藍牙定位是iBeacon技術(shù)最常被應(yīng)用的方向之一，基于藍牙定位可以實現(xiàn)諸如尋路、尋車、向?qū)У群芏嗌虡I(yè)需求，也是基于iBeacon技術(shù)實現(xiàn)的。藍牙定位又可以分為一維定位和二維定位，本文將介紹兩種藍牙定位技術(shù)的實現(xiàn)原理及實現(xiàn)方法。

藍牙定位一維定位

原理

藍牙定位的底層技術(shù)是藍牙測距，所謂一維定位其實就是對藍牙測距技術(shù)的最簡單應(yīng)用，只要將藍牙信標設(shè)備部署在指定點，當接收設(shè)備（手機）足夠靠近信標時，就認為用戶到達了指定點。之所以稱之為一維定位，是因為定位結(jié)果完全依附于信標設(shè)備的位置，沒有任何其他維度上的擴展。

應(yīng)用

這種方式通常用在固定路線的沿途部署，為路線上的用戶提供定位信息。

優(yōu)點是部署成本和開發(fā)成本很低，缺點是只能應(yīng)用在路線固定，并且定位點間隔不太密集的場景。典型的例子就是景區(qū)或者園區(qū)，景區(qū)內(nèi)的路徑都是經(jīng)過設(shè)計的，固定而且?guī)缀跷ㄒ?；景點之間的距離也不會很近，至少在50m以上的間距。只要沿途以大致固定的間距部署信標設(shè)備，就可以為用戶提供相對實時而且準確的定位信息。

實現(xiàn)

一維定位的部署非常簡單，如上文所述，只要確定好信標設(shè)備的有效覆蓋范圍，然后沿途部署就可以。部署同時收集每個或部分信標設(shè)備的位置信息，作為程序的定位檢索依據(jù)。

開發(fā)方面，移動設(shè)備只要將收到的信號做距離排序，找到距離最近的一個信標設(shè)備，如果距離在指定范圍內(nèi)，就檢索該設(shè)備的位置信息，認為用戶到達了該地區(qū)。

太簡單了，就不多說了。

藍牙定位二維定位

原理

二維定位顧名思義，就是可以實現(xiàn)二維空間中的任意定位。定位的主要理論依據(jù)三角形三邊關(guān)系公式。

如上圖，已知三角形三邊長度，CD是底邊AB的垂線，AD和BD的長度計算公式分別為

BD = (AB2+CB2-AC2)÷2AB

AD = (AB2-CB2+AC2)÷2AB

整體思路是，將信標設(shè)備在場地內(nèi)按指定間距做網(wǎng)狀部署，使用戶在場地內(nèi)任意點都可以接收到3個距離最近而且連線構(gòu)成直角的定位點信息，如下圖

通過三角形三邊關(guān)系公式，可以計算出上圖中px和py的長度，也就是當前點在當前正方形網(wǎng)格中的坐標。

再根據(jù)當前所在正方形在整個矩陣中的位置，結(jié)合部署間距，算出當前點在整個矩陣中的坐標。

應(yīng)用

二維定位理論上適用于任何場景，通常用在用戶活動路徑不固定的自由空間中，比如展會、商場。

優(yōu)點是場地適應(yīng)性更強，缺點是部署成本和開發(fā)成本相對較高。以商場為例，嚴格按照固定間距部署藍牙信標，往往需要結(jié)合實地情況選擇合適的距離，程序也要根據(jù)實際間距做相應(yīng)的計算調(diào)整。另外還要考慮不規(guī)則區(qū)域的處理，往往會將一維定位和二維定位結(jié)合使用。

實現(xiàn)

上面原理部分說起來有點啰嗦，看圖其實很簡單。

假設(shè)現(xiàn)在有一個30m * 30m的場地，將信標設(shè)備以10m為間距網(wǎng)狀部署，共需要16個信標，每個信標都按下圖所示標注上坐標信息

此時用戶無論在場地內(nèi)的任何位置，都將身處9個正方形網(wǎng)格中的一個（暫不考慮臨界情況），那么移動設(shè)備收到的距離最近的4個信標點，應(yīng)該就是當前所在正方形的4個頂點。

假設(shè)當前用戶此時在左上角第一個正方形中，根據(jù)藍牙測距結(jié)果，得到距離最近的3個信標點，對應(yīng)的距離分別為distance1, distance2, distance3，如圖

三個頂點距離已知，部署間距已知，根據(jù)三邊關(guān)系公式可以得px, py的值，也就是當前點在當前網(wǎng)格中的坐標。

在這之前先要解決一個問題，那就是三個點之間的關(guān)系。我們知道三個點肯定兩兩連線互為直角，但到底哪兩個點在橫軸上，哪兩個點在縱軸上。這需要結(jié)合點的坐標信息做進一步處理。

至此，就很容易算出定位點的橫軸坐標和縱軸坐標了，再分別加上當前網(wǎng)格在整個矩陣中的橫坐標和縱坐標，就得到了最終的定位坐標。

上例中的xAxisPoints和yAxisPoints已經(jīng)對坐標信息做了排序，橫軸數(shù)組第一個點的x值，以及縱軸數(shù)組第一個點的y值，就是網(wǎng)格在整個矩陣中的橫坐標和縱坐標。

總結(jié)

一維定位和二維定位分別有各自的應(yīng)用場景，其中二維定位對實施能力提出了較高的要求。現(xiàn)實環(huán)境中往往還需要將一維定位和二維定位結(jié)合使用，這里需要程序設(shè)計上處理好兩種情況的兼容。

得到定位信息，往往只是項目的第一步。比如在導(dǎo)航系統(tǒng)中，定位信息需要匹配最近的目標點，整個導(dǎo)航功能才可以開始使用。有機會后面會對導(dǎo)航系統(tǒng)的實現(xiàn)，做進一步的分享。

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