RTLS je skraćenica za Real Time Location Systems.
RTLS je radiolokacijska metoda temeljena na signalu koja može biti aktivna i pasivna. Među njima, aktivno se dijeli na AOA (pozicioniranje kuta dolaska) i TDOA (pozicioniranje vremenske razlike dolaska), TOA (vrijeme dolaska), TW-TOF (vrijeme dvosmjernog leta), NFER (elektromagnetsko određivanje dometa u blizini) i tako na.
Govoreći o pozicioniranju, svatko će prvo pomisliti na GPS, zasnovan na GNSS (Globalnom satelitskom navigacijskom sustavu) satelitsko pozicioniranje je posvuda, ali satelitsko pozicioniranje ima svoja ograničenja: signal ne može prodrijeti u zgradu da bi se postiglo pozicioniranje u zatvorenom prostoru.
Dakle, kako riješiti problem pozicioniranja u zatvorenom prostoru?
Kontinuiranim razvojem tržišne potražnje za pozicioniranje u zatvorenom prostoru i bežične komunikacijske tehnologije, tehnologije identifikacije senzora i tehnologije međusobnog povezivanja velikih podataka, interneta stvari i drugih tehnologija, ovaj je problem postupno riješen, a industrijski lanac kontinuirano se obogaćuje i sazrijeva.
Bluetooth tehnologija pozicioniranja u zatvorenom prostoru
Bluetooth unutarnja tehnologija koristi nekoliko Bluetooth LAN pristupnih točaka instaliranih u prostoriji, održava mrežu kao način osnovnog mrežnog povezivanja koji se temelji na više korisnika i osigurava da je Bluetooth LAN pristupna točka uvijek glavni uređaj mikro mreže, i zatim triangulirajte novododani slijepi čvor mjerenjem jačine signala.
Trenutačno postoje dva glavna načina za lociranje Bluetooth iBeacona: na temelju RSSI-ja (indikacija jačine primljenog signala) i na temelju pozicioniranja otiska prsta ili kombinacije oba.
Najveći problem temeljen na udaljenosti je to što je unutarnje okruženje složeno, a Bluetooth, kao visokofrekventni signal od 2.4 GHz, bit će uvelike ometen. Osim raznih refleksija i loma u zatvorenom prostoru, RSSI vrijednosti dobivene mobilnim telefonima nisu baš referentna vrijednost; U isto vrijeme, kako bi se poboljšala točnost pozicioniranja, RSSI vrijednost se mora dobiti nekoliko puta kako bi se izgladili rezultati, što znači da se kašnjenje povećava. Najveći problem koji se temelji na pozicioniranju otisaka prstiju je taj što su troškovi rada i vremena za dobivanje podataka o otiscima prstiju u ranoj fazi vrlo visoki, a održavanje baze podataka je teško. A ako trgovina doda novu baznu stanicu ili napravi druge izmjene, izvorni podaci o otisku prsta možda više neće biti primjenjivi. Stoga je glavno pitanje Bluetooth pozicioniranja postalo glavno pitanje kako odvagnuti i odabrati između točnosti pozicioniranja, odgode i cijene.
Nedostaci: Bluetooth prijenos nije pod utjecajem linije vidljivosti, ali za složena svemirska okruženja, stabilnost Bluetooth sustava je malo loša, ometaju ga signali buke, a cijena Bluetooth uređaja i opreme je relativno skupa;
Primjena: Bluetooth unutarnje pozicioniranje uglavnom se koristi za lociranje ljudi u malom prostoru, kao što je jednokatna dvorana ili trgovina.
Wi-Fi tehnologija lociranja
Postoje dvije vrste tehnologije WiFi pozicioniranja, jedna je putem jačine bežičnog signala mobilnih uređaja i tri pristupne točke bežične mreže, putem diferencijalnog algoritma, za točniju triangulaciju lokacije ljudi i vozila. Drugi je unaprijed zabilježiti snagu signala velikog broja točaka određenih lokacija, uspoređujući snagu signala novo dodane opreme s velikom bazom podataka za određivanje lokacije.
