1.2.4 蓝牙定位系统

蓝牙是一种常用的短距离无线通信技术，工作于非授权的工业、科学和医疗（ISM）频带，主要用于无线个域网。蓝牙在定位方面的发展可以分为以下3个阶段。第1个阶段，2002年，蓝牙1.1版本（IEEE 802.15.1-2002）中引入了测量RSSI的功能，从而可以基于蓝牙实现信号强度的指纹匹配定位，或通过路径损耗模型解算信号传播距离后的三边定位，定位误差可达数米；第2个阶段，2010年，蓝牙4.0版本中的低功耗蓝牙（BLE）协议推出了蓝牙信标产品，使得蓝牙定位网络的部署密度高，成本得到了极大程度的降低，在部署密度较高的情况下，定位精度最高能达到米级；第3个阶段，2019年，蓝牙5.1版本进一步支持AoA和AoD测量功能，融合RSSI和AoA/AoD测量结果，能够提供亚米级定位精度。

蓝牙定位系统根据定位设备的不同，可被分为网络侧定位与终端侧定位。网络侧定位由蓝牙信标、终端设备、蓝牙网关、无线局域网及后台服务器组成；终端侧定位系统由蓝牙信标与终端设备组成。定位的原理是蓝牙信标定时广播数据包，终端设备获取到蓝牙信标的RSSI信息后，通过特定的定位算法解算出定位结果。由于蓝牙设备具有体积小、易集成于多种终端设备及功耗低等特点，蓝牙定位系统被广泛应用。目前蓝牙定位系统主要被应用于室内小范围定位，例如展馆定位、医院中的人员定位管理等。蓝牙定位系统存在以下两方面问题：第一，蓝牙信号带宽只有2MHz，在室内环境中存在严重的多径干扰，定位精度的进一步提高较为困难；第二，面向无线个域网络设计，信标节点覆盖范围一般仅为10m左右，如果需要大范围定位服务，则需要部署巨量节点，成本较高。