新的一年，等待一塊正式商用的藍牙AOA芯片
產品資訊2020年02月11日
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近日，蘋果供應鏈企業(yè)Qorvo收購了UWB芯片供應商Decawave，引發(fā)了高精度行業(yè)的廣泛關注。據Qorvo總裁兼首席執(zhí)行官 Bob Bruggeworth表示：“讓Decawave加入我們的行列可以建立我們在新興市場中準確，安全的短距離定位解決方案的地位?！?br />
加之去年蘋果對外發(fā)布的新手機中植入了UWB芯片，NXP公司推出的用于汽車應用領域的UWB芯片等市場舉動，標志著UWB技術正在向著更好的方向發(fā)展。
作為高精度定位領域另一倍受關注的藍牙定位技術，也在去年迎來了重要的突破--藍牙聯(lián)盟將藍牙AOA/AOD技術寫入了最新的藍牙5.1標準，使得藍牙的定位精度也將達到亞米級，由此業(yè)界對藍牙AOA/AOD技術充滿了期待。
藍牙AOA ：等待一塊成熟的可規(guī)?；逃玫男酒?/strong>
據藍牙聯(lián)盟數據，藍牙基于位置的服務的市場機會在過去幾年中迅速增長，藍牙位置服務設備年出貨量將由2018年的720萬增長到2023年的4.31億，未來5年復合增長率達到了 43%。其中，預計有 17 億臺智能手機將采用藍牙位置服務，而藍牙標簽 (Tag)年出貨量也將到3億。
通過藍牙技術進行定位應用已經存在多年，但定位精度始終是限制其發(fā)展的重要因素。而藍牙AOA的出現(xiàn)，極大的解決了這一痛點，使得藍牙技術的定位市場向高精度定位拓展。
目前雖然TI、Silicon Labs、Nordic、Dialog等芯片廠商對外發(fā)布支持AOA/AOD特性芯片，但是芯片產品尚未成熟，未能進行大規(guī)模商用。但去年藍牙5.1新規(guī)范的發(fā)布，意味著藍牙未來高精度定位及位置服務上將釋放更多的藍海市場。而藍牙高精度定位市場的爆發(fā)，目前最需要的或許正是一塊產品成熟，能夠大規(guī)模商用的芯片。
UWB與藍牙AOA方案對比
目前高精度定位主要有藍牙AOA和UWB技術。在定位精度上，UWB略優(yōu)于藍牙 AOA；在標簽的功耗上藍牙技術優(yōu)于UWB技術，且能夠支持手機；此外，考慮到藍牙龐大的生態(tài)和市場體量，藍牙AOA也將比UWB方案更容易降低成本。
藍牙AOA：高精度定位市場的重要參與者
藍牙AOA定位實現(xiàn)方式
藍牙AOA定位方案的實現(xiàn)主要是通過測試發(fā)射器和接收器直接的到達方向然后通過三角定位獲得發(fā)射器和目的物的方位和距離的技術。
在到達角(AOA)方法中，被確定方向的設備為發(fā)射器（如定位標簽），發(fā)射器使用單個天線發(fā)送特殊的測向信號。接收器中具有排列在陣列中的多個天線，當發(fā)送的信號穿過該陣列時，接收器由于其陣列中的每個天線到發(fā)射天線的距離的差異而看到信號相位差。接收器在陣列中的有源天線之間切換時，獲取信號的IQ樣本。根據IQ采樣數據，通過相關的定位算法可以計算出信號的相對方向。
通過單基站可以實現(xiàn)二維定位，通過雙基站可實現(xiàn)三維定位。
藍牙AOA定位主要應用場景
到達角尋向方法適用于實時定位系統(tǒng)以及接近類位置解決方案，例如物品追蹤和地標（POI）信息服務。
