1.1课题背景

随着科学技术迅速发展，基于位置的服务（LBS）在人们日常生活中起到的作用日渐增长。在室外环境中人们可通过手机等移动设备携带的GPS模块配合地图供应商提供的地图服务来确定自身位置，从而获取与所处位置相关的服务，而在人类活动最集中的室内环境中类似服务却很少。虽然有很多商场、会展中心为用户提供室内定位服务，但其中不免存在定位精度低，建设成本高等问题。因此，在城市生活中为人们提供高精度，低成本的室内定位服务越来越具有现实意义。

图书馆作为一个搜集，整理，收藏图书资料以供人阅览的机构，在人们日常学习生活中扮演着一个十分重要的角色。但现有图书借阅流程十分繁琐，借阅图书需要通过网络搜索对应图书信息，依据搜索结果至相应阅览室对应书架，整个过程需耗费较长时间。虽然有些图书馆引入了自动借还书机，但本质上还需工作人员去寻找相应图书。对图书馆工作人员来说，图书馆一天人流量十分大，如何实时获取图书馆各部分人员分布情况，对图书馆的安全和保洁都十分重要。因此，在图书馆中建立一个室内定位系统对读者和图书馆管理人员具有重要意义。

1.2 研究现状

近年来人们对室内定位服务的需求逐渐增长，为制定一套较好的室内定位方案，国内外研究人员已做出一系列研究。

文献[1-3]介绍目前室内定位主要方案，分别有：蓝牙定位，射频识别定位（RFID），基站定位和Wifi定位等。文献[4]主要介绍室内定位原理，常见有临近法，质心法，基于信号到达时间（TOA）或基于信号到达时间差（TDOA）的多边定位法以及根据位置指纹定位的室内场景分析法等。文献[5]主要介绍将测距误差进行分级后改进TOA算法，由此获得较高精度室内定位结果的方法。阮陵等人在他们的文章中还介绍室内定位一系列应用，室内定位会在未来获得更多关注与应用。文献[6]阐述室内定位数据分析与应用研究，将室内定位所得数据与当前火热的大数据结合，其中室内定位数据是一个被高度关注的方面。

iBeacon是苹果公司2013年9月在移动设备操作系统iOS7上配备的新功能。其工作方式是配有低功耗蓝牙（BLE）通信功能的设备使用BLE技术向周围发送自己特有的ID，接收到该ID的应用软件会根据ID为用户提供相应服务。iBeacon设备具有体积小，抗干扰性好，驱动时间长，信号传播距离远等优点。iBeacon技术不仅适用于iOS7以上系统，还适用于支持低功耗蓝牙的Android4.3以上系统，对操作系统具有高适应性。

自iBeacon设备推出以来，已有一部分研究人员对基于iBeacon的室内定位方案进行了研究。文献[7]中石志京等人探讨基于iBeacon基站的室内定位技术，得出精度在2.5m以内能够满足大多数室内定位技术要求的方案。文献[8]通过收集用户移动模式和感知收集用户信息，配合获取到的室内定位信息，为用户提供精确的引导路线服务，为室内导航服务提供思路。文献[9]介绍iBeacon设备现有应用方案，谈及在图书馆环境中使用iBeacon设备能提供的服务并给出一些关键技术介绍。文献[10]介绍定位信号源的部署和导航路径生成方法，为iBeacon设备部署和由此衍生的导航服务提供思路。文献[11-15]主要介绍使用iBeacon设备进行定位的实例，如：学生出勤管理系统，还介绍使用TOA和RSS结合的室内定位模型。可见在室内定位系统中使用iBeacon设备是可行的。

1.3相关技术

使用Java语言的Android开发技术。Android是一种基于Linux的自由并且开放源代码的操作系统，主要用于移动设备，如智能手机和平板电脑。目前Android系统已经成为全世界使用率最高的移动设备操作系统之一。Java是一门面向对象的编程语言，它吸收C 语言各种优点，摒弃了C 中难以理解的指针等概念，因此Java具有强大且简易的特点。