室內定位是藍牙5.0的一大特點(diǎn),盡管藍牙技術(shù)聯(lián)盟表示室內定位的相關(guān)標準還在制定當中,但這并不影響技術(shù)廠(chǎng)商和開(kāi)發(fā)者對藍牙室內定位的熱情。在9月27日藍牙技術(shù)聯(lián)盟舉辦的藍牙亞洲大會(huì )上,多家演講廠(chǎng)商發(fā)表了關(guān)于室內定位的演講,其中室內定位的關(guān)鍵技術(shù)之一Beacon經(jīng)過(guò)了兩年的蟄伏之后又重新回到大眾的視野當中。電子模塊
藍牙Beacon是基于低功耗藍牙的一種技術(shù),配備該技術(shù)的藍牙設備向周?chē)l(fā)送自己特有的ID(相當于一個(gè)小型的信息基站),移動(dòng)設備可接收Beacon設備的信息。Beacon可以應用在室內導航、移動(dòng)支付、店內導購、人流分析、物品跟蹤等等所有與人在室內流動(dòng)相關(guān)的活動(dòng)之中。
早在2013年的時(shí)候蘋(píng)果就推出與Beacon類(lèi)似的iBeacon技術(shù)。在2015年的時(shí)候,受益于國內幾大互聯(lián)網(wǎng)巨頭公司的推動(dòng),iBeacon行業(yè)開(kāi)始火爆,其中最典型的應用是結合微信搖一搖進(jìn)行O2O營(yíng)銷(xiāo),當時(shí)一種論調認為商場(chǎng)、景區、博物館似乎馬上要面臨一場(chǎng)革新。
然而過(guò)去了兩年時(shí)間,iBeacon在國內卻遇到水土不服,應用場(chǎng)景并不多,頗受看好的商場(chǎng)020營(yíng)銷(xiāo)并沒(méi)有引起人們的興趣,只是在博物館和美術(shù)館中有了一些應用,如四月兄弟就是國內最早一批應用iBeacon的企業(yè)之一,該公司的方案已應用在中國國家博物館、南京博物院、故宮文物修復展、山東博物館等,可向走進(jìn)展廳的參觀(guān)者發(fā)送展廳主題介紹、或對在展品前駐足的參觀(guān)者發(fā)送詳細的展品信息等。
基于藍牙Beacon技術(shù)的小型物聯(lián)網(wǎng)模型
僅僅博物館的應用范圍畢竟比較小,Beacon技術(shù)的普及需要其他應用場(chǎng)景來(lái)補充新鮮的血液。在2017藍牙亞洲大會(huì )的主題演講中,四月兄弟CEO郝航介紹了基于Beacon藍牙技術(shù)的小型物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò )案例。郝航表示,盡管與NB-IoT、RoLa 這兩種LPWAN技術(shù)相比,小型藍牙物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò )的傳輸距離并不具備優(yōu)勢,但是這種網(wǎng)絡(luò )部署更加靈活,成本也比較低,整套方案只需要一兩萬(wàn)塊錢(qián),很多集成商仍然有應用需求,適用學(xué)校、老人院等小范圍覆蓋的場(chǎng)景,具體應用限定在老人院中老人位置的監控,學(xué)校學(xué)生清點(diǎn)人數等。
郝航介紹了四月兄弟基于藍牙技術(shù)的小型物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò )模型。從下圖可知,該模型的網(wǎng)絡(luò )架構與一般的物聯(lián)網(wǎng)云-管-端架構相似,中間是網(wǎng)關(guān),右邊是云端服務(wù)器,最大的區別是設備端, 由可感知周?chē)h(huán)境的傳感器簡(jiǎn)化為只有定位和單向通訊功能的信標。
郝航表示,一個(gè)新技術(shù)轉化為應用這一過(guò)程往往會(huì )遇到很多問(wèn)題,并分享了小型藍牙網(wǎng)絡(luò )在人員清點(diǎn)應用中遇到的兩個(gè)坑。