?。?）尋物（防丟失）
當智能手機供應商將支持到達角尋向的藍牙集成到手機中時，就能夠檢測物品的距離與方向。人們將藍牙標簽貼在鑰匙、錢包或其他個人財物上，用戶可以在智能手機上啟動應用程序進行尋物。
?。?）尋找地標信息
典型的應用場景比如零售商店、博物館，如在博物館中每件展品位置安裝 Beacon，智能手機上的地標信息應用程序可為用戶提供相關物品的位置信息。另外，將手機指向展品/物品時，用戶還能獲取該物品的詳細信息。未來，在智能樓宇、智慧城市等領域得到廣泛的應用。
?。?）資產追蹤
在工廠，倉庫，醫(yī)院等企業(yè)應用領域中對物料，機器，醫(yī)療設備等物資進行實時的高精準的位置追蹤。這塊領域的目前也有非常多的需求。
?。?）人員追蹤
在工廠對工人進行實時高精度的位置追蹤，在醫(yī)院對患者進行定位、在監(jiān)獄里面進行人員軌跡管理，在養(yǎng)老院對老人進行管理等應用領域。
?。?）其他
如汽車和門禁類應用的無鑰匙進入，在某些需要保障安全的區(qū)域設置電子圍欄等。
藍牙AOA占領市場的幾點邏輯
雖然支持藍牙AOA的芯片方案目前尚未成熟，但藍牙AOA有其獨特的應用優(yōu)勢。對此，筆者做了如下幾點總結：
1、 定位精度高
藍牙AOA提升精度以后可以做到亞米級，相比于基于藍牙RSSI以及其他米級以上定位精度技術上了一個臺階，在用戶體驗上也上了一個臺階。
2、 龐大的應用生態(tài)支持
藍牙從1998年誕生至今，從音頻傳輸到數據傳輸，到如今的精準定位服務，由于藍牙技術無論是在手機、平板等消費領域，還是工廠，醫(yī)院等工業(yè)領域都有非常多的應用。產業(yè)生態(tài)經過20多年的發(fā)展已經非常的成熟，所以新技術的更新和應用推廣起來會更為迅速和便捷。
3、 藍牙技術方案的低功耗特性
藍牙技術的主要優(yōu)勢在于低功耗，對于藍牙AOA高精度定位方案來說，這也是其區(qū)別于其他技術，比較顯著的一項優(yōu)點。物聯(lián)網的應用的落地系統(tǒng)的功耗也是非常重要的一個方面，功耗更低的方案更容易為用戶所采納。
4、 藍牙方案應用成本
目前藍牙AOA方案在發(fā)展和建設初期，價格相對較高。但藍牙技術在手機等終端設備的普及度非常的高，一旦技術成熟，規(guī)?；瘧脮沟梅桨竷r格迅速降低。隨著越來越多國內外芯片廠商發(fā)布芯片方案，藍牙AOA定位方案的開發(fā)和應用成本也將逐漸下降。
當然，除了上述的優(yōu)勢，藍牙技術在應用中也還有一些問題需要克服，如企業(yè)級應用中，基站的供電目前主要通過有線方式供電，這對方案的實施部署環(huán)境有一定的要求和限制。此外，藍牙主要工作在ISM頻段，這對藍牙技術的抗干擾能力和穩(wěn)定性是一個挑戰(zhàn)。
藍牙AOA最終如何，需要市場的檢驗
雖然外界對于藍牙AOA的期許很高，但是藍牙AOA能否被市場所接受，最終還得匹配市場需求以及擁有可持續(xù)運營的商業(yè)模式。
早年間，蘋果推出的iBeacon方案也曾吸引了大量的關注，但經過幾年的應用實踐，iBeacon的落地應用并不理想。而精度性能得到了極大優(yōu)化的藍牙AOA能否點燃室內高精度定位的市場呢，筆者認為，這絕非一蹴而就的事情。
