为什么应用需求已超越了信标所能提供的

随着对了解人或事物位置的需求不断增长，关于潜在室内解决方案的对话不可避免地从蓝牙信标开始。蓝牙信标是一个众所周知的简单系统，适用于室内应用，如零售客户参与或一般仓库本地化，基于在特定位置设置的蓝牙低功耗（BLE）芯片网络，可传输独特的信号。该地区的智能手机可以接收这些信号，根据信号强度确定信标的位置，并使用来自多个信标的信息来估计智能手机的位置。

蓝牙信标的障碍

虽然蓝牙信标的简单性对某些应用程序很有吸引力，但在许多情况下，它们过于简单。首先，蓝牙信标只能与智能手机一起使用，而不能与标签一起使用，因此不适用于基于ID徽章的资产或人员跟踪等应用程序。此外，虽然信标通常提供3-4米内的精度，但对于需要远距离的应用来说，它们根本不够精确。例如，信标可能能够确定智能手机在商场中的位置，但不能确定用户是在咖啡店还是鞋店前面。因此，即使是基本的欢迎消息或广告特价也可能不正确地传递。

从操作角度来看，蓝牙信标也可能具有挑战性。当然，信标主要是电池供电的设备，它们的主要卖点之一是它们的不受束缚的性质。它们很容易安装且相对便宜。然而，这需要不断的维护，随着时间的推移，使信标的成本效益降低。在机场、购物中心甚至大型零售店等大型部署中，将需要大量的信标才能获得合理的位置精度，这凸显了这一挑战的复杂性。电池性能取决于许多因素，包括设置、环境、电源模式以及确定信标传输信号的频率的规则。这些变量可能导致信标的电池寿命仅为几个月，从而导致运营费用经常破坏业务案例。

电池还会影响许多设备所需的位置服务的实时性。蓝牙信标仅定期传输，因为实时位置会耗尽电池寿命。例如，导航应用程序在位置更新中不能超过 1 到 2 秒的延迟运行。否则，该应用程序会说“您应该向右转”而不是“向右转”。

超越蓝牙信标

那么，如果蓝牙信标对于新兴应用来说还不够，那么什么可以提供更高，更可靠，更实时的准确性呢？

物联网的世界很大程度上是关于跟踪移动资产的。因此，以智能手机为中心的信标正在让位于由“智能”接收器天线构建的以网络为中心的系统。在这样的配置中，智能位于接收器天线和集中式软件应用程序中，而不是智能手机应用程序，从而使被跟踪（或定位）的设备变得更加简单。这开辟了使用各种具有极长电池寿命的低成本标签的可能性。对于涉及跟踪数百、数千或数十万资产的系统，此类标签的成本和预期寿命至关重要。

角度估计的新方法

以网络为中心的解决方案可以启动具有极长电池寿命的有源低成本BLE标签，同时还可以改变测量信号以确定位置的方式。

如前所述，信号强度已被用作传统蓝牙信标部署中估计设备位置的主要机制，这未能考虑物理环境（如建筑物的布局或混凝土墙）的影响。因此，如果距离是从信号功率派生出来的，并且功率受到衰落的影响，则信号强度不能准确表示物理距离。

这导致了思考蓝牙特殊兴趣组（BT SIG）内如何计算位置的新方法，并且该组织已开始基于两种新方法制定BLE角度估计的新标准：

第一个使用信号的到达角（AoA），这是设备从接收器天线阵列的确切方向。AoA接收器利用同一设备中的多个天线来更好地测量信号，允许天线将智能手机或标签定位在10-20厘米以内。这比大多数蓝牙信标系统准确约20倍。使用AoA比信标更快地计算位置，因为信号强度的变化要求基于信标的系统在几秒钟内平均读数才能获得良好的结果。突然之间，需要精确实时定位功能的应用程序成为可能，例如仓库环境中机器和人员之间的用户导航和防撞服务。

第二种方法在对应用程序有意义时将位置智能移回智能手机和移动设备。这些智能设备测量“出发方向”或DoD。这的工作原理与以AoA网络为中心的方法非常相似，并且可以测量更多设备的位置，因为工作是在设备本身上完成的。

下一代精确定位

这些创新的新方法提供了一种实时、准确的定位方法，远远超越了蓝牙信标，进入了下一代室内定位技术。反过来，这将催生更多受益于精确定位能力的行业。

审核编辑：郭婷