आरटीएलएस रियल टाइम लोकेशन सिस्टम का संक्षिप्त रूप है।
आरटीएलएस एक सिग्नल-आधारित रेडियोलोकेशन विधि है जो सक्रिय या निष्क्रिय हो सकती है। उनमें से, सक्रिय को एओए (आगमन कोण स्थिति) और टीडीओए (आगमन समय अंतर स्थिति), टीओए (आगमन समय), टीडब्ल्यू-टीओएफ (दो-तरफा उड़ान समय), एनएफईआर (निकट-क्षेत्र विद्युत चुम्बकीय रेंजिंग) आदि में विभाजित किया गया है। पर।
पोजिशनिंग के बारे में बात करते हुए, हर कोई सबसे पहले जीपीएस के बारे में सोचेगा, जीएनएसएस (ग्लोबल नेविगेशन सैटेलाइट सिस्टम) के आधार पर सैटेलाइट पोजिशनिंग हर जगह रही है, लेकिन सैटेलाइट पोजिशनिंग की अपनी सीमाएं हैं: इनडोर पोजिशनिंग प्राप्त करने के लिए सिग्नल इमारत में प्रवेश नहीं कर सकता है।
तो, इनडोर पोजीशनिंग समस्या को कैसे हल करें?
इनडोर पोजिशनिंग बाजार की मांग से प्रेरित और वायरलेस संचार प्रौद्योगिकी, सेंसर पहचान प्रौद्योगिकी और बड़े डेटा इंटरकनेक्शन प्रौद्योगिकी, इंटरनेट ऑफ थिंग्स और अन्य प्रौद्योगिकियों के निरंतर विकास के साथ, यह समस्या धीरे-धीरे हल हो गई है, और औद्योगिक श्रृंखला लगातार समृद्ध और परिपक्व हुई है।
ब्लूटूथ इनडोर पोजिशनिंग तकनीक
ब्लूटूथ इनडोर तकनीक कमरे में स्थापित कई ब्लूटूथ लैन एक्सेस पॉइंट का उपयोग करना है, नेटवर्क को बहु-उपयोगकर्ता आधारित बुनियादी नेटवर्क कनेक्शन मोड के रूप में बनाए रखना है, और यह सुनिश्चित करना है कि ब्लूटूथ लैन एक्सेस पॉइंट हमेशा माइक्रो-नेटवर्क का मुख्य उपकरण है, और फिर सिग्नल की शक्ति को मापकर नए जोड़े गए ब्लाइंड नोड को त्रिकोणित करें।
वर्तमान में, ब्लूटूथ iBeacon का पता लगाने के दो मुख्य तरीके हैं: RSSI (प्राप्त सिग्नल शक्ति संकेत) पर आधारित और पोजिशनिंग फिंगरप्रिंट, या दोनों के संयोजन पर आधारित।
दूरी के आधार पर सबसे बड़ी समस्या यह है कि इनडोर वातावरण जटिल है, और 2.4GHZ उच्च-आवृत्ति सिग्नल के रूप में ब्लूटूथ, इसमें बहुत हस्तक्षेप करेगा। विभिन्न इनडोर प्रतिबिंबों और अपवर्तनों के अलावा, मोबाइल फोन द्वारा प्राप्त आरएसएसआई मान अधिक संदर्भ मूल्य नहीं हैं; उसी समय, स्थिति सटीकता में सुधार करने के लिए, परिणामों को सुचारू करने के लिए RSSI मान को कई बार प्राप्त करना पड़ता है, जिसका अर्थ है कि देरी बढ़ जाती है। फ़िंगरप्रिंट की स्थिति के आधार पर सबसे बड़ी समस्या यह है कि प्रारंभिक चरण में फ़िंगरप्रिंट डेटा प्राप्त करने की श्रम लागत और समय लागत बहुत अधिक है, और डेटाबेस रखरखाव मुश्किल है। और यदि स्टोर एक नया बेस स्टेशन जोड़ता है या अन्य संशोधन करता है, तो मूल फ़िंगरप्रिंट डेटा अब लागू नहीं हो सकता है। इसलिए, पोजिशनिंग सटीकता, देरी और लागत के बीच वजन और चयन कैसे करें ब्लूटूथ पोजिशनिंग का मुख्य मुद्दा बन गया है।
नुकसान: ब्लूटूथ ट्रांसमिशन लाइन-ऑफ़-विज़न से प्रभावित नहीं होता है, लेकिन जटिल अंतरिक्ष वातावरण के लिए, ब्लूटूथ सिस्टम की स्थिरता थोड़ी खराब होती है, शोर संकेतों से हस्तक्षेप होता है, और ब्लूटूथ डिवाइस और उपकरण की कीमत अपेक्षाकृत महंगी होती है;
