蘋果推出Ibeacon室內定位技術是為了彌補GPS無法覆蓋室內定位這種場景。蘋果意味着創新,在其推動下,藍牙Ibeacon得到了極大的應用。而騰訊則是利用藍牙Ibeacon在場景體驗方面進行了創新,實現了微信搖一搖周邊的功能,這在O2O領域有巨大的潛力。
對蘋果和騰訊來說,Ibeacon都是應用創新,而不是技術創新。
本文分析Ibeacon室內定位和微信搖一搖的原理。
一、無線測距原理
無線信號都有一個信號強度(RSSI),藍牙BLE自然也有。根據藍牙BLE自身的發射功率(假設能夠獲取這個功率值)和無線信號接收端的RSSI,可以計算出兩者的距離。
D =10^((abs(RSSI)-A)/(10*n)
D是計算距離,RSSI是信號強度,A為發射端和接收端相隔1米時的信號強度,n是環境衰減因子。對於不同的藍牙設備該值是不一樣的,同樣的設備在不同的發射功率的情況下其信號強度也是不一樣的,而且對於同是1米的情況下,環境對於信號強度也是有影響的。n是環境衰減因子,自然跟環境有關。n一般取經驗值。
實際的算法編程是:
二、定位原理
其實這個原理很簡單,小學的知識:兩邊長可以確定第三個點。
A和B是兩個已知經緯度的坐標點,待測點計算出跟A和B的距離,自然就可以確定自身的坐標點。具體的算法就自行研究去吧。
三、蘋果Ibeacon室內定位
其實就是在A和B點各放置一個ibeacon,然后手機進入ibeacon的廣播范圍即可以通過算法計算出自己的坐標。
這里需要一個前提,就是ibeacon室內定位是一個應用APP,應用是已經知道A和B的經緯度坐標的,該應用其實是一個地圖應用來的,裝有APP的手機進入A和B的信號覆蓋范圍自然就可以在地圖上標記自己的位置。
室內定位在停車場和商場里面有極好的應用前景。
四、藍牙ibeacon原理
蘋果推出的ibeacon是基於藍牙BLE的,其實ibeacon未來不見得就一定以藍牙為載體,理論上,無線設備都可以,但是一定要手機集成支持的,否則就失去意義了。現在手機除了藍牙就是wifi了,wifi功耗太大,不符合ibeacon長時間工作的要求。所以目前就只有藍牙ibeacon應用了。
藍牙通信有廣播和連接兩種通信模式。Ibeacon只利用廣播這種方式,當然,如果要更新ibeacon的廣播內容是需要建立連接並通信的。
藍牙BLE廣播的有效載荷payload是最長31字節,蘋果約定一種前綴來標識ibeacon,並固定使用30字節。格式如下:
1)ibeacon prefix 9字節: 02 01 06 1A FF 4C 00 02 15
2)proximity UUID 16字節: 區分不同設備廠商生產的ibeacon
3)Major 2字節:區分不同商店的ibeacon
4)Minor 2字節:區分同一家商店的不同位置的ibeacon
5)TX power 1字節:發射功率,用於計算距離。
五、微信搖一搖周邊
這個場景是指當你走到商家門前時,你開啟藍牙,並用微信搖一搖周邊,那么你可以搖到優惠券和廣告等信息。這在O2O領域是應用最廣泛的。
Ibeacon英文是信標的意義,在室內定位里面意義非常明確。但是在微信搖一搖周邊里面其實信標的意義比較牽強,騰訊完全可以自定義一個微信搖一搖周邊的prefix,然后不用ibeacon的約定。不過,騰訊這樣改也沒啥意思,蘋果的推動導致市面上那么多ibeacon,騰訊就沿用好了。話說回來,對於商家來說,ibeacon還是有定位意義的,因為微信搖一搖周邊的后台接口能夠統計處某個具體位置的ibeacon被多少用戶搖到了,例如前門放一個,后門放一個,多少人走過搖一搖是知道的。
搖一搖周邊就不用計算距離啦,它的工作過程是這樣的:
1)商家的微信后台申請ibeacon設備的UUID、Major和Minor。
2)商家購買ibeacon設備,並請求設備上將1)中的UUID、Major和Minor配置到設備中,或者通過特定的應用更新到設備中。
3)商家配置搖一搖周邊的結果頁面,如優惠券信息,也可以是關注頁面。其實就是H5,也可以利用搖一搖周邊的JSAPI。
4)商家將設備和結果頁面綁定。
5)商家將設備放到某個位置。
6)用戶走進,搖一搖周邊,微信應用會獲取UUID、Major和Minor,並通過后台獲取到對應的結果頁面的鏈接,顯示給用戶。
7)用戶點擊鏈接,內置瀏覽器打開,就可以看到優惠券等信息了。
技術咨詢、藍牙模組咨詢可以發郵件到yqwucheng@163.com.
百分百原創,每周兩篇,阿里、魅族、nvidia、龍芯、炬力、拓爾思等頂級企業資深工程師分享----嵌入式、Linux、物聯網、GPU、Android、自動駕駛等技術,歡迎掃碼關注微信公眾號:嵌入式企鵝圈,實時推送原創文章!