实现精确的室内定位导航需要解决哪些问题？

　　1.室内定位精度实现较难，各种算法各有各缺陷。近邻法定位精度得不到保证；三角测量法理论上精度较高，但对于普通设备来说，时间、角度这些参数较难获取；基站覆盖范围大，角度偏一点就会造成很大误差，更何况各种非视距和多径环境的影响，精度误差大。所以现在手机室内高精度定位大多使用多种算法融合。

　　2.难点主要还是信号处理的问题:
　　1）基于交汇的算法对时间，角度很敏感，手机的传感器不一定能达到要求。所以定位精度不高。
　　2）指纹匹配技术虽然已经很成熟，但是对Wi-Fi信号的分布，楼层之间的影响。没有一个系统权威的标准。还处在研究阶段。比如，在不同楼层的定位问题，目前还没有很好的解决方案。

　　3.室内定位需要布设信号网，测定信号源位置，这都是需要成本的。成本问题也是一个难点。Wi-Fi定位成本较低，尤其是在大型商场，但其信号强度容易受到干扰，不稳定，从而使信号处理难度加大。

　　iBeacon蓝牙方案采用低功耗的蓝牙传输方式，仅需钮扣电池即可运行，因此省去布电源线的麻烦，此外本身BTLE成本较为低廉，因此大量布建也不会有太高的部署费用。理论上，对于持有集成了蓝牙功能移动终端设备的用户，只要设备的蓝牙功能开启，蓝牙室内定位系统就能够对其进行位置判断。因此很容易推广普及。

　　蓝牙定位技术---通过测量信号强度进行定位。这是一种短距离低功耗的无线传输技术，在室内安装适当的蓝牙局域网接入点，把网络配置成基于多用户的基础网络连接模式，并保证蓝牙局域网接入点始终是这个微微网(piconet)的主设备，就可以获得用户的位置信息。再加上利用手机内部的惯性传感器如加速度计、陀螺仪、电子罗盘来加强定位的准确度，这种技术称为多种定位算法融合。顾名思义，就是将所有的传感器融合起来，得到一个精确且平滑的定位效果。这个技术可将原本5-10m的定位误差进一步缩小到1-2m。采用该技术作为室内短距离定位时容易发现设备且信号传输不受视距的影响。

　　蓝牙定位技术主要分为三角定位法和指纹计算法。

　　（1）三角定位算法是一种常规的定位算法，通过获取相关基站的坐标以及手机到每个基站的距离来计算用户位置。单纯的三角定位算法的准确性是不高的，需要引入一些其他算法例如高斯滤波、卡尔曼滤波算法来进行补充。

　　（2）指纹计算法是一种利用余弦定理来计算相似度的方法，此方法并不需要知道每个基站的坐标，但是需要提前对现场进行指纹采集，即记录现场每个点位扫描到的基站信号数据并存储到专门的指纹库中。而用户使用过程中，将手机扫描到的基站信号上传到服务器，服务器在指纹库中匹配出和该上传数据最为接近的点位，作为定位坐标返回给用户。指纹计算由于前期采集指纹的工作量非常浩大，每隔一段还需更新一遍指纹，而且指纹算法必须采用服务端计算方式，定位延时大。综合比较采用蓝牙三角定位算法，效果优良的。

　　蓝牙定位系统的架构如上图所示，数据库中存储了线下每个蓝牙基站的坐标信息，云服务器主要负责存储地图文件和定位算法。手机开启定位页面之后，从服务器获取地图、定位算法以及相关蓝牙基站的坐标。然后手机每扫描到一组蓝牙基站，通过基站的信号强度算出距离每个基站的距离，并加入蓝牙基站的坐标数据，进行三角定位算法计算，将实时计算的位置在地图上进行呈现。使用手机端而不是服务端来计算位置的优点是：1.不需要进行数据上传，定位的实时性更加，几乎没有延时；2.定位过程中不再产生任何流量。

　　1.基站部署过程

　　基站部署之前要完成地图绘制，通常用作室内定位导航的地图均为矢量地图，这种地图无论怎么缩放都不会影响地图的展现效果。矢量地图本身是带坐标信息的，地图上的每个点相对参考点都有一个相对坐标。

　　基站部署需要借助部署工具，即一个手机App软件，部署人员使用部署工具从服务器获取矢量地图。部署人员部署基站时，在地图上选择和实际位置对应的点，App会自动从地图中抓取该点位的坐标，加上部署人员记录的基站编号，将数据一并上传到服务器。用户开启应用时，就会从数据库获取到相关基站的坐标数据，方便手机进行定位计算

　　2.手机定位过程

　　手机定位过程：用户打开应用开启蓝牙扫描后，会获取周围蓝牙基站的ID和信号强度等数据，根据信号强度和高频信号的衰减公式可以计算出手机到周围每个基站的距离。但是由于蓝牙是2.4G HZ高频信号，信号本身的稳定性很差，再加上室内环境的各种反射和折射，所以单次的信号强度是不能直接拿来使用的，否则会产生巨大的误差，所以必须引入相应的滤波和加权算法，来尽量减少信号噪音的干扰。

　　滤波算法可以采用简单的高斯滤波法，将不符合要求的信号数据直接过滤掉，剩余的有效数据按照时间先后顺序进入数据列表，并采用先进先出的队列数据刷新方式。在设定的队列长度范围内，时间尺度上越近的数据获得越高的权重。同时采用多角定位算法，并不局限于使用三角定位。

　　这样带来的优势是：

　　（1）由于进行了数据平滑，定位点不会因为信号突变而发生大范围飘动；

　　（2）由于采用了多角定位，当少数蓝牙基站发生信号跳变时，有其他基站的信号数据来做 中和；

　　（3）更近时间尺度的数据带有更高权重，可以在一定程度上保证定位的实时性。

　　2.定位精度高，达到2-3米。

　　3.响应速度快1秒刷新一次，实时导航平滑。

　　4.目前为止，国内唯一可落地的微信H5导航方案公司，不需要安装APP。当然也支持多平台多入口，支持iOS和Android设备，支持APP、微信、摇一摇。

　　5.接口丰富，可对接各种系统，包括停车场，商场会员等。

　　6.配套工具丰富，部署设备简单易操作。包括配置工具、巡检工具、系统升级。

　　7.寿命长，设备支持长达4年以上续航。

　　8.可同时支持丰富的营销功能和基于LBS的游戏等。