基于Silicon Labs AOA解决方案介绍-德赢Vwin官网网

随着现在无线技术的发展，无线室内定位技术也得到了飞速的发展。现在常用的室内无线定位技术就有很多种，包括了基于AoX定位、RSSI定位、UWB超宽带定位等多种室内定位技术。

无线定位产品被广泛应用于医院、机场、酒店、博物馆、展馆、工厂等大型室内场景，尤其是高危行业人员定位管理。在化工厂、地铁施工、隧道施工等高危施工场所，人员定位管理是一个刚需，在一些场景中地方政府有出台一些强制性的文件，要求使用人员定位系统。在这些场景里面，一方面出于员工安全的角度，需要对员工进行定位，员工身处危险时进行呼救告警等；另一方面，在这些场所对访客进行定位管理，防止访客进入一些危险区域。

基于Silicon Labs AOA解决方案介绍

2022年6月，致力于安全、智能无线技术建立更互联世界的全球领导者Silicon Labs（芯科科技）宣布全新蓝牙定位服务解决方案，使用精准、低功耗的蓝牙器件以简化到达角（AOA）和发出角（AOD）定位服务。Silicon Labs提供了软件和硬件的参考设计，通过Silicon Labs BG22 SOC提供行业领先的能效，以及匹配的先进软件，实现资产跟踪、改善室内导航、得到亚米级的定位精度。

Silicon Labs EFR32BG22 SOC 支持标准蓝牙5.1的AOX定位模式和Silicon Labs独有的扩展AOX定位模式。

标准蓝牙5.1定位模式分为：面向连接的AOX定位和面向广播的AOX定位。面向连接的AOX定位方式向连接的AOX定位目前最大只支持32个标签进行连接；需要同时三个AOX locator连接到移动标签上再进行三边测量，耗时和功耗比较大。面向广播的AOX定位方式只能在ADV channel进行工作，系统容量要高于面向连接的定位模式，移动标签仍然需要同步到多个定位器进行三边测量，同样功耗还是偏高。

Silicon Labs扩展AOX定位模式可以在所有数据通道后添加CTE扩展帧，频谱最大化的无连接工作，所以系统容量远大于基于蓝牙5.1标准模式下的系统容量，无需连接，多个locator可以同时接收到CTE数据，标签的功耗更低，系统设计也更简单。

蓝牙在发送数据包时，会先发送前导码部分，依次接入地址、数据单元、CRC检测部分、CTE。数据包格式如下：

Silicon Labs数据包中增加了CTE字段（虚线框），此字段由一段连续的二进制符号1组成，由于BLE是使用GFSK调制，发送数据时的频率不是稳定的，在接收端并不能对这些调频信号进行准确采样，所以不能获得信号的精确相位信息，这也就是为什么在5.1版本之前，BLE不能支持计算波达角。改进后，发送端会以一个稳定的频率发送CTE，所以在接受端可以对这段稳定的频率进行采样，获取稳定频率的IQ数据，从而使得计算波达角。

在Silicon Labs AOD解决方案中提供了标签 Tag、基站Locator和服务器IQ数据解析软件的支持。测量精度可以做到方位角±3°、俯仰角 ±5°，每秒可以对多达100个Tag进行定位。

下面来进行一一介绍。

1. 标签 Tag

采用EFR32BG22C224F512GM32 低功耗SOC作为蓝牙5.2控制器，最大发射功率+6dBm，在 0 dBm 输出功率的条件下，TX 电流为 4.1 mA，RX 电流为 3.6 mA （1 Mbps GFSK），1.40 μA EM2 深度睡眠电流，在 76.8 MHz 活动模式（EM0）下，运行功耗为 27 μA/MHz，优异的功耗参数保证了Tag的长期稳定运行。

2. 基站 Locator