正在推进的蓝牙CS定位规范,能马上大展拳脚吗?
近日,《2024短距物联——中国Wi-Fi/蓝牙/星闪产业研究白皮书》的企业调研正在进行,已经参与调研的企业有:
上海巨微集成电路有限公司
杭州涂鸦信息技术有限公司
天键电声股份有限公司
深圳市天工测控技术有限公司
感谢以上企业对本白皮书的支持,欢迎更多企业参与调研,联系方式见文末。
目前,为了进一步实现两个支持蓝牙的设备之间的安全、精细测距,蓝牙技术联盟正在研究区别于蓝牙RSSI定位和蓝牙AOA/AOD定位的新的位置服务方式,即Channel Sounding——信道探测定位(以下简称CS)。
CS的特点是信道探测同时通过相位测量及RTT(往返时间)测量来进行距离估算并相互修正,精度更高且具备安全防护机制。
尽管SIG联盟还未正式发布CS定位方案,但此时业界已对CS定位模式持有关注,希望了解CS在与蓝牙RSSI、蓝牙AoA定位模式做比较时有哪些优势?这些优势是否会推动CS成为未来蓝牙定位的主流?此外,在扩展出CS定位模式后,蓝牙定位相比于UWB或星闪技术是否更具有竞争力?
无论这些问题的答案是怎样的,我们都可以确定,未来蓝牙的技术演进方向里,更高定位精度、更安全可靠的定位效果都是持续的、确定性的目标。而这背后,可能都酝酿着一个个新的市场增量。
根据SIG联盟数据,2024年蓝牙位置服务设备年出货量将达到2.65亿,预计到2028年将增长至5.63亿,复合年增长率为22%。
如果拆开来看,蓝牙位置服务主要包括4大方案类型,分别是用于资产和人员追踪的实时定位系统(RTLS)、用于室内导航的室内定位系统、个人物品追踪解决方案、数字钥匙解决方案。其中,2024年蓝牙资产跟踪设备出货量将达到1.07亿,个人蓝牙物品追踪设备年出货量将达到1.15亿,蓝牙钥匙和配件年发货量将达到0.29亿。
蓝牙RSSI、AOA/AOD、CS三种定位模式对比
从1999年蓝牙第一版标准推出,蓝牙技术的演进脉络是从经典蓝牙用于音频传输起步,接着以做多应用为目标,开辟了低功耗蓝牙用于更广泛的数据传输,以及使蓝牙支持定位服务。
早在蓝牙4.0版本就已经支持定位功能,不过在4.X版本中,定位原理是基于接收到的信号强度来推算信号点与接收点的距离(RSSI,Received Signal Strength Indication),主要利用RSSI信号衰减与距离的相关性计算终端位置。
当蓝牙标准进化到5.X时,酝酿的则是“厘米级”定位的突破,希望满足市场对精确位置服务的需求。所以蓝牙5.1版本加入了寻向功能,提供AoA到达角(Angle of Arrival)和AoD出发角(Angle of Departure)两种定位方法,基本原理都是利用信号在天线阵列中的相位差换算方向信息。
蓝牙CS作为新一代技术规范,相较于RSSI来说,优势在定位精度提升到了1m以内,稳定性也进一步提升;另外相对于AoA/AoD来说,蓝牙CS最大的优势是不需要增加阵列天线,CS作为一种相位雷达模式,单天线就可以实现,而AoA的精度虽然较高,但需要额外增加阵列天线,这意味着方案成本增加。
考虑到这些因素,结合CS方案正在获得头部企业支持的现状,CS有更大可能会成为未来蓝牙定位方案的主流。
来源:AIoT星图研究院,《2024中国高精度定位技术产业白皮书》
蓝牙技术适合位置服务的原因
考虑到市场上有其他用于位置服务的技术如UWB、星闪,蓝牙技术在部分定位需求场景被选择的原因可以分为3方面:
1)蓝牙定位技术具有低功耗的特点;
2)蓝牙信标价格便宜、续航时间长,在大量使用时性价比更高;
3)蓝牙技术的生态相对较好,兼容性较强,支持与手机、PC等智能终端建立连接,降低使用门槛。
UWB定位方案相比于蓝牙定位方案,优势是更高的定位精度(也有增加数据传输等功能的趋势),再加上UWB目前也呈现了在安卓手机中普及、芯片成本降低的趋势,但不管怎样,UWB都无法超越蓝牙“低功耗”的特性。
当然,蓝牙定位也并非完美。
因为2.4GHz频段已有Wi-Fi、蓝牙、Zigbee、Thread等多项规模化的技术,带宽有限、网络拥挤的风险早已呈现,为了确保下一代蓝牙技术顺利完成更高数据吞吐量、更低延迟、更高定位精度的目标,SIG联盟已经将频谱扩展计划提上日程,是否能顺利达成目标仍待观望。
最后,物联传媒、AIoT星图研究院重点策划的《2024短距物联——中国Wi-Fi/蓝牙/星闪产业研究白皮书》的企业调研正在进行,期望我们能通过与业界朋友的深入交流,在后续的内容中持续分析蓝牙定位产业的现状与前景。