蓝牙Beacon是基于低功耗蓝牙的一种技术,配备该技术的蓝牙设备向周围发送自己特有的ID(相当于一个小型的信息基站),移动设备可接收Beacon设备的信息。Beacon可以应用在室内导航、移动支付、店内导购、人流分析、物品跟踪等等所有与人在室内流动相关的活动之中。

早在2013年的时候苹果就推出与Beacon类似的iBeacon技术。在2015年的时候,受益于国内几大互联网巨头公司的推动,iBeacon行业开始火爆,其中最典型的应用是结合微信摇一摇进行O2O营销,当时一种论调认为商场、景区、博物馆似乎马上要面临一场革新。

然而过去了两年时间,iBeacon在国内却遇到水土不服,应用场景并不多,颇受看好的商场020营销并没有引起人们的兴趣,只是在博物馆和美术馆中有了一些应用,如四月兄弟就是国内最早一批应用iBeacon的企业之一,该公司的方案已应用在中国国家博物馆、南京博物院、故宫文物修复展、山东博物馆等,可向走进展厅的参观者发送展厅主题介绍、或对在展品前驻足的参观者发送详细的展品信息等。

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基于蓝牙Beacon技术的小型物联网模型

仅仅博物馆的应用范围毕竟比较小,Beacon技术的普及需要其他应用场景来补充新鲜的血液。在2017蓝牙亚洲大会的主题演讲中,四月兄弟CEO郝航介绍了基于Beacon蓝牙技术的小型物联网网络案例。郝航表示,尽管与NB-IoT、RoLa 这两种LPWAN技术相比,小型蓝牙物联网网络的传输距离并不具备优势,但是这种网络部署更加灵活,成本也比较低,整套方案只需要一两万块钱,很多集成商仍然有应用需求,适用学校、老人院等小范围覆盖的场景,具体应用限定在老人院中老人位置的监控,学校学生清点人数等。

郝航介绍了四月兄弟基于蓝牙技术的小型物联网网络模型。从下图可知,该模型的网络架构与一般的物联网云-管-端架构相似,中间是网关,右边是云端服务器,最大的区别是设备端, 由可感知周围环境的传感器简化为只有定位和单向通讯功能的信标。

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郝航表示,一个新技术转化为应用这一过程往往会遇到很多问题,并分享了小型蓝牙网络在人员清点应用中遇到的两个坑。

第一个坑是人员清点准确性的问题。通常来说,蓝牙网络的扫描能力是有限的,扫描性能和以下几点有关系:侧标的发射功率、网关的扫描功率、信标的信号分组情况、网关的扫描能力。在老人院房间只有两三个老人进行人数清点是没有问题的。但是当清点人数特别多,如上百人同时参加会议入场时,扫描数据通常需要两分钟才能回传到网关进行人数清点。这两分钟时间可能又会有人员流动导致统计数据不准确,这个应用同样适合于学生人数清点问题。如何利用有限的扫描能力快速地把人员清点清楚,考验算法能力。四月兄弟经过大量的算法优化,可以在几十秒内完成清点。

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第二个坑是人员清点的行进方向问题。例如在学校放学的时候,一大波学生涌出校门的同时也会有已经在门外的学生往回走,Beacon网络只能扫描人数但如何判定行进方向? 四月兄弟很巧妙地运用了统计学原理,达到辨别方向的目的。

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蓝牙室内定位+可穿戴设备,智能家居的新突破口

来自硬糖的CEO李沁发表了《蓝牙在智能家居领域的应用》的主题演讲。李沁提到,传统的室内定位技术因为信号阻挡无法在室内使用,而且基站的定位精度有限,同样难以满足室内应用场景,室内定位技术很好地解决了这些问题。

目前的室内定位技术中,精度最高的为基于RFID的室内定位算法,可达到厘米级。基于射频信号指纹(wifi、蓝牙)的室内定位技术的定位精度灭蝇RFID高,但是由于其显而易见的基础设施优势还是受到了广泛的关注和研究。

硬糖在智能家居的室内定位上也做了大量研究,李沁表示,相比平板、手机等与用户松耦合的电子设备,可穿戴设备非常适合室内定位,但是功耗大大增加。硬糖开发了基于低功耗蓝牙的自组网技术,其技术架构为基于室内平面图和采集前期指纹数据建成指纹地图数据库,并通过指纹信息的定位算法获得用户当前位置。

李沁表示,糖果利于用户的行为模式优化定位效果,比传统定位技术,有效精度(2m以内)提高10倍以上,能耗仅为传统定位技术的六分之一。

蓝牙电子围栏技术,能否解决共享单车乱停乱放难题?

蓝牙的定位技术不仅仅适用于室内,还可运用于高精度的室外定位,如电子围栏。在我国,可随处停放的共享单车给用户带来极大的便利,但是当“随停随放”缺乏管理时,“乱停乱放”,给管理者和他人带来极大的不方便。如何解决这个问题成了共享单车运营商和各地政府的难题。目前,在所有可行的解决方案中,电子围栏技术成了大家的首选。由于GPS电子围栏技术由于存在的问题比较多,因而并没得到大家的青睐,而蓝牙电子标签技术方案由于具有较高的可行性,则成了大家追捧的对象。

现在市面上主要有三种基于蓝牙的共享单车电子围栏技术。

1、使用固定安装在停放点的蓝牙读写设备读取车载蓝牙标签的电子围栏,正在北京朝阳区的试点(北京东城区更是兼容并蓄,同时采用了以上两种电子围栏);

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2、使用车锁蓝牙读写设备读取固定安装在停放点的蓝牙标签电子围栏,(以小鸣单车为代表,正在上海,广东等地试点);

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3、西谷方案-使用户手机蓝牙读取停放点蓝牙电子标签ID,同时读取车载蓝牙标签的电子围栏, (已完成技术方案验证和测试,正在北京进行公司运营模式测试),并拟在成都与交委合作,探讨通过政府统一部署的运营管理模式,希望先在成都全面铺开使用,然后向全国推广。

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