使用LED光源的可見光室內定位裝置*

,，

(安徽師范大學皖江學院，蕪湖 241000)

引 言

基于位置識別的服務(Location Based Services，LBS)正受到越來越多的關注，其中定位技術是實現LBS的關鍵。由于室內無法使用GPS衛星信號定位，所以在室內定位方向上展開了大量的研究，產生了很多新興的方案，如基于紅外光、超寬帶、藍牙、WiFi、可見光等室內定位技術。其中基于可見光的定位技術具有能效高、抗干擾、又兼具照明及定位多種功能，因此與其它方式相比具有良好的發展前景。

1 總體結構

該可見光定位裝置模型主要由LED照明設備、LCD顯示設備、嵌入式開發板與圖像傳感器組成，該模型方案整體框架圖如圖1所示。

通過圖像傳感器不斷采集LED照明設備的數據信息，嵌入式開發板經過軟件算法處理得到傳感器的相對位置，并將坐標信息及區域信息發送到LCD上顯示。

圖1 方案整體框架圖

定位裝置模型部分(如圖2所示)由一個不小于80 cm×80 cm×80 cm 的立方空間(包含頂部、底部和3 個側面)構成，頂部平面放置3個白光 LED，其擺放位置位于圖3黃色圓點處，由 LED 控制電路進行控制和驅動；底部平面繪制縱橫坐標線(間隔5 cm),并分為A、B、C、D、E五個區域(如圖3所示)。測量電路及LCD顯示設備與定位裝置隔離，僅將圖像傳感器放置于裝置底部進行采集。

圖2 可見光室內定位裝置模型示意圖

圖3 模型底部平面坐標區域圖

2 組件分析

2.1 樹莓派嵌入式開發板

嵌入式開發板部分采用Raspberry Pi作為開發板。開發板外形只有信用卡大小，卻具備很強大的功能，能滿足該定位裝置模型的開發需求。

本次選用的是其3代B型產品，其采用Broadcom BCM2837 64位核心處理器，主頻頻率為1.2 GHz，內存部分采用1 GB LPDDR2，以及40針腳的GPIO擴展口。……