RTLS és l'abreviatura de Real Time Location Systems.
RTLS és un mètode de radiolocalització basat en senyals que pot ser actiu o passiu. Entre ells, l'actiu es divideix en AOA (posicionament de l'angle d'arribada) i TDOA (posicionament de diferència horària d'arribada), TOA (hora d'arribada), TW-TOF (temps de vol bidireccional), NFER (abast electromagnètic de camp proper), etc. activat.
Parlant de posicionament, tothom pensarà primer en el GPS, basat en el posicionament per satèl·lit GNSS (Global Navigation Satellite System) a tot arreu, però el posicionament per satèl·lit té les seves limitacions: el senyal no pot penetrar a l'edifici per aconseguir el posicionament interior.
Aleshores, com resoldre el problema de posicionament interior?
Amb el desenvolupament continu de la demanda del mercat de posicionament interior impulsat per la tecnologia de comunicació sense fil, la tecnologia d'identificació de sensors i la tecnologia d'interconnexió de grans dades, l'Internet de les coses i altres tecnologies, aquest problema s'ha resolt gradualment i la cadena industrial s'ha enriquit i madura contínuament.
Tecnologia de posicionament interior Bluetooth
La tecnologia d'interior Bluetooth és utilitzar diversos punts d'accés LAN Bluetooth instal·lats a l'habitació, mantenir la xarxa com a mode de connexió de xarxa bàsic basat en diversos usuaris i assegurar-se que el punt d'accés LAN Bluetooth és sempre el dispositiu principal de la microxarxa i a continuació, triangula el node cec recentment afegit mesurant la força del senyal.
Actualment, hi ha dues maneres principals de localitzar Bluetooth iBeacon: basat en RSSI (indicació de la força del senyal rebuda) i basat en el posicionament de l'empremta digital, o una combinació d'ambdues.
El problema més gran basat en la distància és que l'entorn interior és complex i el Bluetooth, com a senyal d'alta freqüència de 2.4 GHz, es veurà molt interferit. A més de diverses reflexions i refraccions interiors, els valors RSSI obtinguts pels telèfons mòbils no són gaire valor de referència; Al mateix temps, per millorar la precisió de posicionament, el valor RSSI s'ha d'obtenir diverses vegades per suavitzar els resultats, la qual cosa significa que el retard augmenta. El problema més gran basat en el posicionament de les empremtes dactilars és que el cost laboral i el cost del temps d'obtenir dades d'empremtes digitals en la fase inicial és molt elevat i el manteniment de la base de dades és difícil. I si la botiga afegeix una nova estació base o fa altres modificacions, és possible que les dades d'empremtes digitals originals ja no siguin aplicables. Per tant, com pesar i triar entre la precisió de posicionament, el retard i el cost s'ha convertit en el principal problema del posicionament Bluetooth.
Desavantatges: la transmissió Bluetooth no es veu afectada per la línia de visió, però per a entorns espacials complexos, l'estabilitat del sistema Bluetooth és lleugerament deficient, interferida per senyals de soroll i el preu dels dispositius i equips Bluetooth és relativament car;
Aplicació: el posicionament interior Bluetooth s'utilitza principalment per localitzar persones en una àrea petita, com ara una sala o una botiga d'una sola planta.
Tecnologia de localització Wi-Fi
Hi ha dos tipus de tecnologia de posicionament WiFi, un és a través de la força del senyal sense fil dels dispositius mòbils i tres punts d'accés a la xarxa sense fil, mitjançant l'algoritme diferencial, per triangular amb més precisió la ubicació de persones i vehicles. L'altre és registrar la força del senyal d'un gran nombre de punts determinats per la ubicació per endavant, comparant la força del senyal de l'equip recentment afegit amb una gran base de dades de dades per determinar la ubicació.
Avantatges: alta precisió, baix cost de maquinari, alta velocitat de transmissió; Es pot aplicar per aconseguir tasques complexes de posicionament, seguiment i seguiment a gran escala.
Desavantatges: distància de transmissió curta, alt consum d'energia, generalment topologia en estrella.
Aplicació: el posicionament WiFi és adequat per al posicionament i navegació de persones o cotxes, i es pot utilitzar en institucions mèdiques, parcs temàtics, fàbriques, centres comercials i altres ocasions que necessiten posicionament i navegació.
Tecnologia de posicionament interior RFID
La tecnologia de posicionament interior d'identificació de radiofreqüència (RFID) utilitza el mode de radiofreqüència, l'antena fixa per ajustar el senyal de ràdio al camp electromagnètic, l'etiqueta adjunta a l'article al camp magnètic després del corrent d'inducció generat per transmetre les dades, per tal de intercanviar dades en múltiples comunicacions bidireccionals per aconseguir la finalitat d'identificació i triangulació.
La identificació per radiofreqüència (RFID) és una tecnologia de comunicació sense fil que pot identificar un objectiu específic mitjançant senyals de ràdio i llegir i escriure dades relacionades sense necessitat d'establir un contacte mecànic o òptic entre el sistema d'identificació i l'objectiu específic.
Els senyals de ràdio transmeten dades d'una etiqueta adjunta a un article mitjançant un camp electromagnètic sintonitzat a una freqüència de ràdio per identificar i fer un seguiment automàtic de l'element. Quan es reconeixen algunes etiquetes, es pot obtenir energia del camp electromagnètic emès per l'identificador, i no calen piles; També hi ha etiquetes que tenen la seva pròpia font d'energia i poden emetre activament ones de ràdio (camps electromagnètics sintonitzats amb freqüències de ràdio). Les etiquetes contenen informació emmagatzemada electrònicament que es pot identificar en pocs metres. A diferència dels codis de barres, les etiquetes de RF no necessiten estar a la línia de visió de l'identificador i també es poden incrustar a l'objecte que es fa el seguiment.
