Die Bluetooth-Explorer-Kits bestehen aus Tags und Anchors und ermöglichen die Positionierung in Innenräumen, wo GNSS-Ortung nicht möglich ist. (Bild: u-blox)

Die Bluetooth-Explorer-Kits bestehen aus Tags und Anchors und ermöglichen die Positionierung in Innenräumen, wo GNSS-Ortung nicht möglich ist. (Bild: u-blox)

Die Explorer-Kits ermöglichen es Produktentwicklern, ads Potenzial der Bluetooth-Peilung und der präzisen Positionierung in Innenräumen zu bwerten. Die Explorerkits XPLR-AOA-1 und XPLR-AOA-2 von u-blox wurden für einen geringen Stromverbrauch, eine einfache Implementierung und niedrige Betriebskosten entwickelt. Sie erleichtern das Testen der Fähigkeiten der Technologie für eine Vielzahl von Anwendungen wie Zugangskontrolle, Kollisionserkennung, intelligente Geräte, Indoor-Positionierung und Asset-Tracking.   

Der Markt für Bluetooth-Tags soll bis 2025 stark wachsen. Besonders im Bereich Lagerhaltung und Logistik ist mit steigender Nachfrage zu rechnen. Besonders stark vertreten ist auch der Healthcare-Sektor. (Bild: u-blox)
Der Markt für Bluetooth-Tags soll bis 2025 stark wachsen. Besonders im Bereich Lagerhaltung und Logistik ist mit steigender Nachfrage zu rechnen. Besonders stark vertreten ist auch der Healthcare-Sektor. (Bild: u-blox)

Kein GNSS in Innenräumen

Die GNSS-Technologie (Global Navigation Satellite System) hat das Problem der Ortung von Personen oder Gegenständen im Außenbereich gelöst. Für die Lokalisierung von Personen oder Objekten in Innenräumen, wie z. B. in Lagerhallen, hat sich bisher noch keine Technologie durchsetzen können. In Anbetracht der wachsenden Nachfrage nach genaueren Ortungslösungen für Innenräume hat die Bluetooth SIG die Bluetooth-Peilung eingeführt, die eine wesentliche Verbesserung gegenüber den bisherigen RSSI (Receiver Signal Strength Indicator)-basierten Lösungen darstellt.

Die Bluetooth-Peilung ermöglicht es, die Richtung zu bestimmen, in der sich Funksignale von einem mobilen Tag zu einem oder mehreren festen Ankerpunkten bewegen. Mit Hilfe der AoA-Technologie (angle-of-arrival) können Ankerpunkte, die aus einem Antennen-Array bestehen, das mit einem Bluetooth-Empfänger verbunden ist, die Richtung bzw. den Winkel zum mobilen Tag, der ein Bluetooth-Signal sendet, ermitteln. Wenn eine Konstellation solcher Multi-Antennen-Ankerpunkte eingesetzt wird, kann die AoA-Technologie verwendet werden, um den genauen Standort eines mobilen Geräts oder Tags zu triangulieren.

Die Explorer-Kits (im Bild XPLR-AOA-1) nutzen die Angle-of-Arrival-Technologie (AoA) zur Triangulierung des genauen Standortes eines Tags. (Bild: u-blox)
Die Explorer-Kits (im Bild XPLR-AOA-1) nutzen die Angle-of-Arrival-Technologie (AoA) zur Triangulierung des genauen Standortes eines Tags. (Bild: u-blox)

Die Explorer-Kits XPLR-AOA-1 und XPLR-AOA-2 stellen laut Hersteller eine der ersten kompletten Bluetooth-basierten Tracking-Lösungen dar – vom Tag bis zur Cloud – die in Innenräumen zuverlässig eine Genauigkeit im Sub-Meter-Bereich bietet.

