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Dado que las personas pasan entre el 80 % y el 90 % de su tiempo en interiores, el posicionamiento preciso en interiores se ha convertido en una necesidad tanto para empresas como para consumidores. Si bien el GPS ofrece una excelente cobertura en exteriores, tecnologías como el Bluetooth están cubriendo la necesidad del posicionamiento en interiores. En particular, el Bluetooth 5.1 introdujo nuevas funciones de radiogoniometría mediante el ángulo de llegada (AoA) y el ángulo de salida (AoD) para permitir una localización precisa en interiores. Esta guía explorará cómo usar el AoA y el AoD de Bluetooth para obtener una ubicación precisa en diversos espacios.
Bluetooth AoA y AoD para búsqueda de dirección
¿Qué es Bluetooth AoA y cómo funciona?
El ángulo de llegada (AoA) de Bluetooth es un método para estimar la dirección de una señal Bluetooth entrante mediante conjuntos de antenas y diferencias de fase. El dispositivo que envía la señal de radiogoniometría Bluetooth LE utiliza una sola antena, mientras que el dispositivo receptor (denominado localizador) cuenta con un conjunto de antenas con al menos dos.
El localizador realiza un muestreo IQ de la señal recibida al alternar entre las antenas del conjunto. Esto genera diferencias de fase entre las señales recibidas en cada antena debido a las diferentes distancias de la línea de visión desde el transmisor.
Al analizar estas diferencias de fase, el localizador puede calcular el ángulo de llegada (la dirección desde la que llegó la señal Bluetooth). Un mayor número de antenas en el conjunto permite estimaciones de ángulo más precisas.
A medida que el dispositivo transmisor se mueve, el localizador puede rastrear el ángulo de llegada cambiante a lo largo del tiempo. Esto permite al sistema estimar la posición y el movimiento del transmisor basándose en las direcciones cambiantes de las señales Bluetooth entrantes.
¿Qué es Bluetooth AoD y cómo funciona?
El principio básico del uso de las diferencias de fase de las señales para calcular el ángulo es el mismo, pero el AoD y el AoA invierten las funciones de los dispositivos transmisor y receptor. En el AoD, el transmisor tiene múltiples antenas y el receptor una sola. Los dispositivos con múltiples antenas utilizan varias antenas para enviar señales, mientras que los dispositivos receptores reciben todas estas señales individuales a través de una sola antena.
El dispositivo transmisor envía señales desde cada antena. Al analizar las diferencias de fase entre estas señales, el receptor de antena única estima el ángulo de salida (la dirección desde la que se transmitieron las señales). Esto permite el posicionamiento en interiores, con un transmisor AoD fijo que envía señales direccionales a receptores AoD, como teléfonos. El receptor utiliza el ángulo para ubicarse respecto al transmisor. Al igual que el AoA, el AoD utiliza las diferencias de fase entre las señales de varias antenas para calcular el ángulo.
Analizando la diferencia entre estas señales se puede estimar la dirección relativa de la señal en la que parten.
Beneficios de Bluetooth AoA/AoD direction fInding
La búsqueda de dirección Las capacidades introducidas en Bluetooth 5.1 proporcionan tanto a los consumidores como a las empresas nuevos y potentes beneficios:
- Posicionamiento y navegación precisos en interiores
La radiogoniometría permite una precisión de hasta 0.5-1 metro para rastrear la ubicación de dispositivos Bluetooth en interiores donde el GPS presenta dificultades. Esto facilita la cartografía y la navegación detalladas en interiores.
- Seguimiento de ubicación en tiempo real
Dado que las señales de Bluetooth están disponibles de forma continua, permite el seguimiento de la ubicación en tiempo real de activos, inventario e incluso personas para aplicaciones como el marketing de proximidad.
- Experiencias mejoradas basadas en la ubicación
El posicionamiento preciso abre oportunidades para que las empresas envíen ofertas geocontextuales, habiliten la navegación paso a paso en interiores o ayuden a las personas con discapacidad visual a navegar de manera segura.
- Casos de uso versátiles
La radiogoniometría Bluetooth se aplica a una amplia gama de usos, como el seguimiento de activos, la identificación de puntos de interés, la detección de proximidad, el análisis espacial y más. Las posibilidades son ilimitadas y las exploraremos más adelante.
Verdadero-wundo use cases de Bluetooth AoA
A medida que más dispositivos integren tecnología Bluetooth, la localización AoA/AoD por Bluetooth permitirá interacciones más fluidas entre lo físico y lo digital. A continuación, se presentan algunos casos prácticos reales que ha revelado la radiogoniometría AoA y AoD por Bluetooth:
– Encontrar dispositivos extraviados, como rastreadores Bluetooth o auriculares, utilizando proximidad y dirección.
– Navegación y orientación en aeropuertos, museos y otros espacios interiores.
– Juegos basados en la ubicación, que ofrecen experiencias que se adaptan a medida que te mueves por el espacio físico.
– Marketing y analítica de proximidad en tiendas minoristas.
– Navegación robótica y prevención de colisiones utilizando inteligencia espacial.
– Seguimiento logístico y gestión de inventarios en almacenes.
– Gestión de activos fijos y vallas electrónicas para empresas
– Aplicaciones de seguridad como alertas de reuniones socialmente distanciadas basadas en datos de ubicación en tiempo real.
– Experiencias de conectividad mejoradas ya que los dispositivos interactúan de forma inteligente utilizando el contexto de posicionamiento.
