藍牙5.1(AOA)優劣勢

藍牙5.1提出的測向功能,采用天線陣列技術測量到達藍牙信號的角度(后文簡稱AOA,Angle of Arrival),宣稱能達到厘米級別室內定位精度。傳統的藍牙定位(iBeacon)采用RSSI(接收信號強度)結合指紋的方式,只能達到典型3~5米的定位精度。
藍牙AOA并不是5.1才提出的新技術,而是幾年前已經由芬蘭Quuppa公司(來自于Nokia團隊)開發出產品并推向市場,國內也有代理商在做,只是市場推廣不理想。
主要優勢:
1、標簽可以是藍牙芯片,標簽BOM成本比UWB方案低。
2、手機可以當標簽使,需要在APP下添加該藍牙AOA廠商特定的代碼。
主要缺點也很明顯,導致市場接受度低:
1、每個定位基站覆蓋的面積較小,基站間距甚至類似iBeacon一樣幾米一個。藍牙AOA定位基站放在天花板上,每個基站覆蓋的面積是圓形,在空間中覆蓋的區域是圓錐形(以基站為圓錐頂點,地面為圓錐底面)。天花板距離地面越高,覆蓋范圍越大。但是技術限制,要達到亞米級定位精度時,每個藍牙AOA基站覆蓋范圍太小。按Quuppa的建議方案,單個藍牙AOA基站覆蓋的半徑與安裝高度相當。即當基站高度為3米時,只能覆蓋半徑3米的圓形區域。所以如果在3米高度(常見寫字樓空間高度)的室內空間覆蓋定位,必須間隔5米左右部署基站(類似iBeacon的密度),每個基站還需要連接網絡。
2、因為藍牙不能精確測距,所以如果用一個藍牙AOA基站定位時只能假設標簽距離地面定高。此時如果把標簽舉起或放下,定位精度會有較大偏差。
3、因為藍牙信號天然不能抵抗多徑效應,所以在實際非空曠的室內會因為多徑效應,造成定位結果抖動,精度下降。
4、藍牙2.4GHz頻率是非授權頻段,較易受干擾。辦公室內的WIFI、藍牙、無線鼠標等設備都可能對定位產生影響。
總結:
目前的藍牙AOA技術相當于用較高的基站成本和密度(密度與iBeacon相當,明顯大于UWB),達到了比藍牙iBeacon高的精度(但低于UWB)。當前,藍牙AOA的獨特優勢(亞米級定位手機和廉價藍牙標簽)正在消失。一方面,蘋果、安卓手機廠商已經明確選定并集成了UWB技術,UWB的物理特性比藍牙更適合定位;另一方面,隨著UWB 產業進入C端,國內眾多UWB芯片創業公司正在努力將UWB芯片售價降低到與藍牙相當。現在選擇一項技術,要確保1,2年后還是新的有競爭力且可擴展的技術,那么UWB是最佳選擇,而藍牙AOA會成為過渡技術。