基于蓝牙室内定位的实时定位服务用于室内机器人

对于许多在开放天空下运营的企业来说，GPS 的到来简直是天赐之物。有了它，第一辆车，后来的人，总能知道他们的精确位置。物联网带来了新一轮的创新浪潮，通过云托管平台授权的人可以实时看到这些职位。突然之间，物流公司可以找到他们的货物，车队经理可以找到他们的车辆，维修人员可以找到他们的员工，农民可以找到他们的牲畜。在引入 GPS 和物联网几十年后，实时定位系统 （RTLS）的工业应用仍在获得动力。

对于它已经打开的所有经济途径，以及更多仍在筹备中的途径，该技术有一个盲点：室内空间。全球导航卫星系统依赖的信号非常微弱，即使是在完美信号条件下的户外，它们也会被噪音淹没。在高层建筑附近，由于阴影和多路径干扰，它们会大大恶化。在室内，它们基本上不可用。这使得室内定位与室外 GPS 的性能相当，这是公司多年来一直在寻求利用各种技术获得股份的差距。

蜂窝信号、Wi-Fi、蓝牙、UWB

深入建筑物的手机信号已被用于使用各种方法在室内和室外提供位置估计，包括在具有蜂窝调制解调器的设备上进行蜂窝网络指纹识别。虽然粗略的位置估计通常总比没有好，即使在最好的情况下，所达到的精度仍然大大低于 GPS。5G以其密集的基站网络和高频信号，最终会带来一些改进。

配备 Wi-Fi 接收器的设备可以使用 Wi-Fi 指纹识别（10 米精度）或飞行时间方法（1-2 米精度）来定位自己相对于附近 Wi-Fi 热点的位置。然而，它们相对较高的功率需求和设备成本让物联网设备设计人员望而却步。

配备蓝牙的设备可以使用所谓的接收信号强度指示器 （RSSI）来确定它们与附近蓝牙信标的大致距离（5-10 米精度）。它的低成本和功耗以及蓝牙在连接设备上的普及促成了蓝牙 RSSI 的广泛采用，用于消费者和工业跟踪标签，最突出的是用于 COVID-19 联系人跟踪应用程序。

超宽带 （UWB） 技术（0.1-1 米精度）在高端手机和其他高端智能设备中越来越受欢迎，与蓝牙 RSSI 相辅相成，以提高丢失和被盗资产恢复用例的准确性。使用由Tile等公司开创的众包位置跟踪网络，Apple 的 FindMy 网络和三星 SmartThings Find 服务现在正在为其庞大的全球客户群提供结合了 UWB 和蓝牙的解决方案。

*近似数字。确切的值取决于每个部署的详细信息。

用于高精度室内定位的蓝牙

加入竞争的最新技术也建立在蓝牙之上，特别是蓝牙 5.1 中包含的一项功能：测向。使用蓝牙测向，具有多天线阵列的固定锚点可以确定移动标签发出的特殊蓝牙信号的到达角 （AoA） 。当标签的视线范围内有3个或更多锚点时，蓝牙室内定位系统可以将标签的位置三角定位到一米以内。

蓝牙测向和高精度室内定位技术的主要优势包括其低功耗、蓝牙硬件成本低、部署成本低，以及开发基于蓝牙的解决方案的公司现有的庞大生态系统。

用于仓库自动化的“室内 GPS”（以及更多。。.）

由于高度依赖位置感知，仓库自动化展示了蓝牙室内定位解决方案的许多优势。使用廉价、可重复使用的跟踪器标记商品可以简化库存、在货架上定位商品以及在运输过程中跟踪它们。为员工配备跟踪器可以实现自动访问控制和过程监控，从而提高效率。两者都使用 AoA 技术，计算每个标签的位置，并在基于云或本地托管的跟踪解决方案上提供。

最后，自动化仓库中使用的机器人可以使用基于蓝牙室内定位的实时定位服务 （RTLS） ，自动将货物从货架运送到需要的地方。这就是使用基于出发角 （AoD） 的蓝牙室内定位技术的地方，因为它允许机器人计算自己在仓库内相对于部署的锚点的位置，并以低延迟访问数据。

相同的技术将使广泛的其他用例受益。医院将能够快速定位标记的医疗设备、病床、患者和工作人员，从而节省宝贵的时间和资源。在机场，该技术可以有利于行李处理并帮助跟踪乘客。而在蓝牙 RSSI 已经盛行的零售业中，蓝牙室内定位可以实现更加个性化的购物体验，以换取跟踪客户行为并向他们发送定制广告的可能性。

蓝牙高精度室内定位入门

在 u-blox，我们一直在积极测试蓝牙的新功能，包括测向和高精度室内定位用例。在此过程中，我们开发了两个资源管理器套件，消除了使该技术难以使用的许多障碍。我们的u-blox XPLR-AoA-1 浏览器套件包括一个跟踪器标签和一个锚点以及计算传入蓝牙信号方向所需的算法，可以轻松评估和试验蓝牙测向技术。

u-blox XPLR-AoA-2 浏览器套件包括四个锚点、四个跟踪器标签以及在外部 PC 上实现高精度定位引擎所需的所有软件。它更进一步，为用户提供了对支持蓝牙的高精度室内定位技术的顺利介绍。

关于作者：Diego Grassi，Pelle Svensson

审核编辑：郭婷