LoRa全稱 “Long Rang”,是一種成熟的基于擴頻技術的低功耗、超長距離的LPWAN無線通信技術。LoRa主要采用的是窄帶擴頻技術,抗干擾能力強,大大改善了接收靈敏度。
藍牙是一種短程寬帶無線電技術,是實現語音和數據無線傳輸的全球開放性標準。藍牙5.0針對低功耗設備速度有相應提升和優化,可結合LoRa對室內位置進行輔助定位,提高傳輸速度,增加有效工作距離。
因此,基于LoRa+藍牙的室內場景定位技術,藍牙主要負責位置服務,LoRa主要負責數據傳輸。兩者各自充分發揮自己的優勢,避免弱勢,從而實現低成本、易部署的綜合解決方案。
在室內大規模的部署無需供電及布網的藍牙信標(iBeacon),以一定的時間間隔(通常為300ms-900ms)的頻次來發送自己的位置信息,而定位標簽(胸卡,手環,定位器等)通過藍牙來監聽位標的信息,收到周邊的藍牙信標的信息后通過LoRa基站發送到定位服務器,定位服務器輸出計算后的設備位置坐標。
此種方案充分發揮LoRa具備傳輸距離遠、繞射能力強,抗干擾能力強等技術特點,在室內定位時可以較少的布設網關,一般情況下3000平米布設一個網關即可實現覆蓋,從而極大程度上減少施工成本。
在定位精度上,通過藍牙位標的密度來控制精度,因藍牙位標因無需布網與供電,從而施工極其簡單,安裝時僅僅黏貼即可。
完整交互過程如下:
① iBeacon藍牙信標工作在廣播模式,周期性將自身UUID、MAC地址、major、minor、電量等信息進行廣播;
② 定位標簽(胸卡,手環,定位器等)掃描采集到iBeacon信標的廣播信息;
③ 定位標簽以一定的周期將掃描采集到的iBeacon信標的信息通過LoRa發送到LoRa基站網關;
④ LoRa基站網關,將定位標簽自身ID以及轉發的iBeacon信息通過4G或者以太網發送至定位服務器;
⑤ 定位服務器根據定位胸牌以及iBeacon的信息,通過運行定位算法引擎計算出定位標簽的位置,并與地圖服務器進行信息處理后,在展示終端展示出來;
⑥ 應用服務器,可實現實時位置跟蹤、軌跡回放、電子圍欄等功能。
穿透性能強,可實現3層樓的有效覆蓋;
傳輸距離遠,視距可達500m+,室內100m+
模式自動切換,根據網關的覆蓋范圍,節點胸牌自動切換傳輸模式
施工更簡單,一個網關即可實現1W+平米的覆蓋,施工更簡單
定位精度高,定位精度最高2m
倉儲物流園區追蹤:物品與車輛或貨架等的高精度匹配,主要的應用場景是物品進出、車輛搬運物品時計數等,此類的定位需求主要采用RFID的定位技術。核心的技術特點是短距離、無源供電并且標簽間基本無干擾。
室內厘米級高精度定位:核心是對工業自動化控制、自動導航車輛控制以及部分特定場所的人員、物品或車輛的定位,此類定位的核心需求是大面積的精準定位,技術特點為定位精度高、成本也相對較高。
室外大范圍米級定位:環境復雜的場所的人員、物品的定位,受制于技術手段及成本,并沒有真正的實現大規模的市場推廣,而通過將兩種不同的技術進行充分融合,能給很好的解決這類問題,這就是適LoRa與藍牙相結合的定位技術。