RTLS એ રીઅલ ટાઇમ લોકેશન સિસ્ટમ્સનું સંક્ષેપ છે.
RTLS એ સિગ્નલ-આધારિત રેડિયોલોકેશન પદ્ધતિ છે જે સક્રિય અથવા નિષ્ક્રિય હોઈ શકે છે. તેમાંથી, સક્રિયને AOA (આગમન એંગલ પોઝિશનિંગ) અને TDOA (આગમન સમય તફાવત પોઝિશનિંગ), TOA (આગમન સમય), TW-TOF (ટુ-વે ફ્લાઇટ સમય), NFER (નજીક-ક્ષેત્ર ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક રેન્જિંગ) અને તેથી વિભાજિત કરવામાં આવે છે. ચાલુ
પોઝિશનિંગ વિશે વાત કરતાં, દરેક વ્યક્તિ પહેલા GPS વિશે વિચારશે, GNSS(ગ્લોબલ નેવિગેશન સેટેલાઇટ સિસ્ટમ) પર આધારિત સેટેલાઇટ પોઝિશનિંગ દરેક જગ્યાએ છે, પરંતુ સેટેલાઇટ પોઝિશનિંગની તેની મર્યાદાઓ છે: ઇનડોર પોઝિશનિંગ પ્રાપ્ત કરવા માટે સિગ્નલ બિલ્ડિંગમાં પ્રવેશી શકતું નથી.
તો, ઇન્ડોર પોઝિશનિંગ સમસ્યાને કેવી રીતે હલ કરવી?
ઇન્ડોર પોઝિશનિંગ માર્કેટ ડિમાન્ડ પ્રેરિત અને વાયરલેસ કમ્યુનિકેશન ટેક્નોલોજી, સેન્સર આઇડેન્ટિફિકેશન ટેક્નોલોજી અને બિગ ડેટા ઇન્ટરકનેક્શન ટેક્નોલોજી, ઇન્ટરનેટ ઓફ થિંગ્સ અને અન્ય ટેક્નોલોજીના સતત વિકાસ સાથે, આ સમસ્યા ધીમે ધીમે હલ કરવામાં આવી છે, અને ઔદ્યોગિક સાંકળ સતત સમૃદ્ધ અને પરિપક્વ બની રહી છે.
બ્લૂટૂથ ઇન્ડોર પોઝિશનિંગ ટેકનોલોજી
બ્લૂટૂથ ઇન્ડોર ટેક્નોલોજી એ રૂમમાં ઇન્સ્ટોલ કરેલા ઘણા બ્લૂટૂથ LAN એક્સેસ પૉઇન્ટનો ઉપયોગ કરવા, મલ્ટિ-યુઝર આધારિત બેઝિક નેટવર્ક કનેક્શન મોડ તરીકે નેટવર્ક જાળવી રાખવા અને ખાતરી કરવા માટે છે કે બ્લૂટૂથ લેન એક્સેસ પૉઇન્ટ હંમેશા માઇક્રો-નેટવર્કનું મુખ્ય ઉપકરણ છે, અને પછી સિગ્નલ સ્ટ્રેન્થને માપીને નવા ઉમેરાયેલા બ્લાઈન્ડ નોડને ત્રિકોણાકાર કરો.
હાલમાં, બ્લૂટૂથ iBeacon શોધવાની બે મુખ્ય રીતો છે: RSSI (પ્રાપ્ત સિગ્નલ સ્ટ્રેન્થ સંકેત) પર આધારિત અને ફિંગરપ્રિન્ટની સ્થિતિ પર આધારિત, અથવા બંનેના સંયોજન.
