當您閱讀導航一詞時，您腦海中浮現的第一個想法是 GPS 地圖。那是因為過度宣傳和過度使用這項技術。但說到 IPS，人們認為它仍處于開發的早期階段。實際上，IPS 背后的科學已經進行了多項改進。讓我們了解 OPS 和 IPS 之間的區別。
戶外導航背后的技術全稱是全球導航衛星系統。它完全取決于從衛星接收到的信號進行操作。后來，美國發展了類似的技術，即GPS。
這些定位系統技術適用于地球周圍的一系列衛星發送到接收器單元的信號。就像美國一樣，其他每個國家或國家聯盟都開發了自己的商業使用的全球導航系統。
今天，這些與 GPS 配合使用的 OPS 被用于各種APP。谷歌地圖是主要使用的戶外導航APP之一，在全球擁有超過 1.5 億用戶。除了一般用途外，這些APP還用于標記著名的餐館、圖書館、旅游景點等。
與室外導航相比，室內定位系統用于定位處于封閉環境中的某些位置。該系統執行必要的基礎設施來提供定位服務，以檢測室內環境中的物體或人。由于 GPS 信號在室內不可用，因此室內導航APP完全依賴于不同的技術。
傳統上，在該系統中收集數據所涉及的技術是無線電信號、磁場讀數、紅外線或超聲波。隨著技術的進步，我們擁有一套改進的技術棧，例如 BLE 信標。收集數據后，將對其進行解釋并APP于與提供不同精度的位置相關的算法。
磁場讀數在 IPS 方面提供最佳精度，但價格昂貴且復雜；該實現使其難以使用。雖然，藍牙集成產品和 Wi-Fi 接入點發出的無線電信號是這種情況下最常用的技術。如今，Wi-Fi 適配器和藍牙廣泛用于智能手機和平板電腦，允許它們在需要時接收此類信號并連接到發射單元。
IPS的使用次數不計其數；它可以幫助在大型購物中心，巨型機場，大型生產單位等導航。在跟蹤方面，它可以用于避免任何人群聚集，導游，定時展示高級營銷活動等。如今，各種IPS是基于各種技術開發的，例如基于Wi-Fi、基于附近、超寬帶、基于頻率等。
當前，信標軟件開發主要用于各種 IPS。為了檢測設備的位置，它依賴于從各種來源收集的數據。這些來源主要包括從現代智能手機中存在的各種傳感器獲取的信息，例如陀螺儀、射頻、加速度計等。
分析來自這些來源的數據可向用戶提供所需的路線和方向。這種導航服務依賴于三個主要因素：引導從智能手機獲取的傳輸標志、固有的動態對齊方法和室內定位系統。該過程分析來自各種來源的數據，以提供特定目的地或人員的位置。
輸入數據包括來自發射器的指示，主要來自 BLE 信標和 Wi-Fi。位置映射包括電梯、樓梯等數據，以及從智能手機傳感器獲取的數據。總體而言，室內導航APP需要建筑地圖、智能手機中的正確地圖、后端服務器以及 BLE 信標和指紋識別。
BLE APP 開發中用于室內導航的 技術 是無線技術，包括無線通信技術和 BLE 信標。
無線技術被用于世界各地的眾多領域。任何 IPS 都主要依靠來自各種無線技術的輸入來通信和共享所需的數據。根據從這些源接收到的無線電信號的質量，很容易計算到信號源的距離。
任何 IPS 的開發都涉及各種無線通信技術，例如移動網絡、藍牙、無線保真、UWB 等。在本詳細指南中，我們將討論 Wi-Fi 技術和藍牙。
Wireless Fidelity 是一項超現代技術，可幫助用戶在稱為接入點的設備或硬件的幫助下連接到網絡。Wi-Fi 主要工作在 2.4 GHz 或 5 GHz 的 ISM 頻段。在接受信號方面，無線保真度取決于天線類型、信號干擾等多種因素。
Wi-Fi 信號主要用于室內環境。在充足的室內空間中可以有各種無線接入點，提供 IPS 可以使用的大量參考點。事實上，無線保真度并沒有被開發用于每次進行掃描時，查詢被傳輸到接入點以詢問可能會或可能不會影響整體網絡性能的所需信息。
此外，在大多數情況下，這些訪問點歸第三方所有，可能不允許將其用于這些進程，因為這違反了他們的安全策略。但是，如果第三方擁有的接入點拒絕了該請求，您始終可以選擇其他更適合室內導航系統的技術，例如藍牙。
藍牙是另一種在世界范圍內廣泛使用的無線通信技術。其功能類似于 2.4 GHz ISM 頻率板上的無線保真操作。它連接存在于小距離內的數字設備。藍牙技術確實在開放頻段上工作，并已被 IEEE 標準化為 IEEE 802.15.1，并受“藍牙特別興趣小組 (SIG)”的監管。但是，它不再保持這些標準。
各種藍牙APP開發人員已將其廣泛用于各種信標軟件開發。它還被廣泛用于家庭和辦公室，用于多種用途，例如在無線揚聲器中接收來自附近設備的音頻或音樂。
