Com pessoas gastando mais 80-90% do tempo que passam dentro de casa, o posicionamento interno preciso tornou-se uma necessidade para empresas e consumidores. Embora o GPS forneça excelente cobertura externa, tecnologias como o Bluetooth estão preenchendo a lacuna de posicionamento interno. Principalmente o Bluetooth 5.1 introduziu novos recursos de localização de direção por meio do ângulo de chegada (AoA) e ângulo de partida (AoD) para permitir localização interna precisa. Este guia explorará como usar Bluetooth AoA e AoD para localização precisa em vários espaços.
Bluetooth AoA e AoD para localização de direção
O que é Bluetooth AoA e como funciona
Ângulo de chegada do Bluetooth (AoA) é um método para estimar a direção de um sinal Bluetooth recebido usando conjuntos de antenas e diferenças de fase. O dispositivo que envia o sinal de localização de direção Bluetooth LE usa uma única antena, enquanto o dispositivo receptor (chamado de localizador) tem um conjunto de antenas com pelo menos duas antenas.
O localizador realiza amostragem IQ no sinal recebido à medida que alterna entre antenas no conjunto. Isso resulta em diferenças de fase entre os sinais recebidos em cada antena devido às diferentes distâncias da linha de visão do transmissor.
Ao analisar essas diferenças de fase, o localizador pode calcular o ângulo de chegada – a direção de onde o sinal Bluetooth chegou. Mais antenas no conjunto permitem estimativas de ângulo mais precisas.
À medida que o dispositivo transmissor se move, o localizador pode rastrear a mudança do ângulo de chegada ao longo do tempo. Isso permite que o sistema estime a posição e o movimento do transmissor com base nas mudanças de direção dos sinais Bluetooth recebidos..
O que é Bluetooth AoD e como funciona
O princípio básico de usar diferenças de fase de sinais para calcular o ângulo é o mesmo, mas AoD e AoA invertem as funções dos dispositivos de transmissão e recepção. Em AoD, o transmissor possui múltiplas antenas e o receptor possui uma única antena. Dispositivos com múltiplas antenas usam múltiplas antenas para enviar sinais, enquanto os dispositivos receptores recebem todos esses sinais individuais através de uma única antena.
O dispositivo transmissor envia sinais de cada antena. Analisando as diferenças de fase entre esses sinais, o receptor de antena única estima o ângulo de partida – a direção de onde os sinais foram transmitidos. Isso permite o posicionamento interno, com um transmissor AoD fixo enviando sinais direcionais para receptores AoD como telefones. O receptor usa o ângulo para se localizar em relação ao transmissor. Como AoA, AoD usa diferenças de fase entre vários sinais de antena para calcular o ângulo.
Analisando a diferença entre esses sinais para estimar a direção relativa do sinal em que eles saem.
Benefícios do Bluetooth AoA/AoD ddireção fentrada
o localização de direção recursos introduzidos no Bluetooth 5.1 fornecer aos consumidores e às empresas novos e poderosos benefícios:
- Posicionamento interno e navegação precisos
A localização de direção permite precisão de até 0.5-1 medidor para rastrear localizações de dispositivos Bluetooth em ambientes fechados onde o GPS tem dificuldades. Isso facilita o mapeamento interno detalhado e a navegação.
- Rastreamento de localização em tempo real
Como os sinais Bluetooth estão disponíveis continuamente, permite rastreamento de localização de ativos em tempo real, inventário, e até pessoas para aplicações como marketing de proximidade.
- Experiências aprimoradas baseadas em localização
O posicionamento preciso abre oportunidades para as empresas enviarem ofertas geocontextuais, ativar a navegação passo a passo interna, ou ajudar pessoas com deficiência visual a navegar com segurança.
- Casos de uso versáteis
A localização de direção Bluetooth se aplica a uma ampla gama de usos, como rastreamento de ativos, identificação do ponto de interesse, sensor de proximidade, análise espacial e muito mais. As possibilidades são ilimitadas e exploraremos mais tarde.
Real-Wmundo vocêcom cases de Bluetooth AoA
À medida que mais dispositivos integram a tecnologia Bluetooth, A localização Bluetooth AoA/AoD permitirá interações mais fáceis entre o físico e o digital. Aqui estão apenas alguns casos de uso do mundo real desbloqueados por Bluetooth AoA e localização de direção AoD:
– Encontrar dispositivos perdidos, como rastreadores Bluetooth ou fones de ouvido, usando proximidade e direção.
– Navegação e orientação em aeroportos, museus e outros espaços internos.
– Jogos baseados em localização, proporcionando experiências que se adaptam conforme você se move pelo espaço físico.
– Marketing e análise baseados em proximidade em lojas de varejo.
– Navegação robótica e prevenção de colisões usando inteligência espacial.
– Acompanhamento logístico e gerenciamento de estoque em armazéns.
– Gestão de ativos fixos e cercas eletrônicas para empresas
– Aplicativos de segurança, como alertas de reuniões socialmente distantes com base em dados de localização em tempo real.
– Experiências de conectividade aprimoradas à medida que os dispositivos interagem de forma inteligente usando o contexto de posicionamento.
