彭業(yè)順 李嘉玲 徐振飛 何觀寰 賈 坡

（威凱檢測(cè)技術(shù)有限公司 電子與通信事業(yè)部 廣州 510663）

引言

隨著物聯(lián)網(wǎng)和人工智能的不斷發(fā)展，定位技術(shù)在工業(yè)智能、自動(dòng)駕駛等多個(gè)領(lǐng)域扮演著愈發(fā)重要的角色。定位技術(shù)按照使用場(chǎng)景不同劃分為室內(nèi)定位和室外定位。人類70 ～ 90 %的時(shí)間都是在室內(nèi)活動(dòng)，因此，室內(nèi)定位技術(shù)在工業(yè)界和學(xué)術(shù)界掀起一陣熱潮[1,2]。文獻(xiàn)[3,4]中數(shù)據(jù)指出，2022年室內(nèi)定位的市場(chǎng)規(guī)模預(yù)計(jì)達(dá)到409.9億美元，基于位置的服務(wù)（Location Based Service，LBS）將遍布辦公場(chǎng)所、停車場(chǎng)、機(jī)場(chǎng)、大型商場(chǎng)、醫(yī)院、高檔酒店、博物館、養(yǎng)老院等人流密集之處，LBS通過(guò)定位導(dǎo)航為用戶提供更精確、更高質(zhì)量的服務(wù)。在垂直應(yīng)用領(lǐng)域，如智能門鎖、智慧園區(qū)、智能物流、礦井、消防等，精準(zhǔn)的室內(nèi)定位服務(wù)帶來(lái)安全、便捷、高效用戶體驗(yàn)，實(shí)現(xiàn)智能化資產(chǎn)管理與追蹤，降低產(chǎn)業(yè)成本和特種作業(yè)風(fēng)險(xiǎn)。

目前常見(jiàn)的室內(nèi)定位技術(shù)包括WIFI定位、藍(lán)牙定位、紅外定位、超帶寬（Ultra Wideband，UWB）定位、Zigbee定位、射頻識(shí)別（RFID）定位、超聲波定位、LED定位等。不同的定位技術(shù)以及配置方案，其定位精度、穩(wěn)定性、實(shí)施成本也不盡相同。其中藍(lán)牙技術(shù)受益于標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的不斷更新迭代和推廣，藍(lán)牙生態(tài)的應(yīng)用豐富多彩。相比其他定位技術(shù)，藍(lán)牙AoA（Angle of Arrival，到達(dá)角）定位技術(shù)兼具高精度、低成本、低功耗、高并發(fā)、高兼容性等特性優(yōu)勢(shì)。

本文通過(guò)介紹藍(lán)牙AoA定位技術(shù)，并討論了和藍(lán)牙AoA高精度定位技術(shù)融合的室內(nèi)多技術(shù)定位系統(tǒng)，指出了藍(lán)牙AoA高精度定位技術(shù)面臨的挑戰(zhàn)和機(jī)遇。為大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、機(jī)器學(xué)習(xí)和人工智能等技術(shù)催生出多樣化和智能化的LBS產(chǎn)業(yè)提供實(shí)時(shí)高精度定位的技術(shù)方案和參考。

1 藍(lán)牙定位技術(shù)的發(fā)展

1.1 基于范圍檢測(cè)的定位方法

根據(jù)不同功率等級(jí)的藍(lán)牙設(shè)備的信號(hào)覆蓋范圍不同這一特性，藍(lán)牙定位研究中引入了范圍檢測(cè)思想（也稱Cell-ID思想）。2003 年 Anastasi G 等人[5]實(shí)現(xiàn)了一個(gè)基于Cell-ID的藍(lán)牙IPS（Indoor Positioning system，室內(nèi)定位系統(tǒng)）用來(lái)追蹤移動(dòng)用戶在建筑物內(nèi)的走動(dòng)和站立，藍(lán)牙IPS達(dá)到了“房間級(jí)”定位精度。同樣是基于Cell-ID思想，文獻(xiàn)[6]將藍(lán)牙技術(shù)與3G網(wǎng)絡(luò)技術(shù)進(jìn)行融合，實(shí)現(xiàn)一個(gè)定位精度為10 m的的定位網(wǎng)絡(luò)。Chawathe. S. S等人[7]利用Cell-ID 的思想將藍(lán)牙beacon間共同覆蓋區(qū)域標(biāo)記，提出了一種決定移動(dòng)終端位置的新方法。該些方法充分利用了藍(lán)牙短距離接收范圍不同的特性、藍(lán)牙設(shè)備的低成本和易布置等優(yōu)勢(shì)。

