藍(lán)牙新添“尋向功能”，提供更加精準(zhǔn)的定位服務(wù)

藍(lán)牙技術(shù)是一項(xiàng)全球的無線標(biāo)準(zhǔn)，藍(lán)牙技術(shù)自誕生二十年以來，已經(jīng)開辟了包括無線音頻與無線智能設(shè)備在內(nèi)的巨大市場空間。如今，藍(lán)牙技術(shù)已經(jīng)發(fā)展得十分成熟，特別是低功耗藍(lán)牙的推出，更是將藍(lán)牙技術(shù)的應(yīng)用范圍不斷擴(kuò)大，現(xiàn)在已經(jīng)廣泛應(yīng)用于通信、定位導(dǎo)航、數(shù)據(jù)傳輸、大型網(wǎng)絡(luò)設(shè)備等各種社交場所。近日，隨著藍(lán)牙 5.1 新的核心規(guī)格發(fā)布，藍(lán)牙技術(shù)聯(lián)盟宣布推出全新的“尋向功能”（direction finding），該功能有望為基于位置服務(wù)的藍(lán)牙解決方案帶來顯著的性能提升。為此，2019年2月22日，藍(lán)牙技術(shù)聯(lián)盟在北京舉辦了媒體見面會，藍(lán)牙技術(shù)聯(lián)盟亞太區(qū)開發(fā)者關(guān)系經(jīng)理任凱向大家進(jìn)一步解答了關(guān)于“智能家居專項(xiàng)組”的情況并詳解了全新尋向功能如何強(qiáng)化藍(lán)牙位置服務(wù)解決方案以滿足新興市場不斷變化的需求，使部署更靈活、更具擴(kuò)展性。

藍(lán)牙技術(shù)聯(lián)盟亞太區(qū)開發(fā)者關(guān)系經(jīng)理 任凱

藍(lán)牙技術(shù)聯(lián)盟于2017年推出了藍(lán)牙m(xù)esh，通過這些年的發(fā)展，藍(lán)牙m(xù)esh技術(shù)實(shí)現(xiàn)了多對多的大規(guī)模設(shè)備網(wǎng)路連接，使得藍(lán)牙m(xù)esh可以在智能家居等方面有更多的應(yīng)用。藍(lán)牙m(xù)esh模型構(gòu)成了藍(lán)牙m(xù)esh網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用層，并定義了連接至藍(lán)牙m(xù)esh網(wǎng)絡(luò)的設(shè)備行為。如同所有藍(lán)牙技術(shù)規(guī)格，智能家居專項(xiàng)組所開發(fā)的mesh模型將可供所有成員公司結(jié)合藍(lán)牙m(xù)esh網(wǎng)絡(luò)規(guī)格使用，從而實(shí)現(xiàn)智能家居領(lǐng)域跨廠牌的互通性。據(jù)任凱先生介紹，阿里巴巴、小米等60家成員公司已經(jīng)加入全新藍(lán)牙聯(lián)盟“智能家居專項(xiàng)組，致力于推動藍(lán)牙m(xù)esh網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在智能家居市場發(fā)展。

為了滿足位置服務(wù)市場不斷增長的需求，全新藍(lán)牙5.1標(biāo)準(zhǔn)新增了“尋向功能”幫助設(shè)備明確藍(lán)牙信號的方向，進(jìn)而幫助開發(fā)解讀設(shè)備方向的藍(lán)牙接近（proximity）解決方案，實(shí)現(xiàn)厘米級位置精度的藍(lán)牙定位系統(tǒng)。

任凱先生表示，基于位置的藍(lán)牙服務(wù)解決方案通常分為兩類：接近類解決方案和定位系統(tǒng)。當(dāng)前，接近類解決方案主要基于RSSI（Received Signal Strength Indication，接收信號強(qiáng)度指示），借助藍(lán)牙，解讀兩臺設(shè)備何時(shí)彼此靠近，以及相距距離的近似值。該類別同時(shí)包括物品追蹤（item finding）解決方案（個(gè)人財(cái)物標(biāo)簽）和地標(biāo)（Point of Interest，PoI）信息解決方案（鄰近感知Beacon）。定位系統(tǒng)也是基于RSSI，主要分為實(shí)時(shí)定位系統(tǒng)（資產(chǎn)追蹤）和室內(nèi)定位系統(tǒng)（導(dǎo)航）。無論是實(shí)時(shí)定位還是室內(nèi)定位，又或是物品追蹤，原理都是類似的，都是在數(shù)據(jù)包傳輸中加入RSSI機(jī)制，通過RSSI來虛擬出產(chǎn)品的大致范圍，再通過三邊測量法，實(shí)現(xiàn)相互交集的測量算法，最終達(dá)成室內(nèi)定位。通過引入全新尋向功能，能讓用戶了解所需要東西所處的方向，顯著提升用戶體驗(yàn)，并且定位更加準(zhǔn)確。

