Android 蓝牙防丢实现（一）

 

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 Demo 地址：https://play.google.com/store/apps/details?id=com.bipbip.ble

Android BLE蓝牙防丢功能设计文档

摘要 蓝牙防丢，原理比较简单，实现不是那么简单。在预定的间隔时间内不断的扫描周围的蓝牙设备，读取对应设备的信号强度值存储下来SSID【X1,X2...,Xn-1,Xn】统计分析，去除脏值，然后求加权算术平均数。根据距离和信号强度值的对应关系判断设备之间的距离。

一，概念说明

求平均一般有两种：简单算术平均数arithematic mean和加权平均数weighted mean。简单算术平均计算简单没有考虑到波动和强度指标；一般的在工程领域使用加权平均比较多，加权平均数的公式定义如下：

　　

　　其中： ----代表算术平均数，x 代表各单位标志值（变量值），f 代表各组单位数（项数）。

　　运用条件：统计资料分组时我们不难得出如下结论：平均数水平高低受两个因素的影响（当然数据统计分析都是要在比较大规模的数据基础上进行，否则意义不大）：

　　（1）受各组变量值（ x ）大小的影响

　　（2）受各组权数（f）大小的影响。（绝对权数表现为次数、频数，相对权数表现为频率）。

 

二，计算步骤

 

（1）采集数据，采集固定间隔时间内的设备的信号强度值数值SSID【X1,X2...,Xn-1,Xn】；

（2）去除脏值，去除数组中的脏值；

（3）求出信号强度值数值SSID【X1,X2...,Xn-1,Xn】对应的权数分布【F1，F2， ... Fn-1,Fn】

 ( 4 ) 处理异常情况（比如某个设备采集到的SSID数组长度太少，距离越界后反馈确认机制）

三，步骤详解

去除脏值Digest，采集固定间隔时间内的设备的信号强度值数值SSID【X1,X2...,Xn-1,Xn】后难免会有一些脏值扰乱最终结果。首先要确定脏值的判断标准，在这里脏值的判断标准是：如果SSID数组中的一个值偏离SSID数组的简单平均数arithematic mean大于DeviateFlag（这个标记可以根据程序的实际情况调整，在这里取值20%）,那么我们就判断这个值是脏值。

求权数分布，不同的SSID数值对应的权数在这里和时间有关，在这里时间越后，权重会越高；假设权值分布为F【F1，F2， ... ，Fn-1,Fn】。那么F1+F2+ ... +Fn-1+Fn=1=100/100;这里要定义一个值权重补偿因子WCF（Weight Compensation Flag）=50/100，简写WCF(补偿值有点大哦，感觉这个数组也应和SSID的数组长度N有关，后期优化);那么权重补偿递减因子WCD(Decreasing)就是:WCD=WCF/N/2;(N>2  有效)

那么Fn的分布就是：

【1-D1/N,1-D2/n, ... 1-D(n/2)/n, ... , 1+D2/n, 1+D1/N】。-----------------------------------------------------------------------------------------------------

                                                                                  |权重补偿因子：WCF

那么首先要求Dn【D1，D2，... D(n/2), ... , .....】的分布；--|

                                                                                   | 权重补偿递减因子：WCD

if（WCF-WCF*2*i/N>0&&i<N/2）那就一直分布下去..........

处理Dn的长度和Fn的长度（其实是SSID的长度），求出Fn的分布后；

那么weighted mean=SSID对应的分布*Fn对应分布的累加和

 

Android Demo实现见第二期。不太会编辑数学公式，还是用源码说明吧。Demo见google play.

 

 

 

附录，参考文档

http://wiki.mbalib.com/wiki/平均数

http://www.stat.nuk.edu.tw/prost/content2/statics_4.htm

http://wiki.mbalib.com/wiki/算术平均数