RTLS-ը իրական ժամանակի տեղորոշման համակարգերի հապավումն է:
RTLS-ը ազդանշանի վրա հիմնված ռադիոտեղորոշման մեթոդ է, որը կարող է լինել ակտիվ կամ պասիվ: Դրանցից ակտիվը բաժանվում է AOA (ժամանման անկյունային դիրքավորում) և TDOA (ժամանման ժամանակի տարբերության դիրքավորում), TOA (ժամանման ժամանակ), TW-TOF (երկկողմանի թռիչքի ժամանակ), NFER (մոտ դաշտի էլեկտրամագնիսական միջակայք) և այլն: վրա.
Անդրադառնալով դիրքավորման մասին՝ բոլորը նախ կմտածեն GPS-ի մասին, որը հիմնված է GNSS-ի (Գլոբալ նավիգացիոն արբանյակային համակարգի) վրա, արբանյակային դիրքավորումը եղել է ամենուր, բայց արբանյակային դիրքավորումն ունի իր սահմանափակումները. ազդանշանը չի կարող թափանցել շենք՝ ներքին դիրքավորման հասնելու համար:
Այսպիսով, ինչպե՞ս լուծել ներսի դիրքավորման խնդիրը:
Ներքին դիրքավորման շուկայի պահանջարկի և անլար կապի տեխնոլոգիայի, սենսորների նույնականացման տեխնոլոգիաների և մեծ տվյալների փոխկապակցման տեխնոլոգիայի, իրերի ինտերնետի և այլ տեխնոլոգիաների շարունակական զարգացման շնորհիվ այս խնդիրը աստիճանաբար լուծվել է, և արդյունաբերական շղթան շարունակաբար հարստացել և հասունացել է:
Bluetooth ներքին դիրքավորման տեխնոլոգիա
Bluetooth ներքին տեխնոլոգիան ներառում է սենյակում տեղադրված մի քանի Bluetooth LAN մուտքի կետերի օգտագործում, ցանցը պահպանում է որպես ցանցային միացման հիմնական ռեժիմ՝ բազմակի օգտագործողների վրա և ապահովում, որ Bluetooth LAN մուտքի կետը միշտ միկրոցանցի հիմնական սարքն է, և այնուհետև եռանկյունաձևեք նոր ավելացված կույր հանգույցը` չափելով ազդանշանի ուժգնությունը:
Ներկայումս Bluetooth iBeacon-ը գտնելու երկու հիմնական եղանակ կա՝ հիմնված RSSI-ի վրա (ստացված ազդանշանի ուժգնության ցուցում) և մատնահետքի դիրքորոշման վրա հիմնված կամ երկուսի համակցության վրա:
Հեռավորության վրա հիմնված ամենամեծ խնդիրն այն է, որ ներքին միջավայրը բարդ է, և Bluetooth-ը, որպես 2.4 ԳՀց բարձր հաճախականության ազդանշան, մեծապես կխանգարվի: Ի լրումն ներսում տարբեր արտացոլումների և բեկումների, բջջային հեռախոսների կողմից ստացված RSSI արժեքները շատ հղման արժեք չեն. Միևնույն ժամանակ, դիրքավորման ճշգրտությունը բարելավելու համար RSSI արժեքը պետք է մի քանի անգամ ստանալ արդյունքները հարթելու համար, ինչը նշանակում է, որ ուշացումը մեծանում է: Մատնահետքերի դիրքավորման վրա հիմնված ամենամեծ խնդիրն այն է, որ նախնական փուլում մատնահետքի տվյալներ ստանալու աշխատուժի և ժամանակի ծախսերը շատ բարձր են, իսկ տվյալների բազայի պահպանումը դժվար է: Եվ եթե խանութն ավելացնի նոր բազային կայան կամ այլ փոփոխություններ կատարի, մատնահետքի սկզբնական տվյալները կարող են այլևս կիրառելի չլինել: Հետևաբար, ինչպես կշռել և ընտրել դիրքավորման ճշգրտության, ուշացման և ծախսերի միջև, դարձել է Bluetooth-ի դիրքավորման հիմնական խնդիրը:
Թերությունները. Bluetooth փոխանցման վրա չի ազդում տեսադաշտը, սակայն բարդ տիեզերական միջավայրերի համար Bluetooth համակարգի կայունությունը փոքր-ինչ վատ է, խանգարվում է աղմուկի ազդանշաններով, իսկ Bluetooth սարքերի և սարքավորումների գինը համեմատաբար թանկ է.
