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系統識別號 U0002-1607201518081800
DOI 10.6846/TKU.2015.00459
論文名稱(中文) 藍牙定位演算法之評估研究
論文名稱(英文) Evaluation of M2M-Based Proximity Service Algorithms Using Bluetooth Network
第三語言論文名稱
校院名稱 淡江大學
系所名稱(中文) 電機工程學系碩士在職專班
系所名稱(英文) Department of Electrical and Computer Engineering
外國學位學校名稱
外國學位學院名稱
外國學位研究所名稱
學年度 103
學期 2
出版年 104
研究生(中文) 劉建志
研究生(英文) Chien-Chih Liu
學號 702440073
學位類別 碩士
語言別 繁體中文
第二語言別
口試日期 2015-07-03
論文頁數 92頁
口試委員 指導教授 - 李揚漢
委員 - 許獻聰
委員 - 蘇木春
關鍵字(中) 藍牙
室內定位
演算法
實測
關鍵字(英) Bluetooth
Indoor location
Algorithm
Field Measurement
第三語言關鍵字
學科別分類
中文摘要
目前由於網際網路的成長造就手機市場的蓬勃發展,智慧型手機及無線通訊的相關應用也越來越多(包含WiFi, 藍牙, 3G/4G行動上網)。藍牙由於有普及率高及低功耗的特性, 因此成為多數室內定位相關研究的選擇, 而傳統的藍牙由於傳輸距離的限制, 因此在室內定位的議題上面的限制相對較大, 通常用於近距離偵測, 而在藍牙4.0後由於傳輸距離的增加, 也賦予藍牙室內定位應用的更多機會。
本論文實作在Android 手機上透過接收藍牙RSSI(received signal strength indicator)強弱以定義兩個裝置相對距離的遠近, 透過實作三種演算法來探討當距離改變對RSSI訊號的影響。
英文摘要
The applications of wireless communication systems (WiFi, Bluetooth, 3G / 4G networks) are booming for the growth of internet. The indoor positioning technologies using the Bluetooth 4.0 are the very important in the proximity services. We have implemented the Android APP to indicate the relative distance between the several Bluetooth devices via receiving the RSSI(Received Signal Strength Indicator).
第三語言摘要
論文目次
目錄
誌謝………………………………………………………………....I
中文摘要………………………………………………………...…II
ABSTRACT………………………………………………………III
目錄……………………………………………………………….IV
圖目錄…………………………………………………………….VI
表目錄……………………………………………………………..X
第一章 緒論……………………………………………………….1
	1.1 研究背景…………………………………………………1
	1.2 研究動機…………………………………………………..2
	1.3 各章節摘要………………………………………………..3
第二章 程式架構………………………………………………….4
	2.1 開發環境…………………………………………………..4
	2.2 使用技術…………………………………………………..5
		2.2.1 Disable Bluetooth visible time……………………….5
		2.2.2 Thread………………………………………………...6
	2.3 程式流程…………………………………………………..8
	2.4解決訊號干擾問題之演算法………………………………9
第三章 實驗設備與測試方法…………………………………...13
	3.1 實驗設備…………………………………………………………..13
	3.2 測試場地…………………………………………………………..14
	3.3 測量軟體…………………………………………………………..15
	3.4 測試方式…………………………………………………………..16
		3.4.1 測試環境…………………………………………………...16
		3.4.2 測試步驟…………………………………………………...17
第四章 演算法測量與分析……………………………...………18
	4.1 方法A(限幅濾波法測量) ……………………………………….18
	4.2 方法B(中位值平均濾波法測量) ………………………………..31
	4.3 方法C(加權遞推平均濾波法) …………………………………..45
	4.4 基於各演算法之測試結果分析…………………………………..58
		4.4.1 方法A……………………………………………………….58
		4.4.2 方法B……………………………………………………….64
