【導讀】藍牙定位是BLE藍牙模塊的重要功能，可以彌補GPS無(wú)法覆蓋室內定位的場(chǎng)景。本文將從iBeacon概述、定位技術(shù)原理以及行業(yè)應用來(lái)展開(kāi)介紹，帶大家熟悉了解BLE藍牙模塊的定位功能。
iBeacon概述
iBeacon是蘋(píng)果公司于2013年9月發(fā)布的一種基于低功耗藍牙的通信協(xié)議，是一個(gè)低功耗的藍牙信標。它基于BLE技術(shù)，工作在廣播模式，利用BLE的廣播幀定期發(fā)送通告幀（Advertising），支持BLE的設備可以接收到。廣播的發(fā)射功率可以調整，不停廣播藍牙設備的mac地址、UUID等固定字節的字符串信息。iBeacon藍牙定位技術(shù)具有低功耗、低成本、易部署的特點(diǎn)。
ZLG52810是廣州致遠電子股份有限公司推出的一款低功耗、低成本和小尺寸的BLE透傳模組。其內部預設豐富AT指令集，支持使用AT指令調整發(fā)射功率、切換工作模式、復位模組等，還支持iBeacon自定義廣播包，可實(shí)現室內定位等應用。
定位技術(shù)原理
基于RSSI的定位原理：以發(fā)信設備作為定位節點(diǎn)，受信設備接收到發(fā)信設備信號，將信號強度轉化為到節點(diǎn)之間的距離，再根據其幾何關(guān)系確定受信設備位置。
圖1 RSSI定位示意圖
上述的定位方式通過(guò)信號強度估算距離，其精度一般為1到10米，該精度無(wú)法滿(mǎn)足市場(chǎng)要求，針對該問(wèn)題，藍牙5.1引入了AOA和AOD尋向算法，實(shí)現厘米級定位。
AOA稱(chēng)到達角度定位，發(fā)信方為單天線(xiàn)，受信方為多天線(xiàn)。發(fā)信方的連續波信號到達受信方后，由于受信方每個(gè)天線(xiàn)與發(fā)信方的距離差異，到達時(shí)間有差異，造成電磁波的相位差異。此時(shí)每個(gè)天線(xiàn)得到不同的相位信息，利用天線(xiàn)間的相位差，計算得到到達角度。
圖2 AOA定向模型
AOD稱(chēng)出發(fā)角度定位，發(fā)信方為多天線(xiàn)。分時(shí)發(fā)送同一個(gè)連續波信號。由于每個(gè)發(fā)射天線(xiàn)和接收的天線(xiàn)距離不同，信號到達受信方后形成相位差，利用相位差，計算得到出發(fā)角度。
圖3 AOD定向模型
行業(yè)應用
融合了AOA和AOD的iBeacon定位技術(shù)使藍牙定位精度更高，更加符合市場(chǎng)需求。
1. 追蹤管理
應用于貴重資產(chǎn)和人員追蹤，例如醫院對貴重醫護設備和病人進(jìn)行實(shí)時(shí)定位，通過(guò)后臺服務(wù)器實(shí)現更安全便捷的管理。
圖4
2. 室內導航
應用于商場(chǎng)店鋪、停車(chē)場(chǎng)等大型建筑或室內場(chǎng)所導航，人們可以通過(guò)APP或小程序來(lái)獲取藍牙定位系統計算獲得的精確定位，并獲取最優(yōu)的導航指引，便于人們快速抵達目的地。
圖5
3. 室內導航
應用于電子圍欄構建，例如在共享單車(chē)允許停車(chē)區域部署藍牙道釘，它會(huì )偵測區域內符合要求（特定名稱(chēng)和UUID）的共享單車(chē)，管理者能夠實(shí)時(shí)監控相關(guān)車(chē)輛的動(dòng)態(tài)，及時(shí)作出相應的處理措施，減少共享單車(chē)亂停亂放現象。
圖6
結語(yǔ)
可以發(fā)現BLE藍牙模塊的定位功能可應用在多種場(chǎng)景和行業(yè)中，尤其在藍牙5.1新增了AOA和AOD定向技術(shù)之后，藍牙定位精度越來(lái)越高，應用越來(lái)越廣泛。它可以解決GPS室內定位的缺陷問(wèn)題，促進(jìn)行業(yè)的發(fā)展，提高用戶(hù)體驗。
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