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藍牙對我們來說一點都不陌生。很久以前我們就用藍牙耳機來聽音樂。音頻傳輸是藍牙的基礎。現在的藍牙傳輸速率比以前高了許多，但這個功能還屬于傳統的點對點傳輸范疇。 藍牙就像一顆樹苗，它在不斷地成長，不斷地抽枝發芽。在音頻傳輸這個基干上現在長出了一支新的樹杈：低功耗藍牙或藍牙低功耗（Bluetooth Low Energy），簡稱BLE。 BLE又在分叉。現在我們有點對點拓撲的BLE數據傳輸，用于手環或手表等；有廣播拓撲的BLE位置服務，用于室內導航和物品追蹤；有mesh拓撲的BLE設備網絡，用于控制、監控和自動化系統，例如智能家居等。正是由于藍牙功能的不斷擴展，其應用場景從手機、平板電腦及PC延伸到了汽車、音響、可穿戴設備、智能樓宇、智能家居、智能工業和智慧城市等方方面面，形成了一個快速增長的龐大市場。 對于藍牙的這些新功能，我們了解的還不是很多。最近，藍牙技術聯盟亞太區開發者關系經理任凱先生重點向我們介紹了藍牙5.1的尋向功能，其原理以及潛在應用場景。 藍牙尋向功能屬于前面提到的位置服務，用于物品追蹤和地標信息廣播。藍牙的位置服務之前已經存在，它根據無線電信號強度（Radio Signal Strength Indication，RSSI）來估算藍牙設備間的距離。如下圖所示，使用三個及以上的定位器監測同一個目標，我們可通過三邊測量來估算目標的位置，以實現“米級”的定位精度。當然，如果您僅使用一個定位器，您大概只能知道目標在不在附近。至于它具體在哪里，那只能走著看了。 
圖1：基于RSSI的藍牙位置服務 藍牙新增的尋向（Direction Finding）的功能則不同。如下圖所示，右側的定位系統可以監測目標的信號強度和方向，實現厘米級精度的定位。如此，您可以立刻知道目標在哪里，用不著走來走去了。以后如果您找不到鑰匙了，而您的鑰匙上面附帶了一個BLE標簽，您就可以很容易地用手機找到它。 
圖2：尋向功能大幅提高定位精度 細心的讀者會發現上圖中出現了一個術語AOA。所謂AOA叫做到達角（Angle of Arrival），特點是發射端只有一個天線，而接收端有兩個以上的天線。反之，如果發射端有多個天線，而接收端只有一個天線，那就叫做出發角AOD（Angle of Departure）。前者用于資產追蹤，而后者用于室內定位。不論哪種情況，其原理都是通過測量相位差來計算角度以確定目標的方向。 雖然藍牙5.1的尋向功能公布沒有多長時間，但具備這種功能芯片已經在路上了。Dialog半導體公司已經推出了此類芯片，下一篇文章馬上介紹，敬請閱讀。 |
