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BLE蓝牙模块功能应用②——定位功能

ZLG致远电子 2023-10-18 08:25 次阅读

蓝牙定位是BLE蓝牙模块的重要功能,可以弥补GPS无法覆盖室内定位的场景。本文将从iBeacon概述、定位技术原理以及行业应用来展开介绍,带大家熟悉了解BLE蓝牙模块的定位功能。

ce3467fa-6d4c-11ee-9788-92fbcf53809c.jpg  iBeacon概述

iBeacon是苹果公司于2013年9月发布的一种基于低功耗蓝牙的通信协议,是一个低功耗的蓝牙信标。它基于BLE技术,工作在广播模式,利用BLE的广播帧定期发送通告帧(Advertising),支持BLE的设备可以接收到。广播的发射功率可以调整,不停广播蓝牙设备的mac地址、UUID等固定字节的字符串信息。iBeacon蓝牙定位技术具有低功耗、低成本、易部署的特点。

ZLG52810是广州致远电子股份有限公司推出的一款低功耗、低成本和小尺寸的BLE透传模组。其内部预设丰富AT指令集,支持使用AT指令调整发射功率、切换工作模式、复位模组等,还支持iBeacon自定义广播包,可实现室内定位等应用。

ce381044-6d4c-11ee-9788-92fbcf53809c.jpg  定位技术原理

基于RSSI的定位原理:以发信设备作为定位节点,受信设备接收到发信设备信号,将信号强度转化为到节点之间的距离,再根据其几何关系确定受信设备位置。

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图1 RSSI定位示意图上述的定位方式通过信号强度估算距离,其精度一般为1到10米,该精度无法满足市场要求,针对该问题,蓝牙5.1引入了AOA和AOD寻向算法,实现厘米级定位。

AOA称到达角度定位,发信方为单天线,受信方为多天线。发信方的连续波信号到达受信方后,由于受信方每个天线与发信方的距离差异,到达时间有差异,造成电磁波的相位差异。此时每个天线得到不同的相位信息,利用天线间的相位差,计算得到到达角度。

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图2AOA定向模型AOD称出发角度定位,发信方为多天线。分时发送同一个连续波信号。由于每个发射天线和接收的天线距离不同,信号到达受信方后形成相位差,利用相位差,计算得到出发角度。

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图3AOD定向模型


ce381044-6d4c-11ee-9788-92fbcf53809c.jpg  行业应用融合了AOA和AOD的iBeacon定位技术使蓝牙定位精度更高,更加符合市场需求。

1. 追踪管理

应用于贵重资产和人员追踪,例如医院对贵重医护设备和病人进行实时定位,通过后台服务器实现更安全便捷的管理。

2.室内导航

应用于商场店铺、停车场等大型建筑或室内场所导航,人们可以通过APP或小程序来获取蓝牙定位系统计算获得的精确定位,并获取最优的导航指引,便于人们快速抵达目的地。

3.室内导航

应用于电子围栏构建,例如在共享单车允许停车区域部署蓝牙道钉,它会侦测区域内符合要求(特定名称和UUID)的共享单车,管理者能够实时监控相关车辆的动态,及时作出相应的处理措施,减少共享单车乱停乱放现象。


ce381044-6d4c-11ee-9788-92fbcf53809c.jpg  结语

可以发现BLE蓝牙模块的定位功能可应用在多种场景和行业中,尤其在蓝牙5.1新增了AOA和AOD定向技术之后,蓝牙定位精度越来越高,应用越来越广泛。它可以解决GPS室内定位的缺陷问题,促进行业的发展,提高用户体验。

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