隨著物聯(lián)網(wǎng) （IoT） 的不斷擴(kuò)展，作為物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)推動(dòng)者出現(xiàn)的關(guān)鍵特征之一是位置。公司正在從位置可以提供的信息中獲得真正的業(yè)務(wù)價(jià)值。這包括他們收集和分析的數(shù)據(jù)，以及通過(guò)了解人或事物的精確位置而創(chuàng)造的效率。

位置正在成為數(shù)十個(gè)行業(yè)的王道：

在醫(yī)療保健領(lǐng)域，準(zhǔn)確知道最近的急救車在哪里可以使護(hù)士更有效率，并幫助患者在緊急情況下更快地接受治療;位置幫助醫(yī)務(wù)人員保持衛(wèi)生法規(guī)，因?yàn)樗麄兡軌蜉p松找到消毒站

在田徑運(yùn)動(dòng)中，了解球員和設(shè)備之間的相對(duì)位置對(duì)于表征比賽動(dòng)態(tài)、通過(guò)數(shù)據(jù)分析改進(jìn)教練以及使用實(shí)時(shí)跟蹤和數(shù)據(jù)分析隔離特定事件至關(guān)重要。

在施工中，準(zhǔn)確了解貴重設(shè)備的位置既可以節(jié)省尋找它所花費(fèi)的時(shí)間，又可以確保它沒(méi)有被帶離現(xiàn)場(chǎng)或被盜

在制造環(huán)境中，了解工人的位置（并確保他們不在限制區(qū)域）有助于提高工人的安全和生產(chǎn)力

在供應(yīng)鏈和物流中，快速確定擁擠的造船廠中特定托盤(pán)或集裝箱的位置有助于更快地將它們移動(dòng)到正確的目的地，而不會(huì)出錯(cuò)

位置已成為有價(jià)值的業(yè)務(wù)推動(dòng)因素的用例列表不勝枚舉。藍(lán)牙已成為定位的首選技術(shù)，并在 1 月份得到了進(jìn)一步的推動(dòng)，當(dāng)時(shí)藍(lán)牙特別興趣小組 （藍(lán)牙 SIG） 宣布了一項(xiàng)新的測(cè)向功能，作為藍(lán)牙核心規(guī)范 5.1 版的一部分。新版本正式增加了藍(lán)牙接近解決方案的定向功能， 目標(biāo)是為基于藍(lán)牙的實(shí)時(shí)定位系統(tǒng) （RTLS） 提供更高的準(zhǔn)確性。

物聯(lián)網(wǎng)所需的精度水平是相對(duì)的，當(dāng)然，這取決于每個(gè)用例的特定需求。在某些情況下，例如在運(yùn)動(dòng)環(huán)境中跟蹤快速移動(dòng)的球員和設(shè)備，需要十幾厘米以內(nèi)的精度。在物流環(huán)境中，公司希望快速確定特定托盤(pán)或集裝箱的位置，了解幾米內(nèi)的準(zhǔn)確性可能就足夠了。

然而，在許多情況下，準(zhǔn)確性和延遲的結(jié)合是如此有價(jià)值。由于許多這些環(huán)境中存在的基礎(chǔ)設(shè)施，實(shí)時(shí)了解事物的精確位置很復(fù)雜。混凝土墻和地板、鋼支撐梁和其他基礎(chǔ)設(shè)施經(jīng)常干擾或阻擋無(wú)線信號(hào)，使實(shí)現(xiàn)定位精度變得困難。但是，新的藍(lán)牙測(cè)向功能包含兩種有助于減輕這些損失、降低系統(tǒng)架構(gòu)復(fù)雜性和提高定位功能的方法：到達(dá)角 （AoA） 和出發(fā)角 （AoD） 方法。

