Comparación de 6 Rtls interiores (Sistemas de ubicación en tiempo real) Tecnologías

RTLS es abreviatura de los sistemas de ubicación en tiempo real.

RTLS es un método de radiolocalización basado en la señal que puede ser activo o pasivo. Entre ellos, el activo se divide en AOA (Posicionamiento del ángulo de llegada) y tdoa (Posicionamiento de diferencia de tiempo de llegada), Corajudo(Tiempo de llegada), Twof(Tiempo de vuelo de dos vías), Náutico(rango electromagnético de campo cercano) etcétera.

Hablando de posicionamiento, Todos pensarán primero en el GPS, Basado en GNSS(Sistema de satélite de navegación global) El posicionamiento satelital ha estado en todas partes, Pero el posicionamiento satelital tiene sus limitaciones: La señal no puede penetrar el edificio para lograr un posicionamiento interior.

Entonces, Cómo resolver el problema de posicionamiento interior?

Con el desarrollo continuo de la demanda del mercado de posicionamiento interior y la tecnología de comunicación inalámbrica, Tecnología de identificación de sensores y tecnología de interconexión de big data, Internet de las cosas y otras tecnologías, Este problema se ha resuelto gradualmente, y la cadena industrial ha sido continuamente enriquecida y madura.

Tecnología de posicionamiento interior de Bluetooth

La tecnología interior de Bluetooth es utilizar varios puntos de acceso de LAN Bluetooth instalados en la habitación, Mantener la red como un modo de conexión de red básica basado en múltiples usuarios, y asegúrese de que el punto de acceso Bluetooth LAN sea siempre el dispositivo principal de la micro red, y luego triangular el nodo ciego recién agregado midiendo la intensidad de la señal.

Actualmente, Hay dos formas principales de localizar Bluetooth Ibeacon: Basado en RSSI(indicación de intensidad de señal recibida) y basado en el posicionamiento de la huella digital, o una combinación de ambos.

El mayor problema basado en la distancia es que el entorno interior es complejo, y Bluetooth, Como señal de alta frecuencia de 2.4GHz, será interferido enormemente. Además de varias reflexiones y refracciones en interiores, Los valores de RSSI obtenidos por los teléfonos móviles no tienen mucho valor de referencia; Al mismo tiempo, Para mejorar la precisión del posicionamiento, El valor RSSI debe obtenerse varias veces para suavizar los resultados, lo que significa que el retraso aumenta. El mayor problema basado en el posicionamiento de las huellas digitales es que el costo laboral y el costo de tiempo de obtener datos de huellas digitales en la etapa inicial es muy alto, y el mantenimiento de la base de datos es difícil. Y si la tienda agrega una nueva estación base o hace otras modificaciones, Los datos originales de las huellas digitales pueden ya no ser aplicables. Por lo tanto, Cómo sopesar y elegir entre la precisión del posicionamiento, El retraso y el costo se han convertido en el problema principal del posicionamiento de Bluetooth.

Desventajas: La transmisión Bluetooth no se ve afectada por la línea de visión, Pero para entornos espaciales complejos, La estabilidad del sistema Bluetooth es ligeramente pobre, Interferido por señales de ruido, y el precio de los dispositivos y equipos Bluetooth es relativamente costoso;

Solicitud: El posicionamiento interior de Bluetooth se utiliza principalmente para localizar a las personas en un área pequeña., como un salón o tienda de una sola planta.

Tecnología de ubicación de Wi-Fi

Hay dos tipos de tecnología de posicionamiento WiFi, Uno es a través de la resistencia de señal inalámbrica de los dispositivos móviles y tres puntos de acceso de red inalámbrica, a través del algoritmo diferencial, Para triangular con mayor precisión la ubicación de las personas y los vehículos.. El otro es registrar la intensidad de la señal de una gran cantidad de puntos determinados por la ubicación de antemano, Al comparar la intensidad de la señal del equipo recién agregado con una gran base de datos de datos para determinar la ubicación.

