蓝牙标签与蓝牙信标的区别

本文讨论了通常用于基于Bluetooth®的定位系统的两个设备（信标和标签）之间的主要区别。目的是强调即使标签使用与其前身信标相似的硬件，但实际上它们在设备上却大不相同。两种不同类型的设备之间的固件，操作逻辑和用法存在很大差异。信标通常是静止的，而标签在运动。反过来，这会影响设备背后的设计原理。

标签和信标都是定位系统中使用的蓝牙设备的常用术语。尽管具有从原始信标派生的标签的不同设备，但这些术语经常被混淆，从而导致人们对蓝牙可以提供的功能产生误解。本文的目的是通过比较两种技术来澄清一些常见的误解。
让我们首先定义信标，该信标于2010年左右投放市场，通常被认为是针对移动设备（例如电话，平板电脑和计算机）的基于蓝牙的定位解决方案的促成技术。信标是相对简单的蓝牙设备，通常充当固定节点，有点像灯塔，安装在固定的已知位置，以通过三个蓝牙广告渠道定期广播信号（通常遵循Eddystone和/或iBeacon配置文件）（37， 38和39）。然后，接收这些信号的移动设备可以使用接收信号强度指示器（RSSI）测量来计算它们自己的相对位置。在某些情况下，信标还为远程遥测和配置提供面向连接的服务。
自信标引入以来，蓝牙特殊利益组织（Bluetooth Special Interest Group）的成员公司（Bluetooth Special Interest Group）的成员一直在推进，遵循信标的原理并将其发展为一种最新的技术。如今，基于蓝牙测向的技术可以提供市场上一些最先进的实时定位系统（RTLS）和室内定位系统（IPS）。高精度，低延迟和鲁棒性只是基于蓝牙测向的系统可以实现的部分签名功能。而且，它们具有成本效益且可扩展。
多年以来，市场上已经引入了各种带有“标签”名称的设备，但是蓝牙测向技术的引入正式确定了智能标签设备（例如Quuppa标签）的规范。在硬件级别上，这些标签与其前身信标非常相似。但是，它们的操作逻辑和固件非常不同。标签不仅是静态广播的信号，还可以是动态设备，可以根据其位置，运动状态（静态或移动）和其他配置的因素（例如，远程命令）移动并更改其操作行为（即配置文件）。使用更新的蓝牙方向查找方法有效跟踪活动中项目的能力改变了资产跟踪业务的游戏规则。
信标和标签之间的主要区别可以总结如下。
配置文件逻辑
通常将信标安装到固定位置并根据定义的配置文件发送信号，而标签则根据其运动状态，位置或来自其的命令移动并动态更改（使用有限状态机逻辑）其发送功率和速率。集中式系统。通过根据配置文件设置动态调整状态的传输速率和功率，这种在状态之间进行转换的能力显着延长了电池寿命，并减少了该区域的无线电拥塞，从而提高了系统容量和性能。
例：
标签可以贴在工业工具上，并配置成在静止时（例如，放在架子上）以0.1 Hz的频率运动时（以平滑和连续的跟踪）以2-3 Hz的频率发射。在某些高级情况下，人工智能（AI）逻辑也可以集成到标签中，以便它们可以自动检测预定义的事件（例如，人跌倒的倒地情况）。
部署密度
尽管信标通常在整个环境中均匀分布，但标签会附着在运动中的项目上，并且可以在某些区域中以较高的浓度找到。例如，在工业设施中跟踪货物或工具时。借助能够根据需要在状态之间进行切换的功能，Tags可以使成千上万的设备在同一空间内传输蓝牙信号而不会增加空中接口的负担。
例：
在需要实时跟踪30,000个单位（例如箱子，托盘，工具，机械，条形码扫描仪，打印机）的工业环境中（例如仓库设施）并不少见。如果所有这些设备同时处于活动状态并以1 Hz广播，则空中接口将变得非常拥塞。但是，更常见的是，只有其中一些项目同时处于运动状态，因此，通过基于运动控制传输速率（运动2-3 Hz，静态为0.1 Hz），我们可以动态分配空中接口资源那些正在运动并且需要系统更积极地跟踪的标签。同样，可以将附加到存储物品上的标签设置为不频繁发送，以减少空中接口的负荷。
构成因素
由于信标通常安装在固定位置，因此其大小或形状不受使用情况的严格限制（尽管较大的设备确实可以增加较大的电池容量）。但是，由于标签是在环境中移动的动态设备，因此形状因素（例如形状，大小，重量和人体工程学）成为必不可少的设计参数。
