RTLS on lyhenne sanoista Real Time Location Systems.
RTLS on signaalipohjainen radiolokaatiomenetelmä, joka voi olla aktiivinen tai passiivinen. Niistä aktiivinen on jaettu AOA (arrival Angle positioning) ja TDOA (saapumisaikaeropaikannus), TOA (saapumisaika), TW-TOF (kaksisuuntainen lentoaika), NFER (near-field electromagnetic rangeing) ja niin edelleen. päällä.
Paikannuspaikannuksen yhteydessä jokainen ajattelee ensin GNSS:ään (Global Navigation Satellite System) perustuvaa GPS:ää satelliittipaikannus on ollut kaikkialla, mutta satelliittipaikannuksella on rajoituksensa: signaali ei pääse tunkeutumaan rakennukseen sisäpaikan paikantamiseksi.
Joten kuinka ratkaista sisäpaikan paikannusongelma?
Sisätilojen paikannusmarkkinoiden kysyntälähtöisen ja langattoman viestintätekniikan, anturien tunnistustekniikan ja big datan liitäntätekniikan, esineiden internetin ja muiden teknologioiden jatkuvan kehityksen myötä tämä ongelma on vähitellen ratkaistu, ja teollisuusketju on jatkuvasti rikastunut ja kypsä.
Bluetooth sisäpaikannustekniikka
Bluetooth-sisätekniikan tarkoituksena on käyttää useita huoneeseen asennettuja Bluetooth LAN -tukipisteitä, ylläpitää verkkoa monikäyttäjäpohjaisena perusverkkoyhteystilana ja varmistaa, että Bluetooth LAN -tukiasema on aina mikroverkon päälaite, ja kolmio sitten äskettäin lisätty sokea solmu mittaamalla signaalin voimakkuus.
Tällä hetkellä on kaksi päätapaa Bluetooth iBeaconin paikantamiseen: perustuen RSSI:ään (vastaanotetun signaalin voimakkuuden ilmaisu) ja paikannussormenjäljen perusteella tai molempien yhdistelmään.
Suurin etäisyyteen perustuva ongelma on se, että sisäympäristö on monimutkainen, ja Bluetoothin 2.4 GHz:n korkeataajuisena signaalina on paljon häiriöitä. Erilaisten sisätilojen heijastusten ja taittumien lisäksi matkapuhelimilla saadut RSSI-arvot eivät ole juurikaan vertailuarvoja; Samaan aikaan paikannustarkkuuden parantamiseksi RSSI-arvo on hankittava useita kertoja tulosten tasoittamiseksi, mikä tarkoittaa, että viive kasvaa. Suurin sormenjälkien paikantamiseen perustuva ongelma on, että sormenjälkitietojen hankinnan työvoima- ja aikakustannukset alkuvaiheessa ovat erittäin korkeat ja tietokannan ylläpito vaikeaa. Ja jos kauppa lisää uuden tukiaseman tai tekee muita muutoksia, alkuperäiset sormenjälkitiedot eivät ehkä ole enää käytettävissä. Siksi paikannustarkkuuden, viiveen ja kustannusten välillä punnitusta ja valinnasta on tullut Bluetooth-paikannuksen pääkysymys.
Haitat: Näköyhteys ei vaikuta Bluetooth-lähetykseen, mutta monimutkaisissa avaruusympäristöissä Bluetooth-järjestelmän vakaus on hieman huono, kohinasignaalit häiritsevät ja Bluetooth-laitteiden ja -laitteiden hinta on suhteellisen kallis;
Sovellus: Bluetooth-sisäpaikannusta käytetään pääasiassa ihmisten paikantamiseen pienellä alueella, kuten yksikerroksisessa hallissa tai kaupassa.
Wi-Fi-paikannustekniikka
On olemassa kahdenlaisia WiFi-paikannustekniikkaa, joista toinen on mobiililaitteiden langattoman signaalin voimakkuuden kautta ja kolmen langattoman verkon tukiaseman kautta differentiaalialgoritmin kautta, jotta ihmisten ja ajoneuvojen sijainti voidaan kolmioida tarkemmin. Toinen on tallentaa etukäteen suuren määrän sijaintimääriteltyjen pisteiden signaalinvoimakkuus vertaamalla äskettäin lisätyn laitteen signaalin voimakkuutta suureen tietokantaan sijainnin määrittämiseksi.
