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BLE室內定位技術實現龍珠雷達裝置

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使用四月兄弟iBeacon transmitter發射BLE訊號,利用Pi接受訊號,並透過訊號強度計算距離。因與不同transmitter有不同距離使得能夠利用三角定位方式達成定位。

在Pi上搭配各類sensor,可感測待測物四周環境狀況。並使用MQTT技術將定位結果與sensor感測資料傳至伺服器端。

使用Node.js連接MQTT Broker與websocket。Node.js透過MQTT Subscribe接收Pi發出的資料,再利用socket.io方式將資料傳至網頁端。

網頁利用html/JavaScript/CSS/Bootstrap進行外觀設計,並解析JSON資料格式再利用jQuery動態更新資料給網頁顯示。

此外,網頁也設計按鈕讓使用者可直接控制Pi上的元件。按下按鈕後網頁透過socket.io方式回傳操控指令給Node.js,Node.js再將操控指令透過MQTT Publish給Pi達到控制的效果。

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BLE室內定位技術實現龍珠雷達裝置

  1. 1. 應用BLE及室內定位技術實現龍 珠雷達裝置 組長:余0賢 組員:賴0鉉 指導老師:Joseph
  2. 2. Outline • Motivation • System Structure • Hardware • Software • Demonstrate • Summary • Future Work • Assignments
  3. 3. Motivation https://kknews.cc/zh-tw/tech/2bznyr.html
  4. 4. System Structure
  5. 5. Hardware(I) iBeacon transmitter: 四月兄弟 AprilBeacon 210 -iBeacon Certified – All features of iBeacon supported. -Proximity UUID/major/minor/advertising interval configurable -Distance is more than 200m with default TX power 10dBm -Programmable proximity UUID, major, minor, measured power https://blog.aprbrother.com/product/210l
  6. 6. Hardware(II)
  7. 7. Software(Pi) 各函式初始化 利用thread同時執行各程式 讀取Pi接收到各個 transmitter訊號值 (RSSI) 利用RSSI強弱計算 transmitter與Pi間 距離 • 使用Kalman Filter 濾波 透過計算出的距離 達成Pi定位 • Triangulation Method 執行light sensor程式 讀取 MCP3008訊 號值 利用MQTT技術將資料傳給server或 接收資料 執行動作 執行LED、 Buzzer、 Motor程式 等待接收指令
  8. 8. Software(Server) 使用Node.js建構MQTT Broker 接收Pi傳來的資料/發送指令給Pi 通過MQTT Subscribe方式 訂閱由Pi傳送 的資料 利用Node.js將PC當作HTTP Server 透過 Websocket (socket.io)方式 傳遞資訊 通過MQTT Publish方式將 指令送出 透過 Websocket (socket.io)方式 傳遞指令 Web/App
  9. 9. Software(Web) 使用技術: • 網頁設計: html/JavaScript/CSS/Bootstrap • 資料型態:JSON • 程式庫:jQuery/socket.io
  10. 10. Demonstrate(I) 1. 2. 3. 1.讀取各transmitter RSSI值 2.將RSSI值轉換成距離 3.利用距離來定位的結果 5. 5.Node.js成功利用MQTT 接收Pi送出資料 6.利用socket.io 方式將資料傳至 網頁端 7. 網頁顯示定位及sensor資訊 4.利用 MQTT傳 送資料
  11. 11. Demonstrate(II) 2. 2. 2. Node.js收到網頁指令 利用MQTT傳給Pi 3. 3. 3. Pi接收到指令執行動作1.按下網頁按鈕 傳送指令
  12. 12. Summary 1. 使用四月兄弟iBeacon transmitter發射BLE訊號,利用Pi接受訊號,並透過訊號 強度計算距離。因與不同transmitter有不同距離使得能夠利用三角定位方式 達成定位。 2. 在Pi上搭配各類sensor,可感測待測物四周環境狀況。並使用MQTT技術將定 位結果與sensor感測資料傳至伺服器端。 3. 使用Node.js連接MQTT Broker與websocket。Node.js透過MQTT Subscribe接收Pi 發出的資料,再利用socket.io方式將資料傳至網頁端。 4. 網頁利用html/JavaScript/CSS/Bootstrap進行外觀設計,並解析JSON資料格式 再利用jQuery動態更新資料給網頁顯示。 5. 此外,網頁也設計按鈕讓使用者可直接控制Pi上的元件。按下按鈕後網頁透 過socket.io方式回傳操控指令給Node.js,Node.js再將操控指令透過MQTT Publish給Pi達到控制的效果。
  13. 13. Future Work • 提升定位精準度 • 可再新增各類感測器(如:溫濕度Sensor、G Sensor…)
  14. 14. Assignments • 軟體系統架構 – 余俊賢、賴奇鉉 • 硬體統整 – 余俊賢 • 定位 – 賴奇鉉 • Node.js – 賴奇鉉 • Websocket – 賴奇鉉 • 網頁設計 – 余俊賢 • 龍珠3D設計列印 – 余俊賢
  15. 15. 硬體架構
  16. 16. 電源板(控制馬達部分) DC Motor pin
  17. 17. 電源板(電源部分) 行 動 電 源 外 接 電 源電 源 開 關 選 擇
  18. 18. LED板 VC C LED控制
  19. 19. OLED
  20. 20. Light sensor
  21. 21. Buzzer
  22. 22. Thanks for Your Attention
  23. 23. https://goo.gl/sYwMW8
  24. 24. https://goo.gl/NwEnMk
  25. 25. https://goo.gl/fjEHfT

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