RTLS - гэта абрэвіятура ад Real Time Location Systems.
RTLS - гэта метад радыёлакацыі на аснове сігналу, які можа быць актыўным і пасіўным. Сярод іх актыўны дзеліцца на AOA (пазіцыянаванне па вуглу прыбыцця) і TDOA (пазіцыянаванне па розніцы ў часе прыбыцця), TOA (час прыбыцця), TW-TOF (час палёту ў абодва бакі), NFER (электрамагнітнае вызначэнне далёкасці блізкага поля) і г.д. на.
Гаворачы аб пазіцыянаванні, кожны спачатку падумае пра GPS, заснаванае на GNSS (глабальнай навігацыйнай спадарожнікавай сістэме), спадарожнікавае пазіцыянаванне было паўсюдна, але спадарожнікавае пазіцыянаванне мае свае абмежаванні: сігнал не можа пранікаць у будынак для дасягнення пазіцыянавання ў памяшканні.
Такім чынам, як вырашыць праблему размяшчэння ў памяшканні?
З бесперапынным развіццём рынкавых тэхналогій пазіцыянавання ў памяшканнях, арыентаваных на попыт на рынку, і тэхналогій бесправадной сувязі, тэхналогій ідэнтыфікацыі датчыкаў і тэхналогій узаемасувязі вялікіх даных, Інтэрнэту рэчаў і іншых тэхналогій, гэтая праблема паступова была вырашана, а прамысловая ланцужок пастаянна ўзбагачалася і станавілася сталай.
Тэхналогія пазіцыянавання ў памяшканні Bluetooth
Тэхналогія Bluetooth для памяшканняў прадугледжвае выкарыстанне некалькіх кропак доступу да лакальнай сеткі Bluetooth, усталяваных у пакоі, падтрыманне сеткі ў рэжыме базавага падключэння да некалькіх карыстальнікаў і забеспячэнне таго, каб кропка доступу да лакальнай сеткі Bluetooth заўсёды была галоўнай прыладай мікрасеткі, і затым трыангуляваць толькі што дададзены сляпы вузел, вымераючы сілу сігналу.
У цяперашні час існуе два асноўных спосабу вызначэння месцазнаходжання Bluetooth iBeacon: на аснове RSSI (індыкацыя магутнасці атрыманага сігналу) і на аснове пазіцыянавання адбітка пальца або іх камбінацыі.
Самая вялікая праблема, заснаваная на адлегласці, заключаецца ў тым, што асяроддзе ў памяшканні складанае, і Bluetooth, як высокачашчынны сігнал 2.4 ГГц, будзе адчуваць вялікія перашкоды. У дадатак да розных адлюстраванняў і праламленняў у памяшканні, значэнні RSSI, атрыманыя мабільнымі тэлефонамі, не вельмі эталонныя; У той жа час, каб павысіць дакладнасць пазіцыянавання, значэнне RSSI павінна быць атрымана некалькі разоў, каб згладзіць вынікі, што азначае, што затрымка павялічваецца. Самая вялікая праблема, звязаная з пазіцыянаваннем адбіткаў пальцаў, заключаецца ў тым, што выдаткі на працоўную сілу і час на атрыманне дадзеных адбіткаў пальцаў на ранняй стадыі вельмі вялікія, а абслугоўванне базы дадзеных складана. І калі крама дадае новую базавую станцыю або ўнясе іншыя мадыфікацыі, зыходныя даныя адбіткаў пальцаў могуць больш не прымяняцца. Такім чынам, як узважыць і выбраць паміж дакладнасцю пазіцыянавання, затрымкай і коштам, стала галоўнай праблемай пазіцыянавання Bluetooth.
Недахопы: прамая бачнасць не ўплывае на перадачу Bluetooth, але ў складаных касмічных умовах стабільнасць сістэмы Bluetooth крыху нізкая, перашкаджаюць шумавыя сігналы, а кошт прылад і абсталявання Bluetooth адносна высокі;
Ужыванне: пазіцыянаванне ў памяшканні па Bluetooth у асноўным выкарыстоўваецца для вызначэння месцазнаходжання людзей на невялікай плошчы, напрыклад, у аднапавярховым холе або краме.
Тэхналогія вызначэння месцазнаходжання Wi-Fi
Ёсць два віды тэхналогіі пазіцыянавання Wi-Fi: адна - праз сілу бесправаднога сігналу мабільных прылад і тры кропкі доступу да бесправадной сеткі з дапамогай дыферэнцыяльнага алгарытму для больш дакладнага трыангуляцыі месцазнаходжання людзей і транспартных сродкаў. Другая заключаецца ў запісе магутнасці сігналу вялікай колькасці вызначаных месцазнаходжаннем кропак загадзя, параўноўваючы сілу сігналу нядаўна дададзенага абсталявання з вялікай базай даных для вызначэння месцазнаходжання.
