La teoria della realizzazione del servizio di localizzazione AoA Bluetooth 5.1
The Arrived of Angle(AoA) technology has been introduced to BLE since Bluetooth 5.1 Core Specification for Bluetooth Direction's purpose. Now, Bluetooth 5.1 AoA has been widely used in two fields: indoor positioning, and keyless entry. Now, we will explain how AoA works and how it applies into indoor positioning with Bluetooth 5.1 AoA technology. 1. Indoor Positioning Technology Overview There are four solutions for indoor positioning: UWB, Wi-Fi, BLE beacon / BLE AoA. For the accuracy range, UWB is 0.1 m ~ 1 m; Wi-Fi and BLE beacon is 5 m ~ 20 m with a larger error range. As the first commercial BLE AoA positioning service company, Quuppa can control the accuracy range within 0.1 m ~ 1 m (with the TI CC254x and Nordic nRF5281x chips). The following is the test data of Quuppa. 2. Analysis of Indoor Positioning Theory No matter what kind of positioning method, the indoor positioning system needs to draw the architectural modeling of the actual scene, deploy the receiver router in the indoor area, and mark the corresponding location on the modeling map. The mobile phone or the beacon module broadcast wireless signals. The receiver router deployed in a fixed position can confirm the location area range of the beacon after received the wireless signals. The arrival angle of the beacon signal can be measured by multiple antennas after confirmed the location area range. Combined with triangulation positioning, the accurate position of beacon equipment can be calculated. Triangulation La triangolazione consiste nel misurare la posizione del dispositivo beacon attraverso due set di dati AoA. Come mostrato nella figura seguente, due set di antenne possono misurare un dato AoA e due dati AoA possono misurare la posizione del dispositivo A. Entrambi d e D sono parametri noti, come possiamo ottenere θ1 e θ2. 3. Teoria della misurazione AoA Frequenza : il Bluetooth opera nella banda ISM (Industrial Scientific and Medical) da 2,40 GHz a 2,41 GHz con una larghezza di banda di 2 MHz. Bluetooth è diviso in tre canali di trasmissione 37, 38 e 39. Nella specifica di base Bluetooth v5.x, la trasmissione estesa del Bluetooth LE può essere trasmessa in qualsiasi canale da 0 a 39, ovvero il beacon Bluetooth v5.1 può funzionare su qualsiasi canale Bluetooth. (La frequenza del Bluetooth è incoerente quando funziona, il che influirà sulla lunghezza d'onda del Bluetooth λ.) Fase : il segnale wireless è continuo nell'aria. Il ricevitore RX riceve e demodula il segnale dell'intero ciclo dell'onda di 0 ~ 2 π sotto la gamma di frequenza. Calcolo AoA : supponendo che ci sia un segnale beacon Bluetooth a frequenza fissa che trasmette in un'area aperta (ignorando gli ostacoli e altre interferenze del segnale a 2,4 GHz nell'aria). Se i due ricevitori sono sullo stesso raggio e allo stesso estremo TX, ad un certo istante t, la differenza di fase ricevuta dal ricevitore RX dovrebbe essere 0. Ma se il ricevitore si trova in una posizione con un raggio incoerente, ad un certo te...