คู่มือที่ครอบคลุมเกี่ยวกับ Bluetooth® 5.1 เทคโนโลยีการวางตำแหน่ง AoA

เหมืองแร่ ส.ค. 09. 2024
สารบัญ

    ความท้าทายในอุตสาหกรรม

    Bluetooth® 5.1 AoA Positioning

    ภาคอุตสาหกรรมจำนวนมากเผชิญกับความต้องการและความยากลำบากในการติดตามตำแหน่งและการกำหนดตำแหน่ง. ระบบกำหนดตำแหน่งบนพื้นโลกแบบดั้งเดิม (จีพีเอส) และระบบดาวเทียมนำทางทั่วโลก (GNSS) วิธีการต่อสู้กับปัญหาความแม่นยำเมื่อเป็นเรื่องของการตั้งค่าภายในอาคาร. สามัญสำนึกคือเทคโนโลยี GNSS และ GPS ไม่สามารถใช้ระบุตำแหน่งในอาคารได้ เนื่องจากสัญญาณจากดาวเทียมจะถูกบล็อก, ดูดซึม, หรือกระจัดกระจายตามอาคาร (ลาชาเปล, 2004). ตระหนักถึงข้อจำกัดของ GPS และ GNSS ในแง่ของการติดตามตำแหน่งในอาคารอยู่ที่ไหน ตำแหน่ง Bluetooth® AoA เทคโนโลยีเข้ามาสู่ขอบฟ้าของผู้คนสำหรับโซลูชันทางเลือกที่มีความแม่นยำสูงและคุ้มค่า.

    ทำความเข้าใจเกี่ยวกับ Bluetooth® 5.1 เทคโนโลยีการวางตำแหน่ง AoA

    วัตถุประสงค์ของ Bluetooth® Angle of Arrival (อ่าว) เทคโนโลยีการกำหนดตำแหน่งคือการระบุตำแหน่งที่แม่นยำของสิ่งของที่ใช้ Bluetooth® และอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์. ตามคำนิยาม, เป็นวิธีการค้นหาทิศทางของ Bluetooth® ที่สามารถประมาณค่าได้, มาตรการ, และคำนวณมุมที่สัญญาณ Bluetooth® มาถึงอาร์เรย์ของเสาอากาศ (ลี, 2023). ในด้านหนึ่ง, จากมุมมองทางวิชาการ, เป็นวิธีการค้นหาอุปกรณ์ Bluetooth® ในเชิงพื้นที่โดยใช้ประโยชน์จากคุณสมบัติทางเรขาคณิตของการแพร่กระจายสัญญาณ. ในอีกทางหนึ่ง, มากขึ้นจากมุมมองของอุตสาหกรรมที่เข้าใจได้ง่ายขึ้น, มันแสดงถึงความก้าวหน้าที่สำคัญในระบบระบุตำแหน่งแบบเรียลไทม์ (RTLS) โดยใช้เทคโนโลยี Bluetooth® ขั้นสูงและโปรโตคอลการสื่อสาร. ตรงกันข้ามกับเทคโนโลยีการติดตามตำแหน่งและการวางตำแหน่งที่ไม่ก้าวร้าวซึ่งเป็นที่รู้จักทั่วไปอื่นๆ อีกมากมาย (เช่น, อัลตร้าไวด์แบนด์), การวางตำแหน่ง Bluetooth®, รวมทั้ง AoA และ AoD ทำหน้าที่เป็นระบบการแปลที่ใช้งานอยู่ (ปิร์ซาดา และคณะ, 2013), โดยที่อุปกรณ์เชื่อมต่อ Bluetooth® แบบพกพา (เช่น, ป้ายส่วนบุคคล) ส่งสัญญาณไปยังเครื่องรับ.

    ทำความเข้าใจสิ่งต่าง ๆ โดยไม่ต้องอ้างอิงถึงบริบทที่มันถูกประกาศเกียรติคุณ, ประดิษฐ์, หรือพัฒนาแล้วอาจจะยังไม่เพียงพอ. ดังนั้น, เราตัดสินใจที่จะเจาะลึกการพัฒนาในอดีตของการวางตำแหน่ง Bluetooth® AoA และสำรวจแนวคิดอื่นๆ อีกมากมายที่เกี่ยวข้อง.

    Indoor Localization System Active System VS PassiveSystem

    แหล่งที่มา: https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2212671613000644?ref=pdf_download&เศ=RR-2&rr=89aa1b0b48ae408b

    พัฒนาการทางประวัติศาสตร์ของการวางตำแหน่ง Bluetooth® AoA

    ต่างจาก GPS ที่นำเสนอตำแหน่งที่ถูกบีบ, Bluetooth® ให้ความสำคัญกับการประมาณค่าความใกล้เคียงมากกว่าการระบุตำแหน่งที่แน่นอน (ระบบกำหนดตำแหน่งในอาคาร, 2024). ในช่วงต้น 2016, บลูทูธ® 5.0 นำมาซึ่งการปรับปรุงที่สำคัญในช่วง, ความเร็ว, และความสามารถในการออกอากาศ. อย่างไรก็ตาม, ในช่วงเวลานั้น, การวางตำแหน่งแบบ RSSI ถูกจำกัดอย่างยิ่งให้อยู่ในสภาพแวดล้อมภายในอาคารที่ซับซ้อน เนื่องจากจุดอ่อน เช่น ขาดความน่าเชื่อถือและความแม่นยำ.

