随着蓝牙定位技术的发展,蓝牙定位应用场景越来越广泛,商场、工厂、医院、养老院等。其中蓝牙iBeacon定位技术应用最广泛。iBeacon是苹果推出的一种蓝牙定位广播协议,主动广播自身ID号。iBeacon蓝牙信标采用低功耗蓝牙芯片,通常电池寿命可以达到2年以上,设备体积一般比较小,方便安装固定。定位系统中以iBeacon蓝牙信标作为定位,蓝牙设备(手机或蓝牙定位卡)接收到iBeacon蓝牙信标的信号ID和信号强度进行定位。如果设备只探测到一个定位的信号,以该的位置作为设备的定位坐标;如果设备探测到多个定位信号,将信号强度转换为设备到各个间的距离,再根据三角定位算法确定设备位置。如果在室内场所遍布足够多的,那么整个室内区域就可以形成一个能够进行室内精准定位的网络。根据iBeacon蓝牙信标的部署密度,定位精度可以达到1-5米,而实际环境中信号强度会受到人体、物体的干扰,位置会出现飘动。 室内定位应用分为主动定位和被动定位。主动定位是指手机或终端设备获取iBeacon蓝牙信标后计算自己的位置。这类应用主要包括手机定位导航,反向寻车等。被动定位是指定位卡或终端设备采集到iBeacon蓝牙信标的ID和信号强度,上传到后台服务器,由服务器上的定
位引擎计算出该设备的位置,并在监控地图上显示。这类应用通过蓝牙定位胸卡或手环(统称蓝牙定位标签给工人、病人、老人定位,以及资产定位) 蓝牙定位标签必须具有将数据无线上传到服务器的功能,一般数据无线上传的通讯方式有蓝牙、Wi-Fi、LoRa、NB-IOT或4G。
1.蓝牙传输方式:蓝牙网关扫描接收定位标签发出的信号,然后蓝牙网关通过以太网或Wi-Fi将数据上传。
2.Wi-Fi传输方式:定位标签需要连接Wi-Fi的接入点(AP),但采用这种方式,定位标签耗电大、连接慢、漫游延迟长。在实际应用中定位标签一般采用Wi-Fi物联协议,具有功耗低、传输快、无延迟等优点。
3.LoRa传输方式:LoRa扫描接收定位标签发出的信号,然后LoRa通过以太网或Wi-Fi将数据上传。
4.NB-IOT或4G传输方式:定位标签需要连接NB-IOT或4G,然后上传数据。
下图是基于Wi-Fi网络的iBeacon蓝牙信标定位系统网络图。
这4种传输技术的比较:
| 蓝牙 | Wi-Fi物联 | LoRa | NB-IOT/4G |
网络建设 | 蓝牙覆盖范围小,需要大量部署 | 1. 现有Wi-Fi支持探针功能,无需部署 2.现有Wi-Fi不支持探针功能,部署探针,需要适量部署 | LoRa覆盖范围稍大,需要适量部署 | 无需部署 |
成本 | 低,百元 | 1. 无成本、无流量费 2. 低,百元 | 高,几千元 | 无成本、有流量费 |
传输时间 | 秒级 | 秒级 | 秒级 | 10秒级 |
稳定性 | 差,和iBeacon信号相互干扰 | 好 | 好 | 依赖4G信号 |
定位刷新频率 | 秒级 | 秒级 | 秒级 | 分钟级 |
终端电池寿命 | 长,1年 | 中,1个月 | 中,1个月 | 短,2天 |
定位手机 | 支持 | 支持 | 不支持 | 支持 |
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从上述的传输方式比较,不同技术应用场景不一样:
1.在有Wi-Fi覆盖的环境下,而且Wi-Fi设备支持探针功能,首选性价比最高的Wi-Fi物联网传输方式,不需要部署任何,也没有流量费用,而且各项指标优良。
2.在有Wi-Fi覆盖的环境下,但是Wi-Fi设备不支持探针功能,可以选择部署蓝牙、Wi-Fi探针或LoRa。如果场所面积大,则需要大量的蓝牙,施工费用高,设备多维护也麻烦,蓝牙设备多和iBeacon相互干扰。而Wi-Fi探针设备价格低,覆盖范围100米半径以上,需要适量部署就可以满足信号覆盖,仍然是一个性价比高的方案。
3.没有Wi-Fi覆盖的情况,可以选择部署,这需要前期投入,好处是没有流量费用,定位指标优良。也可以选择前期少投入,采用NB-IOT/4G方式,但后期增加运营负担,定位效果也欠佳。
综上所述,选择室内定位系统时候,不仅仅考虑定位技术,还要考虑网络建设成本、网络维护和运营成本、用户使用定位终端的体验等因素。