【導讀】藍牙定位是BLE藍牙模塊的重要功能,可以彌補GPS無法覆蓋室內定位的場景。本文將從iBeacon概述、定位技術原理以及行業應用來展開介紹,帶大家熟悉了解BLE藍牙模塊的定位功能。
iBeacon概述
iBeacon是蘋果公司于2013年9月發布的一種基于低功耗藍牙的通信協議,是一個低功耗的藍牙信標。它基于BLE技術,工作在廣播模式,利用BLE的廣播幀定期發送通告幀(Advertising),支持BLE的設備可以接收到。廣播的發射功率可以調整,不停廣播藍牙設備的mac地址、UUID等固定字節的字符串信息。iBeacon藍牙定位技術具有低功耗、低成本、易部署的特點。
ZLG52810是廣州致遠電子股份有限公司推出的一款低功耗、低成本和小尺寸的BLE透傳模組。其內部預設豐富AT指令集,支持使用AT指令調整發射功率、切換工作模式、復位模組等,還支持iBeacon自定義廣播包,可實現室內定位等應用。
定位技術原理
基于RSSI的定位原理:以發信設備作為定位節點,受信設備接收到發信設備信號,將信號強度轉化為到節點之間的距離,再根據其幾何關系確定受信設備位置。
圖1 RSSI定位示意圖
上述的定位方式通過信號強度估算距離,其精度一般為1到10米,該精度無法滿足市場要求,針對該問題,藍牙5.1引入了AOA和AOD尋向算法,實現厘米級定位。
AOA稱到達角度定位,發信方為單天線,受信方為多天線。發信方的連續波信號到達受信方后,由于受信方每個天線與發信方的距離差異,到達時間有差異,造成電磁波的相位差異。此時每個天線得到不同的相位信息,利用天線間的相位差,計算得到到達角度。
圖2 AOA定向模型
AOD稱出發角度定位,發信方為多天線。分時發送同一個連續波信號。由于每個發射天線和接收的天線距離不同,信號到達受信方后形成相位差,利用相位差,計算得到出發角度。
圖3 AOD定向模型
行業應用
融合了AOA和AOD的iBeacon定位技術使藍牙定位精度更高,更加符合市場需求。
1. 追蹤管理
應用于貴重資產和人員追蹤,例如醫院對貴重醫護設備和病人進行實時定位,通過后臺服務器實現更安全便捷的管理。
圖4
2. 室內導航
應用于商場店鋪、停車場等大型建筑或室內場所導航,人們可以通過APP或小程序來獲取藍牙定位系統計算獲得的精確定位,并獲取最優的導航指引,便于人們快速抵達目的地。
圖5
3. 室內導航
應用于電子圍欄構建,例如在共享單車允許停車區域部署藍牙道釘,它會偵測區域內符合要求(特定名稱和UUID)的共享單車,管理者能夠實時監控相關車輛的動態,及時作出相應的處理措施,減少共享單車亂停亂放現象。
圖6
結語
可以發現BLE藍牙模塊的定位功能可應用在多種場景和行業中,尤其在藍牙5.1新增了AOA和AOD定向技術之后,藍牙定位精度越來越高,應用越來越廣泛。它可以解決GPS室內定位的缺陷問題,促進行業的發展,提高用戶體驗。
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