방향 찾기는 수신된 신호의 전송 방향을 아는 연습입니다.. 시스템의 모든 것을 지원합니다., 야생 동물 추적에서 항공 및 해상 항법에 이르기까지. Bluetooth는 최신 Bluetooth에 새로운 선택적 방향 찾기 핵심 사양을 추가했습니다. 5.1. 이 새로운 기능을 통해 Bluetooth 장치는 다른 Bluetooth 장치에서 브로드캐스트되는 신호의 방향을 알 수 있습니다.. 또한 Bluetooth 위치 서비스 솔루션을 획기적으로 향상시킬 수 있습니다.. 방향 찾기 기능은 두 가지 기술을 지원합니다.. 이러한 기술은; 블루투스 AoA (도착 각도) 그리고 블루투스 AoD (출발 각도).
모코블루에서, 우리는 여러 가지를 만들고 제공합니다. 블루투스 비콘 자체 개발을 위한 다양한 디자인으로 새로운 블루투스 방향 찾기 기능을 지원하는. 우리 팀은 고객의 요구에 따라 다양한 하드웨어 및 소프트웨어 디자인을 개발하고 맞춤화하는 데 전념하고 있습니다..
도착 각도 및 출발 각도의 작동 원리
도착 각도 (아오아)
- 자산 브로드캐스트(텍사스) 그 위치 아오아 토지 경계 설정자, 무선 액세스 포인트와 같은 (AP), 연결된 조명, 또는 스마트 조명기구
- 로케이터는 신호 도착 각도를 측정합니다.
출발 각도(AOD)
- 비콘은 AoD 정보를 전송합니다., 좌표와 같은, 여러 안테나를 통해
- 모바일 장치, 스마트폰을 포함한, 비콘을 수신하고 위치를 계산
Bluetooth AoA의 설계 고려 사항 (도착 각도)
• 단일 안테나만 필요합니다.. 저전력일 수 있으며 BLE의 다른 기능을 동시에 지원합니다.
• 뿐 4 NS 4 또는 3 NS 3 로케이터는 스위치와 안테나 광선을 필요로 합니다.
• 모든 각도 판독값은 Bluetooth AoA에 의해 처리됩니다. 게이트웨이. 또한 클라우드의 자산 관리 시스템과 통신하여 장치의 위치를 결정합니다.
Bluetooth AoD의 설계 고려 사항 (출발 각도)
• 뿐 4 NS 4 또는 3 NS 3 비콘에는 스위치와 안테나 광선이 필요합니다.
• AoD 알고리즘은 스마트폰과 같은 장치에서 지원되어야 합니다.
• 위치 서비스 시스템은 비콘의 좌표를 잘 알고 있어야 합니다.
새로운 블루투스 방향 찾기 기능의 솔루션
포지셔닝 및 키 근접 애플리케이션 외에도, Bluetooth 방향 찾기 기능에는 다른 솔루션도 있습니다.. 그들은 포함합니다;
아이템 찾기 솔루션
사용자의 경험에서, 항목 찾기 솔루션은 상당한 충돌을 경험합니다.. 스마트폰 판매자가 휴대폰에 Bluetooth AoA 방향 찾기 기능을 통합하는 경우, 항목 찾기 솔루션은 방향 데이터를 제어할 수 있습니다.. 이것은 그들이 잘못 배치된 품목의 근접성을 결정할 수 있을 뿐만 아니라, 하지만 정확한 위치도 알게 될 것입니다.. 따라서, 블루투스 방향 찾기 기능은 분실물을 찾을 때 필요한 가정을 제거합니다..
RTLS 솔루션
RTLS 솔루션은 올바른 환경에 배포될 때 위치의 Bluetooth AoA 정확도를 센티미터 수준까지 향상시키는 방향 찾기 기능을 구현할 수 있습니다.. 방향 찾기 기능이 있는 RTLS를 사용하면 공장에서 향상된 정밀도로 자재의 위치와 흐름을 쉽게 추적할 수 있습니다.. 더구나, 또한 위험한 작업 영역에 접근할 때마다 직원에게 경고합니다..