1.2 基于信號(hào)強(qiáng)度的定位方法

基于范圍檢測(cè)的方法的定位精度只能達(dá)到“房間級(jí)”，無(wú)法滿足室內(nèi)定位更高精度的需求，文獻(xiàn)[8-13]開(kāi)始探索利用藍(lán)牙RSSI（Received Signal Strength Indicator，接收信號(hào)強(qiáng)度）來(lái)提高藍(lán)牙定位精度。這種方法是根據(jù)藍(lán)牙信號(hào)傳播的空間關(guān)系來(lái)確定藍(lán)牙設(shè)備的位置坐標(biāo)。

Kotanen. A等人[8]引入信號(hào)傳播模型，構(gòu)建了RSSI值與距離的函數(shù)關(guān)系，也加入了卡爾曼濾波算法來(lái)估計(jì)3D位置，定位精度為3.76 m。文獻(xiàn)[9]利用藍(lán)牙發(fā)射端和接收端間的距離與RSSI值的相關(guān)性，實(shí)現(xiàn)了一種基于藍(lán)牙RSSI的定位系統(tǒng)。該系統(tǒng)提出了三角定位公式（LSE），定位誤差為2.06 m。Bandara U等人[10]提出了一種多天線接入點(diǎn)的方法，解決了室內(nèi)環(huán)境下信號(hào)強(qiáng)度受到多徑衰退，干擾等影響和藍(lán)牙建立連接時(shí)間過(guò)長(zhǎng)的問(wèn)題。文獻(xiàn)[11,12]同樣都是基于RSSI與距離的相關(guān)性，利用信號(hào)傳播模型計(jì)算距離，其中文獻(xiàn)[12]還用貝葉斯濾波算法分別對(duì)靜態(tài)和移動(dòng)用戶的位置進(jìn)行估計(jì)。文獻(xiàn)[13]中采用指紋標(biāo)定Fingerprinting的定位方法，采集了辦公環(huán)境的藍(lán)牙RSSI數(shù)據(jù)，系統(tǒng)的定位精度達(dá)到2.5 m。

以上基于RSSI的藍(lán)牙定位研究中，都廣泛采用了信號(hào)傳播模型的方法。但是在實(shí)際應(yīng)用環(huán)境中很難找到一個(gè)準(zhǔn)確的信號(hào)傳播模型來(lái)計(jì)算RSSI與距離的對(duì)應(yīng)關(guān)系。因此，基于RSSI的藍(lán)牙定位方法精度基本只能實(shí)現(xiàn)米級(jí)定位，很難突破至更高精度。

1.3 基于AoA的定位方法

2019年初，藍(lán)牙聯(lián)盟SIG（Special Interest Group）在藍(lán)牙標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范5.1中引入了“尋向”功能。這個(gè)功能可以檢測(cè)藍(lán)牙信號(hào)的方向，相比過(guò)去通過(guò)RSSI實(shí)現(xiàn)的指紋定位，“尋向”功能極大提高了定位精度。一般情況下，藍(lán)牙5.1中的“尋向”功能的定位精度可以達(dá)到亞米級(jí)，藍(lán)牙定位技術(shù)也進(jìn)入了高精度定位領(lǐng)域范疇。

