Sammenligning av 6 Innendørs RTLS (Lokaliseringssystemer i sanntid) Teknologier

RTLS er en forkortelse for Real Time Location Systems.

RTLS er en signalbasert radiolokaliseringsmetode som kan være aktiv eller passiv. Blant dem, den aktive er delt inn i AOA (ankomst Vinkelposisjonering) og TDOA (posisjonering av ankomsttidsforskjell), TOA(ankomsttid), TW-TOF(toveis flytid), Nautisk(nærfelt elektromagnetisk rekkevidde) og så videre.

Snakker om posisjonering, alle vil først tenke på GPS, basert på GNSS(Globalt navigasjonssatellittsystem) satellittposisjonering har vært overalt, men satellittposisjonering har sine begrensninger: signalet kan ikke trenge gjennom bygningen for å oppnå innendørs posisjonering.

Så, hvordan løse innendørs posisjoneringsproblemet?

Med den kontinuerlige utviklingen av innendørs posisjonering markedsetterspørselsdrevet og trådløs kommunikasjonsteknologi, sensoridentifikasjonsteknologi og stordatasammenkoblingsteknologi, tingenes internett og andre teknologier, dette problemet har gradvis blitt løst, og industrikjeden har blitt kontinuerlig beriket og moden.

Bluetooth innendørs posisjoneringsteknologi

Bluetooth innendørsteknologi er å bruke flere Bluetooth LAN-tilgangspunkter installert i rommet, opprettholde nettverket som en flerbrukerbasert grunnleggende nettverkstilkoblingsmodus, og sørg for at Bluetooth LAN-tilgangspunktet alltid er hovedenheten i mikronettverket, og trianguler deretter den nylig tilføyde blindnoden ved å måle signalstyrken.

For tiden, det er to hovedmåter å finne Bluetooth iBeacon på: basert på RSSI(indikasjon på mottatt signalstyrke) og basert på posisjonering av fingeravtrykk, eller en kombinasjon av begge.

Det største problemet basert på avstand er at innemiljøet er komplekst, og Bluetooth, som et 2,4 GHz høyfrekvent signal, vil bli sterkt forstyrret. I tillegg til diverse innendørs refleksjoner og brytninger, RSSI-verdier oppnådd av mobiltelefoner er ikke mye referanseverdi; Samtidig, for å forbedre posisjoneringsnøyaktigheten, RSSI-verdien må innhentes flere ganger for å jevne ut resultatene, som betyr at forsinkelsen øker. Det største problemet basert på posisjonering av fingeravtrykk er at arbeidskostnadene og tidskostnadene ved å skaffe fingeravtrykkdata på et tidlig stadium er svært høye, og databasevedlikeholdet er vanskelig. Og hvis butikken legger til en ny basestasjon eller gjør andre modifikasjoner, det kan hende at de originale fingeravtrykkdataene ikke lenger er aktuelle. Derfor, hvordan veie og velge mellom posisjoneringsnøyaktighet, forsinkelse og kostnader har blitt hovedspørsmålet ved Bluetooth-posisjonering.

Ulemper: Bluetooth-overføring påvirkes ikke av siktlinje, men for komplekse rommiljøer, stabiliteten til Bluetooth-systemet er litt dårlig, forstyrret av støysignaler, og prisen på Bluetooth-enheter og utstyr er relativt dyrt;

Søknad: Bluetooth innendørs posisjonering brukes hovedsakelig til å lokalisere personer i et lite område, for eksempel en enetasjes hall eller butikk.

Wi-Fi-lokaliseringsteknologi

Det finnes to typer WiFi-posisjoneringsteknologi, en er gjennom den trådløse signalstyrken til mobile enheter og tre trådløse nettverkstilgangspunkter, gjennom differensialalgoritmen, å mer nøyaktig triangulere plasseringen av personer og kjøretøy. Den andre er å registrere signalstyrken til et stort antall stedsbestemte punkter på forhånd, ved å sammenligne signalstyrken til det nylig tilførte utstyret med en stor database med data for å bestemme plasseringen.