    ใน 2019, กลุ่มความสนใจพิเศษของ Bluetooth® Alliance (พูด) เปิดตัวและรวมฟังก์ชันการค้นหาทิศทางเป็นส่วนหนึ่งของแผนของ Bluetooth® 5.1 (การปรับปรุงบริการระบุตำแหน่ง Bluetooth® ด้วยการค้นหาทิศทาง | เว็บไซต์เทคโนโลยี Bluetooth®, 2019). การเปิดตัว Bluetooth® 5.1 ถือเป็นก้าวสำคัญในการบูรณาการกับวิธีการวางตำแหน่งในอาคารที่เป็นนวัตกรรมใหม่สองวิธี: เอโอเอ และเอโอดี. พร้อมเสนอตำแหน่งระดับเซนติเมตร, บลูทูธ® 5.1 หรือ Bluetooth® พลังงานต่ำ (เบล) ยังนำคุณประโยชน์มากมาย เช่น การใช้พลังงานต่ำและช่วงการสื่อสารที่ขยายออกไป (ลี, 2023).

    ตั้งแต่ความใกล้ชิดทั่วไปไปจนถึงบริการระบุตำแหน่งที่มีความแม่นยำสูงและต้นทุนต่ำ, Bluetooth® และ Bluetooth® พลังงานต่ำมอบศักยภาพในการเปลี่ยนแปลงมากขึ้นสำหรับโซลูชันการกำหนดตำแหน่งในอาคารและแอ็คทีฟ เนื่องจากมีข้อดีที่ไม่มีใครเทียบได้, เช่นความน่าเชื่อถือ, การเชื่อมต่อไร้สาย, เวลาแฝงต่ำ, และการส่งข้อมูลความเร็วสูง. ต่อมาใน 2021, AirTag ที่ล้ำสมัยของ Apple และเครือข่าย Apple Find My ผสมผสาน Bluetooth® และ UWB เข้าด้วยกัน (อัลตร้าไวด์แบนด์) เทคโนโลยี, ยังจุดประกายความนิยมและความต้องการที่เพิ่มขึ้นสำหรับเทคโนโลยีการติดตามที่ใช้ Bluetooth®.

    ความแตกต่างระหว่าง Bluetooth® AoA และ Bluetooth® AoD

    ทั้งคู่ บลูทูธ® AoA และ มุมออกเดินทาง Bluetooth® (อ๊อด) เป็นของ Bluetooth® Direction Finding. อย่างไรก็ตาม, มันเป็นสองวิธีที่แตกต่างกันมาก, ทำงานในรูปแบบที่แตกต่างไปจากเดิมอย่างสิ้นเชิงและตรงกันข้ามด้วยซ้ำ (การค้นหาทิศทาง Bluetooth®: ภาพรวมทางเทคนิค | เว็บไซต์เทคโนโลยี Bluetooth®®, 2023).

    ดูแผนภูมิต่อไปนี้: ความแตกต่างที่สำคัญประการหนึ่งระหว่าง Bluetooth® AoA และ Bluetooth® AoD คือจำนวนเสาอากาศที่วางและทิศทางของสัญญาณที่ส่ง. ในโหมด AoD, อุปกรณ์เช่นบีคอนระบุตำแหน่งจะส่งสัญญาณพิเศษผ่านอาร์เรย์เสาอากาศ. เพื่อเป็นการเปรียบเทียบ, อุปกรณ์ Bluetooth® ในโหมดการทำงาน AoA, เช่น ป้ายบุคลากรและเครื่องมือติดตามทรัพย์สินจะส่งสัญญาณค้นหาทิศทางพิเศษโดยใช้เสาอากาศเดี่ยวเท่านั้น ในขณะที่ฮับรับสัญญาณมีเสาอากาศจำนวนมาก. มีเสาอากาศรับสัญญาณหลายอันวางอยู่ติดกัน. เนื่องจากสัญญาณพิเศษที่ส่งโดยอุปกรณ์ Bluetooth® Direction Finding จะถูกส่งผ่านอาเรย์, ฮับรับสัญญาณสามารถตรวจจับระยะทางสัมพัทธ์และคำนวณการเปลี่ยนแปลงทิศทางได้ (ฮอลแลนเดอร์, 2023).

