RTLS é a abreviatura de Real Time Location Systems.
RTLS é un método de radiolocalización baseado en sinal que pode ser activo ou pasivo. Entre eles, o activo divídese en AOA (posicionamento do ángulo de chegada) e TDOA (posicionamento da diferenza horaria de chegada), TOA (hora de chegada), TW-TOF (tempo de voo bidireccional), NFER (distancia electromagnética de campo próximo), etc. on.
Falando de posicionamento, todos pensarán primeiro no GPS, baseado en GNSS (Sistema de navegación por satélite global) o posicionamento por satélite estivo en todas partes, pero o posicionamento por satélite ten as súas limitacións: o sinal non pode penetrar no edificio para lograr o posicionamento interior.
Entón, como resolver o problema de posicionamento interior?
Co desenvolvemento continuo da demanda do mercado de posicionamento en interiores e tecnoloxía de comunicación sen fíos, tecnoloxía de identificación de sensores e tecnoloxía de interconexión de grandes datos, Internet das cousas e outras tecnoloxías, este problema foi solucionado gradualmente e a cadea industrial enriqueceuse e madura continuamente.
Tecnoloxía de posicionamento interior Bluetooth
A tecnoloxía interior Bluetooth consiste en utilizar varios puntos de acceso LAN Bluetooth instalados na sala, manter a rede como un modo de conexión de rede básica baseado en varios usuarios e garantir que o punto de acceso LAN Bluetooth sexa sempre o dispositivo principal da microrede e despois triangula o nodo cego recén engadido medindo a intensidade do sinal.
Actualmente, hai dúas formas principais de localizar Bluetooth iBeacon: baseado en RSSI (indicación de intensidade do sinal recibido) e baseado na impresión dixital de posicionamento, ou unha combinación de ambas.
O maior problema baseado na distancia é que o ambiente interior é complexo e que o Bluetooth, como sinal de alta frecuencia de 2.4 GHz, será moi interferido. Ademais de varias reflexións e refraccións en interiores, os valores RSSI obtidos polos teléfonos móbiles non son moito valor de referencia; Ao mesmo tempo, para mellorar a precisión do posicionamento, hai que obter varias veces o valor RSSI para suavizar os resultados, o que significa que o atraso aumenta. O maior problema baseado no posicionamento das impresións dixitais é que o custo laboral e o custo do tempo para obter datos de impresións dixitais na fase inicial é moi alto e o mantemento da base de datos é difícil. E se a tenda engade unha estación base nova ou realiza outras modificacións, é posible que os datos orixinais de impresión dixital xa non sexan aplicables. Polo tanto, como pesar e escoller entre precisión de posicionamento, atraso e custo converteuse no principal problema do posicionamento Bluetooth.
Desvantaxes: a transmisión Bluetooth non se ve afectada pola liña de visión, pero para ambientes espaciais complexos, a estabilidade do sistema Bluetooth é lixeiramente pobre, interferida por sinais de ruído e o prezo dos dispositivos e equipos Bluetooth é relativamente caro;
Aplicación: o posicionamento interior Bluetooth utilízase principalmente para localizar persoas nunha área pequena, como un salón ou unha tenda dun só piso.
Tecnoloxía de localización wifi
Hai dous tipos de tecnoloxía de posicionamento WiFi, un é a través da intensidade do sinal sen fíos dos dispositivos móbiles e tres puntos de acceso á rede sen fíos, a través do algoritmo diferencial, para triangular con máis precisión a localización de persoas e vehículos. O outro é rexistrar a intensidade do sinal dun gran número de puntos determinados pola localización con antelación, comparando a intensidade do sinal do equipo recentemente engadido cunha gran base de datos de datos para determinar a localización.
Vantaxes: alta precisión, baixo custo de hardware, alta taxa de transmisión; Pódese aplicar para conseguir tarefas complexas de posicionamento, seguimento e seguimento a gran escala.
Desvantaxes: distancia de transmisión curta, alto consumo de enerxía, xeralmente topoloxía en estrela.
Aplicación: o posicionamento WiFi é axeitado para o posicionamento e navegación de persoas ou coches, e pódese usar en institucións médicas, parques temáticos, fábricas, centros comerciais e outras ocasións que precisen posicionamento e navegación.
Tecnoloxía de posicionamento interior RFID
A tecnoloxía de posicionamento interior de identificación por radiofrecuencia (RFID) usa o modo de radiofrecuencia, a antena fixa para axustar o sinal de radio ao campo electromagnético, a etiqueta adxunta ao elemento no campo magnético despois da corrente de indución xerada para transmitir os datos, a fin de intercambiar datos en comunicación múltiple bidireccional para lograr o propósito de identificación e triangulación.
A identificación por radiofrecuencia (RFID) é unha tecnoloxía de comunicación sen fíos que pode identificar un obxectivo específico mediante sinais de radio e ler e escribir datos relacionados sen necesidade de establecer contacto mecánico ou óptico entre o sistema de identificación e o obxectivo específico.
Os sinais de radio transmiten datos desde unha etiqueta adxunta a un elemento a través dun campo electromagnético sintonizado cunha frecuencia de radio para identificar e rastrexar automaticamente o elemento. Cando se recoñecen algunhas etiquetas, pódese obter enerxía a partir do campo electromagnético que emite o identificador, e non son necesarias pilas; Tamén hai etiquetas que teñen a súa propia fonte de enerxía e poden emitir activamente ondas de radio (campos electromagnéticos sintonizados en radiofrecuencias). As etiquetas conteñen información almacenada electrónicamente que se pode identificar a poucos metros. A diferenza dos códigos de barras, as etiquetas de RF non precisan estar na liña de visión do identificador e tamén se poden incrustar no obxecto que se está rastrexando.