Fordeler: høy nøyaktighet, lav maskinvarekostnad, høy overføringshastighet; Den kan brukes for å oppnå kompleks posisjonering i stor skala, overvåking og sporingsoppgaver.

Ulemper: Kort overføringsavstand, høyt strømforbruk, generelt stjernetopologi.

Søknad :WiFi-posisjonering er egnet for posisjonering og navigering av personer eller biler, og kan brukes i medisinske institusjoner, temaparker, fabrikker, kjøpesentre og andre anledninger som trenger posisjonering og navigering.

RFID innendørs posisjoneringsteknologi

Radiofrekvensidentifikasjon (RFID) innendørs posisjoneringsteknologi bruker radiofrekvensmodus, den faste antennen for å justere radiosignalet inn i det elektromagnetiske feltet, etiketten festet til elementet inn i magnetfeltet etter induksjonsstrøm generert for å overføre dataene ut, for å utveksle data i flere toveis kommunikasjon for å oppnå formålet med identifikasjon og triangulering.

Radiofrekvensidentifikasjon (RFID) er en trådløs kommunikasjonsteknologi som kan identifisere et spesifikt mål ved hjelp av radiosignaler og lese og skrive relaterte data uten behov for å etablere mekanisk eller optisk kontakt mellom identifikasjonssystemet og det spesifikke målet.

Radiosignaler overfører data fra en merkelapp festet til en gjenstand via et elektromagnetisk felt innstilt på en radiofrekvens for automatisk å identifisere og spore gjenstanden. Når noen etiketter gjenkjennes, energi kan hentes fra det elektromagnetiske feltet som sendes ut av identifikatoren, og batterier er ikke nødvendig; Det finnes også tagger som har sin egen strømkilde og aktivt kan sende ut radiobølger (elektromagnetiske felt innstilt på radiofrekvenser). Merkene inneholder elektronisk lagret informasjon som kan identifiseres innen få meter. I motsetning til strekkoder, RF-tagger trenger ikke å være i siktelinjen til identifikatoren og kan også være innebygd i objektet som spores.

Fordeler: RFID innendørs posisjoneringsteknologi er veldig nærme, men den kan få informasjon om posisjoneringsnøyaktighet på centimeternivå på noen få millisekunder; Størrelsen på etiketten er relativt liten, og kostnadene er lave.

Ulemper: ingen kommunikasjonsevne, dårlig anti-interferens evne, ikke lett å integrere i andre systemer, og brukerens sikkerhet og personvern og internasjonal standardisering er ikke perfekt.

Søknad: RFID innendørs posisjonering har blitt mye brukt i varehus, fabrikker, kjøpesentre i varestrømmen, vareposisjonering.

Zigbee innendørs posisjoneringsteknologi

ZigBee (lavstrøms LAN-protokoll basert på IEEE802.15.4-standarden) innendørs posisjoneringsteknologi danner et nettverk mellom en rekke noder som skal testes og referansenoder og gatewayen. Nodene som skal testes i nettverket sender ut kringkastingsinformasjon, samle inn data fra hver tilstøtende referansenode, og velg X- og Y-koordinatene til referansenoden med det sterkeste signalet. Da, koordinatene til de andre nodene knyttet til referansenoden beregnes. Endelig, dataene i posisjoneringsmotoren behandles, og offsetverdien fra den nærmeste referansenoden anses å oppnå den faktiske posisjonen til noden som testes i det store nettverket.

ZigBee protokolllag fra bunn til topp er fysiske lag (PHY), medietilgangslag (MAC), nettverkslaget (NWK), påføringslag (APL) og så videre. Nettverksenheter har tre roller: ZigBee-koordinator, ZigBee ruter, og ZigBee End Device. Nettverkstopologier kan være stjerne, tre, og nettverk.

