藍(lán)牙通信-判斷設(shè)備距離方向位置

一.需求背景:

是否通過藍(lán)牙判斷鏈接另一個(gè)藍(lán)牙設(shè)備的位置,方向。

4個(gè)問題

a:蘋果的手機(jī)和手機(jī)之間 是否可以不經(jīng)允許配對(duì)就可以建立連接并發(fā)送數(shù)據(jù)? 不可以

但是可以跳過蘋果,直接用藍(lán)牙協(xié)議建立握手。自動(dòng)配對(duì)鏈接。(參照外設(shè)設(shè)備)

airprot 是建立在藍(lán)牙握手,喚醒 Wi-Fi 使用 Wi-Fi direct 傳輸。

b:方向和距離應(yīng)該可以實(shí)現(xiàn)。但是需要設(shè)備互聯(lián)分享信息。否則只能大致確認(rèn)相聚多少M(fèi),不能確認(rèn)方向。

demo今天RSSI距離問題,距離越小,離得越近。但是誤差相對(duì)在10米以內(nèi),所有近距離不太準(zhǔn)。因?yàn)榉綀A3米信號(hào)強(qiáng)度其實(shí)差不多。

c:是不是最少4臺(tái)蘋果手機(jī)才可以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享相對(duì)定位? 一臺(tái)不連接后臺(tái)的情況可以知道自己周圍幾米有設(shè)備。 但是不知道方向。 4臺(tái)以上連接后臺(tái)有wifi或?qū)崟r(shí)共享數(shù)據(jù)可以。

需要因子 a 于藍(lán)牙設(shè)備一米時(shí)候的信號(hào)強(qiáng)度。 b 環(huán)境衰弱因子。

d:手機(jī)iOS和安卓是否互通。目前發(fā)現(xiàn)了藍(lán)牙設(shè)備,蘋果電腦,iWatch可以進(jìn)行相關(guān)匹配。 安卓沒發(fā)現(xiàn),有待研究解決。需要調(diào)試。最好有安卓人員配合一起去聯(lián)調(diào)。

1.1關(guān)于問題a持續(xù)調(diào)研:

什么是AWDL?
AWDL(Apple無線直連)是一款低延遲/高速無線點(diǎn)對(duì)點(diǎn)對(duì)等連接使用蘋果到處你所期望的:空投,的GameKit(也使用藍(lán)牙),AirPlay的,也許在別處。它的工作原理利用其自己的專用網(wǎng)絡(luò)接口,通常為awdl0

雖然一些服務(wù),如即時(shí)熱點(diǎn),藍(lán)牙網(wǎng)絡(luò)共享(當(dāng)然),和的GameKit宣傳他們通過藍(lán)牙SDP服務(wù),蘋果公司決定做廣告通過WiFi空投和意外破壞數(shù)以百萬(wàn)計(jì)的優(yōu)勝美地和iOS 8的用戶的WiFi性能。

如何AWDL工作的?
自從iPhone 4,iOS的內(nèi)核有多個(gè)無線接口,1博通的WiFi硬件芯片。

EN0 - 初級(jí)WiFi接口
AP1 - 接入點(diǎn)使用的接口支持WiFi圈養(yǎng)
awdl0 - 蘋果無線直接鏈接接口(?因?yàn)閕OS的7)

通過具有多個(gè)接口,蘋果能夠?qū)δ鸀閑n0標(biāo)準(zhǔn)WiFi連接,同時(shí)還播放,瀏覽和解決點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的awdl0(只是沒有好)。

1.2 a問題解決方案:

通過硬件外設(shè)和iPhone藍(lán)牙交互思想,把一個(gè)iPhone

設(shè)備當(dāng)作外設(shè),一個(gè)iPhone當(dāng)作中心者。

外設(shè)設(shè)備發(fā)出連接請(qǐng)求,并且設(shè)置權(quán)限,連接不加密,當(dāng)中心者接收到這個(gè)請(qǐng)求的時(shí)候,

可以通過特征值捕獲設(shè)備。直接建立連接。進(jìn)而雙方完成藍(lán)牙握手過程。

中心設(shè)備:就是用來掃描周圍藍(lán)牙硬件的設(shè)備,比如通過你手機(jī)的藍(lán)牙來掃描并連接智能手環(huán),這時(shí)候你的手機(jī)就是中心設(shè)備。

外設(shè):被掃描的設(shè)備。比如當(dāng)你用手機(jī)的藍(lán)牙掃描連接智能手環(huán)的時(shí)候,智能手環(huán)就是外設(shè)。

服務(wù)(services):外設(shè)廣播和運(yùn)行的時(shí)候會(huì)有服務(wù),可以理解成一個(gè)功能模塊,中心設(shè)備可以讀取服務(wù)。外設(shè)可以有多個(gè)服務(wù)。