例：
诸如集成在ID徽章中的可穿戴标签必须小巧，轻便且不引人注目。这些要求与将附加到设备上的坚固工业标签的要求有很大不同。
颜色选择
标签和信标之间的使用差异也会影响设计阶段的颜色选择。信标是有效的基础结构设备，旨在混入后台，而标签用于跟踪正在移动的项目，并且在需要时易于发现（例如，如果需要将其删除）。因此，标签通常具有明亮的甚至荧光的颜色，以使其脱颖而出。
例：
通常，用于跟踪生产线上物品的标签会在生产线的开头粘贴到对象上，并在物品准备好发货后才移动。这意味着需要在适当的时机容易找到并清除它们。此外，航空业有异物损坏（FOD）政策，要求对周围环境易于识别异物（例如标签）。
机械安装
标签和信标的安装要求差异很大。对于信标，附件是为静态使用而设计的（即一旦固定，信标将不会移动）。另一方面，标签具有更多通用的附件要求。它们需要可安装到各种各样的移动物体上（例如，人员，设备，机械，托盘，盒装）。它们需要牢固地固定，甚至可能被配置为如果无意中将其发送出去，则可以发出警报，但是在需要时也可以轻松地将其移除。看到各种临时安装选项（例如，扎带，胶水，胶带，维可牢尼龙搭扣，磁铁，螺栓或用于固定标签的螺钉）甚至很常见。
例：
通常，用于跟踪仓库中物品的标签会在物品到达设施时附上标签，并在物品运出时将其删除。标签需要牢固地固定在物品上，并在整个仓库中一直保持在原位，但是当物品准备好运输时，很容易将其卸下。
板载传感器
与信标不同，标签可以携带多种传感器，使其成为跟踪和遥感结合使用的最佳设备。通常会在设备中添加用于跟踪参数（例如加速度，温度，光线，湿度和压力）的传感器。另外，传感器可以报告它们所附着的对象的运动状态，例如，如果它们是静态的，运动的或振动的。所有这些数据都可以通过定位器（也用作IoT网关）发送到软件应用程序层。穿戴式标签甚至可以用于向佩戴它们的人提供实时反馈，或暴露该人的生命体征信息。
例：
如果系统识别出前方可能存在危险，例如叉车可能与人相撞，则可穿戴式标签可通过向携带标签的人发送实时通知（例如嗡嗡声，振动或光信号）来用于避免碰撞的用例。
无线电特性
标签和信标的设计特征也有所不同。信标专为无线数据传输而设计，因此，数据的传输比数据在信标和电话之间的移动方式更为重要（这类似于Wi-Fi用于互联网连接的工作方式）。但是，标签是为定位而设计的，并且定位系统使用无线电信号的传播特性来估计信号源。这意味着重要的是要最小化诸如丰富的散射，阴影和多径传播之类的现象，否则这些现象通常被认为对无线数据传输有用。为了确保获得最佳效果，需要精心设计标签的天线，以最大程度地提高标签的可见度。
例：
标签天线设计应根据辐射方向图进行优化。为此，天线应尽可能全向，以使深空区最小。由于这一要求，还建议使用PCB印刷天线代替陶瓷偶极子。在某些情况下，将标签设计为具有双天线也可能很有用，以便交替发送发送的数据包以增加空间和极化分集。
制造属性
与信标相比，标签在其生命周期中承受的机械应力明显更高。为了承受磨损，所有东西都需要设计得坚固。焊接到电池附件，所有组件和PCB的焊锡需要经久耐用。
例：
标签被安装在移动物体上，这些物体会被频繁使用，在某些情况下会加速甚至碰撞（例如叉车和冰球）。在制造过程中，相同的标签会在整个生产线中反复使用，这意味着它们需要在工业条件下持续扩展使用。
总而言之，值得注意的是，尽管两者都是用于基于蓝牙的定位解决方案和应用程序的设备，但Tag和Beacon却有很大差异，因此不应混淆。信标本质上是设计用于安装在固定位置的简单无线电设备，并且通常在其整个生命周期内都是静态运行的。另一方面，标签被设计为附加到移动的对象上，需要更高级别的鲁棒性，对用例的自定义以及额外的固件逻辑以实现动态行为。这些差异使Tag可以为RTLS解决方案提供更好的跟踪结果。

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