用于倉庫自動化的“室內GPS”

對于許多在開放天空下運營的企業(yè)來說，GPS 的到來簡直是天賜之物。有了它，第一輛車，后來的人，總能知道他們的精確位置。物聯(lián)網帶來了新一輪的創(chuàng)新浪潮，通過云托管平臺授權的人可以實時看到這些職位。突然之間，物流公司可以找到他們的貨物，車隊經理可以找到他們的車輛，維修人員可以找到他們的員工，農民可以找到他們的牲畜。在引入 GPS 和物聯(lián)網幾十年后，實時定位系統(tǒng) （RTLS）的工業(yè)應用仍在獲得動力。

對于它已經打開的所有經濟途徑，以及更多仍在籌備中的途徑，該技術有一個盲點：室內空間。全球導航衛(wèi)星系統(tǒng)依賴的信號非常微弱，即使是在完美信號條件下的戶外，它們也會被噪音淹沒。在高層建筑附近，由于陰影和多路徑干擾，它們會大大惡化。在室內，它們基本上不可用。這使得室內定位與室外 GPS 的性能相當，這是公司多年來一直在尋求利用各種技術獲得股份的差距。

蜂窩信號、Wi-Fi、藍牙、UWB

深入建筑物的手機信號已被用于使用各種方法在室內和室外提供位置估計，包括在具有蜂窩調制解調器的設備上進行蜂窩網絡指紋識別。雖然粗略的位置估計通?？偙葲]有好，即使在最好的情況下，所達到的精度仍然大大低于 GPS。5G以其密集的基站網絡和高頻信號，最終會帶來一些改進。

配備 Wi-Fi 接收器的設備可以使用 Wi-Fi 指紋識別（10 米精度）或飛行時間方法（1-2 米精度）來定位自己相對于附近 Wi-Fi 熱點的位置。然而，它們相對較高的功率需求和設備成本讓物聯(lián)網設備設計人員望而卻步。

配備藍牙的設備可以使用所謂的接收信號強度指示器 （RSSI）來確定它們與附近藍牙信標的大致距離（5-10 米精度）。它的低成本和功耗以及藍牙在連接設備上的普及促成了藍牙 RSSI 的廣泛采用，用于消費者和工業(yè)跟蹤標簽，最突出的是用于 COVID-19 聯(lián)系人跟蹤應用程序。

超寬帶 （UWB） 技術（0.1-1 米精度）在高端手機和其他高級智能設備中越來越受歡迎，它補充了藍牙 RSSI，以提高丟失和被盜資產恢復用例的準確性。使用由Tile等公司開創(chuàng)的眾包位置跟蹤網絡，Apple 的 FindMy 網絡和三星 SmartThings Find 服務現在正在為其龐大的全球客戶群提供結合了 UWB 和藍牙的解決方案。

用于高精度室內定位的藍牙

加入競爭的最新技術也建立在藍牙之上，特別是藍牙 5.1 中包含的一項功能：測向。使用藍牙測向，具有多??天線陣列的固定錨點可以確定移動標簽發(fā)出的特殊藍牙信號的到達角 （AoA） 。當標簽的視線范圍內有3個或更多錨點時，藍牙室內定位系統(tǒng)可以將標簽的位置三角定位到一米以內。

藍牙測向和高精度室內定位技術的主要優(yōu)勢包括其低功耗、藍牙硬件成本低、部署成本低，以及開發(fā)基于藍牙的解決方案的公司現有的龐大生態(tài)系統(tǒng)。

用于倉庫自動化的“室內 GPS”

由于高度依賴位置感知，倉庫自動化展示了藍牙室內定位解決方案的許多優(yōu)勢。使用廉價、可重復使用的跟蹤器標記商品可以簡化庫存、在貨架上定位商品以及在運輸過程中跟蹤它們。為員工配備跟蹤器可以實現自動訪問控制和過程監(jiān)控，從而提高效率。兩者都使用 AoA 技術，計算每個標簽的位置，并在基于云或本地托管的跟蹤解決方案上提供。

最后，自動化倉庫中使用的機器人可以使用基于藍牙室內定位的實時定位服務 （RTLS） ，自動將貨物從貨架運送到需要的地方。這就是使用基于出發(fā)角 （AoD） 的藍牙室內定位技術的地方，因為它允許機器人計算自己在倉庫內相對于部署的錨點的位置，并以低延遲訪問數據。

相同的技術將使廣泛的其他用例受益。醫(yī)院將能夠快速定位標記的醫(yī)療設備、病床、患者和工作人員，從而節(jié)省寶貴的時間和資源。在機場，該技術可以有利于行李處理并幫助跟蹤乘客。而在藍牙 RSSI 已經盛行的零售業(yè)中，藍牙室內定位可以實現更加個性化的購物體驗，以換取跟蹤客戶行為并向他們發(fā)送定制廣告的可能性。

藍牙高精度室內定位入門

在 u-blox，我們一直在積極測試藍牙的新功能，包括測向和高精度室內定位用例。在此過程中，我們開發(fā)了兩個資源管理器套件，消除了使該技術難以使用的許多障礙。我們的u-blox XPLR-AoA-1 瀏覽器套件包括一個跟蹤器標簽和一個錨點以及計算傳入藍牙信號方向所需的算法，可以輕松評估和試驗藍牙測向技術。

u-blox XPLR-AoA-2 瀏覽器套件包括四個錨點、四個跟蹤器標簽以及在外部 PC 上實現高精度定位引擎所需的所有軟件。它更進一步，為用戶提供了對支持藍牙的高精度室內定位技術的順利介紹。

審核編輯：郭婷