藍(lán)牙高精度定位技術(shù)根據(jù)被定位終端的上下行模式不同，分為AoA到達(dá)角法和AoD（Angle of Departure）出發(fā)角法。但是，無(wú)論是AoA還是AoD，其角度檢測(cè)的基本原理都是相同的。通過(guò)天線陣列獲取信號(hào)在不同陣元上的相位差，然后通過(guò)信號(hào)角度估計(jì)算法獲得來(lái)波方向信息。藍(lán)牙5.1標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范中為了更好地支持AoA/AoD，專門制定了信號(hào)IQ采樣及CTE（Constant Tone Extension）的相關(guān)技術(shù)要求。

AoA到達(dá)角度法是利用單一天線發(fā)射尋向訊號(hào)，而接收端的裝置內(nèi)建天線陣列，當(dāng)信號(hào)通過(guò)時(shí)，會(huì)因陣列中接收到的不同距離，產(chǎn)生相位差異，進(jìn)而計(jì)算出相對(duì)的信號(hào)方向；AoD出發(fā)角度法則與前者相反，由已經(jīng)固定位置具備天線陣列的設(shè)備來(lái)發(fā)送信號(hào)，傳給單一天線終端，終端可以透過(guò)接收的信號(hào)計(jì)算出來(lái)波方向，進(jìn)而定位。如表1所示，將AoA方法和AoD方法在發(fā)射端和接收端的定位特性進(jìn)行了對(duì)比。從表1可以看出，接收端信號(hào)要進(jìn)行I/Q采樣，數(shù)據(jù)處理較復(fù)雜；相比發(fā)射端的AoA方法，發(fā)射端的AoD方法采用的是基站定位和天線陣列，系統(tǒng)成本和技術(shù)復(fù)雜性更高。所以，目前的藍(lán)牙室內(nèi)定位系統(tǒng)優(yōu)先考慮藍(lán)牙AoA定位。

表1 AoA方法及AoD方法的發(fā)射端和接收端對(duì)比

2 室內(nèi)定位技術(shù)

除了藍(lán)牙定位的方法外，其它無(wú)線通信技術(shù)中也被用作室內(nèi)定位，下面從定位測(cè)量方法和定位信號(hào)源的角度同主流的基于無(wú)線定位的室內(nèi)定位技術(shù)進(jìn)行比較。

2.1 定位測(cè)量方法對(duì)比

目前常用的無(wú)線定位測(cè)量方法包括ToA、TDoA、RSSI和AoA。

2.1.1 ToA

ToA（Time of Arrival）又稱 TOF（Time of Flight），測(cè)量信號(hào)從移動(dòng)終端到基站的到達(dá)時(shí)間，從而計(jì)算基站與移動(dòng)終端間距離。

ToA測(cè)量的定位方法也稱多邊定位方法。如圖1所示，移動(dòng)終端P是以三個(gè)基站A、B、C為圓心的圓交點(diǎn)。A、B、C三個(gè)基站的位置已知，與移動(dòng)終端P的距離分別為R1、R2、R3。距離可以根據(jù)信號(hào)從移動(dòng)終端到基站的傳播時(shí)間為t和電磁波信號(hào)的傳播速度為c進(jìn)行計(jì)算，三個(gè)圓的半徑分別為c×t1、c×t2、c×t3。

圖1 ToA定位（三邊定位）原理

2.1.2 TDoA

基于時(shí)間到達(dá)差（TDoA，Time Deference of Arrival）的定位法是利用不同基站對(duì)的信號(hào)到達(dá)移動(dòng)終端的時(shí)間差進(jìn)行定位計(jì)算。利用了雙曲線的幾何原理：一動(dòng)點(diǎn)到兩定點(diǎn)距離為定值的軌跡是雙曲線。移動(dòng)終端位于兩對(duì)雙曲線交點(diǎn)位置，此方法不要求基站與移動(dòng)終端的時(shí)鐘嚴(yán)格同步，不僅簡(jiǎn)化系統(tǒng)，還降低成本。

TDoA定位原理如圖2所示。移動(dòng)終端P位于兩對(duì)雙曲線的交點(diǎn)處，兩對(duì)雙曲線的焦點(diǎn)是A、B、C三個(gè)已知位置的基站。d1、d2、d3分別為移動(dòng)終端P到基站A、B、C的距離，由雙曲線的幾何特性可知，d1-d2、d1-d3為定值。那么移動(dòng)終端P的位置可以通過(guò)求解兩個(gè)雙曲線方程得到。所以，TDoA定位也稱雙曲線定位。