Edut: korkea tarkkuus, alhaiset laitteistokustannukset, korkea siirtonopeus; Sitä voidaan soveltaa monimutkaisten laajamittaisten paikannus-, seuranta- ja seurantatehtävien suorittamiseen.
Haitat: Lyhyt lähetysetäisyys, suuri virrankulutus, yleensä tähtitopologia.
Sovellus: WiFi-paikannus soveltuu ihmisten tai autojen paikantamiseen ja navigointiin, ja sitä voidaan käyttää hoitolaitoksissa, teemapuistoissa, tehtaissa, ostoskeskuksissa ja muissa paikannusta ja navigointia vaativissa tilanteissa.
RFID sisäpaikannustekniikka
Radiotaajuustunnistuksen (RFID) sisäpaikannustekniikka käyttää radiotaajuustilaa, kiinteää antennia radiosignaalin säätämiseen sähkömagneettiseen kenttään, esineeseen kiinnitettyä etikettiä magneettikenttään induktiovirran jälkeen, joka on tuotettu tiedon siirtämiseksi ulos. vaihtaa tietoja useassa kaksisuuntaisessa viestinnässä tunnistus- ja kolmiomittaustavoitteen saavuttamiseksi.
Radio Frequency Identification (RFID) on langaton viestintätekniikka, joka voi tunnistaa tietyn kohteen radiosignaaleilla ja lukea ja kirjoittaa siihen liittyvää dataa ilman, että tunnistusjärjestelmän ja tietyn kohteen välille tarvitsee muodostaa mekaanista tai optista yhteyttä.
Radiosignaalit lähettävät tietoja esineeseen kiinnitetystä tunnisteesta sähkömagneettisen kentän kautta, joka on viritetty radiotaajuudelle, jotta kohde tunnistetaan ja seurataan automaattisesti. Kun jotkin tarrat tunnistetaan, energiaa voidaan saada tunnisteen lähettämästä sähkömagneettisesta kentästä, eikä paristoja tarvita. On myös tunnisteita, joilla on oma virtalähde ja jotka voivat lähettää aktiivisesti radioaaltoja (radiotaajuuksille viritettyjä sähkömagneettisia kenttiä). Tunnisteet sisältävät sähköisesti tallennettuja tietoja, jotka voidaan tunnistaa muutaman metrin säteellä. Toisin kuin viivakoodit, RF-tunnisteiden ei tarvitse olla tunnisteen näköetäisyydellä, ja ne voidaan myös upottaa seurattavaan kohteeseen.
Edut: RFID-sisäpaikannustekniikka on hyvin lähellä, mutta se voi saada senttimetritason paikannustarkkuustiedot muutamassa millisekunnissa; Tarran koko on suhteellisen pieni ja kustannukset alhaiset.
Haitat: ei kommunikaatiokykyä, huono häiriöntorjuntakyky, ei ole helppo integroida muihin järjestelmiin, ja käyttäjän turvallisuus ja yksityisyyden suoja ja kansainvälinen standardointi eivät ole täydellisiä.
Sovellus: RFID-sisäpaikannusta on käytetty laajalti varastoissa, tehtaissa, ostoskeskuksissa tavaravirrassa, hyödykkeiden paikannuksessa.
Zigbee sisäpaikannustekniikka
ZigBee (pienitehoinen LAN-protokolla perustuu IEEE802.15.4-standardiin) sisäpaikannustekniikka muodostaa verkon useiden testattavien solmujen ja referenssisolmujen ja yhdyskäytävän välille. Verkon testattavat solmut lähettävät yleislähetysinformaatiota, keräävät dataa jokaisesta viereisestä vertailusolmusta ja valitsevat vahvimman signaalin omaavan vertailusolmun X- ja Y-koordinaatit. Sitten lasketaan vertailusolmuun liittyvien muiden solmujen koordinaatit. Lopuksi paikannuskoneen tiedot käsitellään ja lähimmästä vertailusolmusta saadun offset-arvon katsotaan saavan testattavan solmun todellisen sijainnin suuressa verkossa.
ZigBee-protokollakerros alhaalta ylöspäin ovat fyysinen kerros (PHY), median käyttökerros (MAC), verkkokerros (NWK), sovelluskerros (APL) ja niin edelleen. Verkkolaitteilla on kolme roolia: ZigBee Coordinator, ZigBee Router ja ZigBee End Device. Verkkotopologiat voivat olla tähtiä, puuta ja verkkoa.
