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高精度蓝牙aoa定位技术原理,附发展现状与市场前景分析

| 1月 12, 2023 | 行业知识 | 0 条评论

高精度AOA定位技术将方向天线或阵列天线设置在两个以上的位置,获取终端发射的无线电波信号角度信息,然后通过交汇方法估算终端的位置。它只需要使用两个天线阵列就可以完成目标的初始定位,和TDOA与其他技术定位系统相比,系统结构简单,但要求天线阵具有高灵敏度和高空间分辨率。建筑密集,高度和地形地貌对称。AOA在室内、城市和农村地区,定位精度影响较大,AOA典型值分别为360度、20度和1度。当基站与终端之间的距离增大时,AOA定位精度逐渐降低。

AOA定位误差主要由城市多径传播和系统误差引起,系统误差的影响可以通过预先校正来抵消。然而,建筑物密集区域的多径效应一直是困扰天线通信的难题。智能天线可以在一定程度上减少多径干扰的影响,但由于实现复杂性和设备成本的问题,并没有得到广泛应用。AOA尽管结构简单,但技术并未应用于城市蜂窝定位系统。

根据蓝牙联盟的数据,过去几年蓝牙基于位置的服务市场机会迅速增长,蓝牙位置服务设备的年出货量将从2018年的720万增长到2023年的4.31亿,未来五年的复合增长率将达到43%。在这些手机中,有17亿部智能手机将采用蓝牙位置服务,而蓝牙标签(Tag)每年的出货量也将达到3亿。

蓝牙定位技术作为高精度定位领域另一项备受关注的技术,也在去年迎来了重大突破——蓝牙联盟AoA/AoD该技术写入了最新的蓝牙5.1标准,使蓝牙的定位精度达到亚米水平,因此业界对蓝牙进行了评价。AoA/AoD技术充满期待。多年来一直采用蓝牙技术进行定位应用,但是定位精度一直是限制其发展的重要因素。

而高精度AoA定位的出现,极大地解决了这一痛点,使蓝牙技术的定位市场向高精度定位拓展。中芯微高精度标准AOA定位为蓝牙信号波达方向的精确计算提供了两种方法:波达角(AoA)和发射角(AoD)。AoA在里面,发送端发送一个固定频率扩展信号(ConstantToneExtension:CTE),接收端接收CTE按一定顺序切换不同的接收天线。AoD里面,发送端发送CTE,不同的发送天线按一定的顺序切换,而接收端只使用一个天线。

目前有两种方法可以用来测量距离。若要求包含AoA类型CTE,然后发送方不需要天线切换,接收方采用天线切换的方法获得接收角度;相反,如果包含AoD类型CTE,然后发送方进行天线切换,而接收方无须切换天线即可获得发送角度。

目前我们知道蓝牙也有定位应用,所采用的方法是基于蓝牙信号强度。RSSI为了判断设备的距离,其精度可以达到米级;并且至少需要三个设备一起参与。使用几个设备AP确定大概位置的距离,只显示两个位置。AP,可以想象,实际上可以设置两点。这足以在平面上使用精度不是很敏感的应用。但是对于需要精确定位的场景,蓝牙是不够的。

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