Prednosti: visoka točnost, niska cijena hardvera, visoka brzina prijenosa; Može se primijeniti za postizanje složenih velikih zadataka pozicioniranja, nadzora i praćenja.
Nedostaci: Kratka udaljenost prijenosa, velika potrošnja energije, općenito zvjezdasta topologija.
Primjena: WiFi pozicioniranje prikladno je za pozicioniranje i navigaciju ljudi ili automobila, a može se koristiti u medicinskim ustanovama, tematskim parkovima, tvornicama, trgovačkim centrima i drugim prilikama koje trebaju pozicioniranje i navigaciju.
RFID tehnologija pozicioniranja u zatvorenom prostoru
Radiofrekvencijska identifikacija (RFID) tehnologija pozicioniranja u zatvorenom prostoru koristi radiofrekvencijski način rada, fiksnu antenu za prilagođavanje radio signala u elektromagnetskom polju, naljepnicu pričvršćenu na predmet u magnetsko polje nakon generirane indukcijske struje za prijenos podataka van, kako bi razmjenjivati podatke u višestrukoj dvosmjernoj komunikaciji radi postizanja svrhe identifikacije i triangulacije.
Radiofrekvencijska identifikacija (RFID) bežična je komunikacijska tehnologija koja može identificirati određeni cilj pomoću radio signala te čitati i pisati povezane podatke bez potrebe za uspostavljanjem mehaničkog ili optičkog kontakta između identifikacijskog sustava i određenog cilja.
Radio signali prenose podatke s oznake pričvršćene na predmet putem elektromagnetskog polja podešenog na radio frekvenciju za automatsku identifikaciju i praćenje predmeta. Kada se neke oznake prepoznaju, energija se može dobiti iz elektromagnetskog polja koje emitira identifikator, a baterije nisu potrebne; Postoje i oznake koje imaju vlastiti izvor napajanja i mogu aktivno emitirati radio valove (elektromagnetska polja podešena na radio frekvencije). Oznake sadrže elektronički pohranjene informacije koje se mogu identificirati unutar nekoliko metara. Za razliku od crtičnih kodova, RF oznake ne moraju biti u vidnom polju identifikatora i mogu se također ugraditi u objekt koji se prati.
Prednosti: RFID tehnologija pozicioniranja u zatvorenom prostoru vrlo je bliska, ali može dobiti informacije o točnosti pozicioniranja na razini centimetra u nekoliko milisekundi; Veličina naljepnice je relativno mala, a cijena niska.
Nedostaci: nema mogućnosti komunikacije, slaba sposobnost zaštite od smetnji, nije lako integrirati u druge sustave, a sigurnost i zaštita privatnosti korisnika te međunarodna standardizacija nisu savršeni.
Primjena: RFID unutarnje pozicioniranje naširoko se koristi u skladištima, tvornicama, trgovačkim centrima u protoku robe, pozicioniranju robe.
Zigbee tehnologija pozicioniranja u zatvorenom prostoru
ZigBee (LAN protokol niske potrošnje temeljen na standardu IEEE802.15.4) tehnologija za unutarnje pozicioniranje tvori mrežu između brojnih čvorova koji se testiraju i referentnih čvorova i pristupnika. Čvorovi koji se testiraju u mreži šalju informacije o emitiranju, prikupljaju podatke sa svakog susjednog referentnog čvora i odabiru X i Y koordinate referentnog čvora s najjačim signalom. Zatim se izračunavaju koordinate ostalih čvorova povezanih s referentnim čvorom. Konačno, podaci u mehanizmu za pozicioniranje se obrađuju, a vrijednost pomaka od najbližeg referentnog čvora uzima se u obzir da bi se dobio stvarni položaj čvora koji se testira u velikoj mreži.
ZigBee sloj protokola odozdo prema gore je fizički sloj (PHY), sloj pristupa medijima (MAC), mrežni sloj (NWK), aplikacijski sloj (APL) i tako dalje. Mrežni uređaji imaju tri uloge: ZigBee koordinator, ZigBee usmjerivač i ZigBee krajnji uređaj. Topologije mreže mogu biti zvijezda, stablo i mreža.