因為對于 TO B市場而言，如工廠、醫(yī)院、監(jiān)獄等應用的市場的開拓周期與部署需要比較長的時間，并且此類應用定制化現(xiàn)象嚴重，規(guī)?；瘧眠M程較慢。而在TO C應用中，同樣還是會面臨誰去買單的問題，大量的鋪設設備，所帶來的成本壓力，需要有比較好的商業(yè)模式閉環(huán)才能解決這個問題。
不可否認，藍牙AOA潛在市場是非常巨大的。期待市場中能夠早日推出成熟的產品！
加之去年蘋果對外發(fā)布的新手機中植入了UWB芯片，NXP公司推出的用于汽車應用領域的UWB芯片等市場舉動，標志著UWB技術正在向著更好的方向發(fā)展。
作為高精度定位領域另一倍受關注的藍牙定位技術，也在去年迎來了重要的突破--藍牙聯(lián)盟將藍牙AOA/AOD技術寫入了最新的藍牙5.1標準，使得藍牙的定位精度也將達到亞米級，由此業(yè)界對藍牙AOA/AOD技術充滿了期待。
藍牙AOA ：等待一塊成熟的可規(guī)?；逃玫男酒?/strong>
據藍牙聯(lián)盟數據，藍牙基于位置的服務的市場機會在過去幾年中迅速增長，藍牙位置服務設備年出貨量將由2018年的720萬增長到2023年的4.31億，未來5年復合增長率達到了 43%。其中，預計有 17 億臺智能手機將采用藍牙位置服務，而藍牙標簽 (Tag)年出貨量也將到3億。
通過藍牙技術進行定位應用已經存在多年，但定位精度始終是限制其發(fā)展的重要因素。而藍牙AOA的出現(xiàn)，極大的解決了這一痛點，使得藍牙技術的定位市場向高精度定位拓展。
目前雖然TI、Silicon Labs、Nordic、Dialog等芯片廠商對外發(fā)布支持AOA/AOD特性芯片，但是芯片產品尚未成熟，未能進行大規(guī)模商用。但去年藍牙5.1新規(guī)范的發(fā)布，意味著藍牙未來高精度定位及位置服務上將釋放更多的藍海市場。而藍牙高精度定位市場的爆發(fā)，目前最需要的或許正是一塊產品成熟，能夠大規(guī)模商用的芯片。
UWB與藍牙AOA方案對比
目前高精度定位主要有藍牙AOA和UWB技術。在定位精度上，UWB略優(yōu)于藍牙 AOA；在標簽的功耗上藍牙技術優(yōu)于UWB技術，且能夠支持手機；此外，考慮到藍牙龐大的生態(tài)和市場體量，藍牙AOA也將比UWB方案更容易降低成本。
藍牙AOA定位實現(xiàn)方式
在到達角(AOA)方法中，被確定方向的設備為發(fā)射器（如定位標簽），發(fā)射器使用單個天線發(fā)送特殊的測向信號。接收器中具有排列在陣列中的多個天線，當發(fā)送的信號穿過該陣列時，接收器由于其陣列中的每個天線到發(fā)射天線的距離的差異而看到信號相位差。接收器在陣列中的有源天線之間切換時，獲取信號的IQ樣本。根據IQ采樣數據，通過相關的定位算法可以計算出信號的相對方向。
通過單基站可以實現(xiàn)二維定位，通過雙基站可實現(xiàn)三維定位。
藍牙AOA定位主要應用場景
到達角尋向方法適用于實時定位系統(tǒng)以及接近類位置解決方案，例如物品追蹤和地標（POI）信息服務。
?。?）尋物（防丟失）
當智能手機供應商將支持到達角尋向的藍牙集成到手機中時，就能夠檢測物品的距離與方向。人們將藍牙標簽貼在鑰匙、錢包或其他個人財物上，用戶可以在智能手機上啟動應用程序進行尋物。
?。?）尋找地標信息