		4.4.3 方法C………………………………………………………71
		4.4.4 測試結果總結……………………………………………...77
第五章 結論………………………………….…………………..81
	5.1 研究結果…………………………………………………………..81
	5.2 未來展望…………………………………………………………..81
		5.2.1延伸實驗評估………...……………………………………..82
參考文獻………………………………………………………….85
 
圖目錄
圖2.1 Android studio 開發環境………………………………………….4
圖2.2更改藍牙設備可見時間程式碼………………………………………5
圖2.3 Android藍牙設備Enable 程式碼…………………………………5
圖2.4 Disable Bluetooth Timeout程式碼………………………………6
圖2.5 藍牙設備搜索之程式碼……………………………………………..6
圖2.6 Thread程式碼………………………………………………………..7
圖2.7 程式流程圖…………………………………………………………..8
圖2.8 方法A程式流程圖…………………………………………………..10
圖2.9 方法B程式流程圖………………………………………………….11
圖2.10 方法C程式流程圖…………………………………………………12
圖3.1 htc Eye……………………………………………………………..13
圖3.2 htc Desire 826(R) ………………………………………………..13
圖3.3 htc Desire 826(L) ……………………………………………….13
圖3.4場地前視圖…………………………………………………………..14
圖3.5 場地左視圖…………………………………………………………14
圖3.6場地右側視圖……………………………………………………….14
圖3.7淡江大學新工學大樓五樓平面圖………………………………….14
圖3.8 APP開啟畫面………………………………………………………..15
圖3.9 Eye-1遠離L/R……………………………………………………...15
圖3.10 Eye-1接近L/R……………………………………………………15
圖3.11 測試環境示意圖…………………………………………………..16
圖3.12 實測圖(右後) …………………………………………………….17
圖3.13 實測圖(右前) …………………………………………………….17
圖3.14 移動方向示意圖……………………………………………………17
圖4.1 方法A的l filter之source code………………………………18
圖4.2 方法A之參數設定………………………………………………….18
圖4.3 方法B之source code……………………………………………..31
圖4.4 方法B之參數設定………………………………………………….32
圖4.5方法C之source code……………………………………………..45
圖4.6 加權遞推法之參數設定……………………………………………45
圖4.7 方法A取樣時間間隔8秒接近發送端……………………………58
圖4.8 方法A取樣時間間隔8秒遠離發送端……………………………58
圖4.9 方法A取樣時間間隔6秒接近發送端……………………………59
圖4.10 方法A取樣時間間隔6秒遠離發送端…………………………..59
圖4.11 方法A取樣時間間隔4秒接近發送端…………………………..60
圖4.12 方法A取樣時間間隔4秒遠離發送端…………………………..60
圖4.13 方法A取樣時間間隔3秒接近發送端……………………………61
圖4.14 方法A取樣時間間隔3秒遠離發送端…………………………..61
圖4.15 方法A取樣時間間隔2秒接近發送端…………………………..62
圖4.16 方法A取樣時間間隔2秒遠離發送端……………………………62
圖4.17 方法A取樣時間間隔1秒接近發送端……………………………63
圖4.18 方法A取樣時間間隔1秒遠離發送端……………………………63
圖4.19 方法B取樣時間間隔8秒接近發送端……………………………64
圖4.20方法B取樣時間間隔8秒遠離發送端……………………………64
圖4.21 方法B取樣時間間隔6秒接近發送端……………………………65
圖4.22 方法B取樣時間間隔6秒遠離發送端……………………………65
圖4.23 方法B取樣時間間隔4秒接近發送端……………………………66
圖4.24 方法B取樣時間間隔4秒遠離發送端…………………………..66
圖4.25 方法B取樣時間間隔3秒接近發送端……………………………67
圖4.26 方法B取樣時間間隔3秒遠離發送端……………………………67
圖4.27 方法B取樣時間間隔2秒接近發送端……………………………68
圖4.28 方法B取樣時間間隔2秒遠離發送端……………………………68
圖4.29 方法B取樣時間間隔1秒接近發送端……………………………69
圖4.30 方法B取樣時間間隔1秒遠離發送端……………………………69
圖4.31 方法C取樣時間間隔8秒接近發送端……………………………71
圖4.32 方法C取樣時間間隔8秒遠離發送端……………………………71