圖2 TDoA定位（雙曲線定位）原理

2.1.3 RSSI

移動(dòng)終端根據(jù)當(dāng)前測(cè)量值與數(shù)據(jù)庫(kù)中數(shù)值匹配，從而確定移動(dòng)終端的大致位置。RSSI定位分為信號(hào)模型定位和場(chǎng)強(qiáng)指紋定位兩種。

信號(hào)模型定位是通過(guò)一些已知信號(hào)在自由空間傳播遵循的固定衰減模型，得到信號(hào)強(qiáng)度RSSI與距離d遠(yuǎn)近的準(zhǔn)確關(guān)系如下：

式中：

Pd—移動(dòng)終端接收到的信號(hào)強(qiáng)度；

P0—距離基站d0處的信號(hào)強(qiáng)度；

n—信號(hào)衰減系數(shù)。

場(chǎng)強(qiáng)指紋定位是測(cè)量移動(dòng)終端的接收功率，然后與指紋庫(kù)的絕對(duì)功率做匹配，確定到達(dá)基站為最小歐式距離的移動(dòng)終端坐標(biāo)，最后對(duì)坐標(biāo)進(jìn)行加權(quán)平均運(yùn)算獲得定位結(jié)果。由于場(chǎng)強(qiáng)指紋法需要補(bǔ)償功率差，過(guò)程較復(fù)雜，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)追蹤難度較大。

2.1.4 AoA

AoA定位的發(fā)射端為單天線的移動(dòng)終端，接收端是天線陣列的基站，測(cè)出移動(dòng)終端發(fā)總至基站的無(wú)線信號(hào)在不同天線間的相位差，計(jì)算信號(hào)到達(dá)角，最后根據(jù)三角形的幾何原理，求解移動(dòng)終端位置。所以，AoA定位也稱三角定位。如圖3所示，AoA定位方法只需兩個(gè)基站可確定移動(dòng)終端位置，移動(dòng)終端P的信號(hào)到達(dá)兩個(gè)基站A、B的角度分別為θ1和θ2。

根據(jù)三角形幾何知識(shí)將圖3中移動(dòng)終端P位置求解轉(zhuǎn)化為圖4中P點(diǎn)坐標(biāo)求解。由于基站A、B的位置信息已知，通過(guò)公式變換，消除變量ri，易求得待移動(dòng)終端P點(diǎn)坐標(biāo)。

圖3 AoA定位（三角定位）原理

圖4 AoA算法示意圖

相比ToA、TDoA和RSSI，AoA定位不需要時(shí)間同步，而且實(shí)現(xiàn)同維度的定位目標(biāo)所需要的基站數(shù)量最少，但該方法必須要有方向性較強(qiáng)的天線陣列支持?；谒姆N定位測(cè)量方法的特點(diǎn)比較如表2所示。

表2 定位方法對(duì)比

2.2 室內(nèi)定位技術(shù)對(duì)比

2.2.1 WIFI定位

WIFI就是基于IEEE802.11b標(biāo)準(zhǔn)的無(wú)線局域網(wǎng)，它已廣泛應(yīng)用于生活和工作中。使用WIFI信號(hào)定位不需要額外增加設(shè)備，定位成本較低，利于普及推廣。目前主流的WIFI定位方法是基于RSSI的指紋定位法，定位精度約5～10 m，這取決于基準(zhǔn)點(diǎn)的密度大小。

2.2.2 UWB定位

UWB定位系統(tǒng)通常包括UWB基站、定位標(biāo)簽。UWB技術(shù)是一種無(wú)載波通信技術(shù)，通過(guò)發(fā)送納秒至微秒級(jí)的非正弦波窄脈沖來(lái)傳輸數(shù)據(jù)，在較寬的頻譜上傳送極低功率的信號(hào)。由于UWB的高帶寬，理論上可基于ToA或TDoA方法實(shí)現(xiàn)厘米級(jí)的定位。但UWB系統(tǒng)建設(shè)成本較高，影響了UWB技術(shù)的應(yīng)用及推廣。

