La technologie Bluetooth évolue pour permettre une géolocalisation au centimètre près

[EDITION ABONNES] Le groupement d’intérêt spécifique Bluetooth (Bluetooth SIG) a intégré dans la toute nouvelle version 5.1 de la spécification Bluetooth Core une fonction de détection de direction qui a le potentiel d’améliorer significativement les performances des solutions de géolocalisation Bluetooth. ...Cette fonction (qui est essentiellement logicielle mais qui nécessite l’intégration d'au moins deux antennes) permet aux terminaux, dispositifs et autres objets IoT de déterminer la direction d’un signal Bluetooth. Elle intéresse à la fois les services de proximité, qui utilisent la technologie radio Bluetooth pour appréhender et évaluer la distance entre deux équipements, et les solutions de géolocalisation qui pourraient de ce fait atteindre une précision de l’ordre du centimètre (contre un mètre aujourd’hui avec le positionnement par trilatération avec des algorithmes RSSI, Relative related Signal Strength Indication), explique le Bluetooth SIG.

Dans la première catégorie tombent les services de recherche d’objets comme les tags accolés à des effets personnels (ou des animaux familiers) ou les services d’information associés à des points d’intérêt (et généralement liés à des balises de proximité). Dans la seconde catégorie on trouve en particulier les systèmes de localisation en temps réel (RTLS) pour le suivi d’actifs et les services de positionnement indoor (IPS) comme ceux mis en œuvre pour guider les utilisateurs dans un lieu fermé.

Dans le détail, la fonction de détection intégrée dans la spécification Bluetooth Core 5.1 met en œuvre l'un ou l'autre de deux procédés pour déterminer la direction relative d’un signal Bluetooth, les deux impliquant l’usage d’un réseau d’antennes : l’angle d’arrivée AoA (Angle of Arrival) et l’angle de départ AoD (Angle of Departure).

Dans le procédé AoA, l’objet dont on cherche à déterminer la direction (comme un tag dans une solution RTLS) émet un signal spécifique via son unique antenne. Le terminal de réception (comme un localisateur dans la même solution RTLS) est capable de détecter la différence de phase entre les divers signaux reçus par ses antennes (due à la différence de distance entre chaque antenne et l’objet émetteur) et peut donc calculer la direction relative du signal. Dans la seconde méthode, c’est l’objet émetteur qui est doté d’un réseau d’antennes (comme une balise de géolocalisation indoor) et qui envoie un signal spécifique. Le terminal récepteur (comme un smartphone) n’est, quant à lui, équipé que d’une seule antenne.et réceptionne les différents signaux émis par les différentes antennes. Avec les échantillons de données IQ récupérées, il peut alors calculer, là aussi, la direction relative du signal.

« Depuis l’introduction de la technologie Bluetooth Low Energy en 2010, les développeurs ont pu tirer profit de Bluetooth pour créer des services de géolocalisation bas coût pour une variété d’applications dans des domaines aussi divers que le grand public, la distribution de détail, la santé, les lieux publics ou les environnements de production, note Andrew Zignani, analyste chez ABI Research. La nouvelle fonction de détection de direction peut contribuer à ce que Bluetooth réponde encore mieux aux besoins variés et changeants de l’industrie de la géolocalisation sur tous ces marchés, tout en ouvrant des opportunités pour de nouvelles applications et de nouveaux cas d’usage. » A noter que Launch Studio, l’outil du Bluetooth SIG permettant de qualifier les nouveaux produits Bluetooth, a été mis à jour pour prendre en charge la fonctionnalité.

Précisons également que Silicon Labs a annoncé simultanément la disponibilité d’une pile logicielle Bluetooth pour ses puces-systèmes Wireless Gecko qui implémente la fonction de détection de direction de la spécification Bluetooth Core 5.1. Selon la société de semi-conducteurs, cette implémentation permet de détecter l’origine du signal dans un angle de 5 degrés seulement et, partant, de localiser l’émetteur avec une précision inférieure à un mètre. La pile de Silicon Labs, qui s’appuie sur la méthode AoA stipulée par le Bluetooth SIG, est pour l’heure disponible pour des clients privilégiés à travers le kit de développement Simplicity Studio de la société.