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【士別三日,刮目相看——BLE】
Bluetooth SIG 指出,受到尋路、資產追蹤、物品尋找和存取控制帶動,定位服務在可預見的未來將是成長最快的分眾市場。與此同時,照明網路連接和精確室內定位服務需求大幅增長,讓用於智能建築的藍牙網狀認證產品數量約每六個月就翻一倍,藍牙已然成為智能建築之定位應用的骨幹技術。令人矚目的是,由於定位精度與技術強固性的改進,藍牙在工業物聯網 (IIoT) 亦佔有一席之地。
Bluetooth SIG 坦言,對於需要高頻寬和大數據傳輸的應用,Wi-Fi 是最佳技術,LTE-M 也適用;若應用程式 (APP) 涉及室外和農村等低頻寬和遠程部署,則低功耗廣域網路 (LPWAN) 最有意義。但若不在上述場景之列,則藍牙低功耗 (BLE) 反具優勢。藍牙定位另一個主戰場是室內導航。根據 Bluetooth SIG 定義,「位置服務」,可分為兩大類:接近通知&定位系統。
Bluetooth SIG 剖析,室內導航的無線技術關鍵屬性包括:可擴展性、隱私權與安全性、定位解析度 (準確性和延遲)、覆蓋範圍及採用方式,BLE、超寬頻 (UWB)、Wi-Fi 和超音波皆是可選技術,而BLE 優勢在於:全球智慧手機廣泛採用並支援大規模部署。2019 年,藍牙 5.1 加入尋向 (Direction Finding) 功能後,BLE 設備可根據出發角 (AoD)、到達角 (AoA) 或兼採兩者來提高藍牙定位精度。
值得留意的是,5G 通訊的出現將可讓室內、外 LBS 無縫接軌,不需異構設備,且適合大規模部署,實現低延遲、兼具公分等級的水平和垂直精度;初期 5G 標籤和定位終端預計將在 2022 年進行商業部署,待 3GPP R17 版本凍結,5G 定位將在 2023 年逐步進入室內環境。具體而言,5G 定位將繼承 5G 基礎架構的許多優勢以提高準確性。結合 5G 通訊也是改善藍牙定位效能的解方之一。
那麼,Bluetooth SIG 又是如何看待 BLE vs. UWB?答案,就在附件文章中~~
延伸閱讀:
《LBS 是藍牙成長最快的分眾市場》
http://www.compotechasia.com/a/feature/2021/0312/47339.html
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#物聯網IoT #無線個人區域網路WPAN #定位服務LBS #超寬頻UWB #近場通訊NFC #藍牙低功耗BLE #量測
【有容乃大!UWB 具 PSD 特性,利於異質共存】
超寬頻 (UWB) 定位是由多個感測器,輔以「到達時間差」(TDOA) 和「角度定位」演算法對標籤位置進行分析,具有「多路徑」解析能力,讓發射訊號的能量得以充份發揮——解決 UWB 訊號衰減和測距誤差的問題。「角度定位」的接收端須建置「指向式天線」或「天線陣列」接收訊號差異,據以推算收、發雙方的相對角度,再參考接收端的平面高度而得出發射端座標。
UWB 的訊號接收表現不俗,由於對通道衰減不敏感,UWB 接收器可藉分級獲得良好的抗衰減效果。這意味著:在室內或建築物等密集場合可獲得更好的定位,加上超寬頻助陣,精度亦較高,距離解析度可達「公分級」。然須留意的是,這種基於訊號時間的定位方法,一旦遇到牆體遮擋需要重新部署,且同等面積上的隔間數量增加一倍,基地台的用量也需隨之倍增。
相較於 Wi-Fi 需要中繼站接取,UWB 遙控/遙測相對安全;而 IEEE 802.15.4z 擴展協定,亦為傳統 UWB 無線電的所有已知攻擊增加物理層 (PHY) 保護。此外,UWB 具低功率譜密度 (PSD) 特性,幾乎不會干擾其他無線標準,非常適合與其他無線技術一起使用,包括藍牙、Wi-Fi 和用於行動支付的近場通訊 (NFC)。過去,UWB 多被用於工、商環境的即時定位,但近來問鼎消費市場意圖明顯。
延伸閱讀:
《UWB 低功率「公分級」定位,照護/驗證隨身帶著走》
http://compotechasia.com/a/feature/2020/0410/44460.html
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