અંતર પર આધારિત સૌથી મોટી સમસ્યા એ છે કે ઘરની અંદરનું વાતાવરણ જટિલ છે, અને બ્લૂટૂથ, 2.4GHZ ઉચ્ચ-આવર્તન સિગ્નલ તરીકે, મોટા પ્રમાણમાં દખલ કરશે. વિવિધ ઇન્ડોર રિફ્લેક્શન્સ અને રીફ્રેક્શન્સ ઉપરાંત, મોબાઇલ ફોન દ્વારા મેળવેલા RSSI મૂલ્યો વધુ સંદર્ભ મૂલ્ય નથી; તે જ સમયે, સ્થિતિની ચોકસાઈને સુધારવા માટે, પરિણામોને સરળ બનાવવા માટે RSSI મૂલ્ય ઘણી વખત મેળવવું પડશે, જેનો અર્થ છે કે વિલંબ વધે છે. પોઝિશનિંગ ફિંગરપ્રિન્ટ્સ પર આધારિત સૌથી મોટી સમસ્યા એ છે કે પ્રારંભિક તબક્કામાં ફિંગરપ્રિન્ટ ડેટા મેળવવા માટે શ્રમ ખર્ચ અને સમયનો ખર્ચ ઘણો વધારે છે અને ડેટાબેઝની જાળવણી મુશ્કેલ છે. અને જો સ્ટોર નવું બેઝ સ્ટેશન ઉમેરે છે અથવા અન્ય ફેરફારો કરે છે, તો મૂળ ફિંગરપ્રિન્ટ ડેટા હવે લાગુ થઈ શકશે નહીં. તેથી, સ્થિતિની ચોકસાઈ, વિલંબ અને કિંમત વચ્ચે કેવી રીતે તોલવું અને પસંદ કરવું એ બ્લૂટૂથ પોઝિશનિંગનો મુખ્ય મુદ્દો બની ગયો છે.
ગેરફાયદા: બ્લૂટૂથ ટ્રાન્સમિશન લાઇન-ઑફ-સાઇટથી પ્રભાવિત થતું નથી, પરંતુ જટિલ જગ્યાના વાતાવરણ માટે, બ્લૂટૂથ સિસ્ટમની સ્થિરતા થોડી નબળી હોય છે, અવાજના સંકેતો દ્વારા દખલ થાય છે, અને બ્લૂટૂથ ઉપકરણો અને સાધનોની કિંમત પ્રમાણમાં મોંઘી હોય છે;
એપ્લિકેશન: બ્લૂટૂથ ઇન્ડોર પોઝિશનિંગનો ઉપયોગ મુખ્યત્વે એક માળના હોલ અથવા સ્ટોર જેવા નાના વિસ્તારમાં લોકોને શોધવા માટે થાય છે.
Wi-Fi સ્થાન ટેકનોલોજી
ત્યાં બે પ્રકારની વાઇફાઇ પોઝિશનિંગ ટેક્નોલોજી છે, એક મોબાઇલ ઉપકરણોની વાયરલેસ સિગ્નલ સ્ટ્રેન્થ અને ત્રણ વાયરલેસ નેટવર્ક એક્સેસ પૉઇન્ટ દ્વારા, વિભેદક અલ્ગોરિધમ દ્વારા, લોકો અને વાહનોના સ્થાનને વધુ સચોટ રીતે ત્રિકોણાકાર કરવા માટે. બીજું સ્થાન નક્કી કરવા માટે ડેટાના વિશાળ ડેટાબેઝ સાથે નવા ઉમેરાયેલા સાધનોની સિગ્નલ સ્ટ્રેન્થની સરખામણી કરીને અગાઉથી મોટી સંખ્યામાં સ્થાન-નિર્ધારિત બિંદુઓની સિગ્નલ સ્ટ્રેન્થને રેકોર્ડ કરવી.
ફાયદા: ઉચ્ચ ચોકસાઈ, ઓછી હાર્ડવેર કિંમત, ઉચ્ચ ટ્રાન્સમિશન દર; તે જટિલ મોટા પાયે સ્થિતિ, દેખરેખ અને ટ્રેકિંગ કાર્યો પ્રાપ્ત કરવા માટે લાગુ કરી શકાય છે.
