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蓝牙5.1是如何实现厘米级定位的?
来源:网络 | 作者:华安联大 | 发布时间: 656天前 | 369 次浏览 | 分享到:
一直有关注深圳华安联大的朋友相信都知道,卫星导航在室内信号微弱不可用,于是各种各样的室内定位技术就应运而生,今天华安联大小编讲讲蓝牙5.1的定位原理,蓝牙5.1是如何实现厘米级精度定位的。


蓝牙定位和卫星定位的基本数学原理是相通的–利用多个参考点与目标的相对距离定位。
在一个平面上只需要3个参考点与目标点的相对距离可以确定一个目标点的位置。

当有两个参考点A和B与目标点的距离时,我们可以把目标缩小到两个对称点a和b,如下图。



当有第三个参考点C出现时,我们便能通过比较与C点的距离不同轻易区分a点和b点。



怎么知道两个蓝牙设备之间的距离呢?

蓝牙信号与设备距离有负相关的关系。

设备距离越近,蓝牙信号越强。

摩拜单车的蓝牙锁就是利用的这个关系。

有了三点定位有了信号与距离的关系我们得到了蓝牙定位的位置。

5.1之前蓝牙就是这么定位的,但5.1标准之前的蓝牙误差有1m左右。5.1新增的寻向功能是怎么进一步提高精度达到惊人的cm级呢?

缘由在于使用了多阵列天线。




在蓝牙通信数据包中加入代表时间间隙的数据。

由于接收端有多个天线接收,在同一时刻不同的天线会接收到代表不同时间的数据。这样,我们得到了不同天线接收的时间差,而天线之间的距离也是可以确定的。通过这两个直角边我们就获取到了发送端与接收端的方向角。

机智的小伙伴应该已经想到,之前在一个单天线的设备需要至少3个参考点,有了多天线阵列即使只有两个参考点设备接收也能确定目标点位置。如果再加入参考点当然可以进一步提高位置的精确度。