2.2.3 藍(lán)牙 RSSI定位

與WIFI定位原理相同，早期藍(lán)牙定位是基于RSSI的信號(hào)模型定位法和場(chǎng)強(qiáng)指紋匹配法。因?yàn)榇蠖鄶?shù)智能手機(jī)都自帶藍(lán)牙功能，極大方便了藍(lán)牙技術(shù)的應(yīng)用和藍(lán)牙設(shè)備部署。最常見(jiàn)的藍(lán)牙定位技術(shù)是基于藍(lán)牙4.0的iBeacon技術(shù)，定位精度在2 ～ 10 m范圍，取決于藍(lán)牙信標(biāo)的部署密度。iBeacon技術(shù)尚未大規(guī)模工程應(yīng)用，其原因在于高密度部署藍(lán)牙信標(biāo)會(huì)使得系統(tǒng)成本偏高。

2.2.4 藍(lán)牙AoA定位

藍(lán)牙5.1版本的AoA/AoD定位技術(shù)讓歷經(jīng)20多年發(fā)展的藍(lán)牙技術(shù)煥發(fā)了蓬勃生機(jī)。目前基于藍(lán)牙AoA定位技術(shù)的實(shí)時(shí)定位系統(tǒng)和IPS在智能建筑、智能工業(yè)、智慧城市等領(lǐng)域的眾多場(chǎng)景中（包括智慧工廠、倉(cāng)儲(chǔ)物流、醫(yī)療養(yǎng)老、商超零售、能源化工、機(jī)場(chǎng)車站、博物館體育館等）得到應(yīng)用，全球藍(lán)牙相關(guān)設(shè)備產(chǎn)品的出貨量有千萬(wàn)量級(jí)，在資產(chǎn)定位、人員定位、室內(nèi)導(dǎo)航等方面發(fā)揮重要作用。

藍(lán)牙AoA定位系統(tǒng)設(shè)計(jì)需要克服信號(hào)反射干擾、開(kāi)關(guān)時(shí)間補(bǔ)償、角度值誤差以及極化狀態(tài)干擾等困難。通常情況下可以通過(guò)增加陣元個(gè)數(shù)、增加快拍數(shù)、用改進(jìn)計(jì)算算法抑制噪聲以及卡爾曼濾波處理等方法提高定位精度。一般情況下，藍(lán)牙AoA定位精度可以達(dá)到0.3 ～ 0.5 m。

2.2.5 藍(lán)牙AoA定位技術(shù)優(yōu)勢(shì)

基于目前室內(nèi)無(wú)線定位技術(shù)研究[13-19]，對(duì)主流的幾種室內(nèi)無(wú)線定位技術(shù)的對(duì)比分析如表3所示。結(jié)合表3可以總結(jié)藍(lán)牙AoA定位綜合優(yōu)勢(shì)有以下幾點(diǎn)：①精度高。0.3 ～ 0.5 m高精度定位，與UWB同一個(gè)精度級(jí)別。②容量大。正向單基站1 Hz下500標(biāo)簽，反向播發(fā)容量無(wú)限。③功耗低。低功耗藍(lán)牙標(biāo)簽電池最高續(xù)航超過(guò)5年。④成本低。系統(tǒng)成本遠(yuǎn)低于UWB，標(biāo)簽成本最低幾十元；⑤生態(tài)豐富。各類藍(lán)牙終端每年新增數(shù)量為千萬(wàn)量級(jí)，為手機(jī)提供精確LBS。

表3 室內(nèi)無(wú)線定位技術(shù)對(duì)比

3 藍(lán)牙AoA定位技術(shù)的機(jī)遇和挑戰(zhàn)

3.1 挑戰(zhàn)

3.1.1 如何保證藍(lán)牙AoA定位的高精度

高精度室內(nèi)定位可以在更多細(xì)分的應(yīng)用領(lǐng)域找到更多需求。要實(shí)現(xiàn)高精度定位就是要將實(shí)時(shí)的位置信息數(shù)字化，即時(shí)間和空間信息的數(shù)字化。這個(gè)系統(tǒng)工程要考慮定位信息的刷新頻率、功耗及系統(tǒng)容量等因素。