Fordeler: lavt strømforbruk, lav kostnad, kort forsinkelse, høy kapasitet og høy sikkerhet, lang overføringsavstand; Den kan støtte nettverkstopologien, tretopologi og stjernetopologistruktur, nettverket er fleksibelt, og kan realisere multi-hop-overføring.

Ulemper: Overføringshastigheten er lav, og posisjoneringsnøyaktigheten krever høyere algoritmer.

Søknad: zigbee systemposisjonering har blitt mye brukt i innendørs posisjonering, industriell kontroll, miljøovervåking, smarthuskontroll og andre felt.

UWB posisjoneringsteknologi

Ultra bredbånd (UWB) posisjoneringsteknologi er en ny teknologi, som er veldig forskjellig fra den tradisjonelle kommunikasjonsposisjoneringsteknologien. Den bruker forhåndsarrangerte ankernoder og bronoder med kjente posisjoner for å kommunisere med nylig lagt til blindnoder, og bruker triangulering eller “fingeravtrykk” posisjonering for å bestemme posisjonen.

Ultra-bredbånd trådløs (UWB) teknologi er en høypresisjon innendørs trådløs posisjoneringsteknologi foreslått de siste årene, med et høyt danosekundet nivå av tidsoppløsning, kombinert med den ankomsttidsbaserte avstandsalgoritmen, teoretisk kan nå posisjoneringsnøyaktighet på centimeternivå, som kan møte posisjoneringsbehovene til industrielle applikasjoner.

Hele systemet er delt inn i tre lag: ledelseslag, servicelag og feltlag. Systemhierarkiet er tydelig delt og strukturen er tydelig.

Feltlaget er sammensatt av posisjoneringsankerpunkt og posisjoneringsmerke:

· Finn anker

Plasseringsankeret beregner avstanden mellom taggen og seg selv, og sender pakker tilbake til lokasjonsberegningsmotoren i kablet eller WLAN-modus.

· Plasseringsmerke

Taggen er knyttet til personen og objektet som er lokalisert, kommuniserer med Anchor og sender sin egen lokasjon.

Fordeler: GHz båndbredde, høy posisjoneringsnøyaktighet; Sterk penetrasjon, god anti-multipath effekt, høy sikkerhet.

Ulemper: Fordi den nylig lagt til blindnoden også trenger aktiv kommunikasjon, strømforbruket er høyt, og systemkostnaden er høy.

Søknad: Ultrabredbåndsteknologi kan brukes til radardeteksjon, samt innendørs nøyaktig posisjonering og navigasjon på ulike felt.

Ultralyd posisjoneringssystem

Ultralydposisjoneringsteknologien er basert på ultralydavstandssystemet og utviklet av en rekke transpondere og hovedavstandsmåler: hovedavstandsmåleren plasseres på objektet som skal måles, transponderen sender det samme radiosignalet til den faste posisjonen til transponderen, transponderen sender ultralydsignalet til hovedavstandsmåleren etter å ha mottatt signalet, og bruker refleksjonsavstandsmetoden og trianguleringsalgoritmen for å bestemme plasseringen av objektet.

Fordeler: Den totale posisjoneringsnøyaktigheten er svært høy, når centimeternivået; Strukturen er relativt enkel, har en viss penetrasjon og selve ultralyden har en sterk anti-interferensevne.

Ulemper: stor dempning i luften, ikke egnet for store anledninger; Refleksjonsrekkevidde påvirkes i stor grad av flerveiseffekt og ikke-siktlinjeforplantning, som forårsaker investering av underliggende maskinvarefasiliteter som krever nøyaktig analyse og beregning, og kostnadene er for høye.

Søknad: Ultrasonisk posisjoneringsteknologi har blitt mye brukt i digitale penner, og slik teknologi brukes også i offshore-prospektering, og innendørs posisjoneringsteknologi brukes hovedsakelig til objektposisjonering i ubemannede verksteder.