Az RTLS a Real Time Location Systems rövidítése.
Az RTLS egy jel alapú rádiólokációs módszer, amely lehet aktív vagy passzív. Ezek közül az aktív fel van osztva: AOA (érkezési szög pozicionálás) és TDOA (érkezési időkülönbség pozicionálás), TOA (érkezési idő), TW-TOF (kétirányú repülési idő), NFER (közeli mező elektromágneses hatótávolság) stb. tovább.
Ha már a helymeghatározásról beszélünk, akkor mindenkinek először a GPS jut eszébe, a GNSS-en (Global Navigation Satellite System) alapuló műholdas helymeghatározás mindenhol megtalálható, de a műholdas helymeghatározásnak megvannak a korlátai: a jel nem tud áthatolni az épületen a beltéri helymeghatározás érdekében.
Szóval, hogyan lehet megoldani a beltéri helymeghatározási problémát?
A beltéri helymeghatározási piaci kereslet által vezérelt és vezeték nélküli kommunikációs technológia, az érzékelő azonosítási technológia és a nagy adatátviteli technológia, a tárgyak internete és más technológiák folyamatos fejlesztésével ez a probléma fokozatosan megoldódott, és az ipari lánc folyamatosan gazdagodott és érett.
Bluetooth beltéri helymeghatározó technológia
A Bluetooth beltéri technológia célja, hogy több, a helyiségben telepített Bluetooth LAN hozzáférési pontot használjon, a hálózatot többfelhasználós alaphálózati csatlakozási módként tartsa fenn, és gondoskodjon arról, hogy mindig a Bluetooth LAN hozzáférési pont legyen a mikrohálózat fő eszköze, és majd háromszögelje az újonnan hozzáadott vak csomópontot a jelerősség mérésével.
Jelenleg két fő módja van a Bluetooth iBeacon helyének meghatározásának: az RSSI (fogadott jelerősség jelzés) és a pozicionálási ujjlenyomat alapján, vagy a kettő kombinációja alapján.
A távolság alapján a legnagyobb probléma az, hogy a beltéri környezet bonyolult, és a Bluetooth, mint 2.4 GHz-es nagyfrekvenciás jel, erősen zavarható lesz. A különféle beltéri reflexiók és fénytörések mellett a mobiltelefonok által kapott RSSI értékek nem túl nagy referenciaértékek; Ugyanakkor a pozicionálási pontosság javítása érdekében az RSSI értéket többször is le kell venni az eredmények simításához, ami azt jelenti, hogy a késleltetés nő. Az ujjlenyomatok pozicionálása alapján a legnagyobb probléma, hogy az ujjlenyomat adatok korai szakaszban történő megszerzésének munkaerő- és időköltsége nagyon magas, az adatbázis karbantartása pedig nehézkes. És ha az áruház új bázisállomást ad hozzá vagy egyéb módosításokat hajt végre, előfordulhat, hogy az eredeti ujjlenyomat-adatok már nem alkalmazhatók. Ezért a helymeghatározás pontossága, késleltetése és költsége közötti mérlegelés és választás a Bluetooth helymeghatározás fő kérdésévé vált.
Hátrányok: a Bluetooth átvitelt nem befolyásolja a rálátás, de összetett űrkörnyezet esetén a Bluetooth rendszer stabilitása kissé gyenge, zavarja a zajjeleket, és a Bluetooth eszközök és berendezések ára viszonylag drága;
Alkalmazás: A Bluetooth beltéri helymeghatározást főként emberek kis területen, például egyszintes csarnokban vagy üzletben történő megtalálására használják.
Wi-Fi helymeghatározó technológia
Kétféle WiFi helymeghatározási technológia létezik, az egyik a mobileszközök vezeték nélküli jelerősségén és három vezeték nélküli hálózati hozzáférési ponton keresztül, a differenciál algoritmuson keresztül az emberek és a járművek helyzetének pontosabb háromszögelése. A másik, hogy nagyszámú helymeghatározott pont jelerősségét előre rögzítik, az újonnan hozzáadott berendezés jelerősségét nagy adatbázissal összehasonlítva a helymeghatározáshoz.