Avantatges: la tecnologia de posicionament interior RFID és molt propera, però pot obtenir informació de precisió de posicionament a nivell de centímetres en pocs mil·lisegons; La mida de l'etiqueta és relativament petita i el cost és baix.
Desavantatges: no hi ha capacitat de comunicació, poca capacitat anti-interferència, no és fàcil d'integrar en altres sistemes i la seguretat i la protecció de la privadesa de l'usuari i l'estandardització internacional no són perfectes.
Aplicació: el posicionament interior RFID s'ha utilitzat àmpliament en magatzems, fàbriques, centres comercials en el flux de mercaderies, posicionament de mercaderies.
Tecnologia de posicionament interior Zigbee
La tecnologia de posicionament interior ZigBee (protocol LAN de baixa potència basat en l'estàndard IEEE802.15.4) forma una xarxa entre un nombre de nodes que s'han de provar i els nodes de referència i la passarel·la. Els nodes a provar a la xarxa envien informació de difusió, recullen dades de cada node de referència adjacent i seleccionen les coordenades X i Y del node de referència amb el senyal més fort. A continuació, es calculen les coordenades dels altres nodes associats al node de referència. Finalment, es processen les dades del motor de posicionament i es considera el valor de compensació del node de referència més proper per obtenir la posició real del node en prova a la gran xarxa.
La capa de protocol ZigBee de baix a dalt són la capa física (PHY), la capa d'accés als mitjans (MAC), la capa de xarxa (NWK), la capa d'aplicació (APL), etc. Els dispositius de xarxa tenen tres funcions: ZigBee Coordinator, ZigBee Router i ZigBee End Device. Les topologies de xarxa poden ser en estrella, en arbre i en xarxa.
Avantatges: baix consum d'energia, baix cost, curt retard, alta capacitat i alta seguretat, llarga distància de transmissió; Pot suportar la topologia de xarxa, la topologia d'arbre i l'estructura de la topologia en estrella, la xarxa és flexible i pot realitzar una transmissió multi-hop.
Desavantatges: la velocitat de transmissió és baixa i la precisió de posicionament requereix algorismes més alts.
Aplicació: el posicionament del sistema zigbee s'ha utilitzat àmpliament en el posicionament interior, el control industrial, el control ambiental, el control de la llar intel·ligent i altres camps.
Tecnologia de posicionament UWB
La tecnologia de posicionament de banda ultra ampla (UWB) és una tecnologia nova, que és molt diferent de la tecnologia de posicionament de comunicació tradicional. Utilitza nodes d'ancoratge preestablerts i nodes pont amb posicions conegudes per comunicar-se amb els nodes cecs afegits recentment, i utilitza la triangulació o el posicionament d'"empremta digital" per determinar la posició.
La tecnologia sense fil de banda ultra ampla (UWB) és una tecnologia de posicionament sense fil interior d'alta precisió proposada en els darrers anys, amb un alt nivell de danosegon de resolució de temps, combinat amb l'algoritme d'abast basat en el temps d'arribada, teòricament pot assolir una precisió de posicionament a nivell centímetre. que pot satisfer les necessitats de posicionament de les aplicacions industrials.
Tot el sistema es divideix en tres capes: capa de gestió, capa de servei i capa de camp. La jerarquia del sistema està clarament dividida i l'estructura és clara.
La capa de camp està formada pel punt d'ancoratge de posicionament i l'etiqueta de posicionament:
· Localitzar l'àncora
L'àncora d'ubicació calcula la distància entre l'etiqueta i ella mateixa i envia paquets de nou al motor de càlcul de la ubicació en mode per cable o WLAN.
· Etiqueta d'ubicació
L'etiqueta s'associa amb la persona i l'objecte que es localitza, es comunica amb Anchor i emet la seva pròpia ubicació.
Avantatges: ample de banda GHz, alta precisió de posicionament; Forta penetració, bon efecte anti-multipath, alta seguretat.
Desavantatges: com que el nou node cec afegit també necessita una comunicació activa, el consum d'energia és elevat i el cost del sistema és elevat.
Aplicació: la tecnologia de banda ultra-ample es pot utilitzar per a la detecció de radar, així com per a un posicionament i navegació precís en interiors en diversos camps.
Sistema de posicionament per ultrasons
La tecnologia de posicionament d'ultrasons es basa en el sistema de mesura ultrasònic i desenvolupada per una sèrie de transpondedors i telèmetre principal: el telèmetre principal es col·loca a l'objecte a mesurar, el transpondedor transmet el mateix senyal de ràdio a la posició fixa del transpondedor, el El transponder transmet el senyal ultrasònic al telèmetre principal després de rebre el senyal i utilitza el mètode d'abast de reflexió i l'algorisme de triangulació per determinar la ubicació de l'objecte.
Avantatges: la precisió general de posicionament és molt alta, arribant al nivell del centímetre; L'estructura és relativament simple, té una certa penetració i el propi ultrasònic té una forta capacitat anti-interferències.
Desavantatges: gran atenuació a l'aire, no apte per a grans ocasions; L'abast de la reflexió es veu molt afectat per l'efecte de camins múltiples i la propagació sense línia de visió, la qual cosa fa que la inversió de les instal·lacions de maquinari subjacents requereixin anàlisis i càlculs precisos, i el cost sigui massa elevat.
Aplicació: la tecnologia de posicionament per ultrasons s'ha utilitzat àmpliament en bolígrafs digitals, i aquesta tecnologia també s'utilitza en la prospecció en alta mar, i la tecnologia de posicionament interior s'utilitza principalment per al posicionament d'objectes en tallers no tripulats.