AoA 和 AoD 各自利用角度方向估計(jì)來(lái)確定定位，但針對(duì)不同的市場(chǎng)。如今，AoA 已經(jīng)在廣泛的行業(yè)和用例中投入商業(yè)使用，例如工業(yè)物聯(lián)網(wǎng) （IIoT） 用例中的資產(chǎn)跟蹤。與此同時(shí)，AoD可能很快就會(huì)開(kāi)始在機(jī)器人、AGV和人工智能應(yīng)用中獲得跟蹤，在這些應(yīng)用中，移動(dòng)物體有能力計(jì)算自己的位置。全面的AoD將通過(guò)在軟件操作系統(tǒng)（OS）和硬件原始設(shè)計(jì)制造商（ODM）提供商的參與下進(jìn)入消費(fèi)市場(chǎng)來(lái)實(shí)現(xiàn)。

到達(dá)角

AoA 方法采用以網(wǎng)絡(luò)為中心的架構(gòu)，其中標(biāo)簽或智能手機(jī)（或幾乎任何帶有藍(lán)牙發(fā)射器的東西）都按其位置進(jìn)行跟蹤。每個(gè)設(shè)備使用單個(gè)天線，通過(guò)傳輸支持測(cè)向的數(shù)據(jù)包，使其位置可供定位服務(wù)應(yīng)用程序使用。多天線設(shè)備（又名定位器）接收無(wú)線電信號(hào)并預(yù)處理數(shù)據(jù)以進(jìn)行角度估計(jì)。然后將數(shù)據(jù)發(fā)送到定位引擎，該引擎進(jìn)一步處理來(lái)自一個(gè)或多個(gè)定位器的數(shù)據(jù)，并計(jì)算標(biāo)簽的位置坐標(biāo)。

如果需要，位置坐標(biāo)可以進(jìn)一步傳遞回傳輸設(shè)備，例如，這樣它就可以顯示自己的位置。請(qǐng)注意，對(duì)于大多數(shù) IIoT 應(yīng)用程序，位置坐標(biāo)信息僅保留在本地網(wǎng)絡(luò)或云中，以便為基于位置的服務(wù) （LBS） 應(yīng)用程序軟件提供信息。

由于智能位于網(wǎng)絡(luò)端而不是設(shè)備上，因此對(duì)于需要始終如一的可靠定位功能且必須控制標(biāo)簽成本的工業(yè)和企業(yè)用例，AoA 是最有效的解決方案。一個(gè)很好的例子是工業(yè)環(huán)境中的資產(chǎn)跟蹤，其中知道大型倉(cāng)庫(kù)中特定設(shè)備的精確位置可以節(jié)省與手動(dòng)搜索相關(guān)的時(shí)間和生產(chǎn)力損失。事實(shí)上，甚至在測(cè)向功能正式化之前，基于AoA的系統(tǒng)就已經(jīng)在數(shù)十個(gè)行業(yè)和企業(yè)用例中使用，從制造，石油和天然氣和物流等工業(yè)環(huán)境中的資產(chǎn)跟蹤和安全應(yīng)用，到智能建筑和智能醫(yī)院的生產(chǎn)力用例。

出發(fā)角度

使用 AoD，智能存在于單個(gè)設(shè)備中，例如智能手機(jī)、平板電腦或機(jī)器人。每個(gè)移動(dòng)設(shè)備都有一個(gè)天線，直接運(yùn)行定位引擎。該設(shè)備接收由多天線設(shè)備（也稱為定位器）傳輸?shù)臒o(wú)線電信號(hào)。請(qǐng)注意，原則上，同一定位器可用于同時(shí)啟用 AoA 和 AoD。

在這種以移動(dòng)為中心的架構(gòu)中，功耗在設(shè)備端。這適用于智能手機(jī)等可以頻繁插入和充電的設(shè)備。在 AoD 中，定位器可能配置為低功耗設(shè)備，可以電池供電數(shù)年，類似于 AoA 系統(tǒng)中的標(biāo)簽，后者的電池壽命很長(zhǎng)。由于智能駐留在設(shè)備中，并且只需要少數(shù)活動(dòng)傳輸設(shè)備（定位器）即可覆蓋跟蹤區(qū)域，因此 AoD 可提供消費(fèi)者 （B2C） 用例所需的系統(tǒng)容量和規(guī)模。

