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[低功耗蓝牙协议栈] [蓝牙] 蓝牙BLE即将发布的重大更新:高精度距离测量技术

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发表于 2024-1-30 11:33:11 | 显示全部楼层 |阅读模式

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欢迎关注公众号。您的关注,转发,分享是对作者最大的支持。欢迎留言感兴趣话题,谢谢。蓝牙距离估计的成熟技术接收信号强度指示 (RSSI)
最原始的无线电级距离测量(测距)方法是RSSI。它的基本原理很简单:两个无线电设备之间的距离是根据两个无线电设备之间的信号(更具体地说是其幅度)在传输距离上的衰减程度来计算的。RSSI可以指示两个无线电收发器之间的距离,尽管它使用粗略的估计。它也很成熟,因为它在所有智能手机中都可用。
然而,RSSI的基本精度相对较低,大约为几米,通常为三到五米。很大程度上取决于环境,因为RSSI容易受到外部因素的干扰,例如吸收和衍射。只要你把设备拿在手里,就可以产生很大的不同。
通过使用多个信标并表征射频环境,可以提高RSSI的精度,并且可以估计设备在空间中的位置。尽管如此,某些应用(例如智能锁)需要更高的准确性和安全性。
到达角 (AoA) 和出发角 (AoD)
蓝牙寻向方法首次在蓝牙核心规
范 v5.1 中引入,与 RSSI 相比,AoA 和 AoD 的蓝牙测向方法在距离测距精度方面取得了第一次巨大的进步。这两种技术都不直接测量距离,而是分别估计输入和输出无线电信号的角度。使用三角学,可以计算距离。然而,这些解决方案确实需要多个天线才能发挥其作用:
  • 到达角 (AoA) 依赖于接收器中的天线阵列,该天线阵列在信号连续撞击天线时捕获相移,以计算输入信号的角度。
  • 离开角 (AoD) 允许接收机将单个天线的测量值归因于发射机内的特定天线。然后计算输出信号的角度。为此,接收器需要知道发射器侧天线阵列的设计。AoD 比 AoA 更复杂,因此在测向实现中的使用频率要低得多。

到达角和离开角能够达到亚米级精度,但很大程度上取决于实际情况。对于具有大量障碍物和反射面的室内位置,多径传播(信号通过间接路线以及可能通过直接路线到达接收器)可能会阻碍可靠的测量。
这就引出了蓝牙信道探测技术,这是高精度距离测量的最新突破。
蓝牙信道探测的工作原理

余下全文地址:
[蓝牙] 蓝牙BLE即将发布的重大更新:高精度距离测量技术 (qq.com)


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