从“米”到“厘米”，蓝牙寻向功能让室内定位更加精准

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（魏德龄/文）“喂，4单元是第几个门？你是在4层还是12层？你开下门吧，不知你是哪户？”经常订外卖的人一定经常会为送餐员做语音室内导航。外出参加会议时，问酒店大堂XX厅在哪里也是一项必备技能。原因则在于，目前的导航应用实际上由于少了室内定位功能，在用户到达目的地前就终止了。

上月底，蓝牙寻向功能发布，让已有的蓝牙室内定位将会变得更加精准，上述的烦恼在未来将真的不再是烦恼。

蓝牙除了连接，还能定位

谈到蓝牙，很多人第一认识无疑是已经在消费者身边普及的无线耳机、可穿戴设备、智能家居间的连接方式。蓝牙已经成为了几乎所有设备的标配，应用的设备小到手机、平板电脑，再到互联设备、再到汽车，并在智能楼宇、智能家居、智能工业、智慧城市中也正在得到广泛的应用。据数据统计显示，蓝牙设备的出货量在2018年预计达到了40亿，到2022年年出货量将达到52亿。

实际上，除了消费者经常使用的蓝牙点对点连接外，蓝牙的主要拓扑结构还包括广播与mesh。被大众较为熟知的点对点连接主要应用在音频传输与数据传输上，例如无线耳机、车载信息娱乐系统、体育和健身装置等。mesh主要应用于设备网络中，日常生活中的智能家居领域目前就正在选用蓝牙mesh作为智能家居解决方案协议。

利用广播拓扑结构则可以实现位置，比如地标信息、导航、物品及资产追踪等。利用广播数据和机制扩展可以实现目前GPS定位无法实现的室内定位功能，弥补导航应用中缺失的一环。蓝牙技术联盟亚太区开发者关系经理任凯表示：目前的导航软件都将到达建筑物楼下作为结束，不能将用户带到他最终的室内目的地，未来通过蓝牙将可以解决导航的最后一步，将用户引导至他需要去的楼层与房间。

米级室内定位早已来到身边

据任凯目前蓝牙的位置服务功能未来将会快速发展，来自ABI Research的预计，蓝牙位置服务产品的出货量将在2022年超过4亿，接近2018年的5倍。目前在国内，像西单大悦城、上海宜家都通过蓝牙Beacon的方式实现室内定位功能，用户使用微信摇一摇、App等方式，设备通过蓝牙链路就能为用户单向推送提示信息。

当前的蓝牙位置服务主要基于RSSI机制，即Radio Signal Strength Indication。蓝牙接收机通过侦测周围蓝牙发射器的强度，通过三边测量的算法，来给出一个大致的定位范围。原理上与手机暂未标配GPS时代，地图软件通过基站来给出定位范围的原理类似。

根据信号强度计算物品距离

基于位置的蓝牙服务解决方案通常分为两类：接近类解决方案和定位系统。接近类解决方案可以使用蓝牙标签来周期性广播自身的存在，定位设备通过识别已知标签来通过信号强度来估算距离，从而实现物品的追踪。例如如果用户给钱包贴上这样一个标签，找不到钱包的时候，通过手机就能获知钱包所放置的大致范围；在定位系统解决方案中，定位器需要扩展至三个及以上，定位设备就能实现上述的三边测量算法，精度可达到“米级”，从而实现定位。

厘米级“寻向功能”让定位更精准

上月底，蓝牙联盟正式发布了全新“寻向功能”，这一全新功能可帮助设备明确蓝牙信号的方向，进而帮助开发解读设备方向的蓝牙接近（proximity）解决方案，实现厘米级位置精度的蓝牙定位系统。

从精确级别不难看出，相比于已有的蓝牙定位功能所给出较大范围的位置信息来说，新的“寻向功能”则可以给出更为精确的位置。用户在使用寻向功能时，可以获得目标的方向信息，方便用户更好的来找到物品。

例如，以往用户只能获知钱包在房间中，但采用寻向功能的话，就能获知钱包在房间中的哪个方位。

蓝牙寻向功能主要采取了两种方法来实现，其一为到达角方法，可用于室内的实时定位、物品追踪和地标信息，需要标签的物品可以采用RTLS解决方案，通过低功耗发射器通过单一天线发送特殊的数据封包。周围的低功耗接收器拥有阵列排布的多个天线，由于天线到发射器的距离不同，因而天线会发现所接收到的信号相位差，最终通过数据计算得出信号的相对方位。

另一种为出发角方法，可用于室内定位系统，例如IPS解决方案中的智能手机就可以通过低功耗接收器来接收信号，配合周围的具有IPS解决方案的定位Beacon，通过低功耗发射器以陈列排布的有源天线之间切换时，发送特殊的数据封包。智能手机端的接收器再接收到信号中获取的IQ样本，了解发射器内的天线排布，最后通过数据计算得出信号的相对方向。

此外，这两种方法同样延续了蓝牙一贯的低功耗特点，任凯介绍称，由于是通过天线的这种切换，包括天线之间的距离，来计算出到达角或出发角的角度，所以对功耗并没有影响。

显然，蓝牙寻向功能正在试图进一步解决室内定位的痛点，完成用户导航出行的最后几十米。未来，不用再问服务人员，不用再打电话，蓝牙就能领你到要去的房间、餐厅、商铺。不用再问老婆，也能帮你找到忘记落在哪里的钥匙、钱包、驾驶本。