अनुप्रयोग: ब्लूटूथ इनडोर पोजिशनिंग का उपयोग मुख्य रूप से एक छोटे से क्षेत्र, जैसे एक मंजिला हॉल या स्टोर में लोगों का पता लगाने के लिए किया जाता है।
वाई-फ़ाई स्थान प्रौद्योगिकी
वाईफाई पोजिशनिंग तकनीक दो प्रकार की होती है, एक मोबाइल उपकरणों की वायरलेस सिग्नल शक्ति के माध्यम से और तीन वायरलेस नेटवर्क एक्सेस प्वाइंट के माध्यम से, लोगों और वाहनों के स्थान को अधिक सटीक रूप से त्रिकोणित करने के लिए, अंतर एल्गोरिदम के माध्यम से। दूसरा स्थान निर्धारित करने के लिए डेटा के एक बड़े डेटाबेस के साथ नए जोड़े गए उपकरणों की सिग्नल शक्ति की तुलना करके, बड़ी संख्या में स्थान-निर्धारित बिंदुओं की सिग्नल शक्ति को पहले से रिकॉर्ड करना है।
लाभ: उच्च सटीकता, कम हार्डवेयर लागत, उच्च संचरण दर; इसे जटिल बड़े पैमाने पर स्थिति निर्धारण, निगरानी और ट्रैकिंग कार्यों को प्राप्त करने के लिए लागू किया जा सकता है।
नुकसान: कम संचरण दूरी, उच्च बिजली की खपत, आम तौर पर स्टार टोपोलॉजी।
अनुप्रयोग: वाईफाई पोजिशनिंग लोगों या कारों की पोजिशनिंग और नेविगेशन के लिए उपयुक्त है, और इसका उपयोग चिकित्सा संस्थानों, थीम पार्क, कारखानों, शॉपिंग मॉल और अन्य अवसरों में किया जा सकता है, जहां पोजिशनिंग और नेविगेशन की आवश्यकता होती है।
आरएफआईडी इनडोर पोजिशनिंग तकनीक
रेडियो फ्रीक्वेंसी आइडेंटिफिकेशन (आरएफआईडी) इनडोर पोजिशनिंग तकनीक रेडियो फ्रीक्वेंसी मोड का उपयोग करती है, विद्युत चुम्बकीय क्षेत्र में रेडियो सिग्नल को समायोजित करने के लिए निश्चित एंटीना, डेटा को प्रसारित करने के लिए प्रेरण धारा उत्पन्न होने के बाद चुंबकीय क्षेत्र में आइटम से जुड़ा लेबल, ताकि पहचान और त्रिकोणीकरण के उद्देश्य को प्राप्त करने के लिए एकाधिक दो-तरफ़ा संचार में डेटा का आदान-प्रदान करें।
रेडियो फ्रीक्वेंसी आइडेंटिफिकेशन (आरएफआईडी) एक वायरलेस संचार तकनीक है जो रेडियो संकेतों द्वारा एक विशिष्ट लक्ष्य की पहचान कर सकती है और पहचान प्रणाली और विशिष्ट लक्ष्य के बीच यांत्रिक या ऑप्टिकल संपर्क स्थापित करने की आवश्यकता के बिना संबंधित डेटा को पढ़ और लिख सकती है।
रेडियो सिग्नल आइटम को स्वचालित रूप से पहचानने और ट्रैक करने के लिए रेडियो फ्रीक्वेंसी से जुड़े विद्युत चुम्बकीय क्षेत्र के माध्यम से किसी आइटम से जुड़े टैग से डेटा संचारित करते हैं। जब कुछ लेबल पहचाने जाते हैं, तो पहचानकर्ता द्वारा उत्सर्जित विद्युत चुम्बकीय क्षेत्र से ऊर्जा प्राप्त की जा सकती है, और बैटरी की आवश्यकता नहीं होती है; ऐसे टैग भी हैं जिनका अपना स्वयं का शक्ति स्रोत है और सक्रिय रूप से रेडियो तरंगों (रेडियो आवृत्तियों के अनुरूप विद्युत चुम्बकीय क्षेत्र) का उत्सर्जन कर सकते हैं। टैग में इलेक्ट्रॉनिक रूप से संग्रहीत जानकारी होती है जिसे कुछ मीटर के भीतर पहचाना जा सकता है। बार कोड के विपरीत, आरएफ टैग को पहचानकर्ता की दृष्टि की रेखा में होने की आवश्यकता नहीं है और इसे ट्रैक की जा रही वस्तु में भी एम्बेड किया जा सकता है।
