藍牙新添“尋向功能”，提供更加精準的定位服務

藍牙技術(shù)是一項全球的無線標準，藍牙技術(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備在內(nèi)的巨大市場空間。如今，藍牙技術(shù)已經(jīng)發(fā)展得十分成熟，特別是低功耗藍牙的推出，更是將藍牙技術(shù)的應用范圍不斷擴大，現(xiàn)在已經(jīng)廣泛應用于通信、定位導航、數(shù)據(jù)傳輸、大型網(wǎng)絡設備等各種社交場所。近日，隨著藍牙 5.1 新的核心規(guī)格發(fā)布，藍牙技術(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的藍牙解決方案帶來顯著的性能提升。為此，2019年2月22日，藍牙技術(shù)聯(lián)盟在北京舉辦了媒體見面會，藍牙技術(shù)聯(lián)盟亞太區(qū)開發(fā)者關系經(jīng)理任凱向大家進一步解答了關于“智能家居專項組”的情況并詳解了全新尋向功能如何強化藍牙位置服務解決方案以滿足新興市場不斷變化的需求，使部署更靈活、更具擴展性。

藍牙技術(shù)聯(lián)盟亞太區(qū)開發(fā)者關系經(jīng)理 任凱

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

為了滿足位置服務市場不斷增長的需求，全新藍牙5.1標準新增了“尋向功能”幫助設備明確藍牙信號的方向，進而幫助開發(fā)解讀設備方向的藍牙接近（proximity）解決方案，實現(xiàn)厘米級位置精度的藍牙定位系統(tǒng)。

任凱先生表示，基于位置的藍牙服務解決方案通常分為兩類：接近類解決方案和定位系統(tǒng)。當前，接近類解決方案主要基于RSSI（Received Signal Strength Indication，接收信號強度指示），借助藍牙，解讀兩臺設備何時彼此靠近，以及相距距離的近似值。該類別同時包括物品追蹤（item finding）解決方案（個人財物標簽）和地標（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，主要分為實時定位系統(tǒng)（資產(chǎn)追蹤）和室內(nèi)定位系統(tǒng)（導航）。無論是實時定位還是室內(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，實現(xiàn)相互交集的測量算法，最終達成室內(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，并且定位更加準確。

在本次會議上，任凱先生向與會記者重點介紹了新的藍牙尋向功能支持多種確定信號方向的方法。新增的藍牙“尋向功能”采用到達角（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，從方向上更準確地確定追蹤物品所在的位置。

其中，達到角方法主要針對實時定位系統(tǒng)（Real Time Location Systems，RTLS）、物品追蹤和地標信息，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，從接收的信號中獲取IQ樣本，最后通過數(shù)據(jù)計算得出信號的相對相位，得出設備相互之間的角度后再通過三邊測量法就可以實現(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，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，最終計算出信號的相對相位?，F(xiàn)在，通過引入全新的尋向功能，藍牙接近類解決方案將能夠添加與設備方向相關的功能。例如，物品追蹤解決方案將不僅可以告知用戶已臨近財物標簽位置，還能讓用戶了解其所處的方向，顯著提升用戶體驗。

面對與會記者提出的關于藍牙尋向距離和精度的相關問題時，任凱先生的回答是，尋向的機制，其實尋向的機制和無線電的發(fā)射功率和接受靈敏度是有重大的關系的，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系的，因為這里是一個通過角度的計算，并不是通過接受靈敏度來進行一個計算，現(xiàn)在可以達到粒米級的精度。所以尋向功能，應該說是對現(xiàn)有的藍牙定位服務進行了一個增強。

自低功耗藍牙正式推出以來，開發(fā)者就能夠利用藍牙為消費類、零售、醫(yī)療保健、公共場所及制造領域的各類應用創(chuàng)建功能強大、低成本的位置服務解決方案。任凱先生表示，全新“尋向功能”將使藍牙更好地滿足位置服務行業(yè)中不斷變化的需求，使部署更加靈活，更具可擴展性，且能夠應對未來需求，進一步加速藍牙在當前基于位置服務市場當中的普及率，同時為全新的應用和用例開啟商機。今后，藍牙與Mesh功能將會有更多的應用融合，在以后必將提出更多更優(yōu)秀的解決方案。藍牙正在進軍新興市場，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”也將起到強大的推動作用，讓我們拭目以待。