Bestehend aus einer u-blox-C211-Antennenplatine und einem u-blox-C209-Tag sowie der notwendigen Software, bietet der XPLR-AOA-1 alle erforderlichen Komponenten, um die AoA-Technologie zu evaluieren. Zu den Anwendungen gehören die Erkennung, ob sich eine Person oder ein Objekt einer Tür nähert, die Vermeidung von Kollisionen zwischen sich bewegenden Objekten und die Ausrichtung einer Kamera auf ein sich bewegendes Tag.

Der XPLR-AOA-2 demonstriert den Nachweis des Konzepts der präzisen Indoor-Positionierung von u-blox, das auf der Bluetooth-Peilung basiert. Das Kit umfasst vier C211-Antennenplatinen, vier C209-Tags und die gesamte Software, die erforderlich ist, um die AoA-Technologie für verschiedene Anwendungen zu nutzen.

XPLR-AOA-2 demonstriert den Nachweis des Konzepts der präzisen Indoor-Positionierung, das auf auf Bluetooth-Peilung basiert. Es umfasst vier Antennenplatinen, vier Tags und die gesamte Software. (Bild: u-blox)
XPLR-AOA-2 demonstriert den Nachweis des Konzepts der präzisen Indoor-Positionierung, das auf auf Bluetooth-Peilung basiert. Es umfasst vier Antennenplatinen, vier Tags und die gesamte Software. (Bild: u-blox)

Software inklusive

Beide Explorer-Kits verwenden das Bluetooth-5.1-Low-Energy-Modul NINA-B4 von u-blox mit dem Bluetooth-Low-Energy-System-on-Chip (SoC) nRF52833 von Nordic Semiconductor. Die Software u-connectLocate von u-blox läuft auf der eingebetteten MCU des SoC und berechnet die Winkel der eingehenden Signale, ohne dass eine zusätzliche Verarbeitung erforderlich ist. Im Falle des XPLR-AOA-2 ist eine Positionierungs-Engine-Software enthalten, um die Position des Tags zu triangulieren.

Die zugehörige Software u-connectLocate läuft auf der eingebetteten MCU des SoC und berechnet die Winkel der eingehenden Signale. (Bild: u-blox)
Die zugehörige Software u-connectLocate läuft auf der eingebetteten MCU des SoC und berechnet die Winkel der eingehenden Signale. (Bild: u-blox)

Unterstützung durch Enterprise-Asset-Tracking-Plattform

Um dem Endanwender ein gutes Erlebnis zu bieten, arbeitet u-blox mit Traxmate zusammen, dessen Enterprise-Asset-Tracking-Plattform vom XPLR-AOA-2 unterstützt wird. Diese Lösung bietet ein hardware-agnostisches, cloud-basiertes Tracking-System, das die Einrichtung der Tracking-Umgebung, das Erstellen von Gebäuden, das Hochladen von Grundrissen und die Festlegung der Platzierung der Ankerpunkte erleichtert. Anwender können mit diesem Angebot den Standort von Assets in Echtzeit über das Web oder eine spezielle Smartphone-App verfolgen.

Bluetooth für die präzise Indoor-Positionierung

Überblick über Waren und Güter behalten: Die präzise Indoor-Positionierungstechnologie - mit in die Ankerpunkt-Firmware eingebetteten Richtungsfindungsalgorithmen, 3D-Positionierungs-Engines und Cloud-basierter Software wie Traxmate - liefert eine vollständige Bluetooth-basierte Tracking-Lösunge, vom Tag bis zur Cloud - mit metergenauer Genauigkeit.

"Wir sehen ein riesiges Potenzial für das globale Bluetooth-Ökosystem, um endlich eine stromsparende, hochpräzise Lösung für die Ortung von Menschen und Dingen in Gebäuden zu liefern", sagt Erik Carlberg, Senior Product Manager, Product Center Short Range, bei u-blox. "Wir freuen uns darauf, mit frühen Anwendern der Technologie zusammenzuarbeiten und unsere Lösung weiter zu verfeinern, um die Positionierungskompetenz von u-blox auf den Innenbereich auszuweiten."

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