藍牙無線技術使用79個通道傳輸各種數據；工作頻率范圍為 2402 MHz 至 2480 Mhz。“跳頻”是用于消除其他射頻信號干擾的技術名稱。該技術通過在短時間內將數據傳輸到其中一個可用通道來工作。如果檢測到任何干擾，則將數據重新發送到另一個通道。
最初，為了在室內定位系統中通過藍牙傳輸數據，設備已經建立了連接。目前的技術允許單個設備最多連接 7 個設備并同時與它們通信。該方法稱為“主從”，其中連接發起設備充當主設備，其他七個設備充當從設備。該技術已成為 各種 BLE APP 開發公司的問題解決方案。 它被設計為一種低能耗技術；它可以在短距離的電池供電設備上運行。使用藍牙傳感器在沒有任何通信的情況下將數據傳輸到接收設備已經非常普遍。
低功耗藍牙或 BLE 被稱為經典藍牙 4 .0 協議的子系統，該協議已開發用于以低功耗提供設備連接。最近，通信信道的數量已從 79 個寬信道減少到 40.2 MHz。在這些渠道中，三個僅用于廣告目的。
與傳統的藍牙一樣，BLE 設備也可以利用可根據所需范圍調節的各種輸出功率設置來工作。1-15米之間的短距離需要低輸出功率，為此范圍選擇的頻率在-30 dBm和-12 dBm之間。在距離大于 20 米的情況下，可能需要更高的功率，但這不會快速減少電池電量。
在無障礙位置的 50 米距離范圍內，BLE 設備使用 0dBm 的值。使用高達 10dBm 的高值可以改善信號范圍。但是，這是一個理論值。BLE技術被開發用于在沒有連接的情況下傳輸數據。基于該技術的設備通常用于單向連接，其中接收器被動地從 BLE 設備收集數據，并且它們無法與廣播公司建立連接。該模型確保在任何情況下都無法操縱數據。
隨著這些 BLE 單元的制造增長，定制配置成為優先事項，現在我們可以在市場上看到可連接的 BLE 設備。在安全性方面，這些設備現在可以通過密碼進行保護，以防發生任何修改。
這些設備的次要形式稱為 BLE 信標，眾所周知，它們最適合用于制造 IPS。這些是任何信標APP開發人員的選擇，因為這些微型設備僅限于傳輸可用于該位置的數據。
BLE 信標是用于以頻繁的時間間隔傳輸小數據包的設備，由紐扣電池供電。但是，它們也可以使用 USB 和 AA 電池供電，具體取決于可用性。這些 BLE 信標可以連續運行數月，在某些情況下，可持續運行數年，具體取決于所使用的電源類型。它們較小的尺寸使它們易于使用和安裝。
BLE 信標通過在大部分操作時間保持睡眠來成功維持其能源消耗。他們只在預定義的時間間隔喚醒廣播信號。它們的運行時間取決于它們所使用的系統類型，因為它可以從 100 毫秒到幾秒不等。但是， 任何信標APP 開發公司都可以根據 要求調整此時間。
使用這種超現代技術的好處越來越多，這使得信標軟件開發非常受歡迎。根據藍牙核心規范，廣播的數據可以被格式化，包含在數據包中。然而，這些數據包是用它們的所有元素格式化的。
任何 BLE 數據包的廣播數據都被限制為僅 31 個字節，由內容字符串和短文本、數值和內容字符串組成。為了優化數據字段，信標協議被強制執行。這些協議提供了多種工具來將附加數據連接到使用信標的云服務。
BLE Beacon 協議用于通過將數據字段劃分為幾個小部分來構建數據字段，這些部分由輸出功率、信號強度等組成。數據始終以十六進制值的形式表示，可以使用代碼輕松解釋和協議創建者提供的工具。信標軟件 開發行業正在興起，因為這些設備大量用于 各種 BLE APP 開發流程 ，例如 室內 導航系統。兩個廣泛使用的信標協議是 iBeacon 和Eddystone。
Apple Inc. 在 2013 年創建了 iBeacon 協議，它是當時唯一可用的信標技術。這個信標的主要功能是將 iOS 設備轉變為廣告商，可以將各種數據集廣播到其他監聽 iOS 設備。該系統用于計算接收設備和發射設備之間的距離。iBeacon 的幀由一個 TX Power 字段組成，該字段是在距離 1 米處校準的信標廣播功率的測量值。
通用唯一標識符，通常稱為 UUID 的字段，用于識別在特定時間連接到信標的任何特定APP。因此，您會發現與APP相關的每個信標都擁有相同的 ID。Minor 和 Major 值主要用于檢測較小子組中的信標。
在申請過程中，任何樣本百貨商店的 UUID 的值都是相同的。相同值的目的是讓移動設備使用單個標識符來查找該區域中存在的任何商店。此外，該綜合體中的每個商店都分配有一個唯一的中心值，該值有助于設備識別它所在的商店。現在，特定商店中的每個部門都被分配了不同的次要值。
現在，您的移動設備可以快速確定用戶何時進入或離開任何商店，并可以使用 iBeacon 的此信息找到特定商店和部門。但是，您必須向 Apple 付費才能使用該技術以及相關的 API 才能使用該技術。這些限制還阻止您跨各種平臺實施。您可以通過尋找BLE APP開發公司 并開始您自己的 i B eacon 軟件 開發來解決這個問題。
