SKYLAB室内定位导航技术
UWB超宽带室内定位方案介绍
刷新频率：0~10Hz 防雨：可防雨（充电口加塞）
精度：典型精度≤30cm
设设备备稳稳定定性性强强
防水
防尘
防雷
耐低 温
防爆
耐高 温
IP67，Ingress Protection，支持最高等级的防尘（6级， 灰尘禁锢：尘埃无法进入物体整个直径不能超过外壳的空 隙）。
IP67，Ingress Protection，支持次高级的防水功能（7级，防 短时浸泡：常温常压下，当外壳暂时浸泡在1M深的水里将 不会造成有害影响）。
基站进行测距定位。
7
UWB定位原理（TOA)
4个已知坐标的基站为一组，实现三 维定位； 标签进入定位区域后，按照分配的 时间和顺序，依次与基站进行测距； 距离信息通过有线/无线网络上传到 服务器，实现位置实时跟踪。
Time of fly
Time of fly
Time of fly
Time of fly
基站：4个，A2是主基站，A1,A3,A4 是从基站，发送时钟同步帧。 标签：1个，发送Blink帧。 CLE运行在PC上。
10
较大系统的基站布局(TDOA)
11
应用场景基站布置
空旷场所80米布一个基站，如果 有阻隔，需要重新布至少三个基 站。
12
UWB定位系统框图
有线数据网络 无线定位网络
定位服务器
UWB定位原理（TDOA)
TDOA，Time Difference of Arrival，通过测量被测标签(B)与已知位置基站 (P1,P2,P3)间的报文传输时间差，计算出距离差；计算出被测标签的位置。需要已知 位置基站间时钟同步。
P1
P1 P2
位置服务无处不在,简单介绍SKYLAB室内定位方案
位置服务无处不在，简单介绍SKYLAB室内定位方
案
随着社会的发展，位置应用无处不在，精确的位置管理对各行各业都有重要意义。
物联网生态链逐渐走向成熟，对定位的需求将大大的增加，无论是室内定位还是室外定位领域都将迎来爆发性的市场机遇。
而室内被誉为定位的最后一公里，随着移动终端设备的大幅增加以及人们室内活动的时间变长，室内定位逐渐成为刚需。
本篇SKYLAB君就来为大家简单介绍SKYLAB能够为客户提供的室内定位方案。
室内定位导航
蓝牙网络侧室内定位方案
网络侧定位方案通过基于蓝牙网关（TD03/TD05/TD05A）的定位系统配合蓝牙手环来对处于室内的人员位置信息做实时监控，并且可以实时遥控由蓝牙手环上传的心率、体温、步数等数据，定位精度达到2~3米，广泛应用于学校、养老院、医院、监狱等场所。
基于蓝牙网关的网络侧定位方案
定位原理：蓝牙网关通过有线（以太网）或者无线（WiFi）的方式进行与定位服务器的连接，用电源适配器（5V）或者POE的方式对每个蓝牙网关进行供电，蓝牙网关会将扫描到的防拆卸蓝牙手环收据通过现有有线网络或者是无线WiFi网络覆盖直接上传至定位服务器，从而实现蓝牙网络侧定位。
整套系统能监测实时位置、历史轨迹、实时心率、实时体温、实时步数、人员分布密度。
实例解读SKYLAB蓝牙网关TD03的室内定位应用
实例解读SKYLAB蓝牙网关TD03的室内定位应用
智慧城市建设的过程中，室内定位的需求被逐步放大。
常见的室内定位手段有RFID 技术、WiFi 技术、UWB 技术以及Beacon 技术，除了这些，基于SKYLAB 蓝牙+WiFi 二合一模块蓝牙网关TD03 的室内定位应用也发挥着日益重要的作用。
今天就以天工测控SKYLAB 的蓝牙网关TD03 为例，谈谈蓝牙网关在室内定位中的应用。
下面就随网络通信小编一起来了解一下相关内容吧。
SKYLAB 蓝牙网关TD03
1、什么是蓝牙网关?
