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室内高精度位置服务引领者，勇攀全球科技高峰。
文章来源： 发布时间：2021-06-25 浏览次数： 次
蓝牙5.0标准发布以来，越来越多基于蓝牙5.0的应用被开发出来。现在，室内定位技术AoA/AoD建立室内定位新框架，利用蓝牙寻向算法，使室内定位更加精准简单。
蓝牙AoA/AoD技术使用外部追踪系统测量某个对象的位置或角度，追踪设备在室内环境中的位置。这种定位系统可以运用于仓库的物流追踪或商场顾客位置追踪，人们可以将其用于定位寻路。
AoA技术以接收器和发射器为基础。例如，一个多天线线性数组的设备作为接收器，另一个单天线的设备作为发射器，假设无线电波作为平面波面而非球形。如果在空中发送正弦波的发射器，位于与数组线垂直的法线，则数组中的每个天线将接收相同相位的输入讯号。如果发射器不在法线，则接收天线将测量信道之间的相位差，利用相位差信息估算到达角度。
AoA
无线电波以300,000km/s的光速传播。采用大约2.4GHz频率时，相应波长约0.125m。大多数估计算法中，两个相邻天线之间的最大距离是半波长。许多算法都须满足这项条件，否则将导致失真。理论上并没有最短距离限制，但实际上，最小尺寸受限于数组的机械尺寸，譬如天线各组件之间的相互耦合。
对于出发角，测量相位差的基本原理是相同的，但装置角色互换。在AoD中，被追踪的装置仅使用一个单天线，而发射器装置则使用多天线。发射装置依序转换发射天线，让接收侧了解到天线数组架构并转换序列。从应用的角度，能发现这两种技术之间存在明显差异。在AoD中，接收装置根据多个目标角度和位置计算本身在空间中的位置。在AoA中，接收装置追踪各个对象的到达角度。
AoD
在蓝牙AoA与AoD中，相关的控制数据通过传统的数据信道传输。通常这些技术能测量出精确的角度和0.5公尺左右的定位精度，且高度依赖定位系统产生的数据。
此外，讯号噪声、频率抖动和信号传输延迟，也会对角度估算法造成很多影响。根据系统规模，如果在嵌入式系统中，对于RAM尤其是CPU的要求可能非常严格，许多高效能的角度估算法需要具备强大处理能力的CPU才能执行。
现在的室内定位技术中，很多运用的是RSSI进行定位。接收讯号强度指示(RSSI)测量接收讯号的讯号强度来获得RX和TX之间的近似距离。该信息可运用于来自不同发射器位置的多点距离测量，三角定位接收器的位置。此技术中，每个装置只需要一个天线，在室内环境却通常不够准确。
利用到达时间/飞行时间(ToA/ToF)，可测量RX和TX之间的讯号传输时间，并计算两端点的距离。再用此距离三角定位接收器的位置。
AoA/AoD是新兴技术，可用于资产追踪以及室内定位和寻路。这些相位基础的寻向系统，需要天线数组、RF开关来运行估计算法。设计适合的天线数组和角度估计算法，对RTLS系统至关重要。而效能强大的估计算法在运算上通常不便宜。其他定位技术包括RSSI基础方法和ToA基础方法，但目前，只有相位基础的AoA/AoD在蓝牙中具有标准架构。
蓝牙室内定位功能在市面上已有很多成熟的案例，例如在零售领域，将传统的灯具切换成具备蓝牙Beacon能力的智能灯后，可以帮助客户和员工在商场里导航，并更快、更容易地找到商品。商家也可以利用蓝牙信标进行个性化促销，以创造更好的购物者体验，增加销售额。
蓝牙室内定位功能也能给用户带来更有趣味的体验，在博物馆里，具备蓝牙功能的LED模组和传感器可以检测温度和湿度水平，以帮助保护无价的艺术品，同时减少维护和日常开销。这些智能设备可以提供兴趣点信息和寻路服务，以增强游客体验。
各科技公司在AoA/AoD技术应用的投入，势必将会为室内定位应用方案带来更多更合适的选择。
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