特征(characteristic):在服務(wù)中的一個(gè)單位,一個(gè)服務(wù)可以有多個(gè)特征,特征會(huì)有一個(gè)value,一般讀寫的數(shù)據(jù)就是這個(gè)value。

CoreBluetooth可以分為兩大模塊,中心設(shè)備central,外設(shè)peripheral,它們倆各有自己的一套API供我們使用。

  • CBPeripheral :藍(lán)牙外設(shè),例如藍(lán)牙手環(huán)、心率監(jiān)測(cè)儀。
  • CBService :藍(lán)牙外設(shè)的服務(wù),可以有0個(gè)或者多個(gè)服務(wù)。
  • CBCharacteristic :服務(wù)中的特征,每一個(gè)藍(lán)牙服務(wù)中可以有0個(gè)或多個(gè)特征,特征中包含數(shù)據(jù)信息。
  • CBUUID:可以理解為服務(wù)或特征的身份證,可以用來選擇需要的服務(wù)和特征。

右邊是外設(shè)開發(fā)相關(guān)類,一般是圍繞著CBPeripheralManager來進(jìn)行編碼。

  • CBCentral:藍(lán)牙中心設(shè)備,例如用來連接藍(lán)牙手環(huán)的手機(jī)。
  • CBMutableService:外設(shè)開發(fā)的時(shí)候可以添加多個(gè)服務(wù),所有這里用CBMutableService來創(chuàng)建添加服務(wù)。
  • CBMutableCharacteristic:每個(gè)服務(wù)中可以有多個(gè)特征,外設(shè)開發(fā)給服務(wù)添加特征的時(shí)候使用這個(gè)類。
  • CBATTRequest:讀或者寫請(qǐng)求。它的實(shí)例對(duì)象有一個(gè)value屬性,用來裝載外設(shè)進(jìn)行藍(lán)牙讀取或?qū)懭胝?qǐng)求時(shí)的數(shù)據(jù)。一般在外設(shè)寫入或讀取的回調(diào)方法中有這一個(gè)參數(shù)。

2.所了解藍(lán)牙技術(shù):

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Bluetooth最大的優(yōu)點(diǎn)就是不依賴于外部網(wǎng)絡(luò),便攜,低功耗。只要有手機(jī)和smart devices,就能保持穩(wěn)定的連接,走到哪連到哪。所以大部分運(yùn)動(dòng)的智能設(shè)備和戶外使用的設(shè)備都會(huì)優(yōu)先考慮Bluetooth。它的主要不足是1:不能直接連接云端 2:傳輸速度比較慢 3:組網(wǎng)能力比較弱

舉例:智能手環(huán),共享單車的智能藍(lán)牙鎖,IBeacon定位

展望未來 Bluetooth5和NB-IoT都是需要密切關(guān)注的無線通訊技術(shù),Bluetooth50相比藍(lán)牙4.2,在組網(wǎng)和傳輸距離上有了很大提升,連接范圍擴(kuò)大了4唄,速度提高了2倍,無連接數(shù)據(jù)廣播能力提高了8倍。和Ti,nordic工程師有聊到過,設(shè)備廠商的藍(lán)牙5芯片都已經(jīng)開發(fā)完成,等待生產(chǎn)。藍(lán)牙5.0的mesh規(guī)格書下半年公版,如果mesh能力出眾很可能會(huì)對(duì)ZigBee有很大的沖擊。而NB-IoT目前的提出就是針對(duì)IoT的使用場(chǎng)景,其中最大的特色是覆蓋面廣,價(jià)格便宜。NB-IoT現(xiàn)在聯(lián)盟的力量很強(qiáng)大,大部分芯片商,通訊商,電信運(yùn)營(yíng)商都參與其中,都在積極的推進(jìn)NB-IoT的公共網(wǎng)絡(luò)建設(shè),預(yù)計(jì)就在這一年兩內(nèi)NB-IoT的網(wǎng)絡(luò)會(huì)覆蓋國(guó)內(nèi)很多地區(qū),未來潛力非常值得關(guān)注。

2.調(diào)研結(jié)果

可以。但是沒有直接獲取的api,即使有,蘋果也不會(huì)讓開發(fā)者輕易的獲取用戶隱私。

但是可以通過一些藍(lán)牙特性,算法。獲得另一個(gè)藍(lán)牙設(shè)備的位置信息,方向等。

并且,通過一臺(tái)設(shè)備鏈接另外一臺(tái)設(shè)備是不可行的。需要多臺(tái)藍(lán)牙設(shè)備。

進(jìn)而推斷出另一臺(tái)藍(lán)牙設(shè)備的位置。并存在一定的誤差。

3.技術(shù)實(shí)現(xiàn)方案:

基于藍(lán)牙信號(hào)RSSI的室內(nèi)定位方法與流程:

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