基于Intel Galileo的位置信息感知系統(tǒng)

　　I. 項(xiàng)目介紹

　　1.1 出發(fā)點(diǎn)

　　每個(gè)人都擁有很多重要的東西，如手機(jī)、平板、鑰匙、錢包甚至家里的寵物、幼小的孩子。他們有時(shí)不在你身邊，但你會(huì)想確認(rèn)他們的狀態(tài)，并進(jìn)一步找到他們。市面上已經(jīng)出現(xiàn)了多種基于藍(lán)牙4.0技術(shù)的防丟器，但我們覺(jué)得基于手機(jī)的防丟存在缺陷。比如，我在辦公室的想迅速確認(rèn)家里的孩子或者貓?jiān)谀莻€(gè)房間、有沒(méi)有離開(kāi)安全區(qū)域，再或者，我希望在多樓層的購(gòu)物中心如大悅城尋找走丟的小孩。他們所處的位置已經(jīng)超出手機(jī)作為基站能探測(cè)到的距離，而且大部分情況是在室內(nèi)無(wú)法GPS。同時(shí)，現(xiàn)在也依然有大部分設(shè)備不支持藍(lán)牙4.0。所以，我們想進(jìn)一步分析和驗(yàn)證通過(guò)利用Galileo設(shè)計(jì)感知周圍藍(lán)牙設(shè)備基站的可行性。

　　1.2 背景

　　藍(lán)牙是一種為短距離數(shù)據(jù)交換服務(wù)的無(wú)線通信標(biāo)準(zhǔn)，從藍(lán)牙4.0開(kāi)始引入低功耗模式(BLE)，最新版本為藍(lán)牙4.1。藍(lán)牙芯片通常有兩種模式，單模式和雙模式。目前世界上的藍(lán)牙設(shè)備年出貨以十億記，總數(shù)有數(shù)十億。我們可以通過(guò)Host Controller Interface(HCI)來(lái)查看藍(lán)牙設(shè)備的Link Quality (LQ)和Received Signal Strength Indication (RSSI)兩個(gè)值，而且RSSI會(huì)隨電源控制改變。

　　伽利略(Intel Galileo)是第一塊基于x86架構(gòu)并兼容Arduino開(kāi)發(fā)，為intel專為創(chuàng)客和教育市場(chǎng)研發(fā)的開(kāi)發(fā)板，最新版本為ver2。同時(shí)，伽利略可以通過(guò)自帶的PCIE接口加定制化的Linux拓展出比使用Arduino更強(qiáng)大的功能。

　　1.3 我們的方案

　　我們的項(xiàng)目取名為“Cat in Eyes”，因?yàn)槲覀兿Ｍㄟ^(guò)CIES系統(tǒng)可以確認(rèn)和查看你的貓、孩子等位置信息，就像我們能用雙眼確認(rèn)一樣。藍(lán)牙技術(shù)和圍繞伽利略開(kāi)發(fā)板是構(gòu)建CIES系統(tǒng)的核心。

　　CIES系統(tǒng)提供防丟功能，會(huì)在CIES客戶端顯示目標(biāo)位置變化消息的時(shí)間軸，并在目標(biāo)進(jìn)入基站感知區(qū)域和與基站失去聯(lián)系的時(shí)候提醒，并可標(biāo)記目標(biāo)為丟失。

　　CIES系統(tǒng)有三種模式，一是通過(guò)設(shè)立手機(jī)為基站直接查找附近的藍(lán)牙設(shè)備;二是通過(guò)藍(lán)牙或網(wǎng)絡(luò)(LAN/WIFI/蜂窩數(shù)據(jù))連接到單個(gè)私有基站，比如是放在臥室的，確認(rèn)此基站附近的藍(lán)牙設(shè)備情況;三是通過(guò)網(wǎng)絡(luò)連接到服務(wù)器，通過(guò)服務(wù)器去查詢布在多個(gè)地點(diǎn)的公有基站附近有沒(méi)有想要尋找的設(shè)備，并回報(bào)所需信息給客戶端。因?yàn)槲覀冾A(yù)先設(shè)置好了基站，所以知道在哪個(gè)基站附近，就幾乎可以確定對(duì)應(yīng)位置。

　　1.4 市場(chǎng)分析

　　目前市面上有多款基于智能手機(jī)的藍(lán)牙防丟解決方案，但市場(chǎng)依然沒(méi)有完全被打開(kāi)。

　　我們通過(guò)設(shè)置固定的藍(lán)牙感知基站進(jìn)一步提供更全面的解決方面，更進(jìn)于打造一個(gè)整體的物聯(lián)網(wǎng)解決方案。防丟只是這個(gè)平臺(tái)能解決的其中一個(gè)問(wèn)題。對(duì)個(gè)人來(lái)說(shuō)，一個(gè)家一個(gè)或者多個(gè)基站就足夠了，能在辦公室監(jiān)控家里的寵物或者小孩有沒(méi)有離開(kāi)。進(jìn)一步利用Galileo的拓展性連接更多傳感器后，這個(gè)系統(tǒng)可以應(yīng)用在高端小區(qū)、大型購(gòu)物中心、幼兒園等，提供更多基于微定位的功能如廣告投放、智能識(shí)別等，成為智能城市的重要基礎(chǔ)設(shè)施和計(jì)算平臺(tái)。

　　2 項(xiàng)目概覽

　　2.1 研究主題

　　研究如何在Android和Galileo可運(yùn)行的Linux環(huán)境下驅(qū)動(dòng)藍(lán)牙、建立基站、自動(dòng)發(fā)現(xiàn)周圍設(shè)備并通信。