Objective c BLE(iBeacons)三边测量 我是德国弗特温根大学的一名学生。< /P>

Objective c BLE(iBeacons)三边测量 我是德国弗特温根大学的一名学生。< /P>,objective-c,trilateration,Objective C,Trilateration,我在我的最后一个学期,我正在写我的论文。我对iBeacons及其背后的技术非常感兴趣。我目前的项目是将信标技术与其他技术进行比较,如GPS、无线定位、GSM和NFC。在我的论文中,我将创建不同的用例并比较结果 在过去的几天里,我试图确定自己在房间里的位置。我使用三个信标的相对距离(精度),并给每个信标一个固定的位置。 我得到三个圆,计算出6个交点。 当弧度(精度)太低时,我会人为增加该值。然后我看6个点(交叉点)中哪一个是最近的。(最近的三个点) 用这些点我得到一个三角形,用这个我计算出中点 我

我在我的最后一个学期,我正在写我的论文。我对iBeacons及其背后的技术非常感兴趣。我目前的项目是将信标技术与其他技术进行比较,如GPS、无线定位、GSM和NFC。在我的论文中,我将创建不同的用例并比较结果

在过去的几天里,我试图确定自己在房间里的位置。我使用三个信标的相对距离(精度),并给每个信标一个固定的位置。 我得到三个圆,计算出6个交点。 当弧度(精度)太低时,我会人为增加该值。然后我看6个点(交叉点)中哪一个是最近的。(最近的三个点) 用这些点我得到一个三角形,用这个我计算出中点

我的问题是结果并不是最好的

我在这里找到了更好的解决方案:

但我在目标C中实现这一点时遇到了困难。 但我明白解决办法。如何在目标C中导入或获取此信息。 我找到了一些库(C,C++),但我不确定这些库中哪一个是最好的

对我来说,最好的解决方案是一个Objectice C数学库,它可以用这些点(x1、x2、x3、-、y1、y2、y3、-、r1、r2、r3)进行计算


我也遇到了同样的问题,然后我发现了这个问题,是用python编写的。我尝试将代码移植到objective-c中,并使用相同的用例进行测试,结果是准确的。我修改了代码,这样它也可以接受二维向量

测试用例是:

P1 = (3,0) r1 = 6.4031
P2 = (9,0) r2 = 4.1231
P3 = (4,8) r3 = 5.6568
我通过代码运行了这些数据:

//P1,P2,P3 is the point and 2-dimension vector
NSMutableArray *P1 = [[NSMutableArray alloc] initWithCapacity:0];
[P1 addObject:[NSNumber numberWithDouble:3]];
[P1 addObject:[NSNumber numberWithDouble:0]];


NSMutableArray *P2 = [[NSMutableArray alloc] initWithCapacity:0];
[P2 addObject:[NSNumber numberWithDouble:9]];
[P2 addObject:[NSNumber numberWithDouble:0]];

NSMutableArray *P3 = [[NSMutableArray alloc] initWithCapacity:0];
[P3 addObject:[NSNumber numberWithDouble:4]];
[P3 addObject:[NSNumber numberWithDouble:8]];

//this is the distance between all the points and the unknown point
double DistA = 6.4031;
double DistB = 4.1231;
double DistC = 5.6568;

// ex = (P2 - P1)/(numpy.linalg.norm(P2 - P1))
NSMutableArray *ex = [[NSMutableArray alloc] initWithCapacity:0];
double temp = 0;
for (int i = 0; i < [P1 count]; i++) {
    double t1 = [[P2 objectAtIndex:i] doubleValue];
    double t2 = [[P1 objectAtIndex:i] doubleValue];
    double t = t1 - t2;
    temp += (t*t);
}
for (int i = 0; i < [P1 count]; i++) {
    double t1 = [[P2 objectAtIndex:i] doubleValue];
    double t2 = [[P1 objectAtIndex:i] doubleValue];
    double exx = (t1 - t2)/sqrt(temp);
    [ex addObject:[NSNumber numberWithDouble:exx]];
}

// i = dot(ex, P3 - P1)
NSMutableArray *p3p1 = [[NSMutableArray alloc] initWithCapacity:0];
for (int i = 0; i < [P3 count]; i++) {
    double t1 = [[P3 objectAtIndex:i] doubleValue];
    double t2 = [[P1 objectAtIndex:i] doubleValue];
    double t3 = t1 - t2;
    [p3p1 addObject:[NSNumber numberWithDouble:t3]];
}

double ival = 0;
for (int i = 0; i < [ex count]; i++) {
    double t1 = [[ex objectAtIndex:i] doubleValue];
    double t2 = [[p3p1 objectAtIndex:i] doubleValue];
    ival += (t1*t2);
}

// ey = (P3 - P1 - i*ex)/(numpy.linalg.norm(P3 - P1 - i*ex))
NSMutableArray *ey = [[NSMutableArray alloc] initWithCapacity:0];
double p3p1i = 0;
for (int  i = 0; i < [P3 count]; i++) {
    double t1 = [[P3 objectAtIndex:i] doubleValue];
    double t2 = [[P1 objectAtIndex:i] doubleValue];
    double t3 = [[ex objectAtIndex:i] doubleValue] * ival;
    double t = t1 - t2 -t3;
    p3p1i += (t*t);
}
for (int i = 0; i < [P3 count]; i++) {
    double t1 = [[P3 objectAtIndex:i] doubleValue];
    double t2 = [[P1 objectAtIndex:i] doubleValue];
    double t3 = [[ex objectAtIndex:i] doubleValue] * ival;
    double eyy = (t1 - t2 - t3)/sqrt(p3p1i);
    [ey addObject:[NSNumber numberWithDouble:eyy]];
}