लाभ: आरएफआईडी इनडोर पोजिशनिंग तकनीक बहुत करीब है, लेकिन यह कुछ मिलीसेकंड में सेंटीमीटर-स्तरीय पोजिशनिंग सटीकता जानकारी प्राप्त कर सकती है; लेबल का आकार अपेक्षाकृत छोटा है, और लागत कम है।
नुकसान: कोई संचार क्षमता नहीं, खराब हस्तक्षेप-रोधी क्षमता, अन्य प्रणालियों में एकीकृत करना आसान नहीं, और उपयोगकर्ता की सुरक्षा और गोपनीयता सुरक्षा और अंतर्राष्ट्रीय मानकीकरण सही नहीं है।
अनुप्रयोग: आरएफआईडी इनडोर पोजिशनिंग का उपयोग गोदामों, कारखानों, शॉपिंग मॉल में माल के प्रवाह, कमोडिटी पोजिशनिंग में व्यापक रूप से किया गया है।
ज़िगबी इनडोर पोजिशनिंग तकनीक
ZigBee (IEEE802.15.4 मानक पर आधारित कम-शक्ति LAN प्रोटोकॉल) इनडोर पोजिशनिंग तकनीक परीक्षण किए जाने वाले कई नोड्स और संदर्भ नोड्स और गेटवे के बीच एक नेटवर्क बनाती है। नेटवर्क में परीक्षण किए जाने वाले नोड्स प्रसारण जानकारी भेजते हैं, प्रत्येक आसन्न संदर्भ नोड से डेटा एकत्र करते हैं, और सबसे मजबूत सिग्नल के साथ संदर्भ नोड के एक्स और वाई निर्देशांक का चयन करते हैं। फिर, संदर्भ नोड से जुड़े अन्य नोड्स के निर्देशांक की गणना की जाती है। अंत में, पोजिशनिंग इंजन में डेटा संसाधित किया जाता है, और बड़े नेटवर्क में परीक्षण के तहत नोड की वास्तविक स्थिति प्राप्त करने के लिए निकटतम संदर्भ नोड से ऑफसेट मान पर विचार किया जाता है।
ZigBee प्रोटोकॉल परत नीचे से ऊपर तक भौतिक परत (PHY), मीडिया एक्सेस परत (MAC), नेटवर्क परत (NWK), एप्लिकेशन परत (APL) इत्यादि हैं। नेटवर्क उपकरणों की तीन भूमिकाएँ होती हैं: ज़िगबी समन्वयक, ज़िगबी राउटर, और ज़िगबी एंड डिवाइस। नेटवर्क टोपोलॉजी स्टार, ट्री और नेटवर्क हो सकती है।
लाभ: कम बिजली की खपत, कम लागत, कम देरी, उच्च क्षमता और उच्च सुरक्षा, लंबी संचरण दूरी; यह नेटवर्क टोपोलॉजी, ट्री टोपोलॉजी और स्टार टोपोलॉजी संरचना का समर्थन कर सकता है, नेटवर्क लचीला है, और मल्टी-हॉप ट्रांसमिशन का एहसास कर सकता है।
नुकसान: ट्रांसमिशन दर कम है, और स्थिति सटीकता के लिए उच्च एल्गोरिदम की आवश्यकता होती है।
अनुप्रयोग: ज़िग्बी सिस्टम पोजिशनिंग का व्यापक रूप से इनडोर पोजिशनिंग, औद्योगिक नियंत्रण, पर्यावरण निगरानी, स्मार्ट होम नियंत्रण और अन्य क्षेत्रों में उपयोग किया गया है।
यूडब्ल्यूबी पोजिशनिंग तकनीक
अल्ट्रा वाइडबैंड (यूडब्ल्यूबी) पोजिशनिंग तकनीक एक नई तकनीक है, जो पारंपरिक संचार पोजिशनिंग तकनीक से बहुत अलग है। यह नए जोड़े गए ब्लाइंड नोड्स के साथ संचार करने के लिए ज्ञात स्थिति वाले पूर्व-व्यवस्थित एंकर नोड्स और ब्रिज नोड्स का उपयोग करता है, और स्थिति निर्धारित करने के लिए त्रिकोणासन या "फिंगरप्रिंट" स्थिति का उपयोग करता है।
