Una red mallada de antenas permite la búsqueda de direcciones
La “búsqueda de direcciones – direction finding” es una nueva función en Bluetooth 5.1 que no sólo permite calcular la distancia de una señal, sino también determinar la dirección de su fuente. Las soluciones de proximidad tradicionales también se benefician de esto, ya que la dirección de una señal recibida es una información esencial que, por ejemplo, hace mucho más fácil la búsqueda de un objeto.
Para comprobar la dirección de una señal, el receptor (ángulo de llegada – angle of arrival, AoA) o el transmisor (ángulo de salida – angle of departure, AoD) de una señal de localización debe tener una red mallada (mesh) de antenas instalada permanentemente (Figura 2). En ambas versiones, el receptor determina la dirección de la señal que está entrando.
Sin embargo, los algoritmos de búsqueda de direcciones no forman parte de la Bluetooth Core Specification 5.1. Se pueden determinar al triangular uno o varios ángulos medidos usando AoA o AoD, junto con la distancia calculada empleando RSSI. Esto se traduce en una precisión en la localización de unos pocos centímetros.
AoA para seguimiento y AoD para navegación en espacios cerrados
En una aplicación basada en AoA, el transmisor es una baliza con una antena, como un teléfono móvil o una etiqueta. Múltiples receptores instalados permanentemente (localizadores), cada uno de ellos con una malla de antena compleja, determinan la dirección de la que reciben la señal. Las aplicaciones AoA están especialmente indicadas en el rastreo de objetos (RTLS), como sucede en centros de producción o almacenes automatizados. También ayudan a aumentar la precisión al usar balizas en los puntos de interés.
Por su parte, las aplicaciones basadas en AoD usan redes malladas de antena en el transmisor de una señal de baliza para enviar la señal sucesivamente mediante diferentes antenas. En este caso, el receptor – probablemente un teléfono móvil en el futuro – tendrá una antena para recibir las señales secuenciales. Si se conoce la ubicación de las balizas, el receptor puede determinar su posición relativa en función de los transmisores. Esto hace que las aplicaciones basadas en AoD sean idóneas en sistemas de posicionamiento en interiores (IPS), que permiten una navegación sencilla en espacios cerrados como las terminales de los aeropuertos. A diferencia de los IPS actuales, los usuarios ahora no sólo reciben su posición, sino también información de la dirección de su destino. Y, al contrario de las aplicaciones AoA, el método AoD es más adecuado en situaciones donde hay que confiar en una comunicación sin conexión.
Diseño de las redes malladas de antena
Independientemente del método utilizado, uno de los factores más importantes para la función “búsqueda de direcciones – direction finding” es el número y la distribución de las antenas. Una serie de antenas dispuestas de manera sencilla en una fila sólo permite determinar el ángulo, mientras que las distribuciones más complejas en tres dimensiones posibilitan el cálculo de los ángulos horizontales y verticales.
El Bluetooth SIG todavía no ha ofrecido los requisitos o las recomendaciones específicos sobre la organización de las antenas, aunque esto cambiará probablemente cuando se publiquen más perfiles en los nuevos servicios de localización-seguimiento.
Se ha conocido que la nueva función permite a los dispositivos determinar la dirección de una señal Bluetooh, lo que a su vez brinda la posibilidad de desarrollar soluciones de proximidad Bluetooh que pueden comprender la dirección del dispositivo, así como los sistemas de posicionamiento Bluetooh que logran alcanzar una precisión de ubicación hasta de un centímetro. Recomendamos este artículo porque nos ha sido de gran ayuda.