蓝牙网关是一个集成了WiFi 和蓝牙BLE 两种无线通信方式的蓝牙网关、蓝牙探针，该设备主要用于Beacon 设备的远程控制，简单来说就是一个用于Beacon 设备的扫描管理设备。
2、蓝牙网关的工作原理是什么?
蓝牙网关工作示意图
由于蓝牙网关是集成了蓝牙与WiFi 的网关设备，即蓝牙模块扫描设备并获取数据，WiFi 模块获取扫描数据再通过网将数据上传到服务器端，详细的说就是蓝牙模块扫描其信号覆盖范围内的Beacon 设备并且获取到被扫描的设备的数据，再通过蓝牙与WiFi 的串口将扫描到的设备通过网络把数据提交到服务器端，服务器端显示并管理这些扫描到的设备。
实例：蓝牙网关TD03 在企业资产定位中的应用
首先要搭建硬件环境，安装室内定位设备。
将定位标签(内含超低功耗蓝牙模块)配置好需要定位资产设备的名称等详细信息，然后固定在设备内部;对于工作人员，给他们佩戴配置好个人信息的蓝牙手环;在车间内部安装基站，在监控室PC 上安装相关的管理定位软件，完成参数设置，正常运行软件即可。
通过。
SKYLAB详解蓝牙室内定位方案之网络侧定位应用
SKYLAB 详解蓝牙室内定位方案之网络侧定位应用
在上一篇《SKYLAB 详解蓝牙室内定位方案之终端侧定位应用》中，SKYLAB 君详细分析了基于蓝牙Beacon 的终端侧定位应用，多作用于大型商超、机场、停车场等室内定位、导航等基于位置的精准营销，本篇SKYLAB 君要介绍的是适合室内人员定位跟踪、资产定位、客流统计分析的蓝牙室内定位方案之网络侧定位应用。
蓝牙室内定位方案-网络侧定位
网络侧定位概述：
网络侧定位系统由蓝牙终端（移动的蓝牙设备：Beacon、定位手环、定位标签等）、蓝牙网关（蓝牙探针TD03/TD05），无线局域网及后端数据服务器构成。
网络侧定位就是事先知道各个位置上蓝牙网关的固定位置坐标，通过蓝牙终端的RSSI 值计算距离，后端数据服务器通过解析计算蓝牙终端信息和RSSI 值得到蓝牙终端的位置信息。
网络侧定位
网络侧定位的工作原理：
蓝牙网关工作示意图
首先在需要定位的区域内铺设蓝牙网关（TD03/TD05）。
蓝牙网关可通过POE 网线供电实现联网，也可以使用路由器实现联网（这种方式要外加直流电源供电）。
当蓝牙终端（移动的蓝牙设备：Beacon、定位手环、定位标签。
SKYLAB 系列GPS模块应用指南
SKYLAB系列 GPS模块应用指南一.硬件电路应用部分1.GM系列模块UART口的外围电路设计由于GM10与GM20，GM25采用不同的芯片内核，所以在处理UART外围电路中应当注意以下问题:z GM1O在UART0应用时可直接连接其它通讯端的UART口,但建议在RX0，TX0接10K的上拉电阻。
z GM2O,GM25在应用时UART0中的RX0，TX0必须接10K的上拉电阻，这与GM10应用上是有根本区别的。
具体参考下图所示：上图为GM20连接方式上图为GM25连接方式2.GM系列模块BOOT脚的区别Boot脚的作用：决定模块的启动模式，正常工作启动模式和下载更新Firmware模式，用户使用时应将模块设置为正常工作模式，方法如下：z GM10在正常工作模式时BOOT脚可以保持悬空或者通过10K电阻连接高电平Vcc/Vddz GM20，GM25在正常工作模式时BOOT脚可以保持悬空或者接地。
建议用户使用时将此角保持悬空不连接，以兼顾模块的正常工作和下载更新Firmware 的需要。
3.GPS天线的选择与正确使用GPS接收天线的作用，是将来自卫星无线电信号的电磁波能量变换成接收机电子器 件可摄取应用的电流。
天线的性能和位置十分重要，因为这些特征决定了天线能获取微 弱的GPS信号的能力。
由于GPS信号是圆极化波，所以所有的接收天线都是圆极化工作 方式。
目前市场上应用最多的是平板式天线，分为无源与有源天线。
SKYLAB GPS模块 均支持这两种天线。
z无源天线无源天线由于没有内置放大器，对于天线馈线要求较长的（超过10cm），不是最 佳的选择。
所以力求减少对RF信号的衰减，天线馈线的长度尽可能的短。
为获得 最佳性能，放置无源天线的下方要有一块完整的地层。
尽可能减少信号噪声的影 响，建议无源天线与GPS模块放在PCB板相对的另一面。
同时为避免无源天线上 方的屏蔽层与无源天线引起共振，其屏蔽层应当与无源天线的表面保持最少3mm 的距离。
SKYLAB详解蓝牙室内定位方案之终端侧定位应用
SKYLAB 详解蓝牙室内定位方案之终端侧定位应用
基于蓝牙的室内定位方案越来越多的应用到我们的日常生活中，作为用户，更多的是感叹于它的神奇，毕竟，GPS/北斗等在室内由于信号较弱，再加上遮挡物的存在导致无法定位，想要实现室内定位及导航，各类基于无线通信技术的室内定位俨然成为首选。