ગેરફાયદા: ટૂંકા ટ્રાન્સમિશન અંતર, ઉચ્ચ પાવર વપરાશ, સામાન્ય રીતે સ્ટાર ટોપોલોજી.
એપ્લિકેશન: વાઇફાઇ પોઝિશનિંગ લોકો અથવા કારની સ્થિતિ અને નેવિગેશન માટે યોગ્ય છે, અને તેનો ઉપયોગ તબીબી સંસ્થાઓ, થીમ પાર્ક, ફેક્ટરીઓ, શોપિંગ મોલ્સ અને અન્ય પ્રસંગોમાં થઈ શકે છે જેને પોઝિશનિંગ અને નેવિગેશનની જરૂર હોય છે.
RFID ઇન્ડોર પોઝિશનિંગ ટેકનોલોજી
રેડિયો ફ્રીક્વન્સી આઇડેન્ટિફિકેશન (RFID) ઇન્ડોર પોઝિશનિંગ ટેક્નોલોજી રેડિયો ફ્રીક્વન્સી મોડનો ઉપયોગ કરે છે, ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક ફિલ્ડમાં રેડિયો સિગ્નલને સમાયોજિત કરવા માટે ફિક્સ્ડ એન્ટેના, ડેટાને બહાર ટ્રાન્સમિટ કરવા માટે ઇન્ડક્શન કરંટ જનરેટ કર્યા પછી ચુંબકીય ક્ષેત્રમાં આઇટમ સાથે જોડાયેલ લેબલ, ક્રમમાં ઓળખ અને ત્રિકોણના હેતુને હાંસલ કરવા માટે બહુવિધ દ્વિ-માર્ગી સંચારમાં ડેટાનું વિનિમય કરો.
રેડિયો ફ્રીક્વન્સી આઇડેન્ટિફિકેશન (RFID) એ વાયરલેસ કોમ્યુનિકેશન ટેક્નોલોજી છે જે રેડિયો સિગ્નલો દ્વારા ચોક્કસ લક્ષ્યને ઓળખી શકે છે અને ઓળખ પ્રણાલી અને ચોક્કસ લક્ષ્ય વચ્ચે યાંત્રિક અથવા ઓપ્ટિકલ સંપર્ક સ્થાપિત કર્યા વિના સંબંધિત ડેટા વાંચી અને લખી શકે છે.
રેડિયો સિગ્નલ આઇટમ સાથે જોડાયેલ ટેગમાંથી ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક ફીલ્ડ દ્વારા રેડિયો ફ્રીક્વન્સી સાથે ટ્યુન કરીને આઇટમને આપમેળે ઓળખવા અને ટ્રેક કરવા માટે ડેટા ટ્રાન્સમિટ કરે છે. જ્યારે કેટલાક લેબલ્સ ઓળખાય છે, ત્યારે ઓળખકર્તા દ્વારા ઉત્સર્જિત ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક ફિલ્ડમાંથી ઊર્જા મેળવી શકાય છે, અને બેટરીની જરૂર નથી; એવા ટૅગ્સ પણ છે કે જેનો પોતાનો પાવર સ્ત્રોત છે અને તે સક્રિયપણે રેડિયો તરંગો ઉત્સર્જિત કરી શકે છે (રેડિયો ફ્રીક્વન્સીમાં ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક ફીલ્ડ ટ્યુન કરે છે). ટૅગ્સમાં ઇલેક્ટ્રોનિક રીતે સંગ્રહિત માહિતી હોય છે જે થોડા મીટરની અંદર ઓળખી શકાય છે. બાર કોડ્સથી વિપરીત, RF ટૅગ્સ ઓળખકર્તાની દૃષ્ટિની લાઇનમાં હોવા જરૂરી નથી અને તે ઑબ્જેક્ટમાં પણ એમ્બેડ કરી શકાય છે જે ટ્રૅક કરવામાં આવે છે.
