Soluzioni di localizzazione e posizionamento BLE/Bluetooth in 2022

Il rilevamento della posizione Bluetooth si basa su RSSI (Indicazione della potenza del segnale ricevuto) sistema di posizionamento. Secondo diversi terminali di posizione, La posizione Bluetooth può essere suddivisa in posizione di rete e posizione del terminale.

1. Cos'è la tecnologia Bluetooth Low Power

Un intelligente, a bassa potenza Tecnologia senza fili Bluetooth si chiama Bluetooth Low Power. La tecnica riduce le dimensioni dei gadget intelligenti, costo, e complessità, rendendoli sempre più intelligenti.

Il Bluetooth 4.0 lo standard principale includeva inizialmente Bluetooth Low Power, a volte indicato come Bluetooth Smart. Si trattava di una tecnologia di comunicazione wireless a corto raggio creata da Nokia prima di essere accettata dalla Bluetooth Technology Alliance. È stato preso di mira soprattutto per la larghezza di banda ridotta, basso costo, bassa complessità e basso consumo con l'obiettivo iniziale di fornire la soluzione wireless a minor consumo energetico. Le specifiche principali rendono chiari questi obiettivi di progettazione: Bluetooth a bassa potenzaL’obiettivo è quello di trasformarsi in uno standard a basso consumo per i produttori di semiconduttori e a basso costo, applicazioni preziose. Oggigiorno una piccola batteria può far funzionare dispositivi Bluetooth a basso consumo per un periodo di tempo significativo.

2. È possibile monitorare la posizione tramite Bluetooth?

Lato rete sistema di posizionamento comprende terminali gateway Bluetooth, Nodi beacon Bluetooth, server dati back-end e LAN wireless. Il processo di posizionamento specifico è il seguente:

1. Posiziona prima un beacon e un gateway Bluetooth.
2. Beacon e dispositivi terminali, come i telefoni cellulari con pacchetti software SDK, costituiscono il sistema di localizzazione del terminale. Quando il terminale raggiunge la regione di copertura del segnale beacon, può rilevare il segnale di trasmissione del beacon e calcolare il valore RSSI sotto un beacon utilizzando il gateway Bluetooth, Rete Wi-Fi, e l’algoritmo di posizionamento integrato del server per determinare la posizione precisa del terminale. Quello che segue è il principio di posizionamento particolare:
3. I beacon Bluetooth devono prima essere posizionati nelle vicinanze.
4. I beacon trasmettono continuamente segnali e pacchetti in tutta la regione.
5. Quando il dispositivo terminale raggiunge la portata del segnale del beacon, misurare il suo valore RSSI in diverse stazioni base e quindi utilizzare l'algoritmo di posizionamento integrato nel telefono cellulare per determinare la posizione precisa. Tipicamente viene utilizzato il posizionamento dei terminali utente sul lato terminale navigazione e posizionamento indoor, marketing della posizione, e altri nodi utente. Inoltre, il posizionamento dei terminali utente lato rete viene tipicamente utilizzato per il tracciamento del personale, posizionamento degli asset, e analisi del flusso passeggeri. La facilità di localizzazione Bluetooth è un vantaggio perché la precisione del posizionamento è direttamente correlata alla densità di posa e alla potenza di trasmissione del beacon Bluetooth. E incredibilmente efficiente dal punto di vista energetico, raggiungere l'obiettivo del risparmio energetico tramite la sospensione profonda, nessuna connettività, e un protocollo semplice.

3. Definizione di gateway Bluetooth

Bluetooth Gateway è un dispositivo di amministrazione della scansione per i dispositivi iBeacon. Bluetooth Gateway è un dispositivo gateway combinato Bluetooth e Wi-Fi utilizzato principalmente per l'amministrazione cloud remota del dispositivo iBeacon.

Il gateway Bluetooth, che combina Bluetooth e Wi-Fi, esegue la scansione del dispositivo e raccoglie i dati tramite il modulo Bluetooth. Il modulo Wi-Fi contiene i dati di scansione prima di trasferirli al server attraverso la rete. Il modulo Bluetooth scansiona con precisione il dispositivo iBeacon all'interno dell'area di copertura del segnale e raccoglie i dati del dispositivo scansionato. I dispositivi monitorati vengono quindi caricati sul lato server attraverso la rete tramite la porta seriale Bluetooth e Wi-Fi, e il lato server visualizza e mantiene questi dispositivi scansionati.

4. Cos'è un beacon Bluetooth, e come individuare un beacon Bluetooth

Un beacon Bluetooth è un gadget elettrico wireless che funziona a batteria e utilizza il protocollo di trasmissione Bluetooth a basso consumo. In genere è fissato in una determinata posizione, trasmette spesso nel quartiere, e poi interagisce con i dispositivi terminali per scambiare informazioni. Un beacon Bluetooth può “contrassegnare” la posizione e “inviare un messaggio”.

Come è noto, Il posizionamento Bluetooth è in genere basato sull'RSSI (Indicazione della potenza del segnale ricevuto) valore, che viene poi utilizzato per calcolare il posizionamento di una tecnologia di posizionamento utilizzando i dati corrispondenti per determinare la distanza tra il punto del segnale e il punto di ricezione. Le prestazioni RF del beacon Bluetooth, che funge da punto del segnale di posizionamento Bluetooth, è intimamente connesso al risultato del posizionamento. L'impatto del posizionamento è migliorato da maggiori prestazioni RF. Perciò, l'impatto della posizione sarà notevolmente migliorato selezionando un beacon Bluetooth ad alte prestazioni.

