蓝牙定位原理

蓝牙基础：蓝牙的工作原理

1、什么是蓝牙？

蓝牙（BlueTooth)是一种支持设备短距离通信的无线电技术,功率级别分CLASS1 100米距离和CLASS2 10米距离两种。能在包括移动电话、PDA、无线耳机、笔记本电脑、相关外设等众多设备之间进行无线信息交换。蓝牙的标准是IEEE802.15，工作在2.4GHz 频带，带宽可达3Mb/s。

手机、PDA、GPS蓝牙、耳机、笔记本内置蓝牙等一般为CLASS2 10米功率级别，工业用蓝牙应用100米级的多一些，如GC－06，KC－03蓝牙模块。

蓝牙技术规范由SIG组织开发维护，目前具备蓝牙通讯功能的产品已经很多。

2、蓝牙通信的主从关系

蓝牙技术规定每一对设备之间进行蓝牙通讯时，必须一个为主角色，另一为从角色，才能进行通信，通信时，必须由主端进行查找，发起配对，建链成功后，双方即可收发数据。

理论上，一个蓝牙主端设备，可同时与7个蓝牙从端设备进行通讯。

一个具备蓝牙通讯功能的设备， 可以在两个角色间切换，平时工作在从模式，等待其它主设备来连接，需要时，转换为主模式，向其它设备发起呼叫。

一个蓝牙设备以主模式发起呼叫时，需要知道对方的蓝牙地址，配对密码等信息，配对完成后，可直接发起呼叫。

3、蓝牙的呼叫过程

蓝牙主端设备发起呼叫，首先是查找，找出周围处于可被查找的蓝牙设备，此时从端设备需要处于可被查找状态，如：蓝牙耳机需要按键操作才能进入可被查找状态，我公司预装GCM－301、101等固件的模块始终处于可被查找状态。

主端设备找到从端蓝牙设备后，与从端蓝牙设备进行配对，此时需要输入从端设备的PIN码，一般蓝牙耳机默认为：1234或0000，立体声蓝牙耳机默认为：8888，也有设备不需要输入PIN码。

Positioning with Bluetooth

Josef Hallberg, Marcus Nilsson, Kire Synnes

Lulei University of Technology / Centre for Distance-spanning Technology

Department of Computta Science and Electrical Engineering

971 r37 Lulei, Sweden.

{Josef.Hallberg, Marcus.Nilsson, Kire Synnes} @cdt.luth.se

Abstract

This paper presents on evaluation of Bluetooth positioning

in a general positioning platform. Proceeding the evalua-

tion a Bluetooth based positioning system was implemented

in order to complement the theoretical evaluation with em-

pirical tests. Three different ways of positioning with Bluetooth hove been developed. With a registered positioning service a

Bluetooth device has an active role in the positioning task

as it sends a position on request. A Bluetooth device can

also take o more passive role in a positioning task, where

蓝牙技术原理

1.蓝牙技术原理--简介

所谓蓝牙技术，实际上是一种短距离无线通信技术，利用“蓝牙”技术，能够有效地简化掌上电脑、笔记本电脑和移动电话手机等移动通信终端设备之间的通信，也能够成功地简化以上这些设备与Internet之间的通信，从而使这些现代通信设备与因特网之间的数据传输变得更加迅速高效，为无线通信拓宽道路。说得通俗一点，就是蓝牙技术使得现代一些轻易携带的移动通信设备和电脑设备，不必借助电缆就能联网，并且能够实现无线上因特网。

2.蓝牙技术原理--主从关系

蓝牙技术规定每一对设备之间进行蓝牙通讯时，必须一个为主角色，另一为从角色，才能进行通信，通信时，必须由主端进行查找，发起配对，建链成功后，双方即可收发数据。理论上，一个蓝牙主端设备，可同时与7个蓝牙从端设备进行通讯。一个具备蓝牙通讯功能的设备， 可以在两个角色间切换，平时工作在从模式，等待其它主设备来连接，需要时，转换为主模式，向其它设备发起呼叫。一个蓝牙设备以主模式发起呼叫时，需要知道对方的蓝牙地址，配对密码等信息，配对完成后，可直接发起呼叫。

3.蓝牙技术原理--呼叫过程

蓝牙主端设备发起呼叫，首先是查找，找出周围处于可被查找的蓝牙设备。主端设备找到从端蓝牙设备后，与从端蓝牙设备进行配对，此时需要输入从端设备的PIN码，也有设备不需要输入PIN码。配对完成后，从端蓝牙设备会记录主端设备的信任信息，此时主端即可向从端设备发起呼叫，已配对的设备在下次呼叫时，不再需要重新配对。已配对的设备，做为从端的蓝牙耳机也可以发起建链请求，但做数据通讯的蓝牙模块一般不发起呼叫。链路建立成功后，主从两端之间即可进行双向的数据或语音通讯。在通信状态下，主端和从端设备都可以发起断链，断开蓝牙链路。

4.蓝牙技术原理--数据传输

蓝牙数据传输应用中，一对一串口数据通讯是最常见的应用之一，蓝牙设备在出厂前即提前设好两个蓝牙设备之间的配对信息，主端预存有从端设备的PIN码、地址等，两端设备加电即自动建链，透明串口传输，无需外围电路干预。一对一应用中从端设备可以设为两种类型，一是静默状态，即只能与指定的主端通信，不被别的蓝牙设备查找;二是开发状态，既可被指定主端查找，也可以被别的蓝牙设备查找建链.

蓝牙定位导航方案

1. 简介

现今，商场，购物中心，博物馆等大型室内场所对获得用户的精准位置，进而为用户提供体验更好的导航等LBS服务的需求越来越迫切。另一方面，随着基于蓝牙4.0技术的软硬件的普及，基于蓝牙的微定位在成本，效果和便利性方面的优势日渐明显。我们研发的蓝牙定位导航技术在准确性，成本，兼容性和易用性等方面获得了很好的平衡，从而能够为用户提供经济、灵活、好用的室内导航解决方案。

2. 构成

方案主要包括这几个部分

2.1 iBeacon网络

蓝牙iBeacon布设形成的定位覆盖网络，此网络中的每个iBeacon节点都充当一个类似基站的角色，向蓝牙设备广播自身的ID信息，而各节点之间并不传输任何数据。这一方面增加了iBeacon布设和维护的便利性，另一方面保证了业务数据的安全性。

2.2 蓝牙数据指纹采集优化

我们方案中的定位技术采用数据指纹匹配算法，而非传统的三边测量算法，或者简单的最强信号算法。在对iBeacon网络的数据指纹特征进行采集后，通过自行研发的专用工具对数据进行分析、过滤和优化，从而得到最优的定位数据指纹库，达到最优的定位效果。

2.3 移动端定位SDK

Android和iOS版本的定位SDK，体积小，接口清晰易集成，功能可以满足APP的各种常用需求，定位频率可设置，在满足定位需求的同时节约耗电量。

2.4 移动端地图SDK

Android和iOS版本的地图SDK，地图采用矢量数据格式，数据小，美观不失真，互动性强。支持路径规划，店铺和各种公共设施的搜索、点选，地图坐标系和定位系统完美匹配，位置显示方便无误差

3. 应用场景举例

3.1 反向寻车 用户在停车场停好车后，选择“我要停车”，此时定位引擎通过计算获得位置并保存。

用户准备返回停车场寻找爱车时，可以在停车信息中看到自己的车辆信息（需要和停车场系统对接获得）和停车位置，点击“寻车”后，定位引擎再次开始计算用户当前位置