Prednosti: niska potrošnja energije, niska cijena, kratko kašnjenje, veliki kapacitet i visoka sigurnost, velika udaljenost prijenosa; Može podržati topologiju mreže, topologiju stabla i topologiju zvijezda, mreža je fleksibilna i može ostvariti prijenos s više skokova.
Nedostaci: Brzina prijenosa je niska, a točnost pozicioniranja zahtijeva veće algoritme.
Primjena: pozicioniranje zigbee sustava naširoko se koristi u pozicioniranju u zatvorenom prostoru, industrijskoj kontroli, nadzoru okoliša, kontroli pametne kuće i drugim poljima.
UWB tehnologija pozicioniranja
Ultra širokopojasna (UWB) tehnologija pozicioniranja je nova tehnologija, koja se jako razlikuje od tradicionalne tehnologije komunikacijskog pozicioniranja. Koristi unaprijed dogovorene sidrene čvorove i premosne čvorove s poznatim položajima za komunikaciju s novododanim slijepim čvorovima i koristi triangulaciju ili pozicioniranje "otiska prsta" za određivanje položaja.
Ultraširokopojasna bežična (UWB) tehnologija je visokoprecizna tehnologija bežičnog pozicioniranja u zatvorenom prostoru predložena posljednjih godina, s visokom danosekundnom razinom vremenske razlučivosti, u kombinaciji s algoritmom za određivanje raspona koji se temelji na vremenu dolaska, teoretski može doseći točnost pozicioniranja na razini centimetra, koji može zadovoljiti potrebe pozicioniranja industrijskih aplikacija.
Cijeli sustav je podijeljen u tri sloja: upravljački sloj, servisni sloj i terenski sloj. Hijerarhija sustava je jasno podijeljena i struktura je jasna.
Sloj polja sastoji se od sidrišne točke pozicioniranja i oznake pozicioniranja:
· Pronađite sidro
Sidro lokacije izračunava udaljenost između oznake i sebe te šalje pakete natrag u mehanizam za izračun lokacije u žičanom ili WLAN načinu rada.
· Oznaka lokacije
Oznaka je povezana s osobom i objektom koji se locira, komunicira sa Sidrom i emitira vlastitu lokaciju.
Prednosti: širina pojasa GHz, visoka točnost pozicioniranja; Jaka penetracija, dobar anti-multipath učinak, visoka sigurnost.
Nedostaci: Budući da novododani slijepi čvor također treba aktivnu komunikaciju, potrošnja energije je velika, a cijena sustava visoka.
Primjena: Ultraširokopojasna tehnologija može se koristiti za radarsku detekciju, kao i za precizno pozicioniranje i navigaciju u zatvorenim prostorima u raznim područjima.
Ultrazvučni sustav za pozicioniranje
Tehnologija ultrazvučnog pozicioniranja temelji se na sustavu ultrazvučnog određivanja udaljenosti i razvijena je nizom transpondera i glavnim daljinomjerom: glavni daljinomjer postavlja se na objekt koji se mjeri, transponder odašilje isti radio signal na fiksnu poziciju transpondera, transponder odašilje ultrazvučni signal glavnom daljinomjeru nakon primitka signala i koristi metodu refleksijskog određivanja udaljenosti i algoritam triangulacije za određivanje lokacije objekta.
Prednosti: Ukupna točnost pozicioniranja je vrlo visoka, doseže centimetarsku razinu; Struktura je relativno jednostavna, ima određenu penetraciju, a sam ultrazvuk ima jaku sposobnost sprječavanja smetnji.
Nedostaci: veliko prigušenje u zraku, nije prikladno za velike prilike; Na raspon refleksije uvelike utječe višestazni učinak i širenje izvan vidnog polja, što uzrokuje ulaganje u temeljne hardverske objekte koji zahtijevaju točnu analizu i izračun, a trošak je previsok.
Primjena: Ultrazvučna tehnologija pozicioniranja naširoko se koristi u digitalnim olovkama, a takva se tehnologija također koristi u istraživanju na moru, a tehnologija pozicioniranja u zatvorenom prostoru uglavnom se koristi za pozicioniranje objekata u radionicama bez posade.