Beacon Bluetooth Un beacon Bluetooth compatibile con iBeacon che utilizza un meccanismo di trasmissione a basso consumo. Non può connettersi a nessun host Bluetooth a basso consumo ed è spesso posizionato in un punto permanente nella stanza per trasmettere costantemente. Ogni bit di dati trasmessi è organizzato in modo preciso. I beacon Bluetooth con posizioni H2 sono comunemente utilizzati in questo momento.

Vantaggi:

• BLE offre un'elevata durata in standby e un basso consumo energetico.
• Stato di trasmissione ininterrotta: Un beacon può inviare informazioni automaticamente, coprire la regione di un utente, individuare l'utente, e poi trasmettere le informazioni appropriate a seconda della posizione.
• Può funzionare in tandem con il sistema di posizionamento e navigazione interno del centro commerciale per eseguire attività di posizionamento interno come la navigazione nel centro commerciale e la localizzazione inversa delle automobili.

Svantaggi:

La distanza di trasmissione Bluetooth BLE limita la portata di copertura di un beacon Bluetooth, e le informazioni verranno inviate solo quando l'utente è relativamente vicino alla posizione del beacon Bluetooth per una distanza specifica. Lo stesso telefono cellulare riceverà ripetutamente notifiche push se si avvicina frequentemente alle vicinanze del beacon Bluetooth.

5. Precisione della tecnologia di posizionamento e tracciamento Bluetooth

Teoria del posizionamento Bluetooth AOA, precisione a livello centimetrico

La misurazione della direzione di arrivo dell’onda elettromagnetica è alla base dell’AOA (angolo di arrivo), che consente di confermare la posizione del bersaglio di lancio. Vengono utilizzate varie tecniche di posizionamento seguendo vari tipi e algoritmi di array di antenne. Sia l'array lineare che l'array piano sono in grado di misurare l'angolo di incidenza nello spazio stereo.

Indipendentemente dalla potenza del segnale, il metodo AOA misura solo il segnale rispetto alla direzione dell'onda, insensibile all'intensità del segnale, livello della batteria, o la direzione dell'antenna. Determina la posizione solo in base all'angolo, utilizzando più angoli per ottenere una posizione assoluta più precisa, e funziona in condizioni che rientrano nelle specifiche standard Bluetooth per la nuova tecnologia di posizionamento.

Posizionamento interno Bluetooth AOA

1. Alta precisione: la precisione del posizionamento raggiunge livelli inferiori al metro; il posizionamento massimo ad alta precisione è 0,3-0,5 m, che è alla pari con UWB in termini di precisione;
2. Basso consumo energetico, lunga durata della batteria: le batterie a bottone possono durare mesi o anni se si utilizza la tecnologia Bluetooth a basso consumo;
3. Varie forme e piccole dimensioni: I tag Bluetooth sono disponibili in diverse forme, possono essere indossati o attaccati alle cose, e la loro dimensione più piccola è inferiore a una moneta da uno yuan;
4. Basso costo: concentrandosi su scene ad area limitata, il costo del sistema è molto inferiore al costo del tag UWB;
5. Produttività elevata: Stazione base singola AOA in avanti ad area singola 1000 tag a 1Hz, Capacità complessiva illimitata AOA multi-area in avanti, Capacità complessiva illimitata del canale AOD inverso, Capacità complessiva wireless;
6. Bluetooth 5.1 ha una buona compatibilità; può essere utilizzato con Bluetooth 5.0 E 4.2, che sono compatibili con miliardi di diversi terminali Bluetooth ogni anno, per fornire un servizio di localizzazione esatta per i telefoni cellulari.

6. Esempio di applicazione per il rilevamento della posizione BluetoothS

È molto compatibile con la tecnologia di posizionamento interno Bluetooth AOA. Può essere utilizzato nella maggior parte dei luoghi interni e raccogliere dati di posizionamento del personale in modo più completo e semplice con l'ausilio di dispositivi hardware come stazioni base ed etichette con funzione di posizionamento Bluetooth AOA.

Gestione personale

Posizionamento interno AOA Bluetooth per il posizionamento del personale, presenze giornaliere, statistiche temporali, gestione dello stato in servizio/fuori servizio, analisi del comportamento, e altre funzionalità. Inoltre, può svolgere determinati compiti unici in luoghi particolari, come avvertire le persone di non avvicinarsi a zone operative a rischio durante le operazioni di magazzino e monitorare le attività dei membri del personale nel luogo della valutazione delle offerte.

Gestione della sicurezza

Posizionamento interno AOA Bluetooth per il posizionamento del personale, presenze giornaliere, statistiche temporali, gestione dello stato in servizio/fuori servizio, analisi del comportamento, e altre funzionalità. Inoltre, può svolgere determinati compiti unici in luoghi particolari, come avvertire le persone di non avvicinarsi a zone operative a rischio durante le operazioni di magazzino e monitorare le attività dei membri del personale nel luogo della valutazione delle offerte.