Vantaxes: a tecnoloxía de posicionamento RFID en interiores está moi próxima, pero pode obter información de precisión de posicionamento a nivel de centímetros en poucos milisegundos; O tamaño da etiqueta é relativamente pequeno e o custo é baixo.
Desvantaxes: non hai capacidade de comunicación, escasa capacidade anti-interferencia, non é fácil de integrar noutros sistemas e a protección da seguridade e privacidade do usuario e a estandarización internacional non son perfectas.
Aplicación: o posicionamento RFID en interiores foi amplamente utilizado en almacéns, fábricas, centros comerciais no fluxo de mercadorías, posicionamento de mercadorías.
Tecnoloxía de posicionamento en interiores Zigbee
A tecnoloxía de posicionamento en interiores ZigBee (protocolo LAN de baixa potencia baseado no estándar IEEE802.15.4) forma unha rede entre un número de nodos a probar e os nodos de referencia e a pasarela. Os nodos que se van probar na rede envían información de emisión, recollen datos de cada nodo de referencia adxacente e seleccionan as coordenadas X e Y do nodo de referencia co sinal máis forte. Despois, calcúlanse as coordenadas dos outros nodos asociados ao nodo de referencia. Finalmente, procesanse os datos do motor de posicionamento e considérase o valor de compensación do nodo de referencia máis próximo para obter a posición real do nodo en proba na rede grande.
A capa de protocolo ZigBee de abaixo cara arriba son a capa física (PHY), a capa de acceso a medios (MAC), a capa de rede (NWK), a capa de aplicación (APL), etc. Os dispositivos de rede teñen tres funcións: ZigBee Coordinator, ZigBee Router e ZigBee End Device. As topoloxías de rede poden ser en estrela, árbore e rede.
Vantaxes: baixo consumo de enerxía, baixo custo, curto atraso, alta capacidade e alta seguridade, longa distancia de transmisión; Pode soportar a topoloxía de rede, a topoloxía en árbore e a estrutura de topoloxía en estrela, a rede é flexible e pode realizar a transmisión multi-hop.
Desvantaxes: a velocidade de transmisión é baixa e a precisión de posicionamento require algoritmos máis elevados.
Aplicación: o posicionamento do sistema zigbee foi amplamente utilizado no posicionamento interior, control industrial, vixilancia ambiental, control doméstico intelixente e outros campos.
Tecnoloxía de posicionamento UWB
A tecnoloxía de posicionamento de banda ultra ancha (UWB) é unha tecnoloxía nova, que é moi diferente da tecnoloxía tradicional de posicionamento de comunicación. Usa nodos de ancoraxe e pontes preestablecidos con posicións coñecidas para comunicarse cos nodos cegos recentemente engadidos, e usa a triangulación ou a posición de "pegada dixital" para determinar a posición.
A tecnoloxía sen fíos de banda ultra ancha (UWB) é unha tecnoloxía de posicionamento sen fíos para interiores de alta precisión proposta nos últimos anos, cun alto nivel de danosegundos de resolución de tempo, combinado co algoritmo de rango baseado no tempo de chegada, teoricamente pode alcanzar unha precisión de posicionamento a nivel de centímetro, que poden satisfacer as necesidades de posicionamento das aplicacións industriais.
Todo o sistema divídese en tres capas: capa de xestión, capa de servizo e capa de campo. A xerarquía do sistema está claramente dividida e a estrutura é clara.
A capa de campo está composta polo punto de ancoraxe de posicionamento e a etiqueta de posicionamento:
· Localizar Áncora
A áncora de localización calcula a distancia entre a etiqueta e ela mesma e envía os paquetes de volta ao motor de cálculo de localización en modo cableado ou WLAN.
· Etiqueta de localización
A etiqueta está asociada coa persoa e o obxecto que se localiza, comunícase con Anchor e transmite a súa propia localización.
Vantaxes: ancho de banda GHz, alta precisión de posicionamento; Forte penetración, bo efecto anti-multipath, alta seguridade.
Desvantaxes: debido a que o nodo cego recén engadido tamén necesita comunicación activa, o consumo de enerxía é alto e o custo do sistema é alto.
Aplicación: a tecnoloxía de banda ultra ancha pódese usar para a detección de radar, así como para o posicionamento e navegación precisos en interiores en varios campos.
Sistema de posicionamento ultrasónico
A tecnoloxía de posicionamento por ultrasóns baséase no sistema de alcance ultrasónico e desenvolvida por unha serie de transpondedores e telémetro principal: o telémetro principal colócase sobre o obxecto a medir, o transponder transmite o mesmo sinal de radio á posición fixa do transpondedor, o O transponder transmite o sinal de ultrasóns ao telémetro principal despois de recibir o sinal e utiliza o método de reflexión e o algoritmo de triangulación para determinar a localización do obxecto.
Vantaxes: a precisión global de posicionamento é moi alta, alcanzando o nivel do centímetro; A estrutura é relativamente sinxela, ten unha certa penetración e o propio ultrasóns ten unha forte capacidade anti-interferencia.
Desvantaxes: gran atenuación no aire, non apta para grandes ocasións; O rango de reflexión vese moi afectado polo efecto de rutas múltiples e a propagación sen liña de visión, o que fai que o investimento das instalacións de hardware subxacentes requira análise e cálculo precisos e o custo é demasiado elevado.
Aplicación: a tecnoloxía de posicionamento por ultrasóns foi amplamente utilizada en bolígrafos dixitais, e esta tecnoloxía tamén se usa na prospección offshore, e a tecnoloxía de posicionamento en interiores úsase principalmente para o posicionamento de obxectos en talleres non tripulados.