Перавагі: высокая дакладнасць, нізкі кошт абсталявання, высокая хуткасць перадачы; Ён можа прымяняцца для выканання складаных буйнамаштабных задач пазіцыянавання, маніторынгу і адсочвання.
Недахопы: кароткая адлегласць перадачы, высокае энергаспажыванне, звычайна зорная тапалогія.
Ужыванне: пазіцыянаванне па Wi-Fi падыходзіць для размяшчэння і навігацыі людзей або аўтамабіляў і можа выкарыстоўвацца ў медыцынскіх установах, тэматычных парках, на заводах, у гандлёвых цэнтрах і ў іншых выпадках, дзе патрэбныя пазіцыянаванне і навігацыя.
Тэхналогія пазіцыянавання ў памяшканні RFID
Тэхналогія радыёчастотнай ідэнтыфікацыі (RFID) у памяшканні выкарыстоўвае радыёчастотны рэжым, фіксаваную антэну для рэгулявання радыёсігналу ў электрамагнітным полі, этыкетку, прымацаваную да прадмета, у магнітнае поле пасля індукцыйнага току, які ствараецца для перадачы даных, каб абмен дадзенымі ў некалькіх двухбаковай сувязі для дасягнення мэты ідэнтыфікацыі і трыангуляцыі.
Радыёчастотная ідэнтыфікацыя (RFID) - гэта тэхналогія бесправадной сувязі, якая можа ідэнтыфікаваць пэўную мэту па радыёсігналах і чытаць і запісваць адпаведныя даныя без неабходнасці ўстанаўлення механічнага або аптычнага кантакту паміж сістэмай ідэнтыфікацыі і канкрэтнай мэтай.
Радыёсігналы перадаюць дадзеныя з біркі, прымацаванай да прадмета, праз электрамагнітнае поле, настроенае на радыёчастоту, каб аўтаматычна ідэнтыфікаваць і адсочваць прадмет. Калі некаторыя этыкеткі распазнаюцца, энергія можа быць атрымана ад электрамагнітнага поля, выпраменьванага ідэнтыфікатарам, і батарэі не патрабуюцца; Існуюць таксама тэгі, якія маюць уласны крыніца харчавання і могуць актыўна выпраменьваць радыёхвалі (электрамагнітныя палі, настроеныя на радыёчастоты). Тэгі ўтрымліваюць захаваную ў электронным выглядзе інфармацыю, якую можна ідэнтыфікаваць на адлегласці некалькіх метраў. У адрозненне ад штрых-кодаў, радыёчастотныя тэгі не павінны знаходзіцца ў прамой бачнасці ідэнтыфікатара і могуць быць убудаваныя ў аб'ект, які адсочваецца.
Перавагі: Тэхналогія пазіцыянавання ў памяшканні RFID вельмі блізкая, але яна можа атрымаць інфармацыю аб дакладнасці пазіцыянавання на сантыметровым узроўні за некалькі мілісекунд; Памер этыкеткі адносна невялікі, а кошт невысокі.
Недахопы: адсутнасць магчымасці сувязі, слабая здольнасць супрацьстаяць перашкодам, няпростая інтэграцыя ў іншыя сістэмы, бяспека і абарона канфідэнцыяльнасці карыстальніка і міжнародная стандартызацыя не ідэальныя.
Ужыванне: пазіцыянаванне ў памяшканнях RFID шырока выкарыстоўваецца на складах, фабрыках, у гандлёвых цэнтрах у патоку тавараў, пазіцыянаванні тавараў.
Тэхналогія пазіцыянавання ў памяшканні Zigbee
Тэхналогія пазіцыянавання ў памяшканні ZigBee (пратакол лакальнай сеткі з нізкім энергаспажываннем, заснаваны на стандарце IEEE802.15.4) утварае сетку паміж шэрагам вузлоў, якія падлягаюць тэсціраванню, апорнымі вузламі і шлюзам. Вузлы, якія падлягаюць тэсціраванню ў сетцы, рассылаюць шырокавяшчальную інфармацыю, збіраюць даныя з кожнага суседняга апорнага вузла і выбіраюць каардынаты X і Y апорнага вузла з самым моцным сігналам. Затым разлічваюцца каардынаты іншых вузлоў, звязаных з апорным вузлом. Нарэшце, дадзеныя ў механізме пазіцыянавання апрацоўваюцца, і значэнне зрушэння ад бліжэйшага апорнага вузла разглядаецца для атрымання фактычнага становішча тэставанага вузла ў вялікай сетцы.
Узровень пратаколу ZigBee знізу ўверх - гэта фізічны ўзровень (PHY), узровень доступу да медыя (MAC), сеткавы ўзровень (NWK), прыкладны ўзровень (APL) і гэтак далей. Сеткавыя прылады выконваюць тры ролі: каардынатар ZigBee, маршрутызатар ZigBee і канчатковая прылада ZigBee. Тапалогіі сеткі могуць быць зорнымі, дрэвападобнымі і сеткавымі.
