測向定位成藍牙5.1最大亮點

為滿足室內定位市場不斷成長的需求，藍牙SIG在日前推出藍牙5.1，并將測向功能(Direction Finding)正式納入規(guī)范中，使搭載了藍牙技術的裝置可偵測藍牙信號方向，提供厘米等級的定位精準度。新規(guī)范的推出可望為藍牙在定位市場的發(fā)展注入新的動能，而相關IP與芯片商也陸續(xù)推出相應的解決方案，搶攻室內定位服務的龐大商機。

測向定位成藍牙5.1最大亮點

藍牙SIG亞太區(qū)資深區(qū)域經理李佳蓉表示，從垂直應用和消費性市場的角度來說，測向功能是本次規(guī)范更新的最大亮點，藍牙SIG也希望能通過更精準的定位服務，讓消費者感受到藍牙5.1技術對生活帶來的裨益。

2013年蘋果推出基于低功耗藍牙的信標裝置iBeacon，可進行地標信息傳送、室內導航以及資產跟蹤，由此開啟了藍牙在定位服務的應用大門。藍牙5.0以前的Beacon定位服務，大多是基于接收信號強度指示原理，可偵測信號源的信號強度，并概算出物體間的距離。雖然目前藍牙Beacon已可支持許多種室內定位的應用，但都只能提供概略的估計值，無法精準定位物體位置，也使得市場的開拓受到限制。而為更好地滿足應用市場的需求，藍牙5.1正式將基于到達角/接收角定位法的測向功能納入規(guī)范中。

結合兩種定位原理藍牙5.1精準度進化關鍵

Nordic區(qū)域銷售經理陳俊志解釋，藍牙5.1是在射頻物理層中導入信號強度與IQ的信息，再搭配硬件上陣列天線與軟件上的演算方式計算出相對位置。而過去的低功耗藍牙Beacon定位技術主要是使用智能手機接收多個信標所發(fā)送出來的信號，并在手機中根據(jù)每個不同信標的信號強度進行多角度演算取得定位信息。

上述兩者的差異在于是否在硬件上使用陣列天線與射頻物理層中所多出來新定義信號強度與相位的信息，這也是定位精準度能夠提升的主要因素。要特別注意的是，藍牙5.1定位方案對距離的估算仍是基于RSSI技術。

藍牙5.1考驗軟硬件整合

引入測向功能的藍牙定位裝置和以往設計的最大不同是，AoA/AoD接收器與發(fā)射器其中一個必須有兩組以上的天線陣列，并導入運算所需的演算法，才能進行方位判斷。因此，從既有的藍牙定位方案升級到藍牙5.1版本，須進行硬件設備更換。

談到藍牙5.1解決方案開發(fā)重點，要實現(xiàn)厘米等級的精準度除了必須要有良好的天線系統(tǒng)，系統(tǒng)與演算法的整合也是關鍵。為此，該公司除在藍牙5.1解決方案中采用比市面上其它低功耗藍牙方案更高級的處理器來強化運算效能外，還與系統(tǒng)整合商合作，優(yōu)化整體定位系統(tǒng)。

藍牙5.1帶旺室內定位市場

藍牙定位服務可分為兩大類，第一類是近接(Proximity)方案，通過藍牙鏈路判定兩個裝置間的距離，常見的應用包含物件搜尋(Item Finding)和地標信息(PoI Beacon)解決方案；第二類是藍牙定位系統(tǒng)，通過藍牙信號判定裝置實際位置，需要較完善的基礎設施與系統(tǒng)布建，在實際應用上又可分為即時定位系統(tǒng)和室內定位系統(tǒng)。

物件搜尋解決方案：將個人資產標簽(Tag)加裝在錢包、鑰匙等隨身物件上，再通過中央裝置(如手機中的應用程序)來接收標簽信號，達到防丟失的功能。

地標信息解決方案：通過藍牙鏈路推送相關信息，用戶只要開啟藍牙功能，就可以接收到信號范圍內之藍牙Beacon發(fā)送的信息。常見應用包括商場中的近距離感知營銷。

即時定位系統(tǒng)：此定位系統(tǒng)是基于RSSI原理，通過多個接收器所發(fā)射的信號來進行三邊測量法，進一步算出物體所在的位置，可達到分米級精度。主要應用在資產跟蹤上，例如醫(yī)院可在設備或儀器上安裝藍牙標簽，并通過部署在建筑物各處的藍牙接收器Beacon接收物品信號，進行即時定位。

室內定位系統(tǒng)：此定位系統(tǒng)同樣是基于RSSI原理，只是運作模式與即時定位系統(tǒng)解決方案相反。先將藍牙發(fā)射Beacon部署在建筑物內的固定地點。如此一來，訪客就能通過終端裝置的應用程序來接收Beacon信號進行定位。通過從確切地點發(fā)出的Beacon信號以及RSSI技術，應用程序便能利用三邊測量法計算出訪客當下的所在位置。常見的應用場景包括大型商場、車站的室內定位。

室內/戶外定位技術互補，推升定位系統(tǒng)效能

從技術特性來看，藍牙傳輸距離較短，且無法在戶外大量部署發(fā)射點，所以較適合使用于室內。而GPS僅能通過接受衛(wèi)星信號計算方位，所以適用于戶外定位。不過，GPS有一個明顯缺點是功耗大，接受器往往須使用較大容量的電池。對此，陳俊志指出，藍牙定位技術提升后，可與GPS進行整合，在不同區(qū)域形成互補，裝置可先通過GPS在戶外先粗略獲得大致定位數(shù)據(jù)，再通過藍牙5.1測向功能取得精細的定位，應用到室內倉位區(qū)域，以此優(yōu)化定位系統(tǒng)效能，同時降低功耗。