Bluetooth 5.1: Angle of Arrival (AoA) & Angle of Departure (AoD)

Unser Alltag wird immer mehr von Funktechnologien bestimmt: Niemand möchte mehr ohne Smartphone unterwegs sein und auf drahtlose Telefon- und Internetdienste verzichten. Die gleichen Smartphones können heute drahtlos aufgeladen werden, Kopfhörer werden per Bluetooth angebunden und GPS verrät uns unterwegs ziemlich genau unseren Standort.

Aber optimal sind viele dieser Drahtlosverfahren nicht: Das Signal wird mehr oder weniger gleichmäßig in alle Richtungen gesendet und nur ein winziger Bruchteil der Sendeleistung landet beim Empfänger. Und manche Verfahren wie GPS funktionieren prinzipbedingt nur gut im Freien. Innerhalb von Räumlichkeiten ist GPS beispielsweise für die Positionierung und Navigation kaum zu gebrauchen.

Doch gerade solche Anwendungen werden immer wichtiger. Es geht um die gezielte, ausgerichtete Datenübertragung per Funk – auch innerhalb von Gebäuden und durch Hindernisse hindurch. Ein einfaches Beispiel: Sie haben Ihr Smartphone verlegt und möchten es wiederfinden: Mit modernen gerichteten Funkstandards wie Bluetooth 5.1 ist es möglich, zum Beispiel über einen anderen Computer oder ein anderes Smartphone das verlorene Gerät zu suchen und die Richtung und Entfernung zu bestimmen, in der es liegt.

Dazu sind der Angle of Arrival (AoA) beziehungsweise der Angle of Departure (AoD) entscheidend: Das suchende Gerät kann bestimmen, aus welchem räumlichen Winkel ein Ortungssignal des verlorenen Gerätes ausgesendet wird. Zusammen mit der Empfangsstärke kann so sehr genau der Ort des verlorenen Gerätes bestimmt werden.

Genau diese Funktionalität bietet der neue Bluetooth-Standard 5.1.

Doch damit sind die Einsatzszenarien bei weitem nicht erschöpft. AoA und AoD lassen sich beispielsweise auch hervorragend nutzen, um jederzeit in einem Unternehmen die Position von wichtigen Geräten und Werkzeugen auf wenige Zentimeter genau zu orten.

Dazu werden beispielsweise Gabelstapler mit einem kleinen Sender versehen, der regelmäßig ein Signal aussendet. Zudem wird das Unternehmensgelände mit fest installierten Empfängern ausgestattet, die diese Signale empfangen. Durch AoA beziehungsweise AoD und Empfangsstärke können so die stationären Empfänger die sich verändernden Positionen der mit sogenannten Tags versehenen Objekte überwachen und sogar Alarm schlagen, wenn ein solches überwachtes Gerät das Firmengelände verlässt.

Aber auch die umgekehrte Nutzung eröffnet viele neue Einsatzmöglichkeiten: Hier werden stationäre Sender, sogenannte Beacons, strategisch positioniert, und mobile Geräte wie Smartphones fungieren zusammen mit speziellen Apps als Empfänger. So können Museumsbesucher ein Tablet mit einer speziellen App leihen, die über diese Technologie anhand der AoA der Signale der stationären Sender genau erkennen kann, vor welchem Ausstellungsstück der Besucher steht und in welche Richtung er blickt. So kann immer die passende Beschreibung zu den Ausstellungsstücken eingeblendet werden.

Auch für andere Indoor-Navigationssysteme kann diese „Richtungsortung“ genutzt werden.

Richtungsbasierte Funktechnologien wie sie mit Bluetooth 5.1 möglich sind, können zudem Lagerhaltung und Logistik nachhaltig verändern, wenn sie flächendeckend eingeführt werden. Die Kosten für die notwendige Infrastruktur sinken ständig und Tags für die Überwachung von Objekten gibt es schon für wenige Euro, es sind Nutzungszeiten von mehreren Jahren ohne Batteriewechsel möglich.

(Bild von krzysztof-m auf Pixabay)