ફાયદા: RFID ઇન્ડોર પોઝિશનિંગ ટેક્નોલોજી ખૂબ જ નજીક છે, પરંતુ તે સેન્ટીમીટર-લેવલ પોઝિશનિંગ સચોટતાની માહિતી થોડી મિલીસેકન્ડ્સમાં મેળવી શકે છે; લેબલનું કદ પ્રમાણમાં નાનું છે, અને કિંમત ઓછી છે.
ગેરફાયદા: કોઈ સંચાર ક્ષમતા નથી, નબળી દખલ-વિરોધી ક્ષમતા, અન્ય સિસ્ટમ્સમાં સંકલન કરવું સરળ નથી, અને વપરાશકર્તાની સુરક્ષા અને ગોપનીયતા સુરક્ષા અને આંતરરાષ્ટ્રીય માનકીકરણ સંપૂર્ણ નથી.
એપ્લિકેશન: RFID ઇન્ડોર પોઝિશનિંગનો ઉપયોગ વેરહાઉસીસ, ફેક્ટરીઓ, શોપિંગ મોલ્સમાં માલના પ્રવાહમાં, કોમોડિટી પોઝિશનિંગમાં વ્યાપકપણે થાય છે.
Zigbee ઇન્ડોર પોઝિશનિંગ ટેકનોલોજી
ZigBee (IEEE802.15.4 સ્ટાન્ડર્ડ પર આધારિત લો-પાવર LAN પ્રોટોકોલ) ઇન્ડોર પોઝિશનિંગ ટેક્નોલોજી પરીક્ષણ કરવા માટે સંખ્યાબંધ નોડ્સ અને સંદર્ભ નોડ્સ અને ગેટવે વચ્ચે નેટવર્ક બનાવે છે. નેટવર્કમાં ચકાસવા માટેના નોડ્સ બ્રોડકાસ્ટ માહિતી મોકલે છે, દરેક નજીકના સંદર્ભ નોડમાંથી ડેટા એકત્રિત કરે છે અને સૌથી મજબૂત સંકેત સાથે સંદર્ભ નોડના X અને Y કોઓર્ડિનેટ્સ પસંદ કરે છે. પછી, સંદર્ભ નોડ સાથે સંકળાયેલા અન્ય નોડ્સના કોઓર્ડિનેટ્સની ગણતરી કરવામાં આવે છે. અંતે, પોઝિશનિંગ એન્જિનમાં ડેટા પર પ્રક્રિયા કરવામાં આવે છે, અને મોટા નેટવર્કમાં પરીક્ષણ હેઠળ નોડની વાસ્તવિક સ્થિતિ મેળવવા માટે નજીકના સંદર્ભ નોડમાંથી ઑફસેટ મૂલ્ય ગણવામાં આવે છે.
ZigBee પ્રોટોકોલ સ્તર નીચેથી ઉપર સુધી ભૌતિક સ્તર (PHY), મીડિયા ઍક્સેસ સ્તર (MAC), નેટવર્ક સ્તર (NWK), એપ્લિકેશન સ્તર (APL) અને તેથી વધુ છે. નેટવર્ક ઉપકરણોની ત્રણ ભૂમિકાઓ છે: ZigBee કોઓર્ડિનેટર, ZigBee રાઉટર અને ZigBee એન્ડ ડિવાઇસ. નેટવર્ક ટોપોલોજી સ્ટાર, ટ્રી અને નેટવર્ક હોઈ શકે છે.
ફાયદા: ઓછી વીજ વપરાશ, ઓછી કિંમત, ટૂંકા વિલંબ, ઉચ્ચ ક્ષમતા અને ઉચ્ચ સુરક્ષા, લાંબા ટ્રાન્સમિશન અંતર; તે નેટવર્ક ટોપોલોજી, ટ્રી ટોપોલોજી અને સ્ટાર ટોપોલોજી સ્ટ્રક્ચરને સપોર્ટ કરી શકે છે, નેટવર્ક લવચીક છે, અને મલ્ટી-હોપ ટ્રાન્સમિશનને અનુભવી શકે છે.
