藍芽信標會成為未來室內定位技術的主流嗎?

2021-10-19 05:19:29 字數 2553 閱讀 5405

過去三十年間,以gps為代表的全球衛星導航系統重塑了人類生活,而隨著智慧型手機及其他無線裝置的普及,室內定位技術在我們日常生活中扮演著越來越重要的角色,直接引爆了對室內位置資料的市場需求。

目前,商用室內定位技術一般可以分為四類,以計算機視覺技術為基礎的室內定位系統、以無線通訊技術為基礎的室內定位系統、以led可見光技術為基礎的室內定位系統和以地磁匹配為基礎的室內定位技術。後兩種技術非常新,目前還沒有大規模應用的案例,計算機視覺技術隨著人工智慧技術的飛速發展,需要預先在場館內安裝大量高畫質攝像頭,工程造價較高。

無線電波通訊技術常見的是wi-fi、藍芽低功耗、rfid、uwb、zigbee都屬於這類。這些技術在不同的室內場景都有成功的案例,具體選擇那種技術取決於某種技術本身的定位精度,同時,要綜合考慮環境、施工、部署、推廣等等因素。

比如rfid,定位距離近標識的體積比較小,造價比較低,廣泛應用於門禁管制、停車場管制、生產線自動化、物料管理;紅外線和超聲波技術在機械人定位上有廣泛的應用,同樣應用領域較小,但很有前景的是uwb超廣波技術,具有更好的效能,更高精度,更適用於室內定位,但是成本比較昂貴,網路部署複雜,僅用於少數要求較高的特殊工業場景。

目前,應用較廣的是wifi、zigbee和低功耗藍芽,在國內zigbee的應用很少,主流的還是wifi和藍芽,有時候是兩種技術或是多種技術的融合定位,之所以會採用融合技術是因為室內環境布局複雜多變,障礙物很多,包括家具、房間和行人等。同時室內環境干擾源多,燈光、溫度、聲音等干擾源都會對定位造成一定影響。

wifi的優點是可以利用室內已經部署的wi-fi路由裝置,無需額外部署,缺點是定位精度只能達到2公尺左右,適用於對人或者車的定位導航,可以於醫療機構、主題公園、工廠、商場等各種需要定位導航的場合。

藍芽跟wifi的區別不是太大,精度會比wifi稍微高一點。優點是藍芽低功耗裝置功耗較低,無需額外供電,僅依靠鈕扣電池即可。一般的智慧型手機也都擁有藍芽掃瞄的能力。其缺點是要達到1-2公尺的定位精度需要在室內部署大量的beacon裝置。

通常,人們認為beacon特指藍芽beacon,再特別一點,是低功耗藍芽(ble)beacon。藍芽beacon是乙個藍芽裝置,周期性地廣播乙個id,如果其它裝置通過藍芽掃瞄到這個id,就表示發現了這個藍芽beacon。發現乙個beacon,接下來會發生什麼事,就是應用決定的了,這裡面可以有很多發揮的空間,比如推送一條廣告,展示一張,等等。

ibeacon是蘋果在2023年wwdc上推出一項基於藍芽4.0(bluetooth le | ble | bluetooth smart)的精準微定位技術,當你的手持裝置靠近乙個beacon基站時,裝置就能夠感應到beacon訊號,範圍可以從幾公釐到50公尺。低功耗藍芽與傳統的藍芽相比最大的優勢是功耗降低90%,同時傳輸距離增大(理想狀況下超過100公尺)、安全和穩定性提高(支援aes加密和crc驗證)。

從商業解決方案來說,現在市面上的藍芽定位方案大致可以分為三種,分別是自動式藍芽定位方案,被迫式藍芽定位方案,以及主被迫一體化室內定位方案。

被迫式藍芽定位方案依託於定位演算法、藍芽閘道器和藍芽定位標籤(胸卡、手環、標籤等),閘道器接收到藍芽裝置發出的資訊後經過伺服器的運算後,在展現渠道實時了解人員和物品定位的一種定位方法。此定位體系多用於後台定位監控前台人或物的運用,廣泛應用於工廠財物定位、單位訪客辦理、養老院等場景。

藍奧聲之所以如此推崇藍芽定位技術,不僅是能和手機直連,而且未來應用藍芽技術的裝置和領域會越來越多。

從2013到2023年,藍芽技能在智慧型家居的復合增長率高達232%,也就是說從5年時刻藍芽在智慧型家居領域的出貨會增長30倍以上!估量至2023年,藍芽音訊傳輸裝置年出貨量將抵達15億,較2023年新增40%。

這樣的好處更多的技術將融入到藍芽之中,比如藍芽定位晶元將和感測器進行深度融合,法國的insight sip就將藍芽和加速度計陀螺儀等感測器封裝在一起的模組。在轎車方面,無鑰匙開鎖體系、輪胎壓力監測和情況警報等解決方案,成為近期在轎車領域的搶手的應用,估量未來每輛轎車中將加裝4至6個藍芽感測器。藍芽裝置的增多另外也解決了藍芽不能穿牆的問題,藍芽器件與各類感測技能結合,經過網格技能組成乙個巨大的網路,更方便藍芽定位。

在定位技術上,藍芽聯盟將藍芽aoa/aod技術寫入了最新的藍芽5.1標準,使得藍芽的定位精度也將達到亞公尺級,由此業界對藍芽aoa/aod技術充滿了期待。

另外,藍芽+wifi的組合讓定位範圍和精度雙提公升,wifi能夠完成更大的掩蓋面積(現論標準,藍芽10公尺,wifi可達100公尺),但藍芽能夠與它互補。wifi完成的是區域性定位,ibeacon完成的是精密定位。如果室內的藍芽裝置分布得夠密,那麼,在斷網的情況下藍芽依舊可以通過mesh網路組網,形成智慧型聯動群控。

關於藍芽定位在園區的商業案例:可以對園區進出人員採用目前最先進的藍芽+ibeacon物聯網無線技術,結合智慧卡、感測器及嵌入式系統技術,設計開發的一套軟硬體結合的實用系統。

通過為每個入住人員佩戴電子標籤作為入住人員的身份識別卡,每個標籤都在管理系統中記錄了入住人員的基本資訊,便於隨時定位檢視,方便對企業執行的智慧型化管理,也能夠很好的解決了自動化識別人員的進出,安保人員與被看護的入住人員所處位置的區域性定位管理,跌倒/緊急醫療求助報警等功能需求。大幅度的提公升了對於入住人員安全管理水平,實現了對所有入住人員以及工作人員 訪客的視覺化、智慧型化管理需要。 室內定位系統還安裝溫濕度感測器,採集各個房間的溫濕度情況,確保入住人員入住環境處於最適宜的狀態。

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