LoRa + 蓝牙室内场馆定位技术全面解析
作者 | IoT物联网技术2021-12-22

LoRa全称 “Long Rang”,是一种成熟的基于扩频技术的低功耗、超长距离的LPWAN无线通信技术。LoRa主要采用的是窄带扩频技术,抗干扰能力强,大大改善了接收灵敏度。

LoRa + 蓝牙室内场馆定位技术

蓝牙是一种短程宽带无线电技术,是实现语音和数据无线传输的全球开放性标准。蓝牙5.0针对低功耗设备速度有相应提升和优化,可结合LoRa对室内位置进行辅助定位,提高传输速度,增加有效工作距离。

因此,基于LoRa+蓝牙的室内场景定位技术,蓝牙主要负责位置服务,LoRa主要负责数据传输。两者各自充分发挥自己的优势,避免弱势,从而实现低成本、易部署的综合解决方案

定位方案架构

定位方案架构

在室内大规模的部署无需供电及布网的蓝牙信标(iBeacon),以一定的时间间隔(通常为300ms-900ms)的频次来发送自己的位置信息,而定位标签(胸卡,手环,定位器等)通过蓝牙来监听位标的信息,收到周边的蓝牙信标的信息后通过LoRa基站发送到定位服务器,定位服务器输出计算后的设备位置坐标。

此种方案充分发挥LoRa具备传输距离远、绕射能力强,抗干扰能力强等技术特点,在室内定位时可以较少的布设网关,一般情况下3000平米布设一个网关即可实现覆盖,从而极大程度上减少施工成本。

在定位精度上,通过蓝牙位标的密度来控制精度,因蓝牙位标因无需布网与供电,从而施工极其简单,安装时仅仅黏贴即可。

完整交互过程如下:

① iBeacon蓝牙信标工作在广播模式,周期性将自身UUID、MAC地址、major、minor、电量等信息进行广播;

② 定位标签(胸卡,手环,定位器等)扫描采集到iBeacon信标的广播信息;

③ 定位标签以一定的周期将扫描采集到的iBeacon信标的信息通过LoRa发送到LoRa基站网关;

④ LoRa基站网关,将定位标签自身ID以及转发的iBeacon信息通过4G或者以太网发送至定位服务器;

⑤ 定位服务器根据定位胸牌以及iBeacon的信息,通过运行定位算法引擎计算出定位标签的位置,并与地图服务器进行信息处理后,在展示终端展示出来;

⑥ 应用服务器,可实现实时位置跟踪、轨迹回放、电子围栏等功能。

定位方案优势

  • 穿透性能强,可实现3层楼的有效覆盖;

  • 传输距离远,视距可达500m+,室内100m+

  • 模式自动切换,根据网关的覆盖范围,节点胸牌自动切换传输模式

  • 施工更简单,一个网关即可实现1W+平米的覆盖,施工更简单

  • 定位精度高,定位精度最高2m

应用场景

仓储物流园区追踪:物品与车辆或货架等的高精度匹配,主要的应用场景是物品进出、车辆搬运物品时计数等,此类的定位需求主要采用RFID的定位技术。核心的技术特点是短距离、无源供电并且标签间基本无干扰。

室内厘米级高精度定位:核心是对工业自动化控制、自动导航车辆控制以及部分特定场所的人员、物品或车辆的定位,此类定位的核心需求是大面积的精准定位,技术特点为定位精度高、成本也相对较高。

室外大范围米级定位:环境复杂的场所的人员、物品的定位,受制于技术手段及成本,并没有真正的实现大规模的市场推广,而通过将两种不同的技术进行充分融合,能给很好的解决这类问题,这就是适LoRa与蓝牙相结合的定位技术。


热门文章
想象有一天,所有的工厂都变为数字化智能工厂,所有的工业流程都走向数字化,销售订单会出现怎样的惊喜?生产效率又将提升多少?工业互联网是一场持久战,正在让这一切逐步照进现实。12月21日,紫光股份旗下新华
2021-12-22