RTLS е съкращение от Real Time Location Systems.
RTLS е базиран на сигнал радиолокационен метод, който може да бъде активен или пасивен. Сред тях активният е разделен на AOA (позициониране на ъгъла на пристигане) и TDOA (позициониране на разликата във времето на пристигане), TOA (време на пристигане), TW-TOF (време за двупосочен полет), NFER (електромагнитно определяне на обхвата в близко поле) и т.н. На.
Говорейки за позициониране, всеки първо ще се сети за GPS, базиран на GNSS (глобална навигационна сателитна система), сателитното позициониране е навсякъде, но сателитното позициониране има своите ограничения: сигналът не може да проникне в сградата, за да се постигне позициониране на закрито.
И така, как да решим проблема с позиционирането на закрито?
С непрекъснатото развитие на пазарното позициониране на закрито и технологията за безжична комуникация, технологията за идентификация на сензори и технологията за взаимно свързване на големи данни, Интернет на нещата и други технологии, този проблем постепенно е решен и индустриалната верига непрекъснато се обогатява и става зряла.
Bluetooth технология за позициониране на закрито
Bluetooth вътрешната технология е да използва няколко Bluetooth LAN точки за достъп, инсталирани в стаята, да поддържа мрежата като базиран на много потребители основен режим на мрежова връзка и да гарантира, че Bluetooth LAN точката за достъп винаги е основното устройство на микромрежата, и след това триангулирайте новодобавения сляп възел чрез измерване на силата на сигнала.
Понастоящем има два основни начина за локализиране на Bluetooth iBeacon: въз основа на RSSI (индикация за силата на получения сигнал) и въз основа на пръстов отпечатък за позициониране или комбинация от двете.
Най-големият проблем въз основа на разстоянието е, че вътрешната среда е сложна и Bluetooth, като високочестотен сигнал от 2.4 GHz, ще бъде силно засегнат. В допълнение към различните отражения и пречупвания на закрито, стойностите на RSSI, получени от мобилни телефони, не са много референтна стойност; В същото време, за да се подобри точността на позициониране, стойността на RSSI трябва да се получи няколко пъти, за да се изгладят резултатите, което означава, че забавянето се увеличава. Най-големият проблем, базиран на позиционирането на пръстови отпечатъци, е, че разходите за труд и времето за получаване на данни за пръстови отпечатъци в ранен етап са много високи и поддръжката на базата данни е трудна. И ако магазинът добави нова базова станция или направи други модификации, оригиналните данни за пръстови отпечатъци може вече да не са приложими. Ето защо, как да претегляте и избирате между точност на позициониране, забавяне и цена се превърна в основния проблем на Bluetooth позиционирането.
Недостатъци: Bluetooth предаването не се влияе от пряката видимост, но за сложни космически среди стабилността на Bluetooth системата е леко лоша, смущава се от шумови сигнали, а цената на Bluetooth устройствата и оборудването е сравнително скъпа;
Приложение: Bluetooth вътрешното позициониране се използва главно за локализиране на хора в малка площ, като например едноетажна зала или магазин.
Wi-Fi технология за местоположение
Има два вида технология за WiFi позициониране, едната е чрез силата на безжичния сигнал на мобилните устройства и три точки за достъп до безжична мрежа, чрез диференциалния алгоритъм, за по-точно триангулиране на местоположението на хора и превозни средства. Другият е предварително да се запише силата на сигнала на голям брой точки, определени за местоположение, чрез сравняване на силата на сигнала на новодобавеното оборудване с голяма база данни от данни за определяне на местоположението.
Предимства: висока точност, ниска хардуерна цена, висока скорост на предаване; Може да се прилага за постигане на сложни широкомащабни задачи за позициониране, наблюдение и проследяване.
Недостатъци: Късо разстояние на предаване, висока консумация на енергия, обикновено звездна топология.
Приложение: WiFi позиционирането е подходящо за позициониране и навигация на хора или автомобили и може да се използва в медицински институции, тематични паркове, фабрики, търговски центрове и други случаи, които се нуждаят от позициониране и навигация.
RFID технология за позициониране на закрито
Технологията за позициониране на закрито с радиочестотна идентификация (RFID) използва радиочестотен режим, фиксираната антена за регулиране на радиосигнала в електромагнитното поле, етикета, прикрепен към елемента, в магнитното поле след генериране на индукционен ток за предаване на данните, за да обмен на данни в многократна двупосочна комуникация за постигане на целта на идентификация и триангулация.
Радиочестотната идентификация (RFID) е безжична комуникационна технология, която може да идентифицира конкретна цел чрез радиосигнали и да чете и записва свързани данни, без да е необходимо да се установява механичен или оптичен контакт между системата за идентификация и конкретната цел.
Радиосигналите предават данни от етикет, прикрепен към артикул чрез електромагнитно поле, настроено на радиочестота, за автоматично идентифициране и проследяване на артикула. Когато някои етикети се разпознават, може да се получи енергия от електромагнитното поле, излъчвано от идентификатора, и не са необходими батерии; Има и тагове, които имат собствен източник на захранване и могат активно да излъчват радиовълни (електромагнитни полета, настроени на радиочестоти). Етикетите съдържат електронно съхранена информация, която може да бъде идентифицирана в рамките на няколко метра. За разлика от баркодовете, RF таговете не е необходимо да са в пряката видимост на идентификатора и могат също да бъдат вградени в обекта, който се проследява.
