BLE讓智能未來(lái)世界成為可能

忙碌了一天的D先生，終于靠上枕頭。此時(shí)，智能枕頭從ASMR，白噪音，自然，器樂(lè)中幫他選擇了自然聲音，在枕邊播放著。神秘安靜的潮汐風(fēng)林之聲引導(dǎo)著他更快放松進(jìn)入睡眠。

而同時(shí)智能送風(fēng)系統(tǒng)妥貼得輸送含氧量合適的空氣。整個(gè)人宛如身處水澤森林，令他想起了在赤澤的森林浴，內(nèi)心恬靜美滿。

他的呼吸漸漸平靜規(guī)律，順利沉入睡眠。而智能枕頭和智能床墊正忙碌得記錄主人的各項(xiàng)睡眠數(shù)據(jù)，呼吸，心率，睡眠各階段狀態(tài)。智能床墊還根據(jù)不同睡姿，自動(dòng)調(diào)整床體，給予身體科學(xué)的支撐，讓他睡得更舒適，健康，安全。

他已經(jīng)在甜黑夢(mèng)境，沒(méi)有焦慮沒(méi)有驚醒，只要靜靜等待清晨6點(diǎn)的自然喚醒，然后元?dú)鉂M滿得開始新的一天。

1：30 a.m.

小H姑娘又在繼續(xù)熬夜了，到家已經(jīng)晚上10點(diǎn)，但人類深夜完全自由的私人時(shí)間真的不能浪費(fèi)。她要繼續(xù)補(bǔ)完LPL夏季賽視頻。RNG和IG 的決戰(zhàn)怎么能錯(cuò)過(guò)呢。

此刻，智能照明宛如夜貓子的神光，寵愛得看著深夜里不睡的精靈們。它是如何管理守護(hù)這些夜貓子的呢?晝夜節(jié)律的調(diào)節(jié)都有賴褪黑素的控制。褪黑素是一種由光照射控制的天然激素，有助于調(diào)節(jié)睡眠覺醒周期。大腦在天黑時(shí)會(huì)分泌更多的褪黑激素，讓人昏昏欲睡;而在光線變亮?xí)r，大腦會(huì)減少分泌，讓人警覺清醒。

房間的智能照明系統(tǒng)會(huì)貼合小H姑娘的作息習(xí)慣，適時(shí)動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)著亮度，冷暖，最大效率得陪她一起熬夜和幫她快速入睡，也會(huì)像個(gè)老母親一樣在連續(xù)熬夜三天后，提醒她，如果想醒來(lái)仍是少女的話，真的可以早睡啦!

這是他們普普通通的一天呢。而這一切全靠BLE藍(lán)牙網(wǎng)絡(luò)連結(jié)IoT。BLE連結(jié)了智能枕頭，智能床墊，智能送風(fēng)，智能照明……BLE給人類提供一個(gè)無(wú)限可能的智能生活場(chǎng)景，構(gòu)建了人機(jī)交互的新樂(lè)章。

BLE 藍(lán)牙低能耗，也稱低功耗藍(lán)牙，是藍(lán)牙技術(shù)聯(lián)盟設(shè)計(jì)和銷售的一種個(gè)人局域網(wǎng)技術(shù)，旨在用于醫(yī)療保健、運(yùn)動(dòng)健身、信標(biāo)、安防、家庭娛樂(lè)等領(lǐng)域的新興應(yīng)用。相較經(jīng)典藍(lán)牙，低功耗藍(lán)牙旨在保持同等通信范圍的同時(shí)顯著降低功耗和成本。

BLE 網(wǎng)絡(luò)連接了我們?nèi)粘Ｋ械臇|西，家電，汽車，安防，錢包，食物，愛好，出行，快遞，水電燃?xì)鈱拵У雀鞣N賬單，各種app，將我們和生活的各種事物聯(lián)接在一起，構(gòu)筑起B(yǎng)LE智能未來(lái)世界。

凹凸科技(O2Micro) 創(chuàng)始人兼CEO 杜珣弤先生

凹凸科技(O2Micro) 創(chuàng)始人兼CEO 杜珣弤先生早在十年前就指出：“隨著移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)興起，藍(lán)牙網(wǎng)絡(luò)的服務(wù)應(yīng)用會(huì)成為一種剛需，在零售、餐飲、物流、制造、油氣、電力、醫(yī)療、汽車等行業(yè)有非常廣闊的應(yīng)用前景。” 且早在2009年就申請(qǐng)了藍(lán)牙定位技術(shù)專利， 隨后帶領(lǐng)公司員工將這一概念落實(shí)成凹凸科技定位專利技術(shù)和一系列相關(guān)產(chǎn)品。