在本次會議上，任凱先生向與會記者重點(diǎn)介紹了新的藍(lán)牙尋向功能支持多種確定信號方向的方法。新增的藍(lán)牙“尋向功能”采用到達(dá)角（Angle of Arrival，AoA）和出發(fā)角（Angle of Departure，AoD）兩種方法，可以檢測5度角內(nèi)的信號方向，從方向上更準(zhǔn)確地確定追蹤物品所在的位置。

其中，達(dá)到角方法主要針對實(shí)時(shí)定位系統(tǒng)（Real Time Location Systems，RTLS）、物品追蹤和地標(biāo)信息，它的工作過程是，發(fā)射器通過單一天線發(fā)送特殊的數(shù)據(jù)封包，接收器借助以陣列排布的多個(gè)天線接收數(shù)據(jù)，由于天線之間的間距不同，天線會得到所接收到的信號相位差，在有源天線之間切換時(shí)，從接收的信號中獲取IQ樣本，最后通過數(shù)據(jù)計(jì)算得出信號的相對相位，得出設(shè)備相互之間的角度后再通過三邊測量法就可以實(shí)現(xiàn)尋向功能。

出發(fā)角方法主要針對室內(nèi)定位系統(tǒng)（Indoor Location System，IPS），它和到達(dá)角方法相反，發(fā)射器是多天線，接收器是單天線。發(fā)射器在以陣列排布的有源天線之間切換時(shí)，發(fā)送特殊的數(shù)據(jù)封包，接收器通過單一天線接收信號并獲取IQ樣本，最終計(jì)算出信號的相對相位?，F(xiàn)在，通過引入全新的尋向功能，藍(lán)牙接近類解決方案將能夠添加與設(shè)備方向相關(guān)的功能。例如，物品追蹤解決方案將不僅可以告知用戶已臨近財(cái)物標(biāo)簽位置，還能讓用戶了解其所處的方向，顯著提升用戶體驗(yàn)。

面對與會記者提出的關(guān)于藍(lán)牙尋向距離和精度的相關(guān)問題時(shí)，任凱先生的回答是，尋向的機(jī)制，其實(shí)尋向的機(jī)制和無線電的發(fā)射功率和接受靈敏度是有重大的關(guān)系的，也就是如果發(fā)射功率越高且接受靈敏度越好，那么尋向范圍就越大。但如果考慮的是精度的問題，它和尋向范圍是沒有關(guān)系的，因?yàn)檫@里是一個(gè)通過角度的計(jì)算，并不是通過接受靈敏度來進(jìn)行一個(gè)計(jì)算，現(xiàn)在可以達(dá)到粒米級的精度。所以尋向功能，應(yīng)該說是對現(xiàn)有的藍(lán)牙定位服務(wù)進(jìn)行了一個(gè)增強(qiáng)。

自低功耗藍(lán)牙正式推出以來，開發(fā)者就能夠利用藍(lán)牙為消費(fèi)類、零售、醫(yī)療保健、公共場所及制造領(lǐng)域的各類應(yīng)用創(chuàng)建功能強(qiáng)大、低成本的位置服務(wù)解決方案。任凱先生表示，全新“尋向功能”將使藍(lán)牙更好地滿足位置服務(wù)行業(yè)中不斷變化的需求，使部署更加靈活，更具可擴(kuò)展性，且能夠應(yīng)對未來需求，進(jìn)一步加速藍(lán)牙在當(dāng)前基于位置服務(wù)市場當(dāng)中的普及率，同時(shí)為全新的應(yīng)用和用例開啟商機(jī)。今后，藍(lán)牙與Mesh功能將會有更多的應(yīng)用融合，在以后必將提出更多更優(yōu)秀的解決方案。藍(lán)牙正在進(jìn)軍新興市場，將會為智能樓宇、智能工業(yè)和智慧城市帶來全新變革， 此“尋向功能”也將起到強(qiáng)大的推動作用，讓我們拭目以待。