Quelle est la plage AOA ?
Angle d'arrivée (AOA) : l'algorithme de positionnement basé sur l'angle d'arrivée du signal est un algorithme de positionnement typique basé sur la distance. Dans l'application des réseaux de capteurs sans fil, l'AOA (angle d'arrivée : AOA) est utilisé comme nœud de réseau. L'auto-positionnement est un algorithme de positionnement courant, et ses principales caractéristiques sont : un faible coût et une grande précision de positionnement. Il détecte principalement la direction d'arrivée du signal transmis via certains micrologiciels d'application, puis utilise la triangulation ou d'autres angles pour calculer la position du nœud inconnu dans le signal transmis en fonction de l'angle décalé entre le nœud récepteur et le nœud d'origine. Il est largement utilisé sur le marché des applications sans fil.About the basic principle of AOA algorithm
Dans le processus de transmission du signal sans fil, pour les signaux du réseau d'antennes de différents angles et plages formés par la direction de propagation du signal dans la transmission du signal, les signaux reçus par différentes antennes auront une différence de temps de signal reçu, et cette différence de temps peut être utilisée pour correspondre à différents L'angle d'arrivée du signal, qui est le principe de base de l'algorithme de positionnement basé sur AOA basé sur l'angle d'arrivée du signal, vous pouvez vous référer à la figure suivante.

Selon l'idée de la différence de temps formée par différents angles d'arrivée du signal, du point de vue de la transmission du signal, la théorie de base de l'algorithme AOA consiste à calculer la différence de temps reçue par différentes antennes. C'est-à-dire que lorsque la puce Bluetooth ouvre l'amplitude porteuse et les valeurs d'envoi et de réception de phase de l'extrémité Bluetooth RF, selon différentes conceptions de réseau d'antennes, la valeur I/Q (valeur de phase) est utilisée pour calculer l'angle d'arrivée du signal et l'azimut, puis à travers deux extrémités de réception dans des directions différentes, vous pouvez déterminer la position exacte de l'émetteur (l'erreur est d'environ 5 cm, ce qui est actuellement la donnée la plus précise du marché).
Méthodes courantes de calcul du décalage horaire
Il existe deux méthodes pour calculer la différence de temps d'arrivée des signaux sur différentes antennes :
①Lorsqu'un signal est reçu, la méthode de calcul du retard du signal est utilisée pour le déterminer, puis l'angle d'arrivée est calculé en fonction du taux de propagation actuel du signal et de la distribution géométrique du réseau.
②Beamforming——La technologie Beamforming, qui renforcera et amplifiera les signaux de différentes directions, puis déterminera l'angle d'arrivée en fonction de la force de l'information dans différentes directions.


Algorithme spécifique de positionnement en fonction de l'angle d'arrivée

A condition que la position de la station de base soit connue, le signal envoyé par la station de base atteint deux nœuds qui ont été positionnés : l'angle α1 entre la connexion entre la station de base 1 et le dispositif et la direction de référence, et un rayon L1 est dessiné en fonction de cette direction ; la même station de base 2 à l'angle α2 entre la ligne de raccordement entre le dispositif et la direction de référence, et tracer un rayon L2 en fonction de cette direction. Alors l'intersection du rayon L1 et du rayon L2 est la position angulaire d'arrivée du dispositif.
Les coordonnées de la station de base BS1 sont marquées par (x1, y1), les coordonnées de BS2 sont marquées par (x2, y2) et les coordonnées du nœud mesuré sont (x, y).
En supposant que α1 et α2 ne sont pas à 90°, les équations de droite des deux rayons sont y−y1=k1(x−x1), y−y2=k2(x−x2), où k1=tan(α1), k2= tan(α2)

En supposant que les coordonnées de la station de base BS1 sont (0,0), les coordonnées de BS2 sont (1,0), α1=30°, α2=120°, le code pour trouver le nœud à localiser est le suivant :
x1=0;y1=0;x2=1;
y2=0;α1=30;
α2=120;k1=tan(α1/180pi);k2=tan(α2/180pi);
x=(k1x1-k2x2-y1+y2)/(k1-k2)
y=(k1k2(x1-x2)-k2y1+k1y2)/(k1-k2)
Le résultat est
x = 0,750, y = 0,433
(x, y)=(0.75, 0.433) est la position déterminée comme nœud.
Si α1 ou α2 est égal à 90°, l'équation à deux rayons est x=x1 ou x=x2, et la position mesurée du nœud peut être obtenue immédiatement par liaison avec un autre rayon.


Scénarios d'application technique
En tant que l'une des principales technologies de positionnement intérieur, l'AOA peut fournir des informations de positionnement précises aux balises d'objets, et peut également être utilisée pour suivre la trajectoire des activités du personnel et contrôler les immobilisations intérieures. Les principaux scénarios d'application actuels sont :
①Smart City - Supermarchés et centres commerciaux : les services de positionnement dans les centres commerciaux et les produits dans les centres commerciaux peuvent être fixés avec des étiquettes pour éviter la situation de non-paiement pour le ramassage des marchandises.
②Usine d'intelligence industrielle : elle peut localiser les travailleurs et hiérarchiser/autoriser les zones de travail. De plus, les robots industriels peuvent également être positionnés, acheminés et contrôlés, etc.