第一個(gè)坑是人員清點(diǎn)準確性的問(wèn)題。通常來(lái)說(shuō),藍牙網(wǎng)絡(luò )的掃描能力是有限的,掃描性能和以下幾點(diǎn)有關(guān)系:側標的發(fā)射功率、網(wǎng)關(guān)的掃描功率、信標的信號分組情況、網(wǎng)關(guān)的掃描能力。在老人院房間只有兩三個(gè)老人進(jìn)行人數清點(diǎn)是沒(méi)有問(wèn)題的。但是當清點(diǎn)人數特別多,如上百人同時(shí)參加會(huì )議入場(chǎng)時(shí),掃描數據通常需要兩分鐘才能回傳到網(wǎng)關(guān)進(jìn)行人數清點(diǎn)。這兩分鐘時(shí)間可能又會(huì )有人員流動(dòng)導致統計數據不準確,這個(gè)應用同樣適合于學(xué)生人數清點(diǎn)問(wèn)題。如何利用有限的掃描能力快速地把人員清點(diǎn)清楚,考驗算法能力。四月兄弟經(jīng)過(guò)大量的算法優(yōu)化,可以在幾十秒內完成清點(diǎn)。
第二個(gè)坑是人員清點(diǎn)的行進(jìn)方向問(wèn)題。例如在學(xué)校放學(xué)的時(shí)候,一大波學(xué)生涌出校門(mén)的同時(shí)也會(huì )有已經(jīng)在門(mén)外的學(xué)生往回走,Beacon網(wǎng)絡(luò )只能掃描人數但如何判定行進(jìn)方向? 四月兄弟很巧妙地運用了統計學(xué)原理,達到辨別方向的目的。
藍牙室內定位+可穿戴設備,智能家居的新突破口
來(lái)自硬糖的CEO李沁發(fā)表了《藍牙在智能家居領(lǐng)域的應用》的主題演講。李沁提到,傳統的室內定位技術(shù)因為信號阻擋無(wú)法在室內使用,而且基站的定位精度有限,同樣難以滿(mǎn)足室內應用場(chǎng)景,室內定位技術(shù)很好地解決了這些問(wèn)題。
目前的室內定位技術(shù)中,精度最高的為基于RFID的室內定位算法,可達到厘米級?;谏漕l信號指紋(wifi、藍牙)的室內定位技術(shù)的定位精度滅蠅RFID高,但是由于其顯而易見(jiàn)的基礎設施優(yōu)勢還是受到了廣泛的關(guān)注和研究。
硬糖在智能家居的室內定位上也做了大量研究,李沁表示,相比平板、手機等與用戶(hù)松耦合的電子設備,可穿戴設備非常適合室內定位,但是功耗大大增加。硬糖開(kāi)發(fā)了基于低功耗藍牙的自組網(wǎng)技術(shù),其技術(shù)架構為基于室內平面圖和采集前期指紋數據建成指紋地圖數據庫,并通過(guò)指紋信息的定位算法獲得用戶(hù)當前位置。
李沁表示,糖果利于用戶(hù)的行為模式優(yōu)化定位效果,比傳統定位技術(shù),有效精度(2m以?xún)龋┨岣?0倍以上,能耗僅為傳統定位技術(shù)的六分之一。
藍牙電子圍欄技術(shù),能否解決共享單車(chē)亂停亂放難題?
藍牙的定位技術(shù)不僅僅適用于室內,還可運用于高精度的室外定位,如電子圍欄。在我國,可隨處停放的共享單車(chē)給用戶(hù)帶來(lái)極大的便利,但是當“隨停隨放”缺乏管理時(shí),“亂停亂放”,給管理者和他人帶來(lái)極大的不方便。如何解決這個(gè)問(wèn)題成了共享單車(chē)運營(yíng)商和各地政府的難題。目前,在所有可行的解決方案中,電子圍欄技術(shù)成了大家的首選。由于GPS電子圍欄技術(shù)由于存在的問(wèn)題比較多,因而并沒(méi)得到大家的青睞,而藍牙電子標簽技術(shù)方案由于具有較高的可行性,則成了大家追捧的對象。
現在市面上主要有三種基于藍牙的共享單車(chē)電子圍欄技術(shù)。
1、使用固定安裝在停放點(diǎn)的藍牙讀寫(xiě)設備讀取車(chē)載藍牙標簽的電子圍欄,正在北京朝陽(yáng)區的試點(diǎn)(北京東城區更是兼容并蓄,同時(shí)采用了以上兩種電子圍欄);
2、使用車(chē)鎖藍牙讀寫(xiě)設備讀取固定安裝在停放點(diǎn)的藍牙標簽電子圍欄,(以小鳴單車(chē)為代表,正在上海,廣東等地試點(diǎn));
3、西谷方案-使用戶(hù)手機藍牙讀取停放點(diǎn)藍牙電子標簽ID,同時(shí)讀取車(chē)載藍牙標簽的電子圍欄, (已完成技術(shù)方案驗證和測試,正在北京進(jìn)行公司運營(yíng)模式測試),并擬在成都與交委合作,探討通過(guò)政府統一部署的運營(yíng)管理模式,希望先在成都全面鋪開(kāi)使用,然后向全國推廣。