目前藍(lán)牙AoA精確定位主要面臨以下四個(gè)方面的挑戰(zhàn)：①信號(hào)反射干擾；②開(kāi)關(guān)時(shí)間補(bǔ)償；③角度值誤差；④極化狀態(tài)干擾。

3.1.2 安全和隱私

安全與隱私問(wèn)題一直是互聯(lián)網(wǎng)和物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用中密切關(guān)注的熱點(diǎn)，而目前的室內(nèi)定位系統(tǒng)尚未有可靠的解決方案，尤其是設(shè)計(jì)網(wǎng)絡(luò)的虛擬運(yùn)營(yíng)商服務(wù)和云計(jì)算的定位方案，容易泄露用戶的位置數(shù)據(jù)。藍(lán)牙AoA定位除了要考慮這些原因外，也要增強(qiáng)藍(lán)牙無(wú)線通信數(shù)據(jù)保密性和通信鏈路的安全可靠性。

3.1.3 室內(nèi)定位缺乏統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范體系

制定規(guī)范的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和認(rèn)證是確保一個(gè)行業(yè)快速無(wú)縫銜接的基礎(chǔ), 從而確保建立跨芯片組、設(shè)備和基礎(chǔ)設(shè)施服務(wù)的室內(nèi)定位生態(tài)系統(tǒng)。但是，目前不同的室內(nèi)定位技術(shù)在區(qū)域覆蓋、維護(hù)管理成本、定位精度等方面存在各自的不足之處，室內(nèi)定位技術(shù)沒(méi)有形成相互補(bǔ)充的統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，缺乏適應(yīng)室內(nèi)復(fù)雜環(huán)境的成熟定位方案。

3.1.4 基建設(shè)施覆蓋范圍不夠

高精度室內(nèi)定位領(lǐng)域，藍(lán)牙AoA與UWB的競(jìng)爭(zhēng)愈發(fā)激烈。在新基建的風(fēng)口上，藍(lán)牙AoA能否大規(guī)模進(jìn)行基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，實(shí)現(xiàn)信號(hào)大范圍覆蓋，讓大規(guī)模的應(yīng)用落地，是今后發(fā)展的關(guān)鍵。

3.2 機(jī)遇

3.2.1 室內(nèi)多技術(shù)融合定位

迄今沒(méi)有單一的室內(nèi)定位方案適用于所有室內(nèi)環(huán)境，因此基于多種測(cè)量方法和多種室內(nèi)定位技術(shù)融合的IPS會(huì)是未來(lái)解決室內(nèi)定位問(wèn)題的趨勢(shì)[20-23]。融合室內(nèi)定位方法通過(guò)實(shí)現(xiàn)不同室內(nèi)定位技術(shù)的互補(bǔ)，增強(qiáng)融合室內(nèi)定位方案對(duì)復(fù)雜環(huán)境的適應(yīng)性。融合室內(nèi)定位方法由信源、算法和融合權(quán)重三部分組成。信源是通過(guò)室內(nèi)定位技術(shù)獲得的帶融合數(shù)據(jù)，算法處理數(shù)據(jù)獲得定位結(jié)果，合理分配融合權(quán)重產(chǎn)生最優(yōu)位置估計(jì)。

藍(lán)牙AoA定位技術(shù)優(yōu)勢(shì)會(huì)讓其在未來(lái)室內(nèi)做技術(shù)融合定位系統(tǒng)中大放異彩。IndoorAtlas的室內(nèi)定位方案是PDR（Pedestrian Dead Reckoning，行人航跡推算）+地磁+BLE+WIFI+氣壓，用來(lái)追蹤人員或設(shè)備資產(chǎn)。AiRISTA Flow融合了WIFI+BLE+RFID+IR四種無(wú)線通信技術(shù)，應(yīng)用場(chǎng)景為病人管理的醫(yī)療服務(wù)、資產(chǎn)追蹤、員工工作流程，定位精度為分米級(jí)，成本較低。