ગેરફાયદા: ટ્રાન્સમિશન રેટ ઓછો છે, અને સ્થિતિની ચોકસાઈ માટે ઉચ્ચ અલ્ગોરિધમ્સની જરૂર છે.
એપ્લિકેશન: ઝિગ્બી સિસ્ટમ પોઝિશનિંગનો વ્યાપકપણે ઇન્ડોર પોઝિશનિંગ, ઔદ્યોગિક નિયંત્રણ, પર્યાવરણીય દેખરેખ, સ્માર્ટ હોમ કંટ્રોલ અને અન્ય ક્ષેત્રોમાં ઉપયોગ કરવામાં આવ્યો છે.
UWB પોઝિશનિંગ ટેકનોલોજી
અલ્ટ્રા વાઈડબેન્ડ (UWB) પોઝીશનીંગ ટેકનોલોજી એ એક નવી ટેકનોલોજી છે, જે પરંપરાગત કોમ્યુનિકેશન પોઝીશનીંગ ટેકનોલોજીથી ઘણી અલગ છે. તે નવા ઉમેરાયેલા અંધ ગાંઠો સાથે વાતચીત કરવા માટે પૂર્વ-વ્યવસ્થિત એન્કર નોડ્સ અને બ્રિજ નોડ્સનો ઉપયોગ જાણીતી સ્થિતિ સાથે કરે છે, અને સ્થાન નક્કી કરવા માટે ત્રિકોણ અથવા "ફિંગરપ્રિન્ટ" સ્થિતિનો ઉપયોગ કરે છે.
અલ્ટ્રા-વાઇડબેન્ડ વાયરલેસ (UWB) ટેક્નોલોજી એ તાજેતરના વર્ષોમાં પ્રસ્તાવિત એક ઉચ્ચ-ચોકસાઇવાળી ઇન્ડોર વાયરલેસ પોઝિશનિંગ ટેક્નોલોજી છે, જેમાં ઉચ્ચ ડેનોસેકન્ડ સ્તર સમય રિઝોલ્યુશન સાથે, આગમન સમય-આધારિત રેન્જિંગ અલ્ગોરિધમ સાથે, સૈદ્ધાંતિક રીતે સેન્ટીમીટર-સ્તરની સ્થિતિની ચોકસાઈ સુધી પહોંચી શકે છે, જે ઔદ્યોગિક એપ્લિકેશનોની સ્થિતિની જરૂરિયાતોને પહોંચી વળે છે.
આખી સિસ્ટમ ત્રણ સ્તરોમાં વહેંચાયેલી છે: મેનેજમેન્ટ લેયર, સર્વિસ લેયર અને ફીલ્ડ લેયર. સિસ્ટમ વંશવેલો સ્પષ્ટ રીતે વિભાજિત છે અને માળખું સ્પષ્ટ છે.
ફીલ્ડ લેયર પોઝીશનીંગ એન્કર પોઈન્ટ અને પોઝીશનીંગ ટેગથી બનેલું છે:
એન્કર શોધો
લોકેશન એન્કર ટેગ અને પોતાની વચ્ચેના અંતરની ગણતરી કરે છે અને વાયર્ડ અથવા WLAN મોડમાં લોકેશન કેલ્ક્યુલેશન એન્જિનને પેકેટો પાછા મોકલે છે.
· સ્થાન ટેગ
ટેગ વ્યક્તિ અને ઑબ્જેક્ટ સ્થિત છે તેની સાથે સંકળાયેલ છે, એન્કર સાથે વાતચીત કરે છે અને તેનું પોતાનું સ્થાન પ્રસારિત કરે છે.