本篇SKYLAB 君就来详细介绍一下蓝牙室内定位方案之终端侧定位应用。
终端侧定位概述：
终端侧定位系统由终端设备（如安装了特定APP 的手机）和蓝牙Beacon，指纹定位技术，无线局域网及后端数据服务器构成。
指纹定位技术就是事先把各个位置上的信号特征（信号数目，强度等）测量一遍，存入指纹数据库。
定位的时候，将当前的信号特征与指纹库中的进行匹配，从而确定位置。
用户终端侦测到周边蓝牙设备的场强信息，通过与指纹库比对并调用定位引擎计算当前位置，定位引擎计算终端坐标并在矢量地图模块进行展现配合导航模块，实现连续定位及路径导航。
终端侧定位原理：。
关于室内定位方案,你应该了解更多
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如果说共享单车解决了“最后一公里”的交通问题，那幺室内定位方案的应用可以理解为室外导航“最后一公里”的位置服务入口。
随着通信技术和无线网络的不断发展与普及，室内定位技术层出不穷，其定位精度从厘米级到米级的范围都有，WiFi定位、蓝牙定位、RFID定位、UWB（超宽带）定位、红外技术、超声波等技术纷纷进入市场，SKYLAB也有推出基于蓝牙网关、Beacon的米级室内定位方案和基于UWB超宽带技术的厘米级室内定位方案，为不同行业的室内定位需求贡献了诸多行之有效的位置服务方案。
室内定位导航
蓝牙室内定位方案：
蓝牙定位基于RSSI(Received Signal Strength Indication，信号场强指示)定位原理。
蓝牙室内技术是利用在室内安装的若干个蓝牙局域网接入点，把网络维持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的主设备，然后通过测量信号强度获得用户的位置信息。
根据定位端的不同，蓝牙定位方式分为网络侧定位和终端侧定位。
蓝牙室内定位方案
蓝牙定位主要应用于对人、物的室内定位。
SKYLAB终端侧蓝牙定位可应用于室内定位、导航，营销路径规划，反向寻车，精准位置营销等用户终端；网络侧蓝牙定位可用于人员跟踪定位，智能考勤，门禁系统，资产定位及客流分析等场景之中。
UWB高精度室内定位方案：。
SKYLAB室内定位远程控制网关4G蓝牙网关TD05B规格书文档
TD05B Bluetooth Gateway With 4G Modem DatasheetTitle TD05B Bluetooth Gateway With 4G Modem DatasheetDocument type DatasheetDocument number SL-18060069Revision and date V1.02 20-Feb -2019Disclosure restriction PublicReversion HistoryBill of MaterielContents1. General Description (4)1.1 Application Block Diagram (4)1.2 Features (5)1.3 Interface (5)1.4 Applications (6)2. Module Specification (8)3. Configuration (9)4. Contact Information (11)1. General DescriptionTD05B is a Bluetooth Gateway with 4G Modem. It can be used in various scenarios flexibly. For example, the remote control BLE device, receives the data sent by the BLE device and sends it to servers.Figure1: TD05B1.1 Application Block Diagram4GWIFI BluetoothDC_DCRJ45DC_5VTD05BFigure 2: TD05B Block Diagram1.2 FeaturesSupports the 4.5~12V adapter power supply.Support IEEE 802.11n, IEEE 802.11g, IEEE 802.11b Protocol Support Bluetooth ® 4.0One WAN/LAN variable network portRoHS compliance (Lead-free)FCC,CE compliance1.3 