低功耗藍牙(BLE)技術已從單純的節能無線電協議,演進為一個成熟的定位解決方案,在定位精度、電池續航和成本效益之間實現了出色平衡。借助其測向(AoA/AoD)功能、網狀網絡(Mesh)能力以及龐大的設備裝機量,團隊得以快速搭建試點項目,并能在整棟建筑內輕松擴展部署,無需依賴昂貴的專用基礎設施。

為何低功耗藍牙是實時定位系統的優選方案

藍牙技術在實時定位系統(RTLS)中的應用

從超低功耗無線電到定位平臺BLE最初由諾基亞研發為“Wibree”項目,之后被納入藍牙技術規范,并通過藍牙技術聯盟(Bluetooth SIG)得以推廣。它已成為藍 4.0及后續版本的核心組成部分,并且其功能特性早已超越了最初的設備間數據交換。

BLE在RTLS方案中的優勢定位 RTLS可通過RFID、Wi-Fi、UWB和BLE技術構建。Wi-Fi依賴現有局域網但耗電量高;UWB精度卓越但成本與功耗也更高;無源RFID在特定監測點成本低但無法實現連續追蹤。BLE則找準了“理想平衡點”:支持多種定位方法、紐扣電池可持續工作數年以上,且通用芯片使得標簽極具價格優勢。

BLE的核心優勢解析

1)電池續航與維護便捷 BLE專為超低功耗設計,標簽依靠紐扣電池即可工作數月乃至數年——當設備規模達數千時,這點至關重要。

2)成本效益與生態系統規模 由于BLE芯片已大批量內置于手機、平板電腦、網關、傳感器及工業設備中,供應商可以獲取高產量帶來的規模經濟和極具競爭力的IC價格,從而降低整體設備和基礎設施成本。

3)靈活的精度等級選擇

存在檢測/區域追蹤:基于信號強度(RSSI)的方法,配合簡單設施即可實現房間或區域級別的感知。

高精度定位:藍牙5.1引入的測向技術(AoA/AoD),在優化部署方案下能實現亞米級定位。

信道探測增強測距:藍牙6推出的“信道探測”技術,可通過測量無線信道估算距離,提升復雜室內環境下的定位魯棒性,并能用于安全近場交互、門禁控制及精確測距驗證。

4)網絡規模與可靠性 藍牙Mesh網狀網絡將智能分布于眾多節點(而非依賴單一控制器),顯著提升了樓宇級系統的擴展性與穩定性,并能同時滿足感測與控制的應用場景。

5)面向物聯網(IoT)的內生設計 BLE天然支持輕量級數據交換及其新增的測距特性(如藍牙6框架下的信道探測),這些特性強化了數字鑰匙和精確測距等用例,非常適用于資產查找和安全門禁。

破除“BLE精度不足”的誤區 早期的BLE系統僅依賴易受多徑效應和人體遮擋影響的RSSI信號。現代的BLE技術增加了天線陣列和IQ采樣,通過計算角度(AoA/AoD)實現精細化定位——在天線布局、校準和布設密度合理的情況下,精度常能達到一米以內。關鍵在于選對技術:低成本廣覆蓋選RSSI;實時高精度則選AoA/AoD。

典型部署模式

入門級 / 快速部署:采用BLE信標加少量接收器,即可實現存在檢測、關鍵點監控及房間級定位。布線極其簡單。

高精度RTLS:在天花板部署具備已知天線陣列結構的AoA定位器,對資產、人員或生產流程(WIP)進行亞米級追蹤。

融合物聯網與RTLS:物聯網網關在接收RTLS信號并承擔回傳任務的同時,還能兼任傳感器中樞(溫濕度、空氣質量等),將位置與環境數據統一上傳至平臺。Mesh網絡可在回傳稀疏區域延伸覆蓋。

市場態勢與發展動能 分析機構預測室內定位與RTLS市場將穩健增長。隨著工廠、醫院和智能樓宇日益重視可視化管理與安全保障,企業投入預計在2025年前后將持續攀升。例如,ABI Research預計,到2025年,RTLS基礎設施市場營收規模將接近130億美元(約合人民幣910億元)。

當前應用廣泛的行業

醫療:器械追蹤、病床/病房周轉監控、溫控存儲環境管理。

物流與倉儲:托盤及載具追蹤、最后一公里配送、冷鏈合規性監管。

廠內物流與制造:在制品(WIP)追蹤、工具管控、人員動線分析。

智能建筑:空間占用分析、能耗優化、服務自動化。

決策指南何時首選BLE?

在以下場景,BLE是理想選擇:

需要數年電池壽命并管理成千上萬標簽,且不希望頻繁維護;

需滿足不同層級的定位精度——從夠用的RSSI區域定位,到亞米級的AoA/AoD,甚至通過藍牙信道探測實現厘米級測距;

期望基于低成本、易獲取的硬件快速搭建試點。

結論

BLE已發展成為一個多功能RTLS基礎平臺:其高性價比的硬件、靈活可調的精度選項以及全球化的生態系統,顯著降低了項目從試點到規模部署的風險。對于大多數室內資產與人員追蹤項目,BLE提供了最優的基礎方案,并且能夠伴隨需求的深化,持續提升定位精度。

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