Ventajas: alta precisión, bajo costo de hardware, alta tasa de transmisión; Se puede aplicar para lograr un posicionamiento complejo a gran escala, tareas de monitoreo y seguimiento.

Desventajas: Distancia de transmisión corta, Alto consumo de energía, Generalmente topología de las estrellas.

Solicitud :El posicionamiento WiFi es adecuado para el posicionamiento y la navegación de personas o automóviles, y se puede usar en instituciones médicas, parques temáticos, fábricas, centros comerciales y otras ocasiones que necesitan posicionamiento y navegación.

Tecnología de posicionamiento interior RFID

Identificación de radiofrecuencia (RFID) La tecnología de posicionamiento interior utiliza el modo de radiofrecuencia, la antena fija para ajustar la señal de radio en el campo electromagnético, La etiqueta adjunta al elemento al campo magnético después de la corriente de inducción generada para transmitir los datos, Para intercambiar datos en múltiples comunicación bidireccional para lograr el propósito de identificación y triangulación.

Identificación de radiofrecuencia (RFID) es una tecnología de comunicación inalámbrica que puede identificar un objetivo específico mediante señales de radio y leer y escribir datos relacionados sin la necesidad de establecer contacto mecánico u óptico entre el sistema de identificación y el objetivo específico.

Las señales de radio transmiten datos de una etiqueta conectada a un elemento a través de un campo electromagnético sintonizado a una frecuencia de radio para identificar y rastrear automáticamente el elemento. Cuando se reconocen algunas etiquetas, La energía se puede obtener del campo electromagnético emitido por el identificador, y no se requieren baterías; También hay etiquetas que tienen su propia fuente de energía y pueden emitir activamente ondas de radio (campos electromagnéticos sintonizados a frecuencias de radio). Las etiquetas contienen información almacenada electrónicamente que se puede identificar en unos pocos metros.. A diferencia de los códigos de barras, Las etiquetas de RF no necesitan estar a la línea de visión del identificador y también se pueden incrustar en el objeto que se está rastreando.

Ventajas: La tecnología de posicionamiento interior RFID está muy cerca, Pero puede obtener información de precisión de posicionamiento a nivel de centímetro en unos pocos milisegundos; El tamaño de la etiqueta es relativamente pequeño, y el costo es bajo.

Desventajas: Sin habilidad de comunicación, mala capacidad anti-interferencia, no es fácil de integrar en otros sistemas, Y la seguridad y la protección de la privacidad del usuario y la estandarización internacional no son perfectas.

Solicitud: El posicionamiento interior de RFID se ha utilizado ampliamente en almacenes, fábricas, centros comerciales en el flujo de bienes, posicionamiento de productos básicos.

Tecnología de posicionamiento interior de Zigbee

Zigbee (Protocolo LAN de baja potencia basado en IEEE802.15.4 Estándar) La tecnología de posicionamiento interior forma una red entre varios nodos que se probarán y los nodos de referencia y la puerta de enlace. Los nodos que se probarán en la red envían información de transmisión, Recopilar datos de cada nodo de referencia adyacente, y seleccione las coordenadas X e Y del nodo de referencia con la señal más fuerte. Entonces, Se calculan las coordenadas de los otros nodos asociados con el nodo de referencia. Finalmente, Se procesan los datos en el motor de posicionamiento, y se considera el valor de desplazamiento del nodo de referencia más cercano para obtener la posición real del nodo en prueba en la red grande.

La capa de protocolo Zigbee de abajo hacia arriba es una capa física (Phy), Capa de acceso a medios (IMPERMEABLE), capa de red (NWK), capa de aplicación (APL) etcétera. Los dispositivos de red tienen tres roles: Coordinador de zigbee, Enrutador zigbee, y dispositivo final Zigbee. Las topologías de la red pueden ser estrellas, árbol, y red.