Interface1：Reset2：WAN/LAN Interface3：Power Interface4：Bluetooth LED5：RJ45 LED6：WiFi LED7：Power LED1.3.1 Power Supply PortThe TD05B power interface supports DC4.5~12V input, and the current is greater than 1000mA.The voltage interface adopts the DC-005 power socket, and power seat aperture is 5.5mm. The needle diameter is 2.1 mm and is positive.Remark: The input voltage of the 5V power adaptor is AC 100-240V and 50/60Hz, output voltage is 5V 2A.The power connector is positive inside and negative outside.1.3.2 ResetThe TD05B WiFi part will resume factory setting after pressing the reset button for more then 5 seconds.1.3.3 LEDPower LED normally on when powered onRJ45 POE LED normally on when connectedWiFi LED normally on after connecting to WiFi for 1-2secBluetooth LED flashing once power on1.4 Applications1.4.1 Indoor Positioning:1)TD05B Bluetooth module collects information about Beacon nearby, including RSSI, MAC, etc., once per second.2)Bluetooth module send the Beacon information to WiFi module through UART serial port, once per second.3)WiFi module transfers the Beacon information to the specified UDP server, and accepts the information returned by the server.4)Beacon locations can be displayed on the front page after the UDP server analyze and calculate the beacon information. An order can also be delivered to the WiFi module, then sent to the bluetooth module to develop different functions (such as: Lighting lamps and lanterns etc.).Schematic of Positioning:2. Module Specification3. Configuration3.1 Connect to TD05B by WLAN3.2 Enter to the page http://10.10.10.2543.3 Input Account and Password <admin/admin> 3.4 Select Language3.5 Click Administration->Settings Management, then input the UDP Server address in UDP Server Init IPSetting, UDP Server Init Port Setting default is 3333.3.6 Click Administration ->Status to check the Access Point Status.Skylab M&C Technology Co., LtdBluetooth Gateway With 4G Modem Datasheet Module No.: TD05B11 / 11 TD05B-DA-001,A/0 4. Contact InformationSkylab M&C Technology Co., Ltd.