PoI 정보 솔루션
스마트폰에 블루투스 AoA 방향 찾기 기능 추가 시, PoI 정보 솔루션은 주로 이 기능을 통해 이점을 얻습니다.. 예를 들어, 박물관의 비콘과 관련된 다양한 전시물은 PoI 정보 애플리케이션을 사용할 수 있습니다.. 사용자는 스마트폰에서 PoI 정보 애플리케이션에 액세스하고 방에서 사용 가능한 모든 전시물을 알 수 있습니다.. 응용 프로그램을 통해 사용자는 가장 적절한 전시회를 선택하여 특정 전시회에 대한 추가 정보를 받을 수 있습니다.. 사용자는 방향 찾기 지원을 사용하여 스마트폰으로 특정 전시회를 가리키기만 하면 특정 항목에 대한 더 많은 정보를 얻을 수 있습니다..
IPS 솔루션
방향 찾기 기능은 IPS 솔루션에도 적용됩니다.. 예를 들어, 포지셔닝 시스템에서, 새로운 Bluetooth 방향 기능을 사용하여 큰 경기장의 팬을 좌석에서 바로 탐색할 수 있습니다.. 방향 찾기 기능이 있는 IPS 솔루션은 더 나은 정확도를 얻기 위해 더 적은 수의 로케이터 비콘이 필요합니다.. 이는 배포에 추가적인 효율성을 제공합니다.. 더구나, 달성된 정확성은 증분 정보와 소비자 및 제품 상호 작용에 대한 이해를 제공합니다..
블루투스 5.1 AoA 위치 서비스 구현 이론
실내 측위 기술 요약
실내 포지셔닝에는 여러 가지 솔루션이 있습니다.. 그들은 포함합니다; UWB, 와이파이, BLE 비콘, 및 BLE AoA. UWB의 정확도 범위는 0.1m ~ 1m입니다., Wi-Fi 및 BLE 비콘에는 더 큰 오류가 있습니다.. 정확도 범위는 5m에서 20m 사이입니다..
실내 측위 이론 분석
실내 측위 시스템은 실제 장면의 건축 모델링을 그립니다., 실내 위치에 수신기 라우터를 설정합니다., 모델링 맵에서 일치하는 위치를 표시합니다.. 모든 무선 신호는 스마트폰 또는 비콘 모듈을 통해 전송됩니다.. 무선 신호를 수신한 후, 고정점에 설치된 수신기 라우터는 비콘의 위치 영역 범위를 인증합니다..
위치 영역 범위를 확인한 후, 다양한 안테나는 비콘의 신호 도달 각도를 측정할 수 있습니다.. 이것은 비콘의 정확한 위치와 삼각 측량 위치를 결합하여 계산할 수 있습니다..
삼각측량
삼각측량은 두 개의 AoA 데이터 세트를 사용하여 비콘의 위치를 측정하는 것을 말합니다.. 두 세트의 안테나를 사용하여 하나의 AoA 데이터를 측정할 수 있습니다.. 반면에, 두 세트의 AoA 데이터를 사용하여 장치의 위치를 측정할 수 있습니다..
측정 이론
빈도
Bluetooth 장치의 ISM 대역은 2.40 GHz ~ 2.41 GHz. 블루투스는 3 포함하는 방송 채널 37, 38, 그리고 39. Bluetooth v5.x의 핵심 사양에서, 광범위한 Bluetooth Low Energy 브로드캐스트는 다음에서 모든 채널로 전송될 수 있습니다. 0 NS 39. 따라서, 블루투스 버전의 모든 비콘 5.1 모든 Bluetooth 채널에서 효과적으로 작동할 수 있습니다..
단계
모든 무선 신호는 공중에서 연속적입니다.. 주파수 범위에서, RX 수신기는 변조를 역전시키고 0~2π 파동 주기의 신호를 수집합니다..