Edut: alhainen virrankulutus, alhaiset kustannukset, lyhyt viive, suuri kapasiteetti ja korkea turvallisuus, pitkä lähetysetäisyys; Se voi tukea verkkotopologiaa, puutopologiaa ja tähtitopologian rakennetta, verkko on joustava ja voi toteuttaa monihyppylähetyksen.
Haitat: Lähetysnopeus on alhainen ja paikannustarkkuus vaatii korkeampia algoritmeja.
Sovellus: Zigbee-järjestelmän paikannusta on käytetty laajasti sisäpaikoinnissa, teollisuuden ohjauksessa, ympäristön valvonnassa, älykkään kodin ohjauksessa ja muilla aloilla.
UWB-paikannustekniikka
Ultra wideband (UWB) -paikannustekniikka on uusi tekniikka, joka eroaa suuresti perinteisestä viestintäpaikannustekniikasta. Se käyttää ennalta järjestettyjä ankkurisolmuja ja siltasolmuja, joilla on tunnetut sijainnit, kommunikoidakseen äskettäin lisättyjen sokeiden solmujen kanssa, ja käyttää kolmiomittausta tai "sormenjälkien" paikannusta sijainnin määrittämiseen.
Ultra-laajakaistainen langaton (UWB) -tekniikka on viime vuosina ehdotettu erittäin tarkka sisätilojen langaton paikannustekniikka, jolla on korkea danosekunnin aikaresoluutio yhdistettynä saapumisaikaan perustuvaan etäisyysmittausalgoritmiin, joka voi teoriassa saavuttaa senttimetritason paikannustarkkuuden, jotka voivat täyttää teollisten sovellusten paikannustarpeet.
Koko järjestelmä on jaettu kolmeen kerrokseen: hallintakerrokseen, palvelukerrokseen ja kenttäkerrokseen. Järjestelmähierarkia on selkeästi jaettu ja rakenne selkeä.
Kenttätaso koostuu paikannusankkuripisteestä ja paikannustunnisteesta:
· Paikanna ankkuri
Sijaintiankkuri laskee tunnisteen ja itsensä välisen etäisyyden ja lähettää paketit takaisin sijainninlaskentakoneeseen langallisessa tai WLAN-tilassa.
· Sijaintitunniste
Tunniste liittyy paikannettavaan henkilöön ja kohteeseen, se kommunikoi Ankkurin kanssa ja lähettää oman sijaintinsa.
Edut: GHz kaistanleveys, korkea paikannustarkkuus; Vahva tunkeutuminen, hyvä monitievaikutus, korkea turvallisuus.
Haitat: Koska äskettäin lisätty sokea solmu tarvitsee myös aktiivista viestintää, virrankulutus on korkea ja järjestelmäkustannukset korkeat.
Sovellus: Ultra-laajakaistatekniikkaa voidaan käyttää tutkan havaitsemiseen sekä sisätilojen tarkkaan paikannukseen ja navigointiin eri aloilla.
Ultraäänipaikannusjärjestelmä
Ultraäänipaikannustekniikka perustuu ultraäänietäisyysjärjestelmään ja sitä ovat kehittäneet useat transponderit ja pääetäisyysmittari: pääetäisyysmittari sijoitetaan mitattavaan kohteeseen, transponderi lähettää saman radiosignaalin transponderin kiinteään paikkaan, transponderi lähettää ultraäänisignaalin pääetäisyysmittariin vastaanotettuaan signaalin ja käyttää heijastusetäisyysmenetelmää ja kolmiomittausalgoritmia kohteen sijainnin määrittämiseen.
Edut: Yleinen paikannustarkkuus on erittäin korkea, saavuttaen senttimetrin tason; Rakenne on suhteellisen yksinkertainen, sillä on tietty tunkeutuminen ja itse ultraäänellä on vahva häiriönestokyky.
Haitat: suuri vaimennus ilmassa, ei sovellu suuriin tilaisuuksiin; Heijastusetäisyyteen vaikuttavat suuresti monitievaikutus ja ei-näkyvyys-eteneminen, mikä aiheuttaa investointeja taustalla oleviin laitteistoihin, jotka vaativat tarkkaa analyysiä ja laskentaa, ja kustannukset ovat liian korkeat.
Sovellus: Ultraäänipaikannustekniikkaa on käytetty laajalti digitaalisissa kynissä, ja tällaista tekniikkaa käytetään myös offshore-esiintymisessä, ja sisäpaikannustekniikkaa käytetään pääasiassa esineiden paikantamiseen miehittämättömissä työpajoissa.
