蓝牙 AoA 和 AoD: 深入探讨蓝牙测向

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蓝牙 AoA 和 AoD 深入探讨蓝牙测向

随着人们消费超过 80-90% 他们在室内的时间, 精准的室内定位已成为企业和消费者的需求. GPS 提供出色的户外覆盖范围, 蓝牙等技术正在填补室内定位空白. 尤其是蓝牙 5.1 通过到达角引入了新的测向功能 (协议) 和出发角 (范围) 实现精确的室内定位. 本指南将探讨如何使用蓝牙 AoA 和 AoD 在不同空间进行精确定位.

用于测向的蓝牙 AoA 和 AoD

什么是蓝牙 AoA 及其工作原理

蓝牙到达角 (协议) 是一种使用天线阵列和相位差来估计传入蓝牙信号方向的方法. 发送蓝牙 LE 测向信号的设备使用单个天线, 而接收设备 (称为定位器) 具有至少有两个天线的天线阵列.

定位器在阵列中的天线之间切换时对接收信号执行 IQ 采样. 由于距发射机的视距不同,这会导致每个天线接收到的信号之间存在相位差.

通过分析这些相位差, 定位器可以计算到达角 – 蓝牙信号到达的方向. 阵列中的天线越多,角度估计就越准确.

当发射装置移动时, 定位器可以跟踪随时间变化的到达角度. 这使得系统能够根据传入蓝牙信号的方向变化来估计发射器的位置和移动.

什么是蓝牙 AoA 及其工作原理

什么是蓝牙 AoD 及其工作原理

利用信号相位差计算角度的基本原理是一样的, 但AoD和AoA颠倒了发送和接收设备的角色. 在AoD中, 发射器有多个天线,接收器有单个天线. 具有多个天线的设备使用多个天线发送信号, 接收设备通过单个天线接收所有这些单独的信​​号.

发射设备从每个天线发送信号. 通过分析这些信号之间的相位差, 单天线接收器估计出发角 – 信号传输的方向. 这使得室内定位成为可能, 使用固定 AoD 发射器向手机等 AoD 接收器发送定向信号. 接收器使用角度来相对于发射器定位自身. 像迎角一样, AoD 使用多个天线信号之间的相位差来计算角度.

通过分析这些信号之间的差异来估计它们离开的相对信号方向.

什么是蓝牙 AoD 及其工作原理

蓝牙 AoA/AoD 的优点 d指示 F入口

测向 蓝牙中引入的功能 5.1 为消费者和企业带来强大的新效益:

  • 精准的室内定位导航

测向精度可低至 0.5-1 用于在 GPS 难以使用的室内跟踪蓝牙设备位置的仪表. 这有助于详细的室内测绘和导航.

  • 实时位置追踪

由于蓝牙信号连续可用, 它可以实现资产的实时位置跟踪, 库存, 甚至是邻近营销等应用程序的人员.

  • 增强的基于位置的体验

精确定位为企业提供发送地理背景报价的机会, 启用室内路线导航, 或帮助视障人士安全导航.

  • 多功能用例

蓝牙测向适用于资产跟踪等广泛用途, 兴趣点识别, 接近感应, 空间分析等. 可能性是无限的,我们稍后会探讨.

真实的-w世界 C蓝牙的 协议

随着越来越多的设备集成蓝牙技术, 蓝牙 AoA/AoD 定位将使物理和数字之间的交互更加顺畅. 以下是蓝牙 AoA 和 AoD 测向解锁的一些实际用例:

– 使用距离和方向查找丢失的设备,例如蓝牙跟踪器或耳机.

– 机场导航和寻路, 博物馆和其他室内空间.

– 基于位置的游戏, 提供随着您在物理空间中移动而适应的体验.

– 零售店中基于邻近度的营销和分析.

– 使用空间智能的机器人导航和防撞.

– 仓库中的物流跟踪和库存管理.

– 企业固定资产管理及电子围栏

– 安全应用程序,例如基于实时位置数据的社交距离会议警报.

– 设备使用定位上下文智能交互,改善连接体验.

挑战 采用蓝牙 协议 测向

蓝牙 AoA 和 AoD 测向代表了一项重大进步, 随着技术的发展需要解决某些挑战. 需要克服的一些关键问题包括:

  • 反射信号的干扰: 金属和玻璃等光滑反射表面可以反射 BLE AoA 信号, 造成干扰和角度测量不准确.
  • 天线阵偏差: 成本更低的射频开关天线阵列和互耦, 相位中心误差, 方向误差会引入需要补偿的定位误差.
  • 复杂楼层或区域环境: 空心地板, 多个房间, 区域之间的物理隔离使得高精度定位具有挑战性.
  • 天线方向性的扰动: 不同的设备位置和方向会扰乱天线方向性, 影响角度检测. 天线需要适应不同的设备放置.