AoA 계산
고정 주파수 BLE 비콘 신호가 열린 공간에서 전송될 때를 상상해 보십시오.. 수신기가 동일한 반경에 있고 특정 시간 동안 TX가 끝날 때 RX는 널 위상차를 수신합니다.. 그럼에도 불구하고, RX 수신기가 호환되지 않는 반경을 가진 위치에 있을 때 위상 수신기가 획득됩니다., 특정 시간 동안.
AoA 측정 오류
2차원 평면에는 두 각이 있다, 그러나 실제 3차원 좌표에는 반지름이 α인 원 궤적이 있습니다.. AoA 수신기는 원의 궤적에 있을 때 비콘의 신호를 알고 있지만, 원에 있는지 여부를 결정할 수 없습니다.. 이 시간 동안, 비콘의 좌표 위치 지점은 직교 안테나 배열에 의해 확인됩니다..
안테나 어레이는 배치된 수신기의 수를 줄이고 위치 지정을 통해 설정됩니다.. 아래는 Bluetooth AOA 개발 키트와 함께 표준 안테나 어레이를 배포하는 그림입니다..
블루투스에서 AoA 소프트웨어 배포 5.1
블루투스 5.1 논리적 링크 계층에서 AoA 프로토콜 사양으로 개발됨. Angle of Arrival 및 Angle of Departure는 방송 및 연결 모드를 모두 지원하며 1M 또는 2M 일반 PHY에서 작동합니다.. 다음은 데이터 전송 형식의 요구 사항입니다.
• PDU 데이터 패킷에는 표준화된 AoA/AoD 사양이 있습니다.
• CTE는 AoA/AoD 데이터 패킷 확장자입니다., 그리고 그 기간은 16 μs – 160 μs.
• 신호 변조 250 kHz는 CRC 검증 및 미백 없이 반송파에서 사용 가능.
• RX 수신기는 신호를 사용하여 위상차를 계산하고 특정 시간에 신호 I/Q 값을 샘플링합니다..
Bluetooth AoA 설계의 과제
신호 반사 간섭
실제 장면의 수신기 RX는 반사 신호 또는 다른 도착 각도 및 비콘 신호의 반사 신호를 수신합니다.. 더구나, CTE 확장 데이터 패킷은 노이즈 신호를 먼저 제거해야 하지만 반사 신호에 의해 전달됩니다..
보상 전환 시간
다양한 TF 안테나는 RF 코어에 의해 제어됩니다.. 공중에서 신호를 전송하는 시간과는 별개로, RF의 스위칭 시간은 항상 보상되어야 합니다..
각도 값 오류
측정에는 오차가 있어야 하므로 오차를 최소화하는 알고리즘이 필요합니다.. 주로, 오차 범위는 3% ~ 5%.
Bluetooth AoA의 정확도 극대화를 위한 팁
블루투스 도착 각도 (아오아) 다양한 안테나에 도달하는 신호의 위상차를 사용하여 비콘의 방위각과 앙각을 계산합니다.. 물리적 측면과 신호 전송 과정은 AoA의 정확도에 영향을 미칩니다.. 이 정확도는 몇 센티미터에서 약 1미터까지 다양합니다..
Bluetooth AoA의 정확도를 극대화하기 위한 몇 가지 전략은 다음과 같습니다.;
NS) 금속 물체는 항상 탐지기에서 멀리 두십시오.. 로케이터 위에 boxing을 추가하면 더 나은 정확도를 얻을 수 있습니다.. 이것은 로케이터 근처의 금속 물체를 막기 위해 수행됩니다..
NS) 비콘의 모든 면에 로케이터 배치. 비컨의 모든 면에 로케이터를 균일하게 배치하는 것이 중요합니다.. 비콘과 로케이터 사이의 각도가 크면 정확도가 떨어집니다..
씨) 비콘과 로케이터가 가깝게 위치할 때 최고의 정확도를 얻습니다.. 더 나은 정확도를 얻으려면 항상 높은 천장으로 로케이터를 아래로 떨어뜨리십시오.. 또한, 로케이터와 비컨 사이에 큰 각도가 있을 때 정확도가 떨어질 수 있으므로 로케이터를 너무 멀리 떨어뜨리지 마십시오..