圖4.33 方法C取樣時間間隔6秒接近發送端……………………………72
圖4.34 方法C取樣時間間隔6秒遠離發送端……………………………72
圖4.35 方法C取樣時間間隔4秒接近發送端……………………………73
圖4.36 方法C取樣時間間隔4秒遠離發送端……………………………73
圖4.37 方法C取樣時間間隔3秒接近發送端……………………………74
圖4.38 方法C取樣時間間隔3秒遠離發送端……………………………74
圖4.39 方法C取樣時間間隔2秒接近發送端……………………………75
圖4.40 方法C取樣時間間隔2秒遠離發送端……………………………75
圖4.41 方法C取樣時間間隔1秒接近發送端……………………………76
圖4.42 方法C取樣時間間隔1秒遠離發送端……………………………76
圖5.1 測試場地示意圖……………………………………………………82
圖5.2場地右前視圖……………………………………………………….83
圖5.3場地右前視圖……………………………………………………….83

表目錄
表4.1取樣週期間隔時間8秒接收到D826-L訊號測試資料……………..19
表4.2取樣週期間隔時間8秒接收到D826-R訊號測試資料…………….20
表4.3取樣週期間隔時間6秒接收到D826-L訊號測試資料…………….21
表4.4取樣週期間隔時間6秒接收到D826-R訊號測試資料……………..22
表4.5取樣週期間隔時間4秒接收到D826-L訊號測試資料……………..23
表4.6取樣週期間隔時間4秒接收到D826-R訊號測試資料……………..24
表4.7取樣週期間隔時間3秒接收到D826-L訊號測試資料……………..25
表4.8取樣週期間隔時間3秒接收到D826-R訊號測試資料….…...……..26
表4.9取樣週期間隔時間2秒接收到D826-L訊號測試資料……………..27
表4.10取樣週期間隔時間2秒接收到D826-R訊號測試資料……..……..28
表4.11取樣週期間隔時間1秒接收到D826-L訊號測試資料……..……..29
表4.12取樣週期間隔時間1秒接收到D826-R訊號測試資料……..……..30
表4.13取樣週期間隔時間8秒接收到D826-L訊號測試資料……..……..33
表4.14取樣週期間隔時間8秒接收到D826-R訊號測試資料……..……..34
表4.15取樣週期間隔時間6秒接收到D826-L訊號測試資料……..……..35
表4.16取樣週期間隔時間6秒接收到D826-R訊號測試資料……..……..36
表4.17取樣週期間隔時間4秒接收到D826-L訊號測試資料……..……..37
表4.18取樣週期間隔時間4秒接收到D826-R訊號測試資料……..……..38
表4.19取樣週期間隔時間3秒接收到D826-L訊號測試資料……..……..39
表4.20取樣週期間隔時間3秒接收到D826-R訊號測試資料……..……..40
表4.21取樣週期間隔時間2秒接收到D826-L訊號測試資料……..……..41
表4.22取樣週期間隔時間2秒接收到D826-R訊號測試資料……..……..42
表4.23取樣週期間隔時間1秒接收到D826-L訊號測試資料……..……..43
表4.24取樣週期間隔時間1秒接收到D826-R訊號測試資料…….……...44
表4.25取樣週期間隔時間8秒接收到D826-L訊號測試資料…………....46
表4.26取樣週期間隔時間8秒接收到D826-R訊號測試資料…………....47
表4.27取樣週期間隔時間6秒接收到D826-L訊號測試資料…………....48
表4.28取樣週期間隔時間6秒接收到D826-R訊號測試資料…………....49
表4.29取樣週期間隔時間4秒接收到D826-L訊號測試資料…………....50
表4.30取樣週期間隔時間4秒接收到D826-R訊號測試資料…………....51
表4.31取樣週期間隔時間3秒接收到D826-L訊號測試資料…………....52
表4.32取樣週期間隔時間3秒接收到D826-R訊號測試資料…………....53
表4.33取樣週期間隔時間2秒接收到D826-L訊號測試資料…………....54
表4.34取樣週期間隔時間2秒接收到D826-R訊號測試資料…………....55
表4.35取樣週期間隔時間1秒接收到D826-L訊號測試資料…………....56
表4.36取樣週期間隔時間1秒接收到D826-R訊號測試資料…………....57
表4.37方法A取樣時間2秒時接近發送端………………………………..77
表4.38方法A取樣時間2秒時遠離發送端………………………….…..77
表4.39方法B取樣時間4秒時接近發送端…………………………..…..78
表4.40方法B取樣時間4秒時遠離發送端……………………………...78
表4.41方法C取樣時間2秒時接近發送端………………………….…..78
表4.42方法C取樣時間2秒時遠離發送端………………………….…..78
表4.43三種濾波法比較……………………………………………………80
表5.1紅色區域(距離D826-L/D826R 1.2M) ………………..……………83
表5.2黃色區域(距離D826-L/D826R 2.4M) ………………..……………83
表5.3綠色區域(距離D826-L/D826R 3.6M) ………………..……………83
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