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「技术」室内定位—AOA测距算法,定位精度可达1m
到达角度测距(AOA)是基于无线传感网络的定位算法，其特点为成本低、定位精度高，广泛应用于市场。AOA算法原理基于信号在不同天线阵列接收时的时间差，通过计算信号到达的角度来定位发射信号的未知节点位置。计算不同天线接收信号的时间差，是AOA算法的核心。
年，深圳团队决定将蓝牙AOA的国产化作为核心产品策略，自此深圳核芯物联科技有限公司正式诞生。该公司凭借自主研发的高精度室内定位技术，成为国内首个实现AOA高精度定位设备量产的公司，技术达到世界 领先水平。
室内定位技术[1]蓬勃发展，技术方案有基于测距技术和基于非测距技术两大类。基于测距技术的算法有AOA、TOA、TDOA和RSSI；基于非测距技术的算法有DV-HOP、质心算法等[2]。室内定位技术多样、室内环境复杂，对该技术的研究较多。
蓝牙AOA定位技术如何带你走进室内定位的“新大陆”
多房间建筑内的人资监管，如公安局看守所、医院住院部等。 高大空间建筑，如机场、博物馆、生产厂房等。 对定位精度和实时性要求较高的场所，如停车场、制造业等。蓝牙AoA定位技术精度较高，单基站定位精度可达10至30厘米，但需多基站联合定位以实现全场定位精度。
AoA方法适用于追踪发送蓝牙低功耗（BLE）信号的发射器，通过检测信号的相位差来确定发射器的方向。而AoD方法适用于发射器固定的场合，如室内导航，通过分析信号的相位变化来确定发射器的方向。实现蓝牙1的方向定位功能，需要芯片制造商提供硬件支持以及软件协议栈支持，包括定向数据包和定位算法。
市场中，WIFI定位技术占主导地位，而计划采用beacon等方案的机构占比超过50%。中国移动《室内定位白皮书》对比了相关技术，蓝牙AoA定位以其高精度、成本控制优势脱颖而出。关键在于应用解决方案的推出与亚米级精度的实现。室内定位的核心问题包括定位精度、成本与标准化后台系统。
在蓝牙1中实现的到达角度(AoA)方法中，例如实时定位系统(RTLS)中的标签之类的设备从单个天线发射信号。接收器包含多个天线，因为每个接收天线到发射天线的距离不同，从而接收器可以得出相位差。
UWB定位技术和蓝牙AOA有哪些不同?
UWB定位技术和蓝牙AOA的不同主要体现在以下几个方面：技术原理的不同： UWB（超宽带）和蓝牙是不同的通信技术，各自遵循不同的标准协议。UWB遵循IEEE 8014A标准，而蓝牙已发展至1代标准。 AOA（到达角）是一种定位方法，可以与蓝牙或UWB技术配合使用。
两者在成本和普及率上有显著差异，UWB定位技术成本高，限制了大规模部署的可行性，且普及率较低，只有部分手机支持UWB无线功能。而蓝牙AoA定位技术则在成本和普及率上更具有优势，多数手机支持蓝牙功能，使得基于蓝牙的室内定位和导航应用更为普及。综上所述，UWB定位技术和蓝牙AoA定位技术各有优势和局限性。
UWB AOA技术相对于蓝牙AOA在室内定位中的优势明显，主要体现在以下几个方面：精度与准确度： UWB以高频率（1-6 GHz）运行，能提供厘米级的定位精度，如Ubisense SmartSpace UWB系统，显著优于依赖角度测量的蓝牙AOA，后者在精度上有所不足。
Bluetooth5.1DirectionFinding:AoA和AoD定位功能介绍
〖壹〗、 AoA方法适用于追踪发送蓝牙低功耗（BLE）信号的发射器，通过检测信号的相位差来确定发射器的方向。而AoD方法适用于发射器固定的场合，如室内导航，通过分析信号的相位变化来确定发射器的方向。实现蓝牙1的方向定位功能，需要芯片制造商提供硬件支持以及软件协议栈支持，包括定向数据包和定位算法。
〖贰〗、 蓝牙1规范引入了方向查找功能，显著提升了定位服务。该功能引入了到达角（AoA）和离开角度（AoD）定位，使开发人员在二维或三维空间中更准确地确定蓝牙发射器的位置。通过检测信号方向，定位精度可达米级。在IoT设备的室内定位技术中，基于RSSI的定位服务通过多次距离测量实现定位评估。
〖叁〗、 年1月29日，蓝牙技术联盟（SIG）宣布推出全新“寻向功能”（direction finding），该功能有望为基于位置服务的蓝牙解决方案带来显著的性能提升。
〖肆〗、 蓝牙在众多信道中采用跳频通信方式，即收发双方传输信号的载波频率按照预定规律进行离散变化，以实现通信中载波频率的随机跳变。跳频通信具有一定的抗干扰能力，同时也避免了对其他设备的干扰，从而提高了通信质量。
什么是蓝牙AOA定位系统?
