物聯(lián)網(wǎng)無線數(shù)傳室內(nèi)定位技術：AOA與AOD

針對室內(nèi)環(huán)境無法使用衛(wèi)星定位的問題，目前市場上已經(jīng)有了很多不同的室內(nèi)定位技術。

常見的室內(nèi)無線定位技術有：WiFi通信模塊、藍牙模塊、紅外線遙控開關、超寬帶無線通信技術、RFID射頻技術、ZigBee模塊、cat.1定位模塊、GPS定位導航模塊等。

藍牙無線通信模塊作為一種短距離低功耗的無線傳輸技術，在室內(nèi)安裝適當?shù)乃{牙局域網(wǎng)接入點后，將網(wǎng)絡配置成基于多用戶的基礎網(wǎng)絡連接模式，并保證藍牙局域網(wǎng)接入點始終是這個微網(wǎng)絡的主設備，這樣通過檢測信號強度就可以獲得用戶的位置信息。

AOA與AOD測距原理

在藍牙無線通信模塊的5.1協(xié)議中提出了兩種新的更加精確的定位方法。一種是到達角度（AOA），另一種是離開角度（AOD）。

AOA定位：即藍牙模塊接收器擁有復數(shù)個天線，發(fā)射天線與每個接收天線距離有差異，故發(fā)射出的信號在每個接收天線有接收時差，就可以計算出相位差。

AOD定位：則是通過藍牙模塊的定位信標通過天線陣列發(fā)出信號，而接收設備通過單根天線接收信號，通過解碼接收信號計算出信號的發(fā)送方向。

通過這種三角的距離測量，可以實現(xiàn)較高精確度的實時室內(nèi)定位。

值得一提的是，不論AOA還是AOD定位，都需要保證發(fā)射端與接收端之間的環(huán)境空曠無阻擋，當兩者之間有明顯的障礙物阻擋時，藍牙的信號強度會有所下降，必然導致定位的準確度有非常明顯的下降。

這種尋向功能采用的是同相、正交采樣來測量出天線的接收相位。

例如在到達角度的測量方法中，信號過程是通過陣列中的所有的天線，依次按照預先設計好的天線順序進行測試數(shù)據(jù)發(fā)送。

采用數(shù)據(jù)通過主機的控制器接口傳遞到設備內(nèi)部的藍牙協(xié)議棧中，運用協(xié)議棧中的算法運算來確定一臺設備處于另一臺設備的什么方向上，在通過復數(shù)的天線定向，確認設備處于另一臺設備的哪個位置上。

在整個應用，用于跟蹤設備的實時定位系統(tǒng)設備會調(diào)用安裝在整個場景中的數(shù)個固定位置的藍牙接收器，這個設備一般被稱為定位器。定位器會連接到整個系統(tǒng)的數(shù)據(jù)中心，即集中在服務器上。將藍牙發(fā)射器放到需要跟蹤位置的物體上，發(fā)射器會以一定的周期向四周發(fā)送定位信號，定位系統(tǒng)會通過每次的信號來大致計算每一個發(fā)射器的位置。用戶可以通過訪問手機等應用終端的應用程序來查詢具體的藍牙定位信標，應用程序可以通過即時接收到的信號質(zhì)量來推算出所查詢信標的實時位置，并將其顯示出來。

相對其他室內(nèi)定位技術，AOA、AOD定位的定位精度更加精確，并且采用藍牙無線通信模塊技術，可以與用戶手機直接適配，使用更加靈活、方便，適合于室內(nèi)導航等應用。