Comme nous le savons, dans le contexte de l’Internet des objets, l’acquisition et l’utilisation d’informations de localisation deviennent de plus en plus importantes. Par rapport au positionnement extérieur, l’environnement de travail du positionnement intérieur est plus complexe et délicat, et sa technologie est plus diversifiée. Par exemple, la gestion et la planification intelligentes du personnel d'usine et du fret, la gestion de la sécurité de la production, la navigation dans la recherche de voitures dans les parkings souterrains, la gestion intelligente du positionnement du personnel/des visiteurs du bâtiment, la navigation dans les lieux d'exposition, etc.
En général, nous pouvons diviser les technologies de positionnement en intérieur en Wi-Fi positionnement, positionnement ZigBee, positionnement Bluetooth, positionnement UWB, positionnement RFID, positionnement par satellite, positionnement de déclenchement basse fréquence, positionnement de station de base, positionnement acoustique, positionnement optique, positionnement géomagnétique, etc. Discutons des trois technologies de positionnement intérieure courantes du WiFi, UWB et Bluetooth.
Module Wi-Fi
Le positionnement Wi-Fi a commencé à être appliqué dans le domaine de la surveillance du personnel basé sur des balises de positionnement vers 2010. En 2013, des applications telles que la détection Wi-Fi basée sur les téléphones mobiles ont également vu le jour.
À l'heure actuelle, le positionnement Wi-Fi est une technologie de positionnement intérieure populaire, et sa méthode de positionnement est basée sur la méthode du modèle de propagation de la force du signal et la méthode de reconnaissance des empreintes digitales.
La méthode du modèle de propagation de l'intensité du signal fait référence à l'utilisation d'un certain modèle d'évanouissement de canal supposé dans l'environnement actuel pour estimer la distance entre le terminal et l'emplacement connu AP en fonction de sa relation mathématique. Si l'utilisateur entend plusieurs signaux AP, il peut passer par l'algorithme de positionnement à trois côtés pour obtenir les informations de localisation de l'utilisateur ; Le procédé d'identification d'empreintes digitales est basé sur les caractéristiques de propagation du signal Wi-Fi, les données de détection de plusieurs points d'accès sont combinées en informations d'empreintes digitales et la position possible de l'objet en mouvement est estimée par comparaison avec les données de référence.
Dans certains scénarios où la précision du positionnement est de niveau mètre, le Wi-Fi peut être utilisé pour la couverture. Cette technologie convient au positionnement et à la navigation de personnes/voitures, d'établissements médicaux, de centres commerciaux, de parcs à thème et d'autres scénarios.
un module Bluetooth
Vers 2014, la technologie de positionnement basée sur Bluetooth a commencé à être appliquée dans le domaine de la surveillance et du positionnement.
En juillet 2017, Bluetooth Mesh a été officiellement lancé. En un an et demi, plus de 105 produits dotés de fonctions de réseau maillé Bluetooth ont été certifiés, notamment des puces, des piles de protocoles, des modules et des fournisseurs de produits terminaux.
Afin de répondre à la demande croissante du marché des services de localisation, la nouvelle norme Bluetooth 5.1 a ajouté une fonction directionnelle, qui peut aider l'appareil à clarifier la direction du signal Bluetooth, puis aider le développeur à interpréter la solution de proximité Bluetooth de la direction de l'appareil pour obtenir un emplacement au niveau du centimètre Système de positionnement Bluetooth de précision.
Les solutions de services Bluetooth basées sur la localisation sont généralement divisées en deux catégories : les solutions de proximité et les systèmes de positionnement. Qu’il s’agisse de positionnement en temps réel ou de positionnement indoor, le principe est similaire. Autrement dit, le mécanisme RSSI (force du signal reçu) est ajouté à la transmission des paquets de données et la portée approximative du produit est virtualisée via RSSI. Algorithme de mesure, et enfin positionnement intérieur complet.
Positionnement Bluetooth, tant que la fonction Bluetooth de l'appareil est activée, vous pouvez le localiser. Avec la sortie de Bluetooth 5.x et tant d'autres smartphones/tablettes/ordinateurs portables intégrant Bluetooth, Bluetooth devrait prendre une part beaucoup plus importante du marché des services de localisation. Selon le « 2019 Bluetooth Market Update », les services de localisation sont devenus la solution Bluetooth qui connaît la croissance la plus rapide, et son taux de croissance annuel composé devrait atteindre 43 % au cours des cinq prochaines années.