Előnyök: nagy pontosság, alacsony hardverköltség, nagy átviteli sebesség; Alkalmazható komplex, nagy léptékű helymeghatározási, megfigyelési és nyomkövetési feladatok megvalósítására.
Hátrányok: Rövid átviteli távolság, nagy energiafogyasztás, általában csillag topológia.
Alkalmazás: A WiFi helymeghatározás alkalmas emberek vagy autók helymeghatározására és navigálására, és használható egészségügyi intézményekben, vidámparkokban, gyárakban, bevásárlóközpontokban és egyéb helymeghatározást és navigációt igénylő helyeken.
RFID beltéri helymeghatározó technológia
A rádiófrekvenciás azonosító (RFID) beltéri helymeghatározó technológia rádiófrekvenciás módot használ, a rögzített antenna segítségével a rádiójelet az elektromágneses mezőbe állítja be, a tárgyra rögzített címkét pedig a mágneses mezőbe, miután indukciós áramot generál az adatok kiküldésére. adatcserét több kétirányú kommunikáció során az azonosítás és a háromszögelés céljának elérése érdekében.
A rádiófrekvenciás azonosítás (RFID) olyan vezeték nélküli kommunikációs technológia, amely rádiójelek segítségével azonosítani képes egy adott célpontot, valamint a kapcsolódó adatokat olvasni és írni anélkül, hogy mechanikus vagy optikai kapcsolatot kellene létesítenie az azonosító rendszer és a konkrét cél között.
A rádiójelek egy tárgyhoz rögzített címkétől származó adatokat továbbítanak egy rádiófrekvenciára hangolt elektromágneses mezőn keresztül, hogy automatikusan azonosítsák és nyomon követhessék a tételt. Egyes címkék felismerésekor energia nyerhető az azonosító által kibocsátott elektromágneses mezőből, és nincs szükség elemre; Vannak olyan címkék is, amelyek saját áramforrással rendelkeznek, és aktívan képesek rádióhullámokat kibocsátani (rádiófrekvenciára hangolt elektromágneses mezők). A címkék elektronikusan tárolt információkat tartalmaznak, amelyek néhány méteren belül azonosíthatók. A vonalkódokkal ellentétben az RF címkéknek nem kell az azonosító látóterében lenniük, és beágyazhatók a követett objektumba is.
Előnyök: Az RFID beltéri helymeghatározási technológia nagyon közel áll hozzá, de néhány ezredmásodperc alatt centiméter szintű helymeghatározási pontosságú információkat kaphat; A címke mérete viszonylag kicsi, és a költségek alacsonyak.
Hátrányok: nincs kommunikációs képesség, gyenge az interferencia-elhárító képesség, nem könnyű más rendszerekbe integrálni, valamint a felhasználó biztonsága és adatvédelme, valamint a nemzetközi szabványosítás sem tökéletes.
Alkalmazás: Az RFID beltéri helymeghatározást széles körben alkalmazzák raktárakban, gyárakban, bevásárlóközpontokban az áruforgalomban, árupozícionálásban.
Zigbee beltéri helymeghatározó technológia
A ZigBee (az IEEE802.15.4 szabványon alapuló alacsony fogyasztású LAN-protokoll) beltéri helymeghatározó technológia hálózatot alkot számos tesztelendő csomópont és referencia csomópont és az átjáró között. A hálózatban tesztelendő csomópontok broadcast információkat küldenek ki, adatokat gyűjtenek minden szomszédos referenciacsomópontról, és kiválasztják a legerősebb jelű referenciacsomópont X és Y koordinátáit. Ezután kiszámítja a referenciacsomóponthoz tartozó többi csomópont koordinátáit. Végül a helymeghatározó motorban lévő adatok feldolgozásra kerülnek, és a legközelebbi referenciacsomóponttól származó eltolási értéket tekintjük a tesztelés alatt álló csomópont tényleges pozíciójának a nagy hálózatban.
A ZigBee protokollréteg alulról felfelé a fizikai réteg (PHY), a médiahozzáférési réteg (MAC), a hálózati réteg (NWK), az alkalmazási réteg (APL) és így tovább. A hálózati eszközöknek három szerepük van: ZigBee Coordinator, ZigBee Router és ZigBee End Device. A hálózati topológiák lehetnek csillagok, fák és hálózatok.