Eddystone 是由谷歌開發的信標協議，它允許藍牙低功耗設備將數據短距離傳輸到接收器。與任何其他現有信標協議相比，使用此協議的主要好處是它允許設置并發送四種不同的廣告數據包，這些數據包也稱為幀類型，具體取決于信標的用途。該協議的幀類型是所有可用 Eddystone 幀中出現的第一個字段。
就像 iBeacon 一樣，有 TX Power 場，但功能針對 Eddystone。其值是從 0 米的距離校準的。標識為 Instance ID 和 Namespace ID 的其他兩個字段類似于 iBeacon 的 Minor 和 Major 值中存在的數據。對于 Eddystone，命名空間 ID 對于系統中部署的每個信標都是唯一的，而實例 ID 對于特定信標設備也是唯一的。
在 Eddystone 中，還有另一種幀類型，目前稱為 URL。此幀類型中包含的數據是一個長度可以為 17 個字節的 URL。這個特定的信標幀將 URL 廣播到風中。通過實現這一點，谷歌瀏覽器的每個用戶都可以通過點擊通知欄來查看他們周圍的信標，并在不需要任何特定APP的情況下進行交互（各種 Android 設備可能需要物理 Web APP），但它僅適用于 iOS。例如，一家小型面包店可以在不開發APP的情況下使用信標將其網站發送到風中，而不是同時強迫用戶下載。
該幀用于廣播鏈接到信標設備的遙測數據。這是用于監控電池、信標溫度、廣告計數和因電源而發生的延遲秒數等方面的部署的主要方法。
射頻信號由無線設備傳輸，并以多種方式用于執行室內定位系統。該過程分三個步驟進行，包括測量正在傳輸的信號的特性。下一步涉及使用第一步中收集的測量值來估計物體的距離。最后一步是范圍估計。這些過程對于室內導航系統的開發至關重要。
需要實施一種理想的測量方法，以利用無線電信號的特性進行室內定位。為了計算信號的到達角和檢測接收信號源的距離，使用了這些測量方法。收集到的信息依賴于在風中自由傳播的信號，任何人都可以借助一些無線通信技術來攔截。
到達角，也稱為 AOA，是一種測量方法，用于識別射頻信號撞擊接收天線時的角度。通過確定特定波落在每個天線上的時間差來計算方向。它也被稱為到達時間差。它經常用于估計信號的到達方向；它可以來自任何移動設備。這種測量方法通常與三角測量結合使用，有助于找到兩個錨發射器的相對位置。
到達時間稱為飛行時間。它用于測量射頻信號在發射機發送后被接收機接收到的時間量。當信號被傳輸時，速度會被記錄下來，然后用于計算信號行進的距離。因此，與至少三個接收器的距離呈現為三個不同的圓圈，從而揭示了發射設備的位置。
RSSI 是接收信號強度指示的縮寫。這是對接收到的射頻信號中剩余功率的測量。該信號在開發室內定位系統中起著至關重要的作用。接收信號中的剩余功率通常稱為信號強度。如果信號要經過的距離很短，那么信號接收到后剩余的電量就會更多。因此，它將被稱為強信號。
然而，沒有標準化的系統來測量信號的強度。但是任何信號強度的測量單位都是dBm。RSSI 與信號傳播距離之間的關系取決于幾個因素。為了簡化該過程，您始終可以使用已適應環境的傳播模型。信標軟件開發過程使用這些環境來提高信號質量。
室內定位系統通常使用估計技術來識別移動設備的位置。傳播方法通過近似各個接入點之間的距離來計算設備的位置。第二種方法稱為指紋識別。它用于借助多種信號特征確定準確的位置。然而，這些估計技術是基于使用由測量方法提供的數據來識別準確位置的。
三角測量方法基于 RSSI 提供的讀數和測量值。這種方法與指紋方法略有不同。為了實施這種方法，需要將三個或更多參考設備放置在一個地層中以覆蓋特定區域。
放置設備后，接收器會估計與參考設備的距離，并確定截距，通常是用戶或移動設備的位置。
接近是 BLE Beacon 室內定位系統中使用的另一種技術。它可以識別移動設備的位置，并且與接入點單元的位置完全相同。坐標系在定位移動設備方面會產生不準確的感覺；但是，此方法將設備的位置計算為本地區域。
要通過這種方法確定設備的位置，所使用的技術應該能夠識別該設備在允許范圍邊界內的位置。盡管，許多無線電技術產品都具有此特性。其中一些是 Wi-Fi、藍牙、BLE。
北京APP開發公司-天品互聯，可以為會展等提供室內定位導航APP軟件開發，可以幫助企業更好的開始室內定位工作。
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