換句話說(shuō)，定位器可以被視為“多天線信標(biāo)”;即，今天用于基于功率（RSSI）的接近定位的下一代常用BLE信標(biāo)。在 AoD 中， 定位器是一個(gè)多天線 BLE 信標(biāo)， 它不是使用單個(gè)天線來(lái)傳輸信號(hào)， 而是使用天線陣列。

AoD仍處于早期階段，但由于它為以前未開(kāi)發(fā)的消費(fèi)市場(chǎng)創(chuàng)造了廣泛的潛在新精確定位服務(wù)，因此它在許多公司的觀察名單上。憑借從AoA中吸取的經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)，以及它在企業(yè)和工業(yè)市場(chǎng)開(kāi)辟的潛力，AoD有望獲得大規(guī)模的成功。有兩件事將有助于顯著加速 AoD：

軟件操作系統(tǒng)和硬件ODM提供商（如蘋(píng)果和谷歌）的參與，他們將AoD整合到未來(lái)的移動(dòng)設(shè)備中

加快互操作性方面的工作，以便多個(gè)智能手機(jī)品牌和型號(hào)可以從不同硬件供應(yīng)商創(chuàng)建的定位器接收藍(lán)牙信號(hào)

藍(lán)牙 5.1 規(guī)范提高了行業(yè)對(duì)位置的興趣和動(dòng)力。它定義了無(wú)線電接口，直至低級(jí) IQ 數(shù)據(jù)樣本。然而， 個(gè)別 RTLS 供應(yīng)商只能自己解釋定位系統(tǒng)架構(gòu)并在標(biāo)準(zhǔn)之上構(gòu)建其他功能。一些已經(jīng)成功地將IQ數(shù)據(jù)與他們自己的算法，軟件工具和定位引擎相結(jié)合。藍(lán)牙 SIG 創(chuàng)建了規(guī)范，以便 AoA 和 AoD 可以在同一 RTLS 系統(tǒng)中工作， 但功能齊全的 AoD 解決方案需要操作系統(tǒng)供應(yīng)商的參與，如上所述。

隨著物聯(lián)網(wǎng)的不斷擴(kuò)展， 位置正在成為關(guān)鍵的業(yè)務(wù)推動(dòng)因素，RTLS 和基于位置的服務(wù)市場(chǎng)正在蓬勃發(fā)展， 特別是在企業(yè)和工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)市場(chǎng)。展望未來(lái)，幫助公司實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)目標(biāo)的開(kāi)放、靈活的系統(tǒng)不僅會(huì)達(dá)到目標(biāo)，而且會(huì)超過(guò)目標(biāo)。

AoA 和 AoD 的共存

AoA 和 AoD 方法并不相互排斥，系統(tǒng)架構(gòu)師可以同時(shí)使用其中一種或兩種技術(shù)設(shè)計(jì)工程解決方案。

例如，可以為IIoT構(gòu)思一種解決方案，其中定位器安裝在環(huán)境中并用作AoA / AoD使能器。這意味著對(duì)于 AoA，定位器正在接收標(biāo)簽或手機(jī)傳輸?shù)男盘?hào)。整個(gè)系統(tǒng)可以被認(rèn)為是一個(gè)單輸入多輸出（SIMO）系統(tǒng)，其中單個(gè)天線標(biāo)簽正在發(fā)射，多天線設(shè)備正在接收。另一方面，對(duì)于 AoD，定位器使用多天線無(wú)線電接口傳輸信號(hào)，移動(dòng)設(shè)備使用單個(gè)天線接收信號(hào)。在這種情況下，可以將整個(gè)系統(tǒng)視為多輸入單輸出（MISO）系統(tǒng)，其中多個(gè)天線正在發(fā)射，單個(gè)天線正在接收。

如果設(shè)計(jì)得當(dāng)，定位器可以同時(shí)執(zhí)行 AoA 和 AoD 操作 - 它可以用于跟蹤標(biāo)簽，同時(shí)使移動(dòng)設(shè)備能夠自主計(jì)算自己的位置。這一切使 AoA 和 AoD 方法成為支持大量用例的強(qiáng)大組合 — 所有這些都在同一基礎(chǔ)設(shè)施設(shè)備中實(shí)現(xiàn)。

審核編輯：郭婷