IoT 物联网场景中 LoRa + 蓝牙Bluetooth 室内场馆高精定位技术全面解析

基于LoRa+蓝牙的室内场景定位技术，蓝牙主要负责位置服务，LoRa主要负责数据传输。

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LoRa和蓝牙技术

LoRa全称 “Long Rang”，是一种成熟的基于扩频技术的低功耗、超长距离的LPWAN无线通信技术。LoRa主要采用的是窄带扩频技术，抗干扰能力强，大大改善了接收灵敏度。

蓝牙Bluetooth 是一种短程 (<10m内) 宽带无线电技术，是实现语音和数据无线传输的全球开放性标准，基于低成本的近距离无线连接，为固定和移动设备建立通信环境的一种特殊的近距离无线技术连接。蓝牙5.0针对低功耗设备速度有相应提升和优化，可结合LoRa对室内位置进行辅助定位，提高传输速度，增加有效工作距离。

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LoRa + 蓝牙室内定位方案架构

基于LoRa+蓝牙的室内场景定位技术，蓝牙主要负责位置服务，LoRa主要负责数据传输。两者各自充分发挥自己的优势，避免弱势，从而实现低成本、易部署的综合解决方案。

在室内大规模的部署无需供电及布网的蓝牙信标（iBeacon），以一定的时间间隔（通常为300ms-900ms）的频次来发送自己的位置信息，而定位标签（胸卡，手环，定位器等）通过蓝牙来监听位标的信息，收到周边的蓝牙信标的信息后通过 LoRa 基站发送到定位服务器，定位服务器输出计算后的设备位置坐标。

此种方案充分发挥 LoRa 具备传输距离远、绕射能力强、抗干扰能力强等技术特点，在室内定位时可以较少的布设网关，一般情况下 3000 平米布设一个网关即可实现覆盖，从而极大程度上减少施工成本。

在定位精度上，通过蓝牙位标的密度来控制精度，因蓝牙位标因无需布网与供电，从而施工极其简单，安装时仅仅黏贴即可。

完整交互过程如下：

① iBeacon蓝牙信标工作在广播模式，周期性将自身UUID、MAC地址、major、minor、电量等信息进行广播；

② 定位标签（胸卡，手环，定位器等）扫描采集到iBeacon信标的广播信息；

③ 定位标签 以一定的周期将扫描采集到的iBeacon信标的信息通过 LoRa 发送到LoRa基站网关；

④ LoRa基站网关，将定位标签自身ID以及转发的iBeacon信息通过4G或者以太网发送至定位服务器；

⑤ 定位服务器 根据定位胸牌以及iBeacon的信息，通过运行定位算法引擎计算出定位标签的位置，并与地图服务器进行信息处理后，在展示终端展示出来；

⑥ 应用服务器 可实现实时位置跟踪、轨迹回放、电子围栏等功能。

LoRa + 蓝牙室内高精度定位方案优势如下：

• 穿透性能强，可实现3层楼的有效覆盖；

• 传输距离远，视距可达500m+，室内100m+

• 模式自动切换，根据网关的覆盖范围，节点胸牌自动切换传输模式

• 施工更简单，一个网关即可实现1W+平米的覆盖，施工更简单

• 定位精度高，定位精度最高2m

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应用场景

仓储物流园区追踪：物品与车辆或货架等的高精度匹配，主要的应用场景是物品进出、车辆搬运物品时计数等，此类的定位需求主要采用RFID的定位技术。核心的技术特点是短距离、无源供电并且标签间基本无干扰。

室内厘米级高精度定位：核心是对工业自动化控制、自动导航车辆控制以及部分特定场所的人员、物品或车辆的定位，此类定位的核心需求是大面积的精准定位，技术特点为定位精度高、成本也相对较高。

室外大范围米级定位：环境复杂的场所的人员、物品的定位，受制于技术手段及成本，并没有真正的实现大规模的市场推广，而通过将两种不同的技术进行充分融合，能给很好的解决这类问题，这就是适LoRa与蓝牙相结合的定位技术。

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