傳統(tǒng)Wi-Fi和藍(lán)牙定位解決方案的缺點(diǎn)
    例如，Wi-Fi 指紋只能提供低至 10m 左右的精度。Wi-Fi 飛行時(shí)間，也稱為往返時(shí)間 (RTT) 或 802.11mc，可達(dá)到 1-2m，但功耗較高。雖然該技術(shù)已經(jīng)面世一段時(shí)間了，但尚未在現(xiàn)場(chǎng)大規(guī)模部署。
    與此同時(shí)，使用藍(lán)牙定位設(shè)備傳統(tǒng)上使用“接收信號(hào)強(qiáng)度指示器”(RSSI)?；?RSSI，可以估計(jì)所謂的“錨點(diǎn)”參考站和設(shè)備之間的距離，但不能估計(jì)設(shè)備相對(duì)于錨點(diǎn)所在的角度。通過使用三個(gè)或更多錨點(diǎn)，您可以計(jì)算設(shè)備的位置，但精度級(jí)別只能在三到五米之間。
    藍(lán)牙測(cè)向：室內(nèi)定位變得更加精細(xì)
    藍(lán)牙規(guī)范 5.1 版引入了“測(cè)向”功能。這代表著在的室內(nèi)定位能力方面向前邁出了非常重要的一步，以至于它有望解鎖當(dāng)今工程師正在尋求創(chuàng)造的一些改變游戲規(guī)則的產(chǎn)品和服務(wù)。測(cè)向不依賴于藍(lán)牙設(shè)備發(fā)出的信號(hào)強(qiáng)度來確定其位置。相反，它使用具有多天線陣列的固定錨點(diǎn)來計(jì)算角度使用到達(dá)角 (AoA) 或出發(fā)角 (AoD) 技術(shù)來測(cè)量信號(hào)。通過計(jì)算來自/到至少三個(gè)錨點(diǎn)的信號(hào)的角度，并確定它們相交的位置，您可以獲得附近設(shè)備的亞米級(jí)位置讀數(shù)。

    u-blox - 室內(nèi)定位圖 1

    圖 1。通過計(jì)算到達(dá)三個(gè)固定錨點(diǎn)的信號(hào)的角度，并計(jì)算它們的相交位置，您可以在一米范圍內(nèi)識(shí)別設(shè)備的位置。
    讓我們簡(jiǎn)單地看一下這些角度是如何計(jì)算的。
    在 AoA 設(shè)置中，移動(dòng)設(shè)備發(fā)出藍(lán)牙測(cè)向信號(hào)。該信號(hào)到達(dá)錨點(diǎn)陣列中的每個(gè)天線時(shí)，相對(duì)于該錨點(diǎn)中的其他天線有輕微的相移。假設(shè)信號(hào)傳播平面波，這些相位差可用于計(jì)算信號(hào)的到達(dá)角。AoA 可用于跟蹤或?qū)崟r(shí)定位服務(wù) (RTLS)。

   

    圖 2. 到達(dá)角 (AoA) 設(shè)置根據(jù)多天線陣列中每個(gè)天線觀察到的微小相位差來計(jì)算傳入藍(lán)牙測(cè)向信號(hào)的角度。
    通過 AoD，信號(hào)從錨點(diǎn)上的每個(gè)天線發(fā)送到附近的藍(lán)牙設(shè)備。這些信號(hào)以輕微的相移到達(dá)該設(shè)備。結(jié)合天線幾何形狀的信息，這些相位差可用于計(jì)算信號(hào)與錨的偏離角。AoD 是實(shí)施尋路和導(dǎo)航解決方案的有效方法。

    圖 3. 出發(fā)角 (AoD) 設(shè)置使接收設(shè)備根據(jù)不同天線發(fā)送的信號(hào)之間的相位差來計(jì)算信號(hào)離開天線陣列的角度。

    進(jìn)行測(cè)試
    我們?cè)谠S多用例中廣泛測(cè)試了藍(lán)牙 5.1 測(cè)向技術(shù)。近的一個(gè)例子是 AoA 概念驗(yàn)證，我們使用伺服系統(tǒng)創(chuàng)建一個(gè)旋轉(zhuǎn)頭，該頭將轉(zhuǎn)向我們正在跟蹤的移動(dòng)設(shè)備。這將提供明顯的證據(jù)，證明測(cè)向解決方案正在發(fā)揮作用。
    此特定設(shè)置中的移動(dòng)設(shè)備是 u-blox 應(yīng)用板，其上帶有 NINA-B406 藍(lán)牙 5.1 低功耗模塊。其廣播范圍設(shè)置為 10m 左右，但如果需要的話可以擴(kuò)展。
    在此 POC 中，我們有一個(gè)錨點(diǎn)，其中包括帶有 NINA-B411 藍(lán)牙低功耗模塊的 u-blox 天線板和我們的 u-connectLocate 軟件（稍后將詳細(xì)介紹）。天線板包含五個(gè)交叉極化天線元件，以確定垂直和水平平面上的輸入信號(hào)角度。然后板上的軟件計(jì)算到達(dá)角。然后，該信息用于實(shí)時(shí)旋轉(zhuǎn)移動(dòng)頭以面向移動(dòng)設(shè)備。
    下面的視頻顯示了實(shí)際設(shè)置，當(dāng)設(shè)備在房間里移動(dòng)時(shí)，頭部會(huì)不斷跟蹤設(shè)備。