अल्ट्रा-वाइडबैंड वायरलेस (यूडब्ल्यूबी) तकनीक हाल के वर्षों में प्रस्तावित एक उच्च परिशुद्धता वाली इनडोर वायरलेस पोजिशनिंग तकनीक है, जिसमें उच्च डेनोसेकंड स्तर का समय रिज़ॉल्यूशन होता है, जो आगमन समय-आधारित रेंजिंग एल्गोरिदम के साथ मिलकर सैद्धांतिक रूप से सेंटीमीटर-स्तर की पोजिशनिंग सटीकता तक पहुंच सकता है। जो औद्योगिक अनुप्रयोगों की स्थिति आवश्यकताओं को पूरा कर सकता है।
संपूर्ण सिस्टम को तीन परतों में विभाजित किया गया है: प्रबंधन परत, सेवा परत और फ़ील्ड परत। सिस्टम पदानुक्रम स्पष्ट रूप से विभाजित है और संरचना स्पष्ट है।
फ़ील्ड परत पोजिशनिंग एंकर पॉइंट और पोजिशनिंग टैग से बनी है:
· एंकर का पता लगाएं
स्थान एंकर टैग और स्वयं के बीच की दूरी की गणना करता है, और वायर्ड या WLAN मोड में पैकेट को स्थान गणना इंजन पर वापस भेजता है।
· स्थान टैग
टैग स्थित होने वाले व्यक्ति और वस्तु से जुड़ा होता है, एंकर के साथ संचार करता है और अपना स्थान प्रसारित करता है।
लाभ: गीगाहर्ट्ज बैंडविड्थ, उच्च स्थिति सटीकता; मजबूत पैठ, अच्छा एंटी-मल्टीपाथ प्रभाव, उच्च सुरक्षा।
नुकसान: क्योंकि नए जोड़े गए ब्लाइंड नोड को भी सक्रिय संचार की आवश्यकता होती है, बिजली की खपत अधिक होती है, और सिस्टम लागत अधिक होती है।
अनुप्रयोग: अल्ट्रा-वाइडबैंड तकनीक का उपयोग रडार का पता लगाने के साथ-साथ विभिन्न क्षेत्रों में इनडोर सटीक स्थिति और नेविगेशन के लिए किया जा सकता है।
अल्ट्रासोनिक पोजिशनिंग सिस्टम
अल्ट्रासोनिक पोजिशनिंग तकनीक अल्ट्रासोनिक रेंजिंग सिस्टम पर आधारित है और कई ट्रांसपोंडर और मुख्य रेंजफाइंडर द्वारा विकसित की गई है: मुख्य रेंजफाइंडर को मापी जाने वाली वस्तु पर रखा जाता है, ट्रांसपोंडर उसी रेडियो सिग्नल को ट्रांसपोंडर की निश्चित स्थिति तक पहुंचाता है, सिग्नल प्राप्त करने के बाद ट्रांसपोंडर अल्ट्रासोनिक सिग्नल को मुख्य रेंजफाइंडर तक पहुंचाता है, और ऑब्जेक्ट का स्थान निर्धारित करने के लिए रिफ्लेक्शन रेंजिंग विधि और त्रिकोणीय एल्गोरिदम का उपयोग करता है।
लाभ: समग्र स्थिति सटीकता बहुत अधिक है, सेंटीमीटर स्तर तक पहुंचती है; संरचना अपेक्षाकृत सरल है, इसमें एक निश्चित पैठ है और अल्ट्रासोनिक में स्वयं एक मजबूत हस्तक्षेप-विरोधी क्षमता है।
नुकसान: हवा में बड़ा क्षीणन, बड़े अवसरों के लिए उपयुक्त नहीं; मल्टीपाथ प्रभाव और गैर-लाइन-ऑफ़-विज़न प्रसार से परावर्तन रेंजिंग बहुत प्रभावित होती है, जिसके कारण सटीक विश्लेषण और गणना की आवश्यकता वाली अंतर्निहित हार्डवेयर सुविधाओं में निवेश होता है, और लागत बहुत अधिक होती है।
अनुप्रयोग: डिजिटल पेन में अल्ट्रासोनिक पोजिशनिंग तकनीक का व्यापक रूप से उपयोग किया गया है, और ऐसी तकनीक का उपयोग ऑफशोर पूर्वेक्षण में भी किया जाता है, और इनडोर पोजिशनिंग तकनीक का उपयोग मुख्य रूप से मानव रहित कार्यशालाओं में ऑब्जेक्ट पोजिशनिंग के लिए किया जाता है।
