蓝牙作为定位技术使用并不陌生,早在蓝牙 4.0 版本,就已经支持了定位功能,不过在蓝牙 4.X 版本中,定位原理是基于信号强度(RSSI),并且需要提前采集指纹库才能实现。
由于蓝牙使用的是 2.4G 免费频段,信号干扰多,并且项目环境也比较复杂,导致蓝牙 RSSI 定位技术在实际应用中的精度,以及稳定性等方面表现一般。不过,在七八年前,苹果基于 iphone 发布的 iBeacon 方案,让蓝牙室内定位产业火了一把,虽然回头来看,蓝牙室内定位产业并没有达到预想中的规模与速度,但是经过多年的培育与摸索,行业内形成了较为成熟商业模式,也躺过了一些坑,并且催生了一批以室内定位为核心业务的玩家。
基于早期玩家的经验,室内定位行业需要精度与性能更高的技术成为了迫切的需求,除了 UWB 之外,蓝牙技术的演进也是一个主要的技术方向。
2019 年初,蓝牙技术联盟正式发布了蓝牙 5.1 版本,这个版本最大的亮点就是引入了“寻向”功能,并将蓝牙技术的定位精度提升到了亚米级,释放了更多的应用场景。根据定位终端上行与下行模式的不同,蓝牙高精度定位可以分为两种技术原理,分别是:到达角度法(AoA)和出发角度法(AoD)。
AoA 是利用单一天线发射寻向信号,而接收终端内置天线阵列,当信号通过时,会因阵列天线接收的距离不同而产生相位差,进而计算出信号的方向。
AoD 则正好相反,由具备阵列天线的设备来发射信号,传给单一天线终端,接收终端可以通过接收到的信号计算出来波的方向,进而定位。
蓝牙 AoA 定位基本原理
AoA(Angle of Arrival ) 定位系统由标签端(或被定位目标)及定位基站组成,其中定位基站包含由天线阵列及高速定位引擎。
基于 AoA 定位的基本原理是标签发射无线信号到定位基站,定位基站中天线阵列在不同时间点收到同一信号源发出的无线信号,通过分析到达时间差,借助定位基站中所嵌入的定位算法,通过运算可以计算出标签对定位基站的方位角与俯仰角,再配合信号强度估计,可以精确对目标进行两维平面定位(两个以上定位基站可对同一目标进行空间定位)。如下图所示:
在当前阶段,蓝牙 AoA 的应用体量还非常小,目前整个国内市场上蓝牙 A

蓝牙5.1版本引入的寻向功能提升了定位精度至亚米级,主要通过AoA(到达角度法)和AoD(出发角度法)实现。AoA利用天线阵列计算信号方向,AoD则是由配备阵列天线的设备发射信号。蓝牙AoA在零售、服务、仓库物流等领域有应用,尽管当前市场体量小,但预计未来几年将保持高增长。ST17H66蓝牙BLE5.2芯片为低功耗应用提供了更优解决方案,适用于防丢器、电子标签等场景。
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