// ez = numpy.cross(ex,ey)
// if 2-dimensional vector then ez = 0
NSMutableArray *ez = [[NSMutableArray alloc] initWithCapacity:0];
double ezx;
double ezy;
double ezz;
if ([P1 count] !=3){
    ezx = 0;
    ezy = 0;
    ezz = 0;

}else{
    ezx = ([[ex objectAtIndex:1] doubleValue]*[[ey objectAtIndex:2]doubleValue]) - ([[ex objectAtIndex:2]doubleValue]*[[ey objectAtIndex:1]doubleValue]);
    ezy = ([[ex objectAtIndex:2] doubleValue]*[[ey objectAtIndex:0]doubleValue]) - ([[ex objectAtIndex:0]doubleValue]*[[ey objectAtIndex:2]doubleValue]);
    ezz = ([[ex objectAtIndex:0] doubleValue]*[[ey objectAtIndex:1]doubleValue]) - ([[ex objectAtIndex:1]doubleValue]*[[ey objectAtIndex:0]doubleValue]);

}

[ez addObject:[NSNumber numberWithDouble:ezx]];
[ez addObject:[NSNumber numberWithDouble:ezy]];
[ez addObject:[NSNumber numberWithDouble:ezz]];


// d = numpy.linalg.norm(P2 - P1)
double d = sqrt(temp);

// j = dot(ey, P3 - P1)
double jval = 0;
for (int i = 0; i < [ey count]; i++) {
    double t1 = [[ey objectAtIndex:i] doubleValue];
    double t2 = [[p3p1 objectAtIndex:i] doubleValue];
    jval += (t1*t2);
}

// x = (pow(DistA,2) - pow(DistB,2) + pow(d,2))/(2*d)
double xval = (pow(DistA,2) - pow(DistB,2) + pow(d,2))/(2*d);

// y = ((pow(DistA,2) - pow(DistC,2) + pow(i,2) + pow(j,2))/(2*j)) - ((i/j)*x)
double yval = ((pow(DistA,2) - pow(DistC,2) + pow(ival,2) + pow(jval,2))/(2*jval)) - ((ival/jval)*xval);

// z = sqrt(pow(DistA,2) - pow(x,2) - pow(y,2))
// if 2-dimensional vector then z = 0
double zval;
if ([P1 count] !=3){
    zval = 0;
}else{
    zval = sqrt(pow(DistA,2) - pow(xval,2) - pow(yval,2));
}

// triPt = P1 + x*ex + y*ey + z*ez
NSMutableArray *triPt = [[NSMutableArray alloc] initWithCapacity:0];
for (int i = 0; i < [P1 count]; i++) {
    double t1 = [[P1 objectAtIndex:i] doubleValue];
    double t2 = [[ex objectAtIndex:i] doubleValue] * xval;
    double t3 = [[ey objectAtIndex:i] doubleValue] * yval;
    double t4 = [[ez objectAtIndex:i] doubleValue] * zval;
    double triptx = t1+t2+t3+t4;
    [triPt addObject:[NSNumber numberWithDouble:triptx]];
}

NSLog(@"ex %@",ex);
NSLog(@"i %f",ival);
NSLog(@"ey %@",ey);
NSLog(@"d %f",d);
NSLog(@"j %f",jval);
NSLog(@"x %f",xval);
NSLog(@"y %f",yval);
NSLog(@"y %f",yval);
NSLog(@"final result %@",triPt);
手动结果为(5,5),使用代码的结果为(5,5)。
因此,我相信代码是正确的。

您在这方面运气好吗?我也会对第一个解决方案感兴趣,因为我想尝试一种导游应用程序的可能性。准确性对我来说不是最重要的。你是否可以分享其中的逻辑,甚至一些计算代码?你介意在你发布的图片中分享你是如何实现iPad应用程序的吗?我已经设法根据维基百科的三边测量文章()提出了一个算法,但我目前正试图找到在iOS中绘制坐标的最佳方法。效果非常好!非常感谢!很好的解决方案,但它只适用于3分以上。这不是OP要求的。这是2D的,不准确。您需要使用三维坐标并找到3个或更多球体的截取点,以计算您在建筑中的位置。这样做需要非常复杂的数学。iBeacons位于人类高度以上时效果最好。3D考虑是非常重要的。Hi@coolcool1994上面的方程式是公式化的,因此球体的中心位于3D上的z=0平面上,如下所示。但我同意这是不准确的,因为在实际情况中,需要涉及很多变量。必须记住,来自信标的信号可能会被另一个信号干扰,因此从信标读取的数字可能不干净。您将如何转换以下步骤#从ECEF转换回lat/long#转换成degrees lat=math.degrees(math.asin(triPt[2]/earthR));lon=数学学位(数学atan2(triPt[1],triPt[0]);它们用于三个点,而不是像您的解决方案那样的二维向量
P1 = (2,0) r1 = 5.831
P2 = (8,0) r2 = 5.831
P3 = (8,10) r3 = 5.831