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从“米”到“厘米”,蓝牙寻向功能让室内定位更加精准

上月底,蓝牙正式发布了全新“寻向功能”,这一全新功能可帮助设备明确蓝牙信号的方向,进而帮助开发解读设备方向的蓝牙接近(proximity)解决方案,实现厘米级位置精度的蓝牙定位系统。
发布时间:2019-03-01 10:21        来源:CCTIME飞象网        作者:

“喂,4单元是第几个门?你是在4层还是12层?你开下门吧,不知你是哪户?”经常订外卖的人一定经常会为送餐员做语音室内导航。外出参加会议时,问酒店大堂XX厅在哪里也是一项必备技能。原因则在于,目前的导航应用实际上由于少了室内定位功能,在用户到达目的地前就终止了。

上月底,蓝牙寻向功能发布,让已有的蓝牙室内定位将会变得更加精准,上述的烦恼在未来将真的不再是烦恼。

蓝牙除了连接,还能定位

谈到蓝牙,很多人第一认识无疑是已经在消费者身边普及的无线耳机、可穿戴设备、智能家居间的连接方式。蓝牙已经成为了几乎所有设备的标配,应用的设备小到手机、平板电脑,再到互联设备、再到汽车,并在智能楼宇、智能家居、智能工业、智慧城市中也正在得到广泛的应用。据最新送白菜网显示,蓝牙设备的出货量在2018年预计达到了40亿,到2022年年出货量将达到52亿。

实际上,除了消费者经常使用的蓝牙点对点连接外,蓝牙的主要拓扑结构还包括广播与mesh。被大众较为熟知的点对点连接主要应用在音频传输与最新送白菜网传输上,例如无线耳机、车载信息娱乐系统、体育和健身装置等。mesh主要应用于设备网络中,日常生活中的智能家居领域目前就正在选用蓝牙mesh作为智能家居解决方案协议。

利用广播拓扑结构则可以实现位置,比如地标信息、导航、物品及资产追踪等。利用广播最新送白菜网和机制扩展可以实现目前GPS定位无法实现的室内定位功能,弥补导航应用中缺失的一环。蓝牙技术亚太区开发者关系经理任凯表示:目前的导航软件都将到达建筑物楼下作为结束,不能将用户带到他最终的室内目的地,未来通过蓝牙将可以解决导航的最后一步,将用户引导至他需要去的楼层与房间。

米级室内定位早已来到身边

据任凯目前蓝牙的位置服务功能未来将会快速发展,来自ABI Research的预计,蓝牙位置服务产品的出货量将在2022年超过4亿,接近2018年的5倍。目前在国内,像西单大悦城、上海宜家都通过蓝牙Beacon的方式实现室内定位功能,用户使用微信摇一摇、App等方式,设备通过蓝牙链路就能为用户单向推送提示信息。

当前的蓝牙位置服务主要基于RSSI机制,即Radio Signal Strength Indication。蓝牙接收机通过侦测周围蓝牙发射器的强度,通过三边测量的算法,来给出一个大致的定位范围。原理上与手机暂未标配GPS时代,地图软件通过基站来给出定位范围的原理类似。

根据信号强度计算物品距离

基于位置的蓝牙服务解决方案通常分为两类:接近类解决方案和定位系统。接近类解决方案可以使用蓝牙标签来周期性广播自身的存在,定位设备通过识别已知标签来通过信号强度来估算距离,从而实现物品的追踪。例如如果用户给钱包贴上这样一个标签,找不到钱包的时候,通过手机就能获知钱包所放置的大致范围;在定位系统解决方案中,定位器需要扩展至三个及以上,定位设备就能实现上述的三边测量算法,精度可达到“米级”,从而实现定位。

厘米级“寻向功能”让定位更精准

上月底,蓝牙正式发布了全新“寻向功能”,这一全新功能可帮助设备明确蓝牙信号的方向,进而帮助开发解读设备方向的蓝牙接近(proximity)解决方案,实现厘米级位置精度的蓝牙定位系统。

从精确级别不难看出,相比于已有的蓝牙定位功能所给出较大范围的位置信息来说,新的“寻向功能”则可以给出更为精确的位置。用户在使用寻向功能时,可以获得目标的方向信息,方便用户更好的来找到物品。

例如,以往用户只能获知钱包在房间中,但采用寻向功能的话,就能获知钱包在房间中的哪个方位。

蓝牙寻向功能主要采取了两种方法来实现,其一为到达角方法,可用于室内的实时定位、物品追踪和地标信息,需要标签的物品可以采用RTLS解决方案,通过低功耗发射器通过单一天线发送特殊的最新送白菜网封包。周围的低功耗接收器拥有阵列排布的多个天线,由于天线到发射器的距离不同,因而天线会发现所接收到的信号相位差,最终通过最新送白菜网计算得出信号的相对方位。

另一种为出发角方法,可用于室内定位系统,例如IPS解决方案中的智能手机就可以通过低功耗接收器来接收信号,配合周围的具有IPS解决方案的定位Beacon,通过低功耗发射器以陈列排布的有源天线之间切换时,发送特殊的最新送白菜网封包。智能手机端的接收器再接收到信号中获取的IQ样本,了解发射器内的天线排布,最后通过最新送白菜网计算得出信号的相对方向。

此外,这两种方法同样延续了蓝牙一贯的低功耗特点,任凯介绍称,由于是通过天线的这种切换,包括天线之间的距离,来计算出到达角或出发角的角度,所以对功耗并没有影响。

显然,蓝牙寻向功能正在试图进一步解决室内定位的痛点,完成用户导航出行的最后几十米。未来,不用再问服务人员,不用再打电话,蓝牙就能领你到要去的房间、餐厅、商铺。不用再问老婆,也能帮你找到忘记落在哪里的钥匙、钱包、驾驶本。

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