在蓝牙1中实现的到达角度(AoA)方法中，例如实时定位系统(RTLS)中的标签之类的设备从单个天线发射信号。接收器包含多个天线，因为每个接收天线到发射天线的距离不同，从而接收器可以得出相位差。
这是一种定位技术，通过测量信号从发射源到接收端的角度来确定位置，它属于基于测距的定位算法。硬件设备能够捕捉信号的方向，然后利用三角测量或其他方法计算未知节点的具体位置。AOA在无线传感器网络中尤其常见，因为它具有通信开销低的优点。
AoA方法适用于追踪发送蓝牙低功耗（BLE）信号的发射器，通过检测信号的相位差来确定发射器的方向。而AoD方法适用于发射器固定的场合，如室内导航，通过分析信号的相位变化来确定发射器的方向。实现蓝牙1的方向定位功能，需要芯片制造商提供硬件支持以及软件协议栈支持，包括定向数据包和定位算法。
在AOA系统中，接收端需要多天线阵列与相关AOA估计模块，而AOD系统则要求发射端为多天线阵列，并配备接收端的AOD估计模块。AOA和AOD系统的工作原理基于无线电波传输特性，通过计算信号的相位变化来确定方向。
蓝牙AoA定位技术利用信号到达角度实现设备定位，特别适用于室内环境。定位的关键设备包括蓝牙定位基站与beacon。基站接收信号，通过角度和强度数据计算位置；而beacon广播标识符，基站接收并计算设备位置。
室内精确定位的方式有哪些?
〖壹〗、 室内定位系统广泛采用的技术包括WIFI定位、蓝牙定位和超宽带（UWB）定位。WiFi定位技术主要通过移动设备与三个无线网络接入点的无线信号强度进行三角定位，并借助大量已知位置点的信号强度数据库，实现对人或车辆的精准定位。这种定位方式适用于大范围复杂环境，比较高 精度可达2米。
〖贰〗、 超声波技术：超声波定位通常采用单边野反射式测距法。该系统由一个主测距器和多个电子标签构成，主测距器通常安装在移动机器人上，而电子标签则放置在室内固定点。定位过程涉及上位机向电子标签发送同频率信号，电子标签接收并反射信号给主测距器，据此计算出电子标签至主测距器的距离，进而确定定位坐标。
〖叁〗、 超声波技术 超声波定位近来 大多数采用反射式测距法。系统由一个主测距器和若干个电子标签组成，主测距器可放置于移动机器人本体上，各个电子标签放置于室内空间的固定位置。
〖肆〗、 蓝牙0米级室内定位方案也分为网络侧定位和终端侧定位。蓝牙终端侧定位是由终端设备（如嵌入SDK软件包的智能手机）和蓝牙Beacon组成，在需要定位的区域内部署蓝牙Beacon，一般至少需要铺设3个蓝牙Beacon信标，定位算法要求至少知道三个点的RSSI值才能准确地计算定位。
〖伍〗、 室内精确定位的主流技术主要有蓝牙定位，UWB定位，其中蓝牙AOA定位和UWB定位的定位精度能到厘米级，具体如下，希望能够帮助到各位。蓝牙定位蓝牙定位：蓝牙定位基于RSSI(Received Signal Strength Indication，信号场强指示)定位原理。
〖陆〗、 GPS定位：这是一种广泛应用的定位方式，通过接收来自GPS卫星的信号来确定位置信息。GPS定位在全球范围内有效，且具有较高的精确度。 Wi-Fi定位：此方法通过连接周围的Wi-Fi热点来获取位置信息。其精确度通常受限于Wi-Fi热点的分布密度和信号强度。
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