Le positionnement Bluetooth est utilisé pour le positionnement à petite et à grande échelle de personnes/actifs, tels que des halls ou des magasins à un étage, des halls d'exposition, des stades, des entrepôts, des usines.
UWB
Ces dernières années, à mesure que les solutions de puces UWB mûrissaient et que les coûts diminuaient, des entreprises nationales étudiant la technologie de positionnement UWB ont vu le jour. UWB est une technologie de positionnement sans fil avec un taux de transmission élevé (jusqu'à 1000 XNUMX Mbps ou plus), une faible puissance de transmission et une forte capacité de pénétration.
Le positionnement UWB est un multi-capteur utilisant TDOA (différence de temps d'arrivée, différence de temps d'arrivée) et l'algorithme de positionnement AOA pour analyser la position de l'étiquette, avec une résolution multi-trajets, une haute précision, la précision de positionnement peut atteindre le niveau centimétrique et d'autres caractéristiques.
TDOA est une méthode de positionnement utilisant le décalage horaire d'arrivée, également appelée positionnement hyperbolique. La carte tag envoie un signal UWB en externe et toutes les stations de base situées dans la couverture sans fil de la balise recevront le signal sans fil. Si deux stations de base avec des points de coordonnées connus reçoivent le signal et que la distance entre l'étiquette et les deux stations de base est différente, alors les moments auxquels les deux stations de base reçoivent le signal sont différents.
Les systèmes de positionnement basés sur le temps et les signaux, tels que l'UWB, doivent être redéployés une fois qu'ils rencontrent une occlusion murale. Pour la même superficie, le nombre de pièces doublera et l’utilisation des stations de base doublera également. Il sera plus facile de déployer des stations de base dans des espaces ouverts.
Les industries qui utilisent actuellement la technologie de positionnement UWB sont les tunnels, les usines chimiques, les prisons, les hôpitaux, les maisons de retraite, les mines et d'autres industries.
Comparaison de la technologie de positionnement sur réseau local
Les technologies de positionnement mentionnées ci-dessus basées sur un réseau local sans fil, parmi lesquelles un système de positionnement à bande ultra-large, la précision de positionnement va généralement jusqu'au niveau centimétrique, mais cette plage d'applications de positionnement est petite, le réseau doit être redéployé et les utilisateurs Nécessité d'utiliser des signaux dédiés, l'équipement de mesure a un coût de mise en œuvre relativement élevé. Bien que la précision des autres méthodes de positionnement soit légèrement moins bonne, le coût est également inférieur. Généralement, la force du signal est utilisée comme référence.
Ces types de réseaux locaux sans fil sont généralement utilisés dans les scènes intérieures. En raison de l’influence complexe de l’environnement intérieur, la force de réception du signal fluctue facilement. Il est difficile d’obtenir un positionnement précis en utilisant uniquement la force du signal.
Ainsi, en fonction des paramètres de mesure, le positionnement peut également être réalisé à l'aide d'une méthode basée sur l'heure d'arrivée du signal reçu et d'une méthode basée sur l'angle d'arrivée du signal reçu.
Les trois technologies Wi-Fi, Bluetooth et UWB, en termes de précision de positionnement, UWB peut atteindre un positionnement au niveau centimétrique, Bluetooth est un niveau centimètre à mètre et le Wi-Fi n'est qu'une précision au niveau du mètre ; En termes d'interférences, l'UWB est nettement meilleur que les deux autres ; en termes de distance de transmission, le Wi-Fi est le plus éloigné, l'UWB est le deuxième et le Bluetooth est le plus court ; en outre; En termes de coût de construction, les coûts de l'UWB sont bien plus élevés que ceux du Wi-Fi et du Bluetooth, le Wi-Fi et le Bluetooth étant mieux à même d'interagir avec les smartphones d'aujourd'hui ; En termes de consommation d'énergie, Bluetooth consomme le moins d'énergie, UWB vient en deuxième position et Wi-Fi est le plus élevé. Si l’on considère tous ces facteurs, le Bluetooth a probablement de bonnes chances de devenir une nouvelle mode sur le marché du positionnement en intérieur, et d’autres technologies auront leurs propres marchés.
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