一文读懂蓝牙无线通信与AOA定位技术

１、什么是蓝牙通信技术？

蓝牙技术在我们身边随处可见，我们平时购买的蓝牙音响、鼠标、耳机、家居、门锁，手机与PC上的蓝牙功能连接，都是蓝牙技术所带来的科技成果，蓝牙可以说与我们的日常工作生活息息相关。而当我们在享受蓝牙技术所带来的便利的同时，难免又会返过头来深究一些问题，比如：为什么会发明蓝牙通信技术？它为什么又叫"蓝牙"?

蓝牙的起源：
蓝牙的创始人是瑞典的爱立信公司，而这家公司早在1994年就已经对蓝牙技术进行研发。到了1997年，爱立信先后与其他设备生产商联系，并激发了他们对该项技术的浓厚兴趣。到了1998年2月，5个跨国大公司包括爱立信、诺基亚、IBM、东芝以及英特尔组成了一个特殊兴趣小组（SIG），他们共同的目标是建立一个全球性的小范围无线通信技术，即现在的蓝牙技术。

蓝牙名字的由来：
蓝牙的名字来源于10世纪的丹麦国王Harald Blatand——英译为Harold Bluetooth，这位丹麦国王十分喜欢吃蓝梅，所以他的牙齿每天都染着蓝色。而蓝牙技术起初在行业协会筹备阶段，需要一个极具有表现力的名字来命名这项高新技术，行业组织人员在经过一夜关于欧洲历史和未来技术发展的讨论后，有些人认为用丹麦国王Blatand的名字命名再合适不过了。因为Blatand国王将现在的挪威、瑞典和丹麦统一起来；他的口齿伶俐，善于交际，就如同这项即将面世的技术，而这项技术又将被定义为允许不同工业领域之间的协调工作，保持着各系统领域之间的良好交流。例如计算机、手机和汽车行业之间的工作，于是名字就这么定下来了。

蓝牙技术从1998年诞生以来已经进行了多次更新，从音频传输、图文传输、视频传输，再到以低功耗为主打的物联网数据传输。一方面维持着蓝牙设备向下兼容性，另一方面蓝牙也正应用于越来越多的物联网设备。而随着蓝牙5技术的出现和蓝牙mesh技术的成熟，大大降低了设备之间的长距离、多设备通讯门槛，为未来的物联网发展带来了更大的想象空间，这项二十多年前问世的技术，未来还会继续焕发出蓬勃的生命力。

２、AOA是什么?AOA定位技术能带来什么影响?

何为AOA定位技术？
在讲AOA定位技术之前，先简单了解一下室内定位技术，室内定位技术是一直被炒的非常火热的黑科技，也是近年来资本追逐的热点。目前市场上针对室内定位的主流技术方案有：UWB定位、WiFi定位、红外定位、视觉定位、激光雷达定位、以及蓝牙RSSI定位等。而近些年市场上也一直有众多的公司宣称自己可以做到厘米级，亚米级精度定位，但这些公司的产品往往问题很多，要么就是成本太高，无法实现大规模商用。直到2019年1月蓝牙技术联盟在发行的蓝牙5.1技术规范中推出了新的技术：蓝牙AoA定位技术。

AOA技术的英文全称是Angle Of Arrival，翻译过来就是“到达角技术”，它是一种两基站定位方法，通过某些硬件设备如天线阵列感知发射节点信号的到达方向，计算被定位点与感知设备之间的相对方位或角度，然后再利用三角测量法计算出节点的位置。

如下图所示，假设未知节点N坐标为(x, y)，两基站A(x1,y1)、B(x2,y2)坐标已知，这时若知道了基站A到设备N之间连线与基准方向的夹角α，就可以画出一条射线；同样，知道了基站B到设备之间连线与基准方向的夹角β，就可以画出另一条射线。那么两条射线的交点就是设备N的位置。这就是AOA定位技术的基本原理，该定位原理也称为三角定位法。

三角定位法用公式表达如下：

AOA定位技术能带来什么影响？
蓝牙AOA技术相较于当年广为人熟知的UWB技术，不仅同样具有亚米级的高精度定位优势，同时其兼具灵活性、高并发、低成本、低功耗、高兼容等技术特性，可以有效解决智慧工业中面临的人、车、物、料等大规模定位标签应用带来的高成本问题。同时蓝牙作为手机等智能终端的标配，为实现室内高精度定位快速渗透提供了绝佳的技术端口，促进智慧商超、交通枢纽、博物馆、展览中心、医院等公共服务领域室内定位大规模应用生态形成。
与此同时，蓝牙AOA作为一种普适定位服务，恰逢我国新型基础设施建设的东风，通过“5G+蓝牙AOA两网合一”、“智慧灯杆+蓝牙AOA位置服务”、“蓝牙AOA场内位置服务”等建设方式，不仅大幅度分摊基础设施建设成本、赋能5G技术应用。同时使精准空间信息贯穿到隧道、地下停车场、立交桥等智慧城市的更多场景，助推智慧泊车、自动驾驶等的发展。总之，AOA这一新的定位技术，在未来或将为蓝牙这一极大商业成功的无线协议拓展出又一个强落地场景。

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标签：定位,AOA,蓝牙,技术,无线通信,基站,设备
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