코딩도상국

안녕하세요. 

빠르게 Estimote의 Beacon 세 개를 이용해 안드로이드 폰으로 삼변측량을 구현하기 위해 AltBeacon Library를 사용했습니다. (Beacon 구현)

간단하기 때문에 쉽게 구현할 수 있습니다. 중요한 부분만 집어 이야기 하겠습니다.

altbeacon.github.io/android-beacon-library/index.html

1. Configure (build.gradle)

2. Permissions (AndroidManifest.xml)

안드로이드 버전 별 이슈는 위 사이트 참고

3. Implements (MainActivity.java)

altbeacon.github.io/android-beacon-library/samples.html

Ranging Example Code를 사용하여 Distance를 구할 수 있다. ( getDistance() 메소드 사용 )

하지만 getDistance 메소드 대신 아래 메소드를 추천합니다. ( 실제 실험 환경의 곡선을 가진 방정식 )

protected static double calculateDistance(int measuredPower, double rssi) {
  if (rssi == 0) {
    return -1.0; // if we cannot determine distance, return -1.
  }
  double ratio = rssi*1.0/measuredPower;
  if (ratio < 1.0) {
    return Math.pow(ratio,10);
  }
  else {
    double distance =  (0.89976)*Math.pow(ratio,7.7095) + 0.111;
    return distance;
  }
}

4. Error (AltBeacon 종속성 추가)

오류

Caused by: java.lang.ClassNotFoundException: Didn't find class "androidx.localbroadcastmanager.content.LocalBroadcastManager"

해결 (build.gradle에 추가)

 implementation 'androidx.localbroadcastmanager:localbroadcastmanager:1.0.0'

5. 응용 (Beacon Parser)

Beacon은 대표적으로 Estimote(Apple)와 EddyStone(Google)이 있으므로, Beacon Scan 하기 위한 Beacon을 parsing 해야 한다. 

위 오픈소스 설명이 굉장히 잘 돼있기 때문에 자세한 설명은 하지 않고, 큰 틀로 이야기를 진행했습니다.

iBeacon이 Eddystone보다 약 2년 정도 일찍 출시되어, Beacon 하면 iBeacon을 많이 이야기합니다. 

후속작인 Eddystone은 URL을 Broadcasting 하여 주변 기기에게 전송할 수 있고, TLM을 통해 비콘의 상태를 확인할 수 있습니다. 

www.youtube.com/watch?v=HRP1tfXHiVg&t=67s

passkit.com/blog/what-is-eddystone-and-is-it-the-future-of-beacon-tech/

cf) 삼변측량 Library

github.com/lemmingapex/trilateration

안녕하세요.

Bluetooth Low Energy를 이용해 실내 측위에 대해 알아보겠습니다. 

실내에 iBeacon 4개가 설치되어 있습니다. 

iBeacon는 Advertise의 Payload가 30bytes입니다. (일반 ble는 31bytes)

Payload에는 Tx Power(송신 세기 : dBm), RSSI(수신 세기 : dBm)이 있습니다.

Tx Power와 RSSI가 있으면 Advertise와 Scanner 사이의 Distance를 구할 수 있습니다. 

Distance[m] = 10 ^ ( (Tx Power – RSSI) / (10 * N) )

(N = 보정 상수)

최소 세 개 정도의 Distance를 구할 수 있다면, 실내 좌표를 구할 수 있다는 것이 Trilateration(삼변 측량)입니다. 

위 식을 정리하여, 선형대수로 아래처럼 정리할 수 있습니다. 

x, y 좌표는 고정 값이며, distance는 ble의 신호 세기를 통해 distance를 구했기 때문에 ϵ를 구할 수 있습니다. 

하지만 Height에 대해 고려하지 않았고, 무선 신호 세기가 불안전하기 때문에 오차 범위가 큽니다. 

이에 해당하여 Weight를 주는 방식도 있지만, 정확한 위치를 구하기 위해선 공부가 더 필요합니다. 

2022년 7월 업데이트 내용하였으니 참고바람.

https://coding-yoon.tistory.com/201