杜珣弤先生開創(chuàng)性地提出了把藍(lán)牙智能照明產(chǎn)品作為藍(lán)牙定位信標(biāo)的思路。歸功于O2Micro藍(lán)牙芯片的-40°到+105°度的大范圍的操作溫度的支持，使得O2Micro藍(lán)牙芯片能夠正常工作在智能照明的球泡燈里面，同時(shí)作為藍(lán)牙室內(nèi)定位的Beacon信標(biāo)。

同時(shí)，基于藍(lán)牙Mesh的智能照明也是目前藍(lán)牙應(yīng)用的一個(gè)熱點(diǎn)。凹凸科技(O2Micro)作為第一批支持藍(lán)牙SIG Mesh應(yīng)用的芯片原廠，2018年Q4量產(chǎn)了BLE5.0 OZ77422芯片。它具有完備的節(jié)點(diǎn)、模型、場(chǎng)景支持，具有可擴(kuò)展、可靠以及安全性強(qiáng)等特點(diǎn)，可以全球互通，兼容不同品牌的產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)協(xié)同組網(wǎng)工作。在遵循SIG Mesh標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)之上，凹凸科技(O2Micro)發(fā)布了“Deep Learning Mesh”的專利產(chǎn)品，再一次把深度學(xué)習(xí)和藍(lán)牙技術(shù)結(jié)合起來(lái)，在泛洪廣播的Mesh網(wǎng)絡(luò)中引入了節(jié)點(diǎn)的自適應(yīng)調(diào)節(jié)，深度優(yōu)化Mesh網(wǎng)絡(luò)，去除網(wǎng)絡(luò)冗余，降低網(wǎng)絡(luò)延遲, 提升Mesh網(wǎng)絡(luò)的可靠性，同時(shí)也為室內(nèi)定位系統(tǒng)及其他衍生應(yīng)用打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

回首，十年后的今天驗(yàn)證了當(dāng)初杜珣弤先生關(guān)于BLE藍(lán)牙網(wǎng)絡(luò)未來(lái)的預(yù)言。移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)已然普及，物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用方興未艾，杜珣弤先生將帶領(lǐng)凹凸科技(O2Micro) 繼續(xù)構(gòu)筑更美好豐富的BLE未來(lái)智能世界。

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從室內(nèi)定位到人工智能

寶媽為了不影響初生的寶貝喝奶睡覺，把智能手機(jī)調(diào)成了靜音，忙著別的事情，手機(jī)不記得放哪里了，這個(gè)時(shí)候，她不慌不忙，拿出藍(lán)牙找手機(jī)神器，知道了手機(jī)在廚房;和男朋友逛商場(chǎng)，智能手機(jī)的藍(lán)牙應(yīng)用使得分開幾米的戀人能夠知道彼此的位置，再也不用擔(dān)心男朋友不見了;假期玩得太開心，不記得鑰匙放在哪里了，打開手機(jī)藍(lán)牙應(yīng)用，找到鑰匙在箱包里。這些熟悉的場(chǎng)景，是不是曾經(jīng)也在您身邊發(fā)生，如今再也不是問(wèn)題，全部都?xì)w功于藍(lán)牙室內(nèi)定位技術(shù)。這樣一個(gè)小小藍(lán)牙是如何發(fā)揮作用的呢?

藍(lán)牙是如何進(jìn)行定位呢? 藍(lán)牙的頻段是2400–2483.5MHz，藍(lán)牙設(shè)備在廣播發(fā)送消息的時(shí)候,除了廣播發(fā)送自己的MAC地址(ID)外，還會(huì)廣播出藍(lán)牙信號(hào)的強(qiáng)度，即RSSI (Received Signal Strength Indication) 場(chǎng)強(qiáng)信息。藍(lán)牙接收端距離藍(lán)牙發(fā)射端的距離越近，信號(hào)強(qiáng)度越強(qiáng);反之，信號(hào)強(qiáng)度越弱。通過(guò)信號(hào)強(qiáng)度的變化即可找出信號(hào)強(qiáng)度與發(fā)射端接收端之間距離的關(guān)系。定位原理如下圖所示，