Перавагі: нізкае энергаспажыванне, нізкі кошт, кароткая затрымка, высокая ёмістасць і высокая бяспека, вялікая адлегласць перадачы; Ён можа падтрымліваць тапалогію сеткі, тапалогію дрэва і тапалогію зоркі, сетка з'яўляецца гнуткай і можа рэалізаваць перадачу з некалькімі скачкамі.
Недахопы: хуткасць перадачы нізкая, а дакладнасць пазіцыянавання патрабуе больш высокіх алгарытмаў.
Ужыванне: сістэма пазіцыянавання zigbee шырока выкарыстоўваецца ў пазіцыянаванні ўнутры памяшканняў, прамысловым кіраванні, маніторынгу навакольнага асяроддзя, кіраванні разумным домам і ў іншых галінах.
Тэхналогія пазіцыянавання UWB
Звышшырокапалосная (UWB) тэхналогія пазіцыянавання - гэта новая тэхналогія, якая значна адрозніваецца ад традыцыйнай тэхналогіі пазіцыянавання сувязі. Ён выкарыстоўвае загадзя арганізаваныя вузлы прывязкі і вузлы моста з вядомымі пазіцыямі для сувязі з нядаўна дададзенымі сляпымі вузламі, а таксама выкарыстоўвае трыангуляцыю або пазіцыянаванне па адбітках пальцаў для вызначэння пазіцыі.
Тэхналогія звышшырокапалоснай бесправадной сувязі (UWB) - гэта высокадакладная тэхналогія бесправаднога пазіцыянавання ў памяшканнях, прапанаваная ў апошнія гады, з высокім данасекундным узроўнем раздзялення па часе ў спалучэнні з алгарытмам дыяпазону на аснове часу прыбыцця, тэарэтычна можа дасягаць дакладнасці пазіцыянавання на сантыметровым узроўні, якія могуць задаволіць патрэбы пазіцыянавання прамысловых прыкладанняў.
Уся сістэма падзелена на тры ўзроўні: ўзровень кіравання, ўзровень абслугоўвання і ўзровень поля. Сістэмная іерархія выразна падзелена і структура зразумелая.
Узровень поля складаецца з кропкі прывязкі пазіцыянавання і тэга пазіцыянавання:
· Знайдзіце якар
Якар месцазнаходжання вылічае адлегласць паміж тэгам і сабой і адпраўляе пакеты назад у механізм вылічэння месцазнаходжання ў правадным або WLAN рэжыме.
· Тэг месцазнаходжання
Тэг звязаны з чалавекам і аб'ектам, які знаходзіцца, мае зносіны з Anchor і перадае ўласнае месцазнаходжанне.
Перавагі: прапускная здольнасць ГГц, высокая дакладнасць пазіцыянавання; Моцнае пранікненне, добры анты-шматпрамянёвы эфект, высокая бяспека.
Недахопы: паколькі нядаўна дададзены сляпы вузел таксама мае патрэбу ў актыўнай сувязі, энергаспажыванне высокае, а кошт сістэмы высокі.
Прымяненне: звышшырокапалосная тэхналогія можа выкарыстоўвацца для выяўлення радара, а таксама для дакладнага пазіцыянавання і навігацыі ўнутры памяшканняў у розных галінах.
Ультрагукавая сістэма пазіцыянавання
Ультрагукавая тэхналогія пазіцыянавання заснавана на ультрагукавой сістэме вызначэння адлегласці і распрацавана шэрагам транспондераў і галоўным далямерам: галоўны далямер размяшчаецца на аб'екце, які падлягае вымярэнню, транспондер перадае той жа радыёсігнал у фіксаванае становішча транспондера, транспондер перадае ультрагукавы сігнал на галоўны далямер пасля атрымання сігналу і выкарыстоўвае метад адлюстравання дальнасці і алгарытм трыангуляцыі для вызначэння месцазнаходжання аб'екта.
Перавагі: Агульная дакладнасць пазіцыянавання вельмі высокая, дасягаючы ўзроўню сантыметра; Структура адносна простая, мае пэўнае пранікненне, а сам ультрагук мае моцную здольнасць супраць перашкод.
Недахопы: вялікае згасанне ў паветры, не падыходзіць для вялікіх мерапрыемстваў; На дыяпазон адлюстравання ў значнай ступені ўплывае эфект шматшляхоўнасці і распаўсюджванне па-за межамі прамой бачнасці, што выклікае інвестыцыі ў асноўныя апаратныя сродкі, якія патрабуюць дакладнага аналізу і разлікаў, а кошт занадта высокі.
Прымяненне: тэхналогія ультрагукавога пазіцыянавання шырока выкарыстоўваецца ў лічбавых ручках, і такая тэхналогія таксама выкарыстоўваецца ў афшорнай разведцы, а тэхналогія пазіцыянавання ў памяшканнях у асноўным выкарыстоўваецца для пазіцыянавання аб'ектаў у беспілотных майстэрнях.
