RTLS je skraćenica od Real Time Location Systems.
RTLS je metoda radiolokacije zasnovana na signalu koja može biti aktivna ili pasivna. Među njima, aktivna je podijeljena na AOA (pozicioniranje ugla dolaska) i TDOA (pozicioniranje vremenske razlike dolaska), TOA (vrijeme dolaska), TW-TOF (vrijeme leta u oba smjera), NFER (elektromagnetno dometa u bliskom polju) itd. on.
Kada govorimo o pozicioniranju, svi će prvo pomisliti na GPS, zasnovan na GNSS (Global Navigation Satellite System) satelitsko pozicioniranje je bilo posvuda, ali satelitsko pozicioniranje ima svoja ograničenja: signal ne može prodrijeti u zgradu kako bi se postiglo pozicioniranje u zatvorenom prostoru.
Dakle, kako riješiti problem pozicioniranja u zatvorenom?
Kontinuiranim razvojem pozicioniranja u zatvorenom prostoru vođene potražnjom i bežičnom komunikacijskom tehnologijom, tehnologijom identifikacije senzora i tehnologijom međusobnog povezivanja velikih podataka, internetom stvari i drugim tehnologijama, ovaj problem je postupno riješen, a industrijski lanac se kontinuirano obogaćivao i sazrijevao.
Bluetooth tehnologija pozicioniranja u zatvorenom prostoru
Bluetooth unutrašnja tehnologija je da koristi nekoliko Bluetooth LAN pristupnih tačaka instaliranih u prostoriji, održava mrežu kao osnovni način mrežne veze baziran na više korisnika i osigurava da je Bluetooth LAN pristupna tačka uvijek glavni uređaj mikro mreže, i zatim triangulirajte novododati slijepi čvor mjerenjem jačine signala.
Trenutno postoje dva glavna načina za lociranje Bluetooth iBeacon-a: na osnovu RSSI (indikacija jačine primljenog signala) i na osnovu pozicioniranja otiska prsta, ili kombinacije oba.
Najveći problem zasnovan na udaljenosti je što je okruženje u zatvorenom prostoru složeno, a Bluetooth, kao signal visoke frekvencije od 2.4 GHz, će biti u velikoj meri ometan. Pored različitih refleksija i refrakcija u zatvorenom prostoru, RSSI vrijednosti dobivene mobilnim telefonima nisu mnogo referentne vrijednosti; Istovremeno, da bi se poboljšala tačnost pozicioniranja, RSSI vrijednost se mora dobiti nekoliko puta da bi se rezultati izgladili, što znači da se kašnjenje povećava. Najveći problem koji se zasniva na pozicioniranju otisaka prstiju je taj što su troškovi rada i vremena za dobijanje podataka o otiscima prstiju u ranoj fazi veoma visoki, a održavanje baze podataka je teško. A ako prodavnica doda novu baznu stanicu ili izvrši druge modifikacije, originalni podaci o otisku prsta možda više neće biti primjenjivi. Stoga je pitanje kako vagati i birati između tačnosti pozicioniranja, kašnjenja i cijene postalo glavno pitanje Bluetooth pozicioniranja.
Nedostaci: na Bluetooth prenos ne utiče linija vidljivosti, ali za složena svemirska okruženja, stabilnost Bluetooth sistema je malo loša, ometaju ga signali šuma, a cena Bluetooth uređaja i opreme je relativno skupa;
Primjena: Bluetooth unutarnje pozicioniranje uglavnom se koristi za lociranje ljudi na malom području, kao što je jednokatna hala ili trgovina.
Tehnologija Wi-Fi lokacije
Postoje dvije vrste WiFi tehnologije pozicioniranja, jedna je putem jačine bežičnog signala mobilnih uređaja i tri pristupne tačke bežične mreže, kroz diferencijalni algoritam, za preciznije trianguliranje lokacije ljudi i vozila. Drugi je da se unaprijed zabilježi jačina signala velikog broja lokacijskih tačaka, upoređujući jačinu signala novododate opreme sa velikom bazom podataka podataka za određivanje lokacije.
