基于低功耗蓝牙的物联通信网络设计与实现.doc

基于低功耗蓝牙的物联通信网络设计与实现
摘要:为解决当前室内定位以及定向信息推送等问题,文中设计了一种蓝牙物联网系统,利用低功耗蓝牙的能耗低、信号覆盖范围广等特点,通过将多个蓝牙节点分布在室内以一定的时间间隔发送特定的数据包进行广播,Android端手机走近蓝牙节点时,App接收数据包对节点进行分辨,检测RSSI值计算出与节点的距离,可以实现在走近某一个节点时接收到该节点所设置推送的信息,并且用户可获知其当前所在位置,实现简单的室内定位。文中主要阐述了该系统的软硬件设计及其在航站楼的应用。
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关键词:航站楼;蓝牙;室内定位;物联网
中图分类号:TN926+.22;TP393 文献标识码:A 文章编号:2095-1302(2017)02-00-02
0 引言
随着当前经济的快速发展,社会运行节奏加快,人们更倾向于选择高效的出行方式,而飞机就是其中之一。近年来,全国各地机场的吞吐量不断增长,导致航站楼面积过大,而GPS全球定位系统在室内感测不到卫星信号无法进行室内定位等问题出现。本项目旨在解决大型室内公共场所的导航问题,通过部署低功耗蓝牙网络实现向用户推送信息并提供室内导航服务。
1 低功耗蓝牙技术
,瞄准了物联网方向的应用,与之前的蓝牙技术相比,耗能减少了90%。。,,一粒纽扣电池可以供设备连续工作一年[1]。且凭借其较远的传输距离,相对于其它蓝牙技术,低耗能蓝牙在物联网中有着不可比拟的优势,具有低成本,低能耗,?B接方便、安全等特点[2]。
2 硬件设计
硬件功能
该系统在室内布设多个蓝牙节点,每个蓝牙节点硬件会广播含有自己特定的128位通用唯一设备识别码(UUID)以及16位由Major和Minor标志符所组成的数据包。智能终端通过接收数据包,读取设备识别码和标志符来识别广播信息的蓝牙节点ID,并通过检测RSSI信号值计算出与节点的距离,以确定智能终端的位置。
硬件设计
系统的硬件组成如图1所示。本系统选用北欧半导体Nordic Semiconductor公司生产的nRF51822-QFAA蓝牙芯片,该芯片具有高效、低功耗的特点, GHz频段,,最高传输速率可达2 Mb/s,传输距离可达10米。芯片基于32位ARM Cortex M0 CPU内核,有256 KB Flash和16 KB RAM,~ V之间。因此电源使用了电压为3 V的CR2032纽扣电池为设备供电。硬件实物如图2所示。
3 软件设计
概述
软件设计分为两部分,一部分是Android手机端的App设计,将蓝牙节点分布在各处,通过蓝牙硬件布点完成组网,当用户走近不同的蓝牙节点时,Android手机端App将推送不同的网页地址及位置信息。另一部分为网页端设计,用户可单击推送信息中的网页链接,通过