一、客户对室内定位的诉求
根据市场剖析，室内定位的市场规模估量从2017年的70亿美元增长到2022年的400亿美元，复合增长率为42%。运用处景包括各种工厂，仓库，隧道，地铁，机场，酒店，办公楼，养老院，医院，博物馆，看守所等等。下面举个例子：
一个医院场景的定位系统，包括基站，网关和云。基站网络各个不同标签的信息，定位出各种不同设备的位置，统一上报云系统。系统根据各种位置信息实现以下功能，比如给干系的年夜夫发送指令，探求某个医疗设备，监控病人的行为等。
在已经安装定位系统的办理方案中，目前WIFI霸占将近一半的市场；但在故意愿安装干系系统的机构中计划采取beacon等方案的霸占50%以上的比例。2020中国移动的《室内定位白皮书》总结了干系技能的比拟，这里引用一下。可以看出，蓝牙AoA定位具有比较大的上风，关键在于业界能够尽快推出符合运用的办理方案，同时能够达到亚米级的精度。
图片来自中国移动《室内定位白皮书》
室内定位运用的核心问题在于定位精度，本钱，以及标准化的前后台系统。而对付蓝牙AoX来说，定位精度和天线，以及天线算法，算法密集度等密切干系。
二、蓝牙AoX定位事理
事理上无线旗子暗记都可以用来定位，可以利用不同的定位技能，以是我们看到目前市场上有多种基于不同无线协议的，以及基于不同定位事理的办理方案。我们在公众号往期干系的短文中有过先容，这里再大略先容一下。
1.基于旗子暗记强度的定位RSSI
由于无线旗子暗记遵照一定的衰减规律，以是利用发射源到被测地点旗子暗记的衰减程度就可以打算得到被测物体到旗子暗记源之间的间隔。可以参考如下的公式：
RSSI=10lg（P）=A-10nlg（R）
个中P是间隔R时的旗子暗记吸收强度，A是旗子暗记在一米远时的接管旗子暗记强度，n是传输因子，那么被测位置R就可以打算出来。如果在平面上有3个旗子暗记源，那么根据三点定位的事理就可以打算出被测物体的详细位置了。
由于无线旗子暗记在环境中有非常多的滋扰，以是这种测距的方法一样平常只能精确到几米的间隔。
2.基于角度的定位AoA，AoD
我们就基于AoA先容一下事理。电磁波具有不同的波长，一个2.4G的无线旗子暗记的波终年夜概是125mm，那么两个相距60mm的天线吸收到的旗子暗记就相差半个波长，也便是相位相差180度。
根据旗子暗记到达不同天线的相位差，以及两个天线之间的间隔，就可以测算出旗子暗记源同两个天线之间的夹角，这里假设到达天线的波前为空想的平面波。为了丈量到这个相位差，两根天线就必须根据一定的韶光规范进行切换，这便是AoA的基本事理。同理，如果有两组位于不同基站的天线分别检测到了旗子暗记源到基站的夹角，那么从平面的角度看，旗子暗记源就可以被定位了。
当然了，这只是事理，现实中为了肃清无线旗子暗记的多径，折射，极化，旗子暗记噪声等各种滋扰，天线和算法的实现是很繁芜的。
3.基于韶光的定位TDOA ，TOA（ToF）
到达韶光差测距法（TDOA），是根据一个无线电波从发送到吸收之间的韶光差打算二者之间的间隔。如图A到B，可以在AB时钟严格同步的情形下用A到B的韶光乘以光速就得到二者之间的间隔。旗子暗记到不同的参考基站有不同的韶光，意味着不同的间隔，这样也就可以测算出详细位置。这种方案须要基站韶光严格同步，但旗子暗记源繁芜度低。
到达韶光测距法（ToA）也可以让B把旗子暗记重新发回A，这样二者之间的韶光差，减去B的韶光开销，就也能算出AB之间的间隔。同样，利用三角定位的事理就可以定位出旗子暗记源同不同基站之间的间隔，从而达到定位的目的。这种方案下，旗子暗记源的繁芜度轻微就高了一些，好处是不用非常同步的统一系统时钟。
下图大略的比拟了一下不同定位事理的相对特性（来自中国移动《室内定位白皮书》），不过详细的实现中的实际差别须要根据详细的办理方案确定。
4.蓝牙采取AoA，AoD的定位事理
在蓝牙定位办理方案中，Q公司是相对来说运用比较广泛的，这跟他在该领域的积累韶光有很大关系。早期在蓝牙5.1标准出来之前，Q公司就利用蓝牙4.0做AoA的定位系统，该系统哀求4.0蓝牙芯片能够按照Q公司的哀求发出一组用于定位的pattern，而Q公司的基站将根据这一pattern实现AoA定位。
在蓝牙5.1的标准发布往后，国际厂商陆陆续续发布芯片的。但截止本日，还没有商业的基于5.1芯片的商用定位系统问世。Q公司协同N，S公司估量将在2020年底发布干系的办理方案。
三、INGCHIPS完全的定位办理方案
ING9188系列芯片支持完全的AoA、AoD协议，支持1us及2us采样间隔，支持协议范围内的CTE长度。采样该芯片的室内定位系统支持用户定制的定位基站拓展，以及支持基于不同天线阵列的算法扩展。采取ING9188芯片SDK支持该系统的客户定制化。
为了室内定位方案厂商能快速的实现完全的室内定位系统，包括云，后台定位算法，前端基站，以及被定位标签。INGCHIPS供应了一组demo，完全的演示了室内定位的方案。当然，为了实现更好的天线设计，更优化的算法，更好的定位精度，方案商须要更多自身的专业投入和专属的优质方案。INGCHIPS将给相应厂商供应技能支持，后续我们将推出详细的自有方案先容。
如上文所述，目前室内定位的需求呈现加速增长的态势，蓝牙办理方案的优点在于本钱和功耗，以及定位精度等综合上风较好。而且在TAG一侧，目前只须要支持5.1标准，本钱和功耗可控，可以适用于各种场景。根据芯片的配置，TAG端也可以同时具有除了定位以外有其他较繁芜运用。
“关于桃芯科技”
桃芯科技是物联网短间隔通信，以及智能终端芯片供应商，拥有全自主的无线通信协议栈，以及完全的低功耗SoC及办理方案。桃芯科技ING9188系列BLE5.1芯片已经量产下线，欢迎订购，适用各种行业市场。ING9188的紧张特性在于：完备的5.1、5.0特性；超低功耗；高速率，主从一体多连接，远间隔，自组网，室内定位导航等；超稳定，易开拓，运用示例丰富。桃芯科技将努力支持志同道合的方案商，尤其是针对室内定位完备办理方案商，打开深蓝运用领域的广阔天地。蓝牙问题搞不定，就找桃芯科技。详情拜会官网：http://www.ingchips.com/
