藍牙AOA定位原理是什么？存在問題及應用情況介紹

藍牙AOA定位原理

AOA即到達角度法，其原理是利用單一天線發射尋向信號，接收端裝置內建天線列陣，信號通過的時候，因為列陣中接收到的不同距離而產生相位差異，從而能夠計算出相對的信號方向。

在實際應用中，天線列陣的形式有線陣、矩形陣、圓陣等不同類型。線陣中所有的天線都位于同一條直線上，是一維的，可以獲取方位角。矩形陣和圓陣則可以獲取二維角度。常用的天線列陣波達方向處理方法有多重信號分類(MUSIC)算法、最大似然算法、ESPRIT算法、壓縮感知算法等。

藍牙AOA定位的優勢

高精度：具有0.3-0.5米高精度定位，與UWB同一個精度級別。

高并發：正向單基站1HZ下500標簽，反向播發容量無限。

低功耗：低功耗藍牙標簽電池最高續航能夠超過5年。

低成本：藍牙AOA定位的系統成本遠低于UWB，標簽成本最低只有幾十元。

小尺寸：藍牙標簽形態各樣，最小尺寸能夠小于1元硬幣。

大生態：能夠兼容每年數十億的各類藍牙終端，提供手機精確LBS位置服務。

藍牙AOA定位存在問題

信號反射干擾問題：在藍牙AOA應用的實際環境中，有很多光滑反射面，由于AOA基站還能接收到反射波，所以很容易造成信號誤判的情況。

AOA信號反射示意圖

天線列陣具有誤差：天線列陣的切換過程和陣元中都容易出現誤差。

樓層及區域環境復雜：物理建筑的樓層高度和區域之間的精準定位對AOA系統來說較有挑戰性。

天線方向性的擾動：各種移動端設備的放置位置會因為天線方向性而呈現不同，進而影響角度檢測結果。AOA定位需要能夠使用不同設備的擺放狀態。

藍牙AOA定位目前應用情況

智能樓宇：藍牙AOA定位技術能夠為智能樓宇帶來全新位置服務功能，有助于提高樓宇的運營效率并改善住戶體驗。建造工廠能夠使用AOA技術對員工和設備進行精確定位，提高作業效率并保障安全;零售商利用AOA實現個性化促銷和導航服務，從而讓顧客有更好的購物體驗。

智能工業：藍牙能夠為工業物聯網革命鋪平道路，助力工業物聯網發展，藍牙AOA定位技術提高位置精確度和魯棒性更是為智能工業提供了大量支持。具體來說，藍牙AOA精確位置能夠服務于物流和供應鏈管理實現整體供應鏈中人、車、物、料的無縫追蹤，幫助企業提高效率;藍牙AOA還能夠保障危險作業場景中人員的安全，截至2020年，藍牙資產跟蹤標簽出貨量規模已達6600萬個左右。

智慧城市：通過在從城市中的機場、火車站、地鐵站、醫院養老院、會展中心、停車場等場景中提供藍牙定位服務，能夠將用戶的智能終端應用到智慧城市的定位應用中，改變人們與智慧城市的互動方式。且藍牙AOA定位技術還可與智慧路燈、自動駕駛等應用場景進行結合。

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參考資料

《藍牙AOA高精度定位技術白皮書(42頁).pdf》

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