此外，BLE-AoA已經(jīng)加進(jìn)了藍(lán)牙標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，這可以推動(dòng)室內(nèi)定位技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)加速建設(shè)，避免重復(fù)部署位置基站。

3.2.2 室內(nèi)外聯(lián)合定位

無(wú)線定位技術(shù)未來(lái)的發(fā)展方向?qū)⑹鞘覂?nèi)室外跨場(chǎng)景、跨區(qū)域的聯(lián)合定位[24-26]。Phunware公司的BLE/vBLE/WIFI+Fingerprinting定位方案，實(shí)現(xiàn)了室內(nèi)定位與室外導(dǎo)航無(wú)縫切換，成本不高，但定位精度達(dá)到米級(jí)。對(duì)于未來(lái)智慧機(jī)場(chǎng)、智慧城市、大型商場(chǎng)、寫字樓等場(chǎng)景，定位系統(tǒng)應(yīng)應(yīng)將室外行車路線、室內(nèi)步行路線、地下車位信息、樓層信息、商戶商品位置信息以及其他數(shù)據(jù)，為用戶推送室內(nèi)外精準(zhǔn)信息和實(shí)時(shí)需求，提供多元化、一體化服務(wù)。室外地圖以路況信息和智能交通為主，室內(nèi)地圖則需要提供直觀的樓層信息，并將區(qū)域功能信息、商品或服務(wù)信息、人流信息嵌入其中，但室內(nèi)地圖和室外地圖仍未能實(shí)現(xiàn)完全的網(wǎng)絡(luò)互連、數(shù)據(jù)融通。下面以新基建中的智慧路燈和5G網(wǎng)絡(luò)為例給室內(nèi)外聯(lián)合定位提供一些新的解決方案。

智慧路燈將通信技術(shù)與傳統(tǒng)城市公共基礎(chǔ)設(shè)施融合的典范，在“新基建”的政策下，藍(lán)牙技術(shù)在智慧路燈建設(shè)中必將占據(jù)一席之地。藍(lán)牙技術(shù)不僅能夠?qū)崿F(xiàn)路燈智能化升級(jí)組網(wǎng)，還能將藍(lán)牙定位技術(shù)與智慧路燈結(jié)合。導(dǎo)入藍(lán)牙精確定位技術(shù)，搭配微型定位標(biāo)簽，對(duì)指定的人或車輛進(jìn)行定位追蹤，并推播及時(shí)訊息，使智慧路燈成為路間數(shù)據(jù)的關(guān)鍵載體，彌補(bǔ)GPS定位在高架橋、鋪路、隧道以及其他因建筑遮擋嚴(yán)重的地點(diǎn)不適用的問(wèn)題。

藍(lán)牙AoA的定位精度高雖然高，但通信能力不足。所以，將藍(lán)牙AoA定位與5G基站聯(lián)合部署，既可以減少因重復(fù)鋪設(shè)基站帶來(lái)的公用資源浪費(fèi)，也可以將高精度定位與5G通信進(jìn)行協(xié)同和聯(lián)合。這種聯(lián)合定位的方案，將實(shí)現(xiàn)海量應(yīng)用的物聯(lián)網(wǎng)中通信導(dǎo)航一體化的需求。同時(shí)，聯(lián)合定位結(jié)合邊緣計(jì)算、霧計(jì)算等技術(shù)，可以使5G通信網(wǎng)絡(luò)為傳統(tǒng)定位技術(shù)助力、賦能。

4 結(jié)論

藍(lán)牙AoA定位技術(shù)在物聯(lián)網(wǎng)高精度室內(nèi)定位領(lǐng)域中有著獨(dú)特優(yōu)勢(shì)和廣闊應(yīng)用前景。雖然，未來(lái)的室內(nèi)定位中不可能只用單一技術(shù)適應(yīng)復(fù)雜多變的室內(nèi)環(huán)境，但是藍(lán)牙AoA也會(huì)在多技術(shù)融合或聯(lián)合中迸發(fā)蓬勃生命力。