三分钟看懂蓝牙室内定位 值得分享

发布日期:2019.10.23     浏览次数:

一、定位原理


    蓝牙定位基于RSSI(Received Signal Strength Indication,信号场强指示)值,通过三角定位原理进行定位。



    如图:E点发出信号,同时被BS1、BS2、BS3收到,三角定位算法通过已知的三个坐标反推出E点的坐标。


二、定位方式


    根据定位端的不同,蓝牙定位方式分为网络侧定位和终端侧定位。


    网络侧定位系统由终端(手机等带低功耗蓝牙的终端)、蓝牙beacon节点,蓝牙网关,无线局域网及后端数据服务器构成。其具体定位过程是:



    1.首先在区域内铺设beacon和蓝牙网关。


    2.当终端进入beacon信号覆盖范围,终端就能感应到beacon的广播信号,然后测算出在某beacon下的RSSI值通过蓝牙网关经过wifi网络传送到后端数据服务器,通过服务器内置的定位算法测算出终端的具体位置。


    终端侧定位系统由终端设备(如嵌入SDK软件包的手机)和beacon组成。其具体定位原理是:




    1、首先在区域内铺设蓝牙信标。


    2、beacon不断的向周围广播信号和数据包。


    3、当终端设备进入beacon信号覆盖的范围,测出其在不同基站下的RSSI值,然后再通过手机内置的定位算法测算出具体位置。


    终端侧定位一般用于室内定位导航,精准位置营销等用户终端;而网络侧定位主要用于人员跟踪定位,资产定位及客流分析等情境之中。蓝牙定位的优势在于实现简单,定位精度和蓝牙信标的铺设密度及发射功率有密切关系。并且非常省电,可通过深度睡眠、免连接、协议简单等方式达到省电目的。


三:蓝牙5.1蓝牙测向:到达角 (AoA) 和出发角 (AoD)


    今年,蓝牙联盟正式发布了全新“寻向功能”,这一全新功能可帮助设备明确蓝牙信号的方向,进而帮助开发解读设备方向的蓝牙接近(proximity)解决方案,实现厘米级位置精度的蓝牙定位系统。



    蓝牙寻向功能主要采取了两种方法来实现,其一为到达角(AoA)方法,可用于室内的实时定位、物品追踪和地标信息,需要标签的物品可以采用RTLS解决方案,通过低功耗发射器通过单一天线发送特殊的数据封包。周围的低功耗接收器拥有阵列排布的多个天线,由于天线到发射器的距离不同,因而天线会发现所接收到的信号相位差,最终通过数据计算得出信号的相对方位。



    另一种为出发角(AoD)方法,可用于室内定位系统,例如IPS解决方案中的智能手机就可以通过低功耗接收器来接收信号,配合周围的具有IPS解决方案的定位Beacon,通过低功耗发射器以陈列排布的有源天线之间切换时,发送特殊的数据封包。智能手机端的接收器再接收到信号中获取的IQ样本,了解发射器内的天线排布,最后通过数据计算得出信号的相对方向。