蓝牙BLE最大的特点就是成本和功耗的降低,且适用于实时性要求比较高的领域。除了在传输速率上要慢一些之外,还支持1对多广播,通过Mesh技术,还能做到多对多;
蓝牙历史上的四大创新应用:音频传输、低功耗数据传输、定位、设备网络.
蓝牙4.2:有一定得定位功能
蓝牙5.0:定位精度小于1米,精度高于V4.2;速率*2;距离达300米;功耗更低
蓝牙5.1:对通用属性配置文件(GATT)缓存的改进,实现更快,更节能的连接通过多天线和接收RSSI强度测方向,精度达到厘米级别,但是在2.4G同频干扰情况下是否能达到还未知;同时增加了蓝牙基站的复杂度和硬件成本。应用场景:寻向(direction finding)功能」,配合蓝牙近接(proximity)技术可得到靠近感知技术(发声指向),即可让设备更容易被侦测发现(丢失找回)/监控被监控物得移动/触发限制进入区域报警/图书馆感兴趣书得指向/停车场车辆得引导等。
蓝牙定位原理:
基于RSSI原理,分为终端定位(相对):(如智能手机通过识别不同蓝牙终端发来得信号RSSI(至少3点));网络侧定位(终端在进入蓝牙网关(参考定位点)范围内时广播信息,蓝牙网关收到(n,RSSI)并将自己得坐标然后传送给服务器后台,服务器后台根据各RSSI和定位算法得到定位)。应用:火灾被困人员定位系统(在每个楼层每个过道上方得烟感中集成蓝牙功能作为参考点,人员作为目标节点,每个楼道有一个网关,火灾发生时参考点发出信息,人员手上得蓝牙手环收到后返回自己得健康状况,参考点在收到信息得同时也得到每个人得信息(n,RSSI)并连带自己得坐标(x,y)通过网关发给后台指挥中心,指挥中心就可以介个各个参考点和每个人得行对RSSI得到具体位置。
厂家模块:云里物里推出一系列蓝牙5.0室内定位产品,其中有蓝牙5.0模块MS50SFB、蓝牙5.0蓝牙Beacon、蓝牙5.0工卡及蓝牙5.0网关
Dialog在电源管理领域有很强得技术实力(苹果专用),SmartBond™ DA1469x蓝牙低功耗SoC(基于ARM Cortex-M33(96 MHz)内核+ARM Cortex-M0+内核)系列已经具备蓝牙定向功能(即达到角度(Angle of Arrival,AoA)和离开角度(Angle of Departure,AoD)特性的支持),可以检测5度角内的信号方向,天线的设计都是非常重要。
AOA它的工作过程:到达角(AOA)测量,是发射器通过单一天线发送特殊的数据包,接收器通过多天线接收,由于各个天线到发射器的距离不同,会产生相位差。通过相位差和天线间的距离计算出相互之间的角度关系,利用三边测量法寻向。
主要应用场景:RTLS(实时定位系统)、物品追踪和地标信息 ,(资产上安装由电池供电的低功耗蓝牙发射器(标签),将资产当前位置和接收信号强度发送到固定位置的蓝牙接收器上,精准定位;室内定位系统(IPS)解决方案:改善导航体验(应 AOA 到达角的测量方式。在设施固定位置安装 Beacon(蓝牙发射器),通过手机应用程序定位 Beacon 以及来自各已知位置的接收信号强度,通过三边测量法计算出其当前位置)
AoD方法主要针对室内定位系统(Indoor Location System,IPS),它和到达角方法相反,发射器是多天线,接收器是单天线。发射器在以阵列排布的有源天线之间切换时,发送特殊的数据封包,接收器通过单一天线接收信号并获取IQ样本,最终计算出信号的相对相位。现在,通过引入全新的寻向功能,蓝牙接近类解决方案将能够添加与设备方向相关的功能。例如,物品追踪解决方案将不仅可以告知用户已临近财物标签位置,还能让用户了解其所处的方向,显著提升用户体验。
主要应用场景:物流、仓储
兴趣点信息场景:这个主要的使用场景是用在博物馆之类,展厅内的每个展品都可以beacon自己的信息,当visitors带着智能手机,手机上要有相应的app支持,经过每个展品时,就会自动的获取这个展品的相关信息了
物品查找场景。这个主要时用来查找个人物品的,比如钱包、钥匙等带蓝牙功能的产品丢失了,可以使用这个功能快速定位出他们在家中的位置。
实时定位场景如下图:需要在不同的几个位置部署几个loactor(定位器)和1个location engine(中央机),上图中的tag是被定位者需要携带的具备beacon功能的蓝牙产品。RTLS定位遵循 trilateration(三边测距)的原则:每个loactor需要周期性的给loaction engine 报告他们所监听的tags(第一因)、以及他们之间的RSSI值(第二因)、再加上loacation engine知道每个loactor所在的位置(第三因),就能定位出tags的位置了
室内定位场景:与实时定位场景相反 ,首先游客的手机上要安装合适的app,同样IPS寻路也遵循三边测距原理:手机app能听到哪个loactor 在beacon(第一因)、以及他们之间的RSSI值(第二因)、以及每个loactor的位置(第三因),即可知道自己在哪里了
仁微电子加快研发符合蓝牙5.1规范的厘米级高精度蓝牙定位产品