Կիրառում. Bluetooth-ի ներքին դիրքավորումը հիմնականում օգտագործվում է մարդկանց գտնելու փոքր տարածքում, օրինակ՝ մեկ հարկանի սրահում կամ խանութում:
Wi-Fi տեղորոշման տեխնոլոգիա
Գոյություն ունեն WiFi-ի դիրքորոշման երկու տեսակի տեխնոլոգիա, մեկը՝ շարժական սարքերի անլար ազդանշանի հզորության և երեք անլար ցանցի մուտքի կետերի միջոցով՝ դիֆերենցիալ ալգորիթմի միջոցով՝ մարդկանց և տրանսպորտային միջոցների գտնվելու վայրը ավելի ճշգրիտ եռանկյունու համար: Մյուսը նախօրոք գրանցել է մեծ թվով տեղորոշված կետերի ազդանշանի հզորությունը՝ համեմատելով նոր ավելացված սարքավորումների ազդանշանի ուժգնությունը տվյալների մեծ տվյալների բազայի հետ՝ գտնվելու վայրը որոշելու համար:
Առավելությունները՝ բարձր ճշգրտություն, ցածր ապարատային արժեք, փոխանցման բարձր արագություն; Այն կարող է կիրառվել բարդ լայնածավալ դիրքորոշման, մոնիտորինգի և հետևելու առաջադրանքների հասնելու համար:
Թերությունները՝ փոխանցման կարճ հեռավորություն, մեծ էներգիայի սպառում, ընդհանուր առմամբ աստղային տոպոլոգիա:
Կիրառում: WiFi-ի դիրքավորումը հարմար է մարդկանց կամ մեքենաների դիրքավորման և նավարկության համար և կարող է օգտագործվել բժշկական հաստատություններում, թեմատիկ այգիներում, գործարաններում, առևտրի կենտրոններում և այլ դեպքերում, որոնք կարիք ունեն դիրքավորման և նավիգացիայի:
RFID ներքին դիրքավորման տեխնոլոգիա
Ռադիոհաճախականության նույնականացման (RFID) ներքին տեղորոշման տեխնոլոգիան օգտագործում է ռադիոհաճախականության ռեժիմ, ֆիքսված ալեհավաք՝ ռադիո ազդանշանը էլեկտրամագնիսական դաշտում հարմարեցնելու համար, կետին կցված պիտակը մագնիսական դաշտում՝ ինդուկցիոն հոսանքից հետո, տվյալների փոխանցման համար, որպեսզի տվյալների փոխանակում բազմակի երկկողմանի հաղորդակցության մեջ՝ նույնականացման և եռանկյունացման նպատակին հասնելու համար:
Ռադիոհաճախականության նույնականացումը (RFID) անլար կապի տեխնոլոգիա է, որը կարող է որոշել կոնկրետ թիրախը ռադիոազդանշաններով և կարդալ և գրել առնչվող տվյալները՝ առանց նույնականացման համակարգի և կոնկրետ թիրախի միջև մեխանիկական կամ օպտիկական կապ հաստատելու անհրաժեշտության:
Ռադիոազդանշանները տվյալներ են փոխանցում առարկային կցված պիտակից էլեկտրամագնիսական դաշտի միջոցով, որը հարմարեցված է ռադիոհաճախականությանը՝ ավտոմատ կերպով նույնականացնելու և հետևելու իրը: Երբ որոշ պիտակներ ճանաչվում են, էներգիան կարելի է ստանալ նույնացուցիչի կողմից արձակված էլեկտրամագնիսական դաշտից, և մարտկոցներ չեն պահանջվում. Կան նաև պիտակներ, որոնք ունեն իրենց էներգիայի աղբյուրը և կարող են ակտիվորեն արձակել ռադիոալիքներ (էլեկտրամագնիսական դաշտեր, որոնք հարմարեցված են ռադիոհաճախականություններին): Թեգերը պարունակում են էլեկտրոնային եղանակով պահվող տեղեկատվություն, որը կարելի է նույնականացնել մի քանի մետրի ընթացքում: Ի տարբերություն շտրիխ կոդերի, ՌԴ պիտակները պետք չէ լինել նույնացուցիչի տեսադաշտում և կարող են ներառվել նաև հետևվող օբյեկտում:
Առավելությունները. RFID ներքին դիրքավորման տեխնոլոգիան շատ մոտ է, բայց այն կարող է մի քանի միլիվայրկյանում ստանալ սանտիմետր մակարդակի դիրքավորման ճշգրտության տեղեկատվություն; Պիտակի չափը համեմատաբար փոքր է, իսկ արժեքը՝ ցածր:
Թերությունները. հաղորդակցման հնարավորություն չկա, հակամիջամտության վատ կարողություն, հեշտ չէ ինտեգրվել այլ համակարգերին, և օգտագործողի անվտանգության և գաղտնիության պաշտպանությունը և միջազգային ստանդարտացումը կատարյալ չեն:
Կիրառում. RFID ներսի դիրքավորումը լայնորեն օգտագործվում է պահեստներում, գործարաններում, առևտրի կենտրոններում ապրանքների հոսքում, ապրանքների դիրքավորման մեջ:
Zigbee ներսի դիրքավորման տեխնոլոգիա
ZigBee-ը (ցածր էներգիայի LAN արձանագրություն՝ հիմնված IEEE802.15.4 ստանդարտի վրա) ներքին տեղորոշման տեխնոլոգիան ցանց է կազմում փորձարկվող մի շարք հանգույցների և հղման հանգույցների և դարպասի միջև: Ցանցում փորձարկվող հանգույցներն ուղարկում են հեռարձակման տեղեկատվություն, հավաքում տվյալներ յուրաքանչյուր հարակից հղման հանգույցից և ընտրում են ամենաուժեղ ազդանշան ունեցող հղման հանգույցի X և Y կոորդինատները: Այնուհետև հաշվարկվում են հղման հանգույցի հետ կապված մյուս հանգույցների կոորդինատները: Վերջապես, դիրքորոշման շարժիչի տվյալները մշակվում են, և մոտակա հղման հանգույցից օֆսեթ արժեքը համարվում է մեծ ցանցում փորձարկվող հանգույցի իրական դիրքը ստանալու համար:
ZigBee արձանագրության շերտը ներքևից վերև ներառում է ֆիզիկական շերտ (PHY), մեդիա մուտքի շերտ (MAC), ցանցային շերտ (NWK), կիրառական շերտ (APL) և այլն: Ցանցային սարքերն ունեն երեք դեր՝ ZigBee Coordinator, ZigBee Router և ZigBee End Device: Ցանցի տոպոլոգիաները կարող են լինել աստղ, ծառ և ցանց:
Առավելությունները՝ ցածր էներգիայի սպառում, ցածր արժեք, կարճ ուշացում, բարձր հզորություն և բարձր անվտանգություն, փոխանցման մեծ հեռավորություն; Այն կարող է աջակցել ցանցի տոպոլոգիայի, ծառի տոպոլոգիայի և աստղային տոպոլոգիայի կառուցվածքին, ցանցը ճկուն է և կարող է իրականացնել բազմաբնույթ հոպ փոխանցում:
Թերությունները. փոխանցման արագությունը ցածր է, իսկ դիրքավորման ճշգրտությունը պահանջում է ավելի բարձր ալգորիթմներ:
Կիրառում. zigbee համակարգի դիրքավորումը լայնորեն օգտագործվել է ներքին դիրքավորման, արդյունաբերական հսկողության, շրջակա միջավայրի մոնիտորինգի, խելացի տան հսկողության և այլ ոլորտներում:
UWB դիրքավորման տեխնոլոգիա
Ուլտրա լայնաշերտ (UWB) դիրքավորման տեխնոլոգիան նոր տեխնոլոգիա է, որը շատ է տարբերվում ավանդական կապի դիրքավորման տեխնոլոգիայից։ Այն օգտագործում է նախապես դասավորված խարիսխային հանգույցներ և հայտնի դիրքերով կամուրջ հանգույցներ՝ նոր ավելացված կույր հանգույցների հետ հաղորդակցվելու համար, և օգտագործում է եռանկյունաձև կամ «մատնահետքի» դիրքավորում՝ դիրքը որոշելու համար:
Ուլտրալայնաշերտ անլար (UWB) տեխնոլոգիան վերջին տարիներին առաջարկված փակ անլար դիրքավորման բարձր ճշգրտության տեխնոլոգիա է, ժամանակի լուծման բարձր դանվայրկյանական մակարդակով, զուգորդված ժամանման ժամանակի վրա հիմնված տիրույթի ալգորիթմի հետ, տեսականորեն կարող է հասնել սանտիմետր մակարդակի դիրքավորման ճշգրտության: որը կարող է բավարարել արդյունաբերական կիրառությունների դիրքավորման կարիքները:
Ամբողջ համակարգը բաժանված է երեք շերտի՝ կառավարման շերտ, սպասարկման շերտ և դաշտային շերտ։ Համակարգի հիերարխիան հստակ բաժանված է, և կառուցվածքը պարզ է:
Դաշտային շերտը կազմված է դիրքավորող խարիսխի կետից և դիրքավորող Tag.
