AoX蓝牙测向技术的前景广阔
蓝牙AoX的方向测量定位不同于以往基于蓝牙信标或RSSI的定位,基于蓝牙信标或RSSI的定位精度不是很高(虽然也是米级定位,但精度一般为2-5米)。蓝牙51规范规定,AoA必须基于连接或周期性广播,这两种模式都需要locator为每个测试目标分配一定的内存,这将对RAM有限的设备有很大的限制。
说到定位、室内定位,无论是GPS定位、WIFI定位、网络定位还是UWB超高频定位,不断提高精度肯定是这些室内定位的方向。随着蓝牙5.1标准的发布,蓝牙测向技术也引起了广泛的关注,已成为一种低成本、低功耗的室内定位技术。
为什么蓝牙AoX定位技术适合室内定位服务
首先,无论什么样的定位技术,我们首先关注的是它的定位精度。蓝牙方向测量可达到1m以内的精度。需要指出的是,蓝牙AoX的方向测量定位不同于以往基于蓝牙信标或RSSI的定位,基于蓝牙信标或RSSI的定位精度不是很高(虽然也是米级定位,但精度一般为2-5米)。
此外,蓝牙AoX的测向定位功耗低于之前的蓝牙定位技术。根据目前的蓝牙测向技术,在纽扣电池供电的情况下,可以维持5到10年的工作寿命。另一个更敏感的考虑点是BOM成本。根据目前ADM823SYKSZ-R7芯片组件的市场价格,设计这个蓝牙标签的成本不超过1美元,当然前提是量大。
蓝牙AoX测向功能可以很容易地嵌入到其他蓝牙产品中,如当前的可穿戴设备、医疗设备,而且不需要其他硬件更改,这种非常方便的技术功能改进节省了很多困难和担忧。蓝牙全球标准的统一标准也更有利于合作。
目前蓝牙AoX定位技术的主要应用场景
资产管理是蓝牙AoX定位技术的一个非常大的应用场景,潜在的市场需求也非常大。这些场景主要使用定位技术来跟踪重要资产。根据Gartner给出的市场估计,60%以上的企业需要室内资产跟踪。
另一个熟悉的应用程序场景是室内导航。这种应用程序不同于移动机器人的室内导航目标。蓝牙AoX定位技术的精确定位是大米级导航,类似于通过移动应用程序找到目标定位,然后进行室内导航。虽然也有通过移动基站定位的技术,但根据个人经验,基站定位有时不那么准确,不能优化室内路径。
蓝牙测向:到达角(AoA)和出发角(AoD)
蓝牙测向到达角的结构并不复杂,一个发射端,一个接收端。发射器发射无线电广播,接收器通过测量无线电到达的角度知道发射器的方向。基本原理并不复杂,通过多个测量可以准确定位位置。
对于asset,如果asset想要准确定位,它只需要在蓝牙广播或连接包后面添加CTE。CTE不会占用整个蓝牙数据包,它会保证现有的蓝牙功能。单个蓝牙天线可以测量,不需要额外的硬件,只需要升级软件。
对于locator来说,IQdata需要从CTE中获得,基于IQdata可以计算方位角和海拔。当然,IQdata也可以传输到后端进行处理。因此,locator需要一个天线阵列,这是为数不多的硬件需求并不复杂。
蓝牙5.1规范规定,AoA必须基于连接或周期性广播,这两种模式都需要locator为每个测试目标分配一定的内存,这将对RAM有限的设备有很大的限制。在AoD方面,挑战是同步的。同步要求RX需要很长时间,不可避免地要求测试目标的软件会更复杂。为了解决AoA的限制,CTE可以放在蓝牙5.0的扩展广播之后,而不是周期性广播或连接包之后。这可以大大降低内存需求。我们只涉及扩展广播的原理,这也减轻了测试目标处相当大的软件负担,是提高AoA可扩展性的领先方法。
小结
这种看似基本的能力显著提高了蓝牙定位服务的能力。虽然离大规模商业使用还有一定的距离,但蓝牙测量室内定位的前景是巨大的,许多BLE制造商开始在这个方向布局。