迎角与迎角: d差异, s需要, 和 s精力充沛地

蓝牙 AoA 和蓝牙 AoD 都有助于测向, 但也有显着的区别. 目前, 蓝牙 AoA 是市场上的主要解决方案, 而 AoD 解决方案仍处于开发阶段.

发射机 接收者
蓝牙迎角 定位终端, 单天线, 简单加工 定位基站, 智商采样, 复杂的加工
蓝牙AoD 定位基站, 天线阵列, 简单加工 定位终端, 智商采样, 复杂的加工

测量方法: 蓝牙 AoA 测量到达信号角度,而 AoD 测量离开信号角度. 一个跟踪接收器, 其他轨道发射机.

硬件: 蓝牙 AoA 需要在接收器上安装天线阵列,而 AoD 则需要在发射器上安装天线阵列. 理想地, 两个设备都有阵列.

优势: 蓝牙 AoA 更适合跟踪移动设备,而 AoD 擅长覆盖分布在整个空间的固定发射器.

它们的协同使用提高了测向的准确性和可靠性. AoA 和 AoD 相辅相成而不是竞争.

蓝牙 AoA 与 UWB 用于室内定位

超宽带 (超宽带) 是另一项在高精度室内定位方面受到关注的技术. 与蓝牙 AoA 测向相比如何? UWB 提供非常高的精度, 向下 10-30 厘米, 与约相比 0.5-1 蓝牙仪表. 然而, UWB功耗和硬件成本较高.

考虑到不同场景下不同的技术需求, 蓝牙 AoA 和 UWB 找到了自己的利基应用. 例如, UWB技术更适合开放环境, 而 AoA 技术在密集的房间中表现出色. 在有较大柱子的区域, 事实证明,AoA 解决方案更合适, 在长距离一维环境中, UWB技术占上风. 所以, 合并和整合这两种技术的优势的想法已经受到关注.

技术集成的方法还取决于具体的应用需求. 工业生产过程等行业, 智慧医疗, 智能监狱, 和化工厂需要合并 UWB, 蓝牙迎角, 甚至 Zigbee 等其他技术, 无线上网, 劳拉, 其中包括.

MOKOSmart 蓝牙 AoA 套件 用于室内位置

MOKOSmart 提供快速, 将蓝牙测向功能添加到定位服务的经济实惠的方式. 我们的蓝牙 AoA 产品定位套件集成了各种 蓝牙信标 和 AoA 定位器,以简化室内定位和导航.

适用于室内定位的 MOKOSmart 蓝牙 AoA 套件

主要特点 协议 套件包括:

  • 提供一系列蓝牙AoA标签用于跟踪人员, 资产, 和设备
  • 带蓝牙功能的紧凑型多天线蓝牙网关 5.1 AoA 支持范围可达 500 作为访问者的目标群体,面向应用的电子电路和产品的开发人员和设计人员将得到解决
  • 通过 WiFi 或以太网连接到云服务以进行数据分析和可视化
  • 提供iOS和Android SDK,方便集成
  • 定位精度可达0.1~1m,实现精准定位

拥有跨行业的成功案例, MOKOSmart致力于蓝牙AoA技术创新,用于先进的室内跟踪应用. 我们的 AoA 套件可实现精确定位服务的快速开发.

F未来是 电子令人兴奋的蓝牙 位置

通过 AoA 和 AoD 进行蓝牙测向,提供精确的实时室内跟踪. 这种精度为室内无缝空间体验创造了机会. 米级精度, 蓝牙测向推动下一代智能, 情境室内连接. 到目前为止,RSSI 已经推动了定位服务的发展, 蓝牙 5.1 AoA带来更精准的定位. 正如公司喜欢 MOKOSmart 推进硬件和标准进展, 蓝牙测向将继续前进 – 推动无缝室内定位的未来.

作者——
何尼克
何尼克
缺口, 我们 R 中经验丰富的项目经理&D部门, 为MOKOSMART带来丰富的经验, 曾担任比亚迪项目工程师. 他在 R 方面的专业知识&D 为他的物联网项目管理带来了全面的技能. 有着扎实的背景跨越 6 多年项目管理经验并获得 PMP 和 CSPM-2 等认证, 尼克擅长协调销售工作, 工程, 测试, 和营销团队. 参与过的物联网设备项目包括Beacons, LoRa设备, 网关, 和智能插头.
何尼克
何尼克
缺口, 我们 R 中经验丰富的项目经理&D部门, 为MOKOSMART带来丰富的经验, 曾担任比亚迪项目工程师. 他在 R 方面的专业知识&D 为他的物联网项目管理带来了全面的技能. 有着扎实的背景跨越 6 多年项目管理经验并获得 PMP 和 CSPM-2 等认证, 尼克擅长协调销售工作, 工程, 测试, 和营销团队. 参与过的物联网设备项目包括Beacons, LoRa设备, 网关, 和智能插头.
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