Ventajas: bajo consumo de energía, bajo costo, breve retraso, alta capacidad y alta seguridad, distancia de transmisión larga; Puede admitir la topología de la red, Topología de los árboles y estructura de topología de estrellas, La red es flexible, y puede realizar la transmisión múltiple.

Desventajas: La velocidad de transmisión es baja, y la precisión del posicionamiento requiere algoritmos más altos.

Solicitud: El posicionamiento del sistema Zigbee se ha utilizado ampliamente en el posicionamiento interior, control industrial, monitoreo ambiental, control doméstico inteligente y otros campos.

Tecnología de posicionamiento de UWB

Banda ultra ancha (UWB) El posicionamiento de la tecnología es una nueva tecnología, que es muy diferente de la tecnología de posicionamiento de comunicación tradicional. Utiliza nodos de anclaje preestablecidos y nodos de puente con posiciones conocidas para comunicarse con nodos ciegos recién agregados, y usa triangulación o “huella dactilar” posicionamiento para determinar la posición.

Wireless de banda ultra ancha (UWB) La tecnología es una tecnología de posicionamiento inalámbrico interior de alta precisión propuesta en los últimos años, con una alta resolución de tiempo de tono de danosegundos, Combinado con el algoritmo de alcance basado en el tiempo de llegada, Teóricamente puede alcanzar la precisión de posicionamiento a nivel de centímetro, que puede satisfacer las necesidades de posicionamiento de las aplicaciones industriales.

Todo el sistema se divide en tres capas: capa de gestión, capa de servicio y capa de campo. La jerarquía del sistema está claramente dividida y la estructura es clara.

La capa de campo está compuesta por el punto de anclaje de posicionamiento y la etiqueta de posicionamiento:

· Localizar el ancla

El ancla de ubicación calcula la distancia entre la etiqueta y la misma, y envía paquetes de regreso al motor de cálculo de ubicación en modo cableado o WLAN.

· Etiqueta de ubicación

La etiqueta está asociada con la persona y el objeto que se encuentra, se comunica con el ancla y transmite su propia ubicación.

Ventajas: Ancho de banda de GHZ, Alta precisión de posicionamiento; Fuerte penetración, buen efecto antimultipático, alta seguridad.

Desventajas: Porque el nodo ciego recién agregado también necesita una comunicación activa, El consumo de energía es alto, y el costo del sistema es alto.

Solicitud: La tecnología de banda ultra ancha se puede utilizar para la detección de radar, así como posicionamiento y navegación precisos en interiores en varios campos.

Sistema de posicionamiento ultrasónico

La tecnología de posicionamiento ultrasónico se basa en el sistema de rango ultrasónico y se desarrolla por varios transpondedores y telémetro principal: El telémetro principal se coloca en el objeto a medir, El transpondedor transmite la misma señal de radio a la posición fija del transpondedor, El transpondedor transmite la señal ultrasónica al telémetro principal después de recibir la señal, y utiliza el método de rango de reflexión y el algoritmo de triangulación para determinar la ubicación del objeto.

Ventajas: La precisión general del posicionamiento es muy alta, alcanzando el nivel de centímetro; La estructura es relativamente simple, tiene una cierta penetración y el ultrasónico en sí tiene una fuerte capacidad anti-interferencia.

Desventajas: Gran atenuación en el aire, No es adecuado para grandes ocasiones; El rango de reflexión se ve muy afectado por el efecto múltiple y la propagación sin línea de visión, lo que causa la inversión de instalaciones de hardware subyacentes que requieren un análisis y cálculo precisos, Y el costo es demasiado alto.

Solicitud: La tecnología de posicionamiento ultrasónico se ha utilizado ampliamente en bolígrafos digitales, y dicha tecnología también se utiliza en prospectos en alta mar, y la tecnología de posicionamiento interior se usa principalmente para el posicionamiento de objetos en talleres no tripulados.