NS) 엑스 중에서, 와이, 및 Z 위치, 모든 로케이터가 종종 유사한 높이에 배치되기 때문에 Z축에서 최악의 정확도가 실현됩니다..
이자형) 로케이터와 비콘 사이에 가시선이 있을 때 더 나은 정확도를 얻습니다.. 지붕이나 천장의 팔레트 적재물 및 로케이터와 같은 품목 위에 비콘을 배치하여 둘 사이에 가시선을 만드는 것을 고려하십시오..
NS) 정확한 위치에 추가 로케이터를 추가하여 더 많은 위치 각도 생성. 이러한 위치 각도는 비콘 위치의 향상된 정확도를 계산하는 데 사용할 수 있습니다..
G) 시간 경과에 따라 필터링하여 더 많은 데이터를 평균화할 수도 있습니다.. 이것은 위치 엔진을 강조하지 않고 달성할 수 있습니다., 위치 업데이트를 수신할 때 대기 시간이 증가하지만.
NS) 정확도의 변화는 비콘의 방향에 따라 다릅니다.. 통제된 시나리오에서, 특정 방향의 정확도를 높이기 위해 비콘의 방향을 정렬하고 고정하는 것을 고려할 수 있습니다..
NS) 정확한 사이트 및 앵커 측정이 필수적입니다. 부정확한 초기 측정으로 인해 정확도가 떨어집니다..
MOKOBlue 블루투스 AoA 포지셔닝 기술의 장점
• 평균 정확도는 다음 사이입니다. 0.1 NS 0.5 미터
• 초기 Bluetooth 저정밀도의 5미터 정확도를 거의 10 타임스
• 재생 빈도가 높습니다.
• 이러한 기술은 Bluetooth 버전을 지원합니다. 5.1
• 비콘 등 다양한 블루투스 태그와 호환, 스마트폰, 시계, 팔찌, 그리고 많은 다른 사람들
• 저전력 소모
• 다운링크 방송 및 IoT 앵커 기능 보유
MOKOBlue 비콘 제품 특징
1. 노르딕 nRF52 시리즈 SoC
2. 블루투스 버전 지원 4.2
3. 블루투스 버전과 호환 5
4. Google Eddystone 및 Apple iBeacon과 호환
5. 아두이노 블루투스 iOS에서 사용 가능
6. 고유한 SDK 및 APP 구성이 있습니다.
MOKOBlue에서 사용할 수 있는 일부 Bluetooth 비콘은 다음과 같습니다.;
NS) H6 Light Sensor Beacon – 초음파 용접 구조로 조립되어 표준 Bluetooth 버전과 호환됩니다. 4.2. 게다가, 3축 가속도계 및 광 센서와 통합되어 있습니다.. H6 광 센서 비콘은 POI 정보 솔루션에 가장 이상적입니다..
NS) W6 블루투스 팔찌 비콘 – 이 블루투스 팔찌 비콘은 표준 블루투스 버전과 호환됩니다. 5.1. 항목 찾기 솔루션과 같은 사용 사례를 위해 특별히 제작되었습니다., 흐름 관리, 등.
씨) H7 Helmet Beacon – IP67의 높은 방수 등급을 가진 내구성 있는 BLE 비콘입니다.. 비콘은 충격에 강하고 고온에 강합니다.. 따라서, 열악한 환경에서 작동할 수 있으므로 RTLS 솔루션에 효과적인 애플리케이션입니다., 창고와 같은, 공장, 터널, 건설 현장, 그리고 더.
NS) M1 코인 비콘 태그 – 무게가 나가는 소형 휴대용 블루투스 비콘 태그 하드웨어 5.4 그램. 더구나, 사용자의 행동을 분석할 수 있는 3축 가속도계 센서(옵션)가 내장되어 있습니다.. M1 코인 비콘 태그는 IPS 솔루션을 위한 최상의 선택입니다..