ફાયદા: GHz બેન્ડવિડ્થ, ઉચ્ચ સ્થિતિની ચોકસાઈ; મજબૂત ઘૂંસપેંઠ, સારી એન્ટિ-મલ્ટિપાથ અસર, ઉચ્ચ સલામતી.
ગેરફાયદા: કારણ કે નવા ઉમેરાયેલા બ્લાઇન્ડ નોડને પણ સક્રિય સંચારની જરૂર છે, પાવર વપરાશ વધારે છે, અને સિસ્ટમની કિંમત વધારે છે.
એપ્લિકેશન: અલ્ટ્રા-વાઇડબેન્ડ ટેક્નોલોજીનો ઉપયોગ રડાર શોધ તેમજ વિવિધ ક્ષેત્રોમાં ઇન્ડોર ચોક્કસ સ્થિતિ અને નેવિગેશન માટે કરી શકાય છે.
અલ્ટ્રાસોનિક પોઝિશનિંગ સિસ્ટમ
અલ્ટ્રાસોનિક પોઝિશનિંગ ટેક્નોલૉજી અલ્ટ્રાસોનિક રેન્જિંગ સિસ્ટમ પર આધારિત છે અને સંખ્યાબંધ ટ્રાન્સપોન્ડર્સ અને મુખ્ય રેન્જફાઇન્ડર દ્વારા વિકસાવવામાં આવી છે: મુખ્ય રેન્જફાઇન્ડર માપવા માટેના ઑબ્જેક્ટ પર મૂકવામાં આવે છે, ટ્રાન્સપોન્ડર એ જ રેડિયો સિગ્નલને ટ્રાન્સપોન્ડરની નિશ્ચિત સ્થિતિ પર પ્રસારિત કરે છે, ટ્રાન્સપોન્ડર સિગ્નલ પ્રાપ્ત કર્યા પછી અલ્ટ્રાસોનિક સિગ્નલને મુખ્ય રેન્જફાઇન્ડરમાં પ્રસારિત કરે છે, અને ઑબ્જેક્ટનું સ્થાન નક્કી કરવા માટે પ્રતિબિંબ રેન્જિંગ પદ્ધતિ અને ત્રિકોણ અલ્ગોરિધમનો ઉપયોગ કરે છે.
ફાયદા: એકંદર સ્થિતિની ચોકસાઈ ખૂબ ઊંચી છે, સેન્ટીમીટર સ્તર સુધી પહોંચે છે; માળખું પ્રમાણમાં સરળ છે, ચોક્કસ ઘૂંસપેંઠ ધરાવે છે અને અલ્ટ્રાસોનિક પોતે મજબૂત વિરોધી દખલ ક્ષમતા ધરાવે છે.
ગેરફાયદા: હવામાં મોટા એટેન્યુએશન, મોટા પ્રસંગો માટે યોગ્ય નથી; મલ્ટિપાથ ઇફેક્ટ અને નોન-લાઇન-ઓફ-સાઇટ પ્રચાર દ્વારા પ્રતિબિંબ રેન્જને ખૂબ જ અસર થાય છે, જે ચોક્કસ વિશ્લેષણ અને ગણતરીની આવશ્યકતા ધરાવતા અન્ડરલાઇંગ હાર્ડવેર સવલતોના રોકાણનું કારણ બને છે અને તેની કિંમત ઘણી વધારે છે.
એપ્લિકેશન: ડિજિટલ પેનમાં અલ્ટ્રાસોનિક પોઝિશનિંગ ટેક્નોલોજીનો વ્યાપકપણે ઉપયોગ કરવામાં આવ્યો છે, અને આવી ટેક્નોલોજીનો ઉપયોગ ઑફશોર પ્રોસ્પેક્ટિંગમાં પણ થાય છે, અને ઇન્ડોર પોઝિશનિંગ ટેક્નોલોજીનો ઉપયોગ મુખ્યત્વે માનવરહિત વર્કશોપમાં ઑબ્જેક્ટ પોઝિશનિંગ માટે થાય છે.