深圳市天工测控技术有限公司Address: 6 Floor, No.9 Building, Lijincheng Scientific & Technical park, Gongye East Road,Longhua District, Shenzhen, Guangdong, ChinaPhone: 86-755 8340 8210（Sales Support ）Phone: 86-755 8340 8510（Technical Support ）Fax: 86-755-8340 8560E-Mail: *****************.cnWebsite: 。
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蓝牙室内定位深圳市天工测控技术有限公司
2016年10月12日
RSSI->Distance1
Beacon(x1,y1)(x4,y4)
(x3,y3)
(x2,y2)
D2
D3D4
1. 已知固定位置坐标：（x1,y1);(x2,y2);(x3,y3);
2. 通过RSSI 可以计算距离：D1, D2, D3
3. 通过计算可以得到x0,y0的坐标值。
终端（智能手机）侧定位
在室内环境下，特别是大型建筑物，无线电波在传输的过程中，经过传播损耗、反射、折射、绕射以及多径传播，每次接触到阻碍物表面就会有一部分能量被吸收。
室内环境虽然复杂，但基本格局保持不变，设施也不会有大的移动，因此只要信源不作变化，在特定位置上形成的无线信号特征（信号数目，强度等）就会呈现较高的特殊性。
如果把这一特征和位置的坐标进行关联，则该信号特征可以表征该点位置，这是指纹定位技术成立的必要条件。
在线定位阶段：利用移动接收端（智能手机）测定的周边的无线特征参数，采用匹配算法与位置指纹库中的各种数据进行匹配计算，求出最相似的数据，从而获得估计的用户的位置信息。
离线训练阶段：主要是通过采集来自参考节点的无线信号，通过训练提取出特征参数（信号强度等），然后连同该点位置信息一起作为一条指纹存入位置指纹数据库。
用户
定位算法
位置估计（x,y)
{RSSI_1,RSSI_2,……RSSI_m ,……}{RSSI_1,RSSI_2,……RSSI_m ,……}
{RSSI_1,RSSI_2,……RSSI_m ,……}
……
数据库
■用户终端侦测到周边蓝牙设备的场强信息；
■终端通过与指纹库比对并调用定位引擎计算当前位置；■定位引擎计算终端坐标并在矢量地图模块进行展现；■配合导航模块，实现连续定位及路径导航。
无线指纹
文件
蓝牙扫描定位引擎
API
接口
移动APP
SDK
●供APP集成，以使用定位服务
●根据使用场景可选择离线或在线SDK，离
线SDK无需网络连接，不消耗流量
●SDK体积小巧（50KB左右），集成简便
●使用灵活，支持开发者进行定位周期设置，
日志输出设置，模拟测试模式，有效定位
区域判断门限设置等
●定位算法采用k-best,k-means以及自研算
法，进行智能匹配，并辅以卡尔曼滤波等
优化算法，最终得出高精度的定位结果定位引擎构架
6 Android/iOS OS
蓝牙终端侧定位性能指标
项目指标
精准度及延时1-2米，2秒
对手机的要求打开蓝牙开关，结合APP或者微信可以进行定位和导航。
复合作用微信摇一摇营销
适用场景每50平方米一个，适用小面积的室内场所
蓝牙终端侧定位的应用
■室内定位、导航
■营销路径规划、导航
■反向寻车
■基于位置的精准营销
室内定位导航
停车流程
找车流程反向寻车
蓝牙探针
RSSI->Distance1
BP(x1,y1)
(x4,y4)
(x3,y3)
(x2,y2)
D2
D3
D4
1. 已知固定位置坐标：（x1,y1);(x2,y2);(x3,y3);
2. 通过RSSI 可以计算距离：D1, D2, D3
3. 蓝牙探针将Beacon 的信息和RSSI 值传输给服务器，服务器通过计算可以得到x0,y0的坐标值。
网络侧定位
蓝牙探针
蓝牙探针
蓝牙探针
蓝牙探针
蓝牙探针
蓝牙探针
蓝牙探针(x0,y0)
服务器
网络侧定位的应用
■人员定位跟踪
■客流统计分析
■智能考勤
■门禁系统
■资产定位
终端侧和网络侧定位的区别
项目终端侧网络侧
安装Beacon单独工作，纽扣电池供
电，不需要联网，安装方便蓝牙探针需要电源供电，需要连接网络
定位对智能手机进行定位，需要配
合智能手机使用对蓝牙Beacon进行定位，不需要依赖于手机
算法定位算法运行于手机定位算法运行于后台。