· Տեղադրեք խարիսխը
Տեղադրության խարիսխը հաշվարկում է Tag-ի և իր միջև հեռավորությունը և փաթեթները հետ է ուղարկում տեղորոշման հաշվարկման շարժիչ՝ լարային կամ WLAN ռեժիմով:
· Տեղադրության պիտակ
Պիտակը կապված է այն անձի և օբյեկտի հետ, որը գտնվում է, շփվում է Anchor-ի հետ և հեռարձակում է իր սեփական գտնվելու վայրը:
Առավելությունները. ԳՀց թողունակություն, բարձր դիրքորոշման ճշգրտություն; Ուժեղ ներթափանցում, լավ հակաբազմուղիների ազդեցություն, բարձր անվտանգություն:
Թերությունները. Քանի որ նոր ավելացված կույր հանգույցը նույնպես ակտիվ հաղորդակցության կարիք ունի, էներգիայի սպառումը մեծ է, իսկ համակարգի արժեքը՝ բարձր:
Կիրառում. Ուլտրալայնաշերտ տեխնոլոգիան կարող է օգտագործվել ռադարների հայտնաբերման, ինչպես նաև ներսում ճշգրիտ դիրքորոշման և տարբեր ոլորտներում նավիգացիայի համար:
Ուլտրաձայնային դիրքորոշման համակարգ
Ուլտրաձայնային դիրքորոշման տեխնոլոգիան հիմնված է ուլտրաձայնային տիրույթի համակարգի վրա և մշակվել է մի շարք հաղորդիչների և հիմնական հեռաչափի կողմից. հիմնական հեռաչափը տեղադրված է չափվող օբյեկտի վրա, փոխարկիչը նույն ռադիոազդանշանն է փոխանցում հաղորդիչի ֆիքսված դիրքին, Տրանսպոնդերը ազդանշանն ստանալուց հետո փոխանցում է ուլտրաձայնային ազդանշանը հիմնական հեռաչափին, և օգտագործում է արտացոլման միջակայքի մեթոդը և եռանկյունացման ալգորիթմը՝ օբյեկտի գտնվելու վայրը որոշելու համար:
Առավելությունները. Ընդհանուր դիրքավորման ճշգրտությունը շատ բարձր է՝ հասնելով սանտիմետրի մակարդակին. Կառուցվածքը համեմատաբար պարզ է, ունի որոշակի ներթափանցում և ինքնին ուլտրաձայնային ունի ուժեղ հակամիջամտության ունակություն:
Թերությունները. մեծ թուլացում օդում, հարմար չէ մեծ առիթների համար; Արտացոլման միջակայքի վրա մեծապես ազդում է բազմուղիների էֆեկտը և տեսադաշտից դուրս տարածումը, ինչը հանգեցնում է հիմքում ընկած ապարատային սարքավորումների ներդրմանը, որոնք պահանջում են ճշգրիտ վերլուծություն և հաշվարկ, իսկ արժեքը չափազանց բարձր է:
Կիրառում. Ուլտրաձայնային դիրքավորման տեխնոլոգիան լայնորեն օգտագործվել է թվային գրիչների մեջ, և նման տեխնոլոգիան օգտագործվում է նաև օֆշորային հետախուզման մեջ, իսկ ներքին դիրքավորման տեխնոլոգիան հիմնականում օգտագործվում է անօդաչու արտադրամասերում օբյեկտների դիրքավորման համար:
