊摆角与绳长检测装置及其测量方法 |
| CN110231595A (zh) * | 2019-05-28 | 2019-09-13 | 武汉盛硕电子有限公司 | 一种蓝牙测距的方法、蓝牙设备的测试方法和*** |
| CN111325880A (zh) * | 2020-02-26 | 2020-06-23 | 广州市艾森斯软件研发有限公司 | 基于蓝牙的定位开门方法、装置、智能终端及存储介质 |
| CN112433201A (zh) * | 2020-11-27 | 2021-03-02 | 歌尔科技有限公司 | 一种测距方法、装置及终端设备 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103188023A (zh) * | 2013-03-19 | 2013-07-03 | 天脉聚源(北京)传媒科技有限公司 | 一种测距方法、***及应用方法 |
| CN103809153A (zh) * | 2012-11-12 | 2014-05-21 | 塔塔咨询服务有限公司 | 用于两个通信装置之间的准确的直线距离估计的方法和*** |
-
2014
- 2014-06-04 CN CN201410244131.4A patent/CN104053230A/zh active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103809153A (zh) * | 2012-11-12 | 2014-05-21 | 塔塔咨询服务有限公司 | 用于两个通信装置之间的准确的直线距离估计的方法和*** |
| CN103188023A (zh) * | 2013-03-19 | 2013-07-03 | 天脉聚源(北京)传媒科技有限公司 | 一种测距方法、***及应用方法 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 吴东金: "基于无线传感器网络的局域定位研究", 《万方数据库》 * |
Cited By (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104407343A (zh) * | 2014-12-01 | 2015-03-11 | 福建联迪商用设备有限公司 | 一种蓝牙测距的方法及*** |
| CN106443648A (zh) * | 2015-08-13 | 2017-02-22 | 株式会社理光 | 判断电子装置接近的方法与装置 |
| CN106443648B (zh) * | 2015-08-13 | 2019-06-21 | 株式会社理光 | 判断电子装置接近的方法与装置 |
| CN105425229A (zh) * | 2015-11-02 | 2016-03-23 | 上海中船船舶设计技术国家工程研究中心有限公司 | 一种子母船防碰撞监测装置 |
| CN105425229B (zh) * | 2015-11-02 | 2017-11-24 | 上海中船船舶设计技术国家工程研究中心有限公司 | 一种子母船防碰撞监测装置 |
| CN106685543A (zh) * | 2016-12-09 | 2017-05-17 | 广州视源电子科技股份有限公司 | 无线信号检测方法及装置 |
| CN106941692A (zh) * | 2017-04-27 | 2017-07-11 | 北京爱康泰科技有限责任公司 | 测试无线设备的方法、装置及存储介质 |
| CN107140549A (zh) * | 2017-06-29 | 2017-09-08 | 上海海事大学 | 双吊具桥吊摆角与绳长检测装置及其测量方法 |
| CN110231595A (zh) * | 2019-05-28 | 2019-09-13 | 武汉盛硕电子有限公司 | 一种蓝牙测距的方法、蓝牙设备的测试方法和*** |
| CN110231595B (zh) * | 2019-05-28 | 2024-05-14 | 武汉盛硕电子有限公司 | 一种蓝牙测距的方法、蓝牙设备的测试方法和*** |
| CN111325880A (zh) * | 2020-02-26 | 2020-06-23 | 广州市艾森斯软件研发有限公司 | 基于蓝牙的定位开门方法、装置、智能终端及存储介质 |
| CN112433201A (zh) * | 2020-11-27 | 2021-03-02 | 歌尔科技有限公司 | 一种测距方法、装置及终端设备 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN104053230A (zh) | 一种基于蓝牙协议的测距方法 | |
| CN203055121U (zh) | 一种基于Zigbee技术的土壤压实数据无线传输装置 | |
| WO2016032293A3 (ko) | 무선 통신 시스템에서 참조 신호 수신 방법 및 이를 위한 장치 | |
| WO2014155321A3 (en) | System and method for processing received data in a wireless network | |
| US20150198447A1 (en) | Method and apparatus for indoor position tagging | |
| WO2013153513A3 (en) | Methods and apparatus for enhancing network positioning measurement performance by managing uncertain measurement occasions | |
| JP2013236289A5 (ja) | 端末装置、基地局装置および通信方法 | |
| WO2013188429A3 (en) | Methods and apparatus to share online media impressions data | |
| WO2014060777A3 (en) | Apparatus and method for determining the location of a mobile device using multiple wireless access points | |
| GB201302022D0 (en) | Access point location identification methods and apparatus based on absolute and relative harvesting | |
| WO2014092996A3 (en) | Location determination using fingerprint data | |
| CN104535064A (zh) | 一种Wi-Fi指纹辅助的室内移动终端惯性导航方法 | |
| WO2015023224A3 (en) | Positioning in a shared cell | |
| WO2012006090A3 (en) | Methods, systems, and computer readable media for registering in a merchant sponsored program using a near field communication (nfc) device | |
| WO2012008727A3 (en) | Method of determining a position in a wireless communication system and apparatus thereof | |
| CN105813194A (zh) | 基于指纹数据库二次校正的室内定位方法 | |
| JP2014524023A5 (zh) | ||
| WO2014141155A3 (en) | Automated diagnosis-assisting medical devices utilizing rate/frequency estimation and pattern localization of quasi-periodic signals | |
| CN103957503A (zh) | 一种利用传感器计步提高WiFi指纹定位鲁棒性的方法 | |
| CN204614229U (zh) | 一种基于wifi的室内停车场车辆定位信息采集装置 | |
| CN206741554U (zh) | 基于深度摄像头的室内3d扫描设备的户型3d建模*** | |
| EP4266739A3 (en) | Methods of adapting measurement rate accounting for carrier frequency | |
| CN106373279B (zh) | 用于多表集抄***的智能ic卡水表的通信方法 | |
| WO2016198093A9 (en) | Determining of model parameters for positioning purposes | |
| CN104019814A (zh) | 基于可达点修正的室内无线定位方法及*** |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20140917 |