【应用】SKYLAB推出基于蓝牙Beacon的主动定位方案，具有设备体积小、短距离的特点，可用于消防和机场安检领域

时间： 2022-12-09 来源：天工测控官网

技术问答

由于GPS卫星信号在室内无法定位，且容易受到各种无线电信号的干扰，为实现“最后一公里”的室内位置服务，目前主流的室内定位你技术多依赖于热门的无线通信技术，比如蓝牙技术、WiFi技术、超宽带技术等，未来的智能制造、智慧城市、智慧建筑应用，都将依赖室内的高精度定位能力。

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。蓝牙室内技术是利用在室内安装的若干个蓝牙局域网接入点，把网络维持成基于多用户的基础网络连接模式，并保证蓝牙局域网接入点始终是这个微微网的主设备，然后通过测量信号强度获得用户的位置信息。

根据定位端的不同，蓝牙定位方案分为基于蓝牙Beacon的主动定位方案，基于蓝牙网关的被动定位方案，基于蓝牙网关+蓝牙工卡的主被动一体定位方案，基于蓝牙AOA基站的蓝牙AOA定位方案。

基于蓝牙Beacon的主动定位方案：由终端设备(如嵌入SDK软件包的手机)和beacon组成。其具体定位原理是：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。

●蓝牙Beacon会每隔100毫秒广播一个数据包到周围；

●当人携带终端设备比如智能手机进入蓝牙beacon信号覆盖范围内，智能手机在执行扫描动作时，会间隔地接收到蓝牙Beacon广播出来的数据包

●广播包会指示来自于哪一个蓝牙beacon从机的 MAC 地址和当前的接收发送信号强度指示值RSSI。RSSI 值是确定蓝牙主机位置和蓝牙Beacon 之间远近距离的依据。

●然后通过手机内置的定位算法，以及和地图引擎数据库的交互，就可以测算出蓝牙主机（智能手机）当前的具体位置。

基于蓝牙网关的被动定位方案：由蓝牙网关、蓝牙定位标签（蓝牙工卡，蓝牙Beacon，蓝牙手表等蓝牙标签）、终端(手机等带低功耗蓝牙的终端)、无线局域网及后端数据服务器构成。其具体定位过程是：在需要定位的区域内部署蓝牙网关，当手持蓝牙终端设备如蓝牙手环的用户进入蓝牙网关的蓝牙信号覆盖范围内，蓝牙网关就能感应到蓝牙手环的广播信号，然后测算出蓝牙手环的RSSI值，通过串口传输给网关内的WiFi模块，蓝牙网关再经过wifi网络传送到后端数据服务器，通过服务器内置的定位算法测算出蓝牙手环的具体位置，后端服务器则可以通过网络把位置信息发给用户。

基于蓝牙网关+蓝牙工卡的主被动一体定位方案：由蓝牙5.0网关、蓝牙定位标签（蓝牙5.0工卡，蓝牙Beacon，蓝牙手表等蓝牙标签），以及POE交换机、定位引擎算法、矢量地图、应用程序服务器、定位监视设备显示器等。其具体定位过程是：

●Beacon信标工作在广播状态，将自身的MAC地址、电量等信息进行广播出去；

●蓝牙5.0工卡扫描采集Beacon的广播信息，并将Beacon的广播信息通过蓝牙转发给蓝牙5.0网关VDB2603；

●蓝牙5.0网关收集工卡的信息，将蓝牙5.0工卡转发出来的Beacon信息通过WiFi无线方式或者RJ45有线方式（两种方式任选其一）发送给CLE定位服务器；

●CLE定位服务器根据5.0工卡和Beacon的信息，通过运行位置定位引擎算法，计算出蓝牙5.0工卡的位置，终端显示软件将蓝牙5.0工卡的位置信息进行显示，可以实现实时位置定位跟踪、轨迹回放、电子围栏等功能。

基于蓝牙AOA基站的蓝牙AOA定位方案：由蓝牙AOA基站和蓝牙AOA定位标签组成。其具体定位原理是：蓝牙AOA定位是一种新型室内定位技术，得益于蓝牙5.1标准的推出。蓝牙5.1标准引入了AoA（Angle-of-Arrival到达角）特性，AOA定位算法又叫到达角度测距(Angle-of-Arrival，简称AOA)，是一种基于蓝牙信号到达角度的蓝牙定位算法。通过阵列天线感知发射节点信号的到达方向，计算接收节点（蓝牙AOA定位基站）和发射节点（蓝牙AOA标签）之间的相对方位或角度，然后再利用三角测量法或其他方式计算出未知节点（蓝牙AOA标签）的位置。

UWB定位

超宽带（UWB)定位技术是一种全新的、与传统通信定位技术有极大差异的新技术。它利用事先布置好的已知位置的锚节点和桥节点，与新加入的盲节点进行通讯，并利用TDOA/TWR/TOF/PDOA定位算法，通过测量出不同基站与移动终端的传输时延差来进行定位。

方案特色

SKYLAB基于蓝牙Beacon的主动定位方案具有设备体积小、短距离、低功耗，设备之间不停地收发推送，随时获取手机持有者当前位置。蓝牙定位实现简单，定位精度和蓝牙Beacon信标的铺设密度及发射功率有密切关系；基于蓝牙网关的被动定位方案，UWB信号可以轻松穿透常见障碍物的阻隔，并能准确测距定位，因此可以用来构建具有较强通信和测距定位功能的无线定位系统，广泛应用于消防、智能化工厂、机场安检、军事训练等领域。

应用领域

蓝牙定位主要应用于对人、物的室内定位。SKYLAB终端侧蓝牙定位可应用于室内定位、导航，营销路径规划，反向寻车，精准位置营销等用户终端；网络侧蓝牙定位可用于人员跟踪定位，智能考勤，门禁系统，资产定位及客流分析等场景之中。

UWB定位主要应用于室内高精度定位，用于在一定空间范围内获取人或物的位置信息，同时应用于各个领域的室内精确定位和导航。能够满足隧道、监狱、化工、工厂、煤矿、工地、电厂、养老、展馆、整车、机房、机场等高精度室内定位需求。

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