Desafíos de adoptar Bluetooth AoA búsqueda de dirección
Si bien la radiogoniometría Bluetooth AoA y AoD representa un avance importante, es necesario abordar ciertos desafíos a medida que la tecnología evoluciona. Algunos problemas clave a superar incluyen:
- Interferencia de señales reflejadas:Las superficies reflectantes lisas, como el metal y el vidrio, pueden reflejar las señales AoA BLE, lo que provoca interferencias y mediciones de ángulos inexactas.
- Desviación del conjunto de antenas:Los conjuntos de antenas de conmutación de RF de menor costo y el acoplamiento mutuo, los errores de centro de fase y los errores de orientación pueden introducir errores de posicionamiento que deben compensarse.
- Entorno de piso o área complejoLos pisos huecos, las habitaciones múltiples y las separaciones físicas entre áreas hacen que el posicionamiento de alta precisión sea un desafío.
- Perturbación de la direccionalidad de la antenaLas diferentes posiciones y orientaciones de los dispositivos alteran la direccionalidad de la antena, lo que afecta la detección del ángulo. Las antenas deben adaptarse a las diferentes ubicaciones de los dispositivos.
AoA vs AoD: the ddiferencias, sfortalezas y ssinergias
Tanto Bluetooth AoA como Bluetooth AoD facilitan la búsqueda de dirección, pero existen diferencias notables. Actualmente, Bluetooth AoA es la solución predominante en el mercado, mientras que la solución AoD aún se encuentra en fase de desarrollo.
| Transmisor | Receptor | |
| Bluetooth AoA | Terminal de posicionamiento, antena única, procesamiento sencillo | Posicionamiento de estaciones base, muestreo IQ, procesamiento complejo |
| Bluetooth AoD | Posicionamiento de estación base, conjunto de antenas, procesamiento simple | Terminal de posicionamiento, muestreo de CI, procesamiento complejo |
Enfoque de mediciónEl AoA de Bluetooth mide el ángulo de la señal entrante, mientras que el AoD mide el ángulo de la señal saliente. Uno rastrea los receptores y el otro los transmisores.
FerreteríaBluetooth AoA requiere un conjunto de antenas en el receptor, mientras que AoD lo necesita en el transmisor. Idealmente, ambos dispositivos deberían contar con conjuntos de antenas.
Ventajas:Bluetooth AoA es mejor para rastrear dispositivos móviles, mientras que AoD se destaca por cubrir transmisores fijos distribuidos en un espacio.
Su uso sinérgico mejora la precisión y la fiabilidad de la radiogoniometría. El AoA y el AoD se complementan bien, en lugar de competir.
Bluetooth AoA frente a UWB para posicionamiento en interiores
La banda ultraancha (UWB) es otra tecnología que está ganando terreno para el posicionamiento en interiores de alta precisión. ¿Cómo se compara con la radiogoniometría AoA Bluetooth? La UWB ofrece una precisión muy alta, de hasta 10-30 cm, en comparación con los 0.5-1 metro del Bluetooth. Sin embargo, la UWB tiene un mayor consumo de energía y un mayor coste de hardware.
Dadas las distintas demandas tecnológicas en diversos escenarios, Bluetooth AoA y UWB encuentran sus propias aplicaciones especializadas. Por ejemplo, la tecnología UWB es más adecuada para entornos abiertos, mientras que la tecnología AoA destaca en salas densas. En zonas con pilares de gran tamaño, la solución AoA resulta más adecuada, mientras que en entornos unidimensionales de larga distancia, la tecnología UWB prevalece. Por consiguiente, la idea de fusionar e integrar las fortalezas de estas dos tecnologías ha cobrado impulso.
El enfoque de la integración tecnológica también depende de las necesidades específicas de la aplicación. Industrias como los procesos de producción industrial, la atención médica inteligente, las prisiones inteligentes y las plantas químicas requieren la integración de UWB, Bluetooth AoA e incluso otras tecnologías como Zigbee, WiFi y LoRa, entre otras.
Kit AoA Bluetooth MOKOSmart para ubicación en interiores
MOKOSmart ofrece una forma rápida y económica de añadir funciones de radiogoniometría Bluetooth a los servicios de ubicación. Nuestro kit de localización de productos Bluetooth AoA integra varios Balizas Bluetooth y localizadores AoA para simplificar el posicionamiento y la navegación en interiores.
Las características clave de AoA El kit incluye:
- Proporciona una serie de etiquetas AoA Bluetooth para rastrear personal, activos y equipos.
- Puerta de enlace Bluetooth compacta de múltiples antenas con soporte para Bluetooth 5.1 AoA que puede cubrir áreas de hasta 500 m²
- Conéctese a servicios en la nube a través de WiFi o Ethernet para análisis y visualización de datos.
- Proporcionar SDK de iOS y Android para una fácil integración
- Consiga una precisión de posicionamiento de hasta 0.1~1 m para una localización precisa.
Con historias de éxito en diversos sectores, MOKOSmart se dedica a la innovación en tecnología Bluetooth AoA para aplicaciones avanzadas de rastreo en interiores. Nuestro kit AoA permite un rápido desarrollo de servicios de localización precisos.
La fEl futuro es eEmocionante para Bluetooth localización
La radiogoniometría Bluetooth mediante AoA y AoD proporciona un seguimiento preciso en interiores en tiempo real. Esta precisión crea oportunidades para experiencias espaciales fluidas en interiores. Con una precisión métrica, la radiogoniometría Bluetooth impulsa la próxima generación de conectividad inteligente y contextual en interiores. Si bien RSSI ha impulsado los servicios de ubicación hasta ahora, Bluetooth 5.1 AoA ofrece un posicionamiento más preciso. A medida que empresas como MOKOSmart A medida que avanzan el hardware y los estándares, la radiogoniometría Bluetooth seguirá avanzando, impulsando el futuro de la localización perfecta en interiores.