Предимства: RFID технологията за позициониране на закрито е много близка, но може да получи информация за точност на позициониране на ниво сантиметър за няколко милисекунди; Размерът на етикета е сравнително малък и цената е ниска.
Недостатъци: няма комуникационна способност, слаба способност за защита от смущения, не е лесно да се интегрира в други системи, а сигурността и защитата на поверителността на потребителя и международната стандартизация не са перфектни.
Приложение: RFID позиционирането на закрито се използва широко в складове, фабрики, търговски центрове в потока от стоки, позициониране на стоки.
Zigbee технология за позициониране на закрито
ZigBee (LAN протокол с ниска мощност, базиран на стандарт IEEE802.15.4) технологията за позициониране на закрито формира мрежа между редица възли, които трябва да бъдат тествани, и референтни възли и шлюза. Възлите, които ще бъдат тествани в мрежата, изпращат информация за излъчване, събират данни от всеки съседен референтен възел и избират координатите X и Y на референтния възел с най-силен сигнал. След това се изчисляват координатите на другите възли, свързани с референтния възел. Накрая данните в механизма за позициониране се обработват и стойността на отместването от най-близкия референтен възел се счита за получаване на действителната позиция на тествания възел в голямата мрежа.
Слоят на протокола ZigBee отдолу нагоре е физически слой (PHY), слой за достъп до медия (MAC), мрежов слой (NWK), приложен слой (APL) и т.н. Мрежовите устройства имат три роли: ZigBee координатор, ZigBee рутер и ZigBee крайно устройство. Мрежовите топологии могат да бъдат звезда, дърво и мрежа.
Предимства: ниска консумация на енергия, ниска цена, кратко забавяне, висок капацитет и висока сигурност, дълго разстояние на предаване; Той може да поддържа мрежова топология, топология на дърво и топологична структура на звезда, мрежата е гъвкава и може да реализира предаване с няколко хопа.
Недостатъци: Скоростта на предаване е ниска, а точността на позициониране изисква по-високи алгоритми.
Приложение: позиционирането на системата zigbee е широко използвано при позициониране на закрито, индустриален контрол, мониторинг на околната среда, интелигентен домашен контрол и други области.
UWB технология за позициониране
Технологията за свръхшироколентово позициониране (UWB) е нова технология, която е много различна от традиционната технология за комуникационно позициониране. Той използва предварително подредени опорни възли и мостови възли с известни позиции, за да комуникира с новодобавени слепи възли и използва триангулация или позициониране на "пръстов отпечатък", за да определи позицията.
Технологията за ултрашироколентова безжична връзка (UWB) е високопрецизна технология за безжично позициониране на закрито, предложена през последните години, с високо даносекундно ниво на времева разделителна способност, комбинирано с алгоритъм за определяне на обхвата, базиран на времето на пристигане, теоретично може да достигне точност на позициониране на ниво сантиметър, които могат да отговорят на нуждите от позициониране на индустриални приложения.
Цялата система е разделена на три слоя: управленски слой, сервизен слой и полеви слой. Системната йерархия е ясно разделена и структурата е ясна.
Слоят на полето се състои от позиционираща опорна точка и позициониращ етикет:
· Намерете Anchor
Котвата за местоположение изчислява разстоянието между тага и себе си и изпраща пакети обратно към машината за изчисляване на местоположението в кабелен или WLAN режим.
· Етикет за местоположение
Тагът е свързан с лицето и обекта, който се намира, комуникира с Anchor и излъчва собственото си местоположение.
Предимства: GHz честотна лента, висока точност на позициониране; Силно проникване, добър анти-multipath ефект, висока безопасност.
Недостатъци: Тъй като новодобавеният сляп възел също се нуждае от активна комуникация, консумацията на енергия е висока и цената на системата е висока.
Приложение: Свръхшироколентовата технология може да се използва за радарно откриване, както и за точно позициониране и навигация на закрито в различни области.
Ултразвукова система за позициониране
Технологията за ултразвуково позициониране се основава на ултразвукова система за определяне на обхвата и е разработена от редица транспондери и основен далекомер: главният далекомер се поставя върху обекта, който ще се измерва, транспондерът предава същия радиосигнал към фиксираната позиция на транспондера, транспондерът предава ултразвуковия сигнал към главния далекомер след получаване на сигнала и използва метода за определяне на обхвата на отражение и алгоритъма за триангулация, за да определи местоположението на обекта.
Предимства: Цялостната точност на позициониране е много висока, достигайки ниво сантиметър; Структурата е сравнително проста, има известно проникване и самият ултразвук има силна способност срещу смущения.
Недостатъци: голямо затихване във въздуха, не е подходящо за големи поводи; Обхватът на отражението е силно повлиян от многолъчевия ефект и разпространението извън линията на видимост, което причинява инвестицията в базови хардуерни съоръжения, изискващи точен анализ и изчисление, а цената е твърде висока.
Приложение: Ултразвуковата технология за позициониране е широко използвана в цифровите химикалки и такава технология се използва и в офшорни проучвания, а технологията за позициониране на закрито се използва главно за позициониране на обекти в безпилотни работилници.