隨著藍(lán)牙技術(shù)的不斷發(fā)展，特別是藍(lán)牙5.1的發(fā)布，在室內(nèi)定位技術(shù)中引入藍(lán)牙測(cè)向功能(到達(dá)角AOA & 接收角AOD)，定位精度從米級(jí)提高到厘米級(jí)，室內(nèi)定位技術(shù)將改變?nèi)藗兊纳?，根?jù)2019年的藍(lán)牙市場(chǎng)預(yù)測(cè)，藍(lán)牙定位服務(wù)預(yù)計(jì)在未來(lái)5年復(fù)合增長(zhǎng)率達(dá)到43%; 到2023年，位置服務(wù)每年出貨量4.3億顆藍(lán)牙芯片。

Bluetooth Angle Of Arrival

Bluetooth Angle Of Departure

傳統(tǒng)基于RSSI的藍(lán)牙室內(nèi)定位已經(jīng)廣泛應(yīng)用于商場(chǎng)，機(jī)場(chǎng)，酒店，車站等公共區(qū)域，然而經(jīng)測(cè)試觀察總結(jié)發(fā)現(xiàn)，利用藍(lán)牙信號(hào)強(qiáng)度(RSSI)計(jì)算藍(lán)牙設(shè)備間的大致距離，RSSI和距離之間的關(guān)系并非線性關(guān)系，1m的參考RSSI值和衰退因子在這種方案中都是經(jīng)驗(yàn)值，是通過(guò)大量的測(cè)試總結(jié)出來(lái)的值。為提高距離的精度，需要對(duì)這兩個(gè)參數(shù)的精確度進(jìn)行優(yōu)化。 凹凸科技(O2Micro)創(chuàng)新性的提出使用機(jī)器學(xué)習(xí)——深度學(xué)習(xí)(Deep Learning)來(lái)優(yōu)化藍(lán)牙室內(nèi)定位的精度。深度學(xué)習(xí)是人工智能領(lǐng)域中最熱門的機(jī)器學(xué)習(xí)方法之一，其目的在于建立、模擬人腦進(jìn)行分析學(xué)習(xí)的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，然后通過(guò)模仿人腦的機(jī)制來(lái)解釋數(shù)據(jù)。在凹凸科技的方案中，通過(guò)深度學(xué)習(xí)的模型來(lái)優(yōu)化RSSI參數(shù)及衰退因子，從而使得基于RSSI的藍(lán)牙定位精度在米級(jí)的范圍內(nèi)。

藍(lán)牙技術(shù)聯(lián)盟在2019年1月推出藍(lán)牙核心規(guī)范Core Specification 5.1，新的藍(lán)牙核心規(guī)范加入了“尋向功能”(Direction Finding)，這個(gè)功能可幫助設(shè)備明確藍(lán)牙信號(hào)的方向，實(shí)現(xiàn)厘米級(jí)定位精度。凹凸科技(O2Micro)基于藍(lán)牙5.1的芯片級(jí)解決方案也在如火如荼的開發(fā)中，預(yù)計(jì)2020年Q2發(fā)布，敬請(qǐng)期待。

藍(lán)牙室內(nèi)定位的大規(guī)模應(yīng)用還有一個(gè)Beacon信標(biāo)部署的問(wèn)題，需要每4-6米的范圍內(nèi)部署一個(gè)Beacon信標(biāo)，可根據(jù)定位精度的需要提高或降低部署的密度。在商用場(chǎng)合，這個(gè)方案需要單獨(dú)在室內(nèi)增加信標(biāo)系統(tǒng)，帶來(lái)了額外的成本開銷。凹凸科技(O2Micro) 開創(chuàng)性地提出了把藍(lán)牙智能照明產(chǎn)品作為藍(lán)牙定位信標(biāo)的思路。歸功于O2Micro藍(lán)牙芯片的-40°到+105°度的大范圍的操作溫度的支持，使得O2Micro藍(lán)牙芯片能夠正常工作在智能照明的球泡燈里面，同時(shí)作為藍(lán)牙室內(nèi)定位的Beacon信標(biāo)。

想象一下，加持了凹凸科技(O2Micro)藍(lán)牙室內(nèi)定位芯片方案，在停車場(chǎng)再也不用擔(dān)心找不到車，只要打開手機(jī)，藍(lán)牙自動(dòng)幫你定位你和你的愛車;有一款兒童防丟藍(lán)牙手環(huán)或者藍(lán)牙標(biāo)簽，即使孩子待在室內(nèi)，你也能在網(wǎng)絡(luò)端看到他的實(shí)時(shí)位置;當(dāng)你想找某個(gè)物品的時(shí)候，你只需要對(duì)智能音箱說(shuō)，東西在哪里?……是不是很美好?

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