Desafios de adotar o Bluetooth AoA localização de direção
Embora a localização de direção Bluetooth AoA e AoD represente um grande avanço, certos desafios precisam ser enfrentados à medida que a tecnologia evolui. Algumas questões importantes a serem superadas incluem:
- Interferência de sinais refletidos: Superfícies reflexivas lisas como metal e vidro podem refletir sinais BLE AoA, causando interferência e medições de ângulo imprecisas.
- Desvio do conjunto de antenas: Conjuntos de antenas de comutação de RF de baixo custo e acoplamento mútuo, erros de centro de fase, e erros de orientação podem introduzir erros de posicionamento que precisam ser compensados.
- Ambiente complexo de piso ou área: Pisos ocos, vários quartos, e separações físicas entre áreas tornam o posicionamento de alta precisão um desafio.
- Perturbação da direcionalidade da antena: Diferentes posições e orientações do dispositivo perturbam a direcionalidade da antena, afetando a detecção de ângulo. As antenas precisam se adaptar a diferentes posicionamentos de dispositivos.
AoA x AoD: tele ddiferenças, sprecisar, e senergeticamente
Bluetooth AoA e Bluetooth AoD facilitam a localização de direção, mas há distinções notáveis. Atualmente, Bluetooth AoA é a solução predominante no mercado, enquanto a solução AoD ainda está em fase de desenvolvimento.
| Transmissor | Receptor | |
| Bluetooth AoA | Terminal de posicionamento, antena única, processamento simples | Posicionando estações base, Amostragem de QI, processamento complexo |
| AoD Bluetooth | Posicionando estação base, conjunto de antenas, processamento simples | Terminal de posicionamento, Amostragem de QI, processamento complexo |
Abordagem de medição: Bluetooth AoA mede o ângulo do sinal de chegada enquanto AoD mede o ângulo do sinal de partida. Um rastreia receptores, os outros rastreiam transmissores.
Hardware: O Bluetooth AoA requer um conjunto de antenas no receptor, enquanto o AoD precisa dele no transmissor. Idealmente, ambos os dispositivos teriam matrizes.
Forças: Bluetooth AoA é melhor para rastrear dispositivos móveis, enquanto AoD é excelente para cobrir transmissores fixos espalhados por um espaço.
Seu uso sinérgico melhora a precisão e a confiabilidade da localização de direção. AoA e AoD se complementam bem, em vez de competir.
Bluetooth AoA versus UWB para posicionamento interno
Ultra-Wideband (UWB) é outra tecnologia que está ganhando força para posicionamento interno de alta precisão. Como ele se compara à localização de direção Bluetooth AoA? UWB oferece precisão muito alta, até 10-30 cm, em comparação com cerca 0.5-1 medidor para Bluetooth. Contudo, UWB tem maior consumo de energia e custos de hardware.
Dadas as distintas demandas tecnológicas em vários cenários, Bluetooth AoA e UWB encontram seus próprios nichos de aplicação. Por exemplo, A tecnologia UWB é mais adequada para ambientes abertos, enquanto a tecnologia AoA se destaca em salas densas. Em áreas com pilares consideráveis, a solução AoA se mostra mais adequada, enquanto em configurações unidimensionais de longa distância, A tecnologia UWB prevalece. Consequentemente, a ideia de fundir e integrar os pontos fortes destas duas tecnologias ganhou força.
A abordagem à integração tecnológica também depende das necessidades específicas da aplicação. Indústrias como processos de produção industrial, cuidados médicos inteligentes, prisões inteligentes, e fábricas de produtos químicos necessitam da fusão de UWB, Bluetooth AoA, e até outras tecnologias como Zigbee, Wi-fi, LoRa, entre outros.
Kit MOKOSmart Bluetooth AoA para localização interna
MOKOSmart oferece um rápido, maneira acessível de adicionar recursos de localização de direção Bluetooth aos serviços de localização. Nosso kit de localização de produto Bluetooth AoA integra vários Sinalizadores Bluetooth e localizadores AoA para simplificar o posicionamento interno e a navegação.
Principais características do AoA kit inclui:
- Fornece uma série de tags Bluetooth AoA para rastreamento de pessoal, ativos, e equipamento
- Gateway Bluetooth multiantena compacto com Bluetooth 5.1 O suporte AoA pode cobrir áreas de até 500 m2
- Conecte-se a serviços em nuvem via WiFi ou Ethernet para análise e visualização de dados
- Forneça SDKs para iOS e Android para fácil integração
- Obtenha precisão de posicionamento de até 0,1~1m para localização precisa
Com histórias de sucesso em todos os setores, MOKOSmart dedica-se à inovação da tecnologia Bluetooth AoA para aplicações avançadas de rastreamento interno. Nosso kit AoA permite desenvolvimento rápido para serviços de localização precisos.
o ffuturo é eexcitante para Bluetooth localização
A localização de direção Bluetooth via AoA e AoD fornece rastreamento interno preciso em tempo real. Esta precisão cria oportunidades para experiências espaciais perfeitas em ambientes fechados. Com precisão no nível do medidor, A localização de direção Bluetooth impulsiona a próxima geração de dispositivos inteligentes, conectividade interna contextual. Embora o RSSI tenha impulsionado os serviços de localização até agora, Bluetooth 5.1 AoA traz posicionamento mais preciso. Como as empresas gostam MOKOSmart progresso avançado de hardware e padrões, A localização de direção Bluetooth continuará avançando – impulsionando o futuro da localização interna perfeita.
