藍芽5 1「尋向功能」,激發一大波創新應用

2021-09-26 14:21:33 字數 2599 閱讀 6734

藍芽技術聯盟bluetooth sig在北京舉行**發布會,詳細介紹了藍芽技術聯盟推出的藍芽核心規範core specification 5.1內容和技術細節,該新藍芽核心規範v5.1引入了期待已久「尋向功能」,這一全新功能可幫助裝置明確藍芽訊號的方向,進而幫助開發厘公尺級的實時定位和室內定位藍芽方案,這是乙個重大突破技術!

目前高精度的室內定位需求很多,例如通過導航軟體導航找到酒店門口,但是最後的100公尺其實也很關鍵,藍芽尋向功能就可以解決這個問題,從酒店門口可以直接導航到客房!此外,這個功能在室內尋物、物流倉儲等方面都有很大潛力。

藍芽技術目前應用廣泛,從音訊傳輸、資料傳輸拓展到位置服務、裝置網路領域都有覆蓋,而從2023年開始,藍芽就成為手機標配,現在藍芽技術已經延伸到平板、汽車、音訊娛樂裝置、互聯裝置、智慧型樓宇、智慧型家居、智慧型工業、智慧型城市等,**藍芽裝置的年出貨量將從2023年的40億增長到2023年的52億!

目前,基於位置的藍芽服務解決方案通常分為兩類:接近類解決方案和定位系統。如今,接近類解決方案可借助藍芽,解讀兩台裝置何時彼此靠近,以及相距距離的近似值。該類別同時包括物品追蹤解決方案(如個人財物標籤)及地標資訊解決方案(如鄰近感知beacon)。

未來藍芽會大量應用在新興領域,如尋向功能就會激發很多的新的應用。預計到2023年,基於定位服務的藍芽出貨量將達4億!

藍芽尋向技術技術原理

目前藍芽使用的接近類和定位類解決方案中,主要基於rssi(received signal strength indication基於接收訊號強度指示)定位,如ibeacon定位技術,一般是由beacon來發射訊號,藍芽裝置定位接受,反饋訊號。當使用者進入、退出或者在區域內徘徊時,beacon的廣播有能力進行傳播,可計算使用者和beacon的距離(可通過rssi計算),由此可知,只要有三個即可定位但是其定位精度只能到公尺級。

而藍芽核心規範5.1是如何把精度提公升到厘公尺級的呢?

尋向不是乙個新技術,它的基本原理就是利用無線電的相位差換算出位置資訊。在藍芽5.1中,主要採用了兩種定位技術,一種是利用到達角(angle-of-arrival:aoa)測量技術,是通過測試發射器和接收器直接的到達方向然後通過三角定位獲得發射器和目的物的方位和距離的技術,主要針對rtls(實時定位系統)、物品追蹤和地標資訊。

其工作原理是發射器通過單一天線傳送特殊的資料封包,而接收器擁有以陣列排布的多個天線,由於天線到發射器的距離不同,因而天線會發現所接收到的訊號相位差,在有源天線之間切換時,從接收到的訊號中獲取iq樣本,通過資料計算得出訊號的相對方位。aoa也適合反向追蹤,醫療裝置管理等。

還有一種方式是利用出發角(angle of departure)測量,也是利用訊號相位差技術,主要是針對室內定位系統(ips),它的工作原理是發射器在以陣列排布的有源天線之間切換時,傳送特殊的資料封包,而接收器通過單一天線接收訊號,然後從接收到的訊號中獲取iq樣本,在了解發射器內的天線排布後,通過資料計算得出訊號的相對方向和距離,這個測向技術適合完成室內物品管理,物流、倉儲等。

通過引入全新尋向功能,藍芽接近類解決方案將能夠新增與裝置方向相關的功能。例如,物品追蹤解決方案將不僅可以告知使用者已臨近財物標籤位置,還能讓使用者了解其所處的方向,顯著提公升使用者體驗。

而定位系統可採用藍芽來明確裝置的物理位置,例如可用於資產跟蹤的實時定位系統和可用於室內導航的室內定位系統。通過新增全新尋向功能,此類定位系統可將位置精度提公升至厘公尺級。

尋向還能激發什麼創新?

藍芽尋向功能的增加有望激發很多創新應用例如通過手機可以實現汽車自動開啟。在車內安裝定位器,判斷駕駛人的角度,如果已經到車門前可以自動開啟車門,也可以用於門禁系統,通過角度判斷符合條件的人員是否已經接近大門從而自動開合,此外,目前藍芽技術已經實現了mesh的網路拓撲,例如很多酒店或樓宇已經使用了mesh照明燈具和開關,把這些節點可以是天然的具備尋向功能aod的發射機或者aod接收機,這個融合可以激發充很多創新,未來這方面的融合會很多。

目前已經有一些廠商正在研發符合藍芽5.1標準的藍芽模組,例如深圳信馳達。藍芽5.1,通過到達角度和離開角度特性實現精準定位,可為樓宇門禁和遠端無鑰開鎖系統等需要精準室內定位裝置開闢了新的機會。

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