Beacon技术基于低功耗蓝牙,是一种信息推送技术。随着蓝牙5.0标准的提出,低功耗蓝牙技术的性能有较为明显的提升。本文旨在结合蓝牙5.0和Beacon技术提出一种多协议Beacon系统,应用于室内定位和环境监测场景,并进行完整的系统方案和软硬件设计。本文设计的Beacon系统包括硬件和软件两部分。硬件系统包括Beacon基站和Beacon集中器,搭载传感器的基站和集中器组成传感网络,作为室内环境监测的硬件平台。同时,Beacon基站通过广播发送位置数据,作为室内定位方案的定位基站。软件系统则由PC端环境监测软件和移动端室内定位软件组成。对于室内环境监测场景,传统蓝牙传感网的研究思路都是通过蓝牙设备间建立连接来传递信息,可以构成微微网和分散网,这种方案的主要问题在于传感节点个数的限制和蓝牙连接导致的效率折损。本文提出一种结合Beacon技术和蓝牙5.0的传感网方案,Beacon基站定时采集和广播传感数据,Beacon集中器扫描和转发给上位机用于监测,该方案可以有效降低蓝牙连接带来的效率和功耗的折损。对于室内定位场景,定位系统需要在复杂的室内环境中解决易部署、高精度、低成本等需求问题。PDR(Pedestrian Dead Reckoning)技术利用移动终端的传感器实时推算位置,但是会随时间产生积累误差。iBeacon指纹定位、Wifi指纹定位等技术虽然精度较高,但存在维护数据库的额外开销问题。本文提出一种基于Beacon自适应修正的PDR定位算法并在安卓手机实现,该定位系统仅需在室内部署少量Beacon设备,结合智能手机的MEMS传感器实现定位,保证定位精度的同时降低了系统成本。本文在完成系统设计和实现以后,对Beacon系统的软硬件进行了测试,从硬件的功耗、距离等性能指标出发,重点验证了系统功能和软件算法性能,结果表明满足设计需求。