蓝牙定位的应用场景¶
1. 实时定位系统 RTLS¶
实时定位系统(Real Time Localization Systems: RTLS)常采用 AOA 方法,在工业界用途广泛。基于蓝牙的 RTLS 系统已经能够实现分米级实时定位,用以定位和追踪物体,机器人或人的位置和轨迹。在制造业中,可以追踪流水线上的工件;在物流业中可以追踪货物,或为自动化仓管机器人提供导航;在餐饮业中,可以定位每个用户的位置,方便上菜等服务;监控人流或物流,为流程优化提供数据支持,等等。RTLS 系统的主要特点是:
1) 环境:RTLS 系统往往处于室内环境中,环境较为复杂,常常包含大量障碍物(例如货架或流水线);另一方面,环境陈设较为固定,允许在环境中事先部署多个定位装置,且对该环境的情况也有一定掌握;
2) 定位精度:要求分米级或厘米级准确度,且不同于导航系统等,RTLS 往往只需知道位置,而无需朝向信息。
3) 实时性:RTLS 系统经常用于人或物的追踪,因此需要提供实时的位置信息;
4) 空间和能耗:RTLS 系统中往往需要在被定位物体上放置无线 tag,这种 tag 的体积不能过大,同时能源供应也来源于自身的微型电池,因此能耗也有限制。不过,有些场景中被定位物为机器人或用户的手机,可以接受更高的能耗。
2. 室内导航系统¶
室内导航系统常用于人的定位,在复杂的室内环境下,用户只需打开手机 app 即可精确导航到其目的地。这与 RTLS 的最大区别在于其要求方向性,因为在复杂的室内环境中,用户很容易失去方向感,地图上的东南西北很难对应到前后左右上去;而且,室内环境中,音响等电磁设施也会干扰指南针的运作。基于蓝牙的室内导航系统采用 AOD 技术,可以为用户提供实时的,带有方向性的指引,用户只要持平手机并朝向屏幕上的箭头方向行走即可。另外,AOD 技术也可以支持海量目标的同时定位,例如帮助体育场的观众找到他们的座位等。
3. 寻物系统¶
寻物系统指在小物件上安装无线 tag,在丢失时,用手机和这些 tag 交互以定位它们的位置。寻物系统最大的特点是场景中只存在两个设备;因此,往往通过信号幅度和飞行时间计算距离,用 AOA 计算方向,实现定位。寻物系统中的 tag 对体积和能耗都有极其严苛的限制,既要求体积小巧,又要求续航时间足够长;另外,寻物系统对精度也有较高的要求。而由于丢失的小物件常常置于十分复杂的室内环境中,这一场景的多径干扰也很严重。基于蓝牙的寻物系统往往只能提供较为精确的方向;关于距离,只能通过信号幅度进行估算,用户可以在环境中移动并观察信号强弱,以判断距离的远近变化。有些寻物系统会结合 UWB 等技术进一步提升精度,或是安装蜂鸣器,需要时可以发出声音,帮助用户手动定位。
4. 兴趣点信息场景¶
兴趣点信息场景(Point of Interest Information Solutions)主要用于博物馆或高端商店等。每个展品或商品都是一个兴趣点,当用户将手机指向某个展品或商品时,手机上或附近的显示屏上就会显示该物品的信息,辅助用户理解。或者,用户可以戴上带有定位模块的耳机,当其看向某个展品时,耳机就会播放相关解说词。这一场景的特点是,如果在每个展品上放置信标的话,只需要计算相对于每个信标的用户朝向即可,而不需要用户的确切位置。这一应用可用蓝牙 AOD 定位技术实现。在万物互联的信息时代,这一场景在成为研究的热点,也为蓝牙定位系统开辟了新的方向。