Lý thuyết hiện thực hóa dịch vụ định vị Bluetooth 5.1 AoA
Công nghệ Coming of Angle (AoA) đã được giới thiệu cho BLE kể từ Thông số kỹ thuật lõi Bluetooth 5.1 cho mục đích của Bluetooth Direction. Giờ đây, Bluetooth 5.1 AoA đã được sử dụng rộng rãi trong hai lĩnh vực: định vị trong nhà và nhập cảnh không cần chìa khóa . Bây giờ, chúng tôi sẽ giải thích cách thức hoạt động của AoA và cách ứng dụng của nó vào định vị trong nhà bằng công nghệ Bluetooth 5.1 AoA. 1. Tổng quan về công nghệ định vị trong nhà Có bốn giải pháp cho định vị trong nhà: UWB, Wi-Fi , BLE beacon / BLE AoA . Đối với phạm vi chính xác, UWB là 0,1 m ~ 1 m; Đèn hiệu Wi-Fi và BLE là 5 m ~ 20 m với phạm vi lỗi lớn hơn. Là công ty cung cấp dịch vụ định vị BLE AoA thương mại đầu tiên, Quuppa có thể kiểm soát phạm vi chính xác trong khoảng 0,1 m ~ 1 m (với chip TI CC254x và Nordic nRF5281x). Sau đây là dữ liệu thử nghiệm của Quuppa. 2. Phân tích lý thuyết định vị trong nhà Bất kể loại phương pháp định vị nào, hệ thống định vị trong nhà cần vẽ mô hình kiến trúc của cảnh thực tế, triển khai bộ định tuyến thu trong khu vực trong nhà và đánh dấu vị trí tương ứng trên bản đồ mô hình hóa. Điện thoại di động hoặc mô-đun đèn hiệu phát tín hiệu không dây . Bộ định tuyến máy thu được triển khai ở một vị trí cố định có thể xác nhận phạm vi khu vực vị trí của đèn hiệu sau khi nhận được tín hiệu không dây. Góc đến của tín hiệu đèn hiệu có thể được đo bằng nhiều ăng-ten sau khi xác nhận phạm vi khu vực vị trí. Kết hợp với định vị tam giác, vị trí chính xác của thiết bị đèn hiệu có thể được tính toán. tam giác Phép đo tam giác là để đo vị trí của thiết bị đèn hiệu thông qua hai bộ dữ liệu AoA. Như thể hiện trong hình bên dưới, hai bộ ăng-ten có thể đo một dữ liệu AoA và hai dữ liệu AoA có thể đo vị trí của thiết bị A. Cả d và D đều là các tham số đã biết, làm thế nào chúng ta có thể nhận được θ1 và θ2. 3. Lý thuyết đo lường AoA Tần số : Bluetooth hoạt động ở băng tần ISM (Khoa học Công nghiệp và Y tế) từ 2,40 GHz đến 2,41 GHz với băng thông 2 MHz. Bluetooth được chia thành ba kênh phát sóng 37, 38 và 39. Trong thông số kỹ thuật lõi Bluetooth v5.x, có thể phát sóng mở rộng của Bluetooth LE ở bất kỳ kênh nào từ 0 đến 39, tức là đèn hiệu Bluetooth v5.1 có thể hoạt động trên bất kỳ kênh Bluetooth nào. (Tần số Bluetooth không nhất quán khi hoạt động, điều này sẽ ảnh hưởng đến bước sóng Bluetooth λ.) Pha : Tín hiệu không dây liên tục trong không khí. Bộ thu RX nhận và giải điều chế tín hiệu của toàn bộ chu kỳ sóng từ 0 ~ 2 π trong dải tần số. Tính toán AoA : Giả sử có tín hiệu đèn hiệu Bluetooth tần số cố định đang phát trong khu vực mở (bỏ qua chướng ngại vật và nhiễu tín hiệu 2,4 GHz khác trong không khí). Nếu hai máy thu nằm trên cùng một bán kính và ở cùng một đầu TX, thì tại một thời điểm t nhất định, độ lệch pha mà máy thu RX nhận được phải bằng 0. Nhưng nếu máy thu ở vị trí có bán kính không nhất quán, thì tại một thời điểm nhất định thời điểm t, có sự khác biệt về pha của máy thu RX. Nếu các sơ đồ trên không dễ hiểu, hãy chuyển sang các sơ đồ sau để hiển...
