蓝牙位置服务

蓝牙位置服务应用主要分两大类：接近解决方案(proximity solution)和定位系统(positioning system)。接近解决方案的典型应用是项目跟踪和兴趣点信息。第二类是定位系统，分为实时定位系统（RTLS），主要用于资产跟踪和定位，以及室内定位系统（IPS），主要用于寻路。由测向功能(direction finding-AoA/AoD)引发的新应用蓝牙访问控制。

• 蓝牙兴趣点方案–Bluetooth point of interest (PoI)
• 蓝牙物品追踪–Bluetooth item finding
• 蓝牙室内定位系统–Bluetooth indoor positioning systems (IPS)
• 蓝牙实时定位系统–Bluetooth realtime locating systems (RTLS)
• 蓝牙访问控制–Bluetooth access control

定位技术：
普通蓝牙定位技术：
普通蓝牙定位技术是基于蓝牙4.0的低功耗蓝牙技术，基于RSSI(接收信号强度指示)定位。即信标(Beacon)技术， 信标定期广播蓝牙低功耗数据包，智能手机可以通过蓝牙低功耗扫描RSSI数据包。使用三边测量，智能手机可以计算出位置。只要三个信标可用，就可以进行定位，定位精度在5-10米。典型的有iBeacon, Eddystone, AltBeacon。Beacon技术需要高密度的部署蓝牙信标，系统成本较高。

蓝牙测向功能
蓝牙5.1加了一个测向功能， 蓝牙测向功能基本原理是利用无线电信号的相位差来计算和转换位置信息。使用此新功能，蓝牙设备可以确定从另一个蓝牙设备传输的信号的方向。 这种看似基本的功能有可能显着增强蓝牙定位服务解决方案。

蓝牙测向功能支持两种确定蓝牙信号方向的方法，这两种方法都基于天线阵列的使用； 到达角 (AoA) 和出发角 (AoD)。

蓝牙兴趣点方案：
蓝牙兴趣点方案信息解决方案中，电池供电的蓝牙信标(信标Beacon)部署在整个设施中，访客在他们的智能手机上下载一个应用程序，使手机中的蓝牙无线电监听附近的信标，然后根据它听到的一个或多个信标向用户提供更多信息。 博物馆中部署的信标可以为参观者提供更多有关展品的信息，而零售场所的信标可以为附近的购物者提供额外的产品信息。

蓝牙物品追踪：
蓝牙物品追踪方案包括小型、电池供电的蓝牙设备，通常称为个人财产标签，可以连接到可移动的物体上(例如：钥匙或钱包)。 蓝牙物品追踪方案还包括一个应用程序，使智能手机中的蓝牙能够侦听和估计特定标签的距离。

蓝牙实时定位系统：
蓝牙实时定位系统解决方案用于资产和人员跟踪(例如，这些解决方案可以定位和跟踪仓库中托盘、叉车和工人的位置，或医院中超声波机器和患者的位置，帮助确保安全并优化紧急情况下的响应时间)。

蓝牙实时定位系统解决方案在整个设施的固定位置部署蓝牙接收装置，通常称为定位器(locator)。定位器连接回集中式服务器，通常称为位置引擎(location engine)。低功耗、电池供电的蓝牙发射器，通常称为标签(tag)，标签固定到定位系统打算跟踪的资产或人员上。

标签被编程为固定周期发送信号，其频率取决于被跟踪资产的移动程度以及实时位置估计需要的程度。每个定位器不断向定位引擎报告它可以听到的所有标签，以及每个定位器的接收信号强度 (RSSI)。定位引擎使用该信息(RSSI)以及每个定位器的已知位置，基于称为三边测量法来计算标签的位置。

三边测量法通过了解物体与三个已知参考点的距离来确定物体的位置。在蓝牙定位系统中，定位器根据从标签接收到的信号强度估计它们与任何给定资产标签的距离。位置估算的准确性受多种因素影响，包括设施的地平面图和设施中部署的定位器数量。当前蓝牙实时定位系统解决方案可以提供米级精度(1 到 10 米)。

蓝牙室内定位系统：
蓝牙室内定位系统主要应用于寻路解决方案，可帮助访客在室内设施中导航。蓝牙发射器通常被称为定位信标(locator Beacon)，部署在整个设施的固定位置。访客使用智能手机上的应用程序，使用手机蓝牙接收定位信标。应用程序根据接收到哪些信标，以及从每个信标及其已知位置接收到的信号强度 (RSSI)，使用三边测量法来计算其当前位置。
与蓝牙实时定位系统解决方案一样，蓝牙蓝牙室内定位解决方案的定位精度受多种因素的影响，包括设施的地平面以及部署的固定定位信标的数量，蓝牙室内定位系统可以提供米级精度(大约1 -10 米)。

蓝牙访问控制：
蓝牙访问控制技术主要用于数字钥匙，智能手机的蓝牙可实现车辆的被动进入和启动。当你接近和解锁车门时，将你识别为车主。该技术还可实现对家庭、建筑物和仓库的访问控制，授予需要访问特定空间的人员使用安全数字密钥管理权限的能力。通过启用蓝牙的访问控制，智能手机可以为员工提供对建筑物受控区域的安全访问。 为智能手机添加访问控制。 提高设施的整体安全性。

位置服务常用的配置文件：
proximity profile：
Proximity profile定义了设备远离配对设备时的行为，以便在连接中断或路径损耗增加到预设水平以上时，立即发出警报。 此警报可用于通知用户设备已分离。 作为此警报的结果，设备可能会采取进一步行动，例如锁定其中一个设备使其不再可用。Proximity profile还可用于定义当两个设备靠得更近时的行为，以便建立连接或路径损耗降低到预设水平以下。

Proximity profile定义了两个角色，Proximity monitor和Proximity reporter.Proximity reporter是GATT服务器，Proximity monitor是GATT客户端。Proximity monitor和Proximity reporter必须支持Link Loss service，选择支持Immediate Alert service和Tx Power service。

Find me profile：
Find Me 配置文件定义了按下设备上的按钮以在对等设备上立即发出在这里插入图片描述
警报时的行为。 这可用于允许用户找到放错位置的设备。配置文件定义了两个角色，Find Me locator和Find Me Target.Find Me Target是GATT服务器，Find Me locator是GATT客户端。

Find me target必须支持Immediate Alert service，Find me定位器必须支持Service Discovery，Characteristic Discovery，Alerting Peer Device。

参考资料：
https://www.bluetooth.com/
https://www.silabs.com/

CSDN博客仅作为本人工作学习之余的笔记使用，无任何商业目的，如果侵犯了你的隐私或权益，请随时联系作者，本人将及时删除相关内容。欢迎各位朋友指出文章当中的错误理论和观点，共同进步。