    Difference between Bluetooth AoA and Bluetooth AoD

    แหล่งที่มา: https://www.bluetooth.com/blog/new-aoa-aod-bluetooth-capabilities/

    ประโยชน์ของการวางตำแหน่ง Bluetooth® AoA: กรณีการใช้งานในชีวิตจริง

    ตามข้อมูลของ Bluetooth® Alliance SIG, บริการระบุตำแหน่ง Bluetooth® และเทคโนโลยีการค้นหาทิศทางถูกนำมาใช้อย่างกว้างขวางในภาคอุตสาหกรรมจำนวนมาก โดยมีบทบาทในการเพิ่มประสิทธิภาพการดำเนินงานและความแม่นยำในการติดตามตำแหน่งในอาคาร (ลี, 2023). ตอนนี้, มาดูเทคนิคการวางตำแหน่ง AoA ตาม BLE กันดีกว่า & บลูทูธ® 5.1, และเข้าใจคุณประโยชน์ที่เป็นรูปธรรมโดยอ้างอิงถึงกรณีและสถานการณ์การใช้งานจริง.

    การติดตามสินทรัพย์ในการผลิตและคลังสินค้า

    ข้อดีที่สำคัญที่สุดอย่างหนึ่งจากการวางตำแหน่ง Bluetooth® AoA คือความสามารถในการปรับปรุง การติดตามทรัพย์สิน ในแง่ของหน่วยการผลิตและการจัดการคลังสินค้าที่มีประสิทธิภาพมากขึ้น. ตัวอย่างเช่น, ผู้ผลิตยานยนต์ชั้นนำใช้เทคโนโลยี Bluetooth® AoA เพื่อตรวจสอบตำแหน่งของเครื่องมือและส่วนประกอบสำคัญในสายการประกอบ. ด้วยการปรับใช้บีคอน Bluetooth® บนทรัพย์สินและใช้ตัวรับ AoA ทั่วทั้งสถานที่, ผู้ผลิตสามารถมองเห็นตำแหน่งของสินค้าทุกชิ้นได้แบบเรียลไทม์. ความแม่นยำสูงของระบบช่วยลดข้อผิดพลาดในการจัดการสินค้าคงคลัง, แทนที่การตรวจสอบตามเวลาแบบเดิมที่ต้องใช้แรงงานเข้มข้น, และปรับปรุงประสิทธิภาพการดำเนินงานของพนักงานทั้งหมด.

    การนำทางในอาคารในการตลาดแบบใกล้เคียง

    ในภาคการค้าปลีก, ผู้จัดการธุรกิจและผู้เชี่ยวชาญด้านการตลาดบริการจำเป็นต้องคาดการณ์ปริมาณการเข้าชมของลูกค้าและเชื่อมโยงตัวเลขเหล่านั้นกับความจุของร้านค้าได้ดีขึ้น. การวางตำแหน่ง Bluetooth® AoA รองรับสิ่งนี้. คุณสมบัติการติดตามและกำหนดตำแหน่งตำแหน่งในอาคารที่แม่นยำซึ่งขับเคลื่อนโดย Bluetooth® AoA สามารถช่วยให้นักการตลาดด้านบริการและบริเวณใกล้เคียงส่งส่วนลดและโปรโมชั่นที่ปรับแต่งตามความต้องการของลูกค้าตามสถานที่ตั้งของลูกค้า, และแม้กระทั่งการแจ้งเตือนเกี่ยวกับรายการที่พวกเขาเคยดูทางออนไลน์ก่อนหน้านี้. ความเป็นส่วนตัวและความสะดวกสบายในระดับนี้ไม่เพียงแต่ปรับปรุงความพึงพอใจของลูกค้า แต่ยังเพิ่มอัตราการเปลี่ยนใจขายอีกด้วย.

    ทางข้างหน้า

    ไม่มีเทคโนโลยีใดที่สมบูรณ์แบบ. การวางตำแหน่ง Bluetooth® AoA ก็ไม่ใช่ข้อยกเว้น. ต้องเผชิญกับความท้าทายและข้อจำกัด, เช่น ขอบเขตที่จำกัด, ข้อกำหนดด้านสายตา, และภาระการประมวลผลข้อมูลอันหนักหน่วง. ข้อเสียดังกล่าวยังเปิดประตูใหม่สู่การปรับปรุงและอัปเกรด. ด้วยการแตะไปสู่อนาคตของนวัตกรรมฮาร์ดแวร์ Bluetooth® และ IoT, เราได้เห็นความก้าวหน้าอย่างรวดเร็วที่เกิดขึ้นในโดเมน Bluetooth® แล้ว. การบูรณาการการวางตำแหน่ง Bluetooth® AoA กับแพลตฟอร์ม IoT และปัญญาประดิษฐ์ (AI) ยังได้เพิ่มขีดความสามารถอีกด้วย. การวิเคราะห์ที่ขับเคลื่อนด้วย AI และ การเรียนรู้ของเครื่อง อัลกอริธึมปรับปรุงความแม่นยำของตำแหน่ง, การบำรุงรักษาเชิงคาดการณ์, และแอปพลิเคชันแบบ Context-Aware.

    ต่อไป: เสริมสร้างการรับรู้ของบุคลากร: เซ็นเซอร์เรดาร์คลื่นมิลลิเมตรแปลง IoT อย่างไร
    ก่อนหน้า: คู่มือที่ครอบคลุมเกี่ยวกับ iBeacon, เอ็ดดี้สโตน, บลูทูธ® บีคอน, เบิ้ลบีคอน, และไมนิวบีคอน