近些年室內定位被炒得非?；穑峁└统杀?、更高精度、更容易普及的室內定位技術一直是室內定位領域研究的終極目標。基于室內定位領域出現的定位技術也很多，有很多人嘗試使用藍牙定位方式做室內高精度應用，是否可行，本文我們就來分析下！ 
  藍牙是如何在室內環境中進行定位呢？ 
  其具體定位原理是基于RSSI信號強度定位，首先在區域內鋪設藍牙信標，由 Beacon發射信號，藍牙設備接收信號并反饋，當設備進入范圍內時，估算系統中各藍牙設備之間的距離。通過這種技術，定位系統在確定特定設備的位置時，精確度可達到米級。 

1.不能走遠了-信號強度衰落與距離之間的微妙關系 
  根據RSSI信號強度，藍牙接收端距離發射端的距離越近，信號強度越強，反之，信號強度越弱。就像對于一個確定光度的光源來說，我們離光源越近，越亮，反之，距離越遠亮度就越暗。 
  藍牙定位就是通過兩個藍牙設備之間的距離與接收信號強度指示（接受功率）之間的關系，再通過三角定位原理進行定位。 
  上圖所示，接收功率與距離關系圖，標簽接收周圍信標的通信包的信號，測量信號強度，在已知發送端信號信標強度的情況下，可以通過上述理論曲線直接計算出標簽到信標的距離。再通過多點定位的方式計算出標簽位置。 
  通過信號強度的變換即可找出信號強度與距離發射端之間的關系。 
  我們通過上圖可以看到，在距離超過3m后，隨著距離的變化，信號強度變化會很緩慢。從圖示可以得出距離在變化約4m對應的功率變化不到5個db，距離越遠，情況會越惡化。然而禍不單行，一般芯片級接收機測量信號強度精度是在±3db左右，就會帶來4m左右的定位精度誤差。 
  就像是小孩子在公園玩耍，近處時我們可以準確描述出其在一個公共廁所旁，但是如果小孩子跑遠了，只能遠遠看到一個小小的背影，也就沒辦法準確描述出孩子所處位置了。因此我們會聽到家長對小朋友說：你不能走遠了！ 
  也就是說短距離時藍牙定位還能滿足基本需求，但是距離遠了，由于信號衰落，也就沒辦法要求高精度了。 
  如何解決？以多取勝！ 
  上述我們說到了RSSI信號強度定位原理，得出距離越遠，定位精度也會隨之下降，那么為了實現高精度定位，只能將藍牙設備的部署密度增大，在實際應用中一般3-6m部署一個基站，能夠保證有3-5m的定位精度。但是凡事都有利弊，小場景還好，但是大場景就會存在節點較多的問題，對于布展施工、后期維護都增加了一定的難度。 

2.如何應對無線信道的以下挑戰：多徑效應及瑞利衰落 
  同時，我們還是從這張圖可以看到，距離超過1m時，實際接收的功率由于瑞利衰落造成的影響，波動會比較大，這也會對測量精度造成影響。 
  什么是瑞利衰落？ 
  在無線通信信道中，由于信號進行多徑傳播達到接收點處的場強來自不同傳播的路徑，各條路徑延時時間是不同造成了相位偏移，而各個方向分量波的疊加，又產生了駐波場強，從而形成信號快速衰落或增強稱為瑞利衰落。瑞利衰落屬于小尺度的衰落效應，距離變化可能10-20厘米，信號強度就會發生很大的變化，它總是疊加于如陰影、衰減等大尺度衰落效應上。 
  是什么造成了瑞利衰落？ 
  在大話系列第一章節中，我們講了什么是多徑效應，也就是由于室內環境的復雜性導致無線信號發生直射、反射、折射等現象而引起的無線信號通過不同路徑到達無線信號接收點的情形。多徑效應會引起空間選擇性衰落，即不同的地點、不同的傳輸路徑衰落特性不一樣。 
  由于各種地形、地物、移動體引起的多徑傳播信號在接收點相疊加，由于接收的多徑信號的相位不同、頻率、幅度也有所變化，導致疊加以后的信號幅度波動劇烈。 
   在股市下降過程中，股價的分時瞬時值變化劇烈。上面提到的接收信號場強值的瞬時快速起伏、快速變化的現象也稱為快衰落。 
  綜上，由于瑞利衰落的影響，信號的劇烈波動，導致功率也是時強時弱，定位精度的誤差也就時大時小。   從根本來講，多徑是因為環境的復雜，那么是不是在空曠的環境下，受多徑效應及銳利衰落影響就會小很多呢！ 

3. 對不起，你擋住我信號了-遮擋物使得信號進一步衰減 

  

還是從《接受功率與距離的關系曲線》一圖來看，該曲線的前提在自由空間傳播的情況，但是在藍牙定位技術的實際應用中，信號會被人體或環境中障礙物遮擋，造成信道發生變化，信號進一步衰減，從而導致定位精度一定程度降低。 

  因此，在藍牙實際應用場景中，如果是環境空曠無遮擋的環境，藍牙定位技術的威力能得到最大程度的發揮。 
  小結： 
  藍牙定位精度受接收端與發射點之間的距離、環境遮擋物、節點的密度以及布設位置等因素影響，目前業界使用藍牙定位的精度可以達到3-5米左右。 

4.功耗貴如黃金，吾等自應珍惜-談談藍牙設備續航問題！ 
  按上述藍牙的工作方式，定位標簽需要接受到附近幾個信標的的信號，才能進行定位，同時信標之間是隨機向空間發送電磁波，標簽并并不知道信標什么時候發送，所以需要一直開啟接收機進行接收，導致標簽的功耗相對來說比較高，續航時間短。 
  例如作為一名合格的銷售，時刻準備著位客戶答疑解惑，但是并不知道哪個客戶會在什么時間聯系我們，為了能在第一時間位客戶服務，因此我們需要保持手機時刻開機、微信在線的狀態，由于業務的繁忙，我們的移動通訊設備必須經常充電。 
  在藍牙定位的實際應用中，一個胸牌大小的定位標簽，藍牙1Hz定一次位的續航時間是在5天左右。 
  綜上： 
  考慮到布設的規模、定位的精度、發射功率帶來的功耗問題等。藍牙定位并不能勝任更多物聯網應用場景的高精度定位需求。它更適合用來告訴你：hello，我來了!而不是告訴你，我在哪里? 
  值得一提的是，最新藍牙5.1的發布，帶來了全新的尋向功能，其關鍵技術為：多天線測向。 
  新技術值得去研究，但是藍牙多天線技術無疑會增加藍牙基站的復雜度和硬件成本。并且在現在復雜的2.4GHz頻段下、在復雜的室內多徑干擾下，能不能達到理論的厘米級的精度，還有待考驗。 
  期待藍牙5.1新技術的實現可以提供厘米級的定位精度，給了室內定位提供了一種更為可靠的技術方案。