Prednosti: visoka preciznost, niska cijena hardvera, visoka brzina prijenosa; Može se primijeniti za postizanje složenih zadataka pozicioniranja velikih razmjera, praćenja i praćenja.
Nedostaci: Kratka udaljenost prijenosa, velika potrošnja energije, općenito topologija zvijezda.
Primjena: WiFi pozicioniranje je pogodno za pozicioniranje i navigaciju ljudi ili automobila, a može se koristiti u medicinskim ustanovama, tematskim parkovima, fabrikama, trgovačkim centrima i drugim prilikama kojima je potrebno pozicioniranje i navigacija.
RFID tehnologija pozicioniranja u zatvorenom prostoru
Radiofrekventna identifikacija (RFID) Tehnologija pozicioniranja u zatvorenom prostoru koristi način rada radio frekvencije, fiksnu antenu za podešavanje radio signala u elektromagnetno polje, naljepnicu pričvršćenu za predmet u magnetsko polje nakon indukcijske struje koja se generira za prijenos podataka, kako bi se razmjenjuju podatke u višestrukoj dvosmjernoj komunikaciji kako bi se postigla svrha identifikacije i triangulacije.
Radiofrekventna identifikacija (RFID) je bežična komunikaciona tehnologija koja može identificirati određenu metu putem radio signala i čitati i pisati povezane podatke bez potrebe za uspostavljanjem mehaničkog ili optičkog kontakta između sistema identifikacije i određene mete.
Radio signali prenose podatke sa oznake pričvršćene za predmet preko elektromagnetnog polja podešenog na radio frekvenciju kako bi se predmet automatski identificirao i pratio. Kada se neke oznake prepoznaju, energija se može dobiti iz elektromagnetnog polja koje emituje identifikator, a baterije nisu potrebne; Postoje i oznake koje imaju vlastiti izvor napajanja i mogu aktivno emitovati radio valove (elektromagnetna polja podešena na radio frekvencije). Oznake sadrže elektronski pohranjene informacije koje se mogu identificirati unutar nekoliko metara. Za razliku od bar kodova, RF oznake ne moraju biti u vidnom polju identifikatora i mogu se ugraditi u objekt koji se prati.
Prednosti: RFID tehnologija pozicioniranja u zatvorenom prostoru je vrlo blizu, ali može dobiti informacije o preciznosti pozicioniranja na centimetarskom nivou za nekoliko milisekundi; Veličina etikete je relativno mala, a cijena je niska.
Nedostaci: nema komunikacijske sposobnosti, slaba sposobnost zaštite od smetnji, nije lako integrirati u druge sisteme, a sigurnost i zaštita privatnosti korisnika i međunarodna standardizacija nisu savršeni.
Primjena: RFID unutrašnje pozicioniranje se široko koristi u skladištima, fabrikama, tržnim centrima u protoku robe, pozicioniranju robe.
Zigbee tehnologija pozicioniranja u zatvorenom prostoru
ZigBee (LAN protokol niske potrošnje zasnovan na standardu IEEE802.15.4) Tehnologija pozicioniranja u zatvorenom prostoru formira mrežu između brojnih čvorova koji se testiraju i referentnih čvorova i gateway-a. Čvorovi koji se testiraju u mreži šalju informacije o emitovanju, prikupljaju podatke iz svakog susjednog referentnog čvora i biraju koordinate X i Y referentnog čvora sa najjačim signalom. Zatim se izračunavaju koordinate ostalih čvorova povezanih s referentnim čvorom. Konačno, podaci u mašini za pozicioniranje se obrađuju, a vrijednost pomaka od najbližeg referentnog čvora se smatra za dobivanje stvarne pozicije čvora koji se testira u velikoj mreži.
ZigBee sloj protokola od dna prema vrhu su fizički sloj (PHY), sloj pristupa medijima (MAC), mrežni sloj (NWK), sloj aplikacije (APL) i tako dalje. Mrežni uređaji imaju tri uloge: ZigBee koordinator, ZigBee ruter i ZigBee krajnji uređaj. Mrežne topologije mogu biti zvijezda, stablo i mreža.
