当我们谈论蓝牙®技术时，许多人可能首先想到了手机和各种外部设备，例如AirPods，智能手表和智能扬声器。但是，事实上，蓝牙技术可以实现的远不止这些。
蓝牙作为一种射频技术，提供了一种满足特定连接需求的全栈解决方案，包括音频流，数据传输，定位服务和设备网络。蓝牙的应用场景已经从音频传输扩展到低功耗数据传输，并且能够满足对室内定位服务和可靠的大规模设备网络的市场需求。连接到AirPods和智能手表只是蓝牙技术在音频流和数据传输中最常见的典型应用。
在定位服务和设备网络方面，蓝牙特殊兴趣小组（SIG）在今年1月发布了蓝牙核心规范 5.1版本，并引入了测向功能，这是蓝牙最重要的新功能之一。这项功能有望大大提高基于位置的蓝牙解决方案的性能。同时，两年前发布的蓝牙网格技术也越来越受到市场认可，并已开始在智能家居等领域发挥重要作用。
蓝牙定位服务的分类
市场研究公司ABI Research估计，到2023年，基于蓝牙的定位服务产品的出货量将超过4亿。定位服务已成为蓝牙技术增长最快的解决方案领域。
这里需要提到的是，蓝牙定位服务并不是在引入测向功能后才出现的。这项技术的发展已经进行了很多年，并且自从引入低功耗蓝牙（LE）以来，蓝牙已被广泛用于定位服务。通常，蓝牙服务应用程序主要有两类：邻近解决方案和定位系统。邻近解决方案的典型应用是项目跟踪和兴趣点（POI）信息。第二类是定位系统，分为主要用于资产跟踪和定位的实时定位系统（RTLS）和主要用于寻路的室内定位系统（IPS）。
AoA和AoD的方法
在深入研究AoA和AoD之前，让我们先介绍蓝牙定位服务的实现机制，然后再引入测向功能。
不同的信号强度是对信号链路的质量评估。蓝牙定位系统使用的机制就是这种方式。在某个站点上构建蓝牙定位系统之前，将首先根据实际情况构建信号和距离曲线。然后，根据信号强度，分别根据不同信号强度表示的三边距离绘制圆。圆最会聚和重叠的地方将是此节点最可能的位置。这是基于信号强度的蓝牙LE实时室内定位系统的原理。
但是，在蓝牙测向中，添加了AoA和AoD方法。
在AoA场景中，蓝牙发送器只有一个天线，该天线会定期发送蓝牙无线通信信号。同时，在接收器端，有一个天线阵列。这与以前的基于蓝牙的信号强度方案有很大的不同。接收端的天线阵列不仅具有多个天线，而且具有多种放置天线的方式。天线之间的距离是不同的，因此即使使用相同的无线通信信号，当它扫过天线阵列时，相位差也不相同。相位差和2.4G波长以及天线之间的距离差，接收机可以计算出到达角。
另一方面，AoD则相反。发射器端有一个天线阵列，其中有多个天线，而接收器只有一个天线。
因此，使用AoA和AoD定向方法，可以更精确地找出以前的蓝牙技术可以通过三面测量得出的区域。精度会更高。
测向功能的目标不仅仅是室内定位
当前，诸如GPS，北斗导航卫星系统等户外定位系统已经相当成熟。蓝牙正试图与方向寻找一起在室内位置，封闭的领域和多层结构中实现更高的定位精度。Kai认为，蓝牙在室内定位方面具有明显优势。
首先，无论硬件还是软件，我们周围的绝大多数设备都支持蓝牙技术。在成本方面，蓝牙芯片和蓝牙解决方案的价格远低于其他解决方案。
智能手机的日益普及创造了对室内定位的需求，因此，方向检测功能正是在这一时间点推出的。将来，蓝牙网格和测向将结合在一起。预计酒店和其他场所的照明系统将直接提供蓝牙室内定位和定向功能。更重要的是，今天，几乎每个人都是蓝牙技术的消费者。蓝牙品牌知名度和技术成熟度得到广泛认可。
实际上，蓝牙测向的应用场景不限于室内定位。它也可以应用于大型城市综合体。Kai指出，汽车无钥匙进入也将是未来蓝牙定向技术可能应用的重要领域。
革命性的里程碑
2015年，Bluetooth SIG成立了Bluetooth Mesh工作组。然后，在2017年7月，Bluetooth SIG发行了第一个版本的Bluetooth Mesh。
现在，当两个固定设备超出无线通信范围时，如果它们仍然需要数据通信，则蓝牙网状结构可以提供在两个节点之间交换数据的能力，否则这两个节点不在无线通信范围之内。
“这是蓝牙网络拓扑的革命性里程碑。使用蓝牙网格，蓝牙技术不再是“点对点”或“点对多”技术。对于任何大规模部署，无论是室内还是室外，我们都可以通过网状网络以这种多跳方式传输信息。” 从理论上讲，蓝牙网状网络的最大网络容量现在可以达到32,000个以上的节点。
从照明到多场景应用
随着蓝牙网状网的引入，第一个日常应用场景是照明，“因为照明是一种缺乏弹性的需求。”在蓝牙网状网问世之前，低功耗蓝牙技术已被业内的一些照明公司所采用，其中大部分是在照明行业。连接区域。通过蓝牙网格，可以实现该照明的大规模统一操作。当人们打开或关闭照明灯或将照明灯打开一半时，命令很少进入单个照明灯。这是蓝牙网状网络泛洪机制非常有益的典型场景。
同时，蓝牙网格已经进入了许多其他领域，包括交换和传感器类应用。
在传感器领域，温度传感器，湿度传感器，照明传感器等可以整合到整个蓝牙网状网络中。“例如，在会议室中，如果有蓝牙网状照明系统，并且窗帘启用了蓝牙网状结构，并且安装了光传感器，则当光传感器检测到太阳的辐照度超过一定限制时，通过照明系统向窗帘的自动控制系统发送命令，然后窗帘可以实现自动关闭和打开。“
照明可以用作骨干网，并且可以添加越来越多的应用程序。这些应用程序在同一网络中运行，并且来自传感器系统的数据不仅可以反馈到照明系统，而且还可以反馈到可以共享的空调系统。当然，前提是这些设备必须使用标准的蓝牙网格规范。
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