典型的應用場景比如零售商店、博物館，如在博物館中每件展品位置安裝 Beacon，智能手機上的地標信息應用程序可為用戶提供相關物品的位置信息。另外，將手機指向展品/物品時，用戶還能獲取該物品的詳細信息。未來，在智能樓宇、智慧城市等領域得到廣泛的應用。
?。?）資產追蹤
在工廠，倉庫，醫(yī)院等企業(yè)應用領域中對物料，機器，醫(yī)療設備等物資進行實時的高精準的位置追蹤。這塊領域的目前也有非常多的需求。
?。?）人員追蹤
在工廠對工人進行實時高精度的位置追蹤，在醫(yī)院對患者進行定位、在監(jiān)獄里面進行人員軌跡管理，在養(yǎng)老院對老人進行管理等應用領域。
?。?）其他
如汽車和門禁類應用的無鑰匙進入，在某些需要保障安全的區(qū)域設置電子圍欄等。
藍牙AOA占領市場的幾點邏輯
雖然支持藍牙AOA的芯片方案目前尚未成熟，但藍牙AOA有其獨特的應用優(yōu)勢。對此，筆者做了如下幾點總結：
1、 定位精度高
藍牙AOA提升精度以后可以做到亞米級，相比于基于藍牙RSSI以及其他米級以上定位精度技術上了一個臺階，在用戶體驗上也上了一個臺階。
2、 龐大的應用生態(tài)支持
藍牙從1998年誕生至今，從音頻傳輸到數據傳輸，到如今的精準定位服務，由于藍牙技術無論是在手機、平板等消費領域，還是工廠，醫(yī)院等工業(yè)領域都有非常多的應用。產業(yè)生態(tài)經過20多年的發(fā)展已經非常的成熟，所以新技術的更新和應用推廣起來會更為迅速和便捷。
3、 藍牙技術方案的低功耗特性
藍牙技術的主要優(yōu)勢在于低功耗，對于藍牙AOA高精度定位方案來說，這也是其區(qū)別于其他技術，比較顯著的一項優(yōu)點。物聯(lián)網的應用的落地系統(tǒng)的功耗也是非常重要的一個方面，功耗更低的方案更容易為用戶所采納。
4、 藍牙方案應用成本
目前藍牙AOA方案在發(fā)展和建設初期，價格相對較高。但藍牙技術在手機等終端設備的普及度非常的高，一旦技術成熟，規(guī)?；瘧脮沟梅桨竷r格迅速降低。隨著越來越多國內外芯片廠商發(fā)布芯片方案，藍牙AOA定位方案的開發(fā)和應用成本也將逐漸下降。
當然，除了上述的優(yōu)勢，藍牙技術在應用中也還有一些問題需要克服，如企業(yè)級應用中，基站的供電目前主要通過有線方式供電，這對方案的實施部署環(huán)境有一定的要求和限制。此外，藍牙主要工作在ISM頻段，這對藍牙技術的抗干擾能力和穩(wěn)定性是一個挑戰(zhàn)。
藍牙AOA最終如何，需要市場的檢驗
雖然外界對于藍牙AOA的期許很高，但是藍牙AOA能否被市場所接受，最終還得匹配市場需求以及擁有可持續(xù)運營的商業(yè)模式。
早年間，蘋果推出的iBeacon方案也曾吸引了大量的關注，但經過幾年的應用實踐，iBeacon的落地應用并不理想。而精度性能得到了極大優(yōu)化的藍牙AOA能否點燃室內高精度定位的市場呢，筆者認為，這絕非一蹴而就的事情。
因為對于 TO B市場而言，如工廠、醫(yī)院、監(jiān)獄等應用的市場的開拓周期與部署需要比較長的時間，并且此類應用定制化現(xiàn)象嚴重，規(guī)?；瘧眠M程較慢。而在TO C應用中，同樣還是會面臨誰去買單的問題，大量的鋪設設備，所帶來的成本壓力，需要有比較好的商業(yè)模式閉環(huán)才能解決這個問題。
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