Előnyök: alacsony energiafogyasztás, alacsony költség, rövid késleltetés, nagy kapacitás és nagy biztonság, nagy átviteli távolság; Támogathatja a hálózati topológiát, a fa topológiát és a csillag topológia szerkezetét, a hálózat rugalmas, és több ugrásos átvitelt is megvalósíthat.
Hátrányok: Az átviteli sebesség alacsony, és a pozicionálási pontosság nagyobb algoritmusokat igényel.
Alkalmazás: A zigbee rendszer pozicionálását széles körben használják beltéri helymeghatározásban, ipari vezérlésben, környezetfelügyeletben, intelligens otthoni vezérlésben és más területeken.
UWB helymeghatározó technológia
Az ultraszéles sávú (UWB) helymeghatározó technológia egy új technológia, amely nagyban különbözik a hagyományos kommunikációs helymeghatározási technológiától. Előre elrendezett horgonycsomópontokat és ismert pozíciójú hídcsomópontokat használ az újonnan hozzáadott vak csomópontokkal való kommunikációhoz, és háromszögelést vagy "ujjlenyomat" pozicionálást használ a pozíció meghatározásához.
Az ultraszéles sávú vezeték nélküli (UWB) technológia az elmúlt években javasolt, nagy pontosságú beltéri vezeték nélküli helymeghatározási technológia, magas danoszekundumos időfelbontással, az érkezési idő alapú távolságmérő algoritmussal kombinálva elméletileg centiméteres helymeghatározási pontosságot érhet el, amely kielégítheti az ipari alkalmazások helymeghatározási igényeit.
Az egész rendszer három rétegre oszlik: felügyeleti rétegre, szolgáltatási rétegre és mezőre. A rendszer hierarchiája egyértelműen tagolt, a szerkezet pedig világos.
A mezőréteg a rögzítési pontból és a pozicionáló címkéből áll:
· Keresse meg a Horgonyot
A helymeghatározó kiszámítja a távolságot a címke és önmaga között, és vezetékes vagy WLAN módban visszaküldi a csomagokat a helyszámító motornak.
· Helycímke
A címke a keresett személyhez és objektumhoz van társítva, kommunikál a horgonyzóval, és sugározza a saját helyét.
Előnyök: GHz-es sávszélesség, nagy helymeghatározási pontosság; Erős behatolás, jó anti-multipath hatás, nagy biztonság.
Hátrányok: Mivel az újonnan hozzáadott vak csomópontnak is aktív kommunikációra van szüksége, az energiafogyasztás magas, és a rendszer költsége magas.
Alkalmazás: Az ultraszéles sávú technológia radarérzékelésre, valamint beltéri pontos helymeghatározásra és navigációra is használható különféle területeken.
Ultrahangos helymeghatározó rendszer
Az ultrahangos helymeghatározó technológia az ultrahangos távolságmérő rendszeren alapul, és számos transzponder és fő távolságmérő által fejlesztve: a fő távolságmérőt a mérendő tárgyra helyezik, a transzponder ugyanazt a rádiójelet továbbítja a transzponder rögzített helyzetébe, a A transzponder a jel vétele után továbbítja az ultrahangos jelet a fő távolságmérőnek, és a reflexiós távolságmérő módszerrel és háromszögelési algoritmussal határozza meg az objektum helyét.
Előnyök: Az általános pozicionálási pontosság nagyon magas, eléri a centiméteres szintet; A szerkezet viszonylag egyszerű, bizonyos penetrációval rendelkezik, és maga az ultrahang erős anti-interferencia képességgel rendelkezik.
Hátrányok: nagy csillapítás a levegőben, nem alkalmas nagy alkalmakra; A reflexiós tartományt nagymértékben befolyásolja a többutas hatás és a nem látótávolság terjedése, ami a mögöttes hardvereszközök befektetését okozza, amelyek pontos elemzést és számítást igényelnek, és a költségek túl magasak.
Alkalmazás: Az ultrahangos helymeghatározási technológiát széles körben alkalmazzák a digitális tollakban, és az ilyen technológiát használják a tengeri kutatásban is, a beltéri helymeghatározó technológiát pedig főként a pilóta nélküli műhelyekben történő objektumok pozicionálására használják.
