基于蓝牙的手机应急定位系统的设计与实现

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近年来,地震、火灾等灾难不断发生,尤其是汶川大地震、东日本大地震、玉树大地震等大规模的地震,造成了无数房屋的倒塌,数以万计的人被困灾难现场。在救援过程中,救援人员往往因为无法获得灾难现场状况而无法进行快速有效的救援行动,造成了大量人员的死伤和财产的损失。由于现在的救援及定位系统多数需要依赖预设的基础设施或者专门的设备,往往在实际应用中未能达到预期效果。本文针对上述情况,设计并实现了一个基于应急情况使用的手机蓝牙定位系统,它能够通过蓝牙手机间的相互信息传递,实现节点自定位,给受灾者和救援人员带来帮助。基于蓝牙的手机定位系统,使用方便,除了用于灾难救援,对于户外探险活动等应用场合,也有实际应用意义。本文首先研究了定位系统设计相关的技术,包括蓝牙技术、移动Ad Hoc网络技术与无线定位技术。分析了蓝牙技术的优势,移动Ad Hoc网络路由协议的相关成果,以及研究了一些经典的无线定位算法。在分析了应急定位的特点和系统设计的目标后,设计了基于蓝牙的手机应急定位系统。系统主要包括EAHL定位算法和相应的网络路由协议EAHR。在研究AHLos算法的实现过程后,提出了EAHL算法,通过在测距、节点置信度、定位计算等方面做了改进,使其适用于应急定位情况。根据EAHL定位算法实现的过程,设计了相应的路由协议EAHR,通过信息交换、缓存管理和延迟广播的特色机制,满足基于应急情况的移动Ad Hoc网络环境。在本文设计的定位算法和网络协议的基础上,实现了一款定位软件,并在实际环境和仿真环境下对其进行测试及分析。实验结果表明,EAHL定位算法和EAHR路由协议能够在具有蓝牙模块的手机上实现定位,有效解决传统定位系统需要依赖预设的基础设施或者专门的设备的问题,而且定位精度相对于经典定位算法有所改进。
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