Prednosti: niska potrošnja energije, niska cijena, kratko kašnjenje, veliki kapacitet i visoka sigurnost, velika udaljenost prijenosa; Može podržati topologiju mreže, topologiju stabla i strukturu topologije zvijezde, mreža je fleksibilna i može ostvariti prijenos sa više skokova.
Nedostaci: Brzina prijenosa je niska, a tačnost pozicioniranja zahtijeva veće algoritme.
Primjena: zigbee sistem pozicioniranja se široko koristi u pozicioniranju u zatvorenom prostoru, industrijskoj kontroli, nadzoru okoline, kontroli pametne kuće i drugim poljima.
UWB tehnologija pozicioniranja
Ultra širokopojasna (UWB) tehnologija pozicioniranja je nova tehnologija, koja se jako razlikuje od tradicionalne tehnologije komunikacijskog pozicioniranja. Koristi unaprijed uređene sidrene čvorove i čvorove za premošćivanje sa poznatim pozicijama za komunikaciju sa novododanim slijepim čvorovima i koristi triangulaciju ili pozicioniranje "otiska prsta" za određivanje pozicije.
Ultra-širokopojasna bežična (UWB) tehnologija je visoko precizna tehnologija bežičnog pozicioniranja u zatvorenom prostoru predložena posljednjih godina, s visokom danosekundnom razinom vremenske rezolucije, u kombinaciji s algoritmom raspona zasnovanog na vremenu dolaska, teoretski može doseći preciznost pozicioniranja na centimetarskom nivou, koji mogu zadovoljiti potrebe pozicioniranja industrijskih aplikacija.
Cijeli sistem je podijeljen u tri sloja: sloj upravljanja, sloj usluga i sloj polja. Hijerarhija sistema je jasno podijeljena i struktura je jasna.
Sloj polja se sastoji od pozicionirane sidrene tačke i oznake za pozicioniranje:
· Locirajte sidro
Sidro lokacije izračunava udaljenost između oznake i sebe i šalje pakete nazad mehanizmu za izračunavanje lokacije u ožičenom ili WLAN načinu.
· Oznaka lokacije
Oznaka je povezana sa osobom i objektom koji se locira, komunicira sa Sidrom i emituje sopstvenu lokaciju.
Prednosti: GHz propusni opseg, visoka preciznost pozicioniranja; Jaka penetracija, dobar anti-multipath efekat, visoka sigurnost.
Nedostaci: Budući da je novododatom slijepom čvoru također potrebna aktivna komunikacija, potrošnja energije je visoka, a cijena sistema visoka.
Primjena: Ultra-širokopojasna tehnologija može se koristiti za otkrivanje radara, kao i za precizno pozicioniranje i navigaciju u zatvorenom prostoru u različitim poljima.
Ultrazvučni sistem pozicioniranja
Tehnologija ultrazvučnog pozicioniranja zasnovana je na ultrazvučnom sistemu za pozicioniranje i razvijena od strane velikog broja transpondera i glavnog daljinomera: glavni daljinomer se postavlja na objekat koji se meri, transponder prenosi isti radio signal na fiksnu poziciju transpondera, transponder odašilje ultrazvučni signal glavnom daljinomjeru nakon prijema signala i koristi metodu odraza i algoritam triangulacije za određivanje lokacije objekta.
Prednosti: Ukupna tačnost pozicioniranja je vrlo visoka, dostiže centimetarski nivo; Struktura je relativno jednostavna, ima određenu penetraciju, a sam ultrazvučni uređaj ima jaku sposobnost protiv smetnji.
Nedostaci: veliko slabljenje u zraku, nije prikladno za velike prilike; Na raspon refleksije u velikoj mjeri utječu višestruki efekti i propagacija van vidnog polja, što uzrokuje ulaganje u osnovne hardverske objekte koji zahtijevaju tačnu analizu i proračun, a trošak je previsok.
Primjena: Tehnologija ultrazvučnog pozicioniranja se široko koristi u digitalnim olovkama, a takva tehnologija se također koristi u istraživanju na moru, a tehnologija pozicioniranja u zatvorenom